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2019-2020年高三化學一輪復習 考點41 晶體類型與性質(zhì)（Ⅱ）學案 【考綱解析】 1、能用“電子氣理論”解釋金屬的一些物理性質(zhì)，掌握金屬晶體的四種原子堆積模型。 3、理解晶格能的概念及應用。 3、會分析幾種典型晶體的晶胞結(jié)構(gòu)。 【學生整理】 一、晶體類型的判斷 1、根據(jù)各類晶體的定義判斷： 根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用力類別進行判斷。 如由陰、陽離子間通過離子鍵結(jié)合而形成的晶體屬于 ；由分子間通過分子間作用力（包括氫鍵）相結(jié)合形成的晶體屬于 ；由相鄰原子間通過共價健相結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體屬于 ；由金屬陽離子和自由電子之間通過較強烈的相互作用（金屬鍵）形成的晶體屬于 。 2、根據(jù)物質(zhì)所屬類別判斷 （1）活潑金屬氧化物（Na2O、CaO、Na2O2等）、強堿和絕大多數(shù)鹽類屬于 （AlCl3、BeCl2例外，屬于分子晶體）； （2）大多數(shù)非金屬單質(zhì)（除金剛石、石墨、晶體硅、硼外）、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物（除SiO2外）、酸和大多數(shù)有機物（除有機鹽外）以及惰性氣體均屬于 ； （3）金屬單質(zhì)（常溫下除汞外）和合金屬于 ； （4）金剛石、晶體硅、晶體二氧化硅、碳化硅、硼、氮化硅等屬于 。 3、根據(jù)各類晶體的特征性質(zhì)判斷（主要是根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)如熔沸點、溶解性、導電性等進行判斷 （1）根據(jù)晶體的熔、沸點判斷： 熔沸點低的單質(zhì)和化合物一般為 晶體；熔沸點較高的化合物一般為 晶體；熔沸點很高的一般為 晶體； （2）依據(jù)導電性判斷： 晶體處于固態(tài)時不導電，溶于水及熔化狀態(tài)時，能夠?qū)щ姡? 晶體不導電； 晶體固態(tài)及液態(tài)均不導電，但溶于水后由于電離形成自由移動的離子也能夠?qū)щ姡ㄈ鏗Cl、H2SO4等），但屬于非電解質(zhì)（如酒精、蔗糖等）的分子晶體的水溶液不導電； 晶體是電的良導體； （3）根據(jù)硬度和機械強度判斷： 晶體硬度較大難于壓縮； 晶體硬度大； 晶體多數(shù)硬度較大，但也有較低的，且具有金屬光澤，有延展性； 晶體硬度小且較脆。 二、物質(zhì)熔、沸點高低比較規(guī)律： ① 不同類型的晶體，熔、沸點一般是： 晶體＞ 晶體> 晶體；大多數(shù)金屬晶體 分子晶體； ② 根據(jù)物質(zhì)在常溫下的狀態(tài)判斷：固體的熔、沸點 液體；液體>氣體等； ③ 原子晶體：原子半徑小，鍵長 ，鍵能 ，晶體熔、沸點 ； 如金剛石、碳化硅、石英、硅的熔點大小為： ； ④ 離子晶體：比較離子鍵的強弱，用晶格能大小，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，熔、沸點越高。如MgO、NaCl、CsC的熔點大小為： ； ⑤ 分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越 ，如：CF4、CCl4、CBr4、CCI4的熔點大小為 ： ；如果含有氫鍵，則出現(xiàn)以上規(guī)律的反常，顯示出高的熔沸點，如：H2O H2S（注意HF、H2O、NH3分子中有氫鍵）； ⑥ 金屬晶體：金屬陽離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其熔、沸點越 ， 如：熔、沸點Na Mg Al。 三、典型晶體結(jié)構(gòu) 1、氯化鈉晶體 （1）陰、陽離子的配位數(shù)是 　　 ，即每個Na+緊鄰 　　 個Cl-，這些Cl-構(gòu)成的幾何圖形是 　 　 ； （2）每個Na+與 個Na+等距離相鄰； （3）平均每個氯化鈉晶胞含有 　　 個Na+和 　　 個Cl-。 2、氯化銫晶體（見右圖） （1）每個Cl- （或Cs+ ）周圍與之最接近且距離相等的Cs+ (或Cl-) 共有 　　 個，這幾個Cs+ （或Cl- ）在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為 　　 ； （2）在每個Cs+ 周圍距離相等且最近的Cs+ 共有 個，這幾個Cs+ （或Cl- ）在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為 　　 ； （3）一個氯化銫晶胞含有 　 個Cs+ 和 　 個Cl- 。 3、氟化鈣晶體 （1）鈣離子的配位數(shù)為： 　　，氟離子的配位數(shù)為 　　 ； （2）晶體中每一個Y同時吸引著 　 個X，每個X同時吸引著 個Y，該晶體的化學式是 ； （3）晶體中每個X周圍與它最近且距離相等的X共 有 個； （4）晶體中距離最近的2個X與一個Y形成的夾角(∠XYX)為 ； （5）設該晶體的摩爾質(zhì)量為M gmol-1，晶體密度為ρ gcm-3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶體中兩個距離最近的X中心間的距離 cm。 4、干冰晶體（見右圖） （1）只存在范德華力的分子晶體一般為 堆積，以一個分子為中心周圍等距離的相同分子為 個，如 。 （2）除范德華力外還存在氫鍵，由于氫鍵有方向性，周圍相同的分子個數(shù)明顯減少，如冰，每個水分子周圍只有 個水分子。 5、金剛石（見右圖） （1）金剛石中每個碳原子與周圍 個碳原子形成C—C鍵，它們構(gòu)成的空間構(gòu)型為___________，鍵的夾角為 ，在金剛石中由碳原子構(gòu)成的最小環(huán)是 環(huán)，該環(huán)上有 個碳原子，每個碳原子上有 個環(huán)，晶體中C原子個數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為 ； （2）C原子采取 雜化。 6、二氧化硅晶體（原子晶體化合物） 二氧化硅晶體中，每個Si與 個O原子形成共價鍵，每個O與 個Si原子形成共價鍵。在二氧化硅中由原子構(gòu)成的最小環(huán)是 ，該環(huán)上有 個原子[六個硅，六個氧，一個環(huán)上硅與氧原子個數(shù)比為1:1，但一個硅被12個環(huán)所共有，而一個氧被六個環(huán)所共有]。在二氧化硅晶體中Si與O原子個數(shù)比為 ，平均每n mol SiO2晶體中含有Si-O鍵 _____個。 7、石墨 屬于 晶體，是 狀結(jié)構(gòu)，同層碳原子間以 結(jié)合，不同層間以 結(jié)合，晶體中每個C原子被 個六邊形共用，平均每個環(huán)占有 個碳原子；鍵的夾角為 ，晶體中碳原子數(shù)、碳環(huán)數(shù)和碳碳單鍵數(shù)之比為 。 四、金屬晶體的原子堆積模型對比 堆積模型 典型代表 空間利用率 配位數(shù) 晶 胞 （結(jié)構(gòu)示意圖） 非密置層 簡單立方堆積 體心立方堆積 密置層 六方最密堆積 面心立方最密堆積 【自主檢測】 1、下列敘述肯定正確的是（　?。? A．在離子晶體中不可能存在非極性鍵 B．在共價化合物的分子晶體中不可能存在離子鍵 C．在極性分子中不可能存在非極性鍵 D．在原子晶體中不可能存在極性共價鍵 2、下列物質(zhì)，化學式能準確表示該物質(zhì)分子組成的是（　?。? A．氯化銨（NH4Cl） B．二氧化硅（SiO2） C．白磷（P4） D．硫酸鈉（Na2SO4） 3、【xx新課標Ⅰ卷理綜化學】[化學——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)] 碳及其化合物廣泛存在于自然界中，回答下列問題： （1）處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用 形象化描述。在基態(tài)原子中，核外存在 對自旋相反的電子。 （2）碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主，原因是 。 （3）CS2分子中，共價鍵的類型有 ，C原子的雜化軌道類型是 ，寫出兩個與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子 。 （4）CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物的熔點為253K，沸點為376K，其固體屬于 晶體。 （5）碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示： 石墨烯晶體 金剛石晶體 ①在石墨烯晶體中，每個C原子連接 個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有 個C原子。 ②在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個C原子連接 個六元環(huán)，六元環(huán)中最多有 個C原子在同一平面。 【課堂點撥】 例題：由氧化物經(jīng)氯化作用過生成氯化物是工業(yè)生產(chǎn)氯化物的常用方法，Cl2、CCl4是常用的氯化劑。如： CaO晶胞 Ca O 2Na2O＋2Cl2=4NaCl＋O2，2CaO＋2Cl2=2CaCl2＋O2， SiO2＋2CCl4=SiCl4＋2COCl2， Cr2O3＋3CCl4=2CrCl3＋3COCl2， （1）Cr2O3、CrCl3中Cr均為＋3價，寫出Cr3＋的基態(tài)電子排布式 ； （2）CCl4分子的價層電子對互斥模型和立體 結(jié)構(gòu) (填“相同”、“ 不相同”），理由是 ； （3）COCl2俗稱光氣，分子中C原子采取sp2雜化成鍵。光氣分子的結(jié)構(gòu)式 是_ ，其中碳氧原子之間共價鍵是 (填序號）： a．2個σ鍵 b．2個π鍵 c．1個σ鍵、1個π鍵 （4）CaO晶胞如右上圖所示，CaO晶體中Ca2＋的配位數(shù)為 。CaO晶體和NaCl晶體中離子排列方式相同，其晶格能分別為：CaO－3401kJ/mol、NaCl－786kJ/mol。導致兩者晶格能差異的主要原因是_ 。