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人教高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识点填空


第三章

晶体结构与性质

班级_____________姓名_____________ 一、晶体与非晶体 1.固体的分类 外形,称为 。 ?→具有 固体—? 。 ?→无规则几何外形,属于 2.获得晶体的三条途径 (1)________物质凝固; (2)________物质冷却不经液态直接凝固(凝华); (3)________从溶液中析出。 熔融态的 SiO2 快速冷却形成________,热液缓慢冷却形成________。 3.晶体的特点 (1)自范性 ①定义:晶体能__________呈现__________外形的性质。 ②形成条件:晶体____________适当。 ③本质原因: 晶体中粒子在____________里呈现________的________排列。 非晶体中粒 子的排列则相对________,因而________自范性。 (2) __________性:某些物理性质,如强度、导热性、导电性、光学性质等__________ (3)__________性:晶体的熔、沸点________。 (4)外形和内部质点的高度________。 4.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法 对固体进行______________实验。 二、晶胞 1.概念 描述晶体结构的____________。 2.结构 晶胞一般都是__________,晶体是由无数晶胞“____________”而成。 (1)无隙:相邻晶胞之间________________。 (2)并置:所有晶胞都是________排列的,取向________。 (3)所有晶胞的________及内部的原子____________及几何排列是完全相同的。 3.晶胞的粒子数(均摊法,仅限于计算晶胞) 对于一个平行六面体的晶胞来说, 晶胞顶角上的原子是____个晶胞共用的, 晶胞棱上的 原子是 ____ 个晶胞共用的,晶胞面上的原子是 ____ 个晶胞共用的,晶胞内部的原子则 ____________________。 三、分子晶体 1.结构特点 (1)构成粒子及作用力

?—构成粒子: 分子晶体—?—粒子间的作用力: ?—分子内各原子间以

结合

(2)粒子堆积方式 ①若分子间作用力只是____________, 则分子晶体有____________特征, 即每个分子周

围有____个紧邻的分子,如____。 ②若分子间含有其他作用力,如氢键,由于氢键具有____________,使分子不能采取密 堆积的方式,则每个分子周围紧邻的分子要少于 12 个。如冰中每个水分子周围只有____个 紧邻的水分子。 2.性质特点 由于分子间作用力较____,所以分子晶体的:(1)熔点____,(2)____升华,(3)硬度____。 3.物质种类 (1)所有________________,如 H2O、NH3、CH4 等。 (2)部分________________,如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。 (3)部分______________,如 CO2、P4O10、SO2、SO3 等。 (4)几乎所有的________,如 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3 等。 (5)绝大多数____________,如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。 (6)稀有气体是单原子分子, 靠_______________形成分子晶体, 晶体内________化学键。 4.典型的分子晶体(如图)

(1)干冰 ①我们可以看出:干冰晶体是一种立方面心结构——每 8 个 CO2 分子构成立方体,且 在六个面的中心又各占据 1 个 CO2 分子, 每个 CO2 分子周围离该分子最近且距离相等的 CO2 分子有____个(以一个 CO2 为中心,切成互相垂直的 X、Y、Z 三个平面,每个平面上____ 个最近)。 ②每个晶胞中有____个 CO2 分子。配位数为____________。 (2)冰 ①水分子之间的作用力有范德华力,但主要作用力是________。 ②由于________的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶点的 4 个相邻的水 分子相互吸引。配位数为____________。 四、原子晶体 1.结构特点

、 2.性质特点 由于原子晶体中原子间以较____的共价键相结合, 故原子晶体的: (1)熔、 沸点________, (2)硬度______,(3)一般____导电,(4)____溶于溶剂。 3.物质种类 (1)某些________________,如晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等。 (2)某些________________,如碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等。 (3)某些____________,如二氧化硅(SiO2)等。 4.典型的原子晶体(如图)

(1)金刚石 ①在晶体中每个碳原子以 ________________ 对称地与相 邻的 4 个碳原子相结合,形成____________结构,这些正四面 体向空间发展,构成彼此联结的立体________结构。 ②晶体中 C—C—C 夹角为 __________ ,碳原子采取了 ________杂化。 ③最小环上有____个碳原子。 ④晶体中 C 原子个数与 C—C 键数之比为________。故 1 mol 金刚石中有________个 C—C 键。 ⑤1 个晶胞 (参见教材图) 有____个 C 原子, 配位数为____。 C 位于晶胞的____________________位置。 (2)晶体硅 以硅原子代替金刚石中的碳原子,便可得到晶体硅的结构。 (3)二氧化硅(SiO2) 若在晶体硅结构中的每个 Si—Si 键中“插入”一个氧原子, 便可 得到以硅氧四面体为骨架的二氧化硅的结构(如图)。 ①在晶体中每个硅原子和____个氧原子形成____个共价键;每个 氧原子与 2 个硅原子相结合。故 SiO2 晶体中硅原子与氧原子按 ________的比例构成立体网状结构。 ②最小环上有____个原子。 ③1 mol SiO2 晶体中含________个 Si—O 键。 5.分子晶体和原子晶体的比较 粒子 硬 构成粒子 间作 熔、沸点 溶解性 度 用力 分子晶体 一般 溶于水或有机溶剂 原子晶体 一般 溶 五、金属键 1.本质 描述金属键本质的最简单理论是“________理论”。 该理论把金属键描述为金属原子脱 落下来的__________形成遍布整块晶体的“__________”,被所有原子所共用,从而把所有金 属原子维系在一起。 2.金属晶体 在金属单质的晶体中,原子之间以________ 相互结合,构成金属晶体的粒子是 ___和 ____________。 3.金属键的强度差别________,例如,金属钠的熔点较低,硬度较小,而钨是熔点最 高的金属, 这是由于________________________不同的缘故。 一般来说, 金属的____________ 越小,金属键越强,金属的____________越多,金属键越强。 4.金属材料有良好的延展性,由于金属键________方向性,当金属受到外力作用时, ____________________________________而不会破坏金属键; 金属材料有良好的导电性是由 于金属晶体中的________________________________________发生定向移动; 金属的热导率 随温度升高而降低是由于在热的作用下, ________________________ 频繁碰撞,阻碍了 ____________________的传递。 六、金属晶体的原子堆积模型 金属原子在二维平面里有两种排列方式,一种是“____________”(填“密置层”或“非 密置层”),其配位数为______;另一种是____________(填“密置层”或“非密置层”),其 配位数不足 12。金属晶体可看作是金属原子在________空间中堆积而成,有如下基本模式: 1.简单立方堆积 是按 “____________”( 填“密置层”或“非密置层”) 方式堆积而成,其空间利用率

____________,晶胞构成:一个立方体,____个原子,如________。配位数为_______。 2.体心立方堆积 是按____________(填“密置层”或“非密置层”)方式堆积而成,晶胞构成:________ 立方, 原子位于晶胞的_________________位置_____个原子, 配位数为_______。 如_________ 3.六方最密堆积和面心立方最密堆积 六方最密堆积和面心立方最密堆积是按照 ______________( 填“密置层”或“非密置 层”)的堆积方式堆积而成,配位数均为____,空间利用率均为______。 六方最密堆积: 按________________方式堆积; 面心立方最密堆积: 按________________ 方式堆积。 七、石墨——混合晶体 1.结构特点——层状结构 (1)同层内, 碳原子采用________杂化, 以________________相结合, 形成____________ 平面网状结构。所有碳原子的 2p 轨道平行且相互重叠,p 电子可在整个平面中运动。 (2)层与层之间以____________________。 2.晶体类型 石 墨 晶 体 中 , 既 有 ____________ , 又 有 ____________ 和 ____________ , 属 于 ____________。 八、离子晶体 1.概念 由________和________通过________结合而成的晶体。 2.决定晶体结构的因素 离子晶体中离子的配位数是指一个离子周围最邻近的____________________。 决定离子 晶体中离子配位数的因素有________因素、________因素、________因素。 (1) 几何因素是指 _____________________________ 。它是决定离子晶体结构的重要因 素。 + - (2)电荷因素是指____________________。 如在 NaCl 晶体中每个 Na 周围有____个 Cl , - + 每个 Cl 周围有____个 Na 。 NaCl 只是氯化钠晶体的__________, 在晶体中不存在单个氯化 + - + - - 钠分子, 只有 Na 和 Cl 。 在 CsCl 晶体中每个 Cs 周围有______个 Cl , 每个 Cl 周围有______ + 个 Cs 。如果正、负离子的__________不同,正、负离子的________必定不相同,正、负离 + - 子的__________就不会相同。如,在 CaF2 晶体中,Ca2 和 F 的电荷比是________,个数比 - 2+ 是________,Ca 的配位数为________,F 的配位数为________。 (3)键性因素是指____________________。 3.性质 (1)________较大,难于压缩; (2)熔、沸点________,难挥发; (3)不导电,但是在________或________中可导电。 九、晶格能 1.概念 离 子 晶 体 的 晶 格 能 是 指 ________________________________________ , 能 量 取 ________。离子晶体的晶格能是最能反映________________的数据。 2.影响因素 离子带电荷越多,晶格能越________,离子半径越大,晶格能越________。 3.晶格能对离子晶体性质的影响 晶格能越大,形成的离子晶体越________,而且熔点越____,硬度越____。


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