晶體的類型與性質(zhì)知識(shí)總結(jié)

1、晶體的類型與性質(zhì)知識(shí)規(guī)律總結(jié)、四種晶體類型的比較晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體定義離子間通過(guò)離子 鍵相結(jié)合而成的 晶體分子間以分子間作用 力相結(jié)合的晶體相鄰原子間以共價(jià) 鍵相結(jié)合而形成的 空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶 體金屬陽(yáng)離子和自 由電子之間的較 強(qiáng)作用形成的單 質(zhì)晶體構(gòu)成粒子陰、陽(yáng)離子分子原子金屬離子、自由電子粒子間 作用力離子間冃疋有離 子鍵，可能有原子 間的共價(jià)鍵分子間：分子間作用 力?？赡苡蟹肿觾?nèi)共 價(jià)鍵（稀有氣體例外）共價(jià)鍵金屬離子和自由 電子之間較強(qiáng)的相互作用代表物NaCI, NaOHMgSC干冰，丨2, P4, H2O金剛石，SiC，晶體 硅，SiO2鎂、鐵、金、鈉熔、沸點(diǎn)熔點(diǎn)

2、、沸點(diǎn)較咼熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高熔點(diǎn)、沸點(diǎn)差異較 大（金屬晶體熔沸 點(diǎn)一般較咼，少部分低）導(dǎo)熱性不良不良不良良好導(dǎo)電性固態(tài)不導(dǎo)電，熔化 或溶于水導(dǎo)電固態(tài)和液態(tài)不導(dǎo)電， 溶于水可能導(dǎo)電不導(dǎo)電。有的能導(dǎo) 電，如晶體硅，但金 剛石不導(dǎo)電。晶體、熔化時(shí)都導(dǎo) 電硬度硬度較大硬度很小硬度很大硬度差異較大溶解性多數(shù)易溶于水等 極性溶劑相似相溶難溶解難溶于水（鈉、鈣 等與水反應(yīng)）決定熔點(diǎn)、 沸點(diǎn)高主要因素離子鍵強(qiáng)弱分子間作用力大小共價(jià)鍵強(qiáng)弱金屬鍵強(qiáng)弱、幾種典型的晶體結(jié)構(gòu)、NaCI晶體 Na+1）在NaCI晶體的每個(gè)晶胞中，Na+占據(jù)的位置有 2種。頂點(diǎn)8個(gè)，面 心6個(gè)2）CI-占據(jù)的位置有_2種。棱上12個(gè)

3、，體心1個(gè)3）在NaCI晶體中，每個(gè)Na+周圍與之等距離且最近的Na+有12個(gè)；每個(gè)CI-周圍與之等距離且最近的CI-有12 個(gè)。4）在NaCI晶體中每個(gè)Na+同時(shí)吸引著 6個(gè)CI-，每個(gè)CI-同時(shí)也吸引著_6 個(gè)Na+，向空間延伸，形成 NaCI晶體。5）每個(gè)晶胞平均占有 _4個(gè)Na+和_4個(gè)CI-。 1moINaCI能構(gòu)成這樣的晶胞個(gè)。ocr1: 16）Na+與其等距緊鄰的6個(gè)CI-圍成的空間構(gòu)型為 正八面體 、CsCI晶體1）每個(gè)Cs+同時(shí)吸引著8 個(gè)CI-，每個(gè)CI侗時(shí)吸引著8個(gè)Cs+；2）在CsCI晶體中，每個(gè)Cs+周圍與它等距離且 最近的Cs+有6個(gè)，每個(gè)ci-周圍與它等距離且 最

4、近的CI-有_6_個(gè)；3）一個(gè)CsCI晶胞有個(gè)Cs+和 個(gè)CI-組成；4）在CsCI晶體中，Cs+與CI-的個(gè)數(shù)比為 、金剛石（如圖3）:每個(gè)碳原子都被相鄰的四個(gè)碳原子包圍，以共價(jià)鍵結(jié)合成為正四面體結(jié)構(gòu)并向空間發(fā)展，鍵角都是109028'，最小的碳環(huán)上有六個(gè)碳原子，但六個(gè)碳原子不在同一平面上。 石墨（如圖 4、5）：層狀結(jié)構(gòu)，每一層內(nèi)，碳原子以正六邊形排列成平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強(qiáng)的共價(jià)鍵（大n鍵），故熔沸點(diǎn)很高。每個(gè)正六邊形平均擁有兩個(gè)碳原子、3個(gè)C- G片層間存在范德華力，是混合型晶體。熔點(diǎn)比金剛石高。石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間以范德華力結(jié)合，容易滑動(dòng)，所以石墨很軟。在金剛

5、石中每個(gè)碳原子與相鄰的四個(gè)碳原子經(jīng)共價(jià)鍵結(jié)合形成正四面體結(jié)構(gòu)，碳原子所有外層電子均參與成鍵，無(wú)自由電子，所以不導(dǎo)電。而石墨晶體中，每個(gè)碳原子以三個(gè)共價(jià)鍵與另外三個(gè)碳原子相連，在同一平面內(nèi)形成正六邊形的環(huán)。這樣每個(gè)碳 原子上仍有一個(gè)電子未參與成鍵，電子比較自由，相當(dāng)于金屬中的自由電子，所以石墨能導(dǎo)電。1j42X101c圖4石墨的晶體結(jié)構(gòu)示盍團(tuán)干冰（如圖6）:分子晶體，每個(gè)圖5石墨的晶體結(jié)構(gòu)俯視圖CO分子周圍緊鄰其他12個(gè)CQ分子。平均每個(gè) CO晶胞中含4個(gè)CO分子。二化硅晶體模型Si02：原子晶體，空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，Si原子構(gòu)成正四面體，O原子位于Si- Si鍵中間。晶體中重復(fù)單兀是硅氧四面體，每個(gè)

6、硅原子與4個(gè)氧原子相連，即每個(gè)氧原子又與2個(gè)硅原子相連（Si02晶體中不存在 Si02分子，只是由于Si原子和0原子個(gè)數(shù)比為1:2，才得出二氧化硅的化學(xué)式為SiO2） o在SiO2的晶體結(jié)構(gòu)中最小環(huán)上有 12個(gè)原子。每1moLSiO 2晶體中，有 4moLSi-O鍵。二氧化硅晶體中最小環(huán)為12元環(huán)。三、物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低的比較方法 物質(zhì)的熔沸點(diǎn)的高低與構(gòu)成該物質(zhì)的晶體類型及晶體內(nèi)部粒子間的作用力有關(guān)，其規(guī)律如下：1、在相同條件下，不同狀態(tài)的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)的高低是不同的，一般有：固體 液體氣體。例如：NaBr （固）Br2HBr （氣）。2、不同類型晶體的比較規(guī)律一般來(lái)說(shuō)，不同類型晶體的熔沸點(diǎn)的高低

7、順序?yàn)椋涸泳w 離子晶體 分子晶體，而金屬晶體的熔沸點(diǎn)有高有低。這是由于不同類型晶體的微粒間作用不同，其熔、沸點(diǎn)也不相同。原子晶體間靠共價(jià)鍵結(jié)合，一般熔、沸點(diǎn)最高； 離子晶體陰、陽(yáng)離子間靠離子鍵結(jié)合，一般熔、沸點(diǎn)較高；分子晶體分子間靠范德華力結(jié)合，一般熔、沸點(diǎn)較低； 金屬晶體中金屬鍵的鍵能有大有小，因而金屬晶體熔、沸點(diǎn)有高(如W有低(如Hg)。例如：金剛石 >食鹽干冰3、同種類型晶體的比較規(guī)律A、原子晶體：熔、沸點(diǎn)的高低，取決于共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)和鍵能，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大共價(jià)鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)熔沸點(diǎn)越高，反之越低。如：晶體硅、金剛石和碳化硅三種晶體中，因鍵長(zhǎng)c C<C Si< Si

8、Si，所以熔沸點(diǎn)高低為：金剛石碳化硅 >晶體硅。B離子晶體：熔、沸點(diǎn)的高低，取決于離子鍵的強(qiáng)弱。一般來(lái)說(shuō)，離子半徑越小，離子所帶電荷越多，離子鍵 就越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)就越高，反之越低。例如：MgO>Ca0 NaF>NaCI>NaBr>Nal。KF> KCl >KBr >KI , CaO> KCI。C、金屬晶體：金屬晶體中金屬陽(yáng)離子所帶電荷越多，半徑越小，金屬陽(yáng)離子與自由電子靜電作用越強(qiáng)，金屬鍵 越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高，反之越低。如：Nav Mg v Al, Li>Na>K。合金的熔沸點(diǎn)一般說(shuō)比它各組份純金屬的熔沸點(diǎn)低。如鋁硅合金v純鋁(或

9、純硅)。D、分子晶體：熔、沸點(diǎn)的高低，取決于分子間作用力的大小。分子晶體分子間作用力越大物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高， 反之越低。(具有氫鍵的分子晶體，熔沸點(diǎn)反常地高)女口： H2O> H2Te >H2Se> H2S, C2W0H> CH3OCH3。(1) 組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高。女口： CH4V SiH4V GeH4V SnW。(2) 組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量相近)，分子極性越大，其熔沸點(diǎn)就越高。如熔沸點(diǎn) CO>N2, CH3OH > CH3CH30(3) 在高級(jí)脂肪酸形成的油脂中，不飽和程度越大，熔

10、沸點(diǎn)越低。女口： C17H35COOH > C17H33COOH ;硬脂酸油酸(4 )烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物一般隨著分子里碳原子數(shù)增加，熔沸點(diǎn)升高，女口 C2H6> CH4,C2H5Cl>CH3CI, CH3COOH > HCOOH。(5)同分異構(gòu)體：鏈烴及其衍生物的同分異構(gòu)體隨著支鏈增多，熔沸點(diǎn)降低。如：CH3(CH2)3CH3 (正)>CH3CH2CH(CH3)2(異)> (CH3)4C(新)。芳香烴的異構(gòu)體有兩個(gè)取代基時(shí)，熔點(diǎn)按對(duì)、鄰、間位降低。(沸點(diǎn)按鄰、間、對(duì)位降低) 四、均攤法分析晶體微觀結(jié)構(gòu)晶體中微粒的排列具有周期性，晶體中最小的結(jié)構(gòu)

11、重復(fù)單元稱為晶胞，利用“均攤法”可以計(jì)算一個(gè)晶胞中的粒子數(shù)，從而確定晶體的化學(xué)式?！熬鶖偡ā钡幕舅枷胧牵壕О腥我馕恢蒙系囊粋€(gè)粒子被n個(gè)晶胞共用，那么每個(gè)4#晶胞對(duì)這個(gè)原子分得份額就是 -。常見(jiàn)考題里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最為常見(jiàn)。n1、立方晶胞1(1) 每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子被 8個(gè)晶胞共用，每個(gè)粒子只有 1屬于該晶胞。81(2) 每條棱上的粒子被 4個(gè)晶胞共用，每個(gè)粒子只有 一屬于該晶胞。41(3) 每個(gè)面心上的粒子被 2個(gè)晶胞共用，每個(gè)粒子只有 丄屬于該晶胞。2(4) 晶胞內(nèi)的粒子完全屬于該晶胞。2、六方晶胞(1) 每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子被(2) 每條橫棱上的粒子被(

12、3) 每個(gè)面心上的粒子被6個(gè)晶胞共用。3個(gè)晶胞共用。4個(gè)晶胞共用；每條縱棱上的粒子被2個(gè)晶胞共用。(4) 晶胞內(nèi)的粒子完全屬于該晶胞。3、三棱晶胞(1)每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子被12個(gè)晶胞共用。(2) 每條橫棱上的粒子被(3) 每個(gè)面心上的粒子被4個(gè)晶胞共用；每條縱棱上的粒子被2個(gè)晶胞共用。6個(gè)晶胞共用。（4）晶胞內(nèi)的粒子完全屬于該晶胞。注意：首先應(yīng)分析晶胞的結(jié)構(gòu)，然后利用“均攤法”解題。例：下圖為四種離子晶體的空間結(jié)構(gòu)，若以M代表陽(yáng)離子，N代表陰離子，試寫出 A、B、C、D的化學(xué)式。? O陽(yáng)禺子 o陰離子A : MN B : M 2N3 C: MN 2 D : MN（1離子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是陰、陽(yáng)離子

13、，質(zhì)點(diǎn)間的作用是離子鍵；原子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是原子。質(zhì)點(diǎn)間的作用是共價(jià) 鍵；分子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是分子，質(zhì)點(diǎn)間的作用為分子間作用力。即范德華力；金屬晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是金屬陽(yáng)離子和 自由電子。質(zhì)點(diǎn)間的作用是金屬鍵。（2金屬氧化物（如K2O Na2Q等）、強(qiáng)堿（如NaOH KOH等）和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)（除 金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外）、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物（除Si02外）、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物（除有機(jī)鹽外）是分子晶體。常見(jiàn)的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等；常見(jiàn)的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。金（3）依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷離子晶體的熔點(diǎn)較高.常在數(shù)百至1000余度。原子晶體熔點(diǎn)高。常在1000度至幾千度。分子晶體熔點(diǎn)低.常在數(shù)百度以下至很低溫度。金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高。但也有相當(dāng)?shù)偷?。?）依據(jù)導(dǎo)電性判斷離子晶體水溶液及熔化時(shí)能導(dǎo)電。原子晶體一般為非導(dǎo)體。但石墨能導(dǎo)電。分子晶體為非導(dǎo)體。而分子晶體中的 電解質(zhì)（主要是酸和強(qiáng)非金屬氫化物）溶于水。使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由離子也能導(dǎo)電。金屬晶體是電的良導(dǎo) 體。（5）依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷離子晶體硬度較大或略硬而脆。原子晶體硬度大。分子晶體硬度小且較脆。 金屬晶體多數(shù)硬度大。 但也有較低的。且具有延展性。六、離子晶體中的特例