第三章 晶体结构与性质 同步讲义 2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

本讲义聚焦晶体结构与性质核心知识点，系统梳理晶体与非晶体的区别、晶胞及均摊法、配位数、空间利用率、晶体密度计算等基础概念，延伸至分子、共价、金属、离子等典型晶体结构分析，以及配合物和超分子知识，构建从基础到应用的学习支架。 该资料通过表格对比晶体与非晶体差异、晶胞结构示意图辅助理解，结合练习题（如晶胞化学式判断、密度计算）培养科学思维与探究能力，如金刚石晶胞中原子数计算实例，课中助力教师教学，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。

晶体结构与性质 一、晶体的常识 1. 晶体与非晶体 （1）晶体与非晶体的比较： 晶体 非晶体 结构特征 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 实例 金刚石、氯化钠、冰、铁 玻璃、炭黑、橡胶 性质特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性 二者区别方法 间接方法 看其是否有固定的熔点 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 注意 ① 晶体一般都是纯净物。 ② 同一物质可以是晶体，也可以是非晶体。 例如：晶体SiO2（水晶）和非晶体SiO2（玛瑙）。 ③ 有着规则几何外形的固体也不一定是晶体。例如：玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。 （2）自范性： ① 定义：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 ② 实例：缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块。 ③ 形成条件：晶体生长的速率适当。凝固速率过快时，常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。 （3） 各向异性： ① 定义：晶体沿不同方向的物理性质不同。 ② 实例：水晶在不同方向上导热性不同。 （4）获得晶体的三条途径： ① 熔融态物质凝固。 ② 气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。 ③ 溶质从溶液中析出。 2. 晶胞 （1） 概念：描述晶体结构的基本单元，如下图所示。晶体中的晶胞是无隙并置的。 （2）晶胞组成的计算——均摊法： ① 原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。（判断时可以想象需要几个晶胞才能把该原子完全包起来） ② 实例： a. 立方体晶胞： b. 其余晶胞： 三棱柱 六棱柱 平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点上的1个碳原子被三个六边形共有，每个六边形占。 练习： 1. 现有四种晶体，其构成粒子的排列方式如下图所示，其化学式正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C A．AB；B．EF；D．AB。 2. 如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图，则该晶体物质的化学式可表示为（ ） A．Mn2Bi B．MnBi C．MnBi3 D．Mn4Bi3 【答案】B Bi为6个，Mn原子也为12×＋2×＋1＋6×＝6个。 3. 配位数 （1）概念：一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数。如立方体中粒子周围粒子的个数： ① A周围有4个B，B周围有12个A。 ② A周围有2个C，C周围有6个A。 ③ B周围有6个D，D周围有2个B。 ④ B周围有8个C，C周围有8个B。 ⑤ C周围有12个D，D周围有4个C。 ⑥ A周围有4个D，D周围有4个A。　 4. 空间利用率 （1） 空间利用率＝×100%。 5. 典型金属晶体的组成与结构 堆积 方式 晶胞 常见 金属 晶胞含有 的原子数 配位数 原子半径r与立方体边长为a的关系 空间 利用率 简单立方堆积 Po 1 6 a＝2r 52% 体心立方堆积 Na K Fe 2 8 a＝4r 68% 面心立方最密堆积 （ABCABC型） Au Ag Cu 4 12 a＝4r 74% 六方最密堆积 、或 （ABABAB型） Zn Ti Mg 6或2 12 略 74% 1. 原子的坐标参数 例如： 1. 某磷青铜晶胞结构如图所示： （1）其中原子A的坐标参数为（0，0，0）；B为。则P原子的坐标参数为________。 （2）该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有________个。 【答案】（1）　（2）4　 2. 由铜元素和氯元素组成某物质的晶胞如图所示，下列说法错误的是（ ） A．该物质的化学式为CuCl B．的配位数与的配位数相等 C．已知1号离子坐标为(，，0)，则2号离子的坐标为(，，) D．若、的半径分别为和，该晶胞边长为a，这两种离子的空间占有率为 【答案】C A．都是4个原子；B．配位数都为4，阳离子个数×阳离子配位数=阴离子个数×阴离子配位数。C．应为()；D．4个Cu+和4个Cl−的体积为4×，晶胞的体积为a3。 2. 晶体密度的计算 （1） 计算公式：ρ＝（n0：晶胞包含的原子个数；M：摩尔质量；a：晶胞棱长；NA：阿伏加德罗常数） 练习： 1. 有关Al晶胞的一些示意图如下。 若已知Al的原子半径为d，NA表示阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则： ① 晶胞中Al原子的配位数为_______。 ② 该晶体的密度为_______（用字母表示）。【答案】12     2. 金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为________。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为________g·cm－3（列出计算式）。 【答案】六方最密堆积　 3. 已知金的相对原子质量为197，常温常压下密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则金原子的半径为________cm。（用含ρ、NA的代数式表示） 【答案】× 4. Cu2O的晶胞结构如图所示。 （1）该晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)；C为。则D原子的坐标参数为________，它代表________原子。 （2）若Cu2O晶体的密度为d g·cm－3，Cu和O的原子半径分别为rCupm和rO pm，阿伏加德罗常数值为NA，列式表示Cu2O晶胞中原子的空间利用率为_________________________。 【答案】（1）　Cu （2）×100% 3. 晶体综合 （1） 晶体类型的判断：由金属元素和非金属元素组成的物质多为离子晶体，只由金属元素组成的物质（如金属单质和合金）多为金属晶体，只由非金属元素组成的物质除了硼（B）、硅（Si）、金刚石(C)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)是共价晶体外，其余多为分子晶体。 练习： 1. 下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（ ） ①SiO2和SO3 ②晶体硼和HCl ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氮 ⑥硫黄和碘 A．①②③　　　　　 B．④⑤⑥ C．③④⑥ D．①③⑤ 【答案】C 2. 下列晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（ ） A．和 B．和 C．和SiC D．氦气和 【答案】C （2） 不同类型晶体的熔沸点大小比较： 共价晶体（大于800℃）>离子晶体（200℃~800℃）>分子晶体（小于200℃）。 （3）同种类型晶体的熔沸点大小比较： ① 共价晶体：比较共价键。原子半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高，硬度越大。 如熔沸点：金刚石>碳化硅>晶体硅。（原因是：键长Si—Si>C—Si>C—C，键能C—C>C—Si>Si—Si）。 ② 离子晶体：比较晶格能。离子所带电荷数越多，半径越小，晶格能越大，熔沸点越高，硬度越大。 如熔沸点：CaO>KCl，NaCl>KCl。 ③ 分子晶体： a. 少数主要以氢键作用形成的分子晶体，比一般的分子晶体的熔沸点高。如含有H—F、H—O、H—N等共价键的分子间可以形成氢键，所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸等物质的熔沸点相对较高。 如熔沸点：H2O>H2Te>H2Se>H2S。 b. 组成与结构相似，分子之间不含氢键而只利用范德华力形成的分子晶体，随着相对分子质量的增大，物质的熔沸点逐渐升高。如熔沸点：F2<Cl2<Br2<I2。 c. 相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体，其熔沸点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔沸点高。如熔沸点：CO>N2。 d. 有机物中组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体，相对分子质量相同，一般支链越多，熔、沸点越低。如熔沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。 ④ 金属晶体：比较金属键。金属阳离子所带电荷越多，阳离子半径越小，金属键就越强，熔沸点就越高，硬度就越大。如熔沸点：Na<Mg<Al，Na>K。 练习： 1. 下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是（ ） A．金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅 B． C．MgO＞H2O＞O2＞Br2 D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠 【答案】B　A. 晶体硅＜碳化硅＜二氧化硅<金刚石；C. MgO＞H2O＞Br2＞O2；D. 生铁为合金，熔点低。 2. 下面的排序不正确的是（ ） A．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al B．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅 C．晶体熔点由低到高：CO<KCl<SiO2 D．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI 【答案】A　熔点由高到低为Al＞Mg＞Na。 3. 几组物质的熔点数据如表所示： A组熔点/℃ B组熔点/℃ C组熔点/℃ D组熔点/℃ 金刚石：>3550 Li：181 HF：－83 NaCl 硅晶体：1410 Na：98 HCl：－115 KCl 硼晶体：2076 K：64 HBr：－89 RbCl 二氧化硅：1732 Rb：39 HI：－51 MgO：2800 据此回答下列问题： （1）由表格中数据可知，A组中物质的熔点普遍偏高，A组物质属于________晶体，其熔化时克服的粒子间作用力是______________； （2）二氧化硅的熔点高于硅晶体，原因是______________________________。 （3）B组晶体中存在的作用力是________，其共同的物理性质是________(填序号)。 ①有金属光泽　 ②导电　 ③导热　 ④具有延展性 （4）C组中HF的熔点反常是由于________________________________________________。 （5）D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。 ①硬度小 ②水溶液能导电 　③固体能导电 ④熔融状态能导电 （6）D组晶体中NaCl、KCl、RbCl的熔点由高到低的顺序为____________，MgO晶体的熔点高于三者，其原因是__________________________________________________________。 【答案】（1）共价　共价键 （2）Si—O键的键长小于Si—Si键，SiO2的键能大（3）金属键　①②③④ （4）HF分子间能形成氢键 （5）②④ （6）NaCl>KCl>RbCl　四者均为离子晶体，MgO中镁离子所带电荷数较多，半径较小，晶格能较大，熔点较高 二、典型晶体的组成与结构 1. 分子晶体 晶体 晶体结构 结构分析 干冰 （1）面心立方最密堆积：每个晶胞中有4个CO2分子。 （2）每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。 （3）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） 白磷 （1）面心立方最密堆积：每个晶胞中有4个P4分子。 （2）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） 冰 （1） 水分子之间的主要作用力是氢键，当然也存在范德华力。 （2） 氢键有方向性，它的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子互相吸引。每个水分子实际拥有两个氢键。 （3） 氢键的存在导致冰的密度比水小。 （4）冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四个水分子形成氢键。 2. 共价晶体 晶体 晶体结构 结构分析 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，键角均为109°28′。最小的碳环为六元环，并且不在同一平面（实际为椅式结构），碳原子为sp3杂化，每个C被12个六元环共用。 （2）金刚石晶胞中，内部的C在晶胞体对角线的1/4处。每个金刚石晶胞中含有8个碳原子。 （3）C原子数与C—C键数之比为1∶2，12g金刚石中有2 mol共价键。 （4）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） （5）原子半径r与边长a的关系为：a=8r SiO2 （1） SiO2晶体中最小的环为12元环。 （2）每个SiO2晶胞中含有8个Si原子，含有16个O原子 （3）硅原子与Si—O共价键之比为1：4，1mol SiO2晶体中有4mol共价键 （4）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） SiC BP AlN （1）每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构 （2）若Si与C最近距离为d，则边长a与最近距离d的关系为：a=4d 3. 金属晶体 （1）电子气理论：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，形成像共价晶体一样的“巨分子”。 （2）金属键定义：包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用，也包括金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用，不具有饱和性和方向性。（所以在晶体中一定含有阳离子但不一定含有阴离子） （3）用电子气理论/金属键解释金属的物理性质： 延展性示意图 导电性示意图 注意：除上述性质之外，金属都具有特殊的金属光泽也能用电子气理论/金属键来解释，因为自由电子很容易被激发，所以它们可以吸收许多光并发射各种可见光，所以大部分金属为银白色。但金属易生锈和具有还原性属于化学性质，不能用电子气理论/金属键来解释。 练习： 1. 下列有关金属键的叙述错误的是（ ） A．金属键没有饱和性和方向性 B．金属键中的自由电子属于整块金属 C．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关 D．金属键只包括金属阳离子和自由电子之间强烈的静电吸引作用 【答案】D D．金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用，也包括金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用，故D错误。 4. 离子晶体 晶体 晶体结构 结构分析 NaCl （1）一个NaCl晶胞中，有4个Na+，有4个Cl－ （2）在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引6个Cl－，形成正八面体； 每个Cl－同时强烈吸引6个Na+ （3）在NaCl晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为6、6 （4）在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个，Cl－同理。 （对于离子晶体来说，阳离子个数×阳离子配位数=阴离子个数×阴离子配位数） （5）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） CsCl （1）一个CsCl晶胞中，有1个Cs+，有1个Cl－ （2）Cs+的配位数为8， Cl－的配位数也为8 （3）在CsCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个，Cl－同理。 （4）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数，Cs的相对原子质量为133） ZnS （1）1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋ （2）Zn2＋的配位数为4，S2－的配位数为4 （3）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） CaF2 （1）1个CaF2的晶胞中，有4个Ca2＋，有8个F－ （2）CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是8，F－的配位数是4 （3）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） 5. 过渡晶体 （1）四类典型的晶体是指分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体。 （2）过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。 ① 以离子晶体和共价晶体之间的过渡为例说明，下表为几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数： 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的百分数/% 62 50 41 33 从上表可知，表中的4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，因此这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。 ② 偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶体来处理，如Na2O等。同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如Al2O3、SiO2等。 练习： 1. 下列关于过渡晶体的说法正确的是（ ） A．分子晶体没有过渡型 B．SiO2属于过渡晶体，但当作共价晶体来处理 C．绝大多数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体 D．Na2O晶体中离子键的百分数为100% 【答案】B 2. 下列说法不正确的是（ ） A．Na2O中离子键的百分数为62%，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体 B．Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近 C．Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理；SiO2是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理 D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 【答案】C C项，Al2O3、SiO2均是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理。 6. 混合型晶体—石墨 （1）晶体结构示意图： （2）结构特点——层状结构： ① 同层内碳原子采取sp2杂化，以共价键（σ键）结合，形成平面六元并环结构。 ② 层与层之间靠范德华力维系。 ③ 石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3，有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面，所以石墨晶体中还存在离域π键。 ④ 在石墨晶体中，每个正六元环拥有的共价键和碳原子数之比为3：2。 （3）晶体类型：石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于混合型晶体。 （4）性质：熔点很高、质软、易导电等。 （5）混合性晶体为纯净物。 练习： 1. 如图是石墨、足球烯()、金刚石三种晶体的结构图，下列说法正确的是（ ） A．这三种物质是碳的同分异构体，燃烧产物相同 B．这三种物质熔化时，克服的粒子间作用力都是化学键 C．等物质的量的石墨、金刚石所含的C-C键数目之比为3：4 D．石墨晶体C-C键的键长短于金刚石的C-C键，则金刚石比石墨稳定 【答案】C A．同素异形体；B．石墨和足球烯还要破坏分子间作用力；C．3/2：2=3：4；D．石墨稳定。 三、配合物 1. 配位键 （1） 配位键的概念：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键，配位键是一种比较特殊的σ键。 （2）形成条件： （3）当配体中有两原子有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如CO作配体时C为配位原子。 2. 配位化合物 （1） 配合物的概念：把金属离子或原子（称为中心离子或原子）与某些分子或离子（称为配体或配位体）以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物，但是NH4Cl虽然含有配位键却不是配合物而是离子化合物。 （2）配合物的组成： （3）内界中的离子不参与反应，外界中的离子可以参与反应。 练习： 1. 关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是（ ） A．配体是Cl－和H2O，配位数是9 B．中心离子是Ti4＋ C．内界和外界中Cl－的数目比是1∶2 D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀 【答案】C　 2. 下列关于配合物的说法中正确的是（ ） A．化学式 [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物中配体是Cl－和H2O，配位数是9 B．含有配位键的物质一定是配位化合物 C．配合物[Ag(NH3)2]Cl中存在离子键、配位键、极性键和非极性键 D．向硫酸铜溶液中滴加过量的氨水，溶液呈深蓝色是因为存在[Cu(NH3)4]2+配离子 【答案】D A．配位数为6，A错误；B．氯化铵不是；C．不存在非极性键，C错误。 3. +3价Co的八面体配合物CoClm·nNH3，中心原子的配位数为6，若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，则m和n的值是（ ） A．m=1、n=5 B．m=3、n=3 C．m=3、n=4 D．m=3、n=5 【答案】C +3价Co的八面体配合物CoClm·nNH3，根据电荷守恒，m=3；中心原子的配位数为6，若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，说明外界有1个氯离子，则配体为2个氯离子、4个NH3，n=4。 4. 配合物可用于离子检验，下列说法不正确的是（ ） A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键 B．配离子为，中心离子为，配位原子为N C．1mol配合物中含有12mol σ键 D．该配合物为离子化合物，易电离，1mol配合物电离得到阴阳离子共4mol 【答案】B B．配位原子为C。 5. 乙酸合钴的结构为，下列说法错误的是（ ） A．Co2+的价电子排布式为3d54s2 B．碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3 C．该配合物中配位原子是N和O D．1mol该配合物形成的配位键有6mol 【答案】A A，3d7。 四、超分子 （1）概念：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。注意超分子定义中的分子是广义的，包括离子。所以其中存在的作用力也是多种多样的。超分子有可能是高分子化合物也有可能不是，有可能是无限延伸的也有可能不是。 （2）超分子的实例 ① 分离C60和C70 ② 冠醚识别碱金属离子 冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。 ③ 超分子两个的重要特征——分子识别（上面的两个例子都属于分子识别）、自组装（如细胞和细胞器的双分子膜，以头向外而尾向内的方式排列，是因为细胞膜的两侧都是水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基是极性集团而尾基是非极性基团）。 练习： 1. 下列关于超分子的叙述中正确的是（ ） A．超分子就是高分子 B．超分子都是无限伸展的 C．形成超分子的微粒都是分子 D．超分子具有分子识别和自组装的特征【答案】D 2. 下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是（ ） A．细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质 B．利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70 C．配位化合物中配位键强度都很大，因而配合物都很稳定 D．配离子[Fe(CN)5(NO)]2-的中心离子为Fe3+，配位数为6，配位原子为C和N 【答案】C C．有的配合物很稳定，有的很不稳定，C错误。 （3）其他教材中出现过的新物质： ① 等离子体：气态物质在高温或外加电场激发下，分子发生分解。这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体呈电中性的物质聚集体称为等离子体，在日光灯和霓虹灯的灯光里，在蜡烛的火焰里，在极光和雷电里都含有等离子体。等离子体具有良好的导电性和流动性。 ② 液晶：液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，其分子的空间排列是不稳定的，既具有液体的流动性、粘性等性质，又具有晶体的导热性、光学性质、各向异性等性质，而且其性质会随着外界温度和外加电场的改变而改变。液晶广泛应用于手机、电脑和电视的液晶显示器。 ③ 天然气水合物：甲烷等气体被装在以氢键相连的几个水分子构成的笼子内，又被叫做可燃冰，是巨大的潜在能源。 ④ 纳米材料：纳米材料的比表面积较大，所以具有不同于大块晶体的性质。 ⑤ 离子液体： a. 在离子晶体里塞入有机基团可降低其熔点，使其在较低温度下就可呈现液态。例如C2H5NH3NO3的熔点只有12℃，比NH4NO3低了158℃。 b. 大多数离子液体含有体积很大的阴阳离子，常见的阴离子有AlCl4-、PF6-、BF4-，常见的阳离子有季铵离子（R4N+，即NH4+的H被烃基R取代）、带烃基侧链的咪唑、嘧啶等有环状含氮结构的有机胺正离子等。 c. 传统的有机溶剂大多易挥发，它们的蒸汽大多有毒，而离子液体却有难挥发的优点，这是由于离子液体的粒子全都是带电荷的离子。 d. 离子液体具有良好的导电性，可用作电解质溶液。 e. 离子液体还可用作溶剂和催化剂。 练习： 1. 对物质的研究可改善我们的生活。下列描述错误的是（ ） A．纳米晶体会有不同于大块晶体的特性，主要原因是晶体的比表面积较大 B．用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是相同的 C．超分子具有分子识别与自组装的特征 D．等离子体和离子液体都具有良好的导电性 【答案】B 2. 下列关于物质聚集状态结构的叙述错误的是（ ） A．非晶体内部的微粒无周期性重复排列 B．大多数晶体都是四种典型晶体之间的过渡晶体 C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性 D．纳米材料的比表面积较小 【答案】D 1 学科网（北京）股份有限公司 $晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的比较： 晶体 非晶体 结构特征 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 实例 金刚石、氯化钠、冰、铁 玻璃、炭黑、橡胶 自范性 有 无 性质特征 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性 间接方法 看其是否有固定的熔点 二者区别方法 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 ①晶体一般都是纯净物。 ②同一物质可以是晶体，也可以是非晶体。 注意 例如：晶体SiO2(水晶)和非晶体SiO2(玛瑙)。 ③有着规则几何外形的固体也不一定是晶体。例如：玻璃制品可以塑造出规则的几何外 形，也可以具有美观对称的外观。 (2)自范性： ①定义：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 ②实例：缺角的NaCl晶体在饱和NaCI溶液中慢慢变为完美的立方体块。 ③形成条件：晶体生长的速率适当。凝固速率过快时，常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则 外形的块状物。 (3)各向异性： ①定义：晶体沿不同方向的物理性质不同。 ②实例：水晶在不同方向上导热性不同。 (4)获得晶体的三条途径： ①熔融态物质凝固。 ②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。 ③溶质从溶液中析出。 2.晶胞 (1)概念：描述晶体结构的基本单元，如下图所示。晶体中的晶胞是无隙并置的。 (2)晶胞组成的计算一均摊法： ①原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额 就是'。（判断时可以想象需要几个晶胞才能把该原子完全包起来） ②实例： a.立方体晶胞： 顶点：1/8 棱边：1/4 面心：1/2 体心：1 8个晶胞共用一个顶 4个晶胞共用一条棱 2个晶胞共用一个面 体心：1 点：每个分摊1/8 边：每个分雄1/4 棱：每个分摊1/2 b.其余晶胞： 子：棱上 顶点上：造 三棱柱 2:面上 棱上：君 之：底面 内部：1 棱上 顶点上君 六棱柱 多侧面于 棱上号 2:底面 内部：1 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点上的1 平面型 个碳原了被三个六边形关有，每个六边形兮 2 练习： 1.现有四种晶体，其构成粒子的排列方式如下图所示，其化学式正确的是() AB EF. XY Z AB2 【答案】C A.AB:B.EF:D.AB。 2.如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图，则该晶体物质的化学式可表示为() ●n OBi A.Mn2Bi B.MnBi C.MnBia D.MnBi; 【答案】B Bi为6个，M原子也为12×合十2×生+1+6x6个， 62 3.配位数 (1)概念：一个粒子周围最邻近的粒子的数且称为配位数。如立方体中粒子周围粒子的个数： 棱：D 顶点：B 面心：A 体心：C ①A周围有4个B,B周围有12个A ②A周围有2个C,C周围有6个A。 ③B周围有个D,D周围有2个B。 ④B周围有8个C,C周围有8个B。 ⑤C周围有12个D,D周围有4个C。 ⑥A周围有4个D,D周围有4个A。 3 4.空间利用率 (1)空间利用室=晶胞含有的微粒体积109o。 晶胞体积 5.典型金属晶体的组成与结构 堆积 常见 晶胞含有 原子半径r与立方 空间 晶胞 配位数 方式 金属 的原子数 体边长为a的关系 利用率 端 简单立 0 Po 6 4=2r 52% 方堆积 68 体心立 K 2 8 3a=4 68% 方堆积 % 面心立 A 方最密 A Au “ 4 12 2a=4 74% 堆积 (ABCABC型) 六方最 6或2 12 略 749% 密堆积 或0 (ABABAB型) 1.原子的坐标参数 例如： 1.某磷青铜晶胞结构如图所示： 0, 111 (1)其中原子A的坐标参数为(0,0,0)：B为0,22。 则P原子的坐标参数为 (2)该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有 个。 111 【答案】(1)22'2 (2)4 2.由铜元素和氯元素组成某物质的晶胞如图所示，下列说法错误的是() ●Cu A.该物质的化学式为CuCl B.Cu的配位数与CI的配位数相等 Q.已知1号离子型标为（宁·行：，则2号夹子的坐标☆子京寻》 D.若Cu、C的半径分别为r和，该晶胞边长为a,这两种离子的空间占有率为16仁x10O6 3a3 【答案】CA.都是4个原子：B.配位数都为4，阳离子个数×阳离子配位数=阴离子个数×阴离子配位数。 应为}子年D.4个0和4个C的体积为4X+因)，晶胞的体积为。 2.晶体密度的计算 (I)计算公式：p=M(:晶胞包含的原子个数：M摩尔质量：a:晶胞棱长：N:阿伏加德罗常数) dNA 练习： 1.有关A1晶胞的一些示意图如下。 甲 若已知A1的原子半径为d,Na表示阿伏加德罗常数，A1的相对原子质量为M,则： ①晶胞中Al原子的配位数为。 M ②该晶体的密度为一 (用字母表示)。【答案】12 4v2d'N 5 2.金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为 。六棱柱底边边长为acm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为a,Zn的密度为 gcm3(列出计算式)。 65×6 【答案】六方最密堆积 NAX6X\3xac 4 3.己知金的相对原子质量为197，常温常压下密度为pgcm3,阿伏加德罗常数的值为WA,则金原子的半 径为 cm。(用含p、N的代数式表示) 【答案】12,34X197 4 PNA 4.Cu20的晶胞结构如图所示。 B 1.1.1 (1)该晶胞原子坐标参数A为(0,0,0)：B为1,0,0)：C为2'22。则D原子的坐标参数为 它代表 原子。 (2)若Cu2O晶体的密度为dgcm3,Cu和O的原子半径分别为rcupm和ropm,阿伏加德罗常数值为NA, 列式表示C20晶胞中原子的空间利用率为 f111i 【答案】(1D星44Cu(2)N2+8×10”*1o0% 108 6 3.晶体综合 (1)晶体类型的判断：由金属元素和非金属元素组成的物质多为离子晶体，只由金属元素组成的物质（如 金属单质和合金)多为金属晶体，只由非金属元素组成的物质除了硼(B)、硅(S)、金刚石(C、碳化硅(SC 氮化硅(SiN4)、氮化硼B、二氧化硅(SiO)是共价晶体外，其余多为分子晶体。 练习： 1.下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是() ①SiO2和SO,②晶体硼和HC1 ③C02和$02④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氨⑥硫黄和碘 A.①②③ B.④⑤⑥ C.③④⑥ D.①③⑤ 【答案】C 2.下列晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（) A.BaCL,和CaO, B.SO2和SiO, C.S1O,和SiC D.氦气和H,O 【答案】C (2)不同类型晶体的熔沸点大小比较： 共价晶体（大于800℃）>离子晶体(200C~800℃)>分子晶体（小于200℃）. (3)同种类型晶体的熔沸点大小比较： ①共价晶体：比较共价键。原子半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高，硬度越大。 如熔沸点：金刚石>碳化硅>晶体硅。（原因是：键长Si—S>C—Si>C一C,键能C一C>C一Si>SiSi)。 ②离子晶体：比较晶格能。离子所带电荷数越多，半径越小，晶格能越大，熔沸点越高，硬度越大。 如熔沸点：CaO>KCl,NaCl-KCI。 ③分子晶体： .少数主要以氢键作用形成的分子晶体，比一殷的分子晶体的熔沸点高。如含有H一F、H一O、H—N等 共价键的分子间可以形成氢键，所以亚、H2O、H3、醇、羧酸等物质的熔沸点相对较高。 如熔沸点：HO>H2Te>HSe>HS。 b.组成与结构相似，分子之间不含氢键而只利用范德华力形成的分子晶体，随着相对分子质量的增大， 物质的熔沸点逐渐升高。如熔沸点：F<C12<B2I2。 ℃.相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体，其熔沸点一般比非极性分子构成的分子晶体的 熔沸点高。如熔沸点：CO>N2。 d.有机物中组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体，相对分子质量相同，一般支链越多，熔、沸点 越低。如熔沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。 ④金属晶体：比较金属键。金属阳离子所带电荷越多，阳离子半径越小，金属键就越强，熔沸点就越高， 硬度就越大。如熔沸点：Na<Mg<Al,Na>K。 7 练习： 1.下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是() COOH A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B.HOCOOH HO C.MgO>H2O>02>Br2 D.金刚石>生铁>纯铁>钠 【答案】BA.晶体硅<碳化硅<二氧化硅<金刚石；C.MgO>HO>Br2>O2:D.生铁为合金，熔点低。 2.下面的排序不正确的是() A.熔点由高到低：Na>Mg>Al B.硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅 C.晶体熔点由低到高：CO<KC<SiO2 D.晶格能由大到小：NaF>NaCl>NaBr>Nal 【答案】A熔点由高到低为AI>Mg>Na。 3.几组物质的熔点数据如表所示： A组熔点/C B组熔点/C C组熔点/C D组熔点C 金刚石：>3550 Li:181 HF:-83 NaCl 硅晶体：1410 Na:98 HCl:-115 KCI 硼晶体：2076 K:64 HBr:-89 RbCl 二氧化硅：1732 Rb:39 HⅡ：-51 MgO:2800 据此回答下列问题： (1)由表格中数据可知，A组中物质的熔点普遍偏高，A组物质属于 晶体，其熔化时克服的粒子 间作用力是 (2)二氧化硅的熔点高于硅晶体，原因是 (3)B组晶体中存在的作用力是 其共同的物理性质是 (填序号)。 ①有金属光泽 ②导电 ③导热 ④具有延展性 (4)C组中HF的熔点反常是由于 (5)D组晶体可能具有的性质是 (填序号)。 ①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电 (6)D组晶体中NaCI、KCl、RbCl的熔点由高到低的顺序为 MgO晶体的熔点高于三者， 其原因是 【答案】(1)共价共价键(2)Si一0键的键长小于Si-Si键，SiO2的键能大(3)金属键①②③④ (4)HF分子间能形成氢键(5)②④(6)NaCI>KC>RbCI四者均为离子晶体，MgO中镁离子所带电 荷数较多，半径较小，晶格能较大，熔点较高 二、典型晶体的组成与结构 1.分子晶体 晶体 晶体结构 结构分析 (1)面心立方最密堆积：每个晶胞中有4 个C02分子。 (2)每个C02分子周围等距且紧邻的C02 干冰 分子有12个。 (3)密度=4×44gmol1 Na×a (a为晶胞边长，Na为阿伏加德罗常数) (1)面心立方最密堆积：每个晶胞中有4 个P4分子。 白磷 (2)密度=4×124gmol1 NA×3 oPi (a为晶胞边长，Na为阿伏加德罗常数) (1)水分子之间的主要作用力是氢键， 当然也存在范德华力。 (2)氢键有方向性，它的存在迫使在四 面体中心的每个水分子与四面体顶角方 冰 向的4个相邻水分子互相吸引。每个水分 子实际拥有两个氢键。 冰中1个水分了 冰融化，分子 周围有4个水分子 冰的结构 间的空隙减小 (3)氢键的存在导致冰的密度比水小。 冰和液态水的结构对比（虚线是氢键） (4)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因： 每个水分子与周围四个水分子形成氢键。 9 2.共价晶体 晶体 晶体结构 结构分析 (1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正 四面体结构，键角均为10928。最小的碳环为六 元环，并且不在同一平面（实际为椅式结构），碳 原子为p3杂化，每个C被12个六元环共用。 (2)金刚石晶胞中，内部的C在晶胞体对角线的 14处。每个金刚石晶胞中含有8个碳原子。 石 (3)C原子数与C一C键数之比为1：2,12g金 刚石中有2mol共价键。 (4)密度=8×12gmol1 Na× (a为晶胞边长，Na为阿伏加德罗常数) (5)原子半径r与边长a的关系为：381 (1)Si02晶体中最小的环为12元环。 (2)每个Si02晶胞中含有8个Si原子，含有16 个0原子 (3)硅原子与Si-0共价键之比为1：4,1 nol SiO2 SiO2 晶体中有4mol共价键 二氧化硅晶体结构模型 oSi●O (4)密度=8×60gmol1 Na× (a为晶胞边长，Na为阿伏加德罗常数) (1)每个原子与另外4个不同种类的原子形成正 SiC 四面体结构 AN (2)若Si与C最近距离为d,则边长a与最近距 离d的关系为：√3a=4d 10 晶体结构与性质 一、晶体的常识 1. 晶体与非晶体 （1）晶体与非晶体的比较： 晶体 非晶体 结构特征 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 实例 金刚石、氯化钠、冰、铁 玻璃、炭黑、橡胶 性质特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性 二者区别方法 间接方法 看其是否有固定的熔点 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 注意 ① 晶体一般都是纯净物。 ② 同一物质可以是晶体，也可以是非晶体。 例如：晶体SiO2（水晶）和非晶体SiO2（玛瑙）。 ③ 有着规则几何外形的固体也不一定是晶体。例如：玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。 （2）自范性： ① 定义：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 ② 实例：缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块。 ③ 形成条件：晶体生长的速率适当。凝固速率过快时，常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。 （3） 各向异性： ① 定义：晶体沿不同方向的物理性质不同。 ② 实例：水晶在不同方向上导热性不同。 （4）获得晶体的三条途径： ① 熔融态物质凝固。 ② 气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。 ③ 溶质从溶液中析出。 2. 晶胞 （1） 概念：描述晶体结构的基本单元，如下图所示。晶体中的晶胞是无隙并置的。 （2）晶胞组成的计算——均摊法： ① 原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。（判断时可以想象需要几个晶胞才能把该原子完全包起来） ② 实例： a. 立方体晶胞： b. 其余晶胞： 三棱柱 六棱柱 平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点上的1个碳原子被三个六边形共有，每个六边形占。 练习： 1. 现有四种晶体，其构成粒子的排列方式如下图所示，其化学式正确的是（ ） A． B． C． D． 2. 如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图，则该晶体物质的化学式可表示为（ ） A．Mn2Bi B．MnBi C．MnBi3 D．Mn4Bi3 3. 配位数 （1）概念：一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数。如立方体中粒子周围粒子的个数： ① A周围有4个B，B周围有12个A。 ② A周围有2个C，C周围有6个A。 ③ B周围有6个D，D周围有2个B。 ④ B周围有8个C，C周围有8个B。 ⑤ C周围有12个D，D周围有4个C。 ⑥ A周围有4个D，D周围有4个A。　 4. 空间利用率 （1） 空间利用率＝×100%。 5. 典型金属晶体的组成与结构 堆积 方式 晶胞 常见 金属 晶胞含有 的原子数 配位数 原子半径r与立方体边长为a的关系 空间 利用率 简单立方堆积 体心立方堆积 面心立方最密堆积 （ABCABC型） 六方最密堆积 、或 （ABABAB型） 1. 原子的坐标参数 例如： 1. 某磷青铜晶胞结构如图所示： （1）其中原子A的坐标参数为（0，0，0）；B为。则P原子的坐标参数为________。 （2）该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有________个。 　 2. 由铜元素和氯元素组成某物质的晶胞如图所示，下列说法错误的是（ ） A．该物质的化学式为CuCl B．的配位数与的配位数相等 C．已知1号离子坐标为(，，0)，则2号离子的坐标为(，，) D．若、的半径分别为和，该晶胞边长为a，这两种离子的空间占有率为 2. 晶体密度的计算 （1） 计算公式：ρ＝（n0：晶胞包含的原子个数；M：摩尔质量；a：晶胞棱长；NA：阿伏加德罗常数） 练习： 1. 有关Al晶胞的一些示意图如下。 若已知Al的原子半径为d，NA表示阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则： ① 晶胞中Al原子的配位数为_______。 ② 该晶体的密度为_______（用字母表示）。 2. 金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为________。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为________g·cm－3（列出计算式）。 3. 已知金的相对原子质量为197，常温常压下密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则金原子的半径为________cm。（用含ρ、NA的代数式表示） 4. Cu2O的晶胞结构如图所示。 （1）该晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)；C为。则D原子的坐标参数为________，它代表________原子。 （2）若Cu2O晶体的密度为d g·cm－3，Cu和O的原子半径分别为rCupm和rO pm，阿伏加德罗常数值为NA，列式表示Cu2O晶胞中原子的空间利用率为_________________________。 3. 晶体综合 （1） 晶体类型的判断：由金属元素和非金属元素组成的物质多为离子晶体，只由金属元素组成的物质（如金属单质和合金）多为金属晶体，只由非金属元素组成的物质除了硼（B）、硅（Si）、金刚石(C)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)是共价晶体外，其余多为分子晶体。 练习： 1. 下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（ ） ①SiO2和SO3 ②晶体硼和HCl ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氮 ⑥硫黄和碘 A．①②③　　　　　 B．④⑤⑥ C．③④⑥ D．①③⑤ 2. 下列晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（ ） A．和 B．和 C．和SiC D．氦气和 （2） 不同类型晶体的熔沸点大小比较： 共价晶体（大于800℃）>离子晶体（200℃~800℃）>分子晶体（小于200℃）。 （3）同种类型晶体的熔沸点大小比较： ① 共价晶体：比较共价键。原子半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高，硬度越大。 如熔沸点：金刚石>碳化硅>晶体硅。（原因是：键长Si—Si>C—Si>C—C，键能C—C>C—Si>Si—Si）。 ② 离子晶体：比较晶格能。离子所带电荷数越多，半径越小，晶格能越大，熔沸点越高，硬度越大。 如熔沸点：CaO>KCl，NaCl>KCl。 ③ 分子晶体： a. 少数主要以氢键作用形成的分子晶体，比一般的分子晶体的熔沸点高。如含有H—F、H—O、H—N等共价键的分子间可以形成氢键，所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸等物质的熔沸点相对较高。 如熔沸点：H2O>H2Te>H2Se>H2S。 b. 组成与结构相似，分子之间不含氢键而只利用范德华力形成的分子晶体，随着相对分子质量的增大，物质的熔沸点逐渐升高。如熔沸点：F2<Cl2<Br2<I2。 c. 相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体，其熔沸点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔沸点高。如熔沸点：CO>N2。 d. 有机物中组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体，相对分子质量相同，一般支链越多，熔、沸点越低。如熔沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。 ④ 金属晶体：比较金属键。金属阳离子所带电荷越多，阳离子半径越小，金属键就越强，熔沸点就越高，硬度就越大。如熔沸点：Na<Mg<Al，Na>K。 练习： 1. 下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是（ ） A．金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅 B． C．MgO＞H2O＞O2＞Br2 D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠 2. 下面的排序不正确的是（ ） A．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al B．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅 C．晶体熔点由低到高：CO<KCl<SiO2 D．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI 3. 几组物质的熔点数据如表所示： A组熔点/℃ B组熔点/℃ C组熔点/℃ D组熔点/℃ 金刚石：>3550 Li：181 HF：－83 NaCl 硅晶体：1410 Na：98 HCl：－115 KCl 硼晶体：2076 K：64 HBr：－89 RbCl 二氧化硅：1732 Rb：39 HI：－51 MgO：2800 据此回答下列问题： （1）由表格中数据可知，A组中物质的熔点普遍偏高，A组物质属于________晶体，其熔化时克服的粒子间作用力是______________； （2）二氧化硅的熔点高于硅晶体，原因是______________________________。 （3）B组晶体中存在的作用力是________，其共同的物理性质是________(填序号)。 ①有金属光泽　 ②导电　 ③导热　 ④具有延展性 （4）C组中HF的熔点反常是由于________________________________________________。 （5）D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。 ①硬度小 ②水溶液能导电 　③固体能导电 ④熔融状态能导电 （6）D组晶体中NaCl、KCl、RbCl的熔点由高到低的顺序为____________，MgO晶体的熔点高于三者，其原因是__________________________________________________________。 二、典型晶体的组成与结构 1. 分子晶体 晶体 晶体结构 结构分析 干冰 （1）面心立方最密堆积：每个晶胞中有4个CO2分子。 （2）每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。 （3）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） 白磷 （1）面心立方最密堆积：每个晶胞中有4个P4分子。 （2）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） 冰 （1） 水分子之间的主要作用力是氢键，当然也存在范德华力。 （2） 氢键有方向性，它的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子互相吸引。每个水分子实际拥有两个氢键。 （3） 氢键的存在导致冰的密度比水小。 （4）冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四个水分子形成氢键。 2. 共价晶体 晶体 晶体结构 结构分析 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，键角均为109°28′。最小的碳环为六元环，并且不在同一平面（实际为椅式结构），碳原子为sp3杂化，每个C被12个六元环共用。 （2）金刚石晶胞中，内部的C在晶胞体对角线的1/4处。每个金刚石晶胞中含有8个碳原子。 （3）C原子数与C—C键数之比为1∶2，12g金刚石中有2 mol共价键。 （4）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） （5）原子半径r与边长a的关系为：a=8r SiO2 （1） SiO2晶体中最小的环为12元环。 （2）每个SiO2晶胞中含有8个Si原子，含有16个O原子 （3）硅原子与Si—O共价键之比为1：4，1mol SiO2晶体中有4mol共价键 （4）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） SiC BP AlN （1）每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构 （2）若Si与C最近距离为d，则边长a与最近距离d的关系为：a=4d 3. 金属晶体 （1）电子气理论：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，形成像共价晶体一样的“巨分子”。 （2）金属键定义：包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用，也包括金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用，不具有饱和性和方向性。（所以在晶体中一定含有阳离子但不一定含有阴离子） （3）用电子气理论/金属键解释金属的物理性质： 延展性示意图 导电性示意图 注意：除上述性质之外，金属都具有特殊的金属光泽也能用电子气理论/金属键来解释，因为自由电子很容易被激发，所以它们可以吸收许多光并发射各种可见光，所以大部分金属为银白色。但金属易生锈和具有还原性属于化学性质，不能用电子气理论/金属键来解释。 练习： 1. 下列有关金属键的叙述错误的是（ ） A．金属键没有饱和性和方向性 B．金属键中的自由电子属于整块金属 C．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关 D．金属键只包括金属阳离子和自由电子之间强烈的静电吸引作用 4. 离子晶体 晶体 晶体结构 结构分析 NaCl （1）一个NaCl晶胞中，有4个Na+，有4个Cl－ （2）在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引6个Cl－，形成正八面体； 每个Cl－同时强烈吸引6个Na+ （3）在NaCl晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为6、6 （4）在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个，Cl－同理。 （对于离子晶体来说，阳离子个数×阳离子配位数=阴离子个数×阴离子配位数） （5）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） CsCl （1）一个CsCl晶胞中，有1个Cs+，有1个Cl－ （2）Cs+的配位数为8， Cl－的配位数也为8 （3）在CsCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个，Cl－同理。 （4）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数，Cs的相对原子质量为133） ZnS （1）1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋ （2）Zn2＋的配位数为4，S2－的配位数为4 （3）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） CaF2 （1）1个CaF2的晶胞中，有4个Ca2＋，有8个F－ （2）CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是8，F－的配位数是4 （3）密度＝ （a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数） 5. 过渡晶体 （1）四类典型的晶体是指分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体。 （2）过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。 ① 以离子晶体和共价晶体之间的过渡为例说明，下表为几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数： 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的百分数/% 62 50 41 33 从上表可知，表中的4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，因此这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。 ② 偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶体来处理，如Na2O等。同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如Al2O3、SiO2等。 练习： 1. 下列关于过渡晶体的说法正确的是（ ） A．分子晶体没有过渡型 B．SiO2属于过渡晶体，但当作共价晶体来处理 C．绝大多数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体 D．Na2O晶体中离子键的百分数为100% 2. 下列说法不正确的是（ ） A．Na2O中离子键的百分数为62%，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体 B．Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近 C．Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理；SiO2是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理 D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 6. 混合型晶体—石墨 （1）晶体结构示意图： （2）结构特点——层状结构： ① 同层内碳原子采取sp2杂化，以共价键（σ键）结合，形成平面六元并环结构。 ② 层与层之间靠范德华力维系。 ③ 石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3，有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面，所以石墨晶体中还存在离域π键。 ④ 在石墨晶体中，每个正六元环拥有的共价键和碳原子数之比为3：2。 （3）晶体类型：石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于混合型晶体。 （4）性质：熔点很高、质软、易导电等。 （5）混合性晶体为纯净物。 练习： 1. 如图是石墨、足球烯()、金刚石三种晶体的结构图，下列说法正确的是（ ） A．这三种物质是碳的同分异构体，燃烧产物相同 B．这三种物质熔化时，克服的粒子间作用力都是化学键 C．等物质的量的石墨、金刚石所含的C-C键数目之比为3：4 D．石墨晶体C-C键的键长短于金刚石的C-C键，则金刚石比石墨稳定 三、配合物 1. 配位键 （1） 配位键的概念：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键，配位键是一种比较特殊的σ键。 （2）形成条件： （3）当配体中有两原子有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如CO作配体时C为配位原子。 2. 配位化合物 （1） 配合物的概念：把金属离子或原子（称为中心离子或原子）与某些分子或离子（称为配体或配位体）以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物，但是NH4Cl虽然含有配位键却不是配合物而是离子化合物。 （2）配合物的组成： （3）内界中的离子不参与反应，外界中的离子可以参与反应。 练习： 1. 关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是（ ） A．配体是Cl－和H2O，配位数是9 B．中心离子是Ti4＋ C．内界和外界中Cl－的数目比是1∶2 D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀 　 2. 下列关于配合物的说法中正确的是（ ） A．化学式 [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物中配体是Cl－和H2O，配位数是9 B．含有配位键的物质一定是配位化合物 C．配合物[Ag(NH3)2]Cl中存在离子键、配位键、极性键和非极性键 D．向硫酸铜溶液中滴加过量的氨水，溶液呈深蓝色是因为存在[Cu(NH3)4]2+配离子 3. +3价Co的八面体配合物CoClm·nNH3，中心原子的配位数为6，若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，则m和n的值是（ ） A．m=1、n=5 B．m=3、n=3 C．m=3、n=4 D．m=3、n=5 4. 配合物可用于离子检验，下列说法不正确的是（ ） A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键 B．配离子为，中心离子为，配位原子为N C．1mol配合物中含有12mol σ键 D．该配合物为离子化合物，易电离，1mol配合物电离得到阴阳离子共4mol 5. 乙酸合钴的结构为，下列说法错误的是（ ） A．Co2+的价电子排布式为3d54s2 B．碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3 C．该配合物中配位原子是N和O D．1mol该配合物形成的配位键有6 mol 四、超分子 （1）概念：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。注意超分子定义中的分子是广义的，包括离子。所以其中存在的作用力也是多种多样的。超分子有可能是高分子化合物也有可能不是，有可能是无限延伸的也有可能不是。 （2）超分子的实例 ① 分离C60和C70 ② 冠醚识别碱金属离子 冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。 ③ 超分子两个的重要特征——分子识别（上面的两个例子都属于分子识别）、自组装（如细胞和细胞器的双分子膜，以头向外而尾向内的方式排列，是因为细胞膜的两侧都是水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基是极性集团而尾基是非极性基团）。 练习： 1. 下列关于超分子的叙述中正确的是（ ） A．超分子就是高分子 B．超分子都是无限伸展的 C．形成超分子的微粒都是分子 D．超分子具有分子识别和自组装的特征 2. 下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是（ ） A．细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质 B．利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70 C．配位化合物中配位键强度都很大，因而配合物都很稳定 D．配离子[Fe(CN)5(NO)]2-的中心离子为Fe3+，配位数为6，配位原子为C和N （3）其他教材中出现过的新物质： ① 等离子体：气态物质在高温或外加电场激发下，分子发生分解。这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体呈电中性的物质聚集体称为等离子体，在日光灯和霓虹灯的灯光里，在蜡烛的火焰里，在极光和雷电里都含有等离子体。等离子体具有良好的导电性和流动性。 ② 液晶：液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，其分子的空间排列是不稳定的，既具有液体的流动性、粘性等性质，又具有晶体的导热性、光学性质、各向异性等性质，而且其性质会随着外界温度和外加电场的改变而改变。液晶广泛应用于手机、电脑和电视的液晶显示器。 ③ 天然气水合物：甲烷等气体被装在以氢键相连的几个水分子构成的笼子内，又被叫做可燃冰，是巨大的潜在能源。 ④ 纳米材料：纳米材料的比表面积较大，所以具有不同于大块晶体的性质。 ⑤ 离子液体： a. 在离子晶体里塞入有机基团可降低其熔点，使其在较低温度下就可呈现液态。例如C2H5NH3NO3的熔点只有12℃，比NH4NO3低了158℃。 b. 大多数离子液体含有体积很大的阴阳离子，常见的阴离子有AlCl4-、PF6-、BF4-，常见的阳离子有季铵离子（R4N+，即NH4+的H被烃基R取代）、带烃基侧链的咪唑、嘧啶等有环状含氮结构的有机胺正离子等。 c. 传统的有机溶剂大多易挥发，它们的蒸汽大多有毒，而离子液体却有难挥发的优点，这是由于离子液体的粒子全都是带电荷的离子。 d. 离子液体具有良好的导电性，可用作电解质溶液。 e. 离子液体还可用作溶剂和催化剂。 练习： 1. 对物质的研究可改善我们的生活。下列描述错误的是（ ） A．纳米晶体会有不同于大块晶体的特性，主要原因是晶体的比表面积较大 B．用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是相同的 C．超分子具有分子识别与自组装的特征 D．等离子体和离子液体都具有良好的导电性 2. 下列关于物质聚集状态结构的叙述错误的是（ ） A．非晶体内部的微粒无周期性重复排列 B．大多数晶体都是四种典型晶体之间的过渡晶体 C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性 D．纳米材料的比表面积较小 1 学科网（北京）股份有限公司 $晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的比较： 晶体 非晶体 结构特征 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 实例 金刚石、氯化钠、冰、铁 玻璃、炭黑、橡胶 自范性 有 无 性质特征 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性 间接方法 看其是否有固定的熔点 二者区别方法 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 ①晶体一般都是纯净物。 ②同一物质可以是晶体，也可以是非晶体。 注意 例如：晶体SiO2(水晶)和非晶体SiO2(玛瑙)。 ③有着规则几何外形的固体也不一定是晶体。例如：玻璃制品可以塑造出规则的几何外 形，也可以具有美观对称的外观。 (2)自范性： ①定义：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 ②实例：缺角的NaCl晶体在饱和NaCI溶液中慢慢变为完美的立方体块。 ③形成条件：晶体生长的速率适当。凝固速率过快时，常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则 外形的块状物。 (3)各向异性： ①定义：晶体沿不同方向的物理性质不同。 ②实例：水晶在不同方向上导热性不同。 (4)获得晶体的三条途径： ①熔融态物质凝固。 ②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。 ③溶质从溶液中析出。 2.晶胞 (1)概念：描述晶体结构的基本单元，如下图所示。晶体中的晶胞是无隙并置的。 (2)晶胞组成的计算一均摊法： ①原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额 就是'。（判断时可以想象需要几个晶胞才能把该原子完全包起来） ②实例： a.立方体晶胞： 顶点：1/8 棱边：1/4 面心：1/2 体心：1 8个晶胞共用一个顶 4个晶胞共用一条棱 2个晶胞共用一个面 体心：1 点：每个分摊1/8 边：每个分雄1/4 棱：每个分摊1/2 b.其余晶胞： 子：棱上 顶点上：造 三棱柱 2:面上 棱上：君 之：底面 内部：1 棱上 顶点上君 六棱柱 多侧面于 棱上号 2:底面 内部：1 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点上的1 平面型 个碳原了被三个六边形关有，每个六边形兮 2 练习： 1.现有四种晶体，其构成粒子的排列方式如下图所示，其化学式正确的是() AB2 EF. XY Z AB2 R 2.如图是M和Bi形成的某种晶体的结构示意图，则该晶体物质的化学式可表示为() ●Mn OBi A.Mn2Bi B.MnBi C.MnBi3 D.Mn4Bi; 3.配位数 (1)概念：一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数。如立方体中粒子周围粒子的个数： 棱：D 顶点：B 面心：A 体心：C ①A周围有4个B,B周围有12个A。 ②A周围有2个C,C周围有6个A。 ③B周围有6个D,D周围有2个B。 ④B周围有8个C,C周围有8个B。 ⑤C周围有12个D,D周围有4个C。 ⑥A周围有4个D,D周围有4个A。 3 4.空间利用率 (1)空间利用室=晶胞含有的微粒体积109o。 晶胞体积 5.典型金属晶体的组成与结构 堆积 常见 晶胞含有 原子半径r与立方 空间 晶胞 配位数 方式 金属 的原子数 体边长为a的关系 利用率 粥 0 器 简单立 方堆积 体心立 8- 方堆积 A de c 面心立 A 方最密 堆积 (ABCABC型) 六方最 密堆积 (ABABAB型) 1.原子的坐标参数 例如 1.某磷青铜晶胞结构如图所示： 0, 11 (1)其中原子A的坐标参数为(0,0,0)：B为，2’2。则P原子的坐标参数为 (2)该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有 个。 2.由铜元素和氯元素组成某物质的晶胞如图所示，下列说法错误的是() ● A.该物质的化学式为CuC1 B.Cu的配位数与CI的配位数相等 C.已如1号子坐标为（行，行，0.则2号离子的坐标为（居子子 D.若Cu、C的半径分别为和，该晶胞边长为a,这两种离子的空间占有率为l6r, ×100% 3a3 2.晶体密度的计算 (1)计算公式：P=W(:晶胞包含的原子个数；M摩尔质量：a:晶胞棱长：N:阿伏加德罗常数) NA 练习 1.有关A1晶胞的一些示意图如下。 甲 若已知A1的原子半径为d,Na表示阿伏加德罗常数，A1的相对原子质量为M,则： ①晶胞中A1原子的配位数为 ②该晶体的密度为 (用字母表示)。 5 2.金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为 。六棱柱底边边长为acm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为Na,Zn的密度为gcm3(列出计算式)。 3.己知金的相对原子质量为l97,常温常压下密度为pgcm3,阿伏加德罗常数的值为N,则金原子的半 径为 cm。(用含p、Na的代数式表示) 4.Cu20的晶胞结构如图所示。 111i (1)该晶胞原子坐标参数A为0,0,0)：B为(1,0,0)：C为2’2’2。则D原子的坐标参数为 它代表 原子。 (2)若Cu2O晶体的密度为dgcm3,Cu和O的原子半径分别为cpm和ropm,阿伏加德罗常数值为NA, 列式表示CO晶胞中原子的空间利用率为 6 3.晶体综合 (1)晶体类型的判断：由金属元素和非金属元素组成的物质多为离子晶体，只由金属元素组成的物质（如 金属单质和合金)多为金属晶体，只由非金属元素组成的物质除了硼(B)、硅(S)、金刚石(C、碳化硅SC、 氮化硅(SiN4)、氮化硼B)、二氧化硅(SiO)是共价晶体外，其余多为分子晶体。 练习： 1.下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（) ①Si02和s0,②晶体硼和HC1③C02和S02④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮 (⑥硫黄和碘 A.①②③ B.④⑤⑥ C.③④⑥ D.①③⑤ 2.下列晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（) A.BaCl,和CaO2 B.SO2和SiO, C.SiO2和SiC D.氦气和HO (2)不同类型晶体的熔沸点大小比较： 共价晶体（大于800℃）>离子晶体(200'℃800℃)>分子晶体（小于200℃）。 (3)同种类型晶体的熔沸点大小比较： ①共价晶体：比较共价键。原子半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高，硬度越大。 如熔沸点：金刚石>碳化硅>晶体硅。（原因是：键长Si一S>C一S>C一C,键能C一C>C一Si>Si一Si)。 ②离子晶体：比较晶格能。离子所带电荷数越多，半径越小，晶格能越大，熔沸点越高，硬度越大。 如熔沸点：CaO>KCI,NaCL-KCI。 ③分子晶体： .少数主要以氢键作用形成的分子晶体，比一般的分子晶体的熔沸点高。如含有H一F、H一O、H一N等 共价键的分子间可以形成氢键，所以HF、H2O、H3、醇、羧酸等物质的熔沸点相对较高。 如熔沸点：HO>HTe>HSe>HS。 b.组成与结构相似，分子之间不含氢键而只利用范德华力形成的分子晶体，随着相对分子质量的增大， 物质的熔沸点逐渐升高。如熔沸点：F<C12<Br2<I2。 ￠.相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体，其熔沸点一般比非极性分子构成的分子晶体的 熔沸点高。如熔沸点：CO>N2。 d.有机物中组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体，相对分子质量相同，一般支链越多，熔、沸点 越低。如熔沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。 ④金属晶体：比较金属键。金属阳离子所带电荷越多，阳离子半径越小，金属键就越强，熔沸点就越高， 硬度就越大。如熔沸点：Na<Mg<Al,Na>K。 练习： 1.下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是() COOH A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B.H0-○c0H>H0 C.MgO>H2O>O2>Br2 D.金刚石>生铁>纯铁>钠 2.下面的排序不正确的是() A.熔点由高到低：Na>Mg>Al B.硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅 C.晶体熔点由低到高：CO<KC<SiO2 D.晶格能由大到小：NaF>NaCl>NaBr>Nal 3.几组物质的熔点数据如表所示： A组熔点/℃ B组熔点/℃ C组熔点C D组熔点/C 金刚石：>3550 Li:181 HF:-83 NaCl 硅晶体：1410 Na:98 HC1:-115 KCI 硼晶体：2076 K:64 HBr:-89 RbCl 二氧化硅：1732 Rb:39 Π：-51 MgO:2800 据此回答下列问题： (1)由表格中数据可知，A组中物质的熔点普遍偏高，A组物质属于 晶体，其熔化时克服的粒子 间作用力是 (2)二氧化硅的熔点高于硅晶体，原因是 (3)B组晶体中存在的作用力是 其共同的物理性质是 (填序号)。 ①有金属光泽 ②导电 ③导热 ④具有延展性 (4)C组中H亚的熔点反常是由于」 (5)D组晶体可能具有的性质是 (填序号)。 ①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电 (6)D组晶体中NaCl、KCl、RbCl的熔点由高到低的顺序为 MgO晶体的熔点高于三者， 其原因是 8 二、典型晶体的组成与结构 1.分子晶体 晶体 晶体结构 结构分析 (1)面心立方最密堆积：每个晶胞中有4 个C02分子。 (2)每个C02分子周围等距且紧邻的C02 干冰 分子有12个。 (3)密度=4×44gmol1 Na×a (a为晶胞边长，Na为阿伏加德罗常数) (1)面心立方最密堆积：每个晶胞中有4 个P4分子。 白磷 (2)密度=4×124gmol1 NA×3 oPi (a为晶胞边长，Na为阿伏加德罗常数) (1)水分子之间的主要作用力是氢键， 当然也存在范德华力。 (2)氢键有方向性，它的存在迫使在四 面体中心的每个水分子与四面体顶角方 冰 向的4个相邻水分子互相吸引。每个水分 子实际拥有两个氢键。 冰中1个水分了 冰融化，分子 周围有4个水分子 冰的结构 间的空隙减小 (3)氢键的存在导致冰的密度比水小。 冰和液态水的结构对比（虚线是氢键） (4)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因： 每个水分子与周围四个水分子形成氢键。 9 2.共价晶体 晶体 晶体结构 结构分析 (1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正 四面体结构，键角均为10928。最小的碳环为六 元环，并且不在同一平面（实际为椅式结构），碳 原子为p3杂化，每个C被12个六元环共用。 (2)金刚石晶胞中，内部的C在晶胞体对角线的 14处。每个金刚石晶胞中含有8个碳原子。 石 (3)C原子数与C一C键数之比为1：2,12g金 刚石中有2mol共价键。 (4)密度=8×12gmol1 Na× (a为晶胞边长，Na为阿伏加德罗常数) (5)原子半径r与边长a的关系为：381 (1)Si02晶体中最小的环为12元环。 (2)每个Si02晶胞中含有8个Si原子，含有16 个0原子 (3)硅原子与Si-0共价键之比为1：4,1 nol SiO2 SiO2 晶体中有4mol共价键 二氧化硅晶体结构模型 oSi●O (4)密度=8×60gmol1 Na× (a为晶胞边长，Na为阿伏加德罗常数) (1)每个原子与另外4个不同种类的原子形成正 SiC 四面体结构 AN (2)若Si与C最近距离为d,则边长a与最近距 离d的关系为：√3a=4d 10