学年高二化学上册课时检测18Word文件下载.docx
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内部微粒在空间按一定规律做周期性重复性排列。
2.用什么方法区别晶体和非晶体?
【提示】 测定熔点法。
晶体有固定的熔点,非晶体无固定熔点。
教材整理2 晶体的分类
1.分类标准:
根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用的不同。
2.分类
晶体类型
构成微粒
微粒间的相互作用
实例
离子晶体
阴、阳离子
离子键
NaCl
金属晶体
金属阳离子、自由电子
金属键
铜
原子晶体
原子
共价键
金刚石
分子晶体
分子
分子间作用力
冰
(1)1molNaCl晶体含NA个NaCl分子。
(×
)
(2)金属晶体是由金属键为基本作用形成的,还含有离子键。
(3)SiO2属于原子晶体。
(√)
(4)构成分子晶体的微粒是分子,故稀有气体形成的晶体不属于分子晶体。
[核心·
突破]
晶体和非晶体的区别
固体
外观
微观结构
自范性
各向异性
熔点
晶体
具有规则的几何外形
粒子在三维空间周期性有序排列
有
固定
非晶体
不具有规则的几何外形
粒子排列相对无序
没有
各向同性
不固定
本质区别
微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列
[题组·
冲关]
1.下列物质具有自范性、各向异性的是( )
A.钢化玻璃B.塑料
C.水晶D.陶瓷
【解析】 晶体具有自范性和各向异性,钢化玻璃、塑料、陶瓷均不属于晶体。
【答案】 C
2.下列不属于晶体的特点的是( )
A.一定有固定的几何外形
B.一定有各向异性
C.一定有固定的熔点
D.一定是无色透明的固体
【解析】 晶体的特点有:
有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性,但不一定是无色透明的固体,如紫黑色的碘晶体、蓝色的硫酸铜晶体。
【答案】 D
3.普通玻璃和水晶的根本区别在于( )
A.外形不一样
B.普通玻璃的基本构成粒子无规则地排列,水晶的基本构成粒子按一定规律做周期性重复排列
C.水晶有固定的熔点,普通玻璃无固定的熔点
D.水晶可用于能量转换,普通玻璃不能用于能量转换
【解析】 晶体和非晶体的本质区别就是粒子(原子、离子或分子)在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。
【答案】 B
4.下列晶体中由原子直接构成的分子晶体是( )
A.氯化钠B.氦气
C.金刚石D.金属
【解析】 A项,氯化钠是由Na+和Cl-通过离子键结合形成的离子晶体;
B项,氦气是由氦气原子(分子)通过分子间作用力结合形成的分子晶体;
C项,金刚石是由碳原子通过共价键结合形成的原子晶体;
D项,金属是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合形成的金属晶体。
5.下列晶体熔化时不需要破坏化学键的是( )
A.金刚石B.食盐
C.干冰D.金属钾
【解析】 熔化时金刚石断裂共价键,食盐断裂离子键,干冰断裂分子间作用力(范德华力),金属钾断裂金属键。
6.关于晶体与化学键关系的下列说法中,正确的是( )
A.离子晶体中一定存在共价键
B.原子晶体中可能存在离子键
C.金属晶体中含有离子,但却不存在离子键
D.分子晶体中一定存在共价键
【解析】 A项,离子晶体中一定存在离子键,可能存在共价键;
B项,原子晶体中只存在共价键;
D项,分子晶体中可能存在共价键。
【规律总结】 判断晶体类型的依据
(1)依据构成晶体微粒的种类。
离子晶体:
阴、阳离子;
分子晶体:
分子;
原子晶体:
原子;
金属晶体:
金属阳离子和自由电子。
(2)依据构成晶体微粒之间的作用。
离子键;
分子间作用力;
共价键;
金属键。
晶体结构的堆积模型
教材整理1 等径圆球的密堆积——金属晶体
1.
2.配位数:
在密堆积中,一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目。
(1)等径圆球在每一列上进行紧密堆积的方式只有一种。
(2)金属镁的晶体属于A3型最密堆积。
(3)金属铜的晶体属于A1型最密堆积。
(4)金属晶体的配位数都相同。
教材整理2 非等径圆球的密堆积
所有晶体微粒都采取紧密堆积的排列方式吗?
【提示】 不一定。
[合作·
探究]
[探究背景]
中学化学常见物质:
NaCl、蔗糖、干冰、ZnCl2、铜、玻璃、钠、金刚石、SiO2、甲烷晶体。
[探究问题]
1.属于离子晶体的是NaCl、ZnCl2,属于分子晶体的是蔗糖、干冰、甲烷晶体,属于金属晶体的是铜、钠,属于原子晶体的是金刚石、SiO2。
2.不服从紧密堆积原理的晶体是金刚石、SiO2,并解释其原因。
【提示】 形成原子晶体微粒间以共价键进行堆积,因共价键有饱和性和方向性,决定了一个原子周围的其他原子数目不仅是有限的,而且堆积方向也是一定的。
金刚石、SiO2晶体中原子之间以共价键结合,故不服从紧密堆积原理。
1.不同晶体的堆积方式
2.配位数
1.关于晶体结构型式的说法正确的是( )
A.所有晶体的空间排列都服从紧密堆积原理
B.晶体尽量采用紧密堆积方式,以使其变得比较稳定
C.金属晶体的结构型式可以归结为非等径圆球的密堆积
D.等径圆球的密堆积有A1、A3两种结构型式,其中Cu属于A3型密堆积
【解析】 离子晶体、分子晶体、金属晶体的空间排列服从紧密堆积原理,而原子晶体的构成微粒为原子,微粒间的相互作用为共价键,由于共价键有方向性和饱和性,所以原子晶体的空间排列不服从紧密堆积原理,A项不正确;
金属晶体的结构型式为等径圆球的密堆积,C项不正确;
Cu属于A1型密堆积,D项不正确。
2.如图为金属镉的堆积方式,下列说法正确的是( )
A.此堆积方式属于非最密堆积
B.此堆积方式为A1型
C.配位数(一个金属离子周围紧邻的金属离子的数目)为8
D.镉的堆积方式与铜的堆积方式不同
【解析】 据图可看出,镉的堆积方式为“…ABAB…”形式,为A3型,而铜的堆积方式为A1型,故A、B两项错误,D项正确;
A3型密堆积的配位数为12,即中间一层有6个,上下两层各有3个,C项错误。
3.下列晶体按A1型进行紧密堆积的是( )
A.干冰、NaCl、金属铜
B.ZnS、金属镁、氮化硼
C.水晶、金刚石、晶体硅
D.ZnS、NaCl、金属镁
【解析】 干冰、NaCl、Cu、ZnS均为A1型紧密堆积,Mg为A3型紧密堆积,水晶、金刚石、氮化硼、晶体硅为原子晶体,不遵循紧密堆积原则,故只有A正确。
【答案】 A
4.将晶体划分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体的本质标准是( )
A.基本构成微粒种类
B.晶体中最小重复结构单元的种类
C.微观粒子的密堆积种类
D.晶体内部微粒的种类及微粒间相互作用的种类
【解析】 根据晶体内部微粒的种类和微粒间的相互作用的不同,可将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。
【规律方法】 晶体类型不同,堆积模型不同
(1)金属晶体采用等径圆球的密堆积。
(2)离子晶体采用不等径圆球密堆积,大球先做等径圆球密堆积,小球再填充空隙。
(3)原子晶体不是紧密堆积。
(4)分子晶体尽可能采用紧密堆积。
晶体结构的最小重复单元——晶胞
概念
晶体结构中最小的重复单元
形状
大小、形状完全相同的平行六面体
类型
A3型——六方最密堆积——六方晶胞
A1型——面心立方最密堆积——面心立方晶胞
“切割法”计算
某晶胞中的微粒,如果被n个晶胞所共有,则微粒的1/n属于该晶胞
面心立方最密堆积(A1型)和六方最密堆积(A3型)所示的图形均代表一个晶胞吗?
【提示】 A1型所示图形为一个晶胞,而A3型所示图形为三个晶胞。
晶胞中粒子数目的计算——切割法
1.平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算
某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有
属于这个晶胞。
2.非平行六面体晶胞
晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定,如正六棱柱形晶胞,顶点上的每个微粒对晶胞的贡献为
,水平棱边为
,竖直棱边为
,面为
,内部为1。
如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占该粒子的1/3。
3.气态团簇分子不能用切割法
如图所示,由金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子,顶角和面上的原子是M原子,棱中心和体心的原子是N原子,则分子式可表示为M14N13或N13M14。
1.有下列离子晶体的空间结构示意图:
以M代表阳离子,以N代表阴离子,·
代表阳离子,代表阴离子,化学式为MN2的晶体结构为( )
【解析】 利用切割法计算立方晶胞微粒个数的过程如下:
A中阳离子处于顶点位置,故其在晶胞中的数目为8×
=1个,而阴离子位于体心,其数目为1,故A的化学式为MN;
同理可得,B中,M为4×
=
,N为1,化学式为MN2;
C中M为4×
,N为4×
+1=
,化学式为MN3;
D中M为8×
+4×
=3,N为1,化学式为M3N。
2.如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中—X、•—Y、⊗—Z。
其对应的化学式不正确的是( )
A B C D
【解析】 A图中X、Y原(离)子的位置、数目完全等同,化学式XY正确;
B图化学式应为XY,不正确;
C图中X的数目为4×
,Y的数目为4×
,化学式X3Y正确;
D图中X的数目为8×
=1,Y的数目为6×
=3,Z位于内部,数目为1,化学式XY3Z正确。
3.X(Zn)与Y(S)所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
【导学号:
66240024】
(1)在1个晶胞中,X离子的数目为________。
(2)该化合物的化学式为________。
【解析】 一个晶胞中Zn2+的数目=1(8个顶点)+3(6个面心)=4,S2-的数目=4(4个体内)。
【答案】
(1)4
(2)ZnS
4.利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,如图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为________,该功能陶瓷的化学式为________。
【解析】 由晶胞结构示意图,根据切割法,可得B原子为8×
+1=2个,N原子为4×
+1=2个,则该功能陶瓷的化学式为BN。
【答案】 2 BN
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