金属晶体教案

一、选择题1．下列叙述中错误的是()A．钠原子和氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强B．在氯化钠晶体中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用C．任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失D．钠与氯气反应生成氯化钠后，体系能量降低答案：C点拨：活泼的金属元素原子和活泼的非金属元素原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达到稳定结构，这样体系的能量降低，其结构的稳定性增强，故A、B、D三项正确。离子键的形成只有阴、阳离子间的静电作用，并不一定发生电子的得与失，如Na＋与OH－结合成NaOH。2．离子晶体中一定不会存在的相互作用是()A．离子键 B．极性键C．非极性键 D．范德华力答案：D点拨：离子化合物中一定含有离子键，也可能含有共价键，例如OH－和含氧酸根中的极性共价键，还有Oeq\o\al(2－,2)中的非极性共价键。只有分子晶体中才含有范德华力，离子晶体中一定不会有范德华力。因此选D。3．如下图，在氯化钠晶体中，与每个Na＋等距离且最近的几个Cl－所围成的空间几何构型为()A．十二面体 B．正八面体C．正六面体 D．正四面体答案：B点拨：首先要理解最近的离子在什么位置，以一个晶胞为例，处在中心位置上的Na＋被六个面上的Cl－所包围，这6个Cl－离中心Na＋最近将六个面心的Cl－连成一个图形即正八面体，如图，也可以有其它连接方法。4．共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是()A．干冰 B．氢氧化钠C．氯化钠 D．碘答案：C点拨：干冰和碘中含有共价键、范德华力，氢氧化钠中含有离子键和共价键。5．下列物质中，既含极性键又含配位键的离子晶体是()A．Ba(OH)2 B．H2SO4C．(NH4)2SO4 D．CaF2答案：C点拨：H2SO4是分子晶体，错误；Ba(OH)2只含有离子键和极性键，错误；CaF2只含有离子键。6．实现下列变化，需克服相同类型作用的是()A．石墨和干冰的熔化B．纯碱和烧碱的熔化C．氯化钠和铁的熔化D．食盐和冰醋酸的熔化答案：B点拨：要克服相同类型作用力，说明二者晶体类型相同，B选项都是离子晶体，熔化时破坏的是离子键。7．下列说法一定正确的是()A．固态时能导电的物质一定是金属晶体B．熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体C．水溶液能导电的晶体一定是离子晶体D．固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体答案：D点拨：四种晶体在不同状态下的导电性区别如下：分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体固态不导电不导电(晶体硅导电)可导电不导电熔融状态不导电不导电可导电可导电水溶液有的可导电－－可导电8.离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子之间距离、晶格能的大小，据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是()A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaOB．NaCl＞KCl＞CaO＞BaOC．CaO＞BaO＞KCl＞NaClD．CaO＞BaO＞NaCl＞KCl答案：D点拨：对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子核间距离越小，晶格能越大，离子键越强，熔点越高，阳离子半径大小顺序为：Ba2＋＞K＋＞Ca2＋＞Na＋；阴离子半径：Cl－＞O2－，比较可得只有D项是正确的。9．下列说法正确的是()A．离子晶体中可能含有共价键，但一定含有金属元素B．分子晶体一定含有共价键C．离子晶体中一定不存在非极性键D．含有离子键的晶体一定是离子晶体答案：D点拨：根据离子晶体的概念可知，只要含有离子键，形成的晶体就是离子晶体，但离子晶体中不一定只含有离子键，如Na2O2中含有非极性共价键，故C错，D正确。铵盐形成的晶体也是离子晶体，其中不含金属元素如NH4Cl，故A错。由稀有气体单原子分子形成的分子晶体中只含范德华力而无共价键，故B错。10．根据题表给出的几种物质的熔、沸点数据，判断下列有关说法错误的是()晶体NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质B熔点/℃801714180－702300沸点/℃14651412160582500A.SiCl4是分子晶体B．单质B可能是原子晶体C．AlCl3加热能升华D．NaCl的键的强度比MgCl2的小答案：D点拨：由表中所给数据，知SiCl4熔、沸点低，应为分子晶体，A正确。单质B熔、沸点很高，可能是原子晶体，B正确。AlCl3的沸点低于熔点，可以升华，C正确。本题数据表明NaCl的熔、沸点高于MgCl2的，表明NaCl键的强度大于MgCl2的，D错。11．如右图所示是氯化铯的晶胞示意图，已知晶体中2个最近的铯离子的核间距为acm，氯化铯的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为()A.eq\f(8M,NAa3)g·cm－3B.eq\f(Ma3,8NA)g·cm－3C.eq\f(M,NAa3)g·cm－3D.eq\f(Ma3,NA)g·cm－3答案：C点拨：图示晶胞中实际含有一个铯离子和一个氯离子，则NA个这样的晶胞，即为1molCsCl，其质量为M，其所占的体积为NAa3cm3二、非选择题12．判断下列晶体类型：(1)硼：熔点2300℃，沸点2550(2)AlCl3：熔点190℃，沸点182.7(3)苛性钾：熔点300℃，沸点1320答案：(1)原子晶体(2)分子晶体(3)离子晶体点拨：一般来说三种晶体的熔点高低顺序为原子晶体>离子晶体>分子晶体。再根据其导电性来判断。13．A、B为两种短周期元素，A的原子序数大于B，且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍。A、B形成的化合物是中学化学常见的化合物，该化合物熔融时能导电。试回答下列问题(1)A、B的元素符号分别是________、________。(2)A、B所形成的化合物的晶体结构与氯化钠晶体结构相似，则每个阳离子周围吸引了________个阴离子；晶体中阴、阳离子个数之比为________。(3)A、B形成的化合物的晶体的熔点比NaF晶体的熔点________，其判断的理由是__________________________________，__________________________________________________________。答案：(1)MgO(2)61：1(3)高离子半径差别不大，但MgO中离子所带电荷较多，离子键强点拨：该化合物熔融时能导电，说明A、B形成的化合物是离子化合物，A和B一种是活泼的金属元素，一种是活泼的非金属元素，再结合A的原子序数大于B，且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍，推断出A是Mg元素，B是O元素。MgO和NaF虽然离子半径差别不大，但MgO中离子所带电荷较多，离子键强。14．根据题图推测，CsCl晶体中两距离最近的Cs＋间距离为a，则每个Cs＋周围与其距离为a的Cs＋数目为________，每个Cs＋周围距离相等且次近的Cs＋数目为________，距离为________，每个Cs＋周围距离相等且第三近的Cs＋数目为________，距离为________，每个Cs＋周围紧邻且等距的Cl－数目为________。答案：612eq\r(2)a8eq\r(3)a8点拨：以图中大立方体中心的Cs＋为基准，与其最近的Cs＋分别位于其上、下、前、后、左、右六个方位；与其次近的Cs＋分别位于通过中心Cs＋的三个面的大正方形的顶点，个数为4×3＝12；与其第三近的Cs＋分别位于大立方体的8个顶点上；每个Cs＋周围紧邻且等距的Cl－数目为8。15．有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果如表熔点/℃硬度水溶性导电性水溶液与Ag＋反应A801较大易溶水溶液(或熔融)导电白色沉淀B>3550很大不溶不导电不反应C－114.2很小易溶液态不导电白色沉淀(1)晶体的化学式分别为：A___________________________，B__________________，C__________________。(2)晶体中微粒间的作用分别为：A__________________，B__________________，C____________________________________________________。答案：(1)NaClCHCl(2)离子键共价键分子间作用力点拨：由A在熔融时导电，可知A为离子晶体，即为NaCl，其中含离子键；B的硬度很大，不溶于水，又不导电，则知B为原子晶体，即为金刚石，其中是共价键；C的熔点很低，可知为分子晶体，即为HCl，其中是靠分子间作用力形成的晶体。16．某离子晶体晶胞如图所示，阳离子X(●)位于立方体的顶点，阴离子Y(○)位于立方体的中心，试分析：(1)晶体中Y的配位数是________；X的配位数是________；该晶体的化学式为____________________________。(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有________个。答案：(1)88XY(2)6点拨：(1)从图示可知：Y位于立方体的中心，X位于立方体的8个顶点，所以在Y周围与其最近的异性离子(X)数为8，同样，在X周围与其最近的异性离子(Y)数为8。故晶体中Y、X的配位数均为8，该晶体的化学式为XY。(2)在晶胞中，每个X周围与它最近且等距离的X有3个，则在晶体中应有3×eq\f(1,4)×8＝6(个)。17．A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大。B、C、D同周期，A、D同主族，E和其他元素既不在同周期也不在同主族。B、C、D的最高价氧化物对应水化物均能互相发生反应生成盐和水。A和E可形成离子化合物，其晶胞结构如下图所示。(1)A和E所形成化合物的电子式是__________。(2)A、B、C、D四各元素的原子半径由小到大的顺序为__________(用元素符号表示)。(3)A和E形成的化合物的晶体中，每个阳离子周围与它最近且距离相等的阳离子共有__________个。(4)已知A和E所形成化合物晶体的晶胞体积为1.6×10－22cm3答案：(1)[：eq\o(F,\s\up6(··),\s\do4(··))：]－Ca2＋[：eq\o(F,\s\up6(··),\s\do4(··))：]－(2)F＜Cl＜Al＜Na(3)12(4)3.2g/cm3点拨：由题意知B、C、D分别为Na、Al、S或Na、Al、Cl。E与其他元素不同周期也不同主族，只能为Ca。由晶胞可知A、E形成的离子化合物为EA2，则A为F。即A、B、C、D、E分别为F、Na、Al、Cl、Ca。(1)A、E形成的化合物为CaF2。(2)由同周期元素原子半径变化规律可知原子半径Na＞Al＞Cl，由同主族元素原子半径变化规律可知原子半径Cl＞F。(3)由图可知为12个。(4)ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(78×4,1.6×10－22×6.02×1023)≈3.2(g/cm3)。纳米技术诺贝尔物理学奖获得者，美国科学家费曼(R.P.Feynman)在1959年的美国物理学年会上发表《底部有很大空间》的演讲中曾预言：“至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”