高中化學(xué)同步講義（選擇性必修二）第22講 晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 單元復(fù)習(xí)（學(xué)生版）

第22課晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)單元復(fù)習(xí)1．會(huì)判斷晶體類型。2．會(huì)比較物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的高低。3．會(huì)確定晶體中粒子的配位數(shù)。4．會(huì)晶胞的有關(guān)計(jì)算。5．會(huì)用各類晶體的性質(zhì)分析解決問(wèn)題。一、判斷晶體類型的方法1.依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷①分子晶體的構(gòu)成微粒是，微粒間的作用為。②共價(jià)晶體的構(gòu)成微粒是，微粒間的作用是。③金屬晶體的構(gòu)成微粒是，微粒間的作用是。④離子晶體的構(gòu)成微粒是，微粒間的作用是。2.依據(jù)物質(zhì)的分類判斷①大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2等外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是。②金剛石、晶體硅、晶體硼、碳化硅、二氧化硅等是。③金屬單質(zhì)（除汞外）和合金是。④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。3.依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷①晶體的熔點(diǎn)低。②晶體的熔點(diǎn)較高。③晶體的熔點(diǎn)很高。④晶體的多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有少數(shù)熔點(diǎn)相當(dāng)?shù)秃辖鸬娜?、沸點(diǎn)比其成分金屬低。4.依據(jù)導(dǎo)電性判斷①晶體是電的良導(dǎo)體，固體導(dǎo)電。②晶體一般為非導(dǎo)體，但硅為半導(dǎo)體。③晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電。④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)鍵斷裂形成自由移動(dòng)的離子，也能導(dǎo)電。5.依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷①晶體硬度小且較脆。②晶體硬度大。③晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性。合金的硬度比其成分金屬大。④晶體硬度較大、硬而脆二、物質(zhì)熔沸點(diǎn)大小的比較1.首先看物質(zhì)狀態(tài)：一般情況下，固體液體氣體。2.其次看物質(zhì)所屬晶體類型：一般情況下，共價(jià)晶體離子晶體分子晶體。金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等金屬的熔、沸點(diǎn)很高，汞、銫等金屬的熔、沸點(diǎn)很低。3.同種類型晶體的熔、沸點(diǎn)的比較：（1）分子晶體:①看是否含有:有分子間氫鍵的熔沸點(diǎn)高，相同的分子間氫鍵，看氫鍵的個(gè)數(shù)，個(gè)數(shù)越多，熔沸點(diǎn)越高。②比較范德華力：組成和結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越，熔沸點(diǎn)越。③比較分子極性：相對(duì)分子質(zhì)量，分子極性越，熔沸點(diǎn)越。④同分異構(gòu)體的支鏈越，熔、沸點(diǎn)越。（2）共價(jià)晶體：①晶體的熔、沸點(diǎn)高低取決于共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)和鍵能。鍵長(zhǎng)越，鍵能越，共價(jià)鍵越，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越。②若沒(méi)有告知鍵長(zhǎng)或鍵能數(shù)據(jù)時(shí)，可比較原子半徑的。一般原子半徑越，鍵長(zhǎng)越，鍵能越，晶體的熔點(diǎn)就越。（3）金屬晶體：①金屬離子半徑越，離子所帶電荷數(shù)越，其金屬鍵越，金屬的熔、沸點(diǎn)越。②合金的熔點(diǎn)一般比組成合金的純金屬。離子晶體：①一般地，離子所帶的電荷數(shù)越，離子半徑越，則離子間的作用力就越，其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越。②離子所帶的電荷數(shù)的影響離子半徑的影響。三、晶體配位數(shù)的確定晶體的配位數(shù)是指晶體中一個(gè)原子周圍與其等距離的最鄰近的原子的數(shù)目。1.最密堆積晶體的配位數(shù)均為，如分子晶體中的干冰。2.金剛石、碳化硅，配位數(shù)均為。3.金屬晶體堆積模型簡(jiǎn)單立方堆積體心立方堆積六方最密堆積面心立方最密堆積晶胞配位數(shù)681212原子半徑(r)和晶胞邊長(zhǎng)(a)的關(guān)系2r＝a2r＝eq\f(\r(3)a,2)2r＝eq\f(\r(2)a,2)一個(gè)晶胞內(nèi)原子數(shù)目常見(jiàn)金屬PoNa、K、FeMg、Zn、TiCu、Ag、Au4.離子晶體中的配位數(shù)是指一個(gè)離子周圍最近的異電性離子的數(shù)目四、晶胞的有關(guān)計(jì)算1.計(jì)算晶體密度的方法(1)晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法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eq\f(1,n)。(2)晶胞質(zhì)量晶胞質(zhì)量＝晶胞占有的微粒的質(zhì)量＝晶胞占有的微粒數(shù)×eq\f(M,NA)。(3)晶體密度eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)確定各種粒子的數(shù)目\o(→,\s\up17(求))晶胞質(zhì)量,根據(jù)晶胞的邊長(zhǎng)或微粒間距離\o(→,\s\up17(求))晶胞體積))eq\o(σ=eq\f(m,V),\s\do20(——→))晶體密度。2.計(jì)算晶體中粒子間距離的方法3.原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)1）概念原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。2）原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的確定方法(1)依據(jù)已知原子的坐標(biāo)確定坐標(biāo)系取向。(2)一般以坐標(biāo)軸所在正方體的棱長(zhǎng)為1個(gè)單位。(3)從原子所在位置分別向x、y、z軸作垂線，所得坐標(biāo)軸上的截距即為該原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。五、晶體的基本類型與性質(zhì)類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽(yáng)離子和自由電子陰、陽(yáng)離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價(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)電性電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電?問(wèn)題一晶體類型的判斷【典例1】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A石墨ArHgB金剛石AgCSiCMgDSiNaH【變式1-1】下列物質(zhì)屬于共價(jià)晶體的是A． B． C． D．【變式1-2】含硼化合物的兩種晶體如圖所示。下列敘述正確的是已知：甲中晶胞的邊長(zhǎng)為，為阿佛加德羅常數(shù)的值。圖甲、圖乙對(duì)應(yīng)的晶體熔點(diǎn)依次為2700℃、830℃。A．圖乙晶體的化學(xué)式為B．圖甲、圖乙對(duì)應(yīng)的晶體都是離子晶體C．圖甲中原子和原子之間的最近距離為D．圖甲中，原子填充在由原子構(gòu)成的四面體中?問(wèn)題二物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的比較【典例2】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>金剛砂 B．C． D．金剛石>生鐵>純鐵>鈉【變式2-1】下列各組物質(zhì)性質(zhì)的比較，結(jié)論正確的是A．分子的極性： B．沸點(diǎn)：鄰羥基苯甲酸<對(duì)羥基苯甲酸C．熔點(diǎn)： D．硬度：C(金剛石)<SiC【變式2-2】下列各組數(shù)據(jù)比較，前者比后者小的是A．與的氧化性 B．乙烷與苯分子中碳碳鍵鍵長(zhǎng)C．氯化銫與氯化鈉的熔點(diǎn) D．與的熔點(diǎn)?問(wèn)題三晶胞的有關(guān)計(jì)算【典例3】下列說(shuō)法不正確的是A．NaCl晶胞中，每個(gè)Cl-周圍最緊鄰的Na+構(gòu)成正四面體B．晶胞中，在每個(gè)Cs+周圍最近且等距離的Cl-有8個(gè)C．干冰晶胞中，CO2分子的配位數(shù)為12D．碳化鎢的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則碳化鎢的化學(xué)式WC【變式3-1】氮化鈦晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中N、N之間的最近距離為apm，以晶胞邊長(zhǎng)為單位長(zhǎng)度建立坐標(biāo)系，原子A的坐標(biāo)參數(shù)為(0，0，0)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．原子B的坐標(biāo)參數(shù)為 B．晶胞邊長(zhǎng)是pmC．該物質(zhì)的化學(xué)式為TiN D．Ti的配位數(shù)為6【變式3-2】、、可形成新型超導(dǎo)材料，晶胞如圖所示(Fe原子均位于面上)。晶胞棱邊夾角均為，X的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，Y的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是

A．Fe原子的配位數(shù)為3 B．坐標(biāo)為的原子是C．該晶體的密度為 D．Se原子，與之間的距離為1．下列關(guān)于分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的描述中，錯(cuò)誤的是A．和分子均為三角雙錐結(jié)構(gòu)，兩者的沸點(diǎn)關(guān)系為：B．乳酸()分子中含有一個(gè)手性碳原子C．碘易溶于濃碘化鉀溶液，甲烷難溶于水都可用“相似相溶”原理解釋D．氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性，導(dǎo)致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性2．S和O可組成一系列負(fù)二價(jià)陰離子，結(jié)構(gòu)如圖。下列說(shuō)法正確的是硫酸根焦硫酸根過(guò)二硫酸根硫代硫酸根A．電負(fù)性，該系列中不存在非極性鍵B．1mol焦硫酸根在水溶液中可生成2molC．硫酸根和硫代硫酸根的空間構(gòu)型均為正四面體D．過(guò)二硫酸根具有極強(qiáng)氧化性，原因是其中S元素處于價(jià)3．碳元素和硅元素為同一主族元素但他們的氧化物性質(zhì)差異很大，冰晶胞中水分子的排列方式和金剛石的晶胞類似，下列這四種晶胞的說(shuō)法正確的是A．一個(gè)干冰晶胞中有4個(gè)CO2分子，一個(gè)SiO2晶胞中有8個(gè)SiO2分子B．干冰中一個(gè)CO2分子周圍有6個(gè)CO2分子緊鄰C．冰和金剛石熔沸點(diǎn)都很高，熔化時(shí)均破壞共價(jià)鍵D．冰中水分子之間由于氫鍵的存在，使其結(jié)構(gòu)與金剛石相似4．下表給出幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)，對(duì)此有下列一些說(shuō)法：①屬于離子晶體②是分子晶體③一個(gè)分子由1個(gè)原子和2個(gè)原子構(gòu)成④在熔化狀態(tài)不能導(dǎo)電，上述說(shuō)法中正確的有物質(zhì)熔點(diǎn)1723712782A．①② B．①③ C．②④ D．①②③5．氯化鉻在水溶液中用過(guò)量硝酸銀溶液處理，產(chǎn)生沉淀。已知的配位數(shù)為6，則此氯化鉻化學(xué)式是A． B．C． D．6．如圖為幾種晶體或晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)金剛石屬于___________晶體，其中每個(gè)碳原子與___________個(gè)碳原子距離最近且相等；(2)碘晶體屬于___________晶體，每個(gè)碘晶胞中實(shí)際占有___________個(gè)碘分子。(3)冰、金剛石、MgO、碘單質(zhì)四種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開__________。(4)假設(shè)碘晶胞中立方體的邊長(zhǎng)為acm，阿伏加德羅常數(shù)的值為，則碘晶體的密度為___________。1．如圖為Ge單晶的晶胞，晶胞參數(shù)為apm。其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為，B為，C為。下列說(shuō)法正確的是A．該晶體的密度為B．若Ge原子半徑為rpm，則晶胞參數(shù)C．該晶體中每個(gè)Ge原子被6個(gè)六元環(huán)共用 D．D原子的坐標(biāo)參數(shù)為2．關(guān)于反應(yīng)說(shuō)法正確的是A．中鍵和鍵數(shù)目之比為B．該反應(yīng)中失去能級(jí)上的電子C．的空間構(gòu)型為三角錐形D．在水溶液中能完全電離出3．下列判斷正確的是A．硬度：金剛石<碳化硅<晶體硅 B．沸點(diǎn)：C．鍵的極性： D．熱穩(wěn)定性：4．某鈦酸鈣的晶體結(jié)構(gòu)如圖(a)，某鈣鈦礦型太陽(yáng)能光伏電池的有機(jī)半導(dǎo)材料的結(jié)構(gòu)如圖(b)所示，其中A為，另兩種離子為I-和Pb2+。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．鈦酸鈣的化學(xué)式為CaTiO3B．圖(b)中，X為Pb2+C．中含有配位鍵D．晶體結(jié)構(gòu)中與每個(gè)Ca2+緊鄰的O2-有12個(gè)5．富勒烯()具有許多優(yōu)異性能，如超導(dǎo)、強(qiáng)磁性、耐高壓、抗化學(xué)腐蝕等。的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．晶胞中分子沿體對(duì)角線緊密排列B．晶體中每個(gè)分子等距且最近的分子有12個(gè)C．該晶體熔沸點(diǎn)高、硬度大D．每個(gè)晶胞中含有14個(gè)分子6．下列有關(guān)晶體的敘述中錯(cuò)誤的是A．干冰晶體中，每個(gè)分子周圍緊鄰12個(gè)分子B．氯化銫晶體中，每個(gè)周圍緊鄰8個(gè)C．氯化鈉晶體中，每個(gè)周圍緊鄰6個(gè)D．金剛石晶體中，每個(gè)C原子周圍緊鄰4個(gè)C原子7．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．利用超分子的分子識(shí)別特征可以分離和B．“硅—鍺晶體管”為我國(guó)首創(chuàng)，單晶硅、鍺均為共價(jià)晶體C．等離子體是整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)，其中含有帶電粒子D．同主族元素形成的氧化物的晶體類型一定相同8.鉻與氮能形成多種化合物，其中氮化鉻(CrN)具有高的硬度和良好的耐磨性，是一種很受重視的耐磨涂層。將低碳鉻鐵在真空加熱爐于1150℃氮化得到粗氮化鉻鐵，再經(jīng)硫酸處理，除去鐵雜質(zhì)。經(jīng)過(guò)濾、水洗、干燥，即得氮化鉻。也可由氨和鹵化鉻反應(yīng)制得。(1)三價(jià)鉻離子能形成多種配位化合物。中提供電子對(duì)形成配位鍵的原子是N、O、Cl，配體是NH3、___