①从结构角度分析,R中两种阳离子的相同之处为 ,不同之处为 。(填标号)
A.中心原子的杂化轨道类型 B.中心原子的价层电子对数 C.立体结构 D.共价键类型 ②R中阴离子
中的σ键总数为 个。分子中的大π键可用符号
表示,其中m
代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为
),则
中的大π键应表示为 。
)N—H…Cl、 、 。
3
③图中虚线代表氢键,其表示式为(N答案:(1)正四面体 sp AB
3
(2)①H2S ②S8相对分子质量大,分子间范德华力强 ③平面三角 2 sp
23
(3)平面三角形 sp (4)V形 sp (5)①ABD C ②5
③(H3O)O—H…N(
+
) (N)N—H…N()
考点3 晶体结构与性质
(对应学生用书第102~104页)
1.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:原子晶体>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)同类型晶体熔、沸点比较 ①原子晶体
形成晶体的原子半径越小、键长越短,则键能越大,其熔沸点就越高。 如:金刚石>石英>碳化硅>晶体硅。 ②离子晶体
形成离子晶体的阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子键越强,熔沸点就越高,如MgO>MgCl2,NaCl>CsCl。 ③分子晶体
a.组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,其熔沸点就越高,如HI>HBr>HCl; b.组成和结构不相似的分子,分子极性越大,其熔沸点就越高,如CO>N2; c.同分异构体分子中,支链越少,其熔沸点就越高,如正戊烷>异戊烷>新戊烷;
d.同分异构体中的芳香烃及其衍生物,邻位取代物>间位取代物>对位取代物,如邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。 ④金属晶体
金属离子半径越小,离子电荷数越多,金属阳离子与自由电子静电作用越强,其金属键越强,金属熔、沸点就越高,如熔、沸点:Na 注意:(1)熔点离子晶体可能高于原子晶体,如石英的熔点为1 710 ℃,MgO的熔点为2 852 ℃。 (3)金属晶体的熔点可能比分子晶体的熔点低,如Na的熔点为97 ℃,尿素的熔点为132.7 ℃。 2.常见晶体的结构特点 晶体 晶体 结构 4个 含有 微粒 Na, 4个 Cl 3.金属晶体的三种堆积方式 堆积模型 体心立方堆积 常见金属 Na、K、Fe 配位数 8 六方最密堆积 Mg、Zn、Ti 12 面心立方 最密堆积 4.晶胞的相关计算 (1)晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法 Cu、Ag、Au 12 晶胞 -+NaCl 干冰 CaF2 4个 金刚石 体心 立方 面心 立方 4个 CO2 C, 8个 F -8个C 2个 原子 4个原子 晶胞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。 (2)晶胞质量 晶胞质量=晶胞占有的微粒的质量=晶胞占有的微粒数×(3)晶体密度 。 晶体密度。 (4)空间利用率 空间利用率=。 【例题】 (2017·全国Ⅰ卷,35节选)(10分)(1)K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构① 型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是 。 (2)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为a=0.446 ② nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为 ③ nm,与K紧邻的O个数为 。 (3)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于 位置,O处于 位置。 【审题指导】 ①金属晶体的熔沸点与金属键强弱有关,而金属键强弱又取决于价电子多少与原子半径。 ②两点之间直线最短,K与O间的最短距离就是一个侧面正方形的对角线的一半。 ③紧邻意味着距离为②中的最短距离。一个晶胞有3个氧原子,8个晶胞将有3×8=24,每个氧原子计算两次。所以有12个。 ④当I处于各顶角位置时取出的晶胞,与原晶胞大小相同,则为原8个晶胞的1/8组成的新晶胞。K处于体心,O处于棱心。 151 解析:(1)金属钾的价电子排布为4s,而金属Cr的价电子排布为3d4s,价电子数K少于Cr,K原子半径大于Cr原子,金属K晶体内的金属键比金属Cr晶体内金属键弱,其熔沸点也要低。 ④ (2)K与O间的最短距离为a=×0.446 nm≈0.315 nm;由于K、O分别位于晶胞的顶角和 面心,所以与K紧邻的O原子为12个。 (3)根据KIO3的化学式及晶胞结构可画出KIO3的另一种晶胞结构,如图,可看出K处于体心,O处于棱心。 【规范作答】 (1)K原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱 (2)0.315 12 (3)体心 棱心 【评分细则】 (1)K原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱(2分) ①②③为得分点,①②代表结构,③代表性质,结构1分,性质1分。 结构、性质均正确得2分 结构错误、不全或无但性质正确得1分 结构包含①②,缺一不可,“价电子”答成“自由电子”无分; 答“晶格能”无分。 ①只答“K原子半径较大”或者“K价电子数较少”不给分。 ②只答“金属键较弱”或者“K的键能较小,Cr的键能较大”“K中的金属键较易破坏”给1分。 ③只答“K原子半径较大且价电子数较少”或者“K的离子半径较大且自由电子数较少”给1分。 (2)0.315(2分),小数介于0.310~0.320之间均得分,得分; 12(2分)(唯一标准答案) /2×0.446,0.223 得分 …也 ① ② ③ (3)体心(2分)“正方体中心”“立方体中心”“晶胞中心”“几何中心”得分; “四(八)面体中心”“正中心”“正方形中心”“胞心”“位心”等无分; 棱心(2分)“棱中点”“相邻两个连线中点”得分,“棱上”“棱中”“棱侧心”“边心”等无分。 1.根据给出的示意图进行相关计算。 (1) 利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,如图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。 -3 (2)S与Cu形成化合物晶体的晶胞如图所示。已知该晶体的密度为a g·cm,则该晶胞的体 3 积为 cm(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
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