第三章晶体结构与性质
人教版高中化学选择性必修第2册 第三章 晶体结构与性质本章总结3
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第三章 晶体结构与性质
晶 体 结 构 与 性 质晶 体晶 体 的 分 类金离属子晶晶体体12345123良定 构微 物实定 构 微好义 成粒 理例义 成 粒的： 晶间 性：： 晶 间延金 体的 质固通 体 的展属 的相 ：态过 的 相性原 微互 熔金离 微 互、子 粒作 点属子 粒 作导通 ：用 相单键 ： 用电过 金力 差质结 阴 ：性金 属： 较、合 离 离、属 阳金 大合而 子 子导键 离属 ，金形 和 键热结 子键 硬成 阳性合 和度的 离而 自相晶 子形 由差体成 电较的 子大晶，体有
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第三章 晶体结构与性质
3．金属晶胞中原子空间利用率的计算 空间利用率＝晶球胞体体积积×100%＝VV晶球胞×100%，球体积为金属原子的 总体积。 其中球体积(或晶胞的粒子)体积＝n×43πr3(r 为金属晶胞中球的原子 半径)。
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第三章 晶体结构与性质
②非长方体晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。如图所示的 正三棱柱形晶胞中：
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2．晶体密度及微粒间距离的计算
第三章 晶体结构与性质
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晶
体
结
配合物一定含配位键 有配位键不一定是配合物
构 与性 质晶体配位键和配合物配 配合 合物 物的 的形 构成 成硫 银 铁酸 氨 离铜 溶 子溶 液 的液 的 检中 形 验加 成氨水
2023年高二化学寒假复习第三章 晶体结构与性质 第二节 分子晶体与共价晶体(解析版)
第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体【学习目标】1.能辨识常见的分子晶体，并能从微观角度分析分子晶体中各构成微粒之间的作用和对分子晶体物理性质的影响。
2.能利用分子晶体的通性推断常见的分子晶体，理解分子晶体中微粒的堆积模型，并能用均摊法对晶胞进行分析。
3.能辨识常见的共价晶体，并能从微观角度分析共价晶体中各构成微粒之间的作用对共价晶体物理性质的影响。
4.能利用共价晶体的通性推断常见的共价晶体，并能利用均摊法对晶胞进行分析。
【基础知识】一、分子晶体（一）分子晶体的概念与性质1、分子晶体的概念只含分子的晶体，或者分子间以分子间作用力结合形成的晶体叫分子晶体。
2、分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用3、常见的典型分子晶体(1)所有非金属氢化物：如H2O、H2S、NH3、CH4、HX(卤化氢)等。
(2)部分非金属单质：如X2(卤素单质)、O2、H2、S8、P4、C60、稀有气体等。
(3)部分非金属氧化物：如CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等。
(4)几乎所有的酸：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
(5)绝大多数有机物：如苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、蔗糖等。
4、分子晶体的物理性质(1)分子晶体熔、沸点较低，硬度很小。
(2)分子晶体不导电。
(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。
5、分子晶体的判断方法(1)依据物质的类别判断部分非金属单质、所有 非金属氢化物 、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物都是分子晶体。
(2)依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断组成分子晶体的微粒是分子，粒子间的作用力是分子间作用力。
(3)依据物质的性质判断分子晶体的 硬度 小， 熔、沸点 低，在熔融状态或固体时均不导电。
6、分子晶体熔、沸点高低的判断(1)组成和结构相似，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越 大 ，范德华力越 强 ，熔、沸点越 高 ，如I 2＞Br 2＞Cl 2＞F 2，HI ＞HBr ＞HCl 。
3晶体结构与性质知识点讲解
第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体①晶体：是内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。
②非晶体：是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。
2、晶体的特征（1）晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。
①自范性：a．晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。
b．“自发”过程的实现，需要一定的条件。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
②均一性：指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。
③各向异性：同一晶体构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的性质也随方向的不同而有所差异。
④对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
在外形上，常有相等的对称性。
这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复，这就是对称性。
晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。
⑤最小内能：在相同的热力学条件下，晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较，其内能最小。
⑥稳定性：晶体由于有最小内能，因而结晶状态是一个相对稳定的状态。
⑦有确定的熔点：给晶体加热，当温度升高到某温度便立即熔化。
⑧能使X射线产生衍射：当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。
X射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使X射线产生衍射。
利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。
非晶体物质没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
（2）晶体SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形，而非晶体SiO2无规则的几何外形。
②晶体SiO2的外形和内部质点的排列高度有序，而非晶体SiO2内部质点排列无序。
③晶体SiO2具有固定的熔沸点，而非晶体SiO2无固定的熔沸点。
④晶体SiO2能使X射线产生衍射，而非晶体SiO2没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
高中化学第3章晶体结构与性质研究与实践明矾晶体的制备新人教版选择性必修2
3．制备明矾晶体的实验步骤 (1) 在 玻 璃 杯 中 放 入 比 室 温 高 10 ～ 20 ℃ 的 水 ， 并 加 入 明 矾 晶 体 [KAl(SO4)2·12H2O]，用筷子搅拌，直到有少量晶体不能再溶解。此时得 到的溶液为饱和溶液。 (2)待溶液自然冷却到比室温略高3～5 ℃时，把溶液倒入洁净的碗 中，用硬纸片盖好，静置一夜。 (3)从碗中选取2～3粒形状完整的小晶体作为晶核。将所选的晶核用 细线轻轻系好。
(2) 晶 体 B 的 主 要 成 分 是 _____K_N__O_3______ ， 含 有 的 少 量 杂 质 是 ______N_a_C__l_____，要除去晶体B中的少量杂质的方法是__ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ_重__结__晶____。
(3)用少量热水淋洗晶体也是一种除去晶体中少量杂质的方法，这种 方法适用于晶体___A___(填“A”或“B”)。
有关装置如图，回答下列问题：
(1) 通 入 HCl 的 作 用 是 抑 制 AlCl3 水 解 和 ________增__加___c(_C__l－__)，__有___利_ _于__A_lC__l3_·_6_H_2_O__结__晶_______。
(2) 步 骤 Ⅰ 中 抽 滤 时 ， 用 玻 璃 纤 维 替 代 滤 纸 的 理 由 是 __溶__液___有___强_ _酸__性__，__会__腐__蚀__滤__纸____，洗涤时，合适的洗涤剂是__饱__和__氯__化__铝__溶__液___。
4．试讨论快速制备明矾晶体的条件。 提示：①溶液一定要用饱和溶液，若溶液不饱和，则结晶速度很 慢。 ②溶剂应用蒸馏水，不能用自来水。因自来水里含其他金属离子及 杂质，会影响晶体的生长速度和形状。 ③冷却热饱和溶液时，应自然冷却。快速冷却虽能够得到晶体，但 属于沉底、细小晶体，得不到大晶体。温度下降越快，晶体越小。 ④溶液一定要纯净。里面若含有杂质，就在溶液中形成多个晶核， 这样不利于大晶体的生长。
高中化学知识点总结：第三章晶体结构与性质
第三章晶体结构与性质课标要求1.了解化学键和分子间作用力的区别。
2.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。
3.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。
4.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。
5.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。
要点精讲一.晶体常识1.晶体与非晶体比较2.获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。
③溶质从溶液中析出。
3.晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学中常见的晶胞为立方晶胞立方晶胞中微粒数的计算方法如下：注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状二.四种晶体的比较2．晶体熔、沸点高低的比较方法（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高．如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅（3）离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。
（4）分子晶体①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
（5）金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。
三.几种典型的晶体模型。
高中化学第3章晶体结构与性质第2节分子晶体与共价晶体第2课时共价晶体课时作业新人教版选择性必修2
第三章 第二节 第2课时一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，与金刚石具有相似的晶体结构，硬度为9.5，熔点为 2 700 ℃，其晶胞结构如图所示。
下列说法错误的是( C )A ．SiC 晶体中碳原子和硅原子均采用sp 3杂化B ．距离硅原子最近的硅原子数为12C ．金刚石的熔点低于2 700 ℃D ．若晶胞参数为a pm ，则该晶体的密度为1606.02×10－7a3 g·cm －3 解析：SiC 晶体中碳原子周围有4个硅原子，而硅原子有4个碳原子，均采用sp 3杂化，A 正确；在SiC 中距离硅原子最近的硅原子数为与距离碳原子最近的碳原子数是一样的，而距离碳原子最近的碳原子数和干冰中二氧化碳的配位数是一样的，所以是12个，B 正确；共价键的键长越短，键能越大，熔沸点越高，C —C 键键长比Si —Si 键键长短，金刚石的熔点高于2 700 ℃，C 错误；碳原子位于晶胞的顶点和面心，个数为4，硅原子位于体内，个数为4，若晶胞参数为a pm ，则该晶体的密度为160 g N A ×a 3×10－30cm 3＝1606.02×10－7a 3g·cm －3，D 正确。
故选C 。
2．下列有关金刚石晶体和二氧化硅晶体(如图所示)的叙述正确的是( A )A ．金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体B ．金刚石晶胞中含有6个碳原子C ．60 g SiO 2晶体中所含共价键数目为6N A (N A 是阿伏加德罗常数的值)D ．金刚石晶体熔化时破坏共价键，二氧化硅晶体熔化时破坏分子间作用力解析：金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体，A 项符合题意；金刚石的晶胞中含有碳原子数为8×18＋6×12＋4＝8个，B 项不符合题意；60 g SiO 2晶体的物质的量为 1 mol,1 mol Si 原子与4 mol O 原子形成4 mol 硅氧键，1 mol O 原子与2 mol Si 原子形成2 mol硅氧键，故1 mol SiO2中含4 mol硅氧键，即共价键数为4N A，C项不符合题意；二氧化硅晶体属于共价晶体，熔化时破坏共价键，D项不符合题意。
人教版高中化学选修3第三章《 晶体结构与性质》测试题(含答案)
第三章《晶体结构与性质》测试题一、单选题1．下列有关晶体的说法中正确的是A．某晶体固态不导电，水溶液能导电说明该晶体是离子晶体B．原子晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体内只存在范德华力C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X﹣射线衍射实验D．任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子2．下列每组物质发生所述变化克服的作用属于同种类型的是（）A．氯化铝和干冰升华B．钠和硫熔化C．食盐和氯化氢溶解于水D．二氧化硅和二氧化硫熔化3．对于氯化钠晶体,下列描述正确的是A．它是六方紧密堆积的一个例子B．58.5 g氯化钠晶体中约含6.02×1023个NaCl分子C．与氯化铯晶体结构相同D．每个Na+与6个Cl-作为近邻4．碳化硅（SiC）常用于电炉的耐火材料。
关于SiC说法正确的是A．易挥发B．能导电C．熔化时破坏共价键D．属于分子晶体5．下面有关晶体的叙述中，不正确的是A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等且紧邻的Na＋共有6个C．在冰中，每1molH2O分子形成2mol氢键D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子6．下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（）A．C(金刚石)和CO2B．CH4和H2O C．NaBr和HBr D．Cl2和KCl 7．磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。
如图为其晶体结构中最小的重复单元。
下列有关说法正确的是B PA．磷化硼的化学式为2B．磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电C．磷化硼晶体属于共价晶体D．磷化硼晶体在熔化时需克服范德华力8．下列各组顺序的排列错误的是A．半径：F—＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋B．沸点：H2O＜H2S＜H2SeC．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4D．熔点：SiO2＞NaCl＞CO29．北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性。
第三章《晶体结构与性质》测试题
第三章《晶体结构与性质》测试题一、选择题（每小题有1～2个选项符合题意）1．科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物(CH4·nH20)。
其形成：埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气(石油气)，其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体，这就是“可燃冰”。
又知甲烷同C02一样也是温室气体。
这种可燃冰的晶体类型是A．离子晶体B．分子晶体C．原子晶体D．金属晶体2. 共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是A.干冰B.氯化钠C.氢氧化钠D.碘3. 关于晶体的下列说法正确的是A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低4. 金属能导电的原因是A. 金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子5．下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是A．SO2与Si02B．C02与H20 C．NaCl与HCl D．CCl4与KCl 6. 下列说法正确的是(N A为阿伏加德罗常数)A．124 g P4含有p—P键的个数为4NAB．12 g石墨中含有C—C键的个数为1．5N AC．12 g金刚石中含有C—C键的个数为2N AD．60gSi02中含Si—O键的个数为2N A7．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是A．金刚石，晶体硅，二氧化硅，碳化硅B．CI4>CBr4>CCl4>CH4C．MgO>H20>02>N2D．金刚石>生铁>纯铁>钠A ．只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B ．在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构C ．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D ．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高9.在40GPa 高压下，用激光器加热到1 800 K 时，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断正确的是A ．原子晶体干冰有很高的熔、沸点，有很大的硬度B ．原子晶体干冰易气化，可用作致冷剂C ．原子晶体干冰硬度大，可用于耐磨材料D ．每摩原子晶体干冰中含2mol C —O 键10．下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是A ．1mol氯化钠中有N A 个NaCl 分子B ．氯化钠晶体中，每个Na +周围距离相等的Na +共有6个C ．氯化铯晶体中，每个C S +周围紧邻8个Cl -D ．平均每个NaCl 晶胞中有4个Na +、4个Cl -11．下列说法中，正确的是A ．冰融化时，分子中H —O 键发生断裂B ．原子晶体中，共价键的键长越短，通常熔点就越高C ．分子晶体中，共价键键能越大，该分子的熔沸点就越高D ．分子晶体中，分子间作用力越大，则分子越稳定12. 钡在氧气中燃烧时的得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法正确的是A .该晶体属于离子晶体B.晶体的化学式为Ba 2O 2C.该晶体晶胞结构与CsCl 相似D .与每个Ba 2+距离相等且最近的Ba 2+共有12个13. 下列各项所述的数字不是6的是A ．在NaCl 晶体中，与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数Ba 2+B．在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数C．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数D．在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数14. .现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式不属AB型的是A B C D15. 石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是A.10个B.18个C.24个D.14个16. 据报道，某种合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如右图所示。
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第三章晶体结构与性质
第二节分子晶体与原子晶体（第1课时）
【学习目标】
1.说出分子晶体的定义、构成微粒、粒子间的作用力及哪些物质是典型的分
子晶体。
2.以冰和干冰为典型例子描述分子晶体的结构与性质的关系，解释氢键对冰晶
体结构和和物理性质的影响。
【预学能掌握的内容】
【自主学习】
一．分子晶体
1．定义：________________________________
2.构成微粒________________
3.粒子间的作用力：____________________
4. 较典型的分子晶体有：①②_______ 单质
③氧化物④⑤
此外，还有少数盐是分子晶体，如
5.分子晶体的物理性质：熔沸点较____、易升华、硬度____。
固态和熔融状态
下都。
6.分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响？
一般说来，对与组成和结构相似的物质，相对分子量越大，分子间作用力越
____，物质的熔沸点也越____。
但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不
完全符合，如：NH
3
，H
2
O和HF的沸点就出现反常,因
为这些分子间存在____键。
7.分子晶体的结构特征：
（１）只有范德华力，无分子间氢键－分子晶体的结构特征
为。
如：C60、干冰、I2、O2。
如右图所示，每个CO2分子周围有个紧邻的
CO2分子。
（２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征。
如：冰
中每个水分子周围只有个紧邻的水分子，这一
排列使冰晶体中水分子的空间利用率不高，留有相当大
的空隙。
【预学中的疑难问题】
【合作探究】
1.大多数分子晶体的结构特征
（1）大多数分子晶体采用堆积
（2）若用一个小黑点代表一个分子，试画出大多数分子晶体的晶胞图
(3)干冰晶体
①二氧化碳分子在晶胞中处于什么位置？
②一个干冰晶胞中含有几个分子？
③每个CO2分子周围有几个距它最近的分子？
④干冰晶体中CO
2
分子的排列方向有几种
④干冰和冰，那种晶体密度大？试从晶体结构特征解释。
2.分子晶体的判断方法
（1）由组成晶体的微粒及微粒间作用力判断
（2）由物质类别判断
大多数非金属单质和大多数共价化合物是分子晶体
记住：金刚石晶体硅晶体硼SiO2SiC BN B4C3等不是分子晶体[思考1]下列物质固态时必是分子晶体的是（）
A酸性氧化物 B 非金属单质 C 碱性氧化物 D 含氧酸
（3）由物质性质判断
[思考2]根据下列性质判断所描述的物质可能属于分子晶体的是（）A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电
B．熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电
C．熔点1128℃，沸点4446℃，硬度很大
D．熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g•cm-3
1.下图是碘晶体中碘分子的排列图，碘分子的排列的方向有几种( ) A．2 B．5 C．8 D．
14
2.下列各组物质各自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物的是（）
A．NH
3
、HD、C
10
H
8
B．PCl
3
、CO
2
、H
2
SO
4
C．SO
2
、SiO
2
、P
2
O
5
D．CCl
4
、Na
2
S、H
2
O
2
3.（双选）干冰气化时，下列所述内容发生变化的是（）
A.分子内共价键
B.分子间作用力
C.分子间距离
D.分子间的氢键
4.冰醋酸固体中不存在的作用力是（）
A.离子键
B.极性键
C.非极性键
D.范德华力
5. SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其作出如下推测不正确的是() A．SiCl4晶体是分子晶体B．常温、常压下SiCl4是气体C．SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子D．SiCl4熔点高于CCl4
6.下列晶体中的分子不采用密堆积的是（）
A．碘晶体 B.C
60
D.HF晶体 D.干冰晶体。