化學(xué)選修3晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點
晶體的特點為有規(guī)則的幾何構(gòu)型、有固定的熔點、各向異性。晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單位,有晶胞可確定化學(xué)式。下面是學(xué)習啦小編為你整理的化學(xué)選修3晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點,一起來看看吧。
晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點
一、晶體
固體可以分為兩種存在形式:晶體和非晶體。
晶體的分布非常廣泛,自然界的固體物質(zhì)中,絕大多數(shù)是晶體。氣體、液體和非晶體在一定條件下也可轉(zhuǎn)變?yōu)榫w。
晶體是經(jīng)過結(jié)晶過程而形成的具有規(guī)則的幾何外形的固體。晶體中原子或分子在空間按一定規(guī)律周期性重復(fù)的排列,從而使晶體內(nèi)部各個部分的宏觀性質(zhì)是相同的,而且具有固定的熔點和規(guī)則的幾何外形。
二、晶體結(jié)構(gòu)
1.幾種晶體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)比較
2.幾種典型的晶體結(jié)構(gòu):
(1)NaCl晶體(如圖1):每個Na+周圍有6個Cl-,每個Cl-周圍有6個Na+,離子個數(shù)比為1:1。
(2)CsCl晶體(如圖2):每個Cl-周圍有8個Cs+,每個Cs+周圍有8個Cl-;距離Cs+最近的且距離相等的Cs+有6個,距離每個Cl-最近的且距離相等的Cl-也有6個,Cs+和Cl-的離子個數(shù)比為1:1。
(3)金剛石(如圖3):每個碳原子都被相鄰的四個碳原子包圍,以共價鍵結(jié)合成為正四面體結(jié)構(gòu)并向空間發(fā)展,鍵角都是109o28',最小的碳環(huán)上有六個碳原子。
(4)石墨(如圖4、5):層狀結(jié)構(gòu),每一層內(nèi),碳原子以正六邊形排列成平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),每個正六邊形平均擁有兩個碳原子。片層間存在范德華力,是混合型晶體。熔點比金剛石高。
(5)干冰(如圖6):分子晶體,每個CO2分子周圍緊鄰其他12個CO2分子。
晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)習題
1.要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵,金屬晶體熔、沸點高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強弱,由此判斷下列說法正確的是( )
A.金屬鎂的熔點高于金屬鋁
B.堿金屬單質(zhì)的熔、沸點從Li到Cs是逐漸升高的
C.金屬鎂的硬度小于金屬鈣
D.金屬鋁的硬度大于金屬鈉
【答案】D
【解析】
試題分析:A.因為鎂離子所帶2個正電荷,而鋁離子帶3個正電荷,所以鎂的金屬鍵比鋁弱,所以鎂的熔點低于金屬鋁,故A錯誤;B.堿金屬都屬于金屬晶體,從Li到Cs金屬陽離子半徑增大,對外層電子束縛能力減弱,金屬鍵減弱,所以熔沸點降低,故B錯誤;C.因為鎂離子的半徑比鈣離子小,所以鎂的金屬鍵比鈣強,則鎂的硬度大于金屬鈣,故C錯誤;D.因為鎂離子所帶2個正電荷,而鈉離子帶1個正電荷,所以鎂的金屬鍵比鈉強,則鋁的硬度大于金屬鈉,故D正確;故選D。
考點:考查金屬晶體熔、沸點高低和硬度大小與金屬鍵的強弱的關(guān)系。
下列關(guān)于晶體的敘述中,不正確的是……( )
A、金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,由共價鍵形成的碳原子環(huán)其中最小環(huán)有6個碳原子
B、在氯化鈉的晶體中,每個Na+Cl-的周圍都緊鄰6個Cl-Na+
C、在氯化銫晶體中,每個Cs+8個Cl-Cl-周圍也緊鄰8個Cs+
D、在干冰的晶體中,每個CO24個CO2
【答案】D
【解析】從二氧化碳的基本結(jié)構(gòu)可以知道,若以其中一個為中心,與其緊鄰的二氧化碳分子有12個(3×8÷2=12),且相距均為邊長的二分之根下二倍。
3.關(guān)于晶體的下列說法正確的是( )
A.化學(xué)鍵都具有飽和性和方向性
B.晶體中只要有陰離子,就一定有陽離子
C.氫鍵具有方向性和飽和性,也屬于一種化學(xué)鍵
D.金屬鍵由于無法描述其鍵長、鍵角,故不屬于化學(xué)鍵
【答案】B
【解析】
試題分析:A、共價鍵具有飽和性和方向性,A不正確;B、晶體中只要有陰離子,就一定有陽離子,B正確;C、氫鍵不是化學(xué)鍵,C不正確;D、金屬鍵屬于化學(xué)鍵,D不正確,答案選B。
考點:考查化學(xué)鍵和晶體結(jié)構(gòu)的有關(guān)判斷
關(guān)于晶體的下列說法正確的是 ( )
A任何晶體中,若含有陽離子就一定有陰離子。
B原子晶體中只含有共價鍵。
C原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高。
D.離子晶體中只含有離子鍵,不含有共價鍵。
【解析】
試題分析:A. 在金屬晶體中,含有陽離子但是無陰離子,錯誤;B. 原子晶體中只含有共價鍵。正確;C. 原子晶體的熔點可能比金屬晶體的高,也可能比金屬晶體低,錯誤;D.離子晶體中一定含有離子鍵,可能含有共價鍵,錯誤。
考點:考查關(guān)于晶體的組成和結(jié)構(gòu)的知識。
( )
A
B.晶體中只要有陽離子就一定有陰離子
C.原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高
D.分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低
【答案】A
【解析】
試題分析:B選項錯誤,金屬晶體含有組成微粒為陽離子和電子;C選項錯誤,原子晶體熔點不一定比金屬晶體高如金屬鎢熔點3000°C以上。D選項錯誤。分子晶體熔點不一定比金屬晶體低,如分子晶體硫是固體,金屬汞是液體。
考點:化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)
、80MPa下合成出金剛石,具有深遠意義。下列說法不正確的是( )
C.鈉被氧化最終生成碳酸鈉 D.金剛石屬于原子晶體
【答案】B
【解析】
試題分析:有新物質(zhì)生成的反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng),A正確;質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同核素互為同位素,由同一種元素形成的不同單質(zhì),互稱為同素異形體,所以金剛石和石墨互為同素異形體,B錯誤;CD都是正確的,答案選B。
考點:考查物質(zhì)變化、同位素、同素異形體、晶體類型的判斷
點評:該題是高考中的常見題型,屬于中等難度的試題。試題基礎(chǔ)性強,側(cè)重對學(xué)生基礎(chǔ)知識的鞏固和訓(xùn)練,旨在考查學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和應(yīng)試能力。
7.已知NaCl、CsCl晶體結(jié)構(gòu)中離子配位數(shù)分別為6和8,其中屬于從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)示意圖是( )
A.和 B.和 C.只有 D.只有
【答案】B
【解析】
試題分析:由于在NaCl晶體中,每個Na+周圍同時吸引著最近的等距離的6個Cl-同樣每個Cl-周圍同時吸引著最近的等距離的6個Na+,圖(1)中符合條件,圖(4)中選取其中一個離子,然后沿X、Y、Z三軸切割得到6個等距離的且最近的帶相反電荷的離子,所以其配位數(shù)也是6,故符合條件,故選B。
考點:考查常見晶體的空間構(gòu)型
8.下列各組物質(zhì)中,化學(xué)鍵類型相同,晶體類型也相同的是( )
A.CH4和 H2O B.KCl 和 HCl C.Cl2 和 KCl D.SiO2 和 CO2
【答案】
【解析】A、CH4化學(xué)鍵是碳氫共價鍵,晶體類型是分子晶體,而H2O是氫氧共價鍵,晶體類型是分子晶體,所以化學(xué)鍵類型相同,晶體類型也相同,故A正確;
B、KCl是鉀離子與氯離子之間是離子鍵,晶體類型是離子晶體,而HCl學(xué)鍵是氫氯共價鍵,晶體類型是分子晶體,所以化學(xué)鍵類型與晶體類型都不同,故B錯誤;
C、Cl2是氯氯之間形成非極性共價鍵,晶體類型是分子晶體;而KCl是鉀離子與氯離子之間是離子鍵,晶體類型是離子晶體,所以化學(xué)鍵類型與晶體類型都不同,故C錯誤;
D、固體CO2是分子晶體,二氧化硅是原子晶體,二氧化硅、二氧化碳都只含共價鍵,故D錯誤;
點評本題考察了化學(xué)鍵類型和晶體類型的關(guān)系,判斷依據(jù)為:離子晶體中陰陽離子以離子鍵結(jié)合,原子晶體中原子以共價鍵結(jié)合,分子晶體中分子之間以范德華力結(jié)合,分子內(nèi)部存在化學(xué)鍵.
9.下列說法正確的是( )
A.能與酸反應(yīng)的氧化物,一定是堿性氧化物
B.SiO2晶體中,1個Si原子與2個O原子形成兩個共價鍵
C.分子晶體中分子間作用力越大,其分子越穩(wěn)定
D. 分子晶體溶于水時,分子中的化學(xué)鍵可能被破壞
【答案】
【解析】A.性氧化物
B.SiO2晶體中,1個Si原子與個O原子形成個共價鍵
C.分子間作用力
D. 分子晶體溶于水時,分子中的化學(xué)鍵可能被破壞
10.有關(guān)晶體的下列說法中正確的是( )
A、分子晶體中共價鍵越強,熔點越高
B、原子晶體中分子間作用力越強,熔點越高
C、氯化鈉晶體熔化時離子鍵發(fā)生斷裂
D、金屬晶體熔化時金屬鍵未發(fā)生斷裂
【答案】C
【解析】
試題分析:分子晶體中分子間作用力越強,熔點越高,A錯誤;原子晶體中共價鍵越強,熔點越高,B錯誤;氯化鈉晶體含有離子鍵,熔化時離子鍵發(fā)生斷裂,C;金屬晶體熔化時金屬鍵發(fā)生斷裂,D錯誤。