2019北京高考二模化学知识点：金属晶体

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　　2019北京高考二模化学知识点：金属晶体(一)

　　高中化学晶体知识点

　　石墨――混合型晶体

　　石墨晶体为层状结构，层与层之间的作用力为范德华力，每一层内C原子间以共价键形成正六边形结构(见图8)。由于层内C原子以较强的共价键相结合，所以石墨有较高的熔点。但由于层间的范德华力较弱，层间可以滑动，故石墨的硬度较小。因此石墨晶体又称为过渡型晶体或混合型晶体。石墨品体中每个C原子只拥有其所连接的3个C-C键的1/2(3/2个)，因此晶体中C原子与C-C键数之比为2：3。

　　干冰――分子晶体

　　干冰晶体中的CO2分布在立方体的顶点和面心上，分子间由分子间作用力结合形成晶体(见图7)。C02分子内存在共价键，因此晶体中既有分子间作用力，又有共价键，但熔、沸点的高低由分子间的作用力决定，影响分子间作用力的主要因素是相对分子质量，从晶胞的结构可知与一个CO2分子距离较近且相等的CO2分子共有12个。

　　金刚石、二氧化硅――原子晶体

　　(1) 金刚石是一种具有空间网状结构的原子晶体。每个C原子以共价键与其他4个C原子紧邻，由5个碳子形成正四面体的结构单元，由共价键构成的较小环结构中有6个碳原子(见图4)，由于每个C原子拥有所连4个C-C键的1/2(2个)，所以碳原子个数与C-C键数之比为1：2。

　　(2) 二氧化硅晶体可以看成是金刚石结构中，C原子被Si原子代替，且在C-C键之间插入O原子后形成的，即每个硅原子与周围的四个氧原子构成一个正四面体，构成二氧化硅晶体结构的较小环是由12个原子构成椅式环，键角∠(O-Si-O)=109°28'(见图5)。每个Si原子拥有所连4个O原子的1/2(2个)(见图6)，因此si、O原子个数比为1：2，即化学式表示为SiO2。

　　氯化钠、氯化铯晶体——离子晶体

　　由于离子键无饱和性与方向性，所以离子晶体中无单个分子存在。阴阳离子在晶体中按一定的规则排列，使整个晶体不显电性且能量较低。离子的配位数分析如下。

　　离子数目的：在每一个结构单元(晶胞)中，处于不同位置的微粒在该单元中所占的份额也有所不同。一般的规律是：顶点上的微粒属于该单元中所占的份额为18，棱上的微粒属于该单元中所占的份额为14，面上的微粒属于该单元中所占的份额为12，中心位置上的微粒才完全属于该单元，即所占的份额为1。

　　固态金属单质——金属晶体

　　金属(除金属汞外)在常温下都是晶体，在金属中，金属原子好像许多硬球一样，一层一层紧密地堆积着。每个金属原子周围都有许多相同的金属原子围绕着。其实，由于金属原子的较外层电子都较少，故金属原子容易失去电子变成金属离子。金属原子释放电子后形成的离子按一定规律堆积，释放的电子则在这个晶体里自由运动，这就是自由电子。在金属晶体的内部，金属离子和自由电子之间存在较强的相互作用力，这个作用力便是金属键。因此，有人形象地将金属键比喻为金属阳离子沉浸在自由电子的海洋里。

　　2019北京高考二模化学知识点：金属晶体(二)

　　晶体是由大量微观物质单位(原子、离子、分子等)按一定规则有序排列的结构，因此可以从结构单位的大小来研究判断排列规则和晶体形态 。

　　福建教师招聘化学诊断大纲目标要求：

　　1.通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。

　　2.学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。

　　3.了解区别晶体与非晶体的方法，认识化学的实用价值，增强学习化学的兴趣。

　　一、结构

　　1.晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类:离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。

　　固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。

　　2.具有整齐规则的几何外形、固定熔点和各向异性的固态物质，是物质存在的一种基本形式。固态物质是否为晶体，一般可由X射线衍射法予以鉴定。

　　3.晶面角不变原理：晶体内部结构中的质点(原子、离子、分子、原子团)有规则地在三维空间呈周期性重复排列，组成一定形式的晶格，外形上表现为一定形状的几何多面体。组成某种几何多面体的平面称为晶面，由于生长的条件不同，晶体在外形上可能有些歪斜，但同种晶体晶面间夹角(晶面角)是一定的，称为晶面角不变原理。

　　二、几何形状

　　1.晶体通常呈现规则的几何形状，就像有人特意加工出来的一样。其内部原子的排列十分规整严格，比士兵的方阵还要整齐得多。

　　2.如果把晶体中任意一个原子沿某一方向平移一定距离，必能找到一个同样的原子。而玻璃、珍珠、沥青、塑料等非晶体，内部原子的排列则是杂乱无章的。

　　3.准晶体是发现的一类新物质，其内部排列既不同于晶体，也不同于非晶体。

　　三、特性

　　晶体的分布非常广泛，自然界的固体物质中，绝大多数是晶体。气体、液体和非晶物质在一定的合适条件下也可以转变成晶体。

　　1.长程有序:晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列。

　　2.均匀性:晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。

　　3.各向异性:晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。

　　4.对称性:晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。

　　5.自限性:晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性。

　　6.解理性:晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质。

　　7.较小内能:成型晶体内能较小。

　　8.晶面角守恒:属于同种晶体的两个对应晶面之间的夹角恒定不变。

　　在化学上，晶体的一些性质取决于将分子联结成固体的结合力。这些力通常涉及原子或分子的较外层的电子(或称价电子)的相互作用。如果结合力强，晶体有较高的熔点。

　　2019北京高考二模化学知识点：金属晶体(三)

　　4.影响金属熔点、硬度的因素

　　一般地，熔点、硬度等取决于金属晶体内部作用力的强弱。一般来说，金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属晶体内部作用力越强，因而晶体熔点越高，硬度越大。

　　5.金属之较

　　(1)在生活生产中使用较广泛的金属是铁(一般是铁与碳的合金);

　　(2)地壳中含量较多的金属元素是铝(Al);

　　(3)自然界中较活泼的金属元素是铯(Cs);

　　(4)较稳定的金属单质是金(Au);

　　(5)较硬的金属单质是铬(Cr);

　　(6)熔点较高的金属单质是钨(3413℃)(W);

　　(7)熔点较低的金属单质是汞(-39℃)(Hg);

　　(8)延展性较好的是金(Au);

　　(9)导电性能较好的是银(Ag);

　　(10)密度较大的是锇(22.57g·cm-3)(Os)。

 

 

 

 

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