晶体的类型与性质.doc

晶体的类型与性质习题辅导 本单元常见题型可以大致分为三个类型：基本概念题型、判断物质熔、沸点高低的题型和有关晶体结构的题型。一、基本概念题型 这种题型主要是考查基本概念的掌握情况，因此如果概念清楚，熟悉题中所说的各种情况是容易做对的。这种题型在化学试卷中常以“判断发散”或“组合发散”的题型出现。 【例1】关于晶体的下列说法正确的是（ ） A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 【解析】A正确。B不正确，在金属晶体中含金属阳离子而不含阴离子。C不正确，金属钨的熔点比有的原子晶体高。D不正确，单质汞在常温下为液态，而分子晶体碘、硫在常温下为固态。故选A。 【例2】下列说法中，正确的一组是（ ） 两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键 两种非金属元素原子间形成的化学键都是极性键 含有极性键的化合物分子一定不含非极性键 只要是离子化合物，其熔点就比共价化合物的熔点高 离子化合物中可能含有共价键 分子晶体中的分子不含有离子键 分子晶体中的分子内一定有共价键 原子晶体中一定有非极性共价键 A、 B、 C、 D、 【解析】错，因为H2O2中含有O-O非极性键；对；错，如酒精（C2H5OH）分子中既含极性键，又含非极性键；错，如由共价化合物构成的原子晶体的熔点可能比由离子化合物构成的离子晶体的熔点高；对，若离子化合物中的某种离子由两种或两种以上元素组成，如NH4+、OH-等，则其离子内部有共价键；对，分子晶体的晶格质点是分子，分子间只有分子间作用力，分子内除稀有气体外，都只有共价键；错，稀有气体分子是原子分子，无任何化学键；错，原子晶体分为两大类，一类是由单质组成的原子晶体，如金刚石、晶体硅，含非极性键，一类是由两种原子形成的原子晶体，如金刚砂（SiC）、石英（SiO2），含极性键。故选C。 二、判断物质熔、沸点高低的题型 做这种题型须掌握物质熔、沸点高低规律，掌握了这个规律，这类题型是容易做对的，下面我们给出了物质熔、沸点高低的规律，可供同学们参考。 1、不同类型晶体 一般而言，熔、沸点高低顺序为： 原子晶体离子晶体分子晶体 金属晶体（少数除外）分子晶体 注：金属晶体的熔、沸点差异很大，有的很高，如钨（达3000多度）、铂等，有的则很低，如汞、铯等。所以金属晶体与其他晶体比较时，要注意。 2、同类型晶体 （1）原子晶体的熔、沸点取决于共价键的键长和键能，键能越大，键长越短，共价键越强，熔沸点越高，如金刚石金刚砂晶体硅。有时键能的大小，键长的长短是可直接通过形成共价键的非金属原子的元素非金属性做判断的。 （2）离子晶体的熔、沸点取决于离子键的强弱，一般来说，离子半径越小，离子电荷数越多，离子键越强，熔、沸点越高，如KFKClKBr。 （3）分子晶体的熔、沸点取决于分子间作用力的大小。对于组成和结构相似的分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力也增大，熔、沸点升高，如I2Br2Cl2F2，O2N2。组成相似的分子，当分子有极性时比分子非极性时分子间作用力大，熔、沸点也就高，如SO2CO2。 （4）同类金属晶体中，金属离子半径越小，阳离子所带的电荷数越高，金属键越强，其熔、沸点就越高，如LiNaKRbCs，NaMgAl等。合金的熔、沸点低于其中纯金属的熔、沸点。 【例3】下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是（ ） A、金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅 B、CI4CBr4CCl4CH4 C、MgOO2N2H2O D、金刚石生铁纯铁钠 【解析】A项中，同属原子晶体，熔、沸点高低，主要看共价键强弱，显然晶体硅碳化硅，错误；B项中，同为组成结构相似的分子晶体，熔、沸点高低取决于相对分子质量大小，正确；C项中，对于不同晶型熔、沸点高低一般为：原子晶体离子晶体分子晶体，但H2OO2N2，错误；D项中，生铁为铁合金，熔点低于纯铁，错误。故选B。 三、有关晶体结构的题型 这种题型是一个难点，最重要的是培养空间想象能力。常考查的晶体的结构就是NaCl晶体、CsCl晶体、干冰晶体、金刚石晶体和石墨晶体，关于它们的晶体结构前面已描述。要想很好地解决这类问题，我们必须掌握晶体模型中微粒的平均分配规律。 晶体是由晶胞组成的，晶胞是整个晶体中最小的结构重复单位。每个晶胞中微粒的平均分配规律为： 1、体心内的微粒为一个晶胞所有，这个微粒完全属于这个晶胞； 2、面心上的微粒为两个晶胞共有，每个微粒有1/2属于这个晶胞； 3、棱边上的微粒为四个晶胞共有，每个微粒有1/4属于这个晶胞； 4、顶点上的微粒为八个晶胞共有，每个微粒有1/8属于这个晶胞。 以上规律适用于晶体结构为立方体型的，其他构型的情况可按此原理推导，如例5。 【例4】计算一个NaCl晶胞中含Na+、Cl-的个数。如图1为NaCl晶胞。 图（晶体硼） 【解析】如图1所示，体心内有一个Na+完全属于这个晶胞，12条棱上各有一个Na+，故Na+个数为1+121/4=4（个）。在8个顶点各有一个Cl-，6个面上各有一个Cl-，故Cl-个数为81/8+61/2=4（个）。（大家一定要深刻领会晶胞的概念，同时结合空间想象力准确分析出NaCl、CsCl的晶胞构型） 【例5】如上图（晶体硼），晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体，其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有1个原子，回答：这个基本结构单元是由 个硼原子组成，键角是 度，共含有 个B-B键。 【解析】因为每一个顶角为5个三角形共有，所以顶角数即硼原子个数，为2031/5=12（个）。因为每个面都是等边三角形，所以键角是60度。每一条边为2个面共有，故20个三角形所含有的边数即B-B键数，为2031/2=30（个）。 练习题： 1、下列各晶体按熔点由低到高排列的是（ ） A、氢气、氮气、氧气、氯气 B、硅、石英、金刚石 C、锂、钠、钾、铷、铯 D、氯化钾、溴化钾、碘化钾 2、下列叙述中错误的是（ ） A、构成分子晶体的微粒一定含有共价键 、离子键只存在于离子化合物中，不存在于共价化合物中 C、离子晶体也可以完全由非金属元素构成 D、极性分子中一定不含非极