高三化学一轮知识点精编金属晶体学案

本资料为共享资料 来自网络 如有相似概不负责第二节 金属晶体知识归纳 一、金属晶体中，自由电子和金属阳离子之间存在着的较强相互作用，许多金属离子相互结合在一起形成的晶体叫金属晶体。 二、由于金属晶体中存在自由电子，它可在晶体中自由移动，所以金属晶体都具有良好的导电性、导热性和延展性等特点。三、不同的金属晶体硬度差异大，熔、沸点差异也很大，如汞常温为液体，而钨的熔点达3 000以上。金属单质和合金都是金属晶体。学法建议 1要将金属晶体与离子晶体、原子晶体、分子晶体联系起来进行对比。列表比较其组成的粒子、粒子间的作用力以及某些物理性质。 2结合金属结构的特点，把握住“自由电子”这一关键，进而掌握金属晶体的特性，并能用之解释金属能导电、导热、有良好延展性的原因。潜能开发 例1下列叙述中正确的是 A分子晶体中一定存在共价键 B.离子晶体中一定含金属元素 C.原子晶体一定不存在离子 D晶体中有阳离子必含有阴离子思路分析 A中由稀有气体分子构成的分子晶体中不含共价键；B中铵盐晶体虽然是离子晶体但不含金属元素；D在金属晶体中只有金属阳离子和自由电子，不含有阴离子；只有C正确，在原子晶体中原子与原子间只有共价键。答案C例2下列有关金属元素特征的叙述中正确的是 ( ) A.金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性 B.金属元素在化合物中一定显正价 C.金属元素在不同化合物中的化合价均不同 D.金属单质在常温下都是金属晶体思维诊断 本题涉及几种晶体组成的粒子及化学键，并对各类晶体中存在的特例进行了考查，故我们对每个选项应逐一分析，找出可能出现的特例并加以排除，才能准确作答。 A一些有可变化合价的元素如既有氧化性又有还原性；C金属在不同化合物中化合价可以相同；D金属汞在常温下是液态，不属于晶体，只有B正确。 答案B 思维诊断对于判断正误的习题一定要抓住每个选项中的关键词语，结合我们对化学概念的理解然后得出正确的结论。知能达标训练1金属的下列性质中，不能用金属晶体结构加以解释的是 ( ) A.易导电 B.易导热 C.有延展性 D.易锈蚀 答案：1D 金属腐蚀大多数发生的是屯化学腐蚀，是由于能导电的杂质不如该金属活泼，也有的是接触腐蚀性气体或电解质溶液导致的，与金属晶体结构无关 2在自然界中能以游离态存在的元素是下列中的 ( ) A.磷 B.硅 C.钠 D.金 答案：2D 根据元素的活动性判断 3下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是 ( ) 答案：3B 一般来说，异类晶体：原子晶体离子晶体分子晶体的熔、沸点；金属原子半径越小，最外层电子数越多，则金属离子与自由电子之间的相互作用越强，熔、沸点越高 4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.分子晶体的熔点定比金属晶体的低 答案：4A B选项金属晶体内有金属阳离子，但无阴离子；C选项原子晶体如Si02熔点1 723，钨熔点为3 410；D选项分子晶体12熔点为1135，而汞熔点为-3887 5将SiCl与过量的液氨反应可生成化合物, 将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅()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 答案：5A 6下列说法一定正确的是 ( ) 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 答案：6D A选项HCI的水溶液可以导电；B选项金属熔融态也可导电，C选项石墨可以导电 7下列化学式表示物质分子组成的是 ( ) A.NaCl B C.Cu D 答案：7B A选项NaCI是由Na+、C1-按一定比例组成；C选项Cu形成金属晶体内含Cu2+和自由电子；D选项SiO2由Si原子和O原子构成 8下列性质适合于分子晶体的是 ( ) A.熔点1 070，易溶于水，水溶液能导电 B.熔点1031，液态不导电，水溶液能导电 C.能溶于，熔点1128，沸点4446 D.熔点9781，质软、导电，密度097g 答案：8BC 对比各类晶体的物理性质去判断 9关于IA族和A族元素的下列说法中正确的是 ( ) A同一周期中，IA族单质的熔点比A族的高 B.浓度都是001mol几时，氢氧化钾溶液的pH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答案：9B A选项同一周期，Na熔点低于Mg熔点；B选项一般c(OH-)越大，pH-越大，而同浓度KOH比Ba(OH)2的c(OH)小；C选项Na2o熔点低于MgO熔点；D选项Na2O受热更易分解 10有下列八种晶体：A.水晶() B.冰醋酸 C氧化镁 D白磷 D.晶体氩 F氯化铵 G铝 H金刚石 用序号回答下列问题： (1)属于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)由极性分子构成的晶体是 ，含有共价键的离子晶体是 。直接由原子构成的分子晶体是 。 (3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是 ，受热熔化后化学键不发生变化的是 。需克服共价键的是 。答案：10(1)A；AEH；E (2)B；F；DE(3)G；BDE；AH 判断晶体类型的主要依据是：一看构成晶体的粒子 (分子、原子、离子)；二看粒子间的相互作用综合能力训练1某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结构中可以划出一块正立方体的结构单元，金属原子处于正立方体的8个顶点和6个侧面上，试计算这类金属晶体中原子的空间利用率。答案：1依题意画出侧面图，设正立方体边长为a，则体积为a3。原子半径，每个正立体包知金属原子个，球体积共，空间利用率为2有A、B、C三种元素。已知4gA元素的单质与水作用，标况下放出224 L，反应中有个电子发生转移。B元素可与A形成型的离子化合物，且知A、B的离子具有相同的核外电子排布。元素C的气态氢化物可与其最高氧化物的水化物发生非氧化还原反应生成盐，1 mol该盐含42个电子。据此填写下列空白： (1)元素符号：A ，B ，C 。 (2)A元素的离子结构示意图 。 (3)用电子式表示AB2的形成过程 。 (4)C的气态氢化物在催化剂作用下与02反应的化学方程式 。 (5)用电子式表示C的气态氢化物的形成过程 ；它与B的气态氢化物反应时有 现象发生，生成物的电子式 ，它属于 晶体。答案： 2.(1)A.Ca B.Cl C.N(4)第1单元小 结热点聚焦1本章考点 (1)晶体类型的判断，晶体类型与化学键之间的关系；(2)构成晶体的粒子与粒子间作用力之间的关系；(3)晶体类型与物理性质(熔、沸点，硬度)的关系；(4)有关晶体的熔、沸点比较；(5)晶体的空间结构及信息迁移式试题；(6)根据粒子空间排列推断化学式。 2掌握晶体的类型、性质和判断方法 (1)通过四类晶体晶格粒子种类、粒子结构、半径、相互作用等，理解离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体的涵义，并能利用这些知识，比较、解释晶体的一些物理性质。 (2)能运用导电性、机械性能、熔、沸点等不同方法的比较和类推，判断晶体的类型。 3强化对晶体结构图观察、分析和推测能力的培养。 (1)通过对晶体中粒子相对位置、晶胞中粒子数量的推算，发展空间想像能力。 (2)利用晶胞的粒子数量和构型，对粒子半径、键能、化学式等方面的延伸。 4氢键作为一种特殊的分子间作用力，要理解其成因和对物质特殊物理性质的影响作用。研究性学习学科内综合：在学习晶体结构时，只有熟悉常见晶体的构型，才能进行有关计算。如求NaCl晶体密度：截取一个大的小立方体，因各顶点上被8个小立方体共用，故小立方体cm ，则立方体体积.从教材上我们看到石墨晶体，能否也根据空间构型求出其密度?假设从石墨晶体图中截取上、下两个六元环，使其构成1个六棱柱，因每个C由6个六棱柱共用，则此六棱柱中含有 =2个C，从右图知cm，柱高cm，柱底面面积。同样，CsCl、干冰的密度计算，有待于去进一步探究。能力测试(时间：90分钟，总分：100分)显能测试一、选择题(每题3分，共60分)1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 D二氧化碳 答案： 1B A选项熔化破坏的是分子间作用力，B选项破坏的是Si-Si非极性键，C、D选项破坏的是分子间作用力 2F2和Bt2的沸点 ( ) A.前者高 B.后者高 C相等 D.无法确定 答案： 2B组成和结构相似的物质，随着相对分子质量增大，熔、沸点升高 3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 ( ) A前者多 B.后者多 C.相等 D.无法确定 答案： 3.C根据模型结构特点，每个最小的碳环里所包含的碳原子数相等，都为6个 4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，所克服的粒子间作用力与氮化硅熔化时所克服的作用力相同的是 ( ) A.硝石和金刚石 B.晶体硅和水晶 C.冰和干冰 D.萘和碘答案： 4B 通过分析氮化硅性质得知它应属于原子晶体，熔化时应克服共价键 5碳有三种同素异形体，金刚石、石墨、足球烯(Cs。)，其中足球烯是分子晶体。据此推测，下列叙述正确的是 ( ) A.足球烯不可以发生加成反应 B.三者和氧气反应的最终产物不同 C足球烯在苯中的溶解度比在乙醇中的溶解度大 D.石墨、足球烯均可作为生产耐高温润滑剂的原料 答案： 5C、D A选项足球烯有双键可发生加成反应；B选项三者和氧气反应最终产物都是CO2；C选项足球烯在苯中溶解度大；D选项石墨、足球烯均可作为生产耐高温润滑剂的原料 6IA族元素的原子与最外层有7个电子的原子结合，可以形成 ( ) A.离子晶体 B.原子晶体 C.分子晶体 D.无法确定 答案： 6A、C IA元素有氢元素和碱金属，Vifa元素为卤族元素，故可形成分子晶体或离子晶体 7的分子结构与类似，对其做出如下推断：晶体是分子晶体；常温常压不是气体；分子是由极性键构成的非极性分子；熔点高于。其中正确的是 ( ) A.只有 B.只有 C.只有 D.答案： 7D 根据CCl4性质可知SiCl4性质 8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-607，引起这种差异的主要原因是 ( ) A.分子间作用力 B.共价键 C.氢键 D.相对分子质量答案：8C 考虑H2O可形成氢键 9下列含有非极性键的离子晶体是 ( ) 醋酸钠 氢氧化钾 过氧化钠 金刚石 乙醇 氯化钙 A B. C. D. 答案： 9BC H3COONa中C-C间为非极性键且是离子晶体，Na2O2中有非极性键 10在石墨晶体里，每一层由无数个正六边形构成，同一层内每个碳原子与相邻的三个碳原子以C-C键结合，则石墨晶体中碳原子数与C-C键数之比为 ( )A1：1 B2：l C2：3 D3：2答案： 10C 石墨晶体中，每个碳原子与3个碳原子形成C-C，而在每个键中的贡献只有一半，所以C原子个数与C-C键数之比为11有关晶体的下列说法中正确的是 ( ) A.晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B.原子晶体中共价键越强，熔点越高 C.冰熔化时水分子中共价键发生断裂 D.氯化钠熔化时离子键未被破坏 答案： 11.B 12在60g体中，含有Si-O键的物质的量为 ( )A1 mol A2 mol C3 mol D4 mol 答案： 12D 60gSiO2为lmol，1 molSiO2含有4molSi-O键 13下列纯净物所形成的晶体中，均为分子晶体的化合物是， ( ) 答案： 13D 该题需要考虑一为分子晶体，二为化合物 14下列叙述中正确的是 ( ) A.分子晶体中一定存在共价键 B.离子晶体中一定含金属元素C原子晶体中一定不存在离子键 D.离子晶体中不可能存在共价键 答案： 14C A选项分子晶体中不一定存在共价键，如稀有气体形成的分子晶体；B选项离子晶体如NH4NO3不含金属；D选项离子晶体中可以存在共价键如NaOH 15下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是 ( )A.光气() B六氟化硫 C.二氟化氙 D.三氟化硼 答案： 15A A选项光气电子式符合题意；BC项中SF6中S有6个共用电子对；XeF2有2个共用电子对，S与XeF2最外层均多于8个电子；D项中B最外层只有3个电子与3个F原子形成3个共价键，最外层只有6个电子 16下面有关晶体的叙述中，不正确的是 ( ) 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个碳原子 B.氯化钠晶体中，每个周围距离相等的共有6个C.氯化铯晶体中，每个周围紧邻8个D.干冰晶体中，每个分子周围紧邻10个分子答案：16D 干冰晶体中，每个CO2分子周围等距离最近的CO2 有12个 17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 ( ) 答案： 17C NH4NO3SiO2的组成表示粒子间的个数比；C6H5NO2表示物质的分子式 18某烃有结构简式为CH3-CH=CH-CCH，分子中含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子)数为a，在同一直线上的碳原子数最多为b，|CH2CH3在同一平面内的碳原子数最少为c，则a、b、c分别为 ( )A4、3、5 B4、3、6 C2、5、4 D4、6、4 答案：18B 因为结构为直线形，CH2中4个氢原子、2个碳原子在同一平面，由此判断即可 19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右图所示，右图中X元素应届于 ( ) A.A族 BA族CA族 DA族 答案：19B 因为C可形成原子晶体，且熔点比S还要强 20下列叙述错误的是 ( ) A.含离子键的晶体一定是离子晶体 B.离子晶体一定不含共价键 C晶体中都不存在单个小分子 D.冰醋酸晶体与冰熔化时需要克服的粒子间作用力类型相同 答案：20B A选项含离子键的晶体一定是离子晶体；B选项离子晶体中可含共价键如NaOH；C选项Na2O和SiO2晶体中粒子间个数比分别为2：1和1：2；D选项冰醋酸晶体和冰熔化时克服的都是分子间作用力 二、填空题(30分) 21.(533)现有八种物质：干冰；金刚石；晶体硫；晶体硅；过氧化钠；二氧化硅晶体；溴化 铵；氖。请用编号填写下列空白。 (1)通过非极性键形成的原子晶体是 。 (2)固态时属于分子晶体的是 。 (3)属于分子晶体，且分子为直 型的是 。 (4)由单原子分子构成的分子晶体是 。 (5)含有非极性键的离子化合物是 。 答案：21(1) (2) (3) (4) (5)以上各晶体的结构及类型，其中分子晶体有，原子晶体有，离子晶体有 22(5分)二氧化硅晶体中，每个硅原子周围有 个氧原子，每个氧原子周围有 个硅原子，硅氧原子个数比为 . 若去掉二氧化硅晶体中的氧原子，且把硅原子看成碳原子，则所得空间网状结构与金刚石空间网状 结构相同，试推测每个硅原子与它周围的4个氧原子所形成的空间结构为 型，并推算二氧化硅晶体中最小的硅氧原子环上共有 个原子。 答案：224；2；1：2；iE四面体；12个 23(12分)有A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷数按C、A、B、D、E的顺序增大。C、D都能分别与A按原子个数比为1：1或2：1形成化合物；C、B可与EA2反应生成C2 A 和气态物质EB4 ；E的M层电子数是K层电子数的2倍。 (1)写出这五种元素的名称：A ，B ，C ，D ,E 。 (2)画出E的原子结构示意图 。写出电子式 。 (3)比较EA2 与EB4 的熔点高低(填化学式) 。(2分)(4)写出D单质与Cu804溶液反应的离子方程式 。(2分)答案：23(1)A氧 B氟 C氢 D钠 E硅(3) 本题突破点为E，M层电子数是K层电子数2倍，故E应为Si，且可知EA2为SiO2，气态EB2为SiF4，则有 ，则C为H，A为O，C、D分别与A形成原子个数比1：1或2：1化合物，可判为H2O2、Na2O 24(8分)已知有关物质的熔、沸点数据如下表： 物质MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点/28522072714沸点360029801420182.7 请参考上述数据，填空和回答下列问题。 (1)22业上用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，电解A1203与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。 为什么不用电解MgO的方法生产镁，也不用电解A1C13的方法生产铝? (2)设计可靠的实验，证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型，其实验方法是 . 答案：24(1)MgO的熔点很高，熔化需消耗大量能量，故不用电解MgO的方法制Mg.AlCl3属于共价化合物，形成分子晶体，在熔化状态下不导电 (2)先使MgCl2、AlCl3熔化成熔融状态，然后再根据其导电性，能够导电的为MgCl2，属离子晶体，不能导电的为AlCl3，为分子晶体 潜能测试三、计算题(10分) 25(1)中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体结构与NaCl相同，Na+ 与最邻近的O2-的核间距离为cm，计算NiO晶体的密度。(已知NiO的摩尔质量为747gmol)(2)天然的和大部分人工晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如下图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个 所代替，其结果晶体仍呈电中性。但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中 Ni3+与Ni2+的离子数之比。答案：25.