创新设计高二化学鲁科选修规范训练: 认识晶体 含解析
- 格式:doc
- 大小:206.50 KB
- 文档页数:8
第1节认识晶体名师导航知识梳理一、晶体特征1。
晶体是内部微粒(_____________、_____________或_____________)在空间_____________的固体物质。
晶体具有三个基本特征:_____________、_____________和_____________。
有些固体其内部_____________称为非晶体。
2。
晶体的各向异性是指_______________________________________,晶体具有各向异性的本质原因是____________________________________________________。
3。
根据________________和________________的不同,可以将晶体分为_____________、_____________、_____________和_____________。
对于常见的晶体,例如:氯化钠是Na+与Cl-通过_____________形成的晶体,称为离子晶体;金属铜是以_____________为基本作用所形成的晶体,称为金属晶体;金刚石是碳原子间完全通过_____________形成的晶体,称为原子晶体;冰是水分子间通过___________________________形成的晶体,称为分子晶体。
二、晶体结构的堆积模型1.X射线衍射实验测定的结果表明,组成晶体的原子、离子或分子在没有其他因素(如共价键的方向性)影响时,在空间的排列大都服从__________________________原理。
这是因为__________________________。
2.等径圆球在一列上进行紧密堆积的方式有___________种,即所有的圆球都在___________上排列。
等径圆球在一个平面上进行最紧密堆积排列有_____________种,即只有当每个等径圆球与周围其他_____________个球相接触时,才能做到最紧密堆积,这称为_____________。
第三章第一节认识晶体在必修2中,学生已初步了解了物质结构和元素周期律、离子键、共价键、分子间作用力等微粒间作用力的知识,又初步了解了离子晶体、分子晶体和原子晶体等结构知识。
本专题内容是在学生学习必修2和从原子、分子水平上认识物质构成的基础上,以微粒之间不同的作用力为线索,侧重研究不同类型物质的有关性质,使学生能更深层次上认识物质的结构与性质之间的关系。
在金属键的基础上,简单介绍了金属晶体中晶胞的几种常见的堆积模型。
让学生对晶体结构有一个较为全面的认识,通过本专题的学习,使学生进一步认识晶体的结构与性质之间的关系,也可使学生进一步深化“结构决定性质”的认识。
【教学设计】【知识与技能】1、了解晶体与非晶体的本质差异2、掌握晶体的基本性质3、理解金属晶体的概念、构成;了解金属晶体中晶胞的堆积方式。
【过程与方法】通过对晶体结构示意图和晶体模型的观察认识,教会学生研究方法,培养学生的观察能力、空间想象力,提高思维的全面性、严密性。
【情感态度与价值观】1、通过对晶体内部微观结构的分析,培养学生实事求是、务实严谨的学习作风和学习化学的兴趣2、通过“内部有序造就了外部有序”的事实,培养学生体验科学探究的乐趣,激发学生对科学的热爱。
【教学重点】:对晶体结构示意图和晶体模型的观察认识【教学难点】:晶体的空间堆积方式。
【教学过程设计】【引入】展示:雪花、石英、食盐、铝的晶体结构图,大多数的金属及其合金也是晶体,具有规则的几何外形。
【阅读】课本P70-71晶体的特征。
问题:1、食盐、冰、金属、宝石、水晶大部分矿石等都是晶体,那么什么样的物质才能称为晶体?2、晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同?3、为什么晶体具有明显不同于非晶体的特性?【板书】一、晶体的特性1、有规则的几何外形2、各向异性(强度、导热性、光学性质等)3对称性:晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
4、有固定的熔沸点二、晶体与非晶体晶体:具有规则几何外形的固体非晶体:没有规则几何外形的固体三、晶体的分类(依据:构成晶体的粒子种类及粒子之间的作用)分为:金属晶体、离子晶体、原子晶体、分子晶体。
第三章 不同聚集状态的物质与性质第1节 认识晶体一.选择题:本题共10小题,每题2分,共20分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.下表列出了有关晶体的知识,其中错误的是( )【答案】B【解析】干冰为分子晶体,构成微粒为分子,微粒间作用力为范德华力。
2.下列有关晶胞的叙述,不正确的是( ) A .晶体中的晶胞不一定都是平行六面体 B .晶胞是晶体中基本的结构重复单元 C .已知晶胞的结构,可推知晶体的结构D .使用“切割法”计算晶胞的微粒数,处于顶点、棱、面、体心对晶胞的贡献分别为18、14、12、1【答案】D【解析】六方晶胞中,处于顶点上的微粒对晶胞的贡献为16。
3.下列关于晶体的说法正确的是( )A .将饱和CuSO 4溶液降温,析出的固体不是晶体B .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【答案】B【解析】A选项,将饱和的CuSO4溶液降温,可析出胆矾,胆矾属于晶体。
B选项,一般宝石的硬度较大,玻璃制品的硬度较小,可以根据有无划痕来鉴别。
C选项,非晶体没有固定的熔点。
D选项,由于晶体具有各向异性,所以蓝宝石在不同方向上的硬度有一定差异。
4.晶体具有各向异性,如石墨在与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的1104。
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.①③B.②④C.①②③D.①②③④【答案】D【解析】晶体具有各向异性,主要表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等多项物理性质中。
5.科学家发现一种由某金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子,如图所示。
顶角和面心的原子是M 原子,棱的中心和体心的原子是N原子,它的化学式为( )A.M4N4 B.MN C.M14N13D.M4N5【答案】C【解析】由气态团簇分子和示意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原子共13个,即分子式为M14N13,C项正确。
第三章第1节认识晶体一、教材分析本节课选自鲁科版《物质结构与性质》第三章《物质的聚集状态与物质性质》第1节《认识晶体》。
本节教材围绕“认识晶体”展开教学活动,学生在日常生活中已经接触过许多晶体实物,但对什么是晶体还没有一个完整的科学认识,本节即从晶体实物出发,介绍了晶体的典型特征,使学生初步建立一些晶体学的基本知识,能够区分固体的两种主要类型:晶体和非晶体。
学生已经学习了微粒间存在着的不同类型的相互作用,但并不知道这些微粒在晶体里是如何排列的。
本节以活动探究引导学生认识晶体中微粒的堆积方式,从而使他们初步认识晶体里微粒的排列规律。
晶体是微粒按一定规律做周期性重复排列而构成的宏观物质。
二、学情分析1、在知识层方面,学生在前面已经学习过化学键的类别,并且知道化学键的成键原理,为这节课打下良好的基础,也知道物质由分子、原子或离子构成,但是微粒间如何排列是这节课需要学习的。
在生活中学生也知道晶体,但是不能准确的区分,通过这节课学习,就可以全面了解晶体了。
2、在能力层方面,学生只是在生活中接触过晶体,但是缺乏辨别的能力,本节课从不同的层面去认识晶体,提高了学生鉴别晶体的能力。
学生有逻辑思维能力,但是没有建立模型的能力,通过教师引导完成一次晶体建模过程,学生提高整体思维运用。
3、在情感层方面,通过本节课晶体鉴别的最有效的方法是X射线衍射实验,以及学习构建模型去了解微观世界,让同学们对科学产生了兴趣,现阶段要好好学习,将来要成为国家的栋梁之才。
三、教学目标素养1 宏观辨识与微观探析本节课让学生认识晶体,就需要从外观、特性等方面认识晶体,能对晶体进行分类,从宏观方面区分晶体与非晶体;还要通过深入学习了解晶体内部结构及微粒间堆积形式。
素养2 证据推理与模型认知本课学习中需要同学们构建紧密堆积模型,在探究建模过程中,需要抓住事物的本质,根据事实建立不同的模型,从而让学生通过模型认知微观世界。
素养3:科学探究与创新意识本节课要认识晶体的内部结构,需要建立模型,在其过程中培养了学生科学探究的意识,懂得由简到繁的逐一探究,遇到问题解决问题,敢想敢做的创新思维。
高中化学学习材料唐玲出品1.下列叙述正确的是( )A.固体SiO2一定是晶体B.晶体有固定的组成,非晶体没有固定的组成C.晶体内部的微粒按一定规律呈周期性有序排列D.凡具有规则外形的固体一定是晶体解析:选C。
从晶体与非晶体的本质差异上来判断。
固体SiO2有结晶和无定形两类,故A项错误;非晶体如玻璃同样有固定的组成,故B项错误;晶体的特殊性质都是其内部微粒按一定规律周期性排列的结果,故C项正确;晶体有规则的几何外形,但有规则几何外形的固体不一定是晶体,故D项错误。
2.关于如图不.正确的说法是( )A.此种最密堆积为面心立方最密堆积B.该种堆积方式称为A1型最密堆积C.该种堆积方式可用符号“…ABCABC…”表示D.该种堆积方式为A3型最密堆积解析:选D。
从垂直方向看三层球心均不在一条垂直线上,故为A1型最密堆积,故D项说法不正确。
3.(2011年山东日照高二检测)等径圆球形成的A1型最密堆积和A3型最密堆积中,每个球的配位数分别是( )A.3,3 B.12,12C.3,6 D.6,6解析:选B。
等径圆球形成的A1型最密堆积和A3型最密堆积中,每个球的配位数都是12,其中同一层上是6,相邻两层各有3。
4.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:选B 。
A 粒子数为6×112=12;B 粒子数为6×14+3×16=2;C 粒子数为1。
故A 、B 、C 、粒子数之比为1∶4∶2。
5.某离子晶体晶胞结构如图,(●)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________________________________________________________________________。
第1节认识晶体1.了解晶体的重要特征,简单了解晶体的分类。
2.通过等径圆球与非等径圆球的堆积模型认识晶体中微粒排列的周期性规律。
(重点)3.了解晶胞的概念,以及晶胞与晶体的关系,会用“切割法”确定晶胞中的粒子数目(或粒子数目比)和晶体的化学式。
(重难点)教材整理1晶体1.晶体的概念内部微粒(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。
2.晶体的特性(1)晶体的自范性:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。
(2)晶体的各向异性:晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。
(3)晶体有特定的对称性:晶体具有规则的几何外形。
1.晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同?【提示】晶体与非晶体不同之处:晶体外观上有规则的几何外形;晶体的特性:自范性、各向异性、对称性;晶体的结构:内部微粒在空间按一定规律做周期性重复性排列。
2.用什么方法区别晶体和非晶体?【提示】测定熔点法。
晶体有固定的熔点,非晶体无固定熔点。
教材整理2晶体的分类1.分类标准:根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用的不同。
2.分类(1)1 mol NaCl晶体含N A个NaCl分子。
(×)(2)金属晶体是由金属键为基本作用形成的,还含有离子键。
(×)(3)SiO2属于原子晶体。
(√)(4)构成分子晶体的微粒是分子,故稀有气体形成的晶体不属于分子晶体。
(×)核心·突破]晶体和非晶体的区别题组1晶体1.下列物质具有自范性、各向异性的是()A.钢化玻璃B.塑料C.水晶D.陶瓷【解析】晶体具有自范性和各向异性,钢化玻璃、塑料、陶瓷均不属于晶体。
【答案】 C2.下列不属于晶体的特点的是()A.一定有固定的几何外形B.一定有各向异性C.一定有固定的熔点D.一定是无色透明的固体【解析】晶体的特点有:有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性,但不一定是无色透明的固体,如紫黑色的碘晶体、蓝色的硫酸铜晶体。
第三节原子晶体与分子晶体(时间:30分钟)考查点一原子晶体及其物理特性1.熔化时,必须破坏非极性共价键的是()。
A.冰B.金刚石C.铁D.二氧化硅解析熔化时必须破坏共价键的是原子晶体,非极性共价键常存在于非金属单质中。
尽管二氧化硅也是原子晶体,但Si—O共价键是极性键。
答案 B2.氮化硅是一种新合成的超硬、耐磨、耐高温的材料。
下列对氮化硅的叙述中,正确的是()。
A.氮化硅是分子晶体B.氮化硅是原子晶体C.氮化硅是离子晶体D.氮化硅化学式为Si4N3解析从构成元素上看,氮化硅应该是共价化合物,共价化合物形成的晶体有两种可能——分子晶体和原子晶体,再由超硬、耐磨、耐高温等特点考虑,其应该属于原子晶体。
从两种元素的常见价态看,氮化硅的化学式应为Si3N4。
答案 B考查点二原子晶体的结构特征3.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109.5°D.6个109.5°答案 D考查点三 原子晶体熔点高低、硬度大小的比较方法 4.下表是某些原子晶体的熔点和硬度分析表中的数据,判断下列叙述正确的是( )。
①构成原子晶体的原子种类越多,晶体的熔点越高 ②构成原子晶体的原子 间的共价键键能越大,晶体的熔点越高 ③构成原子晶体的原子的半径越大, 晶体的硬度越大 ④构成原子晶体的原子的半径越小,晶体的硬度越大 A .①②B .③④C .①③D .②④解析 原子晶体的熔点和硬度与构成原子晶体的原子间的共价键键能有关, 而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关。
答案 D5.通常人们把拆开1 mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(ΔH ),化学反应的ΔH 等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
自主广场我夯基我达标1.在常温常压下呈气态的化合物,降温使其固化得到的晶体属于()A.分子晶体B.原子晶体C。
离子晶体D.何种晶体无法判断思路解析:在常温常压下呈气态的化合物一定是分子,降温使其固化得到的晶体当然是分子晶体。
答案:A2。
下列物质中属于晶体的是()A。
橡胶B。
玻璃 C.食盐D.水晶思路解析: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、金属、宝石、水晶、大部分矿石等都是晶体;非晶体的内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态,如玻璃、橡胶、塑料等都是非晶体.答案:CD3。
下列各组物质晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( )A.SO2和SiO2B.CO2和H2O C。
NaCl和HCl l4和KCl思路解析:SO2和SiO2中化学键相同,都是极性共价键,但晶体的类型不同,SO2是分子晶体,SiO2是原子晶体;CO2和H2O中的化学键相同,都是极性共价键,晶体类型也相同,都是分子晶体;NaCl和HCl中,化学键的类型不同,NaCl是离子键,HCl是共价键,晶体类型也不同,NaCl是离子晶体,HCl是分子晶体;CCl4和KCl化学键的类型不同,CCl4是极性共价键,KCl是离子键,晶体类型也不同,CCl4是分子晶体,而KCl是离子晶体。
答案:B4。
下列叙述不正确的是( )A.氯化钠的晶体结构为非等径圆球密堆积B.晶体尽量采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定C.因为共价键有饱和性和方向性,所以原子晶体不遵循“紧密堆积"原则D。
金属铜和镁均以ABAB方式堆积思路解析:在NaCl晶体中,半径较大的Cl-按A1型方式进行最密堆积,Na+填在Cl—所构成的空隙中,因此NaCl晶体结构为非等径圆球密堆积,A选项正确。
密堆积原理适合于没有方向性的金属键、离子键和分子间作用力相互作用形成的金属晶体、离子晶体和分子晶体,而不适合于具有方向性和饱和性的共价键所形成的原子晶体以及氢键所形成的分子晶体,采用密堆积的方式可以降低体系的能量,使晶体变得比较稳定,B和C两选项都正确。
课后训练1.下列物质中属于晶体的是()A.玻璃B.水晶C.水泥D.橡胶2.下列关于晶体的说法不正确的是()A.粉末状的固体肯定不是晶体B.晶胞是晶体结构的基本单元C.晶体内部的粒子按一定规律做周期性有序排列D.晶体尽量采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定3.下列叙述中,正确的是()A.具有规则几何外形的固体一定是晶体B.晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形C.具有各向异性的固体一定是晶体D.依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体4.下列晶体的结构不遵循“紧密堆积”原则的是()A.金属铜B.氯化钠C.金刚石D.干冰5.关于下图叙述不正确的是()A.此种最密堆积为六方最密堆积B.该种堆积方式称为A1型最密堆积C.该种堆积方式可用符号“…ABCABC…”表示D.金属Cu就属于此种最密堆积型式6.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()A.a是晶体B.b是晶体C.不能确定a是否是晶体D.不能确定b是否是晶体7.下图是从某晶体结构图中分割出来的部分结构图,则该晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A.3∶9∶4B.1∶4∶2C.2∶9∶4D.3∶8∶48.高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价。
下图为超氧化钾晶体的一个晶胞,则下列说法正确的是( )A .超氧化钾的化学式为KO 2,每个晶胞含有4个K +和4个2O -B .晶体中每个K +周围有8个2O -,每个2O -周围有8个K +C .晶体中与每个K +距离最近的K +有8个 D .晶体中,0价氧与-2价氧的数目比为1∶19.北京大学和中国科学院的化学工作者通过合作已成功研制出碱金属与C 60制成的石墨夹层离子化合物。
将石墨置于熔融的钾或气态的钾中,石墨吸收钾而形成称为钾石墨的物质,其组成可以是C 8K 、C 12K 、C 24K 、C 36K 、C 48K 、C 60K 等等。
第三章物质的聚集状态与物质性质第一节认识晶体(时间:30分钟)考查点一晶体与非晶体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。
有关玻璃态水的叙述正确的是()。
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.玻璃态水是分子晶体解析本题是一个信息给予题,读懂信息是解题的关键。
由题给信息知,玻璃态水的“密度与普通液态水的密度相同”,表明水由液态变为玻璃态其体积不变;此外,“玻璃态水无固定形状,不存在晶体结构”。
因而A、B、D 三项错误。
答案 C考查点二晶体的特征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的NaCl溶液中慢慢变为完美的立方块C.圆形容器中结出的冰是圆形的D.由玻璃制成的圆形的玻璃球解析晶体的自范性是指在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的多面体形的性质,这一适宜条件一般指的是自动结晶析出的条件。
A项过程不能实现;C项中冰的形状不是水自发形成的,而是受容器的限制形成的;D项中玻璃是非晶体。
答案 B考查点三晶体的堆积模型3.金属晶体、离子晶体和分子晶体采取密堆积方式的原因是()。
A.构成晶体的微粒均可视为圆球B.金属键、离子键、分子间作用力均无饱和性和方向性C.三种晶体的构成微粒相同D.三种晶体的构成微粒多少及相互作用力相同答案 B4.(2011·河南郑州高二五校联考)下列晶体按A1型方式进行紧密堆积的是()。
A.干冰、NaCl、金属铜B.ZnS、金属镁、氮化硼C.水晶、金刚石、晶体硅D.ZnS、NaCl、金属镁解析干冰、NaCl、Cu、ZnS均为面心立方堆积(A1),Mg为A3型,水晶、金刚石、氮化硼、晶体硅为原子晶体,不遵循紧密堆积原则,故只有A正确。
第三章物质的聚集状态与物质性质第一节认识晶体(时间:30分钟)考查点一晶体与非晶体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。
有关玻璃态水的叙述正确的是()。
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.玻璃态水是分子晶体解析本题是一个信息给予题,读懂信息是解题的关键。
由题给信息知,玻璃态水的“密度与普通液态水的密度相同”,表明水由液态变为玻璃态其体积不变;此外,“玻璃态水无固定形状,不存在晶体结构”。
因而A、B、D 三项错误。
答案 C考查点二晶体的特征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的NaCl溶液中慢慢变为完美的立方块C.圆形容器中结出的冰是圆形的D.由玻璃制成的圆形的玻璃球解析晶体的自范性是指在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的多面体形的性质,这一适宜条件一般指的是自动结晶析出的条件。
A项过程不能实现;C项中冰的形状不是水自发形成的,而是受容器的限制形成的;D项中玻璃是非晶体。
答案 B考查点三晶体的堆积模型3.金属晶体、离子晶体和分子晶体采取密堆积方式的原因是()。
A.构成晶体的微粒均可视为圆球B.金属键、离子键、分子间作用力均无饱和性和方向性C.三种晶体的构成微粒相同D.三种晶体的构成微粒多少及相互作用力相同答案 B4.(2011·河南郑州高二五校联考)下列晶体按A1型方式进行紧密堆积的是()。
A.干冰、NaCl、金属铜B.ZnS、金属镁、氮化硼C.水晶、金刚石、晶体硅D.ZnS、NaCl、金属镁解析干冰、NaCl、Cu、ZnS均为面心立方堆积(A1),Mg为A3型,水晶、金刚石、氮化硼、晶体硅为原子晶体,不遵循紧密堆积原则,故只有A正确。
答案 A考查点四晶体类型的判断5.将晶体划分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体的本质标准是()。
A.基本构成微粒种类B.晶体中最小重复结构单元的种类C.微观粒子的密堆积种类D.晶体内部微粒的种类及微粒间相互作用的种类解析根据晶体内部微粒的种类和微粒间的相互作用的不同,可将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。
答案 D6.有下列九种晶体:A.水晶B.冰醋酸C.氧化镁D.白磷E.晶体氩F.氯化铵G.过氧化钾H.金刚石I.镁(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)受热熔化后化学键不发生变化的是________________,需克服共价键的是____________,需要克服金属键的是____________。
答案(1)A A、E、H E(2)B F、G D、E(3)B、D A、H I考查点五晶胞中所拥有的各种粒子数目的计算7.有关A1型密堆积与A3型密堆积的说法中正确的是()。
A.A1型密堆积是最密堆积,A3型密堆积不是最密堆积B.两者都是最密堆积,其中A3型密堆积是一、三、五……各层球心重合,二、四、六……各层球心重合;A1型密堆积是四、五、六各层球心分别和一、二、三各层球心重合C.原子晶体一般都采用A1型密堆积或A3型密堆积D.只有金属晶体才可能采用A1型密堆积或A3型密堆积解析A1型密堆积与A3型密堆积都是最密堆积,故A选项错误;A1型紧密堆积采用“…ABCABC…”堆积,所以其四、五、六各层球心分别和一、二、三各层球心重合;A3型密堆积采用“…ABAB…”堆积,所以它的一、三、五……各层球心重合,二、四、六……各层球心重合,故B项正确;组成晶体的微粒间作用力没有方向性,在空间的排列大都服从紧密堆积原理;由于组成原子晶体的原子间靠有方向性的共价键结合,故C项错误;金属晶体、离子晶体和分子晶体结构中的金属键、离子键和范德华力没有方向性、没有饱和性,一般都采用A1型密堆积或A3型密堆积,故D项错误。
答案 B8.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 由图可知该晶体部分结构的上下两面为正三角形,因此处于顶点的粒子为12个晶胞共用,故A 的数目为6×112=12;处于水平棱上的粒子为4个晶胞共用,处于垂直棱上的粒子为6个晶胞单 元共用,故该结构单元中包含B 粒子的数目为:6×14+3×16=2,由此可见A 、B 、C 三种粒子的数目之比为12∶2∶1=1∶4∶2。
答案 B考查点六 根据晶体结构确定化合物的化学式9.根据下列晶体的晶胞结构,判断化学式正确的是 ( )。
解析 A 选项中A 微粒处于晶胞体心,完全为该晶胞所有,B 微粒处于立方 体的8个顶角上,每个B 微粒为8个晶胞共有,平均一个晶胞中含有B 微粒的个数为:8×18=1,A 、B 微粒个数的最简整数比为1∶1,化学式应为AB ;B 选项中E 、F 都位于顶角,各有4×18=12属于该晶胞,则该晶胞中所含E 、F 个数的最简整数比为1∶1,化学式为EF ;C 选项中属于该晶胞的X 微粒(位于体心)1个,Y 微粒(面心)6×12=3个,Z 微粒(顶点)8×18=1个,最简整数比为1∶3∶1,化学式为XY 3Z ;D 选项中A 微粒位于晶胞面心和顶角,B微粒位于晶胞的体心和棱上,则该晶胞中A 、B 的个数比为⎝ ⎛⎭⎪⎫6×12+8×18∶ ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12×14=4∶4=1∶1,化学式为AB 。
答案 C考查点七晶体空间结构的推断10.(1)水在不同的温度和压强条件下可以形成11种不同结构的晶体,密度从比水轻的0.92 g·cm-3到约为水的一倍半。
冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物。
其中冰-Ⅶ的晶体结构为一个如下图所示的立方晶胞,每个水分子可与周围____________个水分子以氢键结合,晶体中,1 mol水可形成________ mol氢键。
(2)已知下列元素的电负性数据:H为2.1,O为3.5,F为4.0。
OF2与水的立体结构相似,但水分子的极性比OF2强得多,其原因有:①OF2 中氧原子上有两对孤对电子,抵消了F—O键中共用电子对偏向F而产生的极性;②从电负性上看,_________________________________________________________________。
解析(1)观察图示的立方晶胞的中心水分子可知,该水分子与周围4个水分子以氢键结合;每2个水分子间形成的1个氢键,每个水分子只分得一半,故晶体中1 mol水可形成4 mol×0.5=2 mol氢键。
(2)根据题中所给出的元素的电负性数据:H为2.1,O为3.5,F为4.0,氧与氢的电负性差(1.4)大于氧与氟的电负性差(0.5),因此,虽然OF2与水的立体结构相似,但水分子的极性比OF2强得多。
答案(1)4 2(2)氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差11.金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体,即在立方体的8个顶点各有一个金原子,各个面的中心有一个金原子,每个金原子被相邻的晶胞所共有。
金原子的直径为d,用N A表示阿伏加德罗常数,M表示金的摩尔质量。
(1)金晶体每个晶胞中含有________个金原子。
(2)欲计算一个晶胞的体积,除假定金原子是刚性小球外,还应假定____________。
(3)一个晶胞的体积是__________。
(4)金晶体的密度是____________。
解析利用均摊法解题,8个顶角上金原子有18属于该晶胞,每个面上金原子有1 2属于该晶胞,共有6个,故每个晶胞中金原子个数=8×18+6×12=4。
假设距离最近的两金原子间相切,则有正方形的对角线为2d。
正方形边长为2d。
所以V晶=(2d)3=22d3,V m=V晶4N A=22d3N A,所以ρ=MV m=2Md3N A。
答案(1)4(2)距离最近的两金原子间相接触,即相切(3)22d3(4)2M d3N A12.现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞(甲中X处于晶胞的中心,乙中A处于晶胞的中心),可推知,甲晶体中X与Y的个数比是________,乙中A与B的个数比是________,丙晶胞中有________个C离子,有________个D离子。
解析根据均摊规律:甲中体心X为1,顶点Y为18×6。
所以X∶Y=1∶68=4∶3。
同理可计算出乙、丙中微粒个数及其比值。
答案4∶31∶14 4。