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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 晶胞 分子晶体 电离能 共价键 试题正文
  • 填空题
    我国在青藏高原发现大储量可燃冰。可燃冰的晶体结构模型如下

    （1）C、N、O三种元素第一电离能由大到小的排列顺序是____＞______＞_____（填元素符号），H2O分子中O原子的杂化方式为___________。
    （2）“可燃冰”晶体内部存在的作用力有_____________。
    （3）下列有关“可燃冰”的说法中，不正确的是_____________。
    A．“可燃冰”的存在说明甲烷易溶于水
    B．“可燃冰”属于分子晶体，熔点较低
    C．相同条件下，“可燃冰”的密度比冰的大
    D．“可燃冰”只能在低温、高压环境下稳定存在
    （4）晶体中平均每46个水分子构成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个H2O分子，每8个笼中有6个容纳CH4分子，2个笼填充H2O分子，则“可燃冰”（天然气水合物）的平均组成可表示为_____________。
    本题信息：2010年山东省模拟题化学填空题难度较难 来源:于丽娜
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本试题 “我国在青藏高原发现大储量可燃冰。可燃冰的晶体结构模型如下（1）C、N、O三种元素第一电离能由大到小的排列顺序是____＞______＞_____（填元素符号），H2O分...” 主要考查您对

晶胞

分子晶体

电离能

共价键

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晶胞：

1．定义描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。
2．结构一般来说，晶胞为平行六面体，晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元，在它的上、下、左、右、前、后无隙并置地排列着无数晶胞，而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙，“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。


晶胞中微粒数目的确定：

计算晶胞中微粒数目的常用方法是均摊法。均摊法是指每个晶胞平均拥有的粒子数目。如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有属于这个晶胞。
(1)长方体(或正方体)形晶胞中不同位置的粒子数的计算。
①处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞。
②处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞。
③处于面上的粒子，同时为2个晶胞所共有。每个粒子有属于该晶胞。
④处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。
(2)非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用均摊法，其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如，石墨晶胞每一层内碳原子排成许多个六边形，其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为，那么每一个六边形实际有6×=2个碳原子。
(3)在六棱柱晶胞(如图所示 MgB2的晶胞)中，顶点上的原子为6 个晶胞(同层3个，上层或下层3个) 共有，面上的原子为2个晶胞共有，因此镁原子个数为12×+2×=3，硼原子个数为6。

特别提醒：在晶胞中微粒个数的计算过程中，不要形成思维定式，不同形状的晶胞应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞共用，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心上的原子依次被6、3、4、2 个晶胞共用。

有关晶胞密度的计算步骤：

①根据“分摊法”算出每个晶胞实际含有各类原子的个数，计算出晶胞的质量m：
②根据边长计算晶胞的体积V：
③根据进行计算，得出结果。


分子晶体：

分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体，熔沸点低，导热性、延展性不良，导电性差，硬度较小。如：干冰、固态氖。

晶体的基本类型与性质：


晶体结构模型：

晶体 晶体结构模型
氯化铯晶体
氯化钠晶体
氟化钙晶体
二氧化碳晶体
金刚石晶体
SiO2晶体
石墨晶体 (混合晶体)

晶体中的几个不一定:

(1)由非金属元素构成的晶体不一定为分子品体。如NH4Cl。
(2)具有导电性的晶体不一定是金属晶体。如Si、石墨。
(3)离子晶体不一定只含离子键。如NaOH、 FeS2、Na2O2。
(4)由氢化物构成的晶体不一定是分子晶体。如NaH。
(5)金属与非金属元素构成的晶体不一定是离子晶体。如AlCl3为分子晶体。
(6)原子晶体不一定为绝缘体。如Si。
(7)溶于水能导电的晶体不一定是离子晶体。如HCl。
(8)离子晶体的熔点不一定低于原子晶体。如 MgO的熔点为2852℃，而SiO2的熔点为1710℃。
(9)金属晶体的熔点不一定低于原子晶体。如w 的熔点达34lO℃。
(10)金属晶体的熔点不一定高于分子晶体。如 Hg常温下呈液态，而硫、白磷常温下呈同态.
(11)金属晶体的硬度不一定小于原子晶体。如Cr 的硬度为9，仅次于金刚石。
(12)金属晶体的硬度不一定大于分子晶体。如 Na的硬度只有0．4，可用小刀切割。
(13)晶体巾有阳离子不一定有阴离子。如构成金


电离能：

(1)概念
气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。
(2)元素第一电离能的意义：可以衡量元素的原子在气态时失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小，在气态时原子越容易失去一个电子；第一电离能数值越大，在气态时原子越难失去一个电子。
(3)电离能的变化规律
①随核电荷数递增，元素的第一电离能呈周期性变化。
②同一周期内，随着原子序数的增加，原子半径逐渐变小(稀有气体除外)，原子核对外层电子的吸引越来越强，元素的原子越来越难失电子，因此元素的第一电离能呈增大的趋势。同一周期内，碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大。
③同一主族，从上到下，随着原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引越来越弱，元素的原子越来越易失电子，故同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小。注意通常ⅡA族元素的第一电离能大于ⅢA 族元素、VA族元素的第一电离能大于ⅥA族元素。这是由于ⅡA、VA族元素原子的价电子排布分别为 是较稳定的全充满或半充满状态，因而失去电子所需的能量较高。


共价键：

1．本质原子之间形成共用电子对(或电子云重叠)，使得电子出现在核间的概率增大。
2．特征
具有方向性与饱和性。
(1)共价键的饱和性一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后，一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了，即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。
例如，氯原子中只有一个未成对电子，所以两个氯原子之间可以形成一个共价键，结合成氯分子，表示为氮原子中有三个未成对电子，两个氮原子之间能够以共价三键结合成氮分子，表示为一个氮原子也可与_二个氢原子以三个共价键结合成氨分子，表示为
(2)共价键的方向性
共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，这就是共价键的方向性。除s轨道是球形对称外，其他原子轨道都具有一定的空间分布。在形成共价键时，原子轨道重叠得越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固。
例如，硫原子的价电子排布是有两个未成对电子，如果它们分布在互相垂直的轨道中，那么当硫原子和氢原子结合生成硫化氢分子时，一个氢原子的1s轨道上的电子能与硫原子的轨道上的电子配对成键，另一个氢原子的1s轨道上的电子只能与硫原子的轨道上的电子配对成键。
说明：
①共价键的饱和性决定着各种原子形成分子时相互结合的数量关系。如一个氢分子只能由两个氢原子构成，一个水分子只能由两个氢原子和一个氧原子构成。
②共价键的方向性决定着分子的空间构型。
3．分类
(1)按成键原子是否相同或共用电子对是否偏移分

(2)按成键方式分


(3)按共用电子对数分


离子键和共价键：

 


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