高中化学04晶体结构Word文件下载.docx

高中化学04晶体结构Word文件下载.docx

《高中化学04晶体结构Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学04晶体结构Word文件下载.docx（26页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

干冰晶体中，二氧化碳分子分布于立方体的每个顶点和每个面心上。

与每个二氧化碳分子最相邻的二氧化碳分子共有_____个。

【答案】12

（2）C60（富勒烯）：

1985年发现，荣获1996年度诺贝尔化学奖

分子中碳原子组成12个五元环和20个六元环，被称为足球烯。

3．分子晶体的特点

（1）由于范德华力很弱，所以分子晶体的熔沸点_____，硬度______。

（2）规律：

对于__________________的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越___，熔沸点越____，硬度也越____。

【答案】较低、较小组成和结构相似、强、高、大

（3）有的分子晶体中，不仅存在分子间作用力，还存在一种氢键。

由于氢键的存在，往往使物质的熔沸点比其他组成和结构相似的物质高。

如水中存在氢键的作用，水的沸点高于硫化氢等。

注意：

构成分子晶体的微粒是分子，分子内部往往存在共价键，分子之间存在分子间作用力。

但分子内有无共价键与能否形成分子晶体无关。

如稀有气体形成的晶体是分子晶体，构成的分子晶体中不存在任何共价键。

四、原子晶体

原子晶体中，构成晶体的微粒是______，原子间通过______的作用，构成了一个坚实的、彼此连结的空间网状的结构。

如：

___________________________________________

（1）金刚石（或晶体硅）

在金刚石晶体中，每个C原子跟另外_____个C原子形成共价键。

同一个C原子形成的4个共价键中，任意2个共价键之间的夹角为______。

由某个C原子相邻的4个C原子构成一个________，而该C原子位于正四面体的中心。

金刚石中，每个C原子上连接4个共价键，但任意1个共价键由2个C原子分享，故每个C原子上相当于连接了4个共价键的1/2。

因此金刚石中C原子与共价键的个数比为_________

（2）二氧化硅

硅原子在正四面体中心，氧原子在正四面体顶点。

二氧化硅中硅原子与共价键的个数比为______，又称为石英、水晶等。

用于制造玻璃、逛到纤维，具有压电性的单晶石英可制超声波元件等。

【答案】原子、共价键、金刚石、硅、二氧化硅、碳化硅

4、109°

28′、正四面体、1:

2.1:

4

3．原子晶体的特点

（1）原子晶体中，原子之间以__________强烈的结合，其熔沸点_______，硬度_______。

（2）原子晶体的熔沸点取决于共价键的强弱，一般共价键的键长越____，键能越______，熔沸点越_______；

【答案】共价键、很高、很大短、大、高

五、金属晶体

金属晶体是由___________和___________构成的。

在金属晶体中，金属阳离子通过金属键的作用相互结合在一起，自由电子在整个晶体内部作自由移动，这决定了金属具有导电、导热和延展性。

2．金属晶体的特点

（1）不同的金属晶体中，金属键的强弱差异非常显著，因而其熔点和硬度的差异很大。

（2）影响因素：

金属阳离子半径越____，金属键越_____；

金属阳离子所带的电荷越____，金属键越_____。

【答案】金属阳离子、自由电子小、强、多、强

六、其他-石墨

层内碳原子以_______结合成六边形，层间碳原子以___________结合。

有____________________的特征。

【答案】共价键、范德华力、金属晶体、原子晶体、分子晶体

【小结】：

性质比较

晶体类型

离子晶体

分子晶体

原子晶体

金属晶体

结构

组成粒子

阴阳离子

分子

原子

金属阳离子和自由电子

粒子间作用

离子键

范德华力

共价键

金属键

物质（从物质的组成上分析）

强碱、金属氧化物及绝大部分的盐

酸、非金属氧化物、气体（包括稀有气体）、有机物及极少部分的盐（如氯化铝、醋酸铅、氯化汞及氯化亚汞等）。

金刚石、硅、二氧化硅、碳化硅

金属

物理性质

熔沸点

较高

低

很高

有高有低

七、物质熔沸点高比较规律

1．不同类型晶体

熔沸点高低规律一般为：

_________________________________________________

【答案】原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。

注：

金属晶体的熔沸点要视情况而定，有的很高，有的很低，不参与比较。

【例1】已知下列晶体的熔点：

NaCl：

801℃、AlF3：

1291℃、AlCl3：

190℃、BCl3：

107℃、Al2O3：

2045℃、CO2：

－56.6℃、SiO2：

1723℃，据此判断下列说法错误的是（）

A．元素和铝组成的晶体中有的是离子晶体

B．以上给出的物质中只有BCl3和CO2是分子晶体

C．同族元素的氧化物可以形成不同类型的晶体

D．不同族元素的氧化物可以形成相同类型的晶体

【答案】B

2．相同类型的晶体熔沸点比较

（1）原子晶体：

取决于共价键的键能和键长；

一般地说，原子半径越____，形成的共价键的键长越____，键能越____，其晶体的熔沸点越____。

如：

___________________________

【答案】小、短、大、高、Si>

SiC>

C（金刚石）

（2）离子晶体：

取决于离子键的强弱；

一般地说，阴阳离子的电荷数越____，离子半径越_____，则离子间的作用就越_____，其离子晶体的熔沸点就越_____。

________________________________________

【答案】多、小、强、高、KF>

KCl>

KI；

NaCl<

MgO

（3）分子晶体：

a．组成和结构相似的物质，其相对分子质量越_____，熔沸点越______（有氢键的分子反常）

如：

【答案】大、高、O2>

N2；

HI>

HBr>

HCl；

H2O>

H2S

b．组成和结构不相似的物质，分子极性越_____，其熔沸点就越_____；

________________________________

【答案】大、高、CO＞N2

c．在同分异构体中，一般地说，支链数越____，熔沸点越____；

_____________________________________

【答案】多、低、正戊烷＞异戊烷＞新戊烷

d．同分异构体的芳香烃及其衍生物，其熔沸点高低顺序是：

__________________________

【答案】邻＞间＞对位化合物

（4）金属晶体：

金属离子半径越____，离子电荷数越____，其金属键越_____，金属的熔沸点越_____。

_______________________________

【答案】小、多、强、高、Na<

Mg<

Al

（5）元素周期表中的规律

a．卤族：

熔沸点逐渐_______；

b．碱金属：

熔沸点逐渐_______。

【答案】升高、降低

3．看物质的状态

在相同条件下：

______________________________

【答案】固态﹥液态﹥气态如：

硫﹥汞﹥氧气

八、电子式的书写

1．离子化合物

①离子化合物电子式的书写（将阴阳离子的电子式组合起来）

氧化钠：

___________________氢氧化钠：

______________________

氯化钠：

___________________过氧化钠：

氯化铵：

__________________氯化镁：

氢化锂：

___________________氮化钠：

_____________________

【答案】

用电子式表示物质时，如果有相同的原子，不能将其合并。

②离子化合物形成过程电子式的书写

MgCl2________________________________________________________________________________________________________________

2．共价化合物或单质

①共价分子电子式的书写

氢气：

_____________________氮气：

_______________________

氯气：

______________________氯化氢：

甲烷：

_____________________二氧化碳：

水：

________________________过氧化氢：

次氯酸：

_________________四氯化碳：

________________________

②共价分子形成过程电子式的书写

HCl___________________________________________________

H2O_____________________________________________________

【答案】H•+

→

③结构式

共价键可用电子式和结构式两种方式表示。

结构式就是用一条短线来表示一对共用电子对，如两成键原子间有两对共用电子对，则用两条短线表示，以此类推。

Cl2：

_____________________H2O：

CO2：

_____________________HClO：

【答案】Cl—ClH-O-HO=C=OH-O-Cl

例题解析

知识点1：

晶体的判断

【例1】根据下表给出的几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法中错误的是（）

NaCl

MgCl2

AlCl3

SiCl4

单质B

熔点

810℃

719℃

180℃

-68℃

2300℃

沸点

1465℃

1418℃

160℃

57℃

2500℃

A．SiCl4是分子晶体B．单质B是原子晶体

C．AlCl3加热能升华D．MgCl2的键的强度比NaCl的大

【难度】★【答案】D

变式1：

（2016虹口一模19）某晶体中同时含有非极性键和极性键，关于该晶体的说法正确的是（）

A．不可能是有机物B．一定是极性分子

C．可能是离子晶体D．一定是分子晶体

【难度】★★【答案】C

变式2：

（2016普陀一模8）下列各组物质均属于分子晶体且均为化合物的是（）

A．NH3、HD、C10H8B．PCl3、CO2、AlCl3

C．SO2、SiO2、P2O5D．CCl4、H2O2、Na2S

【难度】★【答案】B

【方法提炼】

晶体判断：

物质的分类如离子晶体：

强碱、金属氧化物及绝大部分的盐；

分子晶体：

酸、非金属氧化物、气体（包括稀有气体）、有机物及极少部分的盐（如氯化铝、醋酸铅、氯化汞及氯化亚汞等）；

原子晶体较少，只需记下一些代表物即可3物质的熔沸点。

一般分子晶体熔沸点较低，原子晶体和离子晶体熔沸点都较高。

知识点2：

熔沸点高低的判断

【例2】下列物质的熔沸点均是由高到低排列的是（）

①金刚石、晶体硅、碳化硅②MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl

③金刚石、生铁、纯铁、钠④Al＞Mg＞Na

⑤正庚烷、2-甲基己烷、3，3-二甲基戊烷、正丁烷

A．②③④⑤B．③④⑤C．①③④D．②④⑤

右图是部分卤素单质和XX’型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。

试推测ICl的沸点所处的最小范围是（）

A．Cl2至BrCl

B．Br2至IBr

C．BrCl至Br2

D．IBr至I2

【难度】★★【答案】B

参考下表中物质的熔点，回答有关问题。

物质

NaF

NaBr

NaI

KCl

RbCl

CsCl

熔点/℃

995

801

755

651

776

715

646

SiF4

SiBr4

SiI4

GeCl4

SnCl4

PbCl4

-90.2

-70.4

5.2

120.5

-49.5

-36.2

-15.0

（1）钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与_________________有关，随着_________________增大__________________减小，故熔点依次降低。

（2）硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与________________有关，随着______________________增大___________________________增大，故熔点依次升高。

（3）钠的卤化物的熔点比相应的硅卤化物的熔点高得多，这与____________________，因为_________________________________，故前者的熔点远远高于后者。

【难度】★★

（1）离子半径，离子半径，离子键的相互作用

（2）相对分子质量大小，相对分子质量，分子间作用力

首先判断出是哪种晶体类型，然后根据不同类型的判断标准进行判断。

若晶体类型不同，再综合判断。

知识点3：

晶体和化学键

【例3】

（14崇明二模）以下结论可靠的是（）

A．核电荷数大的原子，半径更小B．金属键强的金属，化学活动性更强

C．共价键强的化合物，沸点更高D．容易升华的固体，不会是离子晶体

（14黄埔二模）元素之间通过不同的化学键可以组成不同的晶体和化合物。

有关化学键与晶体的说法正确的是（）

A．两种元素组成的分子中一定只有极性键

B．熔融状态时能导电的化合物一定是离子晶体

C．非金属元素组成的化合物一定是共价化合物

D．分子晶体的熔沸点随着共价键的增强而升高

（14闵行二模）有关物质结构的叙述中，正确的是（）

A．只含有共价键的物质不一定是共价化合物

B．由电子定向移动而导电的物质一定是金属晶体

C．有键能很大的共价键存在的物质熔沸点一定很高

D．原子晶体中只存在非极性共价键

【难度】★★【答案】A

【方法提炼】该部分知识涉及了很多上节课的知识，在做此类题之前可以先回顾下上节课的主要知识点，然后再进行判断。

知识点4：

根据代表物综合考察晶体

【例4】

（2016崇明一模11）北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质熔融状态下能导电。

下列有关分析正确的是（）

A．K3C60和C60中都含有共价键B．K3C60中，阴、阳离子数之比为

C．K3C60是离子晶体，C60是原子晶体D．C60与12C互为同素异形体

【难度】★【答案】A

（2016黄浦一模4）氮氧化铝（AlON）属于原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述

错的是（）

A．AlON和石英的化学键类型相同B．电解熔融AlON可得到A

l

C．AlON的N元素化合价为-1D．AlON和石英晶体类型相同

（2015长宁一模12）最近有科学家成功地在高压下将CO2转化具有类似SiO2结构的原子晶体，下列关于CO2的原子晶体说法正确的是（）

A．在一定条件下，CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化

B．CO2的原子晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质和化学性质

C．在CO2的原子晶体中，每个C原子周围结合4个O原子,每个O原子跟两个C原子相结合

D．CO2的原子晶体和分子晶体组成相同，实际上是同一种物质

认真审题，找出题设中的关键性字眼，然后再结合不同晶体的代表物进行做题。

知识点5：

综合运用题

【例5】下图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一部分。

（1）其中代表金刚石的是（填编号字母，下同）________，其中每个碳原子与______个碳原子最近且距离相等。

金刚石属于__________晶体。

（2）其中代表石墨的是___________，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为_________个。

（3）其中表示NaCl的是_________，每个Na+周围与它最近且距离相等的Na+有_________个。

（4）代表CsCl的是_______，它属于______晶体，每个Cs+与_______个Cl-紧邻。

（5）代表干冰的是_______，它属于_______晶体，每个CO2分子与______个CO2分子紧邻。

（6）上述五种物质的熔点由高到低的顺序为____________________________。

【难度】★★【答案】

（1）D、4、原子

（2）E、2（3）A、12

（4）C、离子、8（5）B、分子、12（6）石墨＞金刚石＞NaCl＞CsCl＞干冰

有下列八种晶体：

A．水晶B．冰醋酸C．氧化镁D．白磷E．晶体氩F．氯化铵G．铝H．金刚石

（1）属于原子晶体的是____，属于分子晶体的是____，属于离子晶体的是____，属于金属晶体的是____。

（用字母表示，下同）

（2）由极性分子构成的晶体是___，含有共价键的离子晶体是_____，属于分子晶体的单质___。

（3）在一定条件下能导电而不发生化学变化的是____，受热熔化后化学键不发生变化的是_______，需克服共价键的是________，需要克服离子键的是：

_____，既克服离子键，又克服共价键的是____。

（1）AH、BDE、CF、G

（2）B、F、DE（3）G、BD、AH、C、F

（浦东三模）现有部分短周期主族元素的有关信息，如下表：

元素编号

T

X

Y

Z

W

元素的性质或原子结构情况

短周期主族元素中原子半径最大

最外层上的电子数比次外层少1个且单质是气体

核外共有13种运动状态不同的电子

若低温蒸发液态空气，因其沸点较低可先获得它的单质

核外有5种不同能量的电子且其中有两个未成对的电子

（1）Y的最外层电子排布式是___________________，它的单质与碳生成的化合物与水反应生成甲烷和白色沉淀。

写出该反应的化学方程式_______________________________________。

（2）元素T的单质与水反应的离子方程式是_________________________________________，

在短周期主族元素中，X元素与其相邻元素的原子半径从小到大的顺序是__________________

（写元素符号）。

（3）W形成的一种单质，其式量为256，易溶于CS2，该单质的化学式为_________，它属于__________晶体（写晶体类型）。

（4）右图为Z元素所在周期气态氢化物R-H键的键能大小，则该周期元素气态氢化物键能大小与键长的关系为_________________________

___________________________________________________________

（用文字简述）。

【难度】★★【答案】

（1）3s23p1Al4C3+12H2O→4Al（OH）3+3CH4↑

（2）2Na+2H2O→2Na++2OH-+H2↑；

F、Cl、S（3）S8，分子；

（4）除CH4外，键长减小，键能增大

此类题综合度较高，做之前可就每题所涉及的主要知识点回顾下，再进行做题。

1．下列关于晶体的说法中，正确的是（）

A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子

B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子

C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高

D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低

2．下列各组晶体中，晶体类型相同，化学键类型也相同的是（）

A．SO3和SiO2B．CO2和I2C．NaCl和HClD．K和KCl

3．下列关于物质结构的说法中，正确的是（）

A．物理变化中可能有化学键被破坏

B．由原子直接构成的晶体一定是原子晶体

C．含有离子的晶体一定是离子晶体

D．含有阴阳离子的物质中不一定存在离子键

【难度】★【