晶体的类型与性质知识总结
晶体的五种类型

晶体的五种类型晶体是固体物质中最基本的结构单位,是由原子、离子或分子组成的有序三维排列结构,通常会表现出明显的对称性和周期性,具有独特的物理、化学和光学性质。
晶体具有非常重要的应用价值,在化学、物理、地学、材料科学等领域都有广泛的应用。
本文将介绍晶体的五种类型,分别为离子晶体、共价分子晶体、金属晶体、非金属共价晶体和离子共价晶体。
一、离子晶体离子晶体是由正、负离子按确定的方式排列而成的固体。
离子晶体的原子、离子之间的相互作用力是电吸引力,形成的结构呈离子晶体的晶格。
离子晶体往往是高熔点、高硬度的固体,具有良好的导电、导热性能和高抗化学侵蚀性。
例如,氯化钠(NaCl)、氧化镁(MgO)等都是典型的离子晶体。
二、共价分子晶体共价分子晶体是由分子间的共价键组成的晶体,具有明显的分子性,分子间的弱分子力重叠性质使其具有低熔点、低硬度的特点。
与大多数离子晶体不同,共价分子晶体通常在常温下都是不导电的。
典型的共价分子晶体有二氧化硅(SiO2)、石墨(C)等。
三、金属晶体金属晶体是由金属原子组成的固体。
由于金属原子之间相互较大的共价键跨越整个晶体结构,因此,金属晶体之间的相互作用力基本为金属键。
金属晶体的导电性能非常好,同时也具有优异的导热性能和良好的塑性变形性能。
金属晶体也不易破坏,不易受光化反应的影响。
铜、铁、铝等常见金属都是典型的金属晶体。
四、非金属共价晶体非金属共价晶体除了不同于金属晶体的结论中核心原子种类不同外,其它的与金属晶体相似。
非金属元素间共同构成的共价键及离子间结构在化学中有着广泛的应用。
如硫化氢(H2S)、氨气(NH3)和水(H2O)等分子晶体都属于非金属共价晶体。
五、离子共价晶体离子共价晶体是离子晶体和共价分子晶体的混合物,由正、负离子和分子团按照一定的比例组成。
离子共价晶体的结晶形式介于离子晶体与共价分子晶体之间,具有离子晶体的物理性质,如硬度、熔点,又具有共价分子晶体的化学性质,如静电作用、极性等。
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
晶体晶胞知识点总结

晶体晶胞知识点总结一、晶体的概念晶体是由原子、离子或分子按照一定的规则排列而形成的具有一定外形和内部结构的固体。
晶体通常具有固定的外形和平整的表面,是由一系列平行排列的平面组成的。
晶体通常具有一定的透明性,可以在显微镜下观察到其构造和形状。
晶体是固体中最有规则结构的物质,常见的有石英、盐、冰等。
二、晶体的晶胞晶体的晶胞是晶体中的最小单位,是由原子、离子或分子按照一定的规则排列而形成的一个周期性排列的三维空间结构。
晶胞可以通过多个原胞的堆积来形成整个晶体。
晶胞的形状和大小是晶体结构的基本特征,它决定了晶体的外形和物理性质。
晶体的表面、对称性和晶内缺陷等都与晶胞的结构有关。
三、晶体的结构晶体的结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式和空间组织。
根据晶体结构的不同,晶体可以分为离子晶体、共价晶体和金属晶体等。
不同类型的晶体具有不同的原子结构和物理性质。
晶体的结构除了晶胞外,还包括晶体的对称性、晶体的晶面和晶内缺陷等多个方面。
四、晶胞的类型根据晶胞的形状和结构不同,晶胞可以分为立方晶胞、六角晶胞、正交晶胞、四方晶胞、单斜晶胞和三斜晶胞等。
不同类型的晶胞对应不同类型的晶体,具有不同的结构和物理性质。
五、晶胞的参数晶胞的参数是指晶胞在三维空间中的尺寸和排列方式。
晶胞的参数包括晶格常数、晶胞的体积、晶胞的边长和晶胞的夹角等。
晶胞的参数是确定晶体结构和物理性质的重要参量,通过测量和计算晶胞的参数可以了解晶体的结构和特性。
六、晶体的对称性晶体的对称性是指晶体在空间中具有的对称操作和特点。
晶体的对称性与晶体的结构紧密相关,是晶体学的重要内容之一。
晶体的对称性包括轴对称性、面对称性、中心对称性和空间对称性等。
通过对称性的分析和研究,可以揭示晶体的特殊性质和规律。
七、晶体的晶面和晶点晶面是晶体中原子、离子或分子排列的平面,是晶体最基本的结构单位。
晶点是晶体中原子、离子或分子排列的点,是晶体结构的另一重要单位。
晶面和晶点的排列方式决定了晶体的外形和对称性,对晶体的物理性质也有重要影响。
高中化学选修知识点总结晶体结构与性质

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。
化学晶体知识点梳理总结

化学晶体知识点梳理总结一、晶体概述晶体是由一定规则排列的离散的微观结构单元组成的固体材料,它们在三维空间内展现出一种规则的周期性结构。
晶体是固体材料中最有序的形式,其结构是由原子、分子或离子组成的。
晶体结构的研究对于理解物质的性质和特性具有重要意义,因此对晶体结构的研究一直是化学和材料科学中的一个重要方向。
二、晶体的结构晶体的结构是由晶格和晶体的结构单元组成的。
晶格是晶体中微观结构单元的排列方式,它具有一定的平移对称性。
结构单元是晶体的最小重复单元,可以是原子、分子或者离子。
1. 晶格晶格是晶体结构的基本特征之一,它是一种几何形状的最小占据空间,可以用点、直线、面或体积等方式来描述。
晶格的类型包括立方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、单斜晶系和三角晶系。
晶器又分为布拉维晶格和晶胞。
布拉维晶格是由空间中任意一点(点阵)组成的无限的那种观念上的晶格,它所包含的晶胞是实际的。
2. 结构单元晶体的结构单元是晶体结构的最小重复单位,也是晶体的最小占据空间。
结构单元可以是原子、离子或分子等,它们按照一定的规则排列在晶格上。
晶体的性质和特性取决于晶体的结构单元以及它们之间的排列方式。
三、晶体的生长晶体是由无定形物质通过结晶过程形成的。
在结晶过程中,无定形物质会通过各种物理化学过程逐渐排列成有序的结构。
晶体生长的过程涉及溶液中的物质迁移、核心的形成和生长以及晶体的定向生长等过程。
晶体生长的过程对晶体的质量和性能具有重要的影响,因此晶体生长的研究对于晶体材料的制备和应用具有重要意义。
晶体生长的过程中涉及的物理化学原理包括溶解度、过饱和度、核形成、晶体的成核过程、晶体的生长方式、晶体生长的动力学过程等。
四、晶体的性质晶体的结构决定了它的性质。
晶体的性质包括晶体的形貌、晶体的物理性质、晶体的化学性质和晶体的热性质等。
1. 晶体的形貌晶体的形貌是晶体表面的形态和外形特征。
晶体的形貌对于晶体的识别和分类具有重要意义。
晶体的形貌受到晶体的结构和生长条件的影响,不同的结构和生长条件会导致不同的晶体形貌。
初中物理晶体知识点总结

初中物理晶体知识点总结晶体与非晶体的结构差异晶体与非晶体是物质存在的两种不同形态。
晶体具有规则的几何形状和固定的熔点,其内部原子、分子或离子按照一定的规律排列,形成有序的晶格结构。
而非晶体则没有固定的几何形状和熔点,其内部结构排列无序。
晶格结构晶格结构是晶体内部的基本构造,由原子、分子或离子在三维空间中按照一定的几何图案周期性排列而成。
晶格中的每个单元称为晶胞,晶胞通过平移重复构成了整个晶体结构。
晶格结构的类型有多种,如简单立方、体心立方、面心立方等。
晶体的类型晶体可以根据其组成和结构特点分为不同的类型。
常见的晶体类型包括金属晶体、离子晶体、分子晶体和共价晶体。
金属晶体由金属原子组成,离子晶体由正负离子交替排列形成,分子晶体由分子通过分子间力连接,共价晶体则是原子间通过共价键紧密连接。
晶体的物理性质晶体的物理性质与其结构特点密切相关。
例如,晶体的硬度、导电性、导热性、光学性质等都受到晶格结构的影响。
晶体的对称性也决定了其物理性质的各向异性,即在不同方向上可能表现出不同的物理特性。
晶体的熔化与凝固晶体在熔化过程中吸收热量,其温度保持不变,这个温度称为熔点。
在熔化过程中,晶体结构中的原子或分子获得足够的能量克服晶格势能,从而转变为液态。
凝固过程则是熔化过程的逆过程,晶体在凝固时放出热量,并在凝固点温度下形成晶格结构。
晶体的生长晶体的生长是指晶体从溶液、熔体或气相中逐渐形成或增大的过程。
晶体生长的速度和方向受到许多因素的影响,如溶液的饱和度、温度、杂质的存在等。
晶体生长的基本原理是原子或分子在晶体表面的吸附和排列,形成新的晶格层。
晶体的缺陷晶体中的缺陷是指晶格结构中的不规则性,包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷如空位和替代原子,线缺陷如位错,面缺陷如晶界和层错。
这些缺陷会影响晶体的物理性质和化学性质,如影响导电性、强度和韧性等。
晶体的应用晶体在工业和科学研究中有广泛的应用。
例如,硅晶体是半导体工业的基础材料,石英晶体用于制作压电传感器和振荡器,金刚石晶体因其极高的硬度和热导性而用于切割工具和热沉等。
晶体类型和性质.
习题讲练:
1、共价键、离子键和范德瓦耳斯力是构成物 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 ( B ) A.干冰 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.碘
2、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,与键作用强弱无关的变化规律是( C D) A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低 C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D.H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点
结束
3、PtCl2(NH3)2成平面正方形结构,它可以形 成两种固体。一种为淡黄色,在水中溶解度较小, 则其为___________ 性分子,构型为 ___________ ; 另一种为黄绿色,在水中溶解度较大则其为___________ 性分子,构型为 ___________ 。 4、试解释:钠的卤化物比相应的硅的卤化物熔点高的多 5、在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的 CO2分子 12 有___________ 个 在晶体中截取一个最小的正方体; 使正方体的四个顶点部落到CO2分子的中心, 4 个C02分子。 则在这个正方形的平面上有___________
结束
◆什么叫分子晶体? ●分子间通过分子间作用力结合成的晶体。 ◆分子晶体的特点? ●有单个分子存在;化学式就是分子式。“相似相溶” ●熔沸点较低,硬度较小,易升华。固体或熔化时不导电 ◆哪些物质可以形成分子晶体? ●卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有气体、非金 属氢化物、多数非金属氧化物等。 ◆分子晶体中的化学键与结构 ●有的分晶体中无化学键(如:Ar等),其它一般含共价 键
结束
物质溶沸点高低的比较
(1)不同晶体类型的物质: 原子晶体大于离子晶体大于分子晶体 (2)同种晶体类型的物质: 晶体内粒子间的作用力越大,熔沸点越高 ①对原子晶体:一般是原子半径越小,键能越大,键长 越短共价键越强,晶体的熔沸点越高。 ②对离子晶体:一般是离子半径越小,离子电荷数越多 离子键作越强,晶体的熔沸点越高。 ③对分晶体:A 组成和结构相似的物质,相对分子质量越 大熔沸点越高;B 组成和结构不相似的物质,极性大则熔 结束 沸点高。C有的还与分子形状有关。
晶体的类型与性质
晶体的类型与性质一.知识要点1.根据构成晶体的粒子种类及粒子之间的相互作用的不同,可以将晶体分成离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。
在晶体结构中,构成晶体的粒子在晶体中是有规则排列的。
由于构成粒子的不同以及粒子之间作用力的不同,导致不同类型的晶体具有不同的性质特点。
归纳成下表:2.晶体类型的判别一般根据成键类型和晶体的物理性质判断。
⑴凡是离子化合物形成的晶体,具有熔沸点高、硬度大、质脆、不导电的特点,等。
属离子晶体。
如:NaCl、KOH、MgSO4⑵直接由原子构成,并以共价键结合形成空间网状结构,具有熔沸点高、硬度大、难溶于水的特性,属原子晶体。
如:金刚石、单晶硅、二氧化硅、碳化硅等。
⑶通过分子间作用力结合而成的,具有熔沸点低、质软、不导电特性的晶体属分子晶体。
在分子晶体中各原子以共价键结合,分子间则是以范德华力结合,所单质、冰醋酸以分子晶体的熔沸点低,通常状态下为液体或气体。
如:干冰、I2等。
⑷金属原子之间通过金属键结合,具有导电导热延展性、一般熔沸较高、硬度较大特性的晶体,属金属晶体。
由于金属晶体中有自由电子存在,所以具有导电导热的特性。
3.化学键的强弱与物质性质的关系离子晶体中,离子键键能的大小与离子的半径、离子所带的电荷数、离子的核电荷数有关,一般起决定作用的主要是离子半径的大小。
离子半径小,阴、阳离子间的静电作用力大,离子键键能就大,离子晶体的熔沸点就高,硬度也大。
原子晶体中共价键键能的大小与成键的原子半径有关,原子半径越小,键长越短,键能就越大,晶体的熔沸点就越高,硬度也就越大。
分子晶体中分子与分子之间的作用力为范德华力,其能量较小。
对于组成和结构相似的物质,其分子间的作用力随相对分子质量的增大而增大,熔沸点也随之增高。
还与分子的极性有关,分子极性大,分子间作用力大,熔沸点高。
金属晶体中金属离子半径越小,离子电荷数越大,其金属离子与自由电子间的作用力越强,金属的熔沸点就越高。
4.石墨晶体具有层状结构的特点,层内原子间以共价键的方式形成平面网状结构(相当于原子晶体),层与层之间以范德华力结合(相当于分子晶体),层与层间有自由电子存在,晶体具有导电性(相当于金属晶体),所以石墨是一种过渡性或混合型晶体。
晶体的类型和性质
B A
ABC3
2006年江苏-15
• 下列关于晶体的说法一定正确的 是( B )。
• A.分子晶体中都存在共价键 • B.CaTiO3晶体中每个Ti4+和 • 12个O2-相紧邻 • C.SiO2晶体中每个硅原子与 • 两个氧原子以共价键相结合 • D.金属晶体的熔点都比分子 • 晶体的熔点高
A2BC2
4.常见的离子晶体: 强碱(NaOH、KOH)、活 泼金属氧化物(Na2O、MgO、Na2O2)、大多 数盐类[BeCl2、AlCl3、Pb(Ac)2等除外]。
(二)分子晶体
1.定义:分子间以分子间作用力相结合而形成的晶体。 2.结构特点:
(1)构成粒子:分子。 (2)粒子间的作用:分子间作用力或氢键。 (3)存在单个的分子,有分子式。其化学式就是分子式。
2.由共价键形成的的原子晶体中,原子半径小的,键长 ( 短 ),键能( 大 ),共价键( 强 ) ,晶体的熔沸点就 ( 高 ) 。如:金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅。
3.离子晶体中比( 离子键 )强弱。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 ),其晶体的熔、沸点就越( 高 ), 如CsCl < NaCl < MgCl2 < MgO 。
4.分子晶体:组成和结构相似的物质,相对分子质量
越大,熔、沸点就越( 高 ),如HI > HBr > HCl 。
分子间有氢键作用的物质(如HF 、H2O 、NH3 、 低级醇和羧酸等)熔、沸点反常。同分异构体中, 一般地说,支链数越多,熔、沸点就越( ),如沸
点低:正戊烷 异戊烷 >新戊烷; 5>.金属晶体中金
2.结构特点:
化学知识点总结——晶体
化学知识点总结——晶体晶体是一种具有规则的、有序排列的、有固定几何形状的固体物质。
晶体的研究是化学的一个重要分支,对于了解物质的性质以及在材料科学、地球科学等领域有着重要的应用价值。
以下是有关晶体的一些基本知识点。
1.晶体结构:晶体的结构通常由原子、离子或分子的有序排列方式决定。
常见的晶体结构有离子晶体、共价晶体和分子晶体。
其中,离子晶体由正负离子通过离子键互相结合而成;共价晶体由共享电子键互相结合而成;分子晶体由分子之间的分子键互相结合而成。
2.晶格:晶体的结构可以看作是由重复单元构成的三维排列方式。
这个重复单元称为晶胞,晶胞中的原子或离子称为晶格点。
晶格是由晶胞堆积而成的无限延伸的结构。
晶格的类型可以通过晶体的晶系来描述,包括立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、菱晶系和三斜晶系。
3.晶体的性质:晶体的性质受其结构和组成物质的性质的影响。
晶体的硬度、熔点、导电性、光学性质等都与其晶体结构有关。
例如,离子晶体的硬度通常较大,由于离子之间的离子键的强度较高;金属晶体的热导率较高,由于金属晶体中的电子具有较高的自由移动性。
4.晶体生长:晶体通过从溶液、熔融物或气态中沉淀出来进行生长。
晶体生长是一个既复杂又独特的过程,其中包括核化、电镀和扩散。
在理想情况下,晶体生长过程中的各个晶胞应具有相同的形状和尺寸,但在实际生长过程中,晶体的形状和尺寸可能会发生变化。
5.晶体缺陷:晶体中存在着各种缺陷,如点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷是原子、离子或分子在晶格中的缺失、替代或附加,包括空位、间隙原子、杂质原子等。
线缺陷是在晶体中存在着位错,即晶格的错位或错配。
面缺陷是晶体表面的集合,包括平面缺陷和界面缺陷。
6.X射线衍射:X射线衍射是研究晶体结构的一种重要方法。
通过将X射线束照射到晶体上,并测量出X射线经过晶体后的衍射图案,可以推断出晶体的结构信息。
这是因为X射线与晶体中的原子、离子或分子发生相互作用,产生干涉现象,形成衍射峰。
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晶体的类型与性质知识规律总结晶体类型离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体定义离子间通过离子键相结合而成的晶体分子间以分子间作用力相结合的晶体相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体金属阳离子和自由电子之间的较强作用形成的单质晶体构成粒子阴、阳离子分子原子金属离子、自由电子粒子间作用力离子间肯定有离子键,可能有原子间的共价键分子间:分子间作用力。
可能有分子内共价键(稀有气体例外)共价键金属离子和自由电子之间较强的相互作用代表物NaCl,NaOH,MgSO4干冰,I2,P4,H2O 金刚石,SiC,晶体硅,SiO2镁、铁、金、钠熔、沸点熔点、沸点较高熔点、沸点低熔点、沸点高熔点、沸点差异较大(金属晶体熔沸点一般较高,少部分低)导热性不良不良不良良好导电性固态不导电,熔化或溶于水导电固态和液态不导电,溶于水可能导电不导电。
有的能导电,如晶体硅,但金刚石不导电。
晶体、熔化时都导电硬度硬度较大硬度很小硬度很大硬度差异较大溶解性多数易溶于水等极性溶剂相似相溶难溶解难溶于水(钠、钙等与水反应)决定熔点、沸点高主要因素离子键强弱分子间作用力大小共价键强弱金属键强弱二、几种典型的晶体结构①、NaCl晶体1)在NaCl晶体的每个晶胞中,Na+占据的位置有 2 种。
顶点8个,面心6个2)Cl-占据的位置有 2 种。
棱上12个,体心1个3)在NaCl晶体中,每个Na+周围与之等距离且最近的Na+有 12 个;每个Cl-周围与之等距离且最近的Cl-有 12 个。
4)在NaCl晶体中每个Na+同时吸引着6个Cl-,每个Cl-同时也吸引着 6个Na+,向空间延伸,形成NaCl晶体。
5)每个晶胞平均占有 4 个Na+和 4 个Cl-。
1molNaCl能构成这样的晶胞个。
6) Na+与其等距紧邻的6个Cl-围成的空间构型为_____正八面体_________②、CsCl晶体1)每个Cs+同时吸引着 8 个Cl-,每个Cl-同时吸引着 8 个Cs+;2)在CsCl晶体中,每个Cs+周围与它等距离且最近的Cs+有6个,每个Cl-周围与它等距离且最近的Cl-有 6 个;3)一个CsCl晶胞有 1 个Cs+和 1 个Cl-组成;4)在CsCl晶体中,Cs+与Cl-的个数比为 1:1 。
③、金刚石(如图3):每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围,以共价键结合成为正四面体结构并向空间发展,键角都是109o28',最小的碳环上有六个碳原子,但六个碳原子不在同一平面上。
④石墨(如图4、5):层状结构,每一层内,碳原子以正六边形排列成平面的网状结构,碳原子之间存在很强的共价键(大π键),故熔沸点很高。
每个正六边形平均拥有两个碳原子、3个C-C。
片层间存在范德华力,是混合型晶体。
熔点比金刚石高。
石墨为层状结构,各层之间以范德华力结合,容易滑动,所以石墨很软。
在金刚石中每个碳原子与相邻的四个碳原子经共价键结合形成正四面体结构,碳原子所有外层电子均参与成键,无自由电子,所以不导电。
而石墨晶体中,每个碳原子以三个共价键与另外三个碳原子相连,在同一平面内形成正六边形的环。
这样每个碳原子上仍有一个电子未参与成键,电子比较自由,相当于金属中的自由电子,所以石墨能导电。
⑤干冰(如图6):分子晶体,每个CO2分子周围紧邻其他12个CO2分子。
平均每个CO2晶胞中含4个CO2分子。
⑥SiO2:原子晶体,空间网状结构,Si原子构成正四面体,O原子位于Si-Si键中间。
晶体中重复单元是硅氧四面体,每个硅原子与4个氧原子相连,即每个氧原子又与2个硅原子相连(SiO2晶体中不存在SiO2分子,只是由于Si原子和O原子个数比为1:2,才得出二氧化硅的化学式为SiO2)。
在SiO2的晶体结构中最小环上有12个原子。
每1moLSiO2晶体中,有4moLSi-O键。
二氧化硅晶体中最小环为 12 元环。
三、物质熔沸点高低的比较方法物质的熔沸点的高低与构成该物质的晶体类型及晶体内部粒子间的作用力有关,其规律如下:1、在相同条件下,不同状态的物质的熔、沸点的高低是不同的,一般有:固体>液体>气体。
例如:NaBr(固)>Br2>HBr(气)。
2、不同类型晶体的比较规律一般来说,不同类型晶体的熔沸点的高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体,而金属晶体的熔沸点有高有低。
这是由于不同类型晶体的微粒间作用不同,其熔、沸点也不相同。
原子晶体间靠共价键结合,一般熔、沸点最高;离子晶体阴、阳离子间靠离子键结合,一般熔、沸点较高;分子晶体分子间靠范德华力结合,一般熔、沸点较低;金属晶体中金属键的键能有大有小,因而金属晶体熔、沸点有高(如W )有低(如Hg )。
例如:金刚石>食盐>干冰 3、同种类型晶体的比较规律A 、原子晶体:熔、沸点的高低,取决于共价键的键长和键能,键长越短,键能越大共价键越稳定,物质熔沸点越高,反之越低。
如:晶体硅、金刚石和碳化硅三种晶体中,因键长C —C<C —Si<?Si —Si ,所以熔沸点高低为:金刚石>碳化硅>晶体硅。
B 、离子晶体:熔、沸点的高低,取决于离子键的强弱。
一般来说,离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键就越强,熔、沸点就越高,反之越低。
例如:MgO>CaO ,NaF>NaCl>NaBr>NaI 。
KF >KCl >KBr >KI ,CaO >KCl 。
C 、金属晶体:金属晶体中金属阳离子所带电荷越多,半径越小,金属阳离子与自由电子静电作用越强,金属键越强,熔沸点越高,反之越低。
如:Na <Mg <Al ,Li>Na>K 。
合金的熔沸点一般说比它各组份纯金属的熔沸点低。
如铝硅合金<纯铝(或纯硅)。
D 、分子晶体:熔、沸点的高低,取决于分子间作用力的大小。
分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高,反之越低。
(具有氢键的分子晶体,熔沸点反常地高)如:H 2O >H 2Te >H 2Se >H 2S ,C 2H 5OH >CH 3—O —CH 3。
(1)组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔沸点越高。
如:CH 4<SiH 4<GeH 4<SnH 4。
(2)组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近),分子极性越大,其熔沸点就越高。
如熔沸点 CO >N 2,CH 3OH >CH 3—CH 3。
(3)在高级脂肪酸形成的油脂中,不饱和程度越大,熔沸点越低。
如:C 17H 35COOH >C 17H 33COOH ;硬脂酸 油酸(4)烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子里碳原子数增加,熔沸点升高,如C 2H 6>CH 4, C 2H 5Cl >CH 3Cl ,CH 3COOH >HCOOH 。
(5)同分异构体:链烃及其衍生物的同分异构体随着支链增多,熔沸点降低。
如:CH 3(CH 2)3CH 3 (正)>CH 3CH 2CH(CH 3)2(异)>(CH 3)4C(新)。
芳香烃的异构体有两个取代基时,熔点按对、邻、间位降低。
(沸点按邻、间、对位降低)四、均摊法分析晶体微观结构晶体中微粒的排列具有周期性,晶体中最小的结构重复单元称为晶胞,利用“均摊法”可以计算一个晶胞中的粒子数,从而确定晶体的化学式。
“均摊法”的基本思想是:晶胞中任意位置上的一个粒子被n 个晶胞共用,那么每个晶胞对这个原子分得份额就是n1。
常见考题里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞,以立方晶胞最为常见。
1、立方晶胞(1)每个顶点上的粒子被8个晶胞共用,每个粒子只有81属于该晶胞。
(2)每条棱上的粒子被4个晶胞共用,每个粒子只有41属于该晶胞。
(3)每个面心上的粒子被2个晶胞共用,每个粒子只有21属于该晶胞。
(4)晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
2、六方晶胞(1)每个顶点上的粒子被6个晶胞共用。
(2)每条横棱上的粒子被4个晶胞共用;每条纵棱上的粒子被3个晶胞共用。
(3)每个面心上的粒子被2个晶胞共用。
(4)晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
3、三棱晶胞(1)每个顶点上的粒子被12个晶胞共用。
(2)每条横棱上的粒子被4个晶胞共用;每条纵棱上的粒子被6个晶胞共用。
(3)每个面心上的粒子被2个晶胞共用。
(4)晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
注意:首先应分析晶胞的结构,然后利用“均摊法”解题。
例:下图为四种离子晶体的空间结构,若以M 代表阳离子,N 代表阴离子,试写出A 、B 、C 、D 的化学式。
A :MNB :32N MC :2MND :MN五、判断晶体类型的方法(1)依据组成晶体的晶格质点和质点间的作用判断离子晶体的晶格质点是阴、阳离子,质点间的作用是离子键;原子晶体的晶格质点是原子。
质点间的作用是共价键;分子晶体的晶格质点是分子,质点间的作用为分子间作用力。
即范德华力;金属晶体的晶格质点是金属阳离子和自由电子。
质点间的作用是金属键。
(2)依据物质的分类判断 金属氧化物(如K 2O 、Na 2O 2等)、强碱(如NaOH 、KOH 等)和绝大多数的盐类是离子晶体。
大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO 2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等;常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。
金属单质(除汞外)与合金是金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点较高.常在数百至1000余度。
原子晶体熔点高。
常在1000度至几千度。
分子晶体熔点低.常在数百度以下至很低温度。
金属晶体多数熔点高。
但也有相当低的。
(4)依据导电性判断离子晶体水溶液及熔化时能导电。
原子晶体一般为非导体。
但石墨能导电。
分子晶体为非导体。
而分子晶体中的电解质(主要是酸和强非金属氢化物)溶于水。
使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电。
金属晶体是电的良导体。
(5)依据硬度和机械性能判断 离子晶体硬度较大或略硬而脆。
原子晶体硬度大。
分子晶体硬度小且较脆。
金属晶体多数硬度大。
但也有较低的。
且具有延展性。
六、离子晶体中的特例1、离子晶体中不一定都含有金属元素,如NH 4Cl 是离子晶体。
2、离子晶体的熔点不一定低于原子晶体,如MgO 是离子晶体,熔点是2800℃;而SiO 2是原子晶体,熔点是1732℃。
3、离子晶体中除离子键外不一定含其他化学键,如NaOH 晶体中还含有极性键,Na 2O 2晶体中还含有非极性键。
4、有金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体,如AlCl 3是分子晶体;含有金属离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体中含有金属离子。