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1、第十九章第十九章 晶体结构与性质晶体结构与性质学案学案 晶体结构与性质晶体结构与性质轻松学教材轻松学教材一一 晶体的常识晶体的常识1.晶体与非晶体晶体与非晶体(1)晶体晶体结构特征结构特征:原子在三维空间里呈周期性有序排列原子在三维空间里呈周期性有序排列 性质特征性质特征:有自范性有自范性 固定熔点固定熔点 对称性对称性 各向异性各向异性 (2)非晶体非晶体结构特征结构特征:原子无序排列原子无序排列 性质特征性质特征:没有自范性没有自范性 固定熔点固定熔点 对称性对称性 各向异性各向异性 2.晶胞晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元晶胞是描述晶体结构的基本单元 晶胞在晶体中的排列呈晶胞在晶体中的排
2、列呈“无隙并置无隙并置” 二二 几种典型的晶体模型几种典型的晶体模型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)金刚石键角为金刚石键角为10928,每个最小的环上有每个最小的环上有6个碳原子个碳原子 SIO2(正正四面体四面体,OSI键角键角)为为10928,每个最小的环上有每个最小的环上有12个原子个原子,其其中有中有6个个SI和和6个个O 2.分子晶体分子晶体(干冰干冰)每个每个CO2分子周围等距紧邻的分子周围等距紧邻的CO2分子有分子有12个个 3.离子晶体离子晶体(1)NACL型型在晶体中在晶体中,每个每个NA+同时吸引同时吸引6个个CL-,每个每个CL-同时吸引同时吸引6
3、个个NA+,配位数为配位数为6 每个晶胞含每个晶胞含4个个NA+和和4个个CL- (2)CSCL型型在晶体中在晶体中,每个每个CL-吸引吸引8个个CS+,每个每个CS+吸引吸引8个个CL-,配位数为配位数为8 (3)晶格能晶格能定义定义:气态离子形成气态离子形成1 MOL离子晶体释放的能量离子晶体释放的能量,单位单位KJMOL-1,通常取正值通常取正值 影响因素影响因素A.离子所带电荷离子所带电荷:离子所带电荷越多离子所带电荷越多,晶格能越大晶格能越大 B.离子的半径离子的半径:离子的半径越小离子的半径越小,晶格能越大晶格能越大 与离子晶体性质的关系与离子晶体性质的关系晶格能越大晶格能越大,形
4、成的离子晶体越稳定形成的离子晶体越稳定,且熔点越高且熔点越高,硬度越大硬度越大 4.金属晶体金属晶体(1)金属键金属键电子气理论电子气理论金属阳离子与自由电子间的相互作用金属阳离子与自由电子间的相互作用 (2)金属晶体的几种典型堆积模型金属晶体的几种典型堆积模型三三 晶体的基本类型和性质比较晶体的基本类型和性质比较体验热身体验热身1.下列有关晶体的叙述下列有关晶体的叙述,错误的是错误的是( )A.离子晶体在熔化时离子晶体在熔化时,离子键被破坏离子键被破坏,而分子晶体熔化时化学而分子晶体熔化时化学键不被破坏键不被破坏B.白磷晶体中白磷晶体中,结构微粒之间通过共价键结合结构微粒之间通过共价键结合C
5、.石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体间网状结构的晶体D.分子晶体的熔点最低分子晶体的熔点最低答案答案:BD解析解析:离子晶体是通过离子键将阴离子晶体是通过离子键将阴 阳离子结合在一起的阳离子结合在一起的,所以所以熔化时熔化时,离子键被破坏离子键被破坏;而分子晶体是通过范德华力将分子结而分子晶体是通过范德华力将分子结合在一起的合在一起的,所以熔化时所以熔化时,分子内部的化学键未发生变化分子内部的化学键未发生变化,破坏破坏的只是范德华力的只是范德华力,则则A正确正确 白磷晶体属于分子晶体白磷晶体属于分子晶体,在在P4
6、内部内部存在共价键存在共价键,而结构微粒而结构微粒(P4)之间是通过范德华力结合的之间是通过范德华力结合的,则则B错误错误 石英晶体石英晶体(SIO2)是原子晶体是原子晶体,则则C正确正确 分子晶体分子晶体S P等等的熔点高于金属汞的熔点的熔点高于金属汞的熔点,所以所以D错错 2.下列物质发生变化时下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是型的是( )A.液溴和苯分别受热变为气体液溴和苯分别受热变为气体B.干冰和氯化铵分别受热变为气体干冰和氯化铵分别受热变为气体C.二氧化硅和铁分别受热熔化二氧化硅和铁分别受热熔化D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中食盐
7、和葡萄糖分别溶解在水中答案答案:A解析解析:晶体类型相同晶体类型相同,克服粒子间作用力相同克服粒子间作用力相同 3.用烧热的钢针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面用烧热的钢针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面,熔熔化了的石蜡呈椭圆形化了的石蜡呈椭圆形,这是因为这是因为( )A.云母是热的不良导体云母是热的不良导体,传热不均匀传热不均匀B.石蜡是热的不良导体石蜡是热的不良导体,传热不均匀传热不均匀C.石蜡具有各向异性石蜡具有各向异性,不同方向导热性能不同不同方向导热性能不同D.云母具有各向异性云母具有各向异性,不同方向导热性能不同不同方向导热性能不同答案答案:D解析解析:据题目叙述据题目叙述
8、,可知云母具有各向异性可知云母具有各向异性,不同方向导热性不不同方向导热性不同同,使石蜡熔化成椭圆形使石蜡熔化成椭圆形 4.如图所示是某原子晶体如图所示是某原子晶体A空间结构中的一个单元空间结构中的一个单元,A与某物与某物质质B反应生成反应生成C,其实质是每个其实质是每个AA键中插入一个键中插入一个B原子原子,则则C物质的化学式为物质的化学式为( )A.AB B.A5B4C.AB2D.A2B5答案答案:C解析解析:据题意可知一个据题意可知一个A原子结合原子结合4个个B原子原子,而一个而一个B原子结合原子结合2个个A原子原子,则则A B原子个数比为原子个数比为1 2,C的化学式为的化学式为AB2
9、(本题亦本题亦可从可从SIO2的形成思考的形成思考:图中图中A为为SI原子原子,插入的插入的B原子为氧原子为氧,可得可得SIO2晶体晶体,则则C的化学式为的化学式为AB2) 需注意需注意:此图是某原子晶体空此图是某原子晶体空间结构中的一个单元间结构中的一个单元 5.下列组合中下列组合中,晶胞的排列一致的是晶胞的排列一致的是( )A.ZNS NACLB.CU MGC.NACL KCLD.CSCL MGO答案答案:C解析解析:A中中ZnS与与NaCl显然不一致显然不一致;B中中Cu属属A1型型,Mg属属A3型型;D中中MgO属属NaCl型型;只有只有C中两物质一致中两物质一致 6.有下列八种晶体有
10、下列八种晶体:A.水晶水晶 B.冰醋酸冰醋酸 C.氧化镁氧化镁 D.白磷白磷 E.晶体氩晶体氩 F.氯化铵氯化铵 G.铝铝 H.金刚石金刚石用序号回答下列问题用序号回答下列问题:(1)属于原子晶体的化合物是属于原子晶体的化合物是_ 直接由原子构成的直接由原子构成的晶体是晶体是_,直接由原子构成的分子晶体是直接由原子构成的分子晶体是_ (2)由极性分子构成的晶体是由极性分子构成的晶体是_,含有共价键的离子含有共价键的离子晶体是晶体是_,属于分子晶体的单质是属于分子晶体的单质是_ (3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是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受
11、热熔化后化学键不发生变化的是_,需克服共价需克服共价键的是键的是_ AAEHBFDEGBDEAH解析解析:首先正确地判断晶体类型首先正确地判断晶体类型,其次注意题目的附加要求其次注意题目的附加要求,如如属于原子晶体的化合物属于原子晶体的化合物,另外稀有气体为单原子分子另外稀有气体为单原子分子,金属晶金属晶体导电时仅是自由电子在外加电场作用下发生定向移动体导电时仅是自由电子在外加电场作用下发生定向移动,属物属物理变化理变化 重点探究重点探究晶胞中微粒数目的计算晶胞中微粒数目的计算计算晶胞中微粒数目的常用方法是均摊法计算晶胞中微粒数目的常用方法是均摊法 均摊法是指每个均摊法是指每个晶胞平均拥有的粒
12、子数目晶胞平均拥有的粒子数目 如某个粒子为如某个粒子为n个晶胞所共有个晶胞所共有,则该则该粒子有粒子有 属于这个晶胞属于这个晶胞 (1)长方体长方体(或正方体或正方体)晶胞中不同位置的粒子的计算晶胞中不同位置的粒子的计算处于顶点的粒子处于顶点的粒子,同时为同时为8个晶胞所共有个晶胞所共有,每个粒子有每个粒子有 属于属于该晶胞该晶胞;处于棱上的粒子处于棱上的粒子,同时为同时为4个晶胞所共有个晶胞所共有,每个粒子有每个粒子有 属于属于该晶胞该晶胞;处于面上的粒子处于面上的粒子,同时为同时为2个晶胞所共有个晶胞所共有,每个粒子有每个粒子有 属于属于该晶胞该晶胞;处于晶胞内部的粒子处于晶胞内部的粒子,
13、则完全属于该晶胞则完全属于该晶胞 (2)非长方体非长方体(或正方体或正方体)晶胞中粒子视具体情况而定晶胞中粒子视具体情况而定,如石墨晶如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点其顶点(1个碳原子个碳原子)被三个六被三个六边形共有边形共有,每个六边形占每个六边形占1/3 特别提醒特别提醒:在晶胞中微粒个数的计算过程中在晶胞中微粒个数的计算过程中,不要形成思维定不要形成思维定势势,任何形状的晶胞均使用上述计算方法任何形状的晶胞均使用上述计算方法 不同形状的晶胞不同形状的晶胞,应应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞共用先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞共用,如六棱柱晶如
14、六棱柱晶胞中胞中,顶点顶点 侧棱侧棱 底面上的棱底面上的棱 面心上的粒子依次被面心上的粒子依次被6 3 4 2个晶胞共用个晶胞共用.晶体熔晶体熔 沸点高低的比较沸点高低的比较1.不同类型晶体的熔不同类型晶体的熔 沸点高低的一般规律沸点高低的一般规律原子晶体原子晶体离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体 金属晶体的熔金属晶体的熔 沸点差别很大沸点差别很大,如钨如钨 铂等沸点很高铂等沸点很高,如汞如汞 镓镓 铯等沸点很低铯等沸点很低 2.原子晶体原子晶体由共价键形成的原子晶体中由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短原子半径小的键长短,键能大键能大,晶晶体的熔体的熔 沸点高沸点高 如熔点如熔点:金刚
15、石金刚石石英石英碳化硅碳化硅硅硅 3.离子晶体离子晶体一般地说一般地说,阴阳离子的电荷数越多阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小离子半径越小,则离子间的则离子间的作用就越强作用就越强,其离子晶体的熔其离子晶体的熔 沸点就越高沸点就越高,如熔点如熔点:MGOMGCL2NACLCSCL 4.分子晶体分子晶体(1)分子间作用力越大分子间作用力越大,物质的熔物质的熔 沸点越高沸点越高;具有分子间氢键的具有分子间氢键的分子晶体分子晶体,熔熔 沸点反常地高沸点反常地高 如如H2OH2TEH2SEH2S (2)组成和结构相似的分子晶体组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大相对分子质量越大,熔熔 沸点越沸点
16、越高高,如如SNH4GEH4SIH4CH4 (3)组成和结构不相似的物质组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近相对分子质量接近),分子的极性分子的极性越大越大,其熔其熔 沸点越高沸点越高,如如CON2,CH3OHCH3CH3 (4)同分异构体同分异构体,支链越多支链越多,熔熔 沸点越低沸点越低 5.金属晶体金属晶体金属离子半径越小金属离子半径越小,离子的电荷数越多离子的电荷数越多,其金属键越强其金属键越强,金属熔金属熔 沸点就越高沸点就越高,如熔如熔 沸点沸点:NAMG金刚石金刚石NaClCsCl干冰干冰解析解析:根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质根据不同物质晶体的结构特点来辨
17、别图形所代表的物质 NACL晶体是简单立方单元晶体是简单立方单元,每个每个NA+与与6个个CL-紧邻紧邻,每个每个CL-又与又与6个个NA+紧邻紧邻,但观察与但观察与NA+距离最近且等距离的距离最近且等距离的NA+数目时要抛开数目时要抛开CL-,从空间结构上看是从空间结构上看是12个个NA+ CSCL晶体由晶体由CS+ CL-构成立方结构构成立方结构,但但CS+组成立方体的中心有组成立方体的中心有1个个CL-,CL-组成的立方体中心又镶入组成的立方体中心又镶入1个个CS+,可称为可称为“体心立方体心立方”结结构构 CL-紧邻紧邻8个个CS+,CS+紧邻紧邻8个个CL- 干冰也是立方体结构干冰也
18、是立方体结构,但在但在立方体每个正方形面的中央都有一个立方体每个正方形面的中央都有一个CO2分子分子 每个每个CO2分子分子紧邻紧邻12个个CO2分子分子 金刚石的基本单元是正四面体形金刚石的基本单元是正四面体形 每个碳每个碳原子紧邻原子紧邻4个其他碳原子个其他碳原子 石墨的片层由正六边形结构组成石墨的片层由正六边形结构组成,每每个碳原子紧邻另外个碳原子紧邻另外3个碳原子个碳原子,每个碳原子为三个六边形共用每个碳原子为三个六边形共用,即每个六边形占有即每个六边形占有1个碳原子的个碳原子的1/3,所以大的结构中每个六边所以大的结构中每个六边形占有的碳原子数是形占有的碳原子数是6=2个个 晶体熔点
19、通常由粒子间作用力而定晶体熔点通常由粒子间作用力而定 原子晶体中原子间共价原子晶体中原子间共价键牢固键牢固,熔点很高熔点很高 分子晶体的分子间作用力较弱分子晶体的分子间作用力较弱,熔沸点较低熔沸点较低 聚焦聚焦4 关于晶体的计算关于晶体的计算【例【例4】 某离子晶体晶胞的结构如图所示某离子晶体晶胞的结构如图所示,X位于立方体顶点位于立方体顶点,Y位于立方体中心位于立方体中心 试分析试分析:(1)晶体中每个晶体中每个Y同时吸引着同时吸引着_个个X,每个每个X同同时吸引着时吸引着_个个Y,该晶体的化学式为该晶体的化学式为_ (2)晶体中每个晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的周围与它最接近且距离
20、相等的X共有共有_个个 48XY212(3)晶体中距离最近的晶体中距离最近的2个个X与与1个个Y形成的夹角形成的夹角XYX是是_ (4)设该晶体的摩尔质量为设该晶体的摩尔质量为M GMOL-1,晶体密度为晶体密度为 GCM-3,阿伏加德罗常数的值为阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个距离最近的则晶体中两个距离最近的X中心中心距离为距离为_CM 10928解析解析:(1)同时吸引的原子个数即指在某原子周围距离最近且同时吸引的原子个数即指在某原子周围距离最近且相等的其他种类的原子个数相等的其他种类的原子个数,观察上图可知观察上图可知,Y位于立方体的体位于立方体的体心心,X位于立方体的顶点位于立方
21、体的顶点,每个每个Y同时吸引着同时吸引着4个个X,而每个而每个X同时同时被被8个立方体共用个立方体共用,每个立方体的体心都有每个立方体的体心都有1个个Y,所以每个所以每个X同同时吸引着时吸引着8个个Y,晶体的化学式应为阴晶体的化学式应为阴 阳离子的个数比阳离子的个数比,X Y的的个数比为个数比为4 8,所以化学式为所以化学式为XY2 (2)晶体中每个晶体中每个X和与它最接近的和与它最接近的X之间的距离应为右图所示之间的距离应为右图所示立方体的面对角线立方体的面对角线,在此在此X的上层的上层 下层和同一层下层和同一层,每层均有每层均有4个个X,共有共有12个个 (3)若将若将4个个X连接连接,构
22、成构成1个正四面体个正四面体,Y位于正四面体的中心位于正四面体的中心,可可联系联系CH4的键角的键角,知知XYX=10928 方法归纳方法归纳:确定晶胞中粒子数目确定晶胞中粒子数目,首先看给出的图形是否为晶首先看给出的图形是否为晶体的晶胞体的晶胞,若是晶体的晶胞若是晶体的晶胞,再分析若某个粒子为再分析若某个粒子为N个晶胞共有个晶胞共有,则该粒子有则该粒子有属于该晶胞属于该晶胞;若不是晶体的晶胞若不是晶体的晶胞,则按实际结构则按实际结构找相应粒子的数目找相应粒子的数目 高效作业高效作业1.下列性质适合于分子晶体的是下列性质适合于分子晶体的是( )A.熔点熔点1 070 ,易溶于水易溶于水,水溶液
23、能导电水溶液能导电B.熔点熔点10.31 ,液态不导电液态不导电,水溶液能导电水溶液能导电C.能溶于能溶于CS2,熔点熔点112.8 ,沸点沸点444.6 D.熔点熔点97.81 ,质软质软,导电导电,密度密度0.97 gcm-3答案答案:BC解析解析:分子晶体分子晶体,熔点低熔点低,液态不导电液态不导电,易溶于溶剂易溶于溶剂(相似相溶相似相溶) 2.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它具有这是它具有许多特殊性质的原因许多特殊性质的原因 假设某纳米颗粒的大小和形状恰好与假设某纳米颗粒的大小和形状恰好与某晶体晶胞的大小和形状某晶体晶胞的大小和形
24、状(如图如图)相同相同,则这种纳米颗粒的表面则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分数为粒子数占总粒子数的百分数为( )A.87.5%B.88.9%C.96.3%D.100%答案答案:B3.金属晶体具有延展性的原因是金属晶体具有延展性的原因是( )A.金属键很微弱金属键很微弱B.金属键没有饱和性金属键没有饱和性C.密堆积层的阳离子容易发生滑动密堆积层的阳离子容易发生滑动,但不会破坏密堆积的排列但不会破坏密堆积的排列方式方式,也不会破坏金属键也不会破坏金属键D.金属阳离子之间存在斥力金属阳离子之间存在斥力答案答案:C解析解析:金属晶体具有延展性是由于密堆积层的阳离子受到外力金属晶体具有延展性是
25、由于密堆积层的阳离子受到外力作用时容易发生滑动作用时容易发生滑动,但不会破坏密堆积的排列方式但不会破坏密堆积的排列方式,也不会也不会破坏金属键破坏金属键 4.下列各组物质的晶体中下列各组物质的晶体中,化学键类型相同化学键类型相同 晶体类型也相同晶体类型也相同的是的是( )A.SO2和和SIO2B.CO2和和H2OC.NACL和和HCLD.CCL4和和KCL答案答案:B解析解析:A项中两种化合物分子均为共价键结合的分子项中两种化合物分子均为共价键结合的分子,但但SO2形形成分子晶体成分子晶体,SIO2为原子晶体为原子晶体 B项中两分子均为共价键结合项中两分子均为共价键结合的分子的分子,且均形成分
26、子晶体且均形成分子晶体 C项中项中NACL中含离子键中含离子键,HCL为为共价键结合的分子共价键结合的分子,前者是离子晶体前者是离子晶体,后者是分子晶体后者是分子晶体 D项中项中CCL4是以共价键结合的分子晶体是以共价键结合的分子晶体,KCL中含离子键中含离子键,为离子晶为离子晶体体 5.科学家发现了一种新能源科学家发现了一种新能源“可燃冰可燃冰” 它的主要成分是它的主要成分是甲烷分子的结晶水合物甲烷分子的结晶水合物(CH4NH2O) 其形成过程是埋于海底其形成过程是埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中地层深处的大量有机质在缺氧环境中,被厌氧性细菌分解被厌氧性细菌分解,最最后形成石油和天然
27、气后形成石油和天然气(石油气石油气),其中许多天然气被包进水分子其中许多天然气被包进水分子中中,在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体,这就是这就是“可燃冰可燃冰” 这种这种“可燃冰可燃冰”的晶体类型是的晶体类型是( )A.离子晶体离子晶体 B.分子晶体分子晶体C.原子晶体原子晶体D.金属晶体金属晶体答案答案:B解析解析:“可燃冰可燃冰”的晶体中的结构微粒是的晶体中的结构微粒是CH4分子和水分子分子和水分子,水水分子之间以氢键和范德华力相结合分子之间以氢键和范德华力相结合,CH4分子和水分子之间以分子和水分子之间以范德华力相结合范德华力相结合,形成
28、的晶体为分子晶体形成的晶体为分子晶体 6.已知已知X Y Z三种元素组成的化合物是离子晶体三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶胞如图其晶胞如图所示所示,则下面表示该化合物的化学式正确的是则下面表示该化合物的化学式正确的是( )A.ZXY3B. ZX2Y6C. ZX4Y8D.ZX8Y12答案答案:A7.下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )A.离子晶体中每个离子周围均吸引着离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子个带相反电荷的离子B.金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子,电子电子定向运动定向运动C.分子晶体的熔沸点很低分子晶体
29、的熔沸点很低,常温下都呈液态或气态常温下都呈液态或气态D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合答案答案:D解析解析:A项中项中CSCL晶体中每个离子都吸引晶体中每个离子都吸引8个带相反电荷的离个带相反电荷的离子子;B项中金属晶体内部本身就存在自由电子项中金属晶体内部本身就存在自由电子,外加电场仅能导外加电场仅能导致其产生定向移动致其产生定向移动;C项中如项中如P S等分子晶体常温下呈固态等分子晶体常温下呈固态 8.氮是地球上极其丰富的元素氮是地球上极其丰富的元素 (1)LI3N晶体中氮以晶体中氮以N3-存在存在,基态基态N3-的电子排布式为的电子排布式为
30、_ (2)NN的键能为的键能为942 KJMOL-1,NN单键的键能为单键的键能为247KJMOL-1,计算说明计算说明N2中的中的_键比键比_键稳定键稳定(填填“”或或“”) 1s22s22p6(3)(CH3)3NH+和和 可形成离子液体可形成离子液体 离子液体由阴阳离子离子液体由阴阳离子组成组成,熔点低于熔点低于100 ,其挥发性一般比有机溶剂其挥发性一般比有机溶剂_(填填“大大”或或“小小”),可用作可用作_(填代号填代号) A.助燃剂助燃剂B.“绿色绿色”溶剂溶剂C.复合材料复合材料D.绝热材料绝热材料小小b(4)X+中所有电子正好充满中所有电子正好充满K L M三个电子层三个电子层,
31、它与它与N3-形成形成的晶体如图所示的晶体如图所示 X的元素符号是的元素符号是_,与同一个与同一个N3-相相连的连的X+有有_个个 Cu6解析解析:(2)在在NN中有一个中有一个键键,2个个键键 =347.5 KJMOL-1所以在所以在NN中中,键比键比键稳定键稳定 (3)离子液体中的作用力是离子键离子液体中的作用力是离子键,尽管微弱但强于氢键和分尽管微弱但强于氢键和分子间作用力子间作用力,所以其挥发性就小所以其挥发性就小,不会污染环境不会污染环境,是是“绿色绿色”溶溶剂剂 (4)X+所含质子所含质子=2+8+18+1=29,所以所以X为为29号号Cu元素元素 从图上看从图上看少少多多,结合结
32、合X3N知知,为为N3-,以顶点上的以顶点上的为中心为中心,距离最近的距离最近的X+有有6个个 构成一个完整的三维空间需构成一个完整的三维空间需8个这样个这样的单元的单元 9.氯化铬酰氯化铬酰(CRO2CL2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能能与许多有机物反应与许多有机物反应 请回答下列问题请回答下列问题:(1)写出铬原子的基态电子排布式写出铬原子的基态电子排布式:_,与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有相同的元素有_(填元素符号填元素符号),其中一种金属的晶胞其中一种金属的晶胞结构
33、如右图所示结构如右图所示,该晶胞中含有金属原子的数目为该晶胞中含有金属原子的数目为_ 1s22s22p63s23p63d54s1 K Cu4(2)CRO2CL2常温下为深红色液体常温下为深红色液体,能与能与CCL4 CS2等互溶等互溶,据据此可判断此可判断CRO2CL2是是_(填填“极性极性”或或“非极性非极性”)分子分子 (3)在在苯苯 CH3OH HCHO CS2 CCL4五种有机溶五种有机溶剂中剂中,碳原子采取碳原子采取SP2杂化的分子有杂化的分子有_(填序号填序号),CS2分分子的空间构型是子的空间构型是_ 非极性非极性直线形直线形10.四种元素四种元素X Y Z W位于元素周期表的前
34、四周期位于元素周期表的前四周期,已知它们已知它们的核电荷数依次增加的核电荷数依次增加,且核电荷数之和为且核电荷数之和为51;Y原子的原子的L层层P轨道轨道中有中有2个电子个电子;Z与与Y原子的价层电子数相同原子的价层电子数相同;W原子的原子的L层电子层电子数与最外层电子数之比为数与最外层电子数之比为4 1,其其D轨道中的电子数与最外层轨道中的电子数与最外层电子数之比为电子数之比为5 1 (1)Y Z可分别与可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物形成只含一个中心原子的共价化合物A B,它们的分子式分别是它们的分子式分别是_ _; 杂化轨道分别是杂化轨道分别是_ _;A分子的立体结构是分子的立
35、体结构是_ (2)Y的最高价氧化物和的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是的最高价氧化物的晶体类型分别是_晶体晶体 _晶体晶体 CH4SiH4sp3sp3正四面体正四面体分子分子原子原子(3)X的氧化物与的氧化物与Y的氧化物中的氧化物中,分子极性较小的是分子极性较小的是(填分子式填分子式)_ (4)Y与与Z比较比较,电负性较大的是电负性较大的是_(填元素符号填元素符号) (5)W的元素符号是的元素符号是_,其其+2价离子的核外电子排布价离子的核外电子排布式是式是_ CO2CZn 1s22s22p63s23p63d10解析解析:由由“Y原子的原子的L层层P轨道中有轨道中有2个电子个电子
36、”知知Y为碳为碳,再根据再根据“Y Z可分别与可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物形成只含一个中心原子的共价化合物”知知Z应该为硅应该为硅;由由“W原子的原子的L层电子数与最外层电子数之比为层电子数与最外层电子数之比为4 1,其其D轨道中的电子数与最外层电子数之比为轨道中的电子数与最外层电子数之比为5 1”知知W为为30号号元素元素,即为锌即为锌;由核电荷数之和为由核电荷数之和为51知知X为氢为氢,这样所有问题都这样所有问题都可以得到解答可以得到解答 11.有有A B C D E F六种元素六种元素,除除E为第为第4周期元素外其余均为周期元素外其余均为短周期元素短周期元素,且且A B C
37、 F D E原子序数依次增大原子序数依次增大 A E位于元位于元素周期表的素周期表的S区区,其余元素位于其余元素位于P区区,A E的原子外围电子层排的原子外围电子层排布相同布相同,A的原子中没有成对电子的原子中没有成对电子;B元素基态原子中电子占据元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同;C元元素原子的外围电子层排布式为素原子的外围电子层排布式为NSNNPN+1;D元素的一种单质元素的一种单质易自燃易自燃;F的基态原子核外成对电子数是成单电子数的的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍倍 回回答下列问题答下列问题:
38、(1)写出下列元素的符号写出下列元素的符号:D_,F_ (2)由由A B C形成的形成的ABC分子中分子中,含有含有_个个键键,_个个键键,分子的空间构型为分子的空间构型为_ PO22直线形直线形(3)B C两种元素分别与两种元素分别与A元素形成的化合物中元素形成的化合物中,易溶于水的物易溶于水的物质是质是_(写化学式写化学式),原因是原因是_ (4)B元素的单质与元素的单质与E元素的单质可形成一种青铜色的化合物元素的单质可形成一种青铜色的化合物,其化学式可写作其化学式可写作BXE,这种化合物的平面图形如图所示这种化合物的平面图形如图所示,则则X值值为为_ NH3氨气是一种极性分子氨气是一种极
39、性分子,且易与水分子形成氢键且易与水分子形成氢键812.(1)原子形成化合物时原子形成化合物时,电子云间的相互作用对物质的结构电子云间的相互作用对物质的结构与性质会产生影响与性质会产生影响 试回答试回答:BF3分子的立体结构为分子的立体结构为_形形,NF3分子的立体结构分子的立体结构为为_形形 碳原子有碳原子有4个价电子个价电子,在有机化合物中价电子均参与成键在有机化合物中价电子均参与成键,但但杂化方式不一定相同杂化方式不一定相同 在乙烷在乙烷 乙烯乙烯 乙炔分子中乙炔分子中,碳原子进行碳原子进行SP3杂化的是杂化的是(写结构简式写结构简式)_,存在一个存在一个键的是键的是(写写名称名称)_
40、平面三角平面三角三角锥三角锥CH3CH3乙烯乙烯H2O NH3 CH4分子中键角由大到小的顺序为分子中键角由大到小的顺序为_,原因是原因是_ NH3分子中有分子中有1对孤对电子对孤对电子,H2O分子有分子有2对孤对电子对孤对电子,对成键电对成键电子对的排斥作用增大子对的排斥作用增大,故键角逐渐减小故键角逐渐减小CH4NH3H2O(2)下图为下图为CaF2 H3BO3(层状结构层状结构,层内的层内的H3BO3分子通过氢分子通过氢键结合键结合) 金属铜三种晶体的结构示意图金属铜三种晶体的结构示意图,请回答下列问题请回答下列问题:图图所示的所示的CAF2晶体中与晶体中与CA2+最近且等距离的最近且等
41、距离的F-数为数为_,图图中未标号的铜原子形成晶体后最紧邻的中未标号的铜原子形成晶体后最紧邻的铜原子数为铜原子数为_ 图图所示的物质结构中最外层已达所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是电子结构的原子是_,H3BO3晶体中晶体中B原子个数与极性键个数比为原子个数与极性键个数比为_ 812O1 613.A B C D四种元素的原子序数均小于四种元素的原子序数均小于18,其最高正价依次其最高正价依次为为1,4,5,7,已知已知B原子的次外层电子数为原子的次外层电子数为2,A C原子的次外层原子的次外层电子数为电子数为8 D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧元素的最高价氧化物对应的水化物
42、是已知含氧酸中酸性最强的酸中酸性最强的 则则:(1)写出写出C元素原子的价电子轨道表达式元素原子的价电子轨道表达式:_,写出写出D元素原子的电子排布式元素原子的电子排布式:_ (2)已知已知B元素与氢元素形成的化合物在标准状况下的密度为元素与氢元素形成的化合物在标准状况下的密度为1.161 GL-1,则在该化合物分子中则在该化合物分子中B原子的杂化方式为原子的杂化方式为_,在该化合物分子中含有在该化合物分子中含有_个个键键,_个个键键 1s22s22p63s23p5sp123(3)已知已知C D两元素形成的化合物通常有两元素形成的化合物通常有CD3 CD5两种两种 这这两种化合物一种为非极性分
43、子两种化合物一种为非极性分子,另一种为极性分子另一种为极性分子,则属于则属于极性分子的化学式为极性分子的化学式为_,该分子的空间该分子的空间构型为构型为_ PCl3三角锥形三角锥形(4)在在A D两元素形成的化合物组成的晶体中两元素形成的化合物组成的晶体中,阴阴 阳离子具有阳离子具有或近似具有球形对称结构或近似具有球形对称结构,它们可以被看作刚性圆球它们可以被看作刚性圆球,并彼此并彼此“相切相切” 下图所示为下图所示为A和和D形成的化合物的晶胞结构图及晶胞形成的化合物的晶胞结构图及晶胞的剖面图的剖面图:若若a=5.610-8cm,则该晶体的密度为则该晶体的密度为_gcm-3(精确到小数点后精确
44、到小数点后1位位) 2.214.根据下面三个表格所给相关信息根据下面三个表格所给相关信息,回答问题回答问题:表一表一:价电子对数和分子空间构型的关系价电子对数和分子空间构型的关系:分子分子AB2AB3AB2AB3AB4价电子对价电子对数数23444空间构型空间构型直线形直线形平面正三角平面正三角形形V形形三角锥三角锥形形正四面体正四面体形形表二表二:部分物质的熔点部分物质的熔点:物质物质NaClNa2OAlF3AlCl3BCl3Al2O3CO2SiO2熔点熔点/8019201 2911901092 073571 723表三表三:部分化学键和键能的关系部分化学键和键能的关系:化学键化学键SiOS
45、iSiO=O键能键能/(kJmol1)460176498(1)指出下列物质分子或离子的空间构型指出下列物质分子或离子的空间构型:_,CS2_;SO3_ 正四面体形正四面体形直线形直线形平面正三角形平面正三角形(2)氨气分子空间构型是三角锥形氨气分子空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形而甲烷是正四面体形,这是这是因为因为_ A.两种分子的中心原子杂化轨道类型不同两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3为为SP2型杂化型杂化,而而CH4是是SP3型杂化型杂化B.NH3分子中分子中N原子形成三个杂化轨道原子形成三个杂化轨道,CH4分子中分子中C原子形原子形成成4个杂化轨道个杂化轨道C.NH3分子
46、中有一对未成键的孤对电子分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电子的排斥它对成键电子的排斥作用较强作用较强D.氨气分子是极性分子氨气分子是极性分子,而甲烷是非极性分子而甲烷是非极性分子C(3)下列说法正确的是下列说法正确的是_ A.原子晶体的熔点一定比离子晶体高原子晶体的熔点一定比离子晶体高B.BCL3为分子晶体为分子晶体,其空间构型为平面正三角形其空间构型为平面正三角形C.ALCL3的熔点比的熔点比AL2O3低低,工业上应该用电解工业上应该用电解ALCL3的方法的方法来制备铝来制备铝D.同主族元素的氧化物可以形成不同类型的晶体同主族元素的氧化物可以形成不同类型的晶体,不同主族元不同主族元素的
47、氧化物可以形成相同类型的晶体素的氧化物可以形成相同类型的晶体BD(4)SIO2晶体结构如图所示晶体结构如图所示,则则SIO2晶体中晶体中SI和和SIO键个数键个数的比例为的比例为_,SI(S)+O2(G)高温高温 SIO2(S),其反应热其反应热H=_ 1 4-990 kJmol-115.新华网北京新华网北京2007年年3月月21日电日电,全国科学技术名词审定委员全国科学技术名词审定委员会公布会公布:111号元素的中文名称为钅仑号元素的中文名称为钅仑(读音同读音同“伦伦”) 目前目前,这这一命名已经得到国家语言文字工作委员会的同意一命名已经得到国家语言文字工作委员会的同意 另据全国另据全国科学
48、技术名词审定委员会有关负责人介绍科学技术名词审定委员会有关负责人介绍,海峡两岸已在海峡两岸已在111号元素的中文名称上取得一致意见号元素的中文名称上取得一致意见 阅读上述新闻信息阅读上述新闻信息,解答下列问题解答下列问题:(1)2004年国际化学联合会将年国际化学联合会将111号元素命名为号元素命名为RG(英文名称英文名称为为ROENTGENIUM,符号为符号为RG),用该名字命名的目的是纪用该名字命名的目的是纪念念_(填代表科学家人名或地名的字母代号填代表科学家人名或地名的字母代号) A.德国科学家威廉德国科学家威廉伦琴伦琴B.英国科学家卢瑟福英国科学家卢瑟福C.德国首都柏林德国首都柏林D.
49、英国首都伦敦英国首都伦敦A(2)从公布的从公布的111号元素的中文名称可以推断号元素的中文名称可以推断,该元素属于该元素属于_元素元素(填填“金属金属”或或“非金属非金属”) (3)元素周期表中元素周期表中,111号元素与号元素与CU在同一个纵行在同一个纵行,根据基态原根据基态原子的核外电子在原子轨道上的排列顺序子的核外电子在原子轨道上的排列顺序,写出铜元素的基态原写出铜元素的基态原子的电子排布式子的电子排布式:_ 1s22s22p63s23p63d104s1金属金属(4)银元素和银元素和111号元素在同一个纵行中号元素在同一个纵行中,银离子可以与氨分子银离子可以与氨分子形成化学式为形成化学式
50、为 的离子的离子,该离子中含有的化学键有该离子中含有的化学键有_ 银的化合物有广泛的用途银的化合物有广泛的用途,如如AGI可以用作催可以用作催化剂化剂,在人工降雨中在人工降雨中,用作冰核形成剂用作冰核形成剂;还用于医药工业还用于医药工业 科学分科学分析析 电池业等电池业等 AGI的熔沸点较高的熔沸点较高,熔点熔点558 ,沸点沸点1 506 ,易易溶于碘化钾溶于碘化钾 氰化钾等极性溶剂中氰化钾等极性溶剂中,由此可判断由此可判断AGI的晶体类的晶体类型是型是_- 离子晶体离子晶体共价键共价键 配位键配位键解析解析:(1)111号元素是德国重离子研究中心发现的号元素是德国重离子研究中心发现的,为了
51、纪念发为了纪念发现伦琴射线的第一位诺贝尔物理学奖获得者威廉现伦琴射线的第一位诺贝尔物理学奖获得者威廉伦琴伦琴,该中该中心将其命名为心将其命名为RG(英文名称为英文名称为ROENTGENIUM,符号为符号为RG) (2)从该元素的中文名称的构字方式可以直接得知该元素的类从该元素的中文名称的构字方式可以直接得知该元素的类别别,带带“金金”字旁的为金属元素字旁的为金属元素 (3)根据基态原子的核外电子在原子轨道上的排列顺序根据基态原子的核外电子在原子轨道上的排列顺序,可以可以写出铜元素写出铜元素(29号号)的基态原子的电子排布式的基态原子的电子排布式 (4)其中氨气分子内含有其中氨气分子内含有NH共价键共价键,而氨气与而氨气与AG+之间则是之间则是配位键配位键;AGI的熔的熔 沸点较高沸点较高,且溶于极性溶剂且溶于极性溶剂,所以既不是分子所以既不是分子晶体也不是原子晶体晶体也不是原子晶体,而是离子晶体而是离子晶体
