第三节 金属晶体与离子晶体
课后篇素养形成
夯实基础轻松达标
1.下图是金属晶体的电子气理论示意图。用该理论解释金属导电的原因是( )
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的电子作无规则运动
D.金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用
答案B
解析电子气理论可以很好地解释金属的一些现象,如金属的导电、导热、延展性等。金属中含有金属阳离子和自由电子,在外加电场的作用下,自由电子定向移动形成电流。
2.下列性质能说明石墨具有分子晶体的性质的是( )
A.晶体能导电
B.熔点高
C.硬度小
D.燃烧产物是CO2
答案C
解析分子晶体具有硬度小、熔点低的特点,因此C项能说明石墨具有分子晶体的性质。石墨晶体能导电是碳原子未参与杂化的2p电子在电场作用下定向移动;熔点高是共价晶体的性质;燃烧产物是CO2只能说明石墨中含有碳元素,能燃烧是石墨的化学性质。
3.下列关于金属晶体的叙述正确的是( )
A.温度越高,金属的导电性越强
B.常温下,金属单质都以金属晶体形式存在
C.金属晶体中金属原子紧密堆积,能充分利用空间的原因是金属键没有饱和性和方向性
D.金属阳离子与自由电子之间的强烈作用,在外力作用下会发生断裂,故金属无延展性
答案C
解析温度升高,金属离子的热运动加快,对自由电子的移动造成阻碍,导电性减弱,A项错;常温下,Hg为液态,不属于晶体形态,B项错;金属键无方向性和饱和性,在外力作用下,一般不会断裂,即金属具有延展性,D项错;正是因为金属键无方向性和饱和性,所以金属晶体中的金属原子一般采用最密堆积,尽量充分利用空间,C项正确。
4.下列有关晶体性质的叙述,可能为金属晶体性质的是
( )
A.由分子间作用力结合而成,熔点低
B.固体或熔融后易导电,熔点在1
000
℃左右
C.由共价键结合成网状结构,熔点高
D.固体不导电,但溶于水或熔融后能导电
答案B
解析由分子间作用力结合而成,熔点低是分子晶体的性质,A错;固体或熔融后能导电是金属晶体的特性,B对、D错;由共价键结合成网状结构,熔点高为共价晶体的性质,C错。
5.CaO晶胞如下图所示,其中与Ca2+最近的O2-数为
( )
A.4
B.6
C.8
D.12
答案B
解析根据CaO晶胞图示,可知与Ca2+邻近的O2-为6个,分别位于Ca2+的前、后、左、右、上、下方位。
6.如图所示是硼和镁形成的化合物的晶体结构单元,镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面各有一个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为( )
A.MgB
B.MgB2
C.Mg2B
D.Mg3B2
答案B
解析正六棱柱晶胞的顶角原子有属于该晶胞,故晶胞中Mg原子个数为12×+2×=3,6个B原子在晶胞内部,故该化合物化学式可表示为MgB2。
7.CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似(如图所示),但CaC2晶体中由于哑铃形的存在,使晶胞沿一个方向拉长。则关于CaC2晶体的描述不正确的是( )
A.CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大
B.与Ca2+距离相同且最近的构成的多面体是正六面体
C.与Ca2+距离相同且最近的有4个
D.CaC2晶胞中共含有4个Ca2+和4个
答案B
解析CaC2晶体属于离子晶体,故有较高的熔点和较大的硬度,A正确;因为晶胞沿一个方向拉长,故和Ca2+距离相同且最近的只有4个(与拉长方向垂直的同一面上),4个C2-构成的是正方形,B错;以Ca2+为中心,与之等距离且最近的是同一平面上的4个,C正确;该晶胞中含有Ca2+的个数=12×+1=4,含有的个数=8×+6×=4,D正确。
8.金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体,如图所示,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有。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)金晶体的每个晶胞中含有 个金原子。?
(2)欲计算一个金晶胞的体积,除假定金原子是刚性小球外,还应假定 。?
(3)一个晶胞的体积是 。?
(4)金晶体的密度是 。?
答案(1)4 (2)每个面心的原子和四个顶点的原子相互接触 (3)2d3 (4)
解析(1)由题中对金晶体晶胞的叙述,可求出每个晶胞中所拥有的金原子个数,即8×+6×=4。
(2)金原子的排列是紧密堆积形式,每个面心的原子和四个顶点的原子要相互接触。
(3)右图是金晶体中原子之间相互位置关系的平面图,AC为金原子直径的2倍,AB为立方体的边长,由图可得,立方体的边长为d,所以一个晶胞的体积为(d)3=2d3。
(4)一个晶胞的质量等于4个金原子的质量,所以ρ=。
提升能力跨越等级
1.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积,如图甲、乙、丙分别代表这三种堆积方式的结构,其晶胞内金属原子个数比为( )
A.1∶2∶1
B.3∶2∶1
C.9∶8∶4
D.21∶14∶9
答案B
解析由均摊思想可知,甲晶胞内金属原子的个数为3+2×+12×=6,乙晶胞内金属原子的个数为6×+8×=4,丙晶胞内金属原子的个数为1+8×=2,则甲、乙、丙三种堆积方式的晶胞内金属原子个数比为3∶2∶1。
2.(双选)由原子序数为1~20的元素组成的离子化合物中,一个阳离子和一个阴离子的核外电子数之和为20,下列说法正确的是( )
A.晶体中阳离子和阴离子个数不一定相等
B.晶体中一定只有离子键而没有共价键
C.所含元素可能在同一主族也可能在第一周期
D.晶体中阳离子半径一定大于阴离子半径
答案AC
解析原子序数为1~20的元素形成的离子化合物,一个阳离子和一个阴离子的核外电子数之和为20,如NaOH、NH4F、Na2O、KH等,这些离子化合物中,阴、阳离子个数不一定相等,A正确。OH-、N中有共价键,B错误。从以上分析可知,元素可以在第一周期,如H元素在第一周期;所含元素可能在同一主族,如KH中两种元素均在第ⅠA族,C正确。晶体中阳离子半径不一定大于阴离子半径,如Na+半径比半径小,D错误。
3.(双选)石墨烯是从石墨材料中剥离出来,由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是( )
A.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B.石墨中的碳原子采取sp2杂化,每个sp2杂化轨道含s轨道的成分与p轨道的成分
C.石墨属于混合晶体,层与层之间存在范德华力;层内碳原子间存在共价键;石墨能导电,有类似金属晶体的性质
D.石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
答案BC
解析石墨晶体中,层与层之间的作用力为范德华力,层内存在共价键,每个C原子形成3个σ键,且每个C原子为3个环共有。石墨晶体中,层与层之间的作用力为范德华力,从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力,A错误。石墨中的碳原子采取sp2杂化,每个sp2杂化轨道含s轨道的成分与p轨道的成分,B正确。石墨属于混合晶体,层与层之间存在范德华力;层内碳原子间存在共价键;石墨能导电,具有类似金属晶体的性质,C正确。每个C原子为3个环共有,则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为6×=2,D错误。
4.食盐晶体是由钠离子(图中的“”)和氯离子(图中的“”)组成的,且均为等距离的交错排列。已知食盐的密度是2.2
g·cm-3,阿伏加德罗常数是6.02×1023
mol-1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于( )
A.3.0×10-8
cm
B.3.5×10-8
cm
C.4.0×10-8
cm
D.5.0×10-8
cm
答案C
解析根据晶胞结构图可知,每个晶胞中有钠离子8×+6×=4个,氯离子1+12×=4个,根据V=可计算出晶胞的体积为
cm3=1.77×10-22
cm3。所以晶胞的边长为5.61×10-8
cm,则晶胞的面对角线长为×5.61×10-8
cm=8.0×10-8
cm。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为晶胞面对角线的一半,所以两个距离最近的钠离子中心间的距离为4.0×10-8
cm。
5.根据下图推测,CsCl晶体中两距离最近的Cs+间距离为a,则每个Cs+周围与其距离为a的Cs+数目为 ,每个Cs+周围距离相等且次近的Cs+数目为 ,距离为 ;每个Cs+周围距离相等且第三近的Cs+数目为 ,距离为 ;每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为 。?
答案6 12 a 8 a 8
解析以图中大立方体中心的Cs+为基准,与其最近(距离为a)的Cs+分别位于其上、下、前、后、左、右的六个方位,即6个;与其次近(距离为a)的Cs+分别位于通过中心Cs+的3个切面的大正方形的顶点,个数为4×3=12;与其第三近(距离为a)的Cs+分别位于大立方体的8个顶点上;每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为8。
6.如图为一些晶体中的部分结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨中的某一种。
(1)其中代表金刚石的是 (填字母,下同),其中每个碳原子与 个碳原子最近且距离相等,金刚石属于 晶体。
?
(2)其中代表石墨的是 ,其中每个正六边形平均占有的碳原子数为 。
?
(3)其中表示NaCl的是 ,每个Na+周围与它最近的 个Na+紧邻。?
(4)代表CsCl的是 ,它属于 晶体,每个Cs+与 个Cl-紧邻。
?
(5)代表干冰的是 ,它属于 晶体,每个CO2分子与 个CO2分子紧邻。
?
答案(1)D 4 共价 (2)E 2
(3)A 12
(4)C 离子 8
(5)B 分子 12
解析根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。NaCl晶胞是立方单元,每个Na+与6个Cl-紧邻,每个Cl-又与6个Na+紧邻,但观察Na+与最近且等距离的Na+数时要抛开Cl-,从空间结构上看是12个Na+,即x轴面上、y轴面上、z轴面上各4个。CsCl晶体由Cs+、Cl-构成体心立方结构。干冰也是立方体结构,但在立方体每个正方形面心都有1个CO2分子,称为“面心立方”,所以每个CO2分子在三维空间里x、y、z三个面各紧邻4个CO2分子,共12个CO2分子。金刚石中每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层由正六边形结构组成,每个碳原子紧邻3个碳原子,即每个正六边形占有的碳原子数是6×=2。
贴近生活拓展创新
钛(Ti)、钒(V)、镍(Ni)、镧(La)等在储氢材料方面具有广泛的用途。下图Ⅰ、Ⅱ是一些晶体材料的结构示意图。
请回答下列问题:
(1)写出基态镍原子的核外电子排布式: 。?
(2)镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表。某合金储氢后的晶胞如图Ⅰ所示,该合金的化学式为 ,1
mol镧形成的该合金能储存
mol氢气。?
(3)嫦娥三号卫星上的PTC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿晶体的晶胞结构如图Ⅱ所示,该晶体经X-
射线分析鉴定,重复单位为立方体,边长为
a
cm。顶点位置被Ti4+所占据,体心位置被Ba2+所占据,所有棱心位置被O2-所占据。
①该晶体中的O元素与H元素形成的化合物的中心原子的杂化类型为 ,其分子的空间结构为 。?
②写出该晶体的化学式: 。?
③若该晶体的密度为ρ
g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则a=
cm。?
答案(1)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)
(2)LaNi5 3
(3)①sp3杂化 V形 ②BaTiO3 ③
解析(1)Ni是28号元素,其基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。
(2)根据某合金储氢后的晶胞结构示意图可知,该合金中含有La:8×=1、Ni:8×+1=5,所以化学式是LaNi5;1
mol该合金吸附氢气的物质的量是8
mol×+2
mol×=3
mol。
(3)①该晶体中的O元素与H元素形成的化合物是H2O,中心原子O原子的杂化类型为sp3杂化,其分子空间结构为V形;②根据晶胞结构示意图可知,Ba:1、Ti:8×=1、O:12×=3,所以该晶体的化学式是BaTiO3;③由于晶胞为立方体,边长为a
cm,1
mol晶胞中含有1
mol
BaTiO3,若该晶体的密度为ρ
g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则根据晶体的密度ρ=
g·cm-3,可得a=
cm。(共37张PPT)
第三节 金属晶体与离子晶体
素养目标
1.结合常见的离子化合物和金属单质的实例,认识这些物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系。
2.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。
3.借助离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构特点。
知识铺垫
必备知识
正误判断
1.体温计用的水银是汞单质,为金属单质。
2.氯化铵是由
和Cl-构成的离子化合物(填“离子”或“共价”)。
知识铺垫
必备知识
正误判断
一、金属键与金属晶体
1.金属键
知识铺垫
必备知识
正误判断
2.金属晶体的性质
延展性—当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生
相对滑动,但排列方式不变,金属原子与自由电子形成的电子气没有被破坏,所以金属有良好的延展性
↓
导电性—在外加电场的作用下,金属晶体中的“电子气”在电场中
定向移动而形成电流,呈现良好的导电性
↓
导热性—“电子气”中的自由电子在运动时与金属原子发生碰撞,从而引起两者能量的交换
除金属晶体能导电外,非金属中的石墨也能导电。
【微思考1】含有阳离子的晶体一定含有阴离子吗?
提示:不一定。金属晶体中含有阳离子,但是没有阴离子。
知识铺垫
必备知识
正误判断
二、离子晶体
1.离子晶体
离子晶体是由阴离子和阳离子通过离子键结合而成的晶体。
2.离子晶体的性质
离子晶体硬度较大,难于压缩;由固体变为液态或气态时需要破坏较强的离子键,熔、沸点较高,难挥发。
知识铺垫
必备知识
正误判断
3.常见离子晶体的结构类型
知识铺垫
必备知识
正误判断
【微思考2】含有阴离子的晶体一定含有金属离子吗?
提示:含有阴离子的晶体,一定含有阳离子,但不一定是金属阳离子,如铵盐。
知识铺垫
必备知识
正误判断
三、过渡晶体与混合型晶体
1.过渡晶体
四类典型晶体分别是分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体等,但纯粹的典型晶体是不多的,大多数晶体是它们之间的
过渡晶体。
如:第三周期元素的氧化物。
氧化物
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
P2O5
SO2
Cl2O7
离子键的
百分数/%
62
50
41
33
都是分子晶体,表明离子键成分的百分数更小
知识铺垫
必备知识
正误判断
从表中数据可见,前四种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的
离子键,也不是纯粹的共价键,这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体,而是离子晶体和共价晶体之间的过渡晶体。
通常把偏向离子晶体的过渡晶体当作离子晶体,如Na2O等;偏向共价晶体的过渡晶体当作共价晶体,如Al2O3、SiO2等。
2.混合型晶体
石墨中的碳原子是sp2杂化,形成平面六元并环结构,因此石墨晶体是层状结构。层内的碳原子通过共价键相连,层间靠范德华力维系。有一个未参与杂化的2p电子,所有的p轨道相互平行而且相互重叠,使p轨道的电子可在整个碳原子平面中运动,所以石墨有类似金属晶体的导电性。
知识铺垫
必备知识
正误判断
1.金属在拉成丝或者压成薄片的过程中,金属键遭到了破坏。
( )
2.金属导电与电解质溶液导电的本质不同。( )
3.金属晶体中自由电子专属于某个金属离子。( )
4.由金属元素与非金属元素形成的晶体,属于离子晶体。( )
5.含有离子的晶体一定是离子晶体。( )
6.离子晶体受热熔化时破坏化学键,吸收能量,属于化学变化。
( )
答案:1.× 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.×
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
金属键与金属晶体
问题探究
(1)含有阳离子的晶体中一定含有阴离子吗?
提示:不一定。如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,但没有阴离子;但晶体中有阴离子时,一定有阳离子。
(2)含金属阳离子的晶体一定是离子晶体吗?
提示:不一定。也可能是金属晶体。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
(3)离子晶体中一定含有金属元素吗?由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体吗?
提示:不一定。离子晶体中不一定含金属元素,如NH4Cl、NH4NO3等铵盐。由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体,如AlCl3晶体是分子晶体。
(4)纯铝硬度不大,形成硬铝合金后,硬度很大,金属形成合金后为什么有些物理性质会发生很大的变化?
提示:金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时,影响了金属的延展性和硬度。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
深化拓展
1.金属键强弱的影响因素
金属键的强弱取决于金属阳离子所带电荷及阳离子半径的大小。一般来说,金属阳离子所带电荷越多,阳离子半径越小,金属键就越强。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
2.“电子气理论”对金属性质的解释
(1)金属的导电性。
在金属晶体中,充满着带负电荷的“电子气”,“电子气”的运动是没有方向的,但在外加电场的作用下“电子气”会发生定向移动,从而形成电流,所以金属容易导电,如下图所示:
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
(2)金属的导热性。
金属容易导热,是由于“电子气”中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞,从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分,使整块金属达到相同的温度。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
(3)金属的延展性。
当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,弥漫在金属原子间的“电子气”可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,所以在各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用,因而即使在外力作用下发生形变,也不易断裂,因此,金属都有良好的延展性。如下图所示:
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例1下列关于金属键的叙述不正确的是( )
A.金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈相互作用,也是一种电性作用
B.金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用,所以与共价键类似,也有方向性和饱和性
C.金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用,故金属键无方向性和饱和性
D.构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动
答案:B
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
解析:从构成基本粒子的性质来看,金属键也是一种电性作用,其特征是无方向性和饱和性。自由电子是由金属原子提供的,并且在整个金属内部的三维空间内运动,为整个金属的所有阳离子所共用,从这个角度看,金属键与共价键有类似之处,但二者又有明显的区别,如金属键无方向性和饱和性等。
规律总结
金属键没有方向性与饱和性,金属键的强弱与金属离子所带电荷的多少及离子半径大小有关,金属键的强弱影响金属的物理性质。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
变式训练1-1下列有关金属键的叙述错误的是( )
A.金属键不同于共价键,没有饱和性和方向性
B.金属键中的电子属于整块金属,具有流动性
C.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
D.金属的导电性、导热性和延展性都与金属键有关
答案:C
解析:金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电作用,包括静电引力和静电斥力。金属键影响物质的物理性质,如导电性、导热性和延展性等。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
变式训练1-2要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是( )
A.金属镁的熔点高于金属铝
B.碱金属单质的熔点从Li到Cs是逐渐升高的
C.金属铝的硬度大于金属钠
D.金属镁的硬度小于金属钙
答案:C
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
解析:镁离子比铝离子的半径大且所带的电荷少,所以金属镁比金属铝中的金属键弱,与铝相比较,镁的熔点低、硬度小;从Li到Cs,离子的半径逐渐增大,离子所带电荷相同,故金属键逐渐减弱,熔点逐渐降低,硬度逐渐减小;因铝离子的半径比钠离子小而所带电荷多,故金属铝比金属钠中的金属键强,所以金属铝比金属钠的熔点高、硬度大;因镁离子的半径比钙离子小而所带电荷与钙离子相同,故金属镁比金属钙中的金属键强,所以金属镁比金属钙的熔点高、硬度大。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
四类晶体的结构与性质比较
问题探究
(1)离子晶体中除含有离子键外,是否含有共价键?
提示:离子晶体中除含有离子键外,可能含有共价键。如Na2O2、NaOH、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2SO4中均含离子键和共价键。
(2)离子晶体的熔点一定低于共价晶体吗?
提示:不一定。离子晶体的熔点不一定低于共价晶体。如MgO是离子晶体,SiO2是共价晶体,但MgO的熔点高于SiO2的熔点。
(3)碳化硅、二氧化碳、碳酸钠均为含碳化合物,分别属于哪类晶体?三者的熔点由低到高的顺序如何?
提示:碳化硅是共价晶体,二氧化碳是分子晶体,碳酸钠是离子晶体。熔点由低到高的顺序是二氧化碳<碳酸钠<碳化硅。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
深化拓展
四类晶体的比较
比较项目
晶体类型
离子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
构成晶体
的粒子
阴、阳离子
原子
分子
金属阳离子
和自由电子
粒子间
的作用
离子键
共价键
范德华力(有的含有氢键)
金属键
作用力大小
(一般而言)
较强
很强
弱
有的较强,有的较弱
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
比较项目
晶体类型
离子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
判断作用
力大小的
参考数据
离子电荷数、离子半径
键能、键长(与原子半径相关)
组成和结构相似时,比较相对分子质量
离子半径、离子所带电荷数
熔点
较高
高
低
差别较大(汞常温下为液态,钨熔点为3
410
℃)
硬度
略硬而脆
大
较小
差别较大
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
比较项目
晶体类型
离子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
导热和
导电性
不良导体
(熔融后或溶于水导电)
不良导体
不良导体(部分溶于水发生电离后导电)
良导体
溶解性
多数易溶
一般不溶
相似相溶
一般不溶于水,少数与水反应
机械加工性能
不良
不良
不良
优良
延展性
差
差
差
优良
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例2为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,进行下列实验。其中合理、可靠的是( )
A.观察常温下的状态,SbCl5是苍黄色液体,SnCl4为无色液体。结论:SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5
℃、2.8
℃、-33
℃。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物
C.将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4水溶液的导电性,发现它们都可以导电。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
答案:B
解析:离子晶体中含有离子键,离子键是阴、阳离子之间强烈的相互作用,故离子晶体往往有较高的熔点,A项错而B项正确;滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,只能说明这些物质溶于水时产生了Cl-,有的共价化合物溶于水时也能产生Cl-(如HCl),C错;有些共价化合物的水溶液也能导电,如HCl,D错。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
变式训练2-1下列说法错误的是( )
A.离子晶体在熔化状态下能导电
B.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
C.共价晶体中一定有非极性共价键
D.分子晶体中不一定含有共价键
答案:C
解析:SiO2晶体中只有极性键;稀有气体形成的分子晶体中没有化学键。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
变式训练2-2下列关于晶体的说法一定正确的是( )
A.分子晶体中都存在共价键
B.CaTiO3晶体(如图所示)中每个Ti4+和12个O2-相紧邻
C.SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
D.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
CaTiO3的晶体结构模型(图中Ca2+、O2-、Ti4+
分别位于立方体的体心、面心和顶点)
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
答案:B
解析:稀有气体都是单原子分子,它们的晶体中不存在共价键,A项不正确;在题目所给晶体结构模型中,每个Ti4+周围有3个O2-与之相邻,晶体中每
Ti4+周围共有3×8×
=12个O2-,B项正确;在SiO2的晶体中Si、O以单键相结合,故每个硅原子与4个氧原子相结合,C项不正确;金属汞的熔点比I2、蔗糖等分子晶体的熔点低,D项不正确。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
1.金属晶体的下列性质中,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:D
2.下列关于金属及金属键的说法正确的是( )
A.金属键具有方向性和饱和性
B.金属键是金属阳离子与自由电子之间的相互作用
C.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
D.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
答案:B
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
3.(双选)下列有关离子晶体的叙述中,不正确的是( )
A.1
mol氯化钠晶体中有NA个NaCl分子
B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Cl-共有4个
C.醋酸钠属于离子晶体,含非极性键
D.平均每个NaCl晶胞中含有4个Na+、4个Cl-
答案:AB
解析:由NaCl晶胞结构可知,1
mol氯化钠晶胞中有4NA个Na+、4NA个Cl-,不存在NaCl分子,A项错误,D项正确;由NaCl晶胞结构可知,Na+在棱心和体心时,顶点和面心为Cl-,则每个Na+周围距离相等的Cl-共有6个,B项错误;醋酸钠中存在碳碳非极性键,C项正确。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
4.铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,被广泛应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:
(1)基态铜原子的电子排布式为
;?
(2)用X-射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。测定金属铜的晶体得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361
pm。又知铜的密度为9.00
g·cm-3,则铜晶胞的体积是
cm3,晶胞的质量是
g,阿伏加德罗常数为 [列式计算,已知Ar(Cu)=63.6];?
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如下图),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为 。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种化合物的化学式为 。?
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1
(2)4.70×10-23 4.23×10-22
(3)sp3 K2CuCl3
