第三章 晶体结构与性质复习

第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体【学习目标】1.能辨识常见的分子晶体，并能从微观角度分析分子晶体中各构成微粒之间的作用和对分子晶体物理性质的影响。

2.能利用分子晶体的通性推断常见的分子晶体，理解分子晶体中微粒的堆积模型，并能用均摊法对晶胞进行分析。

3.能辨识常见的共价晶体，并能从微观角度分析共价晶体中各构成微粒之间的作用对共价晶体物理性质的影响。

4.能利用共价晶体的通性推断常见的共价晶体，并能利用均摊法对晶胞进行分析。

【基础知识】一、分子晶体（一）分子晶体的概念与性质1、分子晶体的概念只含分子的晶体，或者分子间以分子间作用力结合形成的晶体叫分子晶体。

2、分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用3、常见的典型分子晶体(1)所有非金属氢化物：如H2O、H2S、NH3、CH4、HX(卤化氢)等。

(2)部分非金属单质：如X2(卤素单质)、O2、H2、S8、P4、C60、稀有气体等。

(3)部分非金属氧化物：如CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等。

(4)几乎所有的酸：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。

(5)绝大多数有机物：如苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、蔗糖等。

4、分子晶体的物理性质(1)分子晶体熔、沸点较低，硬度很小。

(2)分子晶体不导电。

(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。

5、分子晶体的判断方法(1)依据物质的类别判断部分非金属单质、所有 非金属氢化物 、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物都是分子晶体。

(2)依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断组成分子晶体的微粒是分子，粒子间的作用力是分子间作用力。

(3)依据物质的性质判断分子晶体的 硬度 小， 熔、沸点 低，在熔融状态或固体时均不导电。

6、分子晶体熔、沸点高低的判断(1)组成和结构相似，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越 大 ，范德华力越 强 ，熔、沸点越 高 ，如I 2＞Br 2＞Cl 2＞F 2，HI ＞HBr ＞HCl 。

晶体结构与性质复习一、分子晶体(1)分子紧密堆积：分子间作用力只是范德华力，以一个分子为中心，其周围通常可以有12个紧邻的分子。

如O2、CO2、C60；(2)分子非紧密堆积：分子间除范德华力外还有其它作用力（如氢键），分子晶体堆积要少于12个。

如在冰的晶体中，每个水分子与四面体顶角方向的4个紧邻的水分子相互吸引构成冰的晶体，其空间利用率不高，使得冰的密度减小。

Ⅰ．干冰晶体干冰晶体中每8个CO2构成立方体且再在6个面的中心又各占据1个CO2。

在每个CO2a/2，a为立方体棱长）最近的CO2有12个（同层4个、上层4个、下层4）。

①CO2分子晶体的晶胞中，其中平均含有4 个分子；②在晶体中截取一个最小的正方形；使正方形的四个顶点都落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有_ 4 个CO2分子；③干冰晶体每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为12 ；④干冰是CO2晶体，分之间存在范德华力；⑤性质特点：熔点低，易升华，工业上用作制冷剂。

Ⅱ．冰晶体①冰晶体中每个水分子周围只有4 个紧邻的水分子，呈正四面体形；②构成冰晶体的主要作用力是氢键(也存在范德华力)，是分子晶体；③特点：40C密度最大，水的分解温度远高于其沸点；④1molH2O分子中含有的共价键数目为_2 N A _；1molH2O分子中含有的氢键数目为_2 N A _；冰晶体中，一个H2O分子周围有的4个氢键；⑤从结构的角度分析“固态水(冰)→水→水蒸气→氢气和氧气”的变化，在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是氢键、氢键、极性共价键。

⑥为什么水在40C时的密度最大？当冰刚刚融化成液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子的空隙减小，密度增大。

超过40C时，由于热运动加剧，分子间距离加大，密度逐渐减小，所以40C时水的密度最大。

⑦为什么冰的密度小于干冰？干冰晶体内只存在范德华力,一个分子周围有12个紧邻分子,形成分子密堆积。

一、选择题1．下列关于晶体的说法中，不正确的是()①晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体③共价键可决定分子晶体的熔、沸点④MgO的晶格能远比NaCl大，这是因为前者离子所带的电荷数多，离子半径小⑤晶胞是晶体结构的基本单元⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定⑦CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6A．①②③B．②③④C．④⑤⑥D．②③⑦答案：D解析：①晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性，故①正确；②金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，可能是金属晶体，故②错误；③原子晶体中共价键可决定晶体的熔、沸点，但分子晶体中共价键不决定晶体的熔、沸点，故③错误；④MgO的晶格能远比NaCl大，这是因为前者离子所带的电荷数多，离子半径小，故④正确；⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列，故⑤正确；⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定，故⑥正确；⑦NaCl为面心立方结构，钠离子的配位数为6，CsCl为体心立方结构，铯离子的配位数为8，故⑦错误。

所以为②③⑦故答案为D。

2．某种硫的氧化物冷却到289.8 K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构片段如图所示。

下列有关该物质的说法中正确的是A．固态物质中S原子的杂化轨道类型是SP2杂化B．该物质的化学式为SO3C．从该结构片段分析可知所有的O原子和S原子在同一平面上D．该结构片段中S-O键之间的夹角约为120º答案：B解析：A.由题给结构片段可知，每个硫原子的周围有4个氧原子，则固态物质中S原子的杂化轨道类型是SP3杂化，故A错误；B.由题给结构片段可知，每个硫原子的周围有4个氧原子，其中2个氧原子为该硫原子单独占有，还有2个氧原子为两个硫原子共有，则每个硫原子单独占有的氧原子数为3，氧化物的化学式为SO3，故B错误；C.由题给结构片段可知，每个硫原子的周围有4个氧原子，空间构型为四面体形，则所有的O原子和S原子不可能在同一平面上，故C错误；D.由题给结构片段可知，每个硫原子的周围有4个氧原子，空间构型为四面体形，不是平面三角形，则S-O键之间的夹角不可能约为120º，故D错误；故选B。

一、选择题1．下列物质中，既含有离子键，又含有非极性共价键的是（）A．H2O B．CaCl2C．NH4Cl D．Na2O2答案：DH O是共价化合物，只含极性共价键，A不符合题意；解析：A.2CaCl是离子化合物，只含离子键，B不符合题意；B. 2NH Cl是离子化合物，其中铵根离子中含有极性共价键，铵根离子和氯离子之间存在C. 4离子键，C不符合题意；D. Na2O2是离子化合物，钠离子和过氧根离子之间存在离子键，两个氧原子之间存在非极性共价键，D符合题意。

综上所述，既含离子键，又含非极性共价键的是选项D。

答案选D。

2．BN（氮化硼）和CO2中的化学键均为共价键，BN的晶体熔点高且硬度大，而CO2的晶体（干冰）却松软而且极易升华，由此判断，BN的晶体类型是A．分子晶体B．原子晶体C．离子晶体D．金属晶体答案：B解析：干冰松软而且极易升华、则晶体内二氧化碳分子间作用力小，干冰是分子晶体，氮化硼晶体熔点高且硬度大，则晶体内粒子间作用力强，因为化学键是共价键，因此判断为原子晶体，B正确；答案选B。

3．下列物质中，含有共价键的离子化合物是A．NH3B．HCl C．NaOH D．NaCl答案：C【分析】解析：一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键，非金属元素的原子间容易形成共价键，含有离子键的化合物是离子化合物，全部由共价键形成的化合物是共价化合物，则氨气、氯化氢是共价化合物。

氢氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物，氯化钠是含有离子键的离子化合物，答案选C。

4．下列有关化合物的说法不正确的是A．[Cu(NH3)4]SO4中H-N-H键的键角大于NH3中H-N-H键的键角Co(NO )4]2-中各元素第一电离能由小到大的顺序为Co<O<NB．配离子[3C．八面体配合物CoCl3•3NH3结构有4种，其中极性分子有2种D．邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸的沸点低答案：C解析：A．[Cu(NH3)4]SO4中N含有4个键，没有孤电子对，属于采取sp3杂化，氨气分子中氮原子上有一对孤对电子，[Cu(NH3)4]SO4中氮原子上没有孤对电子，排斥力小，故[Cu(NH3)4]SO4中H-N-H键角比NH3中H-N-H键角大，选项A正确；B．金属元素的第一电离能一般比非金属的小，同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但N元素的最外层电子处于半满状态，是一种稳定结构，所以它的第一电离能高于同周期相邻的元素，所以Co、N、O的第一电离能由小到大的顺序为Co<O<N，选项B正确；C．正八面体六个顶点的位置是对称等同的，八面体配合物CoCl3•3NH3结构有3种，其中极性分子有1种，选项C不正确；D．同类物质相比，分子内形成氢键的物质的熔沸点要低于分子间形成氢键的物质的熔沸点。

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。

第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体①晶体：是内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。

②非晶体：是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。

2、晶体的特征（1）晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。

①自范性：a．晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。

b．“自发”过程的实现，需要一定的条件。

晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。

②均一性：指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。

③各向异性：同一晶体构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的性质也随方向的不同而有所差异。

④对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。

在外形上，常有相等的对称性。

这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复，这就是对称性。

晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。

⑤最小内能：在相同的热力学条件下，晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较，其内能最小。

⑥稳定性：晶体由于有最小内能，因而结晶状态是一个相对稳定的状态。

⑦有确定的熔点：给晶体加热，当温度升高到某温度便立即熔化。

⑧能使X射线产生衍射：当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。

X射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使X射线产生衍射。

利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。

非晶体物质没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。

（2）晶体SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形，而非晶体SiO2无规则的几何外形。

②晶体SiO2的外形和内部质点的排列高度有序，而非晶体SiO2内部质点排列无序。

③晶体SiO2具有固定的熔沸点，而非晶体SiO2无固定的熔沸点。

④晶体SiO2能使X射线产生衍射，而非晶体SiO2没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。

高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识汇总高中化学选修三的第三章知识汇总，晶体结构这部分知识经常出现在推断题中【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。

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。