第2講晶體的結構與性質

1、晶體的結構與性質一、四種晶體的結構和性質的比較型離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體項目構成品體的粒子陰、陽離子原子分子金屬陽離子和自由電子粒子間的作川離子鍵共價鍵分子間作川力（奮的 有氫鍵）金屬離子和tl由電子之間的強烈 相互作用作用力強弱（一 般地）較強很強弱較強確定作用力強弱 的一般判斷方法離子電荷、半徑鍵長（原子半徑）組成結構相似時比 較相對分了質量離子半徑，價電子數熔、沸點較高高低差別較大（汞常溫卜為液態(tài)，鎢熔 點為 3 410°c）硬度略硬而脆大較小差別較人導熱和導電性不良導體（熔化后或 溶于水導電）不良導體不良導體（部分溶于 水發(fā)生電離后導電）良導體溶解性多數易溶一般不溶相

2、似相溶一般不溶于水。少數與水反應機械加工性不良不良不良優(yōu)良延展性差差差優(yōu)良二、晶體熔、沸點高低的判斷 1.相14條件下的不同狀態(tài)根裾物質在相冋條件下的狀態(tài)不冋，則熔點的大小關系是：固體液體氣體，如硫磺水干冰 如果常溫下即為氣態(tài)或液態(tài)的物質，其晶體應屬分子晶體（hg除外）。如稀奮氣體，雖然構成物質的粒子為原子，但應看作單原子分子。w為相互間的作用為范徳平力，而并非共價鍵。2. 當晶體類型不同時多數情況有:原子品體>離子品體>分子晶體，如：sio2>nacl>i2。但也有離子晶體大于原子品體的，如沸點:mgo>sio2。3. 晶體類型相同時（1）對于原子晶體；組成基本

3、粒子為原子，晶體由這些原子通過共價鍵形成，熔化吋需要破壞這些共價鍵。一般原子的平均半徑越小->鍵長越短->鍵能越人->熔、沸點越高。如熔點：石墨金剛石>碳化硅（sio2>#（si）。（2）對于離子晶體，則熔、沸點高低由兩個因素（離子或原子半徑與電份數h）決定。 每個陰、陽離子電荷數越多+離子鍵越牢固熔、沸點越高。如熔點：mgo>na2ona2o2。 一般陰、陽離了對應的原了的半徑越小一>熔、沸點高。如nacl>kcl>cscl。 當兩因素相汐盾吋，一般以電荷數影響為主。如cacl2nacl, baona2o（3）對于分子品體，可比較分子間作

4、用力的大小，有如下規(guī)律： 組成和結構相似的物質a. 相對分子質量大分子間作用力大熔、沸點高。如m系物中碳原子數多的熔點高；乂如熔點：i2br2cl2f2; hiibratclh2，h2是熔點最低的物質。b. 同分異構體鏈狀：越直越高（支鏈數越少熔點越高）。如正戊烷>異戊焼>新戊烷。環(huán)狀：越近越高（環(huán)上的支鏈空間距離越近熔沸點越高），如鄰二帀苯間二帀苯對二t苯。在高級脂肪酸和汕脂中，不飽和程度越大，熔、沸點越低。如：c17 h35 cooh> c17 h33 cooh；（c17 h35 coo）3 c 3 h 5>（c17 h33 coo） 3 c3h50c. 分子間存在

5、鉍鍵的物質（常見的有hf、h20、nhs,低級的醇，羧酸），其熔、沸點在同類物質中偏高。如 hf>hi>hbr>hcl； h2o>h2se>h2s； nh3ph3。 組成和結構不相似的物質分子的極性越人，其熔、沸點越高。如：co>n2o（4）對于金屬晶體，其影響因素有：核電荷數、價電子數、半徑人小。對于主族元素，核電荷數多、價電子數多、平- 徑小金屬的熔、沸點高。如.namga 1 ； linakrbcso合金的熔點低于它的各組成成分金屬的熔點，如almg鎂鋁合金。提示注意不同晶體類型物質熔沸點的特殊性： 離子晶體的熔點不一定低于原子晶體，如mgo的熔點為3

6、 073°c, sio2的熔點為1713°c。 金屬品體的熔點不一定低于原子品體，如w的熔點高達3 410°c。 金屬晶體的熔點不一定高于分了晶體，如hg常溫下呈液態(tài)，而s、12、？4常溫下呈固態(tài)。三、晶體里的微粒數（1）品體結構中其有代表性的最小秉復單位叫做品胞。常見晶體的結構物質晶型重復單位微粒數氯化鈉nacl離子立方體每個na+周圍與它最接近等距的na+有12個cscl離子立方體每個cs+（或c1 的等距離cs+ （或c1 ）有6個金剛石c原子正四而體最小環(huán)上有6個碳原子石墨c混合正六邊形每個六邊形占有2個碳原子石英sio?原子硅氧四面體最小環(huán)有12個原子十

7、冰co2分子面心立方等距相鄰12個（：02分了（2）川均攤法解析晶體的計算均攤法：是指每個閣形平均擁有的粒子數鬥。如某粒子為n個閣形（品胞）所井有，則該粒子有1屬于一個閣形（品胞）。n 長方體形（正方形）晶胞+不同位置的粒子對晶胞的貢獻。a. 處于頂點的粒子，同吋為8個晶胞共宥，每個離子對晶胞的貢獻為1。8b. 處于棱上的粒了，同時為4個晶胞共冇，每個離了對晶胞的貢獻為1。4c. 處于而上的粒子，同時為2個品胞共有，毎個離子對晶胞的貢獻為1。2d. 處于體內的粒子，則完全屬于該晶胞，對晶胞的貢獻為1。 非長方體形（正方體）晶胞屮粒了對晶胞的貢獻視具體情況而定。如石墨晶胞每一層|a）碳原了排成六

8、邊形，頂點（1 個碳原子）對六邊形的貢獻為1。【高考真題】【2009年福建窈考】30.化學一一物質結構旬性質（13分）q、r、x、y、z五種元素的原子序數依次遞增。已知： z的原子序數為29,余的均為短周期主族元素； y原子價電子（外w電子）排布msnmpn r原子核外l層電子數為奇數； q、x原子p軌道的電子數分別為2和4。諾回答下列問題：（1）z2+的核外電子排布式是。（2）在z（nh山2+離子中，z2+的空間軌道受nh3分子提供的形成配位鍵。（3）q與y形成的最簡單氣態(tài)氫化物分別為甲、乙，下列判斷正確的是。a.穩(wěn)定性：甲乙，沸點：甲乙b.穩(wěn)定性：甲乙，沸點：甲乙c.穩(wěn)定性：甲乙，沸點：甲

9、乙d.穩(wěn)定性：甲乙，沸點：甲乙（4）q、r、y三種元素的第一電離能數值由小到大的順序為 （用元素符號作答）（5）q的一種氫化物相對分子質量為26,其分子中的o鍵與n鍵的鍵數之比為、（6）五種元素屮，電負性最人與最小的兩種非金屬元素形成的晶體屬于。【2010年福建高考】30、（1）巾國古代四大發(fā)明之一一一黑火藥，它的爆炸反應為：2kno3+ 3c+s 我+112個+3（：02個 （已配平） 除s外，上列元素的電負性從大到小依次為0 在生成物中，a的晶體類型為，含極性井價鍵的分子的中心原子軌道雜化類型為。 知cn與n2結構相似，推算hcn分子巾o鍵與n鍵數目之比為。（2）原子序數小于36的元素q和

10、t,在周期表屮既處于同一周期又位于同一族，且原子序數t比q多2。t的基態(tài)原子外圍電子（價電子）排布為，02+的未成對電子數是。（3）在crci3的水溶液中，一定條件f存在組成為crcln（h2o）6-nx+ （n和x均為正整數）的配離子，將其通過氫離 子交換樹脂（rh），可發(fā)生離子交換反應:crcln（h2o）6-nx*+xr-hrxcrcln（h2o）6-nx+xh+交換出來的h+經屮 和滴定，即可求!ii x和n,確定配離子的組成。將含0.0015 mol crcln（h2o）6-nx+的溶液，與r h完全交換后，中和生成的h+需濃度為0.1200 mol.l一1naoh溶液25.00 m

11、l, nj知該配離子的化學式為o【2011年福建高考】30、化學一一物質結構與性質】（13分）鉍元素可以形成多種化合物?；卮鹨圆窅烆}:（1）基態(tài)氮原子的價電子排布式是（2）c、n、0三種元素第一電離能從大到小的順序是。（3）肼（n2h4）分了可視為13分了中的一個氫原子被一nh2 （鉍裉）取代形成的兄一種氮的氫化物。 nh3分子的空間構型是; n2h4分子中鉍原子軌道的雜化類型是。 肼可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應是：n2o4（l） + 2n2h4（l） = 3n2（g）+4h2o（g） ah=-1038.7kj mol 1若該反應中有4mol n h鍵斷裂，則形成的n鍵有mol。 肼能與硫

12、酸反!、v:生成n2h6so4。n2h6so4晶體類型與硫酸銨相同，則n2h6sojlj晶體內不存在（填標號）a.離子鍵b.井價鍵c.配位鍵d.范德華力（4）圖1表示某種含氮柯機化合物的結構，其分了a 4個鉍原子分別位于正四面體的4個頂點（見圖2），分子內存在空腔，能嵌入某離子或分子弁形成4個氫鍵予以識別。下列分子或離子屮，能被該宥機化合物識別的足（填標號）。a.cf4b. ch4c.nhltd. h2o【2012年福建高考】30.化學-物質結構與性質13分（1）元素的第一電離能：aisi （填"或："）（2）基態(tài)，2+的核外電了排布式為。（3）硅烷（sinh2n+2）的沸

13、點與其相對分子質m的變化關系如右圖所示，呈現這種變化關系的原因是門相對分子質：a（4）硼砂是含結晶水的四硼酸鈉，其陰離了 xm_ （含b、0、h三種元素）的球棍模型如右下閣所示： 在xm_屮，硼原子軌道的雜化類型有;配位鍵存在于原子之間（填原子的數字標m=l填數字）。 硼砂晶體由na+、x和h20構成，它們之閩存在的作用力柯 （填序號）。 a.離子鍵b.共價鍵c.金屬鍵d.范德華力e.氫鍵【2013年福建高考】31.化學一物質結構與性質（13分）fet序（1）依裾第2周期元素第一電離能的變化規(guī)律，參照右fflb、f元素的位置，用小黑點標hic、n、o三種元素的 相對位置。（2） nf3可由nh

14、jnf2在cu催化劑存在k反應直接得到：2nh3 + 3f2+ 3nha f 上述化學方程式屮的5種物質所屬的晶體類型奮 （填序號）。a.離子晶體13.分子晶體（:.原子晶體d.金屬晶體 基態(tài)銅原子的核外電子排布式為。晶體q中各種微粒間的作用力不涉及 （填序號）。攀參（3）一定量水形成（h2o）2、bf3晶體q，q在一定條件k可轉化為r:a.離了鍵b.共價鍵c.配位鍵d.金屬鍵e.氫鍵f.范德華力r中陽離子的空間構型為,陰離子的中心原子軌道采川雜化。（4）己知苯酚（）具奮弱酸性，其心=1.1 xi（r10;水楊酸第一級屯離形成的離子o=oh°能形成分子 內氫鍵。據此判斷，相同溫度下電

15、離平衡常數ka2（水楊酸）心（苯酚）（填“>”或“<”），艽原因是【2012山爾理綜化學卷32】（8分）化學一物質結構與性質】金屈鎳在屯池、合金、催化劑等方面應用廣泛。（1）下列關于金屬及金屬鍵的說法正確的是。a.金屬鍵具有方向性與飽和性b.金屬鍵是金屬陽離了與自由電了間的相互作用c.金屬導屯是因為在外加電場作用下產生a由電子d.金屬具有光澤是因為金屬k'n離子吸收并放出4見光（2）ni足元素周期表中第28號元素，第二周期基態(tài)原子未成對電子數與ni相同且電負性最小的元素是。co與n2結構相似，co分子內o鍵與71鍵個數之比為。（3）過渡金屬配合物ni（co）n的屮心原子價電

16、子數與配體提供電子總數之和為18,則n=。（4）甲醛（h2c=o）介:ni催化作用下加氫對得卩醇（ch3oh）。帀醇分了內c原子的雜化方式為，t醇分了內的o-c-h鍵角（填“人于”“等于”或“小于”）平醛分子內的o-c-h鍵角?！?012全國人綱理綜化學卷27】（15分）原子序數依次增人的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外層電子數為周期數的二倍；b和d的a2b型紐化物均為v形分子，c的+1價離子比e的-1價離子少8個電子?；卮餶列問題：(1)(2)元素a為；c為由這些元素形成的雙原子分子為。(3)由這些元素形成的三原子分子中，分子的空間結構屬于直線形的足 。（寫2種），非直線形的足(4)

17、這些元素的單質或由他們形成的ab型化合物中，艽晶體類型屬于原子晶體的是 是，金屬品體的是，分子品體的是；（每空填一種）,離子晶體的(5)元素a和b形成的一種化合物與c和b形成的一種化合物發(fā)生的反應常用于防毒面具中，該反應的化學 方程式為。【綜合訓練】l.a、t、x、y、z是中學化學常見的四種元素，原了序數依次增大，艽結構或性質信息如下表:元素結構或性質信息t基態(tài)原子的l層上s電子數等于p電子數x基態(tài)原子最外層未成對電子數在該元素所在周期中最多y基態(tài)原+的第電離能在該兀素所在周期中最小z單質常溫、常壓下是氣體。基態(tài)原子的m層上有1個未成對的p電子請根裾信息w答有叉問題（答題時如需表示m體元素，請

18、用相應的元素符號）：（1）t、x、z三種元素的電負性由人到小的順序足。（2）寫ill與x單質分子互為等屯子體的物質的化學式、（分子、離子各一種）（3）元素q的原子序數是y與z的原子序數之和。 元素q與元素t、x能形成平面型的q （tx） 42離了。tx_巾t原子采用的軌道雜化方式是。. q單質的晶胞如右圖甲所示，q單質中q原了的配位數為2.己知x、y、z、q、e五種元素的原子序數依次增人，其中x原子核外電子有6種不同的運動狀態(tài)，s能級電子 數是p能級電了數的兩倍；z原了 l層上冇2對成對電了； q足第三周期中電負性敁大的元索；e的單質是常 溫k唯-呈液態(tài)的非金屬。請回答下列問題：（1）x、y、

19、z第一電離能由小到大的順序為<< （填元素符號）。（2）e元素基態(tài)原子的電子排布式為o（3）xz0>t中含冇個鍵。（4）z氫化物的沸點比q氫化物的沸點高，理由足。（5）x元素町形成x6c單質，它與金屬鉀摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物，其晶胞如圖所示（g球位于立方體的體心和頂點，小黑球位于立方體的面上），該化合物屮x60與鉀原子個數比3.己知a、b、c、d、e都是周期表屮前四周期的元素，它們的核電疴數a<s<c<£）<£。其屮a、b、c是同 一周期的非金屬元素?；衔飀c的晶體為離子晶體，d的二價正陽離子與c的陰離子具奮相同的電子層

20、結構。ac2為非極性分子。b、c的氫化物地沸點比它們m主族相鄰周期元素氫化物的沸點高。e的原子序數為24,請根據以上 情況，冋答k列問題：（答題吋，a、b、c、d、e川所對應的元素符號表示）（1）a、b、c的第一電離能由小到大的順序為。e的核外電子排布式是_。（2）b的氫化物的分子空閬構型是。其屮心原子采取雜化。（3）寫出化合物ac，的電子式: 一種rflb、c組成的化合物與ac、互為等電了體，其化學式為。（4）b、c的氫化物的沸點比它們m主族相鄰周期元素氫化物的沸點高，其原w是：4. a、b、c、d、e、f為原子序數依次增人的短周期主族元素。a、f原子的最外層電子數均等于其周期序數，f 原子

21、的電子層數是a的3倍；13原子核外電子分處3個不同能級，且每個能級上排布的電子數相同；a與c 形成的最簡單分子為三角錐形；0原子卩軌道上成對電子數等于未成對電子數；e原子核外每個原子軌道上的 電子都己成對，e電負性小于f。寫出b的基態(tài)原子的核外電子排布式（2）a、c形成的最簡單分子極易溶于水，其主要原因是:與該最簡單分子互為等電子體的陽離子為o比較e、f的第一電離能：ef （選填“”或“<”）。bd2在髙溫髙壓下所形成的晶胞如右圖所示。該晶體的類型屬于 （選填“分子”、“原子”、“離子”或“金屬”）晶體，該晶體屮b原子的雜化形式為0光譜證實平.質f與強堿性溶液反應有f（oh）4_生成，則

22、f（oh）4_中存在a.共價鍵 b.非極件.鍵c.配位鍵 d. <7鍵 e. 71鍵5.鈦呈銀白色，因它堅硬、強度人、耐熱、密度小，被稱為高技術金屬。u前生產鈦采用鉍化法，即將金紅石或鈦 鐵礦與焦炭混合，通入氯氣并加熱制得ticlp2fetio3+7cl2+6c u3k 2ticl4+2fecl3+6co;tio2+2cl2+2c 11 3k ticl4+2co12201420k將ticl4蒸餾丼提純，在氬氣保護下與鎂共熱得到鈦：ticl4+2mg:mgcb和過s: mg用稀鹽酸溶解后得海綿狀鈦，再在真空熔化鑄成鈦錠。請回答卜*列問題：（1）基態(tài)鈦原子的價電了排布式為o（2）與co互為等

23、電子體的離子為 （填化學式）。（3）在ch2c12、c6h6、c02、c2h4屮，碳原子采取sp1雜化的分子有。（4）ticu在常溫下是無色液體，在水或潮濕空氣中易水解而胃白煙。則ticl4屬于“離子”）晶體。ti+2mgcl.（填“原子' “分子”或（5）與鈦m周期的另一種元素鈷（co）可形成分子式均為co（nh山brsod兩種配合物，其屮一種化學式為co（nh3）5brso4，往其溶液中加液吋，現象是;往另一種配合物的溶液中加入3&（312溶液時，無明顯現象，若加入agno;溶液時，產生淡黃色沉淀，貝u第二種配合物的化 學式為 o（6）在b然界屮tio2朽金紅石、板鈦礦、銳

24、鈦礦三種晶型，w中金紅石的品胞如右閣所示，貝棋中ti4<的配位數力。0-0 參-ti6. i .下列說法正確的是（）a. 難態(tài)原了中不一定都冇未成對的電:tb. 由極性鍵形成的分子一定是極性分子c. 晶格能大小順序：nacl > kc1d. 離子品體中每個陽離子周圍均吸引著6個帶相反電荷的離子e. 在cao和siorb體中，都不存在單個小分了ii.四種常見元素的性質或結構信息如不表，試根據信息冋答奮關問題。元素abcd貢構& ttj結傜基態(tài)原子核外有兩 個電子層，最外層 有3個未成對的電 子基態(tài)原子的 m層有1對 成對的p電 子基態(tài)原子核外電子排布 為ar3d104sx,有

25、+1、+2 兩種常見化合價有兩種常見氧化物，其 中有一種是冶金工業(yè) 常用的還原劑（1）寫岀b原子的基態(tài)電子排布武。（2）a元素的氫化物的沸以比同主族和鄰元素氫化物沸a （欺曾或“低”），其原因o（3）d元素最高價氧化物的熔比m主族相鄰元素最高價氧化物的熔點 （填“高”或“低”），其原因是_（4）往c元素的硫酸鹽溶液屮逐滴加入過量a元素的鉍化物水溶液，可生成的配合物的化學式為，簡要描述該配合物屮化學鍵的成鍵情況o（5）k列分子結構圖屮的“參”表示上述相關元素的原子屮除去最外層電子的剩余部分，“o”表示氫原子，小黑點“表示沒有形成共價鍵的最外層屯子，短線表示共價鍵。則在以上分在的分了-中冇個g鍵和個71鍵?！緟⒖即鸢浮?20