1、第三節晶體結構與性質考點一考點一晶體和晶胞晶體和晶胞【核心自主排查】【核心自主排查】1.1.晶體與非晶體：晶體與非晶體：(1)(1)晶體與非晶體比較：晶體與非晶體比較：晶體晶體非晶體非晶體結構特征結構特征結構微粒在三維空結構微粒在三維空間里間里_排列排列結構微粒相結構微粒相對對_排列排列性性質質特特征征自范性自范性有有無無熔點熔點固定固定不固定不固定異同表現異同表現各向異性各向異性不具有各不具有各向異性向異性周期性有序周期性有序無序無序晶體晶體非晶體非晶體二者區二者區別方法別方法間接方法間接方法測定其是否有固定的測定其是否有固定的_科學方法科學方法對固體進行對固體進行X-X-射線衍射實驗射線衍

2、射實驗熔點熔點(2)(2)獲得晶體的途徑。獲得晶體的途徑。熔融態物質凝固。熔融態物質凝固。氣態物質冷卻不經液態直接凝固氣態物質冷卻不經液態直接凝固( (凝華凝華) )。溶質從溶液中析出。溶質從溶液中析出。2.2.晶胞：晶胞：(1)(1)概念：描述概念：描述晶體結構的晶體結構的_。(2)(2)晶體中晶胞的排列晶體中晶胞的排列無隙并置。無隙并置。無隙：相鄰晶胞之間沒有無隙：相鄰晶胞之間沒有_。并置：所有晶胞并置：所有晶胞_排列，排列，_相同。相同。基本單元基本單元任何間隙任何間隙平行平行取向取向【思維診斷】【思維診斷】( (正確的打正確的打“”，錯誤的打，錯誤的打“”)”)(1)(1)具有規則幾何

3、外形的固體一定是晶體。具有規則幾何外形的固體一定是晶體。( () )提示：提示：。晶體具有天然的幾何外形，不是加工形成。晶體具有天然的幾何外形，不是加工形成的幾何外形。的幾何外形。(2)(2)冰和固體碘晶體中相互作用力相同。冰和固體碘晶體中相互作用力相同。( () )提示：提示：。冰和固體碘晶體中都存在范德華力，但冰。冰和固體碘晶體中都存在范德華力，但冰中水分子間還存在氫鍵。中水分子間還存在氫鍵。(3)(3)缺角的缺角的NaClNaCl晶體在飽和晶體在飽和NaClNaCl溶液中會慢慢變為完美溶液中會慢慢變為完美的立方體塊。的立方體塊。( () )提示：提示：。晶體具有自范性，缺角的。晶體具有自

4、范性，缺角的NaClNaCl晶體在飽和晶體在飽和NaClNaCl溶液中存在溶解和結晶平衡，最終會慢慢變為完溶液中存在溶解和結晶平衡，最終會慢慢變為完美的立方體塊。美的立方體塊。(4)(4)通過通過X-X-射線衍射實驗的方法不能區分晶體和非晶體。射線衍射實驗的方法不能區分晶體和非晶體。( () )提示：提示：。構成晶體的粒子在微觀空間里呈現周期性。構成晶體的粒子在微觀空間里呈現周期性的有序排列，晶體的這一結構特征可以通過的有序排列，晶體的這一結構特征可以通過X-X-射線衍射線衍射圖譜反映出來。射圖譜反映出來。(5)(5)晶體和非晶體的本質區別是晶體中粒子在微觀空間晶體和非晶體的本質區別是晶體中粒

5、子在微觀空間里呈現周期性的有序排列。里呈現周期性的有序排列。( () )提示：提示：。晶體中粒子在微觀空間里呈現周期性的有。晶體中粒子在微觀空間里呈現周期性的有序排列，非晶體中粒子在微觀空間里不能有序排列，序排列，非晶體中粒子在微觀空間里不能有序排列，這是晶體和非晶體的本質區別。這是晶體和非晶體的本質區別。(6)(6)立方晶胞中，頂點上的原子被立方晶胞中，頂點上的原子被4 4個晶胞共用。個晶胞共用。( () )提示：提示：。立方晶胞中，頂點上的原子被。立方晶胞中，頂點上的原子被8 8個晶胞共用。個晶胞共用。【方法點撥】【方法點撥】“均攤法均攤法”突破晶胞組成的計算突破晶胞組成的計算(1)(1)

6、原則：晶胞任意位置上的一個粒子如果是被原則：晶胞任意位置上的一個粒子如果是被n n個晶個晶胞所共有，那么每個晶胞對這個粒子分得的份額就是胞所共有，那么每個晶胞對這個粒子分得的份額就是 1n。(2)(2)方法：方法：長方體長方體( (包括立方體包括立方體) )晶胞中不同位置的粒晶胞中不同位置的粒子數的計算。子數的計算。非長方體晶胞中粒子視具體情況而定，如石墨晶胞非長方體晶胞中粒子視具體情況而定，如石墨晶胞每一層內碳原子排成六邊形，其頂點每一層內碳原子排成六邊形，其頂點(1(1個碳原子個碳原子) )被被三個六邊形共有，每個六邊形占三個六邊形共有，每個六邊形占 13。【基礎小題快練】【基礎小題快練】

7、1.1.如圖是如圖是MnMn和和BiBi形成的某種晶體的結構示意圖形成的某種晶體的結構示意圖( (白球均白球均在六棱柱內在六棱柱內) )，則該晶體物質的化學式可表示為，則該晶體物質的化學式可表示為( () )A.MnA.Mn2 2BiBiB.MnBiB.MnBiC.MnBiC.MnBi3 3D.MnD.Mn4 4BiBi3 3【解析】【解析】選選B B。由晶體的結構示意圖可知：白球代表鉍。由晶體的結構示意圖可知：白球代表鉍原子，且均在六棱柱內，所以原子，且均在六棱柱內，所以BiBi為為6 6個。黑球代表錳原個。黑球代表錳原子，個數為子，個數為 =6(=6(個個) )，則二者的原子，則二者的原子

8、個數比為個數比為66=1166=11。1111221 66232.2.某離子晶體晶胞的結構如圖所示。某離子晶體晶胞的結構如圖所示。試分析：試分析：(1)(1)晶體的化學式為晶體的化學式為_。(2)(2)晶體中距離最近的晶體中距離最近的2 2個個X X與與1 1個個Y Y形成的夾角形成的夾角XYXXYX是是_。(3)(3)設該晶體的摩爾質量為設該晶體的摩爾質量為MgmolMgmol-1-1，晶體的密度為，晶體的密度為gcmgcm-3-3，阿伏加德羅常數的值為，阿伏加德羅常數的值為NA A，則晶體中兩個，則晶體中兩個距離最近的距離最近的X X之間的距離為之間的距離為_cm_cm。【解析】【解析】(

9、1)(1)晶胞中，晶胞中，X X的個數的個數=8=8 +6 +6 =4 =4，Y Y在晶在晶胞內部，個數是胞內部，個數是8 8個，則個，則X X與與Y Y的個數比是的個數比是1212，晶體的，晶體的化學式為化學式為XYXY2 2( (或或Y Y2 2X)X)。(2)(2)若將若將4 4個個X X連接，構成連接，構成1 1個正四面體，個正四面體，Y Y位于正四面體位于正四面體的中心，鍵角的中心，鍵角XYX=109XYX=1092828。1218(3)(3)由題意知，該晶胞中含有由題意知，該晶胞中含有4 4個個XYXY2 2( (或或Y Y2 2X)X)，設晶胞，設晶胞的邊長為的邊長為acmacm

10、，則有，則有aa3 3NA A=4M=4M，a= a= 則晶體中兩則晶體中兩個距離最近的個距離最近的X X之間的距離為之間的距離為 3A4M,N3A2Ma2cm22。N答案：答案：(1)XY(1)XY2 2( (或或Y Y2 2X)X)(2)109(2)1092828(3)(3) 3AM22N【高考模擬預測】【高考模擬預測】1.(20161.(2016四川高考節選四川高考節選)M)M、R R、X X、Y Y為原子序數依次為原子序數依次增大的短周期主族元素，增大的短周期主族元素，Z Z是一種過渡元素。是一種過渡元素。M M基態原基態原子子L L層中層中p p軌道電子數是軌道電子數是s s軌道電子

11、數的軌道電子數的2 2倍，倍，R R是同周期是同周期元素中最活潑的金屬元素，元素中最活潑的金屬元素，X X和和M M形成的一種化合物是形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，引起酸雨的主要大氣污染物，Z Z的基態原子的基態原子4s4s和和3d3d軌道軌道半充滿。請回答下列問題：半充滿。請回答下列問題：世紀金榜導學號世紀金榜導學號3068220030682200(1)R(1)R基態原子的電子排布式是基態原子的電子排布式是_，X X和和Y Y中電負中電負性較大的是性較大的是_(_(填元素符號填元素符號) )。(2)X(2)X的氫化物的沸點低于與其組成相似的的氫化物的沸點低于與其組成相似的M M

12、的氫化物，的氫化物，其原因是其原因是_。(3)X(3)X與與M M形成的形成的XMXM3 3分子的空間構型是分子的空間構型是_。(4)M(4)M和和R R所形成的一種離子化合物所形成的一種離子化合物R R2 2M M晶體的晶胞如圖晶體的晶胞如圖所示，則圖中黑球代表的離子是所示，則圖中黑球代表的離子是_(_(填離子符填離子符號號) )。【解析】【解析】M M基態原子基態原子L L層中層中p p軌道電子數是軌道電子數是s s軌道電子數軌道電子數的的2 2倍，其電子排布式為倍，其電子排布式為1s1s2 22s2s2 22p2p4 4，為氧元素；，為氧元素；R R是同是同周期元素中最活潑的金屬元素，周

13、期元素中最活潑的金屬元素，R R的原子序數比的原子序數比O O的大，的大，則則R R一定是鈉元素；引起酸雨的主要大氣污染物是二氧一定是鈉元素；引起酸雨的主要大氣污染物是二氧化硫，則化硫，則X X是是S S。因為。因為M M、R R、X X、Y Y為原子序數依次增大為原子序數依次增大的短周期主族元素，則的短周期主族元素，則Y Y只能是氯元素。只能是氯元素。Z Z的基態原子的基態原子4s4s和和3d3d軌道半充滿，則其價電子排布式為軌道半充滿，則其價電子排布式為3d3d5 54s4s1 1，則，則Z Z為鉻元素。為鉻元素。(1)R(1)R是鈉元素，其基態原子的電子排布式是是鈉元素，其基態原子的電子

14、排布式是1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1或或Ne3sNe3s1 1；非金屬性；非金屬性ClSClS，ClCl的電負性的電負性比比S S的大。的大。(2)X(2)X的氫化物是的氫化物是H H2 2S S，M M的氫化物是的氫化物是H H2 2O O，由于，由于H H2 2O O中存在中存在分子間氫鍵使其沸點比分子間氫鍵使其沸點比H H2 2S S的高。的高。(3)XM(3)XM3 3分子是分子是SOSO3 3，其價層電子對數，其價層電子對數=3+ =3=3+ =3，S S的雜化方式為的雜化方式為spsp2 2，分子中沒有孤電子對，其軌道構，分子中沒有孤電子對，其軌道構型和

15、分子構型都是平面三角形。型和分子構型都是平面三角形。6 3 22 (4)R(4)R2 2M M晶體為晶體為NaNa2 2O O，晶胞中立方體的頂點上有，晶胞中立方體的頂點上有8 8個白個白球，六個面的中心有球，六個面的中心有6 6個白球，根據個白球，根據“均攤法均攤法”可知晶可知晶胞中實際含有白球的數目為胞中實際含有白球的數目為8 8 +6 +6 =4 =4；黑球全部；黑球全部處于晶胞的內部，即晶胞中含有黑球的數目為處于晶胞的內部，即晶胞中含有黑球的數目為8 8，所以，所以黑球為黑球為NaNa+ +，白球為，白球為O O2-2-。1218答案：答案：(1)1s(1)1s2 22s2s2 22p

16、2p6 63s3s1 1( (或或Ne3sNe3s1 1) )ClCl(2)H(2)H2 2S S分子間不存在氫鍵，分子間不存在氫鍵，H H2 2O O分子間存在氫鍵分子間存在氫鍵(3)(3)平面三角形平面三角形(4)Na(4)Na+ +2.(20172.(2017鄭州模擬鄭州模擬) )現有現有8 8種元素，其中種元素，其中A A、B B、C C、D D、E E、F F為短周期主族元素，為短周期主族元素，G G、H H為第為第4 4周期元素，它們的周期元素，它們的原子序數依次增大。請根據下列相關信息回答問題：原子序數依次增大。請根據下列相關信息回答問題：A A元素的核外電子數和電子層數相等，也

17、是宇宙中最元素的核外電子數和電子層數相等，也是宇宙中最豐富的元素豐富的元素B B元素原子的最外層電子數是最內層電子數的元素原子的最外層電子數是最內層電子數的2 2倍倍C C元素原子的核外元素原子的核外p p電子數比電子數比s s電子數少電子數少1 1個個D D原子的第一至第四電離能分別是原子的第一至第四電離能分別是I I1 1=578 kJmol=578 kJmol-1-1I I2 2=1 817 kJmol=1 817 kJmol-1-1I I3 3=2 745 kJmol=2 745 kJmol-1-1I I4 4=11 575 kJmol=11 575 kJmol-1-1E E原子核外所

18、有原子核外所有p p軌道全滿或半滿軌道全滿或半滿F F元素的主族序數與周期序數的差值為元素的主族序數與周期序數的差值為4 4G G是前四周期中電負性最小的元素是前四周期中電負性最小的元素H H在周期表的第在周期表的第1212列列世紀金榜導學號世紀金榜導學號3068220130682201(1)(1)已知已知CACA5 5為離子化合物，寫出其電子式：為離子化合物，寫出其電子式：_。(2)A(2)A、B B、C C三種元素可以形成原子個數比為三種元素可以形成原子個數比為111111的的3 3原子化合物分子，該分子中原子化合物分子，該分子中鍵和鍵和鍵的個數比為鍵的個數比為_。(3)(3)畫出畫出D

19、D基態原子的核外電子排布圖：基態原子的核外電子排布圖：_。(4)C(4)C與與A A形成最簡單化合物的沸點高于形成最簡單化合物的沸點高于E E與與A A形成的化合形成的化合物，其原因是物，其原因是_。(5)EF(5)EF3 3中心原子的雜化方式為中心原子的雜化方式為_；用價；用價層電子對互斥理論推測其立體構型為層電子對互斥理論推測其立體構型為_。(6)(6)檢驗檢驗G G元素的方法是元素的方法是_；請用原子結構的知識解釋產生此現象的原因：請用原子結構的知識解釋產生此現象的原因：_。(7)H(7)H與硫元素形成的化合物與硫元素形成的化合物HSHS的晶體結構如圖所示，的晶體結構如圖所示，其晶胞邊長

20、為其晶胞邊長為xpmxpm，則，則HSHS晶體的密度為晶體的密度為_gcm_gcm-3-3( (列列式即可，阿伏加德羅常數用式即可，阿伏加德羅常數用NA A表示表示) )；a a與與b b之間的距離之間的距離為為_pm(_pm(用含用含x x的式子表示的式子表示) )。【解析】【解析】根據題中信息，根據題中信息，A A為為H H；B B為為C C；C C的核外電子排的核外電子排布式為布式為1s1s2 22s2s2 22p2p3 3，為，為N N；E E為為P P，2p2p軌道全滿，軌道全滿，3p3p軌道半軌道半滿；根據滿；根據D D的逐級電離能，則的逐級電離能，則D D為第為第AA族元素，根據

21、元族元素，根據元素原子序數順序，可以確定素原子序數順序，可以確定D D為為AlAl。F F為第為第3 3周期元素，周期元素，主族序數應為主族序數應為4+3=74+3=7，即第，即第AA族，為族，為ClCl。G G為為K K，H H為第為第4 4周期第周期第1212列，為第列，為第BB族元素族元素ZnZn。(1)NH(1)NH5 5為離子化合物，應為為離子化合物，應為NHNH4 4H H，電子式為，電子式為(2)A(2)A、B B、C C形成的原子個數比為形成的原子個數比為111111的化合物為的化合物為HCNHCN，結構式為，結構式為HCNHCN，因此分子中含有，因此分子中含有鍵鍵2 2個，個

22、，鍵鍵2 2個，二者個數比為個，二者個數比為1111。(3)Al(3)Al的基態原子核外電子排布圖為的基態原子核外電子排布圖為(4)C(4)C與與A A形成形成NHNH3 3，E E與與A A形成形成PHPH3 3，由于，由于NHNH3 3分子間存在氫分子間存在氫鍵，因此沸點高于鍵，因此沸點高于PHPH3 3。(5)PCl(5)PCl3 3中磷原子為中磷原子為spsp3 3雜化。分子中價電子對數為雜化。分子中價電子對數為 =4=4，因此分子立體構型為三角錐形。，因此分子立體構型為三角錐形。5 32(6)(6)檢驗鉀元素一般用焰色反應方法。檢驗鉀元素一般用焰色反應方法。(7)(7)根據根據ZnS

23、ZnS晶胞結構，晶胞中含有晶胞結構，晶胞中含有4 4個個ZnSZnS。a a與與b b之間的距離為晶胞體對角線的之間的距離為晶胞體對角線的 因此為因此為 33A10 3330A97 4m97 4g cmg cmV(x 10 )x10。NN14，3x4。答案：答案：(1) (1) (2)11(2)11(3) (3) (4)NH(4)NH3 3分子之間可以形成氫鍵分子之間可以形成氫鍵(5)sp(5)sp3 3三角錐形三角錐形(6)(6)焰色反應當基態原子的電子吸收能量后，電子會焰色反應當基態原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發態原子。電子從較高能量躍遷到較高能級，變成激發態原子。電

24、子從較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態乃至基態時，將以的激發態躍遷到較低能量的激發態乃至基態時，將以光的形式釋放能量光的形式釋放能量(7) (7) 330A97 43 xx104N【加固訓練】【加固訓練】1.1.原子序數依次增大的四種元素原子序數依次增大的四種元素A A、B B、C C、D D分別處于分別處于第第1 1至第至第4 4周期，自然界中存在多種周期，自然界中存在多種A A的化合物，的化合物，B B原子原子核外電子有核外電子有6 6種不同的運動狀態，種不同的運動狀態，B B與與C C可形成正四面體可形成正四面體形分子，形分子，D D的基態原子的最外能層只有一個電子，其他的基態原子的

25、最外能層只有一個電子，其他能層均已充滿電子。能層均已充滿電子。(1)(1)這四種元素中電負性最大的元素其基態原子的價電這四種元素中電負性最大的元素其基態原子的價電子排布圖為子排布圖為_。第一電離能最小的元素是。第一電離能最小的元素是_(_(填元素符號填元素符號) )。(2)C(2)C所在主族的前四種元素分別與所在主族的前四種元素分別與A A形成的化合物，沸形成的化合物，沸點由高到低的順序是點由高到低的順序是_(_(填化學式填化學式) )，呈現如此遞變規律的原因是呈現如此遞變規律的原因是_。(3)B(3)B元素可形成多種單質，一種晶體結構如圖一所元素可形成多種單質，一種晶體結構如圖一所示，其原子

26、的雜化類型為示，其原子的雜化類型為_。另一種的晶胞。另一種的晶胞如圖二所示，若此晶胞中的棱長為如圖二所示，若此晶胞中的棱長為356.6 pm356.6 pm，則此，則此晶胞的密度為晶胞的密度為_gcm_gcm-3-3( (保留兩位有效數字保留兩位有效數字) )。( =1.732)( =1.732)3(4)D(4)D元素形成的單質，其晶體的堆積模型為元素形成的單質，其晶體的堆積模型為_，D D的醋酸鹽晶體局部結構如圖三，該晶體中含有的化學的醋酸鹽晶體局部結構如圖三，該晶體中含有的化學鍵是鍵是_(_(填選項序號填選項序號) )。極性鍵極性鍵非極性鍵非極性鍵配位鍵配位鍵金屬鍵金屬鍵【解析】【解析】原

27、子序數依次增大的四種元素原子序數依次增大的四種元素A A、B B、C C、D D分分別處于第別處于第1 1至第至第4 4周期，則周期，則A A應處于第應處于第1 1周期，自然界中周期，自然界中存在多種存在多種A A的化合物，則的化合物，則A A為氫元素；為氫元素；B B原子核外電子有原子核外電子有6 6種不同的運動狀態，即核外有種不同的運動狀態，即核外有6 6個電子，則個電子，則B B為碳元素；為碳元素；D D的基態原子的最外能層只有一個電子，其他能層均已的基態原子的最外能層只有一個電子，其他能層均已充滿電子，充滿電子，D D原子外圍電子排布為原子外圍電子排布為3d3d10104s4s1 1，

28、則，則D D為銅元為銅元素；結合原子序數可知，素；結合原子序數可知，C C只能處于第只能處于第3 3周期，周期，B B與與C C可可形成正四面體形分子，則形成正四面體形分子，則B B為氯元素。為氯元素。(1)(1)四種元素中電負性最大的是四種元素中電負性最大的是ClCl，其基態原子的價電，其基態原子的價電子排布式為子排布式為3s3s2 23p3p5 5，其基態原子的價電子排布圖為，其基態原子的價電子排布圖為 ，四種元素中只有，四種元素中只有CuCu為金屬，其他為非金為金屬，其他為非金屬，屬，CuCu的第一電離能最小。的第一電離能最小。(2)HF(2)HF分子之間形成氫鍵，使其沸點較高，分子之間

29、形成氫鍵，使其沸點較高，HIHI、HBrHBr、HClHCl分子之間只有范德華力，相對分子質量越大，范德分子之間只有范德華力，相對分子質量越大，范德華力越大，沸點越高，即沸點由高到低的順序是華力越大，沸點越高，即沸點由高到低的順序是HFHIHBrHClHFHIHBrHCl。(3)(3)圖一為平面結構，在其層狀結構中碳碳鍵鍵角為圖一為平面結構，在其層狀結構中碳碳鍵鍵角為120120，每個碳原子都結合，每個碳原子都結合3 3個碳原子，碳原子采取個碳原子，碳原子采取spsp2 2雜化。一個晶胞中含碳原子數為雜化。一個晶胞中含碳原子數為8 8 +6 +6 +4=8 +4=8，晶胞質量為晶胞質量為 晶胞

30、密度晶胞密度=(8=(8 ) )(356.6(356.61010-10-10cm)cm)3 33.5 gcm3.5 gcm-3-3。1218A8 12g,N2312g6.02 10(4)(4)晶體晶體CuCu為面心立方最密堆積，結合圖三醋酸銅晶體為面心立方最密堆積，結合圖三醋酸銅晶體的局部結構可確定其晶體中含有極性鍵、非極性鍵和的局部結構可確定其晶體中含有極性鍵、非極性鍵和配位鍵。配位鍵。答案：答案：(1) (1) CuCu(2)HFHIHBrHCl(2)HFHIHBrHClHFHF分子之間形成氫鍵，使其沸點較高，分子之間形成氫鍵，使其沸點較高，HIHI、HBrHBr、HClHCl分子之間只有

31、范德華力，相對分子質量越大，范德華分子之間只有范德華力，相對分子質量越大，范德華力越大，沸點越高力越大，沸點越高(3)sp(3)sp2 23.53.5(4)(4)面心立方最密堆積面心立方最密堆積2.(20152.(2015甲卷甲卷)A)A、B B、C C、D D為原子序數依次增大的四為原子序數依次增大的四種元素，種元素，A A2-2-和和B B+ +具有相同的電子構型；具有相同的電子構型；C C、D D為同周期為同周期元素，元素，C C核外電子總數是最外層電子數的核外電子總數是最外層電子數的3 3倍；倍；D D元素最元素最外層有一個未成對電子。回答下列問題：外層有一個未成對電子。回答下列問題：

32、(1)(1)四種元素中電負性最大的是四種元素中電負性最大的是_(_(填元素符號填元素符號) )，其中其中C C原子的核外電子排布式為原子的核外電子排布式為_。(2)(2)單質單質A A有兩種同素異形體，其中沸點高的是有兩種同素異形體，其中沸點高的是_(_(填分子式填分子式) )，原因是，原因是_；A A和和B B的氫化物所屬的晶體的氫化物所屬的晶體類型分別為類型分別為_和和_。(3)C(3)C和和D D反應可生成組成比為反應可生成組成比為1313的化合物的化合物E E，E E的立體的立體構型為構型為_，中心原子的雜化軌道類型為，中心原子的雜化軌道類型為_。(4)(4)化合物化合物D D2 2A

33、 A的立體構型為的立體構型為_，中心原子的價，中心原子的價層電子對數為層電子對數為_，單質，單質D D與濕潤的與濕潤的NaNa2 2COCO3 3反應可反應可制備制備D D2 2A A，其化學方程式為，其化學方程式為_。(5)A(5)A和和B B能夠形成化合物能夠形成化合物F F，其晶胞結構如圖所示，晶，其晶胞結構如圖所示，晶胞參數胞參數a=0.566 nma=0.566 nm，F F的化學式為的化學式為_；晶胞中；晶胞中A A原子的配位數為原子的配位數為_；列式計算晶體；列式計算晶體F F的密度的密度(gcm(gcm-3-3)_)_。【解析】【解析】A A、B B、C C、D D為原子序數依

34、次增大的四種元素，為原子序數依次增大的四種元素，A A2-2-和和B B+ +具有相同的電子構型，則具有相同的電子構型，則A A是是O O，B B是是NaNa；C C、D D為為同周期元素，同周期元素，C C核外電子總數是最外層電子數的核外電子總數是最外層電子數的3 3倍，倍，則則C C是是P P；D D元素最外層有一個未成對電子，所以元素最外層有一個未成對電子，所以D D是氯是氯元素。元素。(1)(1)非金屬性越強，電負性越大，四種元素中電負性最非金屬性越強，電負性越大，四種元素中電負性最大的是大的是O O。P P的原子序數為的原子序數為1515，其電子排布式為，其電子排布式為1s1s2 2

35、2s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p3 3( (或或Ne3sNe3s2 23p3p3 3) )。(2)(2)氧元素有氧氣和臭氧兩種單質，由于臭氧的相對分氧元素有氧氣和臭氧兩種單質，由于臭氧的相對分子質量較大，范德華力大，所以沸點高；子質量較大，范德華力大，所以沸點高；A A和和B B的氫化的氫化物為物為H H2 2O O和和NaHNaH，晶體類型分別為分子晶體和離子晶體。，晶體類型分別為分子晶體和離子晶體。(3)C(3)C和和D D形成的物質為形成的物質為PClPCl3 3，其中，其中P P含有一對孤電子對，含有一對孤電子對，其價層電子對數是其價層電子對數是4 4，所以立體構型為

36、三角錐形，中心，所以立體構型為三角錐形，中心原子為原子為spsp3 3雜化。雜化。(4)(4)化合物化合物ClCl2 2O O的中心原子的中心原子O O含有含有2 2對孤電子對，價層電對孤電子對，價層電子對數為子對數為4 4，所以立體構型為，所以立體構型為V V形，形，ClCl2 2和碳酸鈉反應的和碳酸鈉反應的化學方程式為化學方程式為2Cl2Cl2 2+2Na+2Na2 2COCO3 3+H+H2 2O=ClO=Cl2 2O+2NaHCOO+2NaHCO3 3 +2NaCl+2NaCl。(5)(5)根據晶胞結構可知氧原子的個數根據晶胞結構可知氧原子的個數=8=8 +6 +6 =4 =4，NaN

37、a全部在晶胞中，共計是全部在晶胞中，共計是8 8個，則個，則F F的化學式為的化學式為NaNa2 2O O。以頂點氧原子為中心，與氧原子距離最近的鈉原子的以頂點氧原子為中心，與氧原子距離最近的鈉原子的個數是個數是8 8個，即晶胞中個，即晶胞中A A原子的配位數為原子的配位數為8 8。晶體。晶體F F的密的密度度= = 2.27 gcm2.27 gcm-3-3。1218173231m4 62 g molV0.566 10 cm6.02 10 mol（）答案：答案：(1)O(1)O1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p3 3( (或或Ne3sNe3s2 23p3p3 3)

38、 )(2)O(2)O3 3O O3 3相對分子質量較大，范德華力大分子晶體相對分子質量較大，范德華力大分子晶體離子晶體離子晶體(3)(3)三角錐形三角錐形spsp3 3(4)V(4)V形形4 42Cl2Cl2 2+2Na+2Na2 2COCO3 3+H+H2 2O=ClO=Cl2 2O+2NaHCOO+2NaHCO3 3+ + 2NaCl2NaCl(5)Na(5)Na2 2O O8 82.27 gcm2.27 gcm-3-31732314 62 g mol0.566 10 cm6.02 10 mol（）考點二考點二四種晶體類型的結構和性質四種晶體類型的結構和性質 【核心自主排查】【核心自主排查

39、】1.1.四種晶體類型的比較：四種晶體類型的比較：分子晶體分子晶體 原子晶體原子晶體 金屬晶體金屬晶體 離子晶體離子晶體構成粒子構成粒子_金屬陽離金屬陽離子、自由子、自由電子電子_分子分子原子原子陰、陽陰、陽離子離子分子晶體分子晶體原子晶體原子晶體 金屬晶體金屬晶體 離子晶體離子晶體粒子粒子間作間作用力用力_( (某些含氫某些含氫鍵鍵) )_硬度硬度較小較小很大很大有的很大，有的很大，有的很小有的很小較大較大熔、熔、沸點沸點較低較低很高很高有的很高，有的很高，有的很低有的很低較高較高范德華力范德華力共價鍵共價鍵金屬鍵金屬鍵離子鍵離子鍵分子晶體分子晶體原子晶體原子晶體 金屬晶體金屬晶體 離子晶體

40、離子晶體溶解溶解性性相似相溶相似相溶難溶于任難溶于任何溶劑何溶劑常見溶劑常見溶劑難溶難溶大多易溶大多易溶于水等極于水等極性溶劑性溶劑導電、導電、傳熱傳熱性性一般不導一般不導電，溶于水電，溶于水后有的導后有的導電電一般不具一般不具有導電性有導電性電和熱的電和熱的良導體良導體晶體不導晶體不導電，水溶電，水溶液或熔融液或熔融態導電態導電分子晶體分子晶體原子晶體原子晶體金屬晶體金屬晶體離子晶體離子晶體物質類物質類別及舉別及舉例例大多數非大多數非金屬單質、金屬單質、氣態氫化氣態氫化物、酸、非物、酸、非金屬氧化金屬氧化物物(SiO(SiO2 2除除外外) )、絕大、絕大多數有機多數有機物物( (有機鹽有機

41、鹽除外除外) )部分非金部分非金屬單質屬單質( (如如金剛石、金剛石、硅、晶體硅、晶體硼硼) )，部分，部分非金屬化非金屬化合物合物( (如如SiCSiC、SiOSiO2 2) )金屬單質金屬單質與合金與合金( (如如NaNa、AlAl、FeFe、青銅、青銅) )金屬氧化金屬氧化物物( (如如NaNa2 2O)O)、強堿強堿( (如如KOH)KOH)、絕、絕大部分鹽大部分鹽( (如如NaCl)NaCl)2.2.典型晶體模型：典型晶體模型：晶體晶體晶體結構晶體結構晶體詳解晶體詳解原原子子晶晶體體金金剛剛石石 (1)(1)每個碳與相鄰每個碳與相鄰4 4個碳以共價鍵個碳以共價鍵結合，碳原子軌道均為結

42、合，碳原子軌道均為_雜化，雜化，形成正四面體結構形成正四面體結構(2)(2)鍵角均為鍵角均為_(3)(3)最小碳環由最小碳環由_個個C C組成且組成且_原原子不在同一平面內子不在同一平面內(4)(4)每個每個C C參與參與4 4條條CCCC鍵的形成，鍵的形成，C C原子數與原子數與CCCC鍵數之比為鍵數之比為_spsp3 310910928286 66 61212晶體晶體晶體結構晶體結構晶體詳解晶體詳解原原子子晶晶體體SiOSiO2 2 (1)(1)每個每個SiSi與與_個個O O以共價鍵結以共價鍵結合，硅原子軌道均為合，硅原子軌道均為_雜化，雜化，形成正四面體結構形成正四面體結構(2)(2)

43、每個正四面體占有每個正四面體占有1 1個個SiSi，4 4個個“O”O”，n(Si)n(O)=_n(Si)n(O)=_(3)(3)最小環上有最小環上有_個原子，即個原子，即6 6個個O O，6 6個個SiSi4 4spsp3 312121212晶體晶體晶體結構晶體結構晶體詳解晶體詳解分分子子晶晶體體冰冰 水分子間的主要作用力是水分子間的主要作用力是_，也存在，也存在_，每，每個水分子周圍緊鄰的水分子數個水分子周圍緊鄰的水分子數有有_個個干干冰冰 (1)8(1)8個個COCO2 2分子構成立方體且在分子構成立方體且在6 6個面心又各占據個面心又各占據1 1個個COCO2 2分子分子(2)(2)每

44、個每個COCO2 2分子周圍等距緊鄰分子周圍等距緊鄰的的COCO2 2分子有分子有_個個氫鍵氫鍵范德華力范德華力4 41212晶體晶體晶體結構晶體結構晶體詳解晶體詳解離離子子晶晶體體NaClNaCl( (型型) ) (1)(1)每個每個NaNa+ +(Cl(Cl- -) )周圍等距周圍等距且緊鄰的且緊鄰的ClCl- -(Na(Na+ +) )有有6 6個。個。每個每個NaNa+ +周圍等距且緊鄰的周圍等距且緊鄰的NaNa+ +有有_個個(2)(2)每個晶胞中含每個晶胞中含_個個NaNa+ +和和_個個ClCl- -12124 44 4晶體晶體晶體結構晶體結構晶體詳解晶體詳解離離子子晶晶體體Cs

45、ClCsCl( (型型) ) (1)(1)每個每個CsCs+ +周圍等距且緊鄰周圍等距且緊鄰的的ClCl- -有有_個，每個個，每個CsCs+ +(Cl(Cl- -) )周圍等距且緊鄰的周圍等距且緊鄰的CsCs+ +(Cl(Cl- -) )有有_個個(2)(2)如圖為如圖為8 8個晶胞，每個晶個晶胞，每個晶胞中含胞中含1 1個個CsCs+ +、1 1個個ClCl- - 8 86 6晶體晶體晶體結構晶體結構晶體詳解晶體詳解金金屬屬晶晶體體簡單簡單立方立方堆積堆積 典型代表典型代表PoPo，配位數為，配位數為_，空間利用率空間利用率52%52%面心面心立方立方最密最密堆積堆積 又稱為又稱為A A1

46、 1型，典型代表型，典型代表CuCu、AgAg、AuAu，配位數為，配位數為_，空間利用率，空間利用率74%74%6 61212晶體晶體晶體結構晶體結構晶體詳解晶體詳解金金屬屬晶晶體體體心體心立方立方堆積堆積 又稱為又稱為A A2 2型，典型代表型，典型代表NaNa、K K、FeFe，配位數為，配位數為_，空間，空間利用率利用率68%68%六方六方最密最密堆積堆積 又稱為又稱為A A3 3型，典型代表型，典型代表MgMg、ZnZn、TiTi，配位數為，配位數為_，空間利用率，空間利用率74%74%8 812123.3.離子晶體的晶格能：離子晶體的晶格能：(1)(1)定義：定義：_形成形成1 1

47、摩爾離子晶體摩爾離子晶體_的能的能量，通常取正值，單位為量，通常取正值，單位為_。(2)(2)影響因素。影響因素。離子所帶電荷數：離子所帶電荷數越多，晶格能離子所帶電荷數：離子所帶電荷數越多，晶格能越越_。離子的半徑：離子的半徑越離子的半徑：離子的半徑越_，晶格能越大。，晶格能越大。氣態離子氣態離子釋放釋放kJmolkJmol-1-1大大小小(3)(3)與離子晶體性質的關系：與離子晶體性質的關系：晶格能是最能反映離子晶體穩定性的數據。晶格能晶格能是最能反映離子晶體穩定性的數據。晶格能越大，形成的離子晶體越越大，形成的離子晶體越_，且熔點越高，硬度，且熔點越高，硬度越大。越大。穩定穩定【思維診斷

48、】【思維診斷】( (正確的打正確的打“”，錯誤的打，錯誤的打“”)”)(1)(1)由金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶由金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體。體。( () )提示：提示：。如。如AlClAlCl3 3形成的晶體為分子晶體。形成的晶體為分子晶體。(2)(2)晶體中只要有陽離子就一定有陰離子。晶體中只要有陽離子就一定有陰離子。( () )提示：提示：。金屬晶體中存在金屬陽離子，但不存在陰。金屬晶體中存在金屬陽離子，但不存在陰離子。離子。(3)(3)在分子晶體中一定有范德華力和化學鍵。在分子晶體中一定有范德華力和化學鍵。( () )提示：提示：。稀有氣體為單原子分子，

49、形成的晶體為分。稀有氣體為單原子分子，形成的晶體為分子晶體，晶體中不存在化學鍵。子晶體，晶體中不存在化學鍵。(4)(4)金屬鎂形成的晶體中，每個鎂原子周圍與其距離最金屬鎂形成的晶體中，每個鎂原子周圍與其距離最近的原子有近的原子有6 6個。個。( () )提示：提示：。金屬鎂為六方最密堆積模型，每個鎂原子。金屬鎂為六方最密堆積模型，每個鎂原子周圍與其距離最近的原子有周圍與其距離最近的原子有1212個。個。(5)(5)在在NaClNaCl晶體中，每個晶體中，每個NaNa+ +周圍與其距離最近的周圍與其距離最近的NaNa+ +有有1212個。個。( () )提示：提示：。在。在NaClNaCl晶體中

50、，所有的晶體中，所有的NaNa+ +呈面心立方最密呈面心立方最密堆積，因此每個堆積，因此每個NaNa+ +周圍與其距離最近的周圍與其距離最近的NaNa+ +有有1212個。個。(6)(6)原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高。原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高。( () )提示：提示：。有些金屬晶體的熔點高于某些原子晶體，。有些金屬晶體的熔點高于某些原子晶體，如鎢的熔點高于如鎢的熔點高于SiOSiO2 2。(7)(7)分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低。分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低。( () )提示：提示：。像硫單質、碘單質等常溫下為固態，金屬。像硫單質、碘單質等常溫下為固態，金屬汞常溫下為液態，

51、因此硫、碘等分子晶體的熔點高于汞常溫下為液態，因此硫、碘等分子晶體的熔點高于金屬汞晶體。金屬汞晶體。(8)(8)離子晶體一定都含有金屬元素。離子晶體一定都含有金屬元素。( () )提示：提示：。銨鹽如。銨鹽如NHNH4 4ClCl形成離子晶體，不含金屬元素。形成離子晶體，不含金屬元素。【高考命題探究】【高考命題探究】【模擬母題示例】【模擬母題示例】(2017(2017青島模擬青島模擬) )物質的結構決定物質的結構決定性質，性質反映其結構特點。性質，性質反映其結構特點。世紀金榜導學號世紀金榜導學號3068220230682202(1)(1)金剛石和石墨是碳元素的兩種常見單質，下列敘述金剛石和石墨

52、是碳元素的兩種常見單質，下列敘述中正確的有中正確的有_。a.a.金剛石中碳原子的雜化類型為金剛石中碳原子的雜化類型為spsp3 3雜化，石墨中碳原雜化，石墨中碳原子的雜化類型為子的雜化類型為spsp2 2雜化雜化b.b.晶體中共價鍵的鍵長：金剛石中晶體中共價鍵的鍵長：金剛石中CCCC石墨中石墨中CCCCc.c.晶體的熔點：金剛石晶體的熔點：金剛石 石墨石墨d.d.晶體中共價鍵的鍵角：金剛石晶體中共價鍵的鍵角：金剛石 石墨石墨(2)(2)銅及其合金是人類最早使用的金屬材料。銅及其合金是人類最早使用的金屬材料。NFNF3 3可由可由NHNH3 3和和F F2 2在在CuCu催化劑存在下反應直接得到

53、：催化劑存在下反應直接得到：4NH4NH3 3+3F+3F2 2 NF NF3 3+3NH+3NH4 4F F上述化學方程式中的上述化學方程式中的5 5種物質所屬的晶體類型有種物質所屬的晶體類型有_(_(填序號填序號) )。a.a.離子晶體離子晶體b.b.分子晶體分子晶體c.c.原子晶體原子晶體d.d.金屬晶體金屬晶體NFNF3 3與與NHNH3 3均為三角錐形，但前者鍵角小于后者，原均為三角錐形，但前者鍵角小于后者，原因是因是_。元素周期表中銅的相鄰元素的晶體結構如圖甲，則元素周期表中銅的相鄰元素的晶體結構如圖甲，則其一個晶胞中含有其一個晶胞中含有_個該元素原子，金屬銅采個該元素原子，金屬銅

54、采取如圖乙所示堆積方式，可稱為取如圖乙所示堆積方式，可稱為_堆積。堆積。【解析】【解析】(1)(1)金剛石中的碳原子與周圍金剛石中的碳原子與周圍4 4個碳原子形成個碳原子形成共價單鍵，構成正四面體，鍵角為共價單鍵，構成正四面體，鍵角為1091092828，碳原子，碳原子為為spsp3 3雜化，石墨中每個碳原子與三個碳原子形成雜化，石墨中每個碳原子與三個碳原子形成鍵，鍵，形成平面正六邊形結構，鍵角為形成平面正六邊形結構，鍵角為120120，碳原子為，碳原子為spsp2 2雜化，雜化，a a正確，正確，d d錯誤。石墨中的碳碳鍵鍵長小于金剛錯誤。石墨中的碳碳鍵鍵長小于金剛石中的碳碳鍵，破壞石墨中的

55、共價鍵消耗的能量比破石中的碳碳鍵，破壞石墨中的共價鍵消耗的能量比破壞金剛石中共價鍵消耗能量多，因此熔點：石墨壞金剛石中共價鍵消耗能量多，因此熔點：石墨 金剛金剛石，石，b b錯誤，錯誤，c c正確。正確。(2)(2)NFNF3 3、NHNH3 3和和F F2 2屬于分子晶體，屬于分子晶體，CuCu屬于金屬晶體，屬于金屬晶體，NHNH4 4F F屬于離子晶體。屬于離子晶體。由于電負性：氟由于電負性：氟 氮氮 氫，氫，NFNF3 3中共用電子對更偏向氟，中共用電子對更偏向氟，排斥力小于排斥力小于NHNH3 3，因此前者鍵角小于后者。，因此前者鍵角小于后者。根據甲晶胞的結構圖，利用均攤法可知晶胞所含

56、原根據甲晶胞的結構圖，利用均攤法可知晶胞所含原子數為子數為1212 +2 +2 +3=6 +3=6；根據金屬銅晶胞的結構圖；根據金屬銅晶胞的結構圖可知，銅原子分布在晶胞立方體的頂點和面心上，所可知，銅原子分布在晶胞立方體的頂點和面心上，所以堆積方式為面心立方最密堆積。以堆積方式為面心立方最密堆積。1216答案：答案：(1)a(1)a、c c(2)(2)a a、b b、d d電負性：氟電負性：氟 氮氮 氫，氫，NFNF3 3中共用電子對更偏向氟，排中共用電子對更偏向氟，排斥力小于斥力小于NHNH3 36 6面心立方最密面心立方最密【模擬母題變式】【模擬母題變式】(1)(1)金剛石和石墨形成的晶體

57、分別屬于什么類型？金剛石和石墨形成的晶體分別屬于什么類型？提示：提示：金剛石屬于原子晶體，石墨屬于混合型晶體。金剛石屬于原子晶體，石墨屬于混合型晶體。(2)CuSO(2)CuSO4 4溶液中通入過量溶液中通入過量NHNH3 3可反應生成可反應生成Cu(NHCu(NH3 3) )4 4SOSO4 4，CuSOCuSO4 4和和Cu(NHCu(NH3 3) )4 4SOSO4 4的晶體分別屬于的晶體分別屬于什么類型？試比較二者的熔點。什么類型？試比較二者的熔點。提示：提示：二者均屬于離子晶體，熔點二者均屬于離子晶體，熔點CuSOCuSO4 4高于高于Cu(NHCu(NH3 3) )4 4SOSO4

58、 4，因為二者均為離子化合物，且陰、陽，因為二者均為離子化合物，且陰、陽離子的電荷數均為離子的電荷數均為2 2，但后者陽離子比前者陽離子半徑，但后者陽離子比前者陽離子半徑大，離子鍵較弱，因此熔點較低。大，離子鍵較弱，因此熔點較低。【探究歸納總結】【探究歸納總結】“兩角度兩角度”比較晶體熔、沸點的高比較晶體熔、沸點的高低低(1)(1)不同類型晶體熔、沸點的比較。不同類型晶體熔、沸點的比較。不同類型晶體的熔、沸點高低一般規律：原子晶體不同類型晶體的熔、沸點高低一般規律：原子晶體 離子晶體離子晶體 分子晶體。分子晶體。金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等熔、沸金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等

59、熔、沸點很高點很高( (可高于某些原子晶體可高于某些原子晶體) )，汞、銫等熔、沸點很，汞、銫等熔、沸點很低低( (可低于某些分子晶體可低于某些分子晶體) )。(2)(2)同種類型晶體熔、沸點的比較。同種類型晶體熔、沸點的比較。原子晶體。原子晶體。如熔點：金剛石如熔點：金剛石 碳化硅碳化硅 硅。硅。離子晶體。離子晶體。a.a.一般地說，陰、陽離子的電荷數越多，離子半徑越一般地說，陰、陽離子的電荷數越多，離子半徑越小，則離子間的作用力越強，其晶體的熔、沸點越高，小，則離子間的作用力越強，其晶體的熔、沸點越高，如熔點：如熔點：MgOMgClMgOMgCl2 2，NaClCsClNaClCsCl。b

60、.b.衡量離子晶體穩定性的物理量是晶格能。晶格能越衡量離子晶體穩定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的離子晶體越穩定，熔點越高，硬度越大。大，形成的離子晶體越穩定，熔點越高，硬度越大。分子晶體。分子晶體。a.a.分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高；具有氫分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常高。如鍵的分子晶體熔、沸點反常高。如H H2 2OHOH2 2TeHTeH2 2Se HSe H2 2S S。b.b.組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，熔、沸點越高，如熔、沸點越高，如SnHSnH4 4GeHGeH4 4