1、章末重难点专题突破,第三章 晶体结构与性质,内容索引,一、化学键类型及其与物质类别的关系,二、晶体类型与结构、性质的关系,三、四种重要晶体的结构特点,四、物质熔、沸点高低的比较规律,一、化学键类型及其与物质类别的关系,1.化学键类型及其比较,典例1 对于A族元素，下列叙述中不正确的是 A.SiO2和CO2中，Si和O、C和O之间都是共价键 B.C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8 C.CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应 D.该族元素的主要化合价是4价和2价,答案,解析,解析 C的原子序数为6，最外层电子数是4，次外层电子数为2，所以B不正确； CO2
2、和SiO2都是共价化合物、酸性氧化物，因此A、C正确； 第A族元素的主要化合价为4价和2价，D正确。,2.化学键与物质类别的关系 (1)只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如金刚石、晶体硅、氮气等。 (2)只含极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的化合物，如HCl、NH3等。 (3)既有极性键又有非极性键的物质，如H2O2、C2H2、C2H6等。 (4)离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键。如MgO、NaCl中只含有离子键，NaOH、Na2O2、NH4Cl中既含有离子键，又含有共价键。,(5)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。 (6)构成稀有气体的单质分子，由于原
3、子已达到稳定结构，在这些原子的分子中不存在化学键。 (7)非金属元素的原子之间也可以形成离子键，如NH4Cl等。 (8)金属键只存在于金属单质或合金中。,3.离子键、共价键与离子化合物、共价化合物的关系,典例2 下列叙述正确的是 两种原子构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键 两种不同非金属元素原子间形成的化学键都是极性键 含有非极性键的化合物一定是共价化合物 只要是离子化合物，其熔点就比共价化合物的熔点高 难失去电子的原子，易形成阴离子 单质分子中不存在化学键，化合物的分子中才存在化学键 离子化合物中一定含有离子键 A.只有 B.只有 C.只有 D.只有,答案,解析,解析 H2O2、C2H
4、6等都含有非极性共价键，错； 过氧化钠中含有非极性键，它是离子化合物，错； 二氧化硅、碳化硅、氮化硅等都是原子晶体，也是共价化合物，它们的熔点高于离子晶体，错； 稀有气体原子既难失去电子，又难得到电子，错； 除稀有气体外，氮气、氧气、氯气、S8等单质都含非极性共价键，错。,二、晶体类型与结构、性质的关系,晶体的类型直接决定着晶体的物理性质，如熔点、沸点、硬度、导电性、延展性、水溶性等。而晶体的类型本质上又是由构成晶体的微粒及微粒间作用力决定的，通常可以由晶体的特征性质来判定晶体所属类型。,1.四类晶体的结构和性质比较,典例3 下列叙述正确的是 A.分子晶体中的每个分子内一定含有共价键 B.原子
5、晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键 C.离子晶体中可能含有共价键 D.金属晶体的熔点和沸点都很高,答案,解析,解析 稀有气体为单原子分子，晶体中分子内无共价键，A不正确； SiO2晶体为原子晶体，硅原子与氧原子间为极性键，B不正确； Na2O2、铵盐等离子晶体中含有共价键，C正确； 不同金属晶体、金属键强弱不同，其熔、沸点差别很大，D不正确。,理解感悟,理解感悟 当离子晶体中存在多核(阳或阴)离子时，离子内的原子间一定是以共价键结合的。若离子晶体只是由单核离子形成的，则只含有离子键。,2.晶体类型与化学键的关系 (1)离子晶体与化学键的关系 离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键。 注意
6、可以再细化：离子晶体中一定含有离子键，可能含有极性共价键、非极性共价键、配位键。 含有离子键的化合物一定是离子化合物。 离子晶体一定是由阴、阳离子构成的，但晶体中可以含有分子。如，结晶水合物。 离子晶体中一定含有阳离子，但含有阳离子的晶体不一定是离子晶体。 非金属元素也可以形成离子化合物。如NH4Cl、NH4NO3等都是离子化合物。,(2)分子晶体与化学键(力)的关系 分子晶体中一定含有分子间作用力。 稀有气体形成的晶体是分子晶体，而稀有气体是单原子分子，其晶体中只含有分子间作用力。 除稀有气体外的其他分子晶体均含有分子间作用力和分子内共价键。 分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性质(如熔
7、点、沸点、硬度、溶解性等)，而共价键决定分子的化学性质。,(3)原子晶体与化学键的关系 原子晶体中一定有共价键，且只有共价键，无分子间作用力。 原子晶体一定是由原子构成的，可以是同种元素的原子，也可以是不同种元素的原子。 共价化合物形成的晶体可能是原子晶体，也可能是分子晶体。 含有共价键的化合物不一定是共价化合物。 原子晶体可以由极性键构成，也可以由非极性键构成。,(4)金属晶体与化学键的关系 金属晶体中一定有金属键，但有时也有不同程度的其他键。如，合金中可含有共价键。 金属键不一定就比分子间作用力强。如，汞常温下为液态，就说明汞中的金属键很弱。 具有金属光泽且能导电的单质不一定就是金属，如石
8、墨能导电，有金属光泽，却属于非金属。,典例4 已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法正确的是 A.C3N4晶体是分子晶体 B.C3N4晶体中CN键的键长比金刚石中CC键的键长要长 C.C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子 D.C3N4晶体中微粒间通过离子键结合,解析 由题给信息“具有比金刚石更大的硬度”，说明C3N4晶体是原子晶体，且晶体中CN键比金刚石中CC键键长要短，即键更强； 由“原子间均以单键结合”可得每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子。,答案,解析,三、四种重要晶体的结构特点,1.
9、氯化钠晶体 (1)Na、Cl在晶体中按确定的比例和一定的规则排列，使整个离子晶体不显电性且能量最低。离子晶体中无单个分子存在。 (2)离子的配位数为6。,(3)在每个结构单元(晶胞)中，处于不同位置的微粒在该单元中的份额也有所不同，一般规律是顶点上的微粒属于该单元的份额是 ；棱上的微粒在该单元中所占的份额为 ；面上的微粒在该单元中所占的份额为 ；中心位置上的微粒完全属于该单元，即份额为1。,例如：氯离子数： 8 64 钠离子数： 1214 因此，钠离子数与氯离子数之比为11，氯化钠的化学式为NaCl。,2.金刚石晶体,(1)碳原子间通过共价键相结合而形成空间网状结构的原子晶体，整个晶体中无单个
10、分子。 (2)微观构型：正四面体，每个碳原子与4个碳原子成键，每个碳原子上的任意两个CC键的夹角都是10928。 (3)最小的环：六元环。 (4)每个C原子参与形成六元环的总数：12个。,3.干冰晶体 (1)干冰晶体中分子之间通过范德华力相结合，当熔化时， 分子内的化学键并不断裂。 (2)每个二氧化碳分子周围与之相邻且等距的二氧化碳分 子数为12。 (3)每个结构单元中含二氧化碳分子数为 8 64。,典例5 下图表示1个晶胞，该晶胞为正方体结构，原子(或分子、离子)位于正方体的顶角和面心。请回答下列问题(只需回答一种代表物即可)： (1)若这是1个分子晶体的晶胞，其代表物质是_。,答案,解析,
11、解析 这是1个面心立方结构，如果是1个分子晶体，典型物质就是CO2、I2等。,干冰(答案合理即可),(2)若这是1个金属晶体的晶胞，其代表物质是_。,答案,解析,铜(答案合理即可),解析 如果是金属晶体的晶胞，则为面心立方最密堆积，金属中的Ca、Cu、Au、Al、Pb、Pt、Ag都是此类。,(3)若这是1个不完整的金刚石的晶胞，则晶胞中其他碳原子的数目和位置是_。,答案,解析,解析 金刚石完整的晶胞如图乙所示，由此可以看出，其他4个碳原子位于4个互不相邻的小立方体的中心。,4个，其他4个碳原子位于4个互不相邻的小立方体的中心,(4)若这是1个不完整的NaCl晶胞，且顶角和面心的实心球表示Na，
12、则晶胞中Cl的位置是_。,答案,解析,解析 在氯化钠晶体中，每个Na的周围与之相连的Cl有6个，当实心球代表Na时，Cl在体心和12条棱的中心。,体心和12条棱的中心,(5)若这是1个不完整的CaF2晶胞，且已知CaF2和Ca2的配位数为8，则图中实心球表示Ca2还是F？,答案,解析,答案 Ca2,解析 CaF2晶体是面心立方晶胞，Ca2占据立方体的8个顶角和6个面心，而F占据8个小立方体的体心，故图中的实心球代表Ca2。,四、物质熔、沸点高低的比较规律,比较判断晶体熔、沸点的高低时，首先分析物质所属的晶体类型，其次抓住决定同一类晶体熔、沸点高低的因素。 1.不同类晶体：一般情况下，原子晶体离
13、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、铯、镓等。 2.同种类型晶体：构成晶体质点间的作用力大，则熔、沸点高，反之则低。 (1)离子晶体：离子所带的电荷数越高，离子半径越小，则其熔、沸点就越高。例如：NaClCsCl；MgOMgCl2。,(2)分子晶体： 组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，则熔、沸点越高。如I2Br2Cl2F2。 组成和结构不相似的物质，分子的极性越大，熔、沸点越高。如CON2。 同分异构体之间一般支链越多，熔、沸点越低。如沸点：正戊烷异戊烷新戊烷。 若分子间有氢键，则分子间作用力比
14、结构相似的同类晶体大，故熔、沸点较高。如沸点：HFHIHBrHCl。,(3)原子晶体：一般半径越小，键长越短，键能越大，则熔、沸点越高。例如：金刚石二氧化硅碳化硅晶体硅。 (4)金属晶体：金属阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则金属键越强，熔、沸点越高。例如：AlMgNa。,解析 冰熔化时，只破坏了分子间作用力，不破坏共价键，A错误； 分子晶体的熔、沸点高低与分子间的作用力有关，与分子中的共价键无关，所以C错误； 分子的稳定性与分子中的共价键有关，与分子间作用力无关，所以D错误。,典例6 下列说法中，正确的是 A.冰熔化时，分子中HO键发生断裂 B.原子晶体中，共价键的键长越短，通常熔点越高 C.分子晶体中，共价键键能越大，该分子的熔、沸点就越高 D.分子晶体中，分子间作用力越大，分子越稳定,答案,解析,理解感悟,理解感悟 应熟练掌握原子晶体、分子晶体的熔、沸点大小比较的规律，同时应明确分子的稳定性与分子内共价键键能大小有关。,本课结束,