高中化學(xué)：第18講 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第18講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

內(nèi)容要求

1.了解晶體中微粒的空間排布存在周期性,認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的晶胞。

2.借助分子晶體、共價(jià)晶體、離子晶體、金屬晶體等模型認(rèn)識(shí)晶體

的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

3.知道介于典型晶體之間的過(guò)渡晶體及混合型晶體是普遍存在的。

知識(shí)點(diǎn)1物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶胞

㈣必備知識(shí)梳理

一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)

1.物質(zhì)三態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化

2.物質(zhì)的聚集狀態(tài)

物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)外，還有更多的聚集狀態(tài)如晶

態(tài)、非晶態(tài)以及介乎兩者之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。

二、晶體與非晶體

1.特征和區(qū)別方法

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(wú)序排列

性質(zhì)自范性有無(wú)

特征熔點(diǎn)固定不固定

異同表現(xiàn)各向異性無(wú)各向異性

兩者間接方法看是否有固定的熔點(diǎn)

區(qū)別

科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)

方法

2.得到晶體的途徑

⑴熔融態(tài)物質(zhì)凝固。

⑵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。

三、晶胞

1.概念:描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。

2.晶體中晶胞的排列一一“無(wú)隙并置”

（1）“無(wú)隙”:相鄰晶胞之間沒(méi)有任何間隙。

⑵“并置”:所有晶胞平行排列的,取向相同。

1.H?O（s）變?yōu)镠20（g）需要吸收熱量,該過(guò)程為吸熱反應(yīng)。（）

2.區(qū)分晶體和非晶體最可靠的方法是測(cè)定其有無(wú)固定熔、沸點(diǎn)。

（）

3.固體Si02一定是晶體。（）

4.晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律周期性的排列。（）

5.凡有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體。（）

6.晶胞中的任何一個(gè)粒子都只屬于該晶胞。（）

7.缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會(huì)慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊。

（）

答案：1.X2.X3.X4.V5.X6.X7.V

何關(guān)鍵能力提升

1.下列關(guān)于晶體的說(shuō)法正確的是（B）

A.將飽和硫酸銅溶液降溫,析出的固體不是晶體

B.假寶石往往是玻璃仿造的，可以用劃痕的方法鑒別寶石和玻璃制品

C.石蠟和玻璃都是非晶體，但它們都有固定的熔點(diǎn)

D.藍(lán)寶石在不同方向上的硬度一定相同

解析:選項(xiàng)A,將飽和CuSOi溶液降溫可析出膽磯，膽磯屬于晶體;選項(xiàng)

B,寶石的硬度較大,玻璃制品的硬度較小,可以根據(jù)有無(wú)劃痕來(lái)鑒別;

選項(xiàng)C,非晶體沒(méi)有固定熔點(diǎn);選項(xiàng)D,晶體的各向異性導(dǎo)致藍(lán)寶石在

不同方向上的硬度有些差異。

2.如圖是某固體的微觀結(jié)構(gòu)示意圖。判斷下列說(shuō)法正確的是（B）

A.兩種物質(zhì)在一定條件下都會(huì)自動(dòng)形成有規(guī)則幾何外形的晶體

B.I形成的固體物理性質(zhì)有各向異性

C.II形成的固體一定有固定的熔、沸點(diǎn)

D.兩者的X射線衍射圖譜是相同的

解析：I會(huì)自動(dòng)形成有規(guī)則幾何外形的晶體,具有各向異性,X射線衍

射圖譜有明顯的譜線。n為非晶體。

3.⑴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(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為,該

功能陶瓷的化學(xué)式為o

⑵某晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該晶體的化學(xué)式是，在晶體中

1個(gè)Ti原子、1個(gè)Co原子周圍距離最近的。原子數(shù)目分別為

個(gè)、個(gè)。

Oo

OCo

(3)MgHz是金屬氫化物儲(chǔ)氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知該晶體的

密度為ag?cnf,則該晶胞的體積為cn?［用a、N,\表示(NA為

阿伏加德羅常數(shù)的值)］。

?Mg

OH

解析：(1)每個(gè)氮化硼晶胞中含有白球表示的原子(B)個(gè)數(shù)為8義；+1=2,

灰球表示的原子(N)個(gè)數(shù)為1+4義；=2,所以每個(gè)晶胞中含有N原子和B

原子各2個(gè);N的電負(fù)性大于B,所以該陶瓷的化學(xué)式為BN。

(2)晶胞中含有0原子個(gè)數(shù)為6X；=3,含Co原子個(gè)數(shù)為8義卜1,含Ti

原子個(gè)數(shù)為1,故化學(xué)式為CoTi03oTi原子位于晶胞的中心,其周圍距

離最近的0原子位于6個(gè)面的中心,所以周圍距離最近的0原子數(shù)目

為6;Co原子位于晶胞的頂點(diǎn),0原子位于晶胞的面心,所以Co原子周

圍距離最近的。原子數(shù)目為12o

⑶每個(gè)晶胞中含有Mg的數(shù)目為8義白1=2,含有H的數(shù)目為4X；+2=4,

82

2x26g?moT1

所以晶胞的體積為'Am。1】三一3。

3

ag?cma?NA

答案：(1)2BN(2)CoTi03612(3)-^-

a,NA

?陶國(guó)瀚晶胞組成的計(jì)算一一均攤法

(1)原則：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士

71

⑵方法

①長(zhǎng)方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算,如圖:

有1/8屬于

該立方體

有1/4屬于

該立方體

有1/2屬于

該立方體

完全屬于

該立方體

②非長(zhǎng)方體:視具體情況而定,不同形狀的晶胞,應(yīng)先分析任意位置上

的一個(gè)粒子被幾個(gè)晶胞所共有,如三棱柱:

-----頂點(diǎn)上：吉

不：棱上

X—棱上:看

面上

I：面上—內(nèi)部：i

示例

CaF2的晶胞如圖所示。該晶胞含CaM個(gè),F8個(gè)。

知識(shí)點(diǎn)2常見(jiàn)晶體的組成與性質(zhì)

憶:必備知識(shí)梳理

一、常見(jiàn)晶體的微觀結(jié)構(gòu)

1.共價(jià)晶體——金剛石與Si02

晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解

(1)每個(gè)碳與相鄰生個(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'

金剛

(3)最小碳環(huán)由0個(gè)C組成且六個(gè)原子不在同一

石

翳平面內(nèi)

(4)每個(gè)C參與4條C—C的形成,C原子數(shù)與C

—C數(shù)之比為1：2

(1)每個(gè)Si與生個(gè)0以共價(jià)鍵結(jié)合,形成正四面

體結(jié)構(gòu)

Si0(2)每個(gè)正四面體占有1個(gè)Si,4個(gè)

2春

“豹”，n(Si)：n(0)=1：2

(3)最小環(huán)上有11個(gè)原子，即6個(gè)0,6個(gè)Si

2.分子晶體一一干冰和冰

晶

晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解

體

(1)8個(gè)C02分子構(gòu)成立方體且在6個(gè)面心又各占

干據(jù)1個(gè)CO2分子

冰(2)每個(gè)C02分子周圍等距緊鄰的C02分子有12

個(gè)

冰的結(jié)構(gòu)模型中，每個(gè)水分子與相鄰的生個(gè)水分

子以氫鍵相連接，含1mol乩0的冰中，最多可形

冰

成2moi氫鍵。晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石相似，含有8

個(gè)上0

3.金屬晶體

(1)金屬晶體

通過(guò)金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的較強(qiáng)作用形成的晶體,叫作金屬

晶體。

⑵用電子氣理論解釋金屬的性質(zhì)

,,當(dāng)金屬受到外力作用時(shí),晶體中的各原子層就

|延展性|—會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但不改變?cè)瓉?lái)的排列方式,

而且彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類

似軸承中滾珠之間潤(rùn)滑劑的作用，所以金屬有

良好的延展性

?導(dǎo)上性|____金屬晶體中的白由電子在電場(chǎng)中定向移動(dòng)而形

1—戶成電流，呈現(xiàn)良好的導(dǎo)電性

??電子氣中的自由電子在熱的作用下與金屬原子

1~」一頻繁碰撞，從而引起熊貼傳遞

(3)金屬晶體包含金屬單質(zhì)和合金,常見(jiàn)的合金有碳鋼、錦鋼、不銹鋼

等鐵合金,黃銅、青銅、白銅等銅合金。

4.離子晶體

晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解

(1)每個(gè)Na'(C1)周圍等距且緊令B的C1(Na,)有6

NaCl

個(gè)。每個(gè)Na,周圍等距且緊鄰的Na'有個(gè)

型

?crONA*⑵每個(gè)晶胞中含生個(gè)Na'和生個(gè)C1

(1)每個(gè)Cs‘周圍等距且緊鄰的C「有區(qū)個(gè),每個(gè)

CsClCs'(Cl)周圍等距且緊鄰的Cs+(C1)有6個(gè)

型⑵如圖為8個(gè)晶胞，每個(gè)晶胞中含1個(gè)Cs*、1

OCs*

ocr

個(gè)Cl

(DF的配位數(shù)為4,Ca?.的配位數(shù)為8,晶胞中含

CaF2

2個(gè)Cat含區(qū)個(gè)F

型

⑵晶胞中F在體對(duì)角線的;處

4

5.石墨晶體一一混合型晶體

⑴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2,C原子采取的雜化方式

是sp\

(3)在每層內(nèi)存在q鍵和三鍵。

(4)C-C的鍵長(zhǎng)比金剛石的C-C鍵長(zhǎng)短，熔點(diǎn)比金剛石的高。

(5)能導(dǎo)電，晶體中每個(gè)C形成3個(gè)共價(jià)鍵,C的另一價(jià)電子在電場(chǎng)作

用下可移動(dòng)，形成電流。

6.過(guò)渡晶體

⑴過(guò)渡晶體的存在：四類典型晶體為分壬晶便、共價(jià)晶體、金屬晶體

和離子晶體,事實(shí)上純粹的典型晶體并不多，大多數(shù)晶體是它們之間

的過(guò)渡晶體。

(2)第三周期主族元素的氧化物對(duì)應(yīng)晶體的過(guò)渡情況，

示例：

氧化物Na20MgOAI2O3、SiC)2P2O5、SO3、CI2O7

化學(xué)鍵百?gòu)淖笸?離子鍵百分?jǐn)?shù)依次減小,共價(jià)鍵百分?jǐn)?shù)依次

分?jǐn)?shù)變化增大

說(shuō)明：一般把離子鍵為主的過(guò)渡晶體歸為離子晶體,如Na20,偏向共價(jià)

鍵為主的過(guò)渡晶體歸為共價(jià)晶體,如AbO3、SiO2等,隨著共價(jià)鍵成分的

加強(qiáng),晶體可能過(guò)渡到分子晶體,如SO,等。

二、晶體的比較和辨別

1.四種典型晶體的比較

類型

分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體

比較

金屬陽(yáng)離子

構(gòu)成粒子分子原子陰、陽(yáng)離子

和自由電子

粒子間的范德華

共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵

相互作用力力、氫鍵

有的很大，

硬度較小很大較大

有的很小

熔、沸點(diǎn)較低很高有的很高，較高

有的很低

難溶于任常見(jiàn)溶大多易溶于水

溶解性相似相溶

何溶劑劑難溶等極性溶劑

一般不導(dǎo)電，晶體不導(dǎo)電,

導(dǎo)電、一般不具電和熱的

溶于水后有水溶液或熔

傳熱性有導(dǎo)電性良導(dǎo)體

的導(dǎo)電融態(tài)導(dǎo)電

2.四種典型晶體類型的辨別

（1）依據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用判斷。

⑵依據(jù)物質(zhì)的類別判斷

①金屬氧化物（如L0、岫2。2等）、強(qiáng)堿（如NaOH、KOH等）和絕大多數(shù)

的鹽類是離子晶體。

②大多數(shù)非金屬單質(zhì)（金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼除外）、氣態(tài)氫

化物、非金屬氧化物（SiOz除外）、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物（有

機(jī)鹽除外）是分子晶體。

③常見(jiàn)的共價(jià)晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等;常見(jiàn)的共價(jià)晶

體化合物有碳化硅、二氧化硅等。

④金屬單質(zhì)（常溫汞除外）與合金是金屬晶體。

⑶依據(jù)晶體的特征判斷

①一般來(lái)說(shuō),低熔、沸點(diǎn)的化合物屬于分子晶體;熔、沸點(diǎn)較高，且在

水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，硬度較大、硬而脆的化合物為離子

晶體。

②熔、沸點(diǎn)很高,不導(dǎo)電,不溶于一般溶劑,硬度大的物質(zhì)為共價(jià)晶體。

③能導(dǎo)電、傳熱，具有延展性的晶體為金屬晶體。

易錯(cuò)易混1

1.離子晶體一定含有金屬元素。（）

2.在晶體中只要有陰離子就一定有陽(yáng)離子。（）

3.熔融時(shí)能導(dǎo)電的化合物一定是離子晶體。（）

4.由非金屬元素組成的晶體一定是分子晶體。（）

5.共價(jià)晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高。（）

6.金剛石、SiC、NaF、NaCl、乩0、H2s晶體的熔點(diǎn)依次降低。（）

7.SiOz晶體中每個(gè)硅原子與兩個(gè)氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合。（）

答案：1.X2.V3.V4.X5.X6.J7.X

何關(guān)鍵能力提升

題點(diǎn)一常見(jiàn)晶體的微觀結(jié)構(gòu)

1.下列有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是（B）

A.金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6

個(gè)碳原子

B.石墨晶體中，每個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵

C.氯化鈉晶體中，每個(gè)Cs+周圍緊鄰8個(gè)C1

D.干冰晶體中,每個(gè)CO?分子周圍緊鄰12個(gè)CO2分子

解析:石墨晶體中每個(gè)C形成3個(gè)共價(jià)鍵,C的另一價(jià)電子在電場(chǎng)作用

下可移動(dòng)。

2.如圖是石墨、足球烯（CQ、金剛石三種晶體的結(jié)構(gòu)圖，下列說(shuō)法正

確的是（C）

石國(guó)足球烯金剛石

A.這三種物質(zhì)是碳的同分異構(gòu)體,燃燒產(chǎn)物相同

B.這三種物質(zhì)熔化時(shí),克服的粒子間作用力都是化學(xué)鍵

C.等物質(zhì)的量的石墨、金剛石所含的C—C數(shù)目之比為3：4

D.石墨晶體C-C的鍵長(zhǎng)短于金剛石的C-C,則金剛石比石墨穩(wěn)定

解析:A.石墨、足球烯（金。）、金剛石均是碳元素形成的單質(zhì)，因此這三

種物質(zhì)是碳的同素異形體,錯(cuò)誤;B.石墨是混合晶體,足球烯是分子晶

體,兩者熔化時(shí)還要破壞分子間作用力，不都是化學(xué)鍵，錯(cuò)誤;C.1mol

石墨所含的C-C數(shù)目為|刈,1mol金剛石所含的C—C數(shù)目為2NA,其C

一C數(shù)目之比為3:4,正確;D.石墨晶體C—C的鍵長(zhǎng)小于金剛石的C

—C,所以石墨晶體C—C的鍵能大于金剛石的C—C,則石墨比金剛石

穩(wěn)定,錯(cuò)誤。

題點(diǎn)二四種典型晶體的比較和辨別

3.下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序中，正確的是（B）

A.金剛石>晶體硅>碳化硅

COOH

B.HO-HQ^-COOI^HO-O

C.MgO>H2O>O2>Br2

D.金剛石〉生鐵〉純鐵〉鈉

解析:A項(xiàng)，同屬于共價(jià)晶體,熔、沸點(diǎn)高低主要看共價(jià)鍵的強(qiáng)弱,鍵能

大小為晶體硅〈碳化硅〈金剛石,錯(cuò)誤;B項(xiàng),形成分子間氫鍵的物質(zhì)的

熔、沸點(diǎn)要高于形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn),正確;c項(xiàng)，對(duì)于

不同類型晶體,其熔、沸點(diǎn)高低一般為共價(jià)晶體〉離子晶體》分子晶體,

常溫下Bn為液體,為氣體,故Mg0>H20>Br2>02,錯(cuò)誤;D項(xiàng),生鐵為鐵

合金，熔點(diǎn)要低于純鐵,錯(cuò)誤。

4.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：1410℃Na:98℃HC1：-115℃KC1:776℃

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。

(1)A組屬于晶體,其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力

是o

(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o

(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是(填序號(hào))。

①硬度?、谒芤耗軐?dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電

解析：(DA組熔點(diǎn)最高,屬于共價(jià)晶體,共價(jià)晶體的構(gòu)成微粒為原子，

微粒間作用力為共價(jià)鍵，因此熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是共價(jià)鍵。

(2)B組物質(zhì)為金屬，具有金屬光澤、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性。

（3）由于HF分子間能形成氫鍵,其熔化時(shí)需要消耗的能量更多，導(dǎo)致

HF的熔點(diǎn)比其他氫化物的熔點(diǎn)高。

（4）D組物質(zhì)為離子晶體，有硬度大、水溶液能導(dǎo)電、固體不能導(dǎo)電而

熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的性質(zhì)。

答案：（1）共價(jià)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

⑷②④

曲0納鞋比較晶體熔、沸點(diǎn)高低的解題思維流程

-

晶五田離子維「離子本徑:反比

體

熔國(guó)包-------L陰陽(yáng)離子電荷虬正比

、

沸E『北普正比

點(diǎn)

比

較

一

q分子晶體I分子間作用力「相對(duì)分子質(zhì)量（結(jié)構(gòu)相似）:正比

L氫鍵:反常

注意：不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律為共價(jià)晶體〉離子晶體》

分子晶體，但不是絕對(duì)的，如氧化鋁的熔點(diǎn)大于晶體硅。

當(dāng)堂檢測(cè)

1.在高壓下可將C02轉(zhuǎn)化為具有類似Si02結(jié)構(gòu)的共價(jià)晶體,下列關(guān)于

C02的共價(jià)晶體說(shuō)法，正確的是（D）

A.COZ的共價(jià)晶體和分子晶體互為同分異構(gòu)體

B.在一定條件下,CO?共價(jià)晶體轉(zhuǎn)化為CO2分子晶體是物理變化

C.CO2的共價(jià)晶體和CO?分子晶體具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)

D.在CO2的共價(jià)晶體中，每一個(gè)C原子周圍結(jié)合4個(gè)。原子,每一個(gè)0

原子跟兩個(gè)C原子相結(jié)合

解析:A.二氧化碳共價(jià)晶體中不含分子,錯(cuò)誤;B.CO2共價(jià)晶體轉(zhuǎn)化為

CO2分子晶體,結(jié)構(gòu)已發(fā)生改變,且兩者的性質(zhì)也有較大差異,故兩者

是不同的物質(zhì)，所以兩者的轉(zhuǎn)變是化學(xué)變化,錯(cuò)誤;C.CO2共價(jià)晶體與

CO2分子晶體,結(jié)構(gòu)不同,兩者是不同的物質(zhì)，物理性質(zhì)不同，如CO?共

價(jià)晶體硬度很大,COz分子晶體硬度不大,其化學(xué)性質(zhì)也不同,錯(cuò)

誤;D.C02共價(jià)晶體與Si02結(jié)構(gòu)類似,每個(gè)碳原子與4個(gè)氧原子通過(guò)1

對(duì)共用電子對(duì)連接,每個(gè)氧原子與兩個(gè)碳原子通過(guò)1對(duì)共用電子對(duì)連

接,正確。

2.二硫醇烯與鋅的配合物(M)是一種具有光、電、磁等特殊功能的新

型材料,合成途徑如下：

4C&+4Na-丫+33

sSNa

ZnCl2(C2Hs)"Br

[?碼22[5=＜：工：)紙；工；＞=才

上述7種物質(zhì)的晶體類型中不含有(C)

A.離子晶體B.分子晶體

C.共價(jià)晶體D.金屬晶體

解析:Na2cs3是離子晶體,CS2是分子晶體,Na為金屬晶體,不含共價(jià)晶

體,選Co

3.氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相,

與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu),可作高溫潤(rùn)滑劑,但不能導(dǎo)電。立方相氮

化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。關(guān)于

這兩種晶體的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是(B)

六方相氯化題立方相氯化硼

。氯原子?硼原子

A.立方相氮化硼中不含有n鍵

B.六方相氮化硼為分子晶體,立方相氮化硼為共價(jià)晶體

C.六方相氮化硼中的硼原子采用sp2雜化,立方相氮化硼中的硼原子

采用sp3雜化

D.六方相氮化硼晶體結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電,原因是沒(méi)有可以自由

移動(dòng)的電子

解析:A.立方相氮化硼類似于金剛石的結(jié)構(gòu)只有。鍵，沒(méi)有“鍵，正

確;B.立方相氮化硼為共價(jià)晶體,六方相氮化硼為混合型晶體,錯(cuò)誤;C.

六方相氮化硼每一層為平面結(jié)構(gòu),硼原子采用sp2雜化,立方相氮化硼

晶體中每個(gè)硼原子與相鄰的4個(gè)氮原子形成共價(jià)鍵,有4個(gè)雜化軌道，

采用的是sp'雜化,正確;D.由六方相氮化硼晶體結(jié)構(gòu)可知,層內(nèi)每個(gè)

硼原子與相鄰的3個(gè)氮原子構(gòu)成平面三角形，由于六方相氮化硼結(jié)構(gòu)

中已沒(méi)有自由移動(dòng)的電子,故其不導(dǎo)電,正確。

4.(2021?浙江1月選考)金屬錢(Ga)位于元素周期表中第四周期第

IIIA族,其鹵化物的熔點(diǎn)如下表：

GaF:jGaCl3GaBr:?

熔點(diǎn)/℃>100077.75122.3

GaFs熔點(diǎn)比GaCL熔點(diǎn)高很多的原因是。

答案:GaFs是離子晶體,GaCL是分子晶體,離子鍵強(qiáng)于分子間作用力

5.如圖是由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導(dǎo)體的晶胞結(jié)構(gòu)，其

中R為+2價(jià),G為-2價(jià),則Q的化合價(jià)為o

R

G

Q

解析：晶胞中三種原子的個(gè)數(shù)分別為R：8X%1=2,

O

G為8X工+8XU4義工+2=8,Q為8義工+2=4,R、G、Q的個(gè)數(shù)之比為1：4：

4424

2,則其化學(xué)式為RQ2G4°由于R為+2價(jià),G為-2價(jià),所以Q為+3價(jià)。

答案：+3價(jià)

課時(shí)訓(xùn)練

選題表

知識(shí)點(diǎn)題號(hào)

物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶胞3,4,9

晶體的組成與性質(zhì)1,2,5,6,7,8

綜合10,11,12

1.下列關(guān)于晶體的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（D）

A.H20和PL化學(xué)鍵類型和晶體類型均相同

B.構(gòu)成共價(jià)晶體的原子,其原子半徑越小，晶體的熔、沸點(diǎn)越高

C.金屬晶體中一定含有金屬鍵,金屬鍵沒(méi)有方向性和飽和性

D.具有正四面體結(jié)構(gòu)的晶體,可能是共價(jià)晶體或分子晶體,其鍵角都

是109°28'

解析:A.HzO和PH,中都只含極性共價(jià)鍵，都屬于分子晶體,正確;B.構(gòu)

成共價(jià)晶體的原子,原子半徑越小,共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短、鍵能越大，晶

體的熔、沸點(diǎn)越高,正確;C.金屬中的“自由電子”與金屬陽(yáng)離子形成

的一種強(qiáng)烈的相互作用是金屬鍵，所以金屬晶體中一定含有金屬鍵,

金屬鍵沒(méi)有方向性和飽和性，正確;D.具有正四面體結(jié)構(gòu)的晶體可能

是共價(jià)晶體（如金剛石等）或分子晶體（如甲烷、白磷等），有中心原子

的正四面體結(jié)構(gòu)分子中，鍵角為109°28',如甲烷，無(wú)中心原子的正

四面體結(jié)構(gòu)分子中，鍵角為60°,如白磷，錯(cuò)誤。

2.下列說(shuō)法正確的是（D）

A.水的沸點(diǎn)較高是因?yàn)樗肿娱g存在較強(qiáng)的化學(xué)鍵

B.離子晶體中可能存在共價(jià)鍵,而分子晶體中一定存在共價(jià)鍵

C.CO?與SiOz均為共價(jià)化合物,其固體熔化時(shí)，均破壞了分子間作用力

D.某物質(zhì)熔點(diǎn)1067℃,易溶于水,其水溶液和熔融態(tài)均能導(dǎo)電，其晶

體一定為離子晶體

解析:A.水的沸點(diǎn)較高是因?yàn)樗肿娱g存在較強(qiáng)的氫鍵,錯(cuò)誤;B.離子

晶體中可能存在共價(jià)鍵,如氫氧化鈉，而分子晶體中不一定存在共價(jià)

鍵,如稀有氣體,是單原子分子,沒(méi)有化學(xué)鍵,錯(cuò)誤;C.C02與SiOz均為

共價(jià)化合物，但C02是分子晶體，其固體熔化時(shí)，破壞了分子間作用

力,Si02是共價(jià)晶體,其固體熔化時(shí)一,破壞共價(jià)鍵,錯(cuò)誤;D.離子晶體的

熔、沸點(diǎn)較高,一般在幾百至1000℃左右，某物質(zhì)熔點(diǎn)1067℃,

易溶于水,其水溶液和熔融態(tài)均能導(dǎo)電的是離子化合物，其晶體一定

為離子晶體,正確。

3.云南銀白銅（銅銀合金）聞名中外，曾主要用于造幣，也可用于制造

仿銀飾品。銀白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

（B）

0°oOCu

A.晶胞中銅原子與銀原子的個(gè)數(shù)比為3:1

B.銅銀合金是含有金屬鍵的化合物

C.Ni原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子

D.銀白銅晶體具有較大的硬度

解析:A.晶胞中Cu處于面心,Ni處于頂點(diǎn),Cu原子數(shù)目為6卷=3、Ni

原子數(shù)目為8X：=1,則晶胞中Cu與Ni原子數(shù)目之比為3：1,正確;B.

合金是兩種或兩種以上的金屬，或者金屬與非金屬熔合而成的混合物,

不是化合物,錯(cuò)誤;C.Ni的原子序數(shù)為28,根據(jù)構(gòu)造原理，電子排布式

為Is22s22P63s23P63d84s2,核外3d能級(jí)上有2個(gè)未成對(duì)電子,正確;D.

一般而言,合金的硬度比組分金屬大,熔點(diǎn)比組分金屬低,銀白銅可用

于造幣以及制造仿銀飾品，正確。

4.關(guān)于下列晶胞，說(shuō)法錯(cuò)誤的是（D）

A.金屬晶體鈉的晶胞結(jié)構(gòu)如圖丁所示，晶體中Na的配位數(shù)為8

B.分子晶體CO?的晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示,該晶胞中含有4個(gè)C02

C.共價(jià)晶體金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)如圖丙所示,該晶胞中含有8個(gè)C

D.離子晶體NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示,晶體中C1周圍距離最近的

CF個(gè)數(shù)為6

解析:A.圖丁為金屬晶體鈉的晶胞結(jié)構(gòu),根據(jù)配位數(shù)的定義，以體心上

的Na原子為例判斷Na原子配位數(shù)為8,正確;B.圖乙為分子晶體CO?

的晶胞結(jié)構(gòu),該晶胞中含有CO2分子個(gè)數(shù)為8X%6X1=4,正確;C.該晶

胞中8個(gè)碳原子位于頂點(diǎn)上,6個(gè)碳原子位于面心上，內(nèi)部有4個(gè)碳原

子,該晶胞中含有碳原子個(gè)數(shù)為8X%6X；+4=8,正確;D.以晶胞體心

上的氯離子為例，晶體中C1周圍距離最近的C1個(gè)數(shù)為12,錯(cuò)誤。

5.下列說(shuō)法不正確的是（D）

A.離子晶體在受熱熔化過(guò)程中離子鍵發(fā)生斷裂

B.共價(jià)晶體的原子間只存在共價(jià)鍵,而分子晶體的分子間除存在范德

華力外，還有可能存在氫鍵

C.區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法是對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)

D.非金屬元素的原子間只形成共價(jià)鍵,金屬元素的原子和非金屬元素

的原子間只形成離子鍵

解析:錢鹽是非金屬元素組成的化合物,屬于離子化合物,氯化鋁是金

屬元素與非金屬元素組成的共價(jià)化合物，故D錯(cuò)誤。

6.根據(jù)下表給出的幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù),判斷下列有關(guān)說(shuō)法中

錯(cuò)誤的是（D）

晶體NaClKC1A1C13SiCL單質(zhì)B

熔點(diǎn)/℃810776190-682300

沸點(diǎn)/℃14651418180572500

A.SiCL是分子晶體

B.單質(zhì)B可能是共價(jià)晶體

CA1CL加熱能升華

D.NaCl中化學(xué)鍵的強(qiáng)度比KC1中的小

解析:A.根據(jù)題給數(shù)據(jù),SiCL熔點(diǎn)低，屬于分子晶體,正確;B.根據(jù)題

給數(shù)據(jù),單質(zhì)B熔、沸點(diǎn)很高,可能是共價(jià)晶體,正確;C.A1CL沸點(diǎn)低

于熔點(diǎn)，加熱時(shí)先達(dá)到沸點(diǎn),所以,A1CL加熱能升華,正確;D.NaCl和

KC1都是離子晶體，化學(xué)鍵均為離子鍵，由于半徑r(Na,)〈r(K'),所以

NaCl中離子鍵的強(qiáng)度比KC1中的大，錯(cuò)誤。

7.如圖為冰晶體的結(jié)構(gòu)模型,大球代表0原子，小球代表H原子,下列

有關(guān)說(shuō)法正確的是(A)

A.冰晶體中每個(gè)水分子與另外四個(gè)水分子形成四面體

B.冰晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是共價(jià)晶體

C.水分子間通過(guò)H-0形成冰晶體

D.冰晶體熔化時(shí)，水分子之間的空隙增大

解析:A.根據(jù)圖示,每個(gè)水分子都可以與另外四個(gè)水分子形成氫鍵,氫

鍵具有方向性,水分子中的。原子采用sd雜化,所以每個(gè)水分子與另

外四個(gè)水分子形成四面體,正確;B.冰晶體雖然具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，但

分子之間是氫鍵,不是共價(jià)鍵,所以是分子晶體,錯(cuò)誤;C.水分子之間

是通過(guò)氫鍵作用形成冰晶體,錯(cuò)誤;D.由于氫鍵有方向性,導(dǎo)致分子之

間的空隙增大,當(dāng)晶體熔化時(shí)一,氫鍵被破壞,水分子之間的空隙減小，

錯(cuò)誤。

8.石墨烯是一種由碳原子形成的六角型蜂巢狀的二維碳納米材料,石

墨烯一層層疊起來(lái)就是石墨。以石墨材料為主要成分非常疏松的泡沫

陶瓷用作航天飛機(jī)表層的防熱瓦。下列關(guān)于石墨和石墨烯的說(shuō)法錯(cuò)誤

的是（C）

A.石墨烯與石墨互為同素異形體

B.石墨烯能導(dǎo)電,其中的碳原子間是以共價(jià)鍵相結(jié)合

C.石墨中碳碳鍵之間的夾角為109°28'

D.石墨成為航天飛機(jī)防熱瓦的泡沫陶瓷主要成分的一個(gè)主要原因是

石墨熔點(diǎn)很高

解析:A.石墨烯是單層石墨,石墨烯和石墨都是碳原子形成的不同單

質(zhì)，兩者互為同素異形體,正確;B.石墨烯中每個(gè)碳原子形成3個(gè)共價(jià)

鍵,每個(gè)碳原子上還含有1個(gè)孤電子,該電子可在電流作用下發(fā)生定

向移動(dòng)，因此石墨烯能導(dǎo)電,正確;C.石墨是多層石墨烯疊加,層與層

之間無(wú)化學(xué)鍵,碳碳鍵之間的夾角為120°,錯(cuò)誤;D.石墨中原子依靠

共價(jià)鍵連接,碳碳共價(jià)鍵強(qiáng)度較高難以斷裂,使得石墨熔點(diǎn)很高,可用

于航天飛機(jī)防熱瓦的泡沫陶瓷,正確。

9.一種鐵的氧化物晶體的晶胞如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（D）

-°

A.該晶體是具有磁性的黑色晶體，俗稱磁性氧化鐵

B.該物質(zhì)不穩(wěn)定,在空氣中受熱迅速被氧化為Fe2O3

C.與02緊鄰且等距離的O'數(shù)目為4

D.一個(gè)該晶胞中所含離子總數(shù)為8

解析:A.一個(gè)晶胞中0原子的個(gè)數(shù)為12XU1=4,Fe原子的個(gè)數(shù)為

4

8義，+6義|=4,化學(xué)式為FeO,磁性氧化鐵為Fe3Ob錯(cuò)誤;B.FeO不穩(wěn)定,

在空氣中受熱迅速被氧化為Fe304,錯(cuò)誤;C.與O3緊鄰且等距離的。2數(shù)

目為12,錯(cuò)誤;D.FeO為離子化合物，陽(yáng)離子、陰離子數(shù)之和為離子總

數(shù),結(jié)合選項(xiàng)A可知一個(gè)該晶胞中所含離子總數(shù)為8,正確。

10.銀能形成多種不同的化合物。圖1是銀的一種配合物的結(jié)構(gòu)，圖2

是一種銀的氧化物的晶胞(圖中白球?yàn)檠?。判斷下列說(shuō)法正確的是

(D)

A.圖1分子中存在的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵、配位鍵、氫鍵

B.圖1中C、N、0的第一電離能C>N>0

C.圖2中離銀原子最近的銀原子數(shù)共為8個(gè)

D.圖2可能表示的是氧化銀(NiO)的晶胞

解析:A.氫鍵不是化學(xué)鍵,故圖1分子中存在的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵、配位

鍵,錯(cuò)誤;B.根據(jù)同一周期元素,第一電離能從左往右呈增大趨勢(shì)，其

中第IIA族與第HIA族、第VA族與第VIA族反常，故圖1中C、N、0

的第一電離能N>O>C,錯(cuò)誤;C.根據(jù)圖2所示晶胞圖可知，晶胞中離銀

原子最近的銀原子數(shù)共為12個(gè),錯(cuò)誤;D.圖2中一個(gè)晶胞含有的0原

子數(shù)為8xg+6X；=4,一個(gè)晶胞含有的Ni原子個(gè)數(shù)為12X1+1=4,故Ni

和0的個(gè)數(shù)比為1：1,故可能表示的是氧化銀(NiO)的晶胞,正確。

11.鈣可形成多種化合物,有廣泛的應(yīng)用。

I.(2020?全國(guó)n卷節(jié)選)(DCaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元

素的電負(fù)性大小順序是；金屬離子與氧離子間的作用力

為,Ca?'的配位數(shù)是o

⑵一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2\I和有

機(jī)堿離子CLNHJ,其晶胞如圖(b)所示。其中Pb"與圖(a)中的

空間位置相同,有機(jī)堿OLNH］中,N原子的雜化軌道類型是;

若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為g?end(列出計(jì)

算式)。

ffl(a)圖(b)

(3)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如表所示,TiF,熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自

TiCL至Til熔點(diǎn)依次升高,原因是。

化合物TiE)TiCLTiBr.,Til

熔點(diǎn)/℃377-24.1238.3155

II.人工結(jié)晶螢石是制造鏡頭所用低色散光學(xué)元件的材料之一,螢石

(CaF2)的晶胞如圖(c)所示。

圖(c)

⑴白球的代表粒子為0

(2)Ca?+和F的配位數(shù)分別為、。

⑶晶體中F.配位的?a?-形成的空間結(jié)構(gòu)為形;Ca2+配位的F

形成的空間結(jié)構(gòu)為形。

解析：I.(1)0為非金屬元素，其電負(fù)性在三種元素中最大,Ca和Ti同

為第四周期元素,金屬性Ca大于