【考綱點(diǎn)擊】
(1)了解晶體的類型，了解不同類型晶體中構(gòu)成微粒及微粒間作用力的區(qū)別；(2)了解晶格能的概念，了解晶格能對(duì)離子晶體性質(zhì)的影響；(3)了解分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系；(4)了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系；(5)理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)，了解金屬晶體常見的堆積方式；(6)了解晶胞的概念，能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。

1.常見晶體模型
晶體
晶體結(jié)構(gòu)
晶體詳解
離子晶體
NaCl
(型)

(1)每個(gè)Na＋(Cl－)周圍等距且緊鄰的Cl－(Na＋)有6個(gè)，每個(gè)Na＋周圍等距且緊鄰的Na＋有12個(gè)。(2)每個(gè)晶胞中含4個(gè)Na＋和4個(gè)Cl－
CsCl
(型)

(1)每個(gè)Cs＋周圍等距且緊鄰的Cl－有8個(gè)，每個(gè)Cs＋(Cl－)周圍等距且緊鄰的Cs＋(Cl－)有6個(gè)。(2)如圖為8個(gè)晶胞，每個(gè)晶胞中含1個(gè)Cs＋、1個(gè)Cl－
CaF2
(型)

在晶體中，每個(gè)F－吸引4個(gè)Ca2＋，每個(gè)Ca2＋吸引8個(gè)F－，Ca2＋的配位數(shù)為8，F(xiàn)－的配位數(shù)為4
金屬晶體
簡(jiǎn)單立
方堆積

典型代表Po，空間利用率52%，配位數(shù)為6
體心立
方堆積

典型代表Na、K、Fe，空間利用率68%，配位數(shù)為8
六方最
密堆積

典型代表Mg、Zn、Ti，空間利用率74%，配位數(shù)為12
面心立
方最密
堆積

典型代表Cu、Ag、Au，空間利用率74%，配位數(shù)為12
分子晶體
干冰

(1)8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體且在6個(gè)面心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子。(2)每個(gè)CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有12個(gè)
混合型晶體
石墨
晶體

層與層之間的作用力是分子間作用力，平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是2，C采取的雜化方式是sp2雜化
原子晶體
金剛石

(1)每個(gè)碳原子與相鄰的4個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)。(2)鍵角均為109°28′。(3)最小碳環(huán)由6個(gè)C組成且六原子不在同一平面內(nèi)。(4)每個(gè)C參與4條C—C鍵的形成，C原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2
SiO2

(1)每個(gè)Si與4個(gè)O以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)。(2)每個(gè)正四面體占有1個(gè)Si，4個(gè)“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2。(3)最小環(huán)上有12個(gè)原子，即6個(gè)O，6個(gè)Si
2.物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低比較規(guī)律
(1)不同類型晶體熔沸點(diǎn)高低的比較
一般情況下，不同類型晶體的熔沸點(diǎn)高低規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體，如：金剛石>NaCl>Cl2；金屬晶體>分子晶體，如：Na>Cl2(金屬晶體熔沸點(diǎn)有的很高，如鎢、鉑等，有的則很低，如汞等)。
(2)同種類型晶體熔沸點(diǎn)高低的比較
①原子晶體：
如：金剛石>石英>碳化硅>晶體硅。
②離子晶體：
a.衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高，硬度越大。
b.一般地說，陰陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大，熔沸點(diǎn)就越高，如：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl。
③金屬晶體：金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其形成的金屬鍵越強(qiáng)，金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高，如Al>Mg>Na。
④分子晶體
a.分子間作用力越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高；具有分子間氫鍵的分子晶體熔沸點(diǎn)反常地高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
b.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔沸點(diǎn)越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
c.組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔沸點(diǎn)越高，如CO>N2。
d.在同分異構(gòu)體中，一般支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低，如正戊烷>異戊烷>新戊烷。
3.晶胞求算
晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法
(1)
(2)晶體密度的計(jì)算

(3)晶體微粒與M、ρ之間的關(guān)系
若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒，則1 mol晶胞中含有x mol微粒，其質(zhì)量為xM g(M為微粒的摩爾質(zhì)量)；又1個(gè)晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3 g(a3為晶胞的體積，a為晶胞邊長(zhǎng))，則1 mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3 NA g，因此有xM＝ρa(bǔ)3NA。
(4)空間利用率的計(jì)算
①空間利用率：構(gòu)成晶體的原子、離子或分子在整個(gè)晶體空間所占的體積百分比，即V球/V晶胞。
②計(jì)算a.確定晶胞中的微粒數(shù)　b.計(jì)算晶胞體積
如簡(jiǎn)單立方堆積如圖所示
立方體的棱長(zhǎng)為2r，球的半徑為r

過程：V(球)＝πr3　V(晶胞)＝(2r)3＝8r3
空間利用率＝×100%＝≈52%


1.(1)[2019·課標(biāo)全國(guó)Ⅰ，35(3)(4)]①一些氧化物的熔點(diǎn)如表所示：
氧化物
Li2O
MgO
P4O6
SO2
熔點(diǎn)/℃
1 570
2 800
23.8
－75.5
解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因___________________________
_____________________________________________________。
②圖(a)是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖?？梢姡珻u原子之間最短距離x＝________pm，Mg原子之間最短距離y＝________pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是________g·cm－3(列出計(jì)算表達(dá)式)。

(2)[2019·課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，35(3)(4)]①比較離子半徑：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。
②一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。

圖中F－和O2－共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，若兩者的比例依次用x和1－x代表，則該化合物的化學(xué)式表示為________；通過測(cè)定密度ρ和晶胞參數(shù)，可以計(jì)算該物質(zhì)的x值，完成它們關(guān)系表達(dá)式：ρ＝________g·cm－3。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，例如圖1中原子1的坐標(biāo)為(，，)，則原子2和3的坐標(biāo)分別為________、________。
(3)[2019·課標(biāo)全國(guó)Ⅲ，35(5)]NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡(jiǎn)單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示：

這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為________(用n代表P原子數(shù))。
解析　(1)①氧化鋰、氧化鎂是離子晶體，六氧化四磷和二氧化硫是分子晶體，離子鍵比分子間作用力強(qiáng)。②觀察圖(a)和圖(b)知，4個(gè)銅原子相切并與面對(duì)角線平行，有(4x)2＝2a2，x＝a。鎂原子堆積方式類似金剛石，有y＝a。已知1 cm＝1010 pm，晶胞體積為(a×10－10)3 cm3，代入密度公式計(jì)算即可。
(2)①F－與O2－電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，原子核對(duì)核外電子的吸引力越大，離子半徑越小，故離子半徑F－鄰羥基苯甲醛
B.硬度：金剛石>碳化硅>晶體硅
C.熔點(diǎn)：Na>Mg>Al
D.晶格能：NaF>NaCl>NaBr>NaI
解析　A項(xiàng)，能形成分子間氫鍵的對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)大于能形成分子內(nèi)氫鍵的鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)；B項(xiàng)，對(duì)于原子晶體，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，共價(jià)鍵越牢固，硬度越大，鍵長(zhǎng)：C—C鍵晶體硅；C項(xiàng)，金屬晶體的熔點(diǎn)取決于原子半徑以及價(jià)電子數(shù)，其規(guī)律是原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，熔點(diǎn)越高，則熔點(diǎn)：Al>Mg>Na；D項(xiàng)，離子所帶電荷相同時(shí)，離子鍵的強(qiáng)弱與離子半徑有關(guān)，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大。
答案　C
2.據(jù)某科學(xué)雜志報(bào)道，國(guó)外有一研究發(fā)現(xiàn)了一種新的球形分子，它的分子式為C60Si60，其分子結(jié)構(gòu)好似中國(guó)傳統(tǒng)工藝品“鏤雕”，經(jīng)測(cè)定，其中包含C60，也有Si60結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是(　　)
A.該物質(zhì)有很高的熔點(diǎn)、很大的硬度
B.該物質(zhì)形成的晶體屬于分子晶體
C.該物質(zhì)分子中Si60被包裹在C60里面
D.該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為1 200
解析　A項(xiàng)，由分子式及信息可知該物質(zhì)為分子晶體，分子晶體熔、沸點(diǎn)低；B項(xiàng)，該物質(zhì)是分子晶體；C項(xiàng)，Si的原子半徑大于C，該物質(zhì)分子中應(yīng)為C60被包裹在Si60里面；D項(xiàng)，相對(duì)分子質(zhì)量為(12＋28)×60＝2 400。
答案　B
3.(1)鈦比鋼輕，比鋁硬，是一種新興的結(jié)構(gòu)材料。鈦硬度比鋁大的原因是_____________________________________________________。
(2)已知MgO與NiO的晶體結(jié)構(gòu)相同，其中Mg2＋和Ni2＋的離子半徑分別為66 pm和69 pm。則熔點(diǎn)：MgO________NiO(填“>”“

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