第3节 晶体结构与性质

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1．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。

2．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。 3．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。

4．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。

一、晶体常识 1．晶体与非晶体 结构特征 性质特征 区别方法 自范性 熔点 异同表现 熔点法 X射线 [来源:Z§xx§k.Com][来源:Z&xx&k.Com][来源:Zxxk.Com]

晶体 结构微粒在三维空间里呈周期性____序排列 [来源学科网]非晶体 结构微粒____序排列 [来源学科网Z.X.X.K] 各向异性 无各向异性 有固定熔点 无固定熔点 对固体进行X射线衍射实验 特别提示：具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。 2．晶胞

(1)概念：描述晶体结构的______________。 (2)晶体中晶胞的排列——无隙并置。

①无隙：相邻晶胞之间没有____________；

②并置：所有晶胞________排列、________相同。

即时训练1 下列有关晶体的说法中正确的是__________。 ①凡是有规则外形的固体一定是晶体

②晶体与非晶体的本质区别：是否有自范性 ③熔融态物质凝固就得到晶体 ④晶体有一定的熔沸点

⑤区分晶体和非晶体最可靠的科学方法：是否具有固定的熔沸点

⑥晶胞为化学式为MN2

二、分子晶体和原子晶体

的示意图：

为阳离子，

为阴离子。以M代表阳离子，N代表阴离子。

1．分子晶体 (1)结构特点

①晶体中只含分子。

②分子间作用力为范德华力，也可能有氢键。

③分子密堆积：一个分子周围通常有12个紧邻的分子。 (2)典型的分子晶体

①冰：水分子之间的主要作用力是__________，也存在______________，每个水分子周围只有______个紧邻的水分子。

②干冰：CO2分子之间存在____________，每个CO2分子周围有____个紧邻的CO2分子。 2．原子晶体 (1)结构特点

①晶体中只含原子。

②原子间以____________结合。 ③____________________结构。 (2)典型的原子晶体——金刚石

①碳原子取________杂化轨道形成共价键，碳碳键之间夹角为________。 ②每个碳原子与相邻的____个碳原子结合。 即时训练2 下列说法中正确的是________。

①干冰(CO2)晶体中包含的作用力为分子间力和共价键 ②SiO2晶体中包含的作用力只有共价键

③CO2表示一个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的 ④SiO2表示一个二氧化硅分子是由一个硅原子和两个氧原子构成的 ⑤原子晶体比分子晶体的熔沸点高得多 ⑥冰、干冰、水晶均属于分子晶体

特别提示：(1)原子晶体一定含有共价键，分子晶体可能不含有共价键，如稀有气体；(2)分子晶体的熔沸点的比较要注意氢键的影响。

三、金属晶体

1．“电子气理论”要点

(1)该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的____________形成遍布_____________的“电子气”，被______________所共用，从而把________________维系在一起。

(2)金属晶体是由______________、______________通过__________形成的一种“巨分子”。

(3)金属键的强度______________。 2．金属晶体的构成、通性及其解释 金属晶体作用力导电性 导热性 延展性 结构微粒 名称 当金属受到外力作用时，电子气中的自由金属晶体中的各原子层就金属阳离自由电子在电场电子在____的作会__________，但不会改子、自由金属键 中____________用下与金属原子变其______________，而电子 形成电流 ____________而弥漫在金属原子间的电导热 子气可以起到类似轴承中滚珠之间________的作用 即时训练3 下列说法中正确的是____________。 ①含有阳离子的物质一定含有阴离子 ②含有阴离子的物质一定含有阳离子

③金属晶体易导电是因为有自由移动的金属阳离子

④金属晶体能导电是因为金属晶体在外加电场作用下可失去电子 ⑤金属晶体的熔沸点一定比分子晶体的高 四、离子晶体

1．离子晶体 (1)概念

①离子键：__________间通过____________(指__________和__________的平衡)形成的化学键。

②离子晶体：由__________和____________通过__________结合而成的晶体。 (2)决定离子晶体结构的因素

①几何因素：即________________________________。 ②电荷因素：即正负离子________________________。 ③键性因素：离子键的纯粹程度。 (3)一般物理性质

一般地说，离子晶体具有较高的熔点和沸点，较大的硬度、难于压缩。这些性质都是因为离子晶体中存在着较强的离子键。若要破坏这种作用需要较多的能量。

2．晶格能 (1)定义

____________形成1 mol离子晶体__________的能量，单位________________，通常取________值。

(2)大小及与其他量的关系

①晶格能是最能反映离子晶体____________的数据。

②在离子晶体中，离子半径越______，离子所带电荷数越______，则晶格能越大。

③晶格能越大，形成的离子晶体就越__________，而且熔点越______，硬度越________。 即时训练4 下列说法中正确的是__________。

①NaCl表示一个氯化钠分子是由一个钠离子和一个氯离子构成的 ②离子晶体不导电，熔融或溶于水后能导电

③多数离子晶体易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂 ④离子晶体晶格能越大，熔沸点越高 ⑤NaCl的晶格能大于NaF的晶格能

一、晶体结构的计算 1．晶体化学式的求法

晶体的化学式的确定常用分摊法，其核心为若晶体中某位置上粒子被n个重复单元共用，

1

那该粒子有属于这个晶胞。如由立方晶胞中：

n

1

(1)处于顶点上的粒子被8个晶胞共用，该粒子有属于这个晶胞；

81

(2)处于棱上的粒子被4个晶胞共用，该粒子有属于这个晶胞；

4