《（江蘇專版）2022年高考化學一輪復習 專題九 第三十四講 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學案（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專版）2022年高考化學一輪復習 專題九 第三十四講 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學案（含解析）（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（江蘇專版）2022年高考化學一輪復習 專題九 第三十四講 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學案（含解析） [江蘇考綱要求] ———————————————————————————————————— 1．了解分子晶體的含義，了解分子間作用力的大小對物質(zhì)某些物理性質(zhì)的影響。 2．了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。 3．了解NaCl型和CsCl型離子晶體的結(jié)構(gòu)特征，能用晶格能解釋典型離子化合物的某些物理性質(zhì)。 4．能用金屬鍵的自由電子理論解釋金屬的某些物理性質(zhì)。 5．知道金屬晶體的基本堆積方式。了解簡單晶體的晶胞結(jié)構(gòu)特征(晶體內(nèi)部空隙的識別、與晶胞的邊長等晶體結(jié)構(gòu)

2、參數(shù)相關(guān)的計算不作要求)。 6．了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別。 晶體常識 [教材基礎(chǔ)—自熱身] 1．晶體與非晶體 (1)晶體與非晶體的比較 比較 晶體 非晶體 結(jié)構(gòu)特征 構(gòu)成粒子周期性有序排列 構(gòu)成粒子無序排列 性質(zhì) 特征 自范性 有 無 熔點 固定 不固定 異同表現(xiàn) 各向異性 各向同性 二者區(qū)別方法 間接方法 測定其是否有固定的熔點 科學方法 對固體進行 X-射線衍射實驗 (2)獲得晶體的三條途徑 ①熔融態(tài)物質(zhì)凝固。 ②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。 ③溶質(zhì)從溶液

3、中析出。 2．晶胞 (1)概念：晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。 (2)晶體中晶胞的排列——無隙并置 ①無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。 ②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。 [知能深化—掃盲點] “均攤法”突破晶胞組成的計算 (1)原則：晶胞任意位置上的一個粒子如果是被n個晶胞所共有，那么每個晶胞對這個粒子分得的份額就是。 (2)方法：①長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算。 ②非長方體晶胞中粒子視具體情況而定，如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(1個碳原子)被三個六邊形共有，每個六邊形占。 [對點練] 1．如圖是甲、乙、丙三種晶體的晶胞，則甲晶

4、體中x與y的個數(shù)比是______，乙中a與b的個數(shù)比是______，丙中一個晶胞中有______個c離子和______個d離子。 答案：2∶1　1∶1　4　4 2．下圖為離子晶體空間構(gòu)型示意圖(陽離子，陰離子)以M代表陽離子，以N表示陰離子，寫出各離子晶體的組成表達式： A__________、B__________、C__________。 答案：MN　MN3　MN2 3．(1)元素R為金屬元素，其原子序數(shù)為27，元素Z基態(tài)原子s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，由R、Z兩元素形成的某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，則該化合物的化學式為________(R、Z用具體元素符號表示)。

5、 (2)元素X、Y為前四周期元素，X的基態(tài)原子核外電子有21種運動狀態(tài)，元素Y的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，元素Ce與X同族，其與Y形成的化合物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2，該化合物的化學式為________________。 (3)某含有結(jié)晶水的銅的氯化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示，該化合物的化學式是________。 (4)測定大氣中PM2.5濃度的方法之一是β-射線吸收法，β-射線放射源可用 85Kr，已知Kr晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖4所示，設(shè)晶胞中含Kr原子為m個，與每個Kr原子相緊鄰的Kr原子有n個，則＝________(填數(shù)字)。 解析：(1)R為Co、Z為O，根據(jù)均攤法可知，在這個

6、晶胞中氧離子位于棱上和體心，數(shù)目＝12×＋1＝4，鈷離子位于頂點、面心，數(shù)目＝8×＋6×＝4，所以氧離子、鈷離子個數(shù)比是1∶1，其化學式為CoO。(2)由題意知，X為Sc、Y為O。根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，O原子全部在體內(nèi)，故含有8個O原子，Ce原子位于頂點和面心，含有Ce原子的個數(shù)＝8×＋6×＝4，故化學式為CeO2。(3)晶胞中Cu2＋數(shù)目為8×＋2×＝2，Cl－數(shù)目為4×＋2＝4，H2O分子數(shù)目為8×＋4×＝4，故該物質(zhì)化學式為CuCl2·2H2O。(4)與每個Kr原子相緊鄰的Kr原子有12個，晶胞中含Kr原子為8×＋6×＝4，則 m∶n＝4∶12＝1∶3。 答案：(1)CoO　(2)CeO2　

7、(3)CuCl2·2H2O　(4) [題點全練—過高考] 題點一　晶胞中微粒數(shù)目的計算 1．某離子晶體的晶體結(jié)構(gòu)中最小重復單元如圖所示。A為陰離子，在正方體內(nèi)，B為陽離子，分別在頂點和面心，則該晶體的化學式為(　　) A．B2A B．BA2 C．B7A4 D．B4A7 解析：選B　A在正方體內(nèi)，晶胞中的8個A離子完全被這1個晶胞占有；B分別在頂點和面心，頂點上的離子被1個晶胞占有，面心上的離子被1個晶胞占有，所以1個晶胞實際占有的B離子為8×＋6×＝4，則該晶體的化學式為BA2。 2．Zn與S所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。 (1)在1個晶胞中，Zn離子的數(shù)目為__

8、______。 (2)該化合物的化學式為________。 解析：(1)從晶胞圖分析，含有Zn離子為8×＋6×＝4。(2)S為4個，所以化合物中Zn與S數(shù)目之比為1∶1，則化學式為ZnS。 答案：(1)4　(2)ZnS 3．(2019·南京模擬)(1)Ni與Al形成的一種合金可用于鑄造飛機發(fā)動機葉片，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，該合金的化學式為___________。 (2)金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，晶體中每個Au原子周圍緊鄰且等距的Au原子有________個。 (3)鐵和氨氣在640 ℃可發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)見圖3。寫出Fe3＋的外圍電子排布式：__________，寫出

9、該反應(yīng)的化學方程式：________________________________________________________________________。 (4)圖4是Cu2O的晶胞，Cu原子配位數(shù)為________。 (5)Cu和Fe都可以形成多種氧化物。其中FexO晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，x值小于1。若FexO中的x＝0.92，則該此晶體化學式為________________(用FeFeO形式表示)。 解析：(1)根據(jù)原子均灘法，該晶胞中Al原子數(shù)＝×8＝1，Ni原子數(shù)＝×6＝3，所以該合金的化學式為Ni3Al。(2)晶體中每個Au原子周圍緊鄰且等距的A

10、u原子有12個。(3)鐵是第26號元素，則Fe原子核外電子排布式為[Ar] 3d64s2，則Fe3＋的外圍電子排布式為3d5；鐵和氨氣在640 ℃時可發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)物之一的晶胞中Fe原子數(shù)＝6×＋8×＝4、N原子數(shù)＝1，即Fe4N，該反應(yīng)的化學方程式8Fe＋2NH32Fe4N＋3H2。(4)圖4是Cu2O的晶胞，白球∶灰球＝∶4＝1∶2，則白球是O，灰球是Cu，則Cu原子配位數(shù)為2。(5)若FexO中的x＝0.92，用FeFeO形式表示FexO晶胞，則有a＋b＝0.92,2a＋3b＝2，聯(lián)立解得a＝0.76，b＝0.16，則該此晶體化學式為FeFeO。 答案：(1)Ni3Al　(2)12

11、 (3)3d5　8Fe＋2NH32Fe4N＋3H2 (4)2　(5)FeFeO 題點二　晶體密度及微粒間距離的計算 4．一種Al-Fe合金的立體晶胞如圖所示。 請回答下列問題： (1)該合金的化學式為________。 (2)若晶胞的棱長為a pm，則晶體的密度為________ g·cm－3，則此合金中最近的Fe原子與Al原子之間的距離為_______pm。 解析：(1)4個鋁原子位于晶胞內(nèi)；Fe原子數(shù)為1＋8×＋12×＋6×＝8，故該合金的化學式為Fe2Al。 (2)該晶體的密度為 g·cm－3≈ g·cm－3。最近的Fe原子和Al原子之間的距離，即體對角線的，面對角線

12、、棱、體對角線構(gòu)成直角三角形，故二者之間的最短距離為a pm。 答案：(1)Fe2Al　(2)　a 四類晶體的組成和性質(zhì) [教材基礎(chǔ)—自熱身] 1．四類晶體的比較 分子晶體 原子晶體 金屬晶體 離子晶體 構(gòu)成粒子 分子 原子 金屬陽離子、自由電子 陰、陽離子 粒子間的相互作用力 范德華力 (某些含氫鍵) 共價鍵 金屬鍵 離子鍵 硬度 較小 很大 有的很大，有的很小 較大 熔、沸點 較低 很高 有的很高，有的很低 較高 溶解性 相似相溶 難溶于任何溶劑　 常見溶劑難溶　　 大多易溶于水等極性溶劑 導電性或傳熱性

13、一般不導電， 溶于水后有 的導電　　 一般不具 有導電性 電和熱的 良導體　 晶體不導電， 水溶液或熔融 狀態(tài)下導電 物質(zhì)類別及實例 大多數(shù)非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、酸、非金屬氧化物(SiO2除外)、絕大多數(shù)有機物(有機鹽除外) 部分非金屬單質(zhì)(如金剛石、硅、晶體硼)，部分非金屬化合物(如SiC、SiO2) 金屬單質(zhì)與 合金(如 Na、Al、Fe、 青銅) 金屬氧化物 (如 K2O、 Na2O)、強堿 (如KOH、 NaOH)、絕大 多數(shù)鹽(如 NaCl) 2.離子晶體的晶格能 (1)定義 氣態(tài)離子形成 1_mol離子晶體釋放的能量，通常取正值

14、，單位：kJ·mol－1。 (2)影響因素 ①離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。 ②離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。 (3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系 晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點越高，硬度越大。 3．五類晶體結(jié)構(gòu)模型 晶體 晶體結(jié)構(gòu) 晶體詳解 原子晶體 金剛石 ①每個碳原子與相鄰4個碳原子以共價鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)； ②鍵角均為109°28′； ③最小碳環(huán)由 6個碳原子組成且碳環(huán)上的原子不在同一平面內(nèi)； ④每個碳原子參與4條C—C鍵的形成，碳原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2 SiO2 ①每個Si原子與4個O原子以共價鍵結(jié)

15、合，形成正四面體結(jié)構(gòu)； ②晶體中，n(Si)∶n(O)＝1∶2； ③最小環(huán)上有12個原子，即6個O,6個Si 分子晶體 干冰 ①8個CO2分子構(gòu)成立方體且在6個面心又各占據(jù)1個CO2分子； ②每個CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子有12個 混合晶體 石墨 石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是分子間作用力，平均每個正六邊形擁有的碳原子個數(shù)是2，C原子采取的雜化方式是 sp2 金屬晶體 簡單立方堆積 典型代表Po(釙)，配位數(shù)為6，空間利用率52% 面心立方最密堆積 又稱為A1型或銅型，典型代表Cu、Ag、Au，配位數(shù)為12，空間利用率74% 體心立方

16、堆積 又稱為A2型或鉀型，典型代表Na、K、Fe，配位數(shù)為8，空間利用率68% 六方最密堆積 又稱為A3型或鎂型，典型代表Mg、Zn、Ti，配位數(shù)為12，空間利用率74% 離子晶體 NaCl型 ①每個Na＋(Cl－)周圍等距離且緊鄰的Cl－(Na＋)有6個。每個Na＋周圍等距離且緊鄰的Na＋有12個； ②每個晶胞中含4個Na＋和 4個Cl－ CsCl型 ①每個Cs＋周圍等距離且緊鄰的Cl－有 8個，每個Cs＋(Cl－)周圍等距離且緊鄰的Cs＋(Cl－)有6個； ②如圖為8個晶胞，每個晶胞中含1個Cs＋、1個Cl－ [知能深化—掃盲點] 提能點(一)　晶

17、體類型的5種判斷方法 (1)依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷 ①離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵。②原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用是共價鍵。③分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，微粒間的作用為分子間作用力。④金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用是金屬鍵。 (2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷 ①金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。②大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機物(除有機鹽外)是分子晶體。③常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石

18、、晶體硅、晶體硼等，常見的化合類原子晶體有碳化硅、二氧化硅等。④金屬單質(zhì)是金屬晶體。 (3)依據(jù)晶體的熔點判斷 ①離子晶體的熔點較高。②原子晶體的熔點很高。③分子晶體的熔點低。④金屬晶體多數(shù)熔點高，但也有少數(shù)熔點相當?shù)汀? (4)依據(jù)導電性判斷 ①離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時能導電。②原子晶體一般為非導體。③分子晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學鍵斷裂形成自由移動的離子，也能導電。④金屬晶體是電的良導體。 (5)依據(jù)硬度和機械性能判斷 ①離子晶體硬度較大、硬而脆。②原子晶體硬度大。③分子晶體硬度小且較脆。④金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有

19、較低的，且具有延展性。 [注意]　(1)常溫下為氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)，其晶體應(yīng)屬于分子晶體(Hg除外)。 (2)石墨屬于混合型晶體，但因?qū)觾?nèi)原子之間碳碳共價鍵的鍵長為1.42×10－10m，比金剛石中碳碳共價鍵的鍵長(鍵長為1.54×10－10m)短，所以熔、沸點高于金剛石。 (3)AlCl3晶體中雖含有金屬元素，但屬于分子晶體，熔、沸點低(熔點190 ℃)。 (4)合金的硬度比其成分金屬大，熔、沸點比其成分金屬低。 [對點練] 1．在下列物質(zhì)中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶體硅、金剛石，晶體氬。

20、 (1)其中只含有離子鍵的離子晶體是________________。 (2)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵的離子晶體是______________________。 (3)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵和配位鍵的離子晶體是________________。 (4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的離子晶體是________________。 (5)其中含有極性共價鍵的非極性分子是_____________________________________。 (6)其中含有極性共價鍵和非極性共價鍵的非極性分子是________________。 (7)其中含有極性共價鍵和非極性

21、共價鍵的極性分子是__________________。 (8)其中含有極性共價鍵的原子晶體是______________________________________。 (9)不含共價鍵的分子晶體是________________，只含非極性鍵的原子晶體是________________。 答案：(1)NaCl、Na2S　(2)NaOH、(NH4)2S　(3)(NH4)2S(4)Na2S2　(5)CO2、CCl4、C2H2　(6)C2H2　(7)H2O2　(8)SiO2、SiC　(9)晶體氬　晶體硅、金剛石 提能點(二)　晶體熔、沸點的比較 1．不同類型晶體熔、沸點的比較 (1

22、)不同類型晶體的熔、沸點高低一般規(guī)律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體。 (2)金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點很高，汞、銫等熔、沸點很低。 2．同種類型晶體熔、沸點的比較 (1)原子晶體 原子半徑越小、鍵長越短、鍵能越大，物質(zhì)的熔、沸點越高，如熔點：金剛石>碳化硅>硅。 (2)離子晶體 一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則晶格能越大，晶體的熔、沸點越高，如熔點：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl。 (3)分子晶體 ①分子間范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。 ②組成和結(jié)構(gòu)相似的

23、分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。 ③組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對分子質(zhì)量接近)，其分子的極性越大，熔、沸點越高，如CH3Cl>CH3CH3。 ④同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點越低。如正戊烷>異戊烷>新戊烷。 如正戊烷>異戊烷>新戊烷 (4)金屬晶體 金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強，金屬晶體的熔、沸點越高，如熔、沸點：Na

24、 SiX4 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 熔點/℃ －90.2 －70.4 5.2 120.5 回答下列問題： (1)鈉的鹵化物的熔點比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點高很多，其原因是________________________________________________________________________。 (2)NaF的熔點比NaBr的熔點高的原因是________________________________。SiF4的熔點比SiBr4的熔點低的原因是____________________________________。 (3)N

25、aF和NaBr的晶格能的高低順序為______________，硬度大小為________________。 答案：(1)鈉的鹵化物是離子晶體，硅的鹵化物是分子晶體 (2)F－半徑比Br－半徑小，NaF離子鍵鍵能比NaBr大　SiF4的相對分子質(zhì)量比SiBr4小，SiF4的分子間作用力比SiBr4小　(3)NaF>NaBr　NaF>NaBr [題點全練—過高考] 題點一　晶體類型的判斷 1．(1)C60屬于________晶體，石墨屬于________晶體。 (2)NH4Cl固體的晶體類型是________________。 (3)NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)

26、直接得到：4NH3＋3F2NF3＋3NH4F。 上述化學方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有________(填序號)。 a．離子晶體 B．分子晶體 c．原子晶體 D．金屬晶體 解析：(1)C60是由60個C原子形成的分子，屬于分子晶體。而石墨在層內(nèi)原子間以共價鍵結(jié)合，在層間以分子間作用力結(jié)合，所以石墨屬于混合晶體。(2)NH4Cl為離子化合物，為離子晶體。(3)在反應(yīng)4NH3＋3F2NF3＋3NH4F中，NH3、F2、NF3為分子晶體；Cu為金屬晶體；NH4F為離子晶體。 答案：(1)分子　混合 　(2)離子晶體　abd 2．現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(℃)數(shù)據(jù)： A組 B組

27、 C組 D組 金剛石：3 550 ℃ Li：181 ℃ HF：－83 ℃ NaCl：801 ℃ 硅晶體：1 410 ℃ Na：98 ℃ HCl：－115 ℃ KCl：776 ℃ 硼晶體：2 300 ℃ K：64 ℃ HBr：－89 ℃ RbCl：718 ℃ 二氧化硅：1 723 ℃ Rb：39 ℃ HI：－51 ℃ CsCl：645 ℃ 據(jù)此回答下列問題： (1)A組屬于________晶體，其熔化時克服的微粒間的作用力是________。 (2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是____________(填序號)。 ①有金屬光澤　②導電性?、蹖嵝浴、苎诱剐?

28、 (3)C組中HF熔點反常是由于________________________________________________。 (4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號)。 ①硬度小?、谒芤耗軐щ姟、酃腆w能導電?、苋廴跔顟B(tài)能導電 (5)D組晶體的熔點由高到低的順序為NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因為_____________________________________________________________________。 答案：(1)原子　共價鍵　(2)①②③④ (3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間

29、能形成氫鍵即可)　(4)②④ (5)D組晶體都為離子晶體，r(Na＋)

30、—Si＜Si—Si，則硬度由大到小為金剛石＞碳化硅＞晶體硅，正確；C項，組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，晶體的熔點越高，則晶體熔點由低到高順序為CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4，正確；D項，電荷相同的離子，離子半徑越小，晶格能越大，F(xiàn)、Cl、Br、I的離子半徑由小到大，則晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，正確。 4．下列各組物質(zhì)，按熔點由低到高的順序排列正確的是(　　) ①O2、I2、Hg　　　　　　　　 ②CO、KCl、SiO2 ③Na、K、Rb　　　　　　　　 ④Na、Mg、Al A．①③　　　B．①④　　　C．②③　　　D．②④ 解析：選D　①

31、常溫下O2為氣體、I2為固體、Hg為液體，熔點由低到高的順序為O2、Hg、I2，③熔點由低到高的順序為Rb、K、Na，故①③錯誤。 題點三　常見晶體模型 5．如圖所示是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞示意圖(未按順序排序)。與冰的晶體類型相同的是________(請用相應(yīng)的編號填寫)。 解析：冰屬于分子晶體，干冰、碘也屬于分子晶體；B為干冰晶胞，C為碘晶胞。 答案：BC 6．碳元素的單質(zhì)有多種形式，如圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖： 回答下列問題： (1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們互為________________。 (

32、2)金剛石、石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化形式分別為________、________。 (3)C60屬于________晶體，金剛石屬于________晶體。 解析：(1)金剛石、石墨、C60都是碳元素的單質(zhì)形式，它們的組成相同，結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不同，互稱為同素異形體。(2)金剛石中碳原子與相鄰四個碳原子形成4個共價單鍵(即C原子采取sp3雜化方式)，構(gòu)成正四面體，石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合，形成正六邊形的平面層狀結(jié)構(gòu)。(3)C60中構(gòu)成微粒是分子，所以屬于分子晶體；金剛石中碳碳原子間以共價鍵形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故金剛石屬于原子晶體。 答案：(1)同素異形體　(

33、2)sp3　sp2　(3)分子　原子 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [課堂真題集訓—明考向] 1．(2017·江蘇高考)鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。 某FexNy的晶胞如圖1所示，Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x－n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示，其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學式為______________________________。 解析：能量越低越穩(wěn)定，從圖2知，Cu替代a位置Fe型晶胞更穩(wěn)定，其晶

34、胞中Cu位于8個頂點，N(Cu)＝8×＝1，F(xiàn)e位于面心，N(Fe)＝6×＝3，N位于體心，N(N)＝1，其化學式為Fe3CuN。 答案：Fe3CuN 2．(1)(2014·江蘇高考)銅晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，銅晶體中每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為________。 (2)(2013·江蘇高考)元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子。X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。 ①在1個晶胞中，X離子的數(shù)目為________。 ②該化合物的化學式為________。 解析：(1)根據(jù)銅晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可以

35、看出，在每個銅原子周圍與其距離最近的銅原子每層有4個，共有3層，所以銅晶體內(nèi)每個銅原子周圍與其距離最近的銅原子共有12個。 (2)X的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，X為Zn；Y的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，Y為S。①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，X分別位于晶胞的頂點和面心，根據(jù)晶胞中原子的“分攤法”可計算一個晶胞中的X原子數(shù)為：8×1/8＋6×1/2＝4。②Y原子全部在晶胞中，故一個晶胞中含有4個Y原子。故該化合物的化學式為ZnS。 答案：(1)12　(2)①4　②ZnS 3．(2017·全國卷Ⅰ)(1)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學材料，具

36、有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu)，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。與K緊鄰的O個數(shù)為________。 (2)在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于________位置，O處于________位置。 解析：(1)由于K、O分別位于晶胞的頂角和面心，所以與鉀緊鄰的氧原子有12個。(2)想象4個晶胞緊密堆積，則I處于頂角，O處于棱心，K處于體心。 答案：(1)12　(2)體心　棱心 4.(2016·全國卷Ⅱ)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。則晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為________。 解析：由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，Ni原子處于立方晶胞的頂點，Cu原子

37、處于立方晶胞的面心，根據(jù)均攤法，每個晶胞中含有Cu原子的個數(shù)為6×＝3，含有Ni原子的個數(shù)為8×＝1，故晶胞中Cu原子與Ni原子的數(shù)量比為3∶1。 答案：3∶1　 5．(2016·全國卷Ⅲ)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}： (1)GaF3的熔點高于1 000 ℃，GaCl3的熔點為77.9 ℃，其原因是__________________________________________________。 (2)GaAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為__________，Ga與As以______鍵鍵合。 解析：(1)GaF3的熔點高于1 000 ℃，GaCl3的熔點為77.9 ℃，其原因是GaF3是離子晶體，GaCl3是分子晶體，而離子晶體的熔點高于分子晶體。(2)GaAs的熔點為1 238 ℃，其熔點較高，據(jù)此推知GaAs為原子晶體，Ga與As原子之間以共價鍵鍵合。 答案：(1)GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體 (2)原子晶體　共價