2018届一轮复习人教版晶体类型与性质Ⅱ学案

2018届一轮复习人教版晶体类型与性质Ⅱ学案

‎ 考点41 晶体类型与性质（Ⅱ）‎ ‎【考纲解析】‎ ‎1、能用“电子气理论”解释金属的一些物理性质，掌握金属晶体的四种原子堆积模型。‎ ‎3、理解晶格能的概念及应用。‎ ‎3、会分析几种典型晶体的晶胞结构。‎ ‎【学生整理】‎ 一、晶体类型的判断 ‎1、根据各类晶体的定义判断：‎ 根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断。‎ 如由阴、阳离子间通过离子键结合而形成的晶体属于 ；由分子间通过分子间作用力（包括氢键）相结合形成的晶体属于 ；由相邻原子间通过共价健相结合形成空间网状结构的晶体属于 ；由金属阳离子和自由电子之间通过较强烈的相互作用（金属键）形成的晶体属于 。‎ ‎2、根据物质所属类别判断 ‎（1）活泼金属氧化物（Na2O、CaO、Na2O2等）、强碱和绝大多数盐类属于 （AlCl3、BeCl2例外，属于分子晶体）；‎ ‎（2）大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅、硼外）、气态氢化物、非金属氧化物（除SiO2外）、酸和大多数有机物（除有机盐外）以及惰性气体均属于 ；‎ ‎（3）金属单质（常温下除汞外）和合金属于 ；‎ ‎（4）金刚石、晶体硅、晶体二氧化硅、碳化硅、硼、氮化硅等属于 。‎ ‎3、根据各类晶体的特征性质判断（主要是根据物质的物理性质如熔沸点、溶解性、导电性等进行判断 ‎（1）根据晶体的熔、沸点判断：‎ 熔沸点低的单质和化合物一般为 晶体；熔沸点较高的化合物一般为 晶体；熔沸点很高的一般为 晶体；‎ ‎（2）依据导电性判断：‎ ‎ 晶体处于固态时不导电，溶于水及熔化状态时，能够导电； 晶体不导电； 晶体固态及液态均不导电，但溶于水后由于电离形成自由移动的离子也能够导电（如HCl、H2SO4等），但属于非电解质（如酒精、蔗糖等）的分子晶体的水溶液不导电； 晶体是电的良导体；‎ ‎（3）根据硬度和机械强度判断：‎ ‎ 晶体硬度较大难于压缩； 晶体硬度大； 晶体多数硬度较大，但也有较低的，且具有金属光泽，有延展性； 晶体硬度小且较脆。‎ 二、物质熔、沸点高低比较规律：‎ ‎① 不同类型的晶体，熔、沸点一般是： 晶体＞ 晶体> 晶体；大多数金属晶体 分子晶体；‎ ‎② 根据物质在常温下的状态判断：固体的熔、沸点 液体；液体>气体等；‎ ‎③ 原子晶体：原子半径小，键长 ，键能 ，晶体熔、沸点 ；‎ 如金刚石、碳化硅、石英、硅的熔点大小为： ；‎ ‎④ 离子晶体：比较离子键的强弱，用晶格能大小，离子所带电荷数越多，离子半径越小，熔、沸点越高。如MgO、NaCl、CsC的熔点大小为： ；‎ ‎⑤ 分子晶体：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔、沸点越 ，如：CF4、CCl4、CBr4、CCI4的熔点大小为 ： ；如果含有氢键，则出现以上规律的反常，显示出高的熔沸点，如：H2O H2S（注意HF、H2O、NH3分子中有氢键）；‎ ‎⑥ 金属晶体：金属阳离子半径越小，离子电荷数越多，其熔、沸点越 ，‎ 如：熔、沸点Na Mg Al。‎ 三、典型晶体结构 ‎1、氯化钠晶体 ‎（1）阴、阳离子的配位数是 　　 ，即每个Na+紧邻 　　 个Cl-，这些Cl-构成的几何图形是 　 　 ；‎ ‎（2）每个Na+与 个Na+等距离相邻；‎ ‎（3）平均每个氯化钠晶胞含有 　　 个Na+和 　　 个Cl-。‎ ‎2、氯化铯晶体（见右图）‎ ‎（1）每个Cl- （或Cs+ ）周围与之最接近且距离相等的Cs+ (或Cl-) 共有 　　 个，这几个Cs+ （或Cl- ）在空间构成的几何构型为 　　 ；‎ ‎（2）在每个Cs+ 周围距离相等且最近的Cs+ 共有 个，这几个Cs+ （或Cl- ）在空间构成的几何构型为 　　 ；‎ ‎（3）一个氯化铯晶胞含有 　 个Cs+ 和 　 个Cl- 。‎ ‎3、氟化钙晶体 ‎（1）钙离子的配位数为： 　　，氟离子的配位数为 　　 ；‎ ‎（2）晶体中每一个Y同时吸引着 　 个X，每个X同时吸引着 个Y，该晶体的化学式是 ；‎ ‎（3）晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X共 有 个；‎ ‎（4）晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角(∠XYX)为 ；‎ ‎（5）设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1，晶体密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中两个距离最近的X中心间的距离 cm。‎ ‎4、干冰晶体（见右图）‎ ‎（1）只存在范德华力的分子晶体一般为 堆积，以一个分子为中心周围等距离的相同分子为 个，如 。‎ ‎（2）除范德华力外还存在氢键，由于氢键有方向性，周围相同的分子个数明显减少，如冰，每个水分子周围只有 个水分子。‎ ‎5、金刚石（见右图）‎ ‎（1）金刚石中每个碳原子与周围 个碳原子形成C—C键，它们构成的空间构型为___________，键的夹角为 ，在金刚石中由碳原子构成的最小环是 环，该环上有 个碳原子，每个碳原子上有 个环，晶体中C原子个数与C—C键数之比为 ；‎ ‎（2）C原子采取 杂化。‎ ‎6、二氧化硅晶体（原子晶体化合物）‎ 二氧化硅晶体中，每个Si与 个O原子形成共价键，每个O与 个Si原子形成共价键。在二氧化硅中由原子构成的最小环是 ，该环上有 个原子[六个硅，六个氧，一个环上硅与氧原子个数比为1:1，但一个硅被12个环所共有，而一个氧被六个环所共有]。在二氧化硅晶体中Si与O原子个数比为 ，平均每n mol SiO2晶体中含有Si-O键 _____个。‎ ‎7、石墨 属于 晶体，是 状结构，同层碳原子间以 结合，不同层间以 结合，晶体中每个C原子被 个六边形共用，平均每个环占有 个碳原子；键的夹角为 ，晶体中碳原子数、碳环数和碳碳单键数之比为 。‎ 四、金属晶体的原子堆积模型对比 堆积模型 典型代表 空间利用率 配位数 晶 胞 ‎（结构示意图）‎ 非 简单立方堆积 密置层 体心立方堆积 密置层 六方最密堆积 面心立方最密堆积 ‎【自主检测】‎ ‎1、下列叙述肯定正确的是（　　）‎ A．在离子晶体中不可能存在非极性键 B．在共价化合物的分子晶体中不可能存在离子键 C．在极性分子中不可能存在非极性键 D．在原子晶体中不可能存在极性共价键 ‎2、下列物质，化学式能准确表示该物质分子组成的是（　　）‎ A．氯化铵（NH4Cl） B．二氧化硅（SiO2）‎ C．白磷（P4） D．硫酸钠（Na2SO4）‎ ‎3、【2015新课标Ⅰ卷理综化学】[化学——选修3：物质结构与性质]‎ 碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：‎ ‎（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态原子中，核外存在 对自旋相反的电子。‎ ‎（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。‎ ‎（3）CS2分子中，共价键的类型有 ，C原子的杂化轨道类型是 ，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 。‎ ‎（4）CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于 晶体。‎ ‎（5）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：‎ ‎ ‎ ‎ 石墨烯晶体 金刚石晶体 ‎①在石墨烯晶体中，每个C原子连接 个六元环，每个六元环占有 个C原子。‎ ‎②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接 个六元环，六元环中最多有 个C原子在同一平面。‎ ‎【课堂点拨】‎ 例题：由氧化物经氯化作用过生成氯化物是工业生产氯化物的常用方法，Cl2、CCl4是常用的氯化剂。如：‎ CaO晶胞 Ca O ‎2Na2O＋2Cl2=4NaCl＋O2，2CaO＋2Cl2=2CaCl2＋O2，‎ SiO2＋2CCl4=SiCl4＋2COCl2，‎ Cr2O3＋3CCl4=2CrCl3＋3COCl2，‎ ‎（1）Cr2O3、CrCl3中Cr均为＋3价，写出Cr3＋的基态电子排布式 ；‎ ‎（2）CCl4分子的价层电子对互斥模型和立体 结构 (填“相同”、“ 不相同”），理由是 ；‎ ‎（3）COCl2俗称光气，分子中C原子采取sp2杂化成键。光气分子的结构式 是_ ，其中碳氧原子之间共价键是 (填序号）：‎ a．2个σ键 b．2个π键 c．1个σ键、1个π键 ‎（4）CaO晶胞如右上图所示，CaO晶体中Ca2＋的配位数为 。CaO晶体和NaCl晶体中离子排列方式相同，其晶格能分别为：CaO－3 401kJ/mol、NaCl－786kJ/mol。导致两者晶格能差异的主要原因是_ 。‎ ‎ ‎