高中化学 第三章 《晶体结构与性质》知识归纳 新人教版选修3

晶体结构与性质知识归纳

一、晶体与非晶体

1.晶体与非晶体在外观和本质上的区别

外观上：晶体具有规则的几何外形而非晶体则没有

本质上：晶体的原子在三维空间呈周期性有序排列而非晶体则没有

2.晶体具有的特点

（1）自范性（晶体能够自发的呈现多面体外形的性质）

（2）各向异性（晶体的许多如强度、导热性等物理性质随晶体方向的不同而有所差异）（3）晶体具有固定的熔沸点而非晶体则没有

3.晶体自范性的条件：生长速度适当；

本质：晶体中的粒子在三维空间呈现周期性的有序排列

4.获得晶体的途径：熔融态的物质凝固；气态物质凝华；溶质从溶液中析出

5.晶体与非晶体的鉴别方法

(1)对固体进行X-射线衍射实验（有峰的是晶体，无峰的是非晶体）

(2)测定熔沸点（有固定熔沸点的是晶体）

6.晶胞中粒子数目的计算方法--------均摊法

顶点：被 8 个晶胞共有， 1/8 粒子属于该晶胞

棱上: 被 4 个晶胞共有， 1/4 粒子属于该晶胞

面上：被 2个晶胞共有， 1/2 粒子属于该晶胞

体心：整个粒子属于该晶胞

二、四种类型晶体的比较

注意：

1、晶体的熔沸点比较方法:

（1）、不同晶体类型比较：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体,

金属晶体(除少数外) ＞分子晶体

（2）、同种晶体比较：

分子晶体:①结构和组成相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高。

②若存在氢键，也会使熔沸点升高。

③对于有机物中的同分异构体，支链越多熔沸点越低。

原子晶体：键长越短,键能越大,则熔沸点越高。

金属晶体：金属键越强，熔沸点、硬度越高。

一般规律：原子半径越小，金属键越强；价电子数越多金属键越强。

离子晶体：晶格能越大，则离子键越强，熔沸点越高

一般规律：离子的半径越小，所带的电荷越多，则离子键越强，熔沸点越高；

*金属晶体、离子晶体熔沸点也可用库伦力公式F=kq1q2/r2来判断，F越大，金属键（离子键）就越强，熔沸点也就越高

（3）、根据物质在相同的条件下状态的不同，熔沸点：固体＞液体＞气体。

例如：S＞Hg＞O2

2、决定分子晶体熔沸点高低的因素是看范德华力的大小和有无氢键的存在，而与分子晶体中共价键的强弱无关；

决定原子晶体熔沸点高低的因素是看共价键的强弱

决定离子晶体熔沸点高低的因素是看离子键的强弱，与离子晶体中共价键的强弱无关；

3、可根据某些性质判段某些晶体类型：

（1）导电性：固态不导电，熔融态导电的一定是离子化合物（离子晶体）；

固态不导电，熔融态也不导电的一定是共价化合物；

固态导电，熔融态也导电的可能是金属晶体或石墨

（2）某物质熔沸点很高，硬度很大，则该物质一定是原子晶体

某物质易升华（或易挥发），熔沸点较低，在常温下是气体，则该物质一定是分子晶体。

三、常见的典型晶胞

1.CO2晶胞：每个晶胞含有 4 个CO2分子，其分子在空间的堆积属于分子密堆积，即距离每个CO2分子最近且等距离的CO2分子有 12 个。（凡只含范德华力的分子晶体在空间的堆积方式均属于该种堆积方式）

2.Cu晶胞：其堆积方式与CO2晶胞类似

3.CsCl晶胞：每个CsCl晶胞中有 1 个Cs+ 1 个Cl－；每个Cs+同时强烈吸引 8 个Cl－,即 Cs+的配位数为 8 ；每个Cl－同时强烈吸引 8 个Cs+，即Cl－的配位数为 8 。

4.CaF2晶胞：每个CaF2的晶胞中有 4 个Ca2＋ 8 个F－。Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是 8 ，F－的配位数是 4 。

5.NaCl晶胞：每个NaCl晶胞中有 4 个Na+4 个Cl－。每个Na+同时强烈吸引 6 个Cl－，每个Cl－同时强烈吸引 6 个Na+，即Na+和Cl－的配位数均为 6 。

每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有 12 个；同理：每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有 12 个。

6.金刚石晶体：在金刚石晶体中,每个C与 4 个C成键，形成的空间结构为正四面体，最小碳环由 6 个C原子组成，它们不在同一平面内，每1mol金刚石中含C—C键2N A。

7.SiO2晶体：在SiO2晶体中,每个Si与 4 个O成键，最小环由 6 个Si原子和 6 个O 原子组成，它们不在同一平面内，每1mol SiO2中含 Si—O键数 4 N A。