名師一號(hào) 2011模塊新課標(biāo)人教化學(xué)精美課件系列 第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 基礎(chǔ)關(guān) 最新考綱 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 金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒 微粒間作用力的區(qū)別 自主復(fù)習(xí) 一 晶體的常識(shí) 1 晶體與非晶體 1 晶體與非晶體的區(qū)別 周期性有序 無(wú)序 2 得到晶體的途徑 熔融態(tài)物質(zhì)凝固 氣態(tài)物質(zhì)不經(jīng)液態(tài)直接凝固 溶質(zhì)從溶液中析出 3 晶體的特點(diǎn) 外形和內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的 性 晶體的許多物理性質(zhì)如強(qiáng)度表現(xiàn)出 性 晶體具有 性 即晶體能自發(fā)地呈現(xiàn) 的性質(zhì) 高度有序 各向異 自范 幾何多面體 4 區(qū)別晶體和非晶體的方法 熔點(diǎn)法 的熔點(diǎn)較固定 而 沒(méi)有固定的熔點(diǎn) 當(dāng)單一波長(zhǎng)的x 射線通過(guò)晶體時(shí) 會(huì)在記錄儀上看到 而非晶體則沒(méi)有 晶體 非晶體 x 射線衍射法 分立的斑點(diǎn)或譜線 2 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 無(wú)隙 相鄰晶胞之間沒(méi)有 并置 所有晶胞 排列 相同 基本單元 任何間隙 平行 取向 二 分子晶體和原子晶體1 分子晶體 1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 晶體中只含 分子間作用力為 也可能有 分子密堆積 分子 范德華力 氫鍵 2 典型的分子晶體 冰水分子之間的主要作用力是 也存在 每個(gè)水分子周圍只有 個(gè)緊鄰的水分子 干冰co2分子之間存在 每個(gè)co2分子周圍有 個(gè)緊鄰的co2分子 氫鍵 范德華力 4 范德華力 12 2 原子晶體 1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 晶體中只含原子 原子間以 結(jié)合 結(jié)構(gòu) 2 典型的原子晶體 金剛石 碳原子取 雜化軌道形成共價(jià)鍵 碳碳鍵之間夾角為 每個(gè)碳原子與相鄰的 個(gè)碳原子結(jié)合 共價(jià)鍵 三維空間網(wǎng)狀 sp3 109 28 4 三 金屬晶體1 金屬鍵 1 電子氣理論 要點(diǎn) 該理論把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來(lái)的 形成遍布 的 電子氣 被 所共用 從而把 維系在一起 金屬晶體是由 通過(guò) 形成的一種 巨分子 金屬鍵的強(qiáng)度 價(jià)電子 整塊晶體 所有原子 所有金屬原子 金屬陽(yáng)離子 自由電子 金屬鍵 差別很大 2 金屬晶體的構(gòu)成 通性及其解釋 定向運(yùn)動(dòng) 熱 頻繁碰撞 相對(duì)滑動(dòng) 體系的排列方式 潤(rùn)滑劑 2 金屬晶體的原子堆積模型 1 二維空間模型 非密置層 配位數(shù)為 密置層 配位數(shù)為 4 6 2 三維空間模型 簡(jiǎn)單立方堆積相鄰非密置層原子的原子核在同一直線上 配位數(shù)為 只有 采取這種堆積方式 鉀型將非密置層上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的 中 每層都照此堆積 如 等是這種堆積方式 配位數(shù)為 6 po 凹穴 na k fe 8 鎂型和銅型密置層的原子按 型堆積方式堆積 若按 的方式堆積為 型 按 的方式堆積為 型 這兩種堆積方式都是金屬晶體的 配位數(shù)均為12 空間利用率均為 74 鉀 ababab 鎂 abcabcabc 銅 最密堆積 四 離子晶體1 離子晶體 1 概念 離子鍵 間通過(guò) 指 和 的平衡 形成的化學(xué)鍵 離子晶體 由 和 通過(guò) 結(jié)合而成的晶體 陰 陽(yáng)離子 靜電作用 相互排斥 相互吸引 陽(yáng)離子 陰離子 離子鍵 2 決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素 幾何因素 即 電荷因素 即正負(fù)離子 鍵性因素 離子鍵的 晶體中正負(fù)離子的半徑比決定晶體結(jié)構(gòu) 電荷不同 配位數(shù)必然不同 純粹程度 3 一般物理性質(zhì)一般地說(shuō) 離子晶體具有較高的 點(diǎn)和 點(diǎn) 較大的 難于 這些性質(zhì)都是因?yàn)殡x子晶體中存在著 若要破壞這種作用需要 較多的能量 熔 沸 硬度 壓縮 較強(qiáng)的離子鍵 2 晶格能 1 定義 形成1摩爾離子晶體 的能量 單位 通常取 值 正 氣態(tài)離子 釋放 kj mol 1 2 大小及與其他量的關(guān)系 晶格能是最能反映離子晶體 的數(shù)據(jù) 在離子晶體中 離子半徑越 離子所帶電荷數(shù)越 則晶格能越大 晶格能越大 陰 陽(yáng)離子間的離子鍵就越 形成的離子晶體就越 而且熔點(diǎn) 硬度 穩(wěn)定性 小 大 強(qiáng) 穩(wěn)定 高 大 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 熱點(diǎn)關(guān) 熱點(diǎn)考向 1 晶體與非晶體的區(qū)別 2 晶胞中微粒個(gè)數(shù)及邊長(zhǎng)等的計(jì)算 3 晶體類型與性質(zhì)之間關(guān)系 4 晶體類型與微粒間作用力的關(guān)系 熱點(diǎn)探究 熱點(diǎn)1晶體的基本類型和性質(zhì)比較 例1 2008 四川卷 下列說(shuō)法中正確的是 a 離子晶體中每個(gè)離子周圍均吸引著6個(gè)帶相反電荷的離子b 金屬導(dǎo)電的原因是在外電場(chǎng)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)很低 常溫下都呈液態(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 解析 不同的離子晶體有不同的結(jié)構(gòu) 例如cscl晶體 每個(gè)cl 周圍吸引著8個(gè)cs 每個(gè)cs 周圍有8個(gè)cl 故a不正確 金屬晶體本身就是由金屬陽(yáng)離子和自由電子組成 b不正確 分子晶體中有很多在常溫下呈固態(tài) 例如i2 s p4等 故c不正確 原子晶體都以共價(jià)鍵相結(jié)合 綜上所述 只有d正確 答案 d 點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了晶體的組成 結(jié)構(gòu)及考生的理解能力 變式1現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表 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) 有金屬光澤 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 延展性 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) 硬度小 水溶液能導(dǎo)電 固體能導(dǎo)電 熔融狀態(tài)能導(dǎo)電 原子 共價(jià)鍵 hf分子間能形成氫鍵 其熔化時(shí)需要消耗的能量更多 解析 a組熔點(diǎn)高 而且已知金剛石 硅為原子晶體 b組為金屬晶體 所以應(yīng)該具備金屬晶體的性質(zhì) c組中hf存在氫鍵 d組為離子晶體 具備離子晶體的性質(zhì) 熱點(diǎn)2晶體類型的判斷方法1 依據(jù)組成晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)間的作用判斷離子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是陰 陽(yáng)離子 質(zhì)點(diǎn)間的作用是離子鍵 原子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是原子 質(zhì)點(diǎn)間的作用是共價(jià)鍵 分子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是分子 質(zhì)點(diǎn)間的作用為分子間作用力 即范德華力 金屬晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是金屬陽(yáng)離子和自由電子 質(zhì)點(diǎn)間的作用是金屬鍵 2 依據(jù)物質(zhì)的分類判斷金屬氧化物 如k2o na2o2等 強(qiáng)堿 如naoh koh等 和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體 大多數(shù)非金屬單質(zhì) 除金剛石 石墨 晶體硅 晶體硼外 氣態(tài)氫化物 非金屬氧化物 除sio2外 酸 絕大多數(shù)有機(jī)物 除有機(jī)鹽外 是分子晶體 常見(jiàn)的原子晶體單質(zhì)有金剛石 晶體硅 晶體硼 石墨等 常見(jiàn)的原子晶體化合物有碳化硅 二氧化硅等 金屬單質(zhì) 常溫除汞外 與合金是金屬晶體 3 依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷離子晶體的熔點(diǎn)較高 常在數(shù)百至1000余度 原子晶體熔點(diǎn)高 常在1000度至幾千度 分子晶體熔點(diǎn)低 常在數(shù)百度以下至很低溫度 金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高 但也有相當(dāng)?shù)偷?4 依據(jù)導(dǎo)電性判斷離子晶體水溶液及熔化時(shí)能導(dǎo)電 原子晶體一般為非導(dǎo)體 石墨能導(dǎo)電 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)鍵斷裂形成自由離子也能導(dǎo)電 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2下列性質(zhì)符合分子晶體的是 a 熔點(diǎn)1070 易溶于水 水溶液能導(dǎo)電b 熔點(diǎn)10 31 液體不導(dǎo)電 水溶液能導(dǎo)電c 熔點(diǎn)97 81 質(zhì)軟 能導(dǎo)電 密度是0 97g cm3d 熔點(diǎn)63 65 熔化時(shí)能導(dǎo)電 水溶液也能導(dǎo)電 解析 分子晶體的特點(diǎn)是熔沸點(diǎn)低 硬度小 熔融狀態(tài)不導(dǎo)電 其水溶液可以導(dǎo)電 故a項(xiàng)中熔點(diǎn)太高 c項(xiàng)中能導(dǎo)電的說(shuō)法不正確 d項(xiàng)中熔化時(shí)能導(dǎo)電的說(shuō)法也錯(cuò)誤 答案 b 變式2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 氯化銨g 鋁h 金剛石 用序號(hào)回答下列問(wèn)題 1 屬于原子晶體的化合物是 直接由原子構(gòu)成的晶體是 直接由原子構(gòu)成的分子晶體是 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 a aeh e b f de g bd ah 解析 首先正確的判斷晶體類型 其次注意題目的附加要求 如屬于原子晶體的化合物 另外稀有氣體為單原子分子 金屬晶體導(dǎo)電時(shí)僅有自由電子在外加電場(chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng) 屬物理變化 熱點(diǎn)3晶體的空間結(jié)構(gòu)1 原子晶體 金剛石和二氧化硅 鍵角為109 28 每個(gè)最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子 sio2 正四面體 鍵角 o si鍵 為109 28 每個(gè)最小的環(huán)上有12個(gè)原子 其中 有6個(gè)si和6個(gè)o 2 分子晶體 干冰 每個(gè)co2分子周圍等距緊鄰的co2分子有12個(gè) 3 離子晶體 1 nacl型在晶體中 每個(gè)na 同時(shí)吸引6個(gè)cl 每個(gè)cl 同時(shí)吸引6個(gè)na 配位數(shù)為6 每個(gè)晶胞4個(gè)na 和4個(gè)cl 2 cscl型在晶體中 每個(gè)cl 吸引8個(gè)cs 每個(gè)cs 吸引8個(gè)cl 配位數(shù)為8 3 晶格能 定義 氣態(tài)離子形成1摩爾離子晶體釋放的能量 單位kj mol 通常取正值 影響因素a 離子所帶電荷 離子所帶電荷越多 晶格能越大 b 離子的半徑 離子的半徑越小 晶格能越大 與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系晶格能越大 形成的離子晶體越穩(wěn)定 且熔點(diǎn)越高 硬度越大 4 金屬晶體 1 金屬鍵 電子氣理論金屬陽(yáng)離子與自由電子間的強(qiáng)相互作用 2 金屬晶體的幾種典型堆積模型 例3如圖表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu) 它們分別是nacl cscl 干冰 金剛石 石墨結(jié)構(gòu)中的某一種的某一部分 1 其中代表金剛石的是 填編號(hào)字母 下同 其中每個(gè)碳原子與 個(gè)碳原子最接近且距離相等 金剛石屬于 晶體 2 其中代表石墨的是 其中每個(gè)正六邊形占有碳原子數(shù)平均為 個(gè) d 4 原子 e 2 3 其中代表nacl的是 每個(gè)na 周圍與它最接近且距離相等的na 有 個(gè) 4 代表cscl的是 它屬于 晶體 每個(gè)cs 與 個(gè)cl 緊鄰 5 代表干冰的是 它屬于 晶體 每個(gè)co2分子與 個(gè)co2分子緊鄰 6 上述五種物質(zhì)熔點(diǎn)由高到低的排列順序?yàn)?a 12 c 離子 8 解析 根據(jù)不同物質(zhì)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)辨別圖形所代表的物質(zhì) nacl晶體是簡(jiǎn)單立方單元 每個(gè)na 與6個(gè)cl 緊鄰 每個(gè)cl 又與6個(gè)na 緊鄰 但觀察與na 距離最近且等距離的na 數(shù)目時(shí)要拋開(kāi)cl 從空間結(jié)構(gòu)上看是12個(gè)na 即x y z軸面上各有4個(gè)na cscl晶體由cs cl 分別構(gòu)成立方結(jié)構(gòu) 但cs 組成立方的中心有1個(gè)cl cl 組成的立方中心又鑲?cè)?個(gè)cs 可稱為 體心立方 結(jié)構(gòu) cl 緊鄰8個(gè)cs cs 緊鄰8個(gè)cl 干冰也是立方體結(jié)構(gòu) 但在立方體每個(gè)正方形面的中央都有一個(gè)co2分子也組成立方結(jié)構(gòu) 彼此相互套入面的中心 每個(gè)co2分子在三維空間里三個(gè)面各緊鄰4個(gè)co2分子 共12個(gè)co2分子 金剛石的基本單元是正四面體 每個(gè)碳原子緊鄰4個(gè)其他碳原子 石墨的片層由正六邊形結(jié)構(gòu)組成 每個(gè)碳原子緊鄰另外3個(gè)碳原子 每個(gè)碳原子為三個(gè)六邊形共用 即每個(gè)六邊形占有1個(gè)碳原子的1 3 所以大的結(jié)構(gòu)中每個(gè)六邊形占有的碳原子數(shù)是6 2個(gè) 晶體熔點(diǎn)通常由晶格質(zhì)點(diǎn)間作用力而定 原子晶體中原子間共價(jià)鍵牢固 熔點(diǎn)很高 分子晶體的分子間作用力較弱 熔沸點(diǎn)較低 變式3根據(jù)圖回答問(wèn)題 1 a圖是某離子化合物的晶胞 組成晶體的一個(gè)最小單位 陽(yáng)離子位于中間 陰離子位于8個(gè)頂點(diǎn) 該化合物中陽(yáng) 陰離子的個(gè)數(shù)比是 2 b圖表示構(gòu)成nacl晶體的一個(gè)晶胞 通過(guò)想像與推理 可確定一個(gè)nacl晶胞中含na 和cl 的個(gè)數(shù)分別為 1 1 4 4 3 釔鋇銅復(fù)合氧化物超導(dǎo)體有著與鈣鈦礦相關(guān)的晶體結(jié)構(gòu) 若ca ti o形成如c圖所示的晶體 其化學(xué)式為 4 石墨晶體結(jié)構(gòu)如d圖所示 每一層由無(wú)數(shù)個(gè)正六邊形構(gòu)成 則平均每一個(gè)正六邊形所占有的碳原子數(shù)為 c c鍵數(shù)為 catio3 2 3 5 晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體 如e圖 其中含有20個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角 每個(gè)頂角上各有1個(gè)原子 試觀察e圖 推斷這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元所含硼原子個(gè)數(shù) 鍵角 b b鍵的個(gè)數(shù)依次為 12 60 30 熱點(diǎn)4晶體熔沸點(diǎn)高低的比較1 不同類型晶體的熔 沸點(diǎn)高低規(guī)律 原子晶體 離子晶體 分子晶體 金屬晶體 除少數(shù)外 分子晶體 金屬晶體的熔 沸點(diǎn)有的很高 如鎢 鉑等 有的則很低 如汞 鎵 銫等 2 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 金剛石 石英 碳化硅 硅 3 離子晶體要比較離子鍵的強(qiáng)弱 一般地說(shuō) 陰 陽(yáng)離子的電荷數(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 組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì) 相對(duì)分子質(zhì)量越大 熔 沸點(diǎn)越高 如熔 沸點(diǎn) o2 n2 hi hbr hcl 組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì) 分子極性越大 其熔 沸點(diǎn)就越高 如熔 沸點(diǎn) co n2 在同分異構(gòu)體中 一般來(lái)說(shuō) 支鏈數(shù)越多 熔 沸點(diǎn)越低 如沸點(diǎn) 正戊烷 異戊烷 新戊烷 芳香烴及其衍生物的同分異構(gòu)體 其熔 沸點(diǎn)高低順序是 鄰位 間位 對(duì)位 化合物 說(shuō)明 若分子間有氫鍵 則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類晶體大 故熔沸點(diǎn)較高 例如 沸點(diǎn) hf hi hbr hcl 金屬晶體中金屬離子半徑越小 離子電荷數(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 根據(jù)物質(zhì)在相同條件下的狀態(tài)不同 熔沸點(diǎn) 固體 液體 氣體 例如 s hg o2 例4 2008 全國(guó)卷 下列化合物 按其晶體的熔點(diǎn)由高到低排列正確的是 a sio2csclcbr4cf4b sio2csclcf4cbr4c csclsio2cbr4cf4d cf4cbr4csclsio2 解析 sio2為原子晶體 cscl為離子晶體 cbr4和cf4都是分子晶體 一般來(lái)說(shuō) 原子晶體的熔沸點(diǎn)高于離子晶體 離子晶體高于分子晶體 而分子晶體的熔沸點(diǎn)高低主要由分子間作用力決定 一般來(lái)說(shuō) 相對(duì)分子質(zhì)量越大 分子間作用力越強(qiáng) 熔沸點(diǎn)越高 同時(shí)分子晶體的熔沸點(diǎn)又受氫鍵 分子的極性等影響 答案 a 變式4參考下表中物質(zhì)的熔點(diǎn) 回答有關(guān)問(wèn)題 1 鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點(diǎn)與鹵素離子及堿金屬離子的 有關(guān) 隨著 的增大 熔點(diǎn)依次降低 2 硅的鹵化物的熔點(diǎn)及硅 鍺 錫 鉛的氯化物的熔點(diǎn)與 有關(guān) 隨著 增大 增大 故熔點(diǎn)依次升高 半徑 半徑 相對(duì)分子質(zhì)量 相對(duì)分子質(zhì)量 分子間作用力 3 鈉的鹵化物的熔點(diǎn)比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點(diǎn)高得多 這與 有關(guān) 因?yàn)?故前者的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于后者 晶體類型 鈉的鹵化物為離子晶體 而硅的鹵化物為分子晶體 解析 分析表中的物質(zhì)和數(shù)據(jù) naf nacl nabr nai均為離子晶體 它們的陽(yáng)離子相同 陰離子隨著離子半徑的增大 離子鍵依次減弱 熔點(diǎn)依次降低 nacl kcl rbcl cscl四種堿金屬的氯化物均為離子晶體 它們的陰離子相同 陽(yáng)離子隨著離子半徑的增大 離子鍵逐漸減弱 熔點(diǎn)依次降低 sif4 sicl4 sibr4 sii4四種硅的鹵化物均為分子晶體 它們的結(jié)構(gòu)相似 隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大 分子間作用力逐漸增強(qiáng) 熔點(diǎn)依次升高 sicl4 gecl4 sncl4 pbcl4四種碳族元素的氯化物均為分子晶體 它們的組成和結(jié)構(gòu)相似 隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大 分子間作用力逐漸增強(qiáng) 熔點(diǎn)依次升高 熱點(diǎn)5有關(guān)晶體的計(jì)算 用均攤法解析晶體的計(jì)算均攤法 是指每個(gè)圖形平均擁有的粒子數(shù)目 如某個(gè)粒子為n個(gè)圖形 晶胞 所共有 則該粒子有屬于一個(gè)圖形 晶胞 1 長(zhǎng)方體形 正方體形 晶胞中不同位置的粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn) 處于頂點(diǎn)的粒子 同時(shí)為8個(gè)晶胞共有 每個(gè)粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為 處于棱上的粒子 同時(shí)為4個(gè)晶胞共有 每個(gè)粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為 處于面上的粒子 同時(shí)為2個(gè)晶胞共有 每個(gè)粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為 處于體內(nèi)的粒子 則完全屬于該晶胞 對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為1 2 非長(zhǎng)方體形 正方體形 晶胞中粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)視具體情況而定 如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形 其頂點(diǎn) 1個(gè)碳原子 對(duì)六邊形的貢獻(xiàn)為1 3 例5 2008 海南卷 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 zxy3b zx2y6c zx4y8d zx8y12 解析 由晶胞的結(jié)構(gòu)可知x是在正方體的8個(gè)頂點(diǎn)上 每一個(gè)晶胞只占有頂點(diǎn)的1 8 一個(gè)晶胞占有x個(gè)數(shù)為 1 8 8 1 y在正方體的12個(gè)棱上 每一個(gè)晶胞只占有一個(gè)棱的1 4 一個(gè)晶胞占有y的個(gè)數(shù)為1 4 12 3 z在正方體的體心 一個(gè)晶胞完全占有一個(gè)z 因此x y z的原子個(gè)數(shù)比為1 1 3 因此化學(xué)式為zxy3 答案 a 變式5如圖 直線交點(diǎn)處的圓圈為nacl晶體中na 或cl 所處的位置 這兩種離子在空間三個(gè)互相垂直的方向上都是等距離排列的 1 請(qǐng)將其中代表na 的圓圈涂黑 不必考慮體積大小 以完成nacl晶體結(jié)構(gòu)示意圖 2 晶體中 在每個(gè)na 的周圍與它最接近的且距離相等的na 共有 個(gè) 12 3 在nacl晶胞中正六面體的頂點(diǎn)上 面上 棱上的na 或cl 為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有 一個(gè)晶胞中cl 的個(gè)數(shù)等于 即 填計(jì)算式 na 的個(gè)數(shù)等于 即 填計(jì)算式 4 4 4 設(shè)nacl的摩爾質(zhì)量為mrg mol 1 食鹽晶體的密度為 g cm 3 阿伏加德羅常數(shù)的值為na 食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離為 cm 解析 1 如圖所示 2 從體心na 看 與它最接近的且距離相等的na 共有12個(gè) 3 根據(jù)離子晶體的晶胞 求陰 陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比的方法是均攤法 由此可知 如圖nacl晶胞中 含na 4 設(shè)cl 與na 的最近距離為acm 則兩個(gè)最近的na 間的距 課堂練習(xí) 1 下列敘述正確的是 a 分子晶體中的每個(gè)分子內(nèi)一定含有共價(jià)鍵b 原子晶體中的相鄰原子間只存在非極性共價(jià)鍵c 離子晶體中可能含有共價(jià)鍵d 金屬晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很高 解析 單原子分子內(nèi)不存在共價(jià)鍵 如he ar等 a項(xiàng)錯(cuò)誤 某些原子晶體 如二氧化硅晶體中原子間存在極性共價(jià)鍵 b項(xiàng)錯(cuò)誤 離子晶體中一定含有離子鍵 還可能含共價(jià)鍵 如naoh是由na 和oh 結(jié)合而成的離子晶體 oh 中含o h共價(jià)鍵 c項(xiàng)正確 金屬晶體的熔 沸點(diǎn)一般較高 但也有部分金屬的熔 沸點(diǎn)較低 如常溫下汞為液態(tài) d項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 c 2 2008 上海卷 下列化學(xué)式既能表示物質(zhì)的組成 又能表示物質(zhì)的一個(gè)分子的是 a naohb sio2c fed c3h8 解析 naoh為離子化合物 其化學(xué)式僅表示na 和oh 的個(gè)數(shù)比 并不是真正的分子式 sio2為原子晶體 此化學(xué)式僅表示了原子個(gè)數(shù)最簡(jiǎn)比 fe為金屬晶體 此化學(xué)式表示鐵元素 表示一個(gè)鐵原子 表示鐵單質(zhì) c3h8為分子晶體 其化學(xué)式可表示一個(gè)c3h8分子 答案 d 3 2008 汕頭 2004年報(bào)道硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄 該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元是正六方棱柱 鎂原子位于棱柱的各個(gè)頂點(diǎn) 而且上下底面各有一個(gè)鎂原子 6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi) 則該化合物的化學(xué)式可表示為 a mgbb mgb2c mg2bd mg3b2 解析 頂點(diǎn)上的鎂原子被六個(gè)六棱柱所共有 底面上的鎂原子被兩個(gè)六棱柱所共用 所以每個(gè)晶胞中所含的鎂原子數(shù)為 故在晶體中鎂 硼原子個(gè)數(shù)比為1 2 其化學(xué)式為mgb2 答案 b 4 硒有兩種同素異形體 灰硒和紅硒 灰硒溶于三氯甲烷 紅硒溶于二硫化碳 它們都難溶于水 則灰硒和紅硒的晶體是 a 原子晶體b 分子晶體c 金屬晶體d 以上均有可能 解析 由以上分析知灰硒和紅硒的晶體屬于分子晶體 答案 b 5 下列說(shuō)法正確的是 a 離子晶體都是強(qiáng)電解質(zhì)b 分子晶體要么是電解質(zhì) 要么是非電解質(zhì)c 原子晶體都是非電解質(zhì)d 金屬晶體在熔融狀態(tài)能導(dǎo)電 都是電解質(zhì) 解析 離子晶體都是由陰 陽(yáng)離子構(gòu)成的 在熔融狀態(tài)或水溶液里能全部電離 都是強(qiáng)電解質(zhì) a正確 分子晶體的情況比較復(fù)雜 有強(qiáng)電解質(zhì) 如hcl h2so4 有弱電解質(zhì) 如ch3cooh 有的既不是電解質(zhì) 也不是非電解質(zhì) 如ar i2等 b錯(cuò) 原子晶體中有化合物 如sio2 sic等屬于非電解質(zhì) 有單質(zhì) 如金剛石 晶體硅等 它們既不是電解質(zhì) 也不是非電解質(zhì) c錯(cuò) 金屬晶體在熔融狀態(tài)能導(dǎo)電但均不是化合物 既不是電解質(zhì) 也不是非電解質(zhì) d錯(cuò) 答案 a 6 下圖是從nacl或cscl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來(lái)的部分結(jié)構(gòu)圖 其中屬于從nacl晶體中分割出來(lái)的結(jié)構(gòu)圖是 a 圖 1 和圖 3 b 圖 2 和圖 3 c 圖 1 和圖 4 d 只有圖 4 解析 根據(jù)nacl的晶體結(jié)構(gòu) 在每個(gè)na 周圍最近的等距離的cl 有6個(gè) 上 下 左 右 前 后 故 1 正確 從nacl晶體中分割1 8可得圖 4 的結(jié)構(gòu) 答案 c 7 下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律 與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)的是 a f2 cl2 br2 i2的熔點(diǎn) 沸點(diǎn)逐漸升高b hf hcl hbr hi的熱穩(wěn)定性依次減弱c 金剛石的硬度 熔點(diǎn) 沸點(diǎn)都高于晶體硅d naf nacl nabr nai的熔點(diǎn)依次降低 解析 f2 cl2 br2 i2形成的晶體屬分子晶體 它們的熔沸點(diǎn)高低決定于分子間的作用力 與共價(jià)鍵的鍵能無(wú)關(guān) a錯(cuò) hf hcl hbr hi的分子內(nèi)存在共價(jià)鍵 它們的熱穩(wěn)定性與它們內(nèi)部存在的共價(jià)鍵的強(qiáng)弱有關(guān) b正確 金剛石和晶體硅都是原子間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合而成的原子晶體 其熔沸點(diǎn)高低 決定于共價(jià)鍵的鍵能 c正確 naf nacl nabr nai都是由離子鍵形成的離子晶體 其內(nèi)無(wú)共價(jià)鍵 d錯(cuò) 答案 bc 點(diǎn)評(píng) 本題主要考查化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)及晶體物理性質(zhì)的關(guān)系 側(cè)重考查考生的審題能力及分析理解能力 8 2009 江西 分析化學(xué)中常用x射線研究晶體結(jié)構(gòu) 有一種晶體可表示為 mxfey cn z 研究表明它的結(jié)構(gòu)特性是fe2 和fe3 分別占據(jù)立方體的頂點(diǎn) 自身互不相鄰 而cn 位于立方體的棱上 其晶體中的陰離子晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示 下列說(shuō)法正確的是 a 該晶體屬于原子晶體b m的離子位于上述晶胞的面心 呈 2價(jià)c m的離子位于上述晶胞體心 呈 1價(jià)d 晶體的化學(xué)式可表示為mfe2 cn 6 且m為 1價(jià) 解析 利用均攤法 該晶胞結(jié)構(gòu)中含有cn 數(shù)為12 1 4 3 fe2 數(shù)為4 1 8 1 2 fe3 數(shù)為4 1 8 1 2 因此可知該晶體的化學(xué)式為mxfe2 cn 6 設(shè)m的化合價(jià)為y 則xy 1 且x y為正整數(shù) 則x 1 y 1 故該晶體的化學(xué)式可表示為mfe2 cn 6 該晶體為離子晶體 答案 d 9 下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是 a 常溫下 金屬單質(zhì)都以金屬晶體形式存在b 金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的強(qiáng)烈作用 在一定外力作用下 不因形變而消失c 鈣的熔 沸點(diǎn)低于鉀d 溫度越高 金屬的導(dǎo)電性越好 解析 常溫下 hg為液態(tài) 不屬于晶體形式 故a不正確 因?yàn)榻饘冁I沒(méi)有方向性 因此金屬鍵在一定范圍內(nèi)不因形變而消失 這實(shí)際上是金屬有延展性的原因 b正確 鈣的金屬鍵應(yīng)強(qiáng)于k 故熔 沸點(diǎn)應(yīng)高于k c不正確 溫度高 金屬離子的熱運(yùn)動(dòng)加強(qiáng) 對(duì)自由電子的移動(dòng)造成阻礙 導(dǎo)電性減弱 故d不正確 答案 b 10 1919年 朗繆爾提出等電子體假說(shuō) 凡原子數(shù)和總電子數(shù)均相等的物質(zhì) 其結(jié)構(gòu)相同 物理性質(zhì)相近 對(duì)應(yīng)的物質(zhì)稱為等電子體 如co和n2 現(xiàn)有一種新型層狀結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)材料bn的一種同分異構(gòu)體 bn 平面結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示 則關(guān)于該物質(zhì)的性質(zhì)和用途的推斷正確的是 a 是一種高溫潤(rùn)滑材料 可用作電器材料b 是一種堅(jiān)硬耐磨材料 可用作鉆具c 是一種化學(xué)纖維 可用作織物d 以上判斷均不正確 解析 由b n的電子數(shù)與c c相同 即 bn與石墨屬等電子體 性質(zhì)相似 由石墨性質(zhì)就可以遷移比較 答案 b 11 下表是元素周期表的一部分 表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素 試回答下列問(wèn)題 1 元素o為26號(hào)元素 請(qǐng)寫(xiě)出其基態(tài)原子電子排布式 2 k在空氣中燃燒產(chǎn)物的分子中中心原子的雜化形式為 該分子是 分子 填 極性 或 非極性 3 h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光 請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋發(fā)光的原因 電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí) 以光 子 的形式釋放能量 1s22s22p63s23p63d64s2 sp2 極性 4 第三周期8種元素按單質(zhì)熔點(diǎn) 高低的順序如右圖 已知序號(hào) 1 代表ar 其中序號(hào) 8 代表 填元素符號(hào) 其中電負(fù)性最大的是 填右圖中的序號(hào) 2 si 5 i單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示 其晶胞特征如下圖乙所示 原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示 請(qǐng)回答 晶胞中i原子的配位數(shù)為 一個(gè)晶胞中i原子的數(shù)目為 4 12 12 2008 黃岡模擬 下圖為caf2 h3bo3 層狀結(jié)構(gòu) 層內(nèi)的h3bo3分子通過(guò)氫鍵結(jié)構(gòu) 金屬銅三種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 圖 所示的caf2晶體中與ca2 最近且等距離的f 的個(gè)數(shù)為 2 圖 所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是 h3bo3晶體中b原子個(gè)數(shù)與極性鍵個(gè)數(shù)比為 3 由圖 所示的銅原子的堆積模型可知 每個(gè)銅原子與其相鄰的銅原子數(shù)為 4 三種晶體中熔點(diǎn)最低的是 其晶體受熱熔化時(shí) 克服的微粒之間的相互作用為 8 o 1 6 12 h3bo3 分子間作用力 13 2009 湖南師大附中模擬 元素x的某價(jià)態(tài)離子xn 中所有電子正好充滿k l m三個(gè)電子層 它與n3 形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示 1 該晶體的陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比為 2 該晶體中xn