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(I2)、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（Al2O3·SiO2）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.①③B.②④C.①②③D.①②③④2.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SiO2一定是晶体3.下图是CO2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：H2O、H2S、NH3、CH4、HX等b.酸：H2SO4、HNO3、H3PO4等c.部分非金属单质:：X2、O2、H2、S8、P4、C60d.部分非金属氧化物：CO2、SO2、NO2、N2O4、P4O6、P4O10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（）A.HF、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C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.N2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。
下列各组物质熔化时所克服的微粒间的作用力与氮化硼熔化所克服的微粒间的作用力类型相同的是（）A.氯化钠和金刚石B.冰和干冰C.晶体硅和水晶D.硼和苯）晶体硼的晶体类型属于晶体，理由是（2）已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个硼原子。
通过分析图形及推算，此晶体结构单元由____个硼原子构成，其中B-B键的键角为，共含有个B-B键三、金属晶体1.电子气理论--金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有的金属原子维系在一起2.金属阳离子半径越小，所带电荷越多，自由电子越多，金属键越强，熔点就越高，硬度也越大如：K<Na<Mg<Al，Li>Na>K>Rb>Cs3.金属晶体的原子堆积模型金属原子在二维空间（平面）上有二种排列方式金属晶体可以看成金属原子在三维空间中堆积而成，有四种基本模式①简单立方堆积--Po配位数为6，空间占用率52%，每个晶胞含1个原子②体心立方堆积--K型（Na、K、Fe）配位数=4（非密置层）配位数=6（密置层）配位数为8，空间占用率68%，每个晶胞含2个原子③六方最密堆积--Mg 型（Mg 、Zn 、Ti ）④面心立方堆积--Cu 型（Cu 、Ag 、Au ）4.混合晶体--石墨晶体石墨质软：石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动 石墨的熔沸点很高（熔点高于金刚石）：石墨各层均为平面网状结构，碳原子以sp 2杂化与周围三个碳原子形成σ键，垂直平面的p z 轨道形成大π键eg ：1.在下列有关晶体的叙述中错误的是（ ）每两层形成一个周期，即ABAB 堆积方式配位数为12 空间利用率74% 每个晶胞含2个原子每三层形成一个周期，即ABCABC 堆积方式配位数为12 空间利用率74% 每个晶胞含4个原子每个Cl -周围与之最接近且距离相等的Na +有6个，这几个Na +构成正八面体；Na +同理Cs +位于体心 Cl -位于顶点在CsCl 晶体的一个晶胞中 含Cs +：1 含Cl -：8×1/8=1Na +位于顶点和面心 Cl -位于棱心和体心 在NaCl 晶体的一个晶胞中 含Na +：1+12×1/4=4 含Cl -：8×1/8+6×1/2=4A.分子晶体中，一定存在极性共价键B.原子晶体中，只存在共价键C.金属晶体的熔沸点差别很大D.稀有气体的原子能形成分子晶体2.下列叙述正确的是（ ）A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子的B.原子晶体中只含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D.分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键3.金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用叫金属键。
金属键越强，其金属的硬度越大，熔沸点越高，且据研究表明，一般说来金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强。
由此判断下列说法中错误的是（ ）A.镁的硬度小于铝B.镁的熔沸点低于钙C.镁的硬度大于钾D.钙的熔沸点高于钾四、离子晶体1.离子晶体--由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体物理性质：a.硬度较大 b.熔、沸点较高 c.固态时不导电，熔化状态才导电2.结构模型 ①NaCl 型晶体②CsCl 型晶体Ca 2+位于顶点和面心 F -位于内部在CaF 2 晶体的一个晶胞中 含Ca 2+：8×1/8+6×1/2=4含F -：8③CaF 2型晶体注意：审题时注意是“分子结构”还是“晶体结构”，若是分子结构，其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定，且原子个数比不约简3.晶格能--气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，或拆开1mol 离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子所吸收的能量①晶格能越大，离子晶体越稳定，熔沸点越高，硬度越大②离子晶体中阴、阳离子半径越小，所带电荷越多，离子键越强，晶格能越大 ③岩浆晶出规则与晶格能的关系--晶格能高的晶体熔点较高，更容易在岩浆冷却 A.一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物 B.离子键只存在于离子化合物中 C.共价键只存在于共价化合物中 D.离子化合物中必定含有金属元素2.下列大小关系正确的是（ ）A.晶格能：NaCl<NaBrB.硬度：MgO>CaOC.熔点：NaI>NaBrD.熔沸点：CO 2>NaCl3.钙钛矿晶胞结构如下图所示（1）该晶体结构中氧、钛、钙的离子个数比是 ，化学式可表示为 （2）在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子、钙离子各有 、 个（3）若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a ，b ，c ，晶体结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为dnm （1nm=10-9m ），则该晶体的密度为 g/cm 3Ca 2+的配位数为8，构成立方体 F -的配位数为4，构成正四面体（阿伏加德罗常数用N表示）A习题精选1.晶体与非晶体的本质区别是（）A.晶体有规则的几何外形，而非晶体没有规则的几何外形B.晶体内粒子有序排列，而非晶体内粒子无序排列C.晶体有固定熔、沸点，而非晶体没有固定熔、沸点D.晶体的硬度大，而非晶体的硬度小2.石墨晶体的层面上每个正六边型拥有的共价键数和碳原子数分别为（）A.6，6B.2，4C.2，3D.3，23.X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界中最硬的原子晶体，下列叙述错误的是（）是沼气的主要成分A.WX4Y是分子晶体B.固态X2C.ZW是原子晶体的水溶液俗称“水玻璃”D.ZY24.下列有关晶体结构的叙述中，不正确的是（）A.冰晶体中，每个水分子与周围最近的4个水分子通过氢键相吸引，并形成四面体B.干冰晶体中，每个晶胞平均含有8个氧原子C.金刚石晶体中，碳原子与C-C键之比为1∶2D.二氧化硅晶体中，最小环是由6个硅原子组成的六元环5.下列有关原子晶体的叙述中，不正确的是（）A.原子晶体中可能存在非极性共价键B.原子晶体的硬度一般比分子晶体的高晶体中，1个硅原子和2个氧原子以共价键结合C.在SiO2D.金刚砂晶体是直接由硅原子和碳原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体6.关于晶体的下列说法正确的是（）A.1mol金刚石晶体中含有4mol共价键B.金属镁、金刚石和固体氖都是由原子直接构成的单质晶体C.金属晶体的熔点可能比分子晶体的低，也可能比原子晶体的高D.铜晶体中，1个铜离子跟2个价电子间有较强的相互作用7.某晶体的部分结构为正三棱柱，这种晶体中A、B、C三种微粒数目之比为（）A.3∶9∶4B.1∶4∶2C.2∶9∶4D.3∶8∶48.前些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（）A.MgBB.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B29.根据下列性质判断，属于离子晶体的是（）A.熔点2700℃，导电性好，延展性强B.无色晶体，熔点3550℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C.无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点800℃，熔化时能导电D.熔点-56.6℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电10.下列有关晶体的叙述中不正确的是（）A.金刚石的网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子B.NaCl晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+离子共有6个C.CsCl晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-D.干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围紧邻12个二氧化碳分子11.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是（）A.熔点：NaF＞MgF2＞AlF3B.晶格能：NaF＞NaCl＞NaBrC.阴离子的配位数：CsCl＞NaCl＞CaF2D.硬度：MgO＞CaO＞BaO12.有关物质的结构和组成如图所示，下列说法中不正确的是（）A.在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-形成正八面体B.该气态团簇分子的分子式为EF或FEC.在CO2晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻D.在碘晶体中，碘分子的排列有两种不同的方向13.BCl3的熔点为10.7℃，沸点为12.5℃。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第三节 金属晶体(第1课时)
金属阳离子和自由电子 金属键
5
金属键
4、电子气理论对金属的物理性质的解释
⑴金属导电性的解释
在金属晶体中，充满着带负电的“电子气” （自由电子），这些电子气的运动是没有一定方 向的，但在外加电场的条件下，自由电子定向运 动形成电流，所以金属容易导电。不同的金属导 电能力不同，导电性最强的三中金属是：Ag、Cu、 Al
金属键
⑵金属导热性的解释 “电子气”（自由电子）在运动时经常与金 属离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部 分受热时，那个区域里的“电子气”（自由电子） 能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传 给金属离子。“电子气”（自由电子）在热的作 用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的 部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相 同的温度。
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 自由电子
2014年7月29日星期二
错位
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+
金属离子
金属原子
9
金属键
【总结】金属晶体的结构与性质的关系
导电性 导热性 延展性
金属离子 自由电子在外加 和自由电 电场的作用下发 子 生定向移动
2014年7月29日星期二
人教版高中化学选修三基础知识晶体结构与性质
晶体结构与性质判断正误(正确的打"J ”，错误的打"X ” )0(1)冰和碘晶体中相互作用力完全相同。
()(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性地排列。
()(3)凡有规则外形的固体一左是晶体。
()(4)固体SiO2—定是晶体。
()(5)缺角的NaCI晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。
()(6)晶胞是晶体中最小的"平行六面体”。
()(7)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X-射线衍射实验。
()1.如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞：甲乙丙试写出：(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为 ______ 。
(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________ 。
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是 ________ 。
(4)乙晶体中每个A周围结合B的个数是 ________ 。
2.Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，苴晶体结构单元如图所示。
则该化合物的化学式为 ____________3.如图是由Q、R、G三种元素组成的一种髙温超导体的晶胞结构，其中R为+ 2价, G为一2价，则Q的化合价为 ________4.(1)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。
在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平而上。
则硼化镁的化学式为 _______ °(2) 在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。
下图是一种链状结构的多硼酸(1) ______________ 干冰晶体 ______________ ： (2)氯化钠晶体 ___ ； (3)金刚石⑷钠 ________ : (5)冰晶体 ________ ； (6)铜晶体 ________ o2. 下列是几种常见的晶胞结构，填写晶胞中含有的粒子数。
A. NaCK 含D 个Na ,E E 个C 「)B.干冰(含 个 CO2) C. CaF,(含个Ca — 个F )D.金刚石(含 个C) E. 体心乂方(含 个原子) F.而心立方(含个原子) 1.判断下列物质的晶胞结构，将对应序号填在线上。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第三节 金属晶体(第2课时)
2014年7月30日星期三
11
金属晶体的原子堆积模型
三维空间里非密置层的 金属原子的堆积方式
（1） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球的球心
2014年7月30日星期三
（2） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球形成的空穴
12
金属晶体的原子堆积模型
（1）简单立方堆积
Po
简 单 立 方 晶 胞
2014年7月30日星期三 13
金属晶体的原子堆积模型
石墨是层状结构的混合型晶体
2014年7月30日星期三
41
金属晶体的原子堆积模型
思考题
（1）六方紧密堆积的晶胞中： 金属原子的半径r与六棱柱的边长a、高h有什么 关系？ （2）面心立方紧密堆积的晶胞中： 金属原子的半径r与正方体的边长a有什么关系？
2014年7月30日星期三
42
（ 1） ABAB… 堆积方式
2014年7月30日星期三
（ 2） ABCABC… 堆积方式
25
金属晶体的原子堆积模型
俯视图
1 6 2 3 4
1 6
2
3 4
5
5
A
B
第二层小球的球心对准第一层的 1、3、5 位 （▽）或对准 2、4、6 位（△）。 关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可 以有两种最紧密的堆积方式。
上下层各4
6 7 2 3
2014年7月30日星期三
19
金属晶体的原子堆积模型
②金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系：
b a
a a
2a
a
2a
b = 3a b = 4 r 3a=4r
2014年7月30日星期三 20
金属晶体的原子堆积模型
人教高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识点填空
人教高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识点填空晶体是指具有一定空间有序性的固体物质，是由经过长程有序排列的原子、离子或分子组成的。
晶体结构与性质是化学选修3第三章的内容，下面将对该章的主要知识点进行填空。
1.晶体的结构主要包括(1)晶格、(2)晶胞、(3)晶体结构。
(1)晶格是指由无限多几何平面上的点构成的集合，三维空间中的晶格是无穷多平行平面上点的无限点阵。
晶格可以分为能量、距离和方向三种类型。
(2)晶胞是晶格的最小单元，具有对称性。
晶胞由晶体中的原子、离子或分子排列成一定的几何形状，一般为立方体、四方体或其他形状。
(3)晶体结构是指晶体中原子、离子或分子组成的排列方式。
晶体结构可以分为离子晶体结构、原子晶体结构和分子晶体结构三类。
2.离子晶体结构是指晶体由离子形成的结构。
离子晶体的特点是离子之间的相互作用力强，有规则的排列方式。
离子晶体可以根据离子的大小和电荷进行分类，常见的有(1)正离子负离子型离子晶体、(2)阳离子阴离子型离子晶体、(3)阳离子周期表电子构型型离子晶体、(4)绝对化合物型离子晶体和(5)复式离子型离子晶体。
3.原子晶体结构是指晶体由原子形成的结构。
原子晶体的特点是原子之间的相互作用力弱，有规则的排列方式。
原子晶体可以根据原子的配位数和密堆度进行分类，常见的有(1)体心立方晶格、(2)面心立方晶格、(3)密堆充分立方晶格和(4)六方密堆晶格。
4.分子晶体结构是指晶体由分子形成的结构。
分子晶体的特点是分子之间通过分子间力进行相互作用，有较弱的相互作用力。
分子晶体可以根据分子的形状和相互作用类型进行分类，常见的有(1)极性分子晶体、(2)非极性分子晶体、(3)氢键分子晶体和(4)范德华力分子晶体。
5.晶体的性质与其结构密切相关。
根据晶体的导电性可将晶体分为导体、绝缘体和半导体三类。
导体的晶体具有较好的导电性，绝缘体的晶体导电性极差，而半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。
晶体的导电性主要与其组成离子、原子或分子的性质以及晶体的结构有关。
人教版高中化学选修三课件：第三章 第一节 晶体的常识(26张PPT)
You made my day!
我们，还在路上……
解析：甲中X位于立方体体心，有1个，Y位于立方体的
顶点，实际有
1 8
×4＝
1 2
个，N(X)∶N(Y)＝1∶
1 2
＝2∶1，
故甲的化学式为X2Y；乙中A有
1 8
×8＝1个，B有
1 2
×6
＝3个，C在体心，有1个，故N(A)∶N(B)∶N(C)＝
1∶3∶1；丙中D点被8个同样的晶胞共用，故结合E的个
解析
解析：晶胞中的粒子分为4种：①体心上的粒
子完全属于该晶胞；②面心上的粒子
1 2
属于该
晶胞；③棱上的粒子
1 4
属于该晶胞；④顶点上
的粒子
1 8
属于该晶胞。本题粒子Y位于体心，粒子X位于顶
点，所以该晶体的化学式为Y2X(或XY2)。观察图，4个X和1
个Y构成了一个正四面体，故∠XYX＝109°28′。
D．粉末状固体一定不是晶体 解析：晶体的特点有：内部粒子排列得高度有序性、
有自范性和各向异性。当晶体的晶粒较小时，即为粉
末状，故D不正确。
答案：D
3.某物质的晶体内部一截面上原子的排布情况
如右图所示，则该晶体的化学式可表示为
()
A．A2B
B．AB
C．AB2
D．A3B
解析：由该晶体一截面上原子的排布情况可知，每一个A
数是8个。
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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。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第一节 晶体的常识(第2课时)
晶胞
3. 1987年2月，未经武（Paul Chu）教授等 发现钛钡铜氧化合物在90K温度下即具有超 导性。若该化合物的结构如右图所示，则 该化合物的化学式可能是 （ C ） A. YBa2CuO7－x B. YBa2Cu2O7－x C. YBa2Cu3O7－x D. YBa2Cu4O7－x
2014年7月26日星期六
33
晶胞
6.如右图石墨晶体结构的每一层里平均每个最 小的正六边形占有碳原子数目为（ A ） A、 2 B、3 C、4 D、6
2014年7月26日星期六
34
晶胞
7. 许多物质在通常条件下是以晶体的形式存 在，而一种晶体又可视作若干相同的基本结 构单元构成，这些基本结构单元在结构化学 中被称作晶胞。已知某化合物是由钙、钛、 氧三种元素组成的晶体，其晶胞结构如图所 示，则该物质的化学式为 （ C ） A．Ca4TiO3 B．Ca4TiO6 C．CaTiO3 D．Ca8TiO120
1.在CsCl晶体中，每个Cs+周围最近距离的Cs+ 有几个？每个Cl-周围最近距离的Cl-有几个？ 2.分析“CsCl” 化学式的由来。 6个
2014年7月26日星期六 26
晶胞
2014年7月26日星期六
27
晶胞
二氧化碳及其晶胞
2014年7月26日星期六
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晶胞
每8个CO2构成立方 体，且在6个面的 中心又各占据1个 CO2。每个晶胞中 有4个CO2分子， 12个原子。 在每个CO2周围等距 离的最近的CO2有 12个(同层4个， 上层4个、下层4 个)
58.5 ×4 6.02×1023
解法2：晶体中最小正方体中所含的Na+和Cl－的个数均为:
人教版高中化学选修3课件-金属晶体
知识点二
金属晶体的结构
1．金属晶体的原子堆积模型
2.晶胞中原子的空间利用率的计算方法 (1)以面心立方晶胞为例，求晶胞中原子的空间利用率
图乙是面心立方晶胞的结构剖面图，晶胞的面对角线为金 属原子半径的 4 倍。设金属原子的半径为 R，则晶胞的面对角线 为 4R，晶胞立方体的体积为(2 2R)3。每个面心立方晶胞中实际 含有 4 个金属原子，4 个金属原子的体积为 4×43πR3，因此晶胞 中原子的空间利用率为42×432πRR33×100%＝74%。
Hale Waihona Puke ①该晶胞“实际”拥有的铜原子是____4____个。
②该晶胞称为_____C___(填序号)。
A．立方晶胞
B．体心立方晶胞
C．面心立方晶胞 D．简单立方晶胞
③此晶胞立方体的边长为 a cm, Cu 的相对原子质量为 64， 金属铜的密度为 ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数为___ρ2_·5a_63__m_o_l_－_1(用
1金属晶体在受外力作用下，各层之间发生相对滑动，但 金属键并没有被破坏。
2金属晶体中只有金属阳离子，无阴离子。 3原子晶体的熔点不一定都比金属晶体的高，如金属钨的 熔点就高于一般的原子晶体。 4分子晶体的熔点不一定都比金属晶体的低，如汞常温下 是液体，熔点很低。
1.晶体中有阳离子，一定有阴离子吗？反之， 晶体中有阴离子，一定有阳离子吗？
(4)颜色/光泽——自由电子吸收所有频率光释放一定频率光 由于金属原子以最紧密堆积状态排列，内部存在自由电子， 所以当光辐射到它的表面上时，自由电子可以吸收所有频率的 光，然后很快释放出各种频率的光，这就使得绝大多数金属呈 现银灰色以至银白色光泽，金属能反射照射到其表面的光而具 有光泽。而金属在粉末状态时，金属的晶面取向杂乱，晶格排 列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以金属粉末常呈暗灰 色或黑色。
高中化学选修三-晶体结构与性质
晶体结构与性质一、晶体得常识1、晶体与非晶体晶体与非晶体得本质差异得到晶体得途径：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固定得熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体与非晶体最可靠得科学方法）2、晶胞--描述晶体结构得基本单元、即晶体中无限重复得部分一个晶胞平均占有得原子数=×晶胞顶角上得原子数+×晶胞棱上得原子+×晶胞面上得粒子数+1×晶胞体心内得原子数思考：下图依次就是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞得示意图、它们分别平均含几个原子？eg：1、晶体具有各向异性。
如蓝晶（Al2O3·SiO2）在不同方向上得硬度不同；又如石墨与层垂直方向上得电导率与与层平行方向上得电导率之比为1：1000。
晶体得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、①③B、②④C、①②③D、①②③④2、下列关于晶体与非晶体得说法正确得就是（）A、晶体一定比非晶体得熔点高B、晶体一定就是无色透明得固体C、非晶体无自范性而且排列无序D、固体SiO2一定就是晶体3、下图就是CO2分子晶体得晶胞结构示意图、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）相结合得晶体注意：a、构成分子晶体得粒子就是分子b、分子晶体中、分子内得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、较低得熔、沸点b、较小得硬度c、一般都就是绝缘体、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典型得分子晶体a、非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX等b、酸：H2SO4 、HNO3、H3PO4等c、部分非金属单质:：X2、O2、H2、S8、P4、C60d、部分非金属氧化物：CO2、SO2、NO2、N2O4、P4O6、P4O10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个紧邻得分子）CO2晶体结构图b、有分子间氢键--分子得非密堆积以冰得结构为例、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得晶体注意：a、构成原子晶体得粒子就是原子 b、原子间以较强得共价键相结合①物理性质a、熔点与沸点高b、硬度大c、一般不导电d、且难溶于一些常见得溶剂②常见得原子晶体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金刚石得晶体结构示意图二氧化硅得晶体结构示意图思考：1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅与锗得熔点与硬度依次下降2、“具有共价键得晶体叫做原子晶体”、这种说法对吗？eg：1、在解释下列物质性质得变化规律与物质结构间得因果关系时、与键能无关得变化规律就是（）A、HF、HCI、HBr、HI得热稳定性依次减弱B、金刚石、硅与锗得熔点与硬度依次下降C、F2、C12、Br2、I2得熔、沸点逐渐升高D、N2可用做保护气2、氮化硼就是一种新合成得无机材料、它就是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀得物质。
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．下列说法正确的是A ．第三周期主族元素从左到右，最高价氧化物中离子键的百分数逐渐增大B ．大多数晶体都是过渡晶体C ．过渡晶体是指某些物质的晶体通过改变条件，转化为另一种晶体D ．2Na O 是纯粹的离子晶体，2SiO 是纯粹的共价晶体2．下列说法正确．．的是 A ．氯化铵固体受热分解和干冰升华均只需克服分子间作用力B ．I 2、Br 2、Cl 2、F 2的熔、沸点逐渐降低C ．HCl 气体溶于水和NaOH 熔化破坏的化学键类型相同D ．NaF 、H 2SO 4中所含化学键的类型相同3．氮化硅（Si 3N 4）是一种新型的耐高温耐磨材料，氮化硅属于A ．离子晶体B ．分子晶体C ．金属晶体D ．原子晶体 4．有下列离子晶体的空间结构示意图：以M 代表阳离子，以N 代表阴离子，•为阳离子，。
为阴离子，化学式为MN 2的晶体结构为（ ）A ．B ．C ．D ． 5．下列生活中的问题，不能用电子气理论知识解释的是A ．铁易生锈B ．用金属铝制成导线C ．用金箔做外包装D ．用铁制品做炊具 6．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C 60形成的球碳盐K 3C 60，实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性。
以下有关分析正确的选项是 A ．熔融状态下该晶体能导电B ．K 3C 60中碳元素显-3价 C ．K 3C 60中只有离子键D ．C 60与12C 互为同素异形体7．下列叙述正确的是A ．氯化铯晶体中，每1个Cs +与其他8个Cs +等距离紧邻B ．金刚石网状结构中，由共价键构成的碳原子环中，最小的环上有4个碳原子C ．熔点由高到低的顺序是：金刚石＞碳化硅＞晶体硅D ．PCl 3和了BCl 3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构8．碳化硅()SiC 的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C 原子和Si 原子的位置是交替的．在下列三种晶体：①金刚石②晶体硅③碳化硅中，它们的熔点由高到低的顺序是A．①②③B．①③②C．③①②D．②①③9．下列有关说法不正确的是A．水合铜离子的模型如图所示，1个水合铜离子中有4个配位键B．CaF2晶体的晶胞如图所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2+ C．H原子的电子云图如图所示，H原子核外的大多数电子在原子核附近运动D．金属Ag的原子堆积模型如图所示，该金属晶体为最密堆积，每个Ag原子的配位数均为1210．金属原子在二维空间里的两种放置方式如图所示，下列说法中正确的是A．图a为非密置层B．图b为密置层C．图a在三维空间里堆积可得到最密堆积D．图b在三维空间里堆积可得到最密堆积11．下下下下下下下下下下下下下下下下下下下下下下下D Ba(OH)2下下下下下MgA．A B．B C．C D．D12．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，六方最密堆积、面心立方堆积和体心立方堆积，如图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，其晶胞内金属原子个数比为A．3:2:1B．11:8:4C．9:8:4D．21:4:9 13．金属钠晶体（如图）为体心立方晶胞，晶胞的边长为a，假定金属钠原子为等径的刚性球，且晶胞中处于体对角线上的三个球相切，则钠原子的半径r为（）A．a2B．3a C．3a D．2a14．有关晶体的叙述中正确的是A．在SiO2晶体中，最小的单元环是由6个硅原子组成的六元环B．在124g白磷(P4)晶体中，含P—P共价键个数为4N AC．金刚石的熔沸点高于晶体硅，是因为C—C键键能小于Si—Si键D．12g金刚石中含C原子与C—C键之比为1:215．已知硅酸盐中，通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。