高中化学课件： 晶体结构与性质
最新考纲 1.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间 作用力的区别。 2．了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。 了解分子晶体结构与性质的关系。 3．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。 4．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。 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。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。
5．微量元素硼和镁对植物的叶的生长和人体骨骼的健康有着十 分重要的作用。 (1)写出基态 B 原子的轨道表达式：_____________________。 (2)三价 B 易形成配离子，如[B(OH)4]－、[BH4]－等。[B(OH)4] －的结构式为____________(标出配位键)，其中心原子的杂化 方 式 为 ____________ ， 写 出 [BH4] － 的 两 种 等 电 子 体 ： ________________________。
（3） (4)氢键、范德华力 晶体中硼酸分子以氢键结合在一起，难 以溶解；加热时，晶体中部分氢键被破坏，溶解度增大 (5)三氯化硼为分子晶体，而氯化镁为离子晶体，范德华力比 离子键弱
考点二
常见晶体模型及晶胞计算/
深化提能 素养再进阶
基础·自主落实
1. 典型晶体模型 晶体 晶体结构
晶体详解
原 子 金刚 晶石 体
4．四种晶体类型的比较
类型 比较
分子晶体 原子晶体 金属晶体
离子晶体
构成 微粒
_分__子_
金属阳离子、
_原__子_
_阴__、__阳__离_子__
自由电子
粒子间 _范_德__华__力__
的相互 (某些含氢键)
作用力
共__价__键__
_金__属__键_
_离__子__键_
硬度
较小
很大
有的很大， 有的很小
(如 K2O、
刚石、硅、 物质类 化物、酸、非金
与合
Na2O)、强碱
晶
(如 KOH、
别及 属氧化物(SiO2 体硼)、部分 金(如 Na、 NaOH)、绝
举例 除外)、绝大
Al、
非金属化合
大
多数有机物
Fe、青铜)
物(如 SiC、 (有机盐除外)
部分盐
SiO2)
(如 NaCl)
5．晶体熔、沸点的比较 (1)不同类型晶体熔、沸点的比较 ①不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律： 原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。 ②金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高， 汞、铯等熔、沸点很低。
4．现有几组物质的熔点(℃)数据：
A组
B组
C组
D组
金刚石：3 550 ℃ Li：181 ℃ HF：－83 ℃ NaCl：801 ℃
HCl：－115
硅晶体：1 410 ℃ Na：98 ℃
KCl：776 ℃
℃
硼晶体：2 300 ℃ K：64 ℃ HBr：－89 ℃ RbCl：718 ℃
二氧化硅：1 723 ℃ Rb：39 ℃ HI：－51 ℃ CsCl：645 ℃
3．下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是 ()
A．F2、Cl2、Br2、I2 的熔、沸点逐渐升高 B．HF、HCl、HBr、HI 的沸点顺序为 HF>HI>HBr>HCl C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 D．NaF、NaCl、NaBr、NaI 的熔点依次降低 解析： A、B 项中分子晶体熔、沸点高低与分子间作用力有 关，含有氢键时会出现反常现象，与分子内共价键键能大小 无关。D 项离子晶体内存在的是离子键。 答案：C
①每个碳与相邻_4_个碳以共价键结合，形 成正__四__面__体__结构 ②键角均为_1_0_9_°__2_8_′_ ③最小碳环由_6_个 C 组成且六原子不在同 一平面内 ④每个 C 参与 4 条 C—C 键的形成，C 原 子数与 C—C 键数之比为_1_∶_2_
原 子 晶 SiO2 体
分 子
干冰 晶 体
NaCl 型
离
子
晶
体 CsCl 型
①每个 Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的 Cl－(Na ＋)有 6 个，每个 Na＋周围等距且紧邻的 Na ＋有_1_2个 ②每个晶胞中含_4_个 Na＋和_4_个 Cl－ ①每个 Cs＋周围等距且紧邻的 Cl－有_8_个， 每个 Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的 Cs＋(Cl－) 有6个 ②如图为 8 个晶胞，每个晶胞中含 1 个 Cs ＋、1 个 Cl－
我国现已能够拉制出直径为 300 毫米的大直径硅单晶，晶体
硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是
A．形成晶体硅的速率越大越好
()
B．晶体硅没有固定的熔、沸点
C．可用 X 射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
解析： A 选项，晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、 压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越大越好；B 选项， 晶体有固定的熔、沸点；C 选项，X 射线衍射实验能够测出 物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶 体与非晶体；D 选项，晶体的形成与晶体的自范性和各向异 性都有密切关系。 答案：C
据此回答下列问题：
(1)A 组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力
是________。
(2)B 组晶体共同的物理性质是________(填序号)。 ①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性 (3)C 组中 HF 熔点反常是由于_________________________。 (4)D 组晶体可能具有的性质是________(填序号)。 ①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电 (5)D 组 晶 体 的 熔 点 由 高 到 低 的 顺 序 为 NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为______________________ ___________________________________________________。
较大
熔、 沸点
较低
很高
有的很高， 有的很低
较高
溶解性
难溶于 难溶于 大多易溶于水 相似相溶
任何溶剂 常见溶剂 等极性溶剂
导电、 导热性
一般不导电， 一般不具
溶于水后 有导电性
有的导电
电和热的 良导体
晶体不导电， 水溶液或熔 融态导电
部分非 单质、气态氢
金属单质
①每个 Si 与_4_个 O 以共价键结合，形成正 四面体结构 ②每个正四面体占有 1 个 Si,4 个“12O”， n(Si)∶n(O)＝_1_∶__2_ ③最小环上有_1_2个原子，即 6 个 O,6 个 Si ①8 个 CO2 分子构成立方体且在 6 个面心 又各占据 1 个 CO2 分子 ②每个 CO2 分子周围等距且紧邻的 CO2 分 子有_1_2个
2．晶胞组成的计算方法——均摊法 (1)原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被 n 个晶胞所共 有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是n1。 (2)方法 ①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层 内碳原子排成六边形，其顶点(1 个碳原子)被三个六边形共 有，每个六边形占13。
测定其是否有固定的_熔__点_
别方法 科学方法 对固体进行_X_­_射__线__衍__射__实验
(2)获得晶体的三条途径 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。
2．晶胞 (1)概念：晶胞是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。 ②并置：所有晶胞_平__行__排列、_取__向__相同。
(3)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”
(×)
(4)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行 X 射线衍射
实验
(√ )
(5)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
(√ )
(6)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体(√ )
(7)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
(×)
2．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。
。
④金属晶体 金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属 熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。
题组·跟进训练
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)凡有规则外形的固体一定是晶体
(× )
(2)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
(√)
3．晶格能 (1)定义：气态离子形成 1 mol 离子晶体释放的能量，通常取正 值，单位：kJ·mol－1。 (2)影响因素 ①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越_大__。 ②离子的半径：离子的半径越 小 ，晶格能越大。 (3)与离子晶体性质的关系 晶格能越大，形成的离子晶体越 稳定 ，且熔点越高，硬度越 _大__。
考点一
晶体常识及基本性质/
理清概念 基础需抓牢
知识·再认再现
1．晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的区别
比较
晶体
非晶体
结构特征
结构粒子_周__期__性_ 结构粒子无__序__
有__序__排列
排列
性质 自范性熔点 特征
异同表现 二者区 间接方法
有
无
固定
不固定
各__向__异 ___性_
各__向__同__性__
3.晶胞参数及相关计算 晶胞参数：晶胞的形状和大小可以用 6 个参数 来表示，包括晶胞的 3 组棱长 a、b、c 和 3 组 棱相互间的夹角 α、β、γ，此即晶格特征参数， 简称晶胞参数。 (1)晶胞参数的计算方法