学业分层测评(十二) 金属晶体与离子晶体
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．离子晶体不可能具有的性质是( )
A．较高的熔、沸点
B．良好的导电性
C．溶于极性溶剂
D．坚硬而易粉碎
【解析】 离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合而成的，在固态时，阴、阳离子受到彼此的束缚不能自由移动，因而不导电。离子晶体溶于水或在熔融状态下，解离成自由移动的离子，可以导电。
【答案】 B
2．(2016·唐山高二检测)元素X的某价态离子Xn＋与N3－所形成晶体的结构单元如图所示，则Xn＋中n的值为( )
A．1
B．2
C．3
D．4
【解析】 晶胞中小黑点为12×1/4＝3，空心圆圈为8×1/8＝1，根据化学式中化合价代数和为0，则n＝1。
【答案】 A
3．在金属晶体中，金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属键越强，金属的熔、沸点越高。由此判断下列各组金属熔、沸点高低顺序，其中正确的是( )
A．Mg＞Al＞Ca
B．Al＞Na＞Li
C．Al＞Mg＞Ca
D．Mg＞Ba＞Al
【解析】 电荷数：Al3＋＞Mg2＋＝Ca2＋＞Li＋＝Na＋；而金属阳离子半径：r(Ba2＋)＞r(Ca2＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)＞r(Li＋)，则A中熔
、沸点Al＞Mg，B中熔、沸点Li＞Na，D中熔、沸点Al＞Mg＞Ba，都不符合题意。
【答案】 C
4．(2016·成都七中期末)下列图像是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的晶体结构的图像为( )
【解析】 由NaCl、CsCl、ZnS的晶胞结构可知：A为ZnS的晶体结构，C、D为CsCl的晶体结构，只有B为NaCl的晶体结构。
【答案】 B
5．金属的下列性质中与金属晶体无关的是( )
A．良好的导电性
B．反应中易失电子
C．良好的延展性
D．良好的导热性
【解析】 A、C、D都是金属共有的物理性质，这些性质都是由金属晶体所决定的；B项，金属易失电子是由原子的结构决定的，所以和金属晶体无关。
【答案】 B
6．下列关于金属晶体和离子晶体的说法中，错误的是( )
A．都可采取“紧密堆积”结构
B．晶体中都含有阳离子
C．离子晶体的熔点不一定比金属晶体高
D．离子晶体都能导电
【解析】 A项中，金属键和离子键均无方向性和饱和性，使金属晶体和离子晶体均能形成紧密堆积结构；B项中，两类晶体都含有阳离子；C项中，离子晶体熔、沸点较高，金属晶体的熔、沸点虽然有较大的差异，但大多数的熔、沸点是比较高的；D项中，离子晶体在固态时不导电。
【答案】 D
7．X、Y都是ⅡA(Be除外)族的元素，已知它们的碳酸盐的热分解温度：T(XCO3)＞T(YCO3)，则下列判断不正确的是( )
A．晶格能：XCO3＞YCO3
B．阳离子半径：X2＋＞Y2＋
C．金属性：X＞Y
D．氧化物的熔点：XO＜YO
【解析】 碳酸盐的热分解温度与形成碳酸盐的金属元素的活泼性有关，金属越活泼，形成的盐越稳定，因此根据碳酸盐的热分解温度：T(XCO3)＞T(YCO3)，可判断出X的活泼性大于Y，即金属性：X＞Y，在周期表中，X位于Y的下面，阳离子半径：X2＋＞Y2＋，所以B、C选项正确。根据阳离子半径：X2＋＞Y2＋以及影响离子化合物晶格能、熔点、沸点的因素可知，晶格能：XCO3＜YCO3，氧化物的熔点：XO＜YO，D项正确。
【答案】 A
8．(2016·山师附中月考)下图是金属晶体内部结构的简单示意图
仔细观察该结构，以下有关金属能导电的理由中正确的是( )
A．金属能导电是因为含有金属阳离子
B．金属能导电是因为含有的自由电子在外电场作用下做定向运动
C．金属能导电是因为含有电子且无规则运动
D．金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用
【解析】 金属中含有金属阳离子和自由电子，自由电子属于整块金属，能够自由移动，在外加电场的作用下，自由电子定向移动，从而能够导电。
【答案】 B
9．Al2O3的下列性质能用晶格能解释的是( )
A．Al2O3可用作耐火材料
B．固态时不导电，熔融时能导电
C．Al2O3是两性氧化物
D．晶体Al2O3可以作宝石
【解析】 Al2O3中Al3＋和O2－所带电荷都比较多，半径又都很小，因此Al2O3的晶格能很大，熔点很高，故Al2O3可作耐火材料。
【答案】 A
10．在金属晶体中最常见的三种堆积方式有：
【导学号：66240027】
(1)配位数为8的是________堆积。
(2)配位数为________的是面心立方最密堆积。
(3)配位数为________的是________堆积。其中以…ABAB…方式堆积的________和以…ABCABC…方式堆积的________空间利用率相等，就堆积层来看，二者的区别是在第________层。
【答案】 (1)体心立方最密 (2)12 (3)12 六方最密 六方最密堆积 面心立方最密堆积 三
11．同类晶体物质熔、沸点的变化是有的，试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因：
A组
物质
NaCl
KCl
CsCl
熔点(K)
1
074
1
049
918
B组
物质
Na
Mg
Al
熔点(K)
317
923
933
晶体熔、沸点的高低，决定于构成晶体微粒间的作用力的大小。A组晶体属__________晶体，晶体微粒之间通过________相连，微粒之间的作用力由大到小的顺序是________________。B组晶体属________晶体，价电子数由少到多的顺序是________________，离子半径由大到小的顺序是________________。金属键强度由小到大的顺序为________________。
【解析】 A组NaCl、KCl、CsCl为同一主族的卤化物且为离子化合物，故离子键越弱，熔、沸点越低，而Na＋、K＋、Cs＋离子半径逐渐增大，故离子键Na＋与Cl－、K＋与Cl－、Cs＋与Cl－的键能逐渐减小，熔沸点依次降低；而B组中为Na、Mg、Al是金属晶体且为同一周期，因此金属原子核对外层电子束缚能力越来越大，形成金属键时，金属键越来越牢固，故熔、沸点依次升高，价电子数依次增多，离子半径逐渐减小。
【答案】 离子 离子键 NaCl＞KCl＞CsCl 金属 Na＜Mg＜Al Na＋＞Mg2＋＞Al3＋ Na＜Mg＜Al
12．铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu2＋的核外电子排布式为_____________________________________________________________。
(2)如图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为________。
(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是
_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(4)Cu2O的熔点比Cu2S的____________(填“高”或“低”)，请解释原因
_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
【解析】 (1)Cu(电子排布式为[Ar]3d104s1)变为Cu2＋的过程中，失去的两个电子是最外层的4s轨道和3d轨道上各一个电子，故Cu2＋的电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；(2)从图中可以看出，阴离子在晶胞中的位置有四类：顶点(8个)、棱上(4个)、面上(2个)、体心(1个)，根据晶胞中微粒个数计算方法——均摊法，可知该晶胞中有4个阴离子；(3)N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，所以NH3中共用电子对偏向N，而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N，N对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键；(4)Cu2O、Cu2S都是离子晶体，阳离子一样，阴离子半径：O2－＜S2－，Cu2O中的离子键比Cu2S中的强，故Cu2O的熔点高。
【答案】 (1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
(2)4 (3)F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中氮原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2＋形成配离子 (4)高 Cu2O与Cu2S相比，阳离子相同，阴离子所带电荷也相同，但O2－的半径比S2－小，所以Cu2O的晶格能更大，熔点更高
[能力提升]
13．(2016·烟台高二质检)下列关于离子键的强弱与晶格能的大小关系的叙述中正确的是( )
A.离子键的强弱在一定程度上可用晶格能大小来衡量
B．晶格能的大小完全由离子键的强弱来决定
C．通常情况下，晶格能越大，离子键越弱
D．晶格能的大小与离子键的强弱没有任何关系
【解析】 离子晶体的熔点、沸点高低决定于离子键的强弱，而离子键的强弱可用晶格能的大小来衡量，晶格能∝，晶格能越大，则离子键越强。晶格能的大小除与离子键强弱有关外，还与晶体的结构型式有关。
【答案】 A
14．铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体不同温度下转化的图示，下列有关说法不正确的是( )
A．δ Fe晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有8个
B．γ Fe晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有12个
C．α Fe晶胞边长若为a
cm，γ Fe晶胞边长若为b
cm，则α Fe和γ Fe两种晶体的密度比为b3∶a3
D．将铁加热到1
500
℃后分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不同
【解析】 δ Fe为体心立方，中心Fe与8个顶点上的Fe距离相等且最近，晶胞含铁原子1＋8×＝2；γ Fe为面心立方，与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有8×3×＝12，晶胞含铁原子8×＋6×＝4，则α Fe和γ Fe两种晶体的密度比为∶＝b3∶2a3，故C项不正确；由转化温度可以看出急速冷却和缓慢冷却分别得体心立方和面心立方两种不同类型的晶体，故D项正确，A、B项正确。
【答案】 C
15．下列有关金属元素特征的叙述正确的是( )
A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性
B．金属元素在一般化合物中只显正价
C．金属元素在不同的化合物中的化合价均不同
D．金属元素的单质在常温下均为金属晶体
【解析】 A项，对于变价金属，较低价态的金属离子既有氧化性，又有还原性，如Fe2＋。B项，金属元素的原子只具有还原性，故在化合物中只显正价。C项，金属元素有的有变价，有的无变价，如Na＋。D项，金属汞常温下为液体。
【答案】 B
16．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：
【导学号：66240028】
(1)Ni原子的核外电子排布式为________；
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69
pm和78
pm，则熔点NiO________FeO(填“＜”或“＞”)；
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为________、
________；
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为________。
【解析】 (1)核外电子排布式与价电子排布式要区别开。(2)NiO、FeO都属于离子晶体，熔点高低受离子键强弱影响，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。(3)因为NiO晶体结构与NaCl相同，而NaCl晶体中Na＋、Cl－的配位数都是6，所以，NiO晶体中Ni2＋、O2－的配位数也是6。(4)根据晶胞结构可计算，一个合金晶胞中，La：8×＝1，Ni：1＋8×＝5。所以该合金的化学式为LaNi5。
【答案】 (1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2
(2)＞ (3)6 6 (4)LaNi5(共48张PPT)
知识点一
知识点二
学业分层测评
原
子
晶
体
原子
共价键
空间立体网状
很高
很大
越小
越短
越大
越高
4
109.5°
有限
松散
紧密堆积
二氧化硅
4
4
2
2
硅氧四面体
Si—O
1:2
单个分子
巨型分子
交替
1:1
原子
8
越大
＞
＞
很高
很大
越小
越短
分
子
晶
体
分子间作用力
非金属单质
非金属的氢化物
有机
分子间作用力
较低
较小
挥发性
相对分子质量
分子间作用力
升高
无方向性
形状
极性
方向性的氢键
长方体
顶点
立方体
有规律
氢键
氢键
四
四
四
sp2
共价键
六边
大π
大π
共价键
范德华力
金属键
分子
分子
范德华力、氢键
低
小
很弱
紧密
非紧密
学业分层测评（十三）
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知识点
W目(共33张PPT)
知识点一
知识点二
学业分层测评
金
属
晶
体
金属键
堆积
原子配位数
空间
导电
导热
延展性
离
子
晶
体
阳离子和阴离子
离子
气化
强
稳定
正比
反比
结构型式
熔点
沸点
晶格能
易
非极性
熔融
水溶液
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W目学业分层测评(十四) 几类其他聚集状态的物质
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列物质中，不属于非晶体的是( )
A．玻璃
B．石蜡和沥青
C．塑料
D．干冰
【解析】 干冰属于分子晶体，玻璃、石蜡、沥青、塑料均属于非晶体。
【答案】 D
2．物质的非晶体能自动转变为晶体，而晶体却不能自动地转变为非晶体，这说明( )
A．非晶体是不稳定的，处于非晶体时能量大
B．晶体是稳定的，处于晶体时能量大
C．非晶体是不稳定的，处于非晶体时能量小
D．晶体是不稳定的，处于非晶体时能量小
【解析】 根据“非晶体能自动转变为晶体”可知，非晶体不稳定；能量越低越稳定，说明非晶体是处于高能量状态，转变为晶体后趋向于低能量的稳定状态。
【答案】 A
3．下列关于各向异性的描述中正确的是
( )
A．各向异性是指非晶体没有规则的几何形状
B．各向异性是指非晶体的物理性质与方向的关系
C．各向异性是指非晶体的内部结构与方向有关
D．各向异性是指晶体的物理性质与方向的关系
【解析】 各向异性指晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质。
【答案】 D
4．下列有关等离子体的叙述，不正确的是( )
A．等离子体是物质的另一种聚集状态
B．等离子体是很好的导体
C．水可能形成等离子体状态
D．等离子体中的微粒不带电荷
【解析】 等离子体中的微粒带有电荷，而且能自由移动，所以等离子体具有良好的导电性。
【答案】 D
5．(2016·莱芜高二检测)电子表、电子计算器、电脑显示器都运用了液晶材料显示图像和文字。有关其显示原理的叙述中，正确的是( )
A．施加电压时，液晶分子沿垂直于电场方向排列
B．移去电压后，液晶分子恢复到原来状态
C．施加电场时，液晶分子恢复到原来状态
D．移去电场后，液晶分子沿电场方向排列
【解析】 液晶的显示原理为施加电压时，液晶分子沿电场方向排列；移去电场后，液晶分子恢复到原来状态。
【答案】 B
6.关于纳米材料，下列说法正确的是
( )
①纳米材料可大大提高材料的强度和硬度
②纳米材料可提高材料的磁性
③纳米材料能制作高贮存密度的量子磁盘
④纳米机器人“医生”能进入人体杀死癌细胞
⑤纳米是长度单位
A．①②③④⑤
B．②③④
C．②③④⑤
D．①②③④
【解析】 纳米材料的性能包括提高材料的强度、硬度、改变颜色、增强磁性等。纳米技术能制造出纳米“机器人”，进入人体杀死癌细胞，制作的量子磁盘，能作高密度的磁记录。纳米是长度单位。
【答案】 A
7．下列说法不正确的是
( )
A．晶体具有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点
B．晶体与非晶体具有相同的性质
C．部分电子表、电脑的显示器是由液晶材料制成的
D．等离子体是一种很好的导电体，在信息产业等领域有非常好的应用前景
【解析】 晶体与非晶体内部结构不同，故表现的性质不同。
【答案】 B
8．有关等离子体的说法不正确的是( )
A．等离子体内部全部是带电荷的微粒
B．等离子体正、负电荷大致相等
C．等离子体具有很好的导电性
D．等离子体的用途之一是可以制造等离子显示器
【解析】 等离子体中有带电微粒，也有中性微粒，A错误；等离子体总体来看正、负电荷数相等，呈准电中性，B正确；等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动，使等离子体有很好的导电性，C正确；如等离子电视就是运用等离子体显示技术制造出的等离子显示器。
【答案】 A
9．下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是( )
A．等离子体的基本构成微粒是带电的离子和电子及不带电的分子或原子
B．非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序
C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性
D．纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，两部分都是长程有序
【解析】 等离子体是由大量带电微粒(离子、电子)和中性微粒(原子或分子)组成，A正确。非晶体的内部微粒的排列是长程无序和短程有序，B正确。液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现有序排列，C正确。纳米颗粒内部具有晶状结构，界面则为无序结构，D不正确。
【答案】 D
10．请用四种特殊聚集状态填空：
(1)________中正、负电荷大致相等，总体看来呈准电中性，但此物质具有很好的导电性。
(2)________既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性。
(3)________无固定的熔沸点。
(4)________具有良好的物理、化学特性，完全不同于微米或毫米量级的材料。
【答案】 (1)等离子体 (2)液晶 (3)非晶体
(4)纳米材料
11．21世纪的新领域纳米技术正日益受到各国科学家的关注，2000年时任美国总统的克林顿宣布了国家纳米倡议，并于2001年财政年度增加科技支出26亿美元，其中5亿给纳米技术。
请根据如图回答下列问题：
(1)纳米是________单位，1纳米等于________米。纳米科学与技术是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质与应用。它与________分散系的粒子大小一样。
(2)世界上最小的马达，只有千万分之一个蚊子那么大，如上图，这种分子马达将来可用于消除体内垃圾。
①该图是马达分子的________。
②该分子中含有的组成环的原子是________元素的原子，分子中共有________个该原子。
【解析】 本题主要考查对纳米及晶体结构的理解。根据题给信息，分子马达可用于消除体内垃圾，应是含碳物质，再根据图中“●”原子的结构特点，进一步确定组成环的原子是碳原子。
【答案】 (1)长度 10－9 胶体
(2)①球棍模型 ②碳 30
[能力提升]
12．下列关于特殊聚集状态的应用的描述中，错误的是( )
A．运用等离子束切割金属
B．晶体合金的硬度和强度均比非晶体合金的硬度和强度高
C．液晶用于各种显示仪器上
D．化妆品中加入纳米颗粒可使其具备防紫外线的功能
【解析】 某些非晶体合金的硬度和强度比晶体合金的硬度和强度高。
【答案】 B
13．液晶广泛用于电子仪表产品等，MBBA是一种研究较多的液晶材料，其化学式为C18H21NO，下列有关说法正确的是
( )
【导学号：66240032】
A．MBBA属于有机高分子化合物
B．MBBA由碳、氢、氧、氮四种元素组成
C．MBBA中碳、氢、氧、氮的原子个数比为18∶21∶2∶1
D．MBBA中含有一氧化氮分子
【解析】 A项，有机高分子化合物是由一类相对分子质量很大的分子聚集而成，且无固定的化学式；B项，此物质由碳、氢、氧、氮四种元素组成；C项，由MBBA的化学式可知，碳、氢、氧、氮的原子个数比为18∶21∶1∶1；D项，MBBA物质是由C18H21NO分子构成的化合物。
【答案】 B
14．(1)(CH3)3NH＋和[AlCl4]－可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子构成，熔点低于100
℃，其挥发性一般比有机溶剂________(填“大”或“小”)，可用作________(填代号)。
a．助燃剂
b．“绿色”溶剂
c．复合材料
d．绝热材料
(2)在纳米级的空间中，水的结冰温度是怎样的呢？为此，科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。下图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。水在碳纳米管中结冰的规律是_____________________________________________________________。
【答案】 (1)小 b (2)纳米管直径越小结冰温度越高学业分层测评(十三) 原子晶体与分子晶体
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．(2016·无锡高二质检)1999年美国《科学》杂志报道：在40
GPa高压下，用激光器加热到1800
K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是( )
A．原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度
B．原子晶体干冰易汽化，可用作制冷材料
C．原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料
D．每摩尔原子晶体干冰中含4
mol
C—O键
【解析】 既然干冰是原子晶体，所以可将干冰类比成原子晶体SiO2，具有熔点高，硬度大，耐磨等性质。每摩尔SiO2中有4
mol
Si—O键，所以D项也正确。
【答案】 B
2．下列晶体的结构不遵循“紧密堆积”原则的是( )
A．金属铜
B．氯化钠
C．金刚石
D．干冰
【解析】 金属键、离子键、范德华力均没有方向性，而共价键有方向性。
【答案】 C
3．金刚石晶胞如图，属于一个金刚石晶胞的碳原子数为( )
A．18
B．16
C．10
D．8
【解析】 从晶胞上看8个顶点各有1个C原子，属于该晶胞的部分相当于只有1个，6个面上相当于有3个，晶胞内部还有4个，故属于该晶胞的碳原子数为8个。
【答案】 D
4．在常温常压下呈气态的化合物，降温使其固化得到的晶体属于( )
A．分子晶体
B．原子晶体
C．离子晶体
D．何种晶体无法判断
【解析】 因该化合物在常温时为气态，说明熔、沸点很低，具有分子晶体的性质。
【答案】 A
5．(2016·宁波高二质检)下列物质变化时，需克服的作用力不属于化学键的是( )
A．HCl溶于水
B．I2升华
C．H2O电解
D．烧碱熔化
【解析】 A项破坏H—Cl键；C项破坏H—O键；D项破坏离子键；B项破坏范德华力。
【答案】 B
6．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
【解析】 二者都是6个。
【答案】 C
7．石墨晶体具有一些独特的性质，质地较软，但熔点很高，还具有导电性，这主要是因为石墨具有一种独特的结构，石墨晶体是( )
A．原子晶体
B．金属晶体
C．分子晶体
D．前三种晶体的混合型
【答案】 D
8．关于SiO2晶体的叙述正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的数值)( )
A．通常状况下，60
g
SiO2晶体中含有的分子数为NA
B．60
g
SiO2晶体中，含有2NA个Si－O键
C．晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点
D．SiO2晶体中含有1个硅原子，2个氧原子
【解析】 60
g
SiO2晶体即1
mol
SiO2，原子晶体不是由分子构成的；1
mol
SiO2晶体中含有Si－O键数目为4
mol(每个硅原子、氧原子分别含有4个、2个未成对电子，各拿出一个单电子形成Si－O共价键)，含4NA个Si－O键；SiO2晶体中含有无数的硅原子和氧原子，只是硅氧原子个数比为1∶2。
【答案】 C
9．如图为冰的一种骨架形式，依此为单位向空间延伸，请问该冰中的每个水分子有几个氢键( )
A．2
B．4
C．8
D．12
【解析】 每个水分子与四个方向的其他4个水分子形成氢键，因此每个水分子具有的氢键个数为4×1/2＝2。
【答案】 A
10.(1)右图为干冰的晶胞结构，观察图形，确定在干冰中每个CO2分子周围有________个与之紧邻且等距离的CO2分子。在干冰中撒入镁粉，用红热的铁棒引燃后，再盖上另一块干冰，出现的现象为______________________，反应的化学方程式是_____________________________________________。
(2)下列三种晶体①CO2 ②CS2 ③SiO2的熔点由高到低的顺序是________＞________＞________(用序号填空)，其原因是________________。
【解析】 (1)以晶胞中的任意一个顶点为坐标原点，以通过该顶点的三条棱边为坐标轴建立起一个三维直角坐标系，在坐标原点的周围可以无隙并置8个晶胞，这样在每一个坐标轴上都可以看到有两个与坐标原点上的CO2分子等距离的CO2分子，但是这些CO2分子与坐标原点上的CO2分子的距离并不是最近的。与坐标原点上的CO2分子最近的CO2分子应该是每一个晶胞的面心上的，其距离应是前者的，每个CO2分子周围共有12个这样的CO2分子。
(2)一般来说，原子晶体的熔点高于分子晶体的熔点，因为原子晶体熔化时要破坏共价键，而分子晶体熔化时只是克服分子间作用力，分子间作用力比共价键弱得多。如果同为分子晶体，当分子的组成和结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。
【答案】 (1)12 镁粉在干冰中继续燃烧，发出耀眼的白光，并有黑色物质生成 2Mg＋CO22MgO＋C
(2)③ ② ① SiO2是原子晶体，CO2、CS2是分子晶体，所以SiO2熔点最高；CO2和CS2组成和结构相似，且CS2的相对分子质量大于CO2的相对分子质量，所以CS2的熔点高于CO2
11．已知氯化铝的熔点为190
℃(2.02×105
Pa)，但它在180
℃和常压下即开始升华。
(1)氯化铝是________晶体(填“离子”或“分子”)。
(2)在500
℃，1.01×105
Pa时，氯化铝的蒸气密度(换算成标准状况)为11.92
g·L－1，且已知它的结构中还含有配位键，氯化铝的结构式为________。
(3)设计一个更可靠的实验，证明氯化铝是离子晶体还是分子晶体，你的实验是_____________________________________________________________。
【解析】 分子晶体的熔点较低，AlCl3的熔点也仅有190
℃，而且它还能升华，这就充分说明AlCl3是分子晶体。AlCl3蒸气的相对分子质量＝11.92×22.4≈267，则1个氯化铝蒸气分子是由2个AlCl3构成的。
【答案】 (1)分子 (2)
(3)在加压条件下加热至熔融，测其导电性，若导电，则是离子晶体；若不导电，则为分子晶体
12．(2016·南京高二检测)氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。
【导学号：66240030】
(1)氮化硅晶体属于________晶体。
(2)下列物质熔化时，所克服的微粒间作用力与氮化硅熔化时所克服的微粒间作用力相同的是________(填编号)。
①单质I2和金刚石 ②晶体硅和二氧化硅 ③冰和干冰 ④金刚石和碳化硅
(3)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子与氮原子、硅原子与硅原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式：________。
(4)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为______________________________
_____________________________________________________________。
【解析】 (1)这是一道信息题，从题给信息知氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，应是原子晶体。(2)氮化硅熔化时所克服的微粒间作用力为共价键，所给的4组物质中，单质I2、冰和干冰都是分子晶体，只需破坏范德华力。(3)氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子和氮原子、硅原子和硅原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，因此氮化硅的化学式为Si3N4。
【答案】 (1)原子 (2)②④ (3)Si3N4
(4)3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl
[能力提升]
13．下列关于原子晶体和分子晶体的说法不正确的是( )
A．原子晶体硬度通常比分子晶体大
B．原子晶体的熔点、沸点较高
C．分子晶体有些溶于水时导电
D．金刚石、水晶和干冰属于原子晶体
【解析】 原子晶体的硬度、熔点、沸点通常比分子晶体大；分子晶体熔融或晶体时不导电，但有的溶于水能导电，如H2SO4等；干冰属于分子晶体。
【答案】 D
14．通常情况下，氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如图所示：
下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是( )
A．同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构
B．氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构，它们具有相似的物理性质
C．二氧化碳晶体是分子晶体，其中不仅存在分子间作用力，而且也存在共价键
D．二氧化硅晶体不是密堆积结构
【解析】 SiO2和CO2的化学式相似，但其晶体结构不同，A项正确；二氧化碳为分子晶体，因此分子间存在分子间作用力，而分子内部碳原子和氧原子间形成共价键，氯化钠和氯化铯为离子晶体，所以三者物理性质不同，B项错误，C项正确；由于共价键具有方向性和饱和性，由此形成的晶体不是密堆积结构，D项正确。
【答案】 B
15．(2016·正定中学高二月考)正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子之间通过氢键相连(层状结构如图所示，图中“虚线”表示氢键)。下列有关说法正确的是( )
A．含1
mol
H3BO3的晶体中有6
mol氢键
B．分子中硼原子、氧原子最外层均为8e－的稳定结构
C．正硼酸晶体属于原子晶体
D．H3BO3分子的稳定性与氢键无关
【解析】 每个H3BO3分子能形成6个氢键，属于该分子的氢键占，即1
mol
H3BO3晶体含有3
mol氢键；分子中B原子最外层有6个电子；由题干“分子之间通过氢键相连”知该晶体是由分子构成的，属分子晶体；H3BO3的稳定性与化学键强弱有关，与氢键无关。
【答案】 D
16．C60、金刚石和石墨的结构模型如下图所示(石墨仅表示其中的一层结构)：
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系互为________。
A．同分异构体
B．同素异形体
C．同系物
D．同位素
(2)固态时，C60属于________(填“原子”或“分子”)晶体，C60分子中含有双键和单键，推测C60跟F2_______(填“能”或“否”)发生加成反应。
C60固体与金刚石熔点更高的是________，原因是______________________
______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(3)硅晶体的结构跟金刚石相似，但其最高价氧化物的物理性质差别较大，是因为SiO2是________晶体，CO2是________晶体。
(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是________。层与层是以________结合，所以石墨是非常好的润滑剂。
【解析】 (1)C60、金刚石和石墨三者都是碳元素形成的不同单质，所以它们互为同素异形体。
(2)C60晶体中存在不饱和的碳碳双键，在一定条件下能与F2发生加成反应。C60是分子晶体，熔化时需克服分子间作用力，金刚石是原子晶体，熔化时克服共价键，所以金刚石熔点更高。
(4)因为每个碳原子被3个正六边形共用，所以平均每个正六边形拥有的碳原子个数是6×＝2个。
【答案】 (1)B
(2)分子 能 金刚石 C60是分子晶体，熔化时需克服分子间作用力，金刚石是原子晶体，熔化时需克服共价键
(3)原子 分子 (4)2 范德华力(共6张PPT)
章末综合测评
章末综合测评（三）
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W目(共28张PPT)
知识点一
知识点二
学业分层测评
非
晶
体
和
液
晶
杂乱无章
有序
长程有序
无序
有序
高
好
大
可流动
各向异
折射率
磁化率
有序
纳
米
材
料
和
等
离
子
体
纳米尺度
特定功能
纳米
晶状
无序
纳米量级
有序原子
无序原子
导电性
相等
导电
可流动
物理
化学
学业分层测评（十四）
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知识点(②
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W目学业分层测评(十一) 认识晶体
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列叙述中，不正确的是( )
A．具有规则几何外形的固体一定是晶体
B．晶体内部粒子按一定的规律周期性重复排列
C．具有各向异性的固体一定是晶体
D．依据构成微粒的作用力不同可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体
【解析】 有些人工加工而成的固体也具有规则几何外形和高度对称性，所以A选项错误；晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性是其内部微粒规律性排列的外部反映，因此B、C选项正确；晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体的依据是构成晶体的微粒及微粒间的相互作用力，因此D选项正确。
【答案】 A
2．下列关于晶体与非晶体的说法正确的是( )
A．晶体一定比非晶体的熔点高
B．晶体有自范性但排列无序
C．非晶体无自范性而且排列无序
D．固体SiO2一定是晶体
【解析】 非晶体无固定熔沸点，A错；二氧化硅有非晶态二氧化硅和晶态二氧化硅，D错。
【答案】 C
3．(2016·长春高二检测)多数晶体中的微观粒子服从紧密堆积原理的根本原因是( )
A．便于形成规则的几何外形
B．微观粒子结合得越紧密，体系总能量越低，体系就越稳定
C．便于使晶体具有对称性
D．为了使晶体具有各向异性
【解析】 能量越低物质越稳定。
【答案】 B
4．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是( )
A．测定熔点、沸点
B．观察外形
C．对固体进行X射线衍射实验
D．通过比较硬度确定
【解析】 从外形和某些物理性质可以初步鉴别晶体和非晶体，但并不一定可靠。区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，所以只有C选项正确。
【答案】 C
5．金属晶体、离子晶体和分子晶体采取密堆积方式的原因是( )
A．构成晶体的微粒均可视为圆球
B．金属键、离子键、分子间作用力均无饱和性和方向性
C．三种晶体的构成微粒相同
D．三种晶体的构成微粒多少及相互作用力相同
【解析】 金属键、离子键、分子间作用力均无方向性和饱和性，趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多的其他原子、离子或分子分布于周围并以密堆积的方式降低体系的能量使体系变得较稳定。
【答案】 B
6．下列说法中错误的是( )
A．分子晶体中范德华力没有方向性和饱和性，所以分子晶体一般都采用密堆积，但要受到分子形状的影响
B．分子晶体一般都是非等径圆球的密堆积
C．由于共价键的方向性和饱和性，原子晶体堆积的紧密程度，大大降低
D．金属晶体采用非等径圆球的密堆积
【解析】 由于离子键、分子间作用力、金属键都没有方向性和饱和性，所以离子晶体、分子晶体、金属晶体都尽可能地采用密堆积形式，而分子晶体的堆积方式要受分子本身形状的影响。分子晶体遵循非等径圆球的密堆积，金属晶体遵循等径圆球的密堆积。
【答案】 D
7．下列有关晶胞的叙述，正确的是( )
A．晶胞是晶体中最小的结构重复单元
B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞
D．A3型最密堆积由一个晶胞构成
【解析】 晶胞有六方晶胞、面心立方晶胞等，B不正确；晶胞中的一个粒子可能被几个晶胞共用，C不正确；A3型最密堆积由3个晶胞构成，D不正确；故选A。
【答案】 A
8．图为高温超导领域里的一种化合物(钙钛矿)结构中的最小重复单元。该化合物中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子有a个，元素氧、钛、钙的原子个数比为b。则a、b是( )
A．6 3∶1∶1
B．24 10∶8∶1
C．12 5∶4∶1
D．3 3∶2∶1
【解析】 钛处于晶胞的顶点，同在晶胞顶点上相邻的钛相距最近。发挥空间想象能力，以一个顶点为中心，以棱长作延长线，可以得出钛离子周围与它接近且距离相等的钛离子有6个，该晶胞内含氧原子数目为：12×＝3，含钛原子数目为：8×＝1，一个钙原子在晶胞内，所以元素氧、钛、钙的原子个数比为3∶1∶1。
【答案】 A
9．如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，其对应的化学式是XY的是(图中：o－X，－Y)( )
【解析】 根据顶点、棱上、面上、体心和其他处于立方体内部的原子对晶胞的贡献分别为、、、1，求出X、Y的数目之比，其化学式分别为XY、X3Y、XY4、XY4。
【答案】 A
10．(2016·福州高二检测)(1)在下列物质中________是晶体，________是非晶体。
①塑料 ②明矾 ③松香 ④玻璃
⑤CuSO4·5H2O ⑥冰糖 ⑦糖果 ⑧单晶硅 ⑨铝块 ⑩橡胶
(2)晶体和非晶体在外形上有差别，晶体都具有______________，而非晶体______________；另外非晶体的多种物理性质，在各个方向都是________的，而晶体的多种物理性质在各个方向都是________的。
(3)判断物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是________。
①从外形上来判断
②从各向异性或各向同性上来判断
③从导电性能来判断
④从有无固定熔点来判断
【解析】 明矾是KAl(SO4)2·12H2O，它和CuSO4·5H2O、冰糖、单晶硅、铝块都是晶体；塑料、松香、玻璃、糖果、橡胶都是非晶体。晶体最大的特征就是各向异性和有固定的熔点。
【答案】 (1)②⑤⑥⑧⑨ ①③④⑦⑩
(2)规则的几何外形 没有规则的几何外形 各向同性 各向异性
(3)②④
11．如下图所示的甲、乙、丙三种晶体：
甲 乙 丙
试写出：
(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。
(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________个。
【解析】 明确由晶胞构成的晶体，其化学式不是表示一个分子中含有多少个原子，而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数，即各类原子的最简个数比。解答这类习题，通常采用切割法。切割法的根本原则是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。只要掌握晶体立方体中微粒实际占有“份额”规律：顶点微粒在立方体中实占，立方体面上微粒实占，立方体棱边上微粒实占，立方体内部微粒按有1算1统计。甲中X位于立方体体心，算做1，Y位于立方体顶点，实际占有：×4＝个，X∶Y＝1∶＝2∶1，所以甲的化学式为X2Y。乙中A占有：×8＝1个，B占有：×6＝3个，C占有1个，由此推出A∶B∶C＝1∶3∶1。丙中D周围的E的个数与E周围D的个数相同，E周围有8个D，所以D周围有8个E。
【答案】 (1)X2Y (2)1∶3∶1 (3)8
12．(2016·淄博高二检测)现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞(甲中X处于晶胞的中心，乙中A处于晶胞的中心)，可推知：甲晶体中X与Y的个数比是________，乙中A与B的个数比是________，丙晶胞中有________个C离子，有________个D离子。
甲 乙 丙
甲晶体的化学式是________(X为阳离子)。丙晶胞中距离C离子等距离且最近的D离子有________个。
【解析】 根据切割法：甲中体心X为1，顶点Y为×6，所以X∶Y＝1∶＝4∶3；同理可计算出乙、丙中微粒个数及其比值。丙晶胞中有C离子为1＋12×＝4，丙晶胞中有D离子为6×＋8×＝4。
由于甲晶体中两种微粒的个数之比为4∶3X为阳离子，因此该晶体的化学式为X4Y3。以体心位置的C离子为例，与它等距离且最近的D离子应该在晶胞中六个面的面心位置，共六个。
【答案】 4∶3 1∶1 4 4 X4Y3 6
[能力提升]
13．对于A1型密堆积的描述错误的是( )
A．A1型密堆积晶体的晶胞也叫面心立方晶胞
B．面心立方晶胞的每个顶点上和每个面的中心上都各有一个原子
C．平均每个面心立方晶胞中有14个原子
D．平均每个面心立方晶胞中有4个原子
【解析】 如图为A1型密堆积晶体的晶胞，它为面心立方晶胞，面心和顶点上各有1个原子故A、B均正确，平均每个面心立方晶胞中所拥有的原子个数为：8×＋6×＝4个，故D正确。
【答案】 C
14．铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4＋处于立方晶胞顶角，Ba2＋处于晶胞中心，O2－处于晶胞棱边中心，则该化合物的化学式为( )
A．BaPbO3
B．BaPb2O3
C．BaPbO
D．BaPbO4
【解析】 1个晶胞中有1个Ba2＋，Pb4＋的个数为8×＝1，O2－的个数为12×＝3，故化学式为BaPbO3。
【答案】 A
15．某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是( )
【导学号：66240025】
A．3∶9∶4
B．1∶4∶2
C．2∶9∶4
D．3∶8∶4
【解析】 由图示知，A原子被12个晶胞所用。上下表面的棱上的B原子被4个晶胞所用，侧棱上的B原子被6个晶胞所用，A粒子数为6×＝；B粒子数为6×＋3×＝2；C粒子数为1。故A、B、C粒子数之比为1∶4∶2。
【答案】 B
16．(2016·南京高二质检)金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共用(如图所示)。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。
(1)金晶体每个晶胞中含有________个金原子。
(2)如果金原子是钢性球且面对角线上三个小球两两相切，那么一个晶胞的体积为________。
(3)金晶体的密度是________。
【解析】 (1)由晶胞构型可知，每个金晶胞中金原子数为：8×＋6×＝4。
(2)由A1型密堆积模型知，面对角线上三个小球相切，根据小球直径求算出立方体的棱长为2d×，则每个晶胞体积为：(×2d)3＝2d3。
(3)每个晶胞质量为，故金的密度为：＝。
【答案】 (1)4 (2)2d3 (3)(共51张PPT)
知识点一
知识点二
学业分层测评
晶
体
的
特
性
周期性
多面体
不同
规则
微粒
相互作用
阴、阳离子
离子键
金属键
原子
共价键
分子
分子间作用力
晶
体
结
构
的
堆
积
模
型
邻接
晶
体
结
构
的
最
小
重
复
单
元——晶
胞
重复单元
平行六面体
六方
六方
面心立方
面心立方
1/n
学业分层测评（十一）
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知识点(②
第3章物质的聚集状态与物质性质
学习目标导航
知识点
视作不等径圆球的密堆积,即将不
字子□同半径圆球的堆积看作是大球先技
/体/定方式做等径圆球的密堆积,小球再
填充到大球所形成的空隙
体堆积形式
:取紧密堆积方式,但
/体/[分子的堆积方式与分子的形状有关
在原子晶体
键的饱和性
原和方向性决定
原子周围的
他原子的数目不仅是有限的,而且堆
体|积方向也是一定的。所以原子晶体
遵循紧密堆积原理
知识点(岛
位于顶点
同为8个晶胞所共有,
粒子属于该晶胞
8
同为4个晶胞所共有,
位于棱上
1粒子属于该晶胞
4
位于面上)同为2个晶胞所共有,
2粒子属于该晶胞
位于体内)整个粒子都属于该晶胞
W目
