晶體結(jié)構(gòu)及性質(zhì)知識點和練習(xí)題

1、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、知識回顧1、晶體類型判別：分子晶體：大部分有機物、幾乎所有酸、大多數(shù)非金屬單質(zhì)、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物。原子晶體：僅有幾種，晶體硼、晶體硅、晶體錯、金剛石、金剛砂（）、氮化硅（3N4）、氮化硼（）、二氧化硅（2）、氧化鋁（203）、石英等；金屬晶體：金屬單質(zhì)、合金；離子晶體：含離子鍵的物質(zhì)，多數(shù)堿、大部分鹽、多數(shù)金屬氧化物；分子晶體、原子晶體、金屬晶體、離子晶體對比表晶體類型分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體定義分子通過分子間作用力形成的晶體相鄰原子間通 過共價鍵形成 的立體網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)的晶體金屬原子通過金屬鍵形成的晶體陰、陽離子通過離子鍵形成的晶體組成晶體的粒子分子

2、原子金屬陽離子和自由電子陽離子和陰離子組成晶體粒子間的相互作用范德華力或氫鍵共價鍵金屬鍵（沒有飽和性方向性）離子鍵（沒有飽和性方向性）典型實例冰（ H20、P4、I2、干冰（2）、金剛石、晶體硅、2、K24S8熔點、沸點熔、沸點較低熔、沸點咼般較咼、部分較低熔、沸點較咼導(dǎo)熱性不良不良良好不良特導(dǎo)電性差，有些溶于水可導(dǎo)電多數(shù)差良好固態(tài)不導(dǎo)電，熔化或溶于水能導(dǎo)電機械加工性能不良不良良好不良征硬度硬度較小咼硬度般較咼、部分較低略硬而脆溶解性相似相溶不溶不溶，但有的反應(yīng)多數(shù)溶于水，難溶于有機溶劑3、不同晶體的熔沸點由不同因素決定:離子晶體的熔沸點主要由離子半徑和離子所帶電荷數(shù)（離子鍵強弱）決定，分子晶

3、 體的熔沸點主要由相對分子質(zhì)量的大小決定，原子晶體的熔沸點主要由晶體中共價鍵 的強弱決定，且共價鍵越強，熔點越高。4、金屬熔沸點高低的比較：（1同周期金屬單質(zhì)，從左到右（如、）熔沸點升高。（2）同主族金屬單質(zhì)，從上到下（如堿金屬）熔沸點降低。（3）合金的熔沸點比其各成分金屬的熔沸點低。（4）金屬晶體熔點差別很大，如汞常溫為液體，熔點很低（-38.9 C）,而鐵等金屬熔點很高（1535 C）5、原子晶體的熔點不一定都比金屬晶體的高， 如金屬鎢的熔點就高于一般的原子晶體。6、分子晶體的熔點不一定就比金屬晶體的低，如汞常溫下是液體，熔點很低。7、判斷晶體類型的主要依據(jù)？一看構(gòu)成晶體的粒子（分子、原子

4、、離子）；二看粒子間的相互作用；另外，分子 晶體熔化時，化學(xué)鍵并未發(fā)生改變，如冰-水。8化學(xué)變化過程一定發(fā)生就化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，但破壞化學(xué)鍵或形成化 學(xué)鍵的過程卻不一定發(fā)生化學(xué)變化，如食鹽的熔化會破壞離子鍵，食鹽結(jié)晶過程會形 成離子鍵，但均不是化學(xué)變化過程。9、判斷晶體類型的方法？（1）依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的相互作用判斷 離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用力是離子鍵。 原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用力是共價鍵。 分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，微粒間的作用力是分子間作用力。 金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用力是金屬鍵。（2）依據(jù)物質(zhì)的分類判斷

5、 金屬氧化物（如K2O 2O2等）、強堿（如、等）和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。 大多數(shù)非金屬單質(zhì)（除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外）、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物（除2外）、酸、絕大多數(shù)有機物（除有機鹽外）是分子晶體。 常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的原子晶體化合物有碳 化硅、二氧化硅等。 金屬單質(zhì)（除汞外）與合金是金屬晶體。（3）依據(jù)晶體的熔點判斷 離子晶體的熔點較高，常在數(shù)百至一千攝氏度。 原子晶體的熔點高，常在一千至幾千攝氏度。 分子晶體的熔點低，常在數(shù)百攝氏度以下至很低溫度。 金屬晶體多數(shù)熔點高，但也有相當(dāng)?shù)偷摹＃?）依據(jù)導(dǎo)電性判斷 離子晶體的水溶液及熔化時能導(dǎo)電。 原

6、子晶體一般為非導(dǎo)體。 分子晶體為非導(dǎo)體，而分子晶體中的電解質(zhì)溶于水，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成 自由離子也能導(dǎo)電。 金屬晶體是電的良導(dǎo)體。（5）依據(jù)硬度和機械性能判斷 離子晶體硬度較大或較硬、脆。 原子晶體硬度大。 分子晶體硬度小且較脆。 金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較小的，且具有延展性。（6）判斷晶體的類型也可以根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)： 在常溫下呈氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)，其晶體應(yīng)屬于分子晶體（除外），如H2O H2等。對于稀有氣體，雖然構(gòu)成物質(zhì)的微粒為原子，但應(yīng)看作單原子分子，因為微粒間的相 互作用力是范德華力，而非共價鍵。 固態(tài)不導(dǎo)電，在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的晶體（化合物）是離子晶體。如：熔融后電 離出和一

7、，能自由移動，所以能導(dǎo)電。 有較高的熔、沸點，硬度大，并且難溶于水的物質(zhì)大多為原子晶體，如晶體硅、 二氧化硅、金剛石等。 易升華的物質(zhì)大多為分子晶體。 熔點在一千攝氏度以下無原子晶體。 熔點低，能溶于有機溶劑的晶體是分子晶體。10、晶體熔沸點高低的判斷？(1) 不同類型晶體的熔沸點：原子晶體離子晶體分子晶體；金屬晶體(除少數(shù) 外)分子晶體；金屬晶體熔沸點有的很高，如鎢，有的很低，如汞(常溫下是液體)(2) 同類型晶體的熔沸點： 原子晶體：結(jié)構(gòu)相似，半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，熔沸點越高。如金剛石 氮化硅晶體硅。 分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，晶體熔沸點越

8、 高。女口 4444。若相對分子質(zhì)量相同，如互為同分異構(gòu)體，一般支鏈數(shù)越多，熔沸點越低，特殊 情況下分子越對稱，則熔沸點越高。若分子間有氫鍵，貝S分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類晶體強，故熔沸點特別高。 金屬晶體：所帶電荷數(shù)越大，原子半徑越小，則金屬鍵越強，熔沸點越高。如 K。 離子晶體：離子所帶電荷越多，半徑越小，離子鍵越強，熔沸點越高。如。11、 202的陰離子為O22-,陽離子為，故晶體中陰、陽離子的個數(shù)比為 1: 2。12、離子晶體中，陰、陽離子采用不等徑密圓球的堆積方式。13、分子的穩(wěn)定性是由分子中原子間化學(xué)鍵的強弱決定。14、冰是分子晶體，冰融化時破壞了分子間作用力和部分氫鍵，化學(xué)鍵并

9、未被破壞。15、離子晶體熔化時，離子鍵被破壞而電離產(chǎn)生自由移動的陰陽離子而導(dǎo)電，這是離6 / 18子晶體的特征16、離子晶體不一定都含有金屬元素，如 4 離子晶體中除含離子鍵外，還可能含有其他化學(xué)鍵，如、202 金屬元素與非金屬元素構(gòu)成的晶體不一定是離子晶體，如3是分子晶體17、 溶于水能導(dǎo)電的不一定是離子晶體，如等 熔化后能導(dǎo)電的晶體不一定是離子晶體，如、石墨、金屬等。2.食鹽晶體如右圖所示。在晶體中,典型題例表示，：表示。已知食鹽的密度為? g / 3,摩爾質(zhì)量M g / ，阿伏加德羅常數(shù)為N,則在食鹽晶體里和一的間距大約是3BaA3.下列各項所述的數(shù)字不是6的是A .在晶體中，與一個最近

10、的且距離相等的的個數(shù)B .在金剛石晶體中，最小的環(huán)上的碳原子個數(shù)C .在二氧化硅晶體中，最小的環(huán)上的原子個數(shù)D .在石墨晶體的片層結(jié)構(gòu)中，最小的環(huán)上的碳原子個數(shù)5.現(xiàn)有四種晶體，其離子排列方式如圖所示，其中化學(xué)式不屬型的是ABCD1.鋇在氧氣中燃燒時的得到一種鋇的氧化物晶體，起結(jié)構(gòu)如下圖所示，有關(guān)說法正確的是A. 該晶體屬于離子晶體B. 晶體的化學(xué)式為202C.該晶體晶胞結(jié)構(gòu)與相似D.與每個2+距離相等且最近的2+共有12個2.據(jù)報道，某種合金材料有較大的儲 的最小單元如右圖所示。則這種合金A. 6B. 3C. 4D. 5Ni原子-La原子氫容量，其晶體結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為4、某離子晶體中晶體結(jié)構(gòu)最

11、小的重復(fù)單兀如圖: 子，分別在頂點和面心，貝S該晶體的化學(xué)式為7 / 18A為陰離子，在正方體內(nèi)，B為陽離A. B2AB. 2C. B7A4D. B4A75、咼溫下，超氧化鉀（2）晶體結(jié)構(gòu)與相似，其晶體結(jié)構(gòu)的一個基本重復(fù)單元如右圖所示，已知晶體中氧的化合價可看作部分為一2價。則下列說法正確的是A.晶體中，0價氧原子與-2價氧原子的數(shù)目比為個部分為0價,B.晶體中每個周圍有8個02-,每個02-周圍有8C. 超氧化鉀晶體中陽離子與陰離子的個數(shù)比為1: 2D. 晶體中與每個距離最近的有12個6、石墨是層狀晶體，每一層內(nèi)，碳原子排列成正六邊形，許多個正六邊形排列成平面 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如果每兩個相鄰碳原子

12、間可以形成一個碳碳單鍵，則石墨晶體中每一層碳 原子數(shù)與碳碳單鍵數(shù)的比是 （）A. 1 : 1B. 1 : 2C. 1 : 3D. 2 : 37、某離子化合物的晶體中，最小重復(fù)單元及其八分之一結(jié)構(gòu)單元如圖所示，具有該晶16 / 18體結(jié)構(gòu)的化合物可能是（）A. 2B. 2C. D.8下列各組物質(zhì)中，按熔沸點由高到低的順序排列正確的是（）A. 02 12、B . 2、2C.、K、D .、2二、晶體中距離最近的微粒數(shù)的計算：例1在氯化鈉晶體（圖1）中，與氯離子距離最近的鈉離子有與氯離子距離最近的氯離子有個。個;例2: 二氧化碳晶體中，與二氧化碳分子距離最近的二氧化碳分 子有個。從上題的解答方法可以看

13、出，要計算出晶胞中微粒的實際數(shù)目，同樣要有以晶胞為核心向 空間擴展形成晶體的意識，要分析 Na+ OC1-代亍分子晶胞中不同位置的微粒被晶胞共用的情況，若一個微粒被n個晶胞所共用，則該微粒對晶胞的貢獻為 。用 乘以對應(yīng)的微粒數(shù)，再加和即得晶體 中的實際微粒數(shù)。根據(jù)上述方法還能確定晶體的化學(xué)式。例4:寫出下列離子晶體的化學(xué)式三. 晶體中化學(xué)鍵數(shù)目的計算例5:金剛石結(jié)構(gòu)中，一個碳原子與個碳原子成鍵，則每個碳原子實際形成的化學(xué)鍵為 根；a金剛石中，碳碳鍵數(shù)為。例7： C60分子是形如球狀的多面體，如圖 6,該結(jié)構(gòu)的建立是基于如下考慮：C60分子中每個碳原子只跟相鄰的 3個碳原子形成化學(xué)鍵C60分子只

14、含有五邊形和六邊 形。C70分子也可制得，它的分子模型可以與 C60同樣考慮而推知。通過計算確定 C70 分子中五邊形和六邊形數(shù)。四. 綜合計算例8 (99年全國高考題)中學(xué)教材圖示了氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間伸得到完 美的晶體。(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)與氯化鈉相同，2+與最近距離的02-為a X 10-8 , 計算晶體的密度。例9:二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)計算：書本上介紹了二氧化硅晶體平面示意圖(圖 1),圖2 表示空間網(wǎng)狀示意圖，圖3表示二氧化硅的晶胞。試回答：(1) 30g二氧化硅中含有鍵。(2) 最小的環(huán)上共有個原子，其中個氧原子，硅原子。(3) 已知二氧化硅晶體的密度為 p 3,試求出二氧

15、化硅晶體中硅氧鍵的鍵長。 ? Si0St-0-sUSH 二氧代硅船體 乎面示意團謝2 二我化推晶萍空 閶網(wǎng)技卻翕固晶體及其性質(zhì)過關(guān)檢測題一、選擇題（本題包括6小題，每小題3分，共18分。每小題只有一個選項符合題意。）1 .科學(xué)家最近又發(fā)現(xiàn)了一種新能源一一“可燃冰”它的主要成分是甲烷與水分子的結(jié)晶水合物（4 20）。其形成：埋于海底地層深處的大量有機質(zhì)在缺氧環(huán)境中，厭氧性細 菌把有機質(zhì)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，樣也是）離子晶體. 下列）B室氣體這種可燃這就是“可燃冰”。又知甲烷同 類。的晶體C02是(A.2(

16、A.3.A.4 .分子晶體 學(xué)式能.原子晶體實表示物.金屬晶體 分子組D . S03晶體類型也相同的是C . 與 D . 4 與CF列的晶體中，化學(xué)鍵種類相同，2 與 02 B . C02 與 H20金剛石和石墨兩種晶體中，每個最小的碳環(huán)里實際所包含的碳原子數(shù)（ ）A.前者多B .后者多 C .相等 D .無法確定5.石墨能與熔融金屬鉀作用，形成石墨間隙化合物，鉀原子填充在石墨各層談原子中。 比較常見的石墨間隙化合物是青銅色的化合物，其化學(xué)式可寫作 ，其平面圖形見下圖, 則x值為（）A. 8B. 12D . 60C. 24*原子O 鉀原子6.關(guān)于晶體的下列說法正確的是（）A.只要含有金屬陽離子

17、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(jié)構(gòu)D. 分子晶體的熔點不一定比金屬晶體熔點低二、選擇題（本題包括10小題，每小題3分，共30分。每小題有一個或兩個選項符 合題意。若正確答案只包括一個選項，多選時，該題為 0分；若正確答案包括兩個選 項，只選一個且正確的給1分，選兩個且都正確的給3分，但只要選錯一個，該小題 就為0分。）7.下面有關(guān)離子晶體的敘述中，不正確的是（）A. 1氯化鈉中有個分子B. 氯化鈉晶體中，每個周圍距離相等的共有6個C. 氯化銫晶體中，每個周圍緊鄰 8個D. 平均每個晶胞中有4個、4個&水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外

18、，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165K時形成的，玻璃態(tài)的水無固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與普通液態(tài)水的密度相同， 有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是（）A.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小B .水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹C.玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài)D.玻璃態(tài)水是分子晶體9. 下列說法中，正確的是（）A. 冰融化時，分子中H 0鍵發(fā)生斷裂B. 原子晶體中，共價鍵的鍵長越短，通常熔點就越高C. 分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子的熔沸點就越高D. 分子晶體中，分子間作用力越大，則分子越穩(wěn)定10. 組成晶體的質(zhì)點（分子、原子、離子）以確定的位置在空間作有規(guī)則排列，具有一定幾何形狀的空間格子，稱為晶格

19、，晶格中能代表晶體結(jié)構(gòu)特征的最小重復(fù)單位稱為 晶胞。在冰晶石（36）晶胞中，63-占據(jù)的位置相當(dāng)于晶胞中 C1-占據(jù)的位置，則冰晶石 晶胞中含有的原子數(shù)與食鹽晶胞中含有的原子數(shù)之比為（）A. 2:1B . 3:2C . 5:2D . 5:111. 下列物質(zhì)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 . 4444C. H2002N2D.金剛石 生鐵純鐵 鈉12. 20世紀80年代中期，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證明碳還以新的單質(zhì)形態(tài) C60存在。后來人們 又相繼得到了 C70 C76 C84 C90 C94等另外一些球碳分子。90年代初，科學(xué)家又 發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子。（

20、如圖1-5）:下列說法錯誤的是（ ）球碳分子管狀碳分子A.金剛石和石墨的熔點肯定要比 C60高 B.據(jù)估計C60熔點比金剛石和石墨要高C. 無論是球碳分子，還是管狀碳分子、洋蔥狀碳分子，都應(yīng)看作是碳的同素異形體D. 球碳分子是碳的同素異形體，而管狀碳分子、洋蔥狀碳分子則不一定13.據(jù)報道，科研人員應(yīng)用電子計算機模擬出類似C60的物質(zhì)N60,試推測出該物質(zhì)不20 / 18可能具有的性質(zhì)是（A. N60易溶于水B.穩(wěn)定性：N60VN2D .熔點：N60VN2氣態(tài)團簇分子，棱的中心和體心C.等物質(zhì)的量時，分解吸收的熱量：N60N2 14.科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的 如圖1所示：圖中頂角

21、和面心的原子都是鈦原子， 的原子都是碳原子該分子的化學(xué)式是 （ ）A. 3C14B . 14C13 C . 4C5 D15 .下列說法正確的是（為阿伏加德羅常數(shù)）（）A. 124 g P4含有P P鍵的個數(shù)為4 B . 12 g石墨中含有C C鍵的個數(shù)為1. 5C. 12 g金剛石中含有C-C鍵的個數(shù)為2 D . 6002中含一0鍵的個數(shù)為216. 下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點2033920801C 1291C 190C320322-107 2073C -57 C1723C據(jù)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3和干冰是分子晶體D.不同族元素的氧化物可形

22、成相同類O型的晶體其晶體模型 下列問題：C.同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體二、填空題（每空2分，共16分）17、二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 如右圖所示。認真觀察晶體模型并回答(1) 二氧化硅晶體中最小的環(huán)為元環(huán)。(2) 每個硅原子為個最小環(huán)共有。(3) 每個最小環(huán)平均擁有個氧原子。18、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，x位于立方體的頂點，丫位于立方體中心。試分 析：X oY等的X共有夾/的(1) 晶體中每個Y同時吸引著個X，每個x同時 吸引著個Y，該晶體的化學(xué)式為。(2) 晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相 個。(3) 晶體中距離最近的2個X與1個丫形成的 度數(shù)為。 設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)

23、量為 Mg 1，晶體密度為3,阿伏加德羅常數(shù)為則晶體中兩 個距離最近的X中心間的距離為。四、推斷題(1)到 題每空1分，其中(5)題每空2分，共15分)19、有A B C D四種元素，A元素的氣態(tài)氫化物分子式為4,其中R的質(zhì)量分數(shù)為 75%該元素核內(nèi)有6個中子，能與B形成2型化合物，B在它的氫化物中含量為88.9 %, 核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等，C D為同周期元素，D的最高價氧化物的水化物為酸性最 強的酸，C的氧化物為兩性氧化物。(1) A元素的一種無色透明的單質(zhì)，名稱叫，其晶體類型是。B的氫化物的電子式為，屬分子。(極性或非極性)(3) A和B形成化合物的分子空間構(gòu)型為，屬分子(極性或非極性)

24、，其晶體類型是。俗 名。(4) C元素位于周期表中第周期族，A C、D三元素的最高價氧化物的水化物按酸性由 強到弱的順序排列(用分子式表示)。(5) C和D的化合物溶于水后滴入過量，現(xiàn)象是，離子方程式。五、計算題(每空3分，共21分)20、晶胞是晶體中最小重復(fù)單位，并在空間不斷伸展構(gòu)成晶體。晶體是一個正六面體(如圖)。我們把陰、陽離子看成不等徑的圓球，并彼此相切，離子鍵的鍵長是相鄰陰陽離 子的半徑之和(如圖)。已知a為常數(shù)，請計算下列問題：(1)每個晶胞中平均分攤個，個 C1-。(2) 晶體離子鍵的鍵長為，離子半徑與離子半徑之比為R-24 / 18(3) 晶體不存在分子，但在咼溫下( 1413C時)晶體轉(zhuǎn)變成氣體的分形式存在，現(xiàn)有1晶體，加強熱使其氣化，測得氣體體積為 11.2升(已折為標況)。則此時氯化鈉氣體的 分子式為。21、(1)中學(xué)教材上圖示了晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸到完美晶體。(氧化鎳)晶體的結(jié)