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第三章 晶体结构与性质
专题复习2 晶体的组成和性质
晶体类型 金属晶体 离子晶体 分子晶体 共价晶体
物质类别
典型例子
金属单质和合金
K、Cu、Mg
离子化合物
NaCl、CsCl
多数的非金属单质和共价化合物
干冰、冰、碘单质
少数的非金属单质和共价化合物
金刚石、SiO2
熔点
熔化时需克 服的作用力
差异较大
金属键
较低
高
共价键
分子间作用力或氢键
差异较大
离子键
四种典型晶体
习题1、四种晶体的熔点数据如表:
物质 CF4 SiF4 BF3 AlF3
熔点/℃ -183 -90 -127 >1000
CF4和SiF4熔点相差较小,BF3和AlF3熔点相差较大,原因是 。
CF4和SiF4都是分子晶体,结构相似,分子间作用力相差较小,所以熔点相差较小;BF3通过分子间作用力形成分子晶体,AlF3通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要能量多得多,所以熔点相差较大。
1. 典型分子晶体
类型 作用力 微粒数目 堆积特征
干冰型 分子间只存在范德华力 每个晶胞中有4个CO2分子,每个CO2周围紧邻的CO2分子数为12个 分子密
堆积型
冰型 构成晶体的作用力是氢键,也存在范德华力 每个水分子周围只有4个紧邻的水分子 呈正四
面体形
分子的密堆积:
若分子间只存在范德华力,则每个分子周围通常有12个紧邻的分子,分子晶体的这一特征称为分子密堆积。
硅和卤素单质反应可以得到SiX4。
(2021·湖南卷,18)
SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
①0 ℃时,SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是__________(填化学式),沸点依次升高的原因是______________________________________________________________,
气态SiX4分子的立体构型是____________;
正四面体形
SiCl4
SiX4都是结构相似的分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大
2.典型共价晶体的结构
4
sp3
109°28′
6
1∶2
金刚石的晶胞
金刚石的晶胞结构特点:
碳原子位于正六面体的八个顶点、六个面的面心、以及六面体的体内,且体内的四个碳原子位于四条体对角线的四分之一处。每个顶点碳原子和相邻三个面心的碳原子形成一个正四面体。
把金刚石晶胞等份成8个小正方体, 金刚石晶胞内的C原子,就在这8个小正方体中的中心。
sp3
1∶2
12
4
3.常见离子晶体的结构类型
6
12
4
4
离子晶体离子的配位数是:
一个离子周围最邻近的异电性离子的数目
Na+和Cl-的配位数都是6;
8
6
8
8
4
分子间作用力
2
sp2
4. 混合型晶体
石墨中C-C夹角为120°,C-C键长为 1.42×10-10 m层间距
3.35× 10-10 m
事实上,大多数离子晶体中的化学键具有一定的共价键成分。
化合物 键型 离子键的百分数 电负性差值
CsCl 离子键 75% 3.16 ― 0.79 = 2.37
HCl 极性共价键 20% 3.16 ― 2.22 = 0.94
Cl2 非极性共价键 0 3.16 ― 3.16 = 0
电负性差值越大,离子键成分的百分数越高
5. 过渡晶体