高中化学-晶体结构1全解
高中化学知识点复习 晶体计算类型归纳
面(实际为椅式结构)，碳原子为 sp3 杂化
(3)每个碳原子被 12 个六元环共用，每个共价键被 6 个六元环共用，一个六元
1
环实际拥有 个碳原子
2
(4)C 原子数与 C—C 键数之比为 1∶2，12g 金刚石中有 2 mol 共价键
(5)密度＝8×12 g·mol－1 NA×a3
(a 为晶胞边长，NA 为阿伏加德罗常数)
NA×a3
离子晶体的配位数
离子晶体中与某离子距离最近的异性离子的数目叫该离子的配位数
(1)正、负离子半径比：AB 型离子晶体中，阴、阳离子的配位数相等，但正、
影响离子晶体配位数的因素
负离子半径比越大，离子的配位数越大。如：ZnS、NaCl、CsCl (2)正、负离子的电荷比。如：CaF2 晶体中，Ca2＋和 F－的配位数不同
晶体
晶体结构
结构分析
干冰
(1)面心立方最密堆积：立方体的每个顶点有一个 CO2 分子，每个面上也有一
个 CO2 分子，每个晶胞中有 4 个 CO2 分子
(2)每个 CO2 分子周围等距且紧邻的 CO2 分子有 12 个
(3)密度＝4×44 g·mol－1 NA×a3
(a 为晶胞边长，NA 为阿伏加德罗常数)
Cu Ag Au 12 4
2 a＝4r
2
Mg Zn Ti 12
6或2
——
(2)金属晶胞中原子空间利用率计算： 空间利用率 V球
球数 4 r3
3
V晶胞
a3
①简单立方堆积：如图所示，原子的半径为 r，立方体的棱长为 2r，则 V 球＝43πr3，V 晶胞＝(2r)3＝8r3，空间利
(4)在 NaCl 晶体中，每个 Na+周围与它最接近且距离相等的 Na+共有 12 个，
高中化学_选修三_第三章_第一节_晶体的常识精品__新人教版ppt课件
经不同途径得到的晶体
（见教材P61图3～2）
4、晶体形成的途径
熔融态物质凝固。 气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。 溶质从溶液中析出。
问题与思考
粉末状的固体是否都为非晶体呢？ 一些晶体的显微照片：（见教材P61图3～3）
那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？
5、晶体的特性
<1>.有规则的几何外形
学与问（教材64页: ）
学与问答案: 2 2 8 8
作业： 教材P64 3：列式计算下图晶胞中各有多少个原子
二氧化碳及其晶胞
思考
6 1.NaCl晶体中，每个Na+周 围最近距离的Cl-有 个？
6 每个Cl-周围最近距离的
Na+有 个？
2.围在最Na近Cl距晶离体的中N，a+每有个12N个a+？周
（晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性）
<2> .有固定的熔沸点 <3> .各向异性（强度、导热性、光学性质等） <4>.当一波长的ｘ－射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或者普
线．
（教材６3页图３－６）
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是： 对固体进行X—射线衍射实验。（见课本P62科学视野）
每个晶胞中所含的Na+和Cl－
的个数均为4个，即含4个
∴“N每aC个l”晶。胞的质量为：6.025×8.51023×4g 每个晶胞的体积为：(a×10-8)3㎝3
故NaCl晶体的密度为：
a10-8cm
58.5 6.02×1023
×4
(a×10-8㎝)3
=
0.39 g. ㎝-3 a3
解法2：晶体中最小正方体中所含的Na+和Cl－的个数均为:
高中化学选修三——晶体结构与性质
晶体结构与性质一、晶体的常识 1.晶体与非晶体得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出 特性：①自范性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等） ③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最可靠的科学方法） 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元，即晶体中无限重复的部分一个晶胞平均占有的原子数=18×晶胞顶角上的原子数+14×晶胞棱上的原子+12×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数思考：下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2)、金刚石(C)晶胞的示意图，它们分别平均含几个原子？eg ：1.晶体具有各向异性。
如蓝晶（Al 2O 3·SiO 2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。
晶体的各向异性主要表现在（ ）①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是（ ）A.晶体一定比非晶体的熔点高B.晶体一定是无色透明的固体C.非晶体无自范性而且排列无序D.固体SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？ 二、分子晶体与原子晶体1.分子晶体--分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体 注意：a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中，分子内的原子间以共价键结合，相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质a.较低的熔、沸点b.较小的硬度c.一般都是绝缘体，熔融状态也不导电d.“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂，极性分子一般能溶于极性溶剂②典型的分子晶体a.非金属氢化物：H 2O 、H 2S 、NH 3、CH 4、HX 等b.酸：H 2SO 4 、HNO 3、H 3PO 4等c.部分非金属单质:：X 2、O 2、H 2、S 8、P 4、C 60d.部分非金属氧化物：CO 2、SO 2、NO 2、N 2O 4、P 4O 6、P 4O 10等 f.大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖等③结构特征a.只有范德华力--分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子）CO2晶体结构图b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例，可说明氢键具有方向性④笼状化合物--天然气水合物2.原子晶体--相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体注意：a.构成原子晶体的粒子是原子 b.原子间以较强的共价键相结合①物理性质a.熔点和沸点高b.硬度大c.一般不导电d.且难溶于一些常见的溶剂②常见的原子晶体a.某些非金属单质：金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体锗(Ge)等b.某些非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体c.某些氧化物：二氧化硅（ SiO2）晶体、Al2O3金刚石的晶体结构示意图二氧化硅的晶体结构示意图思考：1.怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体”，这种说法对吗？eg：1.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（）、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高可用做保护气2.氮化硼是一种新合成的无机材料，它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。
高中化学-晶体结构【教师版】
比较两种化学键，完成下列表格：天然的美丽晶体多数天然珠宝是在特定的地质作用和物理化学条件下，化学元素相互结合的产物。
珠宝的特征，从根本上说决定于构成元素本身的性质。
组成珠宝的常见元素有30多种，而多数宝石主要由其中8种元素组成，其他元素主要呈微量组分存在。
微量成分对珠宝而言十分重要，它们可能在很大程度上决定着珠宝的价值，多数珠宝的颜色成因主要归结于以微量成分存在的过渡金属元素Sr，Ti，V，Cr，Fe，Co，Ni，Cu等。
如翡翠、祖母绿等均因为含微量的Cr元素，使宝石呈艳丽的绿色而价值连城。
有时微量元素还决定于珠宝的品种。
如：刚玉中若含微量Cr元素而显红色，即为红宝石;若含Fe, Ti等微量元素将显蓝色等，即为蓝宝石类型成键微粒成键的本质存在的物质表示方法键强弱判断离子键阴、阳离子静电作用离子化合物电子式半径和电荷数共价键非极性键同种非金属原子共用电子对离子化合物共价单质共价化合物电子式、结构式半径和共用电子对数离子化合物共价化合物极性键不同种非金属原子晶体结构知识温习每识每课一、晶体1．定义：晶体是指具有规则的几何外形的固体，晶体具有固定的熔点，晶体中的微粒按一定的规则排列。
2．类型：根据化学键的种类不同，我们把晶体分为_______、_______、______和______。
【答案】离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。
二、离子晶体1．定义：由__________________形成的晶体是离子晶体，主要包括_____________________，如：CaO、KOH、NaCl、Mg(NO3)2、NH4Cl；2．离子晶体的构成微粒：____________________；【答案】阴阳离子通过离子键；强碱、金属氧化物及绝大部分的盐；阳离子和阴离子3．离子晶体的特点：在离子晶体中，由于阴阳离子间存在较强的离子键，所以离子晶体的结构一般比较________，密度__________，且具有较___________的熔点、沸点和硬度。
高中化学晶体知识点
高中化学晶体知识点高中化学教材中的晶体内容是微观分子、原子结构与宏观物质产生联系的桥梁。
为了帮助高中生掌握晶体知识点，下面店铺为高中生整理化学晶体知识点，希望对大家有所帮助。
高中化学晶体知识点石墨――混合型晶体石墨晶体为层状结构，层与层之间的作用力为范德华力，每一层内C原子间以共价键形成正六边形结构(见图8)。
由于层内C原子以较强的共价键相结合，所以石墨有较高的熔点。
但由于层间的范德华力较弱，层间可以滑动，故石墨的硬度较小。
因此石墨晶体又称为过渡型晶体或混合型晶体。
石墨品体中每个C原子只拥有其所连接的3个C-C键的1/2(3/2个)，因此晶体中C原子与C-C键数之比为2：3。
干冰――分子晶体干冰晶体中的CO2分布在立方体的顶点和面心上，分子间由分子间作用力结合形成晶体(见图7)。
C02分子内存在共价键，因此晶体中既有分子间作用力，又有共价键，但熔、沸点的高低由分子间的作用力决定，影响分子间作用力的主要因素是相对分子质量，从晶胞的结构可知与一个CO2分子距离最近且相等的CO2分子共有12个。
金刚石、二氧化硅――原子晶体(1) 金刚石是一种具有空间网状结构的原子晶体。
每个C原子以共价键与其他4个C原子紧邻，由5个碳子形成正四面体的结构单元，由共价键构成的最小环结构中有6个碳原子(见图4)，由于每个C原子拥有所连4个C-C键的1/2(2个)，所以碳原子个数与C-C键数之比为1：2。
(2) 二氧化硅晶体可以看成是金刚石结构中，C原子被Si原子代替，且在C-C键之间插入O原子后形成的，即每个硅原子与周围的四个氧原子构成一个正四面体，构成二氧化硅晶体结构的最小环是由12个原子构成椅式环，键角∠(O-Si-O)=109°28'(见图5)。
每个Si原子拥有所连4个O原子的1/2(2个)(见图6)，因此si、O原子个数比为1：2，即化学式表示为SiO2。
氯化钠、氯化铯晶体——离子晶体由于离子键无饱和性与方向性，所以离子晶体中无单个分子存在。
3-1晶体结构与性质(教学课件)-高中化学人教版(2019)选择性必修第二册
常见的非晶体有：
一般来讲自然界的固体都是以固体形式存在
新知讲授
切割成规则多面体的玻璃
看起来玻璃也有了规则多面体结 构，而雪却没有了但是实际上如果 引入光学仪器观看两者的内部结构 依旧是杂乱与有序的。
质还是
上
放在水晶上的蜡融化时各方向速 率不同————各方向导热性不 同
沿不同方向劈柴所使用的力不同，沿着纹路劈砍 更省力
新知讲授
晶体形成途径
课本实验p72 思考：在第三 个实验中为什 么加入盐酸
课堂总结
随堂小练
随堂小练
的 尘
只能看内部离子排列）
雪
新知讲授
晶体的特性 1）自范性：在适宜的条件下，晶体能够自发地多面体外形的性质。
晶体本质的宏观体现
2）各向异性：沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相 同，由此导致晶体在不同方向的物理特性（ 强度 、导热性 光学强度）也 不同。 3）有固定熔点
生长的条件适宜： 生长的速率适宜不能过快或受外界温度或其他因素影响。 如：熔融二氧化硅进入地壳中外界并非规则多面体形成玛瑙， 但是切开表面内部的水晶则是漂亮的 多面体。
晶体结构与性质
3.1.1物质的聚集状态
生活引入
● 世界是多彩的我们常常呼吸气态空气喝着液态的水坐在固体 桌子上学习但是这三种状态能描述所有的食物吗？
发生核聚变反应的太阳
霸道的闪电
新知讲授
三态变化仅仅是粒子 间距离改变
●1、20世纪前，人们根据宏 观状态将物质分为固、液、 气三态。
●2、20世纪以来随着科技发 展人们提出新的物质聚集状
态：、等- 离子体、液晶态 超
导态、固液共存态
人教版高中化学选修三3.1 晶体的常识—晶胞
第二课时 晶胞
二.晶胞
1.定义:描述晶体结构的基本单元 晶体与晶胞的关系正好比蜂巢与蜂室的关系
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
铜晶体
铜晶胞
晶体结构 晶胞示意图
晶胞形状：
无隙并 置
平行六面 体
说明：
⑴晶胞一般是平行六面体，整块晶体是数量巨大 的晶胞“无隙并置”而成。
⑵晶胞是8个顶角相同的最小正六面体；晶胞的 平行棱相同；晶胞的平行面相同。
Zn： 8× +1=2
I2:
(8×
+
6
×
1 2
)×2
=8
8×1/8+6×1/2+4=8
练习1：
石墨晶体的层状结构，层 内为平面正六边形结构（如 图），试回答下列问题：
图中平均每个正六边形占 有C原子数为____2个、占有的 碳碳键数为____个3 。
碳原子数目与碳碳化学键 数目之比为_____2_:_3.
Cl－ 顶点 ( 1/8 ) 8 = 1，
面中心 ( 1/2 ) 6 = 3 ， 共 4 个
Na+ 棱上 ( 1/4 ) 12 = 3 ，
体中心
1 共4个
练习6、如图所示晶体中每个阳离子A或阴离子B，均可被 另一种离子以四面体形式包围着，则该晶体对应的化学式 为
A．AB C．AB3
B．A2B D．A2B3
练习2
2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温 度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁 原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子， 6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为( B )
A、MgB C、Mg2B
高中化学竞赛课程 无机化学第三章 晶体结构
c. 附加极化：某些含有d电子的阳离子容易被极化变形， 增加了极化作用。
3. 离子极化对化合物性质的影响
(1) 对键型和溶解度的影响
Hale Waihona Puke AgF AgClAgBr
离子型 过渡型 过渡型
极化作用逐渐增强
共价性逐渐增强
颜色加深
AgI 共价型
晶胞: 面心立方晶胞, 含4个(60.5 + 8 (1/8))原子. 配位数:12 空间利用率: 74%
被第二层掩盖的四面体空隙
A
面
心
C
立
方
B
密
A
堆 积
没被第二层掩盖的八面体空隙, 被 第三层掩盖
(b) 六方密堆积 (ABAB…)
晶胞: 六方晶胞, 含6个 (12(1/6) + 2 (1/2) + 3)原子 空间利用率: 74%
堆
体心立方堆积
积
方
式
面心立方密堆积
密置堆积
六方密堆积
(1) 非密置堆积
(a) 简单立方堆积
重叠堆积 简单立方堆积
晶胞: 简单立方晶胞 配位数 : 6 每个角上的原子被8个晶胞共用 晶胞内的原子数：8（1/8）= 1
空间利用率 = 一个原子的体积/立方体的体积 = (4/3 r3)/(2r)3 = 52%
晶胞：在晶体中能代表晶格一切特征的最小单元为晶 胞，晶胞在三维空间中无限重复形成了晶格。
由六个常数描述： 代表长度的a，b，c 代表角度的α ，β，
γ
七种晶系
立方
四方
正交
三方
Cubic
单斜
高中化学_第三章 晶体结构与性质 第二节 分子晶体与原子晶体(1)教学设计学情分析教材分析课后反思
《分子晶体》教学设计一、设计思想本节内容是在学生学习了晶体的常识，初步建立了联系构成微粒、晶体类型及晶体性质三者关系的认知模式的基础上，继续学习微粒间通过分子间作用力和共价键两种本质不同的相互作用构成的晶体的结构类型和性质特点。
既要求将学过的共价键理论及分子构型和分子极性的知识应用于建立分子晶体模型，同时又要求学生能将学习到的理论知识与实际的物质性质特点加以联系，使得前后知识联系呼应，从而建立比较完整的知识体系。
二、教材分析晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。
本节延续前面一节晶体的常识，以“构成微粒---晶体类型---晶体性质”的认知模式为主线，着重探究了典型分子晶体冰和干冰的晶体结构特点，使学生对分子晶体的结构和性质特点有一个清楚的认识，并为后面学习原子晶体做好了知识准备。
三、学情分析由于在学习本节课之前，学生只是了解了晶体的常识，所以本节内容的学习要深入浅出。
由于本节课可读性较强，所以在这节课中我们采用学案导学，利用教师提供的导学提纲，让学生通过阅读、思考、讨论、小组互助、教师点拨及评价，充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，以提高学生学习效率。
四、三维目标知识与技能：1.了解常见的分子晶体。
2.知道分子晶体的结构特点及性质。
3.理解分子晶体的晶体类型与性质的关系。
过程与方法：1.通过阅读、思考、讨论、查阅资料等方法，提高学生自主学习化学的能力。
2.通过小组讨论，培养学生间的合作能力。
情感态度与价值观：使学生主动参与科学探究，体验探究过程，激发学生的学习兴趣。
培养学生的空间想像能力和进一步认识“物质的结构决定物质的性质”的客观规律。
五、教学重难点教学重点：分子晶体的空间结构特点和性质。
教学难点：分子晶体微粒的堆积方式。
六、教学策略与手段情景激疑、问题引导、学案导学、多媒体辅助教学七、教学过程（一）课前准备，复习回顾1.由分子构成的物质中存在哪些化学键或作用力？共价键、分子间作用力（范德华力，氢键）2、分子间作用力对物质的性质有哪些影响？分子间作用力越大，物质的熔、沸点就越高。
高中化学复习 晶体的结构和性质
晶体的概念
• 什么叫晶体? 通过结晶过程形成的具有规则几何外形
的固体叫晶体。 晶体中的微粒按一定的规则排列。
• 决定晶体物理性质的因素是什么? 构成晶体微粒之间的结合力。 结合力越强，晶体的熔沸点越高，晶体
的硬度越大。
离子晶体
• 离子晶体的概念
离子间通过离子键结合而成的晶体。
• 离子晶体的特点
核间距为a×10-8 ㎝，计算NiO晶体密度（已知NiO摩尔质 量为74.7g·mol-1) 解：在该晶体中最小正方体中所含的
• 石墨为什么很软？
石墨为层状结构，各层之间是以分子间作用力相结合， 容易滑动，所以硬度很小。
• 石墨的熔沸点为什么很高？
石墨各层均为平面网状结构，同层碳原子之间以较强 的共价键结合，所以熔沸点很高。
知识归纳
晶体类型 构成微粒 微粒间作用 熔沸点 硬度 实例
离子晶体 离子
离子键
较高 硬且脆 NaCl CsCl
(1) 固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应 是______,理由是:_______________. (2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生 反应生成C60F60(填“可能”或“不可 能”)__,并简述其理由：__. (3)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分 子所Байду номын сангаас单键数为_______________. (4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可 以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70 分子中五边形和六边形的数目. C70分子中 所含五边形数为_____,六边形数为______.
晶体中无单个分子存在； NaCl和CsCl是化学式不是分子式，阴阳离子个数比1∶1。 熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。 水溶液或者熔融状态下均导电。