高中 化學 選擇性必修2 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)《第三節(jié) 第1課時 金屬晶體與離子晶體》教學設(shè)計

第三節(jié)金屬晶體與離子晶體第1課時金屬晶體與離子晶體[課程標準]1.能借助金屬晶體和離子晶體等模型認識晶體的結(jié)構(gòu)特點，說明晶體中的微粒及其微粒間的相互作用。2.能結(jié)合金屬晶體和離子晶體的實例描述晶體中微粒排列的周期性規(guī)律。任務一金屬鍵和金屬晶體材料：科學家利用增材制造(俗稱3D打印)，成功開發(fā)了一種超強、高延展性、超輕的鈦基合金。通過在3D打印過程中控制激光功率和掃描速度等參數(shù)，成功地以可控的方式創(chuàng)造了新合金中元素的不均勻成分。問題1：合金屬于什么晶體？構(gòu)成粒子是什么？問題2：合金的延展性比純金屬差，硬度比純金屬大，原因是什么？問題3：試用“電子氣理論”解釋為什么金屬具有良好的延展性、導電性和導熱性？問題4：合金的熔點與相應的成分金屬的熔點有何關(guān)系？問題5：根據(jù)規(guī)律判斷下列金屬的熔點高低？①Li、Na、K、Rb、Cs②Na、Mg、Al提示：問題1：金屬晶體；構(gòu)成粒子為金屬陽離子和自由電子。問題2：合金與純金屬相比，增加了不同的金屬或非金屬，相當于填補了金屬陽離子之間的空隙，所以一般情況下合金的延展性比純金屬差，硬度比純金屬大。問題3：①當金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發(fā)生相對滑動，但原來的排列方式不變，而且彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用，并且電子氣沒有被破壞，所以金屬有良好的延展性；②金屬晶體中的自由電子在電場中定向移動而形成電流，呈現(xiàn)良好的導電性；③電子氣中的自由電子在熱的作用下運動時頻繁與金屬原子碰撞，從而引起能量傳遞，呈現(xiàn)良好的導熱性。問題4：合金的熔點一般低于任何一種成分金屬的熔點。問題5：Li>Na>K>Rb>Cs，Na<Mg<Al。金屬晶體的熔點由金屬陽離子半徑、離子所帶的電荷數(shù)決定，陽離子半徑越小，所帶電荷越多，相互作用力就越大，熔點就越高。1．金屬鍵(1)概念：金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有金屬原子維系在一起。(2)成鍵微粒是金屬陽離子和自由電子。(3)含金屬鍵的物質(zhì)：金屬單質(zhì)及其合金。2．金屬鍵的特征金屬鍵無方向性和飽和性。晶體中的電子不專屬于某幾個特定的金屬陽離子，而幾乎是均勻地分布在整塊晶體中，因此晶體中產(chǎn)生所有金屬陽離子與所有自由電子之間“彌漫”的電性作用，這就是金屬鍵，因此金屬鍵沒有方向性和飽和性。3．金屬鍵強弱的影響因素金屬鍵的強弱主要決定于金屬元素的原子半徑和價電子數(shù)。原子半徑越大、價電子數(shù)越少，金屬鍵越弱；反之，金屬鍵越強。4．金屬鍵對金屬性質(zhì)的影響(1)金屬鍵越強，金屬熔、沸點越高。(2)金屬鍵越強，金屬硬度越大。(3)金屬鍵越強，金屬越難失電子，一般金屬性越弱，如Na的金屬鍵強于K，則Na比K難失電子，金屬性Na比K弱。(4)金屬鍵越強，金屬原子的電離能越大。5．金屬晶體(1)金屬晶體是原子間通過金屬鍵形成的一類晶體。金屬晶體常溫下除汞外都是固體。(2)性質(zhì)：優(yōu)良的導電性、導熱性和延展性。(3)用電子氣理論解釋金屬的性質(zhì)1．正誤判斷，錯誤的說明原因。(1)金屬晶體的熔點一定比共價晶體低。答案：錯誤，金屬晶體的熔點有的高，有的低。(2)同主族金屬元素自上而下，金屬單質(zhì)的熔點逐漸降低，體現(xiàn)金屬鍵逐漸減弱。答案：正確。(3)金屬晶體除了純金屬還有大量合金。答案：正確。2．回答下列問題：(1)試用金屬鍵解釋Na、Mg、Al的熔點逐漸升高的原因。(2)金屬鍵可以看成是許多原子共用許多電子所形成的強烈相互作用，和共價鍵類似。金屬鍵有飽和性和方向性嗎？答案：(1)Na、Mg、Al的原子半徑逐漸減小，價電子數(shù)逐漸增多，金屬鍵逐漸增強，熔點逐漸升高。(2)沒有。金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強烈的相互作用，自由電子為整個金屬的所有陽離子所共有，故金屬鍵沒有方向性和飽和性。歸納總結(jié)1.金屬晶體熔點的變化規(guī)律金屬晶體熔點差別較大，一般熔、沸點較高，但有部分熔點較低，如Cs、Hg等。汞在常溫下是液體，熔點很低(－38.9℃)，而鎢的熔點高達3000℃以上。這是由于金屬晶體緊密堆積方式、金屬離子與自由電子的作用力強度不同。2．常見金屬晶體的三種結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式面心立方最密堆積A1體心立方密堆積A2六方最密堆積A3結(jié)構(gòu)示意圖配位數(shù)12812實例Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、PtLi、Na、K、Ba、W、FeMg、Zn、Ti任務二離子晶體材料1：已知MgO、NaCl、CsCl、CaCO3、eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))eq\s\do7(2)SO4、CuSO4·5H2O、eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH3))\s\do7(4)))SO4·H2O等均為離子晶體。材料2：以下是八種物質(zhì)的熔點。序號①②③④物質(zhì)NaFNaClNaBrNaI熔點/℃993801747661序號⑤⑥⑦⑧物質(zhì)MgOCaOSrOBaO熔點/℃2852261424301918根據(jù)材料回答下列問題：問題1：離子晶體中一定含有金屬元素嗎？由金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體嗎？問題2：離子晶體中可以有分子存在嗎？離子晶體中除含有離子鍵外，是否還可能含有共價鍵、氫鍵、分子間作用力？問題3：材料2①～④、⑤～⑧中物質(zhì)的熔點為什么會逐漸降低？問題4：材料2⑤～⑧中物質(zhì)的熔點遠高于①～④中物質(zhì)的原因是什么？提示：問題1：不一定。離子晶體中不一定含金屬元素，如NH4Cl、NH4NO3等銨鹽。由金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體，如AlCl3是分子晶體。問題2：可以。離子晶體是由陰、陽離子通過離子鍵按一定的方式排列組合而成，陰、陽離子是其構(gòu)成的基本微粒，但是對于一些帶結(jié)晶水的離子晶體如CuSO4·5H2O、eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH3))\s\do7(4)SO4))·H2O等同時還存在小分子。因此離子晶體中一定有離子鍵，還有可能含有共價鍵、氫鍵、分子間作用力等。問題3：①～④均為離子晶體且離子所帶電荷數(shù)相同，從F－→I－隨著離子半徑的增大，離子鍵減弱，熔點逐漸降低。⑤～⑧均為離子晶體且離子所帶電荷數(shù)相同，從Mg2＋→Ba2＋隨著離子半徑的增大，離子鍵減弱，熔點逐漸降低。問題4：①～⑧中的物質(zhì)均為離子晶體，但⑤～⑧中物質(zhì)的離子所帶電荷數(shù)多于①～④中的物質(zhì)的離子所帶的電荷數(shù)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子鍵越強，熔點越高。1．定義：由陽離子和陰離子相互作用而形成的晶體。2．構(gòu)成微粒：陰、陽離子。3．微粒間的作用：陰、陽離子間以離子鍵結(jié)合，離子內(nèi)可能有共價鍵。4．兩種典型的離子晶體的晶胞(NaCl和CsCl的晶胞)。(1)氯化鈉晶體由上圖氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)模型可得：每個Na＋緊鄰6個Cl－，每個Cl－緊鄰6個Na＋(上、下、左、右、前、后)，這6個離子構(gòu)成一個正八面體。設(shè)緊鄰的Na＋與Cl－間的距離為a，每個Na＋與12個Na＋等距離緊鄰(同層4個、上層4個、下層4個)。由均攤法可得：該晶胞中所擁有的Na＋數(shù)為4個，Cl－數(shù)為4個，晶體中Na＋數(shù)與Cl－數(shù)之比為1∶1，則此晶胞中含有4個NaCl結(jié)構(gòu)單元。(2)氯化銫晶體每個Cs＋緊鄰8個Cl－，每個Cl－緊鄰8個Cs＋，這8個離子構(gòu)成一個正立方體。設(shè)緊鄰的Cs＋與Cs＋間的距離為a，則每個Cs＋與6個Cs＋等距離緊鄰(上、下、左、右、前、后)。晶體中的Cs＋與Cl－數(shù)之比為1∶1。1．正誤判斷，錯誤的說明原因。(1)離子晶體中可能含有共價鍵。答案：正確。(2)NaCl晶體中，每個Na＋周圍有6個距離最近且相等的Na＋。答案：錯誤，氯化鈉晶體中，位于頂點的鈉離子與面心的鈉離子的距離最近，所以每個鈉離子周圍有12個距離最近且相等的鈉離子。(3)金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體。答案：正確。2．現(xiàn)有冰晶石(Na3AlF6)的結(jié)構(gòu)單元如圖所示，位于大立方體頂點和面心，位于大立方體的12條棱的中點和8個小立方體的體心，是圖中、中的一種。(1)冰晶石屬于________晶體。(2)冰晶石晶胞(大立方體)中體心處的“”代表的微粒是________。(3)晶胞中Na＋的配位數(shù)為________，與Na＋距離相等且最近的Na＋有________個。(4)計算冰晶石晶體的密度__________________。答案：(1)離子(2)Na＋(3)68(4)ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4×\f(210,NA)g,(a×10－10)3cm3)＝eq\f(840,a3NA)×1030g·cm－3解析：(1)冰晶石晶體結(jié)構(gòu)中含有Na＋和AlFeq\o\al(3－,6)，屬于離子晶體。(2)冰晶石的構(gòu)成微粒是Na＋和AlFeq\o\al(3－,6)，且二者的個數(shù)比為3∶1，圖中的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。的個數(shù)為8＋12×eq\f(1,4)＝11，故代表，即代表Na＋。(3)晶胞中與Na＋(體心Na＋)相連的AlFeq\o\al(3－,6)分別處于Na＋的上、下、前、后、左、右，故Na＋的配位數(shù)為6。以體心Na＋分析，處于8個小立方體心的Na＋與之最近，故與Na＋距離相等且最近的Na＋有8個。(4)晶胞中含Na＋數(shù)目為8＋1＋12×eq\f(1,4)＝12，含AlFeq\o\al(3－,6)的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，即晶胞中相當于有4個Na3AlF6，晶胞的質(zhì)量＝4×eq\f(210,NA)g，晶胞的體積＝(a×10－10)3cm3，則晶體的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4×\f(210,NA)g,(a×10－10)3cm3)＝eq\f(840,a3NA)×1030g·cm－3。

1.金屬的下列性質(zhì)中，與自由電子無關(guān)的是()A．延展性好 B．容易導電C．密度大小 D．易導熱答案：C解析：A項，延展性和自由電子有關(guān)，如果金屬發(fā)生形變的時候，自由電子與金屬陽離子之間的相互作用依然存在，使金屬不會斷裂，不符合題意；B項，在電場的作用下，自由電子定向移動形成電流，故金屬能夠?qū)щ姡环项}意；C項，密度大小與自由電子無關(guān)，密度大小取決于原子之間的距離、原子的堆積方式、原子的大小等，符合題意；D項，溫度高的區(qū)域自由電子的能量增大，運動速率加快，與金屬離子的碰撞頻率增加，自由電子把能量傳遞給金屬離子，從而具有導熱性，不符合題意。2．為了確定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否為離子化合物，可以進行下列實驗，其中敘述正確的是()A．觀察常溫下物質(zhì)的狀態(tài)，SbCl5是微黃色液體，SnCl4為無色液體。結(jié)論：SbCl5和SnCl4都是離子化合物B．測定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔點依次為73.5℃、2.8℃、－33℃。結(jié)論：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是離子化合物C．將SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀。結(jié)論：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物D．測定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的導電性，發(fā)現(xiàn)它們都可以導電。結(jié)論：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物答案：B解析：離子化合物一般熔點較高，熔融狀態(tài)下可導電；某些分子晶體溶于水后也可以發(fā)生電離而導電。3.CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示)，但CaC2晶體中啞鈴形Ceq\o\al(2－,2)的存在，使晶胞沿一個方向拉長，下列有關(guān)說法正確的是()A．一個晶胞中含有4個Ca2＋，4個Ceq\o\al(2－,2)B．1個Ca2＋周圍距離最近的Ceq\o\al(2－,2)有6個C．6.4gCaC2晶體中含陰離子0.2molD．該晶體中只含離子鍵答案：A解析：Ca2＋位于晶胞內(nèi)部和棱上，一個晶胞中數(shù)目為1＋12×eq\f(1,4)＝4；晶胞中Ceq\o\al(2－,2)位于頂點和面心，一個晶胞中數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。A項，由分析可知，一個晶胞中含有4個Ca2＋，4個Ceq\o\al(2－,2)，正確；B項，以底面前側(cè)的鈣離子為例，在xyz軸方向各有2個Ceq\o\al(2－,2)，但是晶胞沿一個方向拉長，導致1個Ca2＋周圍距離最近的Ceq\o\al(2－,2)有4個，錯誤；C項，6.4gCaC2晶體的物質(zhì)的量為0.1mol，含陰離子Ceq\o\al(2－,2)為0.1mol，錯誤；D項，Ceq\o\al(2－,2)中存在碳碳共價鍵，錯誤。4．在離子晶體中，陰、陽離子按一定的規(guī)律進行排列，如圖甲是NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)。在離子晶體中，陰、陽離子具有或近似具有球形對稱結(jié)構(gòu)，它們可以看作是不等徑的剛性圓球，并彼此相切，如圖乙。已知a為常數(shù)。(1)在NaCl晶體中，每個Na＋同時吸引________個Cl－；而Na＋與Cl－的數(shù)目之比為________。(2)Na＋半徑與Cl－半徑之比為________(已知eq\r(2)＝1.414)。(3)若a＝5.6×10－8cm，NaCl晶體的密度為______________(已知5.63＝175.6，NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol－1)。答案：(1)61∶1(2)0.414∶1(3)2.2g·cm－3解析：(1)觀察晶胞的結(jié)構(gòu)可知，每個Na＋同時吸引6個Cl－；在每個晶胞中含Na＋的個數(shù)為4，含Cl－的個數(shù)也為4，即Na＋與Cl－的數(shù)目之比為1∶1。(2)由圖乙可知，因為r(Cl－)>r(Na＋)，則r(Cl－)＝eq\f(\r(2)a,4)，2r(Na＋)＝a－2r(Cl－)＝a－2×eq\f(\r(2)a,4)，r(Na＋)＝eq\f(2a－\r(2)a,4)，eq\f(r(Na＋),r(Cl－))＝eq\f(2a－\r(2)a,4)∶eq\f(\r(2)a,4)＝(eq\r(2)－1)∶1＝0.414∶1。(3)由NaCl晶體結(jié)構(gòu)分析，每個晶胞中含有4個“NaCl”，則ρV＝eq\f(4M,NA)，ρ＝eq\f(\f(58.5×4,6.02×1023),(5.6×10－8)3)g·cm－3≈2.2g·cm－3。課時測評19金屬晶體與離子晶體(本欄目內(nèi)容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)題點一金屬晶體的組成和性質(zhì)1．下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是()A．用鉑金做首飾不能用金屬鍵理論解釋B．固態(tài)和熔融時易導電，熔點在1000℃左右的晶體可能是金屬晶體C．Li、Na、K的熔點逐漸升高D．金屬導電和熔融電解質(zhì)(或電解質(zhì)溶液)導電的原理一樣答案：B解析：A.用鉑金制作首飾利用了金屬晶體的延展性，能用金屬鍵理論解釋，A項錯誤；B.金屬晶體在固態(tài)和熔融態(tài)下都能導電，其熔點由于金屬的不同，差異很大，熔點在1000℃左右的晶體可能是金屬晶體，B項正確；C.原子半徑越小，金屬性越強，則Li、Na、K的熔點逐漸降低，C項錯誤；D.金屬導電是自由電子導電，電解質(zhì)溶液導電是陰、陽離子導電，原理不一樣，D項錯誤；答案選B。2．科學家對液氫施加約4.95×1011Pa的壓力，成功制造出了“金屬氫”，這是一種以氫離子和自由電子為基本單位構(gòu)成的晶體。關(guān)于金屬氫的推測錯誤的是()A．可能具有很好的導電性B．與氫氣互為同素異形體C．摩爾質(zhì)量與氫氣相同D．制造金屬氫過程屬于化學變化答案：C解析：A.由題干信息可知，金屬氫中含有氫離子和自由電子，類似于金屬晶體，則可能具有很好的導電性，A正確；B.金屬氫與氫氣是由氫元素形成的性質(zhì)不同的兩種單質(zhì)，故互為同素異形體，B正確；C.金屬氫是一種以氫離子和自由電子為基本單元構(gòu)成的晶體，是原子構(gòu)成的單質(zhì)，與氫氣分子不同，則摩爾質(zhì)量不相同，C錯誤；D.制造金屬氫的過程中，單質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成，則屬于化學變化，D正確；故答案為C。3.下列關(guān)于金屬鍵或金屬的性質(zhì)說法正確的是()①金屬的導電性是由金屬陽離子和自由電子的定向移動實現(xiàn)的②金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強烈的靜電吸引作用③第三周期金屬元素Na、Mg、Al的沸點依次升高④金屬鍵沒有方向性和飽和性，金屬中的電子在整個三維空間運動，屬于整個金屬A.①② B．②③C．③④ D．①④答案：C解析：金屬的導電性是因為在外加電場的作用下，自由電子發(fā)生定向移動，而金屬陽離子并沒有移動，①錯誤；金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強烈的相互作用，并非僅存在靜電吸引作用，②錯誤。題點二離子晶體的組成和性質(zhì)4．堿金屬與C60形成的球碳鹽K3C60，實驗測得該物質(zhì)屬于離子晶體，且有良好的超導性，下列K3C60的組成和結(jié)構(gòu)分析正確的是()A．該物質(zhì)分子式為K3C60B．K3C60的摩爾質(zhì)量是837C．K3C60中的陰、陽離子通過靜電引力相結(jié)合D．K3C60中既有離子鍵，又有共價鍵，在熔融狀態(tài)下能導電答案：D解析：A.該物質(zhì)屬于離子晶體，K3C60為其化學式而非分子式，A錯誤；B.摩爾質(zhì)量的單位為g·mol－1，B錯誤；C.離子晶體中陰、陽離子通過靜電作用相互結(jié)合，靜電作用包括靜電吸引力和靜電排斥力，C錯誤；D.離子晶體中一定存在離子鍵，熔融狀態(tài)下能導電，K3C60中的C原子間以共價鍵連接，D正確；故選D。5.下列有關(guān)離子晶體的比較不正確的是()A．熔點：NaF>MgF2>AlF3B．離子鍵強弱：NaF>NaCl>NaBrC．離子晶體中除了含有離子鍵外，還可能存在共價鍵、氫鍵等D．硬度：MgO>CaO>BaO答案：A解析：A.req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Na＋))>req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Mg2＋))>req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Al3＋))，Na＋、Mg2＋、Al3＋所帶電荷數(shù)依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的離子鍵依次增強，故熔點依次升高，A項錯誤；B.req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(F－))<req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Cl－))<req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Br－))，故NaF、NaCl、NaBr的離子鍵依次減弱，B項正確；C.CuSO4·5H2O晶體為離子晶體，CuSO4·5H2O晶體中存在共價鍵、氫鍵等，C項正確；D.req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Mg2＋))<req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ca2＋))<req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ba2＋))，故MgO、CaO、BaO中離子鍵依次減弱，硬度依次減小，D項正確。故選A。6.試根據(jù)學過的知識，判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點的高低順序可能是()A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaOB．NaCl＞KCl＞CaO＞BaOC．CaO＞BaO＞NaCl＞KClD．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl答案：C解析：KCl、NaCl、CaO、BaO均為離子晶體，KCl、NaCl陰離子相同，電荷數(shù)相同，陽離子的半徑越小，離子鍵越強，熔點越高，陽離子半徑：K＋＞Na＋，則熔點：NaCl＞KCl，BaO、CaO陰離子相同，電荷數(shù)相同，陽離子的半徑越小，離子鍵越強，熔點越高，陽離子半徑：Ba2＋＞Ca2＋，則熔點：CaO＞BaO；陰、陽離子所帶電荷越多，晶體的熔點越高，一般電荷的影響大于半徑的影響，所以四種化合物熔點的高低順序為CaO＞BaO＞NaCl＞KCl，故選C。題點三金屬晶體和離子晶體的空間結(jié)構(gòu)7.氯化銫的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法不正確的是()A．氯化銫晶體屬于離子晶體B．氯化銫晶胞中有3套平行棱，3套平行面C．在氯化銫晶體中，每個Cl－周圍緊鄰1個Cs＋D．在氯化銫晶體中，每個Cs＋周圍與它最近且等距離的Cs＋共有6個答案：C解析：A.氯化銫晶體是由氯離子和銫離子通過離子鍵結(jié)合而成的，屬于離子晶體，故A正確；B.從圖中可以看出，氯化銫晶胞中有3套平行棱，3套平行面，故B正確；C.晶胞是晶體的最小結(jié)構(gòu)單元，從圖中可以看出，在氯化銫晶體中，每個Cl－周圍緊鄰8個Cs＋，故C錯誤；D.從圖中可以看出，在氯化銫晶體中，每個Cs＋周圍與它最近且等距離的Cs＋共有6個，故D正確；故選C。8.鋇在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物晶體，其晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．該晶體屬于離子晶體B．晶體的化學式為BaO2C．該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl的相似D．與每個Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋共有8個答案：D解析：A項，該晶胞是由金屬陽離子鋇離子和陰離子過氧根離子構(gòu)成的，為離子晶體，正確；B項，該晶胞中鋇離子和過氧根離子個數(shù)之比為4∶4＝1∶1，其化學式為BaO2，正確；C項，該晶胞中鋇離子配位數(shù)是6，過氧根離子配位數(shù)是6，NaCl中離子配位數(shù)是6，該晶胞結(jié)構(gòu)和氯化鈉結(jié)構(gòu)相似，正確；D項，與每個Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋個數(shù)為12，錯誤。9.鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度較高的儲氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。下列說法正確的是()A．鐵鎂合金的化學式可表示為Mg8Fe4B．晶胞中有14個鐵原子C．晶體中存在的化學鍵類型為共價鍵D．該晶胞的質(zhì)量是eq\f(416,NA)g(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)答案：D解析：A.根據(jù)均攤法，該晶胞中，Mg個數(shù)為8，F(xiàn)e個數(shù)為eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4，故鐵鎂合金的化學式可表示為Mg2Fe，A錯誤；B.根據(jù)均攤法，該晶胞中含有Fe個數(shù)為eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4，B錯誤；C.鐵鎂合金屬于金屬晶體，晶體中含有金屬鍵沒有共價鍵，C錯誤；D.該晶胞中含有8個Mg和4個Fe，該晶胞的質(zhì)量為eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(24×8＋56×4))g,NA)＝eq\f(416,NA)g，D正確；故答案選D。10．有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法不正確的是()A．NaCl晶體中，每個Na＋周圍等距且緊鄰的Na＋有6個B．CaF2晶體中，每個Ca2＋被8個F－包圍C．鈦酸鈣的化學式為CaTiO3D．在6g二氧化硅晶體中，硅氧鍵個數(shù)為0.4NA答案：A解析：A.從NaCl的晶胞圖可以看出，在NaCl晶胞中，頂點Na＋周圍等距且緊鄰的Na＋位于面心，有eq\f(8×3,2)＝12個，A項錯誤；B.以最上面面心鈣離子為例，它被上面4個和下面4個F－包圍，即CaF2晶體中，每個Ca2＋被8個F－包圍，B項正確；C.鈦酸鈣晶胞中，Ca位于頂點，每個晶胞中有8×eq\f(1,8)＝1個Ca，Ti位于體心，每個晶胞有1個Ti，O位于面心，每個晶胞有6×eq\f(1,2)＝3個O，則鈦酸鈣的化學式為CaTiO3，C項正確；D.1mol二氧化硅有4mol硅氧鍵，6g二氧化硅物質(zhì)的量為0.1mol，因此硅氧鍵個數(shù)為0.4NA，D項正確；答案選A。11．表中所列數(shù)據(jù)是對應物質(zhì)的熔點，據(jù)此判斷下列選項正確的是()物質(zhì)Na2ONaAlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2熔點(℃)92097.812911902073－107－571723A．含有金屬元素的晶體一定是離子晶體B．AlF3和AlCl3晶體熔化時，克服的微粒間作用力類型相同C．同族元素的最高價氧化物不能形成不同類型的晶體D．金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的高答案：D解析：A.金屬晶體中含有金屬元素，AlCl3是分子晶體，其也含有金屬元素，所以含有金屬元素的晶體不一定是離子晶體，故A錯誤；B.AlCl3屬于分子晶體，熔點較低，熔化時破壞分子間作用力，AlF3屬于離子晶體，熔點較高，熔化時破壞離子鍵，故B錯誤；C.C和Si同主族，但其最高價氧化物的晶體類型不同，CO2晶體和SiO2晶體分別屬于分子晶體和共價晶體，所以同族元素的最高價氧化物可能形成不同類型的晶體，故C錯誤；D.金屬晶體的熔點有的很高，有的很低，如常溫下汞呈液態(tài)，所以金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的高，故D正確；答案為D。12．(1)結(jié)合金屬晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是________(填字母)。A．常溫下，金屬單質(zhì)都以金屬晶體形式存在B．金屬陽離子與自由電子之間強烈的相互作用，在一定外力作用下，不因形變而消失C．鈣的熔、沸點比鉀高D．溫度越高，金屬的導電性越好(2)同類晶體物質(zhì)熔、沸點的變化是有規(guī)律的，試分析下列兩組物質(zhì)熔點規(guī)律性變化的原因：A組物質(zhì)NaClKClCsCl熔點/K10741049918B組物質(zhì)NaMgAl熔點/K370922933晶體熔、沸點的高低，取決于組成晶體微粒間的作用力的大小。A組物質(zhì)是________晶體，晶體中微粒之間通過________相連。B組物質(zhì)是________晶體，價電子數(shù)由少到多的順序是__________，粒子半徑由大到小的順序是________。答案：(1)BC(2)離子離子鍵金屬Na<Mg<AlNa>Mg>Al解析：(1)常溫下，Hg為液態(tài)，A項錯誤；因為金屬鍵無方向性，故金屬鍵在一定范圍內(nèi)不因形變而消失，B項正確；鈣的金屬鍵強于鉀，故鈣的熔、沸點比鉀高，C項正確；溫度升高，金屬的導電性減弱，D項錯誤。(2)A組物質(zhì)為離子晶體，離子之間通過離子鍵相結(jié)合。B組物質(zhì)為金屬晶體，是由金屬鍵結(jié)合而成的，價電子數(shù)排列順序：Na<Mg<Al，粒子半徑排列順序：Na>Mg>Al。13．氫氣的安全貯存和運輸是氫能應用的關(guān)鍵。鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度最高的儲氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)鐵鎂合金的化學式為______________。(2)距離Mg原子最近的Fe原子個數(shù)是______________。(3)若該晶體儲氫時，H2分子在晶胞的體心和棱心位置，則含Mg96g的該儲氫合金可儲存標準狀況下H2的體積約為__________L。(4)若該晶胞的晶胞參數(shù)為dnm，則該合金的密度為__________g·cm－3(列表達式，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。答案：(1)Mg2Fe(2)4(3)44.8(4)eq\f(416,d3NA×10－21)解析：(1)該晶胞中Fe的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Mg的個數(shù)為8，故鐵鎂合金的化學式為Mg2Fe。(3)Mg的物質(zhì)的量為eq\f(96g,24g·mol－1)＝4mol，故儲存H2為4mol×eq\f(4,8)＝2mol，標準狀況下H2的體積約為2mol×22.4L·mol－1＝44.8L。(4)該合金的密度為eq\f(\f(24×8＋56×4,NA)g,(d×10－7cm)3)＝eq\f(416,d3NA×10－21)g·cm－3。14．回答下列問題。(1)A、B、C、D為四種晶體，性質(zhì)如下：A．固態(tài)時能導電，能溶于鹽酸B．能溶于CS2，不溶于水C．固態(tài)時不導電，液態(tài)時能導電，可溶于水D．固態(tài)、液態(tài)時均不導電，熔點為3500℃試推斷它們的晶體類型：A.________；B.________；C.________；D.________。(2)如圖所示的甲、乙、丙三種晶體：試推斷，甲晶體的化學式(X為陽離子)是________；乙晶體中A、B、C三種微粒的個數(shù)比是________；丙晶體中每個D周圍結(jié)合E的個數(shù)是________。答案：(1)金屬晶體分子晶體離子晶體共價晶體(2)X2Y1∶3∶18解析：(1)A項，固態(tài)時能導電，能溶于鹽酸，所以A是金屬晶體；B項，能溶于CS2，不