离子晶体、分子晶体和原子晶体
离子晶体、分子晶体、原子晶体
2、物理特性：
(1)较低的熔点和沸点，易升华； (2)较小的硬度； (3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。
原因：分子间作用力较弱
3、典型的分子晶体：
–非金属氢化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX –酸：H2SO4，HNO3，H3PO4 –部分非金属单质:X2，O2，H2， S8，P4， C60 –部分非金属氧化物: CO2， SO2， NO2， P4O6， P4O10 –大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖
思考1 原子晶体的化学式是否可以代表其分子式？
不能。因为原子晶体是一个三维的网状结构，无 小分子存在。
思考2 以金刚石为例，说明原子晶体的微观结构与分 子晶体有哪些不同？ （1）组成微粒不同，原子晶体中只存在原子，没有
分子。 （2）相互作用不同，原子晶体中存在的是共价键。
4、原子晶体熔、沸点比较规律
①二氧化硅中Si原子均以sp3杂化，分别 与4个O原子成键，每个O原子与2个Si原子 成键； ②晶体中的最小环为十二元环，其中有6 个Si原子和6个O原子，含有12个Si-O键； 每个Si原子被12个十二元环共有，每个O原 子被6个十二元环共有，每个Si-O键被6个 十二元环共有；每个十二元环所拥有的Si 原子数为6×1/12=1/2，拥有的O原子数为 6×1/6=1，拥有的Si-O键数为12×1/6=2， 则Si原子数与O原子数之比为1：2。
Na+
(1)NaCl的晶体结构
立方结构（基本结构单元是立方体）
晶胞:
讨论：
晶体中最小的重复单元
6 1、每个Na 离子周围有____个Cl－离子，每 个Cl－ 离子周围有____个Na+ 离子。 6
+
2、每个Na+离子周围与Na+最近且等距离的 Na+有____个，每个Cl－ 离子周围与Cl－最近且 12 12 等距离的Cl－有____个。
原子晶体分子晶体和离子晶体的判断
原子晶体分子晶体和离子晶体的判断原子晶体分子晶体和离子晶体
原子晶体是由原子组成的晶体。
它由沿有序排列且彼此间有固定距离的原子或分子组成，其中可以包括气体，液体或固体的微粒。
由于原子的吸引力，它们形成了一个非常稳定的晶格，具有独特的结构特征。
原子晶体常常表现为固体，例如石墨、金刚石和金红石，都是一种原子晶体。
分子晶体是由更大的分子组成的晶体。
它们由具有高度有序并彼此间有固定距离的原子或分子组成，是一种有形态的物质。
与原子晶体不同，它们以不同形体组合而成，例如，聚苯乙烯就是一种很常见的分子晶体，是由苯乙烯分子以奇数多功能组成而构成的晶体体系。
离子晶体是由带有负号或正号电荷的离子组成的晶体。
它在电场下会受到强烈的离子互斥力的作用，形成一定的有规律的晶体结构，结构较易被打乱，比较容易改变，在物理和化学上常有很大的许多区别。
例如，KCl、NaCl等常见的盐类离子晶体，以及数种酸类复合物的离子晶体。
总而言之，原子晶体由单个原子组成，分子晶体由更大的分子组成，离子晶体由带有负号或正号电荷的离子组成，但均具有有序的晶体结构，是一种稳定、有形态的物质。
四种晶体类型
晶体，一般包括离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体四种类型。
一、依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断（1）离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。
（2）原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。
（3）分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。
（4）金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。
二、依据物质的分类判断（1）金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。
（2）大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
（3）常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。
（4）金属单质是金属晶体。
三、依据晶体的熔点判断。
（1）离子晶体的熔点较高。
（2）原子晶体的熔点很高。
（3）分子晶体的熔点低。
（4）金属晶体多数熔点较高,但有少数熔点相当低。
四、依据导电性判断。
（1）离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。
（2）原子晶体一般为非导体。
（3）分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。
（4）金属晶体是电的良导体。
五、依据硬度和机械性能判断。
（1）离子晶体硬度较大、硬而脆。
（2）原子晶体硬度大。
（3）分子晶体硬度小且较脆。
（4）金属晶体多数硬度大,但也有硬度较小的,且具有延展性。
离子晶体、分子晶体、金属晶体、原子晶体
即Si原子与O原子的个数比为1∶2。
二、物质熔沸点高低判断的方法
1.原子晶体中原子间键长越短，共价键越稳定，物质熔沸点越高，反熔沸点越高，反之越低。
3.分子晶体中分子间作用力越大，物质熔沸点越高，反之越低。其中组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大。（但这不包括具有氢键的分子晶体其熔沸点出现反常得高的现象，
5.原子晶体的熔点高低与其内部的结构密切相关：对结构相似的原子晶体来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就高。
二、分子晶体
1.分子晶体定义：分子间通过分子间作用力构成的的晶体称为分子晶体。
（1）构成分子晶体的粒子是分子，粒子间的相互作用是分子间作用力
（2）原子首先通过共价键结合成分子，分子作为基本构成微粒，通过分子间作用力结合成分子晶体。
2. 分子晶体的类别：多数非金属单质（除了金刚石、晶体硅、晶体硼、石墨等），多数非金属氧化物（如干冰、CO、冰等）、非金属气态氢化物（如NH3，CH4等）、稀有气体、许多有机物等。
3.常见的分子晶体的晶体结构
（1）碘晶体的晶胞是长方体，碘分子除了占据长方体的每个顶点外，在每个面上还有一个碘分子。
⑵CsCl型
CsCl型离子晶体中，每个离子被8个带相反电荷的离子包围，阴离子和阳离子的配位数都为8。常见的CsCl型离子晶体有铯的卤化物（氟化物除外）、TlCl的晶体等。
⑶ZnS型
ZnS型离子晶体中，阴离子和阳离子的排列类似NaCl型，但相互穿插的位置不同，使阴、阳离子的配位数不是6，而是4。常见的ZnS型离子晶体有硫化锌、碘化银、氧化铍的晶体等。
（3）大多数离子晶体易溶于极性溶剂（如水）中，难溶于非极性溶剂（如汽油、煤油）中。当把离子晶体放在水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子间的作用而电离，变成在水中自由移动的离子。
离子晶体、分子晶体、原子晶体
ClNa+
二、分子晶体
分子间作用力和氢键：(氢键的形成过程）
分子间作用力和氢键对一些物质的熔、沸点的关系
分子晶体：
分子间通过分子间作用力相 结合的晶体，叫做分子晶体。 实例：如干冰 定义：
分子晶体的物理性质：
熔、沸点低，硬度小，在水 形成分子晶体的物质：
中的溶解度存在很大的差异。 H2、Cl2、He 、HCl 、H2O、CO2等
原子晶体的物理性质：
熔沸点很高，硬度很大，难溶于水，一般不导电。
常见的原子晶体：
金刚石、金刚砂（SiC）、晶体硅、石英（SiO2）
Si
o
180º
109º 28´
共价键
109º 28´
共价键
小结
1、离子晶体、分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较： 晶体类型 结 构成晶体粒子 构 性
熔、沸点 导电性 粒子间的相互 作用力
离子晶体
分子晶体
原子晶体
硬 度
质
溶解性
2、化学键和分子间作用力的比较：
化学键 概念 能量 性质影响 分子间作用力
3、影响晶体物理性质的因素：
影
离子晶体 分子晶体 原子晶体
响
因 素
共价键
氢键
氢键的形成过程
返回
温度/℃ H2O 温度/100 ℃ 沸点/℃ 250 75 沸点 250 熔点 CBr 200 沸点 4 × × 50 200 150 I2 CI4 150 25 HF 100 CCl 熔点 × 100 4 × CBr4 I 0 H2Te 50 2 100 150Br 50 SbH3 2 -25 0 2Se 200 300 400 H 500 × NH3 100 H S HI 0 Br 2 2 200 -50 50 250 -50 CCl4 -50 × AsH Cl 3 相对分子质量 SnH4 2 -100 HCl 相对分子质量 -100 -75 HBr CF × Cl 4 2 -150 × PH3 GeH4 -150 × -100 -200 F2 CF 4 SiH 4× -200 -125 F2 -250 -250
离子晶体分子晶体原子晶体的区别
离子晶体分子晶体原子晶体的区别
离子晶体、分子晶体和原子晶体都是晶体的类型，它们的区别主要在于晶体的组成和结构。
离子晶体是由正负离子通过离子键结合而成的晶体。
通常，离子晶体的成分是由金属离子和非金属离子组成的化合物。
离子晶体的结构可由阴离子和阳离子构成的空间排列组成。
这些空间交替排列，形成一种定期的三维晶格结构。
离子晶体的结构稳定，常常具有高熔点，高硬度和高电导率等特点。
分子晶体是由分子间通过范德华力相互作用形成的晶体。
通常，分子晶体的成分是由原子间共享电子而形成的分子。
这些分子通过弱的范德华力互相作用，并形成一种定期的三维晶格结构。
分子晶体的结构可由分子排列而成的晶格构成。
分子晶体的结构稳定，常常具有较低的熔点、较低的硬度和较低的电导率等特点。
原子晶体是由原子间通过金属键或共价键相互作用而形成的晶体。
通常，原子晶体的成分是由金属原子或非金属原子组成的晶体。
这些原子通过强的金属键或共价键相互作用，并形成一种定期的三维晶格结构。
原子晶体的结构可由原子排列而成的晶格构成。
原子晶体的结构稳定，常常具有高熔点、高硬度和良好的导电性能等特点。
总之，离子晶体、分子晶体和原子晶体的区别在于它们的组成和结构。
离子晶体
由离子间的离子键结合而成，分子晶体由分子间的范德华力相互作用形成，而原子晶体由原子间的金属键或共价键相互作用而形成。
离子晶体与原子晶体、分子晶体的异同教案二
离子晶体、原子晶体、分子晶体是化学中非常重要的晶体类型，它们在材料领域中具有广泛的应用。
虽然这些晶体的结构和性质有一些共同之处，但它们之间也存在一些显著的差异。
本文将重点介绍这些晶体之间的异同点。
一、离子晶体离子晶体是由离子构成的晶体，通常含有一个或多个金属离子和一个或多个非金属离子。
在离子晶体中，离子之间由电子静电作用相互吸引，从而形成有序排列的晶体。
离子晶体具有高熔点和硬度，并且在溶液中具有良好的导电性。
离子晶体的晶格结构通常是三维点阵，其具有高度周期性的结构，其中离子按照一定规律排列。
在离子晶体中，通常有六种离子排列方式，括简介立方体、体心立方体、四方晶系、正交晶系、蜂窝晶系和六方晶系。
离子晶体中的化学键通常是离子键。
二、原子晶体原子晶体是由单个原子构成的晶体，具有高度有序排列的结构。
在原子晶体中，原子之间形成共价键或金属键，并且通常是同种原子构成的晶体。
原子晶体具有高度的硬度，并且在高温下不易熔化。
原子晶体的晶格结构也通常是三维点阵，其中包括立方晶系、正交晶系、单斜晶系、菱形晶系和六方晶系。
原子晶体中的化学键通常是共价键或金属键。
三、分子晶体分子晶体是由分子构成的晶体，通常由两个或多个原子共同构成的分子。
在分子晶体中，分子之间由范德华力相互吸引，并且通常是由非金属构成的晶体。
分子晶体具有较低的硬度和熔点，通常不具有良好的导电性。
分子晶体的晶格结构也通常是三维点阵，其中包括单斜晶系、三斜晶系、正交晶系、单轴晶系和六方晶系。
分子晶体中的化学键通常是共价键或范德华力。
四、异同点分析从上述介绍中可以看出，离子晶体、原子晶体和分子晶体之间存在一些明显的异同点。
具体分析如下：（1）异同点1.化学成分：离子晶体由离子构成，原子晶体由单个原子构成，分子晶体由分子构成，这三种晶体的化学成分不同。
2.结构特点：这三种晶体的晶格结构均为三维点阵，但具体的晶格结构和空间排列规律则存在差异。
3.化学键类型：离子晶体的化学键为离子键，原子晶体的化学键为共价键或金属键，分子晶体的化学键为共价键或范德华力。
原子晶体、分子晶体、离子晶体的比较 PPT
3.物理性质：①熔沸点低[破坏分子间的作用力]，硬度小。
②一般不导电，在固态和熔融状态下也不导电
③溶解性一般符合“相似相溶规律”
二、常见的晶体结构分析：
（一）干冰： 1.分子堆积方式： 分子密堆积（只含范德华力） 2.均摊法计算CO2分子数：
顶角—— 8个 面心—— 6个 1个晶胞中CO2分子数= 8×18+6×12= 4 3.每个CO2分子周围离该分子距离最近且相等的 CO2分子有：12个 [同层+上层+下层]×4=12 （二）冰：
配位数： 8 配位空间构型：正六面体
离其最近的Cs+的个数为： 6
[上、下、左、右、前、后]
2.Cl-为中心：离其最近的Cs+的个数为： 8
配位数：8 配位空间构型：正六面体
离其最近的Cl-的个数为：6
3.均摊法计算1个晶胞中：
Cs+个数：8×18= 1
Cl-个数：1
二、三种常见的离子晶体的结构：
2.晶胞的结构：——均摊法 结合《课本》P64/图3-8
体心粒子—— 完全属于该晶胞
面心粒子—— 有12属于该晶胞
棱心粒子—— 有14该晶胞
顶角粒子—— 有18属于该晶胞
二、晶胞：
3.晶胞中微粒个数的计算：
1个金属铜晶胞
的原子数
=8×18+6×12= 4
X2Y
ACB3
DE
4.晶胞的基本类型：
简单立方
③熔点： ④能使X-
有固定的熔 射线产生衍
沸点
射
最科学的
鉴别依据
⑤均一性：组成和密度一致 ⑥对称性： ⑦稳定性： 晶格能
一、晶体：
5.形成途径： ①熔融状态物质凝固（注意凝固的速率适当）
离子晶体+分子晶体+原子晶体综合复习
H2Te SbH3
NH3
H2S
HCl PH3 SiH4 ×
H2Se AsH3 HBr
HI
×
GeH4
SnH4
×
-100
-125 -150 CH4
×
2
3
4
5
周期
一些氢化物的沸点
三、氢键
N、O、F原子与H原子之间的相互作用。
化学键> >氢键>分子间作用力 含有氢键的物质熔化、汽化时需要破坏
氢键和分子间作用力，所以NH3、H2O、
温度/℃ 250 200
沸点
I2
150
100 50 100 150Br 2
熔点
I2
0
-50 -100 -150
50
Cl2
Br2 200 250
相对分子质量 Cl2
-200
-250
F2 F2
卤素单质的熔、沸点与 相对分子质量的关系
沸点/℃
100 75 50 25 0 -25 -50 -75 HF
H2O
一、离子晶体 1、定义： 阴、阳离子间通过离子键结合
而成的晶体叫做离子晶体。
2、构成离子晶体的微粒及微粒间的作用力: 微 粒：阴阳离子
作用力： 离子键。 3、离子晶体包括：强碱、绝大多数盐、低价
金属氧化物。
4、离子晶体的特征：
①无单个分子存在；NaCl 、CsCl不表示分子式。
②熔沸点较高，硬度较大，难以压缩。
③固态不导电，水溶液或者熔融状态下均导电。
5、离子键强弱取决于： 离子半径、离子所带的电荷 离子半径越小、离子所带的电荷越 多，离子键越强。 6、离子键强弱决定：
离子晶体的硬度、熔沸点。(熔化时破坏 或削弱离子键)
晶体结构基本知识
rO2-=140pm为标准
同一离子的离子半径在不同类型的晶体结构中因作 用力不同而有差异。 温度会影响离子半径的大小。 目前测定的离子半径是在统一温度下，以NaCl晶体 构型(配位数是6)为标准，对其余晶体构型的离子半径作 一定的校正。 常见的单原子离子半径数据：
哥儿智密特半径、泡林半径、夏农半径。
二、金属键的本质 1、电子气(自由电子)理论
价键理论在金属晶体中的应用。
金属晶体由金属原子、金属离子以及在 金属晶体中自由运动的电子组成。
3-4-2 金属晶体的堆积模型
把金属晶体看成是由直径相等的圆球状金属 原子在三维空间堆积构建而成的模型叫做金属晶 体的堆积模型。 金属晶体堆积模型有三种基本形式——体心 立方堆积、六方最密堆积和面心立方最密堆积。
和各向异性。
3-1-2 晶体的微观特征——平移对称性
平移对称性：在晶体中，相隔一定距离，总有 完全相同的原子排列出现。这种呈现周期性的 整齐排列是单调的，不变的。 晶体的宏观对称性是晶体的微观对称性的体现。 非晶态物质不具有平移对称性。
3-2 晶胞 3-2-1 晶胞的基本特征(P41) 晶格:组成晶体的质点（分子、原子、离子）以 确定位置的点在空间作有规则的排列，这些点群 具有一定的几何形状，称为结晶格子。 晶格结点:每个质点在晶格中所占有的位置 称为晶格的结点。 晶胞(unit cell)：晶体结构中具有代表性的 最小重复单位。
多原子离子的热化学半径：151页表3-5。 原子半径与离子半径的关系： 阳离子半径小于其原子半径，阴离子半径大于其原 子半径。
3-5-2 离子键
定义：阴阳离子通过静电作用力形成的化 学键。
1、离子键的特点： a、离子键的本质是静电作用力； b、离子键没有方向性；
晶体类型
熔点/℃
一、晶体类型： 二、同类晶体：
原子晶体＞离子晶体＞分子晶体 离子晶体: 离子半径越小，电荷数越多，
则离子键越强，熔沸点越高
比较物质熔点和沸点高低的规律
熔点/℃
金刚石 3550
晶体硅 1410
一、晶体类型： 二、同类晶体：
原子晶体＞离子晶体＞分子晶体 离子晶体: 原子晶体: 离子半径越小，电荷数越多，
冰醋酸、 尿素、 水晶、 Na2O
课堂练习题
例1、 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SiO2 B.CO2和H2O C.NaCl和HCl l4和KCl 例 2C 、下列物质的晶体中，不存在分子的是 （ ） (A)二氧化碳 (B)二氧化硫 (C)二氧化硅 (D)二硫化碳 例 3B 、下列晶体熔化时 ，不需要破坏化学键的是 （ ） A、金刚石 B、干冰 C、食盐 D、晶体硅
则离子键越强，熔沸点越高
共价键的键长越短，键能越大， 则共价键越强，熔沸点越高
比较物质熔点和沸点高低的规律
熔点/℃
SiF4 -90.4
Hale Waihona Puke SiCl4 -70.4SiBr4 5.2
SiI4 120
一、晶体类型： 二、同类晶体：
原子晶体＞离子晶体＞分子晶体 离子晶体: 原子晶体: 分子晶体: 离子半径越小，电荷数越多，
原子晶体的特点：
熔沸点很高，硬度很大。
哪些物质属于原子晶体？ 金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等
晶 体
硅
Si o
109º 28´
180º
共价键
四、金属晶体
常见金属晶体： 金属单质或合金 如：钠、钾、铜 有金属光泽、导电、 导热、延展性
金属晶体 分子晶体 原子晶体 离子晶体
金属晶体、分子晶体、原子晶体和离子晶体金属晶体：由金属键形成的单质晶体。
金属单质及一些金属合金都属于金属晶体，例如镁、铝、铁和铜等。
金属晶体中存在金属离子(或金属原子)和自由电子，金属离子(或金属原子)总是紧密地堆积在一起，金属离子和自由电子之间存在较强烈的金属键，自由电子在整个晶体中自由运动，金属具有共同的特性，如金属有光泽、不透明，是热和电的良导体，有良好的延展性和机械强度。
大多数金属具有较高的熔点和硬度，金属晶体中，金属离子排列越紧密，金属离子的半径越小、离子电荷越高，金属键越强，金属的熔、沸点越高。
例如周期系IA族金属由上而下，随着金属离子半径的增大，熔、沸点递减。
第三周期金属按Na、Mg、Al顺序，熔沸点递增。
根据中学阶段所学的知识。
金属晶体都是金属单质，构成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子（也就是金属的价电子）。
分子晶体：分子间以范德华力相互结合形成的晶体。
大多数非金属单质及其形成的化合物如干冰(CO2)、I2、大多数有机物，其固态均为分子晶体。
分子晶体是由分子组成，可以是极性分子，也可以是非极性分子。
分子间的作用力很弱，分子晶体具有较低的熔、沸点，硬度小、易挥发，许多物质在常温下呈气态或液态，例如O2、CO2是气体，乙醇、冰醋酸是液体。
同类型分子的晶体，其熔、沸点随分子量的增加而升高，例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增；非金属元素的氢化物，按周期系同主族由上而下熔沸点升高；有机物的同系物随碳原子数的增加，熔沸点升高。
但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子间，除存在范德华力外，还有氢键的作用力，它们的熔沸点较高。
分子组成的物质，其溶解性遵守“相似相溶[1]”原理，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性的有机溶剂，例如NH3、HCl极易溶于水，难溶于CCl4和苯；而Br2、I2难溶于水，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。
根据此性质，可用CCl4、苯等溶剂将Br2和I2从它们的水溶液中萃取、分离出来。
第三章晶体结构
三．其它晶体结构 1.金刚石结构
金刚石结构为面心立方格 子，碳原子位于面心立方的所 有结点位置和交替分布在立方 体内的四个小立方体的中心， 每个碳原子周围都有四个碳， 碳原子之间形成共价键。
一．面心立方紧密堆积结构
4. CaTiO3(钙钛矿)型结构 钙钛矿结构的通式为ABO3，其中，A2+ 、B4+或A1+ 、B5+金
属离子。CaTiO3在高温时为立方晶系，O2-和较大的Ca2+作面心 立方密堆，Ti4+填充于1/4的八面体空隙。Ca2+占据面心立方的 角顶位置。O2-居立方体六个面中心，Ti4+位于立方体中心。Z=1， CNCa2+=12 CNTi4+=6 ,O2-的配位数为6 （2个Ti4+和 4个Ca2+）。
一．面心立方紧密堆积结构 1. NaCl型结构
Cl-呈面心立方最紧密堆积，Na+则填充于全部的八面体空隙
中，（即阴离子位于立方体顶点和六个面的中心，阳离位于立
方 体 的 中 心 和 各 棱 的 中 央 ） 。 两 者 CN 均 为 6 ， 单 位 晶 胞 中 含 NaCl的个数Z=4 ，四面体空隙未填充。
一．面心立方紧密堆积结构 2. β-ZnS（闪锌矿）型结构
S2-位于面心立方的结点位置，Zn2+交错地分布于立方体内 的1/8小立方体的中心，即S2-作面心立方密堆，Zn2+填充于1/2的 四面体空隙之中，CN均为4，Z=4。β -ZnS是由[ZnS4]四面体以 共顶的方式相连而成。
离子晶体、分子晶体和原子晶体
离子晶体、分子晶体和原子晶体攀钢一中 高从俊【教学目标】1、了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的初步知识.2、懂得离子晶体和原子晶体不存在单个分子的原因.3、能从组成晶体的微粒、相互作用、物理性质入手，对离子晶体、分子晶体和原 子晶体进行比较，并能进行晶体类型和熔沸点的相互判断.【知识讲解】一、离子晶体定义：离子间通过离子键结合而成的晶体.说明：①以离子键结合的化合物就是离子化合物.离子化合物在室温下以晶体形式 存在.②离子晶体中微粒间的作用力为离子键.③在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列（见课本NaCl 、CsCl 的晶体结构）.④离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比.而不是表示分子组成的化学式.⑤一般说来，离子间存在较强的离子键，因此一般说来，离子晶体硬度较高、密度较大，难于压缩，难于挥发、有较高的熔点和沸点.⑥离子化合物熔沸点比较，其实质是比较阴阳离子间的作用力.例1、 关于化学键的下列叙述中正确的是A 、 离子化合物可能含有共价键B 、共价化合物可能含离子键C 、 离子化合物只含离子键D 、共价化合物中不含离子键解析：由简单离子构成的离子化合物是不含共价键的，由复杂离子（如NO 3－、 SO 42－、NH 4+、HS －等）构成的离子化合物是含有共价键的，所以A 对C 错.在共价化合物中只含有共价键，不含离了键，B 错.答案：AD例2、某物质晶体中，含A 、B 、C 三种元素，其排列方式如图所示（其中前后两面心上的B 原子不能画出）.晶体中A 、B 、CA 、1:3:1B 、2:3:1C 、2:2:3D 、1:3:3解析：在所给图中，A 被8每个晶胞中平均含A ：8×81=1，B 为2个重复单元所共用，在每个晶胞中面心B 占21，每个晶胞中平均含B ：21×6=3，每个晶胞中含C 为1，则A:B:C=1:3:1.答案：A例3、比较下列三组物质的熔点：①NaCl 和KCl ②NaCl 和NaI ③NaF 和KBr 解析：阴离子相同时，比较阳离子的半径，离子半径大则与阴离子的作用力小，离子键弱、熔点低.阳离子相同时，比较阴离子半径，阴离子半径大则与阳离子的作用力小，离子键弱则熔点低.如果相比较阳离子、阴离子半径均小子，则离子键必然相对强，熔点也必然相对高.答案：熔点：NaCl>KCl、NaCl>NaI、NaF>KBr二、分子晶体定义：分子间以分子间作用力（范德华力）相互结合的晶体.说明：①分子晶体可以是单质，也可是化合物②分子晶体中微粒间的作用力为范德华力（分子间作用力）③由于分子晶体中微粒间的作用力较小，因此分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度.④分子晶体中分子按一定规律在空间排列（见课本固态二氧化碳的晶体结构示意图）.⑤组成结构相似的物质，其化学式量越大，分子间作用力越大，该分子晶体的熔、沸点相对越高.①钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的______有关，随着______的增大，熔点依次降低.②硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物熔点与_____有关，随着______增大，______增大，故熔点依次升高.③钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与______有关，因为一般______比______熔点高.解析：第一栏熔点高，均为离子晶体；第二栏熔点低，可判断为分子晶体.由熔点变化规律及晶体类型，可总结出熔点变化规律的原因.答案：①半径，半径. ②分子相对质量，分子相对质量，分子间作用力. ③晶体类型，离子晶体、分子晶体.三、原子晶体定义：相邻原子间以共价键相结合而成空间网状结构的晶体.说明：①原子晶体可以为单质，也可是化合物②原子晶体中微粒间的作用力为共价键③由于原子晶体中，原子间用较强的共价键相结合，因而熔、沸点较高、硬度较大，并难溶于溶剂④原子晶体中，原子按一定规律在空间排列（见课本金刚石和石墨晶体结构示意图）⑤原子晶体熔点的比较其实质为键能的比较可视作为成键的两原子核间距离的比较即键长的比较.例5、比较三种原子晶体，金刚石、晶体硅、金刚砂（SiC）的熔沸点高低.解析：碳原子半径小于硅原子半径，C—C键长比Si—Si键键长短则键能大，键断裂吸收能量高，因此金刚石的熔沸点高于晶体硅的熔沸点，而C—Si键长介于C—C键和Si—Si键之间，因此熔沸点也介于之间.答案：熔沸点：金刚石>金刚砂>晶体硅.四、三种晶体的比较。
高中化学知识总结离子晶体、分子晶体和原子晶体
离子晶体、分子晶体和原子晶体[学法指导]在学习中要加强对化学键中的非极性键、极性键、离子键、晶体类型及结构的认识与理解；在掌握粒子半径递变规律的基础上，分析离子晶体、原子晶体、分子晶体的熔点、沸点等物理性质的变化规律；并在认识晶体的空间结构的过程中，培养空间想象能力及思维的严密性和抽象性。
同时，关于晶体空间结构的问题，很容易与数学等学科知识结合起来，在综合题的命题中具有广阔的空间，因此，一定要把握基础、领会实质，建立同类题的解题策略和相应的思维模式。
[要点分析]一、晶体固体可以分为两种存在形式：晶体和非晶体。
晶体的分布非常广泛，自然界的固体物质中，绝大多数是晶体。
气体、液体和非晶体在一定条件下也可转变为晶体。
晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体。
晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列，从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的，而且具有固定的熔点和规则的几何外形。
NaCl晶体结构食盐晶体金刚石晶体金刚石晶体模型钻石C60分子二、晶体结构1．几种晶体的结构、性质比较2．几种典型的晶体结构：（1）NaCl晶体（如图1）：每个Na+周围有6个Cl-，每个Cl-周围有6个Na+，离子个数比为1：1。
（2）CsCl晶体（如图2）：每个Cl-周围有8个Cs+，每个Cs+周围有8个Cl-；距离Cs+最近的且距离相等的Cs+有6个，距离每个Cl-最近的且距离相等的Cl-也有6个，Cs+和Cl-的离子个数比为1：1。
（3）金刚石（如图3）：每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围，以共价键结合成为正四面体结构并向空间发展，键角都是109°28'，最小的碳环上有六个碳原子。
（4）石墨（如图4、5）：层状结构，每一层内，碳原子以正六边形排列成平面的网状结构，每个正六边形平均拥有两个碳原子。
片层间存在范德华力，是混合型晶体。
熔点比金刚石高。
（5）干冰（如图6）：分子晶体。
（6）SiO2：原子晶体，空间网状结构，Si原子构成正四面体，O原子位于Si－Si键中间。
离子、分子、原子晶体
离子晶体、分子晶体、原子晶体离子晶体离子晶体是由阴、阳离子组成的，离子间的相互作用是较强烈的离子键。
离子晶体的代表物主要是强碱和多数盐类。
离子晶体的结构特点是：晶格上质点是阳离子和阴离子；晶格上质点间作用力是离子键，它比较牢固；晶体里只有阴、阳离子，离子晶体中可能含有分子如：CuSO4·5H2O就含有分子。
性质特点，一般主要有这几个方面：有较高的熔点和沸点，因为要使晶体熔化就要破坏离子键，离子键作用力较强大，所以要加热到较高温度。
硬而脆。
多数离子晶体易溶于水。
离子晶体在固态时有离子，但不能自由移动，不能导电，溶于水或熔化时离子能自由移动而能导电。
离子晶体的空间结构对称性1) 旋转和对称轴n重轴, 360度旋转, 可以重复n次：2) 反映和对称面晶体中可以找到对称面：3) 反演和对称中心晶体中可以找到对称中心：离子晶体熔沸点高低比较离子所带电荷越高，离子半径越小，则离子键越强，熔沸点越高。
例如：Al2O3 > MgO > NaCl > CsCl.。
原子晶体相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体原子晶体中，组成晶体的微粒是原子，原子间的相互作用是共价键，共价键结合牢固，原子晶体的熔、沸点高，硬度大，不溶于一般的溶剂，多数原子晶体为绝缘体，有些如硅、锗等是优良的半导体材料。
原子晶体中不存在分子，用化学式表示物质的组成，单质的化学式直接用元素符号表示，两种以上元素组成的原子晶体，按各原子数目的最简比写化学式。
常见的原子晶体是周期系第ⅣA族元素的一些单质和某些化合物，例如金刚石、硅晶体、SiO2、SiC等。
（但碳元素的另一单质石墨不是原子晶体，石墨晶体是层状结构，以一个碳原子为中心，通过共价键连接3个碳原子，形成网状六边形，属过渡型晶体。
）对不同的原子晶体，组成晶体的原子半径越小，共价键的键长越短，即共价键越牢固，晶体的熔，沸点越高，例如金刚石、碳化硅、硅晶体的熔沸点依次降低。
离子晶体、分子晶体和原子晶体
离子晶体、分子晶体和原子晶体（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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离子晶体、分子晶体和原子晶体
[学法指导]
在学习中要加强对化学键中的非极性键、极性键、离子键、晶体类型及结构的认识与理解；在掌握粒子半径递变规律的基础上，分析离子晶体、原子晶体、分子晶体的熔点、沸点等物理性质的变化规律；并在认识晶体的空间结构的过程中，培养空间想象能力及思维的严密性和抽象性。
同时，关于晶体空间结构的问题，很容易与数学等学科知识结合起来，在综合题的命题中具有广阔的空间，因此，一定要把握基础、领会实质，建立同类题的解题策略和相应的思维模式。
[要点分析]
一、晶体
固体可以分为两种存在形式：晶体和非晶体。
晶体的分布非常广泛，自然界的固体物质中，绝大多数是晶体。
气体、液体和非晶体在一定条件下也可转变为晶体。
晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体。
晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列，从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的，而且具有固定的熔点和规则的几何外形。
NaCl晶体结构
食盐晶体
金刚石晶体金刚石晶体模型
钻石
C60分子
二、晶体结构
1．几种晶体的结构、性质比较
类型离子晶体原子晶体分子晶体构成粒子阴、阳离子原子分子相互作用离子键共价键分子间作用力硬度较大很大很小熔沸点较高很高很低导电性溶液或熔化导电一般不导电不导电
溶解性一般易溶于水难溶水和其他溶剂相似相溶
典型实例NaCl、KBr等金刚石、硅晶体、SiO2、SiC 单质：H2、O2等
化合物：干冰、H2SO4
2．几种典型的晶体结构：
（1）NaCl晶体（如图1）：每个Na+周围有6个Cl-，每个Cl-周围有6个Na+，离子个数比为1：1。
（2）CsCl晶体（如图2）：每个Cl-周围有8个Cs+，每个Cs+周围有8个Cl-；距离Cs+最近的且距离相等的Cs+有6个，距离每个Cl-最近的且距离相等的Cl-也有6个，Cs+和Cl-的离子个数比为1：1。
（3）金刚石（如图3）：每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围，以共价键结合成为正四面体结构并向空间发展，键角都是109°28'，最小的碳环上有六个碳原子。
（4）石墨（如图4、5）：层状结构，每一层内，碳原子以正六边形排列成平面的网状结构，每个正六边形平均拥有两个碳原子。
片层间存在范德华力，是混合型晶体。
熔点比金刚石高。
（5）干冰（如图6）：分子晶体。
（6）SiO2：原子晶体，空间网状结构，Si原子构成正四面体，O原子位于Si－Si键中间。
（SiO2晶体中不存在SiO2分子，只是由于Si原子和O原子个数比为1∶2，才得出二氧化硅的化学式为SiO2）
紫水晶大水晶
二氧化硅晶体模型
3．离子晶体化学式的确定
确定离子晶体的化学式实际上是确定晶体中粒子个数比。
其方法如下：
（1）处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有1/8属于该晶胞。
（2）处于棱上的粒子同时为4个晶胞共有，每个粒子有1/4属于该晶胞。
（3）处于面心上的粒子，同时为2个晶胞共有，每个粒子有1/2属于该晶胞。
（4）处于晶胞体心的粒子，则完全属于该晶胞。
4．根据物质的物理性质判断晶体的类型
（1）在常温下呈气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体（Hg除外），如H2O、H2等。
对于稀有气体，虽然构成物质的粒子为原子，但应看作单原子分子，因为粒子间的相互作用力是范德华力，而非共价键。
（2）在熔融状态下能导电的晶体（化合物）是离子晶体。
如：NaCl熔融后电离出Na＋和
Cl－，能自由移动，所以能导电。
（3）有较高的熔、沸点，硬度大，并且难溶于水的物质大多为原子晶体，如晶体硅、二氧化硅、金刚石等。
（4）易升华的物质大多为分子晶体。
三、分子间作用力和氢键
1．分子间作用力
分子间作用力又叫范德华力，是分子与分子之间微弱的相互作用，它不属于化学键范畴。
分子间作用力广泛存在于分子与分子之间，由于相互作用很弱，因此只有分子与分子充分接近时，分子间才有作用力。
2．氢键
氢键是在分子间形成的，该分子中必须含有氢原子，且另一种原子吸引电子的能力很强且原子半径较小（具体有F、O、N三种元素），只有这样才能形成氢键。
常见的能形成氢键的分子主要有HF、H2O、NH3、乙醇等。
氢键的实质也是静电作用，氢键的强度比分子间作用力稍强，但比化学键弱的多，它仍不属于化学键范畴。
氢键对物质熔、沸点的影响结果是使物质的熔点和沸点均升高。
例如H2O和H2S的组成与结构相似，相对分子质量H2S>H2O，若仅以分子间作用力论，H2S的熔、沸点应大于H2O，可实际上H2O在常温状态下是液态，而H2S在通常状态下是气态，说明H2O的熔、沸点比H2S高，原因就是H2O分子中存在H…O键。
四、物质的熔沸点比较及规律
（1）不同类型的晶体，一般来讲，熔沸点按原子晶体>离子晶体>分子晶体。
（2）由共价键形成的原子晶体中，原子半径越小的，键长越短，键能越大，晶体的熔、沸点越高。
如熔点：金刚石>石英>碳化硅>晶体硅。
（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，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔沸点就越高，如熔点：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。
（4）分子晶体：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高；如Cl2<Br2<I2。
组成和结构不相似的物质，相对分子质量越大、分子极性越大，其熔沸点就越高，如熔、沸点：CO>N2。
[例题分析]
例1．下面的叙述正确的是（）
A、离子化合物中可能含有共价键
B、分子晶体中不会有离子键
C、分子晶体中的分子内一定有共价键
D、原子晶体中一定有非极性共价键
[分析与解答]
若离子化合物中某种离子由两种或两种以上元素组成。
如NH4+、OH-、SO42-等。
则其离子内部有共价键。
分子晶体的构成粒子是分子，分子间只有分子间作用力，分子内除稀有气体外，都只有共价键，故（A）、（B）正确。
（C）未提到稀有气体分子是单原子分子，无任何化学键。
由两种原子形成的原子晶体SiO2等，其原子间以极性键结合，无非极性键。
答案：（A）、（B）
例2．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（）
A、SO2和SiO2
B、CO2和H2O
C、NaCl和HCl
D、CCl4和KCl
[分析与解答]
A、SO2和SiO2的化学键相同，都是极性共价键，但晶体类型不同，SO2是分子晶体，SiO2是原子晶体；
B、CO2和H2O的化学键都是共价键，且都属于分子晶体；
C中的NaCl和HCl化学键类型不同，NaCl为离子键，HCl为极性共价键，且晶体类型也不同，NaCl为离子晶体，HCl为分子晶体；
D中CCl4和KCl的化学键不同，CCl4是极性共价键，KCl中是离子键且晶体类型也不同，CCl4为分子晶体，KCl为离子晶体。
答案：B
例3．
（1）中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。
NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2-的核间距离为a×10-8cm，计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量为74.7g·mol-1）。
（2）天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷。
例如在某种NiO晶体中就存在如图7所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。
其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。
某氧化镍品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
[分析与解答]
（1）根据NaCl晶体结构，隔离出一个小立体（如图8），小立方体的每个顶点离子为8个
小立方本共用，因此小立方体含O2-：4×=，含Ni2+：4×=，即每个小立方体含有个（Ni2+-O2-）离子对。
则若含有1mol NiO，需2N A个小立方体，所以密度
r=
（2）设1mol Ni0.97O中含Ni3+ xmol，Ni2+ (0.97-x)mol
根据晶体呈电中性3x mol +2(0.97-x)mol=2×1mol
解之x=0.06，Ni2+为(0.97-x)mol=0.91mol
离子数之比Ni3+∶Ni2+=0.06∶0.91=6∶91
另解：
也可由题设的演变过程，用数学方法处理。
设1mol晶体中存在xmol空缺，同时有2xmol Ni3+，
取代了2x mol Ni2+，所以Ni3+的个数2x与Ni2+的个数(1-x-2x)之和为0.97，即：2x+(1-x-2x)=0.97，x=0.03。
∴Ni3+∶Ni2+个数比=2x：(1-3x)=2×0.03：(1-3×0.03)=6∶91。