[最新考纲]
1.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。 2.了解晶体的类型,了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
3.了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。 4.了解分子晶体结构与性质的关系。
5.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。了解金属晶体常见的堆积方式。
6.了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
晶体与非晶体
结构特征 自范性 性质特征 熔点 异同表现 二者区别方法 得到晶体的途径 (1)熔融态物质凝固。
(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 (3)溶质从溶液中析出。 晶胞 (1)概念
描述晶体结构的基本单元。 (2)晶体中晶胞的排列——无隙并置 ①无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。
间接方法 科学方法 晶体 结构粒子周期性有序排列 有 固定 各向异性 非晶体 结构粒子无序排列 无 不固定 各向同性 看是否有固定的熔点 对固体进行X射线衍射实验 ②并置:所有晶胞平行排列、取向相同。 突破五类晶体模型
(1)原子晶体(金刚石和二氧化硅)
①金刚石晶体中,每个C与另外4个C形成共价键,C—C键之间的夹角是109°28′,最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中,形成的共价键有2 mol。
②SiO2晶体中,每个Si原子与4个O成键,每个O原子与2个硅原子成键,最小的环是十二元环,在“硅氧”四面体中,处于中心的是Si原子,1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。 (2)分子晶体
①干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。
②冰的结构模型中,每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成2 mol“氢键”。 (3)离子晶体
①NaCl型:在晶体中,每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,配位数为6。
每个晶胞含4个Na+和4个Cl-。
②CsCl型:在晶体中,每个Cl-吸引8个Cs+,每个Cs+吸引8个Cl-,配位数为8。 (4)石墨晶体
石墨层状晶体中,层与层之间的作用是分子间作用力,平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2,C原子采取的杂化方式是sp2。 (5)常见金属晶体的原子堆积模型
结构型式 简单立方堆积 面心立方最密堆积 体心立方堆积 六方最密堆积 四种晶体类型的比较
晶体类型 比较项目 构成粒子 粒子间的相互作用力 硬度 分子晶体 原子晶体 金属晶体 金属阳离子、自由电子 金属键 有的很大,有离子晶体 常见金属 配位数 空间利用率 晶胞 Po 6 52% Cu、Ag、Au 12 74% Na、K、Fe 8 68% Mg、Zn、Ti 12 74% 分子 范德华力(某些含氢键) 较小 原子 阴、阳离子 共价键 很大 离子键 较大 的很小 熔、沸点 较低 很高 难溶于任何溶剂 一般不具有导电性 有的很高,有的很低 常见溶剂难溶 较高 大多易溶于水等极性溶剂 晶体不导电,水溶液或熔融态导电 溶解性 相似相溶 一般不导电,导电、传热性 溶于水后有的导电 大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非物质类别及举例 金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外) ■思维诊断 电和热的良导体 部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼),部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氧化物(如Na2O)、强碱(如KOH)、绝大部分盐(如NaCl) 1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)晶体的熔点一定比非晶体的熔点高。( ) (2)具有规则几何外形的固体一定是晶体。( ) (3)固态物质一定是晶体。( )
(4)冰和固体碘晶体中相互作用力相同。( )
(5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。( ) (6)通过X-射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体。( ) (7)晶胞是晶体中的最小的“平行六面体”。( )
(8)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。( ) (9)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高。( )
(10)在金属钠形成的晶体中,每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有8个。( ) (11)在NaCl晶体中,每个Na+周围与其距离最近的Na+有12个。( ) (12)在CsCl晶体中,每个Cs+周围与其距离最近的Cl-有8个。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)√ (9)√ (10)√ (11)√ (12)√
2.在下列物质中:NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石、晶体氩。
(1)其中只含有离子键的离子晶体是___________________________________。 (2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是
_______________________________________________________________。 (3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是________。 (4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是________。 (5)其中含有极性共价键的非极性分子是________。
(6)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是________。 (7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是________。 (8)其中含有极性共价键的原子晶体是________。
(9)不含共价键的分子晶体是________,只含非极性键的原子晶体是________。 答案:(1)NaCl、Na2S (2)NaOH、(NH4)2S (3)(NH4)2S (4)Na2S2 (5)CO2、CCl4、C2H2
(6)C2H2 (7)H2O2 (8)SiO2、SiC (9)晶体氩 晶体硅、金刚石 3.判断下列物质的晶胞结构,将对应序号填在线上。
(1)干冰晶体________; (2)氯化钠晶体________; (3)金刚石________; (4)碘晶体________; (5)氟化钙________; (6)钠________; (7)冰晶体________; (8)水合铜离子________; (9)H3BO3晶体________; (10)铜晶体________。
答案:(1)② (2)① (3)④ (4)③ (5)⑥ (6)⑤ (7)⑧ (8)⑦ (9)⑩ (10)⑨
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