第十三讲化学键与晶体类型一、要点精讲1．化学键：。2．常见的几种化学键[离子键、共价键(非极性键、极性键)、金属键]以及相互之间的比较（概念、成键条件、成键微粒、存在等方面）。化学键⑴离子键定义：____________________________________________________化学键叫做离子键。说明：①成键元素：____________________________________________________。②成键原因：____________________________________________________③离子键构成离子化合物。⑵、电子式的几种表示形式①离子单核阳离子符号，即为阳离子的电子式，如H+、K+、Na+、Mg2+；原子团的阳离子：H[HNH]+、[HOH]+，单核阴离子：[H]－、[O]2－、[Cl]－、；原子团的阴HH离子：[OH]－、[SS]2－、[CC]2－、[OO]2－。②化合物K2S：_______、CaO：___________、CaF2：___________Na2O2：___________、CaC2：___________、NaOH：___________NH4Cl：___________⑶共价键定义：____________________________________________化学键叫共价键。说明：①成键元素：_______________________________________________________②成键原因：_______________________________________________________。③____________________________________________________________之间形成的共价键称非极性共价键，简称非极性键；___________之间形成的共价键称极性共价键，简称极性共价键1/8\n⑷电子式（构造式）表示共价键的几种形式分子N2：_____________()Cl2：_____________（）H2O：_____________()CO2：_____________（）CH4：_____________（）⑸.几点说明①共价键可存在于____________________________________________________中。②共价化合物中只有_____________键，离子化合物中一定含有_____________键。例：③单质分子中的化学键均为非极性键，化合物分子中可有非极键，离子化合物中可存在极性键和非极性键。各举一例：④非金属元素的原子间可形成离子化合物。如：__________、__________、__________等。3.共价键的极性与分子的极性分子组成空间构型常见分子键的极分子极性性双原子N2O2Cl2HClCONO三原子CO2CS2H2OH2S四原子BF3NH3五原子CH4CCl4CH3ClCH2Cl24．化学键、分子间作用力和氢键的比照(从概念、能量、对物质性质的影响等方面)。5．晶体类型与性质类型离子晶体原子晶体分子晶金属晶体体构成晶体微粒微粒间作用力熔沸点性硬度质导电性2/8\n导热性延展性溶解性金刚石、H2O2、Fe、Cu、Hg、合典型实例NaClKBr等二氧化硅冰、干金等等冰等6．物质熔、沸点上下的比较规律以及氢键对物质性质的影响7．课本中几种重要的晶体模型以及均摊法确定晶体的化学式二、典型例题【例1】以下表达正确的选项是A．微粒间以分子间作用力结合的晶体，其熔点不会很高B．正四面体构型的分子中，键角一定为109°28＇C．离子晶体中含有离子键，也可能含有共价键D．金属阳离子只能与阴离子构成晶体【例2】有以下物质：①白磷，②金刚石，③石墨，④二氧化硅，⑤甲烷，⑥四氯化碳，⑦单质硅，⑧铵根离子；其分子构造或晶体单元构造中存在正四面体的是A．除③外B．只有①②⑤⑥C．除③⑧外D．除③④⑦⑧【例3】2022年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高纪录。如以下图为该化合物的晶体的构造单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱内。那么该化合物的化学式为A．MgBB．MgB2C．Mg2BD．Mg3B2【例4】石墨和金刚石是已知构造的单质碳的存在形式，1985年人们又发现了一种新的单质碳的形式：碳笼。这种碳单质具有笼状构造(如图)，其中最丰富的是C60，其构造形如足球，如最右图所示，故称为足球分子。可以认为它是由正二十面体切掉十二个顶点形成的，试答复：⑴C60有个六元环，个五元环；⑵这些碳原子间以何种形式成键？⑶在以下溶剂中，C60溶解度最小的是，最大的是。A．水B．甲醇C．苯D．酒精三、当堂反响1.KCl、NH4F、NH3、NaOH等物质中，只存在共价键的是__________只存在离子键的是_________，即有离子键又有共价键的是_________。2.用电子式表示以下化合物。(1)CS2__________________。3/8\n(2)MgCl2__________________。3.A、B、C、D、E是中学化学中常见的分子或离子，它们具有相同的电子数，且A是由5个原子核组成的粒子。它们之间可以发生如下反响:A+B=C+D，B+E=2D；且D与大多数酸性氧化物、碱性氧化物均能反响。(1)写出A的电子式_________；写出E的电子式_________。(2)写出化学式：B_________，C_________，D_________，E_________4．以下每组物质发生状态变化所抑制的粒子间的相互作用力属于同种类型的是A．食盐和蔗糖的熔化B．钠和硫的熔化C．碘和干冰的升华D．二氧化硅和氧化钠的熔化5．以下表达正确的选项是A．原子晶体中，共价键的键能越大，熔沸点越高B．分子晶体中，分子间作用力越大，该分子越稳定C．分子晶体中，共价键的键能越大，熔沸点越高D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体6．以下有关晶体的表达中，错误的选项是A．金刚石的网状构造中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子＋－－＋B．在NaCl晶体中每个Na(或Cl)周围都紧邻6个Cl(或Na)C．白磷晶体中，微粒之间通过共价键结合，键角为60°D．离子晶体在熔化时，离于键被破坏，而分子晶体熔化时，化学键不被破坏7．晶体是质点(分子、离子或原子等)在空间有规那么地排列、具有整齐外形、以多面体出现的固体物质。在空间里无限地周期性的重复能形成晶体的、具有代表性的最小单元，称为晶胞。一种Al－Fe合金的立体晶胞如以以下图所示。请据此答复以下问题：⑴确定该合金的化学式__________。⑵假设晶体的密度＝ρg/cm3，那么此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示，不必化简)为____________cm。⑶取2.78g的该合金粉末溶于100mL某稀硝酸溶液中，待反响完全后得到1.12LNO气体（标准状况，设两者恰好完全反响），那么原硝酸溶液的物质的量浓度为______mol/L，反响后溶液中Fe3+离子的物质的量浓度为______mol/L。8.现有原子序数之和为51的五种短周元素A、B、C、D、E。已知A的单质在常温下为无色气体；B原子的最外层电子数比次外层电子数多3个；C和B属于同一主族；D的最高正价的代数和为4，其最高价氧化物对应的水化物的酸性在同主族元素中最强，E元素最外层电子数与其K层电子数相同。①试写出它们的元素符号。②写出B的氢化物的电子式。4/8\n③B的气态氢化物与D的气态氢化物互相作用生成的物质，其电子式为_________或___________.【课后作业】1．第28届国际地质大会提供资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需求。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建8个笼，每个笼中可容纳1个CH4分子或1个游离的H2O分子，据以上信息，完成第⑴、⑵题：⑴以下关于天然气水合物中两种分子极性的表达正确的选项是A．两种都是极性分子B．两种都是非极性分子C．CH4是极性分子，H2O是非极性分子D．H2O是极性分子，CH4是非极性分子⑵假设晶体中每8个笼只有6个笼容纳了CH4分子，另外2个笼被游离的H2O分子填充，那么天然气水合物的平均组成可表示为：A．CH4·14H2OB．CH4·8H2OC．CH4·(23/3)H2OD．CH4·6H2O2．CaC2和MgC2都是离子化合物，以下表达中正确的选项是A．MgC2－2－2和CaC2都能跟水反响生成乙炔B．C2的电子式为[C::C]C．CaC2＋2－2在水中以Ca和C2形式存在D．MgC2的熔点低，可能在100℃以下3．在以下各说法中都包含有前后两个数值，其中前者小于后者的是A．质量分数为10℅的硫酸溶液与质量分数为20℅的硫酸溶液的密度B．卤素氢化物中，H－F键与H－Cl键的键长C．正戊烷与新戊烷的沸点D．钠原子与氯原子的半径4．由以下各组的三种元素构成的化合物中既有离子晶体，又有分子晶体的是A．H、O、CB．Na、S、OC．H、N、OD．H、S、O5．美国加州Livermore国家实验室物理学家Choong—Shik和他的同事们，在40Gpa的高压容器中,用Nd－YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800K，二氧化碳转化为与石英具有相似构造的晶体。估计该晶体可能具有的构造或性质是A．该晶体仍属于分子晶体B．硬度与金刚石相近C．熔点较低D．硬度较小6．最近科学家们发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如以下图。顶点和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，那么它的化学式是A．TiCB．Ti6C7C．Ti14C13D．Ti13C147．以下事实与氢键有关的是A．水加热到很高的温度都难以分解B．水结成冰体积膨胀，密度变小5/8\nC．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高D．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱8．常见的离子晶体类型有5种，右图是其中一种空间构型，那么该晶体中X、Y的离子个数之比可能为A．4∶lB．2∶1C．1∶1D．1∶29．由钾和氧组成的某种离子晶体中，阳离子和阴离子的质量之比为13∶8，其中阴离子只有过氧离子（O2——2）和超氧根离子（O2）两种。在此晶体中，过氧离子和超氧离子的物质的量之比为A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．1∶310．以下性质：①晶体可溶于水；②具有较高的熔点；③水溶液能导电；④熔融状态能导电，其中可能证明某化合物一定存在离子键的是_____（填编号）。＋－311．在NaCl晶体中，如果Na与Cl距离为acm,设晶体密度为ρg/cm，那么阿伏加德罗常数为NA可表示为____________。12．化学反响可视为旧键断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6的分子－1构造如右图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol)P—P：198、P—O：360、O—O：498。那么反响P4（白磷）+3O2===P4O6的反响热△H为__________________。13．A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的主族元素。已知A、C、F三原子的最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反响，均能生成盐和水，D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4，E元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。答复：⑴写出以下元素的符号：A、D、E；⑵写出B、F形成的化合物的电子式；⑶A、C两种元素最高价氧化物的水化物反响的离子方程式为；⑷D的固态氧化物是晶体，含nmolD的氧化物的晶体中含D—O共价键为mol。14．某元素R具有微弱的放射性，某原子核内中子数比质子数多43。由R组成的固体单质A，在一定条件下密度为6.88g/cm。用X射线研究固体A说－7明，在边长为1.00×10cm的立方体中含有20个原子。R在化学反响中常表2＋4＋现为＋2价、＋4价。在溶液中R稳定，而R有强氧化性，可将NO氧化为HNO3。氧化物R3O4的性质与Fe3O4有些类似。R的另一种质量数比R少2的同位素较为稳定，与铁可形成合金，在潮湿环境中易形成铁锈。R的单质及化合物在工农业生产、医疗卫生、科学技术等各个领域都有很多用途。请答复：6/8\n⑴R原子的摩尔质量为；⑵R元素处于周期表中第周期族；4＋⑶假假设使少量R加到Fe(NO3)2溶液中，是否会发生反响？假设“否”，说明原因；假设“是”，请写出离子方程式：；⑷R3O4因具有氧化性，被大量用于油漆涂料，涂在钢铁外表，有利于形成耐腐蚀的钝化层。R3O4与足量HNO3反响，生成R的氧化物，R的硝酸盐和水三种物质，此反响的方程式为。15．晶体具有规那么的几何外形，晶体中最根本的重复单位称为晶胞。NaCl晶胞构造如以下图，已知FexO晶体晶胞构造为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知Fe3xO晶体密度为5.71g/cm，晶胞棱长为4.28×10-10m（铁的相对原子质量为55.9，氧的相对原子质量为16）。求：⑴FexO的x值（准确到0.01）为；⑵晶体中的Fe分别为Fe2＋、Fe3＋，在Fe2＋、Fe3＋的总数2＋中，Fe所占分数（用小数表示，准确到0.001）为；⑶此晶体化学式为；⑷Fe在此晶体中占据空间的几何形状是体。（即与2－O距离最近且相等的铁离子围成的空间形状）16.有A、B、C、D四种元素，其中A、B、C为短周期元素，A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相同；BO3-离子含有32个电子；C元素最外层电子数比次处层少2个，C的阴离子和D的阳离子有相同的电子层构造，C和D可形式化合物D2C(1)B元素的名称是_________，A、B两元素形成的化合物的电子式是_________，其分子的空间构型是_________。(2)A、B、C可形成两种既含离子键又含共价键的化合物，它们分别是_________，_________(3)D：C的化学式是_________，用电子式表示其形成过程_________第十三讲例题：1．AC2．A3．B4．⑴2012⑵一个碳与三个碳相连，一个碳原子形成两个C－C和一个C＝C⑶AC139当堂反响：1.略2略.3.略4．C5．A6．C7．⑴Fe2Al⑵3⑶22NA0.1课后练习：1．⑴D⑵B2．A3．AB4．C5．B6．C7．B8．D9．C10．④11．29.3/a3ρ12．－1638kJ/mol13．⑴NaSiP⑵(氯化镁，略)－－⑶Al(OH)3＋OH＝AlO2＋2H2O⑷原子4n14．⑴207g/mol⑵6ⅣA⑶因R4＋氧化性大于Fe3＋，故：Pb4＋＋2Fe2＋＝Pb2＋＋2Fe3＋⑷Pb3O4＋4HNO3＝PbO2＋2Pb(NO3)2＋2H2O7/8\n+2+315．⑴0.92⑵0.826⑶Fe0.76Fe0.16O⑷正八面体8/8
