高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案 第12章 第3講《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》

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第3講　晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) [考綱解讀]　1.理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。2.了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。3.理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。4.了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的構(gòu)成微粒、微粒間作用力的區(qū)別。 考點(diǎn)一　晶體的常識(shí) 1．晶體與非晶體 晶體 非晶體 結(jié)構(gòu)特征 結(jié)構(gòu)微粒________排列 結(jié)構(gòu)微粒____排列 性質(zhì)特征 自范性 熔點(diǎn) 異同表現(xiàn) 二者區(qū) 別方法 間接方法 看是否有固定的________ 科學(xué)方法 對(duì)固體進(jìn)行________實(shí)驗(yàn) 2. 得到晶體的途徑 (1)______________。 (2)________________。 (3)______________。 3．晶胞 (1)概念 描述晶體結(jié)構(gòu)的________。 (2)晶體中晶胞的排列——無(wú)隙并置 ①無(wú)隙：相鄰晶胞之間沒(méi)有________。 ②并置：所有晶胞________排列、________相同。 4．晶格能 (1)定義 氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量，通常取正值，單位：______________。 (2)影響因素 ①離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越____。 ②離子的半徑：離子的半徑越____，晶格能越大。 (3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系 晶格能越大，形成的離子晶體越________，且熔點(diǎn)越____，硬度越____。 1．判斷下列敘述是否正確： (1)固態(tài)物質(zhì)一定是晶體 (　　) (2)冰和固體碘晶體中相互作用力相同 (　　) (3)晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律周期性的排列 (　　) (4)凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體 (　　) 2．(1)立方晶胞中，頂點(diǎn)、棱邊、面心依次被多少個(gè)晶胞共用？ (2)六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被多少個(gè)晶胞共用？ 3．有關(guān)晶格能的敘述正確的是 (　　) A．晶格能是氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量 B．晶格能通常取負(fù)值 C．晶格能越大，形成的離子晶體越不穩(wěn)定 D．晶格能越大，物質(zhì)的硬度反而越小 4．下列物質(zhì)均屬于離子化合物，你認(rèn)為可能作為耐火材料的是 (　　) A．K2O2 B．Na2O C．NaCl D．Al2O3 特別提醒　(1)具有規(guī)則幾何外形的固體物質(zhì)不一定是晶體，如玻璃。 (2)晶胞是從晶體中“截取”出來(lái)的具有代表性的最小部分，而不一定是最小的“平行六面體”。 (3)在計(jì)算晶胞中微粒個(gè)數(shù)的過(guò)程中，不要形成思維定勢(shì)，任何形狀的晶胞均可使用分割法。不同形狀的晶胞，應(yīng)先分析任意位置上的一個(gè)粒子被幾個(gè)晶胞所共用，如六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個(gè)晶胞所共用?？键c(diǎn)二　四種晶體性質(zhì)比較 類型 比較 分子晶體 原子晶體 金屬晶體 離子晶體 構(gòu)成粒子 、 粒子間的 相互作用力 硬度 有的____，有的____ 熔、沸點(diǎn) 有的____，有的____ 溶解性 相似相溶 難溶于任何溶劑 常見溶劑難溶 大多數(shù)易溶于水等極性溶劑 導(dǎo)電、 傳熱性 一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電 一般不具有導(dǎo)電性，個(gè)別為半導(dǎo)體 電和熱的良導(dǎo)體 晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電 物質(zhì)類別 及舉例 所有非金屬氫化物(如水、硫化氫)、部分非金屬單質(zhì)(如鹵素X2)、部分非金屬氧化物(如CO2、SO2)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(有機(jī)鹽除外) 部分非金屬單質(zhì)(如金剛石、硅、晶體硼)，部分非金屬化合物(如SiC、SiO2) 金屬單質(zhì)與合金(如Na、Al、Fe、青銅) 金屬氧化物(如K2O、Na2O)、強(qiáng)堿(如KOH、NaOH)、絕大部分鹽(如NaCl) 5．判斷下列說(shuō)法是否正確： (1)在晶體中只要有陰離子就一定有陽(yáng)離子 (　　) (2)在晶體中只要有陽(yáng)離子就一定有陰離子 (　　) (3)原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高 (　　) (4)分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低 (　　) 6．CO2和SiO2在物理性質(zhì)上有較大差異，而在化學(xué)性質(zhì)上卻有較多相似，你知道原因嗎？ 特別提醒　(1)原子晶體的熔點(diǎn)不一定比離子晶體高，如石英的熔點(diǎn)為1 710 ℃，MgO的熔點(diǎn)為2 852 ℃。 (2)金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的熔點(diǎn)高，如Na的熔點(diǎn)為97 ℃，尿素的熔點(diǎn)為132.7 ℃。 7．在下列物質(zhì)中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶體硅、金剛石。 (1)其中只含有離子鍵的離子晶體是____________________________________________； (2)其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵的離子晶體是____________________________； (3)其中既含有離子鍵，又含有極性共價(jià)鍵和配位鍵的離子晶體是____________； (4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價(jià)鍵的離子晶體是____________； (5)其中含有極性共價(jià)鍵的非極性分子是____________； (6)其中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的非極性分子是____________； (7)其中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的極性分子是___________________________。 (8)其中含有極性共價(jià)鍵的原子晶體是_________________________________________。 考點(diǎn)三　幾種常見的晶體模型 1．原子晶體(金剛石和二氧化硅) (1)金剛石晶體中，每個(gè)C與另外____個(gè)C形成共價(jià)鍵，C—C鍵之間的夾角是________，最小的環(huán)是____元環(huán)。含有1 mol C的金剛石中，形成的共價(jià)鍵有____ mol。 (2)SiO2晶體中，每個(gè)Si原子與____個(gè)O成鍵，每個(gè)O原子與____個(gè)硅原子成鍵，最小的環(huán)是________元環(huán)，在“硅氧”四面體中，處于中心的是______原子。 2．分子晶體 (1)干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有________個(gè)。 (2)冰的結(jié)構(gòu)模型中，每個(gè)水分子與相鄰的　　個(gè)水分子以氫鍵相連接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成　　 mol“氫鍵”。 3．離子晶體 (1)NaCl型：在晶體中，每個(gè)Na＋同時(shí)吸引____個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－同時(shí)吸引____個(gè)Na＋，配位數(shù)為____。每個(gè)晶胞含____個(gè)Na＋和____個(gè)Cl－。 (2)CsCl型：在晶體中，每個(gè)Cl－吸引____個(gè)Cs＋，每個(gè)Cs＋吸引____個(gè)Cl－，配位數(shù)為____。 4．石墨晶體 石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是____________，平均每個(gè) 正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是____，C原子采取的雜化方式是 ________。 5．常見金屬晶體的原子堆積模型 結(jié)構(gòu)型式 常見金屬 配位數(shù) 晶胞 面心立方 最密堆積A1 Cu、Ag、Au 12 體心立方堆積A2 Na、K、Fe 8 六方最密堆積A3 Mg、Zn、Ti 12 8．在晶體模型中，金剛石中的“鐵棍”和干冰中的“鐵棍”表示的意義一樣嗎？分子晶體中有化學(xué)鍵嗎？ 9．下列排列方式中，A.ABCABCABC　B．ABABABABAB　C．ABBAABBA　D．ABCCBAABCCBA，屬于鎂型堆積方式的是____________；屬于銅型堆積方式的是__________。 10．下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞示意圖(未按順序排序)。與冰的晶體類型相同的是__________(請(qǐng)用相應(yīng)的編號(hào)填寫)。 晶體類型的判斷 1．依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷 (1)離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽(yáng)離子，微粒間的作用是離子鍵。 (2)原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用是共價(jià)鍵。 (3)分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，微粒間的作用為分子間作用力。 (4)金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽(yáng)離子和自由電子，微粒間的作用是金屬鍵。 2．依據(jù)物質(zhì)的分類判斷 (1)金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。 (2)大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。 (3)常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的化合類原子晶體有碳化硅、二氧化硅等。 (4)金屬單質(zhì)是金屬晶體。 3．依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷 (1)離子晶體的熔點(diǎn)較高。 (2)原子晶體熔點(diǎn)高。 (3)分子晶體熔點(diǎn)低。 (4)金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有相當(dāng)?shù)偷摹? 4．依據(jù)導(dǎo)電性判斷 (1)離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電。 (2)原子晶體一般為非導(dǎo)體。 (3)分子晶體為非導(dǎo)體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動(dòng)的離子，也能導(dǎo)電。 (4)金屬晶體是電的良導(dǎo)體。 5．依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷 離子晶體硬度較大或硬而脆。 原子晶體硬度大。 分子晶體硬度小且較脆。 金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性。 【例1】　有下列八種晶體：A.水晶　B．冰醋酸　C．氧化鎂　D．白磷　E．晶體氬　F．鋁　G．氯化銨　H．金剛石。用序號(hào)回答下列問(wèn)題： (1)直接由原子構(gòu)成的晶體是________，屬于原子晶體的化合物是__________。 (2)由極性分子構(gòu)成的晶體是__________，含有共價(jià)鍵的離子晶體是__________，屬于分子晶體的單質(zhì)是________。 (3)在一定條件下能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)變化的是__________________________________， 受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是__________，需克服共價(jià)鍵的是__________。 【例2】　現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù)： A組 B組 C組 D組 金剛石：3 550 ℃ Li：181 ℃ HF：－83 ℃ NaCl：801 ℃ 硅晶體：1 410 ℃ Na：98 ℃ HCl：－115 ℃ KCl：776 ℃ 硼晶體：2 300 ℃ K：64 ℃ HBr：－89 ℃ RbCl：718 ℃ 二氧化硅：1 723 ℃ Rb：39 ℃ HI：－51 ℃ CsCl：645 ℃ 據(jù)此回答下列問(wèn)題： (1)A組屬于________晶體，其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是________。 (2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號(hào))。 ①有金屬光澤?、趯?dǎo)電性　③導(dǎo)熱性?、苎诱剐? (3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于__________________________________________________。 (4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是__________(填序號(hào))。 ①硬度小?、谒芤耗軐?dǎo)電?、酃腆w能導(dǎo)電?、苋廴跔顟B(tài)能導(dǎo)電 (5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋篘aCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因?yàn)? ________________________________________________________________________。 晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較 1．不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律 原子晶體>離子晶體>分子晶體。 金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等沸點(diǎn)很高，如汞、鎵、銫等沸點(diǎn)很低，金屬晶體一般不參與比較。 2．原子晶體 由共價(jià)鍵形成的原子晶體中，原子半徑小的鍵長(zhǎng)短，鍵能大，晶體的熔、沸點(diǎn)高。如熔點(diǎn)：金剛石>石英>碳化硅>硅。 3．離子晶體 一般地說(shuō)，陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用就越強(qiáng)，其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。 4．分子晶體 (1)分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點(diǎn)反常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。 (2)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4，F(xiàn)2N2，CH3OH>CH3CH3。 (4)同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。 例如：CH3—CH2—CH2—CH2—CH3> (5)同分異構(gòu)體的芳香烴，其熔、沸點(diǎn)高低順序是鄰>間>對(duì)位化合物。 5．金屬晶體 金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、沸點(diǎn)就越高，如熔、沸點(diǎn)：NaNa>K>Rb>Cs。 特別提醒　(1)金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等熔點(diǎn)很高，如汞、鎵、銫等熔點(diǎn)很低。 (2)金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的熔點(diǎn)高，如金屬晶體Na晶體的熔點(diǎn)(98 ℃)小于分子晶體AlCl3晶體的熔點(diǎn)(190 ℃)。 (3)并非存在氫鍵的分子晶體的熔、沸點(diǎn)就高，分子內(nèi)形成氫鍵，一般會(huì)使分子晶體的熔、沸點(diǎn)降低。例如鄰羥基苯甲醛()由于形成分子內(nèi)氫鍵，比對(duì)羥基苯甲醛( )的熔、沸點(diǎn)低。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【例3】　下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序中，正確的是 (　　) A．金剛石>晶體硅>二氧化硅>碳化硅 B．CI4>CBr4>CCl4>CH4 C．MgO>H2O>O2>Br2 D．金剛石>生鐵>純鐵>鈉 【例4】　下表給出幾種氯化物的熔、沸點(diǎn)，對(duì)此有下列說(shuō)法：①CaCl2屬于離子晶體， ②SiCl4是分子晶體，③1 500 ℃時(shí)，NaCl可形成氣態(tài)分子，④MgCl2水溶液不能導(dǎo)電。與表中數(shù)據(jù)一致的說(shuō)法有 (　　) NaCl MgCl2 CaCl2 SiCl4 熔點(diǎn)/℃ 801 712 782 －168 沸點(diǎn)/℃ 1 465 1 418 1 600 57 A.僅① B．僅② C．①和② D．①②③ 晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算方法—— 均攤法 長(zhǎng)方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算： (1)處于頂點(diǎn)的粒子，同時(shí)為8個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有屬于該晶胞； (2)處于棱上的粒子，同時(shí)為4個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有屬于該晶胞； (3)處于面上的粒子，同時(shí)為2個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有屬于該晶胞； (4)處于晶胞內(nèi)部的粒子，則完全屬于該晶胞； 如圖： 特別提醒　在使用均攤法計(jì)算晶胞中微粒個(gè)數(shù)時(shí)，要注意晶胞的形狀，不同形狀的晶胞，應(yīng)先分析任意位置上的一個(gè)粒子被幾個(gè)晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個(gè)晶胞所共有。 【例5】　如圖是甲、乙、丙三種晶體的晶胞，則甲晶體中x與y的個(gè)數(shù)比是________，乙中a與b的個(gè)數(shù)比是________，丙中一個(gè)晶胞中有________個(gè)c離子和________個(gè)d離子。 晶體的密度及微粒間的距離的計(jì)算 若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒，則1 mol晶胞中含有x mol微粒，其質(zhì)量為xM g(M為微粒的相對(duì)“分子”質(zhì)量)；又1個(gè)晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3 g(a3為晶胞的體積)，則1 mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3NA g，因此有xM＝ρa(bǔ)3NA。 【例6】　某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X()位于立方體的頂點(diǎn)，Y(○)位于立方體的中心。試分析： (1)晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引　　　　個(gè)X。 (2)該晶體的化學(xué)式為　　　　　。 (3)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M gmol-1，晶體的密度為ρ gcm-3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體中兩個(gè)距離最近的X之間的距離為　　　　 cm。 高考題組一　晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)及其類型的 判斷 1．判斷下列說(shuō)法是否正確，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“” (1)CO2晶體是分子晶體，可推測(cè)SiO2晶體也是分子晶體 (　　) (2)原子晶體中原子以共價(jià)鍵結(jié)合，具有鍵能大，熔點(diǎn)高、硬度大的特性 (　　) (3)熔點(diǎn)：Si3N4>NaCl>SiI4 (　　) (4)熔點(diǎn)：CO2>KCl>SiO2 (　　) (5)沸點(diǎn)：乙烷>戊烷>丁烷 (　　) (6)同主族元素形成的氧化物的晶體類型相同 (　　) 2．X、Y、Z、M、W為五種短周期元素。X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素，且最外層電子數(shù)之和為15；X與Z可形成XZ2分子；Y與M形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76 gL－1；W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的。下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．原子半徑：W＞Z＞Y＞X＞M B．XZ2、X2M2、W2Z2均為直線形的共價(jià)化合物 C．由X元素形成的單質(zhì)不一定是原子晶體 D．由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物一定既有離子鍵，又有共價(jià)鍵 3．下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．分子晶體中一定存在分子間作用力，不一定存在共價(jià)鍵 B．分子中含兩個(gè)氫原子的酸一定是二元酸 C．含有金屬陽(yáng)離子的晶體一定是離子晶體 D．元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的活潑性一定越強(qiáng) 4．下面關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是 (　　) A．最小的環(huán)上，有3個(gè)Si原子和3個(gè)O原子 B．最小的環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為1∶2 C．最小的環(huán)上，有6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子 D．存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O處于中心，Si處于4個(gè)頂角 5．有X、Y、Z、W、M五種短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X＋與M2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；離子半徑：Z2－>W－；Y的單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料。下列說(shuō)法中，正確的是 (　　) A．X、M兩種元素只能形成X2M型化合物 B．由于W、Z、M元素的氫化物相對(duì)分子質(zhì)量依次減小，所以其沸點(diǎn)依次降低 C．元素Y、Z、W的單質(zhì)晶體屬于同種類型的晶體 D．元素W和M的某些單質(zhì)可作為水處理中的消毒劑 6．下列化合物，按其晶體的熔點(diǎn)由高到低排列正確的是 (　　) A．SiO2　CsCl　CBr4　CF4 B．SiO2　CsCl　CF4　CBr4 C．CsCl　SiO2　CBr4　CF4 D．CF4　CBr4　CsCl　SiO2 7．下列說(shuō)法中正確的是 (　　) A．離子晶體中每個(gè)離子的周圍均吸引著6個(gè)帶相反電荷的離子 B．金屬導(dǎo)電的原因是在外加電場(chǎng)的作用下金屬產(chǎn)生自由電子，電子定向運(yùn)動(dòng) C．分子晶體的熔、沸點(diǎn)低，常溫下均呈液態(tài)或氣態(tài) D．原子晶體中的各相鄰原子都以共價(jià)鍵相結(jié)合 8．(1)[2009山東理綜，32(3)]氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，則M為______(填元素符號(hào))。MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似。MO的熔點(diǎn)比CaO的高，其原因是__________________。 (2)[2010海南，19(Ⅱ)(2)]NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，Ni2＋和Fe2＋的離子半徑分別為69 pm和78 pm，則熔點(diǎn)NiO______FeO(填“<”或“>”)。 高考題組二　晶體的“分割”與計(jì)算 9． 已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶 體，其晶胞如圖所示，則下面表示該化合物的化學(xué)式正確的是 (　　) A．ZXY3 B．ZX2Y6 C．ZX4Y8 D．ZX8Y12 10．[2011新課標(biāo)全國(guó)卷，37(5)]六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當(dāng)，晶胞邊長(zhǎng)為361.5 pm。立方氮化硼晶胞中含有______個(gè)氮原子、______個(gè)硼原子、立方氮化硼的密度是______gcm－3(只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值。阿伏加德羅常數(shù)為NA)。 11．[2011山東理綜，32(4)]CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，已知CaO晶體密度為a gcm－3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為________cm3。 12．[2010山東理綜，32(4)]鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)是：Pb4＋處于立方晶胞頂點(diǎn)，Ba2＋處于晶胞中心，O2－處于晶胞棱邊中心。 ①該化合物化學(xué)式為__________。 ②每個(gè)Ba2＋與______個(gè)O2－配位。 13．[2011海南，19Ⅱ(4)(5)]銅(Cu)是重要金屬，Cu的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途，如CuSO4溶液常用作電解液、電鍍液等。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (4)元素金(Au)處于周期表中的第六周期，與Cu同族，Au原子價(jià)電子排布式為________；一種銅金合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中Cu原子處于面心、Au原子處于頂點(diǎn)位置，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為________；該晶體中，原子之間的作用力是________； (5)上述晶體具有儲(chǔ)氫功能，氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中。若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與CaF2的結(jié)構(gòu)相似，該晶體儲(chǔ)氫后的化學(xué)式應(yīng)為________。 14．[2010江蘇，21(4)] CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如右圖所示)，但CaC2晶體中啞鈴形C `的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)。CaC2晶體中1個(gè)Ca2+周圍距離最近的C 數(shù)目為　　　　。 15．[2010海南，19Ⅱ(4)]金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲(chǔ)氫 材料，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。該合金的化學(xué)式為________________________________________________________________________； 課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 教材習(xí)題回扣 1．(選修3P82－2)下列各物質(zhì)的晶體中，晶體類型相同的是 (　　) A．O2和SiO2 B．NaI和I2 C．CO2和H2O D．CCl4和NaCl 2．(選修3P84－1)在單質(zhì)的晶體中，一定不存在 (　　) A．離子鍵 B．分子間作用力 C．共價(jià)鍵 D．金屬離子與自由電子間的作用 3．(選修3P84－7)X和Y兩種元素的核電荷數(shù)之和為22，X的原子核外電子數(shù)比Y的少6個(gè)。下列說(shuō)法中不正確的是 (　　) A．X的單質(zhì)固態(tài)時(shí)為分子晶體 B．Y的單質(zhì)為原子晶體 C．X與Y形成的化合物固態(tài)時(shí)為分子晶體 D．X與碳形成的化合物為分子晶體 4．(選修3P84－8)下列各組物質(zhì)熔化或升華時(shí)，所克服的粒子間作用屬于同種類型的是(　　) A．Na2O和SiO2熔化 B．Mg和S熔化 C．氯化鈉和蔗糖熔化 D．碘和干冰升華 5．(選修3P85－13改編)下表列出了鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX4)的熔點(diǎn)： NaX NaF NaCl NaBr NaI 熔點(diǎn)/℃ 995 801 775 651 SiX4 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 熔點(diǎn)/℃ －90.2 －70.4 5.2 120.5 (1)從表中可以看出，鈉的鹵化物的熔點(diǎn)比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點(diǎn)高很多，原因是 ________________________________________________________________________。 (2)鈉的鹵化物熔點(diǎn)按F、Cl、Br、I的順序依次降低，而硅的鹵化物的熔點(diǎn)依次升高的原因是______________________________________________________________________。 能力提升訓(xùn)練 1．下列有關(guān)金屬晶體的判斷正確的是 (　　) A．簡(jiǎn)單立方、配位數(shù)6、空間利用率68% B．鉀型、配位數(shù)6、空間利用率68% C．鎂型、配位數(shù)8、空間利用率74% D．銅型、配位數(shù)12、空間利用率74% 2．下列關(guān)于晶體的說(shuō)法一定正確的是 (　　) A．第ⅠA堿金屬元素與ⅦA元素所形成 的化合物在固態(tài)時(shí)為離子晶體，晶體中陰、陽(yáng)離子排列方式相 同 B．晶體中存在陰離子就必定存在陽(yáng)離子，存在陽(yáng)離子就必定存在陰 離子 C．離子晶體中只含有離子鍵，分子晶體、原子晶體中必定含有共價(jià)鍵 D．C60晶體(其結(jié)構(gòu)模型如圖)中每個(gè)C60分子周圍與它距離最近且等距離的C60分子有12個(gè) 3．下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．124 g P4含有的P—P鍵的個(gè)數(shù)為6NA B．12 g石墨中含有的C—C鍵的個(gè)數(shù)為2NA C．12 g金剛石中含有的C—C鍵的個(gè)數(shù)為1.5NA D．60 g SiO2中含Si—O鍵的個(gè)數(shù)為2NA 4．已知NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5 gmol－1，其晶體密度為d gcm－3，若圖 中鈉離子與最接近的氯離子的核間距離為a cm，那么阿伏加德羅常數(shù) 的值可表示為 (　　) A．117a3d B．58.5/(2a3d) C．234/(a3d) D．58.5/(4a3d) 5．某無(wú)機(jī)化合物的二聚分子結(jié)構(gòu)如圖，該分子中A、B兩種元素都是 第三周期的元素，分子中所有原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 下列關(guān)于該化合物的說(shuō)法不正確的是 (　　) A．化學(xué)式是Al2Cl6 B．不存在離子鍵和非極性共價(jià)鍵 C．在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體 D．是離子化合物，在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電 6．下面二維平面晶體所表示的化學(xué)式為AX2的是 (　　) 7．下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 (　　) A．水合銅離子的模型如圖1所示，1個(gè)水合銅離子中有4個(gè)配位鍵 B．CaF2晶體的晶胞如圖2所示，每個(gè)CaF2晶胞平均占有4個(gè)Ca2＋ C．H原子的電子云圖如圖3所示，H原子核外大多數(shù)電子在原子核附近運(yùn)動(dòng) D．金屬Cu中Cu原子堆積模型如圖4，為最密堆積，每個(gè)Cu原子的配位數(shù)均為12 8．下面有關(guān)晶體的敘述中，錯(cuò)誤的是 (　　) A．金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由共價(jià)鍵形成的最小碳環(huán)上有6個(gè)碳原子 B．在NaCl晶體中每個(gè)Na＋(或Cl－)周圍都緊鄰6個(gè)Cl－(或6個(gè)Na＋) C．白磷晶體中，粒子之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，鍵角為60 D．離子晶體在熔化時(shí)，離子鍵被破壞；而分子晶體熔化時(shí)，化學(xué)鍵不被破壞 9．NaF、NaI、MgO均為離子化合物，根據(jù)下列數(shù)據(jù)，這三種化合物的熔點(diǎn)高低順序是(　　) 物質(zhì) ①NaF ②NaI ③MgO 離子電荷數(shù) 1 1 2 鍵長(zhǎng)(10－10m) 2.31 3.18 2.10 A.①>②>③ B．③>①>② C．③>②>① D．②>①>③ 10．可以由下列反應(yīng)合成三聚氰胺：CaO＋3CCaC2＋CO↑，CaC2＋N2CaCN2＋C，CaCN2＋2H2O===NH2CN＋Ca(OH)2，NH2CN與水反應(yīng)生成尿素[CO(NH2)2]，尿素合成三聚氰胺。 (1)寫出與Ca在同一周期且最外層電子數(shù)相同、內(nèi)層排滿電子的基態(tài)原子的電子排布式：______________________________________________________________________。 CaCN2中陰離子為CN，與CN互為等電子體的分子有N2O和________(填化學(xué)式)，由此可以推知CN的空間構(gòu)型為________。 (2)尿素分子中C原子采取________雜化。尿素分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________________。 (3)三聚氰胺()俗稱“蛋白精”。動(dòng)物攝入三聚氰胺和三聚氰酸()后，三聚氰酸與三聚氰胺分子相互之間通過(guò)________結(jié)合，在腎臟內(nèi)易形成結(jié)石。 (4)CaO晶胞如圖所示，CaO晶體中Ca2+的配位數(shù)為____________________________________________________。 CaO晶體和NaCl晶體的晶格能分別為：CaO 3 401 kJmol-1、 NaCl 786 kJmol-1。導(dǎo)致兩者晶格能差異的主要原因是 ________________________________________________________________________。 11. 空氣質(zhì)量高低直接影響著人類的生產(chǎn)和生活，它越來(lái)越受到人們的關(guān)注。被污染的空氣中雜質(zhì)的成分有多種，其中計(jì)入《空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)》空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目有SO2、CO、NO2、O3和可吸入顆粒物等。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)S、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)開__________________________________。 (2)血紅蛋白中含有Fe2＋，CO易與血紅蛋白結(jié)合成穩(wěn)定的配合物而使人中毒。 ①寫出亞鐵離子的基態(tài)電子排布式____________________________________________。 ②CO有多種等電子體，其中常見的兩種為_____________________________________。 (3)隨著人們生活質(zhì)量的提高，不僅室外的環(huán)境安全為人們所重視，室內(nèi)的環(huán)境安全和食品安全也越來(lái)越為人們所關(guān)注。甲醛是室內(nèi)主要空氣污染物之一(其沸點(diǎn)是－19.5 ℃)，甲醇是“假酒”中的主要有害物質(zhì)(其沸點(diǎn)是64.65 ℃)，甲醇的沸點(diǎn)明顯高于甲醛的主要原因是______________________________________________________________。 12．鎂、銅等金屬離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子。工業(yè)上從海水中提取鎂時(shí)，先制備無(wú)水氯化鎂，然后將其熔融電解，得到金屬鎂。 (1)以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備鎂時(shí)，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點(diǎn)之外還有________________________________________。 (2)已知MgO的晶體結(jié)構(gòu)屬于NaCl型。某同學(xué)畫出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，請(qǐng)改正圖中錯(cuò)誤： _________________________________________________________。 (3)用鎂粉、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成煙火。燃放時(shí)，煙火發(fā)出五顏六色的光，請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋發(fā)光的原因：____________________________________。 (4)Mg是第三周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見下表： 氟化物 NaF MgF2 SiF4 熔點(diǎn)/K 1 266 1 534 183 解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：___________________________________________。 (5)人工模擬酶是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。有研究表明，化合物X可用于研究模擬酶，當(dāng)其結(jié)合NNR′OHO或Cu(Ⅰ)(Ⅰ表示化合價(jià)為＋1)時(shí)，分別形成a和b： ①a中連接相鄰含N雜環(huán)的碳碳鍵可以旋轉(zhuǎn)，說(shuō)明該碳碳鍵具有　　　　　鍵的特性。 ②微粒間的相互作用包括化學(xué)鍵和分子間相互作用，比較a和b中微粒間相互作用力的差異________________________________________________________________________。 答案 基礎(chǔ)再現(xiàn)深度思考 考點(diǎn)一 1．(從左至右，從上至下)周期性有序　無(wú)序　有　無(wú)　固定　不固定　各向異性　各向同性　熔點(diǎn)　X射線衍射 2．(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固　(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)　(3)溶質(zhì)從溶液中析出 3．(1)基本單元 (2)①任何間隙?、谄叫小∪∠? 4．(1)kJmol－1　(2)①大?、谛? (3)穩(wěn)定　高　大 考點(diǎn)二 　(從左至右，從上至下)分子　原子　金屬陽(yáng)離子、自由電子　陰、陽(yáng)離子　分子間作用力　共價(jià)鍵　金屬鍵　離子鍵　較小　很大　很大　很小　較大　較低　很高　很高　很低　較高 考點(diǎn)三 1．(1)4　10928′　六　2 (2)4　2　十二　Si 2．(1)12　(2)4　2 3．(1)6　6　6　4　4　(2)8　8　8 4．分子間作用力　2　sp2 深度思考 1．(1)　(2)　(3)√　(4) 2．(1)立方晶胞中，頂點(diǎn)、棱邊、面心依次被8、4、2個(gè)晶胞共用。 (2)六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個(gè)晶胞共用。 3．A　 4．D　 5．(1)√　(2)　(3)　(4) 6．決定二者物理性質(zhì)的因素：晶體類型及結(jié)構(gòu)微粒間的作用力，CO2是分子晶體，其微弱的分子間作用力是其決定因素，SiO2是原子晶體，其牢固的化學(xué)鍵是其決定因素。二者的化學(xué)性質(zhì)均由其內(nèi)部的化學(xué)鍵決定，而C—O與Si—O鍵都是極性鍵。 7．(1)NaCl、Na2S　(2)NaOH、(NH4)2S (3)(NH4)2S　(4)Na2S2　(5)CO2、CCl4、C2H2　(6)C2H2　(7)H2O2　(8)SiO2、SiC 8．不一樣，金剛石中表示的是C－C共價(jià)鍵，而干冰中的“鐵棍”表示分子間作用力，分子晶體中多數(shù)含有化學(xué)鍵(如CO2中的C===O鍵)，少數(shù)則無(wú)(如稀有氣體形成的晶體)。 9．B　A 10．BC　 規(guī)律方法解題指導(dǎo) 【例1】　(1)AEH　A　(2)B　G　DE (3)F　F　AH 【例2】　(1)原子　共價(jià)鍵　(2)①②③④ (3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)　(4)②④　(5)D組晶體都為離子晶體，r(Na＋) 9．A 10．4　4　 11. 12．①BaPbO3　②12 13．(4)5d106s1　3∶1　金屬鍵　(5)Cu3AuH8 14．4 15．LaNi5 課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 教材習(xí)題回扣 1．C　2.A　3.C　4.D 5．(1)鈉的鹵化物均為離子晶體，具有較高的熔點(diǎn)，而硅的鹵化物均為分子晶體，熔點(diǎn)較低 (2)鈉的鹵化物均為離子晶體，F(xiàn)－、Cl－、Br－、I－的半徑依次增大，NaF、NaCl、NaBr、NaI的晶格能依次減小，因而熔點(diǎn)依次降低。硅的鹵化物都是分子晶體，且結(jié)構(gòu)相似，由于SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4的相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大，因而熔點(diǎn)依次升高 能力提升訓(xùn)練 1．D 2．D　 3．A　[A項(xiàng)：6NA＝6NA； B項(xiàng)：NA＝1.5NA； C項(xiàng)：4NA＝2NA； D項(xiàng)：4NA＝4NA。] 4．B　 5．D　 6．A　 7．C　8.C 9．B　 10．(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2　CO2　直線形 (2)sp2　COH2NNH2 (3)分子間氫鍵 (4)6　CaO晶體中Ca2＋、O2－的帶電量大于NaCl晶體中Na＋、Cl－的帶電量 11．(1)N>O>S (2)①1s22s22p63s23p63d6?、贜2、CN－ (3)甲醇分子間存在氫鍵，而甲醛沒(méi)有 12．(1)增強(qiáng)熔融鹽的導(dǎo)電性 (2)空心球應(yīng)為O2－，實(shí)心球應(yīng)為Mg2＋；8號(hào)空心球改為實(shí)心球 (3)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)，以發(fā)光的形式釋放能量 (4)離子晶體微粒間的作用力隨陽(yáng)離子半徑的減小、電荷的增大而增大，故MgF2的熔點(diǎn)高于NaF；SiF4是分子晶體，晶體微粒間的作用力為范德華力，因而熔點(diǎn)較低 (5)①σ　②a中存在分子間氫鍵和范德華力，b中存在配位鍵 - 19 -