四种类型的晶体
晶体类型判断依据.
原子晶体 常温时呈固态，熔沸点很高，硬度很大，难溶 于一切溶剂，大多数不导电（除了硅、锗） 金属晶体 常温时呈固态（除了汞），熔沸点差距大，硬 度差距大，难溶于一切溶剂，晶体均易导电， 熔化状态下也导电（导电属于物理过程） 离子晶体 常温时呈固态，熔沸点较高，硬度较很大，有 的易溶于水，有的难溶，都难以溶于有机溶剂， 晶体时不导电，熔融状态可导，能溶于水的可 导（导电属于化学变化）
2009年宁夏
• 例如：比较砷的氢化物与同族第二 周期、第三周期所形成的氢化物的 稳定性、沸点的高低并说明理由
三、推断题的技巧
仔细审题： 短周期、前四周期 前二十号元素、前三十六号元素 原子序数依次增大、 原子半径依次增大、 常见的元素、
突破口一、原子结构
• 1、A元素基态原子的最外层有三个未成对 电子，次外层有2个电子 • 2、 B元素基态原子的最外层有两个未成对 电子，次外层有2个电子 • 3、 C元素基态原子的最外层S能级上的电 子数与P能级上的电子数相同 • 4、前四周期中，基态原子中未成对电子与 其所在周期数相同的元素有几种？ • 5、D元素M层中只有两对成对电子
3、对于不熟悉的物质要根据题 干的信息
• CO2、Al2O3、CuSO4 ·5H2O • AlCl3
4、根据晶体的空间结构
二、熔沸点的判断
判断步骤 • 1、判断晶体的类型 • 2、若为不同类型按照 原子晶体>离子晶体>分子晶体 3、若为同种类别按照
• 原子晶体--共价键的键能—键长—半径 • 分子晶体—分子间作用力—相对分子 量和分子的极性（有的考虑到氢键） • 离子晶体—晶格能的大小—离子的半 径和离子所带的电荷数 • 金属晶体—金属键的强弱—金属的原 子半径和价电子数
• E元素的基态原子核外有7个原子轨道填充 了电子 • F原子价电子（外围电子）排布msnmpn •
晶体的类型
实例
氯化钠、硫 酸铜
金刚石、二 氧化硅
冰、干冰、甲 烷
钠、钨、铜、汞
内部构成微粒 阴、阳离子
原子
分子
原子、阳离子、 自由电子
微粒间作用力 离子键
共价键 分子间作用力
金属键
熔、沸 点
某些 物理 特性
硬度
导电、 导热性
高
硬 熔融态及其 水溶液导电
很高 很硬 非导体
低 软 不导电
差别很大
是电和热的良导 体
金属晶体模拟图
结晶过程视频欣赏：
硫酸铜结晶
硫代硫酸钠结晶
三草酸合铁酸钾结晶
醋酸钠结晶
课堂练习题：
1）下列物质的晶体中，不存在分子的是（ ）
A、二氧化碳
B、二氧化硫
C、二氧化硅
D、二硫化碳
2）下列晶体熔化时，不需要破坏化学键的是（ ）
A、金刚石 B、干冰 C、食盐 D、晶体硅
晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
第七章 物质结构基础与材料性能
第2节 物质结构基础之晶体类型
主讲人：王 程
上节内容回顾：
1. 普 通 玻 璃 是 由 石 英 （ SiO2) 、 硅 酸 钠 （ Na SiO3 ）、硅酸钙（Ga SiO3 ）熔化在一起 所得到的物质；
2.合成纤维是以合成高分子为原料，通过拉 丝工艺 获得的纤维；
3.合成橡胶是以是由、天然气或煤等为原料 生产出来的二烯烃作为单体聚合而成的。
课前导入：
金刚石(C)
石墨(C)
本节教学目的：
1. 明确什么是晶体； 2. 了解晶体的类型； 3. 熟记各种晶体的典型代表；
什么是晶体？
定义： 经过结晶过程而形成的具有规则的 几何外形的固体。
晶体的四种基本类型和特点
晶体的四种基本类型和特点晶体是由于原子、分子或离子排列有序而形成的固态物质。
根据晶体的结构特点，晶体可以分为四种基本类型：离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体。
1. 离子晶体离子晶体由正离子和负离子通过离子键结合而成。
正负离子之间的电荷吸引力使得离子晶体具有高熔点和脆性。
离子晶体的晶格结构稳定，形成高度有序的排列。
常见的离子晶体有氯化钠（NaCl）、氧化镁（MgO）等。
离子晶体在溶液中能够导电，但在固态下通常是绝缘体。
2. 共价晶体共价晶体由共价键连接的原子或分子组成。
共价键是由原子间的电子共享形成的，因此共价晶体具有很高的熔点和硬度。
共价晶体的晶格结构复杂多样，具有很高的化学稳定性。
典型的共价晶体包括金刚石（C）和硅（Si）。
共价晶体通常是绝缘体或半导体，由于共价键的稳定性，其导电性较弱。
3. 金属晶体金属晶体由金属原子通过金属键结合而成。
金属键是由金属原子间的电子云形成的，因此金属晶体具有良好的导电性和热传导性。
金属晶体的晶格结构常为紧密堆积或面心立方等紧密排列。
金属晶体的熔点通常较低，而且具有良好的延展性和韧性。
典型的金属晶体有铁（Fe）、铜（Cu）等。
4. 分子晶体分子晶体由分子通过弱相互作用力（如范德华力）结合而成。
分子晶体的晶格结构不规则，分子间的距离和角度较大。
由于分子间的相互作用力较弱，分子晶体通常具有较低的熔点和软硬度。
典型的分子晶体有水（H2O）、冰、石英（SiO2）等。
分子晶体在固态下通常是绝缘体，但某些分子晶体在溶液中能够导电。
总结起来，离子晶体由正负离子通过离子键结合，具有高熔点和脆性；共价晶体由共价键连接，具有高熔点和硬度；金属晶体由金属原子通过金属键结合，具有良好的导电性和热传导性；分子晶体由分子通过弱相互作用力结合，具有较低的熔点和软硬度。
这四种基本类型的晶体在结构、性质和应用上都有明显的差异。
研究晶体的类型和特点对于理解物质的性质和应用具有重要意义。
四种晶体类型
晶体，一般包括离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体四种类型。
一、依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断（1）离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。
（2）原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。
（3）分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。
（4）金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。
二、依据物质的分类判断（1）金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。
（2）大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
（3）常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。
（4）金属单质是金属晶体。
三、依据晶体的熔点判断。
（1）离子晶体的熔点较高。
（2）原子晶体的熔点很高。
（3）分子晶体的熔点低。
（4）金属晶体多数熔点较高,但有少数熔点相当低。
四、依据导电性判断。
（1）离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。
（2）原子晶体一般为非导体。
（3）分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。
（4）金属晶体是电的良导体。
五、依据硬度和机械性能判断。
（1）离子晶体硬度较大、硬而脆。
（2）原子晶体硬度大。
（3）分子晶体硬度小且较脆。
（4）金属晶体多数硬度大,但也有硬度较小的,且具有延展性。
高中化学常见晶体
高中化学常见晶体篇一：高中化学----总结：四大晶体总结：四大晶体晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体概念离子间离子键原子间共价键分子间分子力金属离子和e金属键晶体质点阴、阳离子原子分子金属离子原子和e作用力离子键共价键分子间力金属键物理性质熔沸点较高很高很低一般高少数低硬度较硬很硬硬度小多数硬少数软溶解性易溶于水难溶任何溶剂相似相溶难溶导电性溶、熔可硅、石墨可部分水溶液可固、熔可实例盐MOH MO C Si SiO2 SiC HX XOn HXOn 金属或合金1.各种晶体中的化学键⑴离子晶体: 一定有离子键,可能有共价键（极性键、非极性键、配位键）⑵分子晶体:一定没有离子键,可能有极性键、非极性键、配位键; 也可能根本没有化学键。
⑶原子晶体:一定没有离子键,可能有极性键、非极性键.⑷金属晶体: 只有金属键2、物质熔沸点高低比较规律（1）晶体内微粒间作用力越大，熔沸点越高，只有分子晶体熔化时不破坏化学键。
（2）不同晶体（一般情况下）:原子晶体＞离子晶体＞分子晶体熔点：上千度~几千度近千度~几百度多数零下最多几百度（3）相同条件下一般地说熔沸点:固态＞液态＞气态2、物质熔沸点高低比较规律（4）同种晶体离子晶体：比较离子键强弱，离子半径越小，电荷越多，熔沸点越高MgOMgCl2NaClKClKBr原子晶体：比较共价键强弱（看键能和键长）金刚石(C) 水晶(SiO2) SiC Si分子晶体：比较分子间力（和分子内的共价键的强弱无关）1）组成和结构相似时，分子量越大熔沸点越高F2<Cl2<Br2<I2; HCl< HBr <HI; CF4< CCl4 < CBr4 < CI4;N2<O2 ; 同系物熔沸点的比较2）同分异构体：支链越多熔沸点越低正戊烷异戊烷新戊烷金属晶体：比较金属键，金属原子半径越小，价电子数越多，熔沸点越高。
22人教版高中化学新教材选择性必修2--微专题3 四类典型晶体的比较
（2）同种类型晶体熔、沸点的比较
①共价晶体
原子半径越小→键长越ห้องสมุดไป่ตู้→键能越大→熔、沸点越高。如熔点：金刚石＞硅
晶体。
②离子晶体
一般来说，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，其离子晶体的熔、沸点就越高。如熔点： MgO > NaCl > CsCl 。
③分子晶体
a .分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体
相同，故 C 正确。
7. 下列关于 C 、 Si 及其化合物结构与性质的论述中错误的是( C )
A. 键能： C— C > Si— Si 、 C— H > Si— H ，因此 2 H6 的稳定性大于 Si2 H6
B. SiC 是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度
C. SiH4 中 Si 的化合价为+4价， CH4 中 C 的化合价为价，因此 SiH4 的还原性
C. MgO > H2 O > N2 > CO
D. 金刚石>生铁>纯铁>钠
[解析] 在共价晶体中，共价键的键长越短，键能越大，熔、沸点越高，则
熔、沸点：金刚石>二氧化硅>晶体硅，故 A 错误；一般来说，熔、沸点：共
价晶体>离子晶体>分子晶体，对于分子晶体(不含氢键的)，其熔、沸点越高，
水中含有氢键，熔、沸点高，所以熔、沸点： MgO > H2 O > CO > N2 ，故 C
晶体，在常温下是固体；⑤ CS2 属于分子晶体，在常温下是液体，
且其相对分子质量大于 CO2 ；⑥金刚石属于共价晶体，在常温下是固体，碳
四大晶体结构与性质
阴离子③复杂阳离子+ 惰性气体及常温
活泼金属阴离子④复杂 阳离子+复杂阴离子
下为气态的物质
不溶于一般溶剂
金刚石、 晶体硅、 二氧化硅、 碳化硅
不溶于一般溶剂
各种金属及 一些合金
四种基本晶体类型的判断方法：
（1）从概念判断 由金属元素组成，通过自由电子和金属阳离子间强烈相互作用 而形成的晶体为金属晶体；构成晶体微粒为分子，微粒间通过分 子间作用力而形成的晶体为分子晶体；共价化合物一般为分子晶 体，但SiO2、SiC等为原子晶体；离子化合物一定为离子晶体。 （2）由晶体的物理性质判断 ①根据导电性判断
层内：每个C原子以共价键 连接3个C原子 层间：分子间作用力
（2）．金属晶体结构与金属的导热性的关系
金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞 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。
（3）．金属晶体结构与金属的延展性的关系
金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有 方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相 互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。
四、金属晶体
• 1、金属键的本质是什么？
金属键的本质是“电子气理论”，成键粒子：金属阳离子 与自由电子之间。 • 2、影响金属键强弱有哪些因素？
影响金属键强弱的主要因素有金属阳离子半径、所带电 荷数等。一般而言，金属阳离子半径越小，所带电荷数 越多，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔沸点越高。
• 3、应用“电子气理论”解释金属材料的有关性质，如延 展性和导电性？
按密置层的堆积方式的第一种：六方密堆积
3、镁型 [六方密堆积]
镁型[六方密堆积]（Be Mg ⅢB ⅣB ⅦB ）
《四种常见晶体》课件
晶体在电子领域中广泛应用，例如：半导体材 料和晶体管。
能源行业
晶体材料被用于太阳能电池、燃料电池等能源 行业的发展。
医疗领域
晶体技术在医疗设备以及医用材料制备方面发 挥着重要作用。
光学行业
晶体在光学镜片、激光器等光学行业中有着广 泛的应用。
晶体研究领域
材料科学
晶体学研究对于材料科学的发展 和新材料的设计是至关重要的。
晶体学
晶体学是研究晶体结构和性质的 学科，对于物质的认识和应用有 着巨大的贡献。
科学研究
晶体研究为科学家们提供了更多 探索物质世界的机会，推动了科 学技术的进步。
《四种常见晶体》PPT课件
通过这份课件，我们将带您了解四种常见晶体的特点和组成。晶体作为物质 的结晶状态，具有规则的、周期性的结构。
什么是晶体？
晶体是物质的结晶状态，具有规则的、长程的周期性结构，由原子、离子、分子等构成。
离子晶体
离子晶体由阳离子和阴离子组成，具有高熔点、硬度和脆性。常见的离子晶 体有NaCl、CaF2、CsCl等。
分子晶体
分子晶体由分子构成，具有较低的熔点和硬度。常见的分子晶体有氯化苯、 萘、脲等。
原子晶体
原子晶体由原子组成，可分为共价型和金属型。常见的原子晶体有金刚石、 石好的机械性能和抗腐蚀性能。 常见的合金晶体有钢、铝合金、铜镍合金等。
晶体应用领域
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思考2：说出在不同的化合物中这些元素是如何 达到8e-（H为2e-）稳定结构的？
思考3：用电子式表示NaCl和HCl的形成过程， 比较两者形成过程的差异
讨论：Na+只与1个Cl-形成离子键吗？ H原子只与1个Cl原子形成共价键吗？
A
11
一、离子键的成键特点 无饱和性和方向性
+
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A
12
思考：Na+周围最近的Cl-有几个， Cl-周围最近的Na+有几个？
思考：在NaCl晶胞中真正拥有 的离子数分别有几个？
A
13
CsCl的晶体结构 Cl-
Cs+
思讨考论：12345：①C在 假 解都s设 释C+是周s阳 为CA围离 什lB晶最型子么胞近离周固离中子围态子
的真化晶正合带离体Cl有拥物负子-有较有，电化几高的 为 合个的离 什 阴 物，硬子 么 离 不C度数 阳 子 导l-周和分离的电围熔别子体而点周积？
化学选修Ⅲ专题3
A
1
思考1：从微粒间的作用力的角度解释下列现象
（1）1mol干冰气化成CO2气体，需吸收16kJ热量 （2）将1mol NaCl固体气化为自由离子，需吸收 786kJ热量
（3）将1mol 金刚石固体气化为自由原子，需吸收 308kJ的热量
思考2：（1）将1mol金属钠固体完全气化成相互 远离的气态原子需要吸收108.4 kJ的热量（即原子 化热为108.4kJ/mol），由此可以得出什么结论？
A
6
[问题解决2] 从结构和能量两个角度比较并解释下 列物质的熔点高低
原子核外特征电子排布 原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1 熔点/℃
Na 3s1 186 108.4 97.5
Mg 3s2 160 146.4 650
Al 3s23p1 143.1 326.4
660
结论：同周期金属元素的单质，从左到右，金属原子 半径减小，且单位体积的自由电子数增加，原子化热 增大，金属的熔点升高。
E1=-436kJ/mol
A
核间距
20
能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
r=74pm
E1=-436kJ/mol
核间距
思讨考论1234：：如从 由 你 当下此 认 两原可 为 个子知 可 自模轨拟共把旋道动价图相式键中反画，中形的表可成氢r=述7以的原4Hp得本子Fm中出质的和共什是1Es价1轨么什=4键道结么36是最论？kJ如/大？m何重o形l 叠定成 义 成的为键？什 后么 ，比 能较 否恰 再当 与？另一个氢原子成键，为什么？
结论：克服引力做功，需吸收热量，体系能量增大，
引力做正功，向环境释放热量，体系能量降低。
A
18
两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近的模拟动画
+
能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
A
+
核间距
19
两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近的模拟动画
+
+
能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
r=74pm
（3）从原子化热的定义思考固态的金属熔融后，
液态的金属中还有没有金A 属键？
8
三、金属晶体模型及化学式计算
金属Li
金属Mg
金属Cu
81 1 2 8
8 1 1 2 8最密堆积 面心立方最密堆积
A
9
化学选修Ⅲ专题3
A
10
思考1：由Na、H、Cl三种元素组成的化合物 有哪些？依据所学的化学键的知识，写出它们 的电子式
（2）金属固体能导电的原因是什么？
从中你能猜测构成金属的微粒和存在的作用力分别
是什么吗？
A
2
一、金属键与金属的通性
1、概念：化学上把这种金属 离子与自由电子之间强烈的 相互作用力称为金属键，由 此形成的晶体称为金属晶体
2、构成微粒 金属阳离子 自由电子
3、微粒间作用力
A
3
[问题解决1] 运用金属键理论解释金属为什么具备 导电性、导热性和延展性等通性
A
7
二、金属键强弱的量度及其影响因素
1、金属键强弱的量度指标——原子化热
2、影响金属键强弱的因素
（1）金属原子半径
（2）单位体积内的自由电子数（价电子数） 思考：（1）从书本p33表格数据分析为什么钠和 铬的最外层电子数相同，但钠质地柔软，而铬是 最硬的金属 思考：（2）为什么过渡元素一般都具有较高的 熔点和硬度？
（2）离子所带的电荷数（离子所带电荷数越大，
晶格能越大）
即：晶格能q1q2
r2
A
16
化学选修Ⅲ专题3
A
17
思考1：判断Na原子失去一个电 子至很远处的过程中的能量变化 （Na - e- =Na+）
+11
思考2：判断Cl原子从很远处得 到一个电子的过程中的能量变化 （Cl +e- = Cl-）
+17
摩氏硬度
2.5 ＜2.5 ＜2.5 6.5 4.5
A
15
二、离子晶体中离子键强弱的量度——晶格能
1、晶格能（符号U）：指拆开1mol离子晶体使之 成为气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量
结论：晶格能越大，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大
2、影响晶格能的主要因素：
（1）离子半径（离子半径越大，晶格能越小）
思考：从表中数据分析影响晶格能大小的因素有哪些？
AB型离子晶体 NaCl NaBr NaI MgO CaO
离子电荷数
11 1 2 2
核间距/pm
282 298 311 210 239
晶格能/kJ·mol-1 786 747 686 3721 3401
熔点/℃
801 747 662 2852 2030
A
4
[问题解决2] 从结构和能量两个角度比较并解释下 列物质的熔点高低
原子核外特征电子排布 原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1 熔点/℃
Li 2s1 152 147.2 180.5
Na 3s1 186 108.4 97.5
K 4s1 255 90.0 63.4
结论：同主族金属元素的单质，从上到下，金属原子 半径增大，原子化热减小，金属的熔点降低
最有围小熔并的得融近几猜阴可状的个测离以态？CNas子 忽 导+C有数 略 电l和几不 ？C个同 计sC？？，l熔你点觉
②得的它由高与此低什你？么如晶何体理类解似离呢子？键
没有饱和性和方向性这一
观点？
A
14
二、离子晶体中离子键强弱的量度——晶格能
1、晶格能（符号U）：指拆开1mol离子晶体使之 成为气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量
A
5
[问题解决2] 从结构和能量两个角度比较并解释下 列物质的熔点高低
原子核外特征电子排布 原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1 熔点/℃
Na 3s1 186 108.4 97.5
Ca 4s2 197 150.0 842
结论：金属原子半径相近，单位体积内价电子数越多， 原子化热增大，金属的熔点越高