化学一轮复习晶体结构与性质

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第45讲晶体结构与性质【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｜晶体和晶胞（重点保分型——师生共研)授课提示：对应学生用书第226页[核心知识大通关］1．晶体与非晶体(1）晶体与非晶体比较晶体非晶体结构特征结构粒子在三维空间里呈周期性有序排列结构粒子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无各向异性区别方法熔点法有固定熔点无固定熔点X.射线对固体进行X.射线衍射实验(2)获得晶体的途径：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)晶胞：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。（3)晶胞中粒子数目的计算-—均摊法：如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有eq\f（1，n）属于这个晶胞。小题热身正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)晶体的熔点一定比非晶体的熔点高。()(2）具有规则几何外形的固体一定是晶体。(）(3)固态物质一定是晶体。（）（4)冰和固体碘晶体中相互作用力相同。(）(5）固体SiO2一定是晶体。(）（6)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。（）（7)通过X。射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体。(）（8）晶胞是晶体中的最小的“平行六面体”。()（9)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。()(10）立方晶胞中，顶点上的原子被4个晶胞共用。(）答案：(1)×(2)×(3)×(4）×(5）×(6)√（7）√(8)×(9)√(10）×[考向精练提考能］考向一晶胞中粒子个数的计算均摊法1．原则：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有，那么,每个晶胞对这个粒子分得的份额就是eq\f（1,n)。2．方法：（1)长方体(包括立方体）晶胞中不同位置的粒子数的计算（2)非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子）被三个六边形共有，每个六边形占eq\f（1,3)。1．如图为离子晶体空间构型示意图：（eq\a\vs4\al(●)阳离子，eq\a\vs4\al(○)阴离子）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：MNMN3MN22。如图所示晶体结构是一种具有优良的压电、光电等功能的晶体材料的最小结构单元(晶胞）。晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是(各元素所带电荷均已略去)（）A．8;BaTi8O12 B．8;BaTi4O9C．6；BaTiO3 D．3；BaTi2O3解析：由图可知，晶体中钛原子位于立方体的顶点，为8个晶胞所共用，每个晶胞中与钛原子紧邻的氧原子数为3，且每个氧原子位于晶胞的棱上，为4个晶胞所共用，故晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数为3×8×eq\f（1，4）＝6;再据均摊法可计算出晶体中每个晶胞中各元素原子的数目：“Ba”为1，“Ti”为8×eq\f(1，8)＝1，“O”为12×eq\f(1,4）＝3，故此晶体材料的化学式为BaTiO3。答案:C3.硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高纪录.如图所示为该化合物的晶体结构单元;镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子;6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为()A．Mg2B3 B．MgB2C．Mg2B D．Mg3B2解析：晶胞中Mg原子的个数为12×eq\f(1,6)＋2×eq\f（1，2）＝3;B原子个数为6，因此该化合物中Mg、B原子个数比为1∶2,B项符合题意。答案：B4.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．3∶9∶4B．1∶4∶2C．2∶9∶4D．3∶8∶4解析:A粒子数为6×eq\f（1,12)＝eq\f(1，2）;B粒子数为6×eq\f（1，4）＋3×eq\f（1,6）＝2；C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比为1∶4∶2.答案：B5。如图是由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________.解析：R：8×eq\f（1,8)＋1＝2G：8×eq\f（1,4）＋8×eq\f（1，4)＋4×eq\f(1，2)＋2＝8Q：8×eq\f(1,4）＋2＝4R、G、Q的个数之比为1∶4∶2，则其化学式为RQ2G4由于R为＋2价，G为－2价，所以Q为＋3价。答案：＋3价6。如图是金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，则其分子式为________。解析：由于M、N原子并不存在共用关系，而是形成一个独立的气态团簇分子,其分子式可由原子个数来确定，而不能用均摊法。答案：M14N137．（1）硼化镁晶体在39K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，如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________。(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。如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:(1)MgB2（2）BOeq\o\al(－,2）考向二晶体的密度及粒子间距离的计算若1个晶胞中含有x个粒子，则1mol晶胞中含有xmol粒子，其质量为xMg(M为粒子的相对“分子”质量）；1个晶胞的质量为ρa3g（a3为晶胞的体积)，则1mol晶胞的质量为ρa3NAg,因此有xM＝ρa3NA.8。(2016·全国高考卷Ⅰ）晶胞有两个基本要素：（1）原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置.如图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0,0，0）;B为eq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1(\f（1，2)，0，\f（1,2）））；C为eq\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1（\f（1，2),\f(1,2),0））。则D原子的坐标参数为________。（2)晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a＝565。76pm，其密度为____________g·cm－3（列出计算式即可）。解析：（1）根据题给图示可知,D原子的坐标参数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1（\f（1,4）,\f（1,4)，\f（1,4）)）.(2）每个晶胞中含有锗原子8×1/8＋6×1/2＋4＝8(个），每个晶胞的质量为eq\f（8×73g·mol－1，NA）,晶胞的体积为（565。76×10－10cm）3eq\f（8×73g·mol－1，NA×565.76×10－10cm3）。答案:(1)eq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1(\f（1,4),\f(1，4），\f（1,4)））(2）eq\f（8×73，6.02×565.763）×1079.ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示,其晶胞边长为540。0pm,密度为________g·cm－3（列式并计算），a位置S2－离子与b位置Zn2＋离子之间的距离为________pm(列式表示）。解析：1个ZnS晶胞中N(S2－)＝8×eq\f(1，8）＋6×eq\f(1,2）＝4（个），N(Zn2＋）＝4个，故ρ＝eq\f（m,V)＝eq\f(\f（4×65＋32g·mol－1，6.02×1023mol－1），540×10－10cm3)＝4.1g·cm－3。仔细观察ZnS的晶胞结构不难发现，S2－位于ZnS晶胞中8个小立方体中互不相邻的4个小立方体的体心,Zn2＋与S2－间的距离就是小立方体体对角线的一半，即：eq\f（1，2）×eq\r(3）×eq\f(540.0pm，2）＝135eq\r（3)pm。答案：eq\f(\f(4×65＋32g·mol－1,6。02×1023mol－1),540×10－10cm3)＝4。1135eq\r（3）10。(2016·全国高考卷Ⅱ)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。②若合金的密度为dg·cm－3，晶胞参数a＝________nm。解析:①由晶胞结构图可知，Ni原子处于立方晶胞的顶点，Cu原子处于立方晶胞的面心，根据均摊法，每个晶胞中含有Cu原子的个数为6×eq\f(1,2）＝3，含有Ni原子的个数为8×eq\f（1,8）＝1，故晶胞中Cu原子与Ni原子的数量比为3∶1。②根据m＝ρV可得，1mol晶胞的质量为（64×3＋59)g＝a3×dg·cm－3×NA,则a＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f（251，6。02×1023×d））)eq\f（1，3）cm＝eq\b\lc\[\rc\］（\a\vs4\al\co1（\f（251,6。02×1023×d)）)eq\f(1，3）×107nm.答案：①3∶1②eq\b\lc\［\rc\］（\a\vs4\al\co1(\f(251,6。02×1023×d)）)eq\f(1,3)×10711．（2016·全国高考卷Ⅲ）（1)GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77。9℃，其原因是________________________________________________________________________。(2）GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm－3，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MGag·mol－1和MAsg·mol－1，原子半径分别为rGapm和rAspm，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________。解析：（1)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77。9℃，其原因是GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，而离子晶体的熔点高于分子晶体。(2）GaAs的熔点为1238℃,其熔点较高，据此推知GaAs为原子晶体,Ga与As原子之间以共价键键合。分析GaAs的晶胞结构，4个Ga原子处于晶胞体内，8个As原子处于晶胞的顶点、6个As原子处于晶胞的面心，结合“均摊法”计算可知，每个晶胞中含有4个Ga原子，含有As原子个数为8×1/8＋6×1/2＝4（个)，Ga和As的原子半径分别为rGapm＝rGa×10－10cm,rAspm＝rAs×10－10cm，则原子的总体积为V原子＝4×eq\f(4，3）π×［（rGa×10－10cm)3＋(rAs×10－10cm)3]＝eq\f（16π,3）×10－30（req\o\al(3，Ga）＋req\o\al（3,As)）cm3.又知Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol－1和MAsg·mol－1，晶胞的密度为ρg·cm－3,则晶胞的体积为V晶胞＝eq\f(4MGa＋MAs，ρNA）cm3,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为eq\f（V原子,V晶胞）×100％＝eq\f（\f(16π,3）×10－30r\o\al（3，Ga)＋r\o\al（3，As）cm3,\f（4MGa＋MAs，ρNA）cm3）×100％＝eq\f（4π×10－30×NAρr\o\al(3，Ga）＋r\o\al(3，As）,3MGa＋MAs）×100%。答案:（1)GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体(2)原子晶体共价eq\f（4π×10－30NAρr\o\al(3，Ga)＋r\o\al（3,As）,3MGa＋MAs)×100％考点二|四类常见晶体的比较（基础送分型——自主学习)授课提示：对应学生用书第227页[巩固教材知识]1．四类晶体的比较类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子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常见溶剂难溶大多易溶于水等极性溶剂导电、传热性一般不导电，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）2。离子晶体的晶格能（1）定义：气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量;单位：kJ·mol－1。(2)影响因素：离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×".（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。(）答案:（1)√(2）×(3)×（4)×（5）×(6）√［练透基础小题]题点一晶体类型的判断1．下列物质：①水晶；②冰醋酸;③氧化钙；④白磷;⑤晶体氩；⑥氢氧化钠；⑦铝;⑧金刚石;⑨过氧化钠；⑩碳化钙；⑪碳化硅;⑫干冰；⑬过氧化氢；(1)属于原子晶体的化合物________.（2)直接由原子构成的晶体________。(3）直接由原子构成的分子晶体________。(4)由极性分子构成的晶体是________，含有非极性键的离子晶体是________，属于分子晶体的单质是________.(5）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________________________________________________________________________，受热熔化后需克服共价键的是________。解析：属于原子晶体的化合物是碳化硅和水晶；属于分子晶体的有：氩(无化学键)、白磷（非极性分子)、干冰（极性键构成的非极性分子）、过氧化氢和冰醋酸（由极性键和非极性键构成的极性分子)；属于离子晶体的有:CaO（离子键)、NaOH（既存在离子键又存在极性共价键)、Na2O2和CaC2（既存在离子键又存在非极性共价键)。金属导电过程不发生化学变化，晶体熔化时，分子晶体只需克服分子间作用力，不破坏化学键，而原子晶体、离子晶体、金属晶体熔化需破坏化学键.答案:(1）①⑪（2）①⑤⑧⑪（3）⑤（4)②⑬⑨⑩④⑤(5）⑦②④⑤⑫⑬①⑧⑪2．有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成，对这三种晶体进行实验，结果见下表：序号熔点/℃硬度水溶性导电性水溶液与Ag＋反应A811较大易溶水溶液或熔融导电白色沉淀B3500很大不溶不导电不反应C－114.2很小易溶液态不导电白色沉淀(1）晶体的化学式分别为A__________、B___________、C__________。（2）晶体的类型分别是A__________、B_____________、C__________。(3）晶体中粒子间作用力分别是A________、B________、C________。答案：（1)NaClCHCl(2）离子晶体原子晶体分子晶体（3）离子键共价键范德华力［备考提醒]晶体类型的5种判断方法1．依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断(1）离子晶体的构成粒子是阴、阳离子,粒子间的作用是离子键.(2）原子晶体的构成粒子是原子，粒子间的作用是共价键.(3）分子晶体的构成粒子是分子，粒子间的作用为分子间作用力。(4）金属晶体的构成粒子是金属阳离子和自由电子，粒子间的作用是金属键。2．依据物质的分类判断(1）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。（2)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.(3)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。(4)金属单质是金属晶体.3．依据晶体的熔点判断（1）离子晶体的熔点较高。(2)原子晶体熔点很高。（3)分子晶体熔点低.(4）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(1）离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。（2）原子晶体一般为非导体。（3）分子晶体为非导体，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.(4）金属晶体是电的良导体。5．依据硬度和机械性能判断（1)离子晶体硬度较大、硬而脆。（2)原子晶体硬度大。(3）分子晶体硬度小且较脆.（4)金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性.题点二晶体熔、沸点高低比较3．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．KCl〉NaCl>BaO>CaOB．NaCl〉KCl>CaO>BaOC．CaO>BaO〉NaCl〉KClD．CaO>BaO〉KCl〉NaCl解析:离子晶体中，晶格能越大，晶体熔、沸点越高;离子所带电荷数越多，半径越小，晶格能越大。答案：C4．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是（)A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅B．CI4〉CBr4>CCl4>CH4C．MgO〉H2O>O2>Br2D．金刚石>生铁〉纯铁〉钠解析：对于A选项，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，A错误；B选项，同为组成、结构相似的分子晶体，熔沸点高低要看相对分子质量大小,正确；C选项,对于不同晶体类型熔沸点高低一般为原子晶体〉离子晶体〉分子晶体,MgO〉(H2O、O2、Br2），H2O>(Br2、O2)，Br2>O2，C项错误;D选项,生铁为铁合金,熔点要低于纯铁，D项错误。答案:B5．(2015·全国高考课标卷Ⅰ）碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：(1）CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于________晶体。（2)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：①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。②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原子连接________个六元环,六元环中最多有________个C原子在同一平面。解析：（1）该化合物熔点为253K，沸点为376K，说明熔沸点较低，所以为分子晶体；（2）根据均摊法来计算。①石墨烯晶体中，每个C原子被3个6元环共有，每个六元环占有的C原子数是6×eq\f(1，3）＝2；②每个C原子周围形成4个共价键，每2个共价键即可形成1个六元环，则可形成6个六元环，每个共价键被2个六元环共用，所以一个C原子可连接12个六元环；根据数学知识，3个C原子可形成一个平面,而每个C原子都可构成1个正四面体，所以六元环中最多有4个C原子共面。答案:(1）分子(2)①32②124[备考提醒］分类比较晶体的熔、沸点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．同种晶体类型熔、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>碳化硅〉硅。（2）离子晶体：①一般地说,阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO〉MgCl2〉NaCl>CsCl.②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。(3)分子晶体：①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。如H2O〉H2Te>H2Se>H2S。②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。③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CO>N2，CH3OH>CH3CH3。④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如CH3—CH2-CH2—CH2—CH3〉。支链相同时，位置越近，熔沸点越高。(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，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na<Mg<Al。考点三｜五类晶体模型(基础送分型——自主学习）授课提示：对应学生用书第229页[巩固教材知识]1．原子晶体(金刚石和二氧化硅）(1）金刚石晶体中，每个C与另外4个C形成共价键,C-C键之间的夹角是109°28′，最小的环是六元环。含有1molC的金刚石中，形成的共价键有2mol。（2)SiO2晶体中,每个Si原子与4个O成键,每个O原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是Si原子，1molSiO2中含有4molSi—O键。2．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12个。(2）冰的结构模型中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1molH2O的冰中，最多可形成2mol“氢键”。3．离子晶体（1)NaCl型:在晶体中，每个Na＋同时吸引6个Cl－，每个Cl－同时吸引6个Na＋，配位数为6.每个晶胞含4个Na＋和4个Cl－.(2)CsCl型：在晶体中,每个Cl－吸引8个Cs＋,每个Cs＋吸引8个Cl－,配位数为8。4．石墨晶体石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C原子采取的杂化方式是sp2。5．常见金属晶体的原子堆积模型堆积模型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［练透基础小题］题点一强化记忆晶胞结构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：（1）②(2)①(3)④（4)③(5）⑥（6)⑤（7）⑧（8)⑦(9)⑩(10)⑨题点二对晶胞结构的考查2．铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是Pb4＋处于立方晶胞顶点，Ba2＋处于晶胞中心,O2－处于晶胞棱边中心。该化合物化学式为________，每个Ba2＋与________个O2－配位。解析:根据题意计算晶胞中Pb4＋个数为8×eq\f（1,8)＝1，Ba2＋个数为1，O2－个数为12×eq\f(1,4)＝3,则该化合物化学式为BaPbO3；Ba2＋在晶胞中心，O2－在晶胞棱边中心，有12个，所以每个Ba2＋与12个O2－配位。答案：BaPbO3123．（1）将等径圆球在二维空间里进行排列,可形成密置层和非密置层。在图1所示的半径相等的圆球的排列中,A属于________层，配位数是________;B属于________层，配位数是________。（2）将非密置层一层一层地在三维空间里堆积,得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是________，平均每个晶胞所占有的原子数目是________。（3）有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式。钋位于元素周期表的第________周期________族,元素符号是________,最外电子层的电子排布式是________。答案：(1)非密置4密置6（2)61(3）六ⅥAPo6s26p4题点三金属晶胞中原子半径的计算4.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（如图),已知该晶体的密度为9。00g·cm－3，晶胞中该原子的配位数为________；Cu的原子半径为________cm（阿伏加德罗常数为NA，要求列式计算)。解析：设晶胞的边长为acm，则a3·ρ·NA＝4×64，a＝eq\r（3,\f（4×64,ρ·NA))，面对角线为eq\r（2)a，面对角线的eq\f(1，4）为Cu原子半径,r＝eq\f(\r（2),4)×eq\r(3，\f(4×64,9。00×6.02×1023))＝1.27×10－8cm。答案：12eq\f(\r（2)，4）×eq\r(3,\f(4×64,9.00×6.02×1023)）＝1.27×10－8课时作业（授课提示:对应学生用书第335页)1．如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法中正确的是（）①a是晶体②a是非晶体③b是晶体④b是非晶体A．①④ B．②④C．①③ D．②③解析：晶体有固定的熔点，由图a来分析，中间有一段温度不变但一直在吸收能量，这段就代表a晶体在熔化；由b曲线可知，温度一直在升高,没有一个温度是停留的，所以找不出固定的熔点，b为非晶体.答案:A2．关于晶体的下列说法正确的是（)A．溶质从溶液中析出是得到晶体的三个途径之一B．区别晶体和非晶体最好的方法是观察是否有规则的几何外形C．水晶在不同方向上的硬度、导热性、导电性相同D．只有无色透明的固体才是晶体解析:A.获得晶体的方法有熔融态物质凝固、气态物质凝华、溶质从溶液中结晶析出,因此溶质从溶液中析出是得到晶体的三个途径之一，正确；B。区别晶体和非晶体最好的方法是对固体进行X。射线衍射实验，而不是通过观察是否有规则的几何外形,错误；C.水晶是晶体SiO2，其性质的各向异性表现在物理性质如在不同方向上的硬度、导热性、导电性不相同，错误；D.晶体不一定是无色透明的，如CuSO4·5H2O,无色透明的也不一定是晶体，如玻璃属于玻璃态物质，错误。答案：A3．现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式正确的是()解析：A.A离子个数是1，B离子个数＝1/8×8＝1，所以其化学式为AB，故A错误；B。E离子个数＝1/8×4＝1/2，F离子个数＝1/8×4＝1/2,E、F离子个数比为1∶1，所以其化学式为EF，故B错误；C.X离子个数是1,Y离子个数＝1/2×6＝3，Z离子个数＝1/8×8＝1,所以其化学式为XY3Z，故C正确;D。A离子个数＝1/8×8＋1/2×6＝4,B离子个数＝12×1/4＋1＝4，A、B离子个数比1∶1，所以其化学式为AB,故D错误。答案：C4．下列变化需克服相同类型作用力的是()A．碘的升华和干冰的升华 B．硅和C60的熔化C．氯化氢和氯化钾的溶解 D．溴和汞的汽化解析：A项克服的都是范德华力，正确;硅和C60的熔化分别克服的是共价键、范德华力，B项错误;氯化氢和氯化钾的溶解分别克服的是共价键、离子键，C项错误；溴和汞的汽化分别克服的是范德华力、金属键，D项错误。答案：A5．氮氧化铝(AlON)属于原子晶体，是一种超强透明材料.下列描述错误的是（)A．AlON和石英的化学键类型相同B．AlON和石英晶体类型相同C．AlON和Al2O3的化学键类型不同D．AlON和Al2O3晶体类型相同解析：AlON与石英（SiO2)均为原子晶体，所含化学键均为共价键，A、B正确；Al2O3是离子晶体，晶体中含离子键，不含共价键，C正确、D错误。答案：D6．下面有关晶体的叙述不正确的是（）A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等且紧邻的Na＋共有6个C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子解析:氯化钠晶体中每个Na＋周围距离相等且紧邻的Na＋共有12个，B项错误。答案：B7．下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是()A．CH4〉SiH4>GeH4〉SnH4B．KCl〉NaCl〉MgCl2〉MgOC．Rb>K〉Na〉LiD．金刚石>Si>钠解析：晶体熔点的高低取决于构成该晶体的结构粒子间作用力的大小.A项物质均为结构相似的分子晶体，其熔点取决于分子间作用力的大小,一般来说,结构相似的分子晶体，相对分子质量越大者分子间作用力也越大，故A项各物质熔点应为逐渐升高的顺序;B项物质均为离子晶体，离子晶体熔点高低取决于离子键键能的大小，一般来说，离子的半径越小，电荷越多,离子键的键能就越强,故B项各物质熔点也应为升高顺序；C项物质均为同主族的金属晶体，其熔点高低取决于金属键的强弱,而金属键能与金属原子半径成反比，与价电子数成正比,碱金属原子半径依Li～Cs的顺序增大，价电子数相同,故熔点应是Li最高，Cs最低；D项，原子晶体的熔点取决于共价键的键能，后者则与键长成反比，金刚石C—C键的键长更短些，所以金刚石的熔点比硅高。原子晶体的熔点一般比金属晶体的熔点高。答案：D8．根据下表给出的几种物质的熔点、沸点数据，判断下列有关说法中错误的是(）晶体NaClKClAlCl3SiCl4单质B熔点/℃810776190－682300沸点/℃14651418180572500A.SiCl4是分子晶体B．单质B可能是原子晶体C．AlCl3加热能升华D．NaCl的键的强度比KCl的小解析:由表中所给熔、沸点数据可知,SiCl4应为分子晶体，A项正确；单质B可能为原子晶体，B项正确；AlCl3的沸点低于熔点，它可升华，C项也正确；NaCl的熔、沸点高于KCl的，表明Na＋与Cl－键断裂较K＋与Cl－键断裂难，即NaCl的键的强度大于KCl的,D项错误。答案：D9。钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体,其结构如图所示，有关说法正确的是（）A．该晶体为分子晶体B．晶体的化学式为Ba2O2C．该氧化物的电子式为Ba2＋［]2－D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有6个解析：钡是活泼的金属,形成的氧化物是离子晶体，选项A不正确；根据晶胞可知钡原子的个数是8×eq\f(1，8）＋6×eq\f（1,2)＝4，而Oeq\o\al（2－,2）个数是12×eq\f（1,4)＋1＝4，所以化学式应该是BaO2，选项B不正确，而选项C正确；与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个，选项D不正确。答案:C10．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是（)A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积B．每个晶胞含有的原子数分别为①1个,②2个，③2个，④4个C．晶胞中原子的配位数分别为①6，②8，③8，④12D．空间利用率的大小关系为①〈②〈③<④解析:①为简单立方堆积,②为体心立方堆积,③为六方最密堆积，④为面心立方最密堆积，A项错误;每个晶胞含有的原子数分别为①8×eq\f(1，8)＝1，②8×eq\f（1，8)＋1＝2，③8×eq\f（1，8)＋1＝2，④8×eq\f(1,8）＋6×eq\f（1，2)＝4，B项正确；晶胞③中原子的配位数应为12,其他判断正确，C项错误；四种晶体的空间利用率分别为52%、68％、74％、74％，D项错误.答案：B11．(1）晶体硼的结构单元是正二十面体，每个单元中有12个硼原子(如图），若其中有两个原子为10B，其余为11B，则该结构单元有________种不同的结构类型。(2）目前市售LED晶片材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP（磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓）为主.砷化镓晶体的晶胞结构如图所示，则晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为________.答案：(1）3(2)4正四面体12．铜及其合金是人类最早使用的金属材料。（1）铜原子的核外电子排布式是____________________________________________。（2）铜的熔点比钙的高，其原因是________；如图是金属Ca和Cu所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和Cu的原子个数之比为________。（3)Cu2＋能与NH3、H2O、Cl－等形成配位数为4的配合物。①[Cu(NH3）4]2＋中存在的化学键类型有________(填序号）。a．配位键 b．金属键c．极性共价键 d．非极性共价键e．离子键②［Cu(NH3）4]2＋具有对称的空间构型，［Cu（NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu（NH3)4]2＋的空间构型为________。解析：（1）铜元素原子的核外电子排布满足“全空、半满、全满稳定”的原理。(2）金属的物理性质主要取决于金属键的强弱，一般金属键越强，金属的硬度越大、熔点越高；该晶胞中顶点的原子按eq\f(1，8)计，面上的原子按eq\f（1，2)计。（3)[Cu(NH3)4］2＋中Cu2＋和NH3之间形成配位键，NH3内形成极性共价键。［Cu(NH3)4]2＋的立体构型可以参照甲烷的立体构型考虑，若为正四面体形，则［Cu（NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代后所得配合物只有一种,若为平面正方形则［Cu(NH3)4］2＋中的两个NH3被两个Cl－取代后所得配合物有两种。答案：(1）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar］3d104s1(2)晶体中铜的金属键强度大于钙的1∶5(3)①ac②平面正方形13．(2017·湖北黄冈质检）(1）碳酸盐在一定温度下会发生分解，实验证明碳酸盐的阳离子不同、分解温度不同,如表所示：碳酸盐MgCO3CaCO3BaCO3SrCO3热分解温度/℃402900117