- 【期中复习】2023-2024学年(人教版2019)高二化学下册期中专题训练 专题01 原子、分子结构与性质训练.zip 试卷 1 次下载
- 【期中复习】2023-2024学年(人教版2019)高二化学下册期中专题训练 专题01 物质结构与性质训练.zip 试卷 1 次下载
- 【期中复习】2023-2024学年(人教版2019)高二化学下册期中专题训练 专题02 有机化合物的结构特点与研究方法 训练.zip 试卷 1 次下载
- 【期中复习】2023-2024学年(人教版2019)高二化学下册期中专题训练 专题03 有机化合物的结构特点与研究方法训练.zip 试卷 1 次下载
- 【期中复习】2023-2024学年(人教版2019)高二化学下册期中专题训练 专题03 烃 训练.zip 试卷 1 次下载
【期中复习】2023-2024学年(人教版2019)高二化学下册期中专题训练 专题02 晶体结构与性质训练.zip
展开01晶体与非晶体
1.晶体与非晶体的本质差异
2.获得晶体的三条途径
①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
③溶质从溶液中析出。
3.晶体的特性
(1)自范性:晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
(2)各向异性:晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。
(3)固定的熔点。
4.晶体与非晶体的测定方法
02晶胞
1.晶胞概念
描述晶体结构的基本单元。
2.晶胞与晶体的关系
一般来说,晶胞都是平行六面体,整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
(1)“无隙”是指相邻晶胞之间无任何间隙。
(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。
3.晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
(1)原则:晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是eq \f(1,n)
(2)方法:
①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定
03常见晶体类型和性质
1.晶体的分类
(1)分类依据:根据晶体的构成粒子和粒子间的相互作用力的不同,将晶体分为如下5种:分子晶体、原子晶体、离子晶体、金属晶体、混合晶体
(2)常见类别
2.晶体类别的判断方法
(1)依据物质的分类判断
①金属单质、合金是金属晶体
②离子化合物是离子晶体
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③非金属单质和共价化合物大部分是分子晶体
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤常见的共价晶体:硼(B)、硅(Si)、金刚石、金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)
(2)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断
由阴、阳离子形成的离子键构成的晶体为离子晶体;由原子形成的共价键构成的晶体为原子晶体;由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体;由金属阳离子、自由电子以金属键构成的晶体为金属晶体
(3)依据晶体的熔点判断
不同类型晶体熔点大小的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大,如钨、铂等
熔点很高,铯等熔点很低
(4)依据导电性判断
①离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电
②原子晶体一般为非导体
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③分子晶体为非导体,但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时,分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④金属晶体是电的良导体
3.几种常见的晶体类型比较
4.晶体熔、沸点的比较
(1)不同类型晶体熔、沸点的比较
①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体
②金属晶体的熔、沸点差别很大,如:钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低
(2)同种晶体类型熔、沸点的比较——比较晶体内微粒之间相互作用力的大小
①共价晶体:看共价键的强弱,取决于键长,即:成键原子半径大小
如熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅
②离子晶体:衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,晶格能越大,离子间的作用力就越强,离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>NaCl>CsCl
③分子晶体:看分子间作用力 (一般先氢键后范德华力最后分子的极性)
a.分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常得高,
如H2O>H2Te>H2Se>H2S
b.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4
c.组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高,如CO>N2
d.在同分异构体中,一般支链越多,熔、沸点越低,如正戊烷>异戊烷
④金属晶体:看金属键的强弱,金属离子半径越小,所带电荷数越多,其金属键越强,熔、沸点就越高
如熔、沸点:Na
1.常见分子晶体结构分析
(1)干冰:固态CO2称为干冰,干冰也是分子晶体
①构成干冰晶体的结构微粒是CO2分子
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②干冰中的CO2分子间只存在范德华力,不存在氢键
③干冰晶胞的每个顶点有1个CO2分子,每个面的中心上也有1个CO2分子,每个晶胞中有4个CO2分子
④在干冰晶体中,每个CO2分子周围,离该分子最近且距离相等的CO2分子有12个 (在三个互相垂直的平面上个4个)
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤密度=eq \f(4×44 g·ml-1,NA×a3) (a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数)
(2)冰晶体:冰中水分子之间的相互作用除范德华力外还有氢键,冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的
①构成冰晶体的结构微粒是H2O分子,微粒间的相互作用力是范德华力、氢键,但主要是氢键
②冰晶体中,每个水分子与周围4个水分子结合,4个水分子也按照这样的规律再与其他的水分子结合。尽管氢键比化学键弱很多,不属于化学键,却跟共价键一样也具有方向性,即氢键的存在迫使在正四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻的水分子相互吸引。这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,其密度比液态水的小。当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的空隙减小,密度反而增大,超过4℃时,才由于热运动加剧,分子间距离加大,密度渐渐减小
(3)干冰和冰的比较
【微点拨】
①密堆积:指的是微粒间的作用力使粒子间尽可能地相互接近,使它们占有较小空间
②若分子间只有范德华力,则分子晶体采取分子密堆积,每个分子周围有12个紧邻的分子。在分子晶体中,原子先以共价键形成分子,分子再以分子间作用力形成晶体。由于分子间作用力没有方向性和饱和性,分子间尽可能采取密堆积的排列方式。如:干冰、O2、I2、C60等分子
③若分子间靠氢键形成的晶体,则不采取密堆积结构,每个分子周围紧邻的分子数要小于12个。因为氢键有
方向性和饱和性,一个分子周围其他分子的位置和数目是一定的。如:冰晶体、苯甲酸晶体
2.常见共价晶体结构分析
(1)金刚石
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①每个碳原子与周围紧邻的4个碳原子以共价键结合成正四面体结构,向空间伸展形成空间网状结构
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②碳原子采取sp3杂化,C—C—C夹角为109°28′
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1个C原子,晶胞内部有4个C原子,每个金刚石晶胞中含有
8×eq \f(1,8)+6×eq \f(1,2)+4=8个碳原子
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④最小碳环由6个碳原子组成,并且不在同一平面(实际为椅式结构),但最小环上有4个碳原子在同一平面内
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤每个碳原子被12个六元环共用,每个共价键被6个六元环共用,一个六元环实际拥有个碳原子
= 6 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑥C原子数与C—C键数之比为1∶2,12g金刚石中有2 ml共价键
= 7 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑦密度=eq \f(8×12 g·ml-1,NA×a3) (a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数)
(2)晶体Si:由于Si与碳同主族,晶体Si的结构同金刚石的结构相同。将金刚石晶胞中的C原子全部换成Si原子,健长稍长些便可得到晶体硅的晶胞
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①每个硅原子均以4个共价键对称地与相邻的4个硅原子相结合,形成正四面体结构,键角均为109°28′
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②每个硅晶胞中含有8个硅原子,最小的碳环为6元环,硅原子为sp3杂化
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③每个硅原子被12个六元环共用,每个共价键被6个六元环共用,一个六元环实际拥有个硅原子
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④硅原子数与Si—Si键数之比为1∶2,1ml Si中含有2 ml共价键
(3)二氧化硅晶体:SiO2晶体结构相当于在晶体硅结构中每2个Si原子中间插入一个O原子,参照金刚石晶胞模型,在SiO2晶胞中有8个Si原子位于立方晶胞的顶点,有6个Si原子位于立方晶胞的面心,还有4个Si原子与16个O原子在晶胞内构成4个硅氧四面体,均匀排列于晶胞内
①SiO2晶体中最小的环为12元环,最小的环有6个硅原子和6个氧原子
②SiO2晶体中,每个Si原子与4个O原子结合,Si在正四面体的中心,O在正四面体的顶点,每个O原子为两个正四面体共有,正四面体内O-Si-O夹角为109°28′,而正四面体之间Si-O-Si夹角为104°30′
③每个硅原子都采取sp3杂化,以4个共价单键与4个氧原子结合,每个氧原子与2个硅原子结合,向空间扩展,构成空间网状结构,硅、氧原子个数比为1∶2,每个SiO2晶胞中含有8个Si原子,含有16个O原子
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④每个Si原子被12个十二元环共用,每个O原子被 6个十二元环共用
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤Si与Si—O共价键之比为1:4,1ml Si O2晶体中有4ml共价键
= 6 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑥密度=eq \f(8×60 g·ml-1,NA×a3) (a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数)
(4)SiC晶体和BN晶体:SiC晶胞和BN晶胞与金刚石晶胞相似,每个SiC晶胞含有4个Si原子和4个C原子;每个BN晶胞含有4个B原子和4个N原子
3.金属晶体的四种堆积模型分析
(1)金属原子在二维平面中的堆积模型
①堆积原理:组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时,在空间的排列大多服从紧密堆积原理。这是因为在金属晶体中,金属键没有方向性和饱和性,因此都趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于周围,并以密堆积方式降低体系的能量,使晶体变得比较稳定
②金属原子在二维平面中的堆积模型:金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。把它们放置在平面上(即:二维空间里),可有两种方式——非密置层和密置层
(2)金属晶体的原子在三维空间里的4种堆积模型
①简单立方堆积:将非密置层球心对球心地垂直向上排列,这样一层一层地在三维空间里堆积,就得到简单立方堆积。这种堆积方式形成的晶胞是一个立方体,每个晶胞含一个原子,这种堆积方式的空间利用率为52%,配位数为6。这种堆积方式的空间利用率太低,只有金属钋(P)采取这种堆积方式
②体心立方堆积——钾型:非密置层的另一种堆积方式是将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,并使非密置层的原子稍稍分离,每层均照此堆积。碱金属和铁原子都采取此类堆积方式,这种堆积方式又称钾型堆积。这种堆积方式可以找出立方晶胞,空间利用率比简单立方堆积高得多,达到68%,每个球与上、下两层的各4个球相接触,故配位数为8
③六方最密堆积和面心立方最密堆积:密置层的原子按体心立方堆积的方式堆积,会得到两种基本堆积方式——六方最密堆积和面心立方最密堆积。这两种堆积方式都是金属晶体的最密堆积,配位数为12,空间利用率均为74%,但所得晶胞的形式不同
(3)金属晶体的四种堆积模型比较
4.常见离子晶体结构分析
离子晶体中,阴离子呈等径圆球密堆积,阳离子有序地填在阴离子的空隙中,每个离子周围等距离地排列着异电性离子,被异电性离子包围。一个离子周围最邻近的异电性离子的数目,叫做离子晶体中离子的配位数
(1)四种常见离子晶体
①NaCl晶体
②CsCl晶体
③ZnS晶体
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④CaF2晶体
(2)影响离子晶体配位数的因素
①正、负离子半径比:AB型离子晶体中,阴、阳离子的配位数相等,但正、负离子半径比越大,离子的配位数越大。如:ZnS、NaCl、CsCl
②正、负离子的电荷比。如:CaF2晶体中,Ca2+和F-的配位数不同
(3)晶格能
①概念:气态离子形成1 ml离子晶体释放的能量。晶格能通常取正值,单位为kJ·ml-1
②影响晶格能大小的因素:影响晶格能大小的因素主要是离子所带的电荷和阴、阳离子间的距离。晶格能与
阴、阳离子所带电荷的乘积成正比,与阴、阳离子间的距离成反比,可用下式表示:晶格能∝eq \f(q1·q2,r2)
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③晶格能与离子晶体性质的关系
a.晶格能与离子晶体的稳定性:晶格能越大,离子键越强,形成的离子晶体越稳定
b.晶格能与晶体的熔点、硬度的关系:晶格能越大,熔点越高,硬度越大
c.晶格能与岩浆晶出规则:矿物从岩浆中先后结晶的规律被称为岩浆晶出规则;岩浆晶出的次序受晶格能的影响,晶格能越大,岩浆中的矿物越易结晶析出
5.混合晶体——石墨晶体
(1)石墨晶体的结构:石墨不同于金刚石,它的碳原子不像金刚石的碳原子那样呈sp3杂化,而是呈sp2杂化,形成平面六元并环结构。因此,石墨晶体是层状结构的,层内的碳原子的核间距为142pm层间距离为335pm,说明层间没有化学键相连,是靠范德华力维系的。石墨的二维结构内,每一个碳原子的配位数为3,有一个末参与杂化的2p电子,它的原子轨道垂直于碳原子平面
(2)石墨的“多性”
①具有共价晶体属性:在石墨晶体中,同层的碳原子以sp2杂化形成共价键,每一个碳原子以三个共价键与另外三个碳原子相连。六个碳原子在同一个平面上形成了正六边形的环,伸展成层状结构,层内的碳原子核间为为142 pm,这正好属于共价晶体的键长范围,因此对于同一层来说,它是共价晶体
②具有金属晶体属性:在同一平面内的碳原子还各剩下一个p轨道,所有的p轨道相互重叠,电子比较自由,相当于金属晶体中的自由电子,而石墨能导热和导电,这正属于金属晶体的特征
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③具有分子晶体属性:石墨晶体中层与层之间相隔335 pm,距离较大,层间是以范德华力结合起来的,即层与层之间属于分子晶体。但是,由于同一平面层上的碳原子间的结合力很强,键很难被破坏,所以石墨的熔点也很高,化学性质也很稳定
(3)石墨的晶体类型:石墨是共价晶体、金属晶体、分子晶体的一种混合型晶体
(4)微粒间的作用:石墨属于混合晶体,既有共价键、又有金属键,还有范德华力
(5)石墨与金刚石的比较
05晶胞计算
1.晶胞参数(边长)与半径的关系
2.晶体密度及微粒间距离的计算
3.金属晶体空间利用率的计算方法
(1)空间利用率的定义及计算步骤
①空间利用率(η):指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比
②
(2)金属晶体空间利用率分类简析
①简单立方堆积:如图所示,原子的半径为r,立方体的棱长为2r,则V球=eq \f(4,3)πr3,V晶胞=(2r)3=8r3
空间利用率=eq \f(V球,V晶胞)×100%=eq \f(\f(4,3)πr3,8r3)×100%=≈52%
②体心立方堆积:如图所示,原子的半径为r,体对角线c为4r,面对角线b为eq \r(2)a,由(4r)2=a2+b2得a=
eq \f(4,\r(3))r。1个晶胞中有2个原子,故空间利用率=eq \f(V球,V晶胞)×100%=eq \f(2×\f(4,3)πr3,a3)×100%=eq \f(2×\f(4,3)πr3,\f(4,\r(3))r3)×100%=≈68%
③面心立方最密堆积:如图所示,原子的半径为r,面对角线为4r,a=2eq \r(2)r,V晶胞=a3=(2eq \r(2)r)3=16eq \r(2)r3,1个晶胞中有4个原子,则空间利用率=eq \f(V球,V晶胞)×100%=eq \f(4×\f(4,3)πr3,16\r(2)r3)×100%=≈74%
④六方最密堆积:如图所示,原子的半径为r,底面为菱形(棱长为2r,其中一个角为60°),则底面面积S=2r×eq \r(3)r=2eq \r(3)r2,h=eq \f(2\r(6),3)r,V晶胞=S×2h=2eq \r(3)r2×2×eq \f(2\r(6),3)r=8eq \r(2)r3,1个晶胞中有2个原子,则空间利用率=eq \f(V球,V晶胞)×100%=eq \f(2×\f(4,3)πr3,8\r(2)r3)×100%=≈74%
⑤金刚石型堆积:设原子半径为R,由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线的四分之一),可以计算出晶胞参数:a=b=c=eq \f(8\r(3),3)R,α=β=γ=90°。每个晶胞中包含八个原子。
η=eq \f(8×\f(4,3)πR3,a3)×100%=eq \f(8×\f(4,3)πR3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(8\r(3)R,3)))3)×100%≈34.01%
06配合物与超分子
1.配位键
(1)概念:由一个原子单方面提供孤电子对,而另一个原子提供空轨道而形成的化学键,即“电子对给予—接受”键。
(2)表示方法:配位键常用A—B表示,其中A是提供孤电子对的原子,叫给予体,B是接受孤电子对的原子,叫接受体。
如:H3O+的结构式为;NHeq \\al(+,4)的结构式为。
(3)形成条件
形成配位键的一方(如A)是能够提供孤电子对的原子,另一方(如B)是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子。
①孤电子对:分子或离子中,没有跟其他原子共用的电子对就是孤电子对。如、、分子中中心原子分别有1、2、3对孤电子对。含有孤电子对的微粒:分子如CO、NH3、H2O等,离子如Cl-、CN-、NOeq \\al(-,2)等。
②含有空轨道的微粒:过渡金属的原子或离子。一般来说,多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目基本上是固定的,如Ag+形成2个配位键,Cu2+形成4个配位键等。
(4)说明
①配位键实质上是一种特殊的共价键,孤电子对是由成键原子一方提供,另一原子只提供空轨道;而普通共价键中的共用电子对是由两个成键原子共同提供的。
②与普通共价键相似,配位键具有饱和性和方向性。
③与普通共价键一样,配位键可以存在于分子中[如Ni(CO)4],也可以存在于离子中(如NH4+)。
④相同原子间形成的配位键与它们之间形成的共价单键相同,如中的4个N-H(键能、键长和键角)完全相同,故其结构式也可表示为,NH4+的空间结构是正四面体形。
⑤配位键一般是共价单键,属于σ键。
2.配合物
(1)概念
通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。
(2)组成
配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示:
①中心原子:提供空轨道接受孤电子对的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子),最常见的有过渡金属离子:Fe3+、Ag+、Cu2+、Zn2+等。
②配体:提供孤电子对的阴离子或分子,如Cl-、NH3、H2O等。配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子,如NH3中的N原子,H2O中的O原子等。
③配位数:直接与中心原子形成的配位键的数目。如[Fe(CN)6]4-中Fe2+的配位数为6。
总结归纳:
1.配合物中配离子、中心原子、配体和配位数的确定方法
(1)配合物的内界是以配位键形成的,一般不电离,而内界和外界之间是通过离子键相结合的,可以完全电离。因此可以根据配合物在溶液中的电离情况,通过实验及其数据可以确定内界和外界离子的个数,从而可以确定其配离子、中心原子和配体。
如在1 ml [Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O形成的溶液中加入足量硝酸银,形成的淡黄色沉淀为1 ml,而不是3 ml,这是因为配合物[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O由内界和外界组成,内界和外界通过离子键形成,在水溶液中自由电离,而内界中通过配位键(特殊共价键)形成,在水溶液中不能完全电离形成游离的溴离子,所以沉淀为1 ml,而不是3 ml。
(2)配位数:直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数。要注意只含有一个配位原子的配体称为单基配体,中心离子(或原子)同单基配体结合的数目就是该中心离子的配位数,如[Fe(CN)6]4-中Fe2+的配位数为6。含有两个以上配位原子的配体叫多基配体,中心离子(或原子)同多基配体配合时,配位数等于同中心离子(或原子)配位的原子数。例如,乙二胺分子中含有两个配位N原子,故在Pten2Cl2(en代表乙二胺分子)中Pt2+的配位数为2×2=4,而配体只有两个,依次类推。
2.常见化学键的比较
(3)常见配合物的形成实验
(4)配合物的形成对性质的影响
①对溶解性的影响
一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物,可以溶解于氨水中,或依次溶解于含过量的OH-、Cl-、Br-、I-、CN-的溶液中,形成可溶性的配合物。
如Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-。
②颜色的改变
当简单离子形成配离子时,其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象,根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3+与SCN-形成硫氰化铁配离子,其溶液显红色。
③稳定性增强
配合物具有一定的稳定性,配合物中的配位键越强,配合物越稳定。当作为中心离子的金属离子相同时,配合物的稳定性与配体的性质有关。例如,血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键强,因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后,就很难再与O2分子结合,血红素失去输送氧气的功能,从而导致人体CO中毒。
3.超分子
(1)定义
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。
(2)存在形式
超分子定义中的分子是广义的,包括离子。
(3)形成方式
说法很纷繁,有人将其概括为非共价键,有人则将其限于分子间作用力。
(4)分子聚集体的大小
超分子这种分子聚集体,有的是有限的,有的是无限伸展的。
(5)特征
①分子识别
②自组装。
(6)实例
① “杯酚”分离C60和C70:
向C60和C70的混合物中加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”,再加入甲苯溶剂,溶解未装入“杯酚”的C70,过滤后分离C70;再向不溶物中加入氯仿,溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。
②冠醚识别碱金属离子:
冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴,能与正离子,尤其是碱金属离子络合,并随环的大小不同而与不同的金属离子络合,利用此性质可以识别碱金属离子。
③细胞和细胞器的双分子膜
④DNA分子
1.(河南省郑州市第一中学2022-2023学年高二下学期期中)下列关于晶体的说法,不正确的是
A.晶体中粒子呈周期性有序排列,有自范性,而非晶体中粒子排列相对无序,无自范性
B.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体
C.分子晶体中共价键的键能越大,该分子的熔、沸点越高
D.MgO和NaCl两种晶体中,MgO的晶格能较大,所以其熔点比较高
【答案】C
【解析】A.晶体中粒子呈周期性有序排列,有自范性,而非晶体中粒子排列相对无序,无自范性,A正确;
B.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,有可能是金属晶体,B正确;
C.分子晶体中共价键的键能越大,其热稳定性越强,该分子的熔、沸点只与分子间作用力大小有关,和共价键无关,C错误;
D.MgO和NaCl两种晶体中,MgO的晶格能较大,所以其熔点比较高,D正确。
故选C。
2.(河北省保定市唐县一中2022-2023学年高二下学期期中)下列说法中正确的有
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②若晶体中有阳离子,必然有阴离子
③分子晶体的熔点一定比金属晶体低
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤共价晶体中一定含有共价键
⑥含有离子的晶体一定是离子晶体
⑦硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
⑧NaCl和CsCl晶体中,阴离子周围紧邻的阳离子数均为8
A.2个B.3个C.4个D.5个
【答案】B
【解析】①当有外加电压时,自由电子便定向移动,形成电流,故金属具有导电性;当金属一端受热时,由于自由电子的运动,可将热量迅速的由一端传递到另一端,故金属有良好的导热性,金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关,正确;
②金属晶体就是由阳离子和电子组成的,没有阴离子,错误;
③分子晶体熔点可能比金属晶体熔点高,有的金属晶体熔点较低,如汞常温下为液态,错误;
④共价键强弱决定分子的稳定性,与熔沸点无关,错误;
⑤共价晶体是原子通过共价键结合而成,所以共价晶体含有共价键,正确;
⑥金属晶体由金属阳离子和电子构成,所以含有离子的晶体不一定是离子晶体,可能是金属晶体,错误;
⑦金刚石、碳化硅、晶体硅均为原子晶体,键能越大,硬度越大,原子半径:C>Si,键长:C-C>C-Si>Si-Si,键能:C-C>C-Si>Si-Si,故硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅,正确;
⑧NaCl晶体中,阴离子周围紧邻的阳离子数为6,错误;
正确的是①⑤⑦,故选B。
3.(河北省保定市唐县一中2022-2023学年高二下学期期中)下列各组晶体物质中:①和;②晶体硼和晶体铝;③NaBr和HBr;④晶体硅和金刚石;⑤晶体氖和晶体氮;⑥和,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A.①②③B.②③④C.④⑥D.③⑤
【答案】C
【解析】① SiO2 和 SO3 :都是共价键,但二氧化硅是原子晶体,三氧化硫是分子晶体,不合题意;
②晶体硼和晶体铝:晶体硼是原子晶体,晶体铝是金属晶体,不合题意;
③NaBr和HBr:溴化钠是离子键,溴化氢是共价键,不合题意;
④晶体硅和金刚石:都是共价键,都是原子晶体,符合题意;
⑤晶体氖和晶体氮:都是分子晶体,但是晶体氖中没有化学键,晶体氮有共价键,不合题意;
⑥CH4 和H2O :都是分子晶体,都含有共价键,符合意题;
故选C。
4.下表是某些共价晶体的熔点和硬度。
分析表中的数据,下列叙述正确的是
A.构成共价晶体的原子种类越多,晶体的熔点越高
B.构成共价晶体的原子间的共价键键能越大,晶体的熔点越低
C.构成共价晶体的原子的半径越大,晶体的硬度越大
D.构成共价晶体的原子的半径越小,晶体的硬度越大
【答案】D
【解析】共价晶体的熔点和硬度与构成共价晶体的原子间的共价键键能有关,而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关。即原子半径越小,键能越大,熔点越高,硬度越大。
5.(重庆市渝东九校2022-2023学年高二下学期期中)现有四种晶体的晶胞,其微粒质点排列方式如图所示,其中化学式正确的是
【答案】C
【分析】内部1个算一个,六面体棱上每个算个,六面体顶点一个算个,面上一个算个,六棱柱顶点1个算个,棱上1个算个。
【解析】A.原子个数,A=1,B=,故应为AB,A错误;
B.原子个数,E=,F=,故应为EF,B错误;
C.原子个数,X=1,Y=,Z=故应为XY3Z,C正确;
D.原子个数,A=,B=6,故应为AB2,D错误;
故选C。
6.(河南省郑州市第一中学2022-2023学年高二下学期期中)下列图象是NaCl、CsCl、ZnS等离子晶体结构图或是从其中分割出来的部分结构图。试判断属于NaCl的晶体结构的图象为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因NaCl属于立方晶体,每个钠离子周围有6个氯离子,选项中只有B将黑球表示钠离子,白球表示氯离子,钠离子周围有6个氯离子,即B属于NaCl的晶体结构,故选B。
7.如图为几种晶体或晶胞的结构示意图,下列说法错误的是
A.冰晶胞类似金刚石晶胞,冰晶胞内水分子间以共价键结合
B.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
C.碘单质是分子晶体,碘单质在CCl4中比水中溶解度更大
D.金刚石、MgO、碘单质三种晶体的熔点顺序为:金刚石>MgO>碘单质
【答案】A
【解析】A.冰晶胞内水分子间以氢键相结合,A错误;
B.在金刚石晶体中,每个碳原子与4个碳原子形成共价键,每个共价键为2个碳原子所共有,每个碳原子形成的共价键为4×=2个,则碳原子与碳碳键个数的比为1:2,B正确;
C.碘单质是分子晶体,I2、CCl4为非极性分子,H2O为极性分子,根据相似相溶的原理,碘单质在CCl4中比水中溶解度更大,C正确;
D.金刚石、MgO、碘单质分别是共价晶体、离子晶体和分子晶体,则三种晶体的熔点顺序为:金刚石>MgO>碘单质,D正确;
故选A。
8.(安徽省合肥市第一中学2022-2023学年高二下学期期中)某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A.该晶胞的体积为a3×10-36cm-3B.K和Sb原子数之比为3∶1
C.与Sb最邻近的K原子数为4D.K和Sb之间的最短距离为apm
【答案】B
【解析】A.该晶胞的边长为,故晶胞的体积为,A项错误;
B.该晶胞中K的个数为,Sb的个数为,故K和Sb原子数之比为3∶1,B项正确;
C.以面心处Sb为研究对象,与Sb最邻近的K原子数为8,C项错误;
D.K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的,即,D项错误。
故选B。
9.(山西省忻州一中忻州实验中学校2022-2023学年高二下学期期中)下列配合物的配位数不为6的是
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】A.中配体为NH3和H2O,配位数为6,故A不选;
B.中配体为NH3和H2O,配位数为6,故B不选;
C.中配体为NH3和H2O、内界中的Cl,配位数为6,故C不选;
D.中配体为NH3,配位数为4,故D选;
故选D。
10.(河南省驻马店高级中学2022-2023学年高二下学期期中)关于化学式为的配合物,下列说法正确的是
A.配位体是和,配位数是5
B.中心离子是,配离子是
C.内界和外界中的的数目比是1∶2
D.在1ml该配合物中加入足量溶液,可以得到3ml AgCl沉淀
【答案】C
【解析】A.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2H2O,配位体是Cl-和H2O,配位数是6,故A错误;
B.中心离子是Ti3+,故B错误;
C.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2H2O,内配离子是Cl-为1,外配离子是Cl-为2,内界和外界中的Cl-的数目比是1∶2,故C正确;
D.加入足量AgNO3溶液,外界离子Cl-离子与Ag+反应,内界配位离子Cl-不与Ag+反应,只能生成2mlAgCl沉淀,故D错误;
故选C。
11.(河南省顶尖名校联盟2022-2023学年高二下学期期中联考)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应得到BF3和BN,如图所示。下列叙述正确的是
A.硼酸具有片层状结构,层与层之间、H3BO3单元间都仅以范德华力连接
B. NH3与BF3都是由极性键构成的极性分子
C.与HF反应后再用氨气中和得到,1 ml含有配位键的数目为
D.立方氮化硼结构与金刚石相似,立方氮化硼晶胞中每个氮原子周围有4个硼原子
【答案】D
【解析】A.硼酸具有片层状结构,层与层之间、H3BO3单元间不仅以范德华力连接,还有氢键,A错误;
B.NH3为三角锥形结构,正负电荷重心不重合,NH3是由极性键构成的极性分子,BF3为平面三角形结构,正负电荷重心重合,BF3是由极性键构成的非极性分子,B错误;
C.NH4BF4中N-H键有一个配位键,然后N-B之间一个配位键,故1mlNH4BF4中含有配位键的数目为2NA,C错误;
D.结构与金刚石相似,金刚石每个碳原子周围有4个碳原子,则立方氮化硼晶胞中每个氮原子周围有4个硼原子,D正确;
故答案为:D。
12.(河南省郑州市第一中学2022-2023学年高二下学期期中)金属钛被誉为“二十一世纪金属”。回答下列问题:
(1)钛在周期表中的位置 ,位于元素周期表中 区,钛原子核外有 种空间运动状态不同的电子,Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为 。
(2)TiO2的晶胞如图所示,则该晶体的密度为 g⋅cm-3 (设阿伏加德罗常数的值为NA,用含a、b、NA的代数式表示)。
【答案】(1)第四周期第IVB族 d 12 1s22s22p63s23p63d2
(2)
【解析】(1)Ti位于第四周期第IVB族,位于元素周期表中d区,基态Ti原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d24s2可知,3d轨道只有2个电子,空间运动状态不同的电子有1+ 1 +3+1+ 3+2+1= 12;基态Ti原子失去4s能级上的电子得到Ti2+,Ti2+电子占据的最高能层为第三能层,所以Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为1s22s22p63s23p63d2,故答案为:第四周期第IVB族;d;12;1s22s22p63s23p63d2;
(2)该晶胞中Ti原子个数= 1 +8= 2、O原子个数= 2+4 = 4,Ti、O原子个数之比为2 : 4= 1 : 2,相当于该晶胞中含有2个“TiO2”,晶胞体积= a10 -10cma10 -10cmb10 -10cm =a2b 10 -30cm3;该晶体的密度,答案为。
13.(河南省顶尖名校联盟2022-2023学年高二下学期期中联考)铁、钴均为第四周期第Ⅷ族元素,它们的单质及其化合物均具有广泛用途。
(1)基态中未成对电子数为 ;Fe和C的第三电离能: (填“>”“<”或“=”)。
(2)化学上可用EDTA测定和的含量。EDTA的结构简式如图所示:
①EDTA中电负性最大的元素是 (填元素符号),其中C原子的杂化轨道类型为 。
②EDTA分子中不存在的化学键有 (填选项字母)。
a.离子键 b.共价键 c.σ键 d.π键 e.配位键
(3)将1 ml 溶于水中,加入足量溶液生成1 ml AgCl沉淀。则中配离子的化学式为 。已知孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成键电子对与成键电子对的排斥作用,则分子与形成配合物后,H-N-H键角 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)一种铁氮化合物具有高磁导率,其结构如图所示。已知晶体的密度为,阿伏伽德罗常数的值为。
①该铁氮化合物的化学式为 。
②一个晶胞内Fe(Ⅱ)构成的一个正八面体的体积为 cm。
【答案】(1)3 <
(2)O sp2、sp3 ae
(3)[C(NH3)4Cl2]+ 变大
(4)Fe3(Ⅱ)Fe(Ⅲ)N或Fe4N
【解析】(1)钴的原子序数为27,基态核外电子排布式为[Ar]3d74s2,基态C2+的价电子排布式为3d7,3d轨道上有3个单电子,故其未成对电子数为3,Fe的原子序数为26,失去3个电子后,可形成d轨道半满的[Ar]3d5,半满结构较稳定,而C失去3个电子后,仅形成d轨道为3d6,即Fe2+较C2+容易失去一个电子,所以Fe和C的第三电离能I3(Fe)<I3(C),故答案为:3;<;
(2)①结构中含有C、H、O、N元素,同周期主族元素,从左到右,电负性逐渐增大,故最大的元素是O,其中C的存在有C=O、4根单键的C原子的价层电子对数为4,故C原子的杂化轨道类型为sp2、sp3,故答案为:O;sp2、sp3;
②EDTA的化学键中,单键均为共价键中的σ键,存在羧基中的碳氧双键,所以还含有π键,故不存在的化学键有:离子键和配位键,故答案为:ae;
(3)1mlCCl3•4NH3只生成1mlAgCl,则1mlCCl3•4NH3中有1mlCl-为外界离子,钴的配位数为6,则配体为NH3和Cl-,此配合物结构的化学式为[C(NH3)4Cl2]Cl,配离子的化学式为:[C(NH3)4Cl2]+,氨气分子中N原子有1对孤电子对,而形成配合物后没有孤电子对,配位键N-C键的成键电子对相比NH3中的孤电子对N-H键的排斥力变小,故NH3分子与钴离子形成配合物后H-N-H键角变大,故答案为:[C(NH3)4Cl2]+;变大;
(4)①晶胞中,Fe(Ⅲ)原子位于顶点,个数为8×=1,Fe(Ⅱ)原子位于面心,个数为6×=3,N原子位于体心,数目1个,所以氮化铁的化学式为Fe3(Ⅱ)Fe(Ⅲ)N或Fe4N,故答案为:Fe3(Ⅱ)Fe(Ⅲ)N或Fe4N;
②晶胞中Fe原子数为8×+6×=4,N原子数目为1,氮化铁的化学式Fe4N,则晶胞质量m=g,若晶胞边长为acm,则晶胞质量m=ρV=ρa3g=g,a3=,Fe(Ⅱ)围成的八面体相当两个正四棱锥,底面为正方形,对角线长为晶胞边长、并且两对角线相互垂直、S底=a2cm2,正四棱锥的高等于acm,根据V锥=S底h=×a2×acm3=cm3,八面体体积=2V锥=cm3=cm3,故答案为:。
考点01 晶体常识
考点04 典型晶体模型结构分析
考点02 晶胞
考点05 晶胞计算
考点03 常见晶体类型和性质
考点06 配合物与超分子
固体
自范性
微观结构
晶体
有
原子在三维空间里呈周期性有序排列
非晶体
无
原子排列相对无序
测定方法
测熔点
晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
可靠方法
对固体进行X射线衍射实验
三棱柱
六棱柱
平面型
石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占eq \f(1,3)
类型
比较
分子晶体
共价晶体
金属晶体
离子晶体
概念
分子间以分子间作用力相结合的晶体
相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体
通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体
阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体
构成粒子
分子
原子
金属阳离子、自由电子
阴、阳离子
粒子间的相互作用力
范德华力(某些含氢键)
共价键
金属键
离子键
物
理
性质
硬度
较小
很大
有的很大,有的很小
较大
熔、沸点
较低
很高
有的很高,有的很低
较高
溶解性
相似相溶
难溶于任何溶剂
难溶于常见溶剂
大多易溶于水等极性溶剂
导电、导热性
一般不导电,溶于水后有的导电
一般不具有导电性
电和热的良导体
晶体不导电,水溶液或熔融态导电
物质类别
及举例
大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)
部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)、部分非金属化合物(如SiC、SiO2、BN、Si3N4)
金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)
金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)
晶体
分子间作用力
结构特点
外观
硬度
熔点
密度
干冰
范德华力
1个分子周围紧邻12个分子
相似
相似(小)
干冰比冰低
干冰比冰大
冰
范德华力、氢键
1个分子周围紧邻4个分子
金刚石晶体结构、键角和晶胞示意图
原子半径(r)与边长(a)的关系:a=8r
晶体结构模型
C—C—C夹角为109°28′
金刚石的晶胞
金刚石的晶胞
SiO2的晶体结构模型
SiO2的晶胞
SiC晶胞
①碳、硅原子都采取sp3杂化,C—Si键角为109°28′
②每个硅(碳)原子与周围紧邻的4个碳(硅)原子以共价键结合成正四面体结构,向空间伸展形成空间网状结构
③最小碳环由6个原子组成且不在同一平面内,其中包括3个C原子和3个Si原子
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④每个SiC晶胞中含有4个C原子和4个Si原子
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤若Si与C最近距离为d,则边长(a)与最近距离(d)的关系:a=4d
= 6 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑥密度:ρ(SiC)=eq \f(4×40 g·ml-1,NA×a3)
非密置层
密置层
特点
每个圆球与其他四个球相切
每个圆球与其他六个球相切
二维平面堆积图示
是否是最密堆积
不是
是
配位数
4
6
配位数:在密堆积中,一个原子周围所邻接的原子的数目称为配位数。如果把金属原子视为一个球体,则一个圆球周围靠的最近的圆球为配位数
六方最密堆积
面心立方最密堆积
六方最密堆积重复周期为两层,按ABABABAB……的方式堆积。由于在这种排列方式中可划出密排六方晶胞,故称此排列为六方最密堆积。由此堆积可知,同一层上每个球与同层中周围6个球相接触,同时又与上下两层中各3个球相接触,故每个球与周围12个球相接触,所以其配位数是12。原子的空间利用率最大。Mg、Zn、Ti都是采用这种堆积方式
面心立方最密堆积按ABCABCABC……的方式堆积。将第一密置层记作A,第二层记作B,B层的球对准A层中的三角形空隙位置,第三层记作C,C层的球对准B层的空隙,同时应对准A层中的三角形空隙(即C层球不对准A层球)。以后各层分别重复A、B、C层排列,这种排列方式三层为一周期,记为ABCABCABC……由于在这种排列中可以划出面心立方晶胞,故称这种堆积方式为面心立方最密堆积。Cu、Ag、Au等均采用此类堆积方式
堆积模型
简单立方堆积
体心立方堆积
(钾型)
面心立方最密堆积
(铜型)
六方最密堆积
(镁型)
晶胞
或
代表金属
P
Na K Fe
Cu Ag Au
Mg Zn Ti
配位数
6
8
12
12
晶胞内原子数目
1
2
4
2
原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系
a=2r
a=4r
a=4r
密度的表达式
空间利用率
表达式
金属晶胞中原子空间利用率计算:空间利用率等于微粒总体积比晶胞总体积
晶体结构
结构分析
a.一个NaCl晶胞中,有4个Na+,有4个Cl-
b.在NaCl晶体中,每个Na+同时强烈吸引6个Cl-,形成正八面体形; 每个Cl-同时强烈吸引6个Na+
c.在NaCl晶体中,Na+ 和Cl-的配位数分别为6、6
d.在NaCl晶体中,每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个,每个Cl-周围与它最接近且距离相等的Cl-共有12个
e.密度=eq \f(4×58.5 g·ml-1,NA×a3) (a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数)
晶体结构
结构分析
a.一个CsCl晶胞中,有1个Cs+,有1个Cl-
b.在CsCl晶体中,每个Cs+同时强烈吸引8个Cl-,即:Cs+的配位数为8, 每个Cl- 同时强烈吸引8个Cs+,即:Cl-的配位数为8
c.在CsCl晶体中,每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个,形成正八面体形,在CsCl晶体中,每个Cl-周围与它最接近且距离相等的Cl-共有6个
d.密度=eq \f(168.5 g·ml-1,NA×a3) (a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数)
晶体结构
结构分析
a.1个ZnS晶胞中,有4个S2-,有4个Zn2+
b.Zn2+的配位数为4,S2-的配位数为4
c.密度=eq \f(4×97 g·ml-1,NA×a3)(a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数)
晶体结构
结构分析
a.1个CaF2的晶胞中,有4个Ca2+,有8个F-
b.CaF2晶体中,Ca2+和F-的配位数不同,Ca2+配位数是8,F-的配位数是4
c.密度=eq \f(4×78 g·ml-1,NA×a3)(a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数)
石墨晶体中的二维平面结构
石墨的层状结构
石墨结构中未参与杂化的p轨道
金刚石
石墨
晶体类型
共价晶体
混合晶体
构成微粒
碳原子
碳原子
微粒间的作用力
C-C共价键
C-C共价键、分子间作用力
碳原子的杂化方式
sp3杂化
sp2杂化
碳原子成键数
4
3
碳原子有无剩余价电子
无
有一个2p电子
配位数
4
3
晶体结构特征
正四面体空间网状结构
平面六边形层状结构
最小碳环
六元环、不共面
六元环、共面
键长
金刚石中C—C>石墨中C—C
键能
金刚石<石墨
稳定性
金刚石<石墨
熔、沸点
金刚石<石墨
键角
109°28′
120°
晶体
晶体结构
图示关系
晶胞参数与边长关系
简单立方晶胞
晶胞参数(边长)为a,原子球半径为r,则有a=2r
体心立方晶胞
晶胞参数(边长)为a,原子球半径为r,体对角线长为c,则有c=a=4r
面心立方晶胞
晶胞参数(边长)为a,原子球半径为r,则有4r=a
六方最密堆积晶胞
晶胞中原子球半径为r,六棱柱边长为a,高为h,则有a=2r,h=2倍四面体高
石墨
晶胞
设石墨晶胞的底边长为a cm,原子球直径为r,高为h cm,层间距d cm,则h=2d,由图可知:a/2=r×sin60°,得a=eq \r(3)r
金刚石晶胞
金刚石晶胞
G点是空的,没有球,是正立方体的体心,A球心到E球心,是2个半径,即一个直径;同样,E球心到G,是2个半径,即一个直径,所以AG是两个直径,体对角线是AG的两倍,所以体对角线是4个直径,即8r,则有8r=a
晶胞参数(边长)为a,原子球半径为r,则有8r=a。(体对角线上五球相切,其中有两个假想球)
CaF2型晶胞(与金刚石类似)
晶胞参数(边长)为a,原子球半径为r,则有4(r+ + r-)=a
晶体密度的计算公式推导过程
若1个晶胞中含有x个微粒,则晶胞的物质的量为:n==ml
晶胞的质量为:m=n·M=g,则密度为:ρ=
右图为CsCl晶体的晶胞
假设相邻的两个Cs+的核间距为a cm,NA为阿伏加德罗常数,CsCl的摩尔质量用M g·ml-1表示,则CsCl晶体的密度为ρ=eq \f(M,a3NA)g·cm-3
离子键
共价键
金属键
非极性键
极性键
配位键
本质
阴、阳离子间通过静电作用
形成
相邻原子间通过共用电子对(电子云重叠)与原子核间的静电作用形成
金属阳离子与自由电子间作用
成键
条件
(元素
种类)
成键原子的得、失电子能力差别很大(金属元素与非金属元素之
间)
成键原子得、失电子能力相同(同种非金属元素之间)
成键原子得、失电子能力差别较小(不同种非金属元素之间)
成键原子一方有孤电子对(配位体)另一方有空轨道(中心原子)
同种金属或不同金属(合金)
特征
无方向性、饱和性
有方向性、饱和性
无方向性、饱和性
存在
离子化合
物(离子
晶体)
单质(如H2),共价化合物(如
H2O2),离子化合物(如Na2O2)
共价化合物(如HCl),离子化合物(如NaOH)
离子化
合物(如
NH4Cl)
金属单质(金属晶体)
影响
强弱
因素
一般阴、阳离子电荷越多,半径越
小,离子键越强
成键原子电负性差值越大,键的极性越强;键
能越大,键长越短,共价键越牢固
——
——
金属阳离子半径越小,价电
子越多,金属键越强
实验操作
实验现象
有关离子方程式
滴加氨水后,试管中首先出现蓝色沉淀,氨水过量后沉淀逐渐溶解,得到深蓝色的透明溶液,滴加乙醇后析出深蓝色晶体
Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NHeq \\al(+,4)、Cu(OH)2+4NH3=== [Cu(NH3)4]2++2OH-、[Cu(NH3)4]2++SOeq \\al(2-,4)+H2Oeq \(=====,\s\up7(乙醇))[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
溶液变为红色
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
滴加AgNO3溶液后,试管中出现白色沉淀,再滴加氨水后沉淀溶解,溶液呈无色
Ag++Cl-===AgCl↓、AgCl+2NH3===[Ag(NH3)2]++Cl-
共价晶体
金刚石
氮化硼
碳化硅
石英
晶体硅
晶体锗
熔点/℃
大于3500
3000
2830
1710
1412
1211
硬度
10
9.5
9
7
7
6.0
A.
B.
C.
D.
【期中复习】2023-2024学年(人教版2019必修第二册)高一化学下册 专题06 化学反应的速率与限度知识点归纳讲义.zip: 这是一份【期中复习】2023-2024学年(人教版2019必修第二册)高一化学下册 专题06 化学反应的速率与限度知识点归纳讲义.zip,文件包含期中复习2023-2024学年人教版2019必修第二册高一化学下册专题06化学反应的速率与限度知识点归纳讲义原卷版docx、期中复习2023-2024学年人教版2019必修第二册高一化学下册专题06化学反应的速率与限度知识点归纳讲义解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共21页, 欢迎下载使用。
【期中复习】2023-2024学年(人教版2019必修第二册)高一化学下册 专题02 氮及其化合物(考题预测)(8大题型).zip: 这是一份【期中复习】2023-2024学年(人教版2019必修第二册)高一化学下册 专题02 氮及其化合物(考题预测)(8大题型).zip,文件包含期中复习2023-2024学年人教版2019必修第二册高一化学下册专题02氮及其化合物考题预测8大题型原卷版docx、期中复习2023-2024学年人教版2019必修第二册高一化学下册专题02氮及其化合物考题预测8大题型解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共24页, 欢迎下载使用。
【期中复习】2023-2024学年(人教版2019必修第二册)高一化学下册 专题02 氮及其化合物知识点归纳讲义.zip: 这是一份【期中复习】2023-2024学年(人教版2019必修第二册)高一化学下册 专题02 氮及其化合物知识点归纳讲义.zip,文件包含期中复习2023-2024学年人教版2019必修第二册高一化学下册专题02氮及其化合物知识点归纳讲义原卷版docx、期中复习2023-2024学年人教版2019必修第二册高一化学下册专题02氮及其化合物知识点归纳讲义解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共25页, 欢迎下载使用。