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高考化学备考章节试题详解第11章第3节晶体结构与性质

高考化学备考章节试题详解第11章第3节晶体结构与性质
高考化学备考章节试题详解第11章第3节晶体结构与性质

第十一章 第三节

1.(2019·湖北八校第一次联考)KIO 3是一种重要的无机化合物,可作食盐中的补碘剂。回答下列问题:

(1)基态K 原子中,核外电子占据的最高能层的符号是________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。K 和Cr 属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K 的熔点、沸点等都比金属Cr 的低,原因是___________________________________。

(2)K +与Cl -具有相同的电子构型,r (K +)小于r (Cl -

),原因是_____________________ ___________________________________________________。

(3)KIO 3中阴离子的空间构型是_________, 中心原子的杂化形式为________。

(4)由于碘是卤素中原子半径较大的元素,可能呈现金属性。下列事实能够说明这个结论的是________(填序号)。

A .已经制得了IBr 、ICl 等卤素互化物和I 2O 5等碘的氧化物

B .已经制得了I(NO 3)3、I(ClO)3·H 2O 等含I 3+离子的化合物

C .碘易溶于KI 等碘化物溶液,形成I -3离子

D .I 4O 9是一种碘酸盐

(5)KIO 3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为a nm ,晶胞中K 、I 、O 分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。与K 紧邻的O 个数为________,已知阿伏加德罗常数的值为N A ,则KIO 3的密度为______________________(列式表示)g·cm -3。

(6)若KIO 3晶胞中处于左下角顶角的K 原子的坐标参数为(0,0,0) ,位于下底面面心位

置的O 原子的坐标参数为????12,12, 0,在KIO 3晶胞结构的另一种表示中,I 处于各顶角位

置,设左下角顶角的I 原子的坐标参数为(0,0,0),则K 原子的坐标参数为________。

【答案】(1)N 球形 K 的原子半径比Cr 的原子半径大且价电子数少,金属键较弱

(2)K +

核电荷数较大

(3)三角锥形 sp 3 (4)B 、D

(5)12 39+127+16×3N A (a ×10-7)3或214N A (a ×10-7)3

(6)????12,12,12

2.(2017·陕西西铁一中一模)(1)按已知的原子结构规律,27号元素在周期表中的位置是__________,其价电子的轨道排布图为______________。

(2)若en 代表乙二胺(NH 2CH 2CH 2NH 2),则配合物[Pt(en)2]Cl 4中心离子的配位原子数为______。

(3)BeCl 2是共价分子,可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下,指出Be 的杂化轨道类型。

Cl —Be —Cl______

______

______

(4)磷化硼(BP)是通过三溴化硼和三溴化磷在高温氢气氛围下(>750 ℃)反应制得。BP 晶胞如图所示。

①画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式。三溴化硼__________,三溴化磷__________。 ②在BP 晶胞中B 的堆积方式为________。计算当晶胞晶格参数为478 pm(即图中立方体的每条边长为478 pm)时磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离____________。

【答案】(1)第四周期第Ⅷ族

(2)4 (3)sp sp 2 sp 3 (4)①BBrBrBr ②面心立方最密堆积 23932

【解析】(1)27号元素原子核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 74s 2,处于第四周期第Ⅷ族,其价电子的轨道排布式为3d 74s 2,价电子排布图为。

(2)配合物[Pt(en)2]Cl 4中心离子与N 原子形成配位键,中心离子的配位原子数为4。

(3)Be 原子形成2个Be —Cl 键,没有孤对电子,杂化轨道数目为2,Be 原子杂化方式为sp ;Be 原子形成3个B —Cl 键,没有孤对电子,杂化轨道数目为3,Be 原子杂化方式为sp 2;Be 原子形成4个B —Cl 键,没有孤对电子,杂化轨道数目为4,Be 原子杂化方式为sp 3。

(4)①三溴化硼分子中硼原子的价层电子对数为3+3-1×32

=3,没有孤电子对,所以分子空间构型为平面三角形。三溴化磷分子中磷原子的价层电子对数为3+5-1×32

=4,P 原子有一对孤电子对,所以分子空间构型为三角锥形。②由晶胞结构可知,在BP 晶胞中B 的堆积方式为面心立方最密堆积。P 原子与周围的4个B 原子最近且形成正四面体结构,二者连线处于体对角线上,为体对角线的1/4,立方体的每条边长为478 pm ,则晶胞体对角线长为3×478 pm ,则P 原子与B 原子最近距离为3×478 pm ×14=23932

pm 。 3.Ⅰ.(2018·河南信阳四模节选)常见铀的化合物有UF 4、UO 2及(NH 4)4[UO 2(CO 3)3]等。回答下列问题:

(1)UF 4用Mg 或Ca 还原可得金属铀。与钙同周期基态原子的未成对电子数为2 的元素共有_________种;原子序数为镁元素的二倍的元素的基态原子价电子排布图为______________。

(2)已知:i.2UO 2+5NH 4HF 2――→150 ℃ 2UF 4·NH 4F +3NH 3↑+4H 2O ↑;ii.HF -

2的结构为[F -H…F]-。

①NH 4HF 2中含有的化学键有______ (填选项字母)。

A .氢键

B .配位键

C .共价键

D .离子键

E .金属键 ②与氧同周期,且第一电离能比氧大的元素有______种。

(3)已知:3(NH 4)4[UO 2(CO 3)3] ――→800 ℃

3UO 2+10NH 3↑+9CO 2↑+N 2↑+9H 2O ↑ ①写出与NH +4互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式________、________。 ②分解所得的气态化合物的分子键角由小到大的顺序为________________(填化学式)。

(4)C 元素与N 元素形成的某种晶体的晶胞如左下图所示(8个碳原子位于立方体的顶点,4 个碳原子位于立方体的面心,4 个氮原子在立方体内),该晶体硬度超过金刚石,成为首屈一指的超硬新材料。

①晶胞中 C 原子的配位数为________。该晶体硬度超过金刚石的原因是_________ __________________________________________________________。

②已知该晶胞的密度为d g/cm 3,N 原子的半径为r 1 cm ,C 原子的半径为r 2 cm ,设N A 为阿伏加德罗常数,则该晶胞的空间利用率为__________________(用含d 、r 1、r 2、N A 的代

数式表示,不必化简)。

Ⅱ.(2019·广东广州调研节选)MgB 2晶体结构如右上图所示。B 原子独立为一层,具有类似于石墨的结构,每个B 原子周围都有________个与之等距离且最近的B 原子;六棱柱底边边长为a cm ,高为c cm, 阿伏加德罗常数的值为N A ,该晶体的密度为________________g·cm -

3(列出计算式)。

【答案】Ⅰ. (1) (2)①B 、C 、D ②3

(3)①CH 4、SiH 4、GeH 4(任写一种) BH -4、AlH -4(任写一种) ②H 2O

该晶体和金刚石二者均为原子晶体,该晶体中的C —N 键的键长比金刚石中的C —C 键的键长短,键能大,故硬度较金刚石大

②4N A ×4πr 313 cm 3+3N A ×4πr 323 cm 392d

cm 3 Ⅱ.3 46×3N A ×6×34

×a 2c 【解析】(1)第四周期中未成对电子数为2 的元素有22Ti 、28Ni 、32Ge 、34Se 共四种;原子序数为镁元素的二倍的元素是24号元素Cr 。

(2)①已知HF -2的结构为[F —H …F]-,所以NH 4HF 2

为离子化合物,即类似于铵盐,所以含有的化学键有离子键、共价键和配位键,即正确选项为B 、C 、D ;②根据同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势的一般规律,结合N 原子最外层2p 能级上呈半满状态,导致其第一电离能比氧元素的大,所以与氧同周期,且第一电离能比氧大的元素有N 、F 和Ne 三种。

(3)①已知NH +4是含有5个原子8个价电子的微粒,与其互为等电子体的分子有CH 4、

SiH 4 、GeH 4等,互为等电子体的离子有BH -4、AlH -4;②分解所得的气态化合物有NH 3,

是sp 3杂化的三角锥形,有1个孤对电子,CO 2是sp 2杂化的直线型,没有孤对电子,H 2O 是sp 3杂化的V 形结构,有2个孤对电子,根据杂化类型,结合电子对互斥原理可知,它们的键角由小到大的顺序为H 2O

(4)①该晶胞中与C 原子最近的原子为N 原子,与C 原子最近且等距的N 原子位于1/8小立方体的中心,且只有4个,1个C 原子只能与4个N 原子形成4个共价单键,所以C

原子的配位数为4;该晶体硬度超过金刚石的原因是二者都是原子晶体,但该晶体中的C —N 键的键长比金刚石中的C —C 键的键长短,键能大,所以硬度比金刚石的大;②由晶胞结构

可知,该晶胞中含有的C 原子=18×8+12

×4=3,含有的N 原子=4,所以其化学式为C 3N 4,则该分子的体积为????43πr 31×4+43πr 32×3cm 3,由晶胞的密度和化学式可得该晶胞的体积为92dN A

cm 3,所以该晶胞的空间利用率为43πr 31×4+43πr 32×392

dN A

×100%。 4.(1)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。铁有δ、γ、α三种同素异形体,各晶胞如下图,则δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为______。

(2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu 同族,一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu 原子处于面心,Au 原子处于顶点位置,则该合金中Cu 原子与Au 原子数量之比为______;该晶体中,原子之间的强相互作用是______。

(3)某钙钛型复合氧化物如图1所示,以A 原子为晶胞的顶点,A 位可以是Ca 、Sr 、Ba 或Pb ,当B 位是V 、Cr 、Mn 、Fe 等时,这种化合物具有CMR 效应。

①用A 、B 、O 表示这类特殊晶体的化学式:__________________________________。 ②下列有关说法正确的是______。

A .镧、锰、氧分别位于元素周期表f 、d 、p 区

B .氧的第一电离能比氮的第一电离能大

C .锰的电负性为1.59,Cr 的电负性为1.66,说明锰的金属性比铬强

D .铬的堆积方式与钾相同,则其堆积方式如图2所示

【答案】(1)4∶3 (2)3∶1 金属键

(3)①ABO 3 ②A 、C

【解析】(1)δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别是8个和6个,所以δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比是4∶3。

(2)在晶胞中Cu 原子处于面心,N (Cu)=6×12=3,Au 原子处于顶点位置,N (Au)=8×18

=1,则该合金中Cu 原子与Au 原子数量之比为3∶1,为金属晶体,原子间的作用力为金属键。

(3)①由图1可知,晶胞中A 位于顶点,晶胞中含有A 为8×18

=1个,B 位于晶胞的体心,含有1个,O 位于面心,晶胞中含有O 的个数为6×12

=3,则化学式为ABO 3。 ②由金属在周期表中的位置可知镧、锰、氧分别位于周期表的f 、d 、p 区,故A 正确;氮元素的2p 轨道电子处于半充满状态,稳定性强,因此氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能,故B 错误;元素的电负性越强,金属性越弱,故C 正确;图中堆积方式为镁型,故D 错误。

5.“可燃冰”是蕴藏于海底的一种潜在能源。它由盛有甲烷、氮气、氧气、硫化氢等分子的水分子笼构成。从海底取得的“多金属结核”样本,样本中含铁、锰等多种金属。

(1)①基态铬原子的电子排布式为___________________________________。

②金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如上图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe 原子个数之比为________。

(2)胆矾CuSO 4·5H 2O 可写成[Cu(H 2O)4]SO 4·H 2O ,其结构示意图如下:

①胆矾中含有的粒子间作用力是________(填字母)。

a .离子键

b .极性键

c .金属键

d .配位键

e .氢键

f .非极性键 ②在硫酸铜溶液中加入过量KCN ,生成配合物[Cu(CN)4]2-,1 mol CN -

中π键的数目为________。

【答案】(1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1(或[Ar]3d 54s 1) ②2∶1

(2)①a 、b 、d 、e ②1.204×1024(或2N A )

6.(2017·福建福州质检)(1)氯酸钾熔化,粒子间克服了________的作用力;二氧化硅熔化,粒子间克服了________的作用力;碘的升华,粒子间克服了________的作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是________________(填化学式)。

(2)下列六种晶体:①CO2、②NaCl、③Na、④Si、⑤CS2、⑥金刚石,它们的熔点从低到高的顺序为________(填序号)。

(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由极性键形成的非极性分子是________,由非极性键形成的非极性分子是______,能形成分子晶体的物质是______,含有氢键的晶体的化学式是________,属于离子晶体的是________,属于原子晶体的是________,以上五种物质的熔点由高到低的顺序是___________________________________。

(4)A、B、C、D为四种晶体,性质如下:

A固态时能导电,能溶于盐酸

B能溶于CS2,不溶于水

C固态时不导电,液态时能导电,可溶于水

D固态、液态时均不导电,熔点为3 500 ℃

试推断晶体类型:A为______;C为______。

(5)相同压强下,部分元素氟化物的熔点见下表:

试解释上表中氟化物熔点差异的原因:______________________________________ ________________________________________________________________________。

(6)镍粉在CO中低温加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈四面体构型。150 ℃时,Ni(CO)4分解为Ni和CO。Ni(CO)4是________晶体,Ni(CO)4易溶于下列________(填字母)。

a.水b.四氯化碳

c.苯d.硫酸镍溶液

【答案】(1)离子键共价键分子间SiO2>KClO3>I2

(2)①⑤③②④⑥

(3)CO2H2H2、CO2、HF HF(NH4)2SO4SiC SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2

(4)金属晶体离子晶体

(5)氟化钠与氟化镁为离子晶体,氟化硅为分子晶体,故氟化硅的熔点低;镁离子半径比钠离子半径小,镁离子带的正电荷数比钠离子的多,故氟化镁的熔点比氟化钠的高

(6)分子b、c

7.(1)若NiO晶胞中(图1)离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C离子坐标参数为________。一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密

置单层排列,Ni 2+填充其中(图2),已知O 2-

的半径为a m ,每平方米面积上分散的该晶体的质量为______________g 。(用a 、N A 表示)

图1 图2

(2)Sn 的一种同素异形体——灰锡的晶体结构类似金刚石,立方晶胞结构如图3所示,则锡的配位数是______。假设锡原子(如图3中A 、B 两原子)在体对角线上外切,晶胞参数为a ,计算灰锡的空间利用率约为________。(百分数表示,取两位有效数字)

(3)已知:A 、B 、C 三种短周期元素,原子序数依次增大。A 是短周期中原子半径最大的元素,B 元素3p 能级半充满;C 是所在周期电负性最大的元素。由A 、C 两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都具有球型对称结构,它们都可以看作刚性圆球,并彼此“相切”。图4所示为A 、C 形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图:晶胞中距离一个A +最近的C -有________个,这些C -围成的图形是____________,若晶体密度为ρ g·cm -3,阿伏加德罗常数的值用N A 表示,则A +

的离子半径为______________cm(用含N A 与ρ的式子表达)。

图3 图4

【答案】(1)(1,12,12) 2532a 2N A 或7523a 2N A

(2)4 34% (3)6 正八面体 2-24·3234ρN A 【解析】(1)根据单分子层结构,先取出基本结构单元,平面NiO 的基本结构单元为

,面积为2a ×2a ×sin60°=23a 2,则每平方米含有的NiO 质量为7523a 2·N A

选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题

黄石二中2011年化学选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题 时间:110分钟满分:120分2011.2.25 命题人:高存勇 选择题(每小题只有一个正确答案。每小题3分,共45分) 1.下列有关金属晶体嘚判断正确嘚是 A.简单立方、配位数6、空间利用率68% B.钾型、配位数6、空间利用率68% C.镁型、配位数8、空间利用率74% D.铜型、配位数12、空间利用率74% 2.有关晶格能嘚叙述正确嘚是 A.晶格能是气态离子形成1摩离子晶体释放嘚能量 B.晶格能通常取正值,但是有时也取负值 C.晶格能越大,形成嘚离子晶体越不稳定 D.晶格能越大,物质嘚硬度反而越小 3.下列排列方式是镁型堆积方式嘚是 A.ABCABCABC B.ABABABABAB C.ABBAABBA D.ABCCBAABCCBA 4.下列关于粒子结构嘚描述不正确嘚是 A.H2S和NH3均是价电子总数为8嘚极性分子 B.HS-和HCl均是含一个极性键嘚18电子粒子 C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型嘚非极性分子 D.1 mol D162O中含中子、质子、电子各10 N A(N A代表阿伏 加德罗常数) 5.现代无机化学对硫-氮化合物嘚研究是最为活跃嘚领域之一。 其 中如图所示是已经合成嘚最著名嘚硫-氮化合物嘚分子结构。 下列说法正确嘚是 A.该物质嘚分子式为SN B.该物质嘚分子中既有极性键又有非极性键 C.该物质具有很高嘚熔沸点 D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体 6.某物质嘚实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物嘚说法中正确嘚是 A.配合物中中心原子嘚电荷数和配位数均为6 B.该配合物可能是平面正方形结构 C.Cl—和NH3分子均与Pt4+配位

第三章晶体结构与性质全章教案

第三章晶体结构与性质 第一节晶体常识 第一课时 教学目标: 1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。 2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。 3、了解区别晶体与非晶体的方法,认识化学的实用价值,增强学习化学的兴趣。 教学重难点: 1、晶体与非晶体的区别 2、晶体的特征 教学方法建议:探究法 教学过程设计: [新课引入]:前面我们讨论过原子结构、分子结构,对于化学键的形成也有了初步的了解,同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。又根据物质在不同温度和压强 下,物质主要分为三态:气态、液态和固态,下面我们观察一些固态物质的图片。 [投影]:1、蜡状白磷;2、黄色的硫磺;3、紫黑色的碘;4、高锰酸钾 [讲述]:像上面这一类固体,有着自己有序的排列,我们把它们称为晶体;而像玻璃这一类 固体,本身原子排列杂乱无章,称它为非晶体,今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。[板书]:—、晶体与非晶体 [板书]:1、晶体与非晶体的本质差异 [提问]:在初中化学中,大家已学过晶体与非晶体,你知道它们之间有没有差异? [回答]:学生:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点。 [讲解]:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点,这只是晶体与非晶体的表观现象,那么他 们在本质上有哪些差异呢? [投影]晶体与非晶体的本质差异 [板书]:自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。 [解释]:所谓自范性即“自发”进行,但这里得注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。例如:水能自发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻。 [板书]:注意:自范性需要一定的条件,其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。 [投影]:通过影片播放出,同样是熔融态的二氧化硅,快速的冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶过程。[设问]:那么得到晶体的途径,除了用上述的冷却的方法,还有没有其它途径呢?你能列举 哪些? [板书]:2、晶体形成的一段途径: (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。

第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计

第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计 一、教学目标 1、知识与技能 (1)知道获得晶体的几种途径 (2)理解晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 (3)初步学会确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 2、过程与方法 (1)收集生活素材,结合已有知识和生活经验对晶体与非晶体进行分类 (2)学生通过观察、实验等方法获取信息 (3)学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工 3、情感态度与价值观 (1)培养学生科学探究的方法 (2)培养学生的动手能力、观察能力、自主学习的能力,保持对生活中化学的好奇心和探知欲,增强学生学习化学的兴趣。 二、教学重点 1、晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 2、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 三、教学难点 1、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 四、教学用品 课前学生收集的各种固体物质、玛瑙耳坠和水晶项链、蜂巢、晶胞实物模型、乒乓球、铁架台、酒精灯、蒸发皿、圆底烧瓶、碘、水、多媒体等 五、教学过程 1.新课导入: [教师]上课前,我已经请同学们收集了一些身边的固体物质,大家都带来了吗?(学生:带来了)你们都带来了哪些固体呢?(学生七嘴八舌,并展示各自的固体)[教师]同学们带来的固体物质可真是琳琅满目啊!但是,我们每个人可能只带了几样,想知道别人收集了哪些固体物质吗?(学生:想)下面我们请前后四个同学组成一个小组,然后互相交流一下收集的各种固体物质,并讨论如何将这些固体物质进行分类呢? [分组讨论]互相交流各自所带的物品,并分类(教师进行巡视) [教师]:请这组同学将你们带来的固体和交流的结果汇报一下。 [学生汇报]:(我们讨论后觉得将粗盐、明矾、樟脑丸分为一类;塑料、玻璃片、橡胶分为另一类。教师追问:你们为什么会这样分呢?生:根据这些有规则的几何外形,而另一些没有。) [教师总结]这组同学收集的物品很丰富,并通过组内讨论确定了分类依据,然后进行了恰当的分类。其实,同学们也许没有留心观察,我们身边还有许多美丽的固体,当然也有的可能是我们日常生活中不易接触到的。下面,我们就一起欣赏一下这些美丽的固体。 [视频投影]雪花放大后的形状、烟水晶、石膏、毒砂、绿柱石、云母等晶体实物(并配以相应的解说,给学生了解到这些固态物质都有规则的几何外形。) [教师讲述]我们就将这些有规则几何外形的固体称之为晶体,而另一些没有规则几何外形的固体称之为非晶体。 [板书]一、晶体与非晶体 设计意图:课前请同学收集身边的固态物质,然后在课堂上展示,并分组交流讨论,最后进行分类,并在课堂上汇报。这样从学生身边的固体入手,直观、简洁地引入课题,潜移默化

2019年高考化学备考大题狂练专题20_晶体结构与性质_含解析

(满分60分时间30分钟) 姓名:_______________班级:_______________得分:_______________ 1.Ⅰ.(1)某短周期元素组成的分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构,原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是(________) A.X原子可能为ⅤA族元素 B.Y原子一定为ⅠA族元素 C.该分子中,既含极性键,又含非极性键 D.从圆球的大小分析,该分子可能为N2F4 (2)若上述模型中Y原子最外层达到2电子稳定结构且其相对分子质量与O2相同,则该物质的分子式为______________,它与P2H4常温下均为气体,但比P2H4易液化,常用作火箭燃料,其主要原因是______________________________________________________________________。 Ⅱ.已知X、Y、Z、W四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大。X、W同主族,Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y的氢化物分子中有3个共价键,试推断: (1)X、Z两种元素的元素符号:X___________________、Z______________________。 (2)由以上元素中两两形成的化合物中:溶于水显碱性的气态氢化物的电子式为________,它的共价键属于________(填“极性”或“非极性”)键;含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为________;含有极性共价键和非极性共价键的化合物的电子式为 ________________________________。 (3)由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是__________(写化学式),该化合物与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为_____________________; X与W形成的化合物与水反应时,水是_____________________________________ (填“氧化剂”或“还原剂”)。 (4)用电子式表示W与Z形成W2Z的过程: ________________________________。

高中化学选修3知识点全部归纳(物质的结构与性质)资料

高中化学选修3知识点全部归纳(物质的结 构与性质)

高中化学选修3知识点全部归纳(物质的结构与性质) 第一章原子结构与性质. 一、认识原子核外电子运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义. 1.电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小. 电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道(能级):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7。 2.(构造原理) 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示1~36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式. 3.元素电离能和元素电负性 第一电离能:气态电中性基态原子失去1个电子,转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示,单位为kJ/mol。 (1).原子核外电子排布的周期性. 随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化:每隔一定数目的元素,元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化. (2).元素第一电离能的周期性变化. 随着原子序数的递增,元素的第一电离能呈周期性变化: ★同周期从左到右,第一电离能有逐渐增大的趋势,稀有气体的第一电离能最大,碱金属的第一电离能最小; ★同主族从上到下,第一电离能有逐渐减小的趋势. 说明: ①同周期元素,从左往右第一电离能呈增大趋势。电子亚层结构为全满、半满时较相邻元素要大即第ⅡA 族、第ⅤA 族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。Be、N、Mg、P ②.元素电离能的运用: a. 用来比较元素的金属性的强弱. I1越小,金属性越强,表征原子失电子能力强弱. b .电离能是原子核外电子分层排布的实验验证. 分析原子核外电子层结构,如某元素的I n+1?I n,则该元素的最外层电子数为n。 (3).元素电负性的周期性变化. 元素的电负性:元素的原子在分子中吸引电子对的能力叫做该元素的电负性。 随着原子序数的递增,元素的电负性呈周期性变化:同周期从左到右,主族元素电负性逐渐增大;同一主族从上到下,元素电负性呈现减小的趋势.

选修3第3章《晶体结构与性质》单元测试题

化学选修3《晶体结构与性质》单元测试题 选择题(每小题只有一个正确答案。每小题3分,共45分) 1.下列有关金属晶体的判断正确的是 A.简单立方、配位数6、空间利用率68% B.钾型、配位数6、空间利用率68% C.镁型、配位数8、空间利用率74% D.铜型、配位数12、空间利用率74% 2.有关晶格能的叙述正确的是 A.晶格能是气态离子形成1摩离子晶体释放的能量 B.晶格能通常取正值,但是有时也取负值 C.晶格能越大,形成的离子晶体越不稳定 D.晶格能越大,物质的硬度反而越小 3.下列排列方式是镁型堆积方式的是 A.ABCABCABC B.ABABABABAB C.ABBAABBA D.ABCCBAABCCBA 4.下列关于粒子结构的描述不正确的是 A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子 B.HS-和HCl均是含一个极性键的18电子粒子 C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子 D.1 mol D162O中含中子、质子、电子各10 N A(N A代表阿伏加德罗常数) 5.现代无机化学对硫-氮化合物的研究是最为活跃的领域 之一。其 中如图所示是已经合成的最著名的硫-氮化合物的分 子结构。 下列说法正确的是 A.该物质的分子式为SN B.该物质的分子中既有极性键又有非极性键 C.该物质具有很高的熔沸点 D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体 6.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不 产生沉淀, 放出,则关于此化合物的 以强碱处理并没有NH 说法中正确的是 A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6 B.该配合物可能是平面正方形结构 C.Cl—和NH3分子均与Pt4+配位 D.配合物中Cl—与Pt4+配位,而NH3分子不配

第3讲 晶体结构与性质

限时规范训练 [单独成册]限时50分钟 A 组(20分钟) 1.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与氢键或化学键的强弱无关的变化规律是( ) A .H 2O 、H 2S 、H 2Se 、H 2Te 的热稳定性依次减弱 B .熔点:Al >Mg >Na >K C .NaF 、NaCl 、NaBr 、NaI 的熔点依次降低 D .CF 4、CCl 4、CBr 4、CI 4的熔、沸点逐渐升高 解析:选D 。D 项中四种物质熔、沸点逐渐升高,是由于随着相对分子质量增大范德华力依次增大。 2.已知铜的晶胞结构如图所示,则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为( ) A .14、6 B .14、8 C .4、8 D .4、12 解析:选D 。(1)晶胞中所含原子的计算方法,晶胞顶点上的原子占18,棱上的原子占14 ,面上的原子占12 ,体心上的原子为1,根据以上规律就可计算晶胞所含的原子数。(2)金属晶体中金属原子的配位数即为距离该原子最近的金属原子的数目。在Cu 的晶胞中,顶角原子为8个晶胞共用,面上的铜原子为两个晶胞共用,因此,金属铜的一个晶胞的原子数为8×18 +6×12 =4。在Cu 的晶胞中,与每个顶点的Cu 原子距离相等的铜原子共有12个,因此其配位数为12。 3.最近发现一种由M 、N 两种原子构成的气态团簇分子,如图所示。实心球●表示N 原子,空心球○表示M 原子,则它的化学式为( ) A .M 4N 4 B .MN C .M 14N 13 D .M 4N 5 解析:选C 。关键点是该物质为气态团簇分子,故属于分子晶体。与离子晶体、原子晶

体不同,它不存在共用与均摊问题,因此该物质的化学式就是其分子式,由14个M原子和13个N原子组成,故应选C。 4.萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是() A.CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱 B.CaF2的熔点较高,硬度较大 C.CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电 D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小 解析:选C。难溶于水,其水溶液的导电性极弱,不能说明CaF2一定是离子晶体;熔、沸点较高,硬度较大,也可能是原子晶体,B项不能说明CaF2一定是离子晶体;固体不导电但熔融状态下可以导电,一定有自由移动的离子生成,C项说明CaF2一定是离子晶体;CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小,只能说明CaF2是极性分子,不能说明CaF2一定是离子晶体。 5.关于如图所示堆积模型的说法不正确的是() A.此种最密堆积为面心立方最密堆积 B.该种堆积方式空间利用率为74% C.该种堆积方式可用符号“…ABCABC…”表示 D.金属Mg就属于此种最密堆积 解析:选D。从图示可以看出,该堆积模型的第一层和第四层重复,可用符号“…ABCABC…”表示,属于面心立方最密堆积,空间利用率为74%,而Mg属于六方最密堆积,所以D项不正确。 6.在金刚石的晶体中,含有由共价键形成的碳原子环,其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个C—C键间的夹角是() A.6个120°B.5个108° C.4个109°28′D.6个109°28′ 解析:选D。根据金刚石的晶体结构特点可知,最小的环上有6个碳原子。由于每个碳原子都是形成4个相同的共价键,所以基本构型是正四面体,键角是109°28′,故选D。 7.下列关于化学键的叙述中,正确的是() A.金属晶体内部都有“自由电子”,都存在金属键

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勿忘初心方得始终 第三章晶体结构与性质 第一节晶体的常识 【知识点梳理】 一、晶体与非晶体 1、晶体与非晶体 ① 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 的物质。 ② 非晶体:是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。 2、晶体的特征 (1)晶体的基本性质 晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。 ① 自范性: a.晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。 b.“自发”过程的实现,需要一定的条件。晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速 率适当。 ② 均一性:指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。 ③ 各向异性:同一晶体构造中,在不同方向上质点排列一般是不一样的,因此,晶体 的性质也随方向的不同而有所差异。 ④ 对称性:晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。在外形上,常有相等的对称 性。这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复,这就是对称性。晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。 ⑤ 最小内能:在相同的热力学条件下,晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比 较,其内能最小。 ⑥ 稳定性:晶体由于有最小内能,因而结晶状态是一个相对稳定的状态。 ⑦ 有确定的熔点:给晶体加热,当温度升高到某温度便立即熔化。 ⑧能使 X 射线产生衍射:当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时,能产生光的衍射现 象。 X 射线的波长与晶体结构的周期大小相近,所以晶体是个理想的光栅,它能使X 射线产生衍射。利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。非晶体物质没有周期性 结构,不能使 X 射线产生衍射,只有散射效应。 (2)晶体 SiO 2与非晶体 SiO2的区别 ①晶体 SiO2 有规则的几何外形,而非晶体SiO 2无规则的几何外形。 ②晶体 SiO2 的外形和内部质点的排列高度有序,而非晶体SiO 2内部质点排列无序。 ③晶体 SiO2 具有固定的熔沸点,而非晶体SiO 2无固定的熔沸点。 ④晶体 SiO2 能使 X 射线产生衍射,而非晶体SiO2没有周期性结构,不能使X 射线产生衍射,只有散射效应。 3、区分晶体与非晶体的方法 (1)考查固体的某些性质 晶体的熔点较固定,而非晶体无固定的熔点。考察固体的熔点,可间接地确定某一固体 是否为晶体。晶体的许多物理性质表现出各向异性,而非晶体则表现出各向同性。 (2)对固体进行 X —射线衍射实验。这是区分晶体与非晶体最可靠的科学方法。 二、晶胞 1、定义:晶体结构的基本单元叫晶胞。

晶体结构与性质测试题附详解

化学选修3第三章《晶体结构与性质》测试题 姓名 一、选择题(每小题只有一个正确答案。每小题3分,共60分) 1.下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物质分子式的是( )。 A .NH 4NO 3 B .SiO 2 C .CO 2 D .Cu 2.支持固态氨是分子晶体的事实是( ) A.氮原子不能形成阳离子 B.铵离子不能单独存在 C.常温下,氨是气态物质 D.氨极易溶于水 3.下列分子晶体:①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N 2 ⑥H 2熔沸点由高到低的顺序是( ) A.①②③④⑤⑥ B.③②①⑤④⑥ C.③②①④⑤⑥ D.⑥⑤④③②① 4.下列的晶体中,化学键种类相同,晶体类型也相同的是( ) A.SO 2与Si02 B.C02与H 20 C.NaCl 与HCl https://www.doczj.com/doc/3017509196.html,l 4与KCl 5.固体熔化时,必须破坏非极性共价键的是( ) A.冰 B.晶体硅 C.溴 D.二氧化硅 6.科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物(CH 4·nH 20)。其形成:埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌氧性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气),其中许多天然气被包进水分子中,在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体,这就是“可燃冰”。又知甲烷同C02一样也是温室气体。这种可燃冰的晶体类型是( ) A .离子晶体 B .分子晶体 C .原子晶体 D .金属晶体 7.在x mol 石英晶体中,含有Si-O 键数是( ) A.x mol B.2x mol C.3 x mol D.4x mol 8.某化合物是 钙、钛、氧三种元素组成的晶体,其晶胞结构如图 ,该物质化学式为( ) A 、Ca 4TiO 3 B 、Ca 4TiO 6 C 、Ca TiO 3 D 、Ca 8TiO 12 9.已知NaCl 的摩尔质量为58.5 g ·mol -1,食盐晶体的密度为ρg ·cm -3,若右图中Na + 与最邻近的Cl -的核间距离为a cm ,那么阿伏加德罗常数的值可表示为( ) A.3 117a ρ B.3 A M N a C. 3234a ρ D. 358.52a ρ 10.碳化硅SiC 的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中C 原子和Si 原子的位置是交替的。 在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是( ) A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③ 11.下列性质适合于分子晶体的是( ) A.熔点1 070℃,易溶于水,水溶液导电 B.熔点10.31 ℃,液态不导电、水溶液能导电 C 、熔点112.8 ℃,沸点444.6℃,熔融和溶液均导电 D.熔点97.81℃,质软、导电、密度0.97 g /cm 3 12.在40GPa 高压下,用激光器加热到1 800 K 时,人们成功制得了原子晶体干冰,下列推断正确的是( ) A 、原子晶体干冰的熔、沸点低,硬度小 B .原子晶体干冰易气化,可用作致冷剂 C .原子晶体干冰硬度大,可用于耐磨材料 D .每摩原子晶体干冰中含2mol C —O 键 13.最近科学家发现了一种新分子,它具有空心的类似足球的结构,分子式为C 60,下列说法正确的是( ) A.C 60是一种新型的化合物 B.C 60和石墨都是碳的同素异形体 C.C 60中虽然没有离子键,但固体为离子晶体 D 、C 60相对分子质量为12 14.科学家最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如图1所示:图中顶角和面心的原子都是钛原子,棱的中心和体心的原子都是碳原子该分子的化学式( ) A .Ti l3C 14 B .Ti 14C 13 C .Ti 4C 5 D .TiC 15、水的沸点是100℃,硫化氢的分子结构跟水相似,但它的沸点却很低,是-60.7℃,引起这种差异的主要原因是( ) A .范德华力 B .共价键 C .氢键 D .相对分子质量

(完整版)苏教版化学选修3物质结构与性质专题3知识点

第一单元 金属键 金属晶体 金 属 键 与 金 属 特 性 [基础·初探] 1.金属键 (1)概念:金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。 (2)特征:无饱和性也无方向性。 (3)金属键的强弱 ①主要影响因素:金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。 ②与金属键强弱有关的性质:金属的硬度、熔点、沸点等(至少列举三种物理性质)。 2.金属特性 特性 解释 导电性 在外电场作用下,自由电子在金属内部发生定向移动,形成电流 导热性 通过自由电子的运动把能量从温度高的区域传 到温度低的区域,从而使整块金属达到同样的 温度 延展性 由于金属键无方向性,在外力作用下,金属原 子之间发生相对滑动时,各层金属原子之间仍 保持金属键的作用 [核心·突破] 1.金属键????? 成键粒子:金属离子和自由电子 成键本质:金属离子和自由电子间 的静电作用 成键特征:没有饱和性和方向性存在于:金属和合金中

2.金属晶体的性质 3.金属键的强弱对金属物理性质的影响 (1)金属键的强弱比较:金属键的强度主要取决于金属元素的原子半径和外围电子数,原子半径越大,外围电子数越少,金属键越弱。 (2)金属键对金属性质的影响 ①金属键越强,金属熔、沸点越高。 ②金属键越强,金属硬度越大。 ③金属键越强,金属越难失电子。如Na的金属键强于K,则Na比K难失电子,金属性Na比K弱。 【温馨提醒】 1.并非所有金属的熔点都较高,如汞在常温下为液体,熔点很低,为-38.9 ℃;碱金属元素的熔点都较低,K-Na合金在常温下为液态。 2.合金的熔点低于其成分金属。 3.金属晶体中有阳离子,无阴离子。 4.主族金属元素原子单位体积内自由电子数多少,可通过价电子数的多少进行比较。

2018专题复习选修三物质结构与性质部分(共10题)无答案

物质结构与性质部分(共10题) 1、【2018 江苏 (物质结构与性质)】臭氧(O 3)在[Fe(H 2O)6]2+ 催化下能将烟气中的SO 2、NO x 分别氧化为24SO -和3NO - ,NO x 也可在其 他条件下被还原为N 2。 (1)24SO -中心原子轨道的杂化类型为___________;3NO - 的空间构型为_____________(用文字描述)。 (2)Fe 2+ 基态核外电子排布式为__________________。 (3)与O 3分子互为等电子体的一种阴离子为_____________(填化学式)。 (4)N 2分子中σ键与π键的数目比n (σ)∶n (π)=__________________。 (5)[Fe(H 2O)6]2+ 与NO 反应生成的[Fe(NO)(H 2O)5]2+ 中,NO 以N 原子与Fe 2+ 形成配位键。请在[Fe(NO)(H 2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。 2、【2018 全国Ⅰ35(15分)】 Li 是最轻的固体金属,采用Li 作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。回答下列问题: (1)下列Li 原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为_____、_____(填标号)。 A . B . C . D . (2)Li + 与H ? 具有相同的电子构型,r (Li + )小于r (H ? ),原因是______。 (3)LiAlH 4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH 4中的阴离子空间构型是______。中心原子的杂化形式为______,LiAlH 4中,存在 _____(填标号)。 A .离子键 B .σ键 C .π键 D .氢键 (4)Li 2O 是离子晶体,其品格能可通过图(a)的 born ?Haber 循环计算得到。 可知,Li 原子的第一电离能为 kJ·mol ?1 ,O=O 键键能为 kJ·mol ?1 ,Li 2O 晶格能为 kJ·mol ?1 。 (5)Li 2O 具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为 nm ,阿伏加德罗常数的值为N A ,则Li 2O 的密度为______g·cm ?3 (列出计算式)。 3、【2018 全国Ⅱ35.(15分)】硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示: H 2S S 8 FeS 2 SO 2 SO 3 H 2SO 4 熔点/℃ ? >600(分解) ? 沸点/℃ ? ? 回答下列问题: (1)基态Fe 原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为__________,基态S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_________ 形。 (2)根据价层电子对互斥理论,H 2S 、SO 2、SO 3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同其他分子的是_________。

第3讲 晶体结构与性质

第3讲晶体结构与性质 【考纲点击】 (1)了解晶体的类型,了解不同类型晶体中构成微粒及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。 1.常见晶体模型 晶体晶体结构晶体详解 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12个。(2)每个晶胞中含4个 Na+和4个Cl- CsCl (型) (1)每个Cs+周围等距且紧邻的Cl-有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- CaF2 (型) 在晶体中,每个F-吸引4个Ca2+,每个 Ca2+吸引8个F-,Ca2+的配位数为8,F -的配位数为4 金属晶体简单立 方堆积 典型代表Po,空间利用率52%,配位数 为6

体心立方堆积典型代表Na、K、Fe,空间利用率68%, 配位数为8 六方最密堆积典型代表Mg、Zn、Ti,空间利用率74%, 配位数为12 面心立方最密堆积典型代表Cu、Ag、Au,空间利用率74%, 配位数为12 分子晶体干冰 (1)8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 分子周围等距紧邻的CO2分子有12个 混合型晶体石墨 晶体 层与层之间的作用力是分子间作用力, 平均每个正六边形拥有的碳原子个数是 2,C采取的杂化方式是sp2杂化 原子晶体金刚石 (1)每个碳原子与相邻的4个碳原子以共 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∶2 SiO2 (1)每个Si与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“ 1 2O”,n(Si)∶n(O)=1∶2。 (3)最小环上有12个原子,即6个O,6 个Si 2.物质熔沸点高低比较规律 (1)不同类型晶体熔沸点高低的比较 一般情况下,不同类型晶体的熔沸点高低规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,如:金刚石>NaCl>Cl2;金属晶体>分子晶体,如:Na>Cl2(金属晶体熔沸点有的很

高中化学选修三——晶体结构与性质

晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 得到晶体的途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出 特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等) ③固定的熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体和非晶体最可靠的科学方法) 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元,即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2)、金刚石(C)晶胞的示意图,它们分别平均含几个原子? eg :1.晶体具有各向异性。如蓝晶(Al 2O 3·SiO 2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1:1000。晶体的各向异性主要表现在( ) ①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.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.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子?

二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体 注意:a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体,熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂,极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物:H 2O、H 2 S、NH 3 、CH 4 、HX等 b.酸:H 2SO 4 、HNO 3 、H 3 PO 4 等 c.部分非金属单质::X 2、O 2 、H 2 、S 8 、P 4 、C 60 d.部分非金属氧化物:CO 2、SO 2 、NO 2 、N 2 O 4 、P 4 O 6 、P 4 O 10 等 f.大多数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖等 ③结构特征 a.只有范德华力--分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子) CO 2 晶体结构图 b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例,可说明氢键具有方向性 ④笼状化合物--天然气水合物

(完整版)物质结构与性质知识点总结

高中化学物质结构与性质知识点总结 一.原子结构与性质. 一.认识原子核外电子运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义. 1.电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小. 电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理) 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示1~36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式. ①根据构造原理,基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。 ②根据构造原理,可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示,由下而上表示七个能级组,其能量依次升高;在同一能级组内,从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。 3.元素电离能和元素电负性 第一电离能:气态电中性基态原子失去1个电子,转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示,单位为kJ/mol。

晶体的结构与性质练习题1(含答案)

晶体的结构与性质练习题 1. (2010·原创)下列关于晶体的说法正确的是( ) A .在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B .在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C .原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D .分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 解析:在原子晶体中构成晶体的粒子是原子;在离子晶体中构成晶体的粒子是阳离子和阴离子;在分子晶体中构成晶体的粒子是分子;在金属晶体中构成晶体的粒子是金属阳离子和自由电子,故选项B 错误。晶体的熔点一般是原子晶体>离子晶体>分子晶体,而金属晶体的熔点相差比较大。晶体硅的熔点(1 410℃)要比金属钨的熔点(3 410℃)低,而金属汞的熔点(常温下是 液体)比蔗糖、白磷(常温下是固态,分子晶体)等低。所以选项C 、D 不正确。答案:A 2. 下图为某晶体的一个晶胞,该晶体由A 、B 、C 三种基本粒子组成。试根据图示判断,该晶体的化学式是( ) A .A 6 B 8 C B .A 2B 4C C .A 3BC D .A 3B 4C 解析:由分割法可知:晶胞中A 为6×12=3;B 为8×18 =1;C 为1,故其化学式为A 3BC ,所以C 正确。答案:C 3. (2010·改编)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型的是( ) A .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 C .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 解析:本题考查的是晶体结构。晶体类型相同的物质在发生状态变化时所克服的粒子间作用属于同种类型,否则就不属于同种类型,A 中溴和苯都是分子晶体,所克服的都是分子间作用力;B 中干冰属于分子晶体,需克服分子间作用力,而NH 4Cl 属于离子晶体,需克服离子键和共价键;C 中SiO 2是原子晶体,需克服共价键,铁属于金属晶体,需克服金属键;D 中食盐属于离子晶体,需克服离子键,葡萄糖属于分子晶体,需克服分子间作用力。答案:A 4.下列性质中,可以较充分说明某晶体是离子晶体的是( ) A .具有较高的熔点 B .固态不导电,水溶液能导电 C .可溶于水 D .固态不导电,熔融状态能导电 解析:A 选项,原子晶体熔点也较高;B 选项,有些分子晶体,如HCl 的水溶液也能导电;C 选项,有些分子晶体也溶于水;D 选项,分子晶体在液态时不导电,离子晶体在熔融时可导电。答案:D 5. (2010·改编)有下列八种晶体:A.水晶 B .冰醋酸 C .氧化镁 D .白磷 E .晶体氩 F .氯化铵 G .铝 H .金刚石 以上晶体中: (1)属于原子晶体的化合物是________;直接由原子构成的晶体是________;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________,含有共价键的离子晶体是________,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________,受热熔化后化学键不发生变化的是________,需克服共价键的是________。 解析:在题项中属于原子晶体的是:金刚石和水晶(由Si 原子和O 原子构成);属于分子晶体的是:冰醋酸、白磷和晶体氩;属于离 子晶体的是:MgO(由Mg 2+和O 2-组成)、NH 4Cl(由NH +4和Cl -组成);而Al 属于金属晶体,金属的导电是靠自由电子的移动,并不发生 化学变化,但金属熔化时金属键则会被破坏。分子晶体的熔化只需要克服分子间力;而原子晶体、离子晶体熔化时分别需要克服共价键、离子键。 答案:(1)A AEH E (2)B F DE (3)G BDE AH 6.(2009·广东化学,27)铜单质及其化合物在很多领域有重要用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。 (1)Cu 位于元素周期表第ⅠB 族。Cu 2+ 的核外电子排布式为_____ ___。 (2)右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为________。 (3)胆矾CuSO 4·5H 2O 可写成[Cu(H 2O)4]SO 4·H 2O ,其结构示意图如下:下列说法正确的是( ) A .在上述结构示意图中,所有氧原子都采用sp 3杂化 B .在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键 C .胆矾是分子晶体,分子间存在氢键 D .胆矾中的水在不同温度下会分步失去 (4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH 3)4]2+配离子。已知NF 3与 NH 3的空间构型都是三角锥形,但NF 3不易与Cu 2+形成配离子,其原因是 ________。 (5)Cu 2O 的熔点比Cu 2S 的________(填“高”或“低”),请解释原因 解析:(1)电子排布为结构化学中的重点,特别是24号、29号等存在半满和全满状态的元素。应先写出Cu 原子的电子排布,然后从 外向内失去2个电子。(2)对O 2-个数的计算,面上的按12算,顶点上按18算,棱上按14算,体心按1个算,可得O 2-个数为:18×8+12 ×2+14 ×4+1=4(个)。(3)H 2O 中氧原子采用sp 3杂化,SO 2-4中的氧不是。CuSO 4应是离子晶体,不是分子晶体。(4)NH 3中的N 原子的孤对

。高中化学晶体的结构与性质知识点及相关例题讲解

高中化学晶体的结构与性质知识点及相关例题 讲解 自然界中的固体可以分为两种存在形式:晶体和非 晶体。晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的 固体。晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排 列,从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的,而且具 有固定的熔点和规则的几何外形。 一、晶体 固体可以分为两种存在形式:晶体和非晶体。 晶体的分布非常广泛,自然界的固体物质中,绝大多数 是晶体。气体、液体和非晶体在一定条件下也可转变为晶体。 晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的 固体。晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排 列,从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的,而且具 有固定的熔点和规则的几何外形。 二、晶体结构 1.几种晶体的结构、性质比较 2.几种典型的晶体结构: (1)NaCl晶体(如图1):每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围有6个Na+,离子个数比为1:1。 (2)CsCl晶体(如图2):每个Cl-周围有8个Cs+,每个Cs+周围有8个Cl-;距离Cs+最近的且距离相等的Cs+

有6个,距离每个Cl-最近的且距离相等的Cl-也有6个,Cs+和Cl-的离子个数比为1:1。 (3)金刚石(如图3):每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围,以共价键结合成为正四面体结构并向空间发展, 键角都是109o28',最小的碳环上有六个碳原子。 (4)石墨(如图4、5):层状结构,每一层内,碳原子以正六边形排列成平面的网状结构,每个正六边形平均拥有 两个碳原子。片层间存在范德华力,是混合型晶体。熔点比 金刚石高。 (5)干冰(如图6):分子晶体,每个CO2分子周围紧邻其他12个CO2分子。

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