第三章总结复习

1、三、金属三、金属晶体晶体一、金属键一、金属键：1 1. .金属键金属键：在金属单质晶体中在金属单质晶体中, ,使金属原子相互结使金属原子相互结合的强烈作用（金属离子与自合的强烈作用（金属离子与自由电子间的强烈的相互由电子间的强烈的相互作用）叫金属键作用）叫金属键 2.2.金属晶体金属晶体: :金属阳离子和自由电子之间通过金属金属阳离子和自由电子之间通过金属键结合而形成的晶体键结合而形成的晶体 构成微粒：金属阳离子与自由电子构成微粒：金属阳离子与自由电子； 微粒间的微粒间的作用：金属键作用：金属键 物性特点物性特点：大部分金属熔点较高、质硬（少数质：大部分金属熔点较高、质硬（少数质软），难溶于水

2、（软），难溶于水（K K、 NaNa、CaCa等与水反应），能导电、等与水反应），能导电、导热、有延展性等导热、有延展性等堆积模型典型代表空间利用率配位数晶 胞简单立方只有Po526钾型碱金属、Fe688镁型Mg/Zn/Ti7412最最紧紧密密堆堆积积铜型Cu/Ag/Au74123、金属晶体、金属晶体Po周围相切的周围相切的Po为为64、金属晶体碱金属或、金属晶体碱金属或Fe周围相切的原子为周围相切的原子为85、金属晶体、金属晶体Mg、Zn、Ti周围相切的原子为周围相切的原子为126、金属晶体、金属晶体Cu、Ag、Au周围相切的原子为周围相切的原子为12 NaCl晶胞晶胞CsCl晶胞晶胞离子晶

3、体中存在的微粒是：离子晶体中存在的微粒是：阴、阳离子阴、阳离子微粒间的作用力是：微粒间的作用力是：离子键离子键(离子内可能存在共离子内可能存在共价键价键)哪些是离子晶体：哪些是离子晶体：大多数盐、碱、金属氧化物大多数盐、碱、金属氧化物强调：强调：离子晶体一定是化合物离子晶体一定是化合物离子键无饱和性离子键无饱和性 、无方向性、无方向性四、离子晶体四、离子晶体两种晶体中阳离子和阴离子的配位数两种晶体中阳离子和阴离子的配位数是否相等？是否相等？离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数NaClCsCl6886离子晶体的性质离子晶体的性质在离子晶体中，离子间存在较强的离在离子晶体中，离子间存在较强的离子键

4、，使离子晶体的硬度较大，难于子键，使离子晶体的硬度较大，难于压缩，具有较高的熔沸点。压缩，具有较高的熔沸点。一般来说：熔沸点的顺序是一般来说：熔沸点的顺序是 原子晶体离子晶体分子晶体原子晶体离子晶体分子晶体离子晶体的熔点离子晶体的熔点高低取决于离子键的强弱高低取决于离子键的强弱离子键的强弱取决于离子键的强弱取决于离子半径离子半径和所带和所带电荷电荷 NaCl 晶体是个大分子，晶体中无单独晶体是个大分子，晶体中无单独的的 NaCl 分子存在。分子存在。NaCl 是化学式，因而是化学式，因而 58.5 可以认为可以认为是式量，不是分子量是式量，不是分子量 。离子晶体中没有分子式，只有化学离子晶体中

5、没有分子式，只有化学式。化学式是微粒的配位数之比。式。化学式是微粒的配位数之比。晶体类型分子晶体 原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子粒子间作用力熔、沸点硬度延展性导电性典型实例分子分子原子原子金属离子和自由电子金属离子和自由电子阴、阳离子阴、阳离子范德华力范德华力共价键共价键金属键金属键离子键离子键可能的化学键可能的化学键共价键共价键共价键共价键低低很高很高变化大变化大高高小小很大很大变化大变化大较大较大差差差差良好良好差差不导电不导电不导电不导电良好的良好的导电性导电性不导电不导电NaCl、CsCl、CaF2干冰、冰、干冰、冰、Ne、HCl等等金刚石、金刚石、水晶等水晶等钋、钾、钋、钾、镁、铜

6、镁、铜四种晶体比较四种晶体比较最近原子个数求算或空间构型判断：最近原子个数求算或空间构型判断：1、求离、求离Na+最近的最近的Cl个数个数 求离求离Cl最近的最近的Na个数个数方法三方法三:配位数为配位数为6，配位原子空间构型为正八面体，配位原子空间构型为正八面体方法一：找点法方法一：找点法(x、y、z)方法二：排除重复计算法方法二：排除重复计算法2、求离、求离Cs+最近的最近的Cl个数个数 求离求离Cl最近的最近的Cs个数个数方法：配位数为方法：配位数为8，配位原子，配位原子空间构型为正方体空间构型为正方体3、求离、求离Ca2最近的最近的F个数个数 求离求离F最近的最近的Ca2+个数个数方法

7、方法:Ca2+的配位数为的配位数为8，配位原子构型，配位原子构型为正方体为正方体 F的配位数为的配位数为4，配位原子构型为，配位原子构型为正四面体正四面体FCa24、求离、求离Na+最近的最近的Na个数个数 求离求离Cl最近的最近的Cl个数个数方法一：找点法方法一：找点法(x、y、z)方法二：排除重复计算法方法二：排除重复计算法5、求离、求离CO2最近的最近的CO2个数个数方法一：找点法方法一：找点法(x、y、z)方法二：排除重复计算法方法二：排除重复计算法6、冰中，求离、冰中，求离H2O最近的最近的H2O个数个数氢键具有方氢键具有方向性向性1下列化学式能真实表示物质分子组成的下列化学式能真实

8、表示物质分子组成的是是 （ ）ANaOH BSi02 CCsCl DS03 2下列的晶体中，化学键种类相同，晶体下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是类型也相同的是 （ ）ASO2与与Si02 BC02与与H20 CNaCl与与HCl DCCl4与与KClDB课堂检测课堂检测3下面有关离子晶体的叙下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是述中，不正确的是 （ ）A1mol氯化钠中有氯化钠中有NA个个NaCl分子分子B氯化钠晶体中，每个氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等的周围距离相等的Na+共共有有6个个C氯化铯晶体中，每个氯化铯晶体中，每个CS+周围紧邻周围紧邻8个个Cl-D平均每个平均

9、每个NaCl晶胞中晶胞中有有4个个Na+、4个个Cl-AB520世纪世纪80年代中期，科学家发现并证明碳还以年代中期，科学家发现并证明碳还以新的单质形态新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C84、C90、C94等另外一些球碳分子。等另外一些球碳分子。90年代年代初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子。初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子。(如图如图1-5)：下列说法错误的是：下列说法错误的是 A金刚石和石墨的熔点肯定要比金刚石和石墨的熔点肯定要比C60高高B据估计据估计C60熔点比金刚石和石墨要高熔点比金刚石和石墨要高C无论是球碳分子

10、，还是管状碳分子、洋葱状碳无论是球碳分子，还是管状碳分子、洋葱状碳分子，都应看作是碳的同素异形体分子，都应看作是碳的同素异形体D球碳分子是碳的同素异形体，而管状碳分子、球碳分子是碳的同素异形体，而管状碳分子、洋葱状碳分子则不一定洋葱状碳分子则不一定 BD6下列数据是对应物质的熔点下列数据是对应物质的熔点据此做出的下列判断中错误的是据此做出的下列判断中错误的是 A铝的化合物的晶体中有的是离子晶体铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B表中只有表中只有BCl3和干冰是分子晶体和干冰是分子晶体C同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体

11、不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 Na2O NaClAlF3AlCl3 9208011291190BCl3Al2O3CO2SiO2-1072073-571723B7、某离子晶体晶胞结构如下图所示，、某离子晶体晶胞结构如下图所示，x位于位于立方体的顶点，立方体的顶点，Y位于立方体中心。试分析：位于立方体中心。试分析：(1)晶体中每个晶体中每个Y同时吸引着同时吸引着_个个X，每个每个x同时吸引着同时吸引着_个个Y，该晶体的，该晶体的化学式为化学式为_ 。(2)晶体中在每个晶体中在每个X周围与它最接近且距离相周围与它最接近且距离相等的等的X共有共有_个。个。(3)晶体中距离最近的晶体中距离最近

12、的2个个X与与1个个Y形成的夹形成的夹XYX的度数为的度数为_。(4)设该晶体的摩尔质量为设该晶体的摩尔质量为M gmol-1，晶体密，晶体密度为度为cm-3，阿伏加德罗常数为，阿伏加德罗常数为NA则晶体中则晶体中两个距离最近的两个距离最近的X中心间的距离为中心间的距离为_ 。48XY21210928 32AmN8、二氧化硅晶体是立体、二氧化硅晶体是立体的网状结构，其晶体模型的网状结构，其晶体模型如右图所示。认真观察晶如右图所示。认真观察晶体模型并回答下列问题：体模型并回答下列问题：(1)二氧化硅晶体中最小二氧化硅晶体中最小的环为的环为 元环。元环。(2)每个硅原子为每个硅原子为 个最个最小环

13、共有。小环共有。(3)每个最小环平均拥有每个最小环平均拥有 _个氧原子。个氧原子。SiO121213AaNMN A3NNaM 3ANMNa 五、晶胞边长的求法：五、晶胞边长的求法：NaCl晶胞晶胞1、求晶胞的边长、求晶胞的边长2、求、求Na最近的最近的Cl的距离的距离3、求相邻两个最近的、求相邻两个最近的Na间或间或相邻两个最近的相邻两个最近的Cl间的距离间的距离a2r4Clar2r2ClNa2/r 4a 2r 边边长长相相邻邻原原子子间间距距3/4ra 2r 边边长长相相邻邻原原子子间间距距四、密度的计算、空间利用率四、密度的计算、空间利用率(金属晶体金属晶体)：10010033)(3r4a

14、N利用率3A)(NMaN 密度利用率利用率密度密度四、密度的计算、空间利用率四、密度的计算、空间利用率(金属晶体金属晶体)：2ra 2r 边边长长相相邻邻原原子子间间距距1001003r)2(33r4818 利利用用率率3r)2(ANM818 密密度度利用率利用率密度密度晶体晶体Po3/4ra 2r 边边长长相相邻邻原原子子间间距距1001003)3/r4(33r41818 ）（利利用用率率3)3/r4(ANM1818 ）（密密度度利用率利用率密度密度碱金属或碱金属或Fer 22a 2r 边边长长相相邻邻原原子子间间距距1001003)2/r4(33r4216818 ）（利利用用率率3)2/r

15、4(ANM216818 ）（密密度度利用率利用率密度密度CuAgAuNaCl晶胞晶胞3AaN58.54 密密度度3AaN58.521密度NaCl晶胞晶胞1001003NaCl3Cl3Na1001003Cl3Cl3Na)2rr2(3r443r44 )2/r4(3r443r44 利利用用率率CsCl晶胞晶胞3AaN58.51密度 3/ )r2r2(3r413r411001003CsCl3Cl3Cs 利利用用率率CaF2晶胞晶胞3AaN784密度石墨石墨h621N122Sin60aa0A 密密度度练习练习.1986年，瑞士两位科学家发现一种性能年，瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体，使

16、超导工作取得良好的金属氧化物超导体，使超导工作取得突破性进展，为此两位科学家获得了突破性进展，为此两位科学家获得了1987年年的的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。物理学奖。其晶胞结构如图。 (1)根据图示晶胞结构，推算晶体中根据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和和O原子个数比，确定其化学式原子个数比，确定其化学式 (2)根据根据(1)所推出的化合物的组成，计算其中所推出的化合物的组成，计算其中Cu原子的平均化合价原子的平均化合价(该化合物中各元素的该化合物中各元素的化合价为化合价为Y+3，Ba+2，Cu+2和和Cu+3)试计算化试计算化合物中这两种价态合物中这两种价态Cu原子个数比原

17、子个数比 (1)YBa2Cu3O7 (2)Cu2+:Cu3+=2:1Cu练习：练习：食盐晶体是由钠离子和氯离子组成，这两食盐晶体是由钠离子和氯离子组成，这两种离子在空间按种离子在空间按3 3个垂直方向都是等距离地交错排个垂直方向都是等距离地交错排列。已知食盐的摩尔质量是列。已知食盐的摩尔质量是58.5g/mol58.5g/mol，密度是，密度是2.2g/cm2.2g/cm3 3则食盐中相邻的钠离子核间距离的数值则食盐中相邻的钠离子核间距离的数值_ 4.0108cm A3.010-8cmB3.510-8cmC4.010-8cmD5.010-8cm练习练习3： 如图如图2，最近，最近Cs+和和Cl

18、-间的距离是间的距离是3.5510-8cm，算出，算出CsCl晶体的密度。晶体的密度。(3.99gcm-3) 练习练习：晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，其中含有十面体，其中含有2020个等边三角形的面和一定数目的顶角，个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子，如图每个顶角各有一个硼原子，如图2-102-10所示，回答：所示，回答：（1 1）键角）键角 ；（2 2）晶体硼中的硼原子数）晶体硼中的硼原子数 个；个； BBBB键键 条。条。6001230多面体中：面数多面体中：面数+顶点数顶点数-棱数棱数2欧拉公式：欧拉公式

19、：常见的原子晶体某些非金属单质：金刚石、晶体硅、晶体硼、晶体锗等某些非金属化合物：碳化硅、氮化硼某些氧化物：二氧化硅、AlAl2 2O O3 3晶体的判断方法晶体的判断方法法一法一:从晶体的硬度、熔沸点等物理性质进行判断从晶体的硬度、熔沸点等物理性质进行判断法二法二:从晶体的构成微粒及微粒间作用力进行判断从晶体的构成微粒及微粒间作用力进行判断法三法三:从物质的类别，如：金属对应的晶体是金属从物质的类别，如：金属对应的晶体是金属晶体，离子化合物对应的晶体是离子晶体，记住晶体，离子化合物对应的晶体是离子晶体，记住常见的原子晶体，其余的就是分子晶体。常见的原子晶体，其余的就是分子晶体。晶体类别的判断

20、：晶体类别的判断：(1)(1)所有非金属氢化物：H H2 2O,HO,H2 2S,NHS,NH3 3,CH,CH4 4,HX,HX(2)(2)部分非金属单质：X X2 2,O,O2 2,H,H2 2, S, S8 8,P,P4 4, C, C6060( (除B B、SiSi、GeGe等的单质) )(3)(3)部分非金属氧化物: CO: CO2 2, SO, SO2 2, NO, NO2 2, P, P4 4O O6 6, P, P4 4O O1010( (除SiOSiO2 2 、AlAl2 2O O3 3等的单质) )(4)(4)几乎所有的酸： H H2 2SOSO4 4,HNO,HNO3 3

21、,H,H3 3POPO4 4(5)(5)绝大多数有机物晶体：乙醇，冰醋酸，蔗糖分子晶体的常见类型分子晶体的常见类型晶体类别的判断：晶体类别的判断：晶体与单质、化合物的交叉关系：晶体与单质、化合物的交叉关系：金属单质一般金属晶体金属单质一般金属晶体( (除除Ge)Ge)、非金属单质一、非金属单质一般分子晶体般分子晶体( (除除C C、SiSi、GeGe、B)B)金属氧化物一般离子晶体金属氧化物一般离子晶体( (除除AlAl2 2O O3 3等等) )、非金属、非金属氧化物一般分子晶体氧化物一般分子晶体( (除除SiOSiO2 2等等) )所有酸类都属于分子晶体所有酸类都属于分子晶体碱类碱类( (

22、除氨水除氨水) )一般都是离子晶体一般都是离子晶体盐类盐类( (除除AlClAlCl3 3) )一般都是离子晶体一般都是离子晶体晶体中存在的作用力：晶体中存在的作用力：分子晶体中一般存在范德华力分子晶体中一般存在范德华力( (受相对分子质量受相对分子质量和分子极性影响和分子极性影响) )、存在分子内共价键、存在分子内共价键( (稀有气体稀有气体不存在共价键不存在共价键) )、HF/HHF/H2 2O/NHO/NH3 3 /-OH/-NH/-OH/-NH2 2还存在氢还存在氢键键( (不是化学键不是化学键) )原子晶体中只存在共价键原子晶体中只存在共价键( (单质是非极性键单质是非极性键) )金属晶体中只存在金属键金属晶体中只存在金