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1、几种简单的晶体结构模型【第一学时】【学习目标】能借助金属晶体结构模型认识金属晶体的结构特点。【学习重点】能利用形成晶体的作用力解释金属的性质。【学习难点】认识几种常见离子晶体的模型，并能解释离子晶体的性质。【学习过程】必备知识自主预习基础知识填充一、金属晶体1 .金属晶体的概念确田一金属原子通过金属键形成的晶体成键AgFe结构示意图$微思考（1）金属在发生变形延展时，金属键断裂吗？提示：不断裂。（2）金属在通常状况下都是晶体吗？金属晶体的性质与哪些因素有关？提示：不是，如汞；金属键和金属原子的堆积方式决定金属的性质。二、离子晶体1 .概念阴、阳离子通过离子键结合，在空间呈现周期性重复排列所形成
2、的晶体。2 .常见的离子晶体晶体类型NaCI型CSCI型ZnS型CaF2S晶胞晶胞中微粒数Na+4C4Cs+1C1Zn2+4S2-4Ca2+4F-8符号类型Li、Na、K、Rb的卤化物、AgF.Mgo等CsBrCsRNH4Cl等BeO、BeS等BaF2、PbF2、3.晶格能（1）概念将1mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量。（2）意义：衡量离子键的强弱。晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定。4 .特性（1）熔点、沸点较高,而且随着离子电荷的增加，离子间距的缩短，晶格能增大,熔点升高。（2） 一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。（3）在固态时不导电，熔融状态或在水溶液中能导电。
3、微思考离子晶体的化学式是表示真正的分子构成吗？提示：不是。离子晶体的化学式仅代表晶体中阴、阳离子个数比，并不代表分子构成，所以离子晶体中不存在分子。预习效果验收1 .判断正误（正确的打7,错误的打“X”。）（1）同主族金属元素自上而下，金属单质的熔点逐渐降低，体现金属键逐渐减弱。（2）离子晶体一定含有金属阳离子。（）（3）金属晶体和离子晶体的导电实质是一样的。（）（4）固态不导电、水溶液能导电，这一性质能说明某晶体一定是离子晶体。（X）（5）金属键的强弱决定金属晶体的熔点和硬度。（4）2 .离子晶体不可能具有的性质是（）A.较高的熔、沸点B.固态时具有良好的导电性C.可溶于极性溶剂D.坚硬而易
4、粉碎B离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合而成的，在固态时，阴、阳离子不能自由移动，因而不导电，离子晶体溶于水或熔融后，电离出可以自由移动的阴、阳离子才能导电，故B错误。3 .金属的下列性质中和金属晶体的结构无关的是（）A.良好的导电性B.反应中易失电子C.良好的延展性D.良好的导热性B金属的物理性质是由金属晶体所决定的，A、C、D三项都是金属共有的物理性质，这些性质都是由金属晶体所决定的。B项，金属易失电子是由金属原子的结构决定的，和晶体结构无关。关键能力核心突破金属晶体重难点I（素养养成宏观辨识与微观探析）情境探究飞机制造中使用大量合金。1 .金属为什么具有较好的延展性？提示：金属晶体中由于
5、金属阳离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。金属晶体中原子的堆积方式也会影响金属的性质，具有最密堆积结构的金属延展性往往比其他结构的金属的延展性好。2 .合金为何比纯金属的性质优越？提示：合金内加入了其他元素或大或小的原子，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难。因此，在一般情况下，合金比纯金属硬度大。核心突破1 .金属物理通性的解释2 .金属晶体熔点的影响因素同类型的金属晶体的熔点由金属阳离子半径、离子所带的电荷决定，阳离子半径越小，所带电荷越多，相互作用力就越强，熔点就越高
6、。例如熔点：LiNaKRbCs,NaMg三种晶体结构，如图是3、y、三种晶体不同温度下转化的示意图，下列有关说法不正确的是（）A. 3-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有8个B. -Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个C. a-Fe晶胞边长若为cm,-Fe晶胞边长若为Z?Cm,则aFe和yFe两种晶体的密度比为3：4a3D.将铁加热到15（X）C分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同D-Fe,中心Fe与8个顶点上的Fe距离相等且最近；-Fe,与每个铁原子距离相等且最近的铁原子数为8x3xJ=12,每个晶胞中含铁原子数为8xJ+6x1=4,aFe晶胞中含铁zoz1
7、14原子数为8x0=1,则aFe和yFe两种晶体的密度比为:序=：4/；由三种晶体的转化温度关系可以看出急速冷却和缓慢冷却得到两种不同类型的晶体。对点训练1 .下列叙述错误的是（）A.构成金属的微粒是金属阳离子和自由电子B.金属晶体内部都有自由电子C.金属晶体内自由电子分布不均匀，专属于某个特定的金属离子D.同一类晶体间熔点（或沸点）相差最大的是金属晶体C金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，自由电子几乎均匀分布在金属晶体内,不专属于某一个或几个特定的金属离子，故A、B正确，C错误；由于金属键的强度差别很大，不同金属晶体的熔、沸点相差较大，故D正确。2 .下列有关金属的叙述正确的是（）A.金
8、属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属离子之间有较强的作用B.通常情况下，金属里的自由电子会发生定向移动，而形成电流C.金属导热是借助金属离子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分D.金属的热导率随温度的升高而降低D根据电子气理论可知，金属受外力作用时变形而不易折断是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，A错误；自由电子要在外电场作用下才能发生定向移动产生电流，B错误；金属导热主要依靠自由电子的热运动，升高温度使自由电子与金属原子频繁碰撞，导致热导率降低，C错误，D正确。重难点2离子晶体（素养养成宏观辨识与微观探析）情境探究氯化钠晶体及结构模型1. 1
9、个NaCI晶胞中含有几个Na.、C?提示：4个Na-和4个C1，2. NaCI晶体熔化时破坏的作用力是什么？提示：离子键。核心突破1 .离子晶体的简单结构类型晶体类型晶胞示意图结构特点NaCl型（Li、Na、K和Rb的卤化物，AgF,MgO等）Na-、Cl的配位数均为6每个Na（C）周围紧邻（距离最近且相等）的CI-（Na+）构成正八面体每个Na*（Cl）周围紧邻的Na*（Cl）有12个每个晶胞中含4个Na，4个CICsCl型(CSBr、CsLNH4Cl)Cs+、C厂的配位数均为8每个Cs+（C广）周围紧邻的C（Cs+）构成正六面体每个Cs+（CT）周围紧邻的CS一（Cr）有6个每个晶胞中含1
10、个Cs+、1个CZnS型(Be0、BeS等)Zd+、S2一的配位数均为4每个ZM+（S?）周围紧邻的S2一（Z/+）构成正四面体每个晶胞中有4个S2、4个Zi?+Z/+与S?一之间的最短距离为晶胞体对角线长的1CaF2aCa?+的配位数为8,F-的配位数为4,二者的配位数之比等于二者电荷（绝对值）之比每个F一周围紧邻的4个Ca?+构成正四面体，每个Ca?+周围紧邻的8个F-构成立方体每个晶胞中有4个Ca2+、8个F-Ca?+与F一之间的最短距离为晶胞体对角线长的12.对离子晶体特性的理解（1）离子晶体熔、沸点的比较：一般来说，阴、阳离子所带的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，离子晶体的熔
11、、沸点越高，如Al2O3MgO;NaClCsCl等。（2）对于离子晶体的熔、沸点，要注意“一般来说”和“较高”等字词。“一般来说”说明离子晶体的熔、沸点还有些特例；“较高”是与其他晶体类型比较的结果。（3）离子晶体的一些特殊物理性质可用于确定晶体类型。如在固态时不导电，在熔融状态下能导电的晶体一定是离子晶体。（4）离子晶体导电的前提是先电离出自由移动的阴、阳离子。难溶于水的强电解质如BaSO4CaCO3等溶于水时，由于浓度极小，故导电性极弱。通常情况下，它们的水溶液不导电。【例2】高温下，超氧化钾晶体（Ko2）呈立方体结构。图为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元）。则下列有关说法正确
12、的是（A.Ko2中只存在离子键B.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有1个K卡和1个05C.晶体中与每个K+距离最近的02有6个D.晶体中，所有原子之间都是以离子键结合C根据题给信息，超氧化钾晶体是面心立方晶体，超氧化钾晶体（KO2）是离子化合物,阴、阳离子分别为K+、02,晶体中K+与02之间是离子键，02中0-0键为共价键。作为面心立方晶体，每个晶胞中含有CaO.BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是（）A. MgORb2OBaOCaOB. MgOCaOBaORb2OC. CaOBaOMgORb2OD. CaOBaORb2OMgOB四种离子晶体所含阴离子相同，所含阳离子不同。对Mg2RbCa
13、2Ba?进行比较，Rb+所带电荷数少，其与。2形成的离子键最弱，故Rb2的熔点最低。对Mg2+、Ca2Ba?+进行比较，它们所带电荷一样多，半径Mg2VCa2tCaOBaO,相应离子晶体的熔点由高到低的顺序为MgOCaOBaOo综上所述，四种离子晶体熔点的高低顺序是Mg0Ca0Ba0Rb200学科素养应用养成情境素材岩浆晶出规则与晶格能火山喷出的岩浆是一种复杂的混合物，冷却时，许多矿物相继析出，简称“岩浆晶出”。实验证明，岩浆晶出的次序与晶格能的大小有关。硅酸盐和石英的晶出次序与晶格能硅酸盐矿物和石英晶格能kJmol1晶出次序橄榄石4400先辉石4100角闪石3800云母3800长石2600后
14、石英2400问题探究1 .晶格能的大小与什么因素有关？提示：离子半径越小，离子所带电荷越多，晶格能越大。2 .为什么石英在硅酸盐矿物中最后析出？提示：晶格能高的晶体熔点较高，更易在岩浆冷却过程中先结晶。石英在硅酸盐矿物中晶格能较小，因此石英最后析出。素养养成通过本情境素材中对晶格能的影响因素及晶体性质的影响因素的探究，提升了“宏观辨识与微观探析”的学科素养。双基达标随堂检测1 .可用自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递来解释的物理性质是（）A.金属是热的良导体B.金属是电的良导体C.金属有良好的延展性D.有金属光泽，不透明A金属中的自由电子受热后运动速率增大，与金属阳离子碰撞频率增大，可以传递
15、能量，故金属有良好的导热性，A正确。2 .氟在自然界中常以CaFz的形式存在。下列有关CaFz的表述正确的是（）A. Ca?+与F间仅存在静电吸引作用B. F的离子半径小于C，则CaF2的熔点低于CaCl2C.阴阳离子比为2：1的物质，均与CaFz晶体构型相同D.CaFz中的化学键为离子键，因此CaFz在熔融状态下能导电DCaF2为离子化合物，熔融状态下能导电，Ca?+与F一间既有静电吸引作用，又有静电排斥作用，A错，D对；离子半径越小，离子键越强，故CaFz的熔点高于CaCl2的熔点，B错；阴阳离子比为2：1的物质，其晶体构型与阴阳离子的半径的相对大小有关，C错。3 .（素养题）要使金属晶体
16、熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是（）A.金属镁的硬度大于金属铝B.碱金属单质的熔、沸点从Li到CS是逐渐增大的C.金属镁的熔点大于金属钠D.金属镁的硬度小于金属钙C钠、镁、铝所对应的阳离子半径依次减小，且Na+、Mg2AU+的电荷数依次增加，所以熔、沸点和硬度NaMgAL故A项错误，C项正确。从Li到Cs,对应金属离子的半径逐渐增大，金属离子所带电荷相同，金属键逐渐减弱，熔、沸点逐渐降低，故B项错误。Mg2+和Ca?+电荷数相同，半径Mg?-NaCl晶体的结构模型，根
17、据图示回答下列问题：甲乙丙(1)分别写出三种晶体结构模型对应物质的化学式：甲、乙、丙在这三种晶体中，与阳离子最近且等距离的阴离子在空间围成的几何构型分别为(2)在NaC1、CSCI晶体中，每个C的周围和它等距离且最近的C分别有个、个。解析在ZnS晶体中，阴、阳离子的配位数都是4,故丙表示该晶体结构，与Z/+等距离且最近的S?一构成正四面体结构；在NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都是6,故乙表示该晶体结构，与Na+等距离且最近的6个C构成正八面体，由于晶体中C采用Al型最密堆积,故每个Cl的周围和它等距离且最近的CI有12个；在CSCI晶体中，阴、阳离子的配位数都是8,故甲表示该晶体结构，与Cs
18、等距离且最近的8个C构成立方体，设定甲的中心离子为。一，每个C厂的周围和它等距离且最近的C厂位于该立方体周围的6个立方体的体心，所以有6个。答案(1)CsClNaClZnS立方体、正八面体、正四面体(2)126几种简单的晶体结构模型【第二学时】【学习目标】通过金刚石、晶体硅、SiCh晶体的结构模型认识共价晶体的结构特点，能解释共价晶体的性质。【学习重点】通过干冰、冰、碘晶体的结构模型，认识由范德华力和氢键形成分子晶体的结构特点的不同，能解释分子晶体的性质。【学习难点】通过认识石墨晶体的特殊结构，知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。【学习过程】必备知识自主预习基础知识填充一、
19、共价晶体1 .共价晶体的概念及特点(1)概念相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体称为共价晶体。(2)特点共价晶体的熔点很直，硬度很大。对结构相似的共价晶体来说，原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点就越高。微思考共价晶体中的原子服从紧密堆积排列吗？说明理由。提示：不服从。由于共价键具有方向性和饱和性，共价晶体中每个原子周围排列的原子的数目是有限的，故原子的排列不服从紧密堆积方式。2 .几种共价晶体的结构(1)金刚石的晶体结构在晶体中，碳原子以sp3杂化轨道与周围生个碳原子以共价键相结合，C-C键间的夹角为109。28。因为中心原子周围排列的原子的数目是有限的，所以这种
20、比较检散的排列与金属晶体和离子晶体中的紧密堆积排列有很大的不同。(2)SiC晶体的结构SiC晶体的结构类似于金刚石晶体结构，其中碳原子和硅原子的位置是交置的，所以在整个晶体中硅原子与碳原子个数比为1：1.3 3)SiCh晶体的结构水晶是由Si和0构成的空间立体网状的三氧化硅晶体，一个硅原子与叁个氧原子形成四个共价键，每个氧原子与两个硅原子形成两个共价键，从而形成以硅氨四面体为骨架的结构，且只存在Si-O键。二氧化硅晶体中硅原子和氧原子个数比为112不存在单个分子,可以把整个晶体看成巨型分子。二、分子晶体1 .分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体称为分子晶体。非金属单质、非金属的氧化物和氢化物
21、等无机物以及多数有机化合物形成的晶体大都属于分子晶体。2 .性质(1)分子晶体在熔化时，破坏的只是分子间作用力,所以只需要外界提供较少的能量。因此，分子晶体的熔点通常较低，硬度也较小，有较强的挥发性。(2)对组成和结构相似且晶体中没有氢键的分子晶体来说，随着相对分子质量的增大,分子间作用力增强,熔点升高。(3)一般来说，分子间作用力无方向性,也使得分子在堆积时，会尽可能利用空间并采取紧密堆积方式，但是，分子的形状、分子的极性以及分子之间是否存在氢键等，都会影响分子的堆积方式。3.几种常见的分子晶体(1)碘晶体碘晶体的晶胞是一个长方体,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。
22、(2)干冰干冰晶胞呈立方体型,其中二氧化碳分子因分子之间的相互作用，在晶胞中呈现有规律的干冰的结构模型(晶胞)(3)冰晶体冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的。由于氢键具有一定的方向性，中央的水分子与周围四个水分子结合，边缘的理个水分子也按照同样的规律再与其他水分子结合，每个氧原子周围都有四个氢原子。这种排列类似于蜂巢结构，比较松散。因此水由液态变成固态时，密度变小。三、晶体结构的复杂性1 .石墨晶体石墨晶体具有层状结构，同一层中的每个碳原子用泥杂化轨道与邻近的三个碳原子以北位键相结合，形成无限的左边形平面网状结构，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道，并含有一个未成对电子，因
23、此能够形成遍及整个平面的大JL键。大键具有金属键的性质。石墨晶体中既有共价键,又有范德华力,同时还有金属键的特性,所以称为混合型晶体。微思考(1)石墨晶体为什么具有导电性？提示：石墨晶体中每个C原子未参与杂化的轨道中含有1个未成对电子，能形成遍及整个平面的大键，由于电子可以在整个六边形网状平面上运动，因此石墨沿层平行方向导电。(2)稀有气体由单原子构成，它属于共价晶体吗？提示：不是，它属于分子晶体。2 .Na2SiO3晶体在Na2SiO3固体中并不存在单个的简单SioSi通过共价键与4个。原子相连，形成硅氧四面体。硅氧四面体通过共用顶角0原子而连成较大的链状硅酸盐Si3L单元(如图所示),带负
24、电的链状硅酸盐Si0l8单元与金属阳离子以离子键相互作用。3 .过渡晶体原子之间形成的化学键往往是介于典型模型(金属键、离子键、共价键、配位键)之间的过渡状态。由于微粒间的作用存在键型过渡,即使组成简单的晶体，也可能是居于金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体之间的过渡状态,形成过渡晶体。预习效果验收1 .判断正误（正确的打,错误的打“X”）（1）金刚石的晶胞构型为正四面体。（X）（2）二氧化硅的分子式是Si2.（）（3）通常情况下，分子晶体的熔、沸点比较低，原子晶体的熔、沸点比较高。（4）（4）水是一种非常稳定的化合物，这是由于水中存在氢键。（X）2 .下列说法中正确的是（）A.冰融化时，分
25、子中HO键发生断裂8 .共价晶体中，共价键越强，共价晶体的熔点越高C.分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高D.稀有气体形成的晶体属于共价晶体B冰属于分子晶体，冰晶体中存在分子间作用力，所以冰融化时克服分子间作用力，共价键不变，A错误；共价晶体中共价键的强弱决定其熔点的高低，所以共价晶体中共价键越强，共价晶体的熔点越高，B正确；分子晶体的熔点和沸点与分子间作用力有关，与分子内的共价键的键能强弱无太大关系，C错误;稀有气体分子是单原子分子,形成的晶体为分子晶体，D错误。9 .分子晶体具有的本质特征是（）A.组成晶体的基本构成微粒是分子10 熔融时不导电C.晶体内微粒间以分子间作
26、用力相结合，这种作用很弱D.熔点一般比共价晶体低C分子晶体相对于其他晶体来说，熔、沸点较低，硬度较小，导致这些性质特征的本质原因是基本构成微粒间的相互作用范德华力及氢键相对于化学键来说是极其微弱的。关键能力核心突破重难点1共价晶体的结构特点及常见共价晶体的结构（素养养成宏观辨识与微观探析）情境探究水晶是一种古老的宝石，晶体完好时呈六棱柱钻头形，它的成分是二氧化硅。水晶的结构可以看成是硅晶体中每个SiSi键中“插入”一个氧原子形成的。1 .在水晶中uSi-O-Siw键是否是直线型？提示：不是，“SiOSi”键呈V形。2 .在SiO2晶体中，ImOISi02含几摩尔“SiO”键？提示：4molo核
27、心突破1 .共价晶体的结构特征(1)构成共价晶体的基本微粒：原子。晶体中不存在单个分子，共价晶体的化学式仅仅表示物质中的原子个数关系，不是分子式。(2)形成共价晶体的作用力：共价键。在共价晶体中只存在共价键(极性键或非极性键)，没有分子间作用力和其他相互作用。(3)共价晶体中的原子以共价键相结合，共价键有方向性和饱和性，因此在共价晶体中，每个原子周围的其他原子的数目是一定的，原子之间的相对位置也是确定的，彼此连接形成稳定的空间立体网状结构。原子的堆积不遵循紧密堆积原则。2 .金刚石和二氧化硅结构金刚石(1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构(2)键角均为109o28z(3)最小碳
28、环由6个C组成且六个原子不在同一平面内(4)每个C参与4条C-C键的形成，C原子数与C-C键个数之比为1：2(5)每个晶胞含8个CSiO2(1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构(2)每个正四面体占有1个Si,4个“拓”，M(Si)：n(O)=1：2(3)最小环上有12个原子，即6个O,6个Si微点拨：(1)若把金刚石中的碳原子换成硅原子，便可得到晶体硅的结构，跟金刚石不同的是，硅晶体中Si-Si键的键长大于金刚石晶体中C-C键的键长。(2)碳化硅晶体的结构类似于金刚石晶体的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的，每个碳原子结合4个硅原子，同时每个硅原子结合4个碳原子，所以在整个晶
29、体中硅与碳的原子个数比是1：1,碳化硅的化学式是SiC碳化硅晶体中的SiC键的键长小于硅晶体中SiSi键的键长，大于金刚石晶体中C-C键的键长。（3）SiO2晶体结构相当于将金刚石中的C原子全都改换为Si原子，同时在每两个Si原子中心连线的中间增添一个O原子，在晶体中只存在Si-O键，不存在Si-Si键和0-0键。【例1】我们可以将Si2的晶体结构想象为在晶体硅的SiSi键之间插入0原子。根据Si2晶体结构图，下列说法不正确的是（）A.石英晶体中每个Si原子通过Si-O极性键与4个。原子作用B.每个0原子也通过Si-O极性键与2个Si原子作用C.石英晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1：2,
30、可用“SiCh”来表示石英的组成D.在晶体中存在石英分子，故石英的分子式为SKhD由题图可知每个硅原子与四个氧原子相连，而每个氧原子与两个硅原子相连，在晶体中Si原子与0原子的个数比为1：2,“Si02”仅表示石英的组成,不存在单个的SiCh分子，故D错误。对点训练1.根据下列物质的性质，判断其属于共价晶体的是（）A.熔点2700,导电性强，延展性强B.无色晶体，熔点3550C,不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C.无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800,熔化时能导电D.熔点一56.6,微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电B共价晶体一般不导电，没有延展性，A项错误；共价晶体难溶于水，C项错误
31、；共价晶体一般熔点很高，硬度很大，D项错误。2.二氧化硅是立体的网状结构，其晶体模型如图所示，请认真观察该晶体模型后回答以下问题：（1）二氧化硅晶体中最小环为元环。(2)每个硅原子为个最小环共有；每个最小环中有个硅原子，个氧原子。(3)每个最小环平均拥有个硅原子，个氧原子。(4)1molSiO2中含有molSi-O键。解析(I)Sio2晶体中Si原子的排列方式和金刚石晶体中碳原子的排列方式是相同的。在金刚石晶体中，每个最小环上有6个碳原子，因此SiO2晶体中每个最小环上有6个Si原子，另外六边形的每条边上都插入了1个氧原子，所以最小环为12元环。(2)据图可知，每个硅原子周围有四条边，而每条边
32、又被6个环所共有，同时由于每个环上有两条边是同一个硅原子周围的，因此还要除以2以剔除重复。所以最终计算式为等=12.(3)由于每个硅原子被12个环共有，因此每个环只占有该硅原子的上,又因为每个最小环上有6个硅原子，所以每个最小环平均拥有的硅原子数为6斗又因为SQ晶体是由硅原子和氧原子按1:2的比例所组成，因此氧原子的数目为权2=1。(4)据图可知，1个Si原子周围有4条Si-O键,无共用，所以1molSiO2中有4molSiO键。答案(I)12(2)1266(3)11(4)4重难点2四种晶体比较(素养养成证据推理与模型认知)核心突破型项目离子晶体共价晶体分子晶体金属晶体构成晶体的微粒阴、阳离子
33、原子分子金属阳离子和自由电子微粒间的作用离子键共价键分子间作用力(范德华力或氢键)金属键作用力强弱(一般地)较强很强弱一般较强，有的较弱确定作用力强弱的一般判断方法离子电荷、半径键长（原子半径）组成和结构相似时比较相对分子质量离子半径、价电子数熔、沸点较高高低差别较大（汞常温下为液态，鸽熔点为3410）硬度略硬而脆大较小差别较大导热和导电性不良导体（熔化后或溶于水导电）不良导体不良导体（部分溶于水发生电离后导电）良导体溶解性（水）多数易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水，少数与水反应组成微粒堆积方式非等径圆球紧密堆积不服从紧密堆积原理紧密堆积（与分子形状有关且分子间不存在氢键）等径圆球紧密堆积（A
34、、A2、A3）【例2】下列分子晶体，关于熔点、沸点高低的叙述中，正确的是（）A. Cl2l2B. SiCl4PH3D. C（CH3）4CH3CH2CH2CH2CH3CA、B项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔点、沸点高;C选项属于分子结构相似的情况，但存在氢键的熔点、沸点高；D项属于相对分子质量相同,但分子结构不同的情况，支链多的熔点、沸点低。题后归纳判断分子晶体的熔点、沸点高低时，主要从以下两个方面去考虑：一是有无氢键，有氢键的分子晶体熔点、沸点较高；二是看分子间作用力，主要是结构相似的情况下，看物质的相对分子质量大小，相对分子质量大者，其分子间作用力强，对应晶体的熔点、
35、沸点高。对点训练1 .下列表述不正确的是（）A.熔点：CF4CCI4CBr4碳化硅晶体硅C.晶格能：NaFNaClNaBrNaID.熔点：NaMgAlDA项中均为分子晶体，其熔点和分子间作用力有关，分子间作用力越大，熔点越高，对组成和结构相似的分子晶体而言，相对分子质量越大，分子间作用力越大，A项正确。B项中均为共价晶体，形成共价键的原子半径越小，共价键越强，硬度越大，B项正确。C项中均为离子晶体，形成离子晶体的离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，晶格能越大,离子半径：FCBrNaClNaBrNaI,C项正确。D项中均为金属晶体，形成金属键的金属阳离子半径越小，所带电荷越多，金属键越强
36、，金属晶体的熔点就越高，离子半径：Na+Mg2+Al3+,熔点：AlMgNa,D项错误。2 .下列物质的性质变化规律与化学键的强弱无关的是（）A.钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高，硬度逐渐增大8 .金刚石的硬度大于晶体硅的硬度，其熔点也高于晶体硅的熔点C. KF、KCkKBrsKl的熔点依次降低D. CF八SiFjGeF4的熔点和沸点逐渐升高DA项，钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高，硬度逐渐增大，这是因为它们所含的金属键逐渐增强，与化学键的强弱有关；B项，金刚石的硬度大于晶体硅的硬度，其熔点也高于晶体硅的熔点，这是因为C-C键的键长比SiSi键的键长短，CY键的键能比SiSi键的键能大，与化学键的
37、强弱有关；C项，KF、Kc1、KBrsKl的熔点依次降低，这是因为它们所含的离子键的强度逐渐减弱，与化学键的强弱有关；D项，CF八SiF4、GeF4的熔点和沸点逐渐升高，这是因为分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，与化学键的强弱无关。学科素养应用养成情境素材石墨不同于金刚石，它的碳原子不像金刚石的碳原子那样呈sp3杂化，而是呈sp2杂化，形成平面六元并环结构（如下图），因此，石墨晶体是层状结构的，层内的碳原子的核间距为142pm,层间距离为335Pm（比键长大得多）说明层间没有化学键相连，是靠范德华力维系的（如图）石墨晶体中的二维平面结构石墨的层状结构问题探究1 .金刚石与石墨的熔点均很高
38、，那么二者熔点是否相同？若不相同，哪种更高一些？为什么？提示：不相同。石墨熔点高于金刚石。金刚石中C原子杂化方式为sp3杂化，C原子之间存在键，而石墨中C原子杂化方式为sp2杂化，C原子之间存在键和键，石墨中化学键的键能大，故熔点高。2 .观察冰的晶体结构，思考下列问题：（1）冰晶体中微粒间的作用力有哪几种？（2）冰晶体的结构特点如何？冰中水分子的排列是否采取紧密堆积的方式？为什么？（3）由水变为冰，水的密度如何变化？为什么？3 示：（1）范德华力和氢键。（2）冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的。因氢键具有一定的方向性，故冰中水分子不能采取紧密堆积方式。（3）密度减小；因冰中水分子的间距较大，
39、分子的排列比较松散。素养养成通过本情境素材中对不同晶体的作用力分析，明确各类晶体物理性质与形成晶体的作用力间的关系，提升了“证据推理与模型认知”的化学学科素养。双基达标随堂检测1 .关于金刚石的下列说法中，错误的是（A.晶体中不存在独立的分子B.碳原子间以共价键相结合C.是硬度最大的物质之一D.化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应D金刚石在高温下与O2反应生成CO22 .SiCl4的分子结构与CCl4的相似，下列对SiCl4的推测不正确的是（）A.SiCI4晶体是分子晶体B.常温、常压下SiCI4是气体C. SiCI4的分子是由极性键形成的非极性分子D. SiCI4为正四面体结构B由
40、于SiCl4的分子结构与Cel4的相似，所以SiCl4属于分子晶体。CeI4分子是正四面体结构，SiCl4与其结构相似，因此也是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。3 .（素养题）氮化铝（AIN）常用作砂轮及高温炉衬材料，熔融状态下不导电，可知它属于（）A.离子晶体B.共价晶体C.分子晶体D.无法判断B熔融状态下不导电的化合物必定是共价化合物，又因为具有耐高温的性能，所以必定是共价晶体。4 .当S03晶体熔化时，下述各项发生变化的是（）A.化学键B.硫与氧的原子个数之比C.分子构型D.分子间作用力D当S03晶体熔化时，分子间作用力被破坏，故选D项。5 .单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据
41、：金刚石晶体硅晶体硼熔点/335014152573沸点/482726282823摩氏硬度107.09.5（1）晶体硼的晶体类型属于，理由是（2）已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体，如图所示，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此基本结构单元由个硼原子构成，其中B-B键的键角为,共含有个B-B键。解析（1）晶体硼的熔沸点和硬度都介于晶体硅和金刚石之间，而金刚石和晶体硅均为共价晶体，且从周期表中位置看硼与碳相邻，与硅处于对角线处（相似），也能推知晶体硼属于共价晶体。（2）均摊法：B原子个数为20xx3=12（个），正三角形键角为6
42、0。，BB键键数为20x；3=30.答案（1）共价晶体晶体硼的熔沸点和硬度均介于金刚石和晶体硅之间，而金刚石和晶体硅都是共价晶体（2） 1260030微专题4不同结构物质的熔、沸点比较微点突破物质沸点高低是由构成物质质点间作用力大小决定的。物质质点间作用力包括分子间作用力和各种化学键。以下是常见的几种比较物质沸点高低的方法。1 .根据物质状态判断即物质沸点高低按常温下的状态：固体液体气体。如：NaClH2OCO22 .根据物质不同结构特点判断（1）共价晶体：共价晶体间键长越短、键能越大，共价键越稳定，物质熔、沸点越高，反之越低。如：金刚石（CY）晶体硅（Si-Si）o（2）离子晶体：离子晶体中阴、阳离子半径越小，电荷数越多，则离子键越强，熔、沸点越高，反之越低。如KClKBr。（3）分子晶体：分子晶体分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，反之越低。组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔、沸点越高。如：CH4SiH4GeH4范德华力，所以存在分子间氢键的物质沸点高于只存在范德华力的物质。如:乙醇氯乙烷；HFHCL强化训练1 .下列说法错误的是（）A.卤族元素的氢化物中
