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第三节晶体结构与性质考纲定位1.理解离子键的形成，能依据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2．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。
3．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；了解金属晶体常见的积累方式。
4．了解晶体类型，了解不同类型晶体中结构微粒及微粒间作用力的区分。
5．了解晶胞概念，能依据晶胞确定晶体组成并进行相关的计算。
6．了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。
7．了解分子晶体结构与性质关系。
考点1| 晶体与晶胞基础学问整合]1．晶体与非晶体(1)晶体与非晶体比较晶体非晶体结构特征结构微粒在三维空间里呈周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性无各向异性二者区别方法间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进行X-射线衍射试验(2)获得晶体的途径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。
2．晶胞(1)概念：描述晶体结构的基本单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置。
①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙；②并置：全部晶胞平行排列、取向相同。
(3)一般外形为平行六面体。
(4)晶胞中粒子数目的计算——均摊法晶胞任意位置上的一个原子假如是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1n。
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算②非长方体：如三棱柱应用体验]下列是几种常见的晶胞结构，填写晶胞中含有的粒子数。
A．NaCl(含________个Na＋，________个Cl－)B．干冰(含________个CO2)C．CaF2(含________个Ca2＋，________个F－)D．金刚石(含________个C)E．体心立方(含________个原子)F．面心立方(含________个原子)提示]A．44B．4C．48D．8E．2F．4考点多维探究]角度1晶体的概念及其性质1．如图是某固体的微观结构示意图，请认真观看两图，推断下列说法正确的是() 【导学号：95812296】A．两种物质在肯定条件下都会自动形成有规章几何外形的晶体B．Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性C．Ⅱ形成的固体肯定有固定的熔、沸点D．二者的X－射线图谱是相同的BⅠ会自动形成规章几何外形的晶体，具有各向异性，X－射线图谱有明锐的谱线。
第三章晶体结构与性质【高考新动向】考点梳理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。
,【考纲全景透析】一.晶体常识1.晶体与非晶体比较晶体非晶体结构特性结构微粒周期性有序排列,结构微粒无序排列性质特性有自范性、固定熔点、对称性、各向异性没有自范性、固定熔点、对称性、各向异性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.常见晶体类型的结构和性质1.四种晶体的比较类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体概念~分子间靠分子间作用力结合而形成的晶体原子之间以共价键结合而形成的具有空间网状结构的晶体金属阳离子和自由电子以金属键结合而形成的晶体阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体结构构成粒子分子原子;金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力分子间的作用力共价键金属键离子键。
性质密度较小较大有的很大，有的很小较大硬度~较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点较低很高>有的很高，有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂大多易溶于水等极性溶剂导电、传热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电延展性…无无良好无物质类别及举例大多数非金属单质(如P4、Cl2)、气态氢化物、酸(如HCl、H2SO4)、非金属氧化物(如SO2、CO2，SiO2除外)、绝大多数有机物(如CH4，有机盐除外)；一部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，一部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)2.几种典型的晶体模型晶体晶体结构示意图晶体中粒子分布详解氯化铯晶体~每8个Cs＋、8个Cl－各自构成立方体，在每个立方体的中心有一个异种离子(Cs＋或Cl－)。
高中化学学习材料（灿若寒星**整理制作）江西万载2017届高三化学选修三第三章晶体结构与性质能力提升检测试题第I卷选择题一、选择题（每小题4分，共48分）。
1、下列数据是对应物质的熔点据此做出的下列判断中错误的是（）A．铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体2、下列物质熔点比较错误的（）A.Na<Mg<Al B．Br2<Cl2<I2C．硅<碳化硅<金刚石D．AlCl3<KCl<NaCl3、碘元素有多种价态，可以形成多种含氧阴离子Ix Oyn-。
由2个IO62-正八面体共用一个面的Ix Oyn-的化学式为（）A、I2O94-B、I2O106-C、I2O118-D、I2O1210-4、在金刚石晶体的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的碳环上的碳原子数和碳、碳键的夹角分别是（）A、6个，120°B、6个，109°28′C、5个，109°28′D、5个，1205、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Y、X与Z位于同一主族，W与X可形成共价化合物WX2，Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。
下列叙述中不正确的是( )A. WX2分子中所有原子最外层都为8电子结构B. WX2、ZX2中的化学键类型和晶体类型都相同C. WX2是以极性键结合成的非极性分子D.原子半径大小顺序为：X＜W＜Y＜Z6、M元素的一个原子失去两个电子转移到R元素的两个原子中去，形成离子化合物。
下列四种化合物都符合条件，但从结构上看，有一种物质与其它三种明显不同，该物质是( )A.FeS2 B.CaC2C.BaO2D.MgCl27、NA为阿伏伽德罗常数，下列叙述错误的是（）A．18gH2O中含的质子数为10NAB．12g 金刚石含有的共价键数为4NAC．46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NAD．1 mol Na 与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子8、下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是（）A．食盐与蔗糖的熔化 B．钠和硫的熔化C．碘和干冰的升华 D．二氧化硅和氧化钠的熔化9、元素A和B的原子序数都小于18。
高中化学学习材料金戈铁骑整理制作江西万载2017届高三化学选修三第三章晶体结构与性质能力提升检测试题第I卷选择题一、选择题（每小题4分，共48分）。
1、下列数据是对应物质的熔点Na2O NaCl AlF3AlCl3BCl3Al2O3CO2SiO2920 801 1291 190 -107 2073 -57 1723 据此做出的下列判断中错误的是（）A．铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体2、下列物质熔点比较错误的（）A.Na<Mg<Al B．Br2<Cl2<I2C．硅<碳化硅<金刚石D．AlCl3<KCl<NaCl3、碘元素有多种价态，可以形成多种含氧阴离子Ix Oyn-。
由2个IO62-正八面体共用一个面的Ix Oyn-的化学式为（）A、I2O94-B、I2O106-C、I2O118-D、I2O1210-4、在金刚石晶体的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的碳环上的碳原子数和碳、碳键的夹角分别是（）A、6个，120°B、6个，109°28′C、5个，109°28′D、5个，1205、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Y、X与Z位于同一主族，W与X可形成共价化合物WX2，Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。
下列叙述中不正确的是( )A. WX2分子中所有原子最外层都为8电子结构B. WX2、ZX2中的化学键类型和晶体类型都相同C. WX2是以极性键结合成的非极性分子D.原子半径大小顺序为：X＜W＜Y＜Z6、M元素的一个原子失去两个电子转移到R元素的两个原子中去，形成离子化合物。
下列四种化合物都符合条件，但从结构上看，有一种物质与其它三种明显不同，该物质是( )A.FeS2 B.CaC2C.BaO2D.MgCl27、NA为阿伏伽德罗常数，下列叙述错误的是（）A．18gH2O中含的质子数为10NAB．12g 金刚石含有的共价键数为4NAC．46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NAD．1 mol Na 与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子8、下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是（）A．食盐与蔗糖的熔化 B．钠和硫的熔化C．碘和干冰的升华 D．二氧化硅和氧化钠的熔化9、元素A和B的原子序数都小于18。
已知A元素原子最外层电子数为a，次外层电子数为b；B元素原子的M层电子数是a-b，L层电子数是a+b，则A、B两元素所形成的化合物的晶体类型为（）A、分子晶体B、原子晶体C、离子晶体D、金属晶体10、下列说法中不正确的是（）A、在金刚石晶体最小的碳原子环上有6个碳原子B、在氯化铯晶体中每一个Cs+周围与其等距离且最近的Cl-有8个C、在氯化钠晶体中每一个Na+周围与其等距离且最近的Na+有12个D、水是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子间能形成氢键的缘故11、已知在晶体中仍保持一定几何形状的最小单位称为晶胞。
干冰晶胞是一个面心立方体，在该晶体中每个顶角各有1个二氧化碳分子，每个面心各有一个二氧化碳分子。
实验测得25℃时干冰晶体的晶胞边长为a cm ，其摩尔质量为M g/mol ，则该干冰晶体的密度为（单位：g/cm 3）（ ）A ．A3N a M 14 B ．A3N a M C ．A3N a M2 D ．A3N a M4 12、下面的排序不正确的是（ ）A ．晶体熔点由低到高：CF 4< CCl 4< CBr 4< CI 4B ．硬度由大到小：金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅C ．熔点由高到低：Na > Mg > AlD ．晶体的熔点高低规律一般有：原子晶体 > 离子晶体 > 分子晶体 13、下列性质适合于某种原子晶体的是（ ） A ．熔点1070℃，易溶于水，水溶液导电 B ．熔点10.32℃，液态不导电，水溶液导电 C ．能溶于CS 2，熔点444.6℃D ．熔点3550℃，很硬，不溶于水，不导电 14、碳化硅的结构类似于金刚石的晶体，其中碳原子和硅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，它们的熔点从高到低的顺序是（ ）A ．①③②B ．②③①C ．③①②D ．②①③ 15、以色列化学家丹尼尔？谢赫经因为发现准晶体而获得2011年诺贝尔化孚奖。
准晶体原子里然排列奋序，但不 A.备普通晶体的长程平移对称性，而且原子位置之间有间隙（如下图)。
下列说法不正确的是（ ）A.石墨是原子晶体，0.12g石墨中约含个碳原子B. 与类似普通晶体比较，准晶体延展性较低C. 与类似将通晶体比较，准晶体密度较小D. 普通玻璃属于非晶体，其成份中存在共价键第II卷非选择题二、非选择题（共52分）16、（1）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料．已知金刚石中的C﹣C的键长为154.45pm，C60中C一C键长为145？140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为此说法是否正确（填“正确”或“不正确”），并阐述理由．（2）科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体．写出基态钾原子的价电子排布式，该物质中K原子和C60分子的个数比为．（3）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子．电负性由大到小的顺序是，NCl3分子的价层电子对互斥理论模型为．Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足 8电子稳定结构，则分子中π键的数目为．17、A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素．A、F原子的最外层电子数均等于其周期序数，F原子的电子层数是A的3倍；B原子核外电子分处3个不同能级且每个能级上的电子数相同；A与C形成的分子为三角锥形；D原子p轨道上成对的电子总数等于未成对的电子总数；E原子核外每个原子轨道上的电子都已成对，E电负性小于F．（1）A、C形成的分子极易溶于水，与该分子互为等电子体的阳离子为．（2）比较E、F的第一电离能：E （填“＞”或“＜”）F．（3）BD2在高温高压下所形成的晶胞如图所示．该晶体的类型属于（填“分子”“原子”“离子”或“金属”）晶体，该晶体中B原子的杂化形式为．（4）单质F与强碱溶液反应有[F（OH）4]﹣生成，则[F（OH）4]﹣中存在（填字母）．a．共价键b．非极性键c．配位键d．σ键e．π键（5）Cu晶体是面心立方体，立方体的每个面5个Cu原子紧密堆砌，已知每个Cu原子的质量为a g，Cu原子半径为d cm，求该晶体的密度为 g·cm ﹣3．（用含a、d的代数式表示）18、金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛．根据要求回答下列问题．（1）基态Ni的价电子构型（电子排布式）为．（2）Ni（CO）4常温为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，则Ni（CO）4属于晶体．（3）Ni2+可与丁二酮肟（）作用生成腥红色配合物沉淀A．①丁二酮肟分子中各原子电负性大小关系为，其中碳原子的杂化轨道类型有，1mol该分子中含有的碳碳σ键和碳氮σ键的总数为．②腥红色配合物沉淀A中（结构如下）除含有一般共价键外，还含有配位键和氢键，请在图1中标出配位键和氢键．（提示：Ni2+的配位数为4，配位键用“→”表示，氢键用“…”表示）（4）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点FeO NiO （填“＜”或“＞”）；NiO晶胞中Ni 的配位数为．（5）据报道，某种含有镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性，该新型超导晶体的一个晶胞的结构如图2所示，则该晶体的化学式为．19、氮化硼是一种重要的功能陶瓷材料．以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示:请回答下列问题：(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是、；(2)基态B原子的电子排布式为；B和N相比，电负性较大的是，BN中B元素的化合价为；(3)在BF3分子中，F﹣B﹣F的键角是，B原子的杂化轨道类型为，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4﹣的立体结构为；(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为，层间作用力为；(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有个氮原子、个硼原子，立方氮化硼的密度是 g·pm﹣3．20、原子序数依次增大的五种元素A、B、C、D、E位于周期表的前四周期．A基态原子的2p轨道上有2个未成对电子；C的最外层电子数是次外层电子数的3倍，C与D同主族相邻；E位于周期表的ds区，最外层只有一对成对电子．请回答下列问题：(1)A、B、C三种元素第一电离能最大的是，基态E原子的电子排布式为．(2)C、D的简单氢化物中沸点较高的是，原因是．(3)A元素可形成多种单质，其中分子晶体的分子式为，原子晶体的名称是；A的一种单质为层状结构的晶体，其原子的杂化轨道类型为．(4)①化合物DC2的立体构型为，中心原子的价层电子对数为．②用KMnO4酸性溶液吸收DC2气体时，MnO4﹣被还原为Mn2+，该反应的离子方程式为．(5)D与E能形成化合物X，X的一种晶体晶胞结构如图乙所示，X的化学式为，E的配位数为；若晶胞边长为a，则晶体E的密度计算式为ρ= ．参考答案1.B熔点高的含离子的是离子晶体如Na2O、NaCl、AlF3、Al2O3或熔点高，不含离子的是原子晶体如二氧化硅，低的是分子晶体，如AlCl3、BCl3、CO2，因此B错误。
2.BA、Al、Mg、Na都是金属晶体，Al、Mg、Na电荷数顺序：Al＞Mg＞Na；原子半径顺序：Al＜Mg＜Na，金属晶体中原子半径越小，电荷越大，熔点越大，所以熔点顺序：Al＞Mg＞Na，故A正确；B、Cl2、Br2、I2都是分子晶体，相对分子质量Cl2＜Br2＜I2，分子晶体中相对分子质量越大，熔点越大，所以熔点顺序为：Cl2＜Br2＜I2，故B错误；C、晶体硅、金刚石、碳化硅都是原子晶体，因键长C-C＜C-Si＜Si-Si原子晶体中半径越小，共价键越强，熔点越大，则熔点为金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故C正确；D、对于离子化合物来说，决定于离子的半径，半径越小键能越大，熔点越高：AlCl3＜KCl＜NaCl，故D正确；故答案选B。
