晶體的類型和性質(zhì)單元總結(jié)

1．四種基本晶體類型

分類

晶體質(zhì)點(diǎn)間作用力

物理性質(zhì)

熔化時(shí)的變化

代表物

離子晶體

 

 

 

 

原子晶體

 

 

 

 

分子晶體

 

 

 

 

金屬晶體

 

 

 

 

混合型晶體

 

 

 

 

  要求：

物理性質(zhì)應(yīng)從熔、沸點(diǎn)、硬度、導(dǎo)電性等方面展開并回答。

熔化時(shí)的變化應(yīng)從化學(xué)鍵或分子間作用力的破壞，以及破壞后成為的粒子來回答。

代表物應(yīng)從物質(zhì)的分類來回答，不能回答一些具體的物質(zhì)。

 2．四種基本晶體類型的判斷方法

 (1)從概念，物質(zhì)分類上看，由__________組成，通過_________和_________強(qiáng)烈相互作用而形成的晶體為金屬晶體。

 構(gòu)成晶體質(zhì)點(diǎn)為_________，這些質(zhì)點(diǎn)間通過_________間作用力，而形成的晶體為分子晶體。共價(jià)化合物一般為_________晶體，但SiO₂、SiC為_________晶體；離子化合物一定為_________晶體

(2)由晶體的物理性質(zhì)來看

 ①根據(jù)導(dǎo)電性，一般地：熔融或固態(tài)時(shí)都不導(dǎo)電的是_________晶體或_________晶體，熔融或固態(tài)都能導(dǎo)電的為_________晶體；固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，熔化或溶于水時(shí)能導(dǎo)電的一般為 _________晶體；液態(tài)、固態(tài)、熔融都不能導(dǎo)電，但溶于水后能導(dǎo)電的晶體是_________晶體。一種稱為過渡型或混合型晶體是_________，該晶體_________導(dǎo)電

  ②根據(jù)機(jī)械性能：具有高硬度，質(zhì)脆的為_________晶體，較硬且脆的為_________晶體，硬度較差但較脆的為 _________晶體，有延展性的為_________晶體。

    ③根據(jù)熔、沸點(diǎn)：_________晶體與_________晶體高于 _________晶體。_________晶體熔沸點(diǎn)有的高，有的低。

    3．典型晶體的粒子數(shù)

物質(zhì)

晶型

重復(fù)單位幾何形狀

粒子數(shù)

NaCl

 

 

每個(gè)Cl^- 周圍與它最近等距的Na⁺有______個(gè)

CsCl

 

立方體

每個(gè)Cs⁺(Cl^-)等距的Cl^-(Cs⁺)有______個(gè)

金剛石

 

 

最小環(huán)上有______個(gè)C原子

石墨

 

 

每個(gè)六邊形獨(dú)占______個(gè)C原子

SiO₂

 

硅氧四面體

最小環(huán)上有______個(gè)原子

干冰CO₂

 

面心立方

等距相鄰有______個(gè)CO₂分子

 

    4．四種晶體熔、沸點(diǎn)對(duì)比規(guī)律

    ①離子晶體：結(jié)構(gòu)相似且化學(xué)式中各離子個(gè)數(shù)比相同的離子晶體中，離子半徑小(或陰、陽離子半徑之和越小的)，鍵能越強(qiáng)的熔、沸點(diǎn)就越高。如NaCl、 NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸點(diǎn)依次降低。

    離子所帶電荷大的熔點(diǎn)較高。如：MgO熔點(diǎn)高于 NaCl

    ②分子晶體：在組成結(jié)構(gòu)均相似的分子晶體中，式量大的分子間作用力就大熔點(diǎn)也高。如：F₂、Cl₂、 Br₂、I₂和HCl、HBr、HI等均隨式量增大。熔、沸點(diǎn)升高。但結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，有氫鍵存在熔、沸點(diǎn)較高。

    ③原子晶體：在原子晶體中，只要成鍵原子半徑小，鍵能大的，熔點(diǎn)就高。如金剛石、金剛砂(碳化硅)、晶體硅的熔、沸點(diǎn)逐漸降低。

    ④金屬晶體：在元素周期表中，主族數(shù)越大，金屬原子半徑越小，其熔、沸點(diǎn)也就越高。如ⅢA的Al， ⅡA的Mg，IA的Na，熔、沸點(diǎn)就依次降低。而在同一主族中，金屬原子半徑越小的，其熔沸點(diǎn)越高。

 

 

第一單元測試

一、選擇題

1．含有非極性鍵的離子化合物是    (  )

    A．C₂H₂    B．Na₂O₂

    C．(NH₄)₂S    D．CaC₂    

2．下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序正確的是    (  )

    A．金剛石，晶體硅，二氧化硅，碳化硅  

    B．Cl₄>CBr₄>CCl₄>CH₄

    C．MgO>H₂0>0₂>N₂   

    D．金剛石>生鐵>純鐵>鈉    

3．有下列兩組命題

A組

B組

Ⅰ．H—I鍵鍵能大于H—Cl鍵鍵能

①HI比HCI穩(wěn)定

Ⅱ．H—I鍵鍵能小于H—C1鍵鍵能

②HCl比HI穩(wěn)定

Ⅲ．HI分子間作用力大于HCl分子間作用力

③HI沸點(diǎn)比HCl高

Ⅳ．HI分子間作用力小于HCl分子間作用力

④HI沸點(diǎn)比HCl低

B組中命題正確，且能用A組命題加以正確解釋的是   

  A.Ⅰ①    B．Ⅱ②

  C．Ⅲ③    D．Ⅳ④

4．據(jù)報(bào)道，科研人員應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)模擬出類似C₆₀的物質(zhì)N₆₀，試推測出該物質(zhì)不可能具有的性質(zhì)是

  A．N₆₀易溶于水 

  B．穩(wěn)定性，N₆₀<N₂

  C.等物質(zhì)的量分解吸收的熱量N₆₀>N₂

  D．熔點(diǎn)N₆₀<N₂   

5．下列說法正確的是(N_A為阿伏加德羅常數(shù))(   )

  A．124 g P₄含有p—P鍵的個(gè)數(shù)為4NA   

  B．12 g石墨中含有C—C鍵的個(gè)數(shù)為1．5N_A

  C．12 g金剛石中含有C—C鍵的個(gè)數(shù)為2N_A   

  D．60gSi0₂中含Si—O鍵的個(gè)數(shù)為2N_A

6．某固體僅由一種元素組成，其密度為5g·cm^-3。用 x射線研究該固體的結(jié)構(gòu)表明：在棱長為1×10^-7cm的立方體中含有20個(gè)原子，則此元素的相對(duì)原子質(zhì)量最接近    (    )

  A．32    B．65   C．120    D．150

7．下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間的相

  互作用屬于同種類型的是    (  )

  A，食鹽和蔗糖熔化

  B．鈉和硫熔化   

  C．碘和干冰升華

  D．二氧化硅和氧化鈉熔化

8，下列化學(xué)式能真實(shí)表示物質(zhì)分子組成的是(  )

  A．NaOH    B．S0₃

  C．CsCl    D．Si0₂

9．關(guān)于晶體的下列說法正確的是    (    )

  A．只要含有金屬陽離子的晶體就一定是離子晶體

  B．離子晶體中一定含金屬陽離子

  C．在共價(jià)化合物分子中各原子都形成8電子結(jié)構(gòu)

  D．分子晶體的熔點(diǎn)不一定比金屬晶缽熔點(diǎn)低

10．由鈉和氧組成的某種離子晶體中陰離子只有0^2-

  和O₂^2-(過氧離子)。在此晶體中氧元素和鈉元質(zhì)量之比是48:92，其中O^2-和O₂^2-的物質(zhì)的量之比為    (    )

  A 2:1    B 1:1  C 1:2   D 1:3

11．下列數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)(  ) 

Na₂O

NaCl

AlF₃

AlCl₃

920

801

1291

190

BCl₃

Al₂O₃

CO₂

SiO₂

-107

2073

-57

1723

  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BCl3和干冰是分子晶體

  C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體

  D．不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體

12．非整數(shù)比化合物Fe0.95O具有NaCl晶體結(jié)構(gòu)，由于n(Fe)∶n(O)<1，所以晶體結(jié)構(gòu)存在缺陷，在Fe0.95O中+3價(jià)Fe總鐵量的    (    )

  A．10％    B．85％

  C．10．5％    D．89．5％

13，在40GPa高壓下，用激光器加熱到1 800 K時(shí)，人們成功制得了原子晶體干冰，下列推斷正確的是

  A．原子晶體干冰有很高的熔、沸點(diǎn)，有很大的硬度

  B．原子晶體干冰易氣化，可用作致冷劑

  C．原子晶體干冰硬度大，可用于耐磨材料

  D．每摩原子晶體干冰中含2mol C—O鍵 

14．已知NaCl的摩爾質(zhì)量為58．5 g·mol^-1，食鹽晶體的密度為ρg·cm^-3，若下圖中Na+與最鄰近的Cl^-的核間距離為a cm，那么阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為    (    )

A.     B.      C.       D.

15.下列敘途中肯定正確的是      (    )

  A．在離子晶體中不可能存在非極性鍵

  B．在共價(jià)化合物的分子晶體中不可能存在離子鍵

  C．全由非金屬元素組成的化合物一定是共價(jià)化合物

  D．直接由原子構(gòu)成的晶體一定是原子晶體

16．參考14題圖，若已知晶體中最近的Na⁺與C1^-核間距離為a cm，氯化鈉的式量為M；N_A為阿伏加德羅常數(shù)，則NaCl晶體的密度(單位：g·cm^-3)

A.      B.       C.       D.

17．組成晶體的質(zhì)點(diǎn)(分子、原子、離子)以確定的位置在空間作有規(guī)則排列，具有一定幾何形狀的空間格子，稱為晶格，晶格中能代表晶體結(jié)構(gòu)特征的最小重復(fù)單位稱為晶胞。在冰晶

石(Na₃AlF₆)晶胞

中，AlF₆^3-占據(jù)的位置相當(dāng)于NaCl晶胞中C1^-占據(jù)的位置，則冰晶石晶胞中含有的原子數(shù)與食鹽晶胞中含有的原子數(shù)之比為    (    )

    A．2:1    B．3:2

    C．5:2    D．5:1 

18．下列各項(xiàng)所述的數(shù)字不是6的是    (    )

    A．在NaCl晶體中，與一個(gè)Na+最近的且距離相等的Cl-的個(gè)數(shù)

    B．在金剛石晶體中，最小的環(huán)上的碳原子個(gè)數(shù)

    C．在二氧化硅晶體中，最小的環(huán)上的原子個(gè)數(shù)

    D．在石墨晶體的片層結(jié)構(gòu)中，最小的環(huán)上的碳原子個(gè)數(shù)

19．最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦(Ti)原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，分子模型如右圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是    (    )

 

  A．TiC    B．Ti₂C₃

  C．Ti₁₄C₁₃    D．Ti₄C₇

  20．科學(xué)家最近又發(fā)現(xiàn)了一種新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷與水分子的結(jié)晶水合物(CH₄·nH₂0)。其形成：埋于海底地層深處的大量有機(jī)質(zhì)在缺氧環(huán)境中，厭氧性細(xì)菌把有機(jī)質(zhì)分解，最后形成石油和天然氣(石油氣)，其中許多天然氣被包進(jìn)水分子中，在海底的低溫與高壓下形成了類似冰的透明晶體，這就是“可燃冰”。又知甲烷同C0₂一樣也是溫室氣體。這種可燃冰的晶體類型是    (    )

    A．離子晶體    B．分子晶體

    C．原子晶體    D．金屬晶體

二、填空題

21．(1)石英晶體的平面示意圖如下圖所示，實(shí)際上是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中硅氧原子個(gè)數(shù)比為_______________________  

 

 

 

 

 

(2)SiO₄^4-離子結(jié)構(gòu)可用圖表示 ，在聚硅酸根離子Si₂O₇^6-中只有硅氧鍵，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)是_____________

22．金晶體是面心立方體,立方體的每個(gè)面5個(gè)金原子緊密堆砌(如圖其余各面省略)，金原子半徑為1．44×10^-10 m，求

  (1)金晶體中最小的一個(gè)立方體含有__________個(gè)金屬原子。

  (2)金的密度為_________g·cm^-3。

23．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測定阿伏加德羅常數(shù)的手段越來越多，測定精確度也越來越高。現(xiàn)有一簡單可行的測定方法，具體步驟如下：①將固體食鹽研細(xì)，干燥后，準(zhǔn)確稱取m g NaCl固體并轉(zhuǎn)移到定容儀器A中  ②用滴定管向儀器A中加苯，并不斷振蕩，繼續(xù)加苯至A儀器的刻度線，計(jì)算出NaCl固體的體積為V mL回答下列問題：

 

 

  (1)步驟①中A儀器最好用 _____________(填儀器名稱)   (2)能否用膠頭滴管代替步驟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晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，經(jīng)X射線衍射測得晶胞中最鄰近的Na⁺和C1^-平均距離為acm，則利用上述方法測得的阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式為N_A=_____________。

    (5)納米材料的表面原子占總原子數(shù)的比例極大，這是它具有許多特殊性質(zhì)的原因，假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好等于氯化鈉晶胞的大小和形狀，則這種納米顆粒的表面原子占總原子數(shù)的百分比為_____________。

    研究離子晶體，�？疾煲砸粋�(gè)離子為中心時(shí)，其周圍不同距離的離子對(duì)它的吸引或排斥的靜電作用力。設(shè)氯化鈉晶體中鈉離子跟離它最近的氯離子之間的距離為d，以鈉離子為中心，則：

    (1)第二層離子有 _____________個(gè)，離中心離子的距離為_____________，它們是_____________離子。 (2)已知在晶體中Na+離子的半徑為116p m，C1-離子的半徑為167p m，它們?cè)诰�體中是緊密接觸的。求離子占據(jù)整個(gè)晶體空間的百分?jǐn)?shù)。

 

 

第一單元  單元測試答案

    一、選擇題

    1.BD  2.BC  3.BC  4.AD  5.BC  6.D  7.C 8.B  9.D  10.B  11.B  12.C  13.AC  14.D  15.B 16.C  17.D  18.C  19.C  20.B

  二填空題

21.(1)1:2

(2)

22(1)4  (2)19.36 g·cm^-3

23.(1)容量瓶

    (2)不能，因?yàn)楸綖榱己玫挠袡C(jī)溶劑，可以溶解膠頭滴管的膠頭部分

    (3)不能  因?yàn)镹aCl溶于水

    (4)

    (5)26∶27   

    24.(1)12       鈉

    (2)57.5％