高二化学常见晶胞

物质的结构与性质,晶体与晶胞类型,经典题型

晶体与非晶体

【高考热点】

1．晶体的组成、结构以及晶体类型的判断。 2．同种和不同种晶体类型性质的比较。 3．晶体结构分析及晶胞中微粒数目的计算方法。 4．晶体类型与微粒间作用力的关系。

区别晶体与非晶体可用：X－射线衍射

晶胞

(1)概念：描述晶体结构的基本单元。 (2)特征

任何间隙①无隙：相邻晶胞之间没有_________。

取向 平行 ②并置：所有晶胞都是________排列的，_________相同。 离子晶体的晶格能

kJ·mol。 (1)定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：_________(2)影响因素

大 ①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越______。②离子的半径：离子的半径越______，晶格能越大。 小 (3)与离子晶体性质的关系

大 高 ，硬度越___ ，且熔点越___晶格能越大，形成的离子晶体越稳定_____。

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物质的结构与性质,晶体与晶胞类型,经典题型

晶体基本类型和性质的比较

1、晶体类型的方法

①依据作用力判断

离子键→离子晶体； 共价键（原子间）→原子晶体； 分子间作用力→分子晶体； 金属键→金属晶体； ②依据物质的组成判断

③依据晶体的熔点判断。

一般地，熔沸点原子晶体>离子晶体>分子晶体；金属晶体熔沸点有高有低。 常温下呈气态或者液态的，一般为分子晶体。 ④依据导电性判断。

离子晶体水溶液及熔融状态可以导电； 原子晶体一般一般不导电，晶体硅为半导体 石墨能导电；

分子晶体为非导体，有些分子晶体中的电解质溶于水可以导电； 金属晶体是电的良导体。 ⑤依据硬度和机械性能判断。

离子晶体硬度较大或略硬而脆；原子晶体硬度大，分子晶体硬度小且较脆；

2、晶体熔沸点高低的判断

（1）不同晶体类型的物质：原子晶体>离子晶体>分子晶体 （2）根据常温下物质的状态来判断：固态＞液态＞气态

（3）同种晶体类型的物质：晶体内微粒间作用力越大，熔沸点越高

①离子晶体：组成相似的离子晶体，离子半径越小、离子电荷数越多熔沸点越高。 例如：熔沸点MgCl2> NaCl > KCl

②原子晶体：原子半径越小→键长越短→键能越大，熔沸点越高 例如：熔沸点金刚石 > SiC > 晶体硅

③分子晶体：一般，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。如：熔沸点CBr4> CCl4> CF4

特殊，存在分子间氢键，熔沸点升高；

④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，如熔、沸点：Na<Mg<Al，Li>Na>K>Rb>Cs。

【经典例题】

1、根据下表给出的几种物质的熔点、沸点数据，判断下列有关说法中错误的是( ) A.SiCl4是分子晶体

B．单质B可能是原子晶体

C．AlCl3加热能升华

D．NaCl的键的强度比KCl的小

物质的结构与性质,晶体与晶胞类型,经典题型

2、干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA元素的最高价氧化物，它们的熔沸点差别很大的原因是( ) A．二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量 B．C、O键键能比Si、O键键能小

C．干冰为分子晶体，二氧化硅为原子晶体 D．干冰易升华，二氧化硅不能

3、下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是 ( )。 A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅B．CI4>CBr4>CCl4>CH4 C．MgO>H2O>O2>Br2D．金刚石>生铁>纯铁>钠

4、按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是（ ）

A. 由分子间作用力结合而成，熔点很低 B. 固体或熔融后易导电，熔点在1000℃左右 C. 由共价键结合成网状晶体，熔点很高 D. 固体不导电，但溶于水或熔融后能导电 5、下列有关物质结构和性质的说法中，正确的是( )

—

A．元素非金属性Cl>S的实验依据是酸性HCl>H2S B．SO32的中心原子为sp2杂化 C．二氧化碳分子中存在共价键和分子间作用力 D．ClO3—的空间构型为三角锥形 6、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．NaCl和HCl C．CCl4和KCl D．NH3和H2O 7、一种新型材料B4C，它可用于制作切削工具和高温热交换器。关于B4C的推断正确是（ ） A．B4C是一种分子晶体 B．B4C是一种离子晶体

C．B4C是一种原子晶体 D．该分子是有4个硼原子和1个碳原子构成

8、H2O与H2S结构相似，都是V型的极性分子，但是H2O的沸点是100oC,H2S的沸点是 9、-60.7 oC。引起这种差异的主要原因是（ ）

A.范德华力 B.共价键 C.氢键 D.相对分子质量 10.下列两种分子间可以形成氢键的是（ ）

A.HF和H2O B.HCl和PH3 C.HCl和CH4 D.H2S和HCl 11.下列实验事实与氢键有关的是（ ）

A.乙醇可以与以水任意比互溶 B.H2O的热稳定性比H2S强 C.HF能与SiO2反应生成SiF4,故氢氟酸不能盛放在玻璃瓶里 D.冰的密度比水小，冰是一种具有许多空洞结构的晶体 12.下列关于氢键的说法中正确的是（ ）

A.氢键是一种相对比较弱的化学键 B.通常说氢键是较强的分子间作用力 C.氢键是由氢原子与非金属性极强的原子相互作用而形成的 D.分子内形成氢键会使物质的熔、沸点升高

13、水分子间可通过“氢键”彼此结合而形成(H2O)n ，在冰中n值为5，即每个水分子都被其他4个水分子包围形成变形四面体，由无限个这样的四面体通过氢键相互连接成一个庞大的分子晶体，即冰——如下图所示的(H2O)5单元结构。下列有关叙述正确的是 （ ） A．1mol冰中有4mol氢键 B．lmol冰中有4×5mol氢键

C．平均每个水分子只有2个氢键 D.平均每个水分子只有5/4个氢键

【典型例题】

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1、某单质形成的晶体一定不是（ ）

A. 离子晶体 B. 分子晶体 C. 原子晶体 D. 金属晶体 1、判断下列物质晶体类型：

（1）SiI4:熔点120.5 ℃，沸点271.5 ℃，易水解________ （2）硼：熔点2300 ℃，沸点2550 ℃，硬度大_______ （3）硒：熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿________ （4）锑：熔点630.74 ℃,沸点 750 ℃，导电________

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四种晶体类型性质的比较

2、在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。(1)其中只含有离子键的离子晶体是____________________； (2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是___________________； (3)其中既含有离子键，又含有极性共价键和配位键的离子晶体是__________；

(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是__________；（5）含有极性键的

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原子晶体是。

常见晶胞

大

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均摊法计算晶胞中原子个数

立方晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：

顶点----1/8 棱----1/4 面心----1/2 体心----1

【例】某离子晶体部分结构如图 (1)晶体中每个Y同时吸引着最近

的个X，每个X同时吸引着最近的个Y， 该晶体的化学式为；

(2)晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X共有个

(3)晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度 为。

二、晶胞的密度计算：

晶胞中各线段之间的关系如下：

V=a

3

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⑴晶胞体积(V= a3)——cm3 ⑵摩尔质量(M) ⑶晶胞中粒子数(Z)

(4)阿伏伽德罗NA

【例题】（1）利用均摊法计算该晶胞中含______个NaCl

（2）若Na+和Cl-间的最近距离为0.5sx10-8cm，求：晶体的密度

（2011新课标全国）六方氮化硼其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm。六方氮化硼属于晶体。氮化硼晶胞中含有______个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是_______g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。

典型题例

1、下列各项所述的数字不是6的是【 】

A．在NaCl晶体中，与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数 B．在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数 C．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数

D．在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数

2、现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式不属AB型的是【 】

A B C D

3、根据下列结构示意图，判断下列说法中不正确的是【 】

A．在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl形成正八面体 B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2＋ C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目比为1：2 D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE

4. 据报道，某种合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如右图所示。则这种合金的化学式为【 】

-

Ni原子

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A．LaNi6 B．LaNi3 C．LaNi4 D．LaNi5

5、某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如图：A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为【 】 A．B2A B．BA2 C．B7A4 D．B4A7

6、石墨是层状晶体，每一层内，碳原子排列成正六边形，许多个正六边形排列成平面网状结构。如果每两个相邻碳原子间可以形成一个碳碳单键，则石墨晶体中每一层碳原子数与碳碳单键数的比是（ ） A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．2∶3

【2015全国卷Ⅱ(15分）】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2-和B+具有相同

的电子构型；C、 D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：

（1)四种元素中电负性最大的是(填元素符号），其中C原子的核外电子排布布式为__________。

（2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是(填分子式)，原因是；A和B的氢化物

所属的晶体类型分别为和。

（3）C和D反应可生成组成比为1：3的化合物E， E的立体构型为，中心原子的杂化

轨道类型为

.。

（4）化合物D2A的立体构型为 ，中心原子的价层电子对数为，单质D与湿润的Na2CO3

反应可制备D2A，其化学方程式为。

（5）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a= 0.566nm， F 的化学式为：晶胞中A 原子的配位数为；列式计算晶体F的密度(g.cm-3)。

【2014全国卷Ⅱ(15分）】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。A的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c

的最外层电子数为其

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内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：

（1）b、c、d中第一电离能最大的是（填元素符号），e的价层电子轨道示意图为。 （2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是（填化学式，写出两种）。 （3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是；酸根呈三角锥结构的酸是。（填化学式）

（4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为。

（5）这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子吴轴向狭长的八面体结构（如图2所示）。

该化合物中阴离子为，阳离子中存在的化学键类型有；该化合物加热时首先失去的组分是，判断理由是。

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