第三章晶体结构与性质
选修3第三章第一节晶体的常识课件
学与问
教材62页
1.某同学在网站上找到一张玻璃的结构示意图如图所示 这张图说明玻璃是不是晶体？为什么？
不是晶体，粒子排列无序，没有晶体的自范性。
2. 根据晶体物理性质的各向异性的特点，人们很容易识别用 玻璃仿造的假宝石，你能列举出一些可能有效的方法鉴别 假宝石吗？
A、采用X-射线衍射实验：当X射线照射假宝石 时，不能使X射线产生衍射，只 有散射效应。(X-射线衍射实验是区分晶体与非晶体最可靠的科学方法)
晶体特性 4
对称性
晶体的外形和内部结构都有特定 的对称性。如规则的食盐晶体具有立
方体外形，既有轴对称又有面对称性
。
晶体特性 5
X-射线衍射实验
区别晶体与非晶体最可靠的方法是利用X-射线衍射实验
晶体特点小结
晶体特性
区分晶体与非晶体实例
具有规则的几何外形（自范性） 具有各向异性 具有固定的熔点 对称性
水晶与石蜡 云母与玻璃
海波与蜡
X-射线衍射实验 鉴宝专家鉴宝 自范性是晶体与非晶体的本质差异 区别晶体与非晶体最可靠的方法是利用x-射线衍射实验
晶体形成途径
凝固：熔融态物质凝固
凝华：气态物质冷却不经液态直接凝固
结晶：溶质从溶液中析出
晶体的分类
离子型晶体
原子型晶体
晶体
分子型晶体 金属型晶体 混合型晶体
晶体与非晶体本质差异 自范性 微观结构
晶 体 非 晶 体
有（能自发呈现多面 原子在三维空间里呈周 体外形） 期性有序排列
没有（不能自发呈现 多面体外形）
原子排列相对无序
晶体特性 2
物理性质的各向异性
各向异性：在不同的方向上表现出不同的物理性质
人教版高中化学选择性必修第2册 第三章 晶体结构与性质本章总结3
构建·知识网络
总结·专题提升
典练·素养提升
对话·命题专家
化学 选择性必修第2册 配人教版
第三章 晶体结构与性质
晶 体 结 构 与 性 质晶 体晶 体 的 分 类金离属子晶晶体体12345123良定 构微 物实定 构 微好义 成粒 理例义 成 粒的： 晶间 性：： 晶 间延金 体的 质固通 体 的展属 的相 ：态过 的 相性原 微互 熔金离 微 互、子 粒作 点属子 粒 作导通 ：用 相单键 ： 用电过 金力 差质结 阴 ：性金 属： 较、合 离 离、属 阳金 大合而 子 子导键 离属 ，金形 和 键热结 子键 硬成 阳性合 和度的 离而 自相晶 子形 由差体成 电较的 子大晶，体有
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第三章 晶体结构与性质
3．金属晶胞中原子空间利用率的计算 空间利用率＝晶球胞体体积积×100%＝VV晶球胞×100%，球体积为金属原子的 总体积。 其中球体积(或晶胞的粒子)体积＝n×43πr3(r 为金属晶胞中球的原子 半径)。
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第三章 晶体结构与性质
②非长方体晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。如图所示的 正三棱柱形晶胞中：
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2．晶体密度及微粒间距离的计算
第三章 晶体结构与性质
构建·知识网络
晶
体
结
配合物一定含配位键 有配位键不一定是配合物
构 与性 质晶体配位键和配合物配 配合 合物 物的 的形 构成 成硫 银 铁酸 氨 离铜 溶 子溶 液 的液 的 检中 形 验加 成氨水
3晶体结构与性质知识点讲解
第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体①晶体：是内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。
②非晶体：是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。
2、晶体的特征（1）晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。
①自范性：a．晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。
b．“自发”过程的实现，需要一定的条件。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
②均一性：指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。
③各向异性：同一晶体构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的性质也随方向的不同而有所差异。
④对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
在外形上，常有相等的对称性。
这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复，这就是对称性。
晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。
⑤最小内能：在相同的热力学条件下，晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较，其内能最小。
⑥稳定性：晶体由于有最小内能，因而结晶状态是一个相对稳定的状态。
⑦有确定的熔点：给晶体加热，当温度升高到某温度便立即熔化。
⑧能使X射线产生衍射：当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。
X射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使X射线产生衍射。
利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。
非晶体物质没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
（2）晶体SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形，而非晶体SiO2无规则的几何外形。
②晶体SiO2的外形和内部质点的排列高度有序，而非晶体SiO2内部质点排列无序。
③晶体SiO2具有固定的熔沸点，而非晶体SiO2无固定的熔沸点。
④晶体SiO2能使X射线产生衍射，而非晶体SiO2没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
高中化学第3章晶体结构与性质研究与实践明矾晶体的制备新人教版选择性必修2
3．制备明矾晶体的实验步骤 (1) 在 玻 璃 杯 中 放 入 比 室 温 高 10 ～ 20 ℃ 的 水 ， 并 加 入 明 矾 晶 体 [KAl(SO4)2·12H2O]，用筷子搅拌，直到有少量晶体不能再溶解。此时得 到的溶液为饱和溶液。 (2)待溶液自然冷却到比室温略高3～5 ℃时，把溶液倒入洁净的碗 中，用硬纸片盖好，静置一夜。 (3)从碗中选取2～3粒形状完整的小晶体作为晶核。将所选的晶核用 细线轻轻系好。
(2) 晶 体 B 的 主 要 成 分 是 _____K_N__O_3______ ， 含 有 的 少 量 杂 质 是 ______N_a_C__l_____，要除去晶体B中的少量杂质的方法是__ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ_重__结__晶____。
(3)用少量热水淋洗晶体也是一种除去晶体中少量杂质的方法，这种 方法适用于晶体___A___(填“A”或“B”)。
有关装置如图，回答下列问题：
(1) 通 入 HCl 的 作 用 是 抑 制 AlCl3 水 解 和 ________增__加___c(_C__l－__)，__有___利_ _于__A_lC__l3_·_6_H_2_O__结__晶_______。
(2) 步 骤 Ⅰ 中 抽 滤 时 ， 用 玻 璃 纤 维 替 代 滤 纸 的 理 由 是 __溶__液___有___强_ _酸__性__，__会__腐__蚀__滤__纸____，洗涤时，合适的洗涤剂是__饱__和__氯__化__铝__溶__液___。
4．试讨论快速制备明矾晶体的条件。 提示：①溶液一定要用饱和溶液，若溶液不饱和，则结晶速度很 慢。 ②溶剂应用蒸馏水，不能用自来水。因自来水里含其他金属离子及 杂质，会影响晶体的生长速度和形状。 ③冷却热饱和溶液时，应自然冷却。快速冷却虽能够得到晶体，但 属于沉底、细小晶体，得不到大晶体。温度下降越快，晶体越小。 ④溶液一定要纯净。里面若含有杂质，就在溶液中形成多个晶核， 这样不利于大晶体的生长。
高中化学知识点总结：第三章晶体结构与性质
第三章晶体结构与性质课标要求1.了解化学键和分子间作用力的区别。
2.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
3.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
4.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
5.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
要点精讲一.晶体常识1.晶体与非晶体比较2.获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。
③溶质从溶液中析出。
3.晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学中常见的晶胞为立方晶胞立方晶胞中微粒数的计算方法如下：注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状二.四种晶体的比较2．晶体熔、沸点高低的比较方法（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高．如熔点：金刚石＞碳化硅＞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，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。
（4）分子晶体①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
（5）金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。
三.几种典型的晶体模型。
高中化学选修3人教版：第三章晶体结构与性质-归纳与整理
NaCl<MgCl2
原子晶体：原子半径越小，共价键键能越大，熔沸点越高。
Si，SiO2，SiC
SiO2>SiC > Si
分子晶体：结构相似的分子，分子量越大，分子间作用力
越大，熔沸点越高。
F2，Cl2，Br2，I2
F2 < Cl2 < Br2 < I2
三.四种晶体的比较
晶体类型 离子晶体 晶体粒子 阴、阳离子
60°
(W/124) ×6 ×NA
晶体中Na+和Cl-间最 小距离为a cm， 计 算NaCl晶体的密度
4 58.5g mol 1 N A mol 1
(2acm)3
29.25 a3 NA
g
cm3
第一单元 晶体的 类型与性质
2、晶体举例：
NaCl的晶体结构：
6：6
CsCl的晶体结构：
《晶体结构与性质 －归纳与整理》
一、晶体与非晶体
1.晶体与非晶体的区别
自范性
微观结构
晶体 有(能自发呈现多面体外 原子在三维空间里
形)
呈周期性有序排列
非晶体 没有(不能自发呈现多面 原子排列相对无序 体外形)
(1)晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里 呈现周期性的有序排列的宏观表象.
• (2)晶体自范性的条件之一:生长速率适当.
2.晶体形成的途径
• 熔融态物质凝固. • 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华). • 溶质从溶液中析出.
3.晶体的特性
• 有规则的几何外形 • 有固定的熔沸点 • 物理性质(强度、导热性、光学性质等）各
向异性
二.晶胞
• 1.定义:晶体中重复出现的最基本的结构单元
第3章 第2节 第2课时 共价晶体(讲义)【新教材】
一、共价晶体的概念及其性质1．共价晶体的结构特点及物理性质(1)概念相邻原子间以共价键相结合形成共价键三维骨架结构的晶体。
(2)构成微粒及微粒间作用(3)物理性质①共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点很高，硬度很大，难溶于常见溶剂，一般不导电。
①结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。
2．常见共价晶体及物质类别(1)某些单质：如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石等。
(2)某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。
(3)极少数金属氧化物，如刚玉(α-Al2O3)等。
二、常见共价晶体结构分析1．金刚石晶体金刚石晶体中，每个碳原子均以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成C—C—C夹角为109°28′的正四面体结构(即金刚石中的碳采取sp3杂化轨道形成共价键)，整块金刚石晶体就是以共价键相连的三维骨架结构。
其中最小的环是六元环。
2.二氧化硅晶体(1)二氧化硅晶体中，每个硅原子均以4个共价键对称地与相邻的4个氧原子相结合，每个氧原子与2个硅原子相结合，向空间扩展，形成三维骨架结构。
晶体结构中最小的环上有6个硅原子和6个氧原子，硅、氧原子个数比为1①2。
(2)低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，而没有封闭的环状结构。
这一结构决定了它具有手性。
熔点/① 194 -70 2180 ＞3500 1410 沸点/①18157365048272355A ．SiCl 4、AlCl 3是分子晶体B ．晶体硼是共价晶体C ．晶体硅是共价晶体D ．金刚石中的C -C 键比晶体硅中的Si -Si 键弱 9．工业制玻璃时，主要反应的化学方程式为：Na 2CO 3+SiO 2高温−−−→Na 2SiO 3+CO 2↑完成下列填空：(1)钠原子核外电子排布式为___________。
高二化学晶体结构与性质(配合物与超分子)
[解析] (1)[Zn(NH3)4]Cl2 中[Zn(NH3)4]2＋与 Cl－形成离子键，而 1 个 [Zn(NH3)4]2＋中含有 4 个 N→Zn 键(配位键)和 12 个 N—H 键，共 16 个 σ 键， 故 1 mol 该配合物中含有 16 mol σ 键，即 16NA。
(2)Zn2＋的配位原子个数是 4，所以其配位数是 4，故 A 错误；该配合物 中氮原子提供孤电子对，所以 NH3 是配体，故 B 错误；[Zn(NH3)4]Cl2 中外 界是 Cl－，内界是[Zn(NH3)4]2＋，故 C 正确；该配合物中，锌离子提供空轨道， 氮原子提供孤电子对，所以 Zn2＋和 NH3 以配位键结合，属于特殊共价键， 不属于离子键，故 D 错误。
(2)配合物的形成
实验操作
实验现象
有关离子方程式
滴加氨水后，试管中首
先出现蓝色沉淀，氨水 过量后沉淀逐渐溶解， Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓
＋2NH＋ 4 、Cu(OH)2＋4NH3===
滴加乙醇后析出深蓝 [Cu(NH3)4]2＋＋2OH－
色晶体
[Cu(NH3)4]SO4·H2O
A．Ag＋、NH3
B．H2O、H＋
C．Co3＋、CO
D．Ag＋、H＋
D [配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对，另一方能 提供空轨道，A、B、C 三项中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空轨道，NH3、 H2O、CO 能提供孤电子对，所以能形成配位键，而 D 项 Ag＋与 H＋ 都只能提供空轨道，而无法提供孤电子对，所以不能形成配位键。]
第三章 晶体结构与性质 第四节 配合物与超分子
一、配合物 1．配位键 (1)概念：成键原子一方提供 孤电子对，另一方提供空轨道 形成 的共价键。
高中化学第3章晶体结构与性质第1节物质的聚集状态与晶体的常识新人教版选择性必修2
(3)固定的熔点。
4．晶体与非晶体的测定方法
测定 测熔点
晶体有固定的熔点非晶体没有固定的熔点
方法 可靠方法
对固体进行_____X_射__线__衍__射______实验
正|误|判|断 1.晶体有自范性且其微粒排列有序，在化学性质上表现各向异性。 (×) 2．熔融态物质快速冷却即得到晶体。( × ) 3．粉末状的固体也有可能是晶体。( √ ) 4．晶体一定比非晶体的熔点高。( × ) 5．有规则几何外形的固体一定是晶体。( × )
②气态和液态物质不一定都是由分子构成。如等离子体是由 ___电__子____、____阳__离__子____和____电__中__性__粒__子______(分子或原子)组成的整 体上呈电中性的气态物质；离子液体是熔点不高的仅由___离__子____组成 的液体物质。
2．人们对物质聚集状态的认识历程 (1) 物 质 的 聚 集 状 态 除 了 固 态 、 液 态 、 气 态 ， 还 有 ___晶__态____ 、 __非__晶__态____，以及介乎___晶__态___和___非__晶__态_____之间的___塑__晶__态_____、 液晶态等。 (2)液晶：介于液态和晶态之间的物质状态。 ①分类：热致液晶和溶致液晶。 ②性质：既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的某 些物理性质，如导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性。 ③应用：液晶在制造液晶显示器、合成高强度液晶纤维等领域被广 泛应用。
二、晶体与非晶体
1．晶体与非晶体的本质差异
有
周期性有序
无
无序
2.获得晶体的三条途径 (1)___熔__融__态_____物质凝固。 (2)___气__态____物质冷却不经液态直接___凝__固____(凝华)。 (3)___溶__质____从溶液中析出。
人教版高二化学选修物质结构与性质第三章晶体
卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物等。
分子间作用力与熔、沸点的关系
温度/℃
200
I2 沸
150
点
熔点
100
I2
50
Br2
100 150
。
2. 在SiO2 晶体中，每个硅原子形成 个共价键2；每个氧原子形成 3. 在SiO2 晶体中，最小环为 元环。
个共价键； 1：2
4 2
12
4.每个十二元环中平均含有硅原子
=6×1/1 硅原子个数与Si－O 共价键个数之是
=12×1/6=2 ；氧原子个数与Si－O 共价键个数之比是 1：。4
熔沸点很高，硬度很大，难溶于一般溶剂。
金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。
4、 原子晶体的特点
①、晶体中
单个分子存在；没化有学式只代表
。
原子个数之比
②、熔、沸点
；硬度 ； 很溶高于一般溶剂； 导电。 很 大
难
不
5、 影响原子晶体熔沸点、硬度大小的因素： 共价键的强弱 键长的大小
一般形成共价键的两原子半径越小键长越小，键能越 ，原子晶体的熔沸点越 ，硬度越 。 大
1.金属键
（1）定义： 金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。
（2）形成 成键微粒: 金属阳离子和自由电子 存 在: 金属单质和合金中
（3）方向性: 无方向性
三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系
1、金属晶体结构与金属导电性的关系
【讨论1】 金属为什么易导电？ 在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下
选修3《物质结构与性质》第三章 晶体结构与性质 第一节 晶体常识(导学案)
第三章晶体结构与性质第一节晶体常识▍课标要求▍1．初步了解晶体知识，知道晶体与非晶体的本质差异。
2．学会识别晶体与非晶体的结构示意图。
3．掌握晶胞的概念以及晶胞中粒子个数的计算方法。
要点一晶体与非晶体1．晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体微粒在三维空间里呈排列非晶体微粒排列相对23．晶体的特点4．区分晶体与非晶体(1)测熔点：晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点。
(2)最可靠的科学方法是：对固体进行实验。
思考1：(1)晶体为什么有自范性？(2)晶体一定是固体，固体一定是晶体吗？要点二晶胞1．概念描述晶体结构的叫做晶胞。
2．晶体和晶胞的关系一般来说，晶胞都是体，晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
(1)“无隙”是指相邻晶胞之间。
(2)“并置”是指所有晶胞都是排列的，取向。
(3)所有晶胞的、内部的原子及几何排列是完全相同的。
3．晶胞中粒子个数的计算(以铜晶胞为例)晶胞的顶角是个晶胞共用的，棱上的原子是4个晶胞共用的，面上的原子是个晶胞共用的(如图所示)。
铜晶胞金属铜的一个晶胞所含的原子数有个。
思考2：铜晶胞含有4个铜原子，为什么不是14个？考点一晶体与非晶体的区别1．晶体和非晶体在结构上的差异，导致它们在性质上有所不同。
2．根据固体是否具有自范性、物理性质是否体现各向异性、有无固定熔沸点、外形和内部质点排列是否高度有序，可以判断是晶体还是非晶体。
【例题1】下列叙述正确的是()A．具有规则几何外形的固体一定是晶体B．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形C．具有各向异性的固体一定是晶体D．一种物质不是晶体就是非晶体【变式1】不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是()A．石墨和金刚石是同素异形体B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列C．石墨的熔点为3 625 ℃D．在石墨的X－射线衍射图谱上有明锐的谱线判断晶体的“4点”注意事项(1)晶体一般属于纯净物。
(2)微观上，晶体中的微粒在三维空间呈周期性有序排列，表现在外观上晶体往往有规则的几何外形。
第一节 晶体的常识
第三章 晶体结构与性质
晶体具有固定的熔、沸点，给晶体加热时，当温度升高到某温
度时便立即熔化或汽化，在熔化过程中，温度始终保持不变，
而非晶体没有固定的熔、沸点。
(4)依据能否发生 X-射线衍射(最科学的区分方法)
当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。
X-射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想
栏目 导引
第三章 晶体结构与性质
4．晶体与非晶体的测定方法
测定方法
晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔 测熔点
点
可靠方法 对固体进行__X__射__线__衍__射____实验
栏目 导引
第三章 晶体结构与性质
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列
举反例)
语句描述
正误 阐释错因或列举反例
4．如图是某固体的微观结构示意图，请认真观察两图，判断下 列说法正确的是( )
栏目 导引
第三章 晶体结构与性质
A．两种物质在一定条件下都会自动形成有规则的几何外形的晶 体 B．Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性 C．Ⅱ形成的固体一定有固定的熔、沸点 D．二者的 X-射线图谱是相同的 解析：选 B。观察结构图可知，Ⅰ中微粒呈周期性有序排列， Ⅱ中微粒排列不规则，故Ⅰ为晶体，Ⅱ为非晶体。晶体有各向 异性，具有固定的熔、沸点，非晶体没有固定的熔、沸点，用 X-射线衍射实验检验晶体和非晶体，图谱明显不同，故应选 B。
解析：选 A。通常人们习惯采用的晶胞都是平行六面体，但并 非所有的晶胞都是平行六面体，A 项错误。由晶胞的概念和晶 体的特征可知 B、C 项正确。整块晶体可看作是数量巨大的晶 胞“无隙并置”而成，所以晶胞与晶体的密度是相等的，D 项 正确。
高中化学选修三_晶体结构及性质
晶体构造与性质一、晶体的常识1.晶体与非晶体晶体与非晶体的本质差异自性微观构造晶体有〔能自发呈现多面体外形〕原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体无〔不能自发呈现多面体外形〕原子排列相对无序晶体呈现自性的条件：晶体生长的速率适当得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出特性：①自性；②各向异性〔强度、导热性、光学性质等〕③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射〔区分晶体和非晶体最可靠的科学方法〕2.晶胞--描述晶体构造的根本单元.即晶体中无限重复的局部一个晶胞平均占有的原子数=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心的原子数思考：以下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图.它们分别平均含几个原子.eg：1.晶体具有各向异性。
如蓝晶〔Al2O3·SiO2〕在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。
晶体的各向异性主要表现在〔〕①硬度②导热性③导电性④光学性质A.①③B.②④C.①②③D.①②③④2.以下关于晶体与非晶体的说确的是〔〕A.晶体一定比非晶体的熔点高B.晶体一定是无色透明的固体C.非晶体无自性而且排列无序D.固体SiO2一定是晶体3.以下图是CO2分子晶体的晶胞构造示意图.其中有多少个原子.二、分子晶体与原子晶体1.分子晶体--分子间以分子间作用力〔德华力、氢键〕相结合的晶体注意：a.构成分子晶体的粒子是分子b.分子晶体中.分子的原子间以共价键结合.相邻分子间以分子间作用力结合①物理性质a.较低的熔、沸点b.较小的硬度c.一般都是绝缘体.熔融状态也不导电d.“相似相溶原理〞：非极性分子一般能溶于非极性溶剂.极性分子一般能溶于极性溶剂②典型的分子晶体a.非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX等b.酸：H2SO4、HNO3、H3PO4等c.局部非金属单质:：X2、O2、H2、S8、P4、C60d.局部非金属氧化物：CO2、SO2、NO2、N2O4、P4O6、P4O10等f.大多数有机物：乙醇.冰醋酸.蔗糖等③构造特征a.只有德华力--分子密堆积〔每个分子周围有12个紧邻的分子〕CO2晶体构造图b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的构造为例.可说明氢键具有方向性④笼状化合物--天然气水合物2.原子晶体--相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状构造的晶体注意：a.构成原子晶体的粒子是原子 b.原子间以较强的共价键相结合①物理性质a.熔点和沸点高b.硬度大c.一般不导电d.且难溶于一些常见的溶剂②常见的原子晶体a.某些非金属单质：金刚石〔C〕、晶体硅(Si)、晶体硼〔B〕、晶体锗(Ge)等b.某些非金属化合物：碳化硅〔SiC〕晶体、氮化硼〔BN〕晶体c.某些氧化物：二氧化硅〔SiO2〕晶体、Al2O3金刚石的晶体构造示意图二氧化硅的晶体构造示意图思考：1.怎样从原子构造角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体〞.这种说法对吗.eg：1.在解释以下物质性质的变化规律与物质构造间的因果关系时.与键能无关的变化规律是〔〕A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.N2可用做保护气2.氮化硼是一种新合成的无机材料.它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。
人教版初中高中化学选修二第三章《晶体结构与性质》知识点(含答案解析)
一、选择题1．下列说法正确的是A．NaH与KCl均含离子键B．NH4Cl含N-H共价键，是共价化合物C．HCl在水中可电离出H+和Cl－，是离子化合物D．工业合成氨反应中有非极性键的断裂和生成答案：A解析：A. NaH由钠Na+和H-构成、与KCl均含离子键，A正确；B. NH4Cl由铵离子和氯离子构成，是离子化合物，铵离子内含N-H共价键，B错误；C. HCl分子在水中被破坏，可电离出H+和Cl－，HCl是共价化合物，C错误；D. 工业合成氨反应中氮气和氢气参加反应，分子内非极性键断裂，反应生成的氨分子内存在共价极性键，D错误；答案选A。
2．下列物质中，既含有离子键，又含有非极性共价键的是（）A．H2O B．CaCl2C．NH4Cl D．Na2O2答案：DH O是共价化合物，只含极性共价键，A不符合题意；解析：A.2CaCl是离子化合物，只含离子键，B不符合题意；B. 2NH Cl是离子化合物，其中铵根离子中含有极性共价键，铵根离子和氯离子之间存在C. 4离子键，C不符合题意；D. Na2O2是离子化合物，钠离子和过氧根离子之间存在离子键，两个氧原子之间存在非极性共价键，D符合题意。
综上所述，既含离子键，又含非极性共价键的是选项D。
答案选D。
3．下列有关性质的比较中，正确的是A．键的极性：N－H<O－H<F－HB．第一电离能：Na<Mg<AlC．硬度：白磷>冰>二氧化硅D．熔点：＞答案：A解析：A.非金属性强到弱的是N＜O＜F，与氢元素形成共价键时，极性由小到大分别是N-H＜H-O＜H-F，故A正确；B.同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量最低，第一电离能：Mg＞Al＞Na，故B错误；C.白磷、冰均为分子晶体，二氧化硅为原子晶体，原子晶体的硬度大，则硬度：二氧化硅＞白磷＞冰，故C错误；D.邻位的形成了分子内氢键，熔沸点比形成分子间氢键的对位取代物更低，所以熔点＜，故D错误。
高二化学选修晶体结构与性质全章
钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2； 碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8； 金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。
◆
典例分析 例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了 金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是 该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱 柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼 原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为
◆
6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶 胞)的结构.请回答： (1)该化合物的化学式为_C_a_T_i_O_3_. (2)在该化合物晶体中，与某个钛离 子距离最近且相等的其他钛离子共
有____6______个.
(3)设该化合物的相对分子质量为M， 密度为 ag / cm3 阿伏加德罗常数为
氧（O2）的晶体结构
碳60的晶胞
（与每个分子距离最近的相同分子共有12个 ）
干冰的晶体结构图
分子的密堆积
（与CO2分子距离最近的 CO2分子共有12个 ）
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构
4、晶体结构特征
（1）密堆积 只有范德华力，无分子间氢键——分子
密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12 个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。 （2）非密堆积
NA，则晶体中钙离子与钛离子之间 的最短距离为_______.
7、如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元） 已知晶体中2个最近的Cs+核间距离为acm，氯化铯 的相对分子质量为M，NA为阿佛加德
罗常数，则CsCl晶体的密度为
（单位：克/cm3）
A、8M/a3NA C、M/a3NA
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⑶晶体有各向异性
★晶体的强度、导热性、光学性质等物理性 质常因晶体取向不同而异，叫做各向异性。 ①晶体导热性的各向异性的实验验证方法
在水晶的柱面上涂一层蜡，用红热的针接
触蜡面中央，蜡熔化成椭圆形而不呈圆形，
这是由于水晶柱面长轴方向与短轴方向传热
速度不同。
柱 面 涂 蜡 的 水 晶 表 面 涂 蜡 的 玻 璃
3．形成晶体的途径：
⑴ 熔融态物质凝固 ：熔融态物质经冷却后凝 固。如从熔融态结晶出硫晶体。
从熔融态结晶出来的硫晶体
⑵ 凝华 ：气态物质冷却不经液态直接凝固。 如凝华得到碘晶体。
[实验3-1] 碘的升华和凝华 现象： 烧杯内有紫色蒸 气产生，表面皿 底部有紫黑色晶 体生成。 凝华得到的碘
⑶ 结晶 ：加热蒸发溶液或冷却饱和溶液，使 溶质从溶液中析出。如从饱和溶液中析出硫酸 铜晶体。
从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体
4.晶体的特征
⑴晶体有固定的几何外形
K2Cr2O7晶体
KNO3晶体 某些晶体的显微照片
萘晶体
非晶体由于内部质点排列不规则，所以没有 一定的结晶外形。如：石蜡、玻璃、沥青、水 泥等，根据不加热晶体，达到熔点时，即开始熔化。 在没有全部熔化以前，继续加热，温度不再 上升，这时所供给的热都用来使晶体熔化， 完全熔化后，温度才开始上升。 ☆加热非晶体时，温度升高到某一程度后 开始软化，流动性增加，最后变成液体。从 软化到完全熔化，中间经过一定的较长的温 度范围，并且在这个过程中，没有固定的熔 解热效应。
2．晶体和非晶体的本质差异 自范性
有(能自发呈 现多面体外 形) 没有(不能自 发呈现多面体 外形)
微观结构
原子在三维空 间里呈周期性 有序排列 原子排列相 对无序
晶体
非晶体
晶体能自发呈现 ★晶体的自范性是指__________________ 多面体外形 的性质，从本质上讲，晶体 _____________ 晶体中粒子在微观空间里呈现 的自范性是____________________________ 周期性的有序排列 的宏观表象。 ____________________
第三章 晶体结构与性质
第一节 晶体的常识 第1课时 晶体与非晶体
金刚石 氯 化 钠
硝酸钾
钻石
Be3Al2Si6O18
1．固体物质的分类
根据构成固体物质的微观结构是否具有周 期性 ，可将固体分为 晶体 和 非晶体 ， 晶体 具有周期性的微观结构， 而 非晶体不 具有周期性的微观结构。 由于构成晶体的微观粒子不同，粒子间的 相互作用也不同，人们进一步将晶体分为 分子晶体 、 原子晶体 、 离子晶体 、 金属晶体 、 混合晶体（或过渡型晶体）等 类型，不同类型的晶体性质不同。
⑴观察宝石的形状，具有多面体的外形；实验 它的硬度，可在玻璃上划出痕迹，初步确定它 是晶体； ⑵利用宝石的折光率鉴别； ⑶利用宝石的熔点鉴别。 ⑷利用X－射线衍射仪鉴别。
☆区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固 体进行X-射线衍射实验：当入射光的波长与光 栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象，X射线的波长与晶体结构的周期性大小相近，所 以晶体是个理想的光栅，它能使X-射线产生衍 射。当单一波长的X-射线通过晶体时，会在记 录仪上看到分立的斑点或者谱线，而在同一条 件下摄取的非晶体图谱中却看不到分立的斑点 或明锐的谱线。如：
5.晶体与非晶体的鉴别方法
☆考察固体中粒子在三维空间里是否呈周期性 有序排列，可以确定某一固体是否晶体。
[学与问1]
晶体与非晶体的根本区 别在于构成固体中的粒 子在微观空间里是否呈 现周期性的有序排列。 构成玻璃的粒子无周期 性的排列，是无序的， 所以玻璃是非晶体。
玻璃的结构示意图
[学与问2]
利用晶体与非晶体的性质差异来鉴别玻璃和宝 ☆考察固体的某些性质，如外形、熔点、各向 石.宝石是晶体,具有固定的熔点和各向异性, 异性等，可以间接地确定某一固体是否晶体。 可用硬度、熔点、折光率等性质来鉴别宝石。
分 别 用 红 热 的 针 接 触 蜡 面 中 央
②晶体解理性的各向异性 晶体容易沿着某一平面剥离的现象 如：云母沿两层的平面方向剥离，就容易； 而垂直于这个平面方向剥离，就困难得多。
③晶体光学性质的各向异性
☆从不同方向观察红宝石或蓝宝石，会发 现宝石的颜色不同，这是由于方向不同， 晶体对光的吸收性质不同。
有规则 有固 的几何 定的 外形 熔点
征 各向异性 某些物理性质 （如强度、导 热性、光学性 质等）表现出 各向异性
☆把画有图案的纸放在一块透明的方解石 (碳酸钙的一种天然矿物)下面，透过方解 石观察，可以看到这个图案有两个影像， 这是由于方解石晶体对光线有双折射性。 ④晶体导电率的各向异性 如：石墨在与层垂直的方向上的导电率 为与层平行的方向上的导电率1/104。
★晶体的基本性质是由晶体微观结构 的周期性决定的。
★晶体呈现自范性是需要一定条件的: 晶体的生长速率适当是晶体呈现自范性的条 __________________ 件之一。熔融态物质冷却凝固，有时得到 晶体 ，但凝固速率过快，常常只得到 ________ 看不到多面体外形的粉末 没有规则外形 _______________________或____________ 的块状物 。 _________
天然水晶球里的玛瑙和水晶 天然水晶球是岩浆里熔融态的SiO2侵入地壳内 的空洞冷却形成的。剖开水晶球，常见它的外 层是看不到晶体外形的玛瑙，内层才是呈现晶 体外形的水晶。其实玛瑙和水晶都是二氧化硅 晶体，不同的是，玛瑙是熔融态SiO2 快速 冷却 形成的，而水晶则是热液 缓慢 冷却形成的。
晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图
非晶态SiO2和晶态SiO2X-衍射粉末图谱的对比
6.晶体的定义：
质点（分子、离子、原子）在空间有 规则地排列成的，具有整齐外型，以多 面体出现的固体物质。
★小结:晶体和非晶体的区别
自范性 微观结构 特
外形
熔点
原子在三 有(能自 晶 发呈现多 维空间里 体 面体外形) 呈周期性 有序排列 没有(不 非 能自发呈 晶 现多面体 体 外形) 原子排 列相对 无序