高考化學(xué)考點(diǎn)一遍過(guò)考點(diǎn)59 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

考點(diǎn)59晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

知識(shí)整名

一、晶體常識(shí)

1.晶體與非晶體

比較晶體非晶體

結(jié)構(gòu)粒子周期

結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)粒子無(wú)序排列

性有序排列

自范性有無(wú)

性質(zhì)熔點(diǎn)固定不固定

特征異同

各向異性各向同性

表現(xiàn)

二者區(qū)①間接方法：測(cè)定其是否有固定的熔點(diǎn)；

分方法②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

U）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。

3.晶胞

：1）概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。

：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)有任何間隙。

②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。

③形狀：一般而言晶胞都是平行六面體。

4.晶格能

U）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：kJ-mor1.

⑵影響因素

①離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。

②離子的半徑：離子的半徑越小，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，硬度越大。

易錯(cuò)警示:

3）具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，如切割整齊的玻璃。

：2）晶胞是從晶體中“截取''出來(lái)具有代表性的最小部分，而不一定是最小的“平行六面體

二、四類(lèi)晶體的組成和性質(zhì)

。四種類(lèi)型晶體的比較

離子晶體金屬晶體分子晶體原子晶體

比較

離子間通過(guò)離子分子間以分子間作用相鄰原子間以共價(jià)鍵

金屬原子通過(guò)金屬鍵相

概念鍵結(jié)合而成的晶力相結(jié)合而形成的晶相結(jié)合而形成的具有

互結(jié)合形成的單質(zhì)晶體

體體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體

構(gòu)成晶體微粒陰、陽(yáng)離子金屬陽(yáng)離子、自由電子分子原子

微粒之間的作用分子間作用力

離子鍵金屬鍵共價(jià)鍵

力

有的高（如鋁）、有的低

熔、沸點(diǎn)較高較低很高

（如汞）

有的高（如銘）、有的低

硬度較大較小很大

（如鈉）

物理性熔融或在水溶液本身不導(dǎo)電，溶于水時(shí)

導(dǎo)電性良絕緣體（或半導(dǎo)體）

質(zhì)中導(dǎo)電發(fā)生電離后可導(dǎo)電

延展性無(wú)良無(wú)無(wú)

一般不溶于溶劑，鈉等活極性分子易溶于極性

易溶于極性溶劑，

溶解性潑金屬可與水、醇、酸反溶劑；非極性分子易溶不溶于任何溶劑

難溶于有機(jī)溶劑

應(yīng)于非極性溶劑

強(qiáng)堿（如NaOH）、大多數(shù)非金屬單質(zhì)（如

金屬單質(zhì)（如鈉、鋁、鐵金剛石、晶體硅、二氧

典型實(shí)例絕大部分鹽（如P4、硫等）、非金屬氧

等）與合金化硅等

NaCl）、金屬氯化化物（如82、SO2等，

物（如NaaO）SiO2除外)、酸(如

H2so4)、所有非金屬氫

化物(如甲烷、硫化氫

等)、絕大多數(shù)有機(jī)物

(有機(jī)鹽除外)

⑨典型晶體模型

晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解

(1)每個(gè)C與相鄰的4個(gè)C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'；

原子

金剛石直(3)最小碳環(huán)由6個(gè)C組成且6個(gè)原子不在同一平面內(nèi)；

晶體

(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：

2

(1)每個(gè)Si與4個(gè)0以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)；

gSi-2

收「(2)每個(gè)正四面體占有1個(gè)Si,4個(gè)“」0"，〃(Si)"(0)=1：2；

SiO2

晶體2

(3)最小環(huán)上有12個(gè)原子，即6個(gè)0,6個(gè)Si

1

分子8(1)每8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；

干冰

晶體蜀(2)每個(gè)CO2分子周?chē)染嚯x且緊鄰的CO2分子有12個(gè)

Z14

(1)每個(gè)Na+(C1)周?chē)染嚯x且緊鄰的C「(Na+)有6個(gè)。每個(gè)Na+周?chē)?/p>

離子

NaCl型等距離且緊鄰的Na+有12個(gè)；

晶體o—7

/工，(2)每個(gè)晶胞中含4個(gè)Na+和4個(gè)C「

?Na*'oci-

(1)每個(gè)Cs%C「)周?chē)染嚯x且緊鄰的Cs+(C「)有6個(gè)；每個(gè)Cs+周?chē)?/p>

離子

CsCl型叫等距離且緊鄰的C廠有8個(gè)；

晶體洼摩

。Cs+(2)每個(gè)晶胞中含1個(gè)Cs+和1個(gè)C1

OC1-

I

簡(jiǎn)單立

典型代表為P。，配位數(shù)為6,空間利用率為52%

方堆積

面心立工)

又稱(chēng)為A1型或銅型，典型代表為Cu、Ag、Au,配位數(shù)為12,空間利

方最密Oo°O

卜用率為74%

金屬

堆積0J

晶體)

體心立(5又稱(chēng)為A2型或鉀型，典型代表為Na、K、Fe,配位數(shù)為8,空間利用

方堆積率為68%

(a

六方最又稱(chēng)為A3型或鎂型，典型代表為Mg、Zn、Ti,配位數(shù)為12,空間利

密堆積用率為74%

(

三、晶體類(lèi)型的判斷及熔、沸點(diǎn)比較

1.晶體類(lèi)型的判斷方法

U）依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷

①離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽(yáng)離子，微粒間的作用力是離子鍵。

②原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用力是共價(jià)鍵。

③分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，微粒間的作用力是范德華力。

④金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽(yáng)離子和自由電子，微粒間的作用力是金屬鍵。

：2）依據(jù)物質(zhì)的分類(lèi)判斷

①金屬氧化物（如K2O、NazO等）、強(qiáng)堿（NaOH、KOH等）和絕大多數(shù)的鹽是離子晶體。

②大多數(shù)非金屬單質(zhì)（除金剛石、石墨、晶體硅等外）、非金屬氫化物、非金屬氧化物（除SiCh外）、絕大

多數(shù)酸、絕大多數(shù)有機(jī)物（除有機(jī)鹽外）是分子晶體。

③常見(jiàn)的單質(zhì)類(lèi)原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見(jiàn)的化合類(lèi)原子晶體有碳化硅、二氧化硅

等。

④金屬單質(zhì)及合金是金屬晶體。

：3）依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷

離子晶體的熔點(diǎn)較高；原子晶體的熔點(diǎn)很高；分子晶體的熔點(diǎn)較低：金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有比

較低的。

：4）依據(jù)導(dǎo)電性判斷

①離子晶體溶于水或處干熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電。

②原子晶體一般為非導(dǎo)體。

③分子晶體為非導(dǎo)體,但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。

④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)硬度大且具有

延展性，但也有硬度較低的。

2.不同類(lèi)型晶體的熔、沸點(diǎn)的比較

不同類(lèi)型晶體的熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律：原子晶體〉離子晶體〉分子晶體。

但應(yīng)注意原子晶體的熔點(diǎn)不一定比離子晶體高，如MgO具有較高的熔點(diǎn)，金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分

子晶體的熔點(diǎn)高，如汞常溫時(shí)為液態(tài)。

：2）金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鴇、鉗等金屬的熔、沸點(diǎn)很高，汞、鈉等金屬的熔、沸點(diǎn)很低。

3.同種類(lèi)型晶體的熔、沸點(diǎn)的比較

（1）原子晶體

原子半徑越小一鍵長(zhǎng)越短T鍵能越大T熔、沸點(diǎn)越高

如熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅〉硅。

：2）離子晶體

①一般地，離子所帶的電荷數(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)：MgO>MgC12>NaCl>CsClo

②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，硬度也

越人。

[3）分子晶體

①分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；能形成氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常得高，如

H2O>H2Te>H2Se>H2So

②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。

③組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)（相對(duì)分子質(zhì)量接近），分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高，如CO>N2,

CH3OH>CH3cH3。

④同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。

CH3

C'H—CH—C'H2—CHa

如CH3—CH2—CH2—CH2-CH3>IXIL—C—CIL

CH.

CH,

：4）金屬晶體

金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越高，如熔、沸點(diǎn)：Na<Mg<AU

四、晶體的計(jì)算

晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算常常涉及如下數(shù)據(jù)：晶體密度、M\、M、晶體體積、微粒間距離、微粒半徑、夾角

等，密度的表達(dá)式往往是列等式的依據(jù)。解答這類(lèi)題時(shí)，一要掌握晶體"均攤法''的原理，二要有扎實(shí)的

立體幾何知識(shí)，三要熟悉常見(jiàn)晶體的結(jié)構(gòu)特征，并能融會(huì)貫通，舉一反三。

。“均攤法”原理

晶胞中任意位置上的一個(gè)原子如果被〃個(gè)晶胞所共有，則每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子分得的份額就是L。

n

------、同為8個(gè)晶胞所共有，

、位于頂息）f1

、—/4-粒子屬于該晶胞

O

/-----、同為4個(gè)晶胞所共有,

注意：

非平行六面體形晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算同樣可用“均攤法”，其關(guān)鍵仍然是確定一個(gè)粒子為幾個(gè)晶胞所

共有。例如，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）對(duì)六邊形的貢獻(xiàn)為g,那么一個(gè)六

邊形實(shí)際有6xg=2個(gè)碳原子。又如，在六棱柱晶胞（如圖所示的MgB?晶胞）中，頂點(diǎn)上的原子為6個(gè)晶胞

（同層3個(gè)，上層或下層3個(gè)）共有，面上的原子為2個(gè)晶胞共有，因此鎂原子個(gè)數(shù)為12x』+2x』=3,硼原

62

子個(gè)數(shù)為6。

?Mg?B

?幾種常見(jiàn)的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目

A.NaCl（含4個(gè)Na+,4個(gè)Cr）

B.干冰（含4個(gè)CO2）

C.CaF2（含4個(gè)Ca2+,8個(gè)*）

D.金剛石（含8個(gè)。

E.體心立方（含2個(gè)原子）

F.面心立方（含4個(gè)原子）

⑥晶體微粒與M、〃之間的關(guān)系

若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒，則1mol該晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg（M為微粒的相對(duì)“分子”

質(zhì)量）；又1個(gè)晶胞的質(zhì)量為3gm3為晶胞的體積），貝lj1mol晶胞的質(zhì)量為川必g,因此有％M=/MNA。

（1）計(jì)算晶體密度的方法

。^點(diǎn)考向,

考向一晶胞中粒子個(gè)數(shù)的計(jì)算

典例引領(lǐng)

典例1某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是

A.3：9：4

C.2：9：4

【解析】A粒子數(shù)為6x5=；：B粒子數(shù)為吟+3乂/2'C粒子數(shù)為I,故A、B、C粒子數(shù)之比

為1：4：2。

【答案】B

變式拓展

1.磁光存儲(chǔ)的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶體薄膜磁化并用光讀取之后開(kāi)始的。如圖

是Mn和Bi形成的某種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖（白球均在六棱柱內(nèi)），則該晶體物質(zhì)的化學(xué)式可表示為

OMnOBi

A.Mn?BiB.MnBi

C.MnBi3D.MiuBi3

考向二晶胞相關(guān)參數(shù)的計(jì)算

典例引領(lǐng)

典例1NaCl晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)測(cè)知NaCI晶體中Na+與C1平均距離為。cm,該晶體密度為pgcm3,

則阿伏加德羅常數(shù)可表示為

?Na+OCl-

NaCl的晶體結(jié)構(gòu)

0.5855.8558.558.5

B.—D.—

A，8。3PaP

【解析】NaCl晶體中Na-與CT平均距離為acm,則晶胞棱長(zhǎng)為lacm,晶胞體積為(勿cm>,晶胞中

58.5g/mol

Na+離子數(shù)目為l+12x1=4、CT離子數(shù)目為8x-6x=4,則晶胞質(zhì)量為4x如…則0gcmTxQa

qoz5y

58.5g/mol58.5

cm)"=4xJV.mor1>解何義=工^°

【答案】C

變式拓展

2.某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。試求:

(1)晶體中每一個(gè)Y同時(shí)吸引著個(gè)X,每個(gè)X同時(shí)吸引著個(gè)Y,該晶體的化學(xué)式

是____________

(2)晶體中在每個(gè)X周?chē)c它最接近且距離相等的X共有個(gè)。

(3)晶體中距離最近的2個(gè)X與1個(gè)Y形成的夾角(NXYX)為?

(4)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg.moH,晶體密度為"g?cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體中兩

個(gè)距離最近的X間的距離為cm。

考向三晶體類(lèi)型的判斷

典例引領(lǐng)

典例1現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(°C)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：1410CNa：98℃HC1：-115CCKC1：776℃

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(wèn)題：

(I)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)椤?/p>

【解析】3)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。

(2)B組為金屬晶體，具有①②③④四條共性。

(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

⑵①②③④

(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，*Na+)V?K+)VMRb+)V"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

變式拓展

3.NF3可由N%和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到：4NH3+3F2RNF3+3NH4F。上述化學(xué)方程式中的

5種物質(zhì)所屬的晶體類(lèi)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

考向四晶體結(jié)構(gòu)的分析與熔點(diǎn)的比較

典例引領(lǐng)

典例1下列各組物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由低到高的順序排列正確的是

①6、L、Hg②CO、KCKSiO2③Na、K、Rb④Na、Mg、Al

A.①@B.①④

C.??D.??

【解析】①中Hg在常溫下為液態(tài)，而h為固態(tài)，故①錯(cuò)3②中SiO：為原子晶體，其熔點(diǎn)最高，CO是

分子晶體，其熔點(diǎn)最低，故②正確；③中Na、K、Rb價(jià)電子數(shù)相同，其原子半徑依次增大，金屬鍵依次減

弱，熔點(diǎn)逐漸降低，故③錯(cuò)；④中Na、Mg、Al價(jià)電子數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減小，金屬鍵依次增強(qiáng),

熔點(diǎn)逐漸升高，故④正確。

【答案】D

變式拓展

4.下表為鈉的鹵化物和硅的鹵化物的熔點(diǎn):

NaXNaFNaClNaBrNai

熔點(diǎn)/℃995801775651

SiX4SiF4SiChSiBr4Sih

熔點(diǎn)/℃-90.2-70.45.2120.5

I可答下列問(wèn)題：

（1）鈉的鹵化物的熔點(diǎn)比相應(yīng)的硅的:a化物的熔點(diǎn)高很多，其原因是。

（2）NaF的熔點(diǎn)比NaBr的熔點(diǎn)高的原因是。SiF4的熔點(diǎn)比SiBj的熔點(diǎn)低

的原因是o

（3）NaF和NaBr的晶格能的高低順序?yàn)?硬度大小為。

考向五金屬晶胞的考查

典例引領(lǐng)

典例1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

A.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①6,②8,③8,012

D.空間利用率的大小關(guān)系為①〈②〈③〈④

【解析】①為簡(jiǎn)單立方堆積、②為體心立方堆積、③為六方最密堆積、④為面心立方最密堆積，故A

錯(cuò)誤；①中原子個(gè)數(shù)為8久；=1、②中原子個(gè)城為1-8,：=2、⑤中原子個(gè)數(shù)為1+亞；=2、④中原子個(gè)數(shù)為

UO0

8x|-6xl=4,故B正確；晶胞中原子的配位數(shù)分別為：①6,②8,③12,④12,故C錯(cuò)誤；空間利用率③

=④，故D錯(cuò)誤。

【答案】B

變式拓展

5.鐵有如下6、y、a三種晶體結(jié)構(gòu)，三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法不正確的是

A.3、y、a三種晶體互為同分異形體

B.a-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子等距離且最近的鐵原子有6個(gè)

C.將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類(lèi)型不同，化學(xué)性質(zhì)相同

D.y-Fe晶體為面心立方最密堆積

考向六物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題

典例引領(lǐng)

典例1已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于48。X的1：1型氫化物分子中既含有o鍵又含有兀

鍵。Z是金屬元素，Z的單質(zhì)和化合物有廣泛的用途。已知Z的核電荷數(shù)小于28,且次外層有2個(gè)未

成對(duì)電子。工業(yè)上利用ZO2和碳酸飲在熔融狀態(tài)下制取化合物M（M可看作一種含氧酸鹽）。M有顯著

的“壓電性能”，應(yīng)用于超聲波的發(fā)生裝置。經(jīng)X射線分析，M晶體的最小重復(fù)單元為正方體（如圖所示）,

邊長(zhǎng)為4.03x102m,頂點(diǎn)位置被Z，-所占，體心位置被Ba?+所占，所有棱心位置被O2所占。

[1）Y在元素周期表中位于；Z4+的核外電子排布式為

[2)X的1：1型氫化物的分子構(gòu)型為,X在該氫化物中采取雜化。X和Y

形成的化合物的熔點(diǎn)(填“高于”或“低于”)X的I：1型氫化物的烯點(diǎn)C

(3)①制備M的化學(xué)反應(yīng)方程式是；②在M晶體中，Z"的氧配位數(shù)為o

【思路分析】

【解析】本題考查元素推斷、電子排布式的書(shū)寫(xiě)、分子構(gòu)型與元素性質(zhì)的判斷及晶胞中粒子的有關(guān)計(jì)

算等。由X的1：1型氫化物分子中既含有o鍵又含有兀鍵可知，該氯化物分子中既含有單鍵又含有雙鍵或

三鍵，則X應(yīng)是碳，該氫化物是乙塊，分子中碳原子采用sp雜化。Z的次外層有2個(gè)未成對(duì)電子，其價(jià)電

子排布式為3d26或3d94s2,又由于Z的核電荷數(shù)小于28,故只有3dMs?符合題意，則Z是鈦，根據(jù)X、Y

和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于48,可得Y的核電荷數(shù)等于20,位于第四周期第HA族。

【答案】(1)第四周期第HA族Is22s22P63s23P6

：2)直線形sp高于

：3)①TiCh+BaCCh^^BaTiCh+CO2T②6

變式拓展

6.硼元素、鈣元素、銅元素在化學(xué)中有很重要的地位，單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)

用。

(1)已知CaCz與水反應(yīng)生成乙塊。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①將乙煥通入[CU(NH3)2]C1溶液中生成Cu2c2紅棕色沉淀，CiT基態(tài)核外電子排布式為o

其在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生歧化反應(yīng)生成C/+和Cu,但CuO在高溫下會(huì)分解成CsO,試從結(jié)構(gòu)角

度解釋高溫下CuO為何會(huì)生成Cu2O：o

②CaC2中C；?與O；互為等電子體，1mol中含有的兀鍵數(shù)目為。

③乙快與氫新酸反應(yīng)可得丙烯臍(HzC-CH-C=N),丙烯懵分子中碳原子軌道雜化類(lèi)型是

構(gòu)成丙烯精元素中第一電離能最大的是

（2）C113N的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，M-的配位數(shù)為,Cu+半徑為apm,中一半徑為bpm,C113N的密度

為gcm-\（阿伏加德羅常數(shù)用必表示）

即物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題解題方法

1.對(duì)于原子結(jié)構(gòu)，要重點(diǎn)掌握構(gòu)造原理，能夠應(yīng)用構(gòu)造原理熟練地寫(xiě)出1~36號(hào)元素基態(tài)原子的電子

排布式，答題時(shí)要看清題目要求，是書(shū)寫(xiě)基態(tài)原子的電子排布式還是價(jià)電子（或外圍電子）的電子排布式.

2.對(duì)于分子結(jié)構(gòu)，能應(yīng)用價(jià)電子對(duì)互斥理論推測(cè)分子的立體構(gòu)型，例如常見(jiàn)的無(wú)機(jī)分子有直線形分子

（如CO-、平面三角形分子（如BF。、V形分子（如HzO）、三角錐形分子（如N%）等。

3.在解題時(shí)，要能將常見(jiàn)的分子構(gòu)型根據(jù)電子排布的相似點(diǎn)，采用類(lèi)比法遷移到新的物質(zhì)中。能應(yīng)用

分子極性的規(guī)律判斷分子的極性，能應(yīng)用分子間作用力、氫鍵等知識(shí)解釋其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。

4.掌握幾種典型晶體結(jié)構(gòu)的立體模型，常見(jiàn)的晶體有離子晶體（如Na。型和CsCl型）、分子晶體（如干

冰）、原子晶體（如金剛石、晶體硅、二氧化硅）、金屬晶體（如Mg和Cu）及混合型晶體（如石墨），在解題時(shí)，

既要能分析其晶體結(jié)構(gòu)，又要能將常見(jiàn)的晶體結(jié)構(gòu)遷移到新的物質(zhì)中。

.5點(diǎn)沖交去

1.下列晶體分類(lèi)中正確的一組是

選項(xiàng)離子晶體原子晶體分子晶體

ANaOHArSO2

BH2SO4石墨S

CCHCOONa水晶

3co

金剛石玻璃

DBa(OH)2

2.下列說(shuō)法中正確的是

A.離子晶體中每個(gè)離子周?chē)?個(gè)帶相反電荷的離子

B.金屬導(dǎo)電的原因是在外電場(chǎng)作用下金屬產(chǎn)生自由電子，電子定向運(yùn)動(dòng)

C.分子晶體的熔、沸點(diǎn)很低，常溫下都呈液態(tài)或氣態(tài)

D.原子晶體中的各相鄰原子都以共價(jià)鍵相結(jié)合

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

A.CH4>SiH4>GeH4>SnH4B.KCl>NaCl>MgCh>MgO

C.Rb>K>Na>LiD.金剛石>Si>鈉

4.下列說(shuō)法正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù))

A.124gp4中含有P—P鍵的個(gè)數(shù)為4M\

B.12g石墨中含有C—C鍵的個(gè)數(shù)為1.5NA

C.12g金剛石中含有CY鍵的個(gè)數(shù)為4NA

D.60gsi6中含有Si—0鍵的個(gè)數(shù)為2NA

5.下列數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)(°C)：

干冰

BChAI2O3Na2ONaClAIF3AlChSiO2

-10720739208011291190-571723

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BCh和干冰是分子晶體

C.同族元素的氧化物可形成不同類(lèi)型的晶體

D.不同族元素的氧化物可形成相同類(lèi)型的晶體

6.鈦駿欽的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。鈦酸鋼晶體的晶胞結(jié)構(gòu)

示意圖如圖所示，它的化學(xué)式是

A.BaTigOiiB.BaTiRs

C.BaTi2O4D.BaTiCh

7.根據(jù)表中給出的幾種物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)，判斷下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

單質(zhì)B

晶體NaClMgChAlChSiCl4

熔點(diǎn)/℃810710190-682300

沸點(diǎn)/7572500

（注：AlCh的熔點(diǎn)在2.02x105Pa條件下測(cè)定）

A.SiC14和A1CL都是分子晶體

B.單質(zhì)B可能是原子晶體

C.NaCl和MgCb在熔融狀態(tài)和溶于水時(shí)均能導(dǎo)電

D.NaCl的鍵的強(qiáng)度比MgCb的小

8.下列對(duì)各組物質(zhì)性質(zhì)的比較中，正確的是

A.硬度：Li>Na>K

B.熔點(diǎn)：金剛石>晶體硅〉二氧化硅,碳化硅

C.第一電離能：Na<Mg<Al

D.空間利用率：六方最密堆積〈面心立方最密堆積<體心立方堆積

9.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)：每一個(gè)碳原子都跟其他3個(gè)碳原子相結(jié)合，如圖是其晶體結(jié)構(gòu)的俯

視圖，則圖中7個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是

A.10個(gè)B.18個(gè)

C.24個(gè)D.14個(gè)

10.如圖是藍(lán)色晶體MxFey（CN）6中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元（圖中是該晶體晶胞的八分之一）。下列說(shuō)法正確

的是

B.該晶體屬于分子晶體，化學(xué)式為MFeMCN%

C.該晶體中與每個(gè)Fe3+距離相等且最近的CN-為12個(gè)

D.該晶體的一個(gè)晶胞中含有的M+的個(gè)數(shù)為4個(gè)

II.U）鈉、鉀、鋁、鋁、鴇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c氯化艷晶體的晶胞如圖1.則C7位于該晶胞的—.而C「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(xiě)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+、IC形成的某種離子晶體的晶胞，其中“?！北硎镜碾x子是一（填離子符號(hào)）。

（4）實(shí)驗(yàn)證明：KCkMgO、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NaClKC1CaO

晶格能7867153401

則這4種離子晶體（不包括NaQ）熔點(diǎn)從高到低的順序是

其中MgO晶體中一個(gè)Mg2+周?chē)退钹徑业染嚯x的Mg2+有個(gè)。

12.已知A、B、C、D、E、W六種元素的原子序數(shù)依次遞增，都位于前四周期。其中A、D原子的最外層

電子數(shù)均等于其周期序數(shù)，且D原子的電子層數(shù)是A的3倍；B原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，

且s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍；C原子L層上有2對(duì)成對(duì)電子。E有“生物金屬”之稱(chēng)，E4+和氮

原子的核外電子排布相同；W位于周期表中第8列。請(qǐng)回答：

（1）BA2c分子中B原子的雜化方式為,BA2c分子的空間構(gòu)型為o

（2）寫(xiě)出與BC2分子互為等電子體的一種分子的化學(xué)式。BC2在高溫高壓下所形

成晶體的晶胞如圖1所示。則該晶體的類(lèi)型屬于晶體（選填“分

子”“原子”“離子”或“金屬”）。

圖1圖2圖3

(3)經(jīng)光譜測(cè)定證實(shí)單質(zhì)D與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)有［D(OH)4「生成，則［D(0H)4「中存在

a.共價(jià)鍵b.配位犍c.0鍵dm鍵

(4)“生物金屬”E內(nèi)部原子的堆積方式與銅相同，都是面心立方堆積方式，如圖2所示。則晶胞中E原

子的配位數(shù)為;若該晶胞的密度為〃g?cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,E原

子的摩爾質(zhì)量為Mg,molT,則該晶胞的棱長(zhǎng)為emo

(5)W元素應(yīng)用非常廣泛，如果人體內(nèi)W元素的含量偏低，則會(huì)影響02在體內(nèi)的正常運(yùn)輸。已知W2+

與KCN溶液反應(yīng)得W(CN)2沉淀，當(dāng)加入過(guò)量KCN溶液時(shí)沉淀溶解，生成配合物，其配離子結(jié)

構(gòu)如圖3所示。

①W元素基態(tài)原子價(jià)電子排布式為。

②寫(xiě)出W(CN)2溶于過(guò)量KCN溶液的化學(xué)方程式：o

13.如圖為CaFz、EBO3(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H3BO3分子通過(guò)氫鍵結(jié)合)、金屬銅三種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)

回答下列問(wèn)題。

6bc

?陽(yáng)離子。陰離子修A

銅晶體中銅原

CaF晶胞HJBO層狀結(jié)構(gòu)

23子堆積模型

圖I圖n圖出

(1)圖I所示的CaFz晶體中與Ca2+最近且等距離的父的個(gè)數(shù)為。圖III中未標(biāo)號(hào)的銅原子形成

晶體后周?chē)罹o鄰的銅原子數(shù)為個(gè)。

(2)圖H所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外層己達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是,H3BO3晶體中B原子個(gè)數(shù)與極

性鍵個(gè)數(shù)比為。

(3)金屬銅具有很好的延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，對(duì)此現(xiàn)象最簡(jiǎn)單的解檢是用理論。

(4)三種晶體中熔點(diǎn)最低的是(填化學(xué)式)，其晶體受熱熔化時(shí)，克服的微粒之間的相互作用為

(5)已知兩個(gè)距離最近的Ca?'核間距為oxicncm,結(jié)合CaFz晶體的晶胞示意圖，CaFz晶體的密度為

、直通高考

1.［2018新課標(biāo)HI卷，節(jié)選］鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。答下列問(wèn)題：

鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。回答下列問(wèn)題：

(5)金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱(chēng)為o六棱柱底邊邊長(zhǎng)

為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,Zn的密度為g?cmF(列出

計(jì)算式)。

2.12018新課標(biāo)I卷］Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良

性能，得到廣泛應(yīng)用。回答下列問(wèn)題：

U)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為、(填標(biāo)號(hào))。

田迎□□口

AIs2s2px2p,-2Pz

：2)Li+與H具有相同的電子構(gòu)型，r(Li+)小于r(HD,原因是。

(3)LiAlE是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlE中的陰離子空間構(gòu)型是、中心原子的雜化形式

為oLiAlFh中，存在_____(填標(biāo)號(hào))。

A.離子鍵

B.。鍵

C.兀鍵

D.氫鍵

：4）Liq是離子晶體.其晶格能可通過(guò)圖（3）的Rcrn-Haber循環(huán)計(jì)算得到C

-2908kJ?mok1

2Li+(g)+O2-（g）------------------->口2。（晶體）

-1703kJ-mob1

1040kJ,moleyJJ」

??

2Li(g)0(g)

個(gè)?i.i

11

318kJ-mob249kJ-mol-二??o.。

-598kJ?mok1

1

2Li（晶體）+2C(

圖(a)圖（b）

可知，Li原子的第一電離能為kJmol0=0鍵鍵能為kJ-moP',U2O晶格能

為kJ-moPL

：5）Li2。具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖（b）所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為

NA，則LizO的密度為gem-3（列出計(jì)算式）。

3.[2018新課標(biāo)II卷]硫及其化合物有許多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示：

HSFeSSOH2SO4

2s82so23

熔點(diǎn)/℃-85.5115.2-75.516.810.3

>6（X）（分解）

沸點(diǎn)/℃-60.3444.6-10.045.0337.0

回答下列問(wèn)題：

（1）基態(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖（軌道表達(dá)式）為,基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的

電子云輪廓圖為形。

（2）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,H2S.SO?、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同其他分子

的是。

：3）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