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常见晶体性质知识归纳

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常见晶体性质知识归纳
1.判断晶体类型的依据
看本质。看构成晶体的粒子是原子、分子还是离子；看粒子间的相互作用是离子键、共价键、氢键、分子间作用力还是金属离子与自由电子间的作用。
看特性。主要看物理特性：如硬度高低、熔沸点高低、导电性、机械加工性能、溶解性等。
2.几类晶体或分子中，参与成键作用的电子的属性有何区别？
在离子晶体中，阴、阳离子以离子键结合，成键时，电子被阴离子独有；在分子晶体中，共价分子内相邻的原子间以共价键结合，成键时，电子对被成键的两个原子共有；金属晶体中，金属离子与自由电子作用，自由电子均匀分布在整个晶体中，被许多金属离子共有，自由电子不专属某个或某几个特定的金属离子。
3.四类晶体的熔沸点高低一般是怎样的？
    一般是：原子晶体>离子晶体~金属晶体>分子晶体。但要注意一些特例。如离子晶体中，氧化镁、氧化铝的熔点比有的原子晶体高；金属晶体中，钨的熔点比有的原子晶体高；金属晶体中，汞、铯等的熔点比很多分子晶体低等。原子晶体、离子晶体中，没有熔点特别低的，原子晶体的熔点一般在1000℃以上，、离子晶体熔点一般在400℃以上。分子晶体的熔点没有特别高的，一般在400℃以下。
    对于离子晶体，离子的电荷越高，半径越小，离子键越牢，离子晶体的熔、沸点越高。如NaX的熔、沸点高低是：NaF>NaCl>NaBr>NaI。对于原子晶体，原子的半径越小，电子云重叠越多，共价键越牢，晶体的熔、沸点越高。如金刚石>碳化硅>晶体硅。对于金属晶体，原子的半径越小，价电子越多，金属键越牢，晶体的熔、沸点越高。如Li>Na>K>Rb>Cs，Na<Mg<Al。对于分子晶体，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，晶体的熔、沸点越高，如CF4<CCl4<CBr4<CI4；对于有氢键的分子，其晶体的熔、沸点反常高，如H2O>H2Te；对于同分异构体，分子极性强或分子的接触面大，分子间作用力大，沸点高，C2H5OH>CH3OCH3，正戊烷>异戊烷>新戊烷等。
4.哪类晶体中存在单个分子？
    只有分子晶体中存在单个分子，它们的化学式一般是分子式。其他各类晶体中都没有单个分子存在，在固态时，它们只有化学式。
5.典型晶体中存在的数量关系
在氯化铯晶体中，晶胞是一体心立方，每个晶胞拥有一个CsCl（8×1/8 和1×1）。晶体中，每个铯离子周围的氯离子是8个，每个氯离子周围的铯离子也是8个，阴、阳离子数的最简比是1:1，每个铯离子周围距离相等且最近的铯离子数为6个。
在氯化钠晶体中，晶胞是一立方体，每个晶胞拥有4个NaCl(即四个钠离子和四个氯离子)。晶体中，每个钠离子周围的氯离子是6个，每个氯离子周围的钠离子也是6个，阴、阳离子数的最简比是1:1，每个钠离子周围距离相等且最近的钠离子数为12个。

在金刚石晶体中，每个碳原子采取sp3杂化，与四个碳原子以共价键结合，晶体中碳碳键的夹角为109°28′，最小的碳环上有6个碳原子，碳原子数与碳碳键数之比为1:2。若有12克（1mol碳）金刚石，则含有的共价键（C—C键）数为2NA。每个碳被12个六元环共用，每个键被两个碳共用，被6个环共用。每个金刚石晶胞占有8个（=8×1/8+6×1/2+4）碳原子。每个六元环占有1/2个碳原子。
在石墨晶体中，每个碳原子采取sp2杂化，与三个碳原子以共价键结合。每一层由无数个正六边形构成(平面六元并环结构)，晶体中碳碳键的夹角为120°。在同一层内，平均每个正六边形实际拥有的碳原子数为2个（6×1/3），碳原子数与碳碳键数之比为2:3。石墨晶体中，每个六棱柱实际拥有的碳原子数也为2个（12×1/6），因为六棱柱中的每个碳原子被六个六棱柱共有。每个碳原子与三个碳原子以共价键结合。平面结构中，碳数与六元环数比为2:1，立体结构中，碳数与六棱柱数比为2:1。
    在干冰晶体中，晶胞是一面心立方体，一个面心立方晶胞实际拥有的二氧化碳分子数为4个（8×1/8+6×1/2），每个二氧化碳分子周围距离相等且最近的二氧化碳分子数为12个。
在二氧化硅晶体中，1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，每个氧原子和2个硅原子形成2个共价键，实际上，SiO2晶体是由硅原子和氧原子按1:2的比例所组成的立体网状的晶体，没有单个分子存在。在晶体中，硅原子数和硅氧键数之比为1:4，最小的环上有12个原子，即6个硅原子和6个氧原子。硅与周围的四个氧原子构成正四面体，氧硅氧间的键角为109°28′。若有60克（相当于1mol）SiO2，则含有的硅氧键数为4NA。每个硅原子被12个12元环共用，每个氧原子被六个12元环共用。
6.哪类晶体在哪种状态下导电？
离子晶体在固态不导电，溶于水或熔化都导电；原子晶体都不导电；金属晶体在固态和液态都导电；分子晶体在固态和熔化状态都不导电，有部分（有的是电解质、有的溶于水生成了电解质）溶于水导电。
7.哪类晶体在溶于水和熔化时化学键被破坏？
离子晶体溶于水或熔化时化学键都被破坏；原子晶体不溶于水，熔化时化学键被破坏；金属晶体熔化时化学键都被破坏；分子晶体在熔化时一般是破坏分子间作用力，不破坏化学键，有部分（有的是电解质、有的溶于水生成了电解质）溶于水时化学键被破坏。

8.五种相互作用比较
粒子间作用分子间作用力氢键金属键离子键共价键
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