【文章內容簡介】 (1)金屬鍵 —— 電子氣理論 金屬陽離子與自由電子間的強相互作用 ? (2)金屬晶體的幾種典型堆積模型 例 3如圖表示一些晶體中的某些結構 ,它們分別是 NaCl?CsCl?干冰 ?金剛石 ?石墨結構中的某一種的某一部分 ? (1)其中代表金剛石的是 (填編號字母 ,下同 )__________,其中每個碳原子與 __________個碳原子最接近且距離相等 ?金剛石屬于 __________晶體 ? (2)其中代表石墨的是 __________,其中每個正六邊形占有碳原子數(shù)平均為 __________個 ? D 4 原子 E 2 (3)其中代表 NaCl的是 __________,每個 Na+周圍與它最接近且距離相等的 Na+有 __________個 ? (4)代表 CsCl的是 __________,它屬于 __________晶體 ,每個Cs+與 __________個 Cl緊鄰 ? (5)代表干冰的是 __________,它屬于 __________晶體 ,每個CO2分子與 __________個 CO2分子緊鄰 ? (6)上述五種物質熔點由高到低的排列順序為 __________? A 12 C 離子 8 [解析 ]根據(jù)不同物質晶體的結構特點來辨別圖形所代表的物質 ?NaCl晶體是簡單立方單元 ,每個 Na+與 6個 Cl緊鄰 ,每個 Cl又與 6個 Na+緊鄰 ,但觀察與 Na+距離最近且等距離的 Na+數(shù)目時要拋開 Cl,從空間結構上看是 12個 Na+,即 x?y?z軸面上各有4個 Na+?CsCl晶體由 Cs+?Cl分別構成立方結構 ,但 Cs+組成立方的中心有 1個 Cl,Cl組成的立方中心又鑲入 1個 Cs+,可稱為 “ 體心立方 ” 結構 ,Cl緊鄰 8個 Cs+,Cs+緊鄰 8個 Cl? 干冰也是立方體結構 ,但在立方體每個正方形面的中央都有一個 CO2分子也組成立方結構 ,彼此相互套入面的中心 ?每個CO2分子在三維空間里三個面各緊鄰 4個 CO2分子 ,共 12個CO2分子 ?金剛石的基本單元是正四面體 ?每個碳原子緊鄰 4個其他碳原子 ?石墨的片層由正六邊形結構組成 ,每個碳原子緊鄰另外 3個碳原子 ,每個碳原子為三個六邊形共用 ,即每 個六邊形占有 1個碳原子的 1/3,所以大的結構中每個六邊形占有的碳原子數(shù)是 6 =2個 ?晶體熔點通常由晶格質點間作用力而定 ?原子晶體中原子間共價鍵牢固 ,熔點很高 ?分子晶體的分子間作用力較弱 ,熔沸點較低 ? 13變式 3根據(jù)圖回答問題 : (1)A圖是某離子化合物的晶胞 (組成晶體的一個最小單位 ),陽離子位于中間 ,陰離子位于 8個頂點 ,該化合物中陽 ?陰離子的個數(shù)比是 __________? (2)B圖表示構成 NaCl晶體的一個晶胞 ,通過想像與推理 ,可確定一個 NaCl晶胞中含 Na+和 Cl的個數(shù)分別為 __________?__________? 1:1 4 4 (3)釔鋇銅復合氧化物超導體有著與鈣鈦礦相關的晶體結構 ,若 Ca?Ti?O形成如 C圖所示的晶體 ,其化學式為 __________? (4)石墨晶體結構如 D圖所示 ,每一層由無數(shù)個正六邊形構成 ,則平均每一個正六邊形所占有的碳原子數(shù)為__________,C— C鍵數(shù)為 __________? CaTiO3 2 3 (5)晶體硼的基本結構單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體 ,如 E圖 ?其中含有 20個等邊三角形和一定數(shù)目的頂角 ,每個頂角上各有 1個原子 ?試觀察 E圖 ,推斷這個基本結構單元所含硼原子個數(shù) ?鍵角 ?B— B鍵的個數(shù)依次為__________?__________?__________? 12 60176。 30 熱點 4 晶體熔沸點高低的比較 ?沸點高低規(guī)律 :原子晶體 離子晶體 分子晶體 。金屬晶體 (除少數(shù)外 )分子晶體 ? 金屬晶體的熔 ?沸點有的很高 ,如鎢 ?鉑等 。有的則很低 ,如汞 ?鎵 ?銫等 ? ,原子半徑小的 ,鍵長短 ,鍵能大 ,晶體的熔 ?沸點高 ?如 :金剛石 石英 碳化硅 硅 ? ?一般地說 ,陰 ?陽離子的電荷數(shù)越多 ,離子半徑越小 ,則離子間的作用就越強 ,其離子晶體的熔 ?沸點就越高 ,如熔點 :MgOMgCl2NaClCsCl? :組成和結構相似的物質 ,相對分子質量越大 ,熔 ?沸點越高 ,如熔 ?沸點 :O2N2,HIHBrHCl?組成和結構不相似的物質 ,分子極性越大 ,其熔 ?沸點就越高 ,如熔 ?沸點 :CON2,在同分異構體中 ,一般來說 ,支鏈數(shù)越多 ,熔 ?沸點越低 ,如沸點 :正戊烷 異戊烷 新戊烷 。芳香烴及其衍生物的同分異構體 ,其熔 ?沸點高低順序是 “ 鄰位 間位 對位 ” 化合物 ? 說明 :① 若分子間有氫鍵 ,則分子間作用力比結構相似的同類晶體大 ,故熔沸點較高 ?例如 :沸點 :HFHIHBrHCl? ② 金屬晶體中金屬離子半徑越小 ,離子電荷數(shù)越多 ,其金屬鍵越強 ,金屬熔 ?沸點就越高 ?如熔 ?沸點 :NaMgAl? ③ 元素周期表中第 Ⅶ A族鹵素的單質 (分子晶體 )的熔 ?沸點隨原子序數(shù)遞增而升高 。第 Ⅰ A族堿金屬元素的單質 (金屬晶體 )的熔 ?沸點隨原子序數(shù)的遞增而降低 ?如熔 ?沸點 : LiNaKRbCs? ④ 根據(jù)物質在相同條件下的狀態(tài)不同 ,熔沸點 :固體 液體 氣體 ?例如 :SHgO2? 例 4(2020 全國卷 Ⅰ )下列化合物 ,按其晶體的熔點由高到低排列正確的是 ( ) CsCl CBr4 CF4 CsCl CF4 CBr4 SiO2 CBr4 CF4 CBr4 CsCl SiO2 [解析 ]SiO2為原子晶體 ,CsCl為離子晶體 ,CBr4和 CF4都是分子晶體 ,一般來說 ,原子晶體的熔沸點高于離子晶體 ,離子晶體高于分子晶體 ,而分子晶體的熔沸點高低主要由分子間作用力決定 ,一般來說 ,相對分子質量越大 ,分子間作用力越強 ,熔沸點越高 ?同時分子晶體的熔沸點又受氫鍵 ?分子的極性等影響? [答案 ] A 變式 4參考下表中物質的熔點 ,回答有關問題 : 物質 NaF NaCl NaBr NaI NaCl KCl RbCl CsCl 熔點/℃ 995 801 755 651 801 776 715 646 物質 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 SiCl4 GeCl4 SnCl4 PbCl4 熔點/℃ 120 15 (1)鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點與鹵素離子及堿金屬離子的 __________有關 ,隨著 __________的增大 ,熔點依次降低 ? (2)硅的鹵化物的熔點及硅 ?鍺 ?錫 ?鉛的氯化物的熔點與______________有關 ,隨著 ______________增大 ,________________增大 ,故熔點依次升高 ? 半徑 半徑 相對分子質量 相對分子質量 分子間作用力 (3)鈉的鹵化物的熔點比相應的硅的鹵化物的熔點高得多 ,這與 __________有關 ,因為 __________________________,故前者的熔點遠高于后者 ? 晶體類型 鈉的鹵化物為離子晶體 ,而硅的鹵化物為分子晶體 解析 :分析表中的物質和數(shù)據(jù) :NaF?NaCl?NaBr?NaI均為離子晶體 ,它們的陽離子相同 ,陰離子隨著離子半徑的增大 ,離子鍵依次減弱 ,熔點依次降低 ? NaCl?KCl?RbCl?CsCl四種堿金屬的氯化物均為離子晶體 ,它們的陰離子相同 ,陽離子隨著離子半徑的增大 ,離子鍵逐漸減弱 ,熔點依次降低 ? SiF4?SiCl4?SiBr4?SiI4四種硅的鹵化物均為分子晶體 ,它們的結構相似 ,隨著相對分子質量的增大 ,分子間作用力逐漸增強 ,熔點依次升高 ? SiCl4?GeCl4?SnC