第36讲 微粒间作用力与物质的性质
考纲要求 1.理解离子键的含义，能说明离子键的形成。2.了解NaCl型和CsCl型离子晶体的结构特征，能用晶格能解释典型离子化合物的某些物理性质。3.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。4.能用金属键的自由电子理论解释金属的某些物理性质。5.知道金属晶体的基本堆积方式，了解简单晶体的晶胞结构特征(晶体内部空隙的识别、与晶胞的边长等晶体结构参数相关的计算不作要求)。6.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
考点一 晶体概念及结构模型
1.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的比较
结构特征 自范性 性质特征 熔点 异同表现 二者区别方法
(2)得到晶体的途径 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。 (3)晶胞
①概念：描述晶体结构的基本单元。 ②晶体中晶胞的排列——无隙并置 无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。 并置：所有晶胞平行排列、取向相同。
间接方法 科学方法 晶体 结构微粒周期性有序排列 有 固定 各向异性 看是否有固定的熔点 对固体进行X-射线衍射实验 非晶体 结构微粒无序排列 无 不固定 各向同性
2.晶胞组成的计算——均摊法 (1)原则
1
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。
n(2)方法
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)1被三个六边形共有，每个六边形占。
33.常见晶体结构模型
(1)原子晶体(金刚石和二氧化硅)
①金刚石晶体中，每个C与另外4个C形成共价键，C—C 键之间的夹角是109.5°，最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有2 mol。
②SiO2晶体中，每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是Si原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。 (2)分子晶体
①干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。
②冰的结构模型中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol“氢键”。
(3)离子晶体
①NaCl型：在晶体中，每个Na同时吸引6个Cl，每个Cl同时吸引6个Na，配位数为6。每个晶胞含4个Na和4个Cl。
②CsCl型：在晶体中，每个Cl吸引8个Cs，每个Cs吸引8个Cl，配位数为8。 (4)石墨晶体
－
＋
＋
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＋
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－
＋
石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C原子采取的杂化方式是sp2。 (5)常见金属晶体的原子堆积模型
结构型式 面心立方最密堆积 体心立 方堆积 六方最 密堆积
(1)冰和碘晶体中相互作用力相同( )
(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列( ) (3)凡有规则外形的固体一定是晶体( ) (4)固体SiO2一定是晶体( )
(5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块( ) (6)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”( )
(7)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X-射线衍射实验( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√
(常见晶体结构模型)填空。
常见金属 Cu、Ag、Au 配位数 12 晶胞 Na、K、Fe 8 Mg、Zn、Ti 12
(1)在金刚石晶体中最小碳环含有________个C原子；每个C原子被________个最小碳环共用。 (2)在干冰中粒子间作用力有_______________________________________________。 (3)含1 mol H2O的冰中形成氢键的数目为________。
(4)在NaCl晶体中，每个Na周围有________个距离最近且相等的Na，每个Na周围有________个距离最近且相等的Cl，其空间构型为____________。
(5)在CaF2晶体中，每个Ca2周围距离最近且等距离的F有________个；每个F周围距离最近且等
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－
＋
＋
＋
距离的Ca2有________个。
＋
答案 (1)6 12 (2)共价键、范德华力 (3)2NA (4)12 6 正八面体型 (5)8 4
1.如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞：
试写出：
(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。
(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。 (3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________。 (4)乙晶体中每个A周围结合B的个数为________。 答案 (1)X2Y (2)1∶3∶1 (3)8 (4)12
2.下图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为＋2价，G为－2价，则Q的化合价为________。
答案 ＋3
1
解析 R：8×＋1＝2
8111
G：8×＋8×＋4×＋2＝8
4421
Q：8×＋2＝4
4
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