高三化學(xué)教案 晶體的類型和性質(zhì)

 

高三化學(xué)教案 晶體的類型和性質(zhì)

1.四種基本晶體類型

分類

晶體質(zhì)點(diǎn)間作用力

物理性質(zhì)

熔化時(shí)的變化

代表物

離子晶體

原子晶體

分子晶體

金屬晶體

混合型晶體

要求：

物理性質(zhì)應(yīng)從熔、沸點(diǎn)、硬度、導(dǎo)電性等方面展開并回答。

熔化時(shí)的變化應(yīng)從化學(xué)鍵或分子間作用力的破壞，以及破壞后成為的粒子來(lái)回答。

代表物應(yīng)從物質(zhì)的分類來(lái)回答，不能回答一些具體的物質(zhì)。

2.四種基本晶體類型的判斷方法

(1)從概念，物質(zhì)分類上看，由__________組成，通過(guò)_________和_________強(qiáng)烈相互作用而形成的晶體為金屬晶體。

構(gòu)成晶體質(zhì)點(diǎn)為_________，這些質(zhì)點(diǎn)間通過(guò)_________間作用力，而形成的晶體為分子晶體。共價(jià)化合物一般為_________晶體，但SiO2、SiC為_________晶體;離子化合物一定為_________晶體

(2)由晶體的物理性質(zhì)來(lái)看

①根據(jù)導(dǎo)電性，一般地：熔融或固態(tài)時(shí)都不導(dǎo)電的是_________晶體或_________晶體，熔融或固態(tài)都能導(dǎo)電的為_________晶體;固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，熔化或溶于水時(shí)能導(dǎo)電的一般為 _________晶體;液態(tài)、固態(tài)、熔融都不能導(dǎo)電，但溶于水后能導(dǎo)電的晶體是_________晶體。一種稱為過(guò)渡型或混合型晶體是_________，該晶體_________導(dǎo)電

②根據(jù)機(jī)械性能：具有高硬度，質(zhì)脆的為_________晶體，較硬且脆的為_________晶體，硬度較差但較脆的為 _________晶體，有延展性的為_________晶體。

③根據(jù)熔、沸點(diǎn)：_________晶體與_________晶體高于 _________晶體。_________晶體熔沸點(diǎn)有的高，有的低。

3.典型晶體的粒子數(shù)

物質(zhì)

晶型

重復(fù)單位幾何形狀

粒子數(shù)

NaCl

每個(gè)Cl- 周圍與它最近等距的Na 有______個(gè)

CsCl

立方體

每個(gè)Cs (Cl-)等距的Cl-(Cs )有______個(gè)

金剛石

最小環(huán)上有______個(gè)C原子

石墨

每個(gè)六邊形獨(dú)占______個(gè)C原子

SiO2

硅氧四面體

最小環(huán)上有______個(gè)原子

干冰CO2

面心立方

等距相鄰有______個(gè)CO2分子

4.四種晶體熔、沸點(diǎn)對(duì)比規(guī)律

①離子晶體：結(jié)構(gòu)相似且化學(xué)式中各離子個(gè)數(shù)比相同的離子晶體中，離子半徑小(或陰、陽(yáng)離子半徑之和越小的)，鍵能越強(qiáng)的熔、沸點(diǎn)就越高。如NaCl、 NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸點(diǎn)依次降低。

離子所帶電荷大的熔點(diǎn)較高。如：MgO熔點(diǎn)高于 NaCl

②分子晶體：在組成結(jié)構(gòu)均相似的分子晶體中，式量大的分子間作用力就大熔點(diǎn)也高。如：F2、Cl2、 Br2、I2和HCl、HBr、HI等均隨式量增大。熔、沸點(diǎn)升高。但結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，有氫鍵存在熔、沸點(diǎn)較高。

③原子晶體：在原子晶體中，只要成鍵原子半徑小，鍵能大的，熔點(diǎn)就高。如金剛石、金剛砂(碳化硅)、晶體硅的熔、沸點(diǎn)逐漸降低。

④金屬晶體：在元素周期表中，主族數(shù)越大，金屬原子半徑越小，其熔、沸點(diǎn)也就越高。如ⅢA的Al， ⅡA的Mg，IA的Na，熔、沸點(diǎn)就依次降低。而在同一主族中，金屬原子半徑越小的，其熔沸點(diǎn)越高。

第一單元測(cè)試

一、選擇題

1.含有非極性鍵的離子化合物是 ( )

A.C2H2 B.Na2O2

C.(NH4)2S D.CaC2

2.下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序正確的是 ( )

A.金剛石，晶體硅，二氧化硅，碳化硅

B.Cl4>CBr4>CCl4>CH4

C.MgO>H20>02>N2

D.金剛石>生鐵>純鐵>鈉

3.有下列兩組命題

A組

B組

Ⅰ.H—I鍵鍵能大于H—Cl鍵鍵能

①HI比HCI穩(wěn)定

Ⅱ.H—I鍵鍵能小于H—C1鍵鍵能

②HCl比HI穩(wěn)定

Ⅲ.HI分子間作用力大于HCl分子間作用力

③HI沸點(diǎn)比HCl高

Ⅳ.HI分子間作用力小于HCl分子間作用力

④HI沸點(diǎn)比HCl低

B組中命題正確，且能用A組命題加以正確解釋的是

A.Ⅰ① B.Ⅱ②

C.Ⅲ③ D.Ⅳ④

4.據(jù)報(bào)道，科研人員應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)模擬出類似C60的物質(zhì)N60，試推測(cè)出該物質(zhì)不可能具有的性質(zhì)是

A.N60易溶于水

B.穩(wěn)定性，N60

C.等物質(zhì)的量分解吸收的熱量N60>N2

D.熔點(diǎn)N60

5.下列說(shuō)法正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù))( )

A.124 g P4含有p—P鍵的個(gè)數(shù)為4NA

B.12 g石墨中含有C—C鍵的個(gè)數(shù)為1.5NA

C.12 g金剛石中含有C—C鍵的個(gè)數(shù)為2NA

D.60gSi02中含Si—O鍵的個(gè)數(shù)為2NA
6.某固體僅由一種元素組成，其密度為5g·cm-3。用 x射線研究該固體的結(jié)構(gòu)表明：在棱長(zhǎng)為1×10-7cm的立方體中含有20個(gè)原子，則此元素的相對(duì)原子質(zhì)量最接近 ( )

A.32 B.65 C.120 D.150

7.下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間的相

互作用屬于同種類型的是 ( )

A，食鹽和蔗糖熔化

B.鈉和硫熔化

C.碘和干冰升華

D.二氧化硅和氧化鈉熔化

8，下列化學(xué)式能真實(shí)表示物質(zhì)分子組成的是( )

A.NaOH B.S03

C.CsCl D.Si02

9.關(guān)于晶體的下列說(shuō)法正確的是 ( )

A.只要含有金屬陽(yáng)離子的晶體就一定是離子晶體

B.離子晶體中一定含金屬陽(yáng)離子

C.在共價(jià)化合物分子中各原子都形成8電子結(jié)構(gòu)

D.分子晶體的熔點(diǎn)不一定比金屬晶缽熔點(diǎn)低

10.由鈉和氧組成的某種離子晶體中陰離子只有02-

和O22-(過(guò)氧離子)。在此晶體中氧元素和鈉元質(zhì)量之比是48:92，其中O2-和O22-的物質(zhì)的量之比為 ( )

A 2:1 B 1:1 C 1:2 D 1:3

11.下列數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)( )

Na2O

NaCl

AlF3

AlCl3

920

801

1291

190

BCl3

Al2O3

CO2

SiO2

-107

2073

-57

1723

據(jù)此做出的下列判斷中錯(cuò)誤的是

A.鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體

B.表中只有BCl3和干冰是分子晶體

C.同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體

D.不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體

12.非整數(shù)比化合物Fe0.95O具有NaCl晶體結(jié)構(gòu)，由于n(Fe)∶n(O)<1，所以晶體結(jié)構(gòu)存在缺陷，在Fe0.95O中 3價(jià)Fe總鐵量的 ( )

A.10% B.85%

C.10.5% D.89.5%

13，在40GPa高壓下，用激光器加熱到1 800 K時(shí)，人們成功制得了原子晶體干冰，下列推斷正確的是

A.原子晶體干冰有很高的熔、沸點(diǎn)，有很大的硬度

B.原子晶體干冰易氣化，可用作致冷劑

C.原子晶體干冰硬度大，可用于耐磨材料

D.每摩原子晶體干冰中含2mol C—O鍵

14.已知NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5 g·mol-1，食鹽晶體的密度為ρg·cm-3，若下圖中Na 與最鄰近的Cl-的核間距離為a cm，那么阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為 ( )

A. B. C. D.

15.下列敘途中肯定正確的是 ( )

A.在離子晶體中不可能存在非極性鍵

B.在共價(jià)化合物的分子晶體中不可能存在離子鍵

C.全由非金屬元素組成的化合物一定是共價(jià)化合物

D.直接由原子構(gòu)成的晶體一定是原子晶體

16.參考14題圖，若已知晶體中最近的Na 與C1-核間距離為a cm，氯化鈉的式量為M;NA為阿伏加德羅常數(shù)，則NaCl晶體的密度(單位：g·cm-3)

A. B. C. D.

17.組成晶體的質(zhì)點(diǎn)(分子、原子、離子)以確定的位置在空間作有規(guī)則排列，具有一定幾何形狀的空間格子，稱為晶格，晶格中能代表晶體結(jié)構(gòu)特征的最小重復(fù)單位稱為晶胞。在冰晶

石(Na3AlF6)晶胞

中，AlF63-占據(jù)的位置相當(dāng)于NaCl晶胞中C1-占據(jù)的位置，則冰晶石晶胞中含有的原子數(shù)與食鹽晶胞中含有的原子數(shù)之比為 ( )

A.2:1 B.3:2

C.5:2 D.5:1

18.下列各項(xiàng)所述的數(shù)字不是6的是 ( )

A.在NaCl晶體中，與一個(gè)Na 最近的且距離相等的Cl-的個(gè)數(shù)

B.在金剛石晶體中，最小的環(huán)上的碳原子個(gè)數(shù)

C.在二氧化硅晶體中，最小的環(huán)上的原子個(gè)數(shù)

D.在石墨晶體的片層結(jié)構(gòu)中，最小的環(huán)上的碳原子個(gè)數(shù)

19.最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦(Ti)原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，分子模型如右圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是 ( )

A.TiC B.Ti2C3

C.Ti14C13 D.Ti4C7

20.科學(xué)家最近又發(fā)現(xiàn)了一種新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷與水分子的結(jié)晶水合物(CH4·nH20)。其形成：埋于海底地層深處的大量有機(jī)質(zhì)在缺氧環(huán)境中，厭氧性細(xì)菌把有機(jī)質(zhì)分解，最后形成石油和天然氣(石油氣)，其中許多天然氣被包進(jìn)水分子中，在海底的低溫與高壓下形成了類似冰的透明晶體，這就是“可燃冰”。又知甲烷同C02一樣也是溫室氣體。這種可燃冰的晶體類型是 ( )

A.離子晶體 B.分子晶體

C.原子晶體 D.金屬晶體

二、填空題

21.(1)石英晶體的平面示意圖如下圖所示，實(shí)際上是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中硅氧原子個(gè)數(shù)比為_______________________

(2)SiO44-離子結(jié)構(gòu)可用圖表示 ，在聚硅酸根離子Si2O76-中只有硅氧鍵，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)是_____________

22.金晶體是面心立方體,立方體的每個(gè)面5個(gè)金原子緊密堆砌(如圖其余各面省略)，金原子半徑為1.44×10-10 m，求

(1)金晶體中最小的一個(gè)立方體含有__________個(gè)金屬原子。

(2)金的密度為_________g·cm-3。

23.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)的手段越來(lái)越多，測(cè)定精確度也越來(lái)越高?，F(xiàn)有一簡(jiǎn)單可行的測(cè)定方法，具體步驟如下：①將固體食鹽研細(xì)，干燥后，準(zhǔn)確稱取m g NaCl固體并轉(zhuǎn)移到定容儀器A中 ②用滴定管向儀器A中加苯，并不斷振蕩，繼續(xù)加苯至A儀器的刻度線，計(jì)算出NaCl固體的體積為V mL回答下列問(wèn)題：

(1)步驟①中A儀器最好用 _____________(填儀器名稱) (2)能否用膠頭滴管代替步驟②中的滴定管?其原因是__________________________

(3)能否用水代替苯_____________理由是__________________________

(4)已知NaCl晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，經(jīng)X射線衍射測(cè)得晶胞中最鄰近的Na 和C1-平均距離為acm，則利用上述方法測(cè)得的阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式為NA=_____________。

(5)納米材料的表面原子占總原子數(shù)的比例極大，這是它具有許多特殊性質(zhì)的原因，假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好等于氯化鈉晶胞的大小和形狀，則這種納米顆粒的表面原子占總原子數(shù)的百分比為_____________。

研究離子晶體，?？疾煲砸粋€(gè)離子為中心時(shí)，其周圍不同距離的離子對(duì)它的吸引或排斥的靜電作用力。設(shè)氯化鈉晶體中鈉離子跟離它最近的氯離子之間的距離為d，以鈉離子為中心，則：

(1)第二層離子有 _____________個(gè)，離中心離子的距離為_____________，它們是_____________離子。 (2)已知在晶體中Na 離子的半徑為116p m，C1-離子的半徑為167p m，它們?cè)诰w中是緊密接觸的。求離子占據(jù)整個(gè)晶體空間的百分?jǐn)?shù)。

 

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