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晶体的类型和性质


高三化学教案:晶体的类型和性质

1.四种基本晶体类型 分类 晶体质点间作用力 物理性质 熔化时的变化 代表物 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 混合型晶体 要求: 物理性质应从熔、沸点、硬度、导电性等方面展开并回答。 熔化时的变化应从化学键或分子间作用力的破坏,以及破坏后成为的粒子来回答。 代表物应从物质的分类来回答,不能回答一些具体的物质。 2.四种基本晶体类型的判断方法 (1)从概念,物质分类上看,由__________组成,通过_________和_________强烈相互作用 而形成的晶体为金属晶体。

构成晶体质点为_________, 这些质点间通过_________间作用力, 而形成的晶体为分子晶体。 共价化合物一般为_________晶体,但 SiO2、SiC 为_________晶体;离子化合物一定为 _________晶体 (2)由晶体的物理性质来看 ①根据导电性,一般地:熔融或固态时都不导电的是_________晶体或_________晶体,熔融 或固态都能导电的为_________晶体;固态时不导电,熔化或溶于水时能导电的一般为 _________晶体;液态、固态、熔融都不能导电,但溶于水后能导电的晶体是_________晶体。 一种称为过渡型或混合型晶体是_________,该晶体_________导电 ②根据机械性能:具有高硬度,质脆的为_________晶体,较硬且脆的为_________晶体,硬 度较差但较脆的为 _________晶体,有延展性的为_________晶体。 ③根据熔、沸点:_________晶体与_________晶体高于 _________晶体。_________晶体熔 沸点有的高,有的低。 3.典型晶体的粒子数 物质 晶型 重复单位几何形状 粒子数 NaCl 每个 Cl- 周围与它最近等距的 Na+有______个 CsCl 立方体 每个 Cs+(Cl-)等距的 Cl-(Cs+)有______个 金刚石

最小环上有______个 C 原子 石墨 每个六边形独占______个 C 原子 SiO2 硅氧四面体 最小环上有______个原子 干冰 CO2 面心立方 等距相邻有______个 CO2 分子 4.四种晶体熔、沸点对比规律 ①离子晶体:结构相似且化学式中各离子个数比相同的离子晶体中,离子半径小(或阴、阳 离子半径之和越小的),键能越强的熔、沸点就越高。如 NaCl、 NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl 等的熔、沸点依次降低。 离子所带电荷大的熔点较高。如:MgO 熔点高于 NaCl ②分子晶体:在组成结构均相似的分子晶体中,式量大的分子间作用力就大熔点也高。如: F2、Cl2、 Br2、I2 和 HCl、HBr、HI 等均随式量增大。熔、沸点升高。但结构相似的分子 晶体,有氢键存在熔、沸点较高。 ③原子晶体:在原子晶体中,只要成键原子半径小,键能大的,熔点就高。如金刚石、金刚 砂(碳化硅)、晶体硅的熔、沸点逐渐降低。 ④金属晶体:在元素周期表中,主族数越大,金属原子半径越小,其熔、沸点也就越高。如 ⅢA 的 Al, ⅡA 的 Mg,IA 的 Na,熔、沸点就依次降低。而在同一主族中,金属原子半径越 小的,其熔沸点越高。 第一单元测试

一、选择题 1.含有非极性键的离子化合物是 ( ) A.C2H2 B.Na2O2 C.(NH4)2S D.CaC2 2.下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是 ( ) A.金刚石,晶体硅,二氧化硅,碳化硅 B.Cl4>CBr4>CCl4>CH4 C.MgO>H20>02>N2 D.金刚石>生铁>纯铁>钠 3.有下列两组命题 A组 B组 Ⅰ.H—I 键键能大于 H—Cl 键键能 ①HI 比 HCI 稳定 Ⅱ.H—I 键键能小于 H—C1 键键能 ②HCl 比 HI 稳定 Ⅲ.HI 分子间作用力大于 HCl 分子间作用力 ③HI 沸点比 HCl 高 Ⅳ.HI 分子间作用力小于 HCl 分子间作用力 ④HI 沸点比 HCl 低

B 组中命题正确,且能用 A 组命题加以正确解释的是 A.Ⅰ① B.Ⅱ② C.Ⅲ③ D.Ⅳ④ 4.据报道,科研人员应用电子计算机模拟出类似 C60 的物质 N60,试推测出该物质不可能具 有的性质是 A.N60 易溶于水 B.稳定性,N60 C.等物质的量分解吸收的热量 N60>N2 D.熔点 N60 5.下列说法正确的是(NA 为阿伏加德罗常数)( ) A.124 g P4 含有 p—P 键的个数为 4NA B.12 g 石墨中含有 C—C 键的个数为 1.5NA C.12 g 金刚石中含有 C—C 键的个数为 2NA D.60gSi02 中含 Si—O 键的个数为 2NA 6.某固体仅由一种元素组成,其密度为 5g·cm-3。用 x 射线研究该固体的结构表明:在棱 长为 1×10-7cm 的立方体中含有 20 个原子,则此元素的相对原子质量最接近 ( ) A.32 B.65 C.120 D.150 7.下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相 互作用属于同种类型的是 ( ) A,食盐和蔗糖熔化 B.钠和硫熔化

C.碘和干冰升华 D.二氧化硅和氧化钠熔化 8,下列化学式能真实表示物质分子组成的是( ) A.NaOH B.S03 C.CsCl D.Si02 9.关于晶体的下列说法正确的是 ( ) A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体 B.离子晶体中一定含金属阳离子 C.在共价化合物分子中各原子都形成 8 电子结构 D.分子晶体的熔点不一定比金属晶钵熔点低 10.由钠和氧组成的某种离子晶体中阴离子只有 02和 O22-(过氧离子)。 在此晶体中氧元素和钠元质量之比是 48:92, 其中 O2-和 O22-的物质的 量之比为 ( ) A 2:1 B 1:1 C 1:2 D 1:3 11.下列数据是对应物质的熔点( ) Na2O NaCl AlF3 AlCl3 920

801 1291 190 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2 -107 2073 -57 1723 据此做出的下列判断中错误的是 A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体 B.表中只有 BCl3 和干冰是分子晶体 C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 12.非整数比化合物 Fe0.95O 具有 NaCl 晶体结构,由于 n(Fe)∶n(O)<1,所以晶体结构存在 缺陷,在 Fe0.95O 中+3 价 Fe 总铁量的 ( ) A.10% B.85% C.10.5% D.89.5%

13,在 40GPa 高压下,用激光器加热到 1 800 K 时,人们成功制得了原子晶体干冰,下列推 断正确的是 A.原子晶体干冰有很高的熔、沸点,有很大的硬度 B.原子晶体干冰易气化,可用作致冷剂 C.原子晶体干冰硬度大,可用于耐磨材料 D.每摩原子晶体干冰中含 2mol C—O 键 14.已知 NaCl 的摩尔质量为 58.5 g·mol-1,食盐晶体的密度为ρ g·cm-3,若下图中 Na+ 与最邻近的 Cl-的核间距离为 a cm,那么阿伏加德罗常数的值可表示为 ( ) A. B. C. D. 15.下列叙途中肯定正确的是 ( ) A.在离子晶体中不可能存在非极性键 B.在共价化合物的分子晶体中不可能存在离子键 C.全由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 D.直接由原子构成的晶体一定是原子晶体 16.参考 14 题图,若已知晶体中最近的 Na+与 C1-核间距离为 a cm,氯化钠的式量为 M;NA 为阿伏加德罗常数,则 NaCl 晶体的密度(单位:g·cm-3) A. B. C. D. 17.组成晶体的质点(分子、原子、离子)以确定的位置在空间作有规则排列,具有一定几何 形状的空间格子,称为晶格,晶格中能代表晶体结构特征的最小重复单位称为晶胞。在冰晶 石(Na3AlF6)晶胞 中,AlF63-占据的位置相当于 NaCl 晶胞中 C1-占据的位置,则冰晶石晶胞中含有的原子数 与食盐晶胞中含有的原子数之比为 ( )

A.2:1 B.3:2 C.5:2 D.5:1 18.下列各项所述的数字不是 6 的是 ( ) A.在 NaCl 晶体中,与一个 Na+最近的且距离相等的 Cl-的个数 B.在金刚石晶体中,最小的环上的碳原子个数 C.在二氧化硅晶体中,最小的环上的原子个数 D.在石墨晶体的片层结构中,最小的环上的碳原子个数 19.最近发现一种由钛(Ti)原子和碳原子构成的气态团簇分子,分子模型如右图所示,顶角 和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式是 ( ) A.TiC B.Ti2C3 C.Ti14C13 D.Ti4C7 20.科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷与水分子的结晶水 合物(CH4·nH20)。其形成:埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌氧性细菌把 有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气),其中许多天然气被包进水分子中,在海底的 低温与高压下形成了类似冰的透明晶体,这就是“可燃冰”。又知甲烷同 C02 一样也是温室 气体。这种可燃冰的晶体类型是 ( ) A.离子晶体 B.分子晶体 C.原子晶体 D.金属晶体 二、填空题 21.(1)石英晶体的平面示意图如下图所示, 实际上是立体网状结构, 其中硅氧原子个数比为 _______________________ (2)SiO44-离子结构可用图表示 ,在聚硅酸根离子 Si2O76-中只有硅氧键,它的结构应是 _____________

22.金晶体是面心立方体,立方体的每个面 5 个金原子紧密堆砌(如图其余各面省略), 金原子 半径为 1.44×10-10 m,求 (1)金晶体中最小的一个立方体含有__________个金属原子。 (2)金的密度为_________g·cm-3。 23.随着科学技术的发展,测定阿伏加德罗常数的手段越来越多,测定精确度也越来越高。 现有一简单可行的测定方法, 具体步骤如下: ①将固体食盐研细, 干燥后, 准确称取 m g NaCl 固体并转移到定容仪器 A 中 ②用滴定管向仪器 A 中加苯,并不断振荡,继续加苯至 A 仪器 的刻度线,计算出 NaCl 固体的体积为 V mL 回答下列问题: (1)步骤①中 A 仪器最好用 _____________(填仪器名称) (2)能否用胶头滴管代替步骤②中 的滴定管?其原因是__________________________ (3)能否用水代替苯_____________理由是__________________________ (4)已知 NaCl 晶胞的结构如图所示,经 X 射线衍射测得晶胞中最邻近的 Na+和 C1-平均距离 为 acm,则利用上述方法测得的阿伏加德罗常数的表达式为 NA=_____________。 (5)纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大,这是它具有许多特殊性质的原因,假设某 氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好等于氯化钠晶胞的大小和形状, 则这种纳米颗粒的表面原 子占总原子数的百分比为_____________。 研究离子晶体, 常考察以一个离子为中心时, 其周围不同距离的离子对它的吸引或排斥的静 电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近的氯离子之间的距离为 d,以钠离子为中心, 则: (1)第二层离子有 _____________个,离中心离子的距离为_____________,它们是 _____________离子。 (2)已知在晶体中 Na+离子的半径为 116p m, C1-离子的半径为 167p m, 它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。


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