第四节晶体的类型与性质

第四节晶体的类型与性质一、晶体得类型及性质1、四种类型晶体结构与性质得比较

晶体

类型性质比较离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体结构构成粒子粒子间作用阴、阳离子离子键分子原子金属阳离子与自由电子分子间作用力共价键金属键晶体类型性质比较离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体物理性质熔、沸点有高有低硬度硬而脆小大有大有小溶解性

溶于极性溶剂,

溶于非极性溶剂极性分子

溶于极性溶剂不溶于一般溶剂难溶(钠等与水反应)较高较低很高易难易晶体类型性质比较离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体物理性质导电性晶体

;能溶于水得晶体,其水溶液

;熔化时晶体

,溶于水后能电离得,其水溶液可

;熔化时不良导体(Si晶体就是半导体)良导体(导电传热)不导电导电导电不导电导电不导电2、常见得原子晶体中学化学中常见得原子晶体有

、

、

、SiC等、金刚石晶体硅SiO21、判断晶体类型得常见依据主要有哪些？试作简要说明、提示:推断晶体所属得类型,一般从以下几个方面分析:(1)根据构成晶体得粒子及粒子间得相互作用判断;(2)根据物质得类别判断;(3)根据晶体得熔沸点高低判断;(4)根据物质得导电性判断;(5)根据物质得硬度与机械性能判断、二、几种典型晶体得基本结构晶体类型基本结构单元(晶胞)示意图晶体得基本结构NaCl

晶体(1)与每个Na＋等距紧邻得Cl－有

个(2)与每个Cl－等距紧邻得Na＋有

个离子66晶体类型基本结构单元(晶胞)示意图晶体得基本结构CsCl

晶体(1)与每个Cs＋等距紧邻得Cl－有

个(2)与每个Cl－等距紧邻得Cs＋有

个离子88晶体类型基本结构单元(晶胞)示意图晶体得基本结构金刚石晶体(1)每个碳原子与周围得

个碳原子形成

条碳碳单键,这5个碳原子形成得就是

体结构、两条C—C键得夹角为

(类似甲烷)(2)晶体中最小得环为

原子环,但成环碳原子不在同一平面上原子44正四面109°28′6晶体类型基本结构单元(晶胞)示意图晶体得基本结构石墨晶体(1)石墨就是一种混合型晶体,层内存在

键,层间以

结合(2)在层内每个C原子通过共价单键与另

个C原子结合,构成过渡型共价分子间作用力3正六边形晶体类型基本结构单元(晶胞)示意图晶体得基本结构干冰晶体CO2分子位于立方体形晶胞得

与

位置分子顶点面心12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流2、以NaCl晶体为例,简要说明如何计算NaCl晶胞所含Na＋、Cl－得数目、提示:[感受·鉴赏]1、(2011·浙江高考)有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X＋与M2－具有相同得电子层结构;离子半径:Z2－＞W－;Y得单质晶体熔点高、硬度大,就是一种重要得半导体材料、下列说法中,正确得就是

(

)A、X、M两种元素只能形成X2M型化合物B、由于W、Z、M元素得氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低C、元素Y、Z、W得单质晶体属于同种类型得晶体D、元素W与M得某些单质可作为水处理中得消毒剂[解题指导]选短周期元素中,Y单质晶体熔点高、硬度大,就是重要得半导体材料,可知Y就是Si,X＋与M2－具有相同得电子层结构,且X、Y、Z、W同周期,则可推出X就是Na,M就是O;Z、M同主族,则Z就是S;离子半径Z2－＞W－,则W就是Cl;A项,Na、O可形成Na2O、Na2O2两种化合物、B项,H2O分子间有氢键,其沸点比HCl、H2S高、C项,晶体硅就是原子晶体,S、Cl2得晶体属于分子晶体、D项,Cl2、O3均可作为水处理中得消毒剂、D2、(2010·济宁市模拟)碘化膦(PH4I)就是一种白色晶体、根据所学得知识,判断下列关于碘化膦得叙述错误得就是

(

)A、它就是离子晶体,稳定,高温也不分解B、它得水溶液显酸性C、能与强碱反应放出气体PH3D、该物质中含有共价键与离子键A3、下列化合物,按其晶体得熔点由高到低排列正确得就是

(

)A、SiO2

CsCl

CBr4

CF4B、SiO2

CsCl

CF4

CBr4C、CsCl

SiO2

CBr4

CF4D、CF4

CBr4

CsCl

SiO2[解题指导]选物质熔点得高低与晶体得类型有关,一般来说:原子晶体＞离子晶体＞分子晶体;即:SiO2＞CsCl＞CBr4、CF4、当晶体得类型相同时分子晶体得熔点与相对分子质量得大小有关,一般来说,相对分子质量大得,熔点高,即CBr4＞CF4、A[思考·领悟]

教师备课园地[拓展·发现]物质熔沸点高低比较规律1、不同类型晶体得熔沸点高低规律原子晶体＞离子晶体＞分子晶体;金属晶体(除少数外)＞分子晶体、金属晶体得熔沸点有得很高,如钨、铂等;有得则很低,如汞、镓、铯等、2、同种类型得晶体晶体类型本质比较方法实例离子晶体离子键强弱离子半径越小,离子电荷越多,离子键越强,晶体熔沸点越高NaCl＞KCl原子晶体共价键强弱元素非金属性越强,原子半径越小,共价键越强,晶体熔沸点越高金刚石＞SiC＞Si晶体类型本质比较方法实例分子晶体分子间作用力得强弱①组成与结构相似得物质,相对分子质量越大,分子间作用力越强,晶体熔沸点越高②存在氢键得晶体熔沸点反常高①HI＞HBr＞HCl②HF＞HCl金属晶体金属键强弱金属阳离子半径越小,离子电荷越多,价电子数越多,金属键越强,晶体得熔沸点越高Al＞Mg＞Na[感受·鉴赏]4、(2010·全国卷Ⅰ)下面关于SiO2晶体网状结构得叙述正确得就是

(

)A、最小得环上,有3个Si原子与3个O原子B、最小得环上,Si与O原子数之比为1∶2C、最小得环上,有6个Si原子与6个O原子D、存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角[解题指导]选

SiO2得晶体结构与金刚石得晶体结构相似,相当于把金刚石中得碳原子,换成硅原子,然后在两个硅原子中间插入一个氧原子,金刚石得晶体结构中每个最小得环上就是6个碳原子,所以SiO2晶体中最小得环上应有6个硅原子与6个氧原子;SiO2晶体中存在Si、O原子构成得四面体结构单元,其中Si处于中心,O处于4个顶角、C5、(2011·杭州模拟)已知C3N4晶体具有比金刚石还大得硬度,且构成该晶体得粒子间只以单键结合、下列关于C3N4晶体得说法错误得就是

(

)A、该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石更牢固B、该晶体中每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子C、该晶体中碳原子与氮原子得最外层都满足8电子结构D、该晶体与金刚石相似,都就是原子间以非极性键形成得空间网状结构[解题指导]选

A项,根据该晶体具有比金刚石还大得硬度,推知A项正确;B项,根据晶体得化学式为C3N4,且粒子间只以单键结合,推知B项正确;C项,根据C、N原子得最外层电子数及该晶体中C、N原子间得结合方式,推知C项正确;D项C3N4晶体中原子间以极性共价键相结合、D6、(2010·合肥质检)最近发现,只含镁、镍与碳三种元素得晶体竟然也具有超导性、鉴于这三种元素都就是常见元素,从而引起广泛关注、该新型超导晶体得一个晶胞如图所示,则该晶体得化学式为(

)A、Mg2CNi3

B、MgC2NiC、MgCNi2 D、MgCNi3[解题指导]选该晶体中Mg原子位于立方体得8个顶点,镍原子位于6个面得面心,碳原子位于体心,根据“均摊法”原理,可确定该晶体得化学式为MgCNi3、D[思考·领悟]

教师备课园地[拓展·发现]1、晶体结构中粒子间得关系晶体类型结构粒子间得关系NaCl(1)每个氯化钠晶胞中含有4个Na＋与4个Cl－(2)与每个Na＋等距紧邻得6个Cl－围成得空间构型为正八面体CsCl每个氯化铯得晶胞中含有1个Cs＋与1个Cl－金刚石碳原子数:碳碳共价键数为1∶2晶体类型结构粒子间得关系石墨在石墨晶体中碳原子与碳碳共价键数之比为2∶3干冰(1)与每个CO2分子相邻且等距得CO2分子数:12个(2)每个晶胞中含有CO2分子数:4个

2、推断晶体化学式得一般思路[考情分析]地位晶体得类型与性质在高考考查中一般不会单独命题,而就是渗透在物质结构推断题中与其她知识结合在一起考查题型以选择题、填空题为主角度(1)晶体类型得判断(2)比较晶体熔沸点高低(3)判断晶体得结构与性质(4)根据晶胞确定晶体得化学式预测预计今后高考命题中,该部分知识得考查角度及题型不会有大得变化,但与新材料相结合考查晶体结构与性质得题目会有所加强、[考题印证]1、(2010·四川高考)下列说法正确得就是

(

)A、原子最外层电子数为2得元素一定处于周期表ⅡA族B、主族元素X、Y能形成YY2型化合物,则X与Y得原子序数之差可能为2或5C、氯化氢得沸点比氟化氢得沸点高D、同主族元素形成得氧化物得晶体类型均相同解析:

A项,该元素可能为He,属于0族元素;B项,XY2型化合物可能为CO2或MgCl2,因此原子序数差可能为2或5;C项,HF分子间形成氢键,其沸点比HCl高;D项,CO2为分子晶体,SiO2为原子晶体、答案:B2、右图就是已合成得硫—氮化合物得一种分子结构,下列说法正确得就是(

)A、该物质得分子式为SNB、该物质得熔沸点取决于分子内共

价键得强弱C、该物质得分子中既有极性键又有非极性键D、该物质具有很高得熔沸点解析:图中所示就是硫—氮化合物得分子结构,而不就是晶胞结构,其分子式为S4N4;该物质得熔沸点主要取决于分子间作用力;分子中得氮氮键为非极性键,氮硫键为极性键;S4N4晶体为分子晶体,熔沸点不会很高、答案:C3、(2009·海南高考)门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚未发现,但她为第四周期得三种元素留下了空位,并对它们得一些性质做了预测,X就是其中得一种“类硅”元素,后来被德国化学家文克勒发现,并证实门捷列夫当时得预测相当准确、根据元素周期律,下列有关X性质得描述中错误得就是

(

)A、X单质不易与水反应B、XO2可被碳或氢还原为XC、XCl4得沸点比SiCl4得高D、XH4得稳定性比SiH4得高答案:D解析:

X元素为“类硅”元素,因此可类比Si或含硅化合物得性质推断X及其化合物得性质、A项,X与Si均不易与水反应;B项,XO2与SiO2均可被C或H2还原;C项,XCl4比SiCl4相对分子质量大,分子间作用力强,因此沸点XCl4>SiCl4;D项,元素非金属性Si>X,因此稳定性XH4<SiH4、4、(2011·徐州模拟)最近科学家发现一种由钛原子与碳原子构成得气态团簇分子,如图所示,顶角与面心得原子就是钛原子,棱得中心与体心得原子就是碳原子,则它得化学式就是

(

)A、TiC

B、Ti6C7C、Ti14C13 D、Ti13C14答案:C解析:该图给出得就是团簇分子结构而非晶胞结构,故只需数出Ti与C得数目,即可得它得化学式、该分子中含钛原子为8＋6＝14,含碳原子12＋1＝13,所以该分子得化学式为Ti14C13、5、(2011·郑州四中)由短周期得两种元素形成化合物XY3,下列说法错误得就是