1、高中化学最新人教版必修最新人教版必修+选修选修+复习复习课件课件第39讲晶体结构与性质第十二章物质结构与性质(选考)考纲要求1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。3.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。4.了解分子晶体结构与性质的关系。5.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与 性质的关系。6.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质，了解金属晶体常见的堆积方式。7.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。考点一晶体常识考点三突破五类
2、晶体模型考点二晶体的组成和性质内容索引考能提升探究高考明确考向课时作业考点一晶体常识1.晶体与非晶体晶体与非晶体知识梳理 晶体非晶体结构特征结构微粒 排列结构微粒 排列性质特征自范性_ _ 熔点_ _ 异同表现_ _ 二者区别方法间接方法看是否有固定的_科学方法 对固体进行_实验周期性有序无序有无固定不固定各向异性各向同性X-射线衍射熔点2.得到晶体的途径得到晶体的途径(1)物质凝固。(2)物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。(3)溶质从溶液中 。3.晶胞晶胞(1)概念描述晶体结构的 。(2)晶体中晶胞的排列无隙并置无隙：相邻晶胞之间没有 。并置：所有晶胞 排列、相同。熔融态气态析出基本单元任何
3、间隙平行取向1.正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)冰和碘晶体中相互作用力相同()(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列()(3)凡有规则外形的固体一定是晶体()(4)固体SiO2一定是晶体()(5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块()(6)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”()(7)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X-射线衍射实验()深度思深度思考考2.如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与y的个数比是_，乙中a与b的个数比是_，丙中一个晶胞中有_个c离子和_个d离子。4答案解析211143.下图为离子晶体空间构型示意图：(阳离子，阴离子
4、)以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：A_、B_、C_。答案解析MNMN3MN2解题探究题组一认识各类晶胞题组一认识各类晶胞1.下图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为2价，G为2价，则Q的化合价为_。答案解析R、G、Q的个数之比为142，则其化学式为RQ2G4。由于R为2价，G为2价，所以Q为3价。3价 2.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是A.394 B.142C.294 D.384答案解析A粒子数为 ；B粒子数为 ；C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比为142。3.已知镧镍合金LaNin的晶胞结构如下图，则LaN
5、in中n_。答案解析所以n5。54.Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如下图所示。则该化合物的化学式为_。答案解析CuH根据晶胞结构可以判断：Cu()：36；H()：6 136，所以化学式为CuH。5.(1)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为_。答案解析每个Mg周围有6个B，而每个B周围有3个Mg，所以其化学式为MgB2。MgB2(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。下图是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为_。答案解析从图可看
6、出，每个 单元中，都有一个B和一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别被两个结构单元共用，所以BO1(12/2)12，化学式为 。6.已知下图所示晶体的硬度很可能比金刚石大，且原子间以单键结合，试根据下图确定该晶体的化学式为_。答案B3A4题组二晶胞的密度及微粒间距离的计算题组二晶胞的密度及微粒间距离的计算7.Cu与F形成的化合物的晶胞结构如下图所示，若晶体密度为a gcm3，则Cu与F最近距离为_pm。(阿伏加德罗常数用NA表示，列出计算表达式，不用化简；图中为Cu，为F)答案解析设晶胞的棱长为x cm，F：4，其化学式为CuF。ax3NA4M(CuF)，最短距离为小立方体体对角线的一半，8
7、.如图为Na2S的晶胞，该晶胞与CaF2晶胞结构相似，设晶体密度是 gcm3，试计算Na与S2的最短距离为_ cm(阿伏加德罗常数用NA表示，只写出计算式)。答案解析其个数之比为12，所以代表S2，代表Na。设晶胞边长为a cm，则a3NA478反思归反思归纳纳晶胞计算的思维方法晶胞计算的思维方法(1)晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一，也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题，一是要掌握晶体“均摊法”的原理，二是要有扎实的立体几何知识，三是要熟悉常见晶体
8、的结构特征，并能融会贯通，举一反三。(2)“均摊法”原理特别提醒特别提醒在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。(3)晶体微粒与M、之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；1个晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的体积，为晶胞的密度)，则1 mol晶胞的质量为a3NA g，因此有xMa3NA。考点二晶体的组成和
9、性质1.四类晶体的比较四类晶体的比较知识梳理类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子_ _ _ _ _ 粒子间的相 互作用力_ _ _ _ 分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子分子间作用力 共价键金属键离子键较小很大很大很小较大熔、沸点_ _ 有的 ，有的 _ _ 溶解性 相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶 大多数易溶于 水等极性溶剂导电、导热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性，个别为半导体电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电较低很高很高很低较高物质类别及举例所有非金属氢化物(如水、硫化氢)、部分非金属单质(如卤素X2)、部分非金属氧化物(如CO2、SO2)、几乎
10、所有的酸、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)2.离子晶体的晶格能离子晶体的晶格能(1)定义气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：。(2)影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越 。离子的半径：离子的半径越 ，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系 晶格能越大，形成的离子晶体越 ，且熔点越高，硬度越 。kJmol1大小稳定大1.正误判断，正确的打“”，错误的打“”(
11、1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子()(2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子()(3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高()(4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低()(5)离子晶体一定都含有金属元素()(6)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体()(7)原子晶体的熔点一定比离子晶体的高()(8)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高()深度思深度思考考2.在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石，晶体氩。(1)其中只含有离子键的离子晶体是_。(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离
12、子晶体是_。(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_。(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_。(5)其中含有极性共价键的非极性分子是_。(6)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是_。(7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是_。NaCl、Na2SNaOH、(NH4)2S(NH4)2SNa2S2CO2、CCl4、C2H2C2H2H2O2答案答案答案答案答案答案答案(8)其中含有极性共价键的原子晶体是_。(9)不含共价键的分子晶体是_，只含非极性键的原子晶体是_。SiO2、SiC晶体氩晶体硅、金刚石答案答案1.分析下列物质的物理性质，判断其晶体
13、类型。(1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200，熔融态不导电：_。(2)溴化铝，无色晶体，熔点98，熔融态不导电：_。(3)五氟化矾，无色晶体，熔点19.5，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：_。(4)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电：_。(5)SiI4：熔点120.5，沸点287.4，易水解：_。(6)硼：熔点2 300，沸点2 550，硬度大：_。(7)硒：熔点217，沸点685，溶于氯仿：_。(8)锑：熔点630.74，沸点1 750，导电：_。原子晶体分子晶体分子晶体离子晶体分子晶体原子晶体分子晶体金属晶体答案解析解题探究题组一晶体类型的判断题组一晶体类型的判断晶体的熔点高低、熔融态能
14、否导电及溶解性等性质相结合是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。原子晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或其水溶液都能导电。原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。金属晶体能导电。2.现有几组物质的熔点()数据：A组B组C组D组金刚石：3 550 Li：181 HF：83 NaCl：801 硅晶体：1 410 Na：98 HCl：115 KCl：776 硼晶体：2 300 K：64 HBr：89 RbCl：718 二氧化硅：1 72
15、3 Rb：39 HI：51 CsCl：645 据此回答下列问题：(1)A组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是_。A组熔点很高，为原子晶体，是由原子通过共价键形成的。答案解析原子共价键(2)B组晶体共同的物理性质是_(填序号)。有金属光泽导电性导热性延展性B组为金属晶体，具有四条共性。答案解析(3)C组中HF熔点反常是由于_。HF中含有分子间氢键，故其熔点反常。HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)答案解析(4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电D组属于离子晶体，具有两条性质。答案解析(5)D 组
16、 晶 体 的 熔 点 由 高 到 低 的 顺 序 为N a C l K C l R b C l C s C l，其 原 因 为_。D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。答案解析D组晶体都为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高解题指解题指导导晶体类型的晶体类型的5种判断方法种判断方法(1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微
17、粒间的作用是金属键。(2)依据物质的分类判断金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。金属单质是金属晶体。(3)依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点较高。原子晶体的熔点很高。分子晶体的熔点低。金属晶体多数熔点高，但也有少数熔点相当低。(4)依据导电性判断离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。原子晶体一般为非导体。分子晶体为
18、非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。金属晶体是电的良导体。(5)依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大、硬而脆。原子晶体硬度大。分子晶体硬度小且较脆。金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。注意注意(1)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。(2)石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.421010 m，比金刚石中碳碳共价键的键长(键长为1.541010 m)短，所以熔、沸点高于金刚石。(3)AlCl3晶体中虽含有金属元素，但属于分子晶体，熔、沸点低(熔点190)。
19、(4)合金的硬度比其成分金属大，熔、沸点比其成分金属低。题组二晶体熔、沸点的比较题组二晶体熔、沸点的比较3.下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述中，正确的是A.Cl2I2B.SiCl4CCl4C.NH3PH3D.C(CH3)4CH3CH2CH2CH2CH3A、B项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔、沸点高；C项属于分子结构相似的情况，但存在氢键的熔、沸点高；D项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的情况，支链少的熔、沸点高。答案解析 4.离子晶体熔点的高低取决于晶体中晶格能的大小。判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是A.KClNaClBaOCaOB
20、.NaClKClCaOBaOC.CaOBaONaClKClD.CaOBaOKClNaCl离子晶体中，晶格能越大，晶体熔、沸点越高；离子所带电荷总数越多，半径越小，晶格能越大。答案解析 5.下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是O2、I2、HgCO、KCl、SiO2Na、K、RbNa、Mg、AlA.B.C.D.答案解析 中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故错；中SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，故正确；中Na、K、Rb价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故错；中Na、Mg、Al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔
21、点逐渐升高，故正确。分类比较晶体的熔、沸点分类比较晶体的熔、沸点(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，如汞、镓、铯等熔、沸点很低，金属晶体一般不参与比较。(2)原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石石英碳化硅硅。思维建思维建模模(3)离子晶体一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。(4)分子晶体分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键 的 分 子 晶
22、体，熔、沸 点 反 常 的 高。如H2OH2TeH2SeH2S。组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4GeH4SiH4CH4，F2Cl2Br2I2。组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CON2，CH3OHCH3CH3。同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如：CH3CH2CH2CH2CH3 。考点三突破五类晶体模型1.原子晶体原子晶体(金刚石和二氧化硅金刚石和二氧化硅)知识梳理(1)金刚石晶体中，每个C与另外 个C形成共价键，CC 键之间的夹角是10928，最小的环是 元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有 mo
23、l。(2)SiO2晶体中，每个Si原子与 个O成键，每个O原子与 个硅原子成键，最小的环是 元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是 原子，1 mol SiO2中含有 mol SiO键。4六242十二Si42.分子晶体分子晶体(1)干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有 个。(2)冰的结构模型中，每个水分子与相邻的 个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成 mol“氢键”。12423.离子晶体离子晶体(1)NaCl型：在晶体中，每个Na同时吸引 个Cl，每个Cl同时吸引 个Na，配位数为 。每个晶胞含 个Na和 个Cl。(2)CsCl型：在晶体中，每个Cl吸引
24、 个Cs，每个Cs吸引 个Cl，配位数为 。666448884.石墨晶体石墨晶体石墨层状晶体中，层与层之间的作用是 ，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是 ，C原子采取的杂化方式是 。分子间作用力2sp25.常见金属晶体的原子堆积模型常见金属晶体的原子堆积模型结构型式常见金属配位数晶胞面心立方最密堆积Cu、Ag、Au12体心立方堆积 Na、K、Fe8六方最密堆积Mg、Zn、Ti12特别提醒特别提醒(1)判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。如NaCl晶体中，Na周围的Na数目(Na用“”表示)：每个面上有4个，共计12个。(2)常考的几种晶体主要有干冰、冰、金刚石、SiO
25、2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟悉以上代表物的空间结构。当题中信息给出与某种晶体空间结构相同时，可以直接套用某种结构。1.正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)在金属钠形成的晶体中，每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有8个()(2)在NaCl晶体中，每个Na周围与其距离最近的Na有12个()(3)在CsCl晶体中，每个Cs周围与其距离最近的Cl有8个()(4)金属镁形成的晶体中，每个镁原子周围与其最近的镁原子有6个()深度思深度思考考2.在晶体模型中，金刚石中的“棍”和干冰中的“棍”表示的意义一样吗？分子晶体中有化学键吗？答案不一样，金刚石中表示的是CC共价键，而干冰中的“棍
26、”表示分子间作用力；分子晶体中多数含有化学键(如CO2中的C=O键)，少数则无(如稀有气体形成的晶体)。3.下 列 排 列 方 式 中：A.A B C A B C A B CB.ABABABABABC.ABBAABBAD.ABCCBAABCCBA，属于镁型堆积方式的是_；属于铜型堆积方式的是_。答案BA解题探究题组一强化记忆晶体结构题组一强化记忆晶体结构1.判断下列物质的晶胞结构，将对应序号填在线上。(1)干冰晶体 ；(2)氯化钠晶体 ；(3)金刚石 ；(4)碘晶体 ；(5)氟化钙 ；(6)钠 ；(7)冰晶体 ；(8)水合铜离子 ；(9)H3BO3晶体 ；(10)铜晶体 。答案答案答案答案答案
27、答案答案答案答案答案2.碳的第三种同素异形体金刚石，其晶胞如图丁所示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图_(从AD图中选填)。答案题组二晶胞中原子半径及空间利用率的计算题组二晶胞中原子半径及空间利用率的计算3.用晶体的X-射线衍射法对Cu的测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方最密堆积(如下图)，已知该晶体的密度为9.00 gcm3，晶胞中该原子的配 位 数 为 _ _ _；C u 的 原 子 半 径 为_cm(阿伏加德罗常数为NA，要求列式计算)。12答案解析设晶胞的边长为a cm，则a3NA4
28、644.2016全国卷，37(5)GaAs的熔点为1 238，密度为 gcm3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_，Ga与As以_键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa gmol1和MAs gmol1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。原子晶体答案解析共价GaAs的熔点很高，则其晶体类型为原子晶体，Ga和As以共价键键合。由晶胞结构可知一个晶胞中含有As、Ga原子的个数均为4个，则晶胞的体积为 4，又知二者的原子半径分别为rGa pm和rAs pm，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为练后反练后反思
29、思晶体结构的相关计算晶体结构的相关计算(1)晶胞质量晶胞占有的微粒的质量晶胞占有的微粒数 。(3)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a，原子半径为r)面对角线长 a。体对角线长 a。体心立方堆积4r a面心立方堆积4r a。考能提升探究高考探究高考 明确考明确考向向1.2016全国卷，37(6)晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0,0,0)；B为(，0，)；C为(，0)。则D原子的坐标参数为_。答案解析123456789 10 11由Ge单晶晶胞结构示意图，可知D原子与A原子及位于3个相邻面面心的
30、3个原子构成了正四面体结构，D原子位于正四面体的中心，再根据A、B、C三个原子的坐标参数可知D原子的坐标参数为 。123456789 10 11晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a565.76 pm，其密度为_gcm3(列出计算式即可)。答案解析123456789 10 11由锗单晶的晶胞结构示意图，可知该晶胞中位于顶点的有8个原子，位于面心的有6个原子，位于内部的有4个原子，则一个晶胞中所含有的锗原子个数为8 6 48，再由晶胞参数可知该晶胞的边长为565.76 pm的正方体，则其密度为 gcm3。123456789 10 112.2016全国卷，37(4)某镍白铜合金的
31、立方晶胞结构如图所示。答案解析晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。31根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为6 3，镍原子的个数为8 1，则铜和镍的数量比为31；123456789 10 11 若 合 金 的 密 度 为 d g c m 3，晶 胞 参 数 a _nm。答案解析根据上述分析，该晶胞的组成为Cu3Ni，若合金的密度为d gcm3，根据 ，则晶胞参数a 107 nm。123456789 10 113.2016全国卷，37(4)GaF3的熔点高于1 000，G a C l3的 熔 点 为 7 7.9 ，其 原 因 是_。GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体答案123456789 10
32、114.(2016四川理综，8)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：(1)R基态原子的电子排布式是_，X和Y中电负性较大的是_(填元素符号)。答案解析1s22s22p63s1(或Ne3s1)Cl123456789 10 11M基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4，为氧元素，R为钠元素，X的原子序数大于R，为硫元素，则Y为氯元素，Z基态原子的核外电子排布式为Ar3d54s1，
33、为24号元素铬。11号元素钠的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1。同一周期元素，随原子序数递增，电负性增大，Cl的电负性强于S。123456789 10 11(2)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是_。答案解析H2S分子间不存在氢键，H2O分子间存在氢键，所以H2O的沸点高于H2S。H2S分子间不存在氢键，H2O分子间存在氢键(3)X与M形成的XM3分子的空间构型是_。SO3的价层电子对数为3，无孤电子对，为平面三角形。平面三角形答案解析123456789 10 11(4)M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示，则图中黑球代表的离子是_(填离子符号
34、)。答案解析Na2S晶胞中黑球个数为8，白球个数为8 6 4，所以黑球表示Na。Na123456789 10 11(5)在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M的一种氢化物，Z被还原为3价，该反应的化学方程式是_。答案解析6价铬中K2Cr2O7 呈橙色，将H2O2氧化为O2，自身被还原为Cr2(SO4)3，注意溶液呈酸性，配平。3 H2O2K2Cr2O74H2SO4=3O2K2SO4Cr2(SO4)37H2O123456789 10 115.(2016海南，19)M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下
35、列问题：(1)单质M的晶体类型为_，晶体中原子间通过_作用形成面心立方密堆积，其中M原子的配位数为_。答案金属晶体金属键12(2)元素Y基态原子的核外电子排布式为_，其同周期元素中，第一电离能最大的是_(写元素符号)。元素Y的含氧酸中，酸性最强的是_(写化学式)，该酸根离子的立体构型为_。答案1s22s22p63s23p5HClO4Ar正四面体123456789 10 11(3)M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为_，已知晶胞参数a0.542 nm，此晶体的密度为_gcm3。(写出计算式，不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是_。此
36、化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_。CuClCu(NH3)42Cu可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子)答案123456789 10 116.2015全国卷，37(4)(5)碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于_晶体。答案分子123456789 10 11(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：答案3在石墨烯晶体中，每个C原子连接_个六元环，每个六元环占有_个C原子。在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子
37、连接_个六元环，六元环中最多有_个C原子在同一平面。2124123456789 10 117.2015海南，19(2)(3)(4)(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为_、_。24分析钒的某种氧化物的晶胞结构可利用切割法计算，晶胞中实际拥有的阴离子数目为4 24，阳离子个数为8 12。答案解析123456789 10 11(3)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中S原子价层电子对数是_对，分子的立体构型为_；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_；SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为_；该结构中
38、SO键长有两类，一类键长约140 pm，另一类键长约160 pm，较短的键为_(填图2中字母)，该分子中含有_个键。3V形sp2杂化sp3杂化a12答案解析123456789 10 11SO2分子中S原子价电子排布式为3s23p4，价层电子对数是3对，分子的立体构型为V形；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为sp2杂化；根据题中SO3的三聚体环状结构图，可知该结构中S原子形成了四个共价键，则杂化轨道类型为sp3杂化；该结构中SO键长有两类，一类键长约140 pm，另一类键长约160 pm，a键除了键外还有键的成分，b键为键，故较短的键为a，由图可知该分子中含有12个键。12345
39、6789 10 11(4)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的立体构型为_；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为_。正四面体形NaVO3答案解析123456789 10 11钒酸钠(Na3VO4)中的阴离子 的中心原子(V)有4对价层电子对，且与4个O原子形成了4个共价键，故其立体构型为正四面体形；由偏钒酸钠的阴离子呈如题中图3所示的无限链状结构，可知偏钒酸钠的阴离子为 ，则偏钒酸钠的化学式为NaVO3。123456789 10 118.2014新课标全国卷，37(3)(4)节选(3)Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞
40、内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有_个铜原子。(4)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为_。列式表示Al单质的密度_gcm3(不必计算出结果)。1216答案123456789 10 119.2014新课标全国卷，37(4)(5)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的 3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为_。1答
41、案解析123456789 10 11e为Cu，c为O，由图1可知，晶胞中含Cu原子数为4个，含O原子为812个，故化学式为Cu2O，O为2价，则Cu为1价。123456789 10 11(5)这5种元素形成的一种11型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。该化合物中，阴离子为_，阳离子中存在的化学键类型有_；该化合物加热时首先失去的 组 分 是 _ _ _ _ _，判 断 理 由 是_。答案解析H2O与Cu2的配位键比NH3与Cu2的弱共价键和配位键H2O123456789 10 11含有H、N、O、S、Cu 5种元素的化合物，结合课本选修3配合物有关知
42、识和题目所给信息，观察中心为1个Cu2，周围为4个NH3分子和2个H2O分子，得到该化合物化学式为Cu(NH3)4SO42H2O，加热时，由于H2O和Cu2作用力较弱会先失去。123456789 10 1110.2013新课标全国卷，37(3)(6)(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以_相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献_个原子。答案解析共价键3123456789 10 11金刚石晶胞的面心上各有一个原子，面上的原子对晶胞的贡献是 。(6)在硅酸盐中，四面体如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单
43、链结构的多硅酸根：其中Si原子的杂化形式为_，Si与O的原子数之比为_，化学式为_。答案解析13sp3杂化123456789 10 11在多硅酸根中每个硅原子都与4个O形成4个SiO单键，因而Si原子都是sp3杂化；观察图(b)可知，每个四面体通过两个氧原子与其他四面体连接形成链状结构，因而每个四面体中硅原子数是1，氧原子数22 3，即Si与O的原子个数比为13，化学式为 。123456789 10 1111.(2015全国卷，37)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2和B具有相同的电子构型，C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答
44、下列问题：(1)四种元素中电负性最大的是_(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为_。答案解析O1s22s22p63s23p3(或Ne 3s23p3)123456789 10 11由C元素原子核外电子总数是最外层电子数的3倍可知，C是磷元素；由A2和B具有相同的电子构型，且A、B原子序数小于15可知，A是氧元素，B是钠元素；A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大，C、D为同周期元素，且D元素最外层有一个未成对电子，因此D是氯元素。元素的非金属性OClP，则电负性OClP，Na是金属元素，其电负性最小；P的电子数是15，根据构造原理可写出其核外电子排布式。123456789 10 11(2
45、)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是_(填分子式)，原因是_；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。答案解析O3离子晶体O3相对分子质量较大，范德华力较大分子晶体氧元素有O2和O3两种同素异形体，相对分子质量O3O2，范德华力O3O2，则沸点O3O2。A和B的氢化物分别是H2O和NaH，所属晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。123456789 10 11(3)C和D反应可生成组成比为13的化合物E，E的立体构型为_，中心原子的杂化轨道类型为_。答案解析三角锥形sp3杂化PCl3分子中P含有一对孤电子对，其价层电子对数为4，因此其立体构型为三角锥形，中心原子P的杂化轨道类型为sp3杂化。
46、123456789 10 11(4)化合物D2A的立体构型为_，中心原子的价层电子对数为_，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为_。答案解析4V形Cl2O分子的中心原子O原子含有2对孤电子对，其价层电子对数为4，因此其立体构型为V形；根据电子守恒和质量守恒可写出Cl2与湿润的Na2CO3反应的化学方程式。2Cl22Na2CO3 H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl(或2Cl2Na2CO3=Cl2OCO22NaCl)123456789 10 11(5)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a0.566 nm，F的化学式为_；晶胞中A原子的配位数为_；列式计
47、算晶体F的密度(gcm3)_。Na2O8123456789 10 11答案解析根据化合物F的晶胞结构，利用均摊法可计算出氧原子个数：N(O)8 6 4，钠原子全部在晶胞内，N(Na)8，因此F的化学式为Na2O；以顶角氧原子为中心，与氧原子距离最近且等距离的钠原子有8个，即晶胞中A 原子的配位数为8；晶胞参数即晶胞的棱长a0.566 nm，晶体F的密度 2.27 gcm3。123456789 10 11课时作业123456789 10 11 12 131.(2016太原模拟)分子晶体中如果只有范德华力，它的晶体一般采取密堆积结构，原因是分子晶体中A.范德华力无方向性和饱和性B.占据晶格结点的粒
48、子是原子C.化学键是共价键D.三者都是答案解析由于范德华力没有方向性和饱和性，所以分子在堆积成晶体时如果只有范德华力将采取分子密堆积，因此A选项正确；分子晶体的晶格结点是分子而非原子，所以B选项不对；分子晶体的堆积受分子间作用力的影响，与分子内的共价键无关，因此C选项是错误的。2.下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是A.金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅B.C.MgOH2OO2Br2D.金刚石生铁纯铁钠答案解析123456789 10 11 12 13A项，同属于原子晶体，熔、沸点高低主要看共价键的强弱，显然对键能而言，晶体硅碳化硅二氧化硅，错误；B项，形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形成分子内
49、氢键的物质的熔、沸点，正确；C选项，对于不同类型晶体，其熔、沸点高低一般为原子晶体离子晶体分子晶体，MgOH2OBr2O2，错误；D项，生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，错误。123456789 10 11 12 133.下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是A.碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交 替配位形成层结构B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子C.碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体D.碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力答案解析123456789 10 11 12 13在立方体的顶面上，有5个I2，4个方向相同，结合其他面考虑可知A选项正确；每个晶
50、胞中有4个碘分子，B选项错误；C项，此晶体是分子晶体，错误；D项，碘原子间只存在非极性共价键，范德华力存在于分子与分子之间，错误。123456789 10 11 12 134.下列晶体分类中正确的一组是答案解析选项离子晶体 原子晶体分子晶体ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(OH)2金刚石玻璃123456789 10 11 12 13A项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体；D项中玻璃是非晶体。123456789 10 11 12 135.下列数据是对应物质的熔点()：答案解析BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰
