高中化学选修三物质结构与性质3

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第3节 晶体结构与性质

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1．理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

2．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。

3．理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。

4．了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

【梳理整合】

一、晶体常识

2．晶胞

(1)概念：描述晶体结构的______________。

(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置。

①无隙：相邻晶胞之间没有____________；

②并置：所有晶胞________排列、________相同。

即时训练1 下列有关晶体的说法中正确的是__________。

①凡是有规则外形的固体一定是晶体

②晶体与非晶体的本质区别：是否有自范性

③熔融态物质凝固就得到晶体

④晶体有一定的熔沸点

⑤区分晶体和非晶体最可靠的科学方法：是否具有固定的熔沸点

⑥晶胞为的示意图：为阳离子，为阴离子。以M代表阳离子，N代表阴离子。化学式为MN2

二、分子晶体和原子晶体

1．分子晶体

(1)结构特点

①晶体中只含分子。

②分子间作用力为范德华力，也可能有氢键。

③分子密堆积：一个分子周围通常有12个紧邻的分子。

(2)典型的分子晶体

①冰：水分子之间的主要作用力是__________，也存在______________，每个水分子周围只有______个紧邻的水分子。

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②干冰：CO2分子之间存在____________，每个CO2分子周围有____个紧邻的CO2分子。

2．原子晶体

(1)结构特点

①晶体中只含原子。

②原子间以____________结合。

③____________________结构。

(2)典型的原子晶体——金刚石

①碳原子取________杂化轨道形成共价键，碳碳键之间夹角为________。 ②每个碳原子与相邻的____个碳原子结合。

即时训练2 下列说法中正确的是________。

①干冰(CO2)晶体中包含的作用力为分子间力和共价键

②SiO2晶体中包含的作用力只有共价键

③CO2表示一个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的

④SiO2表示一个二氧化硅分子是由一个硅原子和两个氧原子构成的

⑤原子晶体比分子晶体的熔沸点高得多

⑥冰、干冰、水晶均属于分子晶体

特别提示：(1)原子晶体一定含有共价键，分子晶体可能不含有共价键，如稀有气体；(2)分子晶体的熔沸点的比较要注意氢键的影响。

三、金属晶体

1．“电子气理论”要点

(1)该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的____________形成遍布_____________的“电子气”，被______________所共用，从而把________________维系在一起。

(2)金属晶体是由______________、______________通过__________形成的一种“巨分子”。

(3)金属键的强度______________。

①含有阳离子的物质一定含有阴离子

②含有阴离子的物质一定含有阳离子

③金属晶体易导电是因为有自由移动的金属阳离子

④金属晶体能导电是因为金属晶体在外加电场作用下可失去电子

⑤金属晶体的熔沸点一定比分子晶体的高

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四、离子晶体

1．离子晶体

(1)概念

①离子键：__________间通过____________(指__________和__________的平衡)形成的化学键。

②离子晶体：由__________和____________通过__________结合而成的晶体。

(2)决定离子晶体结构的因素

①几何因素：即________________________________。

②电荷因素：即正负离子________________________。

③键性因素：离子键的纯粹程度。

(3)一般物理性质

一般地说，离子晶体具有较高的熔点和沸点，较大的硬度、难于压缩。这些性质都是因为离子晶体中存在着较强的离子键。若要破坏这种作用需要较多的能量。

2．晶格能

(1)定义

____________形成1 mol离子晶体__________的能量，单位________________，通常取________值。

(2)大小及与其他量的关系

①晶格能是最能反映离子晶体____________的数据。

②在离子晶体中，离子半径越______，离子所带电荷数越______，则晶格能越大。

③晶格能越大，形成的离子晶体就越__________，而且熔点越______，硬度越________。

即时训练4 下列说法中正确的是__________。

①NaCl表示一个氯化钠分子是由一个钠离子和一个氯离子构成的

②离子晶体不导电，熔融或溶于水后能导电

③多数离子晶体易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂

④离子晶体晶格能越大，熔沸点越高

⑤NaCl的晶格能大于NaF的晶格能

【归纳突破】

一、晶体结构的计算

1．晶体化学式的求法

晶体的化学式的确定常用分摊法，其核心为若晶体中某位置上粒子被n个重复

1单元共用，那该粒子有属于这个晶胞。如由立方晶胞中： n

1(1)处于顶点上的粒子被8个晶胞共用，该粒子有属于这个晶胞； 8

1(2)处于棱上的粒子被4个晶胞共用，该粒子有 4

1(3)处于面心上的粒子被2个晶胞共用，该粒子有属于这个晶胞； 2

(4)处于晶胞内部的粒子，该粒子完全属于这个晶胞。