新教材2020-2021学年化学人教版(2019)选择性必修2课件学案与课时练习:3.1 物质的聚集状态与晶体的常识

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名称 新教材2020-2021学年化学人教版(2019)选择性必修2课件学案与课时练习:3.1 物质的聚集状态与晶体的常识
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2020-11-18 11:23:53

文档简介

第三章
晶体结构与性质
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
课程目标
1.了解晶体和非晶体的本质差异。
2.了解获得晶体的途径。
3.了解晶体的特点。
4.了解晶胞的概念,能够运用均摊法计算晶胞中的微粒数。
图说考点




[新知预习]
一、物质的聚集状态
1.组成物质的微粒
20世纪初,通过X射线衍射,许多常见的晶体中并无分子,如NaCl、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种________等。
2.聚集状态
有晶态、非晶态,以及介乎晶态和非晶态之间的________、________等。
二、晶体与非晶体
1.晶体概念
具有规则的________的固体,叫晶体。如:NaCl晶体,I2晶体……;不具有规则的________的固体,叫非晶体(又称玻璃体)。
2.获得晶体的三条途径
(1)________物质凝固。
(2)________物质冷却不经液态直接凝固(________)。
(3)________从溶液中析出。
3.晶体的特征
(1)自范性
a.定义:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现规则的____________,这称为晶体的________。非晶态物质没有这个特性。
b.形成条件:晶体____________适当。
c.本质原因:晶体中粒子在__________里呈现__________的__________排列。
(2)晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质即________。
(3)晶体的________固定。
(4)外形和内部质点的高度________。
(5)晶体的外形和内部结构都具有特有的________。
三、晶胞
1.概念
晶胞是晶体中最小的____________。
2.结构
晶胞一般都是____________,晶体是由无数晶胞“____________”而成。
(1)无隙:相邻晶胞之间无任何________。
(2)并置:所有晶胞都是________排列的,取向________。
(3)所有晶胞的________及内部的原子________及几何排列是完全相同的。
3.一个晶胞平均占有的原子数:
四、晶体结构的测定
1.测定方法:
测定晶体结构最常用的仪器是________________。
2.测定结果
通过对乙酸晶体进行测定,可以得出乙酸晶胞,每个晶胞中含有________个乙酸分子,并可通过计算分析,确定________和________,从而得出分子的空间结构。
[即时性自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)晶体有自范性但其微粒排列无序。(  )
(2)晶体具有各向同性,非晶体也具有各向异性。(  )
(3)晶体有固定的熔点。(  )
(4)熔融态物质快速冷却即可得到晶体。(  )
(5)粉末状的固体也有可能是晶体。(  )
(6)晶胞是晶体的最小的结构重复单元。(  )
(7)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。(  )
(8)晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞。(  )
(9)已知晶胞的组成就可推知晶体的组成。(  )
(10)由晶胞构成的晶体,其化学式表示一个分子中原子的数目。(  )
2.我们熟悉的食盐、金属、刨冰、钻石、水晶等都是晶体;而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中,正确的是
(  )
A.是否是具有规则几何外形的固体
B.是否是具有固定组成的物质
C.是否是具有固定熔点
D.内部构成微粒是否在空间呈有规则的重复排列
3.下列途径不能得到晶体的是(  )
A.熔融态物质快速冷却
B.熔融态物质凝固
C.气态物质凝华
D.溶质从溶液中析出
4.如图是某固体的微观结构示意图,请认真观察两图,判断下列说法正确的是(  )
A.两种物质在一定条件下都会自动形成有规则的几何外形的晶体
B.Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性
C.Ⅱ形成的固体一定有固定的熔、沸点
D.二者的X?射线图谱是相同的
5.元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
(1)在1个晶胞中,X离子的数目为________。
(2)该化合物的化学式为________。




提升点一 晶体与非晶体
[例1] (1)在下列物质中,________________(填序号,下同)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石蜡 ⑧单晶硅 ⑨铝块 ⑩橡胶
(2)晶体和非晶体在外形上有差别,晶体一般都具有____________________,而非晶体____________________;另外非晶体具有物理性质____________________,而晶体具有物理性质____________________。
(3)判断物质是晶体还是非晶体,合理的方法是________(填序号)。
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
 混合物一般为非晶体;晶体与非晶体判断有多种方法。
[提升1] 下列叙述中正确的是(  )
A.具有规则几何外形的固体一定是晶体
B.晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
C.具有各向异性的固体一定是晶体
D.晶体、非晶体均具有固定的熔点
 依据晶体的特性判断固体是不是晶体,存在一定的不确定,应从本质特征上进行把握。
[关键能力]
晶体与非晶体
1.晶体与非晶体的比较
晶体
非晶体
微观结构特征
粒子周期性有序排列
粒子排列相对无序
性质特征
自范性


熔点
固定
不固定
各向异性


鉴别方法
间接方法
看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性
科学方法
对固体进行X?射线衍射实验
举例
NaCl、I2、SiO2、Na晶体等
玻璃、橡胶等
2.晶体与非晶体的本质差异
自范性
微观结构
晶体

原子在三维空间里呈周期性有序排列
非晶体

原子排列相对无序
3.晶体呈现自范性的条件
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。熔融态物质冷却凝固,有时得到晶体,但凝固速率过快时,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。如玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的,而水晶是SiO2热液缓慢冷却形成的。
 (1)有规则几何外形或美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如,玻璃制品可以塑造出规则的几何外形,也可以具有美观对称的外观。
(2)具有固定组成的物质也不一定是晶体,如某些无定形体也有固定的组成,如无定形SiO2。
(3)晶体不一定都有规则的几何外形,如玛瑙。
提升点二 晶胞中粒子数目及晶体化学式的确定
[例2] 元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。
(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该晶体中Xn+离子中n=________________________________________________________________________。
(3)X元素的原子序数是________________________________________________________________________。
(4)晶体中每个N3-被______个等距离的Xn+离子包围。
[提升2] 如图所示的甲、乙、丙三种晶体:
试推断甲晶体的化学式(X为阳离子):________;
乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________;
丙晶体中每个D周围结合E的个数是________。
[关键能力]
晶胞中粒子数目及晶体化学式的确定
1.晶体化学式含义
一般地,晶体的化学式表示的是晶体(也可以说是晶胞)中各类原子或离子的最简整数比。
2.均摊法确定晶胞中粒子的个数
如晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用,则该粒子有属于这个晶胞。
(1)长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献。
(2)六方晶胞中不同位置粒子对晶胞的贡献。
(3)晶胞中粒子数目的计算要先根据具体情况分析晶胞中的粒子在晶胞中的位置以及为几个晶胞所共有,然后运用均摊法具体计算。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点碳原子被三个六边形共有,每个六边形占有该原子的1/3,则每个六元环占有的碳原子数为6×=2,如下图所示:
 晶体的化学式表示的是晶体(或晶胞)中各类原子或离子的最简整数比,由晶胞构成的晶体,其化学式并不是表示一个分子中含有多少个原子。
形成性自评
1.下列途径不能得到晶体的是(  )
A.熔融态SiO2快速冷却
B.熔融态SiO2热液缓慢冷却
C.FeCl3蒸气冷凝
D.CuSO4溶液蒸发浓缩后冷却
2.关于晶体的自范性,下列叙述正确的是(  )
A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体
B.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块
C.圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性
D.由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性
3.晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的1/104。晶体的各向异性主要表现在(  )
①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质
A.①③
B.②④
C.①②③
D.①②③④
4.铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构如图所示。Pb4+处于立方晶胞顶角,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞面心,则该化合物的化学式为(  )
A.BaPbO3
B.BaPb2O3
C.BaPbO
D.BaPbO4
5.下图是CsCl晶体的一个晶胞,相邻的两个Cs+的核间距为a
cm。NA为阿伏加德罗常数,CsCl的相对分子质量用M表示,则CsCl晶体的密度为(  )
A.
B.
C.
D.
6.科学家把C60和K掺杂在一起制造出的物质具有超导性能,其晶胞结构如图所示。该物质中K和C60的个数之比为(  )
A.1:1
B.2:1
C.3:1
D.4:1
7.钇钡铜氧是一种新型节能高温超导体,其晶胞结构如图所示。研究发现,此高温超导体中的Cu元素有两种价态,分别为+2和+3,Y元素的化合价为+3,Ba元素的化合价为+2。
(1)该物质的化学式为____________。
(2)该物质中Cu2+与Cu3+的个数比为________。
第三章 晶体结构与性质
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
基础知识
新知预习
一、
1.金属
2.塑晶态 液晶态
二、
1.几何外形 几何外形
2.熔融态 气态 凝华 溶质
3.多面体外形 自范性 生长的速率 微观空间 周期性 有序 各向异性 熔点 有序性 对称性
三、
1.结构重复单元
2.平行六面体 无隙并置 间隙 平行 相同 形状 种类
3.8 4 2
四、
1.X射线衍射仪
2.4 键长 键角
即时性自测
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)√ (10)×
2.解析:有规则几何外形或美观对称的固体不一定都是晶体,如玻璃;具有固定组成的物质也不一定是晶体,如某些无定形体也具有固定的组成。晶体和非晶体的本质区别在于微观结构不同。
答案:D
3.解析:得到晶体的三个途径是:(1)溶质从溶液中析出;(2)气态物质凝华;(3)熔融态物质凝固。晶体表现自范性是需要一定条件的,即晶体生长的速率要适当,因此熔融态物质快速冷却时不能得到晶体。
答案:A
4.解析:观察结构图可知,Ⅰ中微粒呈周期性有序排布,Ⅱ中微粒排列不规则,故Ⅰ为晶体,Ⅱ为非晶体。晶体有各向异性,具有固定的熔、沸点,非晶体没有固定的熔、沸点,用X-射线衍射实验检验晶体和非晶体,图谱明显不同,故应选B。
答案:B
5.解析:X为Zn元素、Y为S元素,从晶胞图分析,一个晶胞中含有X离子的数目为8×+6×=4,Y离子的数目也是4,所以化合物中X与Y之比为1:1,则化学式为ZnS。
答案:(1)4 (2)ZnS
技能素养
例1 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、石蜡、橡胶都是非晶体。晶体的重要特征就是各向异性和有固定的熔点等。
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
提升1 解析:晶体与非晶体的根本区别在于其内部微粒在空间是否按一定规律做周期性重复排列,B项错误;晶体所具有的规则几何外形、各向异性是其内部微粒规律性排列的外部反映。有些人工加工而成的固体也具有规则的几何外形,但具有各向异性的固体一定是晶体,A项错误,C项正确;晶体具有固定的熔点而非晶体不具有固定的熔点,D项错误。
答案:C
例2 解析:(1)Xn+位于晶胞的棱上,其数目为12×=3个,N3-位于晶胞的顶角,其数目为8×=1,故其个数比为3:1。
(2)由晶体的化学式X3N知X所带的电荷数为1。
(3)因为K、L、M三个电子层充满,故为2、8、18,所以X的原子序数是29。
(4)N3-位于晶胞顶角,故其被6个X+在上、下、左、右、前、后包围。
答案:(1)3:1 (2)1 (3)29 (4)6
提升2 解析:X位于立方体体心,该晶胞中含有1个X,Y位于顶角,该晶胞中Y的个数=4×=,则该晶胞中X、Y的个数之比是2:1,又X为阳离子,所以甲晶体的化学式为X2Y;乙晶胞中A的个数=8×=1,B的个数=6×=3,C的个数为1,所以乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比为1:3:1;丙晶体中每个D周围结合E的个数是8。
答案:X2Y 1:3:1 8
形成性自评
1.解析:晶体呈现自范性是需要一定条件的,即晶体生长的速率要适当。熔融态物质快速冷却时不能得到晶体,如熔融态SiO2快速冷却得到看不到晶体外形的玛瑙,热液缓慢冷却则形成水晶。FeCl3、AlCl3等固体均易升华,其蒸气凝华则得到晶体。CuSO4溶液蒸发浓缩后冷却析出胆矾晶体(CuSO4·5H2O)。
答案:A
2.解析:晶体的自范性指的是在适宜条件下,晶体能够自发地呈现封闭的规则的多面体外形的性质,这一适宜条件一般指的是自动结晶析出的条件,A选项所述过程不可能实现;C选项中的圆形并不是晶体冰本身自发形成的,而是受容器的限制形成的;D项中玻璃是非晶体。
答案:B
3.解析:晶体的各向异性主要表现在物理性质方面。
答案:D
4.解析:1个晶胞中有1个Ba2+,Pb4+的个数为8×=1,O2-的个数为6×=3,故化学式为BaPbO3。
答案:A
5.解析:由均摊法求得CsCl晶胞含有1个Cs+和1个Cl-,其质量是M/NA,再由相邻的两个Cs+的核间距为a
cm,求出该晶胞的体积是a3,所以晶胞的密度是,晶体的密度和晶胞的密度是相同的。
答案:D
6.解析:根据均摊法可知,该晶胞中K的个数为2×6×=6,C60的个数为1+8×=2,所以该物质中K和C60的个数之比为6:2=3:1。
答案:C
7.解析:本题的疑难之处一是不会计算晶胞中氧原子的个数;二是在求Cu2+与Cu3+的个数比时不能灵活运用化合物中各元素的正负化合价的代数和为零这一规律。(1)由图可知,该晶胞中N(Cu)=8×+8×=3,N(Ba)=2,N(Y)=1,N(O)=12×+8×=7。即该物质的化学式为YBa2Cu3O7。(2)根据题中各元素的化合价,再结合化合物中各元素的正负化合价的代数和为零可知,+2价铜与+3价铜的化合价之和为7,即N(Cu2+):N(Cu3+)=2:1。
答案:(1)YBa2Cu3O7 (2)2:1(共46张PPT)
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
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状元随笔晶跑形状撞法计阴、阳一→
离子的个数
由位置确定与
确定晶体
确定n值→N等距离紧邻
化学式课时作业10 物质的聚集状态与晶体的常识
1.下列说法中正确的是(  )
A.所有物质中均存在分子
B.物质只存在液、气、固三种状态
C.将熔化的二氧化硅冷却一定得到晶体
D.碘蒸气凝华可得晶体碘
2.下列有关晶胞的叙述正确的是(  )
A.晶胞的结构是晶体的结构
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完全属于该晶胞
D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
3.如图是a、b两种不同物质的熔化曲线,下列说法正确的是(  )
①a是晶体 ②b是晶体 ③a是非晶体 ④b是非晶体
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
4.
如图为一块密度、厚度均匀的矩形样品,长为宽的两倍,若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R,则这块样品最可能是(  )
A.金属
B.半导体
C.非晶体
D.晶体
5.水的状态除了气态、液态和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165
K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同。有关玻璃态水的叙述正确的是(  )
A.水由液态变为玻璃态,体积缩小
B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀
C.玻璃态是水的一种特殊状态
D.玻璃态水是一种晶体
6.根据晶体中晶胞的结构,判断下列晶体的化学式不正确的是(  )
     A.AB2
  B.C2D
     C.EF
  D.XY3Z
7.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(  )
A.3:9:4
B.1:4:2
C.2:9:4
D.3:8:4
8.如图所示,石墨晶体结构的每一层里平均每个最小的正六边形占有的碳原子数目为(  )
A.2
B.3
C.4
D.6
9.如图是Mn和Bi形成的某种晶体的晶胞结构示意图,则该晶体的化学式可表示为(  )
A.Mn4Bi3
B.Mn2Bi
C.MnBi
D.MnBi3
10.冰晶石(化学式为Na3AlF6)的晶体结构单元如图所示(●位于大立方体的顶点和面心,?位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心)。已知冰晶石熔融时的电离方程式为Na3AlF6===3Na++AlF,则大立方体的体心处所代表的微粒为(  )
A.Na+
B.Al3+
C.F-
D.AlF
11.钒(V)的某种氧化物的晶胞结构如图所示。该晶体的化学式为(  )
A.VO3
B.VO2
C.V2O3
D.V2O4
12.食盐晶体是由钠离子(图中的“●”)和氯离子(图中的“?”)构成的,且均为等距离的交错排列。已知食盐的密度是2.2
g·cm-3,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-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
13.非晶硅光电薄膜的发电成本仅为多晶硅的三分之一,将成为今后太阳能电池的市场主流。就晶体硅与非晶体硅探究如下问题。
(1)如图a、b是两种硅的部分结构,请指出哪种是晶体硅,哪种是非晶硅。
a:________;b:________。
(2)有关晶体常识的相关说法中正确的是________。
A.玻璃是非晶体
B.固体粉末都是非晶体
C.晶体具有有序性,有固定的熔、沸点和各向异性
D.区别晶体和非晶体最有效的方法是进行X?射线衍射实验
(3)关于晶体的自范性,下列叙述正确的是________。
A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体
B.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶块
C.圆形容器中结出的冰是圆形的,体现了晶体的自范性
D.由玻璃制成规则的玻璃球,体现了晶体的自范性
14.如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的晶体结构,该结构是具有代表性的最小重复单位。
(1)在该物质的晶体结构中,每个钛离子周围与它最近且距离相等的氧离子、钙离子、钛离子各有________个、________个、________个。
(2)该晶体结构中,元素氧、钛、钙的离子个数比是________,该物质的化学式可表示为________。
(3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c,晶体结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为d
nm(1
nm=10-9
m),则该晶体的密度为____________________g·cm-3。
15.前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。
回答下列问题:
(1)D2+的价层电子排布图为________。
(2)四种元素中第一电离能最小的是________,电负性最大的是________。(填元素符号)
(3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为________。
②列式计算该晶体的密度____________g/cm3(列出计算式即可)。
(4)A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6,其中化学键的类型有________;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为______________,配位体是______________。
课时作业10
1.答案:D
2.解析:由晶胞的概念可知A选项错误;相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同,不同晶体中,晶胞的大小和形状不一定相同,B选项错误;晶体中的大部分粒子被若干个晶胞所共有,不完全属于某个晶胞,C选项错误;知道晶胞的组成,利用“均摊法”即可推知晶体的组成,D选项正确。
答案:D
3.解析:由题可知a有固定熔点,属于晶体,b没有固定熔点,属于非晶体。
答案:D
4.解析:由于AB=2CD,而AB、CD间的电阻却相等,说明样品横向(AB)与纵向(CD)的导电性不同,具有各向异性,而晶体的特征之一是各向异性,非晶体则具有各向同性,故该样品为晶体。
答案:D
5.解析:因为玻璃态水的密度与普通液态水的密度相同,所以水由液态变为玻璃态,体积不变。因为玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,所以不是一种晶体,而是水的一种特殊状态。
答案:C
6.解析:在立方晶胞中,只有处于晶胞内部的粒子才完全属于该晶胞,处于面上的微粒有属于该晶胞,处于棱上的微粒有属于该晶胞,处于各顶点上的微粒只有属于该晶胞。据此可以算出各晶体的化学式分别是AB、C2D、EF、XY3Z,所以A项错误。
答案:A
7.解析:这不是一个立方晶胞结构,而是一个正三棱柱结构,那么依据实际情况来计算,原子的分摊数顶点为,水平棱上为,竖棱上为,内部为1。A、B、C三种粒子数之比为::1=1:4:2。
答案:B
8.解析:六个碳原子组成一个正六边形,而每个碳原子被3个正六边形共用,因此每个正六边形拥有2个碳原子。
答案:A
9.解析:由晶胞的结构图可知,锰原子分布在正六棱柱的顶点、上下底面的面心上、棱边的中点上和体心上,所以锰原子的个数为:12×+2×+6×+1=6,铋原子分布在六棱柱的体内,数目为6,所以锰原子和铋原子的个数比为6:6=1:1,所以化学式为MnBi,故选C。
答案:C
10.解析:该晶胞中●个数=8×+6×=4,?个数=12×+8=11,根据冰晶石的化学式可知,冰晶石中Na+和AlF的个数之比为3?1,据此可判断出大立方体的体心?所代表的微粒与?代表的微粒相同,为Na+。
答案:A
11.解析:由晶胞图可知,V位于晶胞的顶点和体心,V的个数为1+8×=2,有4个O位于晶胞面上,2个O位于晶胞内部,则O的个数为4×+2=4,则该晶体的化学式为VO2。
答案:B
12.解析:从NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图所示a表示其边长,d表示两个Na+中心间的距离。每个小立方体含Na+:×4=,含Cl-:×4=,即每个小立方体含Na+—Cl-离子对个。则有:a3·2.2
g·cm-3=,解得a≈2.81×10-8
cm,又因为d=a,故食盐晶体中两个距离最近的Na+中心间的距离为d=×2.81×10-8
cm≈4.0×10-8
cm。
答案:C
13.解析:(1)从粒子在微观空间里是否具有有序性和自范性角度观察。(2)A项,玻璃是一种无固定熔、沸点的非晶体;B项,许多固体粉末不能用肉眼观察到晶体外形,但可通过光学显微镜或电子显微镜看到规则的几何外形,所以固体粉末也可能是晶体。(3)晶体的自范性指的是在适宜条件下,晶体能够自发呈现规则的几何外形的性质,这一适宜条件一般指的是晶体能够自动结晶析出的条件。A项所述过程不可能实现;C项中的圆形并不是晶体冰本身自发形成的,而是受容器的限制形成的;D项中玻璃属于非晶体;B项中的氯化钠属于晶体,从饱和溶液中析出是形成晶体的途径之一,其发生的原因是晶体的自范性。
答案:(1)非晶硅 晶体硅 (2)ACD (3)B
14.解析:(1)以钛离子为顶角,应有8个立方晶胞紧靠在一起,这样钛原子成为空间直角坐标系的中心原子,它的三维方向上前后左右上下最近且相邻各有1个氧离子(钛离子),共6个,它周围的8个立方晶胞内各含1个钙离子。(2)该晶胞中含氧离子个数为12×=3,钙离子个数为1,钛离子个数为8×=1,故其个数比为3?1?1,则它的化学式可表示为CaTiO3。(3)1
mol晶体的质量等于(a+b+3c)g,1
mol晶体的体积为d3×10-21×6.02×1023cm3,则其密度为ρ===
g·cm-3。
答案:(1)6 8 6 (2)3:1:1 CaTiO3 (3)
15.解析:(1)短周期主族元素中未成对电子数最多为3,所以B、C、D均为第四周期的元素,B的价电子层中未成对电子数为1,结合B+可知B为K,A为F;未成对电子数为4的只能为[Ar]3d64s2排布,C为Fe,D为Ni。(2)从左到右第一电离能(除第ⅡA、第ⅤA族特殊外)、电负性逐渐增大,K的第一电离能最小、F的电负性最大。(3)①F原子个数=4(16个棱)+2(4个面心)+2(2个体心)=8;K原子个数=2(8个棱)+2(2个体心)=4;Ni原子个数=1(8个顶点)+1(1个体心)=2;化学式为K2NiF4;②1
mol
K4Ni2F8晶胞的质量为(39×4+59×2+19×8)g,一个晶胞的质量为;一个晶胞的体积为4002×1
308×10-30
cm3,密度=。(4)K3FeF6中含有K+和[FeF6]3-,Fe3+与F-之间以配位键结合,Fe3+为中心原子提供空轨道、F-为配位体提供孤对电子。
答案:(1)
(2)K F
(3)①K2NiF4 ②
(4)离子键、配位键 [FeF6]3- F-