考點15過渡晶體與混合型晶體、晶體類型的比較【核心考點梳理】考點一、過渡晶體與混合型晶體1．過渡晶體(1)四類典型晶體是分子晶體、共價晶體、金屬晶體、離子晶體。(2)離子晶體和共價晶體的過渡標準是化學鍵中離子鍵成分的百分數。離子鍵成分的百分數大，作為離子晶體處理，離子鍵成分的百分數小，作為共價晶體處理。(3)Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7七種氧化物中從左到右，離子鍵成分的百分數越來越小，其中作為離子晶體處理的是Na2O、MgO；作為共價晶體處理的是Al2O3、SiO2；作為分子晶體處理的是P2O5、SO3、Cl2O7。2．混合型晶體——石墨(1)結構特點——層狀結構①同層內，碳原子采用sp2雜化，以共價鍵相結合形成平面六元并環結構。所有碳原子的p軌道平行且相互重疊，p軌道中的電子可在整個碳原子平面中運動。②層與層之間以范德華力相結合。(2)晶體類型石墨晶體中，既有共價鍵，又有金屬鍵和范德華力，屬于混合型晶體。(3)物理性質：①導電性，②導熱性，③潤滑性?？键c二、晶體類型的比較1．四種晶體的比較晶體分子晶體離子晶體金屬晶體共價晶體構成微粒分子陰、陽離子金屬離子、自由電子原子微粒間作用力范德華力(少數有氫鍵)離子鍵金屬鍵共價鍵性質熔、沸點較低較高一般較高很高硬度小略硬而脆一般較大很大溶解性相似相溶多數溶于水不溶，有些與水反應不溶機械加工性能不良不良良好不良導電性固態、液態均不導電，部分溶于水時導電固態時不導電，熔融時導電，能溶于水的溶于水時導電固態、熔融態時導電大部分固態、熔融時都不導電作用力大小規律組成和結構相似的分子，相對分子質量大的范德華力大離子所帶電荷數多、半徑小的離子鍵強金屬原子的價電子數多、半徑小的金屬離子與自由電子間的作用力強共價鍵鍵長短(電子云重疊多)、原子半徑小的共價鍵穩定2.晶體類型的判斷方法(1)依據組成晶體的微觀粒子和粒子間的作用判斷分子間通過分子間作用力形成的晶體屬于分子晶體；由原子通過共價鍵形成的晶體屬于共價晶體；由陰、陽離子通過離子鍵形成的晶體屬于離子晶體；由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的晶體屬于金屬晶體。(2)依據物質的分類判斷①活潑金屬的氧化物(如Na2O、MgO等)、強堿[如KOH、Ba(OH)2等]和絕大多數的鹽類是離子晶體。②大多數非金屬單質(除金剛石、石墨、晶體硼、晶體硅等外)、氣態氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數有機物(除有機鹽外)是分子晶體。③常見的共價晶體單質有金剛石、晶體硼、晶體硅等；常見的共價晶體化合物有碳化硅、SiO2等。④金屬單質(除汞外)與合金均屬于金屬晶體。(3)依據晶體的熔點判斷離子晶體的熔點較高，常在數百至幾千攝氏度；共價晶體的熔點高，常在一千至幾千攝氏度；分子晶體的熔點較低，常在數百攝氏度以下至很低溫度；金屬晶體多數熔點高，但也有熔點相當低的。(4)依據導電性判斷離子晶體在水溶液中和熔融狀態下都導電；共價晶體一般為非導體，但晶體硅能導電；分子晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(主要是酸和非金屬氫化物)溶于水，使分子內的化學鍵斷裂形成自由離子，也能導電；金屬晶體是電的良導體。(5)依據硬度和機械性能判斷離子晶體硬度較大或略硬而脆；共價晶體硬度大；分子晶體硬度小且較脆；金屬晶體多數硬度大，但也有硬度較小的，且具有延展性?！颈貍渲R基礎練】1．下列說法不正確的是A．中離子鍵的百分數為62%，則不是純粹的離子晶體，是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體B．通常當作離子晶體來處理，因為是偏向離子晶體的過渡晶體，在許多性質上與純粹的離子晶體接近C．是偏向離子晶體的過渡晶體，當作離子晶體來處理；是偏向共價晶體的過渡晶體，當作共價晶體來處理D．分子晶體、共價晶體、金屬晶體和離子晶體都有過渡型【答案】C【詳解】A．中離子鍵的百分數為62%，說明還存在共價鍵，則不是純粹的離子晶體，是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體，故A正確；B．離子鍵與共價鍵的區別在于形成化學鍵的兩元素電負性差值，差值大為離子鍵，差值小為共價鍵，通常當作離子晶體來處理，因為是偏向離子晶體的過渡晶體，在許多性質上與純粹的離子晶體接近，故B正確；C．、均是偏向共價晶體的過渡晶體，當作共價晶體來處理，故C錯誤；D．根據微粒間存在的作用力分析，分子晶體、共價晶體、金屬晶體和離子晶體都有過渡型，故D正確；故選C。2．下列說法正確的是A．第三周期主族元素從左到右，最高價氧化物中離子鍵的百分數逐漸增大B．大多數晶體都是過渡晶體C．過渡晶體是指某些物質的晶體通過改變條件，轉化為另一種晶體D．是純粹的離子晶體，是純粹的共價晶體【答案】B【詳解】A．第三周期主族元素從左到右，元素的電負性逐漸增大，與氧元素的電負性差值逐漸減小，則最高價氧化物中離子鍵的百分數逐漸減小，A錯誤；B．純粹的典型晶體不多，大多數晶體是四類典型晶體之間的過渡晶體，B正確；C．過渡晶體是介于離子晶體、共價晶體、分子晶體和金屬晶體之間的過渡狀態，C錯誤；D．、都不是純粹的典型晶體，而是離子晶體和共價晶體之間的過渡晶體，D錯誤；故選B。3．（2021·黑龍江·綏化市第一中學高二期中）下列有關石墨晶體的說法正確的是①石墨層內作用力為共價鍵，層間靠范德華力維系②石墨是混合型晶體③石墨中的C為雜化④石墨的熔、沸點都比金剛石的低⑤石墨中碳原子個數和鍵個數之比為1：3⑥石墨和金剛石的硬度相同⑦石墨的導電性只能沿石墨平面的方向A．全部 B．①②③⑦ C．僅②③⑦ D．①②⑤⑦【答案】B【詳解】①石墨時混合型晶體，石墨層中碳原子靠共價鍵鏈接，層與層之間靠范德華力維系，①正確；②石墨是混合型晶體，②正確；③石墨中的碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵結合，形成平面正六邊形結構，碳原子的雜化類型為sp2雜化，③正確；④石墨中的共價鍵鍵長比金剛石中共價鍵鍵長短，具有的能量更多，所以石墨的熔點比金剛石的高，④錯誤；⑤石墨中，一個碳原子上有3個單鍵，每個單鍵被2個碳原子共用，所以平均每個碳原子對應1.5個單鍵，故石墨中碳原子個數和C?C鍵個數之比為2：3，⑤錯誤；⑥石墨質軟，金剛石的硬度大，⑥錯誤；⑦石墨的導電性只能沿石墨平面的方向，⑦正確；綜上所述，正確的有①②③⑦，B項符合題意。4．（2021·天津河北·高二期末）下列說法正確的是A．晶體一般都是透明的B．金剛石屬于混合型晶體C．區分晶體和非晶體最可靠的科學方法是對固體進行X射線衍射實驗D．在[Cu(NH3)4]2+配離子中NH3與中心離子Cu2+結合的化學鍵是非極性鍵【答案】C【詳解】A．晶體內部結構中的質點(原子、離子、分子、原子團)有規則地在三維空間呈周期性重復排列，組成一定形式的晶格，外形上表現為一定形狀的幾何多面體，與透不透明無關，故A錯誤；B．金剛石屬于原子晶體，故B錯誤；C．區分晶體和非晶體最可靠的科學方法是對固體進行X射線衍射實驗，故C正確；D．在[Cu(NH3)4]2+配離子中NH3與中心離子Cu2+以配位鍵結合，配位鍵屬于極性共價鍵，故D錯誤；故答案為C。5．（2022·四川資陽·高二期末）下列說法正確的是A．鐵元素位于元素周期表的ds區B．石墨能導電，是因為晶體中含有金屬鍵C．中σ鍵和π鍵的數目比為6：1D．所含元素中第一電離能最大的是O【答案】B【詳解】A．鐵是26號元素，價層電子排布式為3d64s2，鐵元素位于元素周期表的d區，故A錯誤；B．石墨晶體中含有金屬鍵，因此石墨晶體能導電，故B正確；C．單鍵是σ鍵，雙鍵一根σ鍵，一根π鍵，因此中σ鍵和π鍵的數目比為7：1，故C錯誤；D．同一周期的主族元素中，從左至右，元素的第一電離能呈“鋸齒狀”增大，其中IIA族和VA族的第一電離能高于相鄰的元素，故所含元素中第一電離能最大的是N，故D錯誤；綜上所述，答案為B。6．(2021·徐州高二檢測)石墨烯是從石墨材料中剝離出來，由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。下列關于石墨與石墨烯的說法中正確的是()A．從石墨中剝離石墨烯需要破壞化學鍵B．石墨中的碳原子采取sp2雜化，每個sp2雜化軌道含eq\f(2,3)s軌道與eq\f(1,3)p軌道C．石墨屬于混合晶體，層與層之間存在分子間作用力；層內碳原子間存在共價鍵D．石墨烯中平均每個六元碳環含有3個碳原子【答案】C【詳解】石墨晶體中，層與層之間的作用力為分子間作用力，從石墨中剝離石墨烯需要破壞分子間作用力，故A錯誤；石墨中的碳原子采取sp2雜化，每個sp2雜化軌道含eq\f(1,3)s軌道與eq\f(2,3)p軌道，故B錯誤；石墨屬于混合晶體，層與層之間存在分子間作用力；層內碳原子間存在共價鍵，故C正確；每個C原子為3個環共有，則石墨烯中平均每個六元碳環含有碳原子數為6×eq\f(1,3)＝2，故D錯誤。【關鍵能力提升練】8.金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式:六方最密堆積、面心立方最密堆積和體心立方堆積,如圖甲、乙、丙分別代表這三種堆積方式的單元結構,則甲、乙、丙三種單元內金屬原子個數比為()A.1∶2∶1 B.3∶2∶1C.9∶8∶4 D.21∶14∶9【答案】B【解析】由均攤思想可知,甲單元結構內金屬原子的個數為3+2×1/2+12×1/6=6,乙單元結構內金屬原子的個數為6×1/2+8×1/8=4,丙單元結構內金屬原子的個數為1+8×1/8=2,則甲、乙、丙三種單元結構內金屬原子個數比為3∶2∶1。9.石墨的片層結構如圖所示。在片層結構中，碳原子數、C—C鍵數、六元環數之比為()A.1︰1︰1 B.2︰2︰3 C.1︰2︰3 D.2︰3︰1【答案】D【解析】在石墨的片層結構中，以一個六元環為研究對象，由于一個碳原子被三個六元環共用，即屬于每個六元環的碳原子數為；一個C—C鍵被兩個六元環共用，即屬于每個六元環的C—C鍵的數目為，故碳原子數、C—C鍵數、六元環數之比為2︰3︰1。10.下列關于氯化銫晶體的敘述不正確的是()A.1mol氯化銫中有個CsCl分子B.氯化銫晶體中，每個周圍與它最近且等距離的有6個C.氯化銫晶體的硬度較大是由于和存在著較強的離子鍵D.每個晶胞中平均含有1個和1個【答案】A【解析】在氯化銫晶體中不存在CsCl分子，只存在和，化學式CsCl表示氯化銫晶體中和的個數比為1︰111.下表給出了幾種氯化物的熔點和沸點。物質NaClMgCl2AlCl3CCl4熔點/℃801708190-23沸點/℃1413141818077關于表中4種氯化物有下列說法:(1)AlCl3在加熱時可升華(2)CCl4屬于分子晶體(3)MgCl2的晶體屬于離子晶體(4)AlCl3是典型的離子晶體其中正確的是()A.只有(1)和(2) B.只有(3)C.只有(1)(2)(3) D.全部一致【答案】C【解析】根據各物質的熔、沸點判斷,NaCl和MgCl2是離子晶體,AlCl3和CCl4為分子晶體;AlCl3的沸點低于熔點,所以易升華。12.(2021·福州高二檢測)元素的單質有多種形式，下圖依次是C60、石墨和金剛石的結構圖：回答下列問題：(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質形式，它們互為_____。(2)C60屬于________晶體，石墨屬于________晶體。(3)石墨晶體中，層內C—C鍵的鍵長為142pm，而金剛石中C—C鍵的鍵長為154pm。其原因是金剛石中只存在C—C間的________鍵(填“σ”或“π”，下同)，而石墨層內的C—C間不僅存在________鍵，還有________鍵。(4)金剛石晶胞含有________個碳原子。【答案】(1)同素異形體(2)分子混合型(3)σσπ(4)8【解析】(1)由同種元素組成的不同單質互稱同素異形體，金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質，屬于同素異形體；(2)C60的構成微粒是分子，屬于分子晶體；石墨的構成微粒是原子，且層與層之間存在分子間作用力，所以石墨屬于混合型晶體；(3)共價單鍵為σ鍵，共價雙鍵中含有σ鍵和π鍵，金剛石中碳原子之間只存在σ鍵，石墨中碳原子之間存在σ鍵和π鍵；(4)晶胞中頂點微粒數為8×eq\f(1,8)＝1，面心微粒數為6×eq\f(1,2)＝3，體內微粒數為4，共含有8個碳原子。13.如圖為一些晶體中的部分結構,它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨中的某一種。(1)其中代表金剛石的是(填字母,下同),其中每個碳原子與個碳原子最近且距離相等,金剛石屬于晶體。

(2)其中代表石墨的是,其中每個六元環平均占有的碳原子數為。

(3)其中表示NaCl的是,NaCl晶體中每個Na+周圍與它最近且等距離的Na+有個。

(4)代表CsCl的是,它屬于晶體,每個Cs+與個Cl-緊鄰。

(5)代表干冰的是,它屬于晶體,每個CO2分子與個CO2分子緊鄰。

【答案】(1)D4共價(2)E2(3)A12(4)C離子8(5)B分子12【解析】根據不同物質晶體的結構特點來分析各圖形所代表的物質。NaCl晶胞是立方單元,每個Na+與6個Cl-緊鄰,每個Cl-又與6個Na+緊鄰,每個Na+周圍與其最近且等距離的Na+有12個。CsCl晶體由Cs+、Cl-構成體心立方結構。干冰也是立方體結構,在立方體每個頂點和面心都有1個CO2分子,所以每個CO2分子在三維空間里與其緊鄰的CO2分子有12個。金剛石中每個碳原子緊鄰4個其他碳原子。石墨的片層結構中每個碳原子緊鄰3個碳原子,即每個正六邊形占有的碳原子數是6×1/3=2?！緦W科素養拔高練】14.鈦(Ti)、釩(V)、鎳(Ni)、鑭(La)等在儲氫材料方面具有廣泛的用途。下圖Ⅰ、Ⅱ是一些晶體材料的結構示意圖。請回答下列問題:(1)寫出基態鎳原子的核外電子排布式:。

(2)鑭系合金是稀土系儲氫合金的典型代表。某合金儲氫后的晶胞如圖Ⅰ所示,該合金的化學式為,1mol鑭形成的該合金能儲存mol氫氣。

(3)嫦娥三號衛星上的PTC元件(熱敏電阻)的主要成分——鋇鈦礦晶體的晶胞結構如圖Ⅱ所示,該晶體經X射線分析鑒定,重復單元為立方體,邊長為