晶体的结构和性质(竞赛)

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高中化学选修二第三章《晶体结构与性质》测试(答案解析)(18)

高中化学选修二第三章《晶体结构与性质》测试(答案解析)(18)

一、选择题1.(0分)[ID :139821]下列叙述中,不正确的是( ) A .微粒半径由小到大顺序是H +<Li +<H -B .杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子C .[Cu(NH 3)4]2+中H 提供接受孤对电子的空轨道D .分子中中心原子通过sp 3杂化轨道成键时,该分子不一定为四面体结构 2.(0分)[ID :139809]下列关于C 、Si 及其化合物结构与性质的论述错误的是 A .键能 C-C >Si-Si 、C-H >Si-H ,因此C 2H 6稳定性大于Si 2H 6B .立方型SiC 是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度和熔点 C .常温下C 、Si 的最高价氧化物晶体类型相同,性质相同。

D .Si 原子间难形成双键而C 原子间可以,是因为Si 的原子半径大于C ,难形成p p π— 键 3.(0分)[ID :139876]下列化学反应中,既有离子键、极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、非极性键形成的是 A .Cl 2+H 2O=HClO+HCl B .2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑C .NH 4Cl+NaOH Δ−−→NaCl+NH 3↑+H 2OD .2FeCl 2+H 2O 2+2HCl=2FeCl 3+2H 2O 4.(0分)[ID :139867]下列说法正确的是A .Fe 、Co 、Ni 在元素周期表中位于同一周期同一族B .离子晶体的熔点:NaCl<KCl<RbCl<CsClC .CO 2为极性分子,含有σ键与π键D .金刚石和C 60互称为同素异形体,两者具有相同的晶体类型5.(0分)[ID :139865]甲、乙、丙三种离子晶体的晶胞如图所示,下列说法正确的是A .甲的化学式(X 为阳离子)为XYB .乙中A 、B 、C 三种微粒的个数比是1:3:1 C .丙是CsCl 晶体的晶胞D .乙中与A 距离最近且相等的B 有8个 6.(0分)[ID :139848]下列描述正确的是 A .2CS 为V 形的极性分子 B .3NO -与23SO -的中心原子均为3sp 杂化C .3NF 的键角大于3NCl 的键角D .金属键无方向性和饱和性7.(0分)[ID :139847]有关晶体的结构如下图所示,下列说法中错误的是A .钛酸钙的化学式为CaTiO 3B .在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键(C —C)数目之比为1:2 C .硒化锌晶体中与一个Se 2-距离最近且相等的Se 2-有8个D .CaF 2中F -与距离最近的Ca 2+所形成的键的夹角为109.5° 8.(0分)[ID :139842]下列物质形成的晶体中,属于分子晶体的是 A .CO 2B .NaOHC .金刚石D .NaCl9.(0分)[ID :139841]下列物质的性质比较,结论错误的是 A .稳定性:H 2O>H 2Te>H 2Se>H 2S B .微粒半径:r(S 2-)>r(Cl -)>r(Al 3+) C .晶格能:MgO>CaO>NaF>NaClD .熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅10.(0分)[ID :139839]通常状况下,3NCl 是一种油状液体,可用于漂白,其分子空间构型与氨分子的相似。

化学竞赛专题辅导资料——晶体结构

化学竞赛专题辅导资料——晶体结构

郴州市二中高一化奥班辅导资料——晶体结构(2008-05-28)【涉及概念和内容】根据《化学课程标准》和中学化学教材以及《物质结构与性质》选修教材,晶体结构涉及的内容包括:(1)基本概念:周期性有序排列、晶胞及晶胞类型、晶胞中粒子数的计算、配位数、空隙、堆积方式、晶格能、并置碓砌;(2)堆积方式:面心立方、六方、体心立方和简单立方堆积;(3)晶体种类和性质:金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体,自范性、各向异性、金属晶体的导电导热和延展性、X-射线衍射。

这些内容看似零碎,实际上它们有着密切的内在联系,了解和建立它们的关系,对于晶体结构的教与学,深刻理解晶体结构和性质,掌握核心、突出重点都是很重要的。

它们的联系可以用下面的结构表示,其中堆积类型是联系晶体基本概念、基本结构与不同晶体类型的结构和性质的桥梁。

面心立方最密堆积(A1)最密堆积六方最密堆积(A3)体心立方密堆积(A2)简单立方堆积金刚石型堆积(四面体堆积)(A4)一、晶体的结构1、晶体的概念晶体是质点(原子、分子、离子)在空间有规律周期性地重复排列,是具有规则的多面体固体物质。

2自范性:在一定条件下晶体能自动地呈现具有一定对称性的多面体的外形(晶体的形貌)。

非晶体不能呈现多面体的外形。

晶态石英的谱图非晶态石英的谱图3、晶体的点阵结构概念:在晶体内部原子或分子周期性地排列的每个重复单位的相同位置上定一个点,这些点按一定周期性规律排列在空间,这些点构成一个点阵。

点阵是一组无限的点,连结其中任意两点可得一矢量,将各个点阵按此矢量平移能使它复原。

点阵中每个点都具有完全相同的周围环境。

晶体结构= 点阵+ 结构基元结构基元:在晶体的点阵结构中每个点阵所代表的具体内容,包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构。

(1)直线点阵(2)平面点阵(3)晶胞(晶胞是人为划定的,为平行六面体)空间点阵必可选择3个不相平行的连结相邻两个点阵点的单位矢量a,b,c,它们将点阵划分成并置的平行六面体单位,称为点阵单位。

高中化学竞赛--分子晶体与原子晶体

高中化学竞赛--分子晶体与原子晶体
原因:分子间作用力较弱
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

晶体结构

晶体结构

全国化学竞赛初赛讲义——晶体结构 根据晶胞的几何特征,晶胞可以有7种,其名称、外形及晶胞参数如下表:名称外形 晶胞参数 立方a=b=c ,α=β=γ=90︒,只有一个晶胞参数a 四方a=b≠c ,α=β=γ=90︒,有2个晶胞参数a 和b 六方a=b≠c ,α=β=90︒,γ=120︒,有2个晶胞参数a 和c 正交a≠b≠c ,α=γ=90︒,有3个晶胞参数a 、b 和c 单斜a≠b≠c ,α=γ= 90︒,β≠90︒,有4个晶胞参数a 、b 、c 和β 三斜a≠b≠c ,α≠β≠γ,有6个晶胞参数a 、b 、c 、α、β和γ 菱方a =b =c ,α=β=γ≠90︒,有2个晶胞参数a 和α这种晶胞最早是由法国晶体学家布拉维提出的,全名是布拉维晶胞。

根据晶胞中所含结构基元〔可以理解为晶体中具有完全相同的化学环境,能体现晶体组成的最小构成微粒(原子、分子、离子或原子团)〕,可以分为素晶胞和复晶胞两大类。

素晶胞是最小的晶胞,其内容物的组成相当于结构基元的组成。

复晶胞则为素晶胞的多倍体。

复晶胞分体心晶胞、面心晶胞和底心晶胞三种,分别是素晶胞的2倍体、4倍体和2倍体,即其内容物相当于2、4、2个结构基元。

体心晶胞的特征是:将晶胞的框架移至体心位置(注意:只移动框架不移动原子),所得到的新的晶胞与原晶胞没有任何差别,这种特征叫体心位移。

归纳为下表即为:晶胞含结构基元 特征 素晶胞1 最小的晶胞 复晶胞 体心晶胞2 可作体心位移 面心晶胞4 可作面心位移 底心晶胞 2 可作底心位移【问题与思考】右图中的金属钠和氯化铯是不是体心晶胞?【分析与归纳】是不是体心晶胞关键就是看能否作体心位移,也是把晶胞的框架移至晶胞体心位置,所得新晶胞(图中虚线)与原晶胞(实线)是否毫无差别,如果无差别则是体心晶胞,否则不是。

由此可知金属钠是体心晶胞,氯化铯不是。

金属钠的结构基元是一个钠原子,一个钠晶胞中有2个钠原子,因此它是一个复晶胞(含2个结构基元);氯化铯的结构基元是1Cs ++1Cl -,一个晶胞中含一个Cs +和一个Cl -,为素晶胞。

竞赛习题-晶体结构题

竞赛习题-晶体结构题

专题练习:晶体结构1. 石墨晶体由如图(1)所示的C原子平面层堆叠形成。

有一种常见的2H型石墨以二层重复的堆叠方式构成,即若以A、B 分别表示沿垂直于平面层方向(C方向)堆叠的两个不同层次,它的堆叠方式为ABAB•…。

图(2)为AB两层的堆叠方式,0和•分别表示A层和B层的C原子。

⑴ 在图(2)中标明两个晶胞参数a和b o图⑵画岀2H型石墨晶胞的立体示意图,并指岀晶胞类型有一离子晶体经测定属立方晶系,晶胞参数a= 4.00?(1?=10「8cm),晶胞的顶点位置为Mg2+,体心位置为K+,所有棱边中点为F「。

⑴该晶体的化学组成是___________________________________________ ;⑵晶胞类型是___________________________________________________ ;⑶Mg2+的F「配位数是_____________ ,K+的F「配位数是___________ ;⑷ 该晶体的理论密度是___________ gcm「3o⑸ 设晶体中正离子和负离子互相接触,已知F「的离子半径为1.33?,试估计Mg 2+的离子半径是__________ ?,K+的离子半径是______________ ?o3. NiO晶体为NaCI型结构,将它在氧气中加热,部分Ni2+被氧化为Ni3+,晶体结构产生镍离子缺位的缺陷,其组成成为Ni x O(x<1),但晶体仍保持电中性。

经测定Ni x O的立方晶胞参数a=4.157?,密度为6.47g cm「3。

⑴x的值(精确到两位有效数字)为____ ;写出标明Ni的价态的Ni x O晶体的化学式____________ o⑵在Ni x O晶体中Ni占据_________________ 空隙,占有率是___________4. 完成下列各题:①分别指出两种结构的结构基元由几个Cu原子和几个Br原子组成:图⑴ 为________ 个Cu原子,_______ B r原子;图⑵ 为________ 个Cu原子,______ 个Br原子②用笔在图中圈出相应的一结构基元。

高中化学竞赛-晶体结构-10年真题加完整答案

高中化学竞赛-晶体结构-10年真题加完整答案

高中化学竞赛-晶体结构-10年真题加完整答案(2000)4.理想的宏观单一晶体呈规则的多面体外形。

多面体的面叫晶面。

今有一枚MgO单晶如附图1所示。

它有6个八角形晶面和8个正三角形晶面。

宏观晶体的晶面是与微观晶胞中一定取向的截面对应的。

已知MgO的晶体结构属NaCl型。

它的单晶的八角形面对应于它的晶胞的面。

请指出排列在正三角形晶面上的原子(用元素符号表示原子,至少画出6个原子,并用直线把这些原子连起,以显示它们的几何关系)。

(6分)【答案】;所有原子都是Mg(3分)所有原子都是O(3分)注:画更多原子者仍应有正确几何关系;右图给出了三角形与晶胞的关系,不是答案。

(2000)5.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如右图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式是______。

【答案】Ti14C13(2分)说明:凡按晶胞计算原子者得零分。

(2001)第5题(5分)今年3月发现硼化镁在39K呈超导性,可能是人类对超导认识的新里程碑。

在硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子是分层排布的,像维夫饼干,一层镁一层硼地相间,图5-1是该晶体微观空间中取出的部分原子沿C轴方向的投影,白球是镁原子投影,黑球是硼原子投影,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。

5-1由图5-1可确定硼化镁的化学式为:5-2在图5-l右边的方框里画出硼化镁的一个晶胞的透视图,标出该晶胞内面、棱、顶角上可能存在的所有硼原子和镁原子(镁原子用大白球,硼原子用小黑球表示)。

图5-1硼化镁的晶体结构示意图第5题(5分)5-1MgB2(2分)(注:给出最简式才得分)或a=b≠c,c轴向上(3分)5-2(注:任何能准确表达出Mg︰B=1︰2的晶胞都得满分,但所取晶胞应满足晶胞是晶体微观空间基本平移单位的定义,例如晶胞的顶角应完全相同等。

)(2001)第10题(5分)最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反应,使C60获得一个质子,得到一种新型离子化合物[HC60][CB11H6Cl6]。

高考化学一轮复习晶体的结构与性质专项训练知识点总结含答案

高考化学一轮复习晶体的结构与性质专项训练知识点总结含答案

高考化学一轮复习晶体的结构与性质专项训练知识点总结含答案一、晶体的结构与性质1.北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60,实验测知该物质属于离子晶体,具有良好的超导性。

下列有关分析正确的是A.K3C60中只有离子键B.K3C60中碳元素显-3价C.该晶体在熔融状态下能导电D.C60与12C互为同素异形体2.下列说法中错误的是()A.离子晶体在熔化状态下能导电B.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子C.原子晶体中一定有非极性共价键D.分子晶体中不一定含有共价键3.最近我国科学家预测并据此合成了新型碳材料:T-碳。

可以看作金刚石结构中的一个碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代(如图所示,所有小球都代表碳原子)。

下列说法正确的是( )金刚石 T-碳A.T-碳与石墨、金刚石互为同分异构体B.T-碳晶体与金刚石晶体类似,属于原子晶体C.T-碳晶体和金刚石晶体中含有的化学键不同D.T-碳与金刚石中的碳原子采取的杂化方式不同4.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它具有许多特殊性质的原因。

假设某纳米颗粒的大小和形状恰好与某晶体晶胞的大小和形状(如图)相同,则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分数为()A.87.5% B.88.9% C.96.3% D.100%5.金刚石的熔点为a℃,晶体硅的熔点为b℃,足球烯(分子式为C)的熔点为c℃,a、b、c的大小关系是()A.a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.c>b>a6.碱金属和卤素随着原子序数的增大,下列递变规律正确的是()A.碱金属单质的熔、沸点逐渐降低B.卤素单质的熔、沸点逐渐降低C.碱金属单质的密度逐渐增大D.卤素单质的密度逐渐减小7.二氧化硅晶体是立体网状结构,其晶体模型如图所示。

下列有关二氧化硅晶体的说法正确的是()A.二氧化硅晶体最小环上含有12个原子B.每个硅原子为4个最小环所共有C.从晶体结构可知,1molSiO2拥有2molSi-O键D.SiO2晶体是由极性共价键与非极性共价键共同构成的8.下列说法不正确的是A.有化学键断裂的过程不一定是化学过程B.NH4Cl 和 Na2SO4晶体中含有的化学键类型相同C.H2O 比 H2S 更稳定,是因为氧的非金属性更强D.离子晶体中一定含有离子键,分子晶体中一定含有共价键9.氮、磷、硼、砷的化合物用途非常广泛。

晶体的结构和性质(竞赛)

晶体的结构和性质(竞赛)

晶体的结构和性质(竞赛)高一化学竞赛辅导——晶体的结构和性质(第12周)学习重难点:1.了解晶体的特性,理解晶胞。

2.. 分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体组成粒子,粒子间作用力、熔沸点、硬度、导电性;3.理解影响晶体熔点和沸点的因素、能进行不同晶体熔沸点比较。

学习过程:一、晶体和晶胞1、通常人们说的固体包括两类物质:和。

其中,橡胶、玻璃、琥珀、树脂属于。

晶体具有的本质特征是“自范性”。

即晶体能够自发的呈现封闭的规则凸多面体的外形,非晶态物质没有自范性。

2、晶面夹角不变定律(大概了解即可)3、晶胞(1)用锤子轻轻敲打具有整齐外形的晶体,会发现晶体劈裂出现的心晶面与某原来晶面平行,这种现象叫做晶体的解理性。

古人由晶体解理性猜测,晶体是由无数个肉眼看不到的,形状、大小、组成原子数目和种类、取向相同的微小几何体堆积而成的,后来,这种观念发展成为晶胞的概念。

(2)晶胞:整块晶体是由完全等同的晶胞无隙并置堆积而成的。

注意:永远不要将晶胞看成是一个孤立的多面体,而应视为晶体微观空间中的一个单元,看见它,就要想象它的上下左右有完全相同的晶胞。

(3)晶胞中原子的计算[例1] 如下图,是某晶体最小的结构单元,试写出其化学式。

分析:此题采用延伸法:顶点上的原子,被8个晶体所共用,对每一个晶体只提供81 棱边上的原子,被4个晶体所共用,对每一个晶体只提供41面心上的原子,被2个晶体所共用,对每一个晶体只提供21体心上的原子,被1个晶体所共用,对每一个晶体只提供1 据此:1:3:11:4112:818::=??=z y x 化学式为[例2] 下图是超导化合物----钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构。

请回答: (1)该化合物的化学式为。

(2)在该化合物晶体中,与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有个。

[例3] 根据离子晶体的晶胞(晶体中最小重复单元),求阴、阳离子个数比的方法是:(1)处于顶点的离子,同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞;(2)处于棱上的离子同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞;(3)处于面上的离子,同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞; (4)处于内部的离子,则完全属于该晶胞。

晶体结构与性质测试题

晶体结构与性质测试题

晶体结构与性质测试题1.下列晶体由原子直接构成,且属于分子晶体的是( B )A.固态氢B.固态氖C.磷D.三氧化硫2.下列叙述中正确的是( C )A.离子晶体中肯定不含非极性共价键B.原子晶体的熔点肯定高于其他晶体C.由分子组成的物质其熔点一定较低D.原子晶体中除去极性共价键外不可能存在其他类型的化学键3.下列各晶体中,含有的化学健类型相同且晶体类型也相同的一组是( D )A.SiO2和SO2B.SiO2和NaCl C.NaCl和HCl D.CCl4和CH44.下列各组物质中,熔点由高到低的是(CD )A.HI、HBr、HCl、HF B.石英、食盐、干冰、钾C.CI4、CBr4、CCl4、CF4D.Li、Na、K、Rb5.共价键、离子键、分子间作用力都是微粒间的作用力,下列物质中含有以上两种作用力的晶体是( BD )A.SiO2B.CCl4C.NaCl D.NaOH6.下列说法一定正确的是( D )A.其水溶液导电的一定是离子晶体B.熔融态导电的一定是离子晶体C.固态导电的一定是金属晶体D.固态不导电熔融态导电的一定是离子晶体7.关于IA族和ⅡA族元素的下列说法中正确的是( B ) A.同一周期中,IA族单质的熔点比ⅡA族的高B.浓度都是0.01mol·L-1时,氢氧化钾溶液的pH值比氢氧化钡的小C.氧化钠的熔点比氧化镁的高D.加热时碳酸钠比碳酸镁易分解8.金刚石和石墨两种晶体中,每个最小的碳环里所包含的碳原子数( B )A.前者多B.后者多C.相等D.无法确定9.SiCl4的分子结构与CCl4类似,对其做出如下堆断:①SiCl4晶体是分子晶体;②常温常压SiCl4不是气体;③SiCl4分子是由极性键构成的非极性分子;④SiCl4熔点高于CCl4。

其中正确的是( D )A.只有①B.只有①②C.只有②③D.①②③④10.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( C )A.范德华力B.共价键C.氢键D.相对分子质量11.下列含有非极性键的离子晶体是( B )①醋酸钠②氢氧化钾③过氧化钠④金刚石⑤乙醇⑥氯化钙A.①②③⑥B.①③C.①③④⑤D/①②⑥12.在60gSiO2晶体中,含有Si-O键的物质的量为( D ) A.1mol B.2mol C.3mol D.4mol13.下面有关晶体的叙述中,不正确的是( D ) A.金刚石空间网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小环上有6个碳原于B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的C1-共有6个C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻10个CO2分子14.下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物质分子式的是( C )A.NH4NO3B.SiO2C.C6H5NO2D.Cu15.某烃有结构简式为CH3-CH2-CH=C-C≡CH,分子中含有四面体结构的碳原子(即CH2CH3饱和碳原子)数为a,在同一直线上的碳原子数最多为b,在同一平面内的碳原子数最少为c,则a、b、c分别为( B )A.4、3、5 B 4、3、6 C.2、5、4 D.4、6、416.原子序数小于18的8种连号元素,它们的单质熔点随原子序数增大而变化的趋势如图所示,图中X元素应属于( B )A.IlIA族B.IV A族C.V A族D.VIA族17、下列物质的性质递变规律与化学键无关的是( B )A、熔点:MgO>CaO>NaCl>KClB、沸点:CHI3>CHBr3>CHCl3>CHF3C、硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅D、稳定性:H2O>H2S>H2Se>H2Te18.据报道,科研人员应用电子计算机模拟出类似C60的物质N60。

高中化学竞赛-晶体结构,晶胞

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。

化学竞赛课件--晶体的结构和性质174页PPT

化学竞赛课件--晶体的结构和性质174页PPT
化学竞赛课件--晶体的结构和 性质
11、战争满足了,或曾经满足过人的 好斗的 本能, 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ,破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果, 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养,只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致,是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利

奥赛讲座:晶体的结构和性质

奥赛讲座:晶体的结构和性质

4. 三方晶系(h):有1个三重对称轴(a=b, α=β=90º,
γ=120º)
5. 正交晶系(o):有3个互相垂直的二重对称轴或2个互
相垂直的对称面(α=β=γ=90º) 6. 单斜晶系(m):有1个二重对称轴或对称面(α=γ=90º) 7. 三斜晶系(a):没有特征对称元素
正当空间格子只有 7 种形状 14 种型式.
配位数: 12
C
A B 一套等同点, 点阵型式: 结构基元:1个球 立方面心
a 与r的关系:
设:晶胞中球半径为r, 晶胞参数为a
r
a r
a
4r
a
a
a
空间利用率:
r V球 % % .% V晶胞 a
A1堆积中, 球数 : 八面体空隙 : 四面体空隙 =1:1:2 C
⑶C心单斜(mC,mA,mI)
⑷简单正交(oP) ⑸C心正交(oC,oA,oB) ⑹体心正交(oI) ⑺面心正交(oF)
⒀体心立方(cI)
⒁面心立方(cF)
七、晶体结构的表达及应用 晶系;
晶胞参数;
晶胞中所包含的原子或分子数Z; 特征原子的坐标。
NaCl晶胞: 各离子的分数坐标为(可互换)
Cl(0, 0, 0) (1/2, 1/2, 0) (1/2, 0, 1/2) (0, 1/2, 1/2) 在顶点及面心上 Na+ (1/2,0,0) (0,1/2, 0) (0, 0, 1/2) (1/2,1/2,1/2) 在棱心及体心上
离子晶体 阴、阳 离子 离子键
构成 粒子 粒子间 的相互 作用力 硬度
作用力
共价键
较小
很大
有的很大, 有的很小
较大

全国化学竞赛初赛讲义——晶体结构

全国化学竞赛初赛讲义——晶体结构

全国化学竞赛初赛讲义——晶体结构一、晶体结构的概念和基本特点1.晶体结构的定义:晶体是由重复排列的原胞构成的固体。

2.晶体结构的基本特点:(1)有序性:晶体具有一定的有序性,原子、离子或分子排列有规律。

(2)三维性:晶体结构在三个维度上都有周期性重复性。

(3)稳定性:晶体结构对外界条件的变化具有较高的稳定性。

二、晶体结构的描述和表示方法1.晶胞:晶胞是由原胞重复平移所得到的一个最小重复单元,可以完全描述晶体的结构。

2.原胞:原胞是晶体中重复出现的、具有最简单结构的单元。

3.晶体参数:晶体参数包括晶胞的长度和夹角,用来描述晶体的形状和结构特征。

4.晶格:晶格是由原胞构成的、具有无限重复的空间点阵。

晶格可以用晶面和晶轴来表示。

三、晶体的结构类型和晶系分类1.结构类型:晶体的结构类型有离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体等。

2.晶系:晶系是根据晶格的对称性将晶体分为不同的类型。

晶系包括立方系、四方系、单斜系、正交系、斜方系、菱方系和三斜系。

四、晶体的基本结构单元1.离子晶体的基本结构单元是离子。

(1)离子晶体的特点:离子晶体由正、负离子通过电荷吸引力相互结合而成。

(2)离子晶体的类型:离子晶体包括简单离子晶体和复式离子晶体。

2.共价晶体的基本结构单元是原子。

(1)共价晶体的特点:共价晶体由共享电子键结合而成,键强较大。

(2)共价晶体的类型:共价晶体包括晶体分子、网络共价晶体和金刚石型晶体。

3.金属晶体的基本结构单元是金属离子。

(1)金属晶体的特点:金属晶体由金属阳离子和自由移动的电子云组成。

(2)金属晶体的类型:金属晶体包括简单金属晶体和合金。

4.分子晶体的基本结构单元是分子。

(1)分子晶体的特点:分子晶体由分子之间的相互作用力相互结合而成。

(2)分子晶体的类型:分子晶体包括极性分子晶体和非极性分子晶体。

五、晶体的性质与应用1.晶体的性质:晶体具有各向异性、光学性、热学性、电学性等特点。

2.晶体的应用:(1)光学应用:晶体在光学领域有着广泛的应用,如光学仪器、激光技术等。

高中化学竞赛——常见金属晶体的结构

高中化学竞赛——常见金属晶体的结构

高中化学竞赛——常见金属晶体的结构金属是一种特殊的物质,不像非金属那样具有明确的原子、分子结构,而是由大量的金属离子组成的。

金属晶体是由金属离子通过静电力相互吸引、排列而成的有序三维排列结构。

金属晶体具有许多独特的性质,如良好的导电性、导热性、延展性和机械性能等。

以下是几种常见金属的晶体结构的介绍。

1.面心立方结构(FCC)面心立方结构是一种常见的金属晶体结构,也称为充分面心立方结构。

在FCC晶体中,金属离子位于一个面心立方格子的顶点和面心上,形成四方紧密堆积的结构。

银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)和金(Au)都具有FCC结构。

2.体心立方结构(BCC)体心立方结构是另一种常见的金属晶体结构,也称为充分体心立方结构。

在BCC晶体中,金属离子位于一个体心立方格子的顶点和体心上,形成六方紧密堆积的结构。

铁(Fe)、钴(Co)、钨(W)和钠(Na)都具有BCC结构。

3.紧密堆积结构(HCP)紧密堆积结构是一种相对稳定的金属晶体结构。

在HCP晶体中,金属离子位于六方密排的顶点和六角面上,形成堆积的结构。

锌(Zn)、钛(Ti)和镁(Mg)都具有HCP结构。

4.单斜结构单斜结构是一种稀有的金属晶体结构,通常在少数金属中存在。

在单斜结构中,金属离子位于不同的位置上,形成不规则的结构。

例如,铬(Cr)和钽(Ta)具有单斜结构。

5.其他结构除了上述常见的金属晶体结构外,还存在一些特殊的金属晶体结构。

例如,钻石(C)具有金刚石结构,锌矿石(ZnS)具有闪锌矿结构。

这些结构更加复杂,但仍然是由金属离子有序排列而成的。

总结起来,金属晶体的结构多种多样,常见的包括面心立方结构、体心立方结构和紧密堆积结构。

每种结构都具有不同的特点和性质,这些特点和性质决定了金属的物理、化学性质和用途。

通过研究和了解金属晶体结构,可以更好地理解金属材料的性质和应用。

第16讲 晶体结构与性质

第16讲 晶体结构与性质

第16讲晶体结构与性质练案[16]一、选择题:本题共10小题,每小题只有一个选项符合题目要求。

1.(2023·山东滨州模拟)下列关于晶体的说法不正确的是( D )①晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体③共价键可决定分子晶体的熔、沸点④晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列⑤四类典型晶体都有过渡型晶体⑥干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6 A.①②③B.②③④C.④⑤⑥D.②③⑥[解析]晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性,故①正确;含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,可能是金属晶体,故②错误;分子间作用力决定分子晶体的熔、沸点,共价键决定稳定性,故③错误;晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列,故④正确;纯粹的典型晶体不多,大多数晶体是它们之间的过渡晶体,它们都有过渡型,故⑤正确;干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;CsCl晶体中阴、阳离子的配位数都为8,NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6,故⑥错误。

2.几种单质的沸点如图所示。

下列推断正确的是( A )A.D可能为共价晶体,H可能为分子晶体B.G可能为离子晶体,A可能为分子晶体C.G、H一定是分子晶体,E、F一定是金属晶体D.D可能为共价晶体,B一定是离子晶体[解析]D的沸点约为3 000 ℃,则D可能为共价晶体;H的沸点低于0 ℃,则H可能为分子晶体,A正确;G的沸点低于0 ℃,则G可能是分子晶体,A的沸点约1 000 ℃,可能为离子晶体,B错误;G、H的沸点低于0 ℃,可能为分子晶体,E、F的沸点较低,可能是分子晶体或金属晶体,C错误。

D的沸点约为3 000 ℃,可能是共价晶体或金属晶体(如钨);B的沸点约1 000 ℃,可能是离子晶体或金属晶体,D错误。

核心素养测评(十八) 晶体结构与性质

核心素养测评(十八) 晶体结构与性质

核心素养测评(十八) 晶体结构与性质一、选择题:本题包括12个小题,每小题仅有1个选项符合题意。

1.下列关于超分子的说法不正确的是()A.C70属于超分子B.超分子有的是有限的,有的是无限伸展的C.C60与“杯酚”可通过分子间作用力形成超分子D.超分子具有“分子识别”“自组装”两大重要特征解析:A超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。

C70是一种分子,故不属于超分子。

2.晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。

我国现已能够拉制出直径为300毫米的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。

下列对晶体硅的叙述中正确的是()A.形成晶体硅的速率越大越好B.晶体硅没有固定的熔、沸点C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关解析:C A选项,晶体的形成都要有一定的形成条件,如温度、压强、结晶速率等,但并不是说结晶速率越大越好;B选项,晶体有固定的熔、沸点;C选项,X射线衍射实验能够测出物质的内部结构,根据粒子是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体;D选项,晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系。

3.下列说法中正确的是()A.离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子B.金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子,电子定向运动C.分子晶体的熔、沸点很低,常温下都呈液态或气态D.共价晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析:D A项,离子晶体中每个离子周围不一定吸引6个带相反电荷的离子,如CsCl 晶体中每个Cs+吸引8个Cl-;B项,金属晶体中的自由电子不是因为外电场作用产生的;C项,常温下,分子晶体不一定是液态或气态,可能为固态,如I2、S8等。

4.(2021·湖北适应性考试) B和Al为同族元素,下列说法错误的是()A.BF3和AlF3都可以与F-形成配位键B.H3BO3为三元酸,Al(OH)3呈两性C .共价键的方向性使晶体B 有脆性,原子层的相对滑动使金属Al 有延展性D .B 和Al 分别与N 形成的共价晶体,均具有较高硬度和熔点解析:B BF 3和AlF 3中B 和Al 均有空轨道,F -有孤电子对,因此BF 3和AlF 3都可以与F -形成配位键,A 正确;H 3BO 3为一元弱酸,Al(OH)3为两性氢氧化物,具有两性,B 错误;晶体B 为共价晶体,共价键的方向性使晶体B 有脆性,Al 为金属晶体,原子层的相对滑动使金属Al 有延展性,C 正确;B 和Al 分别与N 通过共价键形成共价晶体,共价晶体具有较高硬度和熔点,D 正确。

化学竞赛晶体结构综合例题

化学竞赛晶体结构综合例题

晶体结构综合例题令狐采学一.有一立方晶系的离子晶体,其结构如右图所示,试回答:1.晶体所属的点阵形式及结构基元;2.已知rCs+=169pm,rCl=181pm,试问此两种离于联合组成了何种型式的密聚积;3.Cu2+处在何种空隙里?4.指出各离子的配位情况?解:1. 立方P,CaCsCl3 ;2.A1型(立方面心)聚积, Cs+,Cl-离子半径年夜致相近;3. 八面体空隙中;4. Cu2+周围Cl-配位数6,Cs+配位数8;Cl-周围Cu2+配位数2,Cs+配位数4; Cs+周围Cl-配位数12,Cu2+配位数8。

二.黄铜矿是最重要的铜矿,全世界的2/3的铜是由它提炼的。

1.右图为黄铜矿的晶胞。

计算晶胞中各种原子的数目,写出黄铜矿的化学式;2.在高温下,黄铜矿晶体中的金属离子可以产生迁移。

若铁原子与铜原子产生完全无序的置换,可将它们视作同等的金属离子,请说出它的晶胞。

3.在无序的高温型结构中,硫原子作什么类型的聚积?金属原子占据什么类型的空隙?该空隙被金属原子占据的分数是几多?4.计算黄铜矿晶体的密度; (晶胞参数:a=52.4pm ,c=103.0pm ;相对原子量:Cu63.5 Fe55.84 S32.06)。

解:1. 各种原子的数目Cu, Fe, S: 4, 4, 8; 黄铜矿的化学式CuFeS2 ;2. 它的晶胞与ZnS 晶胞相同;但金属离子随机性为50%;(如图);3. 硫原子作A1型(立方F )聚积;隙;该空隙被金属原子占据的分数1/2;4.容易计算黄铜矿晶体的密度 4.31g/cm3 . 三.冰晶石(Na3AlF6胞是以年夜阴离子(AlF63-)构成的面心立方晶格,Na +可看作是填充在晶格的空隙中,已知冰晶石的密度为 2.95g/cm3,Al —F 键长181 pm ,相对原子质量:Na 23.0;Al 27.0;F 19.0。

1.指出AlF63-配离子中心离子的杂化轨道类型、配离子空间构型和所属分子点群。

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高一化学竞赛辅导——晶体的结构和性质(第12周)学习重难点:1.了解晶体的特性,理解晶胞。

2.. 分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体组成粒子,粒子间作用力、熔沸点、硬度、导电性;3.理解影响晶体熔点和沸点的因素、能进行不同晶体熔沸点比较。

学习过程:一、晶体和晶胞1、通常人们说的固体包括两类物质: 和 。

其中,橡胶、玻璃、琥珀、树脂属于 。

晶体具有的本质特征是“自范性”。

即晶体能够自发的呈现封闭的规则凸多面体的外形,非晶态物质没有自范性。

2、晶面夹角不变定律(大概了解即可)3、晶胞(1)用锤子轻轻敲打具有整齐外形的晶体,会发现晶体劈裂出现的心晶面与某原来晶面平行,这种现象叫做晶体的解理性。

古人由晶体解理性猜测,晶体是由无数个肉眼看不到的,形状、大小、组成原子数目和种类、取向相同的微小几何体堆积而成的,后来,这种观念发展成为晶胞的概念。

(2)晶胞:整块晶体是由完全等同的晶胞无隙并置堆积而成的。

注意:永远不要将晶胞看成是一个孤立的多面体,而应视为晶体微观空间中的一个单元,看见它,就要想象它的上下左右有完全相同的晶胞。

(3)晶胞中原子的计算[例1] 如下图,是某晶体最小的结构单元,试写出其化学式。

分析:此题采用延伸法:顶点上的原子,被8个晶体所共用,对每一个晶体只提供81 棱边上的原子,被4个晶体所共用,对每一个晶体只提供41面心上的原子,被2个晶体所共用,对每一个晶体只提供21体心上的原子,被1个晶体所共用,对每一个晶体只提供1 据此:1:3:11:4112:818::=⨯⨯=z y x 化学式为[例2] 下图是超导化合物----钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构。

请回答: (1)该化合物的化学式为 。

(2)在该化合物晶体中,与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有 个。

[例3] 根据离子晶体的晶胞(晶体中最小重复单元),求阴、阳离子个数比的方法是:(1)处于顶点的离子,同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞; (2)处于棱上的离子同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞; (3)处于面上的离子,同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞; (4)处于内部的离子,则完全属于该晶胞。

现有甲、乙、丙三种晶胞,可推知甲晶体化学式为 ,乙晶体的化学式为 ,丙晶体中C 与D 的个数比为 。

[例4] 下图是NaCl 晶体结构的示意图:(1)若用+-•Na --Cl O ,请将位置表示出来;(2)每个+Na 周围与它最接近且距离相等的+Na 有 个。

分析:解答此类问题常用的是“分割法”——从晶体中分出最小的结构单元,或将最小的结构单元分成若干个面。

答案:12二、分子晶体①概念:只含___________的晶体,称为分子晶体。

②构成晶体的微粒是___________ ③晶体内微粒间的作用:分子内原子间_______________________,相邻分子之间__________________________。

④分子晶体的物理性质是:熔点和沸点较______,有些分子具有易挥发、升华的性质。

硬度_________,一般都是绝缘体,熔融态_______导电。

2.常见的分子晶体①所有____________________,如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等。

②部分____________________,如卤素(X 2)、氧(O 2)、硫(S 8)、氮(N 2)、白磷(P 4)、碳60(C 60)、稀有气体等。

③部分____________________,如CO2、P4O6、P4O10、SO2等。

④几乎所有的_______,如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等。

⑤绝大多数____________________,如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。

【合作探究】——升华学科能力,透析重难点1.探究分子晶体的结构特征⑴⑵如果分子间作用力只是范德华力——干冰的晶体结构晶体中分子堆积方式为______________,即以一个分子为中心,其周围通常可以有______个紧邻的分子。

⑶分子间还有其他作用力——冰的晶体结构①在冰的晶体中,H2O之间的主要作用力是__________,当然也存在_________________,但_________对冰的的结构起决定作用。

②冰晶体结构对其密度的影响氢键有______性,氢键的存在迫使在________________的每个水分子与____________方向的______个相邻水分子互相吸引。

这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率_______,分子间有相当大的空隙,因此冰的密度反而比液态水的小。

当冰晶体受热融化时,部分氢键被破坏,冰的结构部分解体,水分子间的空隙______,水的密度反而______。

超过40C时,由于分子热运动加剧,导致分子间距离增大,密度逐渐减小。

所以40C时,水的密度______。

2. 分子晶体熔沸点的比较规律思考讨论:1、分子间作用力是化学键吗?2、不同的分子间的作用力是不相同的,有什么规律呢?分子间作用力影响物质的哪些性质?请画出元素周期表中第2、3、4、5周期非金属元素氢化物沸点变化趋势。

(1)组成和结构相似,分子之间不含氢键而利用范德华力形成的分子晶体,相对分子质量越__ __,范德华力越__ __,物质的熔、沸点就越_ ___,如熔、沸点:CH4___SiH4___GeH4___SnH4(填“﹥”、“﹤”或“=”)(2)少数以氢键作用形成的分子晶体,比一般的分子晶体的沸点要__ ___,如沸点:HF____HCl;H2O____ H2S;NH3____ PH3。

(填“﹥”、“﹤”或“=”)(3)相对分子质量相同或相近,分子极性越_ ____,其熔、沸点就越_ ____,如熔、沸点:CO___N2,CH3OH___CH3CH3。

(4)组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体所形成的分子晶体,一般支链越_____,范德华力越___ __,熔、沸点__ ___,如熔、沸点:正戊烷___异戊烷___新戊烷。

(填“﹥”、“﹤”或“=”)【当堂训练】——技能拓展应用,搭建晋级平台1.下列各组物质中各自形成的晶体,均属于分子晶体的化合物的是()A、NH3HD C10H8B、PCl3CO2H2SO4C、SO2SO3 C60D、CCl4Na2 S H2O22. 下列物质的变化过程中,化学键没有被破坏的是()A、I2升华B、HCl溶于水得到盐酸C、从NH4HCO3中闻到了刺激性的气味D、NaCl固体加热融化3. 下列分子晶体:①H2O ②HCl ③HBr ④HI ⑤CO ⑥N2 ⑦H2熔沸点由高到低的顺序是( )A、①②③④⑤⑥⑦B、④③②①⑤⑥⑦C、①④③②⑤⑥⑦D、⑦⑥⑤④③②①4. 已知HgCl2的熔点是2770C,熔融状态的HgCl2不能导电,HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,则下列关于HgCl2的叙述中正确的是( )A、HgCl2的属于共价化合物B、HgCl2属于离子化合物C、HgCl2属于非电解质D、HgCl2属于弱电解质三、原子晶体在原子晶体的微观空间结构中没有分子,所有原子都是以共价键相互结合,整块晶体是一个三维的共价键网状结构,是一个“巨分子“,又称为公家晶体。

1、定义:相邻原子间通过共价键形成的立体网状结构的晶体。

2、常见的原子晶体:(1)某些非金属单质:晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石(2)某一些非金属化合物:金刚砂(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)(3)某些氧化物:二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3);金刚石里每个碳原子以4个共价键对称地与相邻的4个个碳原子结合,键角为109°28’。

C-C共价键的键长(154pm)很短,键能(347.7kj/mol)很大,这一结构使金刚石在所有晶体中硬度最大,熔点最高。

高硬度、高熔点是原子晶体的特性。

最小的环是由6个C构成的非平面六边形。

问:⑴晶体中,最小碳环中的碳原子数为多少?共用同一碳原子数的碳环数为多少?⑵晶体中,碳原子数与碳碳共价键数之比为多少?答:⑴sp3、109º28′;⑵6、12;⑶1∶2。

SiO2晶体中,每个Si原子与4个O原子结合,每个O原子与2个Si原子结合,它们的配位数分别为4和2。

SiO2是由Si原子和O原子按1:2的比例组成的,没有单个分子。

最小的环视由12个原子(6个Si和6个O)构成的。

晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体定义分子通过分子间作用力形成的晶体相邻原子间通过共价键形成的立体网状结构的晶体金属原子通过金属键形成的晶体阴、阳离子通过离子键形成的晶体组成晶体的粒子分子原子金属阳离子和自由电子阳离子和阴离子组成晶体粒子间的相互作用范德华力或氢键共价键金属键(没有饱和性方向性)离子键(没有饱和性方向性)典型实例冰(H2O)、P4、I2、干冰(CO2)、S8金刚石、晶体硅、SiO2、SiCNa、Mg、Al、FeNaOH、NaCl、K2SO4特征熔点、沸点熔、沸点较低熔、沸点高一般较高、部分较低熔、沸点较高导热性不良不良良好不良导电性差,有些溶于水可导电多数差良好固态不导电,熔化或溶于水能导电机械加工性能不良不良良好不良硬度硬度较小高硬度一般较高、部分较低略硬而脆溶解性相似相溶不溶不溶,但有的反应多数溶于水,难溶于有机溶剂(1)离子晶体的熔沸点主要由离子半径和离子所带电荷数(离子键强弱)决定(2)分子晶体的熔沸点主要由相对分子质量的大小决定(3)原子晶体的熔沸点主要由晶体中共价键的强弱决定,且共价键越强,熔点越高。

(4)金属熔沸点高低的比较:①同周期金属单质,从左到右(如Na、Mg、Al)熔沸点升高。

②同主族金属单质,从上到下(如碱金属)熔沸点降低。

③合金的熔沸点比其各成分金属的熔沸点低。

④金属晶体熔点差别很大,如汞常温为液体,熔点很低(-38.9℃),而铁等金属熔点很高(1535℃)。

4、晶体熔沸点高低的判断?(1)不同类型晶体的熔沸点:原子晶体>离子晶体>分子晶体;金属晶体(除少数外)>分子晶体;金属晶体熔沸点有的很高,如钨,有的很低,如汞(常温下是液体)。

(2)同类型晶体的熔沸点:①原子晶体:结构相似,半径越小,键长越短,键能越大,熔沸点越高。

如金刚石>氮化硅>晶体硅。

②分子晶体:组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越强,晶体熔沸点越高。

如CI4>CBr4>CCl4>CF4。

若相对分子质量相同,如互为同分异构体,一般支链数越多,熔沸点越低,特殊情况下分子越对称,则熔沸点越高。

若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体强,故熔沸点特别高。

③金属晶体:所带电荷数越大,原子半径越小,则金属键越强,熔沸点越高。

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