第八讲化学键与晶体类型考试大纲要求1．理解离子键、共价键的涵义，了解键的极性。

2．了解几种晶体类型（离子晶体、原子晶体、分子晶体）及其性质。

知识规律总结一、化学键与分子间作用力二、化学键的分类表4-2离子键、共价键和金属键的比较三、共价键的类型表4-3非极性键和极性键的比较四、分子的极性1．非极性分子和极性分子表4-4 非极性分子和极性分子的比较2．常见分子的类型与形状表4-5常见分子的类型与形状比较3．分子极性的判断（1）只含有非极性键的单质分子是非极性分子。

（2）含有极性键的双原子化合物分子都是极性分子。

（3）含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的为极性分子。

注意：判断AB n型分子可参考使用以下经验规律：①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子；②若中心原子有孤对电子（未参与成键的电子对）则为极性分子，若无孤对电子则为非极性分子。

五、晶体类型1．分类表4-6各种晶体类型的比较2极性溶剂，熔化时能够导电，溶沸点高多数溶剂，导电性差，熔沸点很高液能够导电，溶沸点低电和热的良导体，熔沸点高或低实例食盐晶体金刚石氨、氯化氢镁、铝2．物质溶沸点的比较（1）不同类晶体：一般情况下，原子晶体>离子晶体>分子晶体（2）同种类型晶体：构成晶体质点间的作用大，则熔沸点高，反之则小。

①离子晶体：离子所带的电荷数越高，离子半径越小，则其熔沸点就越高。

②分子晶体：对于同类分子晶体，式量越大，则熔沸点越高。

③原子晶体：键长越小、键能越大，则熔沸点越高。

（3）常温常压下状态①熔点：固态物质>液态物质②沸点：液态物质>气态物质3．“相似相溶”规律极性分子组成的溶质易溶于由极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于由非极性分子组成的溶剂。

思维技巧点拨一、化学键及分子极性的判断【例1】下列叙述正确的是A.P4和NO2都是共价化合物l4和NH3都是以极性键结合的极性分子C.在CaO和SiO2晶体中，都不存在单个小分子D.甲烷的结构式：是对称的平面结构，所以是非极性分子【解析】P4和NO2分子中都含有共价键，但P4是单质，故选项A错误。

CCl4是含有极性键的非极性分子，故选项B错误。

原子晶体、离子晶体和金属晶体中不存在小分子，只有分子晶体中才存在小分子，故选项C正确。

甲烷分子为正四面体形的非极性分子，故选项D错误。

本题正确答案为C。

【例2】关于化学键的下列叙述中，正确的是A.离子化合物可能含共价键B.共价化合物可能含离子键C.离子化合物中含离子键D.共价化合物中不含离子键【解析】凡含有离子键的化合物不管是否含有共价键，一定属于离子化合物，所以共价化合物中不可能含有离子键。

本题正确答案为ACD。

二、熔沸点判断【例3】碳化硅（SiC）的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的第3页位置是交替的。

在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是A.①③②B.②③①C.③①②D.②①③【解析】由于题给的三种物质都属于原子晶体，而且结构相似都是正四面体形的空间网状结构，所以晶体的熔点由微粒间的共价键强弱决定，这里共价键强弱主要由键长决定，可近似地看作是成键原子的半径之和，由于硅的原子半径大于碳原子，所以键的强弱顺序为C—C>C—Si>Si—Si，熔点由高到低的顺序为金刚石>碳化硅>晶体硅。

本题正确答案为A。

三、晶体结构知识的应用【例4】图4-1是石英晶体平面示意图，它实际上是立体的网状结构，其中硅、氧原子数之比为_______。

原硅酸根离子SiO44-的结构如图4-2所示，二聚硅酸根离子Si2O76-中，只有硅氧键，它的结构可表示为_______。

【解析】由图4-1可以看出：每个硅原子周围结合4个氧原子，同时每个氧原子跟2个硅原子结合，因此二氧化硅晶体（石英）是由氧、硅原子按原子个数1∶2组成的立体空间网状结构的原子晶体。

Si2O76-只有硅氧键，根据SiO44-的结构图可得Si2O76-的结构图见图4-3。

【例5】（1）中学化学教材中图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。

NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2-的核间距离为a×10-8cm，计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量为74.7g/mol）。

（2）天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某氧化镍晶体中就存在如图4-4所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。

其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。

某氧化镍样品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。

4第5页【解析】 晶胞中阴、阳离子个数的确定通常采用“原子分割法”，具体如下：①处于顶点的离子，同时为8个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞；②处于棱上的离子，同时为4个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞；③处于面上的离子，同时为2个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞；④处于内部的1个离子，则完全属于该晶胞，该离子数目为1。

要确定NiO 的密度，就应确定单位体积中NiO 分子的个数，再结合NiO 的摩尔质量求算出该晶体中NiO 的质量，最后求出密度。

本题解答如下：（1）如图4-5所示，以立方体作为计算单元，此结构中含有Ni 2+—O 2-离子数为：4×81=21（个），所以1 mol NiO 晶体中应含有此结构的数目为6.02×1023÷21=12.04×1023（个），又因一个此结构的体积为（a×10-8cm ）3，所以1 mol NiO 的体积应为12.04×1023×（a×10-8）cm 3，NiO 的摩尔质量为74.7g/mol ，所以NiO 晶体的密度为3823)10(1004.127.74-⨯⨯⨯a =362a （g/cm 3）（2）解法一（列方程）：设1 mol Ni 0.97O 中含Ni 3+为 x mol ，Ni 2+为y mol ，则得解得x=0.06,y=0.91，故n(Ni 3+)∶n(Ni 2+)=6∶91解法二（十字交叉）：由化学式Ni 0.97O 求出Ni 的平均化合价为2/0.97，则有故n(Ni 3+)∶n(Ni 2+)=6∶91。

基础知识1．化学键 化 定义学相邻的原子之间强烈的相互作用3．思考：非极性键是否只存在于单质分子中？一、选择题1．下列物质的化学式中，具有非极性键的离子化合物是（）A.Na2OB.MgF2C.NaOHD.Na2O22．实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是（）A.二氧化硅和干冰的熔化B.液溴和液汞的气化6C.食盐和冰的熔化D.纯碱和烧碱的熔化3．溴化碘（IBr）的化学性质似卤素单质，能跟大多数金属反应生成金属卤化物，能跟某些非金属单质反应生成相应卤化物，能跟水反应，其化学方程为IBr+H2O=====HBr+HIO，下列有关IBr的叙述中，正确的是（）A.固体IBr是分子晶体B.在很多反应中IBr是强氧化剂C.IBr跟水反应时，它既是氧化剂又是还原剂D.跟NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO4．下列分子的结构中，原子的最外层不能都满足8电子稳定结构的是（）A.CO2B.PCl3l4D.NO25．已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子（D2O）中的D原子发生氢交换。

又知次磷酸（H3PO2）也可跟D2O进行氢交换，但次磷酸钠（NaH2PO2）却不再能跟D2O发生氢交换。

由此可推断出H3PO2的分子结构是（）6．下列电子式中，正确的是（）7．下列叙述正确的是（）A.两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键B.含有非极性键的化合物不一定是共价化合物C.只要是离子化合物，其熔点就一定比共价化合物的熔点高D.只要含有金属阳离子，则此物质中必定存在阴离子8．N—H键能的含义是（）A.由N和H形成1 mol NH3所放出的热量B.把1 mol NH3的键全部拆开所吸收的热量C.拆开6.02×1023个N—H键所吸收的能量第7页D.形成1个N—H键所放出的热量9．在短周期中的X和Y两元素可组成化合物XY3，下列说法正确的是（）A.若X的原子序数为m，则Y的必为m-4B.XY3的晶体一定是离子晶体C.X与Y可能属同一周期，也可能分属不同周期D.X原子半径大于Y原子的半径10．带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流，细流会发生偏转的是（）A.苯B.二硫化碳C.溴水D.四氯化碳11．下列化学式可表示一个分子的是（）A.SiO2B.NH4Cll4D.C12．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是（）A.SO2和SiO2B.NaCl和HCll4和KClD.CO2和H2O13．NH3、H2S是极性分子，CO2、BF3、CCl4等是极性键构成的非极性分子。

根据上述实例可推出AB n型分子是非极性分子的经验规律是（）A.分子中不能含有氢原子B.在AB n分子中A原子没有孤对电子C.在AB n分子中A的相对原子质量小于B的相对原子质量D.分子中每个共价键的键长应相等二、非选择题14．下表所列数据是在不同物质中氧—氧之间的键长和键能的实测数据，其中a和b 尚未测出，但根据一个较为可靠的原则可估计a、b、c、d的大小顺序为_______，该原则可简述为________________________________。

15．在金刚石的网状结构中，含有由共价键形成的碳原子环，其中最小的环上有______（填数字）个碳原子，每个碳原子上的任意两个C—C键的夹角都是______（填角度）。

16．如图4-6，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+离子或Cl-离子所处的位置。

8这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。

（1）请将其中代表Na+离子的圆圈涂黑（不必考虑体积大小），以完成NaCl晶体的结构示意图。

（2）晶体中，在每个Na+离子的周围与它最接近的且距离相等的Na+离子共有_____个。

（3）晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞。

在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na+或Cl-离子为该晶胞与其相邻的晶胞所共有。

一个晶胞中，Cl-离子的个数等于______，即______（填计算式），Na+离子的个数等于_______，即__________（填计算式）。

（4）设NaCl的摩尔质量为M g/mol，食盐晶体的密度为ρg/cm3，阿伏加德罗常数为N A。

食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为______cm。

17．（1）图4-7为CO2分子晶体结构的一部分。