3.1 物质的聚集状态与晶体的常识-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册同步辅导与测试(人教版)

第三章 晶体结构与性质 第一节物质的聚集状态与晶体的常识 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 (一)物质的聚集状态 测熔点，晶体有固定的熔点，非晶 固态 晶体与非晶体 区分方法 体没有固定的熔点 的区分方法 凝固 凝华 对固体进行X射线衍射实验 物质三 (放热露化升华 (放热) 态间的 (吸热)（吸热）》 (三)晶胞 相互转 汽化（吸热） 液态 气态 概念 描述晶体结构的 叫做晶胞 化 液化（放热） 分子在固态只能 ,在气态能 在 整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置” 液态则介乎二者之间 晶胞的 而成。 排列特 (1)物质的聚集状态除了固态、液态和气态之外，还 (1)“无隙”是指相邻晶胞之间没有 排列的，取 和塑晶态、液晶态等。 点 (2)“并置”是指所有晶胞都是 向 (2)物质并不一定都由分子构成，如气态的等离子 体、液态的离子液体、固态的氯化钠、金刚石、石墨、 物质的 二氧化硅、金属等都无分子。 (1)平行六面体（立方体形）晶胞中微粒数目的计 聚集状 ①等离子体：由 和 (分子或原子) 算，计算方法如下： 杰 组成的整体上呈 的气态物质。 ①晶胞的顶角原子是 个晶胞共用； ②离子液体：熔点不高的仅由 组成的液体 ②晶胞棱上的原子是 个晶胞共用： 物质。 晶胞中 ③晶胞面上的原子是 个晶胞共用。 ③液晶：液晶是介于 和 之间的物 微粒数 (2)以铜的晶胞为例，计算一个晶胞中原子个数： 质状态 目的计 二)晶体与非晶体 算 固体 自范性 微观结构 晶体与非晶体 原子在三维空间里呈 铜晶体 铜晶胞 晶体 的本质差异 有序排列 金属铜的一个晶胞的原子数是 非晶体 原子排列相对 (四)晶体结构的测定 (1)晶体具有自范性。它是指晶体在适当条 件下能自发地呈现多面体外形的性质。它 测定品体结构最常用的仪器是 。 当单一波 是晶体中粒子在微观空间里呈现 结构 测定 长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互 的有序排列的宏观表象。晶体呈现自范性 作用，会在记录仪上产生 或 晶体的特性 的条件之一是晶体 的速率适当。 (2)晶体具有固定的 (3)晶体具有各向异性。它是指在不同的方 由衍射图形获得晶体结构的有关信息包括晶胞形状 信息 向上表现出不同的物理性质，如强度、导热 处理 和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称 性、光学性质等 类型、原子在晶胞里的数目和位置等 (1)熔融态物质凝固。 品胞的 测定 原 晶体获取途径 (2)气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。 分子或原子的类型 间的 (3)溶质从溶液中析出 流程 原子在品胞里的 36 第三章晶体结构与性质 关键能力·合作探究 讲练设计探究重，点 新知探究（一） 物质的聚集状态的认识 探究活动 :3.分析物质的性质，首先要了解物质的组成。自然 界的物质通常由哪些微粒组成？ 通过下列三个实验都可以得到晶体 实验I用研钵把硫黄粉末研细，放入蒸发皿 中，放在三脚架的铁圈上，用酒精灯加热至熔融态，： 自然冷却结晶后，观察实验现象。如图1。 实验Ⅱ在一个小烧杯里加入少量碘，用一个 表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。 把小烧杯放在陶土网上小火加热，观察实验现象。4.如图是某同学找到的一张 如图2。 玻璃结构的示意图，根据 实验Ⅲ在一个小烧杯中配制热的饱和Cu- 这张图判断玻璃是不是晶。 SO4溶液，然后放入冰箱中使其冷却，取出后，观察 体？为什么？ 实验现象。如图3。 图1从熔融态结晶 图2凝华得到 图3从饱和硫酸铜 出来的硫晶体 的碘晶体 溶液中析出的 硫酸铜晶体 :5.晶体内部的粒子一定按一定规律呈周期性的排 1.判断上述固体物质是晶体还是非晶体的方法有 列吗？ 哪些？ 核心归纳 1.物质的聚集状态 聚集状态 组成与结构特征 主要性能 2.分析自然界的物质状态，可以发现描述的物质三 内部微粒的排列呈 某些非晶体合金强度 态间的相互转化模型显然过于简单了，物质除了： 现杂乱无章（长程无 和硬度高、耐腐蚀性 非晶体 固态、液态和气态之外，还有哪些常见的聚集 序，短程有序)的分 强，非品态硅对光的吸 布状态的固体 收系数大 状态？ 由电子、阳离子和电 中性粒子组成，整体 具有良好的导电性和 等离子体 上呈电中性，带电离 流动性 子能自由移动 既具有液体的流动性」 内部分子的排列沿 黏度、形变性，又具有 液晶 分子长轴方向呈现 晶体的导热性、光学性 出有序的状态 质等 37 化学选择性必修2 2.晶体呈现自范性的条件 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率 跟踪训练 适当。熔融态物质冷却凝固，有时得到晶体，但1.下列说法正确的是 ( 凝固速率过快，常常只得到肉眼看不到多面体外： A.在沸水中配制明矾饱和溶液，然后急速冷却， 形的粉末或没有规则外形的块状物，甚至形成的： 可得到较大颗粒明矾晶体 只是非晶态。如玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形 B.晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性 成的，而水晶是熔融态SiO2缓慢冷却形成的。 C.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近 3.晶体与非晶体的比较 的元素属于过渡元素 类别 D.用X射线衍射实验不能区分晶体与非晶体 比较 2.下列说法错误的是 ( 晶体 非晶体 A.同一物质有时可以是晶体，有时可以是非晶体 微观结构特征 粒子周期性有序排列粒子排列相对无序 B.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定 自范性 有 无 有没有固定的熔点 性质 特征 熔点 固定 不固定 C.雪花是水蒸气凝华得到的晶体 各向异性 有 D.溶质从溶液中析出可以得到晶体 无 3.下列关于聚集状态的叙述错误的是 鉴别间接方法 看是否具有固定的熔点或根据某些物理 A.物质只有气态、液态、固态三种聚集状态 性质的各向异性 方法 B.气态是高度无序的体系存在状态 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 C.固态物质中的微粒结合较紧凑，相对运动较弱 举例 NaCL、L2、Na晶体等 玻璃、橡胶等 D.液态物质微粒间的距离和作用力的强弱介于 固、气两态之间，表现出明显的流动性 新知探究（二） 晶胞的理解和简单计算 典例导引 同为8个品胞所共有， 位于顶角 8粒子属于该晶胞 [典例]某晶体的部分为如图所示的正三棱柱结 同为4个晶胞所共有， 位于棱上 构，该晶体中X、Y、Z三种粒子数之比是( 4粒子属于该晶胞 子 位于面上 同为2个晶胞所共有， 粒子属于该晶胞 位于内部→整个粒子都属于该晶胞 ●AOB oZ 该立方晶胞中所含A粒子的数目为8× 8+6X2 A.3:9:4 B.1:4:2 =4,B粒子的数目为12×子+1=4，其化学式（按 C.2:9:4 D.3:8:4 A、B顺序)为AB。 核心归纳 3.晶体密度的计算 (1)计算晶胞棱长 1.关于晶胞的理解 晶胞棱长(a)与粒子半径(r)关系示例分析 晶胞一般都是平行六面体，也可以是六棱柱体， 但是为了研究的方便，一般从该六棱柱中切除出 一个平行六面体进行研究。晶胞不一定是晶体 中最小的重复单元。 30 2.晶胞中微粒的计算方法—均摊法 均摊是指每个晶胞中平均拥有的粒子数目。若 每个粒子为”个晶胞所共有，则该粒子就有司个 粒子属于该晶胞。立方晶胞中粒子数的计算方 a=21 3a=8 法如下： 38 第三章晶体结构与性质 (2)计算晶体密度 :4.中国科技新闻网报道“重达12.5吨的列车悬浮 以一个晶胞为研究对象，根据晶胞质量m=ρ×： 在铁轨上方，就像漂在水面上的叶子，用一只手 .由公式兴×1=pX。进行计算，其中M为品 就能推动”。如同科幻电影般的情景真真切切地 映入了人们的眼帘。日前，世界首台高温超导高 体的摩尔质量，n为晶胞所占有的粒子数，NA为： 速磁浮工程化样车及试验线正式在位于四川成 阿伏加德罗常数，p为晶体密度，a为晶胞棱长。 都的西南交通大学启用，标志着高温超导高速磁 (3)注意晶胞计算中单位的换算 浮工程化研究从无到有的突破。 1pm=10-10cm,1nm=10-7cm。 如图为高温超导领域里的一 Ti 跟踪训练 种化合物—钙钛矿晶体结 Ca 构，该结构是具有代表性的基 1.已知NaC1的摩尔质量为58.5g·mol-1,NaCl 本重复单元。 晶体的密度为pg·cm3,若图中Na+与最邻近： (1)在该物质的晶体中，每个钛原子周围与它最 CI的核间距为acm,若NA表示阿伏加德罗常： 接近且距离相等的氧离子、钙离子、钛离子分别 数的值，则NA可表示为 ( 有多少个？ o Na" (2)该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比 是多少？如何表示该物质的化学式？ (3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为α、 b、c,晶体结构图中正方体边长（钛原子之间的距 A.58.5 B234 C.58.5 离)为dnm(1nm=10-9m),如何表示该晶体的 D.117a3p 4ap asp 2ap 密度？ 2.氨硼烷的化学式为NH3·BH3。研究发现，氨硼 烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数 分别为apm、bpm、cpm,a=B=y=90°。氨硼烷 的2×2×2超晶胞结构如图所示。 2c pm 7/26 pm -2a pm 氨硼烷晶体的密度ρ g·cm3 (列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。 3.过渡金属氮化物因其优异的催 OMo 化性能（加氢处理、光和电化学 ●N 催化等)受到了广泛关注。贵金 属钼(Mo)的氮化物可作将N2还原为氨的反应 的催化剂。贵金属钼的氨化物的立方晶胞如图 所示。已知晶胞参数为anm,则该晶体的化学 式为 ,晶体的密度为 (列 出计算式)g·cm3。 39 化学 选择性必修2 提升·学科素养 融汇贯通，提升素养 分数坐标的理解及书写 应用体验 为了表示晶胞中所有原子的位置，用坐标(x,y,之)表 含义 :1.MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，如图 达晶胞中原子的分布，该坐标被称为原子分数坐标 所示。 ①依据已知原子的坐标确定坐标系取向。 确定 ②一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位。 方法 ③从原子所在位置分别向x、y、之轴作垂线，所得坐标 OMn 轴上的截距即为该原子的分数坐标 oS 例如，图中原子1的分数坐标为（侵0）则原子2 () 以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞 和3的分数坐标分别为 中各原子的位置，称为原子坐标。在晶胞坐标系 ( 确定方法如下： 中，点硫原子坐标为，号·》b点锰原子坐标 为0,0小，则c点锰原子坐标为 实例 图中原子1的坐标为（合0）则坐标系是 :2.KZnF3具有钙钛矿型立方 结构，其晶胞结构如图所示： (1)KZnF3晶胞中原子分数 ,原子2,3在晶胞内。从晶胞内的 坐标A为(0,0,0)；B为(1,0,0)；C为(0,1,0)， 则D的原子分数坐标为 2、3点分别向x、y、之轴上作垂线，即可得出2、3两点 (2)已知晶胞边长为apm,NA表示阿伏加德罗 的原子分数坐标分别为（任，子）小（任，子，）】 常数的值，则KZnF3晶体的密度为 g·cm一3（用含a、NA的代数式表示）。 随堂·巩固双基 达标训练，巩固提升 1.下列关于晶体性质的叙述中，不正确的是 向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的 ( 1 104。 晶体的各向异性主要表现在 ( A.晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够 自发地呈现规则的多面体几何外形 ①硬度 ②导热性③导电性④光学性质 B.晶体的各向异性和对称性是矛盾的 A.①③ B.②④ C.晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期： C.①②③ D.①②③④ 性有序排列的必然结果 :4.科学家把C6o和K掺杂在一 D.晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列： 起制造出的化合物具有超导 C60 具有特定的方向性 性能，其晶胞结构如图所示 2.下列关于晶体的说法中不正确的是 该化合物中的K原子和C0 A.所有的晶胞都是平行六面体 分子的个数比为 B.晶品胞是晶体结构的基本单元 A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.4:1 C.晶胞的密度与晶体密度相同 D.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固5.I)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的 体进行X射线衍射实验 功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶 3.晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在； 胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷 不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直的方： 的化学式为 40 第三章晶体结构与性质 A.Ti14C13 B.TiC C.Ti4C D.TiCs 6.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶 胞中各原子的位置，称为原子分数坐标。如图所 示中①铬原子的原子分数坐标为 (2)有一种钛原子和碳原子构成 oCr 的气态团簇分子，如图所示，顶 oAl 111 角和面心的原子是钛原子，棱的 2'2'2 3r pm (① 中心和体心的原子是碳原子，它 (0,0,0 r pm r pm 的化学式为 温馨提示 请做课时分层检测（九） 第二节 分子晶体与共价晶体 第1课时分子晶体 必备知识·自主梳理 预习新知：夯实基础 (一)分子晶体及其结构特点 每个分子周围最 空间 空间利用率不高，留 概念 只含」 的晶体称为分子晶体 分子晶 多可以有12个紧 体的堆 特点 邻的分子 有相当大的空隙 积方式 粒子间的 分子晶体内相邻分子间以 相互吸引，分子内 举例 C60、千冰、2、O2 HF、NH、冰 相互作用 原子之间以 结合（单原子分子除外） 力 (1)水分子之间的主要作用力是 物质种类 实例 冰的组 ,也存在 a 所有非金属氢化物 H2O、NH3、CH4等 成及结 (2)氢键有方向性，它的存在迫使在四 冰的结构模型 香 面体中心的每个水分子与四面体顶角 卤素单质(X2)、O2、N2、白磷 部分非金属单质 方向的 个相邻水分子互相吸引 (P1)、硫(S)等 常见的分 子晶体 部分非金属氧化物 C02、P4O10、S02、S03等 (1)干冰中的C02分子间只存在 ,不存在 HNO3、H2SO、 几乎所有的酸 H3PO4、H2SiO3等 (2)①每个晶胞有 个C02分子， 绝大多数有机物 苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等 个原子。 干冰的 物理性质 通常分子晶体熔、沸点较 ,硬度较 组成及 (二)典型分子晶体的组成及结构 结构 分子密堆积 分子非密堆积 干冰的结构模型（晶胞） 分子晶 体的堆 ②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为 只有 ,无 积方式作用力 有分子间氢键，它具有 性 412.A[A由晶体结构图可知，[C(NH2)]+中的-NH2的H与！ 章末综合提升 [B()CH3)1门一中的()形成氨键，因此，该晶体中存在N一H…O氢，素养提升 键，A说法正确；B.同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但！探究目标（一） 是第ⅡA、VA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期：1.提示：10：1sp3、sp。甲醇中碳原子是饱和碳原子，是sp杂化， 的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序： 甲醛中碳原子是sp2杂化。 为C<O<N,B说法不正确：C.B,CON的未成对电子数分别为！2，提示：甲醇中碳原子的杂化方式为sp,空间结构为四面体形，分子 1、2、2、3,因此，基态原子未成对电子数BC=()<N,C说法不正 内()一C一H键角接近109°28'，甲醛中碳原子杂化方式为sp2,空间 确：D.[C(NH2)3]+为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类！ 结构为乎面三角形，分子内()一C一H键角接近120°，甲醇分子内的 型均为sp2:[B((OCH3),]-中B与4个(O形成了4个。键，B没有孤 ()一C一H键角小于甲醛分子内的()一C一H键角。 电子对，则B的原子轨道杂化类型为sp3:[B((O)CH)1]中()分别：3.提示：乙酸甲酯不易与水形成氢键，而甲醇易与水形成氢键使甲醇 与B和C形成了2个。键，)原子还有2个孤电子对，则()的原子 沸点升高，使得乙酸甲酯容易从混合物中蒸出。 轨道的杂化类型均为sp3:综上所述，晶体中B、O和N原子轨道的！4，提示：HOCH.CN中与羟基（一(OH)相连的碳为饱和碳原子，价层电 杂化类型不相同，D说法不正确：综上所述，本题选A。] 子对数是4，杂化轨道类型为$p,另外一碳原子与氮原子形成碳 3.A[根据“相似相溶”规律，B2、12是非极性分子，它们易溶于非极 三键，三键含有1个键和2个π键，价层电子对数=2十0=2，所以 性溶剂CC1中，而在极性溶剂水中的溶解度较小，A正确：卤素单 碳原子杂化轨道类型为s即。 质组成、结构相似，从F2到I2相对分子质量越大，范德华力越大，榕！探究目标（二） 沸点越高，B错误：NH3和PH3都属于同一主族元素形成的氢化 COOH 物，分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比，但氨气中含有氢键， PH不含氢键，氢键的存在导致氨气的沸点升高，C错误；HF和！1，提示：3。根据球棍模型写出其结构式为HO 一OH,连接羟 HC1的熔、沸点与分子内的共价键无关，D错误。] 4,D[由图可知，乙醇挥发过程温度降低，因此乙醇挥发需吸收热量， OH A正确：正丁醇、正丙醇、乙醇均存在氢键，三者不同的是范德华力， 基的碳原子是手性碳原子。 由图可知，相同时间内，挥发温度降低程度：正丁醇<正丙醇<乙2.提示：分子中间的碳原子连有两个氢，不具有手性。 醇，由此可知沸点：正丁醇>正丙醇一乙醇，范德华力：正丁醇>正 丙醇>乙醇，B正确：正丁烷和正丁醇分子间均存在范德华力，正丁 第三章晶体结构与性质 烷分子间不存在氢键，正丁醇分子间存在氢键，对比正丁烷和正丁 第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 醇两条曲线，可以看出，氢键的存在使正丁醇温度下降得更慢，故氢 键的存在不利于醇的挥发，C正确：乙烷和乙醇分子间均存在范德 :必备知识·自主梳理 华力，乙烷分子间不存在氢键，乙醇分子间存在氢键，因此乙烷挥发！（一）振动白由移动晶态非品态电子、阳离子 电中性粒子 得比乙醇快，D项错误。] 电中性离子液态晶态 提升·学科素养 :(二)有，周期性没有无序周期性生长熔点 ·(三)基本单元任何间隙平行相同8424 应用体验 :(四)X射线衍射仪分立的斑点明锐的衍射峰形状和大小对 1.C[CS2分子结构式为S=C一S,分子中共价键为碳硫极性键，不 称数目和位置 存在非极性键，故A错误：CH,分子中共价键为碳氢极性键，不存 在非极性键，故B错误；H2()2分子结构式为H一()一()一H,分子中 关键能力·合作探究 含有氢氧极性共价键和氧氧非极性共价键，但是分子结构不对称， 新知探究（一） 离于极性分子，故C正确：CH,一CH2中含有碳氢极性键和碳碳非 ·探究活动 极性键，由于分子结构对称，故分子为非极性分子，D错误。] :1,提示：方法一：测固体的熔点，有固定熔点的是晶体，没有固定熔点 2,D[题日所给各物质分子中均为极性键。C)2、CH1、BF3为非极 的是非晶体。 性分子，S)2、PCl3、NH、HCI、,HI为极性分子。 方法二：对固体进行X射线衍射实验。 3.D [正四面体形结构，结枸对称是非极性分子，A错误：直线形结！2.提示：晶态、非晶态及塑晶态、液晶态等。 构，结构对称是非极性分子，B错误；平面正三角形结构，结枸对称：3，提示：固态、液态和气态物质不一定都由分子构成，也可能由原子或 是非极性分子，C错误；三角锥形结构，结构不对称，正负电荷的重！ 离子等微粒构成。 心不能重合，是极性分子，D正确。] 4.提示：不是晶体：晶体与非晶体的根本区别在于构成固体的粒子在 随堂·巩固双基 微观空间里是否呈现周期性的有序排列。观察玻璃的结构示意图 可知，构成玻璃的粒子的排列是无序的，所以玻璃是非晶体。 1,B[氢键比范德华力强，但它不属于化学键，氢键是分子间作用力， 5,提示：晶体内部的粒子一定按一定规律呈周期性的排列，而非晶体 故A项错误：分子间氢键的存在，大大加强了分子间的作用力，使物 中的粒子排列是无规则的。 质的熔、沸点升高，故B项正确：结构和组成相似的共价化合物，相跟踪训练 对分子质量越大，物质的沸，点越高，但HF中存在氢键，导致HF的 :1,B[在沸水中配制明矾饱和溶液，然后急速冷却，可得到较小颗粒 沸点比卤族其他元素的氢化物的沸，点高，沸点大小为HF>HI> 明矾晶体，A错误：晶体中原子呈周期性有序排列，且有自范性，非 HB>HCI,故C项错误；氢键只影响物质的物理性质，不影响化学 晶体中原子排列相对无序，无自范性，可以用X射线衍射方法鉴别 性质，故D项错误。 晶体和非晶体，故B正确，D错误：元素周期表中位于金属和非金属 2.C[CHCH2一是推电子基团，导致羧酸的酸性减弱。] 分界线附近的元素导电性介于导体和绝缘体之间，可以寻找半导体 3.D[在甘油分子中，碳原子之间、碳原子与氧原子、碳原子与氢原 材料，不属于过渡元素，C错误。] 子、氧原子与氧原子之间都是共价单键，故分子中只含有。键，C错！2.B[A正确，如品态SiO,和非晶态SiO2:B不正确，最可靠的科学 误：分子中含有极性键(C一H、()一H)又含有非极性键(C一C),因： 方法是对固体进行X射线衍射实验。] 此A、B错误，D正确。] 3.A[物质的聚集状态，除了气、液、固三态外，还有其他聚集状态，如 4.D[分子间存在多种相互作用，这些作用统称为分子间作用力，A! 晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等，A项 正确：分子间氢键的形成徐使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解！ 错误：物质处于气态时，微粒间距离大，微粒运动速率快，体系处于 度也有影响，B正确：范德华力和氢键均屑分子间作用力，两者有可！ 高度无序状态，B项正确：固态物质中的微粒相距很近，难以自由移 能同时存在于分子之间，C正确：氢键属于分子间作用力，而不是化！ 动，但能够在一定位置上做不同程度的振动，C项正确：对液态物质 学键，D错误。] 而言，微粒相距较近，微粒间作用力较强，微粒的运动明显活跃，介 5.D[由图可知，层与层之间由水分子通过氢键连在一起，A正确：每 于固态和气态之间，使之表现出明显的流动性，D项正确。 个H,O连接在Ca+和相邻两层各1个S号的O上，B正确：：新知探究（二） CaS),十2H,0-CaS01·2H20,故无水CaS01可用作吸水剂，C!典例导引 正确：加热图示所示石膏，将失去结晶水而发生化学变化，故有化学！[典例]解析该结枸是一个正三棱柱，它分摊到的粒子为顶角粒子 键的断裂和形成，而不仅仅破坏层与层之间的作用力，D错误。] 6.解析(1)As与N同族，则AsH3分子的立体结构类似于NH,为 的立上下棱上粒子的工，侧棱上粒于的百及内部的所有粒子， 三角锥形：由于NH3分子间存在氢键，使沸，点升高，故AsH3的沸· X都在顶角，6个Y在上下棱上，3个Y在侧棱上，Z位于内部，所 点较NH3低。(2)苯胺比甲苯的熔，沸点都高，因为苯胺中存在电 负性较强的N,可以形成分子间氢键。 以，X,Y,Z三种粒于数之比为(6×立)：(6×十+3×6)：1 答案(1)三角锥形低NH3分子间存在氢键 1:4:2。 (2)苯胺分子之间存在氢键 答案B 127 跟踪训练 1.C[NaC晶胞中所包合的C数目为12×+1=4，Na数目为 5,解析（1)每个氯化聊品胞中白球表示的原子个数为8×日十1= 8×令+6X号=4，即1个NaC晶胞的体积实际上是4个Na和 2,灰球表示的原子个教为1十4X=2,所以年个品胞中含有N原 子和B原子各2个：N的电负性大于B,所以该陶瓷的化学式为 4个CI共同占有的体积，由NaC】晶胞示意图可知1个Na与1个 BN。(2)由题意知该物质是气态团簇分子，故题目中图示应是该物 C共月占有的体教V=宁×(2am产=2acm,用N表示可伏 质的一个完整的分子，由14个Ti原子和13个C原子构成。选项A 正确。 答案(1)2BN(2)A 等式NA·p·2a=585,可得八=，故6.解析将该品胞看作三个立方你的重 2a°p 选C。] 2.解析由图可知晶胞体积为2aX2bX2c=8 abc pm3=8abc 体的体心，因此其原子分数坐标为(2,2) 10-0m:而每个晶胞中氯隔烷质量为g,所以品体的密度= 答案 NA () 62×100 NAabc g·cm-3。 第二节分子晶体与共价晶体 第1课时分子晶体 答案 62×100 !必备知识·自主梳理 NAabe 3,解析根据品胞结构可知，一个品胞中有4个白球、2个黑球，故晶体化二)分子分子间作用力 共价键低小 学式为，N:品胞的体积为云m=(aX10)”m,1个品胞的质登（白）分子间作用力氢键方向范德华力氢键4范德华力 氢键41212 为206X2 NA g,所以晶体的密度为 206×2 4X(aX10-7)京g·m3。 关键能力·合作探究 206×2 新知探究 答案Mo,NNAX(aX10) !情景导引 4,解析(1)以钛离子为项点，应有8个立方晶胞紧靠在一起，这样钛！1.提示：相同，都是分子晶体。 离子成为空间直角坐标系的中心，它的三维方向前后左右上下最近！2提示：④⑤正确①破坏的是范德华力：②甲烷更稳定，因为甲烷中 且相邻各有1个氧离子和钛离子，共6个，它周围的8个立方晶胞内 的共价键的键能更大；③错误。 各含1个钙离子。 :3.提示：氢键、范德华力、极性。 4.提示：有的溶于水破坏化学键，例如HC:有的不破坏化学键，例如 (2)演晶胞中含氧离子个数为12×子=3个，钙离子个数为1个， 蔗糖、乙醇。 15.提示：分子晶体。 离子个数为8X8 =1个，故其个数比为3：1：1，则它的化学式可跟踪训练 表示为CaTi()。 ·1.C[①碘是分子晶体，故①正确：②镁是金属单质，故②错误：③蔗 (3)1mol晶体的质量等于(a十b十3c)g,1mol晶体的体积为d×10-1 糖是分子晶体，故③正确：④①冰是分子晶体，故④正确：即属于分子 (a+b3c)g 晶体的有①③④。] X6.02×10”cm,则其密度为p一7-6.02X10×d×10cm 2.C[分子晶体相对于其他晶体来说，熔、沸点较低，硬度较小，本质 a十3cgcm3 原因是其基本构成微粒间的相互作用 一范德华力及氢键相对于 化学键来说比较弱。] 602d !3.B[S1、S、Sg形成的晶体均为由分子形成的分子晶体，熔，点一般比 答案(1)氧离子6个，钛离子6个，钙离子8个。 较低，A和C均正确：水分子的沸点高于硫化氢是因为水分子间能 (2)3:1:1CaTi0,(3)a+b+8c 602d g·cm-a 形成氢键，硫化氢分子间不能形成氢键，水分子间的作用力强于硫 化氢，沸点高于硫化氢，与键能的大小无关，故B错误：S)2分子中 提升·学科素养 硫原子的价层电子对数为3，孤电子对数为1，分子的空间结构为V 应用体验 形，H2S与H2()分子中的中心原子的价层电子对数都为4，孤对电 1,解析根据题目所给信息，依据、b两点原子的三雏坐标推得， 子对数为2，分子的空间结构为V形，故D正确。] MS晶胞的三雏坐标关系是以b点左侧y轴上同一高度的S原子提升·学科素养 中心为三维坐标中心，轴向上每两个最近的S原子（或M如原子）间！应用体验 距为单位关度，哪么c点M如原子的生标为(01，合） 1,A[C0,价层电子对数为2十4一？X2=2,因此C0,分子的空间结 2 构为直线形，A项正确：C()2与水反应生成H2C)3,H2C()3在水中 答案(0,1,2） 电离产生自由移动的离子，使溶液导电，B项错误：干冰和冰都属于 2.解析(1)根据已知条件，结合D点位置可知其分数坐标为1 分子晶体，C项错误：呼吸面具中C()2与N2()2反应生成碳酸纳和 氧气，C元素化合价没有发生变化，N2O2中氧元素的化合价既升 (0,2,2):(2)在该晶胞中黑球表示的原子为8X8=1:灰球表 高又降低，Na2()2既是氧化剂又是还原剂，D项错误。] 示的原子为6×号=3，白球表示的原子为1，故该晶胞中合有1个2.D[演品胞中二氧化残分子数为8×言十6×号=4：0巴，所以 KZnF,该晶胞边长为apm,则该品胞的密度p=受= 有Xe×NA=4,解得paN] M 39+65+3×19 161 a3NaX10-30 ,aVAX10而g·cm。 :3.解析(1)从晶体类型来看，二氧化碳属于分子晶体；由晶胞结构可 知，二氧化碳分子位于晶胞的顶角和面心，显示出的二氧化碳分子 答案(1)(0,2·立） 11N 数有8十6=14，由均摊法可知，晶胞中含有二氧化碳的分子数为8 2N80或0t65+9X19 161 ×号十6X合=4：二氧化碳的分于结构为0-C-0.,每个分子中 aNAX10 含有2个π键，标准状况下2.24L二氧化碳的物质的量为0.1mol, 随堂·巩固双基 含有π键的数目为0.2NA(或1.204×1023)：(2)由晶胞结构可知， 1.B[晶体在不同方向上粒子的排列情况不同，即为各向异性，晶体！ 最近的两个二氧化碳分子位于顶角和面心上，由最近的两个二氧化 的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列，两者没有矛！ 碳分子间的距离为anm可知，晶胞的边长为√2anm,由晶胞的质量 盾，故B错误。] 2,A[通常人们习惯采用的晶胞都是平行六面体，但并非所有的晶胞： 公式可得4X4_2aX107)'d,剥晶胞密度d为4EX10 NA aNA 都是平行六面体，A项错误。] 答案(1)分子 3.D[晶体的各向异性主要表现在部分物理性质方面，如强度、导热 1440.2Na(或1.204×1023) 性、光学性质及题给的导电性和硬度等。] (2)44V2×1021 aXNA 4,C[根据均摊法可知，该品胞中K原子数目为2×6×之=6，C0分！随堂·巩固双基 子数目为1十8X日=2，所以接品胞中K原子和C分子教目之比1CA项，O为酸性氧化物，不属于分子品体，错误：B项，N0、 C()等碱性氧化物不属于分子晶体，错误：D项，金刚石、晶体硅等 为3：1。] 非金属单质不腐于分子晶体，错误。] 128