2022版备战老高考一轮复习化学第3讲 晶体结构与性质（教案）

课时3晶体结构与性质(基础课)考纲要求★靶向明确1．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。2．了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。3．了解分子晶体结构与性质的关系。4．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。5．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。6．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。知识点一晶胞、晶体结构模型【考必备·清单】1．晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的区别比较晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法间接方法测定其是否有固定的熔点科学方法对固体进行X­射线衍射实验(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2．晶胞(1)概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。[名师点拨](1)具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。(2)晶体与非晶体的本质区别：是否有自范性。(3)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”，但不一定是最小的“平行六面体”。3．常见晶体的结构模型晶体晶体结构晶体详解原子晶体金刚石①每个碳与相邻eq\a\vs4\al(4)个碳以共价键结合，形成正四面体结构②键角均为109°28′③最小碳环由eq\a\vs4\al(6)个C组成且六原子不在同一平面内④每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2SiO2①每个Si与eq\a\vs4\al(4)个O以共价键结合，形成正四面体结构②每个正四面体占有1个Si,4个eq\f(1,2)O，n(Si)∶n(O)＝1∶2③最小环上有eq\a\vs4\al(12)个原子，即6个O,6个Si分子晶体干冰①8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子②每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有eq\a\vs4\al(12)个冰每个水分子与相邻的eq\a\vs4\al(4)个水分子以氢键相连接，含1molH2O的冰中，最多可形成eq\a\vs4\al(2)mol氢键离子晶体NaCl型①每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有eq\a\vs4\al(12)个②每个晶胞中含eq\a\vs4\al(4)个Na＋和eq\a\vs4\al(4)个Cl－CsCl型①每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有eq\a\vs4\al(8)个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个②如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－金属晶体简单立方堆积典型代表Po，配位数为eq\a\vs4\al(6)，空间利用率52%面心立方最密堆积典型代表Cu、Ag、Au，配位数为eq\a\vs4\al(12)，空间利用率74%体心立方堆积典型代表Na、K、Fe，配位数为eq\a\vs4\al(8)，空间利用率68%六方最密堆积典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为eq\a\vs4\al(12)，空间利用率74%混合晶体石墨①石墨层状晶体中，层与层之间的作用是范德华力②平均每个正六边形拥有的碳原子个数是eq\a\vs4\al(2)，C原子采取的杂化方式是sp2③每层中存在σ键和π键④石墨的C—C的键长比金刚石的C—C的键长短，熔点比金刚石的高⑤硬度不大、有滑腻感、能导电【夯基础·小题】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体()(2)晶体中只要有阳离子就一定有阴离子()(3)由原子形成的晶体一定是原子晶体()(4)金属镁形成的晶体中，每个镁原子周围与其距离最近的原子有6个()(5)在NaCl晶体中，每个Na＋周围与其距离最近的Na＋有12个()(6)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√2．(2021·沈阳模拟)下面有关晶体的叙述中，错误的是()A．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子B．在CaF2晶体中每个Ca2＋周围紧邻8个F－，每个F－周围紧邻4个Ca2＋C．白磷晶体中，微粒之间通过共价键结合，键角为60°D．离子晶体在熔化时，离子键被破坏；而分子晶体熔化时，化学键不被破坏解析：选C金刚石的结构为，由模型可知最小的环为六元环，即由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子，故A正确；CaF2晶胞的结构如图所示：，根据图可知，每个Ca2＋周围有8个F，而每个F周围有4个Ca2＋，故B正确；白磷结构为，白磷分子间存在分子间作用力，键角为60°，故C错误；离子晶体中存在离子键，离子晶体在熔化时，离子键被破坏，分子晶体中分子间存在分子间作用力，分子晶体熔化时，破坏分子间作用力，化学键不被破坏，故D正确。3.(2021·胶州模拟)硫化锂是目前正在开发的锂离子电池的新型固体电解质，为立方晶系晶体。离子位置按图示坐标系为：Li＋(0.25，0.25,0.25)；(0.25,0.75,0.25)；(0.75,0.25,0.25)；(0.75,0.75,0.25)；…S2－：(0,0,0)；(0.5,0.5,0)；(0.5,0,0.5)；(0,0.5,0.5)；…则硫化锂晶胞沿z轴投影的俯视图(其中“”表示Li＋，“”表示S2－)为()解析：选A硫化锂为立方晶系晶体，由离子坐标可知，S2－处于晶胞顶点与面心，Li＋处于eq\f(1,8)晶胞的体心，沿z轴投影的俯视，S2－处于正方形中心、顶角与边中心，Li＋处于正方形内部对角线上且关于中心对称，“”表示Li＋，“”表示S2－，则俯视图为，故选A。知识点二四种晶体的性质与判断【考必备·清单】1．金属键、金属晶体(1)金属键：金属阳离子与自由电子之间的作用。(2)本质——电子气理论该理论认为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有的金属原子维系在一起。(3)金属晶体的物理性质及解释2．离子晶体的晶格能(1)定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位为kJ·mol－1。(2)影响因素①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越eq\a\vs4\al(大)。②离子的半径：离子的半径越eq\a\vs4\al(小)，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越eq\a\vs4\al(大)。3．四种晶体类型的比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成微粒分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子微粒间的相互作用力范德华力(某些含氢键)共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高，有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂大多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电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电物质类别及举例大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、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)[名师点拨](1)原子晶体一定含有共价键，而分子晶体可能不含共价键。(2)含阴离子的晶体中一定含有阳离子，但含阳离子的晶体中不一定含阴离子，如金属晶体。4．晶体熔、沸点高低的比较(1)不同类型晶体熔、沸点的比较①不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。②金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。(2)同种类型晶体熔、沸点的比较①原子晶体eq\x(原子半径越小)→eq\x(键长越短)→eq\x(键能越大)→eq\x(熔、沸点越高)如熔点：金刚石eq\a\vs4\al(＞)碳化硅eq\a\vs4\al(＞)硅。②离子晶体一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则晶格能越大，晶体的熔、沸点越eq\a\vs4\al(高)，如熔点：MgOeq\a\vs4\al(＞)MgCl2，NaCleq\a\vs4\al(＞)CsCl。③分子晶体a．分子间范德华力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高。如H2Oeq\a\vs4\al(＞)H2Teeq\a\vs4\al(＞)H2Se＞H2S。b．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SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。c．组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，其分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3Cleq\a\vs4\al(＞)CH3CH3。d．同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如CH3CH2CH2CH2CH3eq\a\vs4\al(＞)④金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属晶体的熔、沸点越高，如熔、沸点：Naeq\a\vs4\al(<)Mgeq\a\vs4\al(<)Al。[名师点拨](1)原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为1710℃，MgO的熔点为2852℃。(2)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如Na的熔点为97℃，尿素的熔点为132.7℃。【夯基础·小题】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高()(2)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低()(3)离子晶体一定都含有金属元素()(4)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体()(5)原子晶体的熔点一定比离子晶体的高()(6)碳有三种同素异形体：金刚石、石墨和C60，其熔点由高到低的顺序为C60>金刚石>石墨()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2．(2021·威海模拟)下列晶体的分类正确的一组是()选项离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体ACaC2石墨ArHgB玻璃金刚石CH3CH2OHAgCCH3COONaSiCMgDBa(OH)2SiC60NaH解析：选C石墨的层与层之间是分子间作用力，而碳原子间是共价键，石墨之中也会有自由电子在层与层间移动，石墨属于混合型晶体，故A不选；玻璃是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅的混合物，不是纯净物，不属于离子晶体，故B不选；CH3COONa是由醋酸根离子和钠离子组成的离子晶体，碳化硅是由碳原子和硅原子组成的原子晶体，属于有机物，属于分子晶体，镁是由金属阳离子和自由电子组成的金属晶体，故C选；NaH是钠离子和氢离子形成的离子晶体，不属于金属晶体，故D不选。3．分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。(1)碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电：________。(2)五氟化矾，无色晶体，熔点19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：________。(3)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电：________。(4)硼，熔点2300℃，沸点2550℃，硬度大：________。(5)硒，熔点217℃，沸点685℃，溶于氯仿：________。(6)锑，熔点630.74℃，沸点1750℃，导电：________。答案：(1)原子晶体(2)分子晶体(3)离子晶体(4)原子晶体(5)分子晶体(6)金属晶体[方法技巧]判断晶体类型的方法(1)主要是根据各类晶体的特征性质判断如低熔、沸点的化合物形成分子晶体；熔、沸点较高，且在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物形成离子晶体；熔、沸点很高，不导电，不溶于一般溶剂的物质形成原子晶体；晶体能导电、传热、具有延展性的为金属晶体。(2)根据物质的类别判断金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如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、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。常见的原子晶体中单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的原子晶体中化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属单质(注：汞在常温为液体)与合金是金属晶体。【新教材·应用】下图是六种常见晶体或晶胞的示意图[问题探究](1)金刚石和干冰分别属于什么晶体？在干冰晶体中，每个CO2分子等距紧邻的CO2分子有多少个？提示：金刚石属于原子晶体，干冰属于分子晶体；干冰晶体中与CO2分子等距紧邻的CO2分子有12个。(2)这六种晶体中，微粒之间以共价键结合而成的是哪些晶体？冰晶体中水分子之间以何种作用力结合？提示：金刚石晶体；氢键。(3)冰、金刚石、CaCl2晶胞、干冰四种晶体的熔点由高到低的顺序是什么？提示：金刚石>CaCl2>冰>干冰。(4)每个铜晶胞中实际占有的铜原子数是多少？CaCl2晶体中Ca2＋的配位数是多少？提示：铜晶胞中实际占有的铜原子数是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；CaCl2的晶体结构类似于CaF2，Ca2＋的配位数为8，Cl－的配位数是4。(5)NaCl晶胞与MgO晶胞结构相同，试比较MgO和NaCl熔、沸点的高低，并指明原因。提示：MgO的熔、沸点高于NaCl；MgO和NaCl均是离子晶体，其中MgO晶体中离子所带电荷数大于NaCl晶体中离子所带电荷数，且r(Mg2＋)<r(Na＋)，r(O2－)<r(Cl－)。随堂检测反馈1．(1)(2020·全国卷Ⅱ)Ti的四卤化物熔点如表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是__________________________________________________。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/℃377－24.1238.3155(2)(2020·天津等级考)Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素，三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_______________________________________________________________________________________。(3)(2020·山东等级考)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：①Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为________，其固体的晶体类型为________。②NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为________(填化学式)。解析：(1)TiF4为离子化合物，故熔点高于其他三种卤化物，TiCl4、TiBr4、TiI4为共价化合物，且结构相似，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，故自TiCl4至TiI4熔点逐渐升高。(2)因为Fe、Co、Ni的二价氧化物是离子化合物，Fe2＋、Co2＋、Ni2＋半径依次减小，晶体的晶格能依次增大，熔点依次升高，故熔点高低顺序是NiO＞CoO＞FeO。(3)①Sn为元素周期表中ⅣA族元素，最外层有4个电子，故SnCl4的中心原子Sn的价电子对数为4＋eq\f(4－4×1,2)＝4，且均为成键电子对，故SnCl4的空间构型为正四面体形。由SnCl4常温常压下为液体的物理性质可知SnCl4符合分子晶体的特点，故其为分子晶体。②NH3中存在分子间氢键，导致其沸点比与N元素同主族的P、As元素的氢化物PH3、AsH3的沸点要高，而PH3、AsH3中均不存在分子间氢键，故影响PH3、AsH3沸点的因素为范德华力，相对分子质量越大，沸点越高，则沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3。答案：(1)TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高(2)NiO＞CoO＞FeO(3)①正四面体形分子晶体②NH3、AsH3、PH32．(1)图(a)为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为____________________________________________________________________。(2)ZnF2具有较高的熔点(872℃)，其化学键类型是________；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是______________________________________________________________。(3)①碳的一种单质的结构如图(b)所示。该单质的晶体类型为________，原子间存在的共价键类型有________，碳原子的杂化轨道类型为________。②四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图(c)所示。SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是__________________________。结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性________、共价性________。(填“增强”“不变”或“减弱”)解析：(1)S8、SO2都是分子晶体，分子晶体熔、沸点与其分子间作用力成正比，分子间作用力与其相对分子质量成正比，S8相对分子质量大于SO2，所以分子间作用力S8大于SO2，导致熔、沸点S8高于SO2。(2)由ZnF2的熔点为872℃可知，ZnF2应为离子晶体，因此化学键类型为离子键。ZnF2为离子化合物，极性较大，不溶于有机溶剂；ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小，能够溶于有机溶剂。(3)①该单质为石墨，石墨属于混合型晶体，层内碳原子之间形成σ键和π键；石墨中碳原子有3个σ键，无孤电子对，因此杂化类型为sp2；②SiX4属于分子晶体，不含分子间氢键，范德华力越大，熔、沸点越高，范德华力随着相对分子质量的增大而增大，即熔、沸点增高；同主族从上到下非金属性逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，因此PbX2中化学键的离子性减弱，共价性增强。答案：(1)S8相对分子质量比SO2大，S8分子间范德华力大于SO2(2)离子键ZnF2属于离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小，乙醇、乙醚等有机溶剂极性较小，所以互溶(3)①混合型晶体σ键、π键sp2②SiX4均属于分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高减弱增强[课时跟踪检测]1．(1)钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是________。氯化铯晶体的晶胞如图1，则Cs＋位于该晶胞的________，而Cl－位于该晶胞的________，Cs＋的配位数是________。(2)铜的氢化物的晶体结构如图2所示，写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式：________________________________________________________________________。(3)图3为F－与Mg2＋、K＋形成的某种离子晶体的晶胞，其中“○”表示的离子是________(填离子符号)。(4)实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图4所示)，已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：离子晶体NaClKClCaO晶格能/(kJ·mol－1)7867153401则这4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是________________________。其中MgO晶体中一个Mg2＋周围和它最邻近且等距离的Mg2＋有________个。解析：(1)体心立方晶胞中，1个原子位于体心，8个原子位于立方体的顶点，故1个晶胞中金属原子数为8×eq\f(1,8)＋1＝2；氯化铯晶胞中，Cs＋位于体心，Cl－位于顶点，Cs＋的配位数为8。(2)由晶胞可知，微粒个数比为1∶1，化学式为CuH，CuH与Cl2反应，产物为CuCl2和HCl，化学方程式为2CuH＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CuCl2＋2HCl。(3)由晶胞结构可知，黑球有1个，灰球有1个，白球有3个，由电荷守恒可知n(Mg2＋)∶n(K＋)∶n(F－)＝1∶1∶3，故白球为F－。(4)从3种离子晶体的晶格能数据知道，离子所带电荷越多、离子半径越小，离子晶体的晶格能越大，离子所带电荷数：Ti3＋>Mg2＋，离子半径：Mg2＋＜Ca2＋，所以熔点：TiN>MgO>CaO>KCl；MgO晶体中一个Mg2＋周围和它最邻近且等距离的Mg2＋有12个。答案：(1)2体心顶点8(2)2CuH＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CuCl2＋2HCl(3)F－(4)TiN>MgO>CaO>KCl122．现有几组物质的熔点(℃)数据：A组B组C组D组金刚石：3550℃Li：181℃HF：—83℃NaCl：801℃硅晶体：1410℃Na：98℃HCl：—115℃KCl：776℃硼晶体：2300℃K：64℃HBr：—89℃RbCl：718℃二氧化硅：1723℃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________。(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。①有金属光泽②导电性③导热性④延展性(3)C组中HF熔点反常是由于________________________________________________________________________________________________________________________。(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)A组熔点很高，为原子晶体，是由原子通过共价键形成的。(2)B组为金属晶体，具有①②③④四条共同的物理性质。(3)HF中含有分子间氢键，故其熔点反常。(4)D组属于离子晶体，具有②④两条性质。(5)D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。答案：(1)原子共价键(2)①②③④(3)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)(4)②④(5)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3．铬的同位素有eq\o\al(50,24)Cr、eq\o\al(52,24)Cr、eq\o\al(53,24)Cr、eq\o\al(54,24)Cr。铬及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：(1)基态eq\o\al(53,24)Cr的价层电子排布图为________________________________________________________________________________________________。(2)交警用“酒精仪”查酒驾，其化学反应原理为2K2Cr2O7＋3CH3CH2OH＋8H2SO4→3CH3COOH＋2Cr2(SO4)3＋2K2SO4＋11H2O。①CH3CH2OH、CH3COOH的沸点高于对应的CH3OCH3(二甲醚)、HCOOCH3(甲酸甲酯)，主要原因是_______________________________________________________________。②CH3COOH分子中碳原子的杂化类型是__________；CH3COOH分子中σ键和π键的数目之比为________。③K2SO4晶体中阴离子的立体构型是________________________________________。该反应中，只含极性键的极性分子有________________________(填分子式)。(3)CrF3晶体、CrBr3晶体的熔点分别为1100℃以上、79℃，其可能的原因是________________________________________________________________________。(4)晶体铬的晶胞结构如图所示，其堆积模型为____________；铬原子的配位数为____________。解析：(1)基态铬原子的价层电子排布图为(2)①乙醇、乙酸分子间存在氢键，氢键比范德华力强，所以，乙醇的沸点高于二甲醚，乙酸的沸点高于甲酸甲酯。②CH3COOH分子中—CH3中碳原子采用sp3杂化，—COOH中碳原子采用sp2杂化。单键都是σ键，1个碳氧双键含1个σ键和1个π键，故CH3COOH分子中σ键和π键的数目之比为7∶1。③K2SO4的阴离子是SOeq\o\al(2－,4)，SOeq\o\al(2－,4)的立体构型是正四面体形，乙醇、乙酸分子中存在碳碳非极性键，H2O、H2SO4分子中只含极性键。(3)三氟化铬、三溴化铬的晶体类型不同，故熔点相差较大。(4)图中为体心立方堆积，铬原子的配位数为8。答案：(1)(2)①CH3CH2OH、CH3COOH分子间存在氢键②sp2、sp37∶1③正四面体形H2O、H2SO4(3)CrF3是离子晶体，CrBr3是分子晶体，离子键比分子间作用力强(4)体心立方堆积84．下面是一些晶体的结构示意图。(1)下列关于晶体的说法正确的是________(填字母)。A．晶体的形成与晶体的自范性有关B．可以用X­射线衍射仪区分晶体和非晶体C．石蜡是非晶体，但有固定的熔点D．晶胞就是晶体(2)图甲表示的是晶体的二维平面示意图，a、b中可表示化学式为AX3的化合物的是________(填“a”或“b”)。(3)图乙表示的是金属铜的晶胞。①该晶胞“实际”拥有的铜原子数是________，铜原子的配位数为________。②该晶胞称为________(填字母)。A．六方晶胞B．体心立方晶胞C．面心立方晶胞(4)NiO、FeO的晶体结构相同，且r(Fe2＋)>r(Ni2＋)，NiO的熔点为1960℃，则FeO的熔点________(填“>”或“<”)1960℃，判断的依据是______________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)在一定条件下，物质能形成具有几何形状的晶体，这个过程与晶体的自范性有关，A项正确；区别晶体与非晶体最可靠的方法是对固体进行X­射线衍射实验，B项正确；非晶体没有固定的组成，没有固定的熔点，C项错误；晶体是由数量庞大的晶胞无隙并置而成的，D项错误。(2)a中每个黑球周围有6个白球，而每个白球周围有3个黑球，故黑球与白球数目之比为1∶2，b中每个黑球周围有6个白球，而每个白球周围有2个黑球，故黑球与白球数目之比为1∶3，a所示物质的化学式为AX2、b所示物质的化学式为AX3。(3)①根据晶胞结构和均摊法知，该晶胞中Cu原子个数＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；在铜的晶胞中，顶点上的铜原子被8个晶胞共有，每个晶胞中与1个顶点上铜原子距离最近的铜原子数是3，每个面上的铜原子被2个晶胞共有，所以铜原子的配位数是3×8×eq\f(1,2)＝12。②晶胞中铜原子位于顶点和面心，即该晶胞称为面心立方晶胞，C项正确。(4)NiO和FeO均为离子晶体，且晶体中阴、阳离子所带电荷数均相同，由于半径：Fe2＋>Ni2＋，则晶格能：FeO<NiO，由此判断熔点：NiO>FeO。答案：(1)AB(2)b(3)①412②C(4)<两者均为离子晶体，且阴、阳离子电荷数均为2，但Fe2＋的离子半径较大，FeO的晶格能小，因此FeO的熔点较低5．(1)Al2O3、SiC、Si、金刚石中属于原子(共价)晶体的有________________________，其熔点由高到低的顺序为____________，理由是________________________。(2)干冰、冰二者的熔点较高的是________，其理由是________________________。(3)CS2熔、沸点高于CO2的理由是________________________________________________________________________________________________________________。(4)BN、MgBr2、SiCl4的熔点由高到低的顺序为________________________。(5)NaF的熔点________(填“>”“＝”或“<”)BFeq\o\al(－,4)的熔点，其原因是____________________________________。解析：(1)SiC、Si、金刚石为原子晶体，原子晶体中共价键键长越短，键能越大，熔、沸点越高。(2)冰晶体中含有氢键，熔点比干冰高。(3)CS2、CO2均为分子晶体，组成、结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。(4)BN为原子晶体，MgBr2为离子晶体，SiCl4为分子晶体，故熔点：BN>MgBr2>SiCl4。答案：(1)SiC、Si、金刚石金刚石>SiC>SiC—C键、C—Si键、Si—Si键的键长依次增大，键能依次减小，熔点依次降低(2)冰冰晶体中分子间存在氢键(3)CS2和CO2均为分子晶体，CS2的相对分子质量大，分子间作用力大，因此CS2熔、沸点高于CO2(4)BN>MgBr2>SiCl4(5)>两者均为离子化合物，且离子所带电荷数均为1，但后者离子半径大，离子键较弱，因此熔点较低6．N、Ga元素因其在生产、生活和科研领域的重要作用而备受关注。请回答下列问题：(1)基态Ga原子中含有________种能量不同的电子，其中能量最高的电子的电子云轮廓图的形状为____________________。(2)Ga单质有晶体和玻璃体两种形态，区别二者最可靠的科学方法为_______________________________________________________________________。(3)Ga分别与N、P、As形成化合物的晶体结构与金刚石相似，其熔点如下表所示：物质GaNGaPGaAs熔点/℃170014651238①从结构的角度分析，三种晶体熔点不同的原因为_____________________________________________________________________________________________________。②GaN晶体中含有的化学键类型为________(填字母)。A．离子键 B．配位键C．σ键 D．π键E．氢键(4)一种铜的溴化物晶胞结构如图所示，若将图中的Cu去掉，再把所有的Br换成Cu，得到晶体铜的晶胞结构，则晶体铜的堆积方式为________，某同学将基态铜原子的价电子错误地写为3d94s2，违背了核外电子排布规律中的________。(5)下列关于上述铜的溴化物晶胞结构说法正确的是________(填字母)。A．该化合物的化学式为CuBr2B．铜的配位数为8C．与Br紧邻的Br有12个D．由图中P点和Q点的原子坐标参数，确定R点的原子坐标参数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))解析：(1)基态Ga原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，同能级电子的能量相同，故有8种能量不同的电子，其中能量最高的电子在4p能级，其电子云轮廓图的形状为哑铃形。(2)区分晶体和非晶体最科学的方法为X­射线衍射实验。(3)①三种晶体均为原子晶体，原子晶体的熔点高低受键能影响，随着N、P、As原子半径增大，键长增长，键能减小，对应物质的熔点降低；②原子晶体中不含离子键，该晶体中，原子和原子之间靠单键相连，故不含π键，氢键不属于化学键，GaN晶胞结构与金刚石相似，内部的碳原子被N原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替，说明一个N原子形成了4个σ键，其中存在1个配位键，B、C正确。(4)晶胞中铜原子位于面心、顶点上，属于面心立方最密堆积；根据洪特规则，对于同一电子亚层，当电子排布为全充满、半充满或全空时是比较稳定的结构，基态铜原子价电子应为3d104s1，若写为3d94s2，则违背了核外电子排布规律中的洪特规则(特例)。(5)根据均摊法，晶胞中含有的铜原子数目为4个，含有的溴原子数是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，所以晶胞的化学式是CuBr，A错误；Cu原子与4个Br原子成键，Cu原子的配位数为4，B错误；根据晶胞图可知，与每个Br紧邻的Br有12个，C正确；图中P点原子坐标参数为(0,0,0)，Q点原子坐标参数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))，晶胞边长设为1，P与R间的距离为晶胞对角线长的eq\f(1,4)，则R点的原子坐标参数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(