第06讲 金属晶体和离子晶体（寒假预习讲义）高二化学人教版

第06讲 金属晶体和离子晶体 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 金属键 1．定义：在金属单质晶体中原子之间以金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用。 2．成键粒子：金属阳离子和自由电子。 3．成键条件：金属单质或合金。 4．成键本质 电子气理论：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，形成像共价晶体一样的“巨分子”。 【方法导引】 1．金属键强弱的影响因素 金属键的强弱取决于金属阳离子所带电荷及阳离子半径的大小。一般来说，金属阳离子所带电荷越多，阳离子半径越小，金属键就越强。 知识点二 金属晶体 1．通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体，叫做金属晶体。 2．用电子气理论解释金属的物理性质 【特别提醒】 1．“电子气理论”对金属性质的解释 (1)金属的导电性 在金属晶体中，充满着带负电荷的“电子气”，“电子气”的运动是没有方向的，但在外加电场的作用下“电子气”会发生定向移动，从而形成电流，所以金属容易导电，如图所示： (2)金属的导热性 金属容易导热，是由于“电子气”中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞，从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分，使整块金属达到相同的温度。 (3)金属的延展性 当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下发生形变，也不易断裂，因此，金属都有良好的延展性。如图所示： 2．金属晶体微观结构与其物理性质的关系 (1)金属晶体中有金属阳离子和自由电子，两者间的强烈相互作用形成金属键，金属键无方向性和饱和性，这些特点决定了金属晶体的物理性质，如导电性、导热性和延展性等。 (2)在不通电的情况下，金属晶体中的自由电子在整块金属中做无规则运动。在外加电场作用下，自由电子发生定向移动，形成电流。但金属阳离子只在一定范围内振动，而不会自由移动，温度升高，碰撞次数增多，电阻增大，金属导电能力变弱，这与电解质溶液导电是有区别的。 知识点3 离子晶体 1．结构特点 (1)构成粒子：阳离子和阴离子。 (2)作用力：离子键。 (3)配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。 2．常见的离子晶体 晶体类型 NaCl CsCl 晶胞 阳离子的配位数 6 8 阴离子的配位数 6 8 晶胞中所含离子个数 Cl－(4个) Na＋(4个) Cs＋(1个) Cl－(1个) 3．物理性质 (1)硬度较大，难于压缩。 (2)熔点和沸点较高。 (3)固体不导电，但在熔融状态或水溶液时能导电。 【特别提醒】 大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，有的还存在电中性分子。离子晶体中不仅有离子键还存在共价键、氢键等。 知识点3 过渡晶体与混合晶体 1．过渡晶体 (1)四类典型的晶体是指分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体。 (2)过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。 ①几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的百分数/% 62 50 41 33 从上表可知，表中的4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。 ②偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶体来处理，如Na2O等。同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如Al2O3、SiO2等。 【提醒】四类典型晶体都有过渡晶体存在。 2．混合型晶体 (1)晶体模型 石墨结构中未参与杂化的p轨道 (2)结构特点——层状结构 ①同层内碳原子采取sp2杂化，以共价键(σ键)结合，形成平面六元并环结构。 ②层与层之间靠范德华力维系。 ③石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3，有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。 (3)晶体类型：石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于混合晶体。 (4)性质：熔点很高、质软、易导电等。 【特别提醒】 1．离子键没有方向性和饱和性的原因 (1)由于离子键的实质是静电作用，而且离子的电荷分布通常被看成是球形对称的，因此一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关。故相对共价键而言，离子键没有方向性(相对的)。 (2)在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷离子数目的多少，取决于阴、阳离子的相对大小。只要空间条件允许，阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围，阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围，以达到降低体系能量的目的，所以在这个意义上，离子键是没有饱和性的。 2．离子晶体的易错知识小结 (1)离子晶体中无分子。如NaCl、CsCl只表示晶体中阴、阳离子个数比，为化学式，不是分子式。 (2)离子晶体中一定有离子键，可能有共价键和氢键等，如KNO3等晶体中既有离子键又有共价键；CuSO4·5H2O中除离子键外，还含有共价键和氢键。 (3)离子晶体中，每一个阴(阳)离子周围排列的带相反电荷离子的数目是固定的，不是任意的。 3．离子晶体的性质 性质 原因 熔、 沸点 离子晶体中有较强的离子键，熔化或汽化时需消耗较多的能量。所以离子晶体有较高的熔点、沸点和难挥发性。通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高 硬度 硬而脆。离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎 导电性 不导电，但熔融或溶于水后能导电。离子晶体中，离子键较强，阴、阳离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。当升高温度时，阴、阳离子获得足够的能量克服了离子间的相互作用力，成为自由移动的离子，在外加电场的作用下，离子定向移动而导电。离子晶体溶于水时，阴、阳离子受到水分子的作用成了自由移动的离子(或水合离子)，在外加电场的作用下，阴、阳离子定向移动而导电 溶解性 大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)中。当把离子晶体放入水中时，水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子克服离子间的相互作用力而离开晶体，变成在水中自由移动的离子 延展性 离子晶体中阴、阳离子交替出现，层与层之间如果滑动，同性离子相邻而使斥力增大导致不稳定，所以离子晶体无延展性 4．离子晶体的判断 判断一种物质是不是离子晶体，我们可以根据物质的分类、组成和性质等方面进行判断。 (1)利用物质的分类 金属离子和酸根离子、OH－形成的大多数盐、强碱，活泼金属的氧化物和过氧化物(如Na2O和Na2O2)，活泼金属的氢化物(如NaH)，活泼金属的硫化物等都是离子晶体。 (2)利用元素的性质和种类 如成键元素的电负性差值大于1.7的物质，金属元素(特别是活泼的金属元素，ⅠA、ⅡA族元素)与非金属元素(特别是活泼的非金属元素，ⅥA、ⅦA族元素)组成的化合物。 (3)利用物质的性质 离子晶体一般具有较高的熔、沸点，难挥发，硬而脆；固体不导电，但熔融或溶于水时能导电，大多数离子晶体易溶于极性溶剂而难溶于非极性溶剂。 教材习题02（P94） 金属能导电的原因是 A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的作用较弱 B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子 解题方法 金属晶体内部是由金属阳离子和自由移动的电子构成的，在外加电场作用下自由电子定向移动，产生电流，这就是金属导电的原因。 【答案】B 教材习题03（P94） 关于晶体的下列说法中，正确的是 A．共价晶体中可能含有离子键 B．离子晶体中可能含有共价键 C．离子晶体中只含有离子键，不含有共价键 D．任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子 解题方法 1.共价晶体中不可能含有离子键，含有离子键的晶体为离子晶体； 2.离子晶体中可能含有共价键； 3.离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键； 4.晶体中，含有阳离子，不一定有阴离子，如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子。 【答案】B 考点一 金属晶体 1．下列叙述中错误的是 A．金属的熔点和硬度由金属晶体中金属阳离子与“自由电子”间的作用强弱决定 B．由于金属晶体中“自由电子”的运动，使金属易导电、导热 C．金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用 D．金属晶体都有银白色的金属光泽 【答案】D 【解析】A．金属的熔点和硬度由金属晶体中金属阳离子与自由电子间的金属键强度决定，键越强则熔点和硬度越高，故A正确； B．金属的导电性和导热性源于自由电子的定向移动和能量传递，故B正确； C．金属键的本质是自由电子与金属阳离子间的强烈静电相互作用，符合金属键定义，故C正确； D．并非所有金属晶体都有银白色的金属光泽，例如金呈黄色、铜呈红色，故D错误； 故答案选D。 2．下列关于金属晶体的叙述正确的是 A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释 B．固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体 C．Al、Na、Mg的熔点逐渐升高 D．金属晶体一定是无色透明的固体 【答案】B 【解析】A．用铂金做首饰利用了金属晶体的延展性，延展性可通过金属键理论中自由电子移动解释，A错误； B．金属晶体在固态和熔融态均存在自由电子而导电，且金属熔点范围广（如铜1083℃），故熔点在1000℃左右可能为金属晶体，B正确； C．金属阳离子半径：Al3+＜Mg2+＜ Na+，金属键强度：Al> Mg> Na，熔点顺序为Al（660℃）> Mg（650℃）> Na（98℃），C错误； D．金属晶体通常不透明（如铁、铜）且多数有颜色（如金为黄色），不满足"无色透明"，D错误； 故答案选B。 3．金属晶体熔、沸点的高低和硬度的大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷数的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是 A．金属镁的硬度大于金属铝 B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs逐渐增大 C．金属镁的熔点大于金属钠 D．金属锂的硬度小于金属钠 【答案】C 【解析】A．镁离子（Mg2+）电荷数为+2，铝离子（Al3+）电荷数为+3且半径更小，金属键更强，故镁的硬度小于铝，A错误； B．碱金属从Li到Cs，离子电荷数相同但半径逐渐增大，金属键减弱，熔沸点逐渐降低，B错误； C．镁离子（Mg2+）电荷数为+2且半径小于钠离子（Na+），金属键更强，故镁的熔点大于钠，C正确； D．锂离子（Li+）半径小于钠离子（Na+），电荷数相同，金属键更强，故锂的硬度大于钠，D错误； 故答案选C。 4．下列有关金属晶体的说法正确的是 A．金属晶体所有性质均与金属键有关 B．最外层电子数少于3个的原子一定都是金属 C．任何状态下都有延展性 D．都能导电、传热 【答案】D 【解析】A．金属键只影响金属的物理性质，故A错误； B．最外层电子数少于3的原子不一定是金属，例如氢和氦最外层电子数小于3，氢和氦为非金属，故B错误； C．延展性是金属固态时的特性，液态金属因结构破坏失去延展性，故C错误； D．金属晶体中自由电子可自由移动，因此固态和液态金属均能导电、传热，故D正确； 选D。 考点二 离子晶体 5．下列有关离子液体的叙述，错误的是 A．离子液体之所以在常温下呈液体，是因为其阴、阳离子的体积大，离子键强度小 B．四氟合硼酸四甲基铵相对分子质量小于四氟合铝酸四甲基铵，但前者的熔点比后者高 C．咪唑()有较强的碱性，一般通过1号氮原子体现 D．离子液体熔点低，但难挥发，且具有良好的导电性，可用于制造原电池的电解质 【答案】C 【解析】A．离子液体由体积较大的阴、阳离子构成，离子键强度小，晶格能低，故常温下呈液体，A项正确； B．两种离子液体阳离子相同，阴离子分别为和。由于B原子半径小于Al原子半径，所以半径小于，则中阴阳离子间距更小，晶格能更大，熔点更高，B项正确； C．咪唑中1号氮原子的孤对电子参与形成大π键，碱性较弱；2号氮原子的孤对电子不参与形成大π键，易接受质子，碱性主要通过2号氮原子体现，C项错误； D．离子液体熔点低、难挥发（离子间静电作用强）、导电性好（含自由移动离子），可作原电池电解质，D正确； 故答案选C。 6．下列有关离子晶体的比较不正确的是 A．熔点：NaF＜MgF2＜AlF3 B．离子键强弱：NaF>NaCl>NaBr C．离子晶体中除了含有离子键外，还可能存在共价键、氢键等 D．硬度：MgO＜CaO＜BaO 【答案】D 【解析】A．NaF、、均为离子晶体，，所带电荷数依次增大，NaF、、所含离子键依次增强，所以熔点依次升高，A正确； B．的半径依次增大，NaF、NaCl、NaBr离子键依次减弱，所以熔点依次降低，B正确； C．晶体为离子晶体，晶体存在共价键、氢键等，C正确； D．半径依次增大，故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱，硬度应依次减小，D错误； 故选D。 7．某些物质的熔点数据如下表。下列判断错误的是 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 920℃ 801℃ 1291℃ 190℃ BCl3 SO2 CO2 SiO2 -107℃ 44.8℃ -57℃ 1723℃ A．BCl3是分子晶体 B．铝的化合物的晶体均是离子晶体 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 【答案】B 【解析】A．的熔点极低（-107℃），符合分子晶体的特性，A正确； B．的熔点仅为190℃，属于分子晶体，而为离子晶体，因此铝的化合物并非均为离子晶体，B错误； C．（分子晶体）和（原子晶体）同属碳族氧化物，但晶体类型不同，C正确； D．SO2和CO2属于不同族的氧化物，但晶体类型相同，D正确； 故答案为B。 8．下列关于晶体的说法中，不正确的是 ①晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定 ②CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6 ③HF、HCl、HBr、HI的熔沸点随着相对分子质量的增加依次升高 ④分子晶体中一定存在共价键，而离子晶体中可能存在共价键 ⑤含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 ⑥MgO晶体中化学键的键能远比NaCl大，是因为前者离子所带的电荷数多，离子半径小 A．①②③ B．④⑤⑥ C．②③④⑤ D．①②⑤⑥ 【答案】C 【解析】①在以没有方向性和饱和性的作用力结合形成晶体时，晶体尽量采取紧密堆积方式以使其变得比较稳定，故①正确； ②NaCl晶体中Na+被周围的6个Cl-，Cl-被周围的6个Na+都围城正八面体结构，则阴、阳离子的配位数都为6，CsCl晶体为体心立方，8个Cl-位于顶点，1个Cs+位于体心，或反之，即阴、阳离子的配位数都为8，错误； ③HF因氢键熔沸点异常高，顺序不符合实际，错误； ④分子晶体中不一定存在共价键，如稀有气体，稀有气体为单原子分子，无化学键；离子晶体中可能存在共价键，如氯化铵，故④错误； ⑤含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子，故⑤错误； ⑥MgO晶体中化学键的键能比NaCl高，这是因为前者离子所带的电荷数多，离子半径小，MgO晶格能大，故⑥正确； 错误陈述为②③④⑤，对应选项C。 考点三 过渡晶体、混合晶体 9．下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A．石墨晶体属于混合晶体 B．氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体 C．任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子 D．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 【答案】C 【解析】A．石墨晶体层内为共价键，层间存在金属键和范德华力，属于混合晶体，A正确； B．氧化镁晶体中离子键占比50%，剩余为共价键成分，符合过渡晶体的定义，B正确； C．金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，但不存在阴离子，因此含有阳离子不一定有阴离子，C错误； D．液晶同时具备液体的流动性和晶体的部分各向异性，D正确； 答案选C。 10．下列说法错误的是 A．纳米晶体相对于通常的晶体熔点会下降 B．液晶是一种介于结晶态和液态之间的聚集状态 C．大多数晶体都是四种典型晶体之间的过渡晶体 D．石墨晶体属于共价晶体 【答案】D 【解析】A．纳米晶体因表面原子比例高，表面能大，导致熔点低于普通晶体，A正确； B．液晶具有部分晶体有序性和液体流动性，属于中间态，是一种介于结晶态和液态之间的聚集状态，B正确； C．四类典型晶体分别是分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体等，但纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体，C正确； D．石墨层内为共价键，层间为范德华力，且含离域电子，属于混合型晶体而非单纯共价晶体，D错误； 故选D。 11．下列说法不正确的是 A．中离子键的百分数为62%，则不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体 B．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的非过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近 C．是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理；是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理 D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 【答案】B 【解析】A．中离子键的百分数为62%，还存在共价键，则不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体，故A正确； B．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，是过渡晶体而不是非过渡晶体，故B错误； C．、均是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理，故C正确； D．根据微粒间存在的作用力分析，分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型；故D正确； 故选B。 12．下列说法不正确的是 A．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近 B．由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体，又由于它熔点很高，所以它是共价晶体，故石墨晶体属于混合晶体 C．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 D．石墨晶体中既有共价键，又有金属键还有范德华力，是一种混合晶体 【答案】B 【解析】A．一般电负性差值大于1.7为离子键，电负性差值小于1.7为共价键，Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，A正确； B．石墨晶体中既有共价键，又有金属键和范德华力，所以是混合晶体但不属于金属晶体，B错误； C．根据微粒间的作用力分析，分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型，C正确； D．石墨晶体中既有共价键，又有金属键和范德华力，是一种混合晶体，D正确； 故选B。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1．认识金属晶体的结构和性质。 2．能利用金属键、“电子气理论”解释金属的一些物理性质。 1．借助离子晶体模型认识离子晶体的结构和性质。 2．能利用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性质。 3．知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。 【学习重难点】 1．金属键、“电子气理论”。 2．离子晶体的结构和性质。 3．过渡晶体及混合型晶体。 1．下列关于晶体性质的说法正确的是 A．共价晶体的熔点一定比金属晶体的高 B．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 C．某晶体不导电，但其水溶液可导电，该晶体不一定为离子晶体 D．离子晶体由离子构成，其在固态、熔融态和水溶液中均可导电 【答案】C 【解析】A．共价晶体的熔点不一定比金属晶体高，如钨(金属晶体)的熔点高于石英晶体(共价晶体)，A错误； B．分子晶体的熔点不一定比金属晶体低，如碘(分子晶体)的熔点高于汞(金属晶体)，B错误； C．某晶体不导电，但其水溶液可导电，该晶体不一定为离子晶体，可能为分子晶体，如干冰等，C正确； D．离子晶体在固态时不存在自由移动的离子，不能导电；在熔融态和水溶液中存在自由移动的离子，能导电，D错误； 故选C。 2．有机合成中常用的催化剂，该物质熔点，在熔化时难以发生电离，其固体的晶体类型是 A．离子晶体 B．分子晶体 C．共价晶体 D．金属晶体 【答案】B 【解析】离子晶体在熔融状态下会电离出自由移动的离子，从而能够导电；而分子晶体在熔融状态下，破坏的是分子间作用力，分子本身并没有发生电离，所以难以电离。综合熔点较低以及熔融时难以电离这两个性质，可以判断该的晶体类型为分子晶体。 故选B。 3．下列对物质及其变化的有关叙述正确的是 A．干冰气化时碳氧键发生断裂 B．CaO和SiO2晶体中都不存在单个小分子 C．K2O和K2O2中化学键类型完全相同 D．H2O2分子中只有极性键 【答案】B 【解析】A．干冰气化时，由固体变为气体，只破坏分子间作用力，化学键不变，A错误； B．CaO和SiO2晶体分别为离子晶体和共价晶体，均不存在分子，B正确； C．K2O和K2O2中均含离子键，但K2O2中还含非极性共价键，化学键不完全相同，C错误； D．H2O2的结构式为：H-O-O-H，故分子中既有O-H极性键又有O-O非极性键，D错误； 故答案为：B。 4．下列各组物质，晶体类型相同的是 A．NaCl和HCl B．金刚石和镁 C．和 D．和 【答案】D 【解析】A．NaCl是离子晶体，HCl为分子晶体，晶体类型不同，A不符合题意； B．金刚石是共价晶体，镁是金属晶体，晶体类型不同，B不符合题意； C．CO2是分子晶体，SiO2是共价晶体，晶体类型不同，C不符合题意； D．CS2和H2O均为分子晶体，晶体类型相同，D符合题意； 故答案选D。 5．硒的某种氧化物为聚合链状分子，结构如图所示，该氧化物的化学式为 A．SeO B． C． D． 【答案】C 【解析】链状结构中，每个Se原子连接2个桥氧（每个桥氧被2个Se共享，共分摊1个O）和1个双键氧（完全属于该Se），故每个Se对应O原子数为1+1=2，Se与O个数比1:2，化学式为，故选C。 6．金属晶体有多种堆积方式，如图分别代表着三种晶体的晶体结构，其晶胞内金属原子个数之比为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据均摊法可推知，第一个晶胞中有个金属原子；第二个晶胞中有个金属原子；第三个晶胞中有个金属原子；所以原子个数之比为，即，所以选A。 7．在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，金属阳离子的半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔点越高。由此判断下列各组金属熔点的高低顺序，其中正确的是 A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>Li C．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>Al 【答案】C 【解析】A．Al的价电子数（3）多于Mg（2）且半径小于，因此Al的熔点比Mg高，故A错误； B．Na的价电子数（1）和Li（1）相同，但Li+半径小于Na+，故Li熔点应高于Na，B错误； C．Al的价电子数最多，且半径最小；半径小于，因此熔点顺序为Al＞Mg＞Ca，C正确； D．Al的价电子数最多且阳离子半径最小，熔点应最高，D错误； 故选C。 8．KO2的晶体结构和NaCl相似，可以看作是Na＋的位置用K＋代替，Cl-的位置用O代替，NaCl晶体的结构如图所示。下列对于KO2晶体结构的描述，正确的是                                     A．和K＋距离相同且最近的O共有8个 B．和K＋距离相同且最近的K＋有8个 C．和K＋距离相同且最近的O构成的多面体是正八面体 D．和K＋距离相同且最近的O构成的多面体是正六面体 【答案】C 【分析】由信息可知，中存在的阴、阳离子为和，晶体结构与相似，依据晶体结构进行判断，位于晶胞棱心和体心，位于晶胞顶点和面心； 【解析】A．与距离相同且最近的共有6个，A项错误； B．在型晶体中，与任意一个距离最近且等距的有12个，则晶体中和距离相等且最近的有12个，B项错误； C．与距离相同且最近的共有6个，构成正八面体，C项正确； D．与距离相同且最近的共有6个，构成正八面体，D项错误； 故选C。 9．几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示，下列说法正确的是 A．晶体中，每个晶胞中含有4个分子 B．干冰晶体中，分子的配位数小于中的配位数 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数比为1:2 D．石墨晶体中，既有共价键，也有范德华力，属于分子晶体 【答案】C 【解析】A．晶体为离子晶体，不存在分子的说法，根据均摊法，每个晶胞中含有4个()和4个()，A错误； B．中离最近的氯离子有6个，则钠离子的配位数为6；干冰（）晶体为面心立方结构，分子的配位数为12，B错误； C．金刚石中每个C原子与4个C原子形成键，每个键被2个C原子共用，故每个C原子实际形成2个键，故碳原子与碳碳键个数比为1:2，C正确； D．石墨晶体中，层内存在碳碳共价键，层间存在范德华力，同时石墨能导电，使其具有金属键特性，故石墨属于混合晶体而非分子晶体，D错误； 故答案选C。 10．下表中关于各微粒描述完全正确的一项是 A．和都是非极性分子 B．熔点由高到低顺序： C．干冰和石英晶体化学键类型相同，故熔化时需克服微粒间的作用力类型相同 D．石墨是典型的过渡晶体 【答案】B 【解析】A．为三角锥形结构，分子中正负电中心不重合，为极性分子，为平面正三角形结构，分子中正负电中心重合，为非极性分子，A错误； B．（离子晶体，高电荷、小半径）熔点高于（离子晶体，低电荷、大半径），（分子晶体）熔点最低，B正确； C．干冰（分子晶体，熔化克服范德华力），石英（共价晶体，熔化破坏共价键），故熔化时需克服微粒间的作用力类型不同，C错误； D．石墨为层状结构，层内每个碳原子以sp2杂化轨道形成3个碳碳共价键，未参与杂化的p轨道中的电子在整个碳原子平面中运动，层间为范德华力，属于混合型晶体，而非过渡晶体，D错误； 故答案选B。 11．有关下列晶胞的叙述中错误的是 A．在金刚石中，C原子与C-C个数之比为 B．在铜晶胞中，铜原子在面对角线上相切 C．平均每个二氧化碳晶胞中含有4个CO2分子 D．晶体的熔点：金刚石>氯化钠>二氧化碳 【答案】A 【解析】A．在金刚石晶体中，每个碳原子与另外四个碳原子相连，形成4个C-C键，每个C-C键由两个碳原子共有，根据均摊法，相当于一个碳原子形成了2个C-C键，即C原子与C-C键个数比为1:2，故A错误； B．在铜晶胞中，铜原子位于立方体的8个顶点和6个面心，铜原子之间的最短距离为面对角线的一半，处于面对角线上的铜原子相切，故B正确； C．图中CO2位于立方体的8个顶点和6个面心，根据均摊法计算，平均每个二氧化碳晶胞中含有个CO2分子，故C正确； D．金刚石是共价晶体，晶体中原子间通过共价键结合，共价键强度大，破坏共价键需要很高的能量，金刚石的熔点很高；二氧化碳是分子晶体，分子晶体中分子间通过分子间作用力结合，分子间作用力很弱，破坏分子间作用力所需能量低，二氧化碳的熔点很低；氯化钠是离子晶体，离子晶体中离子间通过离子键结合，离子键的强度比共价键弱，但比分子间作用力强，所以氯化钠的熔点比金刚石低、比二氧化碳高，所给顺序无误，故D正确； 故选A。 12．下列说法不正确的是 A．中离子键的百分数为62%，则不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体 B．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的非过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近 C．是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理；是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理 D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 【答案】B 【解析】A．中离子键的百分数为62%，还存在共价键，则不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体，故A正确； B．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，是过渡晶体而不是非过渡晶体，故B错误； C．、均是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理，故C正确； D．根据微粒间存在的作用力分析，分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型；故D正确； 故选B。 13．石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是 A．从石墨中剥离石墨烯需要既要破坏化学键也会破坏范德华力 B．石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个sp2杂化轨道含s轨道与p轨道 C．石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键 D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子 【答案】C 【解析】A．石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，故A错误； B．石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个sp2杂化轨道含s轨道与p轨道，故B错误； C．石墨晶体中的层与层之间存在分子间作用力，层内碳原子间存在共价键，故石墨属于混合晶体，故C正确； D．每个C原子为3个环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为，故D错误； 答案选C。 14．下列性质中适合离子晶体的是 ①熔点为1070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 ②熔点为10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电 ③能溶于CS2，熔点为-7.25 ℃，沸点为59.47 ℃ ④熔点为97.81 ℃，质软，导电，密度为0.97 g·cm-3 ⑤熔点为-218 ℃，难溶于水 ⑥熔点为3 900 ℃，硬度很大，不导电 ⑦难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱 ⑧难溶于水，熔点较高，固体不导电，熔化时导电 A．①⑧ B．②③⑥ C．①④⑦ D．②⑤ 【答案】A 【解析】离子晶体特征有熔点较高，固态不导电，熔融态或水溶液导电，部分离子晶体易溶于水（如），部分难溶（如）； ①熔点1070℃（高），水溶液导电（离子电离），符合离子晶体的特征； ②熔点10.31℃（过低），液态不导电，水溶液导电，可能属于分子晶体（如）； ③低熔沸点且能溶于（非极性溶剂），属于分子晶体（如）； ④低熔点、质软导电，密度略小于水，可能属于金属晶体（如钠）； ⑤熔点-218℃（极低），属于分子晶体； ⑥高熔点、高硬度、不导电，属于原子晶体（如金刚石）； ⑦难溶于水，固态时导电且升温导电减弱，属于金属晶体； ⑧难溶于水但熔点较高，固态不导电而熔融态导电，符合离子晶体的特征（如难溶盐）； 综上，仅①⑧符合离子晶体的特征，故选A。 15．一种Mg-Fe新型储氢合金的晶胞如图所示，该晶胞为立方体，晶胞棱长为a nm。下列说法错误的是 A．基态Fe原子共有15种空间运动状态的电子 B．该晶体的化学式为 C．每个Fe周围与它最近且等距的Mg有8个 D．Fe与Mg的最短距离为 nm 【答案】D 【解析】A．基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，电子的空间运动状态由轨道决定，轨道数为1s(1)+2s(1)+2p(3)+3s(1)+3p(3)+3d(5)+4s(1)=15个，即15种空间运动状态，A正确； B．该晶胞为CaF2型结构（Fe类比Ca2+，Mg类比F-），Fe位于面心立方位置：8个顶点×+ 6个面心×=4个；Mg位于8个四面体空隙，每个空隙1个Mg，共8个。Fe与Mg的个数比为4:8=1:2，化学式为FeMg2，B正确； C．CaF2型结构中，每个Fe（面心立方）周围有8个Mg原子（四面体空隙），即最近且等距的Mg有8个，C正确； D．Fe与Mg的最短距离为四面体空隙中Mg到Fe的距离，小立方体棱长为，体对角线长为，最短距离为体对角线一半，即nm；nm为Fe-Fe的面对角线距离，并非Fe-Mg最短距离，D错误； 故答案选D。 16．如图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。 (1)其中代表金刚石的是(填编号字母，下同) ，金刚石属于 晶体。 (2)其中代表石墨的是 ，石墨属于 晶体。 (3)其中代表的是 ，每个周围与它最接近且距离相等的有 个。 (4)代表的是 ，它属于 晶体，每个与 个紧邻。 (5)代表干冰的是 ，它属于 晶体，每个分子与 个分子紧邻。 【答案】(1) D 共价 (2) E 混合型 (3) A 12 (4) C 离子 8 (5) B 分子 12 【解析】（1）金刚石是立体网状结构，每个碳原子与其他4个碳原子连接，故代表金刚石的是D，金刚石属于共价晶体。 （2）石墨为六边形层状结构，代表石墨的是E，石墨属于混合型晶体。 （3）代表的是A，以体心的为例，12个棱心的与它最接近且距离相等，故每个周围与它最接近且距离相等的有12个。 （4）的晶胞为体心立方堆积，代表的是C，它属于典型的离子晶体，晶胞中位于体心，位于八个顶点，每个与8个紧邻。 （5）代表干冰的是B，它属于典型的分子晶体，晶胞为面心立方堆积，每个分子与12个分子紧邻。 17．自然界中，纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体之间的过渡晶体。以下列出了第三周期几种氧化物晶体中离子键的百分数。 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键百分数 62% 50% 41% 33% 提示：离子键的百分数是通过电负性的差值计算出来的，电负性的差值越大，离子键的百分数越大。 (1)从原子结构角度解释，为什么一般认为MgO属于离子晶体，而SiO2属于共价晶体： 。 (2)硅位于元素周期表的 区，基态硅原子的价层电子排布式为 。 (3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影如图所示，已知该晶体中晶胞各边长度分别为a pm、a pm和c pm，两条底边夹角为120°，距离最近的两个B原子之间距离为a pm，该物质化学式为 ；距离每个B原子最近的Mg原子有 个。 【答案】(1)Mg与Si都属于第三周期，核外电子层数相同，核电荷数Si>Mg，原子半径Si<Mg，原子核对最外层电子的吸引作用Si>Mg，电负性Si>Mg，二者电负性都小于O，电负性差值O―Si<O―Mg，所以MgO的离子性大于SiO2 (2) p 3s23p2 (3) MgB2 6 【解析】（1）镁元素与硅元素都属于第三周期，核外电子层数相同，核电荷数硅元素大于镁元素，硅原子的原子半径小于镁原子，硅原子的原子核对最外层电子的吸引作用大于镁原子，硅元素的电负性大于镁元素，二者电负性都小于氧元素，电负性差值O―Si<O―Mg，所以氧化镁的离子性大于二氧化硅，氧化镁属于离子晶体，二氧化硅属于共价晶体，故答案为：Mg与Si都属于第三周期，核外电子层数相同，核电荷数Si>Mg，原子半径Si<Mg，原子核对最外层电子的吸引作用Si>Mg，电负性Si>Mg，二者电负性都小于O，电负性差值O―Si<O―Mg，所以MgO的离子性大于SiO2； （2）硅元素的原子序数为14，基态原子的价层电子排布式为3s23p2，位于元素周期表的p区，故答案为：p；3s23p2； （3）由晶胞结构和投影图可知，晶胞中位于顶点和面心的镁原子个数为12×+2×=3，位于体内的硼原子个数为6，则晶胞的化学式为MgB2，位于面心上的镁原子与位于体内的硼原子距离最近，共有12个，则由化学式可知，距离每个硼原子距离最近的镁原子个数为12×=6，故答案为：MgB2；6。 18．填空 (1)金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶角各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子。金晶体每个晶胞中含有 个金原子。 (2)金和铜可以形成多种金属化合物，其中一种的晶体结构如图所示(为面心立方结构)。该金属化合物的化学式 。 (3)以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示，以上转变为图2所示的基本结构单元。在以下的纯铁晶体中最邻近的铁原子等距离且最近的铁原子数为 ；在以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为 。 【答案】(1)4 (2) (3) 8 12 【解析】（1）1个金晶胞占有的金原子数为顶角上个，面心上个，共4个。 （2）一个金铜晶胞占有的原子数为原子个，原子个，因此化学式为。 （3）由图1知，以下时，体心的1个铁原子被8个铁原子包围，由图2知，以上时，以顶点的1个铁原子为例，与其距离最近的铁原子位于面心，则与铁原子等距离且最近的铁原子数为12。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第06讲 金属晶体和离子晶体 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 金属键 1．定义：在金属单质晶体中原子之间以金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用。 2．成键粒子： 和 。 3．成键条件： 或 。 4．成键本质 电子气理论：金属原子脱落下来的 形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把 维系在一起，形成像共价晶体一样的“巨分子”。 【方法导引】 1．金属键强弱的影响因素 金属键的强弱取决于金属阳离子所带电荷及阳离子半径的大小。一般来说，金属阳离子所带电荷越多，阳离子半径越小，金属键就越强。 知识点二 金属晶体 1．通过金属阳离子与 之间的较强作用形成的单质晶体，叫做金属晶体。 2．用电子气理论解释金属的物理性质 【特别提醒】 1．“电子气理论”对金属性质的解释 (1)金属的导电性 在金属晶体中，充满着带负电荷的“电子气”，“电子气”的运动是没有方向的，但在外加电场的作用下“电子气”会发生定向移动，从而形成电流，所以金属容易导电，如图所示： (2)金属的导热性 金属容易导热，是由于“电子气”中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞，从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分，使整块金属达到相同的温度。 (3)金属的延展性 当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下发生形变，也不易断裂，因此，金属都有良好的延展性。如图所示： 2．金属晶体微观结构与其物理性质的关系 (1)金属晶体中有金属阳离子和自由电子，两者间的强烈相互作用形成金属键，金属键无方向性和饱和性，这些特点决定了金属晶体的物理性质，如导电性、导热性和延展性等。 (2)在不通电的情况下，金属晶体中的自由电子在整块金属中做无规则运动。在外加电场作用下，自由电子发生定向移动，形成电流。但金属阳离子只在一定范围内振动，而不会自由移动，温度升高，碰撞次数增多，电阻增大，金属导电能力变弱，这与电解质溶液导电是有区别的。 知识点3 离子晶体 1．结构特点 (1)构成粒子： 和 。 (2)作用力： 。 (3)配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。 2．常见的离子晶体 晶体类型 NaCl CsCl 晶胞 阳离子的配位数 6 8 阴离子的配位数 6 8 晶胞中所含离子个数 Cl－(4个) Na＋(4个) Cs＋(1个) Cl－(1个) 3．物理性质 (1)硬度 ，难于压缩。 (2)熔点和沸点 。 (3)固体不导电，但在 时能导电。 【特别提醒】 大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，有的还存在电中性分子。离子晶体中不仅有离子键还存在共价键、氢键等。 知识点3 过渡晶体与混合晶体 1．过渡晶体 (1)四类典型的晶体是指 晶体、 晶体、 晶体和 晶体。 (2)过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。 ①几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的百分数/% 62 50 41 33 从上表可知，表中的4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。 ②偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶体来处理，如Na2O等。同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如Al2O3、SiO2等。 【提醒】四类典型晶体都有过渡晶体存在。 2．混合型晶体 (1)晶体模型 石墨结构中未参与杂化的p轨道 (2)结构特点——层状结构 ①同层内碳原子采取sp2杂化，以共价键(σ键)结合，形成 。 ②层与层之间靠 维系。 ③石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3，有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。 (3)晶体类型：石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于 。 (4)性质：熔点 、质软、 导电等。 【特别提醒】 1．离子键没有方向性和饱和性的原因 (1)由于离子键的实质是静电作用，而且离子的电荷分布通常被看成是球形对称的，因此一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关。故相对共价键而言，离子键没有方向性(相对的)。 (2)在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷离子数目的多少，取决于阴、阳离子的相对大小。只要空间条件允许，阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围，阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围，以达到降低体系能量的目的，所以在这个意义上，离子键是没有饱和性的。 2．离子晶体的易错知识小结 (1)离子晶体中无分子。如NaCl、CsCl只表示晶体中阴、阳离子个数比，为化学式，不是分子式。 (2)离子晶体中一定有离子键，可能有共价键和氢键等，如KNO3等晶体中既有离子键又有共价键；CuSO4·5H2O中除离子键外，还含有共价键和氢键。 (3)离子晶体中，每一个阴(阳)离子周围排列的带相反电荷离子的数目是固定的，不是任意的。 3．离子晶体的性质 性质 原因 熔、 沸点 离子晶体中有较强的离子键，熔化或汽化时需消耗较多的能量。所以离子晶体有较高的熔点、沸点和难挥发性。通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高 硬度 硬而脆。离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎 导电性 不导电，但熔融或溶于水后能导电。离子晶体中，离子键较强，阴、阳离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。当升高温度时，阴、阳离子获得足够的能量克服了离子间的相互作用力，成为自由移动的离子，在外加电场的作用下，离子定向移动而导电。离子晶体溶于水时，阴、阳离子受到水分子的作用成了自由移动的离子(或水合离子)，在外加电场的作用下，阴、阳离子定向移动而导电 溶解性 大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)中。当把离子晶体放入水中时，水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子克服离子间的相互作用力而离开晶体，变成在水中自由移动的离子 延展性 离子晶体中阴、阳离子交替出现，层与层之间如果滑动，同性离子相邻而使斥力增大导致不稳定，所以离子晶体无延展性 4．离子晶体的判断 判断一种物质是不是离子晶体，我们可以根据物质的分类、组成和性质等方面进行判断。 (1)利用物质的分类 金属离子和酸根离子、OH－形成的大多数盐、强碱，活泼金属的氧化物和过氧化物(如Na2O和Na2O2)，活泼金属的氢化物(如NaH)，活泼金属的硫化物等都是离子晶体。 (2)利用元素的性质和种类 如成键元素的电负性差值大于1.7的物质，金属元素(特别是活泼的金属元素，ⅠA、ⅡA族元素)与非金属元素(特别是活泼的非金属元素，ⅥA、ⅦA族元素)组成的化合物。 (3)利用物质的性质 离子晶体一般具有较高的熔、沸点，难挥发，硬而脆；固体不导电，但熔融或溶于水时能导电，大多数离子晶体易溶于极性溶剂而难溶于非极性溶剂。 教材习题02（P94） 金属能导电的原因是 A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的作用较弱 B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子 解题方法 金属晶体内部是由金属阳离子和自由移动的电子构成的，在外加电场作用下自由电子定向移动，产生电流，这就是金属导电的原因。 【答案】 教材习题03（P94） 关于晶体的下列说法中，正确的是 A．共价晶体中可能含有离子键 B．离子晶体中可能含有共价键 C．离子晶体中只含有离子键，不含有共价键 D．任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子 解题方法 1.共价晶体中不可能含有离子键，含有离子键的晶体为离子晶体； 2.离子晶体中可能含有共价键； 3.离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键； 4.晶体中，含有阳离子，不一定有阴离子，如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子。 【答案】 考点一 金属晶体 1．下列叙述中错误的是 A．金属的熔点和硬度由金属晶体中金属阳离子与“自由电子”间的作用强弱决定 B．由于金属晶体中“自由电子”的运动，使金属易导电、导热 C．金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用 D．金属晶体都有银白色的金属光泽 2．下列关于金属晶体的叙述正确的是 A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释 B．固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体 C．Al、Na、Mg的熔点逐渐升高 D．金属晶体一定是无色透明的固体 3．金属晶体熔、沸点的高低和硬度的大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷数的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是 A．金属镁的硬度大于金属铝 B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs逐渐增大 C．金属镁的熔点大于金属钠 D．金属锂的硬度小于金属钠 4．下列有关金属晶体的说法正确的是 A．金属晶体所有性质均与金属键有关 B．最外层电子数少于3个的原子一定都是金属 C．任何状态下都有延展性 D．都能导电、传热 考点二 离子晶体 5．下列有关离子液体的叙述，错误的是 A．离子液体之所以在常温下呈液体，是因为其阴、阳离子的体积大，离子键强度小 B．四氟合硼酸四甲基铵相对分子质量小于四氟合铝酸四甲基铵，但前者的熔点比后者高 C．咪唑()有较强的碱性，一般通过1号氮原子体现 D．离子液体熔点低，但难挥发，且具有良好的导电性，可用于制造原电池的电解质 6．下列有关离子晶体的比较不正确的是 A．熔点：NaF＜MgF2＜AlF3 B．离子键强弱：NaF>NaCl>NaBr C．离子晶体中除了含有离子键外，还可能存在共价键、氢键等 D．硬度：MgO＜CaO＜BaO 7．某些物质的熔点数据如下表。下列判断错误的是 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 920℃ 801℃ 1291℃ 190℃ BCl3 SO2 CO2 SiO2 -107℃ 44.8℃ -57℃ 1723℃ A．BCl3是分子晶体 B．铝的化合物的晶体均是离子晶体 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 8．下列关于晶体的说法中，不正确的是 ①晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定 ②CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6 ③HF、HCl、HBr、HI的熔沸点随着相对分子质量的增加依次升高 ④分子晶体中一定存在共价键，而离子晶体中可能存在共价键 ⑤含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 ⑥MgO晶体中化学键的键能远比NaCl大，是因为前者离子所带的电荷数多，离子半径小 A．①②③ B．④⑤⑥ C．②③④⑤ D．①②⑤⑥ 考点三 过渡晶体、混合晶体 9．下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A．石墨晶体属于混合晶体 B．氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体 C．任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子 D．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 10．下列说法错误的是 A．纳米晶体相对于通常的晶体熔点会下降 B．液晶是一种介于结晶态和液态之间的聚集状态 C．大多数晶体都是四种典型晶体之间的过渡晶体 D．石墨晶体属于共价晶体 11．下列说法不正确的是 A．中离子键的百分数为62%，则不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体 B．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的非过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近 C．是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理；是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理 D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 12．下列说法不正确的是 A．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近 B．由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体，又由于它熔点很高，所以它是共价晶体，故石墨晶体属于混合晶体 C．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 D．石墨晶体中既有共价键，又有金属键还有范德华力，是一种混合晶体 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1．认识金属晶体的结构和性质。 2．能利用金属键、“电子气理论”解释金属的一些物理性质。 1．借助离子晶体模型认识离子晶体的结构和性质。 2．能利用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性质。 3．知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。 【学习重难点】 1．金属键、“电子气理论”。 2．离子晶体的结构和性质。 3．过渡晶体及混合型晶体。 1．下列关于晶体性质的说法正确的是 A．共价晶体的熔点一定比金属晶体的高 B．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 C．某晶体不导电，但其水溶液可导电，该晶体不一定为离子晶体 D．离子晶体由离子构成，其在固态、熔融态和水溶液中均可导电 2．有机合成中常用的催化剂，该物质熔点，在熔化时难以发生电离，其固体的晶体类型是 A．离子晶体 B．分子晶体 C．共价晶体 D．金属晶体 3．下列对物质及其变化的有关叙述正确的是 A．干冰气化时碳氧键发生断裂 B．CaO和SiO2晶体中都不存在单个小分子 C．K2O和K2O2中化学键类型完全相同 D．H2O2分子中只有极性键 4．下列各组物质，晶体类型相同的是 A．NaCl和HCl B．金刚石和镁 C．和 D．和 5．硒的某种氧化物为聚合链状分子，结构如图所示，该氧化物的化学式为 A．SeO B． C． D． 6．金属晶体有多种堆积方式，如图分别代表着三种晶体的晶体结构，其晶胞内金属原子个数之比为 A． B． C． D． 7．在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，金属阳离子的半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔点越高。由此判断下列各组金属熔点的高低顺序，其中正确的是 A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>Li C．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>Al 8．KO2的晶体结构和NaCl相似，可以看作是Na＋的位置用K＋代替，Cl-的位置用O代替，NaCl晶体的结构如图所示。下列对于KO2晶体结构的描述，正确的是                                     A．和K＋距离相同且最近的O共有8个 B．和K＋距离相同且最近的K＋有8个 C．和K＋距离相同且最近的O构成的多面体是正八面体 D．和K＋距离相同且最近的O构成的多面体是正六面体 9．几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示，下列说法正确的是 A．晶体中，每个晶胞中含有4个分子 B．干冰晶体中，分子的配位数小于中的配位数 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数比为1:2 D．石墨晶体中，既有共价键，也有范德华力，属于分子晶体 10．下表中关于各微粒描述完全正确的一项是 A．和都是非极性分子 B．熔点由高到低顺序： C．干冰和石英晶体化学键类型相同，故熔化时需克服微粒间的作用力类型相同 D．石墨是典型的过渡晶体 11．有关下列晶胞的叙述中错误的是 A．在金刚石中，C原子与C-C个数之比为 B．在铜晶胞中，铜原子在面对角线上相切 C．平均每个二氧化碳晶胞中含有4个CO2分子 D．晶体的熔点：金刚石>氯化钠>二氧化碳 12．下列说法不正确的是 A．中离子键的百分数为62%，则不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体 B．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的非过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近 C．是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理；是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理 D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 13．石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是 A．从石墨中剥离石墨烯需要既要破坏化学键也会破坏范德华力 B．石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个sp2杂化轨道含s轨道与p轨道 C．石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键 D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子 14．下列性质中适合离子晶体的是 ①熔点为1070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 ②熔点为10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电 ③能溶于CS2，熔点为-7.25 ℃，沸点为59.47 ℃ ④熔点为97.81 ℃，质软，导电，密度为0.97 g·cm-3 ⑤熔点为-218 ℃，难溶于水 ⑥熔点为3 900 ℃，硬度很大，不导电 ⑦难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱 ⑧难溶于水，熔点较高，固体不导电，熔化时导电 A．①⑧ B．②③⑥ C．①④⑦ D．②⑤ 15．一种Mg-Fe新型储氢合金的晶胞如图所示，该晶胞为立方体，晶胞棱长为a nm。下列说法错误的是 A．基态Fe原子共有15种空间运动状态的电子 B．该晶体的化学式为 C．每个Fe周围与它最近且等距的Mg有8个 D．Fe与Mg的最短距离为 nm 16．如图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。 (1)其中代表金刚石的是(填编号字母，下同) ，金刚石属于 晶体。 (2)其中代表石墨的是 ，石墨属于 晶体。 (3)其中代表的是 ，每个周围与它最接近且距离相等的有 个。 (4)代表的是 ，它属于 晶体，每个与 个紧邻。 (5)代表干冰的是 ，它属于 晶体，每个分子与 个分子紧邻。 17．自然界中，纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体之间的过渡晶体。以下列出了第三周期几种氧化物晶体中离子键的百分数。 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键百分数 62% 50% 41% 33% 提示：离子键的百分数是通过电负性的差值计算出来的，电负性的差值越大，离子键的百分数越大。 (1)从原子结构角度解释，为什么一般认为MgO属于离子晶体，而SiO2属于共价晶体： 。 (2)硅位于元素周期表的 区，基态硅原子的价层电子排布式为 。 (3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影如图所示，已知该晶体中晶胞各边长度分别为a pm、a pm和c pm，两条底边夹角为120°，距离最近的两个B原子之间距离为a pm，该物质化学式为 ；距离每个B原子最近的Mg原子有 个。 18．填空 (1)金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶角各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子。金晶体每个晶胞中含有 个金原子。 (2)金和铜可以形成多种金属化合物，其中一种的晶体结构如图所示(为面心立方结构)。该金属化合物的化学式 。 (3)以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示，以上转变为图2所示的基本结构单元。在以下的纯铁晶体中最邻近的铁原子等距离且最近的铁原子数为 ；在以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $