15 第三章 晶体(教师版).doc

第三章 晶体一、知识梳理1晶体的定义：自然界的固态物质可分为晶体和非晶体两大类。原子、离子、分子等微粒在空间有规则地排列成具有一定几何形状的固体物质叫做晶体。我们周围常见的食盐、石英、云母片、冰、金属铝等都是晶体。2晶体物质的物理性质：熔点、硬度、导热性等，主要跟组成晶体微粒的种类以及微粒之间的作用力有关。3晶体和非晶体物质相比有以下三个特征： (1)晶体具有一定的几何外形。 (2)晶体有固定的熔点。 (3)晶体有各向异性的特点。【注意】(1)晶体的特性是它内部结构的反映，晶体内的微粒之间靠一定的作用力紧密联系着，以确定的位置在空间作有规则的排列，这是晶体具有一定几何外形的内在原因。 (2)晶体加热到一定温度时开始熔化，这时外界提供的能量全部用来熔化晶体，使温度不再上升。只有当晶体全部熔化后，温度才继续上升，这就是晶体具有固定熔点的原因。 (3)晶体在各个方向上常具有不同的性质（如导热、导电、光学性质和机械强度等），这叫各向异性。4各种晶体的比较【例1】下列各组物质的晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 ( ) ( A) SO2和Si O2 (B) C O2和H2O (C) NaCl和Ha (D) CCl4和KC1 【解析】A中SO2和SiO2的化学键相同，都是共价键，但晶体类型不同，SO2是分子晶体（常温下为气体，故熔、沸点都很低），Si0：是原子晶体（俗称石英，熔、沸点都很高，硬度大）；B中CO2和H2O的化学键相同，都是共价键，且都属于分子晶体；C中NaCl和HC1化学键不同，NaCl为离子键，HC1为共价键，且晶体类型也不同NaCl为离子晶体，HC1为分子晶体；D中CCl4中的化学键与KC1不同，CCl4是共价键，KC1为离子键，且晶体类型也不同，CCl4为分子晶体，KC1为离子晶体。 【答案】B【例2】 下列各组晶体的熔沸点从高到低排列的是 ( ) (A)氯化钠、金刚石、钠、干冰 (B)氧化钠、氧化镤、氧化铝 (C)金刚石、碳化硅（原子晶体）、硅 (D) CF4、CCl4、CBr4、Cl4 (E)钠、镁、铝 【解析】 选项A中所列的四种晶体分别为离子晶体、原子晶体、金属晶体、分子晶体，其中原子晶体的熔点最高，金属晶体与离子晶体要具体分析，如氯化钠的熔点高于钠，金刚石的熔点最高，干冰是分子晶体，熔点最低；选项B中三种晶体都是离子晶体。比较离子晶体熔点高低时，一要看离子带的电荷，二看离子的半径，电荷数多、半径小，离子键能大，熔点高。故按氧化钠、氧化镁、氧化铝的顺序熔点逐渐升高。选项C中的三种晶体都是结构相似的原子晶体，比较结构相似的不同原子晶体熔点高低，主要比原子半径，半径大的，键长长，键能小，熔点低。所以按照金刚石、碳化硅、硅顺序，熔点逐渐降低。选项D中四种晶体为结构相似的分子晶体，比较结构相似的分子晶体熔点高低时，主要比较相对分子质量，相对分子质量大的，范德华力大，熔点高。所以按照CF4、CCl4、CBr4、CI顺序，熔点逐渐升高。选项E中三种晶体为金属晶体，比较金属晶体熔点高低时，主要比较离子带的电荷数和原子半径，电荷数多、半径小的，金属键能大，熔点高。所以按照钠、镁、铝顺序，熔点逐渐升高。 【答案】C【例3】下列物质的晶体中，只有离子键的是 ( ) ( A) NH4Cl (B) Na2O2 (C) NaOH (D) CaCl2 【解析】A中NH4Cl虽然由非金属元素组成，但NH4+和Cl-以离子键相结合，是离子晶体，NH4+中N和H以共价键相结合，故不合题意；B中Na2O2是离子化合物，据其电子式：Na+2-Na+可以看出，氧与氧之间有共价键存在；C中NaOH的结构中Na+与OH-以离子键相结合，但OH -的电子式为-，从中也可以看出0与H形成共价键，不舍题意；D申CaC12，由于两个Cl-不存在共价键，所以只有离子键，电子式为Ca2+，符合题意。 【答案】D二、典型例题【例4】下列各种变化，主要克服了哪种化学键或相互作用，同时说明理由。(1)碘升华_ (2)氯化钠熔化_ (3)氯化氢溶于水_ (4)金刚石高温熔化_ 【解析】 (1)碘升华从固态直接变为气态，但I2分子没有变化，因此说明升华仅克服分子间相互作用。 (2)氯化钠是离子化合物，高温熔化克服Na+和Cl-之间的离子键，形成自由移动的Na+和Cl-（Na+、Cl-本身没有变化）。 (3)氯化氢是共价化合物，溶于水，在水分子作用下电离为自由移动的H+和Cl-，所以克服的是氯化氢中的共价键。 (4)金刚石是碳原子以共价键结合的具有立体网状结构的固体（晶体），高温熔化克服的是共价键。 【答案】见解析。 【例5】如图所示，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置，请将其中代表Na+的圆圈涂黑（不考虑体积大小）以完成NaCl晶体结构示意图。晶体中，在每个Na+周围与它最接近的且距离相等的Na+共有_个。【解析】图中给出的晶体，每个平面的中心是一个离子，其上、下、左、右、前、后共有6个与之相反电荷的离子，平面的四个角上则是4个与之相同的离子，按照这个认识，只要将图中任何一个圆圈涂黑（即认为是Na+），然后再将与之相间隔的一个圆圈涂黑就可得NaCl晶体示意图。这样涂黑会得到两种不同的图形：一个处于立方体中心的是Na+，另一个处于立方体中心的是Cl-。若Na+处于立方体中心，实际上有3个平面通过它，每个平面上都有4个Na+居于平面的4个角上，这4个Na+与中心的Na+距离最近且相等。因此氯化钠晶体中每个Na+周围与它最接近且等距离的Na+共有12个。 【答案】12个【例6】有下列八种晶体：A水晶(SiO2)；B冰；C氧化镁；D.白磷；E晶体氩；F氯化铵；G铝；H金刚石，用序号回答下列问题： (1)原子晶体的化合物是_，直接由原子构成的晶体是_，直接由原子构成的分子晶体是_。 (2)含有共价键的离子晶体是_，属于分子晶体的化合物是_，属于分子晶体的单质是_。 (3)固态时能导电的是_，熔化时能导电的是_；熔化后化学键断裂的是_，需克服共价键的是_。 【解析】题目中所给的八种晶体中，属原子晶俸的是水晶、金刚石；属离子晶体的是氧化镁、氯化铵；属分子晶体的是冰分子晶体离子晶体 B原子晶体离子晶体分子晶体 c离子晶体分子晶体原子晶体 D离子晶体原子晶体分子晶体4下列与干冰属于同一晶体类型的物质是( ) A冰和甲烷 B氨气和氯化铵 C二氧化氮与二氧化硅 D碳酸钠和氯化钠5稀有气体氖(Ne)的固体属于( )。 A原子晶体 B离子晶体 C分子晶体 D无法判断6实现下列变化时，必须克服相同类型作用力的是( )。 A二氧化硅和干冰的熔化 B氯化钠和铁的熔化 C烧碱和金刚砂的熔化 D碘和干冰的升华7M元素的一个原子失去两个电子转移到Y元素的两个原子中去，形成化合物Z。下列说法中，不正确的是( )。 AZ的化学式为MY2 BZ的分子式为MY2CM形成+2价阳离子 DZ的熔点较高8下表给出的是几种氯化物的熔点和沸点： 关于所列四种氯化物的下列说法中，与表内数据一致的是( )。 氯化铝是典型的离子化合物 氯化铝加热时会升华 四氯化硅属于共价分子 氯化钠和氯化镁的晶体中没有分子，只有离子 A B C D9下列各物质的电子式书写中，正确的是( )。 A BH+ CK+- D 10下列各物质的熔点从低到高排列顺序正确的是( )。 A干冰冰食盐冰食盐石英 C冰干冰石英食盐 D干冰冰石英食盐11具有下列核内质子数的元素，互相化合时，可以构成XY2共价分子的一组是( )。 AXll, Y8 BX6，Y8 CX14，Y8 DX12Y912已知晶体硼的熔点为2 300，硬度为9.5。可推知单质晶体硼属于( )。 A分子晶体 B原子晶体 C离子晶体 D无法判断13氟化氢的水溶液叫氢氟酸，虽然氢氟酸是弱酸，但它会腐蚀玻璃，主要是跟玻璃中的二氧化硅反应，生成四氟化硅气体和水。此反应可用于在玻璃上蚀刻花卉图案。(1)写出氢氟酸跟玻璃反应的化学方程式。 (2)存放氢氟酸的试剂瓶为什么用塑料瓶而不用玻璃瓶？ (3)实验室常用氟化钙跟浓硫酸共热制氟化氢气体，写出该反应的化学方程式。 (4)氟气（F2）是最活泼的非金属。将氟气通入水中会发生剧烈的反应，写出该反应的化学方程式并标出电子转移的方向及数目，并注明氧化剂及氧化产物。 (5)分别画出氟气、氟化氢与氟化钙的电子式，并说明它们的固体各属于什么晶体类型？ 氟气的电子式： 氟气属于_晶体 氟化氢的电子式： 氟化氢属于_晶体 氟化钙的电子式： 氟化钙属于_晶体14已知硅、锗(Ge)、锡和铅四种元素原子的最外层电子都是4个，核外电子层数依次为3层、4层、5层和6层。参考下表中物质的熔点，回答下列问题：物 质SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔点()-90.4-70.25.2120-70.2-49.6-36.2-15 (1)硅的卤化物的晶体类型都为 _晶体。 (2)分子晶体的熔点高低与分子间作用力有关。对相同类型的分子晶体而言，分子间作用力越大，该分子晶体的熔点就越高。分析上表数据可知硅的卤化物及硅、锗、裼、铅的氯化物的熔点都随着_而升高。可见在同类型的分子晶体中，随着_的增大，分子间作用力增强，熔点也随之升高。 (3)写出SiF4的电子式_。15化工厂生产的工业盐酸的质量分数为31%，试汁算若生产这种浓度的盐酸，则需要在1L水中溶解多少升氯化氢气体（以标准状况计算）?答案：一、课堂练习1.B 2.C 3.A 4.D 51:2 6.(I)A (2)B (3)B;A (4)A (5)E7B二、课后作业1.C 2.B 3.B 4.A 5.C 6.D 7.B 8.D 9.C