選擇性化學(xué)講義3.3金屬晶體與離子晶體（原卷版）

3.3金屬晶體與離子晶體（精講）考點(diǎn)一金屬鍵與金屬晶體【例11】（2022·高二課時(shí)練習(xí)）金屬鍵的實(shí)質(zhì)是A．金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的相互排斥B．陰、陽(yáng)離子之間的相互作用C．金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的相互吸引D．金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的相互作用【例12】（2022·高二課時(shí)練習(xí)）下列關(guān)于金屬鍵或金屬的性質(zhì)說(shuō)法正確的是①金屬的導(dǎo)電性是由金屬陽(yáng)離子和自由電子的定向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的②金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作用③、、的沸點(diǎn)依次升高④金屬鍵沒(méi)有方向性和飽和性，金屬中的電子在整個(gè)三維空間運(yùn)動(dòng)，屬于整個(gè)金屬A．①② B．②③ C．③④ D．①④【例13】（2022秋·四川雅安·高二雅安中學(xué)?？计谥校┯兴姆N不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示，有關(guān)說(shuō)法正確的是A．①為簡(jiǎn)單立方堆積，③為面心立方最密堆積B．每個(gè)晶胞含有的原子數(shù)分別為：①1個(gè)，②2個(gè)，③2個(gè)，④4個(gè)C．晶胞中原子的配位數(shù)分別為：①6，②8，③8，④12D．空間利用率的大小關(guān)系為：①<②<③<④【一隅三反】1．（2022·高二課時(shí)練習(xí)）下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯(cuò)誤的是A．金屬鍵沒(méi)有飽和性和方向性B．金屬鍵中的自由電子屬于整塊金屬C．金屬的性質(zhì)和金屬固體的形成都與金屬鍵有關(guān)D．金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作用2．（2022秋·四川內(nèi)江·高二威遠(yuǎn)中學(xué)校校考期中）有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示，有關(guān)說(shuō)法正確的是A．①為簡(jiǎn)單立方堆積；②、③為體心立方堆積；④為面心立方最密堆積B．每個(gè)晶胞含有的原子數(shù)分別為：①1個(gè)，②2個(gè)，③2個(gè)，④4個(gè)C．晶胞中原子的配位數(shù)分別為：①6，②8，③8，④12D．空間利用率的大小關(guān)系為：①＜②＜③＜④3．（2022春·陜西西安·高二統(tǒng)考期末）金屬晶體的堆積方式、空間利用率和配位數(shù)關(guān)系正確的是A．鋅——鎂型——68%——8 B．鈉——鉀型——74%——12C．釙——簡(jiǎn)單立方堆積——52%——6 D．銀——銅型——74%——84（2021春·山東德州·高二?？奸_學(xué)考試）金晶體采取面心立方最密堆積。設(shè)金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示金的摩爾質(zhì)量。則下列說(shuō)法正確的是A．金晶體每個(gè)晶胞中含有2個(gè)金原子B．金屬鍵無(wú)方向性，金屬原子盡可能采取緊密堆積C．一個(gè)晶胞的體積是D．金晶體的密度是2考點(diǎn)二離子晶體【例21】（2022春·新疆烏魯木齊·高二?？计谥校┫铝杏嘘P(guān)離子晶體的敘述錯(cuò)誤的是A．氯化鈉晶體中有個(gè)分子B．氯化鈉晶體中，每個(gè)周圍與它距離相等且最近的有個(gè)C．氯化銫晶體中，每個(gè)周圍緊鄰個(gè)D．平均每個(gè)晶胞中有個(gè)、個(gè)【例22】（202吉林通化·高二梅河口市第五中學(xué)?？计谀┮阎畴x子晶體的晶胞示意圖如圖所示，其摩爾質(zhì)量為Mg·mol1，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度為ρg·cm3，下列說(shuō)法中正確的是A．晶體晶胞中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)都為1B．晶體中陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都是4C．該晶胞可能是CsCl的晶胞D．該晶體中兩個(gè)距離最近的陰、陽(yáng)離子的核間距為cm【例23】（2022春·高二單元測(cè)試）下列有關(guān)離子晶體的數(shù)據(jù)大小比較不正確的是A．離子鍵：NaF＞NaCl＞NaBrB．硬度：MgO＞CaO＞BaOC．熔點(diǎn)：NaF＞MgF2＞AlF3D．1個(gè)陰離子周圍等距離且最近的陽(yáng)離子數(shù)：CsCl＞NaCl＞CaF2【一隅三反】1．（2023吉林通化·高二梅河口市第五中學(xué)?？计谀┫铝杏嘘P(guān)離子晶體的說(shuō)法正確的是A．離子晶體中一定含有金屬元素，含有金屬元素的化合物一定是離子晶體B．離子鍵只存在于離子晶體中，離子晶體中一定含有離子鍵C．離子晶體中不可能含有共價(jià)鍵D．離子晶體受熱熔化破壞化學(xué)鍵，吸收熱量，屬于化學(xué)變化2．（2022秋·遼寧錦州·高三渤海大學(xué)附屬高級(jí)中學(xué)校考期末）幾種離子晶體的晶胞如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是A．熔沸點(diǎn)：NaCl<CsClB．在NaCl晶胞中，距離Na+最近且等距的Na+數(shù)目為6C．若ZnS的晶胞邊長(zhǎng)為apm，則Zn2+與S2之間最近距離為apmD．上述三種晶胞中，其陽(yáng)離子的配位數(shù)大小關(guān)系為ZnS<NaCl<CsCl3．（2022·天津·一模）能證明晶體類型為離子晶體的方法是A．測(cè)定溶液能否導(dǎo)電 B．X射線衍射法C．測(cè)定熔融能否導(dǎo)電 D．測(cè)定是否有確定的熔點(diǎn)4．（2022秋·重慶沙坪壩·高三重慶八中校考階段練習(xí)）幾種離子晶體的晶胞如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．熔沸點(diǎn)：NaCl<CsClB．NaCl晶胞中，做面心立方最密堆積，填充正四面體空隙C．若ZnS的晶胞邊長(zhǎng)為apm，則與之間的最近距離為D．上述三種晶胞中，陽(yáng)離子的配位數(shù)：ZnS<NaCl<CsCl考點(diǎn)三過(guò)渡晶體與混合晶體【例3】（2022春·浙江杭州·高二?？计谥校┫铝姓f(shuō)法不正確的是A．Al2O3是偏向離子晶體的過(guò)渡晶體，當(dāng)作離子晶體來(lái)處理：SiO2是偏向共價(jià)晶體的過(guò)渡晶體，當(dāng)作共價(jià)晶體來(lái)處理B．Na2O中離子鍵的百分?jǐn)?shù)為62%，則Na2O不是純粹的離子晶體，是離子晶體與共價(jià)晶體之間的過(guò)渡晶體C．Na2O通常當(dāng)作離子晶體來(lái)處理，因?yàn)镹a2O是偏向離子晶體的過(guò)渡晶體，在許多性質(zhì)上與純粹的離子晶體接近D．分子晶體、共價(jià)晶體、金屬晶體和離子晶體都有過(guò)渡型【一隅三反】1．（2022·全國(guó)·高二專題練習(xí)）混合型晶體(1)混合型晶體的概念既有_______又有_______，同時(shí)還存在類似金屬鍵的作用力，兼具共價(jià)晶體、分子晶體、金屬晶體特征的晶體，稱為混合型晶體。(2)石墨的結(jié)構(gòu)模型石墨結(jié)構(gòu)中未參與雜化的p軌道①結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——層狀結(jié)構(gòu)a.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)的，同層內(nèi)碳原子采取_______雜化，以_______結(jié)合，形成_______結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的碳原子的核間距為142pm，層間距離為335pm，層與層之間靠_______維系。③石墨的二維結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個(gè)碳原子的配位數(shù)為_______，有一個(gè)未參與雜化的2p電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面。④由于所有的p軌道相互平行而且_______，使p軌道中的電子可在整個(gè)碳原子平面中運(yùn)動(dòng)。因此，石墨有類似金屬晶體的_______，而且，由于相鄰碳原子平面之間相隔較遠(yuǎn)，電子不能從一個(gè)平面跳躍到另一個(gè)平面，所以石墨的導(dǎo)電性只能沿石墨平面的方向。②晶體類型：石墨晶體中，既有_______，又有_______和_______，屬于_______。③性質(zhì)：熔點(diǎn)很_______、質(zhì)軟、易_______等2．（2022山東）石墨是一種混合型晶體，具有多種晶體結(jié)構(gòu)其一種晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)基態(tài)碳原子的軌道表示式為___________；(2)碳、氮、氧三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開__________；(3)CH3－是有機(jī)反應(yīng)中重要的中間體，其空間構(gòu)型為___________；(4)石墨晶體中碳原子的雜化形式為___________晶體中微粒間的作用力有___________(填標(biāo)號(hào))，石墨熔點(diǎn)高于金剛石是因?yàn)榇嬖赺__________(填標(biāo)號(hào))；A．離子鍵

B．共價(jià)鍵

C．π鍵

D．氫鍵

E范德華力(5)該晶胞中的碳原子有___________種原子坐標(biāo)；若該晶胞底面邊長(zhǎng)為apm，高為cpm，則石墨晶體中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)為___________pm，密度為___________g·cm－3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。考點(diǎn)四晶體的綜合運(yùn)用【例41】（2022秋·四川雅安·高二雅安中學(xué)?？计谥校┫铝芯w的分類正確的一組是選項(xiàng)離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體A石墨ArHgB金剛石AgCSiCMgDSiNaH【例42】（2022春·廣東廣州·高二統(tǒng)考期末）硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域，鈣鈦礦()型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的功能材料?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)太陽(yáng)能電池板主要材料為單晶硅?；鶓B(tài)原子價(jià)層電子排布式為_______，單晶硅的晶體類型為_______。(2)硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到硅的鹵化物()，的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)如下表：熔點(diǎn)/℃90.270.45.2120.5沸點(diǎn)/℃85.857.8154.2287.7沸點(diǎn)依次升高的原因是_______。(3)鈣鈦礦的晶胞如圖所示，其組成元素的電負(fù)性大小順序是_______。與間的作用力為_______，該晶體中每個(gè)鈦離子周圍與它最近且相等距離的鈦離子有_______個(gè)。(4)以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。下圖為Ge單晶的晶胞，原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)；B為(，0，)C為(，，0)，則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為_______。已知Ge單晶屬于立方晶系，晶胞參數(shù)為，阿伏加德羅常數(shù)的值為，則該晶體的密度為_______(列出計(jì)算式)。【一隅三反】1．（2022春·新疆伊犁·高二統(tǒng)考期末）下列關(guān)于各類晶體的熔、沸點(diǎn)比較的說(shuō)法正確的是A．離子晶體：離子半徑越大，晶格能越大，熔、沸點(diǎn)越高B．原子晶體，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，鍵能越大，共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高C．金屬晶體：金屬原子半徑越大，金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高D．組成與結(jié)構(gòu)相似的分子晶體：相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點(diǎn)越高2．（2023吉林通化·高二梅河口市第五中學(xué)?？计谀┫铝姓f(shuō)法中正確的有①金屬晶體的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性均與自由電子有關(guān)②離子鍵是陰、陽(yáng)離子間的相互吸引作用③分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體低④共價(jià)鍵的強(qiáng)弱決定分子晶體熔、沸點(diǎn)的高低⑤共價(jià)晶體中一定含有共價(jià)鍵⑥含有離子的晶體一定是離子晶體⑦硬度由大到小：金剛石>碳化硅>晶體硅⑧NaCl晶體中，陰離子周圍緊鄰的陽(yáng)離子數(shù)為8A．2個(gè) B．3個(gè) C．4個(gè) D．5個(gè)3．（2021·全國(guó)·高二單元測(cè)試）碳元素不僅能形成豐富多彩的有機(jī)化合物，而且還能形成多種無(wú)機(jī)化合物如C，同時(shí)自身可以形成多種單質(zhì)如D和E，碳及其化合物的用途廣泛。已知A為離子晶體，B為金屬晶體，C為分子晶體(1)圖中分別代表了五種常見(jiàn)的晶體，分別是：A________，B________，C________，D________，E________。(填名稱或化學(xué)式)(2)干冰和冰是兩種常見(jiàn)的分子晶體，關(guān)于兩種晶體的比較中正確的是_____。a.晶體的密度：干冰>冰b.晶體的熔點(diǎn)：干冰>冰c.晶體中的空間利用率：干冰>冰d.晶體中分子間相互作用力類型相同(3)金剛石和石墨是碳的兩種常見(jiàn)單質(zhì)，下列敘述正確的有________。a.金剛石中碳原子的雜化類型為sp3雜化，石墨中碳原子的雜化類型為sp2雜化b.晶體中共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)：金剛石中C—C<石墨中C—