高考化学 第十二章 第3讲 晶体结构与性质复习
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课时3 晶体结构与性质(时间:45分钟分值:100分)一、选择题(本题共7个小题,每题6分,共42分,每个小题只有一个选项符合题意。
) 1.下列性质适合于某种原子晶体的是 ( )。
A.熔点1 070 ℃,易溶于水,水溶液导电B.熔点10.32 ℃,液态不导电,水溶液导电C.能溶于CS2,熔点112 ℃,沸点444.6 ℃D.熔点3 550 ℃,很硬,不溶于水,不导电解析由原子晶体所具有的一般特点,熔沸点高,硬度大,不溶于水等性质,可以推断D应该是原子晶体。
答案 D2.下列叙述正确的是 ( )。
A.原子晶体中只存在非极性共价键B.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂C.由原子构成的晶体可以是原子晶体,也可以是分子晶体D.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体解析原子晶体如SiO2、SiC等含有极性共价键;干冰升华时,破坏的是分子间作用力,分子间共价键没有破坏;原子也可以构成分子晶体,如固态稀有气体晶体,C正确;金属晶体中也含有金属阳离子,D不正确。
答案 C3.下面的排序不正确的是 ( )。
A.晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅C.熔点由高到低:Na>Mg>AlD.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI解析选项A中晶体熔点与分子间作用力有关,相对分子质量大,分子间作用力大,熔点越高,正确;选项B中,由于碳原子半径小于硅原子半径,则键长l C-C<l C-Si<l Si-Si,所以硬度大小顺序为:金刚石>碳化硅>晶体硅,正确;选项C 中,Na 、Mg 、Al 三种金属原子半径逐渐减小,离子所带电荷逐渐增多,则金属键逐渐增强,故熔点逐渐升高,错误;选项D 中,r F -<r Cl -<r Br -<r I -,所以晶格能大小顺序NaF>NaCl>NaBr>NaI ,正确。
答案 C4.钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。
1.有关晶体的下列说法中正确的是( )A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定B.原子晶体中共价键越强,熔点越高C.冰熔化时水分子中共价键发生断裂D.氯化钠熔化时离子键未被破坏解析:选B。
晶体中分子间作用力越大,其熔、沸点越高;分子内化学键的键能越大,分子越稳定,A错;原子晶体中共价键越强,其熔点越高,B正确;冰熔化时分子间作用力受到破坏,水分子中共价键未发生断裂,C错;氯化钠晶体熔化时离子键被破坏,D错。
2.下列关于晶体的说法,一定正确的是( )CaTiO3的晶体结构模型(图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶点) A.分子晶体中都存在共价键B.如上图,CaTiO3晶体中每个Ti4+和12个O2-相紧邻C.SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合D.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高解析:选B。
稀有气体为单原子分子,晶体中不存在共价键。
据图可知CaTiO3晶体中,Ti4+位于晶胞的顶点,O2-位于晶胞的面心,故Ti4+的O2-配位数为12。
SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子相连。
汞常温下为液态,其熔点比一般分子晶体还低。
3.下列关于晶格能的说法中正确的是( )A.晶格能指形成1 mol离子键所放出的能量B.晶格能指破坏1 mol离子键所吸收的能量C.晶格能指1 mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量D.晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关解析:选C。
晶格能指1 mol离子化合物中阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时放出的能量。
4.下列各项所述的数字不是6的是( )A.在NaCl晶体中,与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数B.在金刚石晶体中,最小的环上的碳原子个数C.在二氧化硅晶体中,最小的环上的原子个数D.在石墨晶体的片层结构中,最小的环上的碳原子个数解析:选C。
在二氧化硅晶体中,最小的环上有6个硅原子、6个氧原子。
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SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形,而非晶体SiO2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SiO2内部质点排列无序。
③晶体SiO2具有固定的熔沸点,而非晶体SiO2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。
高考化学复习第三讲晶体结构与性质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。
2016,卷甲37T(3)(4);2016,卷乙37T(6);2016,卷丙37T(4)(5);2015,卷Ⅰ 37T(4)(5);2015,卷Ⅱ 37T(2)(5);2014,卷Ⅰ 37T(1)(3)(4);2014,卷Ⅱ 37T(4)(5)晶体晶体的结构与性质[学生用书P270][知识梳理]一、晶体1.晶体与非晶体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2.得到晶体的途径(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。
3.晶胞(1)概念: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:所有晶胞都是平行排列、取向相同。
4.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: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,晶格能越大。
②离子的半径:离子的半径越小,晶格能越大。
二、四种晶体类型的比较三、晶体熔、沸点的比较1.不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律: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)原子晶体原子半径越小―→键长越短―→键能越大―→熔、沸点越高。
第3讲晶体结构与性质命题一晶体类型的判断及熔、沸点高低的比较1.(1)(2018年全国Ⅲ卷,35节选)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。
(2)(2017年全国Ⅰ卷,35节选)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低,原因是。
(1)ZnF2的熔点较高,故为离子晶体。
离子晶体难溶于乙醇等有机溶剂,分子晶体可以溶于乙醇等有机溶剂。
(2)金属键的强弱与半径成反比,与所带的电荷成正比。
(1)离子键;ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主,极性较小(2)K原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱2.(2016年全国Ⅰ卷,37节选)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因: 。
GeCl4GeBr4GeI4熔点/℃-49.5 26 146沸点/℃83.1 186 约400GeCl4、GeBr4、GeI4熔沸点依次升高;原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强3.(2016年全国Ⅱ卷,37节选)单质铜及镍都是由键形成的晶体。
金属4.(2016年全国Ⅲ卷,37节选)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,离子晶体GaF3的熔沸点更高5.(2015年全国Ⅰ卷,37节选)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于晶体。
分子6.(2014年全国Ⅰ卷,37节选)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。
X-射线衍射命题二晶胞分析及计算7.(1)(2018年全国Ⅰ卷,35节选)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber循环计算得到。
人教版选修3第三章《晶体结构与性质》复习学案第三章 晶体结构与性质 复习学案 知识梳理 一、晶体特征及分类: (1)晶体是内部微粒(原子、离子、分子)在空间按一定规则做 构成的 物质,晶体区别于非晶体的三个特征是:具有 的几何外形,各向 和具有固定的 。
(2)根据晶体内部微粒的微粒间 的不同可以将晶体分为通过离子键形成的晶体,以金属键基本作用形成的 晶体,通过共价键形成的晶体和通过分子间相互作用形成的 晶体。
(3)常见晶体类型比较:二、晶体的堆积模型分子晶体中分子间尽可能采用紧密排列方式,分子的排列方式与其形状的关;离子晶体可视为不等径圆球的密堆积,离子晶体中正负离子的配位数主要由 、 及离子键的纯粹程度( 即 )决定;金属晶体的结构可以归结为等径圆球的堆积,可分为Po 的简单立方堆积、型、 型和 型。
三、晶胞1.概念:描述 叫做晶胞;整块晶体由晶胞“ ”而成;晶胞①中Ti 、O 、Ca 原子数分别为 、 、 ;晶胞②中A 、B 、C 、D 原子数分别为 、 、 、 。
晶体类型类型比较分子晶体 原子晶体 离子晶体 金属晶体构成晶体微粒形成晶体微粒间作用力作用力大小决定因素物理性质 熔沸点 硬度 导电性 传热性 延展性溶解性典型实例 P 4、干冰、硫 金刚石、SiO 2 NaCl 、KOH 、NH4Cl 金属单质 ①②2.常见晶体的结构在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键,这5个碳原子形成的是结构,两个碳碳单键的键角为,其中的碳原子采取杂化,金刚石晶体中C原子数与C-C键数之比为,晶体中最小的环上上的碳原子数为;石墨晶体中C 原子数与C-C键数之比为;NaCl晶体中Na+的配位数为,Cl-的配位数为,每个Na+的周围距离最近且相等的Na+的个数为,CsCl晶体中Cs+的配位数为,Cl-的配位数为,每个Cs+的周围距离最近且相等的Cs+的个数为;二氧化硅晶体中每个硅原子与个氧原子相连,在二氧化硅晶体中最小的环中有个原子,1mol二氧化硅晶体中,Si-O的数目为。