晶體的類型和性質單元總結

晶體的類型和性質單元總結

1．四種基本晶體類型

分類

晶體質點間作用力

物理性質

熔化時的變化

代表物

離子晶體

 

 

 

 

原子晶體

 

 

 

 

分子晶體

 

 

 

 

金屬晶體

 

 

 

 

混合型晶體

 

 

 

 

  要求：

物理性質應從熔、沸點、硬度、導電性等方面展開并回答。

熔化時的變化應從化學鍵或分子間作用力的破壞，以及破壞后成為的粒子來回答。

代表物應從物質的分類來回答，不能回答一些具體的物質。

 2．四種基本晶體類型的判斷方法

 (1)從概念，物質分類上看，由__________組成，通過_________和_________強烈相互作用而形成的晶體為金屬晶體。

 構成晶體質點為_________，這些質點間通過_________間作用力，而形成的晶體為分子晶體。共價化合物一般為_________晶體，但SiO₂、SiC為_________晶體；離子化合物一定為_________晶體

(2)由晶體的物理性質來看

 ①根據導電性，一般地：熔融或固態時都不導電的是_________晶體或_________晶體，熔融或固態都能導電的為_________晶體；固態時不導電，熔化或溶于水時能導電的一般為 _________晶體；液態、固態、熔融都不能導電，但溶于水后能導電的晶體是_________晶體。一種稱為過渡型或混合型晶體是_________，該晶體_________導電

  ②根據機械性能：具有高硬度，質脆的為_________晶體，較硬且脆的為_________晶體，硬度較差但較脆的為 _________晶體，有延展性的為_________晶體。

    ③根據熔、沸點：_________晶體與_________晶體高于 _________晶體。_________晶體熔沸點有的高，有的低。

    3．典型晶體的粒子數

物質

晶型

重復單位幾何形狀

粒子數

NaCl

 

 

每個Cl^- 周圍與它最近等距的Na⁺有______個

CsCl

 

立方體

每個Cs⁺(Cl^-)等距的Cl^-(Cs⁺)有______個

金剛石

 

 

最小環上有______個C原子

石墨

 

 

每個六邊形獨占______個C原子

SiO₂

 

硅氧四面體

最小環上有______個原子

干冰CO₂

 

面心立方

等距相鄰有______個CO₂分子

 

    4．四種晶體熔、沸點對比規律

    ①離子晶體：結構相似且化學式中各離子個數比相同的離子晶體中，離子半徑小(或陰、陽離子半徑之和越小的)，鍵能越強的熔、沸點就越高。如NaCl、 NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸點依次降低。

    離子所帶電荷大的熔點較高。如：MgO熔點高于 NaCl

    ②分子晶體：在組成結構均相似的分子晶體中，式量大的分子間作用力就大熔點也高。如：F₂、Cl₂、 Br₂、I₂和HCl、HBr、HI等均隨式量增大。熔、沸點升高。但結構相似的分子晶體，有氫鍵存在熔、沸點較高。

    ③原子晶體：在原子晶體中，只要成鍵原子半徑小，鍵能大的，熔點就高。如金剛石、金剛砂(碳化硅)、晶體硅的熔、沸點逐漸降低。

    ④金屬晶體：在元素周期表中，主族數越大，金屬原子半徑越小，其熔、沸點也就越高。如ⅢA的Al， ⅡA的Mg，IA的Na，熔、沸點就依次降低。而在同一主族中，金屬原子半徑越小的，其熔沸點越高。

 

 

第一單元測試

一、選擇題

1．含有非極性鍵的離子化合物是    (  )

    A．C₂H₂    B．Na₂O₂

    C．(NH₄)₂S    D．CaC₂    

2．下列物質的熔、沸點高低順序正確的是    (  )

    A．金剛石，晶體硅，二氧化硅，碳化硅  

    B．Cl₄>CBr₄>CCl₄>CH₄

    C．MgO>H₂0>0₂>N₂   

    D．金剛石>生鐵>純鐵>鈉    

3．有下列兩組命題

A組

B組

Ⅰ．H—I鍵鍵能大于H—Cl鍵鍵能

①HI比HCI穩定

Ⅱ．H—I鍵鍵能小于H—C1鍵鍵能

②HCl比HI穩定

Ⅲ．HI分子間作用力大于HCl分子間作用力

③HI沸點比HCl高

Ⅳ．HI分子間作用力小于HCl分子間作用力

④HI沸點比HCl低

B組中命題正確，且能用A組命題加以正確解釋的是   

  A.Ⅰ①    B．Ⅱ②

  C．Ⅲ③    D．Ⅳ④

4．據報道，科研人員應用電子計算機模擬出類似C₆₀的物質N₆₀，試推測出該物質不可能具有的性質是

  A．N₆₀易溶于水 

  B．穩定性，N₆₀<N₂

  C.等物質的量分解吸收的熱量N₆₀>N₂

  D．熔點N₆₀<N₂   

5．下列說法正確的是(N_A為阿伏加德羅常數)(   )

  A．124 g P₄含有p—P鍵的個數為4NA   

  B．12 g石墨中含有C—C鍵的個數為1．5N_A

  C．12 g金剛石中含有C—C鍵的個數為2N_A   

  D．60gSi0₂中含Si—O鍵的個數為2N_A

6．某固體僅由一種元素組成，其密度為5g·cm^-3。用 x射線研究該固體的結構表明：在棱長為1×10^-7cm的立方體中含有20個原子，則此元素的相對原子質量最接近    (    )

  A．32    B．65   C．120    D．150

7．下列每組物質發生狀態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

8，下列化學式能真實表示物質分子組成的是(  )

  A．NaOH    B．S0₃

  C．CsCl    D．Si0₂

9．關于晶體的下列說法正確的是    (    )

  A．只要含有金屬陽離子的晶體就一定是離子晶體

  B．離子晶體中一定含金屬陽離子

  C．在共價化合物分子中各原子都形成8電子結構

  D．分子晶體的熔點不一定比金屬晶缽熔點低

10．由鈉和氧組成的某種離子晶體中陰離子只有0^2-

  和O₂^2-(過氧離子)。在此晶體中氧元素和鈉元質量之比是48:92，其中O^2-和O₂^2-的物質的量之比為    (    )

  A 2:1    B 1:1  C 1:2   D 1:3

11．下列數據是對應物質的熔點(  ) 

Na₂O

NaCl

AlF₃

AlCl₃

920

801

1291

190

BCl₃

Al₂O₃

CO₂

SiO₂

-107

2073

-57

1723

  據此做出的下列判斷中錯誤的是

  A．鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體

  B．表中只有BCl3和干冰是分子晶體

  C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體

  D．不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體

12．非整數比化合物Fe0.95O具有NaCl晶體結構，由于n(Fe)∶n(O)<1，所以晶體結構存在缺陷，在Fe0.95O中+3價Fe總鐵量的    (    )

  A．10％    B．85％

  C．10．5％    D．89．5％

13，在40GPa高壓下，用激光器加熱到1 800 K時，人們成功制得了原子晶體干冰，下列推斷正確的是

  A．原子晶體干冰有很高的熔、沸點，有很大的硬度

  B．原子晶體干冰易氣化，可用作致冷劑

  C．原子晶體干冰硬度大，可用于耐磨材料

  D．每摩原子晶體干冰中含2mol C—O鍵 

14．已知NaCl的摩爾質量為58．5 g·mol^-1，食鹽晶體的密度為ρg·cm^-3，若下圖中Na+與最鄰近的Cl^-的核間距離為a cm，那么阿伏加德羅常數的值可表示為    (    )

A.     B.      C.       D.

15.下列敘途中肯定正確的是      (    )

  A．在離子晶體中不可能存在非極性鍵

  B．在共價化合物的分子晶體中不可能存在離子鍵

  C．全由非金屬元素組成的化合物一定是共價化合物

  D．直接由原子構成的晶體一定是原子晶體

16．參考14題圖，若已知晶體中最近的Na⁺與C1^-核間距離為a cm，氯化鈉的式量為M；N_A為阿伏加德羅常數，則NaCl晶體的密度(單位：g·cm^-3)

A.      B.       C.       D.

17．組成晶體的質點(分子、原子、離子)以確定的位置在空間作有規則排列，具有一定幾何形狀的空間格子，稱為晶格，晶格中能代表晶體結構特征的最小重復單位稱為晶胞。在冰晶

石(Na₃AlF₆)晶胞

中，AlF₆^3-占據的位置相當于NaCl晶胞中C1^-占據的位置，則冰晶石晶胞中含有的原子數與食鹽晶胞中含有的原子數之比為    (    )

    A．2:1    B．3:2

    C．5:2    D．5:1 

18．下列各項所述的數字不是6的是    (    )

    A．在NaCl晶體中，與一個Na+最近的且距離相等的Cl-的個數

    B．在金剛石晶體中，最小的環上的碳原子個數

    C．在二氧化硅晶體中，最小的環上的原子個數

    D．在石墨晶體的片層結構中，最小的環上的碳原子個數

19．最近發現一種由鈦(Ti)原子和碳原子構成的氣態團簇分子，分子模型如右圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學式是    (    )

 

  A．TiC    B．Ti₂C₃

  C．Ti₁₄C₁₃    D．Ti₄C₇

  20．科學家最近又發現了一種新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷與水分子的結晶水合物(CH₄·nH₂0)。其形成：埋于海底地層深處的大量有機質在缺氧環境中，厭氧性細菌把有機質分解，最后形成石油和天然氣(石油氣)，其中許多天然氣被包進水分子中，在海底的低溫與高壓下形成了類似冰的透明晶體，這就是“可燃冰”。又知甲烷同C0₂一樣也是溫室氣體。這種可燃冰的晶體類型是    (    )

    A．離子晶體    B．分子晶體

    C．原子晶體    D．金屬晶體

二、填空題

21．(1)石英晶體的平面示意圖如下圖所示，實際上是立體網狀結構，其中硅氧原子個數比為_______________________  

 

 

 

 

 

(2)SiO₄^4-離子結構可用圖表示 ，在聚硅酸根離子Si₂O₇^6-中只有硅氧鍵，它的結構應是_____________

22．金晶體是面心立方體,立方體的每個面5個金原子緊密堆砌(如圖其余各面省略)，金原子半徑為1．44×10^-10 m，求

  (1)金晶體中最小的一個立方體含有__________個金屬原子。

  (2)金的密度為_________g·cm^-3。

23．隨著科學技術的發展，測定阿伏加德羅常數的手段越來越多，測定精確度也越來越高。現有一簡單可行的測定方法，具體步驟如下：①將固體食鹽研細，干燥后，準確稱取m g NaCl固體并轉移到定容儀器A中  ②用滴定管向儀器A中加苯，并不斷振蕩，繼續加苯至A儀器的刻度線，計算出NaCl固體的體積為V mL回答下列問題：

 

 

  (1)步驟①中A儀器最好用 _____________(填儀器名稱)   (2)能否用膠頭滴管代替步驟②中的滴定管?其原因是__________________________

    (3)能否用水代替苯_____________理由是__________________________

    (4)已知NaCl晶胞的結構如圖所示，經X射線衍射測得晶胞中最鄰近的Na⁺和C1^-平均距離為acm，則利用上述方法測得的阿伏加德羅常數的表達式為N_A=_____________。

    (5)納米材料的表面原子占總原子數的比例極大，這是它具有許多特殊性質的原因，假設某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好等于氯化鈉晶胞的大小和形狀，則這種納米顆粒的表面原子占總原子數的百分比為_____________。

    研究離子晶體，常考察以一個離子為中心時，其周圍不同距離的離子對它的吸引或排斥的靜電作用力。設氯化鈉晶體中鈉離子跟離它最近的氯離子之間的距離為d，以鈉離子為中心，則：

    (1)第二層離子有 _____________個，離中心離子的距離為_____________，它們是_____________離子。 (2)已知在晶體中Na+離子的半徑為116p m，C1-離子的半徑為167p m，它們在晶體中是緊密接觸的。求離子占據整個晶體空間的百分數。

 

 

第一單元  單元測試答案

    一、選擇題

    1.BD  2.BC  3.BC  4.AD  5.BC  6.D  7.C 8.B  9.D  10.B  11.B  12.C  13.AC  14.D  15.B 16.C  17.D  18.C  19.C  20.B

  二填空題

21.(1)1:2

(2)

22(1)4  (2)19.36 g·cm^-3

23.(1)容量瓶

    (2)不能，因為苯為良好的有機溶劑，可以溶解膠頭滴管的膠頭部分

    (3)不能  因為NaCl溶于水

    (4)

    (5)26∶27   

    24.(1)12       鈉

    (2)57.5％