115
3d；铁和氨气在640 ℃时可发生置换反应，产物之一的晶胞中Fe原子数＝6×＋8×＝4、
28640 ℃
N原子数＝1，即Fe4N，该反应的化学方程式8Fe＋2NH3=====2Fe4N＋3H2。(4)图4是Cu2O
?1?的晶胞，白球∶灰球＝?8×＋1?∶4＝1∶2，则白球是O，灰球是Cu，则Cu原子配位数为?8?
2。(5)若FexO中的x＝0.92，用FeaFebO形式表示FexO晶胞，则有a＋b＝0.92,2a＋3b＝2，联立解得a＝0.76，b＝0.16，则该此晶体化学式为Fe0.76Fe0.16O。
答案：(1)Ni3Al (2)12
640 ℃5
(3)3d 8Fe＋2NH3=====2Fe4N＋3H2 (4)2 (5)Fe0.76Fe0.16O
题点二 晶体密度及微粒间距离的计算 4．一种Al-Fe合金的立体晶胞如图所示。
2＋
3＋
2＋
3＋
2＋
3＋
请回答下列问题：
(1)该合金的化学式为________。
(2)若晶胞的棱长为a pm，则晶体的密度为________ g·cm，则此合金中最近的Fe原子与Al原子之间的距离为_______pm。
111
解析：(1)4个铝原子位于晶胞内；Fe原子数为1＋8×＋12×＋6×＝8，故该合金
842的化学式为Fe2Al。
27×4＋56×892.36×10－3－3
(2)该晶体的密度为 g·cm。最近的Fe原233－30 g·cm≈3
6.02×10×a×10a1
子和Al原子之间的距离，即体对角线的，面对角线、棱、体对角线构成直角三角形，故二
4者之间的最短距离为
3
a pm。 4
7
7－3
92.36×10
答案：(1)Fe2Al (2) 3
a3
a 4
四类晶体的组成和性质
[教材基础—自热身]
1．四类晶体的比较
构成粒子 粒子间的相互作用力 硬度 熔、沸点 溶解性 分子晶体 分子 范德华力 (某些含氢键) 较小 较低 相似相溶 一般不导电， 溶于水后有 的导电 大多数非金属单质、气态氢化物、原子晶体 原子 共价键 很大 很高 难溶于任何溶剂 一般不具 有导电性 部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属晶体 金属阳离子、自由电子 金属键 有的很大，有的很小 有的很高，有的很低 常见溶剂难溶 离子晶体 阴、阳离子 离子键 较大 较高 大多易溶于水等极性溶剂 晶体不导电， 水溶液或熔融 状态下导电 金属氧化物 导电性或传热性 电和热的 良导体 金属单质与 合金(如 Na、Al、Fe、 青铜) (如 K2O、 Na2O)、强碱 (如KOH、 NaOH)、绝大 多数盐(如 NaCl) 物质类别及实例 酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外) 2.离子晶体的晶格能 (1)定义
气态离子形成 1_mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol。 (2)影响因素
①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。 ②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。 (3)与离子晶体性质的关系
晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。 3．五类晶体结构模型
晶体 晶体结构 晶体详解 ①每个碳原子与相邻4个碳原子以共价键结合，形成正四面体结构； 原子晶体 金刚石 ②键角均为109°28′； ③最小碳环由 6个碳原子组成且碳环上的原子不在同一平面内； －1
④每个碳原子参与4条C—C键的形成，碳原子数与C—C键数之比为1∶2 ①每个Si原子与4个O原子以共价键结合，SiO2 形成正四面体结构； ②晶体中，n(Si)∶n(O)＝1∶2； ③最小环上有12个原子，即6个O,6个Si ①8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各分子晶体 干冰 占据1个CO2分子； ②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子有12个 石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间混合晶体 石墨 简单立方堆积 面心立方最密堆积 金属晶体 体心立方堆积 六方最密堆积 ①每个Na(Cl)周围等距离且紧邻的Cl(Na＋＋－－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 sp 2典型代表Po(钋)，配位数为6，空间利用率52% 又称为A1型或铜型，典型代表Cu、Ag、Au，配位数为12，空间利用率74% 又称为A2型或钾型，典型代表Na、K、Fe，配位数为8，空间利用率68% 又称为A3型或镁型，典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为12，空间利用率74% 离子晶体 NaCl型 )有6个。每个Na周围等距离且紧邻的Na＋＋有12个； ②每个晶胞中含4个Na和 4个Cl ＋－
①每个Cs周围等距离且紧邻的Cl有 8个，每个Cs(Cl)周围等距离且紧邻的Cs(Cl)CsCl型 有6个； ②如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs、1个Cl －＋＋－＋－＋－ [知能深化—扫盲点] 提能点(一) 晶体类型的5种判断方法 (1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断
①离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。②原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。③分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。④金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。
(2)依据物质的分类判断
①金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。②大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。④金属单质是金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断
①离子晶体的熔点较高。②原子晶体的熔点很高。③分子晶体的熔点低。④金属晶体多数熔点高，但也有少数熔点相当低。
(4)依据导电性判断
①离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。②原子晶体一般为非导体。③分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。④金属晶体是电的良导体。
(5)依据硬度和机械性能判断
①离子晶体硬度较大、硬而脆。②原子晶体硬度大。③分子晶体硬度小且较脆。④金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。
[注意] (1)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。 (2)石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.42×10刚石中碳碳共价键的键长(键长为1.54×10
－10
－10
m，比金
m)短，所以熔、沸点高于金刚石。
(3)AlCl3晶体中虽含有金属元素，但属于分子晶体，熔、沸点低(熔点190 ℃)。 (4)合金的硬度比其成分金属大，熔、沸点比其成分金属低。 [对点练]
1．在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、
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