最新化学高三一轮复习系列《一轮复习讲义》91第12章 第39讲晶体结构与性质58.pptx

晶体结构与性质晶体结构与性质第第3939讲讲大一轮复习讲义第十二章 物质结构与性质(选考)考纲要求KAOGANGYAOQIU1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。3.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。4.了解分子晶体结构与性质的关系。5.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。6.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。7.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。内容索引NEIRONGSUOYIN考点一晶体概念及结构模型考点二四种晶体的性质与判断课时作业探究高考明确考向01考点一晶体概念及结构模型1.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的比较知识梳理ZHISHISHULIZHISHISHULI晶体非晶体结构特征结构微粒排列 结构微粒排列性质特征自范性_熔点_异同表现_二者区别方法间接方法看是否有固定的_科学方法对固体进行实验周期性有序无序有固定各向异性无不固定各向同性熔点X-射线衍射(2)得到晶体的途径物质凝固。物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。溶质从溶液中。(3)晶胞概念：描述晶体结构的。晶体中晶胞的排列无隙并置无隙：相邻晶胞之间没有。并置：所有晶胞排列、相同。熔融态气态析出基本单元任何间隙平行取向2.晶胞组成的计算均摊法(1)原则晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。(2)方法长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。3.常见晶体结构模型(1)原子晶体(金刚石和二氧化硅)金刚石晶体中，每个C与另外_个C形成共价键，CC键之间的夹角是10928，最小的环是_元环。含有1molC的金刚石中，形成的共价键有_mol。SiO2晶体中，每个Si原子与_个O原子成键，每个O原子与_个硅原子成键，最小的环是_元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是_原子，1molSiO2中含有_molSiO键。4六42十二Si42(2)分子晶体干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有个。冰的结构模型中，每个水分子与相邻的个水分子以氢键相连接，含1molH2O的冰中，最多可形成_mol“氢键”。1242(3)离子晶体NaCl型：在晶体中，每个Na同时吸引个Cl，每个Cl同时吸引个Na，配位数为。每个晶胞含个Na和个Cl。CsCl型：在晶体中，每个Cl吸引个Cs，每个Cs吸引个Cl，配位数为。66644888(4)石墨晶体石墨层状晶体中，层与层之间的作用是，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是，C原子采取的杂化方式是。分子间作用力2sp2(5)常见金属晶体的原子堆积模型堆积模型常见金属配位数晶胞面心立方最密堆积Cu、Ag、Au12体心立方堆积Na、K、Fe8六方最密堆积Mg、Zn、Ti12(1)冰和碘晶体中相互作用力相同()(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性排列()(3)凡有规则外形的固体一定是晶体()(4)固体SiO2一定是晶体()(5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块()(6)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”()(7)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X-射线衍射实验()辨析易错易混正误判断1.如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞：试写出：(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为_。(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是_。(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是_。(4)乙晶体中每个A周围结合B的个数为_。X2Y812131提升思维能力深度思考2.右图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为2价，G为2价，则Q的化合价为_。3R、G、Q的个数之比为142，则其化学式为RQ2G4。由于R为2价，G为2价，所以Q为3价。3.(常见晶体结构模型)填空。(1)在金刚石晶体中最小碳环含有_个C原子；每个C原子被_个最小碳环共用。(2)在干冰中粒子间作用力有_。(3)含1molH2O的冰中形成氢键的数目为_。(4)在NaCl晶体中，每个Na周围有_个距离最近且相等的Na，每个Na周围有_个距离最近且相等的Cl，其立体构型为_。(5)在CaF2晶体中，每个Ca2周围距离最近且等距离的F有_个；每个F周围距离最近且等距离的Ca2有_个。612共价键、范德华力2NA126正八面体形84题组一晶胞粒子数与晶体化学式判断1.已知干冰晶胞结构属于面心立方最密堆积，晶胞中最近的相邻两个CO2分子间距为apm，阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是A.晶胞中一个CO2分子的配位数是8B.晶胞的密度表达式是C.一个晶胞中平均含6个CO2分子D.CO2分子的空间构型是直线形，中心C原子的杂化类型是sp3杂化解题探究JIETITANJIUJIETITANJIU2.石英晶体的平面示意图如图，它实际上是立体的网状结构(可以看作是晶体硅中的每个SiSi键中插入一个O)，其中硅、氧原子数比是mn，有关叙述正确的是A.mn21B.6g该晶体中含有0.1NA个分子C.原硅酸根()的结构为，则二聚硅酸根离子中的x7D.石英晶体中由硅、氧原子构成的最小的环上含有的Si、O原子个数和为83.(1)硼化镁晶体在39K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，如图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为_。MgB2解析每个Mg周围有6个B，而每个B周围有3个Mg，所以其化学式为MgB2。(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。下图是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为_。解析从图可看出，每个单元中，都有一个B和一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别被两个结构单元共用，所以BO1(12/2)12，化学式为。题组二晶体密度及粒子间距的计算4.Cu与F形成的化合物的晶胞结构如下图所示，若晶体密度为agcm3，则Cu与F最近距离为_pm。(NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算表达式，不用化简；图中为Cu，为F)5.用晶体的X-射线衍射法对Cu的测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方最密堆积(如下图)，已知该晶体的密度为9.00gcm3，晶胞中该原子的配位数为_；Cu的原子半径为_cm(阿伏加德罗常数为NA，要求列式计算)。126.按要求回答下列问题：(1)Fe单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，分别如图1、图2所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞的边长分别为a、b，则铁单质的面心立方晶胞和体心立方晶胞的密度之比为_，铁原子的配位数之比为_。2b3a332(2)Mg为六方最密堆积，其晶胞结构如图3所示，若在晶胞中建立如图4所示的坐标系，以A为坐标原点，把晶胞的底边边长视作单位长度1，则C点的坐标：_。(3)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图5所示，则铁镁合金的化学式为_。若该晶胞的边长为dnm，则该合金的密度为_gcm3(列出计算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。Mg2Fe02考点二四种晶体的性质与判断1.四种晶体类型比较知识梳理ZHISHISHULIZHISHISHULI类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子_粒子间的相互作用力_硬度较小_有的很大，有的很小较大熔、沸点较低_有的很高，有的很低较高分子原子分子间作用力共价键金属阳离子和自由电子阴、阳离子金属键离子键很大很高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多易溶于水等极性溶剂导电、传热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性电和热的导体晶体电，水溶液或熔融态电不导导良2.离子晶体的晶格能(1)定义气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：。(2)影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越。离子的半径：离子的半径越，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越，且熔点越高，硬度越。大kJmol1小稳定大(1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子()(2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子()(3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高()(4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低()(5)离子晶体一定都含有金属元素()(6)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体()(7)原子晶体的熔点一定比离子晶体的高()辨析易错易混正误判断提升思维能力深度思考1.在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石、晶体氩。(1)其中只含有离子键的离子晶体是_。(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_。(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_。(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_。(5)其中含有极性共价键的非极性分子是_。(6)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是_。NaCl、Na2SNaOH、(NH4)2S(NH4)2SNa2S2CO2、CCl4、C2H2C2H2(7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是_。(8)其中含有极性共价键的原子晶体是_。(9)不含共价键的分子晶体是_，只含非极性共价键的原子晶体是_。金刚石H2O2SiO2、SiC晶体氩晶体硅、2.比较下列晶格能大小：(1)NaCl_KCl；(2)CaF2_MgO；(3)Na2S_Na2O；(4)CaO_KCl。题组一晶体类型判断1.(1)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于_晶体。(2)2015全国卷，37(2)节选O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(3)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH33F2NF33NH4F上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_(填序号)。a.离子晶体b.分子晶体c.原子晶体d.金属晶体解题探究JIETITANJIUJIETITANJIUabd分子分子晶体离子晶体解析同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势，但s、p、d等轨道处于全空、半充满、全充满的稳定状态时，则出现反常现象。Si、S元素基态原子的价电子排布式分别为3s23p2、3s23p4，其中3p轨道均处于不稳定状态，因此Si的第一电离能小于S。O2与Na的核外电子排布相同，其电子排布式均为1s22s22p6，离子核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，因此O2的离子半径大于Na。NaCl为离子晶体，Si为原子晶体，因此Si的熔点高于NaCl。一般来说，元素的非金属性越强，该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Cl元素的非金属性强于S元素，则HClO4的酸性强于H2SO4。2.(1)用“”或“”填空：第一电离能离子半径熔点酸性Si_SO2_NaNaCl_SiH2SO4_HClO4KClRbClCsCl，其原因为_。D组晶体都为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高解析D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。题组二晶体性质及应用4.下列性质适合于分子晶体的是A.熔点为1070，易溶于水，水溶液导电B.熔点为3500，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C.能溶于CS2，熔点为112.8，沸点为444.6D.熔点为97.82，质软，导电，密度为0.97gcm3解析A、B选项中的熔点高，不是分子晶体的性质，D选项是金属钠的性质，钠不是分子晶体。5.(2018河南六市第一次联考)A族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题：(1)碳的一种单质的结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为_，依据电子云的重叠方式，原子间存在的共价键类型有_，碳原子的杂化轨道类型为_。混合型晶体键、键sp2解析石墨烯单层原子间以共价键相结合，强度很高，A正确；石墨烯层与层之间有自由移动的电子，是电的良导体，而石墨烷中没有自由移动的电子，为绝缘体，B正确；石墨烯只含一种碳元素，为碳的单质，C错误；石墨烯与H2间的反应属于加成反应，D项正确。(2)石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、由单质碳原子组成的二维晶体。将氢气加入石墨烯中可制得一种新材料石墨烷。下列判断错误的是_(填字母)。A.石墨烯是一种强度很高的材料B.石墨烯是电的良导体而石墨烷则为绝缘体C.石墨烯与石墨烷均为高分子化合物D.石墨烯与H2制得石墨烷的反应属于加成反应C(3)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸点依次_(填“增大”或“减小”)，其原因是_。(4)SiO2比CO2熔点高的原因是_。增大三种物质均为分子晶体，结构与组成相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高SiO2为原子晶体而CO2为分子晶体解析四卤化硅为分子晶体，F、Cl、Br、I的相对分子质量逐渐增大，沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大，沸点越高。(5)四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图(b)所示。SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_。均为分子晶体，范德华力随相对分子质量增大而增大解析PbX2的熔点先降低后升高，其中PbF2为离子晶体，PbBr2、PbI2为分子晶体，可知依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性减弱、共价性增强。结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性_、共价性_(填“增强”“不变”或“减弱”)。减弱增强(6)水杨酸第一级电离形成离子，相同温度下，水杨酸的Ka2_(填“”“”或“”)苯酚()的Ka，其原因是_。CH3OHCO2H2H2O与CH3OH均为极性分子，水中氢键比甲醇中多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大(3)2016全国卷，37(4)GaF3的熔点高于1000，GaCl3的熔点为77.9，其原因是_。(4)2015全国卷，37(2)改编单质氧有两种同素异形体，其中沸点高的是_(填分子式)，原因是_。O3相对分子质量较大且是极性分子，范德华力较大1234GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体O34.晶胞中微粒数的计算(1)2018全国卷，35(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为_。六棱柱底边边长为acm，高为ccm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为_gcm3(列出计算式)。1234六方最密堆积(A3型)1234解析根据晶胞结构可知，K与O间的最短距离为面对角线的一半，即 0.315nm。K、O构成面心立方，配位数为12(同层4个，上、下层各4个)。(3)2017全国卷，35(4)(5)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为_nm，与K紧邻的O个数为_。在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于_位置，O处于_位置。12体心棱心1234解析由题意知在MgO中，阴离子作面心立方堆积，氧离子沿晶胞的面对角线方向接触，所以 2r(O2)，r(O2)0.148nm；MnO的晶胞参数比MgO更大，说明阴离子之间不再接触，阴、阳离子沿坐标轴方向接触，故2r(Mn2)r(O2)a，r(Mn2)0.076nm。(4)2017全国卷，35MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a0.420nm，则r(O2)为_nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a0.448nm，则r(Mn2)为_nm。0.1480.076123404课时作业1.(1)SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为_，微粒间存在的作用力是_。SiC晶体和晶体Si的熔、沸点高低顺序是_。(2)氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为_(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高，其原因是_。12345678sp3共价键解析晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连，呈正四面体结构，所以C原子杂化方式是sp3。因为SiC的键长小于SiSi，所以熔、沸点碳化硅晶体硅。SiCSiMgMg2半径比Ca2小，MgO晶格能大解析SiC电子总数是20个，则该氧化物为MgO；晶格能与所构成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg2半径比Ca2小，MgO晶格能大，熔点高。(3)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大的不同。CO2中C与O原子间形成键和键，SiO2中Si与O原子间不形成上述键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成上述键，而Si、O原子间不能形成上述键：_，SiO2属于_晶体，CO2属于_晶体，所以熔点CO2_(填“”“”或“”)SiO2。Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的键12345678原子分子(4)金刚石、晶体硅、二氧化硅、MgO、CO2、Mg六种晶体的构成微粒分别是_，熔化时克服的微粒间的作用力分别是_。12345678解析金刚石、晶体硅、二氧化硅均为原子晶体，构成微粒均为原子，熔化时破坏共价键；Mg为金属晶体，由金属阳离子和自由电子构成，熔化时克服金属键；CO2为分子晶体，由分子构成，分子间以分子间作用力结合；MgO为离子晶体，由Mg2和O2构成，熔化时破坏离子键。共价键、共价键、共价键、离子键、分子间作用力、金属键原子、原子、原子、阴阳离子、分子、金属阳离子与自由电子2.(2018合肥一中质检)(1)钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是_。氯化铯晶体的晶胞如图1，则Cs位于该晶胞的_，而Cl位于该晶胞的_，Cs的配位数是_。1234567828体心顶点解析体心立方晶胞中，1个原子位于体心，8个原子位于立方体的顶点，故1个晶胞中金属原子数为8 12；氯化铯晶胞中，Cs位于体心，Cl位于顶点，Cs的配位数为8。(2)铜的氢化物的晶体结构如图2所示，写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式：_。12345678(3)图3为F与Mg2、K形成的某种离子晶体的晶胞，其中“”表示的离子是_(填离子符号)。12345678F解析由晶胞结构可知，黑球有1个，灰球有1个，白球有3个，由电荷守恒可知n(Mg2)n(K)n(F)113，故白球为F。(4)实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图4所示)，已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：则这4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是_。其中MgO晶体中一个Mg2周围和它最邻近且等距离的Mg2有_个。12345678TiNMgOCaOKCl离子晶体NaClKClCaO晶格能/kJmol17867153401123.尿素是含氮量极高的氮肥，在适当条件下NH3与CO2作用可转化为尿素：2NH3CO2 CO(NH2)2H2O。(1)写出基态氮原子的价电子排布图_，上述元素中，电负性最大的是_，C、N、O属于同一周期，其中_两种元素第一电离能之差最大。12345678氧(或O)氮与碳(或N与C)解析非金属性越强，电负性越大，故电负性最大的元素是氧元素，C、N、O三种元素的第一电离能大小顺序为NOC，故氮、碳元素的第一电离能之差最大。(2)上述反应中，碳原子的杂化轨道类型变化为_，NH3、CO2、H2O三种分子中共价键的键角由大到小的顺序为_，CO2分子中存在极性键但它是非极性分子的原因是_。12345678由sp杂化转化为sp2杂化CO2NH3H2O解析CO2中碳原子为sp杂化，尿素中碳为sp2杂化。NH3、CO2、H2O三种分子中，CO2属于直线形分子，键角为180，另外两种分子的中心原子均为sp3杂化，但水分子中有2个孤电子对，故键角小于NH3中的键角。CO2分子是直线形分子，其正负电荷中心重合，故为非极性分子。CO2分子是直线形分子，其正负电荷中心重合(或偶极矩为0或化学键极性的向量和为0)(3)已知尿素的熔点为132.7，则其晶体类型为_，研究表明，尿素晶体存在分子间氢键，请表示出尿素晶体中的两类氢键_。12345678分子晶体NHN、NHO解析由尿素的熔点知其是分子晶体。尿素分子中的两个氮原子、一个氧原子上均有孤电子对且尿素分子中有4个氢原子，所以氢键类型为NHN、NHO。(4)碳元素能形成多种同素异形体，其中金刚石的晶胞结构如图所示。则一个晶胞的质量是_，该晶胞的空间利用率为_(用含的式子表示)。123456784.(2018安徽六校教育研究会高三二次联考)碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：(1)基态碳原子核外电子有_种空间运动状态，其价电子排布图为_。123456786解析碳原子核外有6个电子，原子核外没有运动状态相同的电子，因此有6种运动状态不同的电子，碳原子价电子排布式为2s22p2，根据泡利不相容原理与洪特规则，价电子排布图为。(2)光气的分子式为COCl2，又称碳酰氯，是一种重要的含碳化合物，判断其分子立体构型为_，其碳原子杂化轨道类型为_杂化。12345678sp2解析光气的分子式为COCl2，其分子中C原子形成3个键，没有孤对电子，空间结构为平面三角形，杂化轨道数目为3，C原子采取sp2杂化。平面三角形(3)碳酸盐在一定温度下会发生分解，实验证明碳酸盐的阳离子不同，分解温度不同，如下表所示：试解释为什么随着阳离子半径的增大，碳酸盐的分解温度逐步升高？_。12345678碳酸盐MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3热分解温度/40290011721360阳离子半径/pm6699112135碳酸盐分解过程实际是晶体中的阳离子结合碳酸根离子中的氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷数相同时，阳离子半径越小，金属氧化物的晶格能越大，对应的碳酸盐就越容易分解(4)碳的一种同素异形体C60，又名足球烯，是一种高度对称的球碳分子。立方烷(分子式为C8H8，结构是立方体：)是比C60约早20年合成出的一种对称型烃类分子，而现如今已合成出一种立方烷与C60的复合型分子晶体，该晶体的晶胞结构如图所示，立方烷分子填充在原C60晶体的分子间八面体空隙中。则该复合型分子晶体的组合用二者的分子式可表示为_。12345678C8H8C60(5)碳的另一种同素异形体石墨，其晶体结构如图所示，则石墨晶胞含碳原子个数为_个。已知石墨的密度为gcm3，CC键键长为rcm，阿伏加德罗常数的值为NA，则石墨晶体的层间距为_cm(用含、NA、r的式子表示)。123456784(6)金刚石和石墨的物理性质差异很大，其中熔点较高的是_，试从结构分析：_；硬度大的是_，试从结构分析：_。12345678石墨石墨为混合型晶体，金刚石为原子晶体，二者熔点均取决于碳碳共价键，前者键长短，则熔点高金刚石取决于分子间作用力，而金刚石硬度取决于碳碳共价键石墨硬度解析石墨为混合型晶体，金刚石为原子晶体，二者熔点均取决于碳碳共价键，前者键长短，则熔点高。石墨硬度取决于分子间作用力，而金刚石硬度取决于碳碳共价键，所以硬度大的是金刚石。5.(2018福建漳州第二次调研测试)硫、钴及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：(1)基态Co原子价电子排布图为_，第四电离能I4(Co)”“”或“”)b，原因是_。石墨晶体中的碳碳键除键外还有大键，金刚石晶体中碳碳键只有键123456784解析基态Fe原子的核外电子排布式为Ar3d64s2，未成对电子数为4，在金刚石晶体中，C原子采用sp3杂化，碳原子之间只存在键，而石墨晶体中的C原子采用sp2杂化，碳原子之间除了键外还有大键，使得石墨晶体中的碳碳键的键长比金刚石晶体中碳碳键的键长小。(2)比较表中碳卤化物的熔点，分析其熔点变化的原因是_。12345678解析碳卤化物都是分子晶体，分子间通过范德华力相结合，对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，其分子间范德华力越强，熔点越高，由于相对分子质量：CCl4CBr4CI4，则熔点：CCl4CBr4CI4。分子组成和结构相似，随相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，故CCl4、CBr4、CI4熔点依次升高CCl4CBr4(型)CI4熔点/22.9248.4168(分解)(3)金刚石的晶胞如图1所示。已知ZnS晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同，若图1中a与ZnS晶胞中Zn2位置相同，则S2在ZnS晶胞中的位置为_。12345678解析若图1中a与ZnS晶胞中Zn2位置相同，则ZnS晶胞中所含Zn2的个数为4，根据ZnS的化学式可知，只有S2处于顶点和面心时，ZnS晶胞中S2的个数为81/861/24。顶点、面心(4)石墨烯中部分碳原子被氧化后，转化为氧化石墨烯。在图3所示的氧化石墨烯中，采取sp3杂化形式的原子有_(填元素符号)。12345678解析氧化石墨烯中所标的1号碳原子形成3个碳碳单键和一个碳氧单键，C原子为sp3杂化，氧化石墨烯中羟基上的氧原子形成一个碳氧单键和一个氧氢单键，还有2个孤电子对，所以羟基上的氧原子为sp3杂化。C、O石墨烯转化为氧化石墨烯时，1号C与相邻C原子间键能的变化是_(填“变大”“变小”或“不变”)。12345678解析石墨烯转化为氧化石墨烯时，1号C与相邻C原子间的大键被氧化破坏变成了单键，键能减小。变小(5)石墨烯具有很大的比表面积，有望用于制超级电容器。若石墨烯中碳碳键的键长为am,12g单层石墨烯单面的理论面积约为_m2(列出计算式即可)。12345678解析CaF2晶体中Ca2的配位数为8，F的配位数为4，Ca2和F个数比为12，铜晶体中未标号的铜原子周围最紧邻的铜原子为上层1、2、3，同层的4、5、6、7、8、9，下层的10、11、12，共12个。8.(2018新疆伊犁联考)下图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：(1)图所示的CaF2晶体中与Ca2最近且等距离的F数为_，图中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为_。81212345678解析H3BO3中B原子，最外层共6个电子，H是2电子结构，只有氧原子达到8电子稳定结构。H3BO3晶体是分子晶体，相互之间通过氢键相连，每个B原子形成3个BO极性键，每个O原子形成1个OH共价键，共6个键。(2)图所示的物质结构中最外电子层已达8电子结构的原子是_，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为_。O1612345678解析H3BO3晶体是分子晶体，熔点最低，熔化时克服了分子间作用力和氢键。(3)三种晶体中熔点最低的是_，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_。分子间作用力和氢键H3BO312345678(4)结合CaF2晶体的晶胞示意图，已知两个距离最近的Ca2核间距离为a108cm，计算CaF2晶体的密度为_。12345678本课结束本课结束大一轮复习讲义