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晶体的结构及性质

晶体的结构及性质
晶体的结构及性质

1.以下关于晶体的说法中正确的是()

A.晶体根据结构和性质只可分为分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体四大类

B.任何晶体中都含有化学键,如离子键、共价键、金属键、氢键等

C.含有阳离子的晶体一定属于离子晶体

D.干冰和冰都属于分子晶体

【解析】A项,还有混合晶体,如石墨;B项,由稀有气体组成的分子晶体中不含任何化学键,只有范德华力,且氢键不属于化学键;C项,金属晶体中含有阳离子。

【答案】D

2.(2008·四川卷)下列说法中正确的是()

A.离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子

B.金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子,电子定向运动

C.分子晶体的熔、沸点很低,常温下都呈液态或气态

D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合

【解析】离子晶体的结构不同,每个离子周围吸引的带相反电荷的离子数目不同,A错误;金属是由金属阳离子和自由电子构成的,但自由电子并不是在外加电场的作用下产生的,B 错误;分子晶体在常温下也有呈固态的,如硫、白磷等,C错误;组成原子晶体的元素是非金属元素,非金属元素间以共价键结合,D正确。

【答案】D

3.NaCl的晶胞如图,每个NaCl晶胞中含有的Na+和Cl-的数目分别是()

A.14,13

B.1,1

C.4,4

D.6,6

【解析】在NaCl晶胞中有8个Cl-位于顶点,6个Cl-位于面心,所以一个NaCl晶胞中含有Cl-:8× +6× =4(个);每个晶胞中有12个Na+位于棱的中点,1个Na+位于体心,所以一个NaCl晶胞中含有Na+:12× +1=4(个)。C项正确。

【答案】C

4.(2007·海南卷)下列叙述正确的是()

A.分子晶体中的每个分子内一定含有共价键

B.原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键

C.离子晶体中可能含有共价键

D.金属晶体的熔点和沸点都很高

【解析】单原子分子内不存在共价键,如He 、Ar 等,A 项错误;某些原子晶体,如二氧化硅晶体中原子间存在极性共价键,B 项错误;离子晶体中一定含有离子键,还可能含共价键,如NaOH 是由Na +和OH -结合而成的离子晶体,如OH -中含O —H 共价键,C 项正确;金属晶体的熔、沸点一般较高,但也有部分金属的熔、沸点较低,如常温下汞为液态,D 项错误。 【答案】C

5.有下列离子晶体立体结构示意图:

若以M 代表阳离子,以N 代表阴离子,则各离子晶体的组成表达式完全正确的组合是( ) A.①MN ②MN 2 ③MN 2 ④MN B.①MN ②MN 2 ③MN 3 ④MN 4 C.①MN2 ②MN 2 ③MN 2 ④MN D.①MN ②MN ③MN 2 ④MN 2

【解析】①中M 的个数为4× = (个),N 的个数为4× = (个);②中M 的个数为 8× +1=2(个),N 的个数为4× +2=4(个);③中M 的个数为4× = (个),N 有1个; ④中M 的个数为8× =1(个),N 有1个。 【答案】A

6.下列关于晶格能的说法中正确的是( ) A.晶格能指形成1 mol 离子键所放出的能量 B.晶格能指破坏1 mol 离子键所吸收的能量

C.晶格能指1 mol 离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量

D.晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关

【解析】晶格能指1 mol 离子化合物中阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时放出的能量。 【答案】C

7.下列性质中,可以较充分说明某晶体是离子晶体的是( ) A.具有较高的熔点

B.固态不导电,水溶液能导电

C.可溶于水

D.固态不导电,熔融状态能导电

【解析】A选项,原子晶体熔点也较高;B选项,有些分子晶体如HCl的水溶液也能导电;C 选项,有些分子晶体也溶于水;D选项,离子晶体固态不导电,在熔融时可导电。

【答案】D

8.干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA元素的最高价氧化物,它们的熔沸点差别很大的原因是()

A.二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量

B.C—O键键能比Si—O键键能小

C.干冰为分子晶体,二氧化硅为原子晶体

D.干冰易升华,二氧化硅不能

【解析】干冰和SiO

2所属晶体类型不同,干冰为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,SiO

2

为原子晶体,熔化时破坏化学键,所以熔点较高。

【答案】C

9.若不断地升高温度,实现“雪花水水蒸气氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是()

A.氢键;分子间作用力;非极性键

B.氢键;氢键;极性键

C.氢键;极性键;分子间作用力

D.分子间作用力;氢键;非极性键

【解析】因为O的电负性较大,在雪花、水中存在O—H…O氢键,故在实验雪花水水蒸气的变化阶段主要破坏水分子间的氢键,而由水蒸气氧气和氢气则破坏了O—H极性共价键。

【答案】B

10.下列叙述不正确的是()

A.O

2在水中的溶解度比N

2

大,因为O

2

与水分子之间的作用力比N

2

与水分子之间的作用力大

B.稀有气体原子序数越大沸点越高

C.分子间作用力越弱,分子晶体的熔点越低

D.原子晶体的熔点一定比金属晶体高

【解析】分子间作用力决定了分子晶体的熔、沸点高低,且组成和结构相似的分子晶体,相

对分子质量越大,分子间作用力就越大,熔、沸点越高。有些金属的熔点较高,如钨。【答案】D

11.结合金属晶体的结构和性质,回答以下问题:

(1)已知下列金属晶体:Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au,其堆积方式为:

①简单立方堆积的是。

②体心立方堆积的是。

③六方最密堆积的是。

④面心立方最密堆积的是。

(2)根据下列叙述,判断一定为金属晶体的是。

A.由分子间作用力形成,熔点很低

B.由共价键结合形成网状晶体,熔点很高

C.固体有良好的导电性、导热性和延展性

(3)下列关于金属晶体的叙述正确的是。

A.常温下,金属单质都以金属晶体形式存在

B.金属阳离子与自由电子之间的强烈作用,在一定外力作用下,不因形变而消失

C.钙的熔、沸点高于钾

D.温度越高,金属的导电性越好

【解析】(1)简单立方堆积的空间利用率太低,只有金属Po采取这种方式。体心立方堆积是上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积的高,多数金属是这种堆积方式。六方最密堆积常见金属为Mg、Zn、Ti,面心立方最密堆积常见金属为Cu、Ag、Au。

(2)A项属于分子晶体;B项属于原子晶体;而C项是金属的通性。

(3)常温下,Hg为液态,A错;因为金属键无方向性,故金属键在一定范围内不因形变而消失,B正确;钙的金属键强于钾,故熔、沸点高于钾,C正确;温度升高,金属的导电性减弱,D错。

【答案】(1)①Po ②Na、K、Fe ③Mg、Zn ④Cu、Au(2)C(3)B、C

12.元素X的某价态离子X n+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X n+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X n+离子包围。

【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(个),故其个数比为3∶1。

(2)由晶体的化学式X

N知X的所带电荷为1。

3

(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

13.现有几组物质的熔点(℃)的数据:

据此回答下列问题:

(1)A组属于晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是。

(2)B组晶体共同的物理性质是(填序号)。

①有金属光泽②导电性

③导热性④延展性

(3)C组中HF熔点反常是由于。

(4)D组晶体可能具有的性质是(填序号)。

①硬度小②水溶液能导电

③固体能导电④熔融状态能导电

(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为:NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因解释为:

【解析】通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体的性质,应用氢键解释HF的熔点反常,利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。

【答案】(1)原子共价键(2)①②③④

(3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)

(4)②④(5)D组晶体都为离子晶体,r(Na+)

14.下列是A、B、C、D、E五种元素的某些性质:

(1)元素A是形成有机物的主要元素之一,下列分子中含有sp和sp3杂化方式是。

A. B.CH

4 C.CH

2

CHCH

3

D.CH

3CH

2

C≡CH E.CH3CH3

(2)用氢键表示式写出E的氢化物水溶液中存在的所有氢键。

(3)相同条件下,AD

2与BD

2

分子在水中的溶解度较大的是(写分子式),理

由是。

(4)下图表示元素D与锌形成的化合物晶胞,其中Zn和D通过共价键结合,该化合物的化学式为;该化合物的晶体熔点比干冰高得多,原因是

【解析】根据化合价可知B、D同主族,电负性D比B大,所以B是S、D是O;同理C是Cl、E是F。

(4)题中提示Zn与O通过共价键结合,且图中显示4个Zn原子处于立方体的中心,O原子分别在顶点和面上,Zn原子与O原子的个数比为1∶1,故该化合物的化学式是ZnO,属

于原子晶体,而CO 2是分子晶体,所以ZnO 的熔点比干冰高。 【答案】(1)D

(2)F —H …F 、F —H …O 、O —H …F 、O —H …O

(3)SO 2 因为CO 2是非极性分子,SO 2和H 2O 都是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO 2在H 2O 中的溶解度较大

(4)ZnO ZnO 是原子晶体,而干冰是分子晶体

15.(2011·新课标全国卷改动)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF 3和BN ,如下图所示:

请回答下列问题:

(1)由B 2O 3制备BF 3、BN 的化学方程式依次是 、 。

(2)基态B 原子的电子排布式为 ;B 和N 相比,电负性较大的是 ,BN 中B 元素的化合价为 。

(3)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B 原子与N 原子之间的化学键为 ,层间作用力为 。

(4)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5 pm 。立方氮化硼晶胞中含有 个氮原子、 个硼原子,立方氮化硼的密度是 g ·cm -3(只要求列算式,不必计算出数值。阿伏加德罗常数为N A )。

【解析】(1)根据题给制备流程可知两个反应方程式分别为

(2)B 原子的原子序数为5,其电子排布式为1s 22s 22p 1;B 、N 处于同周期,依据同周期元素随原子序数增大电负性依次增大可知,N 的电负性较大;B 位于元素周期表的第ⅢA 族,由化学式BN 得B 元素的化合价为+3价。

(3)借助于石墨的结构可知,B 与N 原子之间的化学键为共价键,层与层之间依靠分子间作用力相结合。

(4) 依据金刚石的晶胞结构及化学式BN 可确定立方氮化硼晶胞中含有4个N 原子,4个B 原子。则一个晶胞的质量可表示为

25

4A

N ? g(BN 的摩尔质量为25 g 〃mol -1),一个晶胞的体积可表示为(361.5×10

-10

)3

cm 3

(1 pm =10

-12

m =10

-10

cm),晶体密度的表达式为

()

3

10254

361.510A

N -???g 〃cm -3

(2)1s 22s 22p 1

N +3

(3)共价键(或极性共价键)

分子间作用力(或范德华力)

(4)4

4

()

3

10254

361.510A

N -???

高中化学选修三_晶体结构与性质

晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 得到晶体的途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出 特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等) ③固定的熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体和非晶体最可靠的科学方法) 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元.即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=1 8×晶胞顶角上的原子数+1 4×晶胞棱上的原子+1 2×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2)、金刚石(C)晶胞的示意图.它们分别平均含几个原子? eg :1.晶体具有各向异性。如蓝晶(Al 2O 3·SiO 2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1:1000。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 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.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2分子晶体的晶胞结构示意图.其中有多少个原子?

二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体 注意:a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中.分子内的原子间以共价键结合.相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体.熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂.极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物:H 2O、H 2 S、NH 3 、CH 4 、HX等 b.酸:H 2SO 4 、HNO 3 、H 3 PO 4 等 c.部分非金属单质::X 2、O 2 、H 2 、S 8 、P 4 、C 60 d.部分非金属氧化物:CO 2、SO 2 、NO 2 、N 2 O 4 、P 4 O 6 、P 4 O 10 等 f.大多数有机物:乙醇.冰醋酸.蔗糖等 ③结构特征 a.只有范德华力--分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子) CO 2 晶体结构图 b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例.可说明氢键具有方向性 ④笼状化合物--天然气水合物

晶体结构练习题答案

晶体结构练习题 一、(2005全国初赛)下图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子,如镧;小原子是周期系第五主族元素,如锑;中等大小的原子是周期系VIII 族元素,如铁。按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。给出计算过程。提示:晶胞的6个面的原子数相同。设晶体中锑的氧化态为-1,镧的氧化态为+3,问:铁的平均氧化态多大? 解析:晶胞里有2个La原子(处于晶胞的顶角和体心); 有8个Fe原子(处于锑形成的八面体的中心);锑八面体 是共顶角相连的,平均每个八面体有6/2=3个锑原子,晶 胞中共有8个八面体,8x3=24个锑原子;即:La2Fe8Sb24。 答案:化学式LaFe4Sb12 铁的氧化态9/4 = 2.25 二、(2004年全国初赛)最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行(面心)立方最密堆积(ccp),它们的排列有序,没有相互代换的现象(即没有平均原子或统计原子),它们构成两种八面体空隙,一种由镍原子构成,另一种由镍原子和镁原子一起构成,两种八面体的数量比是1︰3,碳原子只填充在镍原子构成的八面体空隙中。(1)画出该新型超导材料的一个晶胞(碳原子用小球,镍原子用大○球,镁原子用大球)。(2)写出该新型超导材料的化学式。 (1) (在(面心)立方最密堆积-填隙模型中,八面体空隙与堆积球的比例为1︰1,在如图晶胞中,八面体空隙位于体心位置和所有棱的中心位置,它们的比例是1︰3,体心位置的八面体由镍原子构成,可填入碳原子,而棱心位置的八面体由2个镁原子和4个镍原子一起构成,不填碳原子。) (2)MgCNi3(化学式中元素的顺序可不同,但原子数目不能错)。 三、将Nb2O5与苛性钾共熔后,可以生成溶于水的铌酸钾,将其慢慢浓缩可以得到晶体 K p[Nb m O n]·16H2O,同时发现在晶体中存在[Nb m O n]p-离子。该离子结构由6个NbO6正八面体构成的。每个NbO6八面体中的6个氧原子排布如下:4个氧原子分别与4个NbO6八面体共顶点;第5个氧原子与5个八面体共享一个顶点;第6个氧原子单独属于这个八面体的。列式计算并确定该晶体的化学式。计算该离子结构中距离最大的氧原子间的距离是距离最短的铌原子间距离的多少倍? 解析:这是一个涉及正八面体堆积的问题,我们先根据题意来计算。对一个铌氧八面体,有一个氧原子完全属于这个八面体,有四个氧原子分别与一个八面体共用氧原子,即属于这个八面体的氧原子是1/2个,另一个氧原子是六个八面体共用的,自然是1/6了。故对一个铌而言,氧原子数为1+4×1/2+1/6=19/6。

晶体结构与性质知识总结(完善)

3-1、晶体的常识 一、晶体和非晶体 1、概述——自然界中绝大多数物质是固体,固体分为和两大类。 2、对比——

* 自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质。本质上,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。 * 晶体不因颗粒大小而改变,许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形,但在显微镜下仍可看到。 * 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当,熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。 * 各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的 二、晶胞 1、定义——描述晶体结构的基本单元。 2、特征—— (1)习惯采用的晶胞都是体,同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。 (2)整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 <1> 所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙; <2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。 3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系 (1)处于内部的粒子,属于晶胞,有几个算几个均属于某一晶胞。

(2)处于面上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。(3)处于90度棱上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。 (4)处于90度顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于60度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于120度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。 4、例举 三、分类 晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。 3-2、分子晶体和原子晶体 一、分子晶体 1、定义——只含分子的晶体。 2、组成粒子——。 3、存在作用——组成粒子间的作用为(),多原子分子内部原子间的作用为。 * 分子晶体中定含有分子间作用力,定含有共价键。 * 分子间作用力于化学键。 4、物理性质 (1)熔沸点与硬度——融化和变形只需要克服,所以熔沸点、硬度,部分分子晶体还可以升华。熔融一定破坏分子间的和可能存在的键,绝不会破坏分子内部的。

晶体学基础与晶体结构习题与答案

晶体学基础与晶体结构习题与答案 1. 由标准的(001)极射赤面投影图指出在立方晶体中属于[110]晶带轴的晶带,除了已在图2-1中标出晶面外,在下列晶面中哪些属于[110]晶带?(1-12),(0-12),(-113),(1-32),(-221)。 图2-1 2. 试证明四方晶系中只有简单立方和体心立方两种点阵类型。 3. 为什么密排六方结构不能称作为一种空间点阵? 4. 标出面心立方晶胞中(111)面上各点的坐标。 5. 标出具有下列密勒指数的晶面和晶向:a)立方晶系(421),(-123),(130),[2-1-1],[311]; b)六方晶系(2-1-11),(1-101),(3-2-12),[2-1-11],[1-213]。 6. 在体心立方晶系中画出{111}晶面族的所有晶面。 7. 在立方晶系中画出以[001]为晶带轴的所有晶面。 8. 已知纯钛有两种同素异构体,密排六方结构的低温稳定的α-Ti和体心立方结构的高温稳定的β-Ti,其同素异构转变温度为882.5℃,使计算纯钛在室温(20℃)和900℃时晶体中(112)和(001)的晶面间距(已知aα20℃=0.29506nm,cα20℃=0.46788nm,aα900℃=0.33065nm)。 9. 试计算面心立方晶体的(100),(110),(111),等晶面的面间距和面致密度,并指出面间距最大的面。 10.平面A在极射赤平面投影图中为通过NS及核电0°N,20°E的大圆,平面B的极点在30°N,50°W处,a)求极射投影图上两极点A、B间的夹角;b)求出A绕B顺时针转过40°的位置。 11. a)说明在fcc的(001)标准极射赤面投影图的外圆上,赤道线上和0°经线上的极点的指数各有何特点,b)在上述极图上标出(-110),(011),(112)极点。 12. 图2-2为α-Fe的x射线衍射谱,所用x光波长λ=0.1542nm,试计算每个峰线所对应晶面间距,并确定其晶格常数。 图2-2 13. 采用Cu kα(λ=0.15418nm)测得Cr的x射线衍射谱为首的三条2θ=44.4°,64.6°和81.8°,若(bcc)Cr的晶格常数a=0.28845nm,试求对应这些谱线的密勒指数。

整理晶体结构考试(含答案)

高二化学晶体结构与性质测试题

高二化学晶体结构与性质 测试题 (2013-4-6) 1、晶体与非晶体的严格判别可采用( D ) A. 有否自范性 B.有否各向同性 C.有否固定熔点 D.有否周期性结构 2、下列式子中,真实表示物质分子组成的是( A ) A 、H 2SO 4 B 、NH 4Cl C 、SiO 2 D 、C 3. 石墨晶体是层状结构,在每一层内;每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合,如图是其晶体结构的俯视图,则图中7个六元环完全占有的碳原子数 (D ) A.10个 B.18个 C.24个 D.14个 4、下列各组物质中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是(C ) A 、CaCl 2和Na 2O 2 B 、碘、氖 C 、CO 2和H 2O D 、CCl 4和KCl 5、下表列出了有关晶体的说明,有错误的 6 A .在NaCl 晶体中,与一个Na +最近的且距离相等的Cl -的个数 B .在金刚石晶体中,最小的环上的碳原子个数 C .在二氧化硅晶体中,最小的环上的原子个数 D .在石墨晶体的片层结构中,最小的环上的碳原子个数 7、下列说法正确的是(N A 为阿伏加德罗常数) ( B ) A .124 g P 4含有P—P 键的个数为4NA B .12 g 石墨中含有C— C 键的个数为1.5N A C .12 g 金刚石中含有C—C 键的个数为N A D .60gSi02中含Si—O 键的个数为2N A 8. 共价键、离子键和范德华力都是微粒之间 的不同作用力,下列含有两种结合力的是 ( B ) ①Na 2O 2 ②SiO 2 ③石墨 ④金刚石 ⑤NaCl ⑥白磷 A .①②④ B .①③⑥ C .②④⑥ D .③④⑤ 9. 下列数据是对应物质的熔点,有关的判断 A .只要含有阴离子的晶体就一定是离子晶体 B .在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构 CO 、 ⑤N 2、⑥H 2沸点由高到低正确的是 ( C ) A .①②③④⑤⑥ B .③②①⑤④⑥ C . ③②①④⑤⑥ D .⑥⑤④③②① 11、晶体结构属于面心结构的是( C ) A .NaCl B 、CsCl C 、CO 2 D 、 Na 12、将下列晶体熔化:氢氧化钠、二氧化硅、氧化钙、四氯化碳,需要克服的微粒间的相互作用有:①共价键 ②离子键 ③

第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计

第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计 一、教学目标 1、知识与技能 (1)知道获得晶体的几种途径 (2)理解晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 (3)初步学会确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 2、过程与方法 (1)收集生活素材,结合已有知识和生活经验对晶体与非晶体进行分类 (2)学生通过观察、实验等方法获取信息 (3)学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工 3、情感态度与价值观 (1)培养学生科学探究的方法 (2)培养学生的动手能力、观察能力、自主学习的能力,保持对生活中化学的好奇心和探知欲,增强学生学习化学的兴趣。 二、教学重点 1、晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 2、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 三、教学难点 1、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 四、教学用品 课前学生收集的各种固体物质、玛瑙耳坠和水晶项链、蜂巢、晶胞实物模型、乒乓球、铁架台、酒精灯、蒸发皿、圆底烧瓶、碘、水、多媒体等 五、教学过程 1.新课导入: [教师]上课前,我已经请同学们收集了一些身边的固体物质,大家都带来了吗?(学生:带来了)你们都带来了哪些固体呢?(学生七嘴八舌,并展示各自的固体)[教师]同学们带来的固体物质可真是琳琅满目啊!但是,我们每个人可能只带了几样,想知道别人收集了哪些固体物质吗?(学生:想)下面我们请前后四个同学组成一个小组,然后互相交流一下收集的各种固体物质,并讨论如何将这些固体物质进行分类呢? [分组讨论]互相交流各自所带的物品,并分类(教师进行巡视) [教师]:请这组同学将你们带来的固体和交流的结果汇报一下。 [学生汇报]:(我们讨论后觉得将粗盐、明矾、樟脑丸分为一类;塑料、玻璃片、橡胶分为另一类。教师追问:你们为什么会这样分呢?生:根据这些有规则的几何外形,而另一些没有。) [教师总结]这组同学收集的物品很丰富,并通过组内讨论确定了分类依据,然后进行了恰当的分类。其实,同学们也许没有留心观察,我们身边还有许多美丽的固体,当然也有的可能是我们日常生活中不易接触到的。下面,我们就一起欣赏一下这些美丽的固体。 [视频投影]雪花放大后的形状、烟水晶、石膏、毒砂、绿柱石、云母等晶体实物(并配以相应的解说,给学生了解到这些固态物质都有规则的几何外形。) [教师讲述]我们就将这些有规则几何外形的固体称之为晶体,而另一些没有规则几何外形的固体称之为非晶体。 [板书]一、晶体与非晶体 设计意图:课前请同学收集身边的固态物质,然后在课堂上展示,并分组交流讨论,最后进行分类,并在课堂上汇报。这样从学生身边的固体入手,直观、简洁地引入课题,潜移默化

几种常见晶体结构分析

几种常见晶体结构分析文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

几种常见晶体结构分析 河北省宣化县第一中学 栾春武 邮编 075131 栾春武:中学高级教师,张家口市中级职称评委会委员。河北省化学学会会员。市骨干教师、市优秀班主任、模范教师、优秀共产党员、劳动模范、县十佳班主任。 联系电话: E-mail : 一、氯化钠、氯化铯晶体——离子晶体 由于离子键无饱和性与方向性,所以离子晶体中无单个分子存在。阴阳离子在晶体中按一定的规则排列,使整个晶体不显电性且能量最低。离子的配位数分析如下: 离子数目的计算:在每一个结构单元(晶胞)中,处于不同位置的微粒在该单元中所占的份额也有所不同,一般的规律是:顶点上的微粒属于该 单元中所占的份额为18,棱上的微粒属于该单元中所占的份额为1 4,面上 的微粒属于该单元中所占的份额为1 2,中心位置上(嚷里边)的微粒才完 全属于该单元,即所占的份额为1。 1.氯化钠晶体中每个Na +周围有6个Cl -,每个Cl -周围有6个Na +,与一个Na +距离最近且相等的Cl -围成的空间构型为正八面体。每个Na +周围与其最近且距离相等的Na +有12个。见图1。 图1 图2 NaCl

晶胞中平均Cl-个数:8×1 8 + 6× 1 2 = 4;晶胞中平均Na+个数:1 + 12×1 4 = 4 因此NaCl的一个晶胞中含有4个NaCl(4个Na+和4个Cl-)。 2.氯化铯晶体中每个Cs+周围有8个Cl-,每个Cl-周围有8个Cs+,与一个Cs+距离最近且相等的Cs+有6个。 晶胞中平均Cs+个数:1;晶胞中平均Cl-个数:8×1 8 = 1。 因此CsCl的一个晶胞中含有1个CsCl(1个Cs+和1个Cl-)。 二、金刚石、二氧化硅——原子晶体 1.金刚石是一种正四面体的空间网状结构。每个C 原子以共价键与4个C原子紧邻,因而整个晶体中无单 个分子存在。由共价键构成的最小环结构中有6个碳原 子,不在同一个平面上,每个C原子被12个六元环共用,每C—C键共6 个环,因此六元环中的平均C原子数为6× 1 12 = 1 2 ,平均C—C键数为 6×1 6 = 1。 C原子数: C—C键键数= 1:2; C原子数: 六元环数= 1:2。 2.二氧化硅晶体结构与金刚石相似,C被Si代替,C与C之间插 氧,即为SiO 2晶体,则SiO 2 晶体中最小环为12环(6个Si,6个O), 图3 CsCl 晶 图4 金刚石晶

高中化学晶体结构与性质范文晶体的常识

第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识知识归纳 一、晶体与非晶体 1.晶体与非晶体的本质差异: 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.晶体的特点 (1)自范性 ①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______。非晶体物质没有这个特性。 ②形成条件:晶体______适当。 ③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特质即______。 (3)晶体的______较固定。 (4)区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行______实验。 二、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。

【答案】一、1.有周期性没有相对无序 2.(1)熔融态(2)气态凝华(3)溶质 3.(1)多面体外形性质自范性生长的速率三维空间周期性有序 (2)各向异性(3)熔点(4)X-射线衍射 二、1.结构重复单元 2.平行六面体无隙并置(1)间隙(2)平行相同(3)形状种类 知识重点 与晶体有关的计算 晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、N A、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。解答这类题时,一要掌握晶体“均摊法”的原理,二要有扎实的立体几何知识,三要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。 1.“均摊法”原理 晶胞中任意位置上的一个原子如果被n个晶胞所共有,则每个晶胞对这个原子分得的份额就是1 n 。 非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”,其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共 有。例如,石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为1 3 ,那么一个六 边形实际有6×1 3 =2个碳原子。又如,在六棱柱晶胞(如下图所示的MgB2晶胞)中,顶点上的原子为6个 晶胞(同层3个,上层或下层3个)共有,面上的原子为2个晶胞共有,因此镁原子个数为12×1 6 +2×

第三章晶体结构与性质

第三章晶体结构与性质 第二节分子晶体与原子晶体(第1课时) 【学习目标】 1.说出分子晶体的定义、构成微粒、粒子间的作用力及哪些物质是典型的分 子晶体。 2.以冰和干冰为典型例子描述分子晶体的结构与性质的关系,解释氢键对冰晶 体结构和和物理性质的影响。 【预学能掌握的内容】 【自主学习】 一.分子晶体 1.定义:________________________________ 2.构成微粒________________ 3.粒子间的作用力:____________________ 4. 较典型的分子晶体有:①②_______ 单质 ③氧化物④⑤ 此外,还有少数盐是分子晶体,如 5.分子晶体的物理性质:熔沸点较____、易升华、硬度____。固态和熔融状态 下都。 6.分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响? 一般说来,对与组成和结构相似的物质,相对分子量越大,分子间作用力越 ____,物质的熔沸点也越____。但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不 完全符合,如:NH 3 ,H 2 O和HF的沸点就出现反常,因 为这些分子间存在____键。 7.分子晶体的结构特征: (1)只有范德华力,无分子间氢键-分子晶体的结构特征 为。如:C60、干冰、I2、O2。 如右图所示,每个CO2分子周围有个紧邻的 CO2分子。 (2)有分子间氢键-不具有分子密堆积特征。如:冰 中每个水分子周围只有个紧邻的水分子,这一 排列使冰晶体中水分子的空间利用率不高,留有相当大 的空隙。 【预学中的疑难问题】 【合作探究】 1.大多数分子晶体的结构特征 (1)大多数分子晶体采用堆积 (2)若用一个小黑点代表一个分子,试画出大多数分子晶体的晶胞图 (3)干冰晶体 ①二氧化碳分子在晶胞中处于什么位置? ②一个干冰晶胞中含有几个分子? ③每个CO2分子周围有几个距它最近的分子? ④干冰晶体中CO 2 分子的排列方向有几种 ④干冰和冰,那种晶体密度大?试从晶体结构特征解释。

。高中化学晶体的结构与性质知识点及相关例题讲解

高中化学晶体的结构与性质知识点及相关例题 讲解 自然界中的固体可以分为两种存在形式:晶体和非 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。 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。

晶体结构练习题答案

晶体结构练习题 一、(2005 全国初赛)下图是化学家合成的能实现热电效应的一种 晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子,如镧;小原子是周期 系第五主族元素,如锑;中等大小的原子是周期系VIII 族元素,如 铁。按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。给出计算过程。提 示: 晶胞的 6 个面的原子数相同。设晶体中锑的氧化态为-1,镧的 氧化态为+3,问:铁的平均 氧化态多大? 解析:晶胞里有2个La原子(处于晶胞的顶角和体心); 有8个Fe 原子(处于锑形成的八面体的中心);锑八面体是共 顶角相连的,平均每个八面体有6/2= 3 个锑原子,晶 胞中共有8 个八面体,8x3=24 个锑原子;即:La2Fe8Sb24。 答案:化学式LaFe4Sb12 铁的氧化态9/4 = 2.25 二、(2004 年全国初赛)最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶 体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广 泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行(面 心)立方最密堆积(ccp ),它们的排列有序,没有相互代换的现象 1) (在(面心)立方最密堆积-填隙模型中,八面体空隙与堆积球的比例为1︰1,在如图晶胞中,八面体空隙位于体心位置和所有棱的中心位置,它们的比例是1︰3,体心位置的八面体由镍原子构成,可填入碳原子,而棱心位置的八面体由2个镁原子和 4 个镍原子一起构成,不填碳原子。) (2)MgCNi 3(化学式中元素的顺序可不同,但原子数目不能错)。 三、将Nb2O5 与苛性钾共熔后,可以生成溶于水的铌酸钾,将其慢慢浓缩可以得到晶体 K p[Nb m O n] ·16H2O,同时发现在晶体中存在[Nb m O n]p-离子。该离子结构由6个NbO 6正八面体构成的。每个NbO6八面体中的6个氧原子排布如下:4个氧原子分别与4个NbO 6八面体共顶点;第5个氧原子与5个八面体共享一个顶点;第6个氧原子单独属于这个八面体的。列式计算并确定该晶体的化学式。计算该离子结构中距离最大的氧原子间的距离是距离最短的铌原子间距离的多少倍? 解析:这是一个涉及正八面体堆积的问题,我们先根据题意来计算。对一个铌氧八面体,有一个氧原子完全属于这个八面体,有四个氧原子分别与一个八面体共用氧原子,即属于这个八面体的氧原子是1/2 个,另一个氧原子是六个八面体共用的,自然是1/6 了。故对一个铌而言,氧原子数为1+4×1/2 +1/6 =19/6 。

高中化学选修三——晶体结构与性质.doc

晶体结构与性质 一、晶体的常识1.晶体与非晶体 晶体与非晶体的本质差异 晶体非晶体 自范性 有(能自发呈现多面体外形)无(不能自发呈现多面体外形) 微观结构 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 晶体呈现自范性的条件:晶体生长的速率适当 得到晶体的途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等)③固定的熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体和非晶体最可靠的科学方法)2.晶胞--描述晶体结构的基本单元,即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=8×晶胞顶角上的原子数+4×晶胞棱上的原子+2×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图,它们分别平均含几个原子? 1 1 1

eg:1.晶体具有各向异性。如蓝晶(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1:1000。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 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.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO2一定是晶体 3.下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子? 二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体注意:a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体,熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂,极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物:H2O、H2S、NH3、CH4、HX等 b.酸:H2SO4 、HNO3、

晶胞计算习题答案

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 1、【答案】(1)mol-1(2)①8 4 ②48③ 【解析】(1)铜晶胞为面心立方最密堆积,1个晶胞能分摊到4个Cu原子;1个晶胞的体积为a3cm3;一个晶胞的质量为a3ρ g;由=a3ρ g,得N A=mol -1。 (2) ①每个Ca2+周围吸引8个F-,每个F-周围吸收4个Ca2+,所以Ca2+的配位数为8,F-的配位数为4。②F-位于晶胞内部,所以每个晶胞中含有F-8个。含有Ca2+为×8+×6=4个。 ③ρ===a g·cm-3, V=。 2、【解析】 试题分析:本考查学生对知识综合利用能力,要求对晶胞知识能够融会贯通。依题意画出侧面图,设正立方体边长为a,则体积为a3。,AC=4r, 故原子半径,根据均摊法得,每个正立方体包括金属原子 8×1/8+6×1/2=4(个),球体体积共

4×空间利用率为:. 考点:均摊法计算 点评:本题考查相对综合,是学生能力提升的较好选择。 3、(1)34.0% (2)2.36 g/cm3 【解析】(1)该晶胞中Si原子个数=4+8×1/8+6×1/2=8,设Si原子半径为xcm,该晶胞中硅原子总体积=,根据硬球接触模型可知,体对角线四分之一处的原子与顶点上的原子紧贴,设晶胞边长为a,所以,解得a=,晶胞体积=()3,因此空间利用率=×100%=34.0%。(2)根据以上分析可知边长=,所以密度==2.36g/cm3。 4、【答案】(1)4(2)金属原子间相接触,即相切 (3)2d3(4) 【解析】利用均摊法解题,8个顶点上每个金原子有属于该晶胞,6个面上每个金原子有属于该晶胞,故每个晶胞中金原子个数=8×+6×=4。假设金原子间相接 触,则有正方形的对角线为2d。正方形边长为d。所以V晶= (d)3=2d3,V m=N A=d3N A,所以ρ==。 5、【答案】(1)YBa2Cu3O7(2)价n(Cu2+)∶n(Cu3+)=2∶1 【解析】(1)由题图所示晶胞可知:一个晶胞中有1个Y3+,2个Ba2+。晶胞最上方、最下方分别有4个Cu x+,它们分别被8个晶胞所共用;晶胞中间立方体的8个顶点各有一个Cu x+,它们分别被4个晶胞共用,因此该晶胞中的Cu x+为n(Cu x+)=(个)。晶胞最上方、最下方平面的棱边上共有4个氧离子,分别被4个晶胞共用;又在晶胞上的立方体的竖直棱边上和晶胞下方的立方体的竖直棱

晶体结构和性质

课时作业(四十)晶体结构与性质 一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分) 1.下列叙述正确的是() A.分子晶体中的每个分子内一定含有极性共价键 B.原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键 C.含有阴离子的化合物一定含有阳离子 D.金属晶体的熔点和沸点都很高 2.下列物质形成的晶体中,其中任何一个原子都被相邻的四个原子包围,以共价键形成正四面体,并向空间伸展成网状结构的是() A.四氯化碳B.石墨 C.金刚石D.二氧化硅 3.有下列离子晶体空间结构示意图:?为阳离子,为阴离子。以M代表阳离子,N 代表阴离子,化学式为MN2的晶体结构为() 4.为缓解旱情,有关部门需要选择适宜的条件和方法,向大气中发射催雨剂,其主要成分是干冰(固态CO2)、液氮、碘化银等。下列有关叙述不正确的是() A.干冰和液氮都是由分子构成的晶体 B.干冰和液氮的分子间都存在共价键 C.干冰和液氮催雨的原理都属于物理变化 D.碘化银粒在冷云中产生冰晶,起到催雨作用 5.下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是() A.NH3、HD、C10H8B.PCl3、CO2、H2SO4 C.SO2、SiO2、P2O5D.CCl4、Na2S、H2O2 6.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是() A.液溴和苯分别受热变为气体 B.干冰和氯化铵分别受热变为气体 C.二氧化硅和铁分别受热熔化 D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中 7.在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是() A.熔点:CO2>KCl>SiO2 B.水溶性:HCl>H2S>SO2 C.沸点:乙烷>戊烷>丁烷 D.热稳定性:HF>H2O>NH3 8() A. B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体 C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 9.下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是() A.最小的环上,有3个Si原子和3个O原子 B.最小的环上,Si和O原子数之比为1∶2 C.最小的环上,有6个Si原子和6个O原子 D.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角 10.

晶体结构课后习题含答案

晶体结构 1、解释下列概念 晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数(晶面指数)、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、配位数、离子极化、同质多晶与类质同晶、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效应. 2、(1)一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c,求出该晶面的米勒指数;(2)一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/ 3、b/2、c,求出该晶面的米勒指数。 3、在立方晶系的晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向:(001)与[210],(111)与[112],(110)与[111],(322)与[236],(257)与[111],(123)与[121],(102),(112),(213),[110],[111],[120],[321] 4、写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。 5、已知Mg2+半径为0.072nm,O2-半径为0.140nm,计算MgO晶体结构的堆积系数与密度。 6、计算体心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。 7、从理论计算公式计算NaC1与MgO的晶格能。MgO的熔点为2800℃,NaC1为80l℃, 请说明这种差别的原因。 8、根据最密堆积原理,空间利用率越高,结构越稳定,金钢石结构的空间利用率很低(只有34.01%),为什么它也很稳定? 9、证明等径圆球面心立方最密堆积的空隙率为25.9%; 10、金属镁原子作六方密堆积,测得它的密度为1.74克/厘米3,求它的晶胞体积。 11、根据半径比关系,说明下列离子与O2—配位时的配位数各是多? r o2-=0.132nm r Si4+=0.039nm r K+=0.133nm r Al3+=0.057nm r Mg2+=0.078n m 12、为什么石英不同系列变体之间的转化温度比同系列变体之间的转化温度高得多? 13、有效离子半径可通过晶体结构测定算出。在下面NaCl型结构晶体中,测得MgS 和MnS的晶胞参数均为a=0.52nm(在这两种结构中,阴离子是相互接触的)。若CaS(a=0.567nm)、CaO(a=0.48nm)和MgO(a=0.42nm)为一般阳离子——阴离子接触,试求这些晶体中各离子的半径。 14、氟化锂(LiF)为NaCl型结构,测得其密度为2.6g/cm3,根据此数据汁算晶胞参数,

晶体的类型和性质

高三化学教案:晶体的类型和性质 1.四种基本晶体类型 分类 晶体质点间作用力 物理性质 熔化时的变化 代表物 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 混合型晶体 要求: 物理性质应从熔、沸点、硬度、导电性等方面展开并回答。 熔化时的变化应从化学键或分子间作用力的破坏,以及破坏后成为的粒子来回答。 代表物应从物质的分类来回答,不能回答一些具体的物质。 2.四种基本晶体类型的判断方法 (1)从概念,物质分类上看,由__________组成,通过_________和_________强烈相互作用而形成的晶体为金属晶体。

构成晶体质点为_________,这些质点间通过_________间作用力,而形成的晶体为分子晶体。共价化合物一般为_________晶体,但SiO2、SiC为_________晶体;离子化合物一定为 _________晶体 (2)由晶体的物理性质来看 ①根据导电性,一般地:熔融或固态时都不导电的是_________晶体或_________晶体,熔融或固态都能导电的为_________晶体;固态时不导电,熔化或溶于水时能导电的一般为 _________晶体;液态、固态、熔融都不能导电,但溶于水后能导电的晶体是_________晶体。一种称为过渡型或混合型晶体是_________,该晶体_________导电 ②根据机械性能:具有高硬度,质脆的为_________晶体,较硬且脆的为_________晶体,硬度较差但较脆的为 _________晶体,有延展性的为_________晶体。 ③根据熔、沸点:_________晶体与_________晶体高于 _________晶体。_________晶体熔沸点有的高,有的低。 3.典型晶体的粒子数 物质 晶型 重复单位几何形状 粒子数 NaCl 每个Cl- 周围与它最近等距的Na+有______个 CsCl 立方体 每个Cs+(Cl-)等距的Cl-(Cs+)有______个 金刚石

高中化学选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题

黄石二中2011年化学选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题时间:110分钟满分:120分2011.2.25 命题人:高存勇 选择题(每小题只有一个正确答案。每小题3分,共45分) 1.下列有关金属晶体的判断正确的是 A.简单立方、配位数6、空间利用率68% B.钾型、配位数6、空间利用率68% C.镁型、配位数8、空间利用率74% D.铜型、配位数12、空间利用率74% 2.有关晶格能的叙述正确的是 A.晶格能是气态离子形成1摩离子晶体释放的能量 B.晶格能通常取正值,但是有时也取负值 C.晶格能越大,形成的离子晶体越不稳定 D.晶格能越大,物质的硬度反而越小 3.下列排列方式是镁型堆积方式的是 A.ABCABCABC B.ABABABABAB C.ABBAABBA D.ABCCBAABCCBA 4.下列关于粒子结构的描述不正确的是 A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子 B.HS-和HCl均是含一个极性键的18电子粒子 C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子 D.1 mol D162O中含中子、质子、电子各10 N A(N A代表阿伏加德罗常数) 5.现代无机化学对硫-氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。其 中如图所示是已经合成的最著名的硫-氮化合物的分子结构。 下列说法正确的是 A.该物质的分子式为SN B.该物质的分子中既有极性键又有非极性键 C.该物质具有很高的熔沸点 D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体 6.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是 A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6 B.该配合物可能是平面正方形结构 C.Cl—和NH3分子均与Pt4+配位 D.配合物中Cl—与Pt4+配位,而NH3分子不配 7.石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原 子填充在石墨各层谈原子中。比较常见的石墨间隙化合物 是青铜色的化合物,其化学式可写作CxK,其平面图形见下图,则x值为: A . 8 B. 12 C.24 D.60 8.金属键具有的性质是 A.饱和性B.方向性C.无饱和性和方向性D.既有饱和性又有方向性9.下列说法正确的是 A.124g P4含有的P-P键的个数为6N A B.12g石墨中含有的C-C键的个数为2N A C.12g金刚石中含有的C-C键的个数为1.5N A D.60gSiO2中含Si-O键的个数为2N A 10.长式周期表共有18个纵行,从左到右排为1-18列,即碱金属为第一列,稀有气体元素

晶体结构测试题(答案另附)

晶体结构测试题 廖显威教授(Ⅰ) 0 1.设有一AB型晶体,晶胞参数是a=b=3.98A ,c=3.72A,α=β=γ=90℃,一个晶胞中有 两个A,其坐标是(0,0,0), ①该晶体属于什么晶系? 11 (,,0) 22 ,已知晶胞中一个B的坐标是 11 (0,,) 22 。 ②属于什么格子? ③一个晶胞中含有几个B?晶胞中另外一些B原子的坐标能否确定,写出其坐标,若不 能确定,说明其理由。 2.铜有一种氧化物,其晶胞结构可描述如下:A原子占据立方体的顶点及体心,而在每间隔一个小立方体的中心处放上一个B原子。 ①说明A与B各代表什么原子,并写出该氧化物的分子式。 ②该晶体的晶格型式为何?结构基元是什么?一个晶胞中有几个结构基元? ③Cu原子和氧原子的配位数各是多少? ④已知晶胞参数a=4.26A,计算Cu原子间,O原子间及铜氧原子间的最近距离。 3.金属钋晶体是简单立方晶格结构,按紧密堆积原理,计算晶体中空隙体积的百分数。

4. 在CaF2 和六方ZnS 晶体中,正离子占据什么空隙?正离子占据空隙的百分率为多少? 5. 某黄铜中Cu 和Zn 的摩尔分数分别是0.75 和0.25,该合金的结构跟纯铜相同(立方最密 堆积),只是Zn 原子统计的无序取代了Cu 原子。在每个原子的位置上,Cu 和Zn 的占有率 正比于合金的组成,即合金可以看作是由Cu0.75Zn0.25 组成的。已知合金的密度为8.51g/cm 3, 计算合金的统计原子半径。(相对原子质量:Cu 63.5 ,Zn 65.4) (第26 届Icho 竞赛试题) 6. 设有一AB 4 型晶体,属立方晶系,每个晶胞中有一个 A 和四个B,一个 A 的坐标是 1 1 1 ( , , ) 2 2 2 ,四个 B 原子的坐标是 1 1 1 1 1 1 (0,0,0),( , ,0),( ,0, ),(0, , ) 2 2 2 2 2 2 ,此晶体的晶格型式 为何? 7. 某一立方晶系晶体,晶胞参数的顶点位置全为 A 占据,面心为 B 占据,体心为原子 C 占据。①写出此晶体的化学组成;②用分数坐标写出诸原子在晶胞中的位置;③给主晶体的晶格型式。 8. 今有AxBy 物质的晶体属立方晶系。在晶胞的每个顶点处有一个 A 原子处,还在体心处 有一个 A 原子,其坐标为 1 1 1 ( , , ) 2 2 2 ,在坐标 1 1 (0, , ) 2 2 和 1 1 (1, , ) 2 2 处各有一个 B 原子。①试 绘出晶胞结构简图;②确定x 和y 的数值;③设晶胞的边长为 6 A ,A 和B 的原子量分别为40 和120,计算晶体的密度。

晶体的基本性质

晶体的基本性质 自限性:晶体具有自发形成几何多面体形态的性质,这种性质成为自限性。2、均一性和异向性:因为晶体是具有格子构造的固体,同一晶体的各个部分质点分布是相同的,所以同一晶体的各个部分的性质是相同的,此即晶体的均一性;同一晶体格子中,在不同的方向上质点的排列一般是不相同的,晶体的性质也随方向的不同而有所差异,此即晶体的异向性。3、最小内能与稳定性:晶体与同种物质的非晶体、液体、气体比较,具有最小内能。晶体是具有格子构造的固体,其内部质点作规律排列。这种规律排列的质点是质点间的引力与斥力达到平衡,使晶体的各个部分处于位能最低的结果。 溶剂的选择方法 溶剂的选择运用溶剂提取法的关键,是选择适当的溶剂。溶剂选择适当,就可以比较顺利地将需要的成分提取出来。医学教育网搜集整理了溶剂的选择方法内容供大家参考,助大家顺利通过初级中药师考试。 选择溶剂要注意以下三点:①溶剂对有效成分溶解度大,对杂质溶解度小;②溶剂不能与中药的成分起化学变化;③溶剂要经济、易得、使用安全等。 1)水:水是一种强的极性溶剂。中草药中亲水性的成分,如无机盐、糖类、分子不太大的多糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐及甙类等都能被水溶出。为了增加某些成分的溶解度,也常采用酸水及碱水作为提取溶剂。酸水提取,可使生物碱与酸生成盐类而溶出,碱水提取可使有机酸、黄酮、蒽醌、内酯、香豆素以及酚类成分溶出。但用水提取易酶解甙类成分,且易霉坏变质。某些含果胶、粘液质类成分的中草药,其水提取液常常很难过滤。沸水提取时,中草药中的淀粉可被糊化,而增加过滤的困难。故含淀粉量多的中草药,不宜磨成细粉后加水煎煮。中药传统用的汤剂,多用中药饮片直火煎煮,加温可以增大中药成分的溶解度外,还可能有与其他成分产生"助溶"现象,增加了一些水中溶解度小的、亲脂性强的成分的溶解度。但多数亲脂性成分在沸水中的溶解度是不大的,既使有助溶现象存在,也不容易提取完全。如果应用大量水煎煮,就会增加蒸发浓缩时的困难,且会溶出大量杂质,给进一步分离提纯带来麻烦。中草药水提取液中含有皂甙及粘液质类成分,在减压浓缩时,还会产生大量泡沫,造成浓缩的困难。通常可在蒸馏器上装置一个汽一液分离防溅球加以克服,工业上则常用薄膜浓缩装置。医学教育网 2)亲水性的有机溶剂:也就是一般所说的与水能混溶的有机溶剂,如乙醇(酒精)、甲醇(木精)、丙酮等,以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比较好,对中草药细胞的穿透能力较强。亲水性的成分除蛋白质、粘液质、果胶、淀粉和部分多糖等外,大多能在乙醇中溶解。难溶于水的亲脂性成分,在乙醇中的溶解度也较大。还可以根据被提取物质的性质,采用不同浓度的乙醇进行提取。用乙醇提取比用水量较少,提取时间短,溶解出的水溶性杂质也少。乙醇为有机溶剂,虽易燃,但毒性小,价格便宜,来源方便,有一定设备即可回收反复使用,而且乙醇的提取液不易发霉变质。由于这些原因,用乙醇提取的方法是历来最常用的方法之一。甲醇的性质和乙醇相似,沸点较低(64℃),但有毒性,使用时应注意。 第四章溶剂选择

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