（江蘇專版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題九 第三十四講 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案（含解析）

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1、（江蘇專版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題九 第三十四講 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)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(duì)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(jiǎn)單晶體的晶胞結(jié)構(gòu)特征(晶體內(nèi)部空隙的識(shí)別、與晶胞的邊長(zhǎng)等晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)相關(guān)的計(jì)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(shí)教

2、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(diǎn)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(cè)定其是否有固定的熔點(diǎn)科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行 X射線衍射實(shí)驗(yàn)(2)獲得晶體的三條途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固。氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。溶質(zhì)從溶液中析出。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無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。并置：所有晶胞平行排列、取向相同。知能深化掃盲點(diǎn)“均攤法”突破晶胞組成的計(jì)算(1)原則：晶胞任意位置上的一個(gè)粒子如果是被n個(gè)晶胞所共有，那么每個(gè)晶胞對(duì)

3、這個(gè)粒子分得的份額就是。(2)方法：長(zhǎng)方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算。非長(zhǎng)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(diǎn)(1個(gè)碳原子)被三個(gè)六邊形共有，每個(gè)六邊形占。對(duì)點(diǎn)練1如圖是甲、乙、丙三種晶體的晶胞，則甲晶體中x與y的個(gè)數(shù)比是_，乙中a與b的個(gè)數(shù)比是_，丙中一個(gè)晶胞中有_個(gè)c離子和_個(gè)d離子。答案：2111442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(dá)式：A_、B_、C_。答案：MNMN3MN23(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、

4、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(xué)式為_(R、Z用具體元素符號(hào)表示)。(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(yùn)動(dòng)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(xué)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(xué)式是_。 (4)測(cè)定大氣中PM2.5濃度的方法之一是射線吸收法，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(gè)，與每個(gè)Kr原子相緊鄰的Kr原子有n個(gè)，則_(填數(shù)字)。 解析：(1)R為Co、Z為O，根據(jù)均攤法可知

5、，在這個(gè)晶胞中氧離子位于棱上和體心，數(shù)目1214，鈷離子位于頂點(diǎn)、面心，數(shù)目864，所以氧離子、鈷離子個(gè)數(shù)比是11，其化學(xué)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(gè)O原子，Ce原子位于頂點(diǎn)和面心，含有Ce原子的個(gè)數(shù)864，故化學(xué)式為CeO2。(3)晶胞中Cu2數(shù)目為822，Cl數(shù)目為424，H2O分子數(shù)目為844，故該物質(zhì)化學(xué)式為CuCl22H2O。(4)與每個(gè)Kr原子相緊鄰的Kr原子有12個(gè)，晶胞中含Kr原子為864，則 mn41213。答案：(1)CoO(2)CeO2(3)CuCl22H2O(4)題點(diǎn)全練過高考題點(diǎn)一晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算1某離

6、子晶體的晶體結(jié)構(gòu)中最小重復(fù)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(diǎn)和面心，則該晶體的化學(xué)式為()AB2A BBA2CB7A4 DB4A7解析：選BA在正方體內(nèi)，晶胞中的8個(gè)A離子完全被這1個(gè)晶胞占有；B分別在頂點(diǎn)和面心，頂點(diǎn)上的離子被1個(gè)晶胞占有，面心上的離子被1個(gè)晶胞占有，所以1個(gè)晶胞實(shí)際占有的B離子為864，則該晶體的化學(xué)式為BA2。2Zn與S所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。(1)在1個(gè)晶胞中，Zn離子的數(shù)目為_。(2)該化合物的化學(xué)式為_。解析：(1)從晶胞圖分析，含有Zn離子為864。(2)S為4個(gè)，所以化合物中Zn與S數(shù)目之比為11，則化學(xué)式為ZnS。答案：(1)

7、4(2)ZnS3(2019南京模擬)(1)Ni與Al形成的一種合金可用于鑄造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，該合金的化學(xué)式為_。 (2)金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，晶體中每個(gè)Au原子周圍緊鄰且等距的Au原子有_個(gè)。(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：_，寫出該反應(yīng)的化學(xué)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x0.92，則該此晶體化學(xué)式為_(用FeFeO形式表示)。解析：(1)根據(jù)原子均灘法，該晶胞中Al

8、原子數(shù)81，Ni原子數(shù)63，所以該合金的化學(xué)式為Ni3Al。(2)晶體中每個(gè)Au原子周圍緊鄰且等距的Au原子有12個(gè)。(3)鐵是第26號(hào)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(shí)可發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)物之一的晶胞中Fe原子數(shù)684、N原子數(shù)1，即Fe4N，該反應(yīng)的化學(xué)方程式8Fe2NH32Fe4N3H2。(4)圖4是Cu2O的晶胞，白球灰球412，則白球是O，灰球是Cu，則Cu原子配位數(shù)為2。(5)若FexO中的x0.92，用FeFeO形式表示FexO晶胞，則有ab0.92,2a3b2，聯(lián)立解得a0.76，b0.16，則該此晶體化學(xué)式

9、為FeFeO。答案：(1)Ni3Al(2)12(3)3d58Fe2NH32Fe4N3H2(4)2(5)FeFeO題點(diǎn)二晶體密度及微粒間距離的計(jì)算4一種AlFe合金的立體晶胞如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)該合金的化學(xué)式為_。(2)若晶胞的棱長(zhǎng)為a pm，則晶體的密度為_ gcm3，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(gè)鋁原子位于晶胞內(nèi)；Fe原子數(shù)為181268，故該合金的化學(xué)式為Fe2Al。(2)該晶體的密度為 gcm3 gcm3。最近的Fe原子和Al原子之間的距離，即體對(duì)角線的，面對(duì)角線、棱、體對(duì)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)

10、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(jià)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(diǎn)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(dǎo)電性或傳熱性一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電物質(zhì)類別及實(shí)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(jī)物(有機(jī)鹽除外)部分非金屬單質(zhì)(如金剛石、硅、晶體硼)，部分非金屬

11、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(qiáng)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，單位：kJmol1。(2)影響因素離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。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(diǎn)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每個(gè)碳原子與相鄰4個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)；鍵角均為10928；最小碳環(huán)由 6個(gè)碳原子

12、組成且碳環(huán)上的原子不在同一平面內(nèi)；每個(gè)碳原子參與4條CC鍵的形成，碳原子數(shù)與CC鍵數(shù)之比為12SiO2每個(gè)Si原子與4個(gè)O原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)；晶體中，n(Si)n(O)12；最小環(huán)上有12個(gè)原子，即6個(gè)O,6個(gè)Si分子晶體干冰8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體且在6個(gè)面心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子；每個(gè)CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子有12個(gè)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(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是2，C原子采取的雜化方式是 sp2金屬晶體簡(jiǎn)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

13、、Au，配位數(shù)為12，空間利用率74%體心立方堆積又稱為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型每個(gè)Na(Cl)周圍等距離且緊鄰的Cl(Na)有6個(gè)。每個(gè)Na周圍等距離且緊鄰的Na有12個(gè)；每個(gè)晶胞中含4個(gè)Na和 4個(gè)ClCsCl型每個(gè)Cs周圍等距離且緊鄰的Cl有 8個(gè)，每個(gè)Cs(Cl)周圍等距離且緊鄰的Cs(Cl)有6個(gè)；如圖為8個(gè)晶胞，每個(gè)晶胞中含1個(gè)Cs、1個(gè)Cl 知能深化掃盲點(diǎn)提能點(diǎn)(一)晶體類型的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離子

14、晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵。原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用是共價(jià)鍵。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。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)的分類判斷金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。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(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、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。金屬單質(zhì)是金屬晶體。(3)依據(jù)晶體

15、的熔點(diǎn)判斷離子晶體的熔點(diǎn)較高。原子晶體的熔點(diǎn)很高。分子晶體的熔點(diǎn)低。金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有少數(shù)熔點(diǎn)相當(dāng)?shù)汀?4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電。原子晶體一般為非導(dǎo)體。分子晶體為非導(dǎo)體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動(dòng)的離子，也能導(dǎo)電。金屬晶體是電的良導(dǎo)體。(5)依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷離子晶體硬度較大、硬而脆。原子晶體硬度大。分子晶體硬度小且較脆。金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，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(jià)鍵的

16、鍵長(zhǎng)為1.421010m，比金剛石中碳碳共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)(鍵長(zhǎng)為1.541010m)短，所以熔、沸點(diǎn)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(diǎn)低(熔點(diǎn)190 )。(4)合金的硬度比其成分金屬大，熔、沸點(diǎn)比其成分金屬低。對(duì)點(diǎn)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。(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(jià)鍵的離子晶體是_。(3)其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)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(jià)鍵

17、的離子晶體是_。(5)其中含有極性共價(jià)鍵的非極性分子是_。(6)其中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的非極性分子是_。(7)其中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的極性分子是_。(8)其中含有極性共價(jià)鍵的原子晶體是_。(9)不含共價(jià)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(diǎn)(二)晶體熔、沸點(diǎn)的比較1不同類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較(1)不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律：原子晶體離子晶體分子晶體。(

18、2)金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)很高，汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低。2同種類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較(1)原子晶體原子半徑越小、鍵長(zhǎng)越短、鍵能越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高，如熔點(diǎn)：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(diǎn)越高，如熔點(diǎn)：MgOMgCl2，NaClCsCl。(3)分子晶體分子間范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常高。如H2OH2TeH2SeH2S。組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如SnH4GeH4SiH4CH4。組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，其

19、分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高，如CH3ClCH3CH3。同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)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(qiáng)，金屬晶體的熔、沸點(diǎn)越高，如熔、沸點(diǎn)：NaMgNaBrNaFNaBr題點(diǎn)全練過高考題點(diǎn)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)直接得到：4NH33F2NF33NH4F。上述化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有_(填序號(hào))。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(gè)C原子

20、形成的分子，屬于分子晶體。而石墨在層內(nèi)原子間以共價(jià)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)4NH33F2NF33NH4F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abd2現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)()數(shù)據(jù)：A組B組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：64

21、5 據(jù)此回答下列問題：(1)A組屬于_晶體，其熔化時(shí)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(hào))。有金屬光澤導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于_。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是_(填序號(hào))。硬度小水溶液能導(dǎo)電固體能導(dǎo)電熔融狀態(tài)能導(dǎo)電(5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹aClKClRbClCsCl，其原因?yàn)開。答案：(1)原子共價(jià)鍵(2)(3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)(4)(5)D組晶體都為離子晶體，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在離子所帶電荷數(shù)相同的情況下，半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)就

22、越高題點(diǎn)二晶體熔、沸點(diǎn)的比較3下面的排序不正確的是()A熔點(diǎn)由高到低：NaMgAlB硬度由大到?。航饎偸蓟杈w硅C晶體熔點(diǎn)由低到高：CF4CCl4CBr4CI4D晶格能由大到?。篘aFNaClNaBrNaI解析：選AA項(xiàng)，金屬離子的電荷越多、半徑越小，其熔點(diǎn)越高，則熔點(diǎn)由高到低為AlMgNa，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鍵長(zhǎng)越短，共價(jià)鍵越強(qiáng)，硬度越大，鍵長(zhǎng)：CCCSiSiSi，則硬度由大到小為金剛石碳化硅晶體硅，正確；C項(xiàng)，組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，晶體的熔點(diǎn)越高，則晶體熔點(diǎn)由低到高順序?yàn)镃F4CCl4CBr4CI4，正確；D項(xiàng)，電荷相同的離子，離子半徑越小，晶格能越大，F(xiàn)、C

23、l、Br、I的離子半徑由小到大，則晶格能：NaFNaClNaBrNaI，正確。4下列各組物質(zhì)，按熔點(diǎn)由低到高的順序排列正確的是()O2、I2、Hg CO、KCl、SiO2Na、K、Rb Na、Mg、AlABCD解析：選D常溫下O2為氣體、I2為固體、Hg為液體，熔點(diǎn)由低到高的順序?yàn)镺2、Hg、I2，熔點(diǎn)由低到高的順序?yàn)镽b、K、Na，故錯(cuò)誤。題點(diǎn)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(qǐng)用相應(yīng)的編號(hào)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：BC6碳元素的單質(zhì)有多種形式，如圖依次

24、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_。(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(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)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(gè)碳原子以鍵結(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(jià)鍵形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

25、，故金剛石屬于原子晶體。答案：(1)同素異形體(2)sp3sp2(3)分子原子課堂真題集訓(xùn)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(xn)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(xué)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，其晶胞中Cu位于8個(gè)頂點(diǎn)，N(Cu)81，F(xiàn)e位于面心，N(Fe)63，N位于體心，N(N)1，其化學(xué)式為Fe3CuN。答案：Fe3CuN2

26、(1)(2014江蘇高考)銅晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，銅晶體中每個(gè)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(gè)電子。X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。在1個(gè)晶胞中，X離子的數(shù)目為_。該化合物的化學(xué)式為_。解析：(1)根據(jù)銅晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可以看出，在每個(gè)銅原子周圍與其距離最近的銅原子每層有4個(gè)，共有3層，所以銅晶體內(nèi)每個(gè)銅原子周圍與其距離最近的銅原子共有12個(gè)。(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1s22s22

27、p63s23p4，Y為S。由晶胞結(jié)構(gòu)可知，X分別位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，根據(jù)晶胞中原子的“分?jǐn)偡ā笨捎?jì)算一個(gè)晶胞中的X原子數(shù)為：81/861/24。Y原子全部在晶胞中，故一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Y原子。故該化合物的化學(xué)式為ZnS。答案：(1)12(2)4ZnS3(2017全國卷)(1)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具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(gè)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(gè)。(2)想象

28、4個(gè)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)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(diǎn)，Cu原子處于立方晶胞的面心，根據(jù)均攤法，每個(gè)晶胞中含有Cu原子的個(gè)數(shù)為63，含有Ni原子的個(gè)數(shù)為81，故晶胞中Cu原子與Ni原子的數(shù)量比為31。答案：315(2016全國卷)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)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(diǎn)高于1 000 ，GaCl3的熔點(diǎn)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(diǎn)高于1 000 ，GaCl3的熔點(diǎn)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(diǎn)高于分子晶體。(2)GaAs的熔點(diǎn)為1 238 ，其熔點(diǎn)較高，據(jù)此推知GaAs為原子晶體，Ga與As原子之間以共價(jià)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(jià)