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化学选修3晶体结构与性质知识点

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  晶体的特点为有规则的几何构型、有固定的熔点、各向异性。晶胞是晶体结构的基本单位,有晶胞可确定化学式。下面是51自学小编为你整理的化学选修3晶体结构与性质知识点,一起来看看吧。

  晶体结构与性质知识点

  一、晶体

  固体可以分为两种存在形式:晶体和非晶体。

  晶体的分布非常广泛,自然界的固体物质中,绝大多数是晶体。气体、液体和非晶体在一定条件下也可转变为晶体。

  晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体。晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列,从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的,而且具有固定的熔点和规则的几何外形。

  二、晶体结构

  1.几种晶体的结构、性质比较

 

  2.几种典型的晶体结构:

  (1)NaCl晶体(如图1):每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围有6个Na+,离子个数比为1:1。

  (2)CsCl晶体(如图2):每个Cl-周围有8个Cs+,每个Cs+周围有8个Cl-;距离Cs+最近的且距离相等的Cs+有6个,距离每个Cl-最近的且距离相等的Cl-也有6个,Cs+和Cl-的离子个数比为1:1。

        (3)金刚石(如图3):每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围,以共价键结合成为正四面体结构并向空间发展,键角都是109o28',最小的碳环上有六个碳原子。

  (4)石墨(如图4、5):层状结构,每一层内,碳原子以正六边形排列成平面的网状结构,每个正六边形平均拥有两个碳原子。片层间存在范德华力,是混合型晶体。熔点比金刚石高。

  (5)干冰(如图6):分子晶体,每个CO2分子周围紧邻其他12个CO2分子。

  晶体结构与性质习题

  1.要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键,金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,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、沸点从Li到Cs是逐渐升高的

  C.金属镁的硬度小于金属钙

  D.金属铝的硬度大于金属钠

  【答案】D

  【解析】

  试题分析:A.因为镁离子所带2个正电荷,而铝离子带3个正电荷,所以镁的金属键比铝弱,所以镁的熔点低于金属铝,故A错误;B.碱金属都属于金属晶体,从Li到Cs金属阳离子半径增大,对外层电子束缚能力减弱,金属键减弱,所以熔沸点降低,故B错误;C.因为镁离子的半径比钙离子小,所以镁的金属键比钙强,则镁的硬度大于金属钙,故C错误;D.因为镁离子所带2个正电荷,而钠离子带1个正电荷,所以镁的金属键比钠强,则铝的硬度大于金属钠,故D正确;故选D。

  考点:考查金属晶体熔、沸点高低和硬度大小与金属键的强弱的关系。

  下列关于晶体的叙述中,不正确的是……(  )

  A、金刚石网状结构中,由共价键形成的碳原子环其中最小环有6个碳原子

  B、在氯化钠的晶体中,每个Na+Cl-的周围都紧邻6个Cl-Na+

  C、在氯化铯晶体中,每个Cs+8个Cl-Cl-周围也紧邻8个Cs+

  D、在干冰的晶体中,每个CO24个CO2

  【答案】D

  【解析】从二氧化碳的基本结构可以知道,若以其中一个为中心,与其紧邻的二氧化碳分子有12个(3×8÷2=12),且相距均为边长的二分之根下二倍。

  3.关于晶体的下列说法正确的是(  )

  A.化学键都具有饱和性和方向性

  B.晶体中只要有阴离子,就一定有阳离子

  C.氢键具有方向性和饱和性,也属于一种化学键

  D.金属键由于无法描述其键长、键角,故不属于化学键

  【答案】B

  【解析】

  试题分析:A、共价键具有饱和性和方向性,A不正确;B、晶体中只要有阴离子,就一定有阳离子,B正确;C、氢键不是化学键,C不正确;D、金属键属于化学键,D不正确,答案选B。

  考点:考查化学键和晶体结构的有关判断

  关于晶体的下列说法正确的是 (  )

  A任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子。

  B原子晶体中只含有共价键。

  C原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。

  D.离子晶体中只含有离子键,不含有共价键。

  【解析】

  试题分析:A. 在金属晶体中,含有阳离子但是无阴离子,错误;B. 原子晶体中只含有共价键。正确;C. 原子晶体的熔点可能比金属晶体的高,也可能比金属晶体低,错误;D.离子晶体中一定含有离子键,可能含有共价键,错误。

  考点:考查关于晶体的组成和结构的知识。

  (  )

  A

  B.晶体中只要有阳离子就一定有阴离子

  C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高

  D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低

  【答案】A

  【解析】

  试题分析:B选项错误,金属晶体含有组成微粒为阳离子和电子;C选项错误,原子晶体熔点不一定比金属晶体高如金属钨熔点3000°C以上。D选项错误。分子晶体熔点不一定比金属晶体低,如分子晶体硫是固体,金属汞是液体。

  考点:化学键与晶体结构

  、80MPa下合成出金刚石,具有深远意义。下列说法不正确的是(  )

  C.钠被氧化最终生成碳酸钠 D.金刚石属于原子晶体

  【答案】B

  【解析】

  试题分析:有新物质生成的反应是化学反应,A正确;质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素,由同一种元素形成的不同单质,互称为同素异形体,所以金刚石和石墨互为同素异形体,B错误;CD都是正确的,答案选B。

  考点:考查物质变化、同位素、同素异形体、晶体类型的判断

  点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和应试能力。

  7.已知NaCl、CsCl晶体结构中离子配位数分别为6和8,其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构示意图是(  )

  A.和 B.和 C.只有 D.只有

  【答案】B

  【解析】

  试题分析:由于在NaCl晶体中,每个Na+周围同时吸引着最近的等距离的6个Cl-同样每个Cl-周围同时吸引着最近的等距离的6个Na+,图(1)中符合条件,图(4)中选取其中一个离子,然后沿X、Y、Z三轴切割得到6个等距离的且最近的带相反电荷的离子,所以其配位数也是6,故符合条件,故选B。

  考点:考查常见晶体的空间构型

  8.下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是(  )

  A.CH4和 H2O B.KCl 和 HCl C.Cl2 和 KCl D.SiO2 和 CO2

  【答案】

  【解析】A、CH4化学键是碳氢共价键,晶体类型是分子晶体,而H2O是氢氧共价键,晶体类型是分子晶体,所以化学键类型相同,晶体类型也相同,故A正确;

  B、KCl是钾离子与氯离子之间是离子键,晶体类型是离子晶体,而HCl学键是氢氯共价键,晶体类型是分子晶体,所以化学键类型与晶体类型都不同,故B错误;

  C、Cl2是氯氯之间形成非极性共价键,晶体类型是分子晶体;而KCl是钾离子与氯离子之间是离子键,晶体类型是离子晶体,所以化学键类型与晶体类型都不同,故C错误;

  D、固体CO2是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,二氧化硅、二氧化碳都只含共价键,故D错误;

  点评本题考察了化学键类型和晶体类型的关系,判断依据为:离子晶体中阴阳离子以离子键结合,原子晶体中原子以共价键结合,分子晶体中分子之间以范德华力结合,分子内部存在化学键.

  9.下列说法正确的是(  )

  A.能与酸反应的氧化物,一定是碱性氧化物

  B.SiO2晶体中,1个Si原子与2个O原子形成两个共价键

  C.分子晶体中分子间作用力越大,其分子越稳定

  D. 分子晶体溶于水时,分子中的化学键可能被破坏

  【答案】

  【解析】A.性氧化物

  B.SiO2晶体中,1个Si原子与个O原子形成个共价键

  C.分子间作用力

  D. 分子晶体溶于水时,分子中的化学键可能被破坏

  10.有关晶体的下列说法中正确的是( )

  A、分子晶体中共价键越强,熔点越高

  B、原子晶体中分子间作用力越强,熔点越高

  C、氯化钠晶体熔化时离子键发生断裂

  D、金属晶体熔化时金属键未发生断裂

  【答案】C

  【解析】

  试题分析:分子晶体中分子间作用力越强,熔点越高,A错误;原子晶体中共价键越强,熔点越高,B错误;氯化钠晶体含有离子键,熔化时离子键发生断裂,C;金属晶体熔化时金属键发生断裂,D错误。

  


 
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