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热点题空12　文字说理题之晶体结构
【方法和规律】
1．几种常见的晶体类型比较
　 　类型比较　 　 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
概念 分子间以分子间作用力相结合的晶体 相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体 通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体 阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体
构成粒子 分子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子
粒子间的相互作用力 范德华力(某些含氢键) 共价键 金属键 离子键
物理性质 硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大
熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 难溶于常见溶剂 大多易溶于水等极性溶剂
导电、导热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电
2．晶体类别的判断方法
(1)依据物质的分类判断
①金属单质、合金是金属晶体(注：汞在常温为液体)
②金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐是离子晶体
③大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼等)、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
④常见的共价晶体：硼(B)、硅(Si)、金刚石、金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)
(2)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断
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共价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。
(3)依据晶体的熔点判断
①离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度以上 ②共价晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度
③分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度 ④金属晶体多数熔点高，但也有相当低的
(4)依据导电性判断
①离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电
②原子晶体一般为非导体
③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，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离子晶体硬度较大且脆 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
【题组训练】
1．SiO2为何是原子晶体，原因是_________________________________________________
2．请解释金属铜能导电的原因___________________________________________________________
3．石墨晶体能导电的原因是_______________________________________________________________________
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4．CO2是密堆积的原因是_______________________________________
5．原子晶体不能形成最密堆积结构的原因是__________________________________________________________
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6．冰晶体不能形成最密堆积结构的原因是__________________________________________________________
7．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似。每个冰晶胞平均占有8个水分子，冰晶胞与金刚石晶胞排列方式相同的原因是_______________________________________
8．Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是___________________________
9．组成相似的GaF3和GaCl3晶体，前者属于离子晶体，后者属于分子晶体。从F－和Cl－结构的不同分析其原因是__________________________________________________
10．六方相氮化硼晶体内B N键数与硼原子数之比为_________，其结构与石墨相似却不导电，原因是________
____________________________________
11．NaCl，CsCl两种晶体，都属于离子晶体，但配位数不同，其原因是____________________________________
12．CaF2为离子晶体，但Ca2+、F—配位数不同，其原因是__________________________________________
13．已知PBr5晶体中存在PBr和Br－两种离子，则PBr中P原子杂化类型为___，该离子的几何构型为_____，而PC15晶体中存在PC14+和另一种阴离子，该阴离子配位数为6，该离子的化学式为____________。PBr5晶体中不能形成与PC15晶体一样的阴离子的原因可能是_________________________________________________
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14．SiO2硬而脆，其原因是________________________________________________________________________
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15．锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。研究灰锡晶体的结构最常用的仪器是_______________，灰锡晶体与金刚石结构相同，但灰锡不如金刚石稳定，其原因是_____________________________________________
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16．什么是电子气理论？它怎样定性地解释金属晶体的延展性、导电性和导热性？
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【热点题空12　文字说理题之晶体结构】答案
1．Si原子与O原子以共价键相互结合形成空间网状结构
2．铜是金属晶体，由金属阳离子和自由电子构成，自由电子在外加电场的作用下可发生定向移动
3．在石墨晶体中，形成大π键的电子可以在整个原子平面上活动，比较自由，相当于金属晶体中的自由电子，故可以导电
4．CO2分子间作用力是范德华力，范德华力无方向性和饱和性
5．原子晶体是原子之间以共价键结合的，共价键有饱和性和方向性，一个原子不可能形成12条共价键，所以原子晶体不能形成配位数是12 的最密堆积
6．冰晶体分子间的作用力是氢键，氢键具有方向性和饱和性
7．每个水分子与相邻的四个水分子形成氢键
8．自由电子在外加电场中作定向移动
9．Cl－的电子层数比F－的多，原子半径比F－的大
10．3:1 立方氮化硼晶体内无自由移动的电子
11．正负离子的半径比不同
12．正负离子电荷数比不同
13．sp3 正四面体形 PCl6－ Br的原子半径比Cl大，P周围无法容纳6个Br，排斥力太大(或太拥挤)，不稳定
14．SiO2为原子晶体，Si-O键的键能较大，故硬度大；共价键具有方向性，受外力时会发生原子错位而断裂，故脆
15．X 射线衍射仪 Sn Sn键的键长长，键能小，故灰锡不稳定。
16．电子气理论认为金属键是金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共有，从而把所有的金属原子维系在一起形成了金属键。金属晶体里的自由电子在外加电场作用下作定向移动，形成电流，因此金属具有导电性；当金属某部分受热时，该区域的电子运动加剧，通过碰撞，电子将能量传递给金属原子或离子，这样能量从温度高的区域传递到温度低的区域，因此金属具有导热性；当金属受到外力时，晶体中的原子层就会发生相对滑动，并不会改变原来的排列方式，金属键并没有被破坏，所以虽然发生了外形的变化，但不会断裂，具有延展性
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