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化学键晶体结构

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1、（08年广东理基·25）下列化学用语正确的是D
A．Na2O2中氧元素的化合价为－2
B． 乙醇的分子式：CH3CH2OH

C．16S的结构示意图：
D．甲烷的结构式：
答案： D
解析：A. 氧元素在化合物中的化合价并非总是2，在过氧化物中，氧的化合价为1，在
超氧化物中，氧的化合价为12；
B． CH3CH2OH是乙醇的结构简式而非分子式，其分子式为C2H6O；
C． 原子结构示意图中原子应该写成+16；
D． 该结构式为甲烷的结构式，正确。
2、（08年海南化学·1）HBr分子的电子式为A
A． B．H+Br－ C． D．H—Br
答案：A
解析：HBr分子的H原子和Br原子是以共用电子对形成的化合物，没有电子的转移，不存
在离子。
3、（09年广东理基·19）下列化学用语使用不正确的是

A．Na+的结构示意图
B．纯碱的化学式为Na2CO3
C．聚乙烯的结构简式为CH2=CH2
D．高氯酸（HCIO4）中氯元素的化合价为+7
答案：C

解析：聚乙烯的结构简式应为，CH2=CH2表示的聚乙烯的单体乙烯的结
构简式，

C
H

H

H
H

+11
2 8
CH2－CH2
n
4、（09年广东理基·28）下列说法正确的是
A．MgSO4晶体中只存在离子键
B．含Ca2+、Mg2+的水都是硬水
C．雾是气溶胶，在阳光下可观察到丁达尔效应
D．玻璃是氧化物，成分可表示为Na2O·CaO·6SiO
2

答案：C

解析：MgSO4晶体中除存在离子键外，还在SO42－离子中存在共价键，故A选项错误。
硬水是指含有Ca2+、Mg2+较多的水，因此B选项错误。雾是是一种胶体，属于气溶
胶，因此在阳光下可观察到丁达尔效应，C选项正确。玻璃是一种硅酸盐制品，虽
然可以用氧化物的形式表示为Na2O·CaO·6SiO2，但是并不说明就是氧化物，故D选
项错误。
5、（09年江苏化学·2）下列有关化学用语使用正确的是

A．硫原子的原子结构示意图：
B．NH4Cl的电子式：
C．原子核内有10个中子的氧原子：O188

D．对氯甲苯的结构简式：
答案：C

解析：A项，硫原子的原子结构示意图应为，所以A项错误。B项，NH4Cl是由
MH4＋和Cl－离子构成，由于Cl－是阴离子，必须写出电子式， 。
C项，188O表示质量数为18，质子数为8的氧原子，所以该原子核内有10个中子。
D项，该结构简式是邻氯甲苯，因为氯原子和甲基的位置在相邻的碳原子上。对氯甲苯
中的氯原子和甲基的位置应该处于相对位置。
6、（江苏2.）下列有关化学用语表示正确的是

2 8 6
+16
A. 乙酸的结构简式： C2H4O2 B. F-的结构示意图：
C. 中子数为20 的氯原子： 2017Cl D. NH3 的电子式：
7.(2008广东化学13)元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为
26；Y和Z在同一周期。下列有关推测正确的是( )
A．XYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XY
B．XYZ3是一种微溶于水的盐，且X与Z可形成离子化合物XZ
C．XYZ3是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成离子化合物YZ
D．XYZ3是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合物YZ
3

B 【解析】根据题意，符合条件的化合物有NaNO3和MgCO3两种。B项中MgCO3微溶于水，

MgO为离子化合物。
8.(2007广东理基23)下列物质中含离子键的是 ( )
A．Cl2 B．CO2 C．NaCl D．CH
4

C 【解析】活泼金属与活泼非金属形成离子键。
9.(2008海南化学1)HBr分子的电子式为：( )
A． B．H+Br
－－

C． D．H－Br
A 【解析】HBr是共价化合物，其电子式不能写成离子型。

10．（90）下列各组物质气化或熔化时,所克服的微粒间的作用(力),属同种类型的是
（ AD）

A．碘和干冰的升华 B．二氧化硅和生石灰的熔化
C．氯化钠和铁的熔化 D．苯和已烷的蒸发
11．（91）碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,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)

A．①③② B．②③① C．③①② D．②①③
12．（91）下列说法中正确的是( D )
A．分子中键能越大,键越长,则分子越稳定
B．失电子难的原子获得电子的能力一定强
C．在化学反应中,某元素由化合态变为游离态,该元素被还原
D．电子层结构相同的不同离子,其半径随核电荷数增多而减小
13．（92）下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是( D)
A．H2O B．Cl2 C．NH3 D．CCl4
14．（92）下列晶体中,不属于原子晶体的是( A)
A．干冰 B．水晶 C．晶体硅 D．金刚石
15．（93）下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是( B)
A．SO2和Si B．CO2和H2O C．NaCl和HCl D．CCl4和KCl
16．（96）关于化学键的下列叙述中,正确的是( AD)
A．离子化合物可能含共价键 B．共价化合物可能含离子键
C．离子化合物中只含离子键 D．共价化合物中不含离子键

17．（98）下列叙述正确的是( BC)
A．同主族金属的原子半径越大熔点越高
B．稀有气体原子序数越大沸点越高
C．分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低
D．同周期元素的原子半径越小越易失去电子

18．（99）关于晶体的下列说法正确的是( A)
A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低

19．（2000）下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间的相互作用属于同类型的是（ C）
A．食盐和蔗糖熔化 B．钠和硫熔化
C．碘和干冰升华 D．二氧化硅和氧化钠熔化
20．（2004上海）有关晶体的下列说法中正确的是（ AB）
A．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
B．原子晶体中共价键越强，熔点越高
C．冰熔化时水分子中共价键发生断裂
D．氯化钠熔化时离子键未被破坏
21．（2004老课程理综）下列分子含有的电子数目与HF相同，且只有两个极性共价键的是
（ C） A．CO2 B．N2O C．H2O D．CH4

08全国Ⅰ卷）下列化合物，按其品体的熔点由高到低排列正确的是（A ）

A．SiO2 CaCl2 CBr4 CF4 B．SiO2 CsCl CF4 CBr
4

C．CsCl SiO2 CBr4 CF4 D．CF4 CBr4 CsCl SiO
2
22．（08四川卷）D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大，它们
的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直
线型，回答下列问题：
(1)Y的最高价氧化物的化学式为______________。
(2)上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是____________，写出该元素的任
意3种含氧酸的化学式：_______________________。
(3)D和形成的化合物，其分子的空间构型为________________。
(4)D和X形成的化合物，其化学键类型属_______________，其晶体类型属
_____________________。
(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是__________，此产物与水反应生成两种
碱，该反应的化学方程式是___________________________。
(6)试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由
_______________________________________。

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晶体结构3

晶体结构3


r+/r-= 0.155
CN=
0.225
0.414
0.732
1
3
形
4
6
8
(12)
配位体 正三角
正四面 正八面 正方 体 体 体
构性判断
半径比（r+/r-） 0.225-0.414 0.414-0.732 推测构型 四面体配位 八面体配位
>0.732
立方体配位
5－3 晶格能 —将1mol离子晶体中的正负离子完全气化而相互远离的气 态离子时所吸收的能量。
例如，泡林认为，Na+离子和F–离子的电子层构型都是1s22s22p6，核电荷 数分别为+11和+9，前者比后者大30%，因而前者的半径也应该相应比后者 缩小30%。经测定NaF晶体中阴阳离子的平衡核间距为231pm，按这种假设：
r(Na+)=(1-30%)r(F-)=0.7r(F-) r(Na+)+r(F-)=231pm 1.7r(F-)=231pm 即: r(F-)=136 pm r(Na+)=95 pm
金刚石在通常情况下不导电，熔化时也不导电。是热的不良导体。
Si、SiC等有半导体的性质，可有条件的导电。不存在独立的小 分子，而只能把整个晶体视为一个巨大的分子，无确定分子量。
金刚石晶体模型
晶体类型小结
晶体类型 离子晶体 原子晶体 化学键型
离子键
晶格质点
正、负离子
实 例
NaCl、CaF2 金刚石、SiO2 CO2、H2O、I2
§3－5 离子晶体
由离子键形成的化合物叫离子型化合物，离子型化合物虽然 在气态可以形成离子型分子，但离子型化合物主要还是以晶体 状态出现。 典型的离子晶体是指由带电的原子——阴离子和阳离子通过 离子键相互作用形成的晶体。 例CsCl、NaCl晶体，它们都是由正离子与负离子通过离子 键结合而成的晶体，统称离子晶体。在离子晶体中，晶格节点 由正、负离子占据，每个离子周围，等距离地排列着异号离子、 被异号离子所包围。 广义地说，所有存在大量阴阳离子的晶体都是离子晶体。
第二章晶体结构结合力和结合能

第二章晶体结构结合力和结合能

较强 无方向性键、结构密堆、配 位数高、塑性较好、有光泽、 良好的导热导电性
较弱 无方向性键、结构密堆、低 熔点、绝缘
氢键 氢原子核与极性分子 弱 有方向性和饱和性 间的库仑引力School of materials Science and engineering Prof. Y.X. Li 第五页，编辑于星期五：十七点 四十九分。
2.3 晶体中质点的堆积
2.3.1 原子半径和离子半径 原子半径或离子半径
有效半径
离子半径 共价半径 金属半径
一种原子在不同的晶体中，与不同的元素相结合时， 其半径有可能发生变化。晶体极化、共价键的增强和配位 数的降低都可使原子或离子之间距离缩短，而使其半径减 小。
School of materials Science and engineering Prof. Y.X. Li 第十三页，编辑于星期五：十七点 四十九分。
对于1molAX型晶体，原子总数N＝2N0，于是晶格
能计算如下：
EL
N0 Az1z2e2 1 1
4 0r0
n
取决于晶体 结构类型
式中：A－马德龙常数见表2.4（P24）
n-Born Index.(与离子的电子层结构有关)。
ε0－真空的介电常数，
取决于电子 ≈8.85×10－12C2.N－1m-2 层结构
School of materials Science and engineering Prof. Y.X. Li 第二十一页，编辑于星期五：十七点 四十九分。
2.3.3 内在因素对晶体结构的影响－化学组成 （1）原子或离子半径
•原子半径或离子半径是定值吗?
•原子半径或离子半径的大小与哪些因 素有关？
氢键：指氢原子同时与两个电负性很大而原子半径较
第三章晶体结构

第三章晶体结构


子晶体所释放的能量，用 U 表示。
晶格能 U 越大，则形成离子键得到离子晶体时放出的能量越多，离 子键越强。 一般而言，晶格能越高，离子晶体的熔点越高、硬度越大。晶格 能大小还影响着离子晶体在水中的溶解度、溶解热等性质。但离
子晶体在水中的溶解度与溶解热不但与晶体中离子克服晶格能进入水中 吸收的能量有关，还与进入水中的离子发生水化放出的能量（水化热） 有关。
子作周期性平移的最小集合。
复晶胞：素晶胞的多倍体；
体心晶胞（2倍体），符号I；
面心晶胞（4倍体），符号F； 底心晶胞（2倍体），符号A(B﹑C)。
二． 三种复晶胞的特征
1. 体心晶胞的特征：晶胞内的任一原子作体心平移[原子坐
标 +（1/2，1/2，1/2）]必得到与它完全相同的原子。
2. 面心晶胞的特征：可作面心平移，即所有原子均可作在其
P区的第三周期第三主族的Al3+ 也是8e-构型 ；d区第三至七副族原
素在表现族价时，恰相当于电中性原子丢失所有最外层s电子和次
外层d电子，也具有8e-构型 ；稀土元素的+3价原子也具有8e-构型 ， 锕系元素情况类似。 （3）18e-构型 ds区的第一、二副族元素表现族价时，具有18e-构 型 ；p区过渡后元素表现族价时，也具有18e-构型。 （4）（9—17）e-构型 d区元素表现非族价时最外层有9—17个电
图3-6 晶体微观对称性与它的宏观外形的联系
图3-7 晶态与非晶态微观结构的对比
3-2 晶胞
3-2-1 晶胞的基本特征
1.晶体的解理性：用锤子轻敲具有整齐外形的晶体（如方解 石），会发现晶体劈裂出现的新晶面与某一原晶面是平行 的，这种现象叫晶体的解理性。 2.布拉维晶胞：多面体无隙并置地充满整个微观空间，即
无机化学《晶体结构》教案

无机化学《晶体结构》教案

无机化学《晶体结构》教案[ 教学要求]1 ．了解晶体与非晶体的区别，掌握晶体的基本类型及其性质特点。

2 ．了解离子极化的基本观点及其对离子化合物的结构和性质变化的解释。

3 ．了解晶体的缺陷和非整比化合物。

[ 教学重点]1 ．晶胞2 ．各种类型晶体的结构特征3 ．离子极化[ 教学难点]晶胞的概念[ 教学时数] 4 学时[ 主要内容]1 ．晶体的基本知识2 ．离子键和离子晶体3 ．原子晶体和分子晶体4 ．金属键和金属晶体5 ．晶体的缺陷和非整比化合物6 ．离子极化[ 教学内容]3-1 晶体3-1-1 晶体的宏观特征晶体有一定规则的几何外形。

不论在何种条件下结晶，所得的晶体表面夹角（晶角）是一定的。

晶体有一定的熔点。

晶体在熔化时，在未熔化完之前，其体系温度不会上升。

只有熔化后温度才上升。

3-1-2 晶体的微观特征晶体有各向异性。

有些晶体，因在各个方向上排列的差异而导致各向异性。

各向异性只有在单晶中才能表现出来。

晶体的这三大特性是由晶体内部结构决定的。

晶体内部的质点以确定的位置在空间作有规则的排列，这些点本身有一定的几何形状，称结晶格子或晶格。

每个质点在晶格中所占的位置称晶体的结点。

每种晶体都可找出其具有代表性的最小重复单位，称为单元晶胞简称晶胞。

晶胞在三维空间无限重复就产生晶体。

故晶体的性质是由晶胞的大小、形状和质点的种类以及质点间的作用力所决定的。

3-2 晶胞3-2-1 晶胞的基本特征平移性3-2-2 布拉维系十四种不拉维格子类 型 说 明单斜底心格子（ N ） 单位平行六面体的三对面中 有两对是矩形，另一对是非矩形 。

两对矩形平面都垂直于非矩形 平面，而它们之间的夹角为β， 但∠β≠ 90°。

a 0≠ b 0 ≠ c 0 ，α = γ =90°， β≠ 90°正交原始格子（ O ） 属于正交晶系，单位平 行六面体为长、宽、高都不 等的长方体，单位平行六面 体参数为： a 0 ≠ b 0 ≠ c 0 α = β = γ =90 °正交体心格子（ P ） 属于正交晶系，单位平行六 面体为长、宽、高都不等的长方 体，单位平行六面体参数为： a 0 ≠ b 0 ≠ c 0 α = β = γ =90 °正交底心格子（ Q ） 属于正交晶系，单位平 行六面体为长、宽、高都不 等的长方体，单位平行六面 体参数为： a 0 ≠ b 0 ≠ c 0 α = β = γ =90 °正交面心格子（ S ） 属于正交晶系，单位平 行六面体为长、宽、高都不 等的长方体，单位平行六面 体参数为： a 0 ≠ b 0 ≠ c 0 α = β = γ =90 °立方体心格子（ B ） 属于等轴晶系，单位平行六 面体是一个立方体。