第3節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)

1、第3節(jié)　物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì),考點一　晶體和晶胞【核心自主排查】1.晶體與非晶體:(1)晶體與非晶體比較。,周期性有序,無序,熔點,(2)獲得晶體的途徑。①熔融態(tài)物質(zhì)凝固。②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。③溶質(zhì)從溶液中析出。2.晶胞:(1)概念:描述晶體結(jié)構(gòu)的_________。(2)晶體中晶胞的排列——無隙并置。,基本單元,①無隙:相鄰晶胞之間沒有_________。②并置:所有晶胞_____排列,_

2、____相同。,任何間隙,平行,取向,【思維診斷】(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體?！?　　)提示:×。晶體具有天然的幾何外形,不是加工形成的幾何外形。,(2)冰和固體碘晶體中相互作用力相同?！?　　)提示:×。冰和固體碘晶體中都存在范德華力,但冰中水分子間還存在氫鍵。,(3)缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊?！?　　)提示:√。

3、晶體具有自范性,缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中存在溶解和結(jié)晶平衡,最終會慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊。,(4)通過X-射線衍射實驗的方法不能區(qū)分晶體和非晶體?！?　　)提示:×。構(gòu)成晶體的粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列,晶體的這一結(jié)構(gòu)特征可以通過X-射線衍射圖譜反映出來。,(5)晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列?！?　　)提示:√。晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列,非

4、晶體中粒子在微觀空間里不能有序排列,這是晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別。,(6)立方晶胞中,頂點上的原子被4個晶胞共用。(　　)提示:×。立方晶胞中,頂點上的原子被8個晶胞共用。,【方法點撥】“均攤法”突破晶胞組成的計算(1)原則:晶胞任意位置上的一個粒子如果是被n個晶胞所共有,那么每個晶胞對這個粒子分得的份額就是 。(2)方法:①長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算,②非長方體晶胞中粒子視具體情況而定,如石墨

5、晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形,其頂點(1個碳原子)被三個六邊形共有,每個六邊形占 。,【高考模擬預(yù)測】1.(2016·四川高考節(jié)選)M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍,R是同周期元素中最活潑的金屬元素,X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物,Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請回答下列問題:,(1)R基態(tài)原子的電子排布式

6、是________,X和Y中電負(fù)性較大的是________(填元素符號)。(2)X的氫化物的沸點低于與其組成相似的M的氫化物,其原因是______________________________。(3)X與M形成的XM3分子的空間構(gòu)型是________。,(4)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如圖所示,則圖中黑球代表的離子是_______________(填離子符號)。,【解析】M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)

7、的2倍,其電子排布式為1s22s22p4,為氧元素;R是同周期元素中最活潑的金屬元素,R的原子序數(shù)比O的大,則R一定是鈉元素;引起酸雨的主要大氣污染物是二氧化硫,則X是S。因為M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,則Y只能是氯元素。Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿,則其價電子排布式為3d54s1,則Z為鉻元素。,(1)R是鈉元素,其基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p63s1或[Ne]3s1;非金屬性Cl&g

8、t;S,Cl的電負(fù)性比S的大。(2)X的氫化物是H2S,M的氫化物是H2O,由于H2O中存在分子間氫鍵使其沸點比H2S的高。(3)XM3分子是SO3,其價層電子對數(shù)=3+ =3,S的雜化方式為sp2,分子中沒有孤對電子,其軌道構(gòu)型和分子空間構(gòu)型都是平面三角形。,(4)R2M晶體為Na2O,晶胞中立方體的頂點上有8個白球,六個面的中心有6個白球,根據(jù)“均攤法”可知晶胞中實際含有白球的數(shù)目為8× +6&

9、#215; =4;黑球全部處于晶胞的內(nèi)部,即晶胞中含有黑球的數(shù)目為8,所以黑球為Na+,白球為O2-。,答案:(1)1s22s22p63s1(或[Ne]3s1)　Cl(2)H2S分子間不存在氫鍵,H2O分子間存在氫鍵(3)平面三角形　(4)Na+,2.(2017·鄭州模擬)現(xiàn)有8種元素,其中A、B、C、D、E、F為短周期主族元素,G、H為第4周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息回答問題:,(1)已知C

10、A5為離子化合物,寫出其電子式________。(2)A、B、C三種元素可以形成原子個數(shù)比為1∶1∶1的3原子化合物分子,該分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為__________。(3)畫出D基態(tài)原子的核外電子軌道表示式_____。(4)C與A形成最簡單化合物的沸點高于E與A形成的化合物,其原因是________________________。,(5)EF3中心原子的雜化方式為______________;用價層電子對互斥理論推測其空間

11、構(gòu)型為______________。(6)檢驗G元素的方法是________;請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因________________________。,(7)H與硫元素形成的化合物HS的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶胞邊長為xpm,則HS晶體的密度為________g·cm-3(列式即可,阿伏加德羅常數(shù)用NA表示);a與b之間的距離為________pm(用含x的式子表示)。,【解析】根據(jù)題中信息,A為H;B為

12、C;C的核外電子排布式為1s22s22p3,為N;E為P,2p軌道全滿,3p軌道半滿;根據(jù)D的逐級電離能,則D為第ⅢA族元素,根據(jù)元素原子序數(shù)順序,可以確定D為Al。F為第3周期元素,主族序數(shù)應(yīng)為4+3=7,即第ⅦA族,為Cl。G為K,H為第4周期第12列,為第ⅡB族元素Zn。,(1)NH5為離子化合物,應(yīng)為NH4H,電子式為,(2)A、B、C形成的原子個數(shù)比為1∶1∶1的化合物為HCN,結(jié)構(gòu)式為H—C≡N,因此分子中含有σ鍵2個,π鍵

13、2個,二者個數(shù)比為1∶1。(3)Al的基態(tài)原子核外電子軌道表示式為,(4)C與A形成NH3,E與A形成PH3,由于NH3分子間存在氫鍵,因此沸點高于PH3。(5)PCl3中磷原子為sp3雜化。分子中價電子對數(shù)為 =4,因此分子空間構(gòu)型為三角錐形。(6)檢驗鉀元素一般用焰色反應(yīng)方法。,(7)根據(jù)ZnS晶胞結(jié)構(gòu),晶胞中含有4個ZnS。a與b之間的距離為晶胞體對角線的 ,因此為 x。,答案:(1)(2)1∶1(

14、3) (4)NH3分子之間可以形成氫鍵,(5)sp3　三角錐形(6)焰色反應(yīng)　當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子會躍遷到較高能級,變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時,將以光的形式釋放能量(7) 　 x,【加固訓(xùn)練】1.原子序數(shù)依次增大的四種元素A、B、C、D分別處于第1至第4周期,自然界中存在多種A的化合物,B原子核外電子有6種不同的運動狀態(tài),B與C可形成正四面體形

15、分子,D的基態(tài)原子的最外能層只有一個電子,其他能層均已充滿電子。,(1)這四種元素中電負(fù)性最大的元素其基態(tài)原子的價電子軌道表示式為________。第一電離能最小的元素是__________(填元素符號)。(2)C所在主族的前四種元素分別與A形成的化合物,沸點由高到低的順序是__________________(填化學(xué)式),呈現(xiàn)如此遞變規(guī)律的原因是___________________________________________

16、_____________________。,(3)B元素可形成多種單質(zhì),一種晶體結(jié)構(gòu)如圖一所示,其原子的雜化類型為________。另一種的晶胞如圖二所示,若此晶胞中的棱長為356.6 pm,則此晶胞的密度為______g·cm-3(保留兩位有效數(shù)字)。( =1.732),(4)D元素形成的單質(zhì),其晶體的堆積模型為________,D的醋酸鹽晶體局部結(jié)構(gòu)如圖三,該晶體中含有的化學(xué)鍵是____________(填選項

17、序號)。①極性鍵?、诜菢O性鍵?、叟湮绘I?、芙饘冁I,【解析】原子序數(shù)依次增大的四種元素A、B、C、D分別處于第1至第4周期,則A應(yīng)處于第1周期,自然界中存在多種A的化合物,則A為氫元素;B原子核外電子有6種不同的運動狀態(tài),即核外有6個電子,則B為碳元素;D的基態(tài)原子的最外能層只有一個電子,其他能層均已充滿電子,D原子外圍電子排布為3d104s1,則D為銅元素;結(jié)合原子序數(shù)可知,C只能處于第3周期,B與C可形成正四面體形分子,則B為氯元素

18、。,(1)四種元素中電負(fù)性最大的是Cl,其基態(tài)原子的價電子排布式為3s23p5,其基態(tài)原子的價電子軌道表示式為 ,四種元素中只有Cu為金屬,其他為非金屬,Cu的第一電離能最小。,(2)HF分子之間形成氫鍵,使其沸點較高,HI、HBr、HCl分子之間只有范德華力,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,沸點越高,即沸點由高到低的順序是HF>HI> HBr>HCl。,(3)圖一為平面結(jié)構(gòu),在其層狀結(jié)構(gòu)中碳碳鍵

19、鍵角為120°,每個碳原子都結(jié)合3個碳原子,碳原子采取sp2雜化。一個晶胞中含碳原子數(shù)為8× +6× +4=8,晶胞質(zhì)量為 g,晶胞密度=(8× )÷(356.6×10-10cm)3≈3.5 g·cm-3。,(4)晶體Cu為面心立方最密堆積,結(jié)合圖三醋酸銅晶體的局部結(jié)構(gòu)可確定其晶體中含有極性鍵、非極性鍵和配位鍵。,答案:(1)

20、 　Cu(2)HF>HI>HBr>HClHF分子之間形成氫鍵,使其沸點較高,HI、HBr、HCl分子之間只有范德華力,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,沸點越高　(3)sp2　3.5(4)面心立方最密堆積?、佗冖?2.(2015·甲卷)A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型;C、D為同周期元素,C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍;D元素最外層有一個未成對電

21、子?；卮鹣铝袉栴}:(1)四種元素中電負(fù)性最大的是________(填元素符號),其中C原子的核外電子排布式為______________。,(2)單質(zhì)A有兩種同素異形體,其中沸點高的是______(填分子式),原因是______________________;A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為________和________。(3)C和D反應(yīng)可生成組成比為1∶3的化合物E,E的立體構(gòu)型為______,中心原子的雜化軌道類型為_

22、___。,(4)化合物D2A的立體構(gòu)型為________,中心原子的價層電子對數(shù)為________,單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備D2A,其化學(xué)方程式為__________。,(5)A和B能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)a=0.566 nm,F的化學(xué)式為________;晶胞中A原子的配位數(shù)為______;列式計算晶體F的密度(g·cm-3)____________。,【解析】A、B、C、D為原子序數(shù)依次

23、增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型,則A是O,B是Na;C、D為同周期元素,C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍,則C是P;D元素最外層有一個未成對電子,所以D是氯元素。(1)非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,四種元素中電負(fù)性最大的是O。P的原子序數(shù)為15,其電子排布式為1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)。,(2)氧元素有氧氣和臭氧兩種單質(zhì),由于臭氧的相對分子質(zhì)量較大,范德華力大,所以沸點高;A和B的氫化物為

24、H2O和NaH,晶體類型分別為分子晶體和離子晶體。(3)C和D形成的物質(zhì)為PCl3,其中P含有一對孤電子對,其價層電子對數(shù)是4,所以立體構(gòu)型為三角錐形,中心原子為sp3雜化。,(4)化合物Cl2O的中心原子O含有2對孤電子對,價層電子對數(shù)為4,所以立體構(gòu)型為V形,Cl2和碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+2Na2CO3+H2O====Cl2O+2NaHCO3 +2NaCl。,(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知氧原子的個數(shù)=8× +6

25、× =4,Na全部在晶胞中,共計是8個,則F的化學(xué)式為Na2O。以頂點氧原子為中心,與氧原子距離最近的鈉原子的個數(shù)是8個,即晶胞中A原子的配位數(shù)為8。晶體F的密度= ≈2.27 g·cm-3。,答案:(1)O　1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)(2)O3　O3相對分子質(zhì)量較大,范德華力大　分子晶體　離子晶體(3)三角錐形　sp3(4)V形　4　2Cl2+2Na2CO3+H

26、2O====Cl2O+2NaHCO3+2NaCl,(5)Na2O　8 ≈2.27 g·cm-3,考點二　四種晶體類型的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 【核心自主排查】1.四種晶體類型的比較:,分子,原子,陰、陽,離子,范德,華力,共價鍵,金屬鍵,離子鍵,2.典型晶體模型:,,,,,sp3,109.5°,6,6,1∶2,4,sp3,1∶2,12,氫鍵,范德華力,4,12,12,4,4,8,6,6,12,8,12,3.

27、離子晶體的晶格能:(1)定義:_________形成1摩爾離子晶體_____的能量,通常取正值,單位為_________。(2)影響因素。①離子所帶電荷數(shù):離子所帶電荷數(shù)越多,晶格能越___。②離子的半徑:離子的半徑越___,晶格能越大。,氣態(tài)離子,kJ·mol-1,小,釋放,大,(3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系。晶格能是最能反映離子晶體穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)。晶格能越大,形成的離子晶體越_____,且熔點越高,硬度越大。,穩(wěn)

28、定,【思維診斷】(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)由金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體?！?　　)提示:×。如AlCl3形成的晶體為分子晶體。,(2)晶體中只要有陽離子就一定有陰離子?！?　　)提示:×。金屬晶體中存在金屬陽離子,但不存在陰離子。(3)在分子晶體中一定有范德華力和化學(xué)鍵?！?　　)提示:×。稀有氣體為單原子分子,形成的晶體為分子晶體,晶體中不存在化學(xué)鍵。

29、,(4)金屬鎂形成的晶體中,每個鎂原子周圍與其距離最近的原子有6個?！?　　)提示:×。金屬鎂為六方最密堆積模型,每個鎂原子周圍與其距離最近的原子有12個。,(5)在NaCl晶體中,每個Na+周圍與其距離最近的Na+有12個?！?　　)提示:√。在NaCl晶體中,所有的Na+呈面心立方最密堆積,因此每個Na+周圍與其距離最近的Na+有12個。,(6)原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高?！?　　)提示:×。有些金

30、屬晶體的熔點高于某些原子晶體,如鎢的熔點高于SiO2。(7)分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低?！?　　)提示:×。像硫單質(zhì)、碘單質(zhì)等常溫下為固態(tài),金屬汞常溫下為液態(tài),因此硫、碘等分子晶體的熔點高于金屬汞晶體。,(8)離子晶體一定都含有金屬元素?！?　　)提示:×。銨鹽如NH4Cl形成離子晶體,不含金屬元素。,【高考命題探究】【模擬母題示例】(2017·威海模擬)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映其結(jié)構(gòu)特點

31、?！?(1)金剛石和石墨是碳元素的兩種常見單質(zhì),下列敘述中正確的有________。,a.金剛石中碳原子的雜化類型為sp3雜化,石墨中碳原子的雜化類型為sp2雜化b.晶體中共價鍵的鍵長:金剛石中C—C石墨,(2)銅及其合金是人類最早使用的金屬材料。①NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到:4NH3+3F2 NF3+3NH4F上述化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有______(填序號)。a.離子晶

32、體　　　b.分子晶體c.原子晶體d.金屬晶體,②NF3與NH3均為三角錐形,但前者鍵角小于后者,原因是________________________________。③元素周期表中銅的相鄰元素的晶體結(jié)構(gòu)如圖甲,則其一個晶胞中含有________個該元素原子,金屬銅采取如圖乙所示堆積方式,可稱為__________堆積。,【解析】(1)金剛石中的碳原子與周圍4個碳原子形成共價單鍵,構(gòu)成正四面體,鍵角為109°28′

33、,碳原子為sp3雜化,石墨中每個碳原子與三個碳原子形成σ鍵,形成平面正六邊形結(jié)構(gòu),鍵角為120°,碳原子為sp2雜化,a正確,d錯誤。石墨中的碳碳鍵鍵長小于金剛石中的碳碳鍵,破壞石墨中的共價鍵消耗的能量比破壞金剛石中共價鍵消耗能量多,因此熔點:石墨>金剛石,b錯誤,c正確。,(2)①NF3、NH3和F2屬于分子晶體,Cu屬于金屬晶體, NH4F屬于離子晶體。②由于電負(fù)性:氟>氮>氫,NF3中共用電子對更偏

34、向氟,排斥力小于NH3,因此前者鍵角小于后者。③根據(jù)甲晶胞的結(jié)構(gòu)圖,利用均攤法可知晶胞所含原子數(shù)為12× +2× +3=6;根據(jù)金屬銅晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知,銅原子分布在晶胞立方體的頂點和面心上,所以堆積方式為面心立方最密堆積。,答案:(1)a、c(2)①a、b、d②電負(fù)性:氟>氮>氫,NF3中共用電子對更偏向氟,排斥力小于NH3③6　面心立方最密,【模擬母題變式】(1)金剛石和石墨形成的

35、晶體分別屬于什么類型?提示:金剛石屬于原子晶體,石墨屬于混合型晶體。(2)CuSO4溶液中通入過量NH3可反應(yīng)生成[Cu(NH3)4]SO4,CuSO4和[Cu(NH3)4]SO4的晶體分別屬于什么類型?試比較二者的熔點。,提示:二者均屬于離子晶體,熔點CuSO4高于[Cu(NH3)4]SO4,因為二者均為離子化合物,且陰、陽離子的電荷數(shù)均為2,但后者陽離子比前者陽離子半徑大,離子鍵較弱,因此熔點較低。,【探究歸納總結(jié)】“兩角度

36、”比較晶體熔、沸點的高低(1)不同類型晶體熔、沸點的比較。①不同類型晶體的熔、沸點高低一般規(guī)律:原子晶體>離子晶體>分子晶體。,②金屬晶體的熔、沸點差別很大,如鎢、鉑等熔、沸點很高(可高于某些原子晶體),汞、銫等熔、沸點很低(可低于某些分子晶體)。(2)同種類型晶體熔、沸點的比較。①原子晶體如熔點:金剛石>碳化硅>硅。,②離子晶體a.一般地說,陰、陽離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子間的作用力越

37、強(qiáng),其晶體的熔、沸點越高,如熔點:MgO>MgCl2,NaCl>CsCl。b.衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,熔點越高,硬度越大。,③分子晶體a.分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點越高;具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。b.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,熔、沸點越高,如SnH4>GeH4>SiH4>

38、;CH4。c.組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對分子質(zhì)量接近),其分子的極性越大,熔、沸點越高,如CH3OH>CH3CH3。,d.同分異構(gòu)體,支鏈越多,熔、沸點越低,如正戊烷>異戊烷>新戊烷。④金屬晶體金屬離子半徑越小,離子電荷數(shù)越多,其金屬鍵越強(qiáng),金屬晶體的熔、沸點越高,如熔、沸點:Na<Mg<Al。,【高考模擬預(yù)測】1.(2015·乙卷節(jié)選)碳及其化合物廣泛存在于自然界中?；卮鹣铝袉栴}

39、:(1)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5,該化合物的熔點為253 K,沸點為376 K,其固體屬于________晶體。(2)碳有多種同素異形體,其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:,①在石墨烯晶體中,每個C原子連接________個六元環(huán),每個六元環(huán)占有________個C原子。②在金剛石晶體中,C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán),每個C原子連接________個六元環(huán),六元環(huán)中最多有________個C原子在同一平面。,【

40、解析】(1)該化合物熔點為253 K,沸點為376 K,熔沸點較低,所以為分子晶體。(2)根據(jù)均攤法來計算。①石墨烯晶體中,每個碳原子被3個六元環(huán)共有,每個六元環(huán)占有的碳原子數(shù)是6×1/3=2。,②每個碳原子形成4個共價鍵,每2個共價鍵即可形成1個六元環(huán),則可形成6個六元環(huán),每個共價鍵被2個六元環(huán)共用,所以一個碳原子可連接12個六元環(huán);根據(jù)數(shù)學(xué)知識,3個碳原子可形成一個平面,而每個碳原子都可構(gòu)成1個正四面體,所以六元環(huán)中最

41、多有4個碳原子共面。答案:(1)分子(2)①3　2?、?2　4,2.(2017·德州模擬)(1)金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。請回答下列問題:①NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69 pm和78 pm,則熔點FeO ________NiO(填“”)。,②鐵有δ、γ、α三種同素異形體,各晶胞如下圖,則δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為________。,

42、(2)元素金(Au)處于周期表中的第6周期,與Cu同族,一種銅金合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu),在晶胞中銅原子處于面心,金原子處于頂點位置,則該合金中銅原子與金原子數(shù)量之比為________;該晶體中,原子之間的強(qiáng)相互作用是________。,(3)某鈣鈦型復(fù)合氧化物如圖1所示,以A原子為晶胞的頂點,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,當(dāng)B位是V、Cr、Mn、Fe等時,這種化合物具有CMR效應(yīng)。,①用A、B、O表示這類特殊晶體的化學(xué)式:_

43、_______。②已知La為+3價,當(dāng)被鈣等二價元素A替代時,可形成復(fù)合鈣鈦礦化合物L(fēng)a1-xAxMnO3(x<0.1),此時一部分錳轉(zhuǎn)變?yōu)?4價。導(dǎo)致材料在某一溫度附近有反鐵磁-鐵磁、鐵磁-順磁及金屬-半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變,則La1-xAxMnO3中三價錳與四價錳的物質(zhì)的量之比為________。③下列有關(guān)說法正確的是________。,A.鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p區(qū)B.氧的第一電離能比氮的第一電離能大C.錳的電負(fù)性為

44、1.59,Cr的電負(fù)性為1.66,說明錳的金屬性比鉻強(qiáng)D.鉻的堆積方式與鉀相同,則其堆積方式如圖2所示,【解析】(1)①NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同,說明二者都是離子晶體,離子晶體的熔點與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān),離子所帶電荷數(shù)越多,離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔點越高。由于Ni2+的半徑小于Fe2+的半徑,則熔點:NiO>FeO。②δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)分別是8個和6個,所以δ、α兩種晶胞中鐵原子的配

45、位數(shù)之比是4∶3。,(2)金(Au)元素處于元素周期表中的第6周期,與銅同族,則最外層電子數(shù)為1,則價電子排布式為5d106s1,在晶胞中銅原子處于面心,N(Cu)=6× =3,金原子處于頂點位置,N(Au)=8× =1,則該合金中銅原子與金原子數(shù)量之比為3∶1,為金屬晶體,原子間的作用力為金屬鍵。,(3)①由圖1可知,晶胞中A位于頂點,晶胞中含有A為8× =1個,B位于晶胞的體心,含有1個

46、,O位于面心,晶胞中含有O的個數(shù)為6× =3,則化學(xué)式為ABO3。②設(shè)La1-xAxMnO3中三價錳與四價錳的物質(zhì)的量分別為m和n,則有3(1-x)+2x+3m+4n=6、m+n=1,解之得m=1-x,n=x,則La1-xAxMnO3中三價錳與四價錳的物質(zhì)的量之比為(1-x)∶x。,③由金屬在元素周期表中的位置可知鑭、錳、氧分別位于元素周期表f、d、p區(qū),故A正確;氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性強(qiáng),因此

47、氮元素的第一電離能大于氧元素的第一電離能,故B錯誤;元素的電負(fù)性越強(qiáng),金屬性越弱,故C正確;圖中堆積方式為鎂型,故D錯誤。,答案:(1)①<?、?∶3　(2)3∶1　金屬鍵(3)①ABO3?、?1-x)∶x?、跘、C,【加固訓(xùn)練】1.(2017·揭陽模擬)Ⅰ.下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點,有關(guān)的判斷錯誤的是　(　　),A.只要含有金屬陽離子的晶體就一定是離子晶體B.在共價化合物中各原子都形成8電子結(jié)構(gòu)C.同族元素的氧

48、化物可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Ⅱ.如圖為幾種晶體或晶胞的構(gòu)型示意圖。,請回答下列問題:(1)這些晶體中,粒子之間以共價鍵結(jié)合形成的晶體是________________________________。(2)冰、金剛石、MgO、CaCl2、干冰5種晶體的熔點由高到低的順序為____________________________。,(3)NaCl晶胞與MgO晶胞相同,NaCl晶體的晶格能____

49、(填“大于”或“小于”)MgO晶體的晶格能,原因是____________________________________。(4)每個銅晶胞中實際占有________個銅原子,CaCl2晶體中Ca2+的配位數(shù)為________。,(5)冰的熔點遠(yuǎn)高于干冰,除因為H2O是極性分子、CO2是非極性分子外,還有一個重要的原因_______________________________________________________。,

50、【解析】Ⅰ.A項含有金屬陽離子的可能為金屬晶體;B項共價化合物中各原子不一定都形成8電子結(jié)構(gòu),如BCl3。,Ⅱ.(1)分析各種物質(zhì)的晶胞發(fā)現(xiàn)以共價鍵結(jié)合的晶體為金剛石晶體。(2)結(jié)合不同晶體的熔點特點及氫鍵的知識確定熔點高低順序為金剛石,氧化鎂,氯化鈣,冰,干冰。(4)分析銅晶胞的特點,頂點的銅原子為8×1/8 =1,位于面上的Cu為6×1/2=3,所以實際占有4個銅原子。,答案:Ⅰ.A、BⅡ.(1)金剛石晶體(

51、2)金剛石,氧化鎂,氯化鈣,冰,干冰(3)小于　鎂離子和氧離子電荷數(shù)大于鈉離子和氯離子,并且離子半徑氧比氯小,鎂比鈉小(4)4　8　(5)冰在晶態(tài)時存在氫鍵,而干冰沒有,2.(2017·洛陽模擬)現(xiàn)有前四周期元素A、B、C、D、E,原子序數(shù)依次增大。A的基態(tài)原子核外電子占據(jù)3個能級,最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍?；鶓B(tài)B原子與A同周期,p能級達(dá)到半充滿。C原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等。B和E同主族,基態(tài)D原子的價層電子排布

52、通式為ns2np1。,請回答下列問題:(1)基態(tài)E原子的價電子排布式為________。(2)上述5種元素中,電負(fù)性最大的元素是_________________,1 mol AB-中含有π鍵的數(shù)目是________。(3)B 的空間構(gòu)型為________,寫出它的一種等電子體________。,(4)B、C可組成兩種新型無機(jī)非金屬材料CB,具有耐高溫,耐磨性能。它的晶體類型為________,其晶胞與金剛石晶胞相似,已知

53、晶胞邊長為apm,則該晶胞的密度為________g·cm-3。(用含a、NA的式子表示)。,(5)D、B可組成第三代半導(dǎo)體材料,其晶胞如圖所示,它的化學(xué)式為________。,【解析】前四周期元素A、B、C、D、E,原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子核外電子占據(jù)3個能級,最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍,A為碳元素;基態(tài)B原子與A同周期,p能級達(dá)到半充滿,B為氮元素;C原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等,C可能為Al或者Ge,又因為基

54、態(tài)D原子的價層電子排布通式為ns2np1,所以C為鋁元素,則D為鎵元素;B和E同主族,E只能為砷元素。,(1)基態(tài)砷原子的價電子排布式為4s24p3。(2)根據(jù)元素周期表中同周期、同主族元素電負(fù)性的遞變規(guī)律,上述5種元素中,電負(fù)性最大的元素是氮元素;在CN-中,存在共價叁鍵,其中有一個σ鍵,兩個π鍵,1 mol C≡N-中含有π鍵的數(shù)目是2NA。,(3)N 中氮原子發(fā)生sp2雜化,空間構(gòu)型為平面三角形,一個N 中共有3

55、2個電子,與N 等電子體的是C 。(4)新型無機(jī)非金屬材料AlN,具有耐高溫、耐磨性能,應(yīng)屬于原子晶體,由于其晶胞與金剛石晶胞相似,每個晶胞中含有4個AlN單元,AlN晶胞的質(zhì)量為,晶胞的體積為(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,該晶胞的密度為 (5)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),Ga:12× +2× +3=6,N:6× +4=6,故它的化學(xué)式為GaN。,