高中化学专题：晶体结构知识汇总.docx

晶体及其类型知识要点
1、晶体类型判别：
分子晶体：大部分有机物、几乎所有酸、大多数非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物。
原子晶体：仅有几种，晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石、金刚砂（SiC）、氮化硅（Si3N4）、氮化硼（BN）、二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）、石英等；
金属晶体：金属单质、合金；
离子晶体：含离子键的物质，多数碱、大部分盐、多数金属氧化物；
分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体对比表
晶体类型
分子晶体
原子晶体
金属晶体
离子晶体
定    义
分子通过分子间作用力形成的晶体
相邻原子间通过共价键形成的立体网状结构的晶体
金属原子通过金属键形成的晶体
阴、阳离子通过离子键形成的晶体
组成晶体的粒子
分  子
原  子
金属阳离子
和自由电子
阳离子和
阴离子
组成晶体粒子间的相互作用
范德华力或氢键
共价键
金属键（没有饱和性方向性）
离子键（没有饱和性方向性）
典型实例
冰（H2O）、P4、I2、干冰（CO2）、S8
金刚石、晶体硅、SiO2、SiC
 Na、Mg、
Al、Fe
NaOH、NaCl、K2SO4
特

征
熔点、
沸点
熔、沸点较低
熔、沸点高
  一般较高、
部分较低
熔、沸点较高
导热性
不  良
不  良
良  好
不  良
导电性
差，有些溶
于水可导电
多数差
良  好
固态不导电，
熔化或溶于水能导电
机械加
工性能
不  良
不  良
良  好
不  良
硬 度
硬度较小
高硬度
一般较高、部分较低
略硬而脆
溶解性
相似相溶
不  溶
不溶，但有的反应
多数溶于水，难溶于有机溶剂
3、不同晶体的熔沸点由不同因素决定：
离子晶体的熔沸点主要由离子半径和离子所带电荷数（离子键强弱）决定，分子晶体的熔沸点主要由相对分子质量的大小决定，原子晶体的熔沸点主要由晶体中共价键的强弱决定，且共价键越强，熔点越高。
4、金属熔沸点高低的比较：
 （1同周期金属单质，从左到右（如Na、Mg、Al）熔沸点升高。
 （2）同主族金属单质，从上到下（如碱金属）熔沸点降低。
 （3）合金的熔沸点比其各成分金属的熔沸点低。
 （4）金属晶体熔点差别很大，如汞常温为液体，熔点很低（-38.9℃），而铁等金属熔点很高（1535℃）。
5、原子晶体与金属晶体熔点比较
原子晶体的熔点不一定都比金属晶体的高，如金属钨的熔点就高于一般的原子晶体。
6、分子晶体与金属晶体熔点比较
分子晶体的熔点不一定就比金属晶体的低，如汞常温下是液体，熔点很低。
7、判断晶体类型的主要依据？
   一看构成晶体的粒子（分子、原子、离子）；二看粒子间的相互作用；另外，分子晶体熔化时，化学键并未发生改变，如冰→水。
8、化学键
化学变化过程一定发生就化学键的断裂和新化学键的形成，但破坏化学键或形成化学键的过程却不一定发生化学变化，如食盐的熔化会破坏离子键，食盐结晶过程会形成离子键，但均不是化学变化过程。
9、判断晶体类型的方法？
（1）依据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用判断
  ① 离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用力是离子键。
  ② 原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用力是共价键。
  ③ 分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用力是分子间作用力。
  ④ 金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用力是金属键
（2）依据物质的分类判断
  ① 金属氧化物（如K2O、Na2O2等）、强碱（如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、晶体硼外）、气态氢化物、非金属氧化物（除SiO2外）、酸、绝大多数有机物（除有机盐外）是分子晶体。
  ③ 常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。
  ④ 金属单质（除汞外）与合金是金属晶体。
（3）依据晶体的熔点判断
  ① 离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度。
② 原子晶体的熔点高，常在一千至几千摄氏度。
③ 分子晶体的熔点低，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 离子晶体的水溶液及熔化时能导电。
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溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电。
④ 金属晶体是电的良导体。
（5）依据硬度和机械性能判断
① 离子晶体硬度较大或较硬、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，但也有较小的，且具有延展性。
（6）判断晶体的类型也可以根据物质的物理性质：
① 在常温下呈气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体（Hg除外），如H2O、H2等对于稀有气体，虽然构成物质的微粒为原子，但应看作单原子分子，因为微粒间的相互作用力是范德华力，而非共价键。
② 固态不导电，在熔融状态下能导电的晶体（化合物）是离子晶体。如：NaCl熔融后电离出Na+和Cl－，能自由移动，所以能导电。
③ 有较高的熔、沸点，硬度大，并且难溶于水的物质大多为原子晶体，如晶体硅、二氧化硅、金刚石等。
④ 易升华的物质大多为分子晶体。
⑤ 熔点在一千摄氏度以下无原子晶体。
⑥ 熔点低，能溶于有机溶剂的晶体是分子晶体。
10、晶体熔沸点高低的判断？
 （1）不同类型晶体的熔沸点：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；金属晶体（除少数外）＞分子晶体；金属晶体熔沸点有的很高，如钨，有的很低，如汞（常温下是液体）。
 （2）同类型晶体的熔沸点：
  ① 原子晶体：结构相似，半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高。如金刚石＞氮化硅＞晶体硅。
② 分子晶体：
组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越强，晶体熔沸点越高。如CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4。
   若相对分子质量相同，如互为同分异构体，一般支链数越多，熔沸点越低，特殊情况下分子越对称，则熔沸点越高。
   若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体强，故熔沸点特别高。
③ 金属晶体：所带电荷数越大，原子半径越小，则金属键越强，熔沸点越高。如Al＞Mg＞Na＞K。
④ 离子晶体：离子所带电荷越多，半径越小，离子键越强，熔沸点越高。如KF＞KCl＞KBr＞KI。
11、Na2O2
Na2O2的阴离子为O22-，阳离子为Na+，故晶体中阴、阳离子的个数比为1：2。
12、堆积方式
离子晶体中，阴、阳离子采用不等径密圆球的堆积方式。
13、稳定性
分子的稳定性是由分子中原子间化学键的强弱决定。
14、冰的熔化
冰是分子晶体，冰融化时破坏了分子间作用力和部分氢键，化学键并未被破坏。
15、离子晶体熔化
离子晶体熔化时，离子键被破坏而电离产生自由移动的阴阳离子而导电，这是离子晶体的特征。
16、离子晶体特例
① 离子晶体不一定都含有金属元素，如NH4Cl
② 离子晶体中除含离子键外，还可能含有其他化学键，
如NaO
17、非离子晶体特例
① 溶于水能导电的不一定是离子晶体，如HCl等
② 熔化后能导电的晶体不一定是离子晶体，如Si、石墨、金属等。
③ 金属元素与非金属元素构成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3是分子晶体。