2022版?zhèn)鋺?zhàn)老高考一輪復(fù)習(xí)化學(xué)第3講 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（教案）

課時(shí)3晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(基礎(chǔ)課)考綱要求★靶向明確1．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。2．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。3．了解分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。4．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。5．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)。了解金屬晶體常見的堆積方式。6．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。知識(shí)點(diǎn)一晶胞、晶體結(jié)構(gòu)模型【考必備·清單】1．晶體與非晶體(1)晶體與非晶體的區(qū)別比較晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒周期性有序排列結(jié)構(gòu)微粒無序排列性質(zhì)特征自范性有無熔點(diǎn)固定不固定異同表現(xiàn)各向異性各向同性二者區(qū)別方法間接方法測(cè)定其是否有固定的熔點(diǎn)科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn)(2)獲得晶體的三條途徑①熔融態(tài)物質(zhì)凝固②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)③溶質(zhì)從溶液中析出2．晶胞(1)概念：晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。(2)晶體中晶胞的排列——無隙并置①無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。[名師點(diǎn)撥](1)具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，如玻璃。(2)晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別：是否有自范性。(3)晶胞是從晶體中“截取”出來具有代表性的“平行六面體”，但不一定是最小的“平行六面體”。3．常見晶體的結(jié)構(gòu)模型晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解原子晶體金剛石①每個(gè)碳與相鄰eq\a\vs4\al(4)個(gè)碳以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)②鍵角均為109°28′③最小碳環(huán)由eq\a\vs4\al(6)個(gè)C組成且六原子不在同一平面內(nèi)④每個(gè)C參與4條C—C鍵的形成，C原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2SiO2①每個(gè)Si與eq\a\vs4\al(4)個(gè)O以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)②每個(gè)正四面體占有1個(gè)Si,4個(gè)eq\f(1,2)O，n(Si)∶n(O)＝1∶2③最小環(huán)上有eq\a\vs4\al(12)個(gè)原子，即6個(gè)O,6個(gè)Si分子晶體干冰①8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體且在6個(gè)面心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子②每個(gè)CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有eq\a\vs4\al(12)個(gè)冰每個(gè)水分子與相鄰的eq\a\vs4\al(4)個(gè)水分子以氫鍵相連接，含1molH2O的冰中，最多可形成eq\a\vs4\al(2)mol氫鍵離子晶體NaCl型①每個(gè)Na＋(Cl－)周圍等距且緊鄰的Cl－(Na＋)有6個(gè)，每個(gè)Na＋周圍等距且緊鄰的Na＋有eq\a\vs4\al(12)個(gè)②每個(gè)晶胞中含eq\a\vs4\al(4)個(gè)Na＋和eq\a\vs4\al(4)個(gè)Cl－CsCl型①每個(gè)Cs＋周圍等距且緊鄰的Cl－有eq\a\vs4\al(8)個(gè)，每個(gè)Cs＋(Cl－)周圍等距且緊鄰的Cs＋(Cl－)有6個(gè)②如圖為8個(gè)晶胞，每個(gè)晶胞中含1個(gè)Cs＋、1個(gè)Cl－金屬晶體簡(jiǎn)單立方堆積典型代表Po，配位數(shù)為eq\a\vs4\al(6)，空間利用率52%面心立方最密堆積典型代表Cu、Ag、Au，配位數(shù)為eq\a\vs4\al(12)，空間利用率74%體心立方堆積典型代表Na、K、Fe，配位數(shù)為eq\a\vs4\al(8)，空間利用率68%六方最密堆積典型代表Mg、Zn、Ti，配位數(shù)為eq\a\vs4\al(12)，空間利用率74%混合晶體石墨①石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是范德華力②平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是eq\a\vs4\al(2)，C原子采取的雜化方式是sp2③每層中存在σ鍵和π鍵④石墨的C—C的鍵長(zhǎng)比金剛石的C—C的鍵長(zhǎng)短，熔點(diǎn)比金剛石的高⑤硬度不大、有滑膩感、能導(dǎo)電【夯基礎(chǔ)·小題】1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)由金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體()(2)晶體中只要有陽離子就一定有陰離子()(3)由原子形成的晶體一定是原子晶體()(4)金屬鎂形成的晶體中，每個(gè)鎂原子周圍與其距離最近的原子有6個(gè)()(5)在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周圍與其距離最近的Na＋有12個(gè)()(6)在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√2．(2021·沈陽模擬)下面有關(guān)晶體的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由共價(jià)鍵形成的最小碳環(huán)上有6個(gè)碳原子B．在CaF2晶體中每個(gè)Ca2＋周圍緊鄰8個(gè)F－，每個(gè)F－周圍緊鄰4個(gè)Ca2＋C．白磷晶體中，微粒之間通過共價(jià)鍵結(jié)合，鍵角為60°D．離子晶體在熔化時(shí)，離子鍵被破壞；而分子晶體熔化時(shí)，化學(xué)鍵不被破壞解析：選C金剛石的結(jié)構(gòu)為，由模型可知最小的環(huán)為六元環(huán)，即由共價(jià)鍵形成的最小碳環(huán)上有6個(gè)碳原子，故A正確；CaF2晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示：，根據(jù)圖可知，每個(gè)Ca2＋周圍有8個(gè)F，而每個(gè)F周圍有4個(gè)Ca2＋，故B正確；白磷結(jié)構(gòu)為，白磷分子間存在分子間作用力，鍵角為60°，故C錯(cuò)誤；離子晶體中存在離子鍵，離子晶體在熔化時(shí)，離子鍵被破壞，分子晶體中分子間存在分子間作用力，分子晶體熔化時(shí)，破壞分子間作用力，化學(xué)鍵不被破壞，故D正確。3.(2021·膠州模擬)硫化鋰是目前正在開發(fā)的鋰離子電池的新型固體電解質(zhì)，為立方晶系晶體。離子位置按圖示坐標(biāo)系為：Li＋(0.25，0.25,0.25)；(0.25,0.75,0.25)；(0.75,0.25,0.25)；(0.75,0.75,0.25)；…S2－：(0,0,0)；(0.5,0.5,0)；(0.5,0,0.5)；(0,0.5,0.5)；…則硫化鋰晶胞沿z軸投影的俯視圖(其中“”表示Li＋，“”表示S2－)為()解析：選A硫化鋰為立方晶系晶體，由離子坐標(biāo)可知，S2－處于晶胞頂點(diǎn)與面心，Li＋處于eq\f(1,8)晶胞的體心，沿z軸投影的俯視，S2－處于正方形中心、頂角與邊中心，Li＋處于正方形內(nèi)部對(duì)角線上且關(guān)于中心對(duì)稱，“”表示Li＋，“”表示S2－，則俯視圖為，故選A。知識(shí)點(diǎn)二四種晶體的性質(zhì)與判斷【考必備·清單】1．金屬鍵、金屬晶體(1)金屬鍵：金屬陽離子與自由電子之間的作用。(2)本質(zhì)——電子氣理論該理論認(rèn)為金屬原子脫落下來的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。(3)金屬晶體的物理性質(zhì)及解釋2．離子晶體的晶格能(1)定義：氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量，通常取正值，單位為kJ·mol－1。(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eq\a\vs4\al(大)。②離子的半徑：離子的半徑越eq\a\vs4\al(小)，晶格能越大。(3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點(diǎn)越高，硬度越eq\a\vs4\al(大)。3．四種晶體類型的比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成微粒分子原子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子微粒間的相互作用力范德華力(某些含氫鍵)共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點(diǎn)較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑難溶于常見溶劑大多易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、導(dǎo)熱性一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電物質(zhì)類別及舉例大多數(shù)非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、酸、非金屬氧化物(SiO2除外)、絕大多數(shù)有機(jī)物(有機(jī)鹽除外)部分非金屬單質(zhì)(如金剛石、硅、晶體硼)、部分非金屬化合物(如SiC、SiO2)金屬單質(zhì)與合金(如Na、Al、Fe、青銅)金屬氧化物(如K2O、Na2O)、強(qiáng)堿(如KOH、NaOH)、絕大部分鹽(如NaCl)[名師點(diǎn)撥](1)原子晶體一定含有共價(jià)鍵，而分子晶體可能不含共價(jià)鍵。(2)含陰離子的晶體中一定含有陽離子，但含陽離子的晶體中不一定含陰離子，如金屬晶體。4．晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較(1)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)同種類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較①原子晶體eq\x(原子半徑越小)→eq\x(鍵長(zhǎng)越短)→eq\x(鍵能越大)→eq\x(熔、沸點(diǎn)越高)如熔點(diǎn)：金剛石eq\a\vs4\al(＞)碳化硅eq\a\vs4\al(＞)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，則晶格能越大，晶體的熔、沸點(diǎn)越eq\a\vs4\al(高)，如熔點(diǎn)：MgOeq\a\vs4\al(＞)MgCl2，NaCleq\a\vs4\al(＞)CsCl。③分子晶體a．分子間范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常高。如H2Oeq\a\vs4\al(＞)H2Teeq\a\vs4\al(＞)H2Se＞H2S。b．組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。c．組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，其分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高，如CH3Cleq\a\vs4\al(＞)CH3CH3。d．同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。如CH3CH2CH2CH2CH3eq\a\vs4\al(＞)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)，金屬晶體的熔、沸點(diǎn)越高，如熔、沸點(diǎn)：Naeq\a\vs4\al(<)Mgeq\a\vs4\al(<)Al。[名師點(diǎn)撥](1)原子晶體的熔點(diǎn)不一定比離子晶體高，如石英的熔點(diǎn)為1710℃，MgO的熔點(diǎn)為2852℃。(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℃，尿素的熔點(diǎn)為132.7℃?！竞换A(chǔ)·小題】1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高()(2)分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低()(3)離子晶體一定都含有金屬元素()(4)金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體()(5)原子晶體的熔點(diǎn)一定比離子晶體的高()(6)碳有三種同素異形體：金剛石、石墨和C60，其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镃60>金剛石>石墨()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2．(2021·威海模擬)下列晶體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ACaC2石墨ArHgB玻璃金剛石CH3CH2OHAgCCH3COONaSiCMgDBa(OH)2SiC60NaH解析：選C石墨的層與層之間是分子間作用力，而碳原子間是共價(jià)鍵，石墨之中也會(huì)有自由電子在層與層間移動(dòng)，石墨屬于混合型晶體，故A不選；玻璃是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅的混合物，不是純凈物，不屬于離子晶體，故B不選；CH3COONa是由醋酸根離子和鈉離子組成的離子晶體，碳化硅是由碳原子和硅原子組成的原子晶體，屬于有機(jī)物，屬于分子晶體，鎂是由金屬陽離子和自由電子組成的金屬晶體，故C選；NaH是鈉離子和氫離子形成的離子晶體，不屬于金屬晶體，故D不選。3．分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型。(1)碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電：________。(2)五氟化礬，無色晶體，熔點(diǎn)19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：________。(3)溴化鉀，無色晶體，熔融時(shí)或溶于水中都能導(dǎo)電：________。(4)硼，熔點(diǎn)2300℃，沸點(diǎn)2550℃，硬度大：________。(5)硒，熔點(diǎn)217℃，沸點(diǎn)685℃，溶于氯仿：________。(6)銻，熔點(diǎn)630.74℃，沸點(diǎn)1750℃，導(dǎo)電：________。答案：(1)原子晶體(2)分子晶體(3)離子晶體(4)原子晶體(5)分子晶體(6)金屬晶體[方法技巧]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。(2)根據(jù)物質(zhì)的類別判斷金屬氧化物(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。常見的原子晶體中單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等；常見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?！拘陆滩摹?yīng)用】下圖是六種常見晶體或晶胞的示意圖[問題探究](1)金剛石和干冰分別屬于什么晶體？在干冰晶體中，每個(gè)CO2分子等距緊鄰的CO2分子有多少個(gè)？提示：金剛石屬于原子晶體，干冰屬于分子晶體；干冰晶體中與CO2分子等距緊鄰的CO2分子有12個(gè)。(2)這六種晶體中，微粒之間以共價(jià)鍵結(jié)合而成的是哪些晶體？冰晶體中水分子之間以何種作用力結(jié)合？提示：金剛石晶體；氫鍵。(3)冰、金剛石、CaCl2晶胞、干冰四種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序是什么？提示：金剛石>CaCl2>冰>干冰。(4)每個(gè)銅晶胞中實(shí)際占有的銅原子數(shù)是多少？CaCl2晶體中Ca2＋的配位數(shù)是多少？提示：銅晶胞中實(shí)際占有的銅原子數(shù)是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；CaCl2的晶體結(jié)構(gòu)類似于CaF2，Ca2＋的配位數(shù)為8，Cl－的配位數(shù)是4。(5)NaCl晶胞與MgO晶胞結(jié)構(gòu)相同，試比較MgO和NaCl熔、沸點(diǎn)的高低，并指明原因。提示：MgO的熔、沸點(diǎn)高于NaCl；MgO和NaCl均是離子晶體，其中MgO晶體中離子所帶電荷數(shù)大于NaCl晶體中離子所帶電荷數(shù)，且r(Mg2＋)<r(Na＋)，r(O2－)<r(Cl－)。隨堂檢測(cè)反饋1．(1)(2020·全國(guó)卷Ⅱ)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如表所示，TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高，原因是__________________________________________________?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377－24.1238.3155(2)(2020·天津等級(jí)考)Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素，三種元素二價(jià)氧化物的晶胞類型相同，其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開______________________________________________________________________________________。(3)(2020·山東等級(jí)考)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：①Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為________，其固體的晶體類型為________。②NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開_______(填化學(xué)式)。解析：(1)TiF4為離子化合物，故熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，TiCl4、TiBr4、TiI4為共價(jià)化合物，且結(jié)構(gòu)相似，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，故自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)逐漸升高。(2)因?yàn)镕e、Co、Ni的二價(jià)氧化物是離子化合物，F(xiàn)e2＋、Co2＋、Ni2＋半徑依次減小，晶體的晶格能依次增大，熔點(diǎn)依次升高，故熔點(diǎn)高低順序是NiO＞CoO＞FeO。(3)①Sn為元素周期表中ⅣA族元素，最外層有4個(gè)電子，故SnCl4的中心原子Sn的價(jià)電子對(duì)數(shù)為4＋eq\f(4－4×1,2)＝4，且均為成鍵電子對(duì)，故SnCl4的空間構(gòu)型為正四面體形。由SnCl4常溫常壓下為液體的物理性質(zhì)可知SnCl4符合分子晶體的特點(diǎn)，故其為分子晶體。②NH3中存在分子間氫鍵，導(dǎo)致其沸點(diǎn)比與N元素同主族的P、As元素的氫化物PH3、AsH3的沸點(diǎn)要高，而PH3、AsH3中均不存在分子間氫鍵，故影響PH3、AsH3沸點(diǎn)的因素為范德華力，相對(duì)分子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高，則沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹H3、AsH3、PH3。答案：(1)TiF4為離子化合物，熔點(diǎn)高，其他三種均為共價(jià)化合物，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，熔點(diǎn)逐漸升高(2)NiO＞CoO＞FeO(3)①正四面體形分子晶體②NH3、AsH3、PH32．(1)圖(a)為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)開___________________________________________________________________。(2)ZnF2具有較高的熔點(diǎn)(872℃)，其化學(xué)鍵類型是________；ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，原因是______________________________________________________________。(3)①碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。該單質(zhì)的晶體類型為________，原子間存在的共價(jià)鍵類型有________，碳原子的雜化軌道類型為________。②四鹵化硅SiX4的沸點(diǎn)和二鹵化鉛PbX2的熔點(diǎn)如圖(c)所示。SiX4的沸點(diǎn)依F、Cl、Br、I次序升高的原因是__________________________。結(jié)合SiX4的沸點(diǎn)和PbX2的熔點(diǎn)的變化規(guī)律，可推斷：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化學(xué)鍵的離子性________、共價(jià)性________。(填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”)解析：(1)S8、SO2都是分子晶體，分子晶體熔、沸點(diǎn)與其分子間作用力成正比，分子間作用力與其相對(duì)分子質(zhì)量成正比，S8相對(duì)分子質(zhì)量大于SO2，所以分子間作用力S8大于SO2，導(dǎo)致熔、沸點(diǎn)S8高于SO2。(2)由ZnF2的熔點(diǎn)為872℃可知，ZnF2應(yīng)為離子晶體，因此化學(xué)鍵類型為離子鍵。ZnF2為離子化合物，極性較大，不溶于有機(jī)溶劑；ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主，極性較小，能夠溶于有機(jī)溶劑。(3)①該單質(zhì)為石墨，石墨屬于混合型晶體，層內(nèi)碳原子之間形成σ鍵和π鍵；石墨中碳原子有3個(gè)σ鍵，無孤電子對(duì)，因此雜化類型為sp2；②SiX4屬于分子晶體，不含分子間氫鍵，范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高，范德華力隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大，即熔、沸點(diǎn)增高；同主族從上到下非金屬性逐漸減弱，得電子能力逐漸減弱，因此PbX2中化學(xué)鍵的離子性減弱，共價(jià)性增強(qiáng)。答案：(1)S8相對(duì)分子質(zhì)量比SO2大，S8分子間范德華力大于SO2(2)離子鍵ZnF2屬于離子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主，極性較小，乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑極性較小，所以互溶(3)①混合型晶體σ鍵、π鍵sp2②SiX4均屬于分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高減弱增強(qiáng)[課時(shí)跟蹤檢測(cè)]1．(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________。(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：________________________________________________________________________。(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))。(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：離子晶體NaClKClCaO晶格能/(kJ·mol－1)7867153401則這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)。解析：(1)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8×eq\f(1,8)＋1＝2；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。(2)由晶胞可知，微粒個(gè)數(shù)比為1∶1，化學(xué)式為CuH，CuH與Cl2反應(yīng)，產(chǎn)物為CuCl2和HCl，化學(xué)方程式為2CuH＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CuCl2＋2HCl。(3)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)從3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)知道，離子所帶電荷越多、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)。答案：(1)2體心頂點(diǎn)8(2)2CuH＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CuCl2＋2HCl(3)F－(4)TiN>MgO>CaO>KCl122．現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù)：A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℃據(jù)此回答下列問題：(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))。①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④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))。①硬度小②水溶液能導(dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電(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____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)A組熔點(diǎn)很高，為原子晶體，是由原子通過共價(jià)鍵形成的。(2)B組為金屬晶體，具有①②③④四條共同的物理性質(zhì)。(3)HF中含有分子間氫鍵，故其熔點(diǎn)反常。(4)D組屬于離子晶體，具有②④兩條性質(zhì)。(5)D組屬于離子晶體，其熔點(diǎn)與晶格能有關(guān)。答案：(1)原子共價(jià)鍵(2)①②③④(3)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)(4)②④(5)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3．鉻的同位素有eq\o\al(50,24)Cr、eq\o\al(52,24)Cr、eq\o\al(53,24)Cr、eq\o\al(54,24)Cr。鉻及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。回答下列問題：(1)基態(tài)eq\o\al(53,24)Cr的價(jià)層電子排布圖為________________________________________________________________________________________________。(2)交警用“酒精儀”查酒駕，其化學(xué)反應(yīng)原理為2K2Cr2O7＋3CH3CH2OH＋8H2SO4→3CH3COOH＋2Cr2(SO4)3＋2K2SO4＋11H2O。①CH3CH2OH、CH3COOH的沸點(diǎn)高于對(duì)應(yīng)的CH3OCH3(二甲醚)、HCOOCH3(甲酸甲酯)，主要原因是_______________________________________________________________。②CH3COOH分子中碳原子的雜化類型是__________；CH3COOH分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為________。③K2SO4晶體中陰離子的立體構(gòu)型是________________________________________。該反應(yīng)中，只含極性鍵的極性分子有________________________(填分子式)。(3)CrF3晶體、CrBr3晶體的熔點(diǎn)分別為1100℃以上、79℃，其可能的原因是________________________________________________________________________。(4)晶體鉻的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其堆積模型為____________；鉻原子的配位數(shù)為____________。解析：(1)基態(tài)鉻原子的價(jià)層電子排布圖為(2)①乙醇、乙酸分子間存在氫鍵，氫鍵比范德華力強(qiáng)，所以，乙醇的沸點(diǎn)高于二甲醚，乙酸的沸點(diǎn)高于甲酸甲酯。②CH3COOH分子中—CH3中碳原子采用sp3雜化，—COOH中碳原子采用sp2雜化。單鍵都是σ鍵，1個(gè)碳氧雙鍵含1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，故CH3COOH分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為7∶1。③K2SO4的陰離子是SOeq\o\al(2－,4)，SOeq\o\al(2－,4)的立體構(gòu)型是正四面體形，乙醇、乙酸分子中存在碳碳非極性鍵，H2O、H2SO4分子中只含極性鍵。(3)三氟化鉻、三溴化鉻的晶體類型不同，故熔點(diǎn)相差較大。(4)圖中為體心立方堆積，鉻原子的配位數(shù)為8。答案：(1)(2)①CH3CH2OH、CH3COOH分子間存在氫鍵②sp2、sp37∶1③正四面體形H2O、H2SO4(3)CrF3是離子晶體，CrBr3是分子晶體，離子鍵比分子間作用力強(qiáng)(4)體心立方堆積84．下面是一些晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。(1)下列關(guān)于晶體的說法正確的是________(填字母)。A．晶體的形成與晶體的自范性有關(guān)B．可以用X-射線衍射儀區(qū)分晶體和非晶體C．石蠟是非晶體，但有固定的熔點(diǎn)D．晶胞就是晶體(2)圖甲表示的是晶體的二維平面示意圖，a、b中可表示化學(xué)式為AX3的化合物的是________(填“a”或“b”)。(3)圖乙表示的是金屬銅的晶胞。①該晶胞“實(shí)際”擁有的銅原子數(shù)是________，銅原子的配位數(shù)為________。②該晶胞稱為________(填字母)。A．六方晶胞B．體心立方晶胞C．面心立方晶胞(4)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)相同，且r(Fe2＋)>r(Ni2＋)，NiO的熔點(diǎn)為1960℃，則FeO的熔點(diǎn)________(填“>”或“<”)1960℃，判斷的依據(jù)是______________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)在一定條件下，物質(zhì)能形成具有幾何形狀的晶體，這個(gè)過程與晶體的自范性有關(guān)，A項(xiàng)正確；區(qū)別晶體與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)，B項(xiàng)正確；非晶體沒有固定的組成，沒有固定的熔點(diǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體是由數(shù)量龐大的晶胞無隙并置而成的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)a中每個(gè)黑球周圍有6個(gè)白球，而每個(gè)白球周圍有3個(gè)黑球，故黑球與白球數(shù)目之比為1∶2，b中每個(gè)黑球周圍有6個(gè)白球，而每個(gè)白球周圍有2個(gè)黑球，故黑球與白球數(shù)目之比為1∶3，a所示物質(zhì)的化學(xué)式為AX2、b所示物質(zhì)的化學(xué)式為AX3。(3)①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)和均攤法知，該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；在銅的晶胞中，頂點(diǎn)上的銅原子被8個(gè)晶胞共有，每個(gè)晶胞中與1個(gè)頂點(diǎn)上銅原子距離最近的銅原子數(shù)是3，每個(gè)面上的銅原子被2個(gè)晶胞共有，所以銅原子的配位數(shù)是3×8×eq\f(1,2)＝12。②晶胞中銅原子位于頂點(diǎn)和面心，即該晶胞稱為面心立方晶胞，C項(xiàng)正確。(4)NiO和FeO均為離子晶體，且晶體中陰、陽離子所帶電荷數(shù)均相同，由于半徑：Fe2＋>Ni2＋，則晶格能：FeO<NiO，由此判斷熔點(diǎn)：NiO>FeO。答案：(1)AB(2)b(3)①412②C(4)<兩者均為離子晶體，且陰、陽離子電荷數(shù)均為2，但Fe2＋的離子半徑較大，F(xiàn)eO的晶格能小，因此FeO的熔點(diǎn)較低5．(1)Al2O3、SiC、Si、金剛石中屬于原子(共價(jià))晶體的有________________________，其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開___________，理由是________________________。(2)干冰、冰二者的熔點(diǎn)較高的是________，其理由是________________________。(3)CS2熔、沸點(diǎn)高于CO2的理由是________________________________________________________________________________________________________________。(4)BN、MgBr2、SiCl4的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開_______________________。(5)NaF的熔點(diǎn)________(填“>”“＝”或“<”)BFeq\o\al(－,4)的熔點(diǎn)，其原因是____________________________________。解析：(1)SiC、Si、金剛石為原子晶體，原子晶體中共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，熔、沸點(diǎn)越高。(2)冰晶體中含有氫鍵，熔點(diǎn)比干冰高。(3)CS2、CO2均為分子晶體，組成、結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高。(4)BN為原子晶體，MgBr2為離子晶體，SiCl4為分子晶體，故熔點(diǎn)：BN>MgBr2>SiCl4。答案：(1)SiC、Si、金剛石金剛石>SiC>SiC—C鍵、C—Si鍵、Si—Si鍵的鍵長(zhǎng)依次增大，鍵能依次減小，熔點(diǎn)依次降低(2)冰冰晶體中分子間存在氫鍵(3)CS2和CO2均為分子晶體，CS2的相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間作用力大，因此CS2熔、沸點(diǎn)高于CO2(4)BN>MgBr2>SiCl4(5)>兩者均為離子化合物，且離子所帶電荷數(shù)均為1，但后者離子半徑大，離子鍵較弱，因此熔點(diǎn)較低6．N、Ga元素因其在生產(chǎn)、生活和科研領(lǐng)域的重要作用而備受關(guān)注。請(qǐng)回答下列問題：(1)基態(tài)Ga原子中含有________種能量不同的電子，其中能量最高的電子的電子云輪廓圖的形狀為____________________。(2)Ga單質(zhì)有晶體和玻璃體兩種形態(tài)，區(qū)別二者最可靠的科學(xué)方法為_______________________________________________________________________。(3)Ga分別與N、P、As形成化合物的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，其熔點(diǎn)如下表所示：物質(zhì)GaNGaPGaAs熔點(diǎn)/℃170014651238①?gòu)慕Y(jié)構(gòu)的角度分析，三種晶體熔點(diǎn)不同的原因?yàn)開____________________________________________________________________________________________________。②GaN晶體中含有的化學(xué)鍵類型為________(填字母)。A．離子鍵 B．配位鍵C．σ鍵 D．π鍵E．氫鍵(4)一種銅的溴化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，若將圖中的Cu去掉，再把所有的Br換成Cu，得到晶體銅的晶胞結(jié)構(gòu)，則晶體銅的堆積方式為________，某同學(xué)將基態(tài)銅原子的價(jià)電子錯(cuò)誤地寫為3d94s2，違背了核外電子排布規(guī)律中的________。(5)下列關(guān)于上述銅的溴化物晶胞結(jié)構(gòu)說法正確的是________(填字母)。A．該化合物的化學(xué)式為CuBr2B．銅的配位數(shù)為8C．與Br緊鄰的Br有12個(gè)D．由圖中P點(diǎn)和Q點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)，確定R點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))解析：(1)基態(tài)Ga原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1，同能級(jí)電子的能量相同，故有8種能量不同的電子，其中能量最高的電子在4p能級(jí)，其電子云輪廓圖的形狀為啞鈴形。(2)區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法為X-射線衍射實(shí)驗(yàn)。(3)①三種晶體均為原子晶體，原子晶體的熔點(diǎn)高低受鍵能影響，隨著N、P、As原子半徑增大，鍵長(zhǎng)增長(zhǎng)，鍵能減小，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)降低；②原子晶體中不含離子鍵，該晶體中，原子和原子之間靠單鍵相連，故不含π鍵，氫鍵不屬于化學(xué)鍵，GaN晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石相似，內(nèi)部的碳原子被N原子代替，頂點(diǎn)和面心的碳原子被Ga原子代替，說明一個(gè)N原子形成了4個(gè)σ鍵，其中存在1個(gè)配位鍵，B、C正確。(4)晶胞中銅原子位于面心、頂點(diǎn)上，屬于面心立方最密堆積；根據(jù)洪特規(guī)則，對(duì)于同一電子亞層，當(dāng)電子排布為全充滿、半充滿或全空時(shí)是比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，基態(tài)銅原子價(jià)電子應(yīng)為3d104s1，若寫為3d94s2，則違背了核外電子排布規(guī)律中的洪特規(guī)則(特例)。(5)根據(jù)均攤法，晶胞中含有的銅原子數(shù)目為4個(gè)，含有的溴原子數(shù)是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，所以晶胞的化學(xué)式是CuBr，A錯(cuò)誤；Cu原子與4個(gè)Br原子成鍵，Cu原子的配位數(shù)為4，B錯(cuò)誤；根據(jù)晶胞圖可知，與每個(gè)Br緊鄰的Br有12個(gè)，C正確；圖中P點(diǎn)原子坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0)，Q點(diǎn)原子坐標(biāo)參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))，晶胞邊長(zhǎng)設(shè)為1，P與R間的距離為晶胞對(duì)角線長(zhǎng)的eq\f(1,4)，則R點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(