(好資料)考點16晶體的類型與性質(zhì)--【精品資料】高考化學(xué)知識點全程講解

考點16晶體的類型與性質(zhì)1 復(fù)習(xí)重點1離子晶體、分子晶體、原子晶體和金屬晶體組成粒子，粒子間作用力、熔沸點、硬度、導(dǎo)電性；2影響晶體熔點和沸點的因素；3分子間作用力及其對物質(zhì)熔點、沸點等物理性質(zhì)的影響。2難點聚焦（2）晶體類型及性質(zhì)比較晶體類型離子晶體原子晶體分子晶體組成晶體的粒子陽離子和陰離子原子分子組成晶體粒子間的相互作用離子鍵共價鍵范德華力（有的還有氫鍵）典型實例NaCl金剛石、晶體硅、SiO2、SiC冰（H2O）、干冰（CO2）晶體的物理特性熔點、沸點熔點較高、沸點高熔、沸點高熔、沸點低導(dǎo)熱性不良不良不良導(dǎo)電性固態(tài)不導(dǎo)電，熔化或溶于水能導(dǎo)電差差機械加工性能不良不良不良硬度略硬而脆高硬度硬度較?。?）化學(xué)鍵與分子間作用力的比較化學(xué)鍵分子間力概念相鄰的兩個或多個原子間強烈的相互作用物質(zhì)的分子間存在的微弱的相互作用范圍分子內(nèi)或某些晶體內(nèi)分子間能量鍵能一般為：120800 kJmol1約幾個至數(shù)十個kJmol1性質(zhì)影響主要影響分子的化學(xué)性質(zhì)主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)（4）晶體性質(zhì)的比較:比較晶體的硬度大小、熔沸點高低等物理性質(zhì)的依據(jù)是：（5）非極性分子和極性分子分子空間構(gòu)型對稱，正負(fù)電荷重心重合的分子叫非極性分子。分子空間構(gòu)型不對稱，正負(fù)電荷重心不重合的分子叫極性分子。（6）共價鍵與離子鍵之間沒有絕對的界限3例題精講 例1（98全國）下列分子所有原子都滿足8電子的結(jié)構(gòu)的是（ ） A. 光氣（）B. 六氟化硫C. 二氟化氙D. 三氟化硼分析：從光氣的結(jié)構(gòu)式可以看出各原子最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)，應(yīng)選A。硫最外層有6個電子，氟已然形成8個電子，分別形成共價的二氟化物，六氟化物后，最外層必然超過8個電子。中B原子最外層只有6個電子，可見是一種“缺電子化合物”。例2 下圖是晶體結(jié)構(gòu)的示意圖：（1）若用 ，請將位置表示出來；（2）每個周圍與它最接近且距離相等的有 個。分析：解答此類問題常用的是“分割法”從晶體中分出最小的結(jié)構(gòu)單元，或?qū)⒆钚〉慕Y(jié)構(gòu)單元分成若干個面。答案：12x平面y平面z平面例3 在金剛石結(jié)構(gòu)中，碳原子與共價鍵數(shù)目之比 。分析：取一結(jié)構(gòu)單元，1個C原子連4條鍵，一條鍵為二個原子所共用，為每個C原子只提供，所以C原子與鍵數(shù)目之比：答案：例4 如下圖，是某晶體最小的結(jié)構(gòu)單元，試寫出其化學(xué)式。分析：此題采用延伸法：頂點上的原子，被8個晶體所共用，對每一個晶體只提供棱邊上的原子，被4個晶體所共用，對每一個晶體只提供面心上的原子，被2個晶體所共用，對每一個晶體只提供體心上的原子，被1個晶體所共用，對每一個晶體只提供1據(jù)此：化學(xué)式為例5 下圖是超導(dǎo)化合物-鈣鈦礦晶體中最小重復(fù)單元(晶胞)的結(jié)構(gòu)。請回答：(1)該化合物的化學(xué)式為 。(2)在該化合物晶體中，與某個鈦離子距離最近且相等的其他鈦離子共有 個。(3)設(shè)該化合物的式量為M，密度為ag/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶體中鈣離子與鈦離子之間的最短距離為 。 解析：(1)這個晶胞對位于頂點上的每個鈦原子占有的份額為1/8，所以，它單獨占有的鈦原子個數(shù)為81/8=1個；它對位于棱上的每個氧原子占有的份額為1/4，所以，它單獨占有的氧原子個數(shù)為121/4=3個；它全部擁有體內(nèi)的那一個鈣原子，所以，該晶胞中單獨占有的鈦原子、氧原子和鈣原子的個數(shù)分別為：1、3、1；所以，該化合物的化學(xué)式為CaTiO3。(2)鈦位于立方體的頂點上，與一個鈦離子距離最近的鈦離子是與它共棱的。從上面立方晶胞進行堆積的圖2和圖3可以看出，在X軸或Y軸或Z軸上，與它共棱的離子都是二個，所以，共6個。(3)這是個綜合性較大的習(xí)題。設(shè)這種立方晶胞的邊長是b，那么，鈣離子與鈦離子之間的距離是體對角線的一半，即。 下面求b。因為每個立方體的體積為b3，而NA個這樣的立方體堆積到一起就是1mol晶體，其質(zhì)量為Mg，其體積為Mg/ag/cm3=M/a cm3。所以，NAb3=M/a cm3，所以，所以，題中所求距離為 。4實戰(zhàn)演練一、選擇題1.（2002年上海高考題）在下列有關(guān)晶體的敘述中錯誤的是A.離子晶體中，一定存在離子鍵B.原子晶體中，只存在共價鍵C.金屬晶體的熔沸點均很高D.稀有氣體的原子能形成分子晶體2.（2003年春季高考題）下列說法正確的是A.非金屬元素R所形成的含氧酸鹽（MaROb）中的R元素必定呈現(xiàn)正價B.只有非金屬能形成含氧酸或含氧酸鹽C.除稀有氣體外的非金屬元素都能生成不同價態(tài)的含氧酸D.非金屬的最高價含氧酸都具有強氧化性3.下列物質(zhì)的晶體中，不存在分子的是A.二氧化碳B.二氧化硫C.二氧化硅D.二硫化碳4.下列物質(zhì)的熔、沸點高低順序正確的是A.金剛石晶體硅二氧化硅碳化硅B.CI4CBr4CCl4CH4C.MgOH2OO2NH3D.金剛石生鐵純鐵鈉5.離子晶體熔點高低取決于晶體中陽離子與陰離子的靜電引力，靜電引力大則熔點高，引力小則反之。試根據(jù)你學(xué)到的電學(xué)知識，判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點的高低順序是A.KClNaClBaOCaOB.NaClKClCaOBaOC.CaOBaOKClNaClD.CaOBaONaClKCl6.實現(xiàn)下列變化時，需克服相同類型作用力的是A.水晶和干冰的熔化B.食鹽和冰醋酸熔化C.液溴和液汞的氣化D.純堿和燒堿的熔化7.氮化硅是一種新合成的結(jié)構(gòu)材料，它是一種超硬、耐磨、耐高溫的物質(zhì)。下列各組物質(zhì)熔化時，所克服的粒子間的作用力與氮化硅所克服的粒子間的作用力都相同的是A.硝石和金剛石B.晶體硅和水晶C.冰和干冰D.萘和蒽8.1919年朗繆爾提出等電子體原理：凡原子數(shù)與總電子數(shù)均相等的物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)相同，物質(zhì)性質(zhì)相近。相應(yīng)的物質(zhì)稱為“等電子體”。已知一種新型層狀結(jié)構(gòu)的無機材料BN的一種同分異構(gòu)體2BN平面結(jié)構(gòu)如圖所示，則該物質(zhì)的用途正確的是A.是一種堅硬耐磨材料B.是高溫潤滑材料、電器材料C.是化學(xué)纖維生產(chǎn)的原料D.不能確定9.石墨晶體如圖所示，每一層由無數(shù)個正六邊形構(gòu)成，則平均每個正六邊形所占有的碳原子數(shù)為A.6個B.4個C.3個D.2個第28屆國際地質(zhì)大會提供的資料顯示，海底有大量的天然氣水合物，可滿足人類1000年的能源需要。天然氣水合物是一種晶體，晶體中平均每46個水分子構(gòu)建成8個籠，每個籠可容納1個CH4分子或1個游離H2O分子。根據(jù)上述信息，完成第10、11題。10.下列關(guān)于天然氣水合物中兩種分子極性的描述正確的是A.兩種都是極性分子B.兩種都是非極性分子C.CH4是極性分子，H2O是非極性分子D.H2O是極性分子，CH4是非極性分子11.若晶體中每8個籠只有6個容納了CH4分子，另外2個籠被游離H2O分子填充，則天然氣水合物的平均組成可表示為A.CH414H2OB.CH48H2OC.CH47H2OD.CH46H2O二、非選擇題（共56分）12.在金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，含有共價鍵形成的碳原子環(huán)，其中最小的環(huán)上有 個碳原子，每個碳原子的任意兩個CC鍵的夾角都是 (填角度)。如果CC鍵的鍵能是 kJmol1，則將12 g金剛石碳碳鍵完全破壞掉需要的能量是 kJ。13.氮化鈉(Na3N）是科學(xué)家制備的一種重要化合物，它與水作用可產(chǎn)生NH3，請回答下列問題：(1)Na3N的電子式是 ，該化合物是由 鍵形成。(2)Na3N與鹽酸反應(yīng)生成 種鹽，其化學(xué)式是 。(3)Na3N與水的反應(yīng)屬于 反應(yīng)。(4)比較Na3N中兩種粒子的半徑：V(Na) V（N3）。14.根據(jù)離子晶體的晶胞(晶體中最小重復(fù)單元)，求陰、陽離子個數(shù)比的方法是：(1)處于頂點的離子，同時為8個晶胞共有，每個離子有18屬于晶胞；(2)處于棱上的離子同時為4個晶胞共有，每個離子有14屬于晶胞；(3)處于面上的離子，同時為2個晶胞共有，每個離子有1/2屬于晶胞；(4)處于內(nèi)部的離子，則完全屬于該晶胞?，F(xiàn)有甲、乙、丙三種晶胞，可推知甲晶體化學(xué)式為 ，乙晶體的化學(xué)式為 ，丙晶體中C與D的個數(shù)比為 。15.X、Y、Z三種常見的短周期元素，可以形成XY2、Z2、3、Z22、Z2等化合物。已知Y的離子和Z的離子有相同的電子層結(jié)構(gòu)，X離子比Y離子多一個電子層。試回答：(1)X離子的結(jié)構(gòu)簡圖 。(2)寫出工業(yè)上由XY2制取XY3的化學(xué)方程式 。(3)Z2對應(yīng)水化物的堿性比LiOH 。(4)Z22的電子式為 ，其中含有 鍵和 鍵。Z22溶在水中的反應(yīng)方程式 。(5)Z2屬于 晶體，它與水反應(yīng)的離子方程式為 。16.(1)中學(xué)教材上圖示了NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2與最鄰近O2的核間距離為a108cm，計算NiO晶體的密度(已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7 gmol1)。(2)天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如圖所示的缺陷：一個Ni2空缺，另有兩個Ni2被兩個Ni3所取代。其結(jié)果，晶體仍呈電中性。但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O，試計算該晶體中Ni3與Ni2的離子數(shù)之比。附參考答案一、1.C 2.A 3.C4.解析：比較物質(zhì)熔、沸點高低時，首先判斷晶體類型。一般是，原子晶體離子晶體分子晶體；然后比較同一類型晶體中，粒子間的作用力。共價鍵比鍵長，離子鍵看離子半徑和電荷數(shù)，分子間作用力主要比分子量的大小。（注意氫鍵的存在）答案：B5.D 6.D