第四节晶体的类型与性质

第四节晶体的类型与性质演示文稿目前一页\总数五十四页\编于八点（优选）第四节晶体的类型与性质目前二页\总数五十四页\编于八点一、晶体的类型及性质1．四种类型晶体结构与性质的比较

晶体

类型性质比较离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体结构构成粒子粒子间作用阴、阳离子离子键分子原子金属阳离子和自由电子分子间作用力共价键金属键目前三页\总数五十四页\编于八点晶体类型性质比较离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体物理性质熔、沸点有高有低硬度硬而脆小大有大有小溶解性

溶于极性溶剂，

溶于非极性溶剂极性分子

溶于极性溶剂不溶于一般溶剂难溶(钠等与水反应)较高较低很高易难易目前四页\总数五十四页\编于八点晶体类型性质比较离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体物理性质导电性晶体

；能溶于水的晶体，其水溶液

；熔化时晶体

，溶于水后能电离的，其水溶液可

；熔化时不良导体(Si晶体是半导体)良导体(导电传热)不导电导电导电不导电导电不导电目前五页\总数五十四页\编于八点2.常见的原子晶体中学化学中常见的原子晶体有

、

、

、SiC等．金刚石晶体硅SiO2目前六页\总数五十四页\编于八点1.判断晶体类型的常见依据主要有哪些？试作简要说明．提示：推断晶体所属的类型，一般从以下几个方面分析：(1)根据构成晶体的粒子及粒子间的相互作用判断；(2)根据物质的类别判断；(3)根据晶体的熔沸点高低判断；(4)根据物质的导电性判断；(5)根据物质的硬度和机械性能判断．目前七页\总数五十四页\编于八点二、几种典型晶体的基本结构晶体类型基本结构单元(晶胞)示意图晶体的基本结构NaCl

晶体(1)与每个Na＋等距紧邻的Cl－有

个(2)与每个Cl－等距紧邻的Na＋有

个离子66目前八页\总数五十四页\编于八点晶体类型基本结构单元(晶胞)示意图晶体的基本结构CsCl

晶体(1)与每个Cs＋等距紧邻的Cl－有

个(2)与每个Cl－等距紧邻的Cs＋有

个离子88目前九页\总数五十四页\编于八点晶体类型基本结构单元(晶胞)示意图晶体的基本结构金刚石晶体(1)每个碳原子与周围的

个碳原子形成

条碳碳单键，这5个碳原子形成的是

体结构．两条C—C键的夹角为

(类似甲烷)(2)晶体中最小的环为

原子环，但成环碳原子不在同一平面上原子44正四面109°28′6目前十页\总数五十四页\编于八点晶体类型基本结构单元(晶胞)示意图晶体的基本结构石墨晶体(1)石墨是一种混合型晶体，层内存在

键，层间以

结合(2)在层内每个C原子通过共价单键与另

个C原子结合，构成过渡型共价分子间作用力3正六边形目前十一页\总数五十四页\编于八点晶体类型基本结构单元(晶胞)示意图晶体的基本结构干冰晶体CO2分子位于立方体形晶胞的

和

位置分子顶点面心目前十二页\总数五十四页\编于八点2.以NaCl晶体为例，简要说明如何计算NaCl晶胞所含Na＋、Cl－的数目．目前十三页\总数五十四页\编于八点提示：目前十四页\总数五十四页\编于八点目前十五页\总数五十四页\编于八点[感受·鉴赏]1．(2011·浙江高考)有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X＋与M2－具有相同的电子层结构；离子半径：Z2－＞W－；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料．下列说法中，正确的是

(

)目前十六页\总数五十四页\编于八点A．X、M两种元素只能形成X2M型化合物B．由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低C．元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体D．元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂目前十七页\总数五十四页\编于八点[解题指导]选短周期元素中，Y单质晶体熔点高、硬度大，是重要的半导体材料，可知Y是Si，X＋与M2－具有相同的电子层结构，且X、Y、Z、W同周期，则可推出X是Na，M是O；Z、M同主族，则Z是S；离子半径Z2－＞W－，则W是Cl；A项，Na、O可形成Na2O、Na2O2两种化合物．B项，H2O分子间有氢键，其沸点比HCl、H2S高．C项，晶体硅是原子晶体，S、Cl2的晶体属于分子晶体．D项，Cl2、O3均可作为水处理中的消毒剂．D目前十八页\总数五十四页\编于八点2．(2010·济宁市模拟)碘化膦(PH4I)是一种白色晶体．根据所学的知识，判断下列关于碘化膦的叙述错误的是

(

)A．它是离子晶体，稳定，高温也不分解B．它的水溶液显酸性C．能和强碱反应放出气体PH3D．该物质中含有共价键和离子键目前十九页\总数五十四页\编于八点A目前二十页\总数五十四页\编于八点3．下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是

(

)A．SiO2

CsCl

CBr4

CF4B．SiO2

CsCl

CF4

CBr4C．CsCl

SiO2

CBr4

CF4D．CF4

CBr4

CsCl

SiO2目前二十一页\总数五十四页\编于八点[解题指导]选物质熔点的高低与晶体的类型有关，一般来说：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；即：SiO2＞CsCl＞CBr4、CF4.当晶体的类型相同时分子晶体的熔点与相对分子质量的大小有关，一般来说，相对分子质量大的，熔点高，即CBr4＞CF4.A目前二十二页\总数五十四页\编于八点[思考·领悟]

教师备课园地目前二十三页\总数五十四页\编于八点[拓展·发现]物质熔沸点高低比较规律1．不同类型晶体的熔沸点高低规律原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；金属晶体(除少数外)＞分子晶体．金属晶体的熔沸点有的很高，如钨、铂等；有的则很低，如汞、镓、铯等．目前二十四页\总数五十四页\编于八点2．同种类型的晶体晶体类型本质比较方法实例离子晶体离子键强弱离子半径越小，离子电荷越多，离子键越强，晶体熔沸点越高NaCl＞KCl原子晶体共价键强弱元素非金属性越强，原子半径越小，共价键越强，晶体熔沸点越高金刚石＞SiC＞Si目前二十五页\总数五十四页\编于八点晶体类型本质比较方法实例分子晶体分子间作用力的强弱①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越强，晶体熔沸点越高②存在氢键的晶体熔沸点反常高①HI＞HBr＞HCl②HF＞HCl金属晶体金属键强弱金属阳离子半径越小，离子电荷越多，价电子数越多，金属键越强，晶体的熔沸点越高Al＞Mg＞Na目前二十六页\总数五十四页\编于八点目前二十七页\总数五十四页\编于八点[感受·鉴赏]4．(2010·全国卷Ⅰ)下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是

(

)A．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子B．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2C．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子D．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角目前二十八页\总数五十四页\编于八点[解题指导]选

SiO2的晶体结构与金刚石的晶体结构相似，相当于把金刚石中的碳原子，换成硅原子，然后在两个硅原子中间插入一个氧原子，金刚石的晶体结构中每个最小的环上是6个碳原子，所以SiO2晶体中最小的环上应有6个硅原子和6个氧原子；SiO2晶体中存在Si、O原子构成的四面体结构单元，其中Si处于中心，O处于4个顶角．C目前二十九页\总数五十四页\编于八点5．(2011·杭州模拟)已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的粒子间只以单键结合．下列关于C3N4晶体的说法错误的是

(

)A．该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石更牢固B．该晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子C．该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构D．该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成的空间网状结构目前三十页\总数五十四页\编于八点[解题指导]选

A项，根据该晶体具有比金刚石还大的硬度，推知A项正确；B项，根据晶体的化学式为C3N4，且粒子间只以单键结合，推知B项正确；C项，根据C、N原子的最外层电子数及该晶体中C、N原子间的结合方式，推知C项正确；D项C3N4晶体中原子间以极性共价键相结合．D目前三十一页\总数五十四页\编于八点6.(2010·合肥质检)最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性．鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注．该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为(

)A．Mg2CNi3

B．MgC2NiC．MgCNi2 D．MgCNi3目前三十二页\总数五十四页\编于八点[解题指导]选该晶体中Mg原子位于立方体的8个顶点，镍原子位于6个面的面心，碳原子位于体心，根据“均摊法”原理，可确定该晶体的化学式为MgCNi3.D目前三十三页\总数五十四页\编于八点[思考·领悟]

教师备课园地目前三十四页\总数五十四页\编于八点[拓展·发现]1．晶体结构中粒子间的关系晶体类型结构粒子间的关系NaCl(1)每个氯化钠晶胞中含有4个Na＋和4个Cl－(2)与每个Na＋等距紧邻的6个Cl－围成的空间构型为正八面体CsCl每个氯化铯的晶胞中含有1个Cs＋和1个Cl－金刚石碳原子数：碳碳共价键数为1∶2目前三十五页\总数五十四页\编于八点晶体类型结构粒子间的关系石墨在石墨晶体中碳原子和碳碳共价键数之比为2∶3干冰(1)与每个CO2分子相邻且等距的CO2分子数：12个(2)每个晶胞中含有CO2分子数：4个目前三十六页\总数五十四页\编于八点

2．推断晶体化学式的一般思路目前三十七页\总数五十四页\编于八点目前三十八页\总数五十四页\编于八点[考情分析]地位晶体的类型与性质在高考考查中一般不会单独命题，而是渗透在物质结构推断题中与其他知识结合在一起考查题型以选择题、填空题为主目前三十九页\总数五十四页\编于八点角度(1)晶体类型的判断(2)比较晶体熔沸点高低(3)判断晶体的结构与性质(4)根据晶胞确定晶体的化学式预测预计今后高考命题中，该部分知识的考查角度及题型不会有大的变化，但与新材料相结合考查晶体结构与性质的题目会有所加强.目前四十页\总数五十四页\编于八点[考题印证]1．(2010·四川高考)下列说法正确的是

(

)A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族B.主族元素X、Y能形成YY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为2或5C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高D．同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同目前四十一页\总数五十四页\编于八点解析：

A项，该元素可能为He，属于0族元素；B项，XY2型化合物可能为CO2或MgCl2，因此原子序数差可能为2或5；C项，HF分子间形成氢键，其沸点比HCl高；D项，CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体．答案：B目前四十二页\总数五十四页\编于八点2.右图是已合成的硫—氮化合物的一种分子结构，下列说法正确的是(

)A．该物质的分子式为SNB．该物质的熔沸点取决于分子内共

价键的强弱C．该物质的分子中既有极性键又有非极性键D．该物质具有很高的熔沸点目前四十三页\总数五十四页\编于八点解析：图中所示是硫—氮化合物的分子结构，而不是晶胞结构，其分子式为S4N4；该物质的熔沸点主要取决于分子间作用力；分子中的氮氮键为非极性键，氮硫键为极性键；S4N4晶体为分子晶体，熔沸点不会很高．答案：C目前四十四页\总数五十四页\编于八点3．(2009·海南高考)门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确．根据元素周期律，下列有关X性质的描述中错误的是

(

)A．X单质不易与水反应B．XO2可被碳或氢还原为XC．XCl4的沸点比SiCl4的高D．XH4的稳定性比SiH4的高目前四十五页\总数五十四页\编于八点答案：D解析：

X元素为“类硅”元素，因此可类比Si或含硅化合物的性质推断X及其化合物的性质．A项，X和Si均不易与水反应；B项，XO2和SiO2均可被C或H2还原；C项，XCl4比SiCl4相对分子质量大，分子间作用力强，因此沸点XCl4>SiCl4；D项，元素非金属性Si>X，因此稳定性XH4<SiH4.目前四十六页\总数五十四页\编于八点4.(2011·徐州模拟)最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的化学式是

(

)A．TiC

B．Ti6C7C．Ti14C13 D．Ti13C14目前四十七页\总数五十四页\编于八点答案：C解析：该图给出的是团簇分子结构而非晶胞结构，故只需数出Ti和C的数目，即可得它的化学式．该分子中含钛原子为8＋6＝14，含碳原子12＋1＝13，所以该分子的化学式为Ti14C13.目前四十八页\总数五十四页\编于八点5．(2011·郑州四中)由短周期的两种元素形成化合物XY3，下列说法错误的是

(

)A．X和Y可能位于同一周期，也可能位于不同周期B．X可能是金属，也可能是非金属C．X和Y一定位于不同主族D．化合物XY3溶于水，溶液可能显酸性，也可能显碱性目前四十九页\总