（全國(guó)通用版）2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第十二章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 12.3 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件.ppt

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1、第三節(jié) 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì),考點(diǎn)一晶體和晶胞 【基礎(chǔ)回顧】 1.晶體與非晶體: (1)晶體與非晶體比較:,周期性有,序,無(wú)序,熔點(diǎn),(2)獲得晶體的途徑。 熔融態(tài)物質(zhì)凝固。 氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。 溶質(zhì)從溶液中析出。,2.晶胞: (1)概念:描述晶體結(jié)構(gòu)的_。 (2)晶體中晶胞的排列無(wú)隙并置。 無(wú)隙:相鄰晶胞之間沒(méi)有_。 并置:所有晶胞_排列,_相同。,基本單元,任何間隙,平行,取向,【思維診斷】 (正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”) (1)具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體。() 提示:。晶體具有天然的幾何外形,不是加工形成的幾何外形。 (2)冰和固體碘晶體中相互作用力相同。() 提示:

2、。冰和固體碘晶體中都存在范德華力,但冰中水分子間還存在氫鍵。,(3)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。() 提示:。晶體具有自范性,缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中存在溶解和結(jié)晶平衡,最終會(huì)慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊。,(4)通過(guò)X-射線衍射實(shí)驗(yàn)的方法不能區(qū)分晶體和非晶體。() 提示:。構(gòu)成晶體的粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列,晶體的這一結(jié)構(gòu)特征可以通過(guò)X-射線衍射圖譜反映出來(lái)。,(5)晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列。() 提示:。晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列,非晶體中粒子在微觀空間里不能有序排列,這是晶體

3、和非晶體的本質(zhì)區(qū)別。,(6)立方晶胞中,頂點(diǎn)上的原子被4個(gè)晶胞共用。() 提示:。立方晶胞中,頂點(diǎn)上的原子被8個(gè)晶胞共用。,【方法點(diǎn)撥】 “均攤法”突破晶胞組成的計(jì)算 (1)原則:晶胞任意位置上的一個(gè)粒子如果是被n個(gè)晶 胞所共有,那么每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)粒子分得的份額就 是 。 (2)方法: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。,非長(zhǎng)方體晶胞中粒子視具體情況而定,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)被三 個(gè)六邊形共有,每個(gè)六邊形占 。,【題組過(guò)關(guān)】 1.(2016四川高考節(jié)選)M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z是一種過(guò)渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌

4、道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍,R是同周期元素中最活潑的金屬元素,X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物,Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:導(dǎo)學(xué)號(hào)79100200,(1)R基態(tài)原子的電子排布式是_, X和Y中電負(fù)性較大的是_(填元素符號(hào))。 (2)X的氫化物的沸點(diǎn)低于與其組成相似的M的氫化物,其原因是_。,(3)X與M形成的XM3分子的空間構(gòu)型是_。 (4)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如圖所示,則圖中黑球代表的離子是_(填離子符號(hào))。,【解析】M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍,其電子排布式為1s22s22p4,為氧元素;R是同周期元素中最

5、活潑的金屬元素,R的原子序數(shù)比O的大,則R一定是鈉元素;引起酸雨的主要大氣污染物是二氧化硫,則X是S。因?yàn)镸、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,則Y只能是氯元素。Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿,則其價(jià)電子排布式為3d54s1,則Z為鉻元素。,(1)R是鈉元素,其基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p63s1或Ne3s1;非金屬性ClS,Cl的電負(fù)性比S的大。 (2)X的氫化物是H2S,M的氫化物是H2O,由于H2O中存在分子間氫鍵使其沸點(diǎn)比H2S的高。,(3)XM3分子是SO3,其價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+ =3,S的 雜化方式為sp2,分子中沒(méi)有孤電子對(duì),其軌道構(gòu)型和 分子構(gòu)型都是平面

6、三角形。,(4)R2M晶體為Na2O,晶胞中立方體的頂點(diǎn)上有8個(gè)灰球, 六個(gè)面的中心有6個(gè)灰球,根據(jù)“均攤法”可知晶胞中 實(shí)際含有灰球的數(shù)目為8 +6 =4;黑球全部處 于晶胞的內(nèi)部,即晶胞中含有黑球的數(shù)目為8,所以黑 球?yàn)镹a+,灰球?yàn)镺2-。,答案:(1)1s22s22p63s1(或Ne3s1)Cl (2)H2S分子間不存在氫鍵,H2O分子間存在氫鍵 (3)平面三角形(4)Na+,2.鐵是最常見(jiàn)的金屬材料。鐵能形成 Fe(H2NCONH2)6(NO3)3三硝酸六尿素合鐵()和Fe(CO)x等多種配合物。導(dǎo)學(xué)號(hào)79100201,(1)基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為_(kāi),與N 互為等電子體的分子

7、是_。 (2)尿素(H2NCONH2)分子中C、N原子的雜化方式依次為_(kāi)。C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是_。,(3)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5 ,沸點(diǎn)為103 ,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于_(填晶體類(lèi)型)。 (4)鐵有、三種同素異形體,、三種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為_(kāi)。,【解析】(1)Fe原子核外有26個(gè)電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子失去4s能級(jí)2個(gè)電子、3d能級(jí)1個(gè)電子形成Fe3+,Fe3+電子排布式為 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5, 中有4個(gè)原子,5+63+1=2

8、4個(gè)價(jià)電子,SO3中有4個(gè)原子,6+63=24個(gè)價(jià)電子,與 是等電子體。,(2)尿素分子中C形成三個(gè)鍵,雜化方式為sp2;分子 中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 =4,雜化方式為sp3, 同一周期元素,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大 呈增大趨勢(shì),但第A族、第A族元素第一電離能大 于其相鄰元素,C、N、O元素處于同一周期且原子序數(shù) 逐漸增大,N處于第A族,所以第一電離能NOC。,(3)分子晶體的熔沸點(diǎn)較低,根據(jù)題給信息知,該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低,所以為分子晶體。 (4)-Fe為體心立方密堆積,配位數(shù)為8,-Fe為面心立方密堆積,配位數(shù)為12,-Fe為簡(jiǎn)單立方堆積,配位數(shù)為6,則、三種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之

9、比為8126=463。,答案:(1)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)SO3(合理即可) (2)sp2、sp3NOC (3)分子晶體(4)463,3.(2018南寧模擬)硒化鋅是一種透明色半導(dǎo)體,也可作為紅外光學(xué)材料,熔點(diǎn)是1 520 。 (1)基態(tài)鋅原子的價(jià)電子排布式是_。 (2)根據(jù)元素周期律,電負(fù)性Se_S,第一電離能Se_As(填“”或“”)。,(3)H2S分子的電子式:_,H2Se分子的立體構(gòu)型是_,其中硒原子的雜化軌道類(lèi)型是_。 (4)H2O的沸點(diǎn)高于H2Se的沸點(diǎn)(-42 ),其原因是 _。,(5)晶體Zn為六方最密堆積,其配位數(shù)是_。 (6)ZnSe晶胞如圖,

10、假設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則144 g ZnSe晶體中的晶胞數(shù)是_。,【解析】(1)本題考查價(jià)電子排布式,Zn位于第4周期B族,價(jià)電子包括最外層電子和次外層d能級(jí),排布式為3d104s2。(2)考查電負(fù)性規(guī)律和第一電離能規(guī)律,非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越強(qiáng),同主族從上到下非金屬性減弱,即電負(fù)性:SeS,同周期隨原子序數(shù)增大,第一電離能呈增大趨勢(shì),但第A族和第A族出現(xiàn)反常,因此,第一電離能:SeAs。(3)H2S的電子式為 , H2Se中心原子Se有2個(gè)鍵,孤電子對(duì)數(shù)為 =2, 分子構(gòu)型為V形。(4)考查分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì) 的影響,H2O中存在分子間氫鍵,H2Se不存在分子間氫鍵, 因此H2

11、O的沸點(diǎn)高于H2Se。(5)考查金屬晶體堆積方 式,Zn是六方,最密堆積,其配位數(shù)為12。(6)考查晶胞的計(jì)算,根據(jù) 晶胞的結(jié)構(gòu),Zn位于內(nèi)部,Se位于頂點(diǎn)和面心,因此1個(gè) 晶胞中含有4個(gè)ZnSe,其質(zhì)量為 144 g,因此144 g ZnSe含有晶胞的個(gè)數(shù)為 。,答案:(1)3d104s2(2)(3) V形sp3 (4)水分子間存在氫鍵、H2Se分子間無(wú)氫鍵 (5)12(6),【加固訓(xùn)練】 1.(2018蘭州模擬)如圖是氯化銫晶體 的晶胞示意圖(晶體中最小的重復(fù)結(jié)構(gòu) 單元),已知晶體中2個(gè)最近的Cs+核間距 為a cm,氯化銫(CsCl)的式量為M,NA為阿伏加德羅常 數(shù),則氯化銫晶體的密度

12、為(),【解析】選C。晶胞中平均含有一個(gè)Cs+和一個(gè)Cl-,晶 胞的質(zhì)量為 g,體積為a3 cm3,所以晶體密度為 g cm-3,故選C。,2.(2015全國(guó)卷)A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型;C、D為同周期元素,C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍;D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)四種元素中電負(fù)性最大的是_(填元素符號(hào)),其中C原子的核外電子排布式為_(kāi)。,(2)單質(zhì)A有兩種同素異形體,其中沸點(diǎn)高的是_(填分子式),原因是_; A和B的氫化物所屬的晶體類(lèi)型分別為_(kāi)和_。 (3)C和D反應(yīng)可生成組成比為13的化合物E,E的立體構(gòu)型為_(kāi)

13、,中心原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)。,(4)化合物D2A的立體構(gòu)型為_(kāi),中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi),單質(zhì)D與濕潤(rùn)的Na2CO3反應(yīng)可制備D2A,其化學(xué)方程式為_(kāi)。,(5)A和B能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)a=0.566 nm,F的化學(xué)式為_(kāi);晶胞中A原子的配位數(shù)為_(kāi);列式計(jì)算晶體F的密度(gcm-3) _。,【解析】A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型,則A是O,B是Na;C、D為同周期元素,C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍,則C是P;D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子,所以D是氯元素。,(1)非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,四種元素中電負(fù)性最大的是O。

14、P的原子序數(shù)為15,其電子排布式為1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3)。 (2)氧元素有氧氣和臭氧兩種單質(zhì),由于臭氧的相對(duì)分子質(zhì)量較大,范德華力大,所以沸點(diǎn)高;A和B的氫化物為H2O和NaH,晶體類(lèi)型分別為分子晶體和離子晶體。,(3)C和D形成的物質(zhì)為PCl3,其中P含有一對(duì)孤電子對(duì),其價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4,所以立體構(gòu)型為三角錐形,中心原子為sp3雜化。 (4)化合物Cl2O的中心原子O含有2對(duì)孤電子對(duì),價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,所以立體構(gòu)型為V形,Cl2和碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3 +2NaCl。,(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知氧原子的個(gè)數(shù)

15、=8 +6 =4,Na全部在晶胞中,共計(jì)是8個(gè),則F的化學(xué)式為 Na2O。以頂點(diǎn)氧原子為中心,與氧原子距離最近的 鈉原子的個(gè)數(shù)是8個(gè),即晶胞中A原子的配位數(shù)為8。 晶體F的密度=,答案:(1)O1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3) (2)O3O3相對(duì)分子質(zhì)量較大,范德華力大 分子晶體離子晶體(3)三角錐形sp3 (4)V形 4 2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl,(5)Na2O 8,考點(diǎn)二四種晶體類(lèi)型的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 【基礎(chǔ)回顧】 1.四種晶體類(lèi)型的比較:,分子,原子,陰、陽(yáng),離子,范德華力,共價(jià)鍵,金屬鍵,離子鍵,2.典型晶體模型:,sp3,1

16、0928,6,6,12,4,sp3,12,12,氫鍵,范德華力,4,12,12,4,4,8,6,6,12,8,12,3.離子晶體的晶格能: (1)定義:_形成1摩爾離子晶體_的能量, 通常取正值,單位為_(kāi)。 (2)影響因素。 離子所帶電荷數(shù):離子所帶電荷數(shù)越多,晶格能越 _。 離子的半徑:離子的半徑越_,晶格能越大。,氣態(tài)離子,釋放,kJmol-1,大,小,(3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系: 晶格能是最能反映離子晶體穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)。晶格能越 大,形成的離子晶體越_,且熔點(diǎn)越高,硬度越大。,穩(wěn)定,【思維診斷】 (正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”) (1)固態(tài)CO2屬于分子晶體。() 提示:。固態(tài)CO2是由CO

17、2分子通過(guò)分子間作用力結(jié)合形成的分子晶體。,(2)F-的離子半徑小于Cl-,則CaF2的熔點(diǎn)高于CaCl2。 () 提示:。由于離子所帶的電荷相同,F-的離子半徑小于Cl-,所以CaF2的晶格能大于CaCl2,故熔點(diǎn)高。,(3)陰陽(yáng)離子比為21的物質(zhì),均與CaF2晶體構(gòu)型相同。() 提示:。晶體的構(gòu)型還與離子的大小有關(guān),所以陰陽(yáng)離子比為21的物質(zhì),不一定與CaF2晶體構(gòu)型相同。,(4)金屬鎂形成的晶體中,每個(gè)鎂原子周?chē)c其距離最近的原子有6個(gè)。 () 提示:。金屬鎂為六方最密堆積模型,每個(gè)鎂原子周?chē)c其距離最近的原子有12個(gè)。,(5)在NaCl晶體中,每個(gè)Na+周?chē)c其距離最近的Na+有12個(gè)

18、。() 提示:。在NaCl晶體中,所有的Na+呈面心立方最密堆積,因此每個(gè)Na+周?chē)c其距離最近的Na+有12個(gè)。,(6)原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高。() 提示:。有些金屬晶體的熔點(diǎn)高于某些原子晶體,如鎢的熔點(diǎn)高于SiO2。,【典題探究】 【典題】(2018石家莊模擬)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。導(dǎo)學(xué)號(hào)79100202 (1)金剛石和石墨是碳元素的兩種常見(jiàn)單質(zhì),下列敘述中正確的有_。,a.金剛石中碳原子的雜化類(lèi)型為sp3雜化,石墨中碳原子的雜化類(lèi)型為sp2雜化 b.晶體中共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng):金剛石中CC石墨,(2)銅及其合金是人類(lèi)最早使用的金屬材料。 NF3可由NH3和F2在Cu催

19、化劑存在下反應(yīng)直接得到:4NH3 +3F2 NF3+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,NF3與NH3均為三角錐形,但前者鍵角小于后者,原因是_。 元素周期表中銅的相鄰元素的晶體結(jié)構(gòu)如圖甲,則其一個(gè)晶胞中含有_個(gè)該元素原子,金屬銅采取如圖乙所示堆積方式,可稱(chēng)為_(kāi)堆積。,【解析】(1)金剛石中的碳原子與周?chē)?個(gè)碳原子形成共價(jià)單鍵,構(gòu)成正四面體,鍵角為10928,碳原子為sp3雜化,石墨中每個(gè)碳原子與三個(gè)碳原子形成鍵,形成平面正六邊形結(jié)構(gòu),鍵角為120,碳原子為sp2雜化,a正確,d錯(cuò)誤。石墨中的碳碳鍵鍵長(zhǎng)小于金剛

20、石中的碳碳鍵,破壞石墨中的共價(jià)鍵消耗的能量比破壞金剛石中共價(jià)鍵消耗能量多,因此熔點(diǎn):石墨 金剛石,b錯(cuò)誤,c正確。,(2)NF3、NH3和F2屬于分子晶體,Cu屬于金屬晶體,NH4F屬于離子晶體。 由于電負(fù)性:氟氮?dú)?NF3中共用電子對(duì)更偏向氟,排斥力小于NH3,因此前者鍵角小于后者。,根據(jù)甲晶胞的結(jié)構(gòu)圖,利用均攤法可知晶胞所含原 子數(shù)為 8+1=2;根據(jù)金屬銅晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知,銅 原子分布在晶胞立方體的頂點(diǎn)和面心上,所以堆積方 式為面心立方最密堆積。,答案:(1)a、c (2)a、b、d 電負(fù)性:氟氮?dú)?NF3中共用電子對(duì)更偏向氟,排斥力小于NH3 2面心立方最密,【母題變式】 (1)金剛石

21、和石墨形成的晶體分別屬于什么類(lèi)型? 提示:金剛石屬于原子晶體,石墨屬于混合型晶體。,(2)CuSO4溶液中通入過(guò)量NH3,可反應(yīng)生成 Cu(NH3)4SO4,CuSO4和Cu(NH3)4SO4的晶體分別屬于什么類(lèi)型?試比較二者的熔點(diǎn)。 提示:二者均屬于離子晶體,熔點(diǎn)CuSO4高于Cu(NH3)4SO4,因?yàn)槎呔鶠殡x子化合物,且陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)均為2,但后者陽(yáng)離子比前者陽(yáng)離子半徑大,離子鍵較弱,因此熔點(diǎn)較低。,【歸納提升】 “兩角度”比較晶體熔、沸點(diǎn)的高低 (1)不同類(lèi)型晶體熔、沸點(diǎn)的比較。 不同類(lèi)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。 金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大,如鎢、

22、鉑等熔、沸點(diǎn)很高(可高于某些原子晶體),汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低(可低于某些分子晶體)。,(2)同種類(lèi)型晶體熔、沸點(diǎn)的比較。 原子晶體。,離子晶體。 a.一般地說(shuō),陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子間的作用力越強(qiáng),其晶體的熔、沸點(diǎn)越高,如熔點(diǎn):MgOMgCl2,NaClCsCl。 b.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,硬度越大。,分子晶體。 a.分子間作用力越大,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H2OH2TeH2SeH2S。 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SnH4GeH4SiH4CH4

23、。,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CH3OHCH3CH3。 d.同分異構(gòu)體,支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低,如正戊烷異戊烷新戊烷。 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):NaMgAl。,【題組過(guò)關(guān)】 1.(2017全國(guó)卷節(jié)選) MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420 nm,則r(O2-)為_(kāi)nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)為 a =0.448 nm,則r(Mn2+)為_(kāi)nm。,.(2015全國(guó)卷節(jié)選

24、)碳及其化合物廣泛存在于自然界中。回答下列問(wèn)題: (1)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5,該化合物的熔點(diǎn)為253 K,沸點(diǎn)為376 K,其固體屬于_晶體。,(2)碳有多種同素異形體,其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:,在石墨烯晶體中,每個(gè)C原子連接_個(gè)六元環(huán),每個(gè)六元環(huán)占有_個(gè)C原子。 在金剛石晶體中,C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán),每個(gè)C原子連接_個(gè)六元環(huán),六元環(huán)中最多有_個(gè)C原子在同一平面。,【解析】.因?yàn)镺2-是面心立方最密堆積方式,面對(duì)角 線是O2-半徑的4倍,即4r(O2-)= a,解得r(O2-)= 0.420 nm0.148 nm;MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),根據(jù)晶胞 的結(jié)

25、構(gòu),2r(Mn2+)+r(O2-)=a,即2r(Mn2+)+0.148 nm =0.448 nm,所以r(Mn2+)=0.076 nm。,.(1)該化合物熔點(diǎn)為253 K,沸點(diǎn)為376 K,熔沸點(diǎn)較 低,所以為分子晶體。 (2)根據(jù)均攤法來(lái)計(jì)算。石墨烯晶體中,每個(gè)碳原子 被3個(gè)六元環(huán)共有,每個(gè)六元環(huán)占有的碳原子數(shù)是6 =2。,每個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,最小環(huán)為六元環(huán),每個(gè)共價(jià)鍵被3個(gè)六元環(huán)共用,所以一個(gè)碳原子可連接34=12個(gè)六元環(huán);根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí),3個(gè)碳原子可形成一個(gè)平面,而每個(gè)碳原子都可構(gòu)成1個(gè)正四面體,所以六元環(huán)中最多有4個(gè)碳原子共面。 答案:.0.1480.076 .(1)分子(2)32

26、124,2.(2018銀川模擬)我國(guó)自主研制的C919大型客機(jī)正式下線,標(biāo)志著我國(guó)成為世界上少數(shù)幾個(gè)掌握研發(fā)制造大型客機(jī)能力的國(guó)家,同時(shí)意味著中國(guó)高端裝備制造業(yè)發(fā)展到一個(gè)全新的高度。,(1)飛機(jī)的外殼通常采用鎂、鋁、鈦合金材料,鈦的價(jià)電子排布圖為_(kāi),第一電離能:鎂_鋁(填“大于”或“小于”)。 (2)Fe與CO能形成配合物羰基鐵Fe(CO)5,該分子中鍵與鍵個(gè)數(shù)比為_(kāi)。,(3)SCl2分子中的中心原子雜化軌道類(lèi)型是_,該分子構(gòu)型為_(kāi)。 (4)已知MgO與NiO的晶體結(jié)構(gòu)(如圖1)相同,其中Mg2+和Ni2+的離子半徑分別為66 pm和69 pm。則熔點(diǎn): MgO_NiO(填“”“”或“=”),

27、理由是_。,(5)如圖1所示,NiO晶胞中離子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0),B為(1,0,1),則C離子坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)。 (6)一定溫度下,NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分 子層”,可以認(rèn)為O2-作密置單層排列,Ni2+填充其中 (如圖2),已知O2-的半徑為a m,每平方米面積上分散 的該晶體的質(zhì)量為_(kāi)g。(用a、NA表示),【解析】(1)鈦為22號(hào)元素,價(jià)電子排布為3d24s2,價(jià)電 子排布圖為 ,鎂元素的3s能級(jí)為全滿穩(wěn)定 狀態(tài),能量較低,鎂的第一電離能大于鋁的。(2)Fe與 CO能形成配合物羰基鐵Fe(CO)5,每個(gè)CO中含有1個(gè) 鍵和2個(gè)鍵,而每個(gè)CO又通過(guò)1個(gè)配位鍵與Fe連 接,所

28、以該分子中鍵有5+5=10,鍵有10個(gè),所以二 者比例為11。(3)SCl2分子中硫原子雜化軌道數(shù)為 (6+2)/2=4,采取sp3雜化方式,兩對(duì)孤電子對(duì),所以該,分子構(gòu)型為V形或折線形。(4)其中Mg2+和Ni2+的離 子半徑分別為66 pm和69 pm,根據(jù)離子電荷相同時(shí), 離子半徑越小,晶格能越大分析,MgO熔點(diǎn)大于NiO的 熔點(diǎn)。(5)NiO晶胞中離子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0), B為(1,0,1),而C離子的x系坐標(biāo)和Bx坐標(biāo)相同,yz系坐標(biāo)都在中點(diǎn)上,所以C離子坐標(biāo)參數(shù)為 (1, , )或(1,0.5,0.5)。(6)根據(jù)圖2可知,每個(gè)氧 化鎳所占的面積為(2a m)(2a msi

29、n60)= 2 a2 m2,則每平方米含有的氧化鎳個(gè)數(shù)= ,每 個(gè)氧化鎳的質(zhì)量= g,所以每平方米含有的氧化鎳 質(zhì)量=,答案:(1) 大于(2)11 (3)sp3V形或折線形 (4)離子所帶電荷相同,Mg2+半徑比Ni2+小,所以MgO 的晶格能比NiO大,MgO熔點(diǎn)高 (5)(1, , )或(1,0.5,0.5) (6) (合理即可),【加固訓(xùn)練】 1.(2018開(kāi)封模擬)(1)金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型均與氯化鈉的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69 pm和78 pm,則熔點(diǎn)FeO_NiO (填“”)。,(2)元素金(Au)處于

30、周期表中的第6周期,與Cu同族,一種銅金合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu),在晶胞中銅原子處于面心,金原子處于頂點(diǎn)位置,則該合金中銅原子與金原子數(shù)量之比為_(kāi);該晶體中,原子之間的強(qiáng)相互作用是_。,(3)某鈣鈦型復(fù)合氧化物如圖1所示,以A原子為晶胞的頂點(diǎn),A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,當(dāng)B位是V、Cr、Mn、Fe等時(shí),這種化合物具有CMR效應(yīng)。,用A、B、O表示這類(lèi)特殊晶體的化學(xué)式:_。 已知La為+3價(jià),當(dāng)被鈣等二價(jià)元素A替代時(shí),可形成復(fù)合鈣鈦礦化合物L(fēng)a1-xAxMnO3(x0.1),此時(shí)一部分錳轉(zhuǎn)變?yōu)?4價(jià)。導(dǎo)致材料在某一溫度附近有反鐵磁-鐵磁、鐵磁-順磁及金屬-半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變,則La1-x

31、AxMnO3中三價(jià)錳與四價(jià)錳的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是_。 A.鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p區(qū) B.氧的第一電離能比氮的第一電離能大 C.錳的電負(fù)性為1.59,Cr的電負(fù)性為1.66,說(shuō)明錳的金屬性比鉻強(qiáng) D.鉻的堆積方式與鉀相同,則其堆積方式如圖2所示,【解析】(1)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型均與氯化鈉的相同,說(shuō)明二者都是離子晶體,離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān),離子所帶電荷數(shù)越多,離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高。由于Ni2+的半徑小于Fe2+的半徑,則熔點(diǎn):NiOFeO。,(2)金(Au)元素處于元素周期表中的第6周期,與銅同 族,則最外層電子數(shù)為1,則價(jià)電子

32、排布式為5d106s1,在 晶胞中銅原子處于面心,N(Cu)=6 =3,金原子處于 頂點(diǎn)位置,N(Au)=8 =1,則該合金中銅原子與金原子 數(shù)量之比為31,為金屬晶體,原子間的作用力為金屬 鍵。,(3)由圖1可知,晶胞中A位于頂點(diǎn),晶胞中含有A為 8 =1個(gè),B位于晶胞的體心,含有1個(gè),O位于面心,晶 胞中含有O的個(gè)數(shù)為6 =3,則化學(xué)式為ABO3。 設(shè)La1-xAxMnO3中三價(jià)錳與四價(jià)錳的物質(zhì)的量分別為m 和n,則有3(1-x)+2x+3m+4n=6、m+n=1,解之得m=1- x,n=x,則La1-xAxMnO3中三價(jià)錳與四價(jià)錳的物質(zhì)的量之 比為(1-x)x。,由金屬在元素周期表中的位

33、置可知鑭、錳、氧分別位于元素周期表f、d、p區(qū),故A正確;氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性強(qiáng),因此氮元素的第一電離能大于氧元素的第一電離能,故B錯(cuò)誤;元素的電負(fù)性越強(qiáng),金屬性越弱,故C正確;圖中堆積方式為鎂型,故D錯(cuò)誤。,答案:(1)(2)31金屬鍵 (3)ABO3(1-x)xA、C,2.(2018揭陽(yáng)模擬).下列數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn),有關(guān)的判斷錯(cuò)誤的是_。,A.只要含有金屬陽(yáng)離子的晶體就一定是離子晶體 B.在共價(jià)化合物中各原子都形成8電子結(jié)構(gòu) C.同族元素的氧化物可形成不同類(lèi)型的晶體 D.金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的高,.如圖為幾種晶體或晶胞的構(gòu)型示意圖。,請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (

34、1)這些晶體中,粒子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成的晶體是 _。 (2)冰、金剛石、MgO、CaCl2、干冰5種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開(kāi)。,(3)NaCl晶胞與MgO晶胞相同,NaCl晶體的晶格能_(填“大于”或“小于”)MgO晶體的晶格能,原因是_。 (4)每個(gè)銅晶胞中實(shí)際占有_個(gè)銅原子,CaCl2晶體中Ca2+的配位數(shù)為_(kāi)。,(5)冰的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于干冰,除因?yàn)镠2O是極性分子、CO2是非極性分子外,還有一個(gè)重要的原因是 _。,【解析】.A項(xiàng)含有金屬陽(yáng)離子的可能為金屬晶體;B項(xiàng)共價(jià)化合物中各原子不一定都形成8電子結(jié)構(gòu),如 BCl3。,.(1)分析各種物質(zhì)的晶胞發(fā)現(xiàn)以共價(jià)鍵結(jié)合的晶體為金剛石晶體。(2)結(jié)合不同晶體的熔點(diǎn)特點(diǎn)及氫鍵的知識(shí)確定熔點(diǎn)高低順序?yàn)榻饎偸?、氧化鎂、氯化鈣、冰、干冰。(4)分析銅晶胞的特點(diǎn),頂點(diǎn)的銅原子為81/8=1,位于面上的Cu為61/2=3,所以實(shí)際占有4個(gè)銅原子。,答案:.A、B.(1)金剛石晶體 (2)金剛石、氧化鎂、氯化鈣、冰、干冰 (3)小于鎂離子和氧離子電荷數(shù)大于鈉離子和氯離子,并且離子半徑氧比氯小,鎂比鈉小 (4)48(5)冰在晶態(tài)時(shí)存在氫鍵,而干冰沒(méi)有,