涉县一中化学一轮复习导学案 第八单元 编写人：薛海红

第五课时 晶体结构与物质的性质

[课时目标]

1．了解化学键和分子间作用力的区别。

2．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。

3．了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 4．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。 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。

[知识梳理] 网络呈现：

一、 晶体类型及性质

晶体类型 举例 离子晶体 NaCl、CsCl 阴、阳离子 离子键 较高 较大 在熔融状态下或分子晶体 CO2、He 分子 分子间作用力 较低 较小 固态、熔融状态1

原子晶体 SiO2、C 原子 共价键 高 大 一般不导电，个金属晶体 Na、Fe 金属阳离子和自由电子 金属键 较高 较大 导电、导热，有组成晶体粒子 粒子间作用 物 理 性

熔沸点 硬度 其他 质 水溶液中能够导电 均不导电，溶于水可能导电 别为半导体 延展性，有金属光泽

二、化学键的比较：

类型 比较 本质 离子键 阴、阳离子间通过静电作用形成 成键原子的成键条件（元素种类） 得、失电子能力差别很大（金属与非金属之间） 无方向性、饱和性 单质H2，共价存在 离子化合物化合物H2O2，（离子晶体） 离子化合物Na2O2 成键原子得、失电子能力相同（同种非金属） 共价键 非极性键 极性键 配位键 金属键 金属阳离子与自由电子间静电作用形成 相邻原子间通过共用电子对（电子云重叠）与原子核间的静电作用形成 成键原子得、失电子能力成键原子一方有孤对电子（配位体）另一方有同种金属或不同金属（合金） 差别较小（不空轨道（中心离同种非金属） 子） 特征 表示方式电子式 有方向性、饱和性 共价化合物HCl，离子化合物NaOH 无方向性 离子化合物NH4Cl 金属单质（金属晶体） 三、范德华力与氢键比较 比较项目 概念 存在范围 强度比较 范德华力 物质分子之间存在着的一种相互吸引的作用力 分子间 比化学键弱得多 氢键 氢化物分子间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用 某些含氢化物分子之间（NH3、H2O、HF） 比化学键弱得多，但比范德华力大一些 影响因素 随着分子极性和相对分子质量的形成氢键的非金属原子，其吸引电子增大而增大。组成和结构相似的物质，的能力越强，半径越小，氢键越强 相对分子质量越大，范德华力越强 四、按要求填写下列内容：

晶体中最小的重复单元——晶胞，①凡处于立方体顶点的微粒，同时为 个晶胞共有；②凡处于立方体棱上的微粒，同时为 个晶胞共有；③凡处于立方体面上的微粒，同时为 个晶胞共有；④凡处于立方体体心的微粒，同时为 个晶胞共有。现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞：可推知：甲晶体中x与y的个数比是__________，乙中a与b的个数比是_______，丙晶胞中有_______个c离子，有____________个d离子。

2

（一）离子晶体：

1、NaCl：晶胞结构与右图所示，一个Cl周围以离子键同时结合 个Na，这些Na围成的几何图形是 ，配位数为 ，与一个Na距离最近的Na

+

+

+

-+

有 个。在一个晶胞中含平均含有Na+、Cl-分别为 、 个，若钠离子之间的核间距为r cm，阿伏加德罗常数为NA，则晶体的密度为 。 2、CsCl：晶胞结构与右图所示。一个Cs+周围以离子键同时结合 个Cl-，配位数为 ，与一个Cs距离最近的Cs有 个。在一个晶胞中平均含Cs、Cl-分别为 、 个，若CsCl晶胞的边长为r cm，晶体的密度为dg/cm3，则阿伏加德罗常数为 。 （二）原子晶体：

1、金刚石：晶胞结构与右图所示，一个晶胞中平均含有 个碳原子。一个C原子周围以共价键同时结合 个C原子，键角为 ，形成正四面体结构，并不断向周围扩展成空间网状结构。12克的碳形成 mol的C-C键，一个最小的碳环 含 个碳原子。

2、石墨（过渡晶体）一个C原子周围以共价键同时结合 个C原子，键角为 形成 结构，并不断向周围扩展成 结构。一个六边形平均含有 个碳原子，含有 个C—C键。金刚石不导电而石墨导电的原因是 ，金刚石硬而石墨软的原因是 ，石墨的熔点高于金刚石而沸点与金刚石相同的原因是 。

3、硅晶体：与 相似，只需将其中的 原子换成 原子，键长变得稍 一些即可。 4、碳化硅晶体：与 相似，只需将其中的 原子用 原子和 原子交替更换，键长介于 和 之间即可，其熔沸点比金刚石的 ，比硅晶体的 。 5、二氧化硅的晶体结构与硅晶体相似，只是在硅晶体的硅原子之间增加一个氧原子，在1molSiO2晶体中含有 mol的Si—O键，最小的环上含有 个硅原子， 个氧原子。 （三）分子晶体：

干冰晶体：晶胞如右图所示。在一个晶胞中平均含有 个CO2分子，与一个CO2分子距离最近且等距离的CO2分子有 个。 （四）金属晶体：

金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶点

3

+

+

+

各有—个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有(如图)。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。 (1)金晶体每个晶胞中含有 个金原子。

(2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是钢性小球外，还应假定 。 (3)一个晶胞的体积是多少? (4)金晶体的密度是多少?

【典型例题】

例1、有下列八种晶体：A、金刚砂 B、冰醋酸 C、氯化镁 D、白磷 E、晶体氦 F、硫酸铵 G、

过氧化钠 H、金刚石

（1）属于原子晶体的化合物是_______，直接由原子构成的晶体是_________，直接由原

子构成的分子晶体是____________。

（2）由非极性分子构成的晶体是________，含有非极性共价键的离子晶体____________，

属于分子晶体的单质是____________。

（3）受热熔化后化学键不发生破坏的是_______，需克服共价键的是________，需克服离

子键的是________。

例2、在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是 A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低 C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D.H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点 例3、下列有关晶体的叙述中，错误的是

A．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子 B．在NaCl晶体中每个Na+(或C1-)周围都紧邻6个Cl- (或Na+) C．白磷晶体中，微粒之间通过共价键结合，键角为60°

D．离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时，化学键不被破坏 例4、钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图为右图，它的化学式是（ ） A.BaTi8O12 B.BaTi4O6 C.BaTi2O4 D.BaTIO3

Ba Ti O 例5、晶胞是晶体中最小的重复单元．已知铁为面心立方晶体，其结构如下图甲所示，面心立方的结构特征如下图乙所示．若铁原子的半径为1.27?10?10m，试求铁金属晶体中的晶胞长度，即下图 丙中AB的长度为______________m．

4