资源简介 专题5 物质结构与性质第二单元 物质结构第3讲 晶体的结构与性质(1课时)一、课程标准要求1.能说出晶体与非晶体 的区别。能结合实例实例描述晶体中微粒排列的周期性规律。2.能借助分子晶体 、共价晶体、离子晶体 、金属晶体等模型说明晶体 中的微粒及其微粒间的相互作用。3.认识物质的空间结构可以借助某些实验手段来测定,通过这些手段所获得的信息为建立物质结构模型或相关理论解释提供支撑。知道原子光谱、分子光谱、晶体X射线等是测定物质结构的基本方法和实验手段。二、在高中化学教材体系中的地位晶体结构与性质,是微观分子、原子结构与宏观物质产生联系的桥梁,该部分知识有助于学生建立系统,完整的物质结构观。有助于学生认识物质结构与性质之间的关系,提高分析问题和解决问题的能力。三、思维导图四、课时安排第1课时 晶体的结构与性质(1课时)第1课时 晶体的结构与性质一、教学流程活动一:构建知识体系问题1: 晶体和非晶体的区别?1.晶体与非晶体晶体 非晶体结构特征 结构微粒 有序排列 结构微粒无序排列性质特征 自范性熔点异同表现 各向同性二者区别方法 间接方法 看是否有固定的熔点科学方法 对固体进行 实验2.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 。②并置:所有晶胞 排列、取向相同。3.晶格能(1)定义:气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量,通常取正值,单位: 。(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 。②离子的半径:离子的半径越 ,晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大,形成的离子晶体越 ,且熔点越 ,硬度越 。问题2: 常见有哪些晶体类型,它们有什么性质?[归纳总结]四种晶体类型的比较比较类型 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体构成粒子 金属阳离子、自由电子粒子间的相互作用力 (某些含氢键)硬度 有的 ,有的熔、沸点 有的 ,有的溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 常见溶剂难溶 大多易溶于水等极性溶剂导电、传热性 一般不导电,溶于水后有的导电 一般不具有导电性,个别为半导体 电和热的良导体 晶体不导电,水溶液或熔融态导电物质类别及举例 大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外) 部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼),部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)[例题1]晶体类型判断(1)碳化铝,黄色晶体,熔点2 200 ℃,熔融态不导电:________。(2)五氟化矾,无色晶体,熔点19.5 ℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮等:________。(3)溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电:________。(4)硼,熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大:________。(5)硒,熔点217 ℃,沸点685 ℃,溶于氯仿:________。(6)锑,熔点630.74 ℃,沸点1 750 ℃,导电:________。[练习1]下列晶体的分类正确的一组是( )选项 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体A CaC2 石墨 Ar HgB 玻璃 金刚石 CH3CH2OH AgC CH3COONa SiC MgD Ba(OH)2 Si C60 NaH问题3: 典型晶体的结构1.原子晶体(金刚石和二氧化硅)(1)金刚石晶体中,每个C原子与另外 个C原子形成共价键,C—C键之间的夹角是109°28′,最小的环是 元环。含有1 mol C的金刚石中,形成的共价键有 mol。(2)SiO2晶体中,每个Si原子与 个O原子成键,每个O原子与 个硅原子成键,最小的环是十二元环,在“硅氧”四面体中,处于中心的是 原子,1 mol SiO2中含有 mol Si—O键。2.分子晶体(1)干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有 个。(2)冰的结构模型中,每个水分子与相邻的 个水分子以氢键相连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成 mol“氢键”。3.离子晶体(1)NaCl型:在晶体中,每个Na+同时吸引 个Cl-,每个Cl-同时吸引 个Na+,配位数为 。每个晶胞含 个Na+和 个Cl-。(2)CsCl型:在晶体中,每个Cl-吸引 个Cs+,每个Cs+吸引 个Cl-,配位数为 。4.石墨晶体石墨层状晶体中,层与层之间的作用是 ,平均每个正六边形拥有的碳原子个数是 ,C原子采取的杂化方式是 。5.常见金属晶体的原子堆积模型结构型式 常见金属 配位数 晶胞面心立方最密堆积 Cu、Ag、Au体心立方堆积 Na、K、Fe六方最密堆积 Mg、Zn、Ti 12[练习2]通常情况下,氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示:下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是( )A.同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构B.氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构,它们具有相似的物理性质C.二氧化碳晶体是分子晶体,其中不仅存在分子间作用力,而且也存在共价键D.在二氧化硅晶体中,平均每个Si原子形成4个Si—O共价单键活动二:重难点突破问题4:如何比较晶体的熔、沸点?典例简析[典型题例](1) 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_________________________________________。(2)在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2===CH3OH+H2O)所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为___________________________________________________,原因是_________________________________________________。(3) GaF3的熔点高于1 000 ℃,GaCl3的熔点为77.9 ℃,其原因是________________________________________________________________________。(4)单质氧有两种同素异形体,其中沸点高的是________(填分子式),原因是______________________________________________________________。[解析]:(1)K的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱。(2)H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为极性分子,水中氢键比甲醇中多;CO2与H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大,范德华力较大。(3)GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体。(4)O3 O3相对分子质量较大且是极性分子,范德华力较大[答案] (1)7 (2)1∶2 (3)9NA (4)16NA[小结]晶体熔、沸点的比较(1)原子晶体:―→―→―→如熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅。(2)离子晶体:一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,离子间的作用力就越强,离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>NaCl>CsCl。(3)分子晶体①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常得高,如H2O>H2Te>H2Se>H2S。②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高,如CO>N2。④在同分异构体中,一般支链越多,熔、沸点越低,如正戊烷>异戊烷。(4)金属晶体金属离子半径越小,所带电荷数越多,其金属键越强,熔、沸点就越高,如熔、沸点:Na[练习3] (1)氯化铝的熔点为190 ℃,而氟化铝的熔点为1 290 ℃,导致这种差异的原因为__________________________________________________________________________。(2)CuO的熔点比CuS的高,原因是__________________________________。(3)邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低,原因是__________________________。(4)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是__________________________________________________________。INCLUDEPICTURE "G:\\司瑞晴\\2021\\一轮\\化学 通用(老教材)\\12-60.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "G:\\司瑞晴\\2021\\一轮\\化学 通用(老教材)\\12-60.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\司瑞晴\\2021\\一轮\\化学 通用(老教材)\\12-60.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\司瑞晴\\2021\\一轮\\化学\\化学 通用(老教材)\\word\\12-60.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\司瑞晴\\2021\\一轮\\化学\\化学 通用(老教材)\\word\\12-60.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\司瑞晴\\2021\\一轮\\化学\\化学 通用(老教材)\\word\\12-60.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\司瑞晴\\2021\\一轮\\化学\\化学 通用(老教材)\\word\\12-60.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\司瑞晴\\司瑞晴\\司瑞晴\\2021\\一轮\\化学\\化学 通用(老教材)\\word\\12-60.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\司瑞晴\\2021\\一轮\\化学\\化学 通用(老教材)(粤渝)\\word\\12-60.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\盐城一轮\\资料\\12-60.TIF" \* MERGEFORMATINET(5)C2H6和N2H4分子中均含有18个电子,它们的沸点相差较大,主要原因是_____________________________________________________________________________。(6)一些氧化物的熔点如下表所示:氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2熔点/℃ 1 570 2 800 23.8 -75.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因:_____________________________________。[答案]: (1)AlCl3是分子晶体,而AlF3是离子晶体(2)氧离子半径小于硫离子半径,所以CuO的离子键强,晶格能较大,熔点较高(3) 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力更大(4)同是分子晶体,硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越强(或其他合理答案)(5)N2H4分子之间存在氢键(6)Li2O、MgO为离子晶体,P4O6、SO2为分子晶体。晶格能:MgO>Li2O,分子间作用力:P4O6>SO2[练习4]1.(2021·湖南卷)硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题:(1)晶体硅和碳化硅熔点较高的是 (填化学式);(2)硅和卤素单质反应可以得到SiX4。SiX4的熔、沸点SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.70℃时,SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是______________________________(填化学式),沸点依次升高的原因是__________________________________________;(3)下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。INCLUDEPICTURE"xl16.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\xl16.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\xl16.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\教师Word文档\\专题六 物质结构与性质 元素周期律\\xl16.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\教师Word文档\\专题六 物质结构与性质 元素周期律\\xl16.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 苏闽\\教师Word文档\\专题六 物质结构与性质 元素周期律\\xl16.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\专题六 物质结构与性质 元素周期律\\xl16.TIF" \* MERGEFORMATINET①已知化合物中Ge和O的原子个数比为1∶4,图中Z表示 原子(填元素符号),该化合物的化学式为 。[解析]:(1)晶体硅和碳化硅均为共价晶体,碳原子半径比硅原子半径小,则C—Si键键长比Si—Si键键长短,故碳化硅的熔点较高。(2)0 ℃相当于273 K,由题表中的数据可知,只有SiCl4的熔点低于273 K,沸点高于273 K,则SiCl4在0 ℃时为液态。SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,则分子间作用力依次增大,沸点逐渐升高。(3)①由晶胞结构图可知,1个晶胞中,对于X原子,8个位于顶点、4个位于棱上、6个位于面上、3个位于晶胞内,故1个晶胞中含有X的数目为8×+4×+6×+3=8(个);对于Y原子,4个Y原子均位于晶胞内;对于Z原子,16个Z原子均位于晶胞内。其中Ge和O的原子个数比为1∶4,则X为Mg,Y为Ge,Z为O。由上述分析可知,该化合物的化学式为Mg2GeO4。[答案] (1)SiC(2)SiCl4 SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4都是分子晶体,且结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大(3)①O Mg2GeO4 2.(2021·浙江选考)(1)用质谱仪检测气态乙酸时,谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰,原因是___________________________________________。(2)金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期ⅢA族,其卤化物的熔点如下表:GaF3 GaCl3 GaBr3熔点/℃ >1 000 77.75 122.3GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是______________________________________。[答案] (1)两个乙酸分子通过氢键形成二聚体()(2)GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体;离子键强于分子间作用力问题5:如何计算晶胞中的微粒数[例题2] (1)[2019江苏高考]一个Cu2O晶胞(如下图)中,Cu原子的数目为 。(2)[2017·江苏化学]铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。某FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为________。 (3)[2014·江苏化学]Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如图1所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为________。(4)[2013·江苏化学]Zn(X)与S(Y)所形成化合物晶体的晶胞如图2所示。在1个晶胞中,X离子的数目为________。该化合物的化学式为________。(5)元素Cu的一种氯化物晶体的晶胞结构如图3所示,该氯化物的化学式为________。(6)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图4所示),但CaC2晶体中哑铃形C的存在,使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C数目为______________ 。(7)(2021·辽宁卷)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是( )INCLUDEPICTURE"21Z45.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\21Z45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\21Z45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\教师Word文档\\专题六 物质结构与性质 元素周期律\\21Z45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\教师Word文档\\专题六 物质结构与性质 元素周期律\\21Z45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 苏闽\\教师Word文档\\专题六 物质结构与性质 元素周期律\\21Z45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\专题六 物质结构与性质 元素周期律\\21Z45.TIF" \* MERGEFORMATINETA.S位于元素周期表p区B.该物质的化学式为H3SC.S位于H构成的八面体空隙中D.该晶体属于分子晶体[解析]:(1)该晶胞中白色球个数=8×+1=2、黑色球个数为4,则白色球和黑色球个数之比=2∶4=1∶2,根据其化学式知,白色球表示O原子、黑色球表示Cu原子,则该晶胞中Cu原子数目为4。(2)物质本身所含能量越低越稳定,所以更稳定的Cu替代型产物为Cu替代a位置Fe型,则根据均摊法,一个晶胞中,Cu原子个数为8×=1,Fe原子个数为6×=3,N原子个数为1,所以化学式为Fe3CuN。(3)铜为面心立方堆积,配位数为12。(4)X处于晶胞的顶点和面心,故数目为8×+6×=4,Y处于晶胞内部,数目是4,所以X与Y的个数比为1∶1,化学式是ZnS。(5)根据图示,晶胞中白球数目是8×+6×=4,黑球数目是4,所以铜的氯化物化学式是CuCl。(6)从晶胞结构图中可以看出,1个Ca2+周围距离最近的C有4个,而不是6个,要特别注意题给的信息(使晶胞沿一个方向拉长)。(7) S为16号元素,是第ⅥA族元素,在元素周期表中位于p区,A项正确;根据均摊法可知,该晶胞中含S原子数为1+×8=2,含H原子数为×6+×12=6,故该物质的化学式为H3S,B项正确;以体心的S为研究对象,其位于面心上的6个H原子构成的八面体空隙中,C项正确;该物质为超导材料,而分子晶体不导电,D项错误。[答案](1)4 (2)Fe3CuN (3)12 (4)4 ZnS (5)CuCl (6)4(7)D[小结]晶胞中微粒数的计算方法——均摊法(1)原则:晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是(3)图示:活动三:巩固提升1.(1)用“>”或“<”填空:第一电离能 离子半径 熔点 酸性Si____S O2-____Na+ NaCl____Si H2SO4____HClO4(2)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)。②SiO2的晶体类型为________________。(3)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4),下列叙述正确的是________。A.SiX4难水解B.SiX4是共价化合物C.NaX易水解D.NaX的熔点一般高于SiX42.(1)Mn与Re属于同一族,研究发现,Mn的熔点明显高于Re的熔点,原因可能是________________________________________________________________。(2)CuSO4的熔点为560 ℃,Cu(NO3)2的熔点为115 ℃,CuSO4熔点更高的原因是_____________________________________________________________________________。(3)根据下表提供的数据判断,熔点最高、硬度最大的是 (填化学式)。已知晶格能是阴、阳离子形成1 mol离子晶体放出的能量。离子晶体 NaF MgF2 AlF3晶格能/(kJ·mol-1) 923 2 957 5 492(4)已知金刚石结构中C—C比石墨结构中C—C的键长长,则金刚石的熔点 (填“高于”“低于”或“等于”)石墨的熔点,理由是_________________________________。3.(1)钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方,则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是________。氯化铯晶体的晶胞如图1,则Cs+位于该晶胞的________,而Cl-位于该晶胞的________,Cs+的配位数是________。(2)铜的氢化物的晶体结构如图2所示,写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式:_____________________________________________________________________。(3)图3为F-与Mg2+、K+形成的某种离子晶体的晶胞,其中“○”表示的离子是________(填离子符号)。(4)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图4所示),已知3种离子晶体的晶格能数据如下表:离子晶体 NaCl KCl CaO晶格能/kJ·mol-1 786 715 3 401则这4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是______________________________。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有________个。4.下列说法正确的是( )INCLUDEPICTURE"B12.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\B12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\B12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\教师Word文档\\专题六 物质结构与性质 元素周期律\\B12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\教师Word文档\\专题六 物质结构与性质 元素周期律\\B12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 苏闽\\教师Word文档\\专题六 物质结构与性质 元素周期律\\B12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\专题六 物质结构与性质 元素周期律\\B12.tif" \* MERGEFORMATINETA.钛和钾都采取图1的堆积方式B.图2为金属原子在二维空间里的非密置层放置,此方式在三维空间里堆积,仅得简单立方堆积C.图3是干冰晶体的晶胞,晶胞棱长为a cm,则在每个CO2周围最近且等距离的CO2有8个D.图4是一种金属晶体的晶胞,它是金属原子在三维空间以密置层采取ABCABC…堆积的结果5.铁、钴、镍等金属及其化合物在科学研究和工业生产中应用十分广泛。回答下列问题:(1)铁、钴、镍的基态原子核外未成对电子数最多的是________。(2)酞菁钴分子的结构简式如图所示,中心离子为钴离子,酞钴分子中与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是________(填1、2、3、4),三种非金属元素的电负性由大到小的顺序为________(用相应的元素符号表示);氮原子的杂化轨道类型为________。(3)Fe(CO)x,常温下呈液态,熔点为-20.5 ℃,沸点为103 ℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于________(填晶体类型),若配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=________。(4)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO________FeO(填“>”“<”或“=”),原因是____________。(5)NiAs的晶胞结构如图所示。镍离子的配位数为__________。[参考答案]1.(1)< > < <(2)①高 ②原子晶体(3)BD解析:(1)同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势,但s、p、d等轨道处于全空、半充满、全充满的稳定状态时,则出现反常现象。Si、S元素基态原子的价电子排布式分别为3s23p2、3s23p4,其中3p轨道均处于不稳定状态,因此Si的第一电离能小于S。O2-与Na+的核外电子排布相同,其电子排布式均为1s22s22p6,离子核外电子排布相同时,原子序数越大,离子半径越小,因此O2-的离子半径大于Na+。NaCl为离子晶体,Si为原子晶体,因此Si的熔点高于NaCl。一般来说,元素的非金属性越强,该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Cl元素的非金属性强于S元素,则HClO4的酸性强于H2SO4。(2)①Mg、Ba同主族,Mg2+的半径小于Ba2+,MgO的晶格能比BaO大,故MgO的熔点比BaO高。②SiO2为空间立体网状结构,其熔、沸点很高,属于原子晶体。(3)A项,硅的卤化物(SiX4)的水解比较强烈,如SiCl4+3H2O===H2SiO3↓+4HCl、SiF4+3H2O===H2SiO3↓+4HF,错误;B项,硅的卤化物(SiX4)全部由非金属元素构成,属于共价化合物,正确;C项,钠的卤化物(NaX)属于强酸强碱盐,不发生水解,错误;D项,钠的卤化物(NaX)是由离子键构成的,属于离子晶体,SiX4属于分子晶体,所以NaX的熔点一般高于SiX4,正确。2.(1)Mn的金属键比Re的金属键强(2)CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体,SO所带电荷比NO多,故CuSO4中离子键更强,熔点更高(3)AlF3(4)低于 键长越长,键能越小,键越不稳定,熔点越低3.(1)2 体心 顶点 8 (2)2CuH+3Cl2===2CuCl2+2HCl (3)F-(4)TiN>MgO>CaO>KCl 12解析:(1)体心立方晶胞中,1个原子位于体心,8个原子位于立方体的顶点,故1个晶胞中金属原子数为8×+1=2;氯化铯晶胞中,Cs+位于体心,Cl-位于顶点,Cs+的配位数为8。(2)由晶胞可知,粒子个数比为1∶1(铜为8×+6×=4,H为4),化学式为CuH,+1价的铜与-1价的氢均具有较强的还原性,氯气具有强氧化性,产物为CuCl2和HCl。(3)由晶胞结构可知,黑球有1个,灰球有1个,白球有3个,由电荷守恒可知n(Mg2+)∶n(K+)∶n(F-)=1∶1∶3,故白球为F-。(4)从3种离子晶体的晶格能数据知道,离子所带电荷越大、离子半径越小,离子晶体的晶格能越大,离子所带电荷数:Ti3+>Mg2+,离子半径:Mg2+MgO>CaO>KCl;MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有12个。4.D解析:图1表示的堆积方式为六方最密堆积,K采用体心立方堆积,A项错误;图2也可以在三维空间堆积形成A2型密堆积,得到体心立方堆积,B项错误;干冰晶体的晶胞属于面心立方晶胞,配位数为12,即每个CO2周围距离相等的CO2分子有12个,C项错误;该晶胞堆积方式为面心立方最密堆积,金属原子在三维空间里密置层采取ABCABC…的堆积方式,D项正确。5.(1)铁 (2)2、4 N>C>H sp2、sp3 (3)分子晶体 5 (4)> 相同电荷的离子半径越小,晶格能越大(5)4 解析:(1)铁、钴、镍的基态原子核外电子排布式分别为[Ar]3d64s2、[Ar]3d74s2、[Ar]3d84s2,未成对电子数分别为4、3、2,未成对电子数最多的是铁。(2)含有孤对电子的N原子与Co通过配位键结合,形成配位键后形成4对共用电子对,形成3对共用电子对的N原子形成的是普通的共价键,1号、3号N原子形成3对共用电子对,为普通共价键,2号、4号N原子形成4对共用电子对,与钴离子通过配位键结合;酞菁钴中三种非金属元素为C、N、H,电负性大小顺序是N>C>H;分子中N原子有2种,一种形成3个σ键,没有孤对电子,杂化轨道数目为3,杂化轨道类型为sp2,一种形成3个σ键,含有1个孤对电子,杂化轨道数目为4,杂化轨道类型为sp3。(3)根据题给信息知,该物质的熔沸点较低,为分子晶体,配合物Fe(CO)x的中心原子是铁原子,其价电子数是8,每个配体提供的电子数是2,8+2x=18,x=5。(4)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,说明二者都是离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷数越多,离子半径越小,晶格能越大,熔点越高,由于Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径,熔点:NiO>FeO。(5)根据图示,砷离子周围有4个镍离子,构成正四面体,配位数为4,晶体中Ni和As的数目比为1∶1,因此镍离子周围也有4个砷离子,配位数为4。二、教学建议1.晶体结构与性质内容逻辑性较强,其较高的抽象程度,需要学生建构知识之间的相互关系,形成自己的知识网络2.适当参加其它省份的试题,对学生思维进行提升。1 展开更多...... 收起↑ 资源预览