认识晶体

第3章物质的聚集状态与物质性质

第1节认识晶体

【自学目标】

1．能区分晶体与非晶体，知道晶体的重要特征。

2．了解A1、A3 型密堆积。

3．知道晶胞是晶体的最小结构重复单元，能用切割法计算一个晶胞种实际拥有的微粒数。【自学助手】

1．晶体的特性是。

2．的晶体称为离子晶体；的晶体称为金属晶体；

的晶体称为原子晶体；的晶体称为分子晶体。

3．因为金属键、离子键、分子间的相互作用没有，所以组成金属晶体、离子晶体、分子晶体的微粒服从原理。

4．金属晶体的结构形式可归结为等径圆球的密堆积。其中，每一层都是最紧密堆积，也就是每个等径球与周围相接触。而层与层之间的堆积时有多种方式：

一种是“…ABAB…”重复方式，叫型的最密堆积，一种是“…ABCABC…”重复方式，叫型的最密堆积。

5．晶胞是晶体结构中最小的，是从晶体结构中截取下来的大小、形状完全相同的。

6．在晶胞中，平行六面体的顶点上的微粒为个晶胞共有；在面心上的微粒为个晶胞共有；在棱的中心上的微粒为个晶胞共有。

【思维点拨】

【例题1】关于晶体的下列说法正确的是

A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子

C．离子晶体的熔点一定比金属晶体的高D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低

【解答】A正确。B不正确，在金属晶体中含金属阳离子而不含阴离子。C不正确，金属钨的熔点比所有的离子晶体高。D不正确，单质汞在常温下为液态，而分子晶体碘、硫在常温下为固态。

【答案】A

【例题2】某离子晶体晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。试分析：

（1）在一个晶胞中有个X，个Y，所以该晶体的化学式为_____ _____。

（2）晶体中距离最近的2个X与一个Y所形成的夹角∠XYX角度为________（填角的度数）【解答】（1）Y的个数为1，X的个数为4×1/8=1/2，所以X︰Y=1︰2，化学式是XY2

（2）X与Y之间的连线构成了正四面体，类似甲烷(CH

4)

的结构，所求的∠XYX等于甲烷中的键角，即109.5°。

【答案】（1）1；1/2；（2）109.5°

【自我检测】

1．下列各对物质中，化学键类型和晶体类型完全相同的是（）

A．NaCl和NaOH B．Br2和H2O．CCl4和FeCl3 D．CO2和SiO2

2．某单质晶体一定不是（）

A．离子晶体B．分子晶体C．原子晶体D．金属晶体

3．下列叙述正确的是（）

A．任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子

B．离子晶体中可能含有共价键

C．离子晶体中只含有离子键不含有共价键

D．分子晶体中只存在分子作用力，不含有其他化学键

4．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是（）

A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性

B．金属元素在化合物中一定显正价

C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同

D．金属单质在常温下都是固体

5．含有离子的晶体（）

A．一定是离子晶体B．可能是分子晶体

C．可能是原子晶体D．可能是金属晶体

6．下列说法一定正确的是（）

A．其水溶液导电的一定是离子晶体

B．熔融态导电的一定是离子晶体

C．固态导电的一定是金属晶体

D．固态不导电熔融态导电的一定是离子晶体

7．碘的熔、沸点较低，其原因是（）

A．碘的非金属性较弱B．I2中I—I键不稳定

C．碘分子的分子间作用力比较小D．碘的氧化性较弱

8．下列叙述中正确的是（）

A．分子晶体中一定存在共价键B．离子晶体中一定含金属元素

C．原子晶体中一定不存在离子键D．离子晶体中不可能存在共价键

9．干冰气化时发生变化的是（）

A．分子内共价键B．分子间作用力

C．分子间的距离D．分子内原子间的距离

10．有关A1型密堆积与A3型密堆积的说法中正确的是（）

A．A1型密堆积是最密堆积，A3型密堆积不是最密堆积。

B．两者都是最密堆积，其中A1型密堆积是一、三、五…各层球心重合，二、四、六…各层球心重合；A3型密堆积是四、五、六层…分别和一、二、三层球心重合。

C．原子晶体一般都采用A1型密堆积或A3型密堆积。

D．只有金属晶体才可能采用A1型密堆积或A3型密堆积。

11．能与氢氧化钠溶液反应的原子晶体是（）

A．铝B．金刚石C．硅D．二氧化硅

12.下列说法中错误的是（）

A．分子晶体中范德华力没有方向性和饱和性，所以分子晶体一般都采取密堆积，但要受到分子形状的影响。

B．离子晶体一般都是非等径球的密堆积

C．由于共价键的方向性和饱和性，原子晶体堆积的紧密程度大大降低。

D．配位数就是配位键的数目。

13．对于A1型密堆积的描述错误的是（）

A．A1型密堆积晶体的晶胞也叫面心立方晶胞。

B．面心立方晶胞的每个顶点上和每个面的中心上都各有一个金属原子

C．平均每个面心立方晶胞中有14个金属原子

D．平均每个面心立方晶胞中有4个金属原子

14．将H2S、HF、HCl、HI、CH4、NH3、H2O、MgCl2、SiO2、CO2、SO2、NaCl、NaOH等化合物按以下要求填空：

（1）具有强极性键的弱酸是 ，具有强极性键的强酸是 ，具有弱极性键的强酸是 ，具有弱极性键的弱酸是 ，其水溶液有强碱性的是 ，其水溶液有弱碱性的是 。

（2）属于离子化合物的是 。

（3）属于分子晶体的氧化物是 ，

属于原子晶体的氧化物是 。

（4）具有正四面体构型的化合物是 ，难溶于水的气态氢化物是 ，难溶于水的氧化物是 。

[探索提高]

15.金属铜的晶胞是一个“面心立方体”（注：八个顶点和六个面分别有一个金属原子）。则金属铜平均每个晶胞中有__________个金属原子组成的。已知铜的摩尔质量是64g·mol—1，金属铜的密度是8.93g·cm-3。

则金属铜的晶胞体积是。计算过程为: