《分子晶體、共價(jià)晶體的比較與應(yīng)用》1.共價(jià)晶體和分子晶體的比較類型比較分子晶體共價(jià)晶體概念分子間以分子間作用力相結(jié)合而形成的晶體相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成共價(jià)鍵三維骨架結(jié)構(gòu)的晶體構(gòu)成晶體微粒分子原子微粒之間的作用力分子間作用力共價(jià)鍵物理性質(zhì)熔、沸點(diǎn)較低很高硬度較小很大物理性質(zhì)導(dǎo)電性本身不導(dǎo)電，溶于水時(shí)發(fā)生電離后可導(dǎo)電絕緣體(或半導(dǎo)體)延展性無(wú)無(wú)溶解性極性分子易溶于極性溶劑；非極性分子易溶于非極性溶劑不溶于任何常見溶劑典型實(shí)例部分非金屬單質(zhì)(如P4、硫等)、部分非金屬氧化物(如CO2、SO2等)、酸(如H2SO4等)、所有非金屬氫化物(如甲烷、硫化氫等)、絕大多數(shù)有機(jī)物(有機(jī)鹽除外)金剛石、晶體硅、二氧化硅等2.判斷分子晶體和共價(jià)晶體的方法(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷構(gòu)成共價(jià)晶體的微粒是原子，微粒間的作用力是共價(jià)鍵；構(gòu)成分子晶體的微粒是分子，微粒間的作用力是分子間作用力。(2)依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷共價(jià)晶體的熔點(diǎn)高，常在1000℃以上，而分子晶體的熔點(diǎn)低，常在數(shù)百度以下甚至溫度更低。(3)依據(jù)晶體的硬度與機(jī)械性能判斷共價(jià)晶體的硬度大，分子晶體的硬度小且較脆。(4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷分子晶體為非導(dǎo)體，但部分溶于水后能導(dǎo)電；共價(jià)晶體多數(shù)為非導(dǎo)體，但晶體硅、鍺是半導(dǎo)體。(5)記憶常見的共價(jià)晶體、分子晶體常見的共價(jià)晶體有：①單質(zhì)：金剛石、晶體硅、晶體硼、晶體鍺等；②化合物：SiO2、SiC、BN、AlN、Si3N4等。除共價(jià)晶體外的絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(有機(jī)鹽除外)都屬于分子晶體。1.下列各組晶體物質(zhì)中，化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同的是①SiO2和SO3

②晶體硼和HCl

③CO2和SO2

④晶體硅和金剛石⑤晶體氖和晶體氮⑥硫黃和碘A.①②③

B.④⑤⑥C.③④⑥

D.①③⑤12345678解析屬于分子晶體的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶體氖、晶體氮、硫黃和碘。屬于共價(jià)晶體的有SiO2、晶體硼、晶體硅和金剛石。但晶體氖是由稀有氣體分子組成，稀有氣體為單原子分子，分子間不存在化學(xué)鍵?！谈櫽?xùn)練2.下列晶體熔、沸點(diǎn)由高到低的順序正確的是①SiC

②Si

③HCl

④HBr

⑤HI

⑥CO

⑦N2

⑧H2A.①②③④⑤⑥⑦⑧

B.①②⑤④③⑥⑦⑧C.①②⑤④③⑦⑥⑧

D.⑥⑤④③②①⑦⑧解析SiC和Si為共價(jià)晶體，熔、沸點(diǎn)高，因?yàn)镾iC晶體中Si—C比Si晶體中Si—Si更牢固，則SiC的熔、沸點(diǎn)大于Si的熔、沸點(diǎn)，剩余晶體均為分子晶體，熔、沸點(diǎn)低于共價(jià)晶體，結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力就越大，熔、沸點(diǎn)越高，相對(duì)分子質(zhì)量相同的分子晶體，極性分子的熔、沸點(diǎn)大于非極性分子的熔、沸點(diǎn)，所以熔、沸點(diǎn)由高到低的順序正確的是①②⑤④③⑥⑦⑧，故B項(xiàng)正確?！?23456783.現(xiàn)有以下8種晶體：A.干冰B.CS2

C.金剛石D.SiC

E.晶體硅F.水晶G.冰H.晶體氬(1)屬于分子晶體，且分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形的是_____(填字母，下同)。解析A、B、G、H屬于分子晶體，其中CO2、CS2為直線形分子，H2O為V形分子，Ar屬于單原子分子。AB(2)通過非極性鍵形成的共價(jià)晶體是_____；晶體內(nèi)不含化學(xué)鍵的是_____。解析非極性鍵形成的共價(jià)晶體應(yīng)為單質(zhì)，有金剛石和晶體硅，題述物質(zhì)中只有晶體氬不含化學(xué)鍵。CEH12345678A.干冰B.CS2

C.金剛石D.SiC

E.晶體硅F.水晶G.冰H.晶體氬(3)直接由原子構(gòu)成的晶體是________。解析直接由原子構(gòu)成的晶體為共價(jià)晶體和由稀有氣體組成的分子晶體。CDEFH(4)受熱熔化時(shí)，化學(xué)鍵發(fā)生變化的是________，干冰的熔點(diǎn)比冰的熔點(diǎn)低得多，原因是_________________________________________________________________________________________________。解析受熱熔化時(shí)，分子晶體只是破壞分子間的作用力，而不會(huì)破壞分子內(nèi)的化學(xué)鍵；共價(jià)晶體會(huì)破壞其中的共價(jià)鍵，干冰和冰均為分子晶體，但是冰中水分子間存在氫鍵，使熔點(diǎn)升高。CDEF12345678

干冰中CO2分子之間只存在范德華力，冰中H2O分子之間存在范德華力和氫鍵，且氫鍵的強(qiáng)度比范德華力大(5)金剛石、SiC、晶體硅都是同主族元素組成的晶體，它們的熔點(diǎn)高低順序?yàn)開______>________>________(用名稱填空)，其原因是_________________________________________________________________________________________________。解析金剛石、SiC和晶體硅都是共價(jià)晶體，共價(jià)晶體的熔點(diǎn)取決于共價(jià)鍵的鍵能。由于原子半徑Si>C，故鍵長(zhǎng)：Si—Si>Si—C>C—C，所以鍵能的大小順序?yàn)镃—C>Si—C>Si—Si，所以三種晶體的熔點(diǎn)高低順序：金剛石>碳化硅>晶體硅。金剛石

碳化硅

晶體硅12345678碳化硅、晶體硅都是共價(jià)晶體，鍵長(zhǎng)：C—C<C—Si<Si—Si，則共價(jià)鍵強(qiáng)度：C—C>C—Si>Si—Si金剛石、4.現(xiàn)有兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如表所示：根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題。(1)A組屬于_____晶體，其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是_______。(2)B組中HF熔點(diǎn)反常是由于_______________________________________________。(3)B組晶體不可能具有的性質(zhì)是______(填序號(hào))。①硬度?、谒芤耗軐?dǎo)電③固體能導(dǎo)電④液體狀態(tài)能導(dǎo)電A組B組金剛石：＞3500℃HF：－83℃晶體硅：1410℃HCl：－115℃晶體硼：2300℃HBr：－89℃二氧化硅：1710℃HI：－51℃共價(jià)共價(jià)鍵HF分子間能形成氫鍵，熔化時(shí)需要消耗更③④多的能量12345678解析A組熔點(diǎn)很高，應(yīng)是共價(jià)晶體，共價(jià)晶體熔化時(shí)破壞的是共價(jià)鍵；B組是分子晶體，且結(jié)構(gòu)相似，一般是相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高；HF的相對(duì)分子質(zhì)量最小，但熔點(diǎn)比HCl高，出現(xiàn)反常的原因是HF分子間存在氫鍵，HF熔化時(shí)除了破壞分子間作用力，還要破壞氫鍵，所需能量更高，因而熔點(diǎn)更高。分子晶體在固態(tài)和熔化狀態(tài)時(shí)都不導(dǎo)電。123456785.通常人們把斷開(或形成)1mol某化學(xué)鍵所吸收(或放出)的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可以估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)?；瘜W(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。12345678請(qǐng)回答下列問題：(1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)高低(填“>”或“<”)SiCl4_____SiO2；

Si_____SiC。解析鍵長(zhǎng)短，鍵能大，熔點(diǎn)高。

Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C鍵能/(kJ·mol－1)460360436431176347<

<(2)如圖每個(gè)“”表示硅晶體中的一個(gè)硅原子，每個(gè)硅原子與Si—Si數(shù)目之比為______，屬于______晶體。12345678解析每個(gè)硅原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，而一個(gè)共價(jià)鍵由兩個(gè)硅原子形成，所以每個(gè)硅原子與Si—Si數(shù)目之比為1∶(×4)＝1∶2。

Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C鍵能/(kJ·mol－1)4603604364311763471∶2共價(jià)6.硼(B)及其化合物在化學(xué)中有重要的地位。請(qǐng)回答下列問題：(1)Ga與B同主族，Ga的基態(tài)原子核外電子排布式為______________________________________。B與同周期相鄰兩元素第一電離能由大到小的順序是___________。123456781s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)C＞Be＞B解析Ga的基態(tài)原子核外電子排布式：1s22s22p63p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1；同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢(shì)，但第ⅡA、第ⅤA出現(xiàn)反常，故第一電離能：C＞Be＞B。(2)硼酸(H3BO3)是白色片狀晶體(層狀結(jié)構(gòu)如圖)，有滑膩感，在冷水中溶解度很小，加熱時(shí)溶解度增大。①硼酸中B原子的雜化軌道類型為_____。12345678sp2解析B原子的雜化軌道類型為sp2雜化；②硼酸晶體中存在的作用力有范德華力和______________。氫鍵、共價(jià)鍵解析硼酸晶體中除了范德華力還有共價(jià)鍵和氫鍵；③加熱時(shí)，硼酸的溶解度增大，主要原因是_____________________________。12345678加熱破解析加熱時(shí)，硼酸的溶解度增大，是由于加熱破壞了硼酸分子之間的氫鍵；④硼酸是一元弱酸，在水中電離時(shí)硼酸結(jié)合水電離出的H＋而呈酸性。寫出硼酸的電離方程式：____________________________。壞了硼酸分子之間的氫鍵(3)立方氮化硼是一種新型陶瓷材料，結(jié)構(gòu)和形體都類似金剛石，是現(xiàn)在所知的幾乎最硬的物質(zhì)，化學(xué)式為BN，則立方氮化硼中B原子的雜化軌道類型為_____；1mol立方氮化硼中B—N的物質(zhì)的量為_______。12345678sp34mol解析B原子的雜化軌道類型為sp3雜化；立方氮化硼結(jié)構(gòu)和形體都類似金剛石，故晶胞中含有4個(gè)B原子和4個(gè)N原子，故1mol立方氮化硼中含有4molB—N。7.回答下列問題：(1)氮化碳和氮化硅晶體結(jié)構(gòu)相似，是新型的非金屬高溫陶瓷材料，它們的硬度大、熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。氮化硅的硬度______(填“大于”或“小于”)氮化碳的硬度，原因是_______________________________________________________________________________________。12345678小于氮化硅和氮化碳均為共價(jià)晶體，氮化硅中N—Si鍵的鍵長(zhǎng)比氮化碳中C—N鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，鍵能小解析氮化硅和氮化碳均為共價(jià)晶體。氮化硅中N—Si鍵的鍵長(zhǎng)比氮化碳中C—N鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，鍵能小，所以氮化硅硬度比氮化碳小。(2)第ⅢA、ⅤA族元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似。①在GaN晶體中，每個(gè)Ga原子與____個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)為__________，GaN屬于_____晶體。4解析GaN與單晶硅結(jié)構(gòu)相似，所以每個(gè)Ga原子與4個(gè)N原子形成共價(jià)鍵，每個(gè)N原子與4個(gè)Ga原子形成共價(jià)鍵。與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)為正四面體結(jié)構(gòu)，GaN與晶體硅都是共價(jià)晶體。正四面體共價(jià)解析原子半徑越小，共價(jià)鍵越強(qiáng)，晶體的熔點(diǎn)越高。②三種新型半導(dǎo)體材料的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開________________。GaN＞GaP＞GaAs123456788.納米技術(shù)制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應(yīng)用到社會(huì)生活和高科技領(lǐng)域。(1)A和B的單質(zhì)單位質(zhì)量的燃燒熱大，可用作燃料。已知A和B為短周期元素，其原子的第一至第四電離能如下表所示：12345678電離能/(kJ·mol－1)I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540①某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷B的核外電子排布如右圖所示，該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了____________。能量最低原理解析從圖上看，3p軌道上的1個(gè)電子應(yīng)排布在3s軌道上，且自旋方向相反，該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了能量最低原理。12345678②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，預(yù)測(cè)A和氯元素形成的簡(jiǎn)單分子空間結(jié)構(gòu)為________。12345678解析從A的第一至第四電離能看，A的第三電離能發(fā)生突變，因此A最外層有2個(gè)電子，且A的第一電離能比B大，則A為Be，B為Mg。則A和氯元素形成的簡(jiǎn)單分子為BeCl2，則分子中價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2＋

＝2，因此為直線形，中心原子的雜化方式為sp雜化。直線形電離能/(kJ·mol－1)I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540(2)氫氣作為一種清潔能源，必須解決它的儲(chǔ)存問題，C60可用作儲(chǔ)氫材料。①已知金剛石中C—C的鍵長(zhǎng)為154.45pm，C60中C—C的鍵長(zhǎng)為145～140pm，有同學(xué)據(jù)此認(rèn)為C60的熔點(diǎn)高于金剛石，你認(rèn)為是否正確并闡述理由：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。12345678解析結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，對(duì)于物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的分析應(yīng)從物質(zhì)的晶體類型來(lái)分析。C60屬于分子晶體，熔化時(shí)破壞的是分子間作用力，無(wú)需破壞共價(jià)鍵，而分子間作用力較弱，所需能量較低，故C60的熔點(diǎn)低于金剛石的熔點(diǎn)。不正確。C60為分子晶體，熔化時(shí)破壞的是分子間作用力，無(wú)需破壞共價(jià)鍵，而分子間作用力較弱，所需能量較低，故C60的熔點(diǎn)低于金剛石的熔點(diǎn)②科學(xué)家把C60和K摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物，其晶胞如圖所示，該物質(zhì)在低溫時(shí)是一種超導(dǎo)體。該物質(zhì)的K原子和C60分子的個(gè)數(shù)之比為_______。123456783∶1③繼C60后，科學(xué)家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子的電負(fù)性由大到小的順序是________。Si60分子中每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵，且每個(gè)硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則Si60分子中π鍵的數(shù)目為_____。N>C>Si3012345678專題一晶體的熔、沸點(diǎn)比較典例1(高考題改編)完成下列空白:(1)苯胺()的晶體類型是

。苯胺與甲苯()的相對(duì)分子質(zhì)量相近,但苯胺的熔點(diǎn)(-5.9℃)、沸點(diǎn)(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(-95.0℃)、沸點(diǎn)(110.6℃),原因是

。

(2)一些氧化物的熔點(diǎn)如表所示:解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因:

。Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素,這三種元素+2價(jià)氧化物的晶胞類型相同,其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?/p>

。

氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/℃1570280023.8-75.5(3)GaF3的熔點(diǎn)高于1000℃,GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃,其原因是

。

(4)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因:

。

鍺鹵化物GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/℃-49.526146沸點(diǎn)/℃83.1186約400(5)A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子層結(jié)構(gòu);C、D為同周期元素,C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍;D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子?；卮鹣铝袉栴}:單質(zhì)A有兩種同素異形體,其中沸點(diǎn)較高的是

(填分子式),原因是

;A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為

和

。

答案

(1)分子晶體苯胺分子之間存在氫鍵(2)Li2O、MgO為離子晶體,P4O6、SO2為分子晶體。離子鍵強(qiáng)弱:MgO>Li2O;分子間作用力強(qiáng)弱:P4O6>NiO>CoO>FeO(3)GaF3為離子晶體,GaCl3為分子晶體(4)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高,原因是鍺的鹵化物分子結(jié)構(gòu)相似,隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大,分子間作用力逐漸增強(qiáng)(5)O3

O3相對(duì)分子質(zhì)量較大且分子具有弱極性,分子間范德華力大分子晶體離子晶體解析

(1)苯胺為有機(jī)化合物,結(jié)合題給信息中苯胺的熔、沸點(diǎn)可知,苯胺為分子晶體。苯胺分子中有—NH2,分子間可形成氫鍵,而甲苯分子間不能形成氫鍵,分子間氫鍵可使分子晶體的熔、沸點(diǎn)較高。(2)氧化鋰、氧化鎂是離子晶體,六氧化四磷和二氧化硫是分子晶體,離子鍵比分子間作用力強(qiáng)。因?yàn)镕e、Co、Ni的+2價(jià)氧化物是離子化合物,Fe2+、Co2+、Ni2+的半徑依次減小,形成的離子鍵依次增強(qiáng),熔點(diǎn)依次升高,故熔點(diǎn)順序是NiO>CoO>FeO。方法點(diǎn)撥晶體熔、沸點(diǎn)高低的判斷方法四種晶體熔、沸點(diǎn)的高低,取決于組成晶體的粒子間作用力的大小,粒子間作用力越大,晶體的熔、沸點(diǎn)就越高;粒子間的作用力越小,其熔、沸點(diǎn)就越低,具體有以下規(guī)律:一般來(lái)說(shuō),不同晶體類型的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)存在如下關(guān)系:共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體。同類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較如下:(1)分子晶體熔、沸點(diǎn)的高低取決于分子間作用力的大小,而分子間作用力與其相對(duì)分子質(zhì)量的大小及分子的極性有關(guān)。①組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高。②組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量相近),分子的極性越大,其熔、沸點(diǎn)就越高。③同分異構(gòu)體的比較。一般是支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低。結(jié)構(gòu)越對(duì)稱,沸點(diǎn)越低。例如,沸點(diǎn):鄰二甲苯>間二甲苯>對(duì)二甲苯。④氫鍵的影響。若分子間可以形成氫鍵,則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類物質(zhì)大,熔、沸點(diǎn)較高。例如,沸點(diǎn):HF>HI>HBr>HCl。(2)共價(jià)晶體熔、沸點(diǎn)的高低取決于共價(jià)鍵的強(qiáng)弱,鍵能越大,鍵長(zhǎng)越小,共價(jià)鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)就越高。例如,熔、沸點(diǎn):金剛石>金剛砂(SiC)>晶體硅。(3)離子晶體一般地說(shuō),陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子間的作用力就越強(qiáng),其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高,如熔點(diǎn):MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。(4)金屬晶體①熔、沸點(diǎn)的高低取決于金屬鍵的強(qiáng)弱,離子半徑越小,陽(yáng)離子所帶的電荷越多,金屬鍵越強(qiáng),其熔、沸點(diǎn)就越高。例如,熔點(diǎn):Al>Mg>Na。②金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大,如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)很高,汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

1-1下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間的相互作用屬于同種類型的是(

)A.食鹽和蔗糖熔化 B.鈉和硫熔化C.碘和干冰升華 D.二氧化硅和氧化鈉熔化答案

C解析

根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子種類(離子、原子、分子等),以及粒子之間相互作用的強(qiáng)弱不同來(lái)判斷。A項(xiàng)中食鹽為離子晶體,蔗糖為分子晶體;B項(xiàng)中鈉為金屬晶體,硫?yàn)榉肿泳w;D項(xiàng)中SiO2為共價(jià)晶體,Na2O為離子晶體,以上三組物質(zhì)均不屬于同類晶體,其粒子間相互作用也就不屬于同種類型。選項(xiàng)C,碘和干冰均屬于分子晶體,二者升華都是克服范德華力,屬于同種類型。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

1-2四種物質(zhì)的某些性質(zhì)如下表所示:物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃其他性質(zhì)單質(zhì)硫120.5271.5—單質(zhì)硼23002550硬度大氯化鋁190182.7177.8℃升華苛性鉀3001320晶體不導(dǎo)電,熔融態(tài)導(dǎo)電晶體類型:單質(zhì)硫是

晶體;單質(zhì)硼是

晶體;氯化鋁是

晶體;苛性鉀是

晶體。

答案

分子共價(jià)分子離子解析

單質(zhì)硫?yàn)榉墙饘賳钨|(zhì),由于其熔、沸點(diǎn)都較低,則晶體為分子晶體;單質(zhì)硼為非金屬單質(zhì),其熔、沸點(diǎn)都很高,則晶體為共價(jià)晶體;氯化鋁為化合物,其熔、沸點(diǎn)都較低,并能在較低溫度下升華,則晶體為分子晶體;苛性鉀為化合物,其熔、沸點(diǎn)較高,晶體不導(dǎo)電,熔融態(tài)導(dǎo)電,則晶體為離子晶體。專題二晶胞結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算典例2(高考題改編)完成下列空白:(1)氧與鈉所形成的一種離子化合物Na2O晶體的晶胞如圖所示,則圖中黑球代表的離子是

(填離子符號(hào))。

(2)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為

。

②若合金的密度為dg·cm-3,晶胞參數(shù)a=

nm。

(3)GaAs的熔點(diǎn)為1238℃,密度為ρg·cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為

,Ga與As以

鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol-1和MAsg·mol-1,原子半徑分別為rGapm和rAspm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為

。

(4)晶胞有兩個(gè)基本要素:①原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。如圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為

。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為

。

②晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76pm,其密度為

g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。

解析

(1)由“均攤法”可知晶胞中白球有4個(gè),黑球有8個(gè),由化學(xué)式Na2O可知黑球代表鈉離子。方法點(diǎn)撥1.均攤法確定晶胞的化學(xué)組成(1)方法晶胞中任意位置上的一個(gè)原子如果是被n個(gè)晶胞所共有,那么,每個(gè)原子對(duì)這個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)就是

。(2)類型①長(zhǎng)方體(含正方體)晶胞中不同位置的粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn):②非長(zhǎng)方體晶胞中粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)視具體情況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形,其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)對(duì)六邊形的貢獻(xiàn)為

。再如圖所示的正三棱柱形晶胞中:2.晶體密度及微粒間距離的計(jì)算(1)計(jì)算晶體密度的方法(2)微粒間距離的計(jì)算方法:依據(jù)粒子半徑和晶胞結(jié)構(gòu),利用立體幾何知識(shí)計(jì)算。3.熟悉幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目

A.NaCl型(含4個(gè)Na+,4個(gè)Cl-)B.干冰型(含4個(gè)CO2)C.CaF2型(含4個(gè)Ca2+,8個(gè)F-)D.金剛石型(含8個(gè)C)E.體心立方(含2個(gè)原子)F.面心立方(含4個(gè)原子)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

2完成下列空白:(1)元素X位于第四周期,其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子,且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3p能級(jí)上有4個(gè)電子。元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。X與Y所形成的化合物晶體的晶胞如圖所示。①在1個(gè)晶胞中,X離子的數(shù)目為

。

②該化合物的化學(xué)式為

。

(2)RCl可用作有機(jī)合成催化劑,并用于顏料、防腐等工業(yè)。R+中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層,它與Cl-形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。R的元素符號(hào)是

,與同一個(gè)Cl-相連的R+有

個(gè)。

(3)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶胞邊長(zhǎng)為xpm,則ZnS晶體的密度為

g·cm-3(列式即可,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值);a與b之間的距離為

pm(用含x的式子表示)。

解析

(1)X的核外電子排布式為[Ar]3d104s2,則X為Zn;Y的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,則Y為S;Z為O。一個(gè)晶胞中Zn2+的數(shù)目==4,S2-的數(shù)目=4(4個(gè)S2-在晶胞內(nèi)部)。(2)R+中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層,說(shuō)明R+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10,是銅元素,從圖中看出,一個(gè)R+與4個(gè)Cl-相連,同理與同一個(gè)Cl-相連的R+有4個(gè)。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)簡(jiǎn)單配合物的形成【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.加深對(duì)配合物的認(rèn)識(shí)。2.了解配合物的形成?！緦?shí)驗(yàn)用品】實(shí)驗(yàn)儀器:試管、膠頭滴管;實(shí)驗(yàn)試劑:硫酸銅溶液、氨水、硝酸銀溶液、氯化鈉溶液、氯化鐵溶液、硫氰化鉀溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、蒸餾水、乙醇、氯化鋇溶液、氫氧化鈉溶液、濃硝酸。【實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論】1.簡(jiǎn)單配合物的形成序號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋(1)向盛有硫酸銅溶液的試管中加入氨水

繼續(xù)滴加氨水

再加入乙醇

(2)向盛有氯化鈉溶液的試管里滴幾滴硝酸銀溶液

再滴入氨水

提示

(1)生成藍(lán)色絮狀沉淀

Cu2++2NH3·H2O→Cu(OH)2↓+2

藍(lán)色絮狀沉淀溶解,得到深藍(lán)色溶液

Cu(OH