高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件：晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第39講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第十二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)[考綱要求]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.了解晶體的類型，了解不同類型晶體中結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別。3.了解晶格能的概念，了解晶格能對(duì)離子晶體性質(zhì)的影響。4.了解分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。5.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。6.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)。了解金屬晶體常見(jiàn)的堆積方式。7.了解晶胞的概念，能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。考點(diǎn)二常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)模型的微觀結(jié)構(gòu)分析探究高考明確考向內(nèi)容索引考點(diǎn)一晶體和晶胞課時(shí)作業(yè)考點(diǎn)三四種晶體的性質(zhì)與判斷晶體和晶胞考點(diǎn)一知識(shí)梳理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)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.得到晶體的途徑(1)

物質(zhì)凝固。(2)

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

。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。熔融態(tài)氣態(tài)析出基本單元任何間隙平行取向4.晶胞組成的計(jì)算——均攤法(1)原則晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果是被n個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子分得的份額就是(2)方法①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。②非長(zhǎng)方體晶胞中粒子視具體情況而定，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)被三個(gè)六邊形共有，每個(gè)六邊形占正誤判斷·

辨析易錯(cuò)易混(1)冰和碘晶體中相互作用力相同(

)(2)晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律周期性的排列(

)(3)凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體(

)(4)固體SiO2一定是晶體(

)(5)缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會(huì)慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊(

)(6)晶胞是晶體中最小的“平行六面體”(

)(7)區(qū)分晶體和非晶體最可靠的方法是對(duì)固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn)(

)答案×√√×√××解題探究1.如圖為甲、乙、丙三種晶體的晶胞：答案試寫出：(1)甲晶體化學(xué)式(X為陽(yáng)離子)為_(kāi)_______。(2)乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是________。(3)丙晶體中每個(gè)D周圍結(jié)合E的個(gè)數(shù)是____。(4)乙晶體中每個(gè)A周圍結(jié)合B的個(gè)數(shù)為_(kāi)___。X2Y1∶3∶18122.右圖是由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導(dǎo)體的晶胞結(jié)構(gòu)，其中R為＋2價(jià)，G為－2價(jià)，則Q的化合價(jià)為_(kāi)____。答案＋3解析R、G、Q的個(gè)數(shù)之比為1∶4∶2，則其化學(xué)式為RQ2G4。由于R為＋2價(jià)，G為－2價(jià)，所以Q為＋3價(jià)。3.(1)硼化鎂晶體在39K時(shí)呈超導(dǎo)性。在硼化鎂晶體中，鎂原子和硼原子是分層排布的，下圖是該晶體微觀結(jié)構(gòu)的透視圖，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。則硼化鎂的化學(xué)式為_(kāi)_______。答案MgB2解析解析每個(gè)Mg周圍有6個(gè)B，而每個(gè)B周圍有3個(gè)Mg，所以其化學(xué)式為MgB2。(2)在硼酸鹽中，陰離子有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)形式。下圖是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根，則多硼酸根離子符號(hào)為_(kāi)_____。答案解析解析從圖可看出，每個(gè)

單元中，都有一個(gè)B和一個(gè)O完全屬于這個(gè)單元，剩余的2個(gè)O分別被兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元共用，所以B∶O＝1∶(1＋2/2)＝1∶2，化學(xué)式為4.Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結(jié)構(gòu)單元如下圖所示。則該化合物的化學(xué)式為_(kāi)______。答案CuH解析常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)模型的微觀結(jié)構(gòu)分析考點(diǎn)二知識(shí)梳理1.原子晶體(金剛石和二氧化硅)(2)SiO2晶體中，每個(gè)Si原子與

個(gè)O原子成鍵，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，1molSiO2中含有

molSi—O鍵。(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109°28′，最小的環(huán)是

元環(huán)。含有1molC的金剛石中，形成的共價(jià)鍵有

mol。4六242十二Si42.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1molH2O的冰中，最多可形成

mol“氫鍵”。12423.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

。666448884.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

。分子間作用力2sp25.常見(jiàn)金屬晶體的原子堆積模型結(jié)構(gòu)型式常見(jiàn)金屬配位數(shù)晶胞面心立方最密堆積Cu、Ag、Au12體心立方堆積Na、K、Fe8六方最密堆積Mg、Zn、Ti12深度思考·

提升思維能力1.判斷下列物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)，將對(duì)應(yīng)序號(hào)填在線上。(1)干冰晶體

；

(2)氯化鈉晶體

；(3)金剛石

；

(4)鈉

；(5)冰晶體

；

(6)銅晶體

。②①③④⑤⑥答案2.下列是幾種常見(jiàn)的晶胞結(jié)構(gòu)，填寫晶胞中含有的粒子數(shù)。答案A.NaCl(含____個(gè)Na＋，_____個(gè)Cl－)B.干冰(含____個(gè)CO2)C.CaF2(含____個(gè)Ca2＋，____個(gè)F－)D.金剛石(含____個(gè)C)E.體心立方(含____個(gè)原子)F.面心立方(含____個(gè)原子)4

444

88243.(常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)模型)填空。(1)在金剛石晶體中最小碳環(huán)含有____個(gè)C原子；每個(gè)C原子被____個(gè)最小碳環(huán)共用。(2)在干冰中粒子間作用力有_________________。(3)含1molH2O的冰中形成氫鍵的數(shù)目為_(kāi)____。(4)在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周圍___個(gè)距離最近且相等的Na＋，每個(gè)Na＋周圍有___個(gè)距離最近且相等的Cl－，其立體構(gòu)型為_(kāi)___________。(5)在CaF2晶體中，每個(gè)Ca2＋周圍距離最近且等距離的F－有___個(gè)；每個(gè)F－周圍距離最近且等距離的Ca2＋有___個(gè)。答案6

12共價(jià)鍵、范德華力2NA126正八面體形841.Cu與F形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，若晶體密度為ag·cm－3，則Cu與F最近距離為_(kāi)__________________pm。(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，列出計(jì)算表達(dá)式，不用化簡(jiǎn)；圖中解題探究答案解析2.如圖為Na2S的晶胞，該晶胞與CaF2晶胞結(jié)構(gòu)相似，設(shè)晶體密度是ρg·cm－3，試計(jì)算Na＋與S2－的最短距離為_(kāi)_______________cm(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，只寫出計(jì)算式)。答案解析其個(gè)數(shù)之比為1∶2，所以●代表S2－，○代表Na＋。設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為acm，則a3·ρ·NA＝4×783.用晶體的X-射線衍射法對(duì)Cu的測(cè)定得到以下結(jié)果：Cu的晶胞為面心立方最密堆積(如下圖)，已知該晶體的密度為9.00g·cm－3，晶胞中該原子的配位數(shù)為_(kāi)__；Cu的原子半徑為_(kāi)_________________________________cm(阿伏加德羅常數(shù)為NA，要求列式計(jì)算)。12答案解析解析設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為acm，則a3·ρ·NA＝4×64四種晶體的性質(zhì)與判斷考點(diǎn)三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_________________________________硬度較小____有的很大，有的很小較大知識(shí)梳理1.四種晶體類型比較分子原子分子間作用力共價(jià)鍵很大金屬陽(yáng)離子和自由電子陰、陽(yáng)離子離子鍵金屬鍵熔、沸點(diǎn)較低_____有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見(jiàn)溶劑難溶大多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)電性電和熱的

導(dǎo)體晶體

電，水溶液或熔融態(tài)

電很高不導(dǎo)導(dǎo)良2.離子晶體的晶格能(1)定義氣態(tài)離子形成1mol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)越高，硬度越

。kJ·mol－1大小穩(wěn)定大正誤判斷·

辨析易錯(cuò)易混(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(

)(5)離子晶體一定都含有金屬元素(

)(6)金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體(

)(7)原子晶體的熔點(diǎn)一定比離子晶體的高(

)答案××√√×××深度思考·

提升思維能力1.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，晶體氬。(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_______。NaCl、Na2SNaOH、(NH4)2S答案(NH4)2SNa2S2(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___________。(9)不含共價(jià)鍵的分子晶體是________，只含非極性鍵的原子晶體是_______________。CO2、CCl4、C2H2C2H2答案H2O2SiO2、SiC晶體氬晶體硅、金剛石2.比較下列晶格能大小。(1)NaCl____KCl；(2)CaF2____MgO；(3)Na2S____Na2O；(4)CaO____KCl。＞＜答案＜＞解題探究題組一晶體類型與性質(zhì)綜合判斷1.(1)[2015·全國(guó)卷Ⅰ，37(4)]CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為376K，其固體屬于______晶體。(2)[2015·全國(guó)卷Ⅱ，37(2)節(jié)選]O和Na的氫化物所屬的晶體類型分別為_(kāi)_________和__________。(3)NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到：4NH3＋3F2答案分子分子晶體離子晶體abd上述化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有_____(填序號(hào))。a.離子晶體 b.分子晶體c.原子晶體 d.金屬晶體2.(1)用“>”或“<”填空：答案解析＞＜＜＜第一電離能離子半徑熔點(diǎn)酸性Si____SO2－____Na＋NaCl____SiH2SO4____HClO4解析同周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的遞增呈增大趨勢(shì)，但s、p、d等軌道處于全空、半滿、全滿的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，則出現(xiàn)反常現(xiàn)象。Si、S元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式分別為3s23p2、3s23p4，其中3p軌道均處于不穩(wěn)定狀態(tài)，因此Si的第一電離能小于S。O2－與Na＋的核外電子排布相同，其電子排布式均為1s22s22p6，離子核外電子排布相同時(shí)，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，因此O2－的離子半徑大于Na＋。NaCl為離子晶體，Si為原子晶體，因此Si的熔點(diǎn)高于NaCl。一般來(lái)說(shuō)，元素的非金屬性越強(qiáng)，該元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，Cl元素的非金屬性強(qiáng)于S元素，則HClO4的酸性強(qiáng)于H2SO4。(2)MgCl2在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，可由MgO制備。①M(fèi)gO的熔點(diǎn)比BaO的熔點(diǎn)____(填“高”或“低”)。高答案解析解析Mg、Ba同主族，Mg2＋的半徑小于Ba2＋，MgO的晶格能比BaO大，故MgO的熔點(diǎn)比BaO高。②SiO2的晶體類型為_(kāi)_________。解析SiO2為空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其熔、沸點(diǎn)很高，屬于原子晶體。原子晶體(3)對(duì)于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX4)，下列敘述正確的是____。A.SiX4難水解

B.SiX4是共價(jià)化合物C.NaX易水解

D.NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4答案解析解析A項(xiàng)，硅的鹵化物(SiX4)的水解比較強(qiáng)烈，如SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl、SiF4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HF，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，硅的鹵化物(SiX4)全部由非金屬元素構(gòu)成，屬于共價(jià)化合物，正確；C項(xiàng)，鈉的鹵化物(NaX)屬于強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不發(fā)生水解，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鈉的鹵化物(NaX)是由離子鍵構(gòu)成的，屬于離子晶體，SiX4屬于分子晶體，所以NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4，正確。BDA組B組C組D組金剛石：3550℃Li：181℃HF：－83℃NaCl：801℃硅晶體：1410℃Na：98℃HCl：－115℃KCl：776℃硼晶體：2300℃K：64℃HBr：－89℃RbCl：718℃二氧化硅：1723℃Rb：39℃HI：－51℃CsCl：645℃3.(2018·新疆喀什模擬)現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù)： 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)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________。答案原子(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號(hào))。①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性①②③④解析解析A組熔點(diǎn)很高，為原子晶體，是由原子通過(guò)共價(jià)鍵形成的。共價(jià)鍵解析B組為金屬晶體，具有①②③④四條共性。(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于________________________________________________________________________________。解析HF中含有分子間氫鍵，故其熔點(diǎn)反常。(5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹aCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因?yàn)開(kāi)____________________________________________________________________________________________________________________。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是______(填序號(hào))。①硬度?、谒芤耗軐?dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電②④答案解析解析D組屬于離子晶體，具有②④兩條性質(zhì)。解析D組屬于離子晶體，其熔點(diǎn)與晶格能有關(guān)。D組晶體都為離子晶體，r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，在離子所帶電荷數(shù)相同的情況下，半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)就越高1.判斷晶體類型的方法(1)主要是根據(jù)各類晶體的特征性質(zhì)判斷如低熔、沸點(diǎn)的化合物形成分子晶體；熔、沸點(diǎn)較高，且在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物形成離子晶體；熔、沸點(diǎn)很高，不導(dǎo)電，不溶于一般溶劑的物質(zhì)形成原子晶體；晶體能導(dǎo)電、傳熱、具有延展性的為金屬晶體。練后反思(2)根據(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)的原子晶體中單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等；常見(jiàn)的原子晶體中化合物有碳化硅、二氧化硅等。金屬單質(zhì)(注：汞在常溫為液體)與合金是金屬晶體。2.比較物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低的方法(1)首先看物質(zhì)的狀態(tài)，一般情況下：固體＞液體＞氣體；二是看物質(zhì)所屬類型，一般是：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體。(2)同類晶體熔、沸點(diǎn)比較思路：原子晶體→共價(jià)鍵鍵能→鍵長(zhǎng)→原子半徑；分子晶體→分子間作用力→相對(duì)分子質(zhì)量；離子晶體→離子鍵強(qiáng)弱→離子所帶電荷數(shù)、離子半徑。題組二結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)簡(jiǎn)答題突破4.(2017·海南中學(xué)月考)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能小于烷烴分子中C—C鍵和C—H鍵的鍵能，穩(wěn)定性差，易斷裂，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以形成，所以硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多答案化學(xué)鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O鍵能/kJ·mol－1356413336226318452(2)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。 C—H鍵的鍵能大于C—O鍵，C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻小于Si—O鍵，所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O鍵答案5.(2018·北京順義檢測(cè))(1)冰的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于干冰，除因?yàn)镠2O是極性分子、CO2是非極性分子外，還有一個(gè)重要的原因是____________________。(2)NaF的熔點(diǎn)_____(填“＞”“＝”或“＜”)的熔點(diǎn)，其原因是____________________________________________________________________________________________________。答案H2O分子間形成氫鍵＞

兩者均為離子化合物，且陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)均為1，但后者的離子半徑較大，離子鍵較弱，因此其熔點(diǎn)較低(3)CO熔點(diǎn)___(填“＞”或“＜”)N2的熔點(diǎn)，原因是____________________________________________________。(4)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸點(diǎn)依次______(填“增大”或“減小”)，其原因是_____________________________________________________________________________________。(5)SiO2比CO2熔點(diǎn)高的原因是________________________________。答案＞CO為極性分子而N2為非極性分子，CO分子間作用力較大增大

三種物質(zhì)均為分子晶體，結(jié)構(gòu)與組成相似，相對(duì)分子質(zhì)量越

大，范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高SiO2為原子晶體而CO2為分子晶體結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)類簡(jiǎn)答題答題模板敘述結(jié)構(gòu)→闡述原理→回扣結(jié)論練后反思探究高考明確考向1.[2017·全國(guó)卷Ⅰ，35(4)(5)](4)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立體結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為a＝0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為_(kāi)________________nm，與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為_(kāi)___。答案121234解析1234(5)在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于________位置，O處于________位置。答案體心1234解析棱心解析由(4)可知K、I的最短距離為體對(duì)角線的一半，I處于頂角，K處于體心，I、O之間的最短距離為邊長(zhǎng)的一半，I處于頂角，O處于棱心。答案1234解析12343.[2015·全國(guó)卷Ⅰ，37(5)]碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：答案1234①在石墨烯晶體中，每個(gè)C原子連接___個(gè)六元環(huán)，每個(gè)六元環(huán)占有___個(gè)C原子。3 2解析由圖可知，石墨烯中每個(gè)碳被3個(gè)六元環(huán)所共有，每個(gè)六元環(huán)占有的碳原子數(shù)為6×解析②在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個(gè)C原子連接___個(gè)六元環(huán)，六元環(huán)中最多有___個(gè)C原子在同一平面。答案123412

4解析金剛石晶體中每個(gè)碳原子被12個(gè)環(huán)所共有。六元環(huán)呈船式或椅式結(jié)構(gòu)，最多有4個(gè)原子共平面。解析4.[2017·全國(guó)卷Ⅱ，35(3)(4)]我國(guó)科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(3)經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。答案解析1234①?gòu)慕Y(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽(yáng)離子的相同之處為_(kāi)_____，不同之處為_(kāi)___。(填標(biāo)號(hào))A.中心原子的雜化軌道類型B.中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)C.立體結(jié)構(gòu)D.共價(jià)鍵類型ABDC1234解析根據(jù)圖(b)，陽(yáng)離子是

中心原子N含有4個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為(5－1－4×1)/2＝0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，雜化類型為sp3，立體構(gòu)型為正四面體形，H3O＋中心原子是O，含有3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為(6－1－3×1)/2＝1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，雜化類型為sp3，立體構(gòu)型為三角錐形，因此相同之處為ABD，不同之處為C；答案解析12345答案解析1234答案解析1234(4)R的晶體密度為dg·cm－3，其立方晶胞參數(shù)為anm，晶胞中含有y個(gè)[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元，該單元的相對(duì)質(zhì)量為M，則y的計(jì)算表達(dá)式為_(kāi)_____________________。5.(2017·全國(guó)卷Ⅲ，35)研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)_______________________________。元素Mn與O中，第一電離能較大的是____，基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是____。答案解析解析Mn原子的價(jià)電子排布式為3d54s2，根據(jù)洪特規(guī)則，有5個(gè)未成對(duì)電子，而O原子的價(jià)電子排布式為2s22p4，僅有2個(gè)未成對(duì)電子，故基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是Mn。12341s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)OMn(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為_(kāi)___和_____。答案解析sp

sp3解析根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，CO2為直線形分子，C原子為sp雜化，而CH3OH中C原子的立體構(gòu)型為四面體，C原子為sp3雜化。1234(3)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開(kāi)____________________，原因是_________________________________________________________________________________________________________。答案解析H2O>CH3OH>CO2>H2解析影響分子晶體沸點(diǎn)的因素有范德華力和氫鍵，H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多，故H2O的沸點(diǎn)高于甲醇，CO2與H2均為非極性分子，CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大，范德華力大，沸點(diǎn)比H2更高。 H2O與CH3OH均為極性分子，水含氫鍵比甲醇中多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大，范德華力大1234(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料，Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外，還存在_____________。答案解析離子鍵、π鍵1234(5)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖)，其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，X射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得MgO的晶胞參數(shù)為a＝0.420nm，則r(O2－)為_(kāi)_____nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a′＝0.448nm，則r(Mn2＋)為_(kāi)_____nm。答案解析0.1480.07612341234課時(shí)作業(yè)1.下列關(guān)于晶體的說(shuō)法中，不正確的是

①共價(jià)鍵可決定分子晶體的熔、沸點(diǎn)②含有金屬陽(yáng)離子的晶體一定是離子晶體③晶體中原子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶體中原子排列相對(duì)無(wú)序，無(wú)自范性④MgO的晶格能遠(yuǎn)比NaCl大，這是因?yàn)榍罢唠x子所帶的電荷數(shù)多，離子半徑?、菥О蔷w結(jié)構(gòu)的基本單元，晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律作周期性重復(fù)排列⑥干冰晶體中，一個(gè)CO2分子周圍有12個(gè)CO2分子緊鄰；CsCl和NaCl晶體中陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都為6⑦晶體盡可能采取緊密堆積方式，以使其變得比較穩(wěn)定A.①②⑥ B.②③④ C.④⑤⑥ D.②③⑦123456789101112答案√2.(2017·烏魯木齊一中質(zhì)檢)下圖為碘晶體晶胞結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是

A.碘分子的排列有2種不同的取向，2種取向不同的碘分

子以4配位數(shù)交替配位形成層結(jié)構(gòu)B.用均攤法可知平均每個(gè)晶胞中有4個(gè)碘原子C.碘晶體為無(wú)限延伸的空間結(jié)構(gòu)，是原子晶體D.碘晶體中的碘原子間存在非極性鍵和范德華力答案解析√123456789101112解析在立方體的頂面上，有5個(gè)I2,4個(gè)方向相同，結(jié)合其他面考慮可知A選項(xiàng)正確；每個(gè)晶胞中有4個(gè)碘分子，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，此晶體是分子晶體，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，碘原子間只存在非極性共價(jià)鍵，范德華力存在于分子與分子之間，錯(cuò)誤。1234567891011123.下列數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)：據(jù)此做出的下列判斷中錯(cuò)誤的是

A.鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體B.表中只有BCl3和干冰是分子晶體C.同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體D.不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體√答案解析123456789101112BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－571723解析

A項(xiàng)，氧化鋁的熔點(diǎn)高，屬于離子晶體，則鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體，正確；B項(xiàng)，BCl3、AlCl3和干冰均是分子晶體，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體，例如CO2是分子晶體，二氧化硅是原子晶體，正確。1234567891011124.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.

＞C.MgO＞H2O＞O2＞Br2D.金剛石＞生鐵＞純鐵＞鈉答案123456789101112解析√123456789101112解析

A項(xiàng)，同屬于原子晶體，熔、沸點(diǎn)高低主要看共價(jià)鍵的強(qiáng)弱，顯然對(duì)鍵能而言，晶體硅＜碳化硅＜二氧化硅，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，形成分子間氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)要大于形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，正確；C項(xiàng)，對(duì)于不同類型晶體，其熔、沸點(diǎn)高低一般為原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，MgO＞H2O＞Br2＞O2，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，生鐵為鐵合金，熔點(diǎn)要低于純鐵，錯(cuò)誤。5.(2017·唐山校級(jí)期末)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

答案123456789101112A.①為簡(jiǎn)單立方堆積，②為六方最密堆積，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＜④√6.下列說(shuō)法正確的是

A.干冰和石英晶體中的化學(xué)鍵類型相同，熔化時(shí)需克服微粒間的作用力類

型也相同B.化學(xué)變化發(fā)生時(shí)，需要斷開(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵，并形成生成物中的化學(xué)鍵C.CH4和CCl4中，每個(gè)原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.NaHSO4晶體溶于水時(shí)，離子鍵被破壞，共價(jià)鍵不受影響答案解析123456789101112√解析

A項(xiàng)，干冰是分子晶體，而石英晶體是原子晶體，熔化時(shí)需克服微粒間的作用力分別是分子間作用力和共價(jià)鍵，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是斷開(kāi)舊化學(xué)鍵，形成新的化學(xué)鍵，所以化學(xué)變化發(fā)生時(shí)，需要斷開(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵，并形成生成物中的化學(xué)鍵，正確；C項(xiàng)，CH4分子中氫原子最外層達(dá)2電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，NaHSO4晶體溶于水時(shí)，電離產(chǎn)生鈉離子、氫離子和硫酸根離子，離子鍵被破壞，共價(jià)鍵也被破壞，錯(cuò)誤。123456789101112A.四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127.(2017·泉州期末)下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是

答案√123456789101112解析解析A項(xiàng)，四水合銅離子中銅離子的配位數(shù)為4，配體是水，水中的氧原子提供孤電子對(duì)與銅離子形成配位鍵，正確；123456789101112C項(xiàng)，電子云密度表示電子在某一區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的多少，H原子最外層只有一個(gè)電子，所以不存在大多數(shù)電子，只能說(shuō)H原子的一個(gè)電子在原子核附近出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較多，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，在金屬晶體的最密堆積中，對(duì)于每個(gè)原子來(lái)說(shuō)，其周圍的原子有同一層上的六個(gè)原子和上一層的三個(gè)及下一層的三個(gè)，故每個(gè)原子周圍都有12個(gè)原子與之相連，正確。8.(1)SiC的晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅的相似，其中C原子的雜化方式為_(kāi)__，微粒間存在的作用力是________。SiC晶體和晶體Si的熔、沸點(diǎn)高低順序是________。答案解析123456789101112sp3共價(jià)鍵SiC＞Si解析晶體硅中一個(gè)硅原子周圍與4個(gè)硅原子相連，呈正四面體結(jié)構(gòu)，所以C原子雜化方式是sp3。因?yàn)镾i—C的鍵長(zhǎng)小于Si—Si，所以熔點(diǎn)碳化硅＞晶體硅。(2)氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，則M為_(kāi)____(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_________________________________。答案解析123456789101112Mg解析SiC電子總數(shù)是20個(gè)，則該氧化物為MgO；晶格能與所構(gòu)成離子所帶電荷成正比，與離子半徑成反比，MgO與CaO的離子電荷數(shù)相同，Mg2＋半徑比Ca2＋小，MgO晶格能大，熔點(diǎn)高。Mg2＋半徑比Ca2＋小，MgO晶格能大(3)C、Si為同一主族的元素，CO2和SiO2的化學(xué)式相似，但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大的不同。CO2中C與O原子間形成σ鍵和π鍵，SiO2中Si與O原子間不形成上述π鍵。從原子半徑大小的角度分析，為何C、O原子間能形成上述π鍵，而Si、O原子間不能形成上述π鍵：__________________________________________________________________________________________，SiO2屬于____晶體，CO2屬于____晶體，所以熔點(diǎn)CO2___(填“＜”“＝”或“＞”)SiO2。答案123456789101112 Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，p-p軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成上述穩(wěn)定的π鍵原子分子＜(4)金剛石、晶體硅、二氧化硅、MgO、CO2、Mg六種晶體的構(gòu)成微粒分別是______________________________________________________，熔化時(shí)克服的微粒間的作用力分別是__________________________________________________________。答案解析123456789101112原子、原子、原子、陰陽(yáng)離子、分子、金屬陽(yáng)離子與自由電子

共價(jià)鍵、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵、離子鍵、分子間作用力、金屬鍵解析金剛石、晶體硅、二氧化硅均為原子晶體，構(gòu)成微粒均為原子，熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵；Mg為金屬晶體，由金屬陽(yáng)離子和自由電子構(gòu)成，熔化時(shí)克服金屬鍵；CO2為分子晶體，由分子構(gòu)成，分子間以分子間作用力結(jié)合；MgO為離子晶體，由Mg2＋和O2－構(gòu)成，熔化時(shí)破壞離子鍵。9.(2018·福州一中質(zhì)檢)(1)鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等金屬晶體的晶胞屬于體心立方，則該晶胞中屬于1個(gè)體心立方晶胞的金屬原子數(shù)目是____。氯化銫晶體的晶胞如圖1，則Cs＋位于該晶胞的____，而Cl－位于該晶胞的_____，Cs＋的配位數(shù)是___。答案解析1234567891011122體心

頂點(diǎn)8解析體心立方晶胞中，1個(gè)原子位于體心，8個(gè)原子位于立方體的頂點(diǎn)，故1個(gè)晶胞中金屬原子數(shù)為

氯化銫晶胞中，Cs＋位于體心，Cl－位于頂點(diǎn)，Cs＋的配位數(shù)為8。123456789101112(2)銅的氫化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示，寫出此氫化物在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式：_______________________________。答案解析123456789101112(3)圖3為F－與Mg2＋、K＋形成的某種離子晶體的晶胞，其中“○”表示的離子是____(填離子符號(hào))。答案解析123456789101112F－解析由晶胞結(jié)構(gòu)可知，黑球有1個(gè)，灰球有1個(gè)，白球有3個(gè)，由電荷守恒可知n(Mg2＋)∶n(K＋)∶n(F－)＝1∶1∶3，故白球?yàn)镕－。(4)實(shí)驗(yàn)證明：KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似(如圖4所示)，已知3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：答案解析123456789101112離子晶體NaClKClCaO晶格能/kJ·mol這4種離子晶體(不包括NaCl)熔點(diǎn)從高到低的順序是______________________。其中MgO晶體中一個(gè)Mg2＋周圍和它最鄰近且等距離的Mg2＋有____個(gè)。TiN>MgO>CaO>KCl12解析從3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)知道，離子所帶電荷越大、離子半徑越小，離子晶體的晶格能越大，離子所帶電荷數(shù)：Ti3＋>Mg2＋，離子半徑：Mg2＋＜Ca2＋，所以熔點(diǎn)：TiN>MgO>CaO>KCl；MgO晶體中一個(gè)Mg2＋周圍和它最鄰近且等距離的Mg2＋有12個(gè)。12345678910111210.氮元素可形成鹵化物、疊氮化物及絡(luò)合物等。(1)NF3構(gòu)型為三角錐形，沸點(diǎn)為－129℃；可在銅催化作用下由F2和過(guò)量NH3反應(yīng)得到。NF3屬于_____晶體。答案123456789101112分子N2OCNO－(答案合理即可)直線②疊氮化物、氰化物能與Fe3＋、Cu2＋及Co3＋等形成絡(luò)合物，如Co[(N3)(NH3)5]SO4、[Fe(CN)6]4－。寫出鈷原子在基態(tài)時(shí)的價(jià)電子排布式：______。如Co[(N3)(NH3)5]SO4中鈷的配位數(shù)為_(kāi)___，CN－中碳原子的雜化類型是________。3d74s26sp雜化答案123