化学第十一章 物质结构与性质 11.3 晶体结构与性质 新人教版 .ppt

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1、第三节晶体结构与性质考点一考点一晶体和晶胞晶体和晶胞【核心自主排核心自主排查查】1.1.晶体与非晶体：晶体与非晶体：(1)(1)晶体与非晶体比晶体与非晶体比较较：晶体晶体非晶体非晶体结构特征结构特征结构微粒在三维空结构微粒在三维空间里间里_排列排列结构微粒相结构微粒相对对_排列排列性质性质特征特征自范性自范性有有无无熔点熔点固定固定不固定不固定异同表现异同表现各向异性各向异性不具有各不具有各向异性向异性周期性有序周期性有序无序无序晶体晶体非晶体非晶体二者区二者区别方法别方法间接方法间接方法测定其是否有固定的测定其是否有固定的_科学方法科学方法对固体进行对固体进行X-X-射线衍射实验射线衍射实验

2、熔点熔点(2)(2)获获得晶体的途径。得晶体的途径。熔融熔融态态物物质质凝固。凝固。气气态态物物质质冷却不冷却不经经液液态态直接凝固直接凝固(凝凝华华)。溶溶质质从溶液中析出。从溶液中析出。2.2.晶胞：晶胞：(1)(1)概念：描述概念：描述晶体晶体结结构的构的_。(2)(2)晶体中晶胞的排列晶体中晶胞的排列无隙并置。无隙并置。无隙：相无隙：相邻邻晶胞之晶胞之间间没有没有_。并置：所有晶胞并置：所有晶胞_排列，排列，_相同。相同。基本基本单单元元任何任何间间隙隙平行平行取向取向【思思维诊维诊断断】(正确的打正确的打“”，错误错误的打的打“”)(1)(1)具有具有规则规则几何外形的固体一定是晶体

3、。几何外形的固体一定是晶体。()提示：提示：。晶体具有天然的几何外形，不是加工形成。晶体具有天然的几何外形，不是加工形成的几何外形。的几何外形。(2)(2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同。冰和固体碘晶体中相互作用力相同。()提示：提示：。冰和固体碘晶体中都存在范德华力，但冰。冰和固体碘晶体中都存在范德华力，但冰中水分子间还存在氢键。中水分子间还存在氢键。(3)(3)缺角的缺角的NaClNaCl晶体在晶体在饱饱和和NaClNaCl溶液中会慢慢溶液中会慢慢变为变为完美完美的立方体的立方体块块。()提示：提示：。晶体具有自范性，缺角的。晶体具有自范性，缺角的NaClNaCl晶体在饱和晶体在饱和NaC

4、lNaCl溶液中存在溶解和结晶平衡，最终会慢慢变为完溶液中存在溶解和结晶平衡，最终会慢慢变为完美的立方体块。美的立方体块。(4)(4)通通过过X-X-射射线线衍射衍射实验实验的方法不能区分晶体和非晶体。的方法不能区分晶体和非晶体。()提示：提示：。构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性。构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-X-射线衍射线衍射图谱反映出来。射图谱反映出来。(5)(5)晶体和非晶体的本晶体和非晶体的本质质区区别别是晶体中粒子在微是晶体中粒子在微观观空空间间里呈里呈现现周期性的有序排列。周期性的有序排列。(

5、)提示：提示：。晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有。晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，非晶体中粒子在微观空间里不能有序排列，序排列，非晶体中粒子在微观空间里不能有序排列，这是晶体和非晶体的本质区别。这是晶体和非晶体的本质区别。(6)(6)立方晶胞中，立方晶胞中，顶顶点上的原子被点上的原子被4 4个晶胞共用。个晶胞共用。()提示：提示：。立方晶胞中，顶点上的原子被。立方晶胞中，顶点上的原子被8 8个晶胞共用。个晶胞共用。【方法点方法点拨拨】“均均摊摊法法”突破晶胞突破晶胞组组成的成的计计算算(1)(1)原原则则：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n n

6、个晶个晶胞所共有，那么每个晶胞胞所共有，那么每个晶胞对这对这个粒子分得的份个粒子分得的份额额就是就是 (2)(2)方法：方法：长长方体方体(包括立方体包括立方体)晶胞中不同位置的粒晶胞中不同位置的粒子数的子数的计计算。算。非非长长方体晶胞中粒子方体晶胞中粒子视视具体情况而定，如石墨晶胞具体情况而定，如石墨晶胞每一每一层层内碳原子排成六内碳原子排成六边边形，其形，其顶顶点点(1(1个碳原子个碳原子)被被三个六三个六边边形共有，每个六形共有，每个六边边形占形占 【基基础础小小题题快快练练】1.1.如如图图是是MnMn和和BiBi形成的某种晶体的形成的某种晶体的结结构示意构示意图图(白球均白球均在六

7、棱柱内在六棱柱内)，则该则该晶体物晶体物质质的化学式可表示的化学式可表示为为()A.MnA.Mn2 2BiBiB.MnBiB.MnBiC.MnBiC.MnBi3 3D.MnD.Mn4 4BiBi3 3【解析解析】选选B B。由晶体的结构示意图可知：白球代表铋。由晶体的结构示意图可知：白球代表铋原子，且均在六棱柱内，所以原子，且均在六棱柱内，所以BiBi为为6 6个。黑球代表锰原个。黑球代表锰原子，个数为子，个数为 =6(=6(个个)，则二者的原子，则二者的原子个数比为个数比为6 66=16=11 1。2.2.某离子晶体晶胞的某离子晶体晶胞的结结构如构如图图所示。所示。试试分析：分析：(1)(1

8、)晶体的化学式晶体的化学式为为_。(2)(2)晶体中距离最近的晶体中距离最近的2 2个个X X与与1 1个个Y Y形成的形成的夹夹角角XYXXYX是是_。(3)(3)设该设该晶体的摩晶体的摩尔尔质质量量为为MgMgmolmol-1-1，晶体的密度，晶体的密度为为ggcmcm-3-3，阿伏加德，阿伏加德罗罗常数的常数的值为值为NA A，则则晶体中两个晶体中两个距离最近的距离最近的X X之之间间的距离的距离为为_cm_cm。【解析解析】(1)(1)晶胞中，晶胞中，X X的个数的个数=8=8 +6 +6 =4 =4，Y Y在晶在晶胞内部，个数是胞内部，个数是8 8个，则个，则X X与与Y Y的个数比

9、是的个数比是1 12 2，晶体的，晶体的化学式为化学式为XYXY2 2(或或Y Y2 2X)X)。(2)(2)若将若将4 4个个X X连接，构成连接，构成1 1个正四面体，个正四面体，Y Y位于正四面体位于正四面体的中心，键角的中心，键角XYX=109XYX=1092828。(3)(3)由题意知，该晶胞中含有由题意知，该晶胞中含有4 4个个XYXY2 2(或或Y Y2 2X)X)，设晶胞，设晶胞的边长为的边长为acmacm，则有，则有aa3 3NA A=4M=4M，a=a=则晶体中两则晶体中两个距离最近的个距离最近的X X之间的距离为之间的距离为 答案：答案：(1)XY(1)XY2 2(或或Y

10、 Y2 2X)X)(2)109(2)1092828(3)(3)【高考模高考模拟预测拟预测】1.(20161.(2016四川高考四川高考节选节选)M)M、R R、X X、Y Y为为原子序数依次原子序数依次增大的短周期主族元素，增大的短周期主族元素，Z Z是一种是一种过过渡元素。渡元素。M M基基态态原原子子L L层层中中p p轨轨道道电电子数是子数是s s轨轨道道电电子数的子数的2 2倍，倍，R R是同周期是同周期元素中最活元素中最活泼泼的金属元素，的金属元素，X X和和M M形成的一种化合物是形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气引起酸雨的主要大气污污染物，染物，Z Z的基的基态态原子原子4s4

11、s和和3d3d轨轨道道半充半充满满。请请回答下列回答下列问题问题：世世纪纪金榜金榜导导学号学号3068220030682200(1)R(1)R基基态态原子的原子的电电子排布式是子排布式是_，X X和和Y Y中中电负电负性性较较大的是大的是_(_(填元素符号填元素符号)。(2)X(2)X的的氢氢化物的沸点低于与其化物的沸点低于与其组组成相似的成相似的M M的的氢氢化物，化物，其原因是其原因是_。(3)X(3)X与与M M形成的形成的XMXM3 3分子的空分子的空间间构型是构型是_。(4)M(4)M和和R R所形成的一种离子化合物所形成的一种离子化合物R R2 2M M晶体的晶胞如晶体的晶胞如图图

12、所示，所示，则图则图中黑球代表的离子是中黑球代表的离子是_(_(填离子符号填离子符号)。【解析解析】M M基态原子基态原子L L层中层中p p轨道电子数是轨道电子数是s s轨道电子数轨道电子数的的2 2倍，其电子排布式为倍，其电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p4 4，为氧元素；，为氧元素；R R是同是同周期元素中最活泼的金属元素，周期元素中最活泼的金属元素，R R的原子序数比的原子序数比O O的大，的大，则则R R一定是钠元素；引起酸雨的主要大气污染物是二氧一定是钠元素；引起酸雨的主要大气污染物是二氧化硫，则化硫，则X X是是S S。因为。因为M M、R R、X X、Y Y为原子

13、序数依次增大为原子序数依次增大的短周期主族元素，则的短周期主族元素，则Y Y只能是氯元素。只能是氯元素。Z Z的基态原子的基态原子4s4s和和3d3d轨道半充满，则其价电子排布式为轨道半充满，则其价电子排布式为3d3d5 54s4s1 1，则，则Z Z为铬元素。为铬元素。(1)R(1)R是钠元素，其基态原子的电子排布式是是钠元素，其基态原子的电子排布式是1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1或或Ne3sNe3s1 1；非金属性；非金属性ClClSS，ClCl的电负性比的电负性比S S的大。的大。(2)X(2)X的氢化物是的氢化物是H H2 2S S，M M的氢化物是的氢化物是

14、H H2 2O O，由于，由于H H2 2O O中存在中存在分子间氢键使其沸点比分子间氢键使其沸点比H H2 2S S的高。的高。(3)XM(3)XM3 3分子是分子是SOSO3 3，其价层电子对数，其价层电子对数=3+=3=3+=3，S S的杂化方式为的杂化方式为spsp2 2，分子中没有孤电子对，其轨道构，分子中没有孤电子对，其轨道构型和分子构型都是平面三角形。型和分子构型都是平面三角形。(4)R(4)R2 2M M晶体为晶体为NaNa2 2O O，晶胞中立方体的顶点上有，晶胞中立方体的顶点上有8 8个白个白球，六个面的中心有球，六个面的中心有6 6个白球，根据个白球，根据“均摊法均摊法”

15、可知晶可知晶胞中实际含有白球的数目为胞中实际含有白球的数目为8 8 +6 +6 =4 =4；黑球全部；黑球全部处于晶胞的内部，即晶胞中含有黑球的数目为处于晶胞的内部，即晶胞中含有黑球的数目为8 8，所以，所以黑球为黑球为NaNa+，白球为，白球为O O2-2-。答案：答案：(1)1s(1)1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1(或或Ne3sNe3s1 1)ClCl(2)H(2)H2 2S S分子间不存在氢键，分子间不存在氢键，H H2 2O O分子间存在氢键分子间存在氢键(3)(3)平面三角形平面三角形(4)Na(4)Na+2.(20172.(2017郑郑州模州模拟拟)现现有有8

16、 8种元素，其中种元素，其中A A、B B、C C、D D、E E、F F为为短周期主族元素，短周期主族元素，G G、H H为为第第4 4周期元素，它周期元素，它们们的的原子序数依次增大。原子序数依次增大。请请根据下列相关信息回答根据下列相关信息回答问题问题：A A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素丰富的元素B B元素原子的最外层电子数是最内层电子数的元素原子的最外层电子数是最内层电子数的2 2倍倍C C元素原子的核外元素原子的核外p p电子数比电子数比s s电子数少电子数少1 1个个D D原子的第一至第四电离能分别是原子的第一至

17、第四电离能分别是I I1 1=578 kJ=578 kJmolmol-1-1I I2 2=1 817 kJ=1 817 kJmolmol-1-1I I3 3=2 745 kJ=2 745 kJmolmol-1-1I I4 4=11 575 kJ=11 575 kJmolmol-1-1E E原子核外所有原子核外所有p p轨道全满或半满轨道全满或半满F F元素的主族序数与周期序数的差值为元素的主族序数与周期序数的差值为4 4G G是前四周期中电负性最小的元素是前四周期中电负性最小的元素H H在周期表的第在周期表的第1212列列世世纪纪金榜金榜导导学号学号3068220130682201(1)(1)

18、已知已知CACA5 5为为离子化合物，写出其离子化合物，写出其电电子式：子式：_。(2)A(2)A、B B、C C三种元素可以形成原子个数比三种元素可以形成原子个数比为为111111的的3 3原子化合物分子，原子化合物分子，该该分子中分子中键键和和键键的个数比的个数比为为_。(3)(3)画出画出D D基基态态原子的核外原子的核外电电子排布子排布图图：_。(4)C(4)C与与A A形成最形成最简单简单化合物的沸点高于化合物的沸点高于E E与与A A形成的化合形成的化合物，其原因是物，其原因是_。(5)EF(5)EF3 3中心原子的中心原子的杂杂化方式化方式为为_；用价；用价层电层电子子对对互斥理

19、互斥理论论推推测测其立体构型其立体构型为为_。(6)(6)检验检验G G元素的方法是元素的方法是_；请请用原子用原子结结构的知构的知识识解解释产释产生此生此现现象的原因：象的原因：_。(7)H(7)H与硫元素形成的化合物与硫元素形成的化合物HSHS的晶体的晶体结结构如构如图图所示，所示，其晶胞其晶胞边长为边长为xpmxpm，则则HSHS晶体的密度晶体的密度为为_g_gcmcm-3-3(列式列式即可，阿伏加德即可，阿伏加德罗罗常数用常数用NA A表示表示)；a a与与b b之之间间的距离的距离为为_pm(_pm(用含用含x x的式子表示的式子表示)。【解析解析】根据题中信息，根据题中信息，A A

20、为为H H；B B为为C C；C C的核外电子排的核外电子排布式为布式为1s1s2 22s2s2 22p2p3 3，为，为N N；E E为为P P，2p2p轨道全满，轨道全满，3p3p轨道半轨道半满；根据满；根据D D的逐级电离能，则的逐级电离能，则D D为第为第A A族元素，根据元族元素，根据元素原子序数顺序，可以确定素原子序数顺序，可以确定D D为为AlAl。F F为第为第3 3周期元素，周期元素，主族序数应为主族序数应为4+3=74+3=7，即第，即第A A族，为族，为ClCl。G G为为K K，H H为第为第4 4周期第周期第1212列，为第列，为第B B族元素族元素ZnZn。(1)N

21、H(1)NH5 5为离子化合物，应为为离子化合物，应为NHNH4 4H H，电子式为，电子式为(2)A(2)A、B B、C C形成的原子个数比为形成的原子个数比为111111的化合物为的化合物为HCNHCN，结构式为，结构式为H HCNCN，因此分子中含有，因此分子中含有键键2 2个，个，键键2 2个，二者个数比为个，二者个数比为1111。(3)Al(3)Al的基态原子核外电子排布图为的基态原子核外电子排布图为(4)C(4)C与与A A形成形成NHNH3 3，E E与与A A形成形成PHPH3 3，由于，由于NHNH3 3分子间存在氢分子间存在氢键，因此沸点高于键，因此沸点高于PHPH3 3。

22、(5)PCl(5)PCl3 3中磷原子为中磷原子为spsp3 3杂化。分子中价电子对数为杂化。分子中价电子对数为 =4=4，因此分子立体构型为三角锥形。，因此分子立体构型为三角锥形。(6)(6)检验钾元素一般用焰色反应方法。检验钾元素一般用焰色反应方法。(7)(7)根据根据ZnSZnS晶胞结构，晶胞中含有晶胞结构，晶胞中含有4 4个个ZnSZnS。a a与与b b之间的距离为晶胞体对角线的之间的距离为晶胞体对角线的 因此为因此为 答案：答案：(1)(1)(2)11(2)11(3)(3)(4)NH(4)NH3 3分子之间可以形成氢键分子之间可以形成氢键(5)sp(5)sp3 3三角锥形三角锥形(

23、6)(6)焰色反应当基态原子的电子吸收能量后，电子会焰色反应当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量光的形式释放能量(7)(7)【加固加固训练训练】1.1.原子序数依次增大的四种元素原子序数依次增大的四种元素A A、B B、C C、D D分分别处别处于于第第1 1至第至第4 4周期，自然界中存在多种周期，自然界中存在多种A A的化合物，的化合物，B B原子原子核外核外电电子有子有6 6种不同的运种不同的

24、运动动状状态态，B B与与C C可形成正四面体可形成正四面体形分子，形分子，D D的基的基态态原子的最外能原子的最外能层层只有一个只有一个电电子，其他子，其他能能层层均已充均已充满电满电子。子。(1)(1)这这四种元素中四种元素中电负电负性最大的元素其基性最大的元素其基态态原子的价原子的价电电子排布子排布图为图为_。第一。第一电电离能最小的元素是离能最小的元素是_(_(填元素符号填元素符号)。(2)C(2)C所在主族的前四种元素分所在主族的前四种元素分别别与与A A形成的化合物，沸形成的化合物，沸点由高到低的点由高到低的顺顺序是序是_(_(填化学式填化学式)，呈呈现现如此如此递变规递变规律的原

25、因是律的原因是_。(3)B(3)B元素可形成多种元素可形成多种单质单质，一种晶体，一种晶体结结构如构如图图一所一所示，其原子的示，其原子的杂杂化化类类型型为为_。另一种的晶胞。另一种的晶胞如如图图二所示，若此晶胞中的棱二所示，若此晶胞中的棱长为长为356.6 pm356.6 pm，则则此此晶胞的密度晶胞的密度为为_g_gcmcm-3-3(保留两位有效数字保留两位有效数字)。(=1.732)(=1.732)(4)D(4)D元素形成的元素形成的单质单质，其晶体的堆，其晶体的堆积积模型模型为为_，D D的醋酸的醋酸盐盐晶体局部晶体局部结结构如构如图图三，三，该该晶体中含有的化学晶体中含有的化学键键是

26、是_(_(填填选项选项序号序号)。极性极性键键非极性非极性键键配位配位键键金属金属键键【解析解析】原子序数依次增大的四种元素原子序数依次增大的四种元素A A、B B、C C、D D分分别处于第别处于第1 1至第至第4 4周期，则周期，则A A应处于第应处于第1 1周期，自然界中周期，自然界中存在多种存在多种A A的化合物，则的化合物，则A A为氢元素；为氢元素；B B原子核外电子有原子核外电子有6 6种不同的运动状态，即核外有种不同的运动状态，即核外有6 6个电子，则个电子，则B B为碳元素；为碳元素；D D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能

27、层均已充满电子，充满电子，D D原子外围电子排布为原子外围电子排布为3d3d10104s4s1 1，则，则D D为铜元为铜元素；结合原子序数可知，素；结合原子序数可知，C C只能处于第只能处于第3 3周期，周期，B B与与C C可可形成正四面体形分子，则形成正四面体形分子，则B B为氯元素。为氯元素。(1)(1)四种元素中电负性最大的是四种元素中电负性最大的是ClCl，其基态原子的价电，其基态原子的价电子排布式为子排布式为3s3s2 23p3p5 5，其基态原子的价电子排布图为，其基态原子的价电子排布图为 ，四种元素中只有，四种元素中只有CuCu为金属，其他为非金为金属，其他为非金属，属，Cu

28、Cu的第一电离能最小。的第一电离能最小。(2)HF(2)HF分子之间形成氢键，使其沸点较高，分子之间形成氢键，使其沸点较高，HIHI、HBrHBr、HClHCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，即沸点由高到低的顺序是华力越大，沸点越高，即沸点由高到低的顺序是HFHIHFHIHBrHBr HClHCl。(3)(3)图一为平面结构，在其层状结构中碳碳键键角为图一为平面结构，在其层状结构中碳碳键键角为120120，每个碳原子都结合，每个碳原子都结合3 3个碳原子，碳原子采取个碳原子，碳原子采取spsp2 2杂化。一个晶胞中含碳

29、原子数为杂化。一个晶胞中含碳原子数为8 8 +6 +6 +4=8 +4=8，晶胞质量为晶胞质量为 晶胞密度晶胞密度=(8=(8 )(356.6(356.61010-10-10cm)cm)3 33.5 g3.5 gcmcm-3-3。(4)(4)晶体晶体CuCu为面心立方最密堆积，结合图三醋酸铜晶体为面心立方最密堆积，结合图三醋酸铜晶体的局部结构可确定其晶体中含有极性键、非极性键和的局部结构可确定其晶体中含有极性键、非极性键和配位键。配位键。答案：答案：(1)(1)CuCu(2)HFHI(2)HFHIHBrHBr HClHClHFHF分子之间形成氢键，使其沸点较高，分子之间形成氢键，使其沸点较高，

30、HIHI、HBrHBr、HClHCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高力越大，沸点越高(3)sp(3)sp2 23.53.5(4)(4)面心立方最密堆积面心立方最密堆积2.(20152.(2015甲卷甲卷)A)A、B B、C C、D D为为原子序数依次增大的四原子序数依次增大的四种元素，种元素，A A2-2-和和B B+具有相同的具有相同的电电子构型；子构型；C C、D D为为同周期同周期元素，元素，C C核外核外电电子子总总数是最外数是最外层电层电子数的子数的3 3倍；倍；D D元素最元素最外外层层有一个未成有一个未成

31、对电对电子。回答下列子。回答下列问题问题：(1)(1)四种元素中四种元素中电负电负性最大的是性最大的是_(_(填元素符号填元素符号)，其中，其中C C原子的核外原子的核外电电子排布式子排布式为为_。(2)(2)单质单质A A有两种同素异形体，其中沸点高的是有两种同素异形体，其中沸点高的是_(_(填分子式填分子式)，原因是，原因是_；A A和和B B的的氢氢化物所属的晶体化物所属的晶体类类型分型分别为别为_和和_。(3)C(3)C和和D D反反应应可生成可生成组组成比成比为为1313的化合物的化合物E E，E E的立体的立体构型构型为为_，中心原子的，中心原子的杂杂化化轨轨道道类类型型为为_。(

32、4)(4)化合物化合物D D2 2A A的立体构型的立体构型为为_，中心原子的价，中心原子的价层层电电子子对对数数为为_，单质单质D D与湿与湿润润的的NaNa2 2COCO3 3反反应应可制可制备备D D2 2A A，其化学方程式，其化学方程式为为_。(5)A(5)A和和B B能能够够形成化合物形成化合物F F，其晶胞，其晶胞结结构如构如图图所示，晶所示，晶胞参数胞参数a=0.566 nma=0.566 nm，F F的化学式的化学式为为_；晶胞中；晶胞中A A原子的配位数原子的配位数为为_；列式；列式计计算晶体算晶体F F的密度的密度(g(gcmcm-3-3)_)_。【解析解析】A A、B

33、B、C C、D D为原子序数依次增大的四种元素，为原子序数依次增大的四种元素，A A2-2-和和B B+具有相同的电子构型，则具有相同的电子构型，则A A是是O O，B B是是NaNa；C C、D D为为同周期元素，同周期元素，C C核外电子总数是最外层电子数的核外电子总数是最外层电子数的3 3倍，倍，则则C C是是P P；D D元素最外层有一个未成对电子，所以元素最外层有一个未成对电子，所以D D是氯是氯元素。元素。(1)(1)非金属性越强，电负性越大，四种元素中电负性最非金属性越强，电负性越大，四种元素中电负性最大的是大的是O O。P P的原子序数为的原子序数为1515，其电子排布式为，其

34、电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p3 3(或或Ne3sNe3s2 23p3p3 3)。(2)(2)氧元素有氧气和臭氧两种单质，由于臭氧的相对分氧元素有氧气和臭氧两种单质，由于臭氧的相对分子质量较大，范德华力大，所以沸点高；子质量较大，范德华力大，所以沸点高；A A和和B B的氢化的氢化物为物为H H2 2O O和和NaHNaH，晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。，晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。(3)C(3)C和和D D形成的物质为形成的物质为PClPCl3 3，其中，其中P P含有一对孤电子对，含有一对孤电子对，其价层电子对数是其价层电子对数是4

35、4，所以立体构型为三角锥形，中心，所以立体构型为三角锥形，中心原子为原子为spsp3 3杂化。杂化。(4)(4)化合物化合物ClCl2 2O O的中心原子的中心原子O O含有含有2 2对孤电子对，价层电对孤电子对，价层电子对数为子对数为4 4，所以立体构型为，所以立体构型为V V形，形，ClCl2 2和碳酸钠反应的和碳酸钠反应的化学方程式为化学方程式为2Cl2Cl2 2+2Na+2Na2 2COCO3 3+H+H2 2O=ClO=Cl2 2O+2NaHCOO+2NaHCO3 3+2NaCl+2NaCl。(5)(5)根据晶胞结构可知氧原子的个数根据晶胞结构可知氧原子的个数=8=8 +6 +6 =

36、4 =4，NaNa全部在晶胞中，共计是全部在晶胞中，共计是8 8个，则个，则F F的化学式为的化学式为NaNa2 2O O。以顶点氧原子为中心，与氧原子距离最近的钠原子的以顶点氧原子为中心，与氧原子距离最近的钠原子的个数是个数是8 8个，即晶胞中个，即晶胞中A A原子的配位数为原子的配位数为8 8。晶体。晶体F F的密的密度度=2.27 g2.27 gcmcm-3-3。答案：答案：(1)O(1)O1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p3 3(或或Ne3sNe3s2 23p3p3 3)(2)O(2)O3 3O O3 3相对分子质量较大，范德华力大分子晶体相对分子质量较大

37、，范德华力大分子晶体离子晶体离子晶体(3)(3)三角锥形三角锥形spsp3 3(4)V(4)V形形4 42Cl2Cl2 2+2Na+2Na2 2COCO3 3+H+H2 2O=ClO=Cl2 2O+2NaHCOO+2NaHCO3 3+2NaCl2NaCl(5)Na(5)Na2 2O O8 82.27 g2.27 gcmcm-3-3考点二考点二四种晶体四种晶体类类型的型的结结构和性构和性质质 【核心自主排核心自主排查查】1.1.四种晶体四种晶体类类型的比型的比较较：分子晶体分子晶体 原子晶体原子晶体 金属晶体金属晶体 离子晶体离子晶体构成粒子构成粒子_金属阳离金属阳离子、自由子、自由电子电子_分

38、子分子原子原子阴、阳阴、阳离子离子分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体 金属晶体金属晶体 离子晶体离子晶体粒子粒子间作间作用力用力_(某些含氢某些含氢键键)_硬度硬度较小较小很大很大有的很大，有的很大，有的很小有的很小较大较大熔、熔、沸点沸点较低较低很高很高有的很高，有的很高，有的很低有的很低较高较高范德范德华华力力共价共价键键金属金属键键离子离子键键分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体 金属晶体金属晶体 离子晶体离子晶体溶解溶解性性相似相溶相似相溶难溶于任难溶于任何溶剂何溶剂常见溶剂常见溶剂难溶难溶大多易溶大多易溶于水等极于水等极性溶剂性溶剂导电、导电、传热传热性性一般不导一般不导电，溶于水电，溶于

39、水后有的导后有的导电电一般不具一般不具有导电性有导电性电和热的电和热的良导体良导体晶体不导晶体不导电，水溶电，水溶液或熔融液或熔融态导电态导电分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体离子晶体离子晶体物质类物质类别及举别及举例例大多数非大多数非金属单质、金属单质、气态氢化气态氢化物、酸、非物、酸、非金属氧化金属氧化物物(SiO(SiO2 2除除外外)、绝大、绝大多数有机多数有机物物(有机盐有机盐除外除外)部分非金部分非金属单质属单质(如如金刚石、金刚石、硅、晶体硅、晶体硼硼)，部分，部分非金属化非金属化合物合物(如如SiCSiC、SiOSiO2 2)金属单质金属单质与合金与合金(如如Na

40、Na、AlAl、FeFe、青铜、青铜)金属氧化金属氧化物物(如如NaNa2 2O)O)、强碱强碱(如如KOH)KOH)、绝、绝大部分盐大部分盐(如如NaClNaCl)2.2.典型晶体模型：典型晶体模型：晶体晶体晶体结构晶体结构晶体详解晶体详解原原子子晶晶体体金金刚刚石石 (1)(1)每个碳与相邻每个碳与相邻4 4个碳以共价键个碳以共价键结合，碳原子轨道均为结合，碳原子轨道均为_杂化，杂化，形成正四面体结构形成正四面体结构(2)(2)键角均为键角均为_(3)(3)最小碳环由最小碳环由_个个C C组成且组成且_原原子不在同一平面内子不在同一平面内(4)(4)每个每个C C参与参与4 4条条C CC

41、 C键的形成，键的形成，C C原子数与原子数与C CC C键数之比为键数之比为_spsp3 310910928286 66 61212晶体晶体晶体结构晶体结构晶体详解晶体详解原原子子晶晶体体SiOSiO2 2 (1)(1)每个每个SiSi与与_个个O O以共价键结以共价键结合，硅原子轨道均为合，硅原子轨道均为_杂化，杂化，形成正四面体结构形成正四面体结构(2)(2)每个正四面体占有每个正四面体占有1 1个个SiSi，4 4个个“O O”，n(Si)n(On(Si)n(O)=_)=_(3)(3)最小环上有最小环上有_个原子，即个原子，即6 6个个O O，6 6个个SiSi4 4spsp3 312

42、121212晶体晶体晶体结构晶体结构晶体详解晶体详解分分子子晶晶体体冰冰 水分子间的主要作用力是水分子间的主要作用力是_，也存在，也存在_，每，每个水分子周围紧邻的水分子数个水分子周围紧邻的水分子数有有_个个干干冰冰 (1)8(1)8个个COCO2 2分子构成立方体且在分子构成立方体且在6 6个面心又各占据个面心又各占据1 1个个COCO2 2分子分子(2)(2)每个每个COCO2 2分子周围等距紧邻分子周围等距紧邻的的COCO2 2分子有分子有_个个氢键氢键范德范德华华力力4 41212晶体晶体晶体结构晶体结构晶体详解晶体详解离离子子晶晶体体NaClNaCl(型型)(1)(1)每个每个NaN

43、a+(Cl(Cl-)周围等距周围等距且紧邻的且紧邻的ClCl-(Na(Na+)有有6 6个。个。每个每个NaNa+周围等距且紧邻的周围等距且紧邻的NaNa+有有_个个(2)(2)每个晶胞中含每个晶胞中含_个个NaNa+和和_个个ClCl-12124 44 4晶体晶体晶体结构晶体结构晶体详解晶体详解离离子子晶晶体体CsClCsCl(型型)(1)(1)每个每个CsCs+周围等距且紧邻周围等距且紧邻的的ClCl-有有_个，每个个，每个CsCs+(Cl(Cl-)周围等距且紧邻的周围等距且紧邻的CsCs+(Cl(Cl-)有有_个个(2)(2)如图为如图为8 8个晶胞，每个晶个晶胞，每个晶胞中含胞中含1

44、1个个CsCs+、1 1个个ClCl-8 86 6晶体晶体晶体结构晶体结构晶体详解晶体详解金金属属晶晶体体简单简单立方立方堆积堆积 典型代表典型代表PoPo，配位数为，配位数为_，空间利用率空间利用率52%52%面心面心立方立方最密最密堆积堆积 又称为又称为A A1 1型，典型代表型，典型代表CuCu、AgAg、AuAu，配位数为，配位数为_，空间利用率，空间利用率74%74%6 61212晶体晶体晶体结构晶体结构晶体详解晶体详解金金属属晶晶体体体心体心立方立方堆积堆积 又称为又称为A A2 2型，典型代表型，典型代表NaNa、K K、FeFe，配位数为，配位数为_，空间，空间利用率利用率68

45、%68%六方六方最密最密堆积堆积 又称为又称为A A3 3型，典型代表型，典型代表MgMg、ZnZn、TiTi，配位数为，配位数为_，空间利用率，空间利用率74%74%8 812123.3.离子晶体的晶格能：离子晶体的晶格能：(1)(1)定定义义：_形成形成1 1摩摩尔尔离子晶体离子晶体_的能的能量，通常取正量，通常取正值值，单单位位为为_。(2)(2)影响因素。影响因素。离子所离子所带电带电荷数：离子所荷数：离子所带电带电荷数越多，晶格能荷数越多，晶格能越越_。离子的半径：离子的半径越离子的半径：离子的半径越_，晶格能越大。，晶格能越大。气气态态离子离子释释放放kJkJmolmol-1-1大

46、大小小(3)(3)与离子晶体性与离子晶体性质质的关系：的关系：晶格能是最能反映离子晶体晶格能是最能反映离子晶体稳稳定性的数据。晶格能定性的数据。晶格能越大，形成的离子晶体越越大，形成的离子晶体越_，且熔点越高，硬度，且熔点越高，硬度越大。越大。稳稳定定【思思维诊维诊断断】(正确的打正确的打“”，错误错误的打的打“”)(1)(1)由金属元素和非金属元素由金属元素和非金属元素组组成的晶体一定是离子晶成的晶体一定是离子晶体。体。()提示：提示：。如。如AlClAlCl3 3形成的晶体为分子晶体。形成的晶体为分子晶体。(2)(2)晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。()

47、提示：提示：。金属晶体中存在金属阳离子，但不存在阴。金属晶体中存在金属阳离子，但不存在阴离子。离子。(3)(3)在分子晶体中一定有范德在分子晶体中一定有范德华华力和化学力和化学键键。()提示：提示：。稀有气体为单原子分子，形成的晶体为分。稀有气体为单原子分子，形成的晶体为分子晶体，晶体中不存在化学键。子晶体，晶体中不存在化学键。(4)(4)金属金属镁镁形成的晶体中，每个形成的晶体中，每个镁镁原子周原子周围围与其距离最与其距离最近的原子有近的原子有6 6个。个。()提示：提示：。金属镁为六方最密堆积模型，每个镁原子。金属镁为六方最密堆积模型，每个镁原子周围与其距离最近的原子有周围与其距离最近的原

48、子有1212个。个。(5)(5)在在NaClNaCl晶体中，每个晶体中，每个NaNa+周周围围与其距离最近的与其距离最近的NaNa+有有1212个。个。()提示：提示：。在。在NaClNaCl晶体中，所有的晶体中，所有的NaNa+呈面心立方最密呈面心立方最密堆积，因此每个堆积，因此每个NaNa+周围与其距离最近的周围与其距离最近的NaNa+有有1212个。个。(6)(6)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。()提示：提示：。有些金属晶体的熔点高于某些原子晶体，。有些金属晶体的熔点高于某些原子晶体，如钨的熔点高于如钨的熔点高于SiOSiO2 2。(7)(7)分子晶

49、体的熔点一定比金属晶体的低。分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。()提示：提示：。像硫单质、碘单质等常温下为固态，金属。像硫单质、碘单质等常温下为固态，金属汞常温下为液态，因此硫、碘等分子晶体的熔点高于汞常温下为液态，因此硫、碘等分子晶体的熔点高于金属汞晶体。金属汞晶体。(8)(8)离子晶体一定都含有金属元素。离子晶体一定都含有金属元素。()提示：提示：。铵盐如。铵盐如NHNH4 4ClCl形成离子晶体，不含金属元素。形成离子晶体，不含金属元素。【高考命高考命题题探究探究】【模模拟拟母母题题示例示例】(2017(2017青青岛岛模模拟拟)物物质质的的结结构决定性构决定性质质，性，性质质反映其反映

50、其结结构特点。构特点。世世纪纪金榜金榜导导学号学号3068220230682202(1)(1)金金刚刚石和石墨是碳元素的两种常石和石墨是碳元素的两种常见单质见单质，下列叙述，下列叙述中正确的有中正确的有_。a.a.金金刚刚石中碳原子的石中碳原子的杂杂化化类类型型为为spsp3 3杂杂化，石墨中碳原化，石墨中碳原子的子的杂杂化化类类型型为为spsp2 2杂杂化化b.b.晶体中共价晶体中共价键键的的键长键长：金：金刚刚石中石中C CCC石墨中石墨中C CC Cc.c.晶体的熔点：金晶体的熔点：金刚刚石石 石墨石墨d.d.晶体中共价晶体中共价键键的的键键角：金角：金刚刚石石 石墨石墨(2)(2)铜铜