第38期 晶体结构与性质综合质量检测卷-【数理报】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修2同步学案（人教版）

书 冰与干冰都是典型的分子晶体，现将二者的结构、 性质做一简单分析． 一、冰晶体 １．结构 水分子内氧原子以ｓｐ３杂化轨道与氢原子的１ｓ轨 道形成２个Ｏ—Ｈ共价键．水分子之间的相互作用除了 范德华力外还有氢键，冰晶体的水分子间主要依靠氢键 形成． ２．冰的密度小于水的密度 在冰晶体中，每个水分子周围只有四个紧邻的水分 子，由于水分子之间的主要作用力为氢键，而氢键与共 价键一样具有饱和性和方向性，所以氢键的存在使每个 氧原子周围都有四个氢原子，其中两个氢原子距氧原子 较近，形成共价键，另两个氢原子距氧原子较远，以氢键 相连，使水分子间构成四面体骨架结构，所以在冰晶体 中，氧原子的配位数为４．这一排列使冰晶体中水分子的 空间利用率不高，留有相当大的空隙，这也正是冰的密 度比水小的原因． 二、干冰 固态ＣＯ２称为干冰，干冰也是分子晶体．ＣＯ２分子 内存在 Ｃ Ｏ共价键，分子间存在分子间作用力，ＣＯ２ 的晶胞呈面心立方体形，立方体的每个顶点有一个 ＣＯ２ 分子，每个面上也有一个ＣＯ２分子．每个 ＣＯ２分子与１２ 个ＣＯ２分子等距离相邻（在三个相互垂直的平面上各有 ４个）． 常温下，ＣＯ２呈气态，将 ＣＯ２气体加压到 ６．０６× １０６Ｐａ时就会凝结成雪花状的固态 ＣＯ２．固态 ＣＯ２升华 时需要吸收热量，可使周围温度降到 －７８℃左右且不 会产生液体，所以固态 ＣＯ２被称为干冰．干冰常被用作 制冷剂、人工降雨等． 书 晶 体 的 结 构 与 性 质 晶体的常识 晶体的特征：自范性、各向异性、固定的熔点 晶胞 描述晶体结构的基本单元：习惯采用的是平行六面体 晶胞中原子占有率（平行六面体）：顶角 １ ８，棱上 １ ４，面心 １ ２，体心 {{ １ 分子晶体 构成粒子：分子 粒子间作用力 范德华力{ 氢键 堆积方式：分子密堆积，分子之间靠分子间作用力相互吸引 物理性质：低熔点、易升华、硬度小 典型晶体 冰：存在氢键和范德华力，１个水分子周围紧邻４个水分子 干冰：分子密堆积———１个二氧化碳分子周围紧邻１２ {          个二氧化碳分子 共价晶体 构成粒子：原子 粒子间作用力：共价键 结构特征：原子间以共价键结合，三维的共价键网状结构 物理性质：高熔点、高硬度 典型晶体：金刚石、晶体硅、      二氧化硅等 金属晶体 构成粒子：金属阳离子和自由电子 粒子间作用力：金属键 基本堆积模型 简单立方堆积：配位数为６，空间利用率５２％ 体心立方堆积：配位数为８，空间利用率６８％ 六方最密堆积和面心立方最密堆积：配位数为１２，空间利用率 { ７４％ 物理性质：具有金属光泽、延展性、导热性、导电性，        熔点和硬度差别较大 离子晶体 结构特征：阳离子和阴离子间通过离子键结合 物理性质：熔点较高，硬度较大，难于压缩 典型晶体：ＮａＣｌ、ＣｓＣｌ {                                  等 书 一、离子晶体与化学键的关系 １．离子晶体中一定含有离子键，可能含有极性共 价键、非极性共价键和配位键． ２．含有离子键的化合物一定是离子化合物． ３．离子晶体一定是由阴、阳离子构成的，但晶体中 可以含有分子．如结晶水合物． ４．离子晶体中一定含有阳离子，但含有阳离子的 晶体不一定是离子晶体．如金属晶体． ５．非金属元素也可以形成离子化合物．如 ＮＨ４Ｃｌ、 ＮＨ４ＮＯ３等都是离子化合物． 二、分子晶体与化学键的关系 １．分子晶体中一定有分子间作用力． ２．惰性气体形成的晶体是分子晶体，而惰性气体 是单原子分子，其晶体中只含有分子间作用力，不含化 学键． ３．分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性 质（如熔点、沸点、硬度、溶解性等），而共价键决定分子 的化学性质． 三、共价晶体和共价键的关系 １．共价晶体中一定有共价键，且只有共价键，无分 子间作用力． ２．共价晶体一定是由原子构成的，可以是同种元 素的原子，也可以是不同种元素的原子． ３．共价化合物形成的晶体可能是共价晶体，也可 能是分子晶体． 四、金属晶体与化学键的关系 １．金属晶体中一定有金属键，但有时也有不同程 度的其他键．如合金中可能含有共价键． ２．金属键不一定比分子间作用力强．如汞在常温 下为液态，即说明汞中的金属键很弱． !!"#$ !"#$%&'()*+,- !%&'( ./0&"#12345 6! 78 "#9%&'(:;<= 6" 78 ! )* +,- ! ./ 012 !"#$%&'" ()*+,-'. ! " ! " !" #"$ %! !"#$" # $ %&'() # #"#%&&'%( 345 !6" 789: 书