分子 晶体原子晶体限训
第三章 第二节 原子晶体与分子晶体 第2课时 Word版含答案
第2课时原子晶体[学习目标定位] 1.知道原子晶体的概念,能够从原子晶体的结构特点理解其物理特性。
2.学会晶体熔、沸点比较的方法。
一、原子晶体的概念、结构及其性质1.概念及组成(1)概念:相邻原子间以共价键相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体,称为原子晶体。
(2)构成微粒:原子晶体中的微粒是原子,原子与原子之间的作用力是共价键。
2.两种典型原子晶体的结构(1)金刚石的晶体结构模型如图所示。
回答下列问题:①在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合,形成正四面体结构,这些正四面体向空间发展,构成彼此联结的立体网状结构。
②晶体中相邻碳碳键的夹角为109°28′,碳原子采取了sp3杂化。
③最小环上有6个碳原子,晶体中C原子与C—C键个数之比为1∶2。
④晶体中C—C键键长很短,键能很大,故金刚石的硬度很大,熔点很高。
(2)二氧化硅晶体结构模型如图所示。
回答下列问题:①每个硅原子都采取sp3杂化,以4个共价单键与4个氧原子结合,每个氧原子与2个硅原子结合,向空间扩展,构成空间网状结构。
②晶体中最小的环为6个硅原子、6个氧原子组成的12元环,硅、氧原子个数比为1∶2。
3.特性由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合,故原子晶体:①熔、沸点很高,②硬度大,③一般不导电,④难溶于溶剂。
4.常见的原子晶体:常见的非金属单质,如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等;某些非金属化合物,如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。
原子晶体的结构特点(1)构成原子晶体的微粒是原子,其相互作用力是共价键。
(2)原子晶体中不存在单个分子,化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系,不是分子式。
例1下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态HeA.①②③④⑤⑥B.②③④⑥C.②③⑥D.①②⑤⑥【考点】原子晶体【题点】原子晶体的一般性质及判断答案C解析CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体,其晶体由分子构成,稀有气体He由单原子分子构成;SiO2、晶体Si属于原子晶体,其晶体直接由原子构成。
2020年高二实验班分子晶体和原子晶体测试题(附答案)
2020年高二实验班分子晶体和原子晶体测试题学校:__________姓名:__________班级:__________考号:__________一、单选题(每题3分,共48分)1、下列说法不正确的是( )A. NaCl晶体属于离子晶体,熔化时离子键被削弱B. CO2晶体属于分子晶体,汽化时需克服分子间作用力C. SiO2晶体属于原子晶体,熔化时需破坏共价键D. C60晶体与金刚石均属于原子晶体,其晶体熔点高、硬度大2、石墨是层状晶体,每一层内,碳原子排列成正六边形,许多个正六边形排列成平面网状结构。
如果每两个相邻碳原子间可以形成一个碳碳单键,则石墨晶体中每一层碳原子数与碳碳单键数的比是( )A. 1∶1B. 1∶2C. 1∶3D. 2∶33、关于晶体下列各种说法错误的是( )A. 分子晶体中分子间的作用力相对于化学键较弱,故熔、沸点较低B. 金刚石和晶体硅是结构相似的原子晶体,但金刚石的熔点比晶体硅高C. 固体NaCl和MgO都是型离子晶体,但NaCl的晶格能小于MgOD. 固体石墨能导电,属于金属晶体4、有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是( )A. 在NaCl晶体(图甲)中,距Na+最近的Cl-形成正八面体B. 该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FEC. 在CO2晶体(图丙)中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻D. 在碘晶体(图丁)中,存在非极性共价键和范德华力5、如下图1是某原子晶体A空间结构中的一个单元。
A与某物质B反应生成C,其实质是在每个A—A键中间插入一个B原子。
则C物质的化学式为( )A. ABB. AB2C. A5B4D. A2B55题图1 6题图26、氮化硼(BN)晶体有多种结构。
六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。
立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。
它们的晶体结构如上图2所示。
关于这两种晶体的说法,正确的是( )A. 立方相氮化硼含有σ键和π键,硬度大B. 六方相氮化硼层间作用力小,质地软C. 两种晶体中的B原子的杂化类型相同D. 两种晶体均为分子晶体①12g金刚石有2N A C-C键;②28g晶体硅有2N A Si-Si键;③60gSiO2晶体有2N A Si-O键; ④40gSiC晶体有2N A Si-C键;⑤12g石墨晶体有1.5N A C-C键;⑥124gP4晶体有6N A P-P键;⑦18g冰中有2N A氢键A. 0句B. 1句C. 2句D. 3句8、在金刚石晶体的网状结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的碳环上的碳原子数和碳、碳键的夹角分别是()A、6个,120°B、6个,109°28′C、5个,109°28′D、5个,120°9、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Y、X与Z位于同一主族,W 与X可形成共价化合物WX2,Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。
无机化学——原子晶体与分子晶体
B
B
C A
A
面心立方 紧密堆积
六方紧密堆积
Body-centered cubic cell (BCC)
体心立方紧密堆积 CN=12,利用率 =68% K、Rb、Cs、Li、 Na A B
A
体心立方 紧密堆积
7.4.2 金属键 金属键:金属原子的价电子可以完全失去成为自由电子,并在 晶格中运动,自由电子把金属阳离子胶合成金属晶体,这种胶 合作用就叫金属键。金属键无饱和性和方向性。
氯化氢、氨、三氯化磷、冰等由极性键构成的极性分子,晶体 中分子间存在色散力、取向力、诱导力,有的还有氢键,所以 它们的结点上的粒子间作用力大于分子量相近的非极性分子之 间的引力。
分子晶体的特性 分子晶体是以独立的分子出现的 ,化学式就是分子式。
分子晶体可以是非金属单质,如卤素、H2、N2、O2; 非金属化合物,如CO2、H2S、HCl、HN3等 绝大多数有机化合物,稀有气体的晶体
7.6.3 离子极化对物质性质的影响 一、离子的电子构型
外层电子结构 电子构型 阳离子实例
ns2np6
8
Na+, Mg2+,Al3+,Ti4+
ns2np6 nd1-9
9-17
Cr3+,Mn2+,Fe3+,Cu2+
ns2np6 nd10
18
Ag+,Zn2+,Cd2+,Hg2+
s2p6d10ns2
18+2
7.3 原子晶体与分子晶体 Atomic Crystals
在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以极强的 共价键相结合,如单质硅(Si)、二氧化硅(SiO2)、碳化 硅(SiC)金刚砂、金刚石(C)和氮化硼BN(立方)等。
金属晶体分子晶体原子晶体离子晶体
金属晶体、分子晶体、原子晶体和离子晶体金属晶体:由金属键形成的单质晶体。
金属单质及一些金属合金都属于金属晶体,例如镁、铝、铁和铜等。
金属晶体中存在金属离子(或金属原子)和自由电子,金属离子(或金属原子)总是紧密地堆积在一起,金属离子和自由电子之间存在较强烈的金属键,自由电子在整个晶体中自由运动,金属具有共同的特性,如金属有光泽、不透明,是热和电的良导体,有良好的延展性和机械强度。
大多数金属具有较高的熔点和硬度,金属晶体中,金属离子排列越紧密,金属离子的半径越小、离子电荷越高,金属键越强,金属的熔、沸点越高。
例如周期系IA族金属由上而下,随着金属离子半径的增大,熔、沸点递减。
第三周期金属按Na、Mg、Al顺序,熔沸点递增。
根据中学阶段所学的知识。
金属晶体都是金属单质,构成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子(也就是金属的价电子)。
分子晶体:分子间以范德华力相互结合形成的晶体。
大多数非金属单质及其形成的化合物如干冰(CO2)、I2、大多数有机物,其固态均为分子晶体。
分子晶体是由分子组成,可以是极性分子,也可以是非极性分子。
分子间的作用力很弱,分子晶体具有较低的熔、沸点,硬度小、易挥发,许多物质在常温下呈气态或液态,例如O2、CO2是气体,乙醇、冰醋酸是液体。
同类型分子的晶体,其熔、沸点随分子量的增加而升高,例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增;非金属元素的氢化物,按周期系同主族由上而下熔沸点升高;有机物的同系物随碳原子数的增加,熔沸点升高。
但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子间,除存在范德华力外,还有氢键的作用力,它们的熔沸点较高。
分子组成的物质,其溶解性遵守“相似相溶[1]”原理,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性的有机溶剂,例如NH3、HCl极易溶于水,难溶于CCl4和苯;而Br2、I2难溶于水,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。
根据此性质,可用CCl4、苯等溶剂将Br2和I2从它们的水溶液中萃取、分离出来。
高中化学竞赛--分子晶体与原子晶体
3、典型的分子晶体:
(1)所有非金属氢化物:H2O,NH3, CH4,HX (2)部分非金属单质:O2,S8,P4,C60 、稀有气体 (3)部分非金属氧化物:CO2,NO2,P4O6, P4O10 (4)几乎所有的酸:H2SO4,HNO3,H3PO4 (5)绝大多数有机物的晶体:乙醇,冰醋酸,蔗糖
面体占有_1___个Si,____2___个O。故SiO2晶体中Si与O之为___1_:__2_____。 ②最小环上有____1_2____个原子(___6___个Si和___6___个O)。1molSiO2晶体中含 __4___molSi-O键。
石墨及其结构(混合型晶体)
空间层状 结构
空间结构俯视图
子”,又称共价晶体。 思考:只由原子形成的晶体一定是原子晶体吗?
原子晶体 熔点/0C 硬度
某些原子晶体的熔点和硬度
金刚石 氮化硼 碳化硅
石英
>3550 10
3000 9.5
2700 9.5
1710 7
硅 1410 6.5
锗 1211 6.0
2.原子晶体的物理性质 熔点 高 ,硬度 大 , 难 溶于一般溶剂, 不 导电,延展性 差 。 3.常见的原子晶体类型 (1)某些单质:硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石 (2)某些非金属化合物:碳化硅(SiC)、氮化硼(BN) (3)某些氧化物:二氧化硅( SiO2)、Al2O3晶体
典例分析:以干冰为例
①每个晶胞中有___4_____个CO2分子, ______1_2____个原子。
②每个CO2分子周围等距紧邻的 CO2分子有_____1__2____个。
③干冰在常压下极易升华,工业上广 泛用作制冷剂。
分子的密堆积
人教版高中化学选修三练习:3.2-分子晶体与原子晶体
第二节分子晶体与原子晶体A组1.下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是()A.NH3、HD、C8H10B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、SO3、C60l4、Na2S、H2O22.BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与AlCl3相似。
由此可推测BeCl2()A.熔融态不导电B.水溶液呈中性C.熔点比BeBr2高D.不与NaOH溶液反应3.水的沸点是100 ℃,硫化氢的分子结构跟水相似,但它的沸点却很低,是-60.7 ℃,引起这种差异的主要原因是()A.范德华力B.共价键C.氢键D.相对分子质量4.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法中正确的是()A.钠与W可能形成Na2W2化合物B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电C.W得电子能力比Q强D.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体5.下列关于原子晶体、分子晶体的叙述中,正确的是()A.在SiO2晶体中,1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键B.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定C.C6H5OH既能表示物质的组成,又能表示物质的一个分子D.分子晶体的熔、沸点低,常温下均呈液态或气态6.下列说法中,正确的是()A.冰融化时,分子中H—O键发生断裂B.原子晶体中,共价键越强,熔点越高C.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔点一定越高D.分子晶体中,分子间作用力越大,该物质越稳定7.HgCl2稀溶液可作为手术刀的消毒剂,已知HgCl2有如下性质:①HgCl2晶体熔点较低;②HgCl2熔融状态下不导电;③HgCl2在水溶液中可发生微弱电离。
下列关于HgCl2的叙述正确的是()A.HgCl2晶体属于分子晶体B.HgCl2属于离子化合物C.HgCl2属于电解质,且属于强电解质D.HgCl2属于非电解质8.正硼酸(H3BO3)是一种层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)。
高考第一轮复习——分子晶体和原子晶体 (习题+解析)
1. 下列属于分子晶体的一组物质是A. CaO、NO、COB. CCl4、H2O2、HeC. CO2、SO2、NaClD. CH4、O2、Na2O2. 下列性质符合分子晶体的是A. 熔点1070℃,易溶于水,水溶液能导电B. 熔点是10.31°,液体不导电,水溶液能导电C. 熔点97.81℃,质软,能导电,密度是0.97g/cm3D. 熔点,熔化时能导电,水溶液也能导电3. 下列说法正确的是A. 离子化合物中可能含有共价键B. 分子晶体中的分子内不含有共价键C. 分子晶体中一定有非极性共价键D. 分子晶体中分子一定紧密堆积4. 干冰汽化时,下列所述内容发生变化的是A. 分子内共价键B. 分子间作用力C. 分子间距离D. 分子间的氢键5. 在金刚石的网状结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上,碳原子数是A. 2个B. 3个C. 4个D. 6个6. 在x mol石英晶体中,含有的Si-O键数是A. x molB. 2x molC. 3 x molD. 4x mol7. 石墨晶体是层状结构,在每一层内;每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合,如图是其晶体结构的俯视图,则图中7个六元环完全占有的碳原子数是A. 10个B. 18个C. 24个D. 14个8. 石英玻璃是将纯石英在1600℃高温下熔化,冷却后形成的玻璃体。
关于石英玻璃的结构和性质的叙述中正确的是A. 石英玻璃属于原子晶体B. 石英玻璃耐高温且能抵抗一切酸的腐蚀C. 石英玻璃的结构类似于液体D. 石英玻璃能经受高温剧变且能抗碱的腐蚀9. 已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。
下列关于C3N4晶体的说法错误的是A. 该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固B. 该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子C. 该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构D. 该晶体与金刚石相似,都是原子间以非极性键形成空间网状结构10. 碳化硅(SiC)具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
分子晶体和原子晶体
分子晶体和原子晶体
图2-15 金刚石原子晶体示意图
分子晶体和原子晶体
二氧化碳和方石英都是第Ⅳ A元素化合物, 由于前者是分子晶体,后者是原子晶体,导致 物理性质差别较大。CO2在-78.5 ℃时即升华, 而SiO2的熔点却高达1610 ℃,说明晶体结构 不同,微粒间的作用不同,物质的物理性质也 不同。
分子晶体和原子晶体
在原子晶体中,不存在独立的小分子,而只能把整个晶体看成是 一个大分子,没有确定的相对分子质量。由于共价键具有饱和性和方 向性,所以原子晶体的配位数一般不高。以典型的金刚石原子晶体为 例,每一个碳原子在成键时以sp3等性杂化形成4个sp3共价键,构成 正四面体,所以碳原子的配位数为4。无数的碳原子相互连接构成, 如图2-15所示晶体结构。原子晶体中,原子间以共价键相连,所以 表现出有较高的硬度和较高的熔点(金刚石硬度最大,熔点为3849 K)。 通常这类晶体不导电、不导热,熔化时也不导电,但硅、碳化硅等具 有半导体性质,可以有条件地导电。
分子晶体和原子晶体
图2-14 CO2分子晶体示意图
分子晶体和原子晶体
二、 原子晶体
在晶格结点上排列的微粒为原子,原子之间以 共价键结合构成的晶体称为原子晶体,如碳(金刚 石)、硅(单晶硅)、锗(半导体单晶)及第Ⅳ A族元素 的单质都属于原子晶体,化合物中的碳化硅(SiC)、 砷化镓(GaAs)、方石英(SiO2)等也属于原子晶体。
无机化学
分子晶体和原子晶体
一、 分子晶体
在晶格结点上排列着分子,通过分子间力而形成的晶体, 称为分子晶体,如非金属单质和非金属元素之间的固体化合物 CO2是分子晶体,其晶体结构如图2-14所示。分子晶体中存在 着独立的分子,分子晶体内是共价键,分子晶体间的作用力是 分子间力,由于分子间力很弱,因此分子晶体的熔点低,具有 较大的挥发性,硬度较小,易溶于非极性溶剂,通常是电的不 良导体。若干极性分子晶体在水中解离生成离子,则其水溶液 导电,如HCl溶液。
2018-2019学年度高二化学《晶体的常识分子晶体与原子晶体》知识点总结典例解析
晶体的常识分子晶体与原子晶体【学习目标】1、初步了解晶体的知识,知道晶体与非晶体的本质差异,学会识别晶体与非晶体的结构示意图;2、知道晶胞的概念,了解晶胞与晶体的关系,学会通过分析晶胞得出晶体的组成;3、了解分子晶体和原子晶体的特征,能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系;4、知道分子晶体与原子晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
【要点梳理】要点一、晶体与非晶体1、概念:①晶体:质点(分子、离子、原子)在空间有规则地排列成的、具有整齐外型、以多面体出现的固体物质。
晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。
②非晶体:非晶态物质内部结构没有周期性特点,而是杂乱无章地排列,如:玻璃、松香、明胶等。
非晶体不具有晶体物质的共性,某些非晶态物质具有优良的性质要点诠释:晶体与非晶体的区分:晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。
周期性是晶体结构最基本的特征。
许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我们可以借助于显微镜观察,这也证明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了。
晶体的熔点较固定,而非晶体则没有固定的熔点。
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体,进行X—射线衍射实验,X射线透过晶体时发生衍射现象。
特别注意:一种物质是否晶体,是由其内部结构决定的,而非由外观判断。
2、分类:①自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
所谓自范性即“自发”进行,但这里要注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如:水能自发地从高处流向低处,但若不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻;②晶体自范性的条件之一:生长速率适当;③晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
4、晶体形成的途径:①熔融态物质凝固,例:熔融态的二氧化硅,快速冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华);③溶质从溶液中析出。
5、晶体的特性:①有规则的几何外形;②有固定的熔沸点;③各向异性(强度、导热性、光学性质等);说明:因研究角度不同而产生差异,即为各向异性。
2020学年高中化学第3章晶体结构与性质第2节分子晶体与原子晶体练习(含解析)新人教版选修3
第二节分子晶体与原子晶体层级一学业达标练1.分子晶体具有的本质特征是( )A.组成晶体的基本构成微粒是分子B.熔融时不导电C.晶体内微粒间以分子间作用力相结合D.熔点一般比较低解析:选C 分子晶体的熔、沸点较低,硬度较小,导致这些性质特征的本质原因是基本构成微粒间的相互作用——范德华力及氢键,相对于化学键来说,它们是极其微弱的。
2.金刚石是典型的原子晶体。
下列关于金刚石的说法中,错误的是( )A.晶体中不存在独立的“分子”B.碳原子间以共价键相结合C.是硬度最大的物质之一D.化学性质稳定,即使在高温下也不会与氧气发生反应解析:选D 金刚石是典型的原子晶体,原子之间以共价键结合,构成空间网状结构,不存在独立的分子,金刚石的硬度大,性质稳定,但在高温下可与氧气反应,生成CO2气体。
3.SiCl4的分子结构与CCl4相似,对其进行下列推测,不正确的是( )A.SiCl4晶体是分子晶体B.常温、常压下SiCl4是气体C.SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子D.SiCl4的熔点高于CCl4解析:选B 由于SiCl4具有分子结构,所以一定属于分子晶体。
影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小,这两种分子之间都只有范德华力,SiCl4的相对分子质量大于CCl4,SiCl4的分子间作用力较大,其熔、沸点比CCl4高。
CCl4的分子是正四面体结构,SiCl4与它结构相似,因此也应该是正四面体结构,是含极性键的非极性分子。
4.下列物质,按沸点降低顺序排列的一组是( )A.HF、HCl、HBr、HI B.F2、Cl2、Br2、I2C.H2O、H2S、H2Se、H2Te D.CI4、CBr4、CCl4、CF4解析:选D A、C项中HF和H2O分子间含有氢键,沸点反常;对结构相似的物质,B 项中沸点随相对分子质量的增加而增大;D项中沸点依次降低。
5.据报道:用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”,再用一个射频电火花喷射出氮气,可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜,该碳氮化合物的硬度比金刚石更坚硬,则下列分析正确的是( )A.该碳氮化合物呈片层状结构B .该碳氮化合物呈立体网状结构C .该碳氮化合物中C —N 键长比金刚石的C —C 键长长D .相邻主族非金属元素形成的化合物的硬度比单质小解析:选B 由题意知,碳氮化合物的硬度比金刚石还大,说明该碳氮化合物为原子晶体,因此是立体网状结构,与金刚石相比,C 原子半径大于N 原子半径,所以C —N 键长小于C —C 键长。
高中化学竞赛-晶体结构,晶胞
高中化学奥林匹克竞赛辅导晶体结构【学习要求】晶胞中原子数或分子数的计算及化学式的关系(均摊法)。
分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。
配位数。
晶体的堆积与填隙模型。
常见的晶体结构类型,如NaCl 、CsCl 、闪锌矿(ZnS)、萤石(CaF 2)、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、尿素、金红石、钙钛矿、钾、镁、铜等。
点阵的基本概念。
一、晶胞中粒子数目的计算——均摊法基本思路:晶胞任意位置上的一个微粒如果被n 个晶胞所共有,则每个晶胞对这个微粒分得的份额就是1n。
(1)立方体晶胞中不同位置的粒子数的计算:a.微粒位于立方体顶点,该微粒为8个晶胞所共有,则1/8微粒属于该晶胞;b.微粒位于立方体棱上,该微粒为4个晶胞所共有,则1/4微粒属于该晶胞;c.微粒位于立方体面上,该微粒为2个晶胞所共有,则1/2微粒属于该晶胞;d.微粒位于立方体内部,该微粒为1个晶胞所共有,则整个微粒属于该晶胞; 如NaCl 的晶胞结构如下:则由均摊法计算,一个NaCl 晶胞中含4个Na +,4个Cl -。
(2)非立方体晶胞中不同位置的粒子数的计算,如三棱柱:晶体结构离子的电子组态在一定程度上也会影响它的晶体结构,这三个性质综合起来还会决定离子键的共价性成分,后者过分强烈时,将使离子晶体转变为原子晶体,其间存在离子晶体到原子晶体的过渡型。
+-堆积方式简单立方堆积体心立方堆积面心立方最密堆积六方最密堆积四、原子晶体1.金刚石、晶体硅的结构:金刚石的晶体结构如下图所示,每个碳原子以sp3杂化与相邻的4个碳原子形成4个共价键,把晶体内所有的C原子连结成一个整体,形成空间网状结构,这种结构使金刚石具有很大的硬度和熔沸点。
由金刚石晶胞得,在一个金刚石晶胞中,含有8个C原子。
晶体硅具有金刚石型的结构。
只需将金刚石中的C原子换成Si原子即得到硅的结构。
常见的原子晶体有:金刚石(C)、晶体硅(Si)、SiO2、SiC、Si3N4、晶体硼(B)、晶体锗(Ge)、氮化硼(BN)等。
晶体结构基础知识
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晶体结构决定了晶体的物理性质和 化学性质
晶体结构可以分为金属晶体、原子 晶体、离子晶体和分子晶体等类型
晶体结构的特点
晶体结构由原子、分子或离 子按照一定的规则排列而成
晶体结构具有周期性、对称 性和重复性
晶体结构的种类包括金属晶 体、原子晶体、分子晶体和
离子晶体
晶体结构的研究对于理解物 质的物理性质、化学性质和
晶体对称性 包括对称操 作和对称元 素
对称操作包 括旋转、反 射、倒转等
对称元素包 括对称中心、 对称面、对 称轴等
晶体对称性 是晶体结构 的重要特征 决定了晶体 的物理性质 和化学性质
05 晶体结构的物理性质
光学性质
晶体的光学性质与其结构有关 晶体的光学性质包括折射率、色散、双折射等 晶体的光学性质可以用于鉴定晶体的种类和结构 晶体的光学性质可以用于研究晶体的生长和缺陷
地质学:研究晶体结构与地质构造的 关系
环境科学:研究晶体结构与环境污染 的关系
医学领域
药物研发:通 过晶体结构分 析药物与蛋白 质的相互作用 优化药物设计
疾病诊断:通 过晶体结构分 析蛋白质的结 构变化辅助疾
病诊断
药物筛选:通 过晶体结构分 析药物与蛋白 质的结合能力 筛选有效药物
药物设计:通 过晶体结构分 析药物与蛋白 质的结合位点 设计新型药物
电学性质
导电性:晶体的导电性取决于其内部电子的移动能力 介电常数:晶体的介电常数决定了其对电场的响应能力 光电效应:晶体的光电效应是指晶体在光照下产生的电荷效应 压电效应:晶体的压电效应是指晶体在受到压力时产生的电荷效应
热学性质
热膨胀系数:晶体的热膨胀 系数与其晶体结构有关不同 晶体的热膨胀系数不同
原子晶体 分子晶体
原子晶体分子晶体
摘要:
一、原子晶体和分子晶体的概念
二、原子晶体和分子晶体的区别
三、原子晶体和分子晶体的性质和应用
正文:
原子晶体和分子晶体是两种常见的晶体类型,它们在结构、性质和应用上都有所不同。
原子晶体是由原子通过共价键以空间网状结构形成的晶体。
例如,金刚石、晶体硅和二氧化硅等物质都是原子晶体。
在原子晶体中,原子之间通过共价键结合在一起,形成一个三维的、有序的结构。
这种结构具有较高的熔点、沸点和硬度,因此在工业上具有广泛的应用。
分子晶体是由分子通过分子间作用力结合而成的晶体。
例如,冰、干冰和氧气等物质都是分子晶体。
在分子晶体中,分子之间通过范德华力或氢键结合在一起,形成一个二维的、无序的结构。
这种结构具有较低的熔点、沸点和硬度,因此在制冷、保鲜和运输等领域具有广泛的应用。
原子晶体和分子晶体的区别在于它们的结构和结合方式。
原子晶体是由原子通过共价键结合而成的,具有较高的熔点、沸点和硬度;分子晶体是由分子通过分子间作用力结合而成的,具有较低的熔点、沸点和硬度。
原子晶体和分子晶体的性质和应用也不同。
原子晶体具有较高的熔点、沸点和硬度,因此在工业上广泛应用于制造高强度、高硬度的材料,如切削刀
具、钻头和模具等。
分子晶体具有较低的熔点、沸点和硬度,因此在制冷、保鲜和运输等领域具有广泛的应用。
综上所述,原子晶体和分子晶体在结构、性质和应用上都有所不同。
分子晶体与原子晶体讲解
分子晶体(稀有气体的晶体除外)分子内都含有共价键,分子间存在分子间作用力(一定有范德华力,可能有氢键),共价键决定化学性质,分子间作用力决定部分物理性质,四大晶体类型中只有分子晶体的物理性质和化学性质取决于不同类型的作用力,其它三类晶体的物理性质和化学性质基本取决于同一种作用力(含共价键的离子晶体稍有特殊)。
分子间不存在氢键的分子晶体均采用分子密堆积,原因是范德华力没有方向性和饱和性,采用分子密堆积的分子晶体中每个分子周围紧邻12个分子。
采用分子密堆积的分子晶体晶胞(正方体和长方体均有可能,晶体中分子的方向也可能不一致,如碘晶体中分子有2种方向,干冰晶体中分子有4种方向,可参考课本上的图片)中8个顶点和6个面心各有一个分子,用均摊法计算平均每个晶胞中含有4个分子。
分子间存在氢键的分子晶体只需要掌握冰的结构,冰中每个水分子形成4个氢键,每个氢键由2个水分子共用,因此平均每个水分子形成2个氢键,1mol冰中含有2mol氢键。
原子晶体(新教材已改名为共价晶体,过渡阶段高考有可能会引入此名称,要有所了解,如果是填空题还是写原子晶体)原子间均以共价键结合,共价键的强度即决定部分物理性质又决定化学性质。
金刚石的晶胞结构(参考课件图片,不同颜色表示不同的位置)必须记住:顶点有8个原子,面心有6个原子,内部有4个原子,每个晶胞平均含有8个原子。
(全国卷和山东卷都曾经考过其晶体结构且不给任何信息)补充:金刚石的晶体中每个C被12个六C环共用(图中的原子键应该是共价键)金刚石是立体网状结构,每个碳原子形成4个共价键,任意抽出2个共价键,每两个单键归两个六元环所有,而不是只归一个六元环所有(如图所示,红色的两个碳碳单键,可以构成蓝色和紫红色的两个六元环)。
每个碳原子连出4个共价键,任意抽出2个共价键能决定两个6元环,4个共价键总共能抽出6组。
所以6组碳碳键实际上可以构成12个六元环,所以一个碳归十二个六元环共用。
6 ×1/12 = 1/2。
人教版选修3 第3章第2节 分子晶体与原子晶体(第2课时) 作业
第2节分子晶体与原子晶体第2课时原子晶体基础达标1.下列晶体熔化时,必须破坏非极性共价键的是( )A.冰B.晶体硅C.溴D.二氧化硅解析:冰、溴为分子晶体,熔化时克服的是分子间作用力,A、C项错误;晶体硅、二氧化硅为原子晶体,二氧化硅熔化时,破坏的是Si—O极性键,晶体硅熔化时,破坏的是Si—Si非极性键,B项正确,D项错误。
答案:B2.碳化锗GeC的一种具有类似金刚石结构的晶体,其中C原子和Ge原子的位置是交替的。
在下列三种晶体①金刚石、②晶体锗、③碳化锗中,它们的熔点从高到低的顺序是( ) A.①③②B.②③①C.③①②D.②①③解析:C与Ge同为第ⅣA族元素,它们的相似性表现在金刚石是原子晶体,晶体锗、碳化锗也是原子晶体。
从碳到锗原子半径逐渐增大,形成共价键的键能逐渐减弱,熔点决定于它们的键能,故熔点从高到低的顺序是金刚石、碳化锗、晶体锗。
答案:A3.在化学上,常用一条短线表示一个化学键,如图所示的有关结构中,有直线(包括虚线)不表示化学键或分子间作用力的是( )A.石墨的结构B.白磷的结构C.CCl4的结构D.立方烷(C8H8)的结构解析:石墨晶体中同一层内原子以共价键结合,而层与层之间为范德华力,所以物质结构中实线表示化学键,虚线表示分子间作用力(范德华力),故A项不选;白磷分子中,每个P 原子形成3个共价键,达稳定结构,所以物质结构中线表示化学键,故B项不选;在CCl4中,Cl原子之间的直线只是为了表示四个Cl原子形成的正四面体而已,不表示化学键,只有C-Cl间的线表示化学键,故C项选;立方烷中碳原子之间形成共价键,所以物质结构中线表示化学键,故D项不选。
答案:C4.氮化铝(AlN)是一种熔点很高、硬度大、固态和熔融态均不导电、难溶于水和其他溶剂的晶体,将下列各组物质加热熔化或汽化,所克服微粒间作用力与AlN相同的是( ) A.水晶、金刚石B.食盐、硫酸钾C.碘、硫D.硅、干冰解析:氮化铝(AlN)是一种熔点很高、硬度大、不导电、难溶于水和其他溶剂的晶体,说明属于原子晶体,据此解答。
《分子晶体与原子晶体》 知识清单
《分子晶体与原子晶体》知识清单一、分子晶体1、定义分子晶体是由分子通过分子间作用力(范德华力、氢键等)构成的晶体。
2、构成粒子分子。
3、粒子间的作用力(1)范德华力:普遍存在于分子之间,一般相对较弱。
(2)氢键:存在于某些含氢原子并且电负性较大的原子(如N、O、F)的分子之间,其作用力比范德华力强,但仍属于分子间作用力。
4、物理性质(1)熔点和沸点较低:由于分子间作用力相对较弱,需要较少的能量就能破坏晶体结构,使其变为液态或气态。
(2)硬度较小:分子晶体的硬度通常不大,容易被压缩或变形。
(3)一般不导电:多数分子晶体在固态和液态时都不导电,但有些溶于水后能导电,如氯化氢。
5、常见的分子晶体(1)所有的非金属氢化物,如水(H₂O)、氨(NH₃)、甲烷(CH₄)等。
(2)部分非金属单质,如卤素(X₂)、氧气(O₂)、氮气(N₂)、白磷(P₄)、硫(S₈)等。
(3)部分非金属氧化物,如二氧化碳(CO₂)、二氧化硫(SO₂)、三氧化硫(SO₃)等。
(4)几乎所有的酸,如硫酸(H₂SO₄)、硝酸(HNO₃)、盐酸(HCl)等。
(5)大多数有机物,如苯(C₆H₆)、乙醇(C₂H₅OH)、蔗糖(C₁₂H₂₂O₁₁)等。
6、干冰(固态二氧化碳)的结构和性质干冰是典型的分子晶体,其结构特点是每个二氧化碳分子周围等距离紧邻的二氧化碳分子有 12 个。
干冰升华时,只是分子间距离增大,分子内的化学键不变,因此干冰升华是物理变化。
干冰常用于人工降雨、舞台烟雾等。
二、原子晶体1、定义原子晶体是原子之间通过共价键结合形成的空间网状结构的晶体。
2、构成粒子原子。
3、粒子间的作用力共价键,其键能大,强度高。
4、物理性质(1)熔点和沸点高:由于共价键非常牢固,需要很高的能量才能破坏,所以原子晶体具有很高的熔点和沸点。
(2)硬度大:原子晶体的结构紧密,硬度很大。
(3)一般不导电:但某些原子晶体在特定条件下可以导电,如硅。
5、常见的原子晶体(1)某些非金属单质,如金刚石(C)、晶体硅(Si)、晶体硼(B)等。
2021化学二轮配套练习题专题限时集训6分子结构(含化学键)与晶体结构及其性质含解析
2021新高考化学二轮配套练习题:专题限时集训6 分子结构(含化学键)与晶体结构及其性质含解析专题限时集训(六)分子结构(含化学键)与晶体结构及其性质(限时:45分钟)1.下列叙述错误的是()A.C2H4分子中有π键B.CH4的中心原子的杂化方式为sp3杂化C.HCl和HI化学键的类型和分子的极性都相同D.键角:CH4〈NH3<H2OD[杂化类型相同时,孤电子对越多,键角越小,D项错误.]2.(2020·济宁模拟)下列说法正确的是()A.甲醛(HCHO)和光气(COCl2)分子中:键角∠H—C—H 〈∠Cl—C—ClB.基态氮原子的价电子排布图:C.3p x所代表的含义是:第三电子层沿x轴方向伸展的p轨道D.四硼酸根离子X m-(含B、O、H)的球棍模型如图,配位键存在于4、5和4、6原子之间C[H的电负性比Cl小,HCHO中H—C的共用电子对比COCl2中Cl-C的共用电子对靠近碳原子,H—C中C的两对成键电子对排斥力大,键角大,故键角∠H—C—H>∠Cl—C—Cl,A 项错误;B项所示价电子排布图违反了洪特规则,正确的价电子排布图是,B项错误;能级前的数字代表能层,p 能级有x、y、z三个不同伸展方向的轨道,C项正确;4号B原子形成4个化学键,其中包括3个共价键和1个配位键,即4、5号原子之间为配位键,其他为共价键,D项错误。
]3.下列有关微粒性质的排列顺序错误的是()A.GeX4(X表示Cl、Br或I)为分子晶体,熔沸点:GeCl4<GeBr4〈GeI4B.共价键的极性:H2O2〉CO2〉NOC.还原性:H2O<H2S〈H2SeD.中心原子的孤电子对数:BeCl2<H2S<OF2D[A项,GeX4(X表示Cl、Br或I)为分子晶体,GeCl4、GeBr4、GeI4结构相似,随相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔沸点为GeI4〉GeBr4〉GeCl4,正确;B项,两元素电负性差值越大,形成共价键的极性越强,正确;C项,非金属性O>S〉Se,还原性H2Se>H2S〉H2O,正确;D项,BeCl2、H2S、OF2的中心原子分别为Be、S、O,孤电子对数S与O相等,错误.]4.下列说法不正确的是()A.NH4F的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构,是既具有离子键又具有共价键的离子化合物B.Na2O是离子晶体,其溶于水生成NaOH的过程中既有离子键的断裂又有共价键的形成C.AlCl3的二聚体Al2Cl6的结构式为,其中Al原子的杂化方式为sp3杂化D.杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对D[NH4F由F-和NH错误!构成,故NH4F中既有离子键又有共价键,A项正确;Na2O是离子化合物,其溶于水生成NaOH的过程中,Na2O中离子键断裂,生成NaOH时有共价键形成,B项正确;AlCl3的二聚体Al2Cl6的结构式为,其中每个铝原子参与形成三个共价键、一个配位键,故Al原子的杂化方式为sp3杂化,C项正确;杂化轨道可用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对,不能用于形成π键,D项错误。
原子晶体分子晶体练习
高二化学原子晶体分子晶体练习 4.121.下列晶体由原子直接构成,且属于分子晶体的是()A.固态氢B.固态氖C.磷D.三氧化硫2.下列物质呈固态时,一定属于分子晶体的是()A.非金属单质B.非金属氧化物C.含氧酸D.金属氧化物3.下列关于SiO2晶体的叙述中正确的是()A.通常状况下,60 g SiO2晶体中含有的分子数为N A(N A表示阿伏加德罗常数的值)B.60 g SiO2晶体中,含有2N A个Si—O键C.该晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点D.SiO2晶体中含有1个硅原子和2个氧原子4.根据表中给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为182.7 ℃),判断下列说法错误的是()A.MgO中的离子键比4C.AlCl3晶体是离子晶体D.晶体硼是原子晶体5.下列说法中正确的是()A.C60汽化和I2升华克服的作用力不相同B.甲酸甲酯和乙酸的分子式相同,它们的熔点相近C.NaCl和HCl溶于水时,破坏的化学键都是离子键D.常温下TiCl4是无色透明液体,熔点-23.2 ℃,沸点136.2 ℃,所以TiCl4属于分子晶体6.BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与AlCl3相似。
由此可推测BeCl2() A.熔融态不导电B.水溶液呈中性C.熔点比BeBr2高D.不与NaOH溶液反应7.关于氢键的下列说法中正确的是()A.每一个水分子内含有两个氢键B.冰、水和水蒸气中都存在氢键C.水结成冰体积膨胀与氢键有关D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由氢键所致8.在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。
则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()A.sp,范德华力B.sp2,范德华力C.sp2,氢键D.sp3,氢键9.已知氮化碳晶体是新发现的高硬度材料,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。
下列关于该晶体的说法错误的是()A.氮化碳属于原子晶体,比金刚石中的硬度更大B.该晶体中每个碳原子与4个氮原子相连,每个氮原子与3个碳原子相连,氮化碳的化学式为C3N4C.该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构D.该晶体与金刚石相似,都是原子间以非极性键形成空间网状结构10.下表是某些原子晶体的熔点和硬度。
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1任意两个C--C 键间的夹角是( )A .6个120°B .5个108°C .4个109°28′D .6个109°28′ 2.固体熔化时必须破坏非极性共价键的是 ( ) A.冰 B.晶体硅 C.溴单质 D.二氧化硅 3.第三周期元素形成的单质中,属于原子晶体的是 ( ) A .金刚砂 B .金刚石 C .单晶硅 D .二氧化碳4.下列晶体由原子直接构成,且属于分子晶体的是( ) A .固态氢 B .固态氖 C .磷 D .三氧化硫 5.金刚石是典型的原子晶体,下列关于金刚石的说法中错误的是( ) A .晶体中不存在独立的“分子” B .碳原子间以共价键相结合C .是硬度最大的物质之一D .化学性质稳定,即使在高温下也不会与氧气发生反应 6.在60gSiO 2晶体中,含有Si —O 键的物质的量为 ( )A .1molB .2molC .3molD .4mol7.(2011·东明一摸)下列说法中,正确的是( )A .构成分子晶体的微粒一定含有共价键B .在结构相似的情况下,原子晶体中的共价键越强,晶体的熔、沸点越高C .某分子晶体的熔、沸点越高,分子晶体中共价键的键能越大D .分子晶体中只存在分子间作用力而不存在任何化学键,所以其熔、沸点一般较低8.下列各组物质中,熔点由高到低的是 ( )A.HI 、HBr 、HCl 、HF B .石英、食盐、干冰、钾 C .4444、CF 、CCl 、CBr Cl D .Li 、Na 、K 、Rb9.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与键能无关的变化规律是 A.HF 、HCI 、HBr 、HI 的热稳定性依次减弱 B.NaF 、NaCl 、NaBr 、NaI 的熔点依次减低 C.F 2、C12、Br 2、I 2的熔、沸点逐渐升高 D .H 2S 的熔沸点小于H 2O 的熔、沸点 10.氮化铝(AlN)常用做砂轮及高温炉衬材料,熔化状态下不导电,可知它属于( )A .离子晶体B .原子晶体C .分子晶体D .无法判断11.干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA 元素的最高价氧化物,它们的熔沸点差别很大的原因是( ) A .二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量 B .C 、O 键键能比Si 、O 键键能小 C .干冰为分子晶体,二氧化硅为原子晶体 D .干冰易升华,二氧化硅不能 12.最近科学家发现了一种新分子,它具有空心的类似足球的结构,分子式为C 60,下列说法正确的是 A.C 60是一种新型的化合物 B.C 60和石墨都是碳的同素异形体 C.C 60中虽然没有离子键,但固体为离子晶体 D .C 60相对分子质量为720 13.支持固态氨是分子晶体的事实是( ) A.氮原子不能形成阳离子B.铵离子不能单独存在C.常温下,氨是气态物质D.氨极易溶于水14.固体熔化时必须破坏非极性共价键的是 ( )A.冰 B.晶体硅 C.溴单质 D.二氧化硅15、氮化硅是一种新合成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。
下列各组物质熔化时,所克服的微粒间的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是( ) A 、硝石和金刚石 B 、晶体硅和水晶 C 、冰和干冰 D 、萘和蒽16.碳化硅(SiC )的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
在下列三种晶体①金刚石②晶体硅③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是( ) A . ①③② B. ②③① C. ③①② D. ②①③17.1999年美国《科学》杂志报道:在40GPa 的高压下,用激光加热到1800K ,人们成功制得了原子晶体CO 2,下列对该物质的推断一定不正确的是 ( )A .该原子晶体中含有极性键B .该原子晶体易气化,可用作制冷材料C .该原子晶体有很高的熔点、沸点D .该原子晶体硬度大,可用作耐磨材料 18.六氟化硫分子为正八面体构型(分子结构如图),难溶于水,在高温下仍有良好的绝缘性,在电器工业方面具有广泛用途。
下列推测正确的是 ( )A .SF 6各原子均达8电子稳定结构B .SF 6易燃烧生成SO 2C .SF 6分子是含有极性键的非极性分子D .SF 6是原子晶体19.制造光导纤维的材料是一种纯度很高的硅氧化物,它是具有立体网状结构的晶体,下图是其简化了的平面示意图,下列关于这种材料的说法中正确的是 A .晶体中Si 与O 的数目比是1∶4B .晶体中Si 与O 的数目比是1∶6C .该物质是原子晶D .该物质是分子晶体20.短周期元素W 、X 、Y 、Z 的原子序数依次增大,W 与Y 、X 与Z 分别位于同一主族,W 与X 可形成共价化合物WX 2,Y 原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。
下列叙述中不正确的是 ( )A .WZ 2分子中所有原子最外层都为8电子结构B .WX 2、ZX 2的化学键类型和晶体类型都相同C .WX 2是以极性键结合成的非极性分子D .原子半径大小顺序为X<W<Y<Z 21.下列比较正确的是( ) A .化学键的键能由大到小:金刚石>碳化硅>硅>锗B .熔沸点由高到低:氯化钠>氧化铝>硅>二氧化碳C .硬度由大到小:C 60>碳化硅>铁>氯化钠D .导电性能由强到弱:金>铜>石墨>二氧化碳 分析表中的数据,判断下列叙述正确的是 ( )A .构成原子晶体的原子种类越多,晶体的熔点越高B .构成原子晶体的原子间的共价键越大,晶体的熔点越高C .构成原子晶体的原子的半径越大,晶体的硬度越大D .构成原子晶体的原子的半径越小,晶体的硬度越大 23.2003年美国《科学》杂志报道:在超高压下,科学家用激光器将CO 2加热到1 800K ,成功制得了类似石英的CO 2原子晶体。
下列关于CO 2晶体的叙述中不正确的是 ( )分子晶体与原子晶体 完成时间:45分钟A . 晶体中C 、O 原子个数比为1:2B .该晶体的熔点、沸点高,硬度大C .晶体中C —O —C 键角为180°D .晶体中C 、O 原子最外层都满足8电子结构24.石墨晶体是层状结构,在每一层内;每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合,如图是其晶体结构的俯视图,则图中7个六元环完全占有的碳原子数是( ) A.10个 B.18个 C.24个 D.14个25.将SiCl 4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH 2)4。
将该化合物在无氧条件下高温灼烧,可得到氮化硅(Si 3N 4)固体,氧化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料,在工业上有广泛的应用。
则氮化硅所属的晶体类型是( )A. 原子晶体 B. 分子晶体 C. 离子晶体 D. 金属晶体 26. Q 、R 、X 、Y 、Z 五种元素的原子序数依次递增。
已知:①Z 的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;②Y 原子价电子(外围电子)排布m s n m p n ;③R 原子核外L 层电子数为奇数;④Q 、X 原子p 轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题:(1)Z 2+的核外电子排布式是__________________。
(2)在[Z(NH 3)4]2+中,Z 2+的空轨道接受NH 3分子提供的____________形成配位键。
(3)Q 与Y 形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是________。
a .稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙 b .稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙 c .稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙d .稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙(4)Q 、R 、Y 三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为____________(用元素符号作答)。
(5)Q 的一种氢化物相对分子质量为26,其中分子中的σ键与π键的键数之比为______。
(6)五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于________。
27.(13分)(知能提升)Al 和Si 、Ge 和As 在元素周期表金属和非金属过渡位置上,其单质和化合物在建筑业、电子工业和石油化工等方面应用广泛。
请回答下列问题:(1)As 的价层电子构型为________。
(2)AlCl 3是化工生产中的常用催化剂,熔点为192.6 ℃,熔融状态以二聚体Al 2Cl 6形式存在,其中铝原子与氯原子的成键类型是________。
(3)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝(AlN)在绝缘材料中的应用广泛,AlN 晶体与金刚石类似,每个Al 原子与________个N 原子相连,与同一个Al 原子相连的N 原子构成的空间构型为________。
在四大晶体类型中,AlN 属于________晶体。
(4)Si 和C 同主族,Si 、C 和O 成键情况如下:在C 和O 2__________________________________________________________________________(5)SiCl 4常用作烟雾剂,原因Si 存在3d 轨道,能同H 2O(l)配位而剧烈水解,在潮湿的空气中发烟,试用化学方程式表示其原理______________________________________。
28.I 单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据回答:(1)晶体硼的晶体类型属于__________晶体,理由是_____ ________ __(2)已知晶体的结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如下图),其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子。
通过观察图形及推算,得出此基本结构单元是由__________个硼原子构成的,其中B —B 键的键角为____________,共含有___________个B —B 键。
II 氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在13000℃反应获得。
(1)氮化硅晶体属于______________晶体。
(2)已知氮化硅的晶体结构中,原子间都以单键相连,且N 原子和N 原子,Si 原子与Si 原子不直接相连,同时每个原子都满足8电子稳定结构,请写出氮化硅的化学式_______. (3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,可得到较高纯度的氮化硅。
反应的化学方程式为_________________.29.C 60、金刚石和石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构):(1)C 60、金刚石和石墨三者互为_____________。
A .同分异构体B .同素异形体C .同系物D .同位素(2)固态时,C 60属于________晶体(填“离子”、“原子”或“分子”)。