選修3第三單元　晶體結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì).doc

選修3第三單元晶體結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)考點(diǎn)一四類常見晶體比較1晶體與非晶體(1)晶體與非晶體的區(qū)別(2)獲得晶體的三條途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固。氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。溶質(zhì)從溶液中析出。2晶胞(1)晶胞：晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。(2)晶體與晶胞的關(guān)系數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”構(gòu)成晶體。3四類晶體比較1判斷下列說法是否正確：(1)在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子()(2)在晶體中只要有陽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()2CO2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？提示：1.(1)(2)(3)(4)2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決定因素，SiO2是原子晶體，其牢固的化學(xué)鍵是決定因素。二者的化學(xué)性質(zhì)均由其內(nèi)部的化學(xué)鍵決定，而CO與SiO鍵都是極性鍵，所以在化學(xué)性質(zhì)上有較多相似。1下列物質(zhì)：水晶冰醋酸氧化鈣白磷晶體氬氫氧化鈉鋁金剛石過氧化鈉碳化鈣碳化硅干冰過氧化氫(1)屬于原子晶體的化合物_。(2)直接由原子構(gòu)成的晶體_。(3)直接由原子構(gòu)成的分子晶體_。(4)由極性分子構(gòu)成的晶體是_，含有非極性鍵的離子晶體是_，屬于分子晶體的單質(zhì)是_。(5)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_，受熱熔化后需克服共價鍵的是_。解析：屬于原子晶體的化合物是：碳化硅和水晶；屬于分子晶體的有：氬(無化學(xué)鍵)、白磷(非極性分子)、干冰(極性鍵構(gòu)成的非極性分子)、過氧化氫和冰醋酸(由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的極性分子)；屬于離子晶體的有：CaO(離子鍵)、NaOH(既存在離子鍵又存在極性共價鍵)、Na2O2，和CaC2(既存在離子鍵又存在非極性共價鍵)。金屬導(dǎo)電過程不發(fā)生化學(xué)變化，晶體熔化時，分子晶體只需克服分子間作用力，不破壞化學(xué)鍵，而原子晶體、離子晶體、金屬晶體熔化需破壞化學(xué)鍵。答案：(1)(2)(3)(4)(5)2下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)()，據(jù)此做出的下列判斷中錯誤的是()Na2ONaClAlF3AlCl39208011 291190BCl3Al2O3CO2SiO21072 073571 723A.鋁的化合物形成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解析：從表中各物質(zhì)的熔點(diǎn)可以看出，Na2O、NaCl、AlF3、Al2O3是離子晶體，SiO2是原子晶體，AlCl3、BCl3、CO2形成的晶體是分子晶體。答案：B判斷晶體類型的五個角度(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用判斷：離子晶體的構(gòu)成粒子是陰、陽離子，粒子間的作用是離子鍵。原子晶體的構(gòu)成粒子是原子，粒子間的作用是共價鍵。分子晶體的構(gòu)成粒子是分子，粒子間的作用為分子間作用力。金屬晶體的構(gòu)成粒子是金屬陽離子和自由電子，粒子間的作用是金屬鍵。(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷：金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(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、晶體硅等)，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。常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。金屬單質(zhì)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)百至一千攝氏度以上。原子晶體熔點(diǎn)高，常在一千攝氏度至幾千攝氏度。分子晶體熔點(diǎn)低，常在數(shù)百攝氏度以下至很低溫度。金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有相當(dāng)?shù)偷摹?4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷：離子晶體水溶液及熔化時能導(dǎo)電。原子晶體一般為非導(dǎo)體。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略硬而脆。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。上述總結(jié)的都是一般規(guī)律，具體比較時要具體問題具體分析。(1)金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等熔點(diǎn)很高，而汞、鎵、銫等熔點(diǎn)卻很低。(2)金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的熔點(diǎn)高，如Na的熔點(diǎn)為97.8 ，尿素的熔點(diǎn)為 132.7 。(3)原子晶體的熔點(diǎn)不一定比離子晶體高，如MgO的熔點(diǎn)為2852 ，石英的熔點(diǎn)為1710 。3下列各物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由高到低的順序排列正確的是()ACH4SiH4GeH4SnH4BKClNaClMgCl2MgOCRbKNaLiD金剛石Si鈉解析：晶體熔點(diǎn)的高低取決于構(gòu)成該晶體的結(jié)構(gòu)粒子間作用力的大小。A項(xiàng)物質(zhì)均為結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，其熔點(diǎn)取決于分子間作用力的大小，一般來說，結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大者分子間作用力也越大，故A項(xiàng)各物質(zhì)熔點(diǎn)應(yīng)為逐漸升高的順序；B項(xiàng)物質(zhì)均為離子晶體，離子晶體熔點(diǎn)高低取決于離子鍵鍵能的大小，一般來說，離子的半徑越小，電荷越多，離子鍵的鍵能就越強(qiáng)，故B項(xiàng)各物質(zhì)熔點(diǎn)也應(yīng)為升高順序；C項(xiàng)物質(zhì)均為同主族的金屬晶體，其熔點(diǎn)高低取決于金屬鍵的強(qiáng)弱，而金屬鍵能與金屬原子半徑成反比，與價電子數(shù)成正比，堿金屬原子半徑依LiCs的順序增大，價電子數(shù)相同，故熔點(diǎn)應(yīng)是Li最高，Cs最低；D項(xiàng)，原子晶體的熔點(diǎn)取決于共價鍵的鍵能，后者則與鍵長成反比，金剛石CC鍵的鍵長更短些，所以金剛石的熔點(diǎn)比硅高。原子晶體的熔點(diǎn)一般比金屬晶體的熔點(diǎn)高。答案：D4下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律，與共價鍵的鍵能大小有關(guān)的是()AF2、Cl2、Br2、I2的熔、沸點(diǎn)逐漸升高BHF、HCl、HBr、HI的熔、沸點(diǎn)順序?yàn)镠FHIHBrHClC金剛石的硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都高于晶體硅DNaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點(diǎn)依次降低答案：C1不同類型晶體熔、沸點(diǎn)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(2)金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)很高，汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低。2同種晶體類型熔、沸點(diǎn)的比較(1)原子晶體如熔點(diǎn)：金剛石碳化硅硅。(2)離子晶體一般地說，陰陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強(qiáng)，其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：MgOMgCl2NaClCsCl。衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高，硬度越大。(3)分子晶體分子間作用力越大，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H2OH2TeH2SeH2S。組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如SnH4GeH4SiH4CH4。組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高，如CON2，CH3OHCH3CH3。同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。(4)金屬晶體金屬離子半徑越小，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)：NaMgAl?？键c(diǎn)二典型晶體模型試分析石墨晶體中粒子之間存在的作用力及碳原子采取的雜化方式。提示：石墨晶體呈層狀結(jié)構(gòu)：同層內(nèi)每個碳原子與另外三個碳原子形成共價鍵，鍵角均為120；層與層之間存在范德華力。碳原子采取sp2雜化。1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Si原子和3個O原子B最小的環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為12C最小的環(huán)上，有6個Si原子和6個O原子D存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O處于中心，Si處于4個頂角解析：SiO2的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)相似，相當(dāng)于把金剛石中的碳原子，換成硅原子，然后在兩個硅原子中間插入一個氧原子，金剛石的晶體結(jié)構(gòu)中每個最小的環(huán)上是6個碳原子，所以SiO2晶體中最小的環(huán)上應(yīng)有6個硅原子和6個氧原子。答案：C2(1)將等徑圓球在二維空間里進(jìn)行排列，可形成密置層和非密置層。在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中，A屬于_層，配位數(shù)是_；B屬于_層，配位數(shù)是_。(2)將非密置層一層一層地在三維空間里堆積，得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞，它被稱為簡單立方堆積，在這種晶體中，金屬原子的配位數(shù)是_，平均每個晶胞所占有的原子數(shù)目是 _。(3)有資料表明，只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的堆積方式。釙位于元素周期表的第_周期第_族，元素符號是_，最外電子層的電子排布式是_。答案：(1)非密置4密置6(2)61(3)六APo6s26p43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。該化合物化學(xué)式為_，每個Ba2與_個O2配位。解析：根據(jù)題意計算晶胞中Pb4個數(shù)為81，Ba2個數(shù)為1，O2個數(shù)為123，則該化合物化學(xué)式為BaPbO3；Ba2在晶胞中心，O2在晶胞棱邊中心，有12個，所以每個Ba2與12個O2配位。答案：BaPbO31212013福建理綜31(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到：4NH33F2NF33NH4F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)。a離子晶體b分子晶體c原子晶體 d金屬晶體基態(tài)銅原子的核外電子排布式為_。解析：化學(xué)方程式中的物質(zhì)NH3、F2、NF3屬于分子晶體，Cu屬于金屬晶體，NH4F屬于離子晶體；銅的原子序數(shù)為29，基態(tài)銅原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1。答案：a、b、d1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s122013課標(biāo)全國37(3)(4)前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有1個，并且A和B的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2。(1)A、B和D三種元素組成的一個化合物的晶胞如圖所示。該化合物的化學(xué)式為_；D的配位數(shù)為_；列式計算該晶體的密度_gcm3。(2)A、B和C3三種離子組成的化合物B3CA6，其中化學(xué)鍵的類型有_；該化合物中存在一個復(fù)雜離子，該離子的化學(xué)式為_，配位體是_。解析：(1)根據(jù)題給信息可知：A為F元素，B為K元素，C為Fe元素，D為Ni元素。F原子個數(shù)4(16個棱)2(4個面心)2(2個體心)8；K原子個數(shù)2(8個棱)2(2個體心)4；Ni原子個數(shù)1(8個頂點(diǎn))1(1個體心)2；化學(xué)式為K2NiF4；利用均攤法：選擇一個頂點(diǎn)，在這個晶胞中與這個頂點(diǎn)最近的F原子在三個棱上，這個頂點(diǎn)周圍應(yīng)該有8個晶胞，但一個棱被這個頂點(diǎn)周圍的4個晶胞共用，所以配位數(shù)為6；1 mol K4Ni2F8晶胞的質(zhì)量為(394592198)g，一個晶胞的質(zhì)量為；一個晶胞的體積為400213081030 cm3，密度；(2)K3FeF6中含有K和FeF63，F(xiàn)e3與F之間以配位鍵結(jié)合，F(xiàn)e3為中心原子提供空軌道、F為配位體提供孤對電子。答案：(1)K2NiF463.4(2)離子鍵、配位鍵FeF63F32013山東理綜32(2)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為_，該功能陶瓷的化學(xué)式為_。解析：由晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，根據(jù)均攤法，可得B原子為812個，N原子為412個，則該功能陶瓷的化學(xué)式為BN。答案：2BN42012課標(biāo)全