資源簡介

為解決問題而讀，你會覺得比漫無邊際的啃書本，有更多的興趣。
——阿里土里·威爾塔寧
1945年獲諾貝爾化學獎
維爾塔寧因改進高蛋白質青貯飼料生產和貯存的研究而獲得了1945年諾貝爾化學獎。
第三章
晶體結構與性質 復習
晶體的特征
晶胞中粒子數計算
晶體與晶胞
配位鍵形成條件
畫出配合物結構
配位鍵與配合物
構成粒子 粒子間作用力
物理通性
四類晶體
結構特點及對物質性質影響
超分子
01
02
03
04
學
習
目
標
晶體
01
（2022·廣東清遠期末）下列關于晶體的說法中正確的是
A．自然形成的水晶柱是晶體，從水晶柱上切削下來的粉末不是晶體
B．晶胞中任何一個粒子都屬于該晶胞
C．玻璃制成的彈珠具有規則的幾何外形，所以玻璃彈珠是晶體
D．缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中慢慢變為完美的立方體塊，體現了晶體的自范性
請你試一試
晶體
1
根據組成晶體的微粒和微粒間的相互作用，可分為
離子晶體
共價晶體
分子晶體
金屬晶體
概念
微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈周期性有序排列，具有規則幾何外形的固體。
特征
自范性、各向異性、有固定熔沸點、使X射線產生衍射形
分類
熔融態物質凝固、凝華、溶質從溶液中析出
制備
金屬鍵 金屬晶體
02
晶體含有陽離子一定含有陰離子嗎？
思考﹒ 討論
晶體中含有陽離子，不一定存在陰離子，如金屬晶體由陽離子和自由電子構成。
金屬鍵與金屬晶體
2
金屬離子
自由電子
無方向性
無飽和性
離子電荷數
離子半徑
導電性
導熱性
延展性
金屬晶體
金屬鍵
特性
強弱
解釋
強烈的
靜電作用
成鍵電子可以
在金屬中自由流動
判斷
金屬熔沸點
分子晶體 共價晶體
03
知識回顧
哪些類的別物質屬于分子晶體？
①所有非金屬氫化物：如水、硫化氫、氨、氯化氫、甲烷等
②部分非金屬單質：如鹵素、氧氣、硫、氮氣、白磷等
③部分非金屬氧化物：如CO2、P4O6、P4O10、SO2等
④幾乎所有的酸：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等
⑤絕大多數有機物：如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等
3.1 分子晶體
分子晶體與共價晶體
3
分子晶體
構成粒子
分子
作用力
分子間
分子間作用力
分子內
共價鍵
特征
分子密堆積
只有范德華力
12
分子非密堆積
有氫鍵
通性
熔、沸點低，硬度小，不導電(固態、融熔)
部分分子晶體易升華
分子晶體熔化時只破壞分子間作用力
有些分子晶體的水溶液能導電，如HI、乙酸等
④同分異構體的支鏈越多，熔、沸點越低。
②組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，熔、沸點越高。
③組成和結構不相似的物質（相對分子質量接近），分子的極性越大，
其熔、沸點越高。如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3。
⑤ 烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機物一般隨分子里碳原子的增
加，熔、沸點升高。
分子晶體的熔、沸點
①分子間存在氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常得高。
分子晶體的熔、沸點
? 氫鍵(分子間、分子內)
分子內氫鍵，熔沸點降低
分子間氫鍵，熔沸點升高
? 范德華力(若無氫鍵)
結構相似：相對分子質量大，熔沸點高
分子極性：極性強，熔沸點高
支鏈：支鏈多，熔沸點低
解釋二氧化硅的熔點遠大于干冰。
原理：
共價晶體的熔、沸點與共價鍵有關，分子晶體的熔、沸點與分子間作用力有關。
共價鍵的作用力遠大于分子間作用力。
思考﹒ 討論
二氧化硅是共價晶體，干冰是分子晶體。
共價鍵的作用力遠大于分子間作用力，故二氧化硅的熔點遠大于干冰。
3.2 共價晶體
分子晶體與共價晶體
3
共價晶體
構成粒子
原子
作用力
共價鍵
特征
空間網狀結構
通性
高硬度，高熔點，不導電(固態、融熔)
原子晶體多數為非導體,但晶體硅、鍺是半導體
問題探究
金剛石＞二氧化硅＞碳化硅＞晶體硅
請判斷以下物質熔點的高低：
金剛石、晶體硅、二氧化硅、碳化硅。
共價晶體的熔、沸點
鍵能
鍵長
原子半徑
結構相似的共價晶體，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔、沸點越高。
下列物質性質的變化規律，與共價鍵的鍵能大小有關的是
A．F2、Cl2、Br2、I2的熔點、沸點逐漸升高
B．H2O沸點比H2S沸點高
C．金剛石的硬度、熔點都高于晶體硅
D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的溶點依次降低
小試身手
離子晶體
04
離子晶體
4
離子晶體
構成粒子
陰陽離子
作用力
離子鍵
通性
硬度較大，較高熔點，不導電(固態)
問題解決
鎂鋁耐火磚
氧化鎂與氧化鋁耐火哪家強？
離子晶體
4
離子晶體
構成粒子
陰陽離子
作用力
離子鍵
離子電荷數
熔沸點
離子半徑
通性
硬度較大，較高熔點，不導電(固態)
離子晶體可能存在共價鍵、氫鍵
離子晶體可能不含金屬元素
金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體，如AlCl3是分子晶體
晶體中的化學鍵
離子鍵
共價晶體
離子晶體
分子晶體
分子間
作用力
NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應直接得到：4NH3＋3F2 NF3＋NH4F，上述化學方程式中的5種物質所屬的晶體類型有_________(填序號)。
a．離子晶體 b．分子晶體
c．共價晶體 d．金屬晶體
abd
Cu
看誰做得既準又快
（2021?天津）下列各組物質的晶體類型相同的是
A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl
C．Cu和Ag D．SiC和MgO
看誰做得既準又快
（2020?山東）Sn為ⅣA族元素，單質Sn與干燥Cl2反應生成SnCl4．常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構型為 　 　，其固體的晶體類型為　 　。
分子晶體
正四面體形
看誰做得既準又快
（2022?乙卷）鹵化物CsICl2受熱發生非氧化還原反應，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為________。解釋X的熔點比Y高的原因______________________________ 。 　 　
問題解決
CsICl2
CsI
＋
Cl2
CsICl2
CsCl
＋
ICl
CsCl
CsCl為離子晶體，ICl為分子晶體
問題解決
（2022?浙江）四種晶體的熔點數據如下表：
CF4和SiF4熔點相差較小，BF3和AlF3熔點相差較大，原因是 　 　_____________________________________________________、
_____________________________________________________。
物質
CF4
SiF4
BF3
AlF3
熔點/℃
﹣183
﹣90
﹣127
＞1000
CF4和SiF4都是分子晶體，結構相似，分子間作用力相差較小，所以熔點相差較小；
BF3通過分子間作用力形成分子晶體，AlF3通過離子鍵形成離子晶體，破壞離子鍵需要能量多得多，所以熔點相差較大。
下列物質的熔沸點高低順序中，正確的是
A．金剛石＞晶體硅＞二氧化硅＞碳化硅
B．CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4
C．MgO＞H2O＞O2＞N2
D．金剛石＞生鐵＞純鐵＞鈉
考考你自己
TiO2的天然晶體中，最穩定的一種晶體結構如圖，白球表示________原子。
氧(O)
請你試一試
面上
面內
晶胞
05
晶胞中粒子數計算
5
晶胞任意位置上的一個粒子如果是被n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個粒子分得的份額就是1/ n
立方體
原則
方法
體心
1
面心
1/2
棱邊
1/4
頂點
1/8
晶胞中粒子數計算
5
六方晶胞
原則
方法
頂點：1/6
上、下棱：1/4
側棱：1/3
面心：1/2
體心：1
體心
1
面心
1/2
頂點
1/6
棱邊
水平1/4
豎1/3
晶胞任意位置上的一個粒子如果是被n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個粒子分得的份額就是1/ n
非立方體
三棱柱
體心
1
水平1/4
1/12
特別提醒
面心
1/2
頂點
棱邊
豎1/6
（2022·江蘇蘇州高二上學期期末）在冰晶石(Na3AlF6)晶胞中，AlF63－占據的位置相當于NaCl晶胞(如圖所示)中Cl－占據的位置，則冰晶石晶胞中含有的原子數與NaCl晶胞中含有的原子數之比為
A．2∶1 B．3∶2 C．5∶2 D．5∶1
【解析】每個氯化鈉晶胞中有4個鈉離子、4個氯離子，離子總數為8，在冰晶石(Na2AlF6)晶胞中，AlF63－占據的位置相當于NaCl晶胞中Cl－占據的位置，所以冰晶石晶胞中AlF63－的數目為4，根據冰晶石的化學式可知，晶胞中鈉離子數為4×3＝12，所以冰晶石晶胞中原子總數為12＋7×4＝40，冰晶石晶胞中含有的原子數與NaCl晶胞中含有的原子數之比為：40∶8＝5∶1，答案選D項。
考考你自己
配合物 超分子
06
NH3和BF3可以通過配位鍵形成化合物NH3·BF3。下列說法正確的是
A．NH3、BF3兩分子的中心原子采取的都是sp2雜化
B．NH3、BF3兩分子的中心原子采取的都是sp3雜化
C．形成配合物時NH3中N原子提供的是孤對電子，BF3中B原子提供空軌道
D．形成配合物時BF3中B原子提供的是孤對電子，NH3中N原子提供空軌道
問題解決
6.1 配合物
配合物與超分子
6
? 配位鍵
A
B
孤電子對
空軌道
? 配合物
中心原子
配位體
內界
外界
中心原子(離子)：提供空軌道，接受孤電子對。
通常是過渡元素的原子或離子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。
配位體：提供孤電子對的分子或離子，如分子CO、NH3、H2O等，陰離子F-、CN-、Cl-等。
畫出[Cu(H2O)4]2+的結構。
牛刀小試
Cu
H2O
H2O
H2O
OH2
2+
平面正方形結構
某物質的實驗式為PtCl4·2NH3，其水溶液不導電，加入AgNO3溶液反應也不產生沉淀，以強堿處理并沒有NH3放出，則關于此化合物的說法中正確的是
A．配合物中中心原子的電荷數和配位數均為6
B．該配合物可能是平面正方形結構
C．Cl－和NH3分子均與Pt4＋配位
D．配合物中Cl－ 與Pt4＋配位，而NH3分子不配位
問題解決
已知信息：[Cu(NH3)4]SO4的電離方程式：[Cu(NH3)4]SO4＝[Cu(NH3)4]2＋＋SO42－。具有6個配體的Co3＋的配合物CoCl?m·nNH3，若1 mol此配合物與足量的AgNO3溶液反應只生成1 mol AgCl沉淀，則m，n的值分別是
考考你的智慧
[Co ] Cl－
＋3
A．m＝1，n＝5
B．m＝3，n＝4
C．m＝5，n＝1
D．m＝3，n＝3
＋
Cl
2
(NH3)4
6.2 超分子
配合物與超分子
6
? 分子識別
? 自組裝
這節課我學到了什么？
（用一句話表示）
還有什么疑問？
課堂小結
課堂小結
晶體類型與化學鍵關系
共價鍵
金屬晶體
離子晶體
分子晶體
原子晶體
分子間力
金屬鍵
離子鍵
晶體類型與性質
離子晶體
分子晶體
共價晶體
金屬晶體
實例
NaCl
CO2
SiO2
Fe
構成微粒
作用力
熔沸點
硬度
導電性
有無分子
熔融斷鍵
晶體類型與性質
離子晶體
分子晶體
共價晶體
金屬晶體
實例
NaCl
CO2
SiO2
Fe
構成微粒
離子
分子
原子
金屬離子 自由電子
作用力
離子鍵
分子間：分子間作用力
分子內：（可能）共價鍵
共價鍵
金屬鍵
熔沸點
較高
較低
很高
有高有低
硬度
較大
較小
很大
有大有小
導電性
固體不電
溶于或熔融導電
固體或熔融不導電
有的溶于水導電
不導電
個別半導體
良導體
有無分子
無
有
無
無
熔融斷鍵
斷鍵
不斷鍵
斷鍵
減弱
晶體熔、沸點的比較
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}離子晶體
一般地說，陰陽離子的電荷數越多，離子半徑越小，晶格能越大（即離子間的作用力就越強），其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO＞NaCl＞CsCl
原子晶體
原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔沸點越高，如熔點：金剛石＞碳化硅＞硅
分子晶體
①分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體，熔沸點反常的高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S
②組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，熔、沸點越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4
③組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近)，分子的極性越大，其熔沸點越高，如CO＞N2
④烷烴的同分異構體，支鏈越多，對稱性強，熔、沸點越低
金屬晶體
一般來說，金屬陽離子半徑越小，離子所帶電荷數越多，其金屬鍵越強，金屬熔沸點就越高，如熔、沸點：Na＜Mg＜Al
異類晶體
一般規律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，如SiO2＞NaCl＞CO2
下列晶體熔化時化學鍵沒有破壞的是
A．NaCl
B．干冰
C．石英
D．I2
看誰做得既準又快
　　金剛石、石墨、C60和石墨烯的結構示意圖分別如圖所示，下列說法不正確的是
A．金剛石和石墨烯中碳原子的雜化方式不同
B．金剛石、石墨、C60和石墨烯的關系：互為同素異形體
C．這四種物質完全燃燒后的產物都是CO2
D．石墨與C60的晶體類型相同
考考你自己
有關晶體的結構如圖所示，下列說法中不正確的是
A．在NaCl晶體中，距Cl－最近的Na+形成正八面體
B．在CaF2晶體中，每個晶胞平均含有4個Ca2+
C．在金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵個數的比為1∶2
D．該氣態團簇分子的分子式為EF
成功體驗

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