《2020新突破化学选修三人教版第3章第一节晶体的常识Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020新突破化学选修三人教版第3章第一节晶体的常识Word版含解析（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第一节 晶体的常识 学业要求 素养对接 1.能说出晶体与非晶体的区别。 2.能结合实例描述晶体中微粒排列的周期性规律。 3.认识简单的晶胞。 微观探析：晶体与非晶体的区别。 模型认知：晶胞的判断与相关计算。 知 识 梳 理 一、晶体 1.晶体与非晶体的本质差异 自范性 微观结构 晶体 有 原子在三维空间里呈周期性有序排列 非晶体 无 原子排列相对无序 2.获得晶体的三条途径 (1)熔融态物质凝固。 (2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 (3)溶质从溶液中析出。 3.晶体的特点 (1)自范性： 定义：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 形成条件：晶体生长的速率适当。 本质原因：晶体中粒
2、子在微观空间里呈现周期性的有序排列。 (2)各向异性：某些物理性质常常会表现出各向异性。 (3)晶体有固定的熔点。 (4)外形和内部质点排列的高度有序性。 【自主思考】 1.区分晶体与非晶体的最可靠的方法是什么？ 提示 最可靠的方法是对固体进行 X-射线衍射实验。 二、晶胞 1.概念 晶胞是描述晶体结构的基本单元。 2.结构 习惯采用的晶胞都是平行六面体，晶体是由无数晶胞“无隙并置”而成。 (1)“无隙”：相邻晶胞之间没有任何间隙。 (2)“并置”：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。 (3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。 3.晶胞中微粒数目的计算 (1)平行六面
3、体(立方体形)晶胞中微粒数目的计算。 晶胞的顶角原子是 8 个晶胞共用； 晶胞棱上的原子是 4 个晶胞共用； 晶胞面上的原子是 2 个晶胞共用。 如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数为 8186124。 (2)几种晶胞中原子数目的确定。 结合下图，钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为 2、2、8、8。 【自主思考】 2.晶胞是否全是平行六面体？ 提示 不一定，如有的晶胞呈六棱柱形。 3.由晶胞构成的晶体，其化学式是否表示一个分子中原子的数目？ 提示 不表示，只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。 自 我 检 测 1.判断正误，正确的打“”；错误的打“”。 (1)有规则几何外形的
4、固体就是晶体。( ) (2)熔融态的晶体冷却凝固，得到的固体不一定呈规则的几何外形。( ) (3)晶胞都是平行六面体。( ) (4)晶胞是晶体的最小重复单元。( ) (5)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。( ) (6)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞。( ) (7)已知晶胞的组成也无法推知晶体的组成。( ) (8)同一物质可能是晶体，也可能是无定形体。( ) (9)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定熔点。( ) (10)雪花是水蒸气凝华得到的晶体。( ) (11)溶质从溶液中析出可以得到晶体。( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9
5、) (10) (11) 2.关于晶体的自范性，下列叙述正确的是( ) A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B.缺角的氯化钠晶体在饱和 NaCl 溶液中慢慢变为完美的立方体晶块 C.圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性 D.由玻璃制成规则的玻璃球，体现了晶体的自范性 解析 晶体的自范性指的是在适宜条件下，晶体能够自发呈现规则的几何外形的性质。A选项所述过程不可能实现；C 选项中的圆形并不是晶体冰本身自发形成的，而是受容器的限制形成的；D 选项中玻璃属于非晶体；氯化钠属于晶体，从饱和溶液中析出是形成晶体的途径之一，其发生的原因是晶体的自范性，故 B 选项正确。 答案 B 3.
6、整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 对这句话的理解错误的是( ) A.相邻晶胞之间没有任何间隙 B.晶体是晶胞简单、随意堆积而成 C.晶胞排列时，取向相同 D.“并置”是指所有晶胞都是平行排列的 解析 晶体并不是晶胞简单、随意堆积而成，而是晶胞平行排列而成的，且相邻晶胞之间没有任何间隙。 答案 B 学习任务一 晶体与非晶体 【合作交流】 如图是某固体的微观结构示意图 1.区分晶体与非晶体的最可靠的科学方法是什么？试根据示意图判断固体、的类型。 提示 最可靠的科学方法是对固体进行 X-射线衍射实验。根据结构图可知，中微粒呈周期性有序排列，为晶体；中微粒排列不规则为非晶体。 2.将
7、固体、分别加热至熔化，各有什么现象发生？该现象能说明晶体、非晶体的哪种性质？ 提示 加热晶体 ，温度达到熔点时晶体 开始熔化，在全部熔化以前，继续加热，温度基本保持不变，完全熔化后，温度才开始升高，所以晶体有固定的熔点。加热非晶体 时，温度升高到某一程度后非晶体 开始软化，流动性增强，最后变为液体。从软化到完全熔化，中间经过较大的温度范围，所以非晶体无固定的熔点。 3.有规则的几何外形的固体一定是晶体吗？ 提示 有规则几何外形或美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如，玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。 4.有固定组成的物质一定是晶体吗？ 提示 具有固定组成的物质也不一
8、定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成，如无定形 SiO2。 【点拨提升】 1.晶体与非晶体的比较 晶体 非晶体 微观结构特征 粒子周期性有序排列 粒子排列相对无序 性质 特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 各向异性 有 无 鉴别 方法 间接方法 看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性 科学方法 对固体进行 X-射线衍射实验 举例 NaCl、I2、SiO2、Na 晶体等 玻璃、橡胶等 2.晶体呈现自范性的条件 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。熔融态物质冷却凝固，有时得到晶体，但凝固速率过快时，常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。如玛瑙是熔融态
9、SiO2快速冷却形成的，而水晶是 SiO2热液缓慢冷却形成的。 【例 1】 下列关于晶体的性质叙述中，不正确的是( ) A.晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现封闭规则的多面体几何外形 B.晶体的各向异性和对称性是矛盾的 C.晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果 D.晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 解析 晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性，而对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果，B 项的说法错误。 答案 B 晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果
10、。 【变式训练】 1.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是( ) A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体有自范性但排列无序 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体 SiO2一定是晶体 解析 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，A 项错误；晶体有自范性且排列有序，非晶体无自范性而且排列无序，故 B 项错误，C 项正确；晶体形成也需要一定条件，当条件不具备时，不一定形成晶体，如熔融态 SiO2快速冷却形成的固体 SiO2就不是晶体，故 D项错误。 答案 C 2.下列途径不能得到晶体的是( ) A.熔融态 SiO2快速冷却 B.熔融态 SiO2缓慢冷却 C.FeCl3蒸气冷凝 D.CuSO4饱和
11、溶液蒸发浓缩后冷却 解析 晶体呈现自范性是需要一定条件的，即晶体生长的速率要适当。熔融态物质快速冷却时不能得到晶体，如熔融态 SiO2快速冷却得到看不到晶体外形的玛瑙，热液缓慢冷却则形成水晶。FeCl3、AlCl3等固体均易升华，其蒸气凝华则得到晶体。D 项析出胆矾晶体(CuSO45H2O)。 答案 A 3.下列关于晶体的说法正确的是( ) A.将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体不是晶体 B.假宝石往往是玻璃仿造的，可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品 C.石蜡和玻璃都是非晶体，但它们都有固定的熔点 D.蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同 解析 选项 A，将饱和 CuSO4溶液降温可析出胆矾，胆矾属
12、于晶体。选项 B，宝石的硬度较大，玻璃制品的硬度较小，可以根据有无划痕来鉴别。选项 C，非晶体没有固定熔点。选项 D，晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有些差异。 答案 B 4.下列物质中，属于晶体的是_(填序号)。 A.橡胶 B.玻璃 C.食盐 D.水晶 E.塑料 F.胆矾 G.陶瓷 解析 固体有晶体和非晶体之分。 晶体是内部微粒 (原子、离子或分子 )在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质，食盐、冰、水晶、大部分矿石等都是晶体；非晶体是内部微粒的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质，如玻璃、橡胶等都是非晶体。 答案 CDF 学习任务二 晶胞 【合作交流】 现有甲、乙、丙(如
13、图所示)三种晶体的晶胞(甲中 X 处于晶胞的中心，乙中 A 处于晶胞的中心)。 1.甲晶体中 X 与 Y 的个数比是多少？ 提示 甲晶体中，体心 X 为 1，顶角 Y 为 618，所以 N(X)N(Y)16843。 2.乙晶体中 A 与 B 的个数比是多少？ 提示 乙晶体中，体心 A 为 1，顶角 B 为 8181，所以 N(A)N(B)11。 3.丙晶体中每个晶胞包含有 C 离子、D 离子各为多少？ 提示 丙晶体中，C 离子个数为 121414，D 离子个数为 8186124。 4.若晶胞是六棱柱，那么顶点上的一个微粒被几个六棱柱共用？ 提示 被 6 个六棱柱共用。 【点拨提升】 1.均摊法
14、确定晶胞中微粒的个数 均摊法：若某个粒子为 n 个晶胞所共有，则该粒子的1n属于这个晶胞。 (1)长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子数的计算： (2)六棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算： 如图所示，六方晶胞中所含微粒数目为 121632126。 特别提醒 非长方体和六方晶胞中粒子数目计算时视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，每个碳原子被三个六边形共用，每个碳原子对六边形的贡献为1/3。 2.立方晶胞中各物理量的关系 a3NAnM a：表示晶胞的棱长； ：表示晶体的密度； NA：表示阿伏加德罗常数； n：表示 1 mol 晶胞中晶体的物质的量； M：表示晶体的摩尔质量； a
15、3NA表示 1 mol 晶胞的质量。 【例 2】 (1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是_ 。 (2)利用“卤化硼法”可合成含 B 和 N 两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有 B 原子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。 (3)某晶体结构模型如图所示。 该晶体的化学式是_， 在晶体中 1 个 Ti 原子、1 个 Co 原子周围距离最近的 O 原子数目分别为_个、_个。 (4)有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为_。 A.Ti14C13 B.TiC C.Ti14
16、C4 D.Ti4C3 解析 (1)晶胞中灰球代表的微粒 4 个，白球代表的微粒 6128184 个，所以化学式为CuCl。 (2)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为 81812，灰球表示的原子个数为 14142，所以每个晶胞中含有 N 原子和 B 原子各 2 个；N 的电负性大于 B，所以该陶瓷的化学式为 BN。 (3)晶胞中含有 O：6123 个，含 Co：8181 个，含 Ti：1 个，故化学式为 CoTiO3。Ti原子位于晶胞的中心，其周围距离最近的O 原子位于 6 个面的中心，所以周围距离最近的O 原子数目为 6 个；Co 原子位于晶胞的顶点，O 原子位于晶胞的面心，所以 Co
17、原子周围距离最近的 O 原子数目为 12 个。 (4)由题意知该物质是气态团簇分子，故题目中图示应是该物质的一个完整的分子，由 14个 Ti 原子和 13 个 C 原子构成。选项 A 正确。 答案 (1)CuCl (2)2 BN (3)CoTiO3 6 12 (4)A (1)根据均摊法计算出 1 个晶胞中，各种原子个数的最简整数比可确定该物质的化学式。 (2)对于独立原子构成的分子，其分子式的确定则不能用均摊法。如由金属原子 M 和非金属原子 N 构成的气态团簇分子，如图所示，顶角和面上的原子是 M 原子，棱中心和体心的原子是 N 原子，由于 M、N 原子并不存在共用关系，所以由气态团簇分子结
18、构图可知，其分子式可由示意图查原子个数来确定，M 原子共 14 个，N 原子 13 个，即分子式为 M14N13。 【变式训练】 5.某物质的晶体内部一截面上原子的排布情况如图所示， 则该晶体的化学式可表示为( ) A.A2B B.AB C.AB2 D.A3B 解析 由该晶体一截面上原子的排布情况可知，每一个 A 原子周围有 2 个 B 原子，每一个B 原子周围有 2 个 A 原子。故该晶体的化学式可表示为 AB。 答案 B 6.石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属 M 与 C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M 原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中 M 原子的个数为_，该材料的化学式
19、为 _。 解析 根据均摊法，晶胞含 M 原子的个数为 1214912，C60位于顶点和面心，故晶胞含 C60的个数为 8186124，故化学式为 M3C60。 答案 12 M3C60 【例 3】 如图所示为高温超导领域里的一种化合物钙钛矿的晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。 (1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最近且距离相等的氧离子、钙离子、钛离子各有_个、_个、_个。 (2)该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是_，该物质的化学式可表示为_。 (3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为 a、b、c，晶体结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为 d nm(1 nm10
20、9m)，则该晶体的密度为_gcm3。 解析 (1)以钛离子为顶点，应有 8 个立方晶胞紧靠在一起，这样钛原子成为空间直角坐标系的中心原子，它的三维方向上前后左右上下最近且相邻各有 1 个氧离子(钛离子)，共 6个，它周围的 8 个立方晶胞内各含 1 个钙离子。(2)该晶胞中含氧离子个数为 12143，钙离子个数为 1，钛离子个数为 8181，故其个数比为 311，则它的化学式可表示为CaTiO3。(3)1 mol 晶体的质量等于(a b 3c)g，1 mol 晶体的体积为 d310216.021023cm3，则其密度为 mV （ab3c）g6.021023d31021cm3ab3c602d3g
21、cm3。 答案 (1)6 8 6 (2)311 CaTiO3 (3)ab3c602d3 立方晶胞中各物理量的关系 mVa3NMNA m：表示一个晶胞质量（g）：表示晶胞密度（gcm3）V：表示一个晶胞体积（cm3）a：表示晶胞边长（cm）M：表示晶胞摩尔质量（gmol1）NA：表示阿伏加德罗常数（mol1）N：表示一个晶胞中微粒数目 【变式训练】 7.如图为 NaCl 晶体的一个晶胞，测知氯化钠晶体中相邻的 Na与 Cl的距离为 a cm，该晶体密度为 d gcm3，则阿伏加德罗常数可表示为( ) A.0.5854a3d mol1 B.58.58a3d mol1 C.58.52a3d mol1
22、 D.117a3d mol1 解析 一个 NaCl 晶胞中含 Na：8186124(个)； 含 Cl：121414(个)， 一个 NaCl 晶胞的体积为 V8a3cm3， 由 NAd gcm3V458.5 gmol1得 NA458.5 gmol1d gcm38a3cm358.52a3d mol1。 解题反思 解答晶胞中各量关系计算题的关键，是正确分析微粒在晶胞中的位置关系，找 出晶胞的体积及 1 个晶胞的质量。 答案 C 分层训练 基础练 1.水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K 时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，
23、有关玻璃态水的叙述中正确的是( ) A.水由液态变为玻璃态，体积缩小 B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀 C.玻璃态是水的一种特殊状态 D.X-射线通过玻璃态水时，能产生谱线 解析 玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻璃态水不是晶体，X-射线通过玻璃态水时不能产生谱线，因密度与普通水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。 答案 C 2.下图为一块密度、厚度均匀的矩形样品，长为宽的两倍，若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为 R，则这块样品一定是( ) A.金属 B.半导体 C.非晶体 D.晶体 解析 由于 AB2CD，而 AB、CD 间的电阻却相等，说明样品横向(AB)与纵向(CD)的导电性不同
24、，具有各向异性，而晶体的特征之一是各向异性，非晶体则具有各向同性，故该样品为晶体。 答案 D 3.如图是某固体的微观结构示意图，请认真观察两图，判断下列说法正确的是( ) A.两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体 B.形成的固体物理性质有各向异性 C.形成的固体一定有固定的熔、沸点 D.二者的 X-射线图谱是相同的 解析 观察结构图知，中微粒呈周期有序排列，中微粒排布不规则，故为晶体，为非晶体。晶体具有各向异性， 具有固定熔点，非晶体没有固定熔点， 用 X-射线检验两者，图谱明显不同。 答案 B 4.某晶体的晶胞为如图所示的正三棱柱，该晶体中 X、Y、Z 三种粒子数之比是( )
25、 A.394 B.142 C.294 D.384 解析 解答此题的关键是正确分析顶角及棱上的粒子被几个结构单元共用。题图中不是一个平行六面体晶胞，而是一个正三棱柱结构的晶胞，它分摊到的粒子为顶角粒子的112，水平棱上粒子的14，竖直棱上粒子的16及内部的所有粒子，X 都在顶角，6 个 Y 在水平棱上，3个 Y 在竖直棱上，Z 位于内部，所以 X、Y、Z 三种粒子数之比为(6112)(614316)1142。 答案 B 5.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同，则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的
26、比值为( ) A.78 B.1314 C.11 D.2627 解析 由题意知一个氯化钠晶胞即为一个氯化钠纳米颗粒，则其表面粒子数861226，总粒子数表面粒子数中心粒子数26127。 答案 D 6.如图是 a、b 两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是( ) A.a 没有固定的熔点 B.a 是非晶体 C.b 是晶体 D.b 是非晶体 解析 晶体有固定的熔点，由 a 的熔化曲线分析可知，中间有一段温度不变但一直在吸收能量，该段所对应的温度就是晶体 a 的熔点；由 b 的熔化曲线可知，温度一直升高，所以物质 b 没有固定的熔点，为非晶体。 答案 D 7.如图为某晶体的一个晶胞，该晶体由 A、B、
27、C 三种基本粒子构成，试根据图示判断该晶体的化学式为( ) A.A6B8C B.A2B4C C.A3BC D.A3B4C 解析 分析晶胞结构可知，A 位于面心，B 位于晶胞的顶点，C 位于晶胞内部。由均摊法可知，一个晶胞中含有 A 粒子个数为 6123，含有 B 粒子个数为 8181，含有 1 个 C粒子，故 A、B、C 粒子的个数之比为 311，则该晶体的化学式为 A3BC。 答案 C 8.如图是氯化铯晶体的晶胞示意图(晶体中最小的重复结构单元)，已知晶体中 2 个最近的Cs核间距为 a cm，氯化铯(CsCl)的式量为 M，NA为阿伏加德罗常数的值，则氯化铯晶体的密度为( ) A.8MNA
28、a3 g cm3 B.Ma38NA gcm3 C.MNAa3 gcm3 D.Ma3NA gcm3 解析 晶胞中平均含有一个 Cs和一个 Cl，晶胞的质量为(M/NA)g，体积为 a3cm3，所以晶体密度为MNAa3 g cm3。 答案 C 9.根据下列四种晶体的晶胞示意图回答问题： (1)根据图分析，铜晶胞平均含有的铜原子数是_。 (2)根据图分析，干冰晶胞平均含有的 CO2分子数是_。 (3)根据图分析，碘晶体中碘分子的排列有_种不同的方向。 (4)根据图分析，晶体 M 的化学式可能是_。 解析 (1)铜晶胞平均含有的铜原子数为1881264。(2)干冰晶胞平均含有的 CO2分子数为1881
29、264。(3)根据碘晶胞中碘分子的排列方向可知，碘晶体中碘分子的排列有 2种不同的方向。(4)晶体 M 的晶胞中，N(A)N(B)188 111，故 M 的化学式可能为 AB(或 BA)。 答案 (1)4 (2)4 (3)2 (4)AB(或 BA) 10.某离子晶体晶胞结构如图所示，()X 位于立方体的顶点，()Y 位于立方体的中心，试分析： (1)晶体中每个 Y 同时吸引着_个 X，每个 X 同时吸引着_个 Y，该晶体的化学式为_。 (2)晶体中在每个 X 周围与它最接近且距离相等的 X 共有_个。 (3)晶体中距离最近的 2 个 X 与一个 Y 形成的夹角XYX_(填角的度数)。 (4)若
30、该立方体的棱长为 a cm，晶体密度为 gcm3，NA为阿伏加德罗常数的值，则该离子化合物的摩尔质量为_。 解析 (1)由晶胞可直接看出每个 Y 周围吸引着 4 个 X，每个 X 被 8 个晶胞共用，则 X 周围有 8 个等距离的 Y， 晶胞内 X 与 Y 的数目比为418112， 故化学式为 XY2或 Y2X。 (2)以某个 X 为中心，补足 8 个共用 X 的晶胞，可发现与中心 X 等距离且最近的 X 共有 3层，每层 4 个，共 12 个。(3)四个 X 围成一个正四面体，Y 位于中心，类似甲烷的分子结构，故XYX109.5。(4)每摩晶胞相当于含有 0.5 mol XY2(或 Y2X)
31、，故摩尔质量可表示为 Ma3NA0.5 gmol12a3NA gmol1。 答案 (1)4 8 XY2(或 Y2X) (2)12 (3)109.5 (4)2a3NA gmol1 素养练 11.回答以下问题。 .元素 X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素 Y 基态原子的 3p 轨道上有 4 个电子。X 与 Y 所形成化合物晶体的晶胞如图所示。 (1)在 1 个晶胞中，X 离子的数目为_。 (2)该化合物的化学式为_。 .(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过_方法区分晶体、准晶体和非晶体。 (2)Cu2O 为半导体材料，在其立
32、方晶胞内部有 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。 .已知： 硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)即可得到配合物 A。 其结构如图 1 所示： (1)Cu 元素基态原子的电子排布式为_。 (2)配合物 A 中碳原子的轨道杂化类型为_。 (3)1 mol 氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)含有 键的数目为_。 (4)氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。 写出 CO2的一种等电子体： _(要求为负一价阴离子，写化学式)。 (5)已知：灼烧硫酸铜可以生成一种红色晶体，其结构如图 2 所示，则该化合物的化学式是_。 (6)CH4和 NO 在 400500 和
33、 Pt 作催化剂下，能转化成无毒无害的物质，利用该反应可以控制机动车尾气排放。该反应的化学方程式为_ _。 解析 .元素 X 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s2，则 X 是锌。元素 Y 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4，则 Y 是硫。(1)在 1 个晶胞中，Zn2的数目为 8186124。(2)1 个晶胞中 S2的数目也为 4，所以该化合物的化学式为 ZnS。 .(1)区分晶体、准晶体和非晶体可用 X-射线衍射的方法。(2)根据“均摊法”计算，1 个晶胞中含有的氧原子为 46128188(个)，再结合化学式 Cu2O 知，1 个晶胞中含有 16个
34、铜原子。 .(1)Cu 是 29 号元素，其原子核外有 29 个电子，根据构造原理知其基态原子电子排布式 为 1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1。(2)配合物 A 分子中，中的 C 为 sp2杂化，中的 C 为 sp3杂化。(3)共价单键为 键，共价双键中一个是 键和一个是 键，则 H2NCH2COONa 中含有 8 个 键，所以 1 mol 氨基乙酸钠中含有键 8 mol，数目为 8NA。(4)二氧化碳分子中原子个数为 3，价电子数为 16；原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体，则 CO2的等电子体有 SCN、N3或 OCN等。 答案 .(1)4 (2)
35、ZnS .(1)X-射线衍射 (2)16 .(1)1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1 (2)sp3、sp2 (3)8NA (4)SCN(或 N3、OCN等) (5)Cu2O (6)CH44NO=Pt400500 2N2CO22H2O 12.(1)将一块缺角的胆矾晶体悬置于饱和硫酸铜溶液中，一段时间后(温度不变)，发现缺角的晶体变完整了。若溶剂不挥发，则这段时间内晶体和溶液的质量变化分别是_、_(填“变大”“变小”“不变”或“不能确定”)。该变化过程中晶体表现出_ 性。 (2)一般来说，晶胞的形状都是_ 。由于整块晶体可以看作是由很多的晶胞通过_ 而形成的，因此晶体
36、内部质点的排列_。晶体的许多物理性质(如强度、导热性、 光学性质等)常会表现出_。 而非晶体由于_(填“存在”或“不存在”)最 小 重 复 的 结 构 单 元 ， 在X- 射 线 衍 射 图 谱 中 的 特 点 是_ _。 (3)在水晶的柱面上涂一层石蜡，用红热的铁针接触蜡面中央，蜡熔化后呈椭圆形；用玻璃代替水晶重复上述操作，熔化的石蜡则呈圆形。试用所学过的关于晶体性质的知识解释上述现象：_ _ _。 答案 (1)不变 不变 自范 (2)平行六面体 无隙并置 高度有序 各向异性 不存在 看不到分立的斑点或明锐的谱线 (3)这是晶体在导热性中体现了各向异性。水晶柱面不同方向的导热性不同，故熔化的
37、石蜡呈椭圆形。玻璃是非晶体，不具有各向异性，玻璃的各个方向的导热性都是相同的，故熔化的石蜡呈圆形 13.在一个小烧杯里加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上加热，观察实验现象。 (1)并在表面皿上加少量冷水的作用是_ _。 (2)观察到的实验现象是_ _。 (3)在表面皿上是碘的_(填“晶体”或“非晶体”) (4)这种方法是_，制取晶体的方法还有_、_。 答案 (1)冷却碘蒸气 (2)烧杯中充满紫色的蒸气，在表面皿上有紫黑色的晶体 (3)晶体 (4)凝华 熔融态物质凝固 结晶 14.对于一个平行六面体的晶胞来说，晶胞顶角上的原子是_个晶胞共用的，晶胞棱上的原子是_个晶胞共用的，晶胞面上的原子是_个晶胞共用的，晶胞内部的原子则_。 答案 8 4 2 完全属于该晶胞
