高三化學(xué)教案 晶體的類型和性質(zhì)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

教案 晶體的類型和性質(zhì)

1.四種基本晶體類型

分類

晶體質(zhì)點間作用力

性質(zhì)

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(zhì)應(yīng)從熔、沸點、硬度、導(dǎo)電性等方面展開并回答。

熔化時的變化應(yīng)從化學(xué)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(yīng)從物質(zhì)的分類來回答,不能回答一些具體的物質(zhì)。

2.四種基本晶體類型的判斷

(1)從概念,物質(zhì)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(gòu)成晶體質(zhì)點為_________,這些質(zhì)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(zhì)來看

①根據(jù)導(dǎo)電性,一般地:熔融或固態(tài)時都不導(dǎo)電的是_________晶體或_________晶體,熔融或固態(tài)都能導(dǎo)電的為_________晶體;固態(tài)時不導(dǎo)電,熔化或溶于水時能導(dǎo)電的一般為 _________晶體;液態(tài)、固態(tài)、熔融都不能導(dǎo)電,但溶于水后能導(dǎo)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(dǎo)電

②根據(jù)機械性能:具有高硬度,質(zhì)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(jù)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(shù)

物質(zhì)

晶型

重復(fù)單位幾何形狀

粒子數(shù)

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(huán)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(huán)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(guī)律

①離子晶體:結(jié)構(gòu)相似且化學(xué)式中各離子個數(shù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shù)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(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.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(wěn)定

Ⅱ.H—I鍵鍵能小于H—C1鍵鍵能

②HCl比HI穩(wěn)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(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)不可能具有的性質(zhì)是

A.N60易溶于水

B.穩(wěn)定性,N60

C.等物質(zhì)的量分解吸收的熱量N60>N2

D.熔點N60

5.下列說法正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù))( )

A.124 g P4含有p—P鍵的個數(shù)為4NA

B.12 g石墨中含有C—C鍵的個數(shù)為1.5NA

C.12 g金剛石中含有C—C鍵的個數(shù)為2NA

D.60gSi02中含Si—O鍵的個數(shù)為2NA
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(jié)構(gòu)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(zhì)量最接近 ( )

A.32 B.65 C.120 D.150

7.下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)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(xué)式能真實表示物質(zhì)分子組成的是( )

A.NaOH B.S03

C.CsCl D.Si02

9.關(guān)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(jié)構(gòu)

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02-

和O22-(過氧離子)。在此晶體中氧元素和鈉元質(zhì)量之比是48:92,其中O2-和O22-的物質(zhì)的量之比為 ( )

A 2:1 B 1:1 C 1:2 D 1:3

11.下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點( )

Na2O

NaCl

AlF3

AlCl3

920

801

1291

190

BCl3

Al2O3

CO2

SiO2

-107

2073

-57

1723

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(shù)比化合物Fe0.95O具有NaCl晶體結(jié)構(gòu),由于n(Fe)∶n(O)<1,所以晶體結(jié)構(gòu)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(zhì)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(shù)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(gòu)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;NA為阿伏加德羅常數(shù),則NaCl晶體的密度(單位:g·cm-3)

A. B. C. D.

17.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,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(Na3AlF6)晶胞

中,AlF63-占據(jù)的位置相當(dāng)于NaCl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.2:1 B.3:2

C.5:2 D.5:1

18.下列各項所述的數(shù)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(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)

19.最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦(Ti)原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)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(xué)式是 ( )

A.TiC B.Ti2C3

C.Ti14C13 D.Ti4C7

20.科學(xué)家最近又發(fā)現(xiàn)了一種新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷與水分子的結(jié)晶水合物(CH4·nH20)。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,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(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其中硅氧原子個數(shù)比為_______________________

(2)SiO44-離子結(jié)構(gòu)可用圖表示 ,在聚硅酸根離子Si2O76-中只有硅氧鍵,它的結(jié)構(gòu)應(yīng)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(xué)技術(shù)的發(fā)展,測定阿伏加德羅常數(shù)的手段越來越多,測定精確度也越來越高,F(xiàn)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(zhuǎn)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(xù)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(jié)構(gòu)如圖所示,經(jīng)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(shù)的表達式為NA=_____________。

(5)納米材料的表面原子占總原子數(shù)的比例極大,這是它具有許多特殊性質(zhì)的原因,假設(shè)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(shù)的百分比為_____________。

研究離子晶體,?疾煲砸粋離子為中心時,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(shè)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(jù)整個晶體空間的百分數(shù)。

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