连续剧松花湖畔的较量:元素周期表、元素周期律

1、原子结构的一个关系图

2、原子(或离子)的两种表示方式

a、 的含义：Z表示质子数，A表示质量数，a表示组成物质元素的原子个数，b表示微粒所带的电荷数。
b、原子(或离子)结构示意图，如Na⁺的结构示意图可表示为： 。

3、相关的三种等量关系

a、数量关系：原子中质子与电子所带电量相等，电性相反，整个原子不显电性，即质子数(Z)=核电荷数=原子的核外电子数=原子序数；
b、质量关系：原子的质量主要集中在原子核上，即质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)；

c、电性关系：

例1、中子数为N的R²⁺，质量数为A，则它的ng氧化物中所含质子的物质的量是[   ]

A.         B.

C.(A-N+2)mol                 D.

解析：本题把质量数、中子数、质子数之间的关系延伸到物质的量这一领域，拓宽了微观粒子与宏观质量间的联系，丰富了物质的量的计算内容。

质子、中子在化学变化中均不变，故R的质子数为(A-N)。二价R²⁺的氧化物化学式为RO，摩尔质量为(A+16)g/mol，即ngRO的物质的量为 。1molRO中含质子数(A-N+8)mol，故ngRO中含质子 。故正确答案为A。

答案：A

例2、有A、B、C、D四种元素，_aA³⁺和_bB^2-离子的核外电子排布与Ne原子核外电子排布相同；相同；C元素原子的M层电子数比N层电子数多6个；D元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍。试写出A、B、C、D四种元素的元素符号和名称，并画出的离子结构示意图。

解析：这是一道根据核外电子排布设计的推断题，解答该题的基础是熟练的掌握原子(或离子)的核外电子排布知识。

   _aA³⁺和_bB^2-离子的核外电子排布与Ne原子核外电子排布相同，说明_aA³⁺、_bB^2-离子的核外电子数与Ne原子的核外电子数相等，即10个电子，而_aA³⁺是A原子失去3个电子的产物，所以A的核外电子数应该是10+3=13，因此A是Al；同理可得，B是氧原子。C元素原子的核外电子排布中有N层，且N层并没有排满电子．这足以说明N层就是C原子的最外层．那么M层电子数肯定是8个．即

N层只能是2个电子．因此，C是钙原子。

对于D元素原子的推断可以采用假设讨论法。设D元素原子的核外电子层数是n，则D元素原子的核电荷数是5n，最外层电子数是 。因为 ≤8(最外层电子数不能超过8个)，得n≤4.8，讨论n的取值(整数)即可得出答案：

n=l时，D元素原子的核电荷数是5，最外层电子数是 (菲整数)，所以n=l的假设不成立；

n=2时，D元素原子的核电荷数是10，最外层电子数是 (非整数)，所以n=2的假设不成立；

n=3时，D元素原子的核电荷数是15，最外层电子数是5，所以n=3的假设是正确的，即D元素原子是磷；

n=4时，D元素原子的核电荷数是20，最外层电子数是 (非整数)，所以n=4的假设不成立。

答案  A：Al，铝；B：O，氧；C：Ca，钙；D：P，磷；_aA³⁺和_bB^2-的离子结构示意图分别为：₁₃Al³⁺： ；₈O^2-： 。

训练题：

1、A、B两种原子，A的M电子层比B的M电子层少3个电子。B的L电子层电子数恰好为A的L电子层电子数的2倍。则A和B分别是[   ]

A.硅原子和钠原子         B.硼原子和氦原子
C.氯原子和碳原子         D.碳原子和铝原子

2、由¹²C、²H、¹⁶O组成质量相同的下列有机化合物：CH₃CH₂CH₂OH和HOCH₂CH₂OH。上述两种分子具有相同的[   ]
①质子数  ②中子数  ③电子数   ④原子数

A.②③④　　B.①③④　　C.①②③　　D.①②④

1、答案：D

解析：对初学者来说，解本题的难度比较大，但我们可以利用其题型的热点，将四个选项一一代入题意进行实验。只要抓住核外电子分层排布的顺序为K、L、M，便可判断出正确答案为D。

2、答案：C

解析：该题以两种有机化合物的结构简式为载体，考查了分子中原子的质子数、中子数、电子数的关系。题目乍看是属于有机化学的试题，似乎超出了同学们的所学范围，但该题考查的并不是有机化合物按一般物质进行处理即可。把题目给定的结构简式转换为化学式，问题便可迎刃而解。

   这两种有机化合物的化学式分别是C₃H₈O和C₂H₆O，所以其相对分子质量都是68。构成这两种有机化合物的的碳、氢、氧分别是¹²C、²H、¹⁶O，这些原子的原子核内的质子数和中子数是相同的。C₃H₈O和C₂H₆O所含的质子数分别是：3×6+8×1+8=34，2×6+6×1+2×8=34。由此可见这两种有机化合物中的质子数、中子数和电子数都是相等的。

微粒半径的比较一般掌握以下规律：

1、对原子来说：①同周期元素的原子，从左到右原子半径逐渐减小；②同主族元素的原子，从上到下原子半径逐渐增大。
2、对离子来说：除符合原子半径递变规律外，经常考查的比较原则是：①同种元素的原子和离子相比较，阳离子比相应原子半径小，阴离子比相应原子半径大；②电子层结构相同的粒子(如O^2-、F^-、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺)，随着核电荷数的增大，离子半径减小。

例3、 X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径比Y元素的阳离子半径大．Z和Y两元素的原子电子层数相同。Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，X、Y、Z三种元素原子序数的关系是[   ]
   

A．X＞Y＞Z    B．Y＞X＞Z    C．Z＞X＞Y    D．Z＞Y＞X

解析：X和Y的阳离子具有相同的电子层结构，X阳离子半径比Y的阳离子半径大，说明X的原子序数小于Y 的；Z和Y原子的电子层数相同，Z原子半径小于Y的，说明Z的原子序数大于Y。

答案：D

例4、下列化合物中，阴离子和阳离子的半径之比最大的是[    ]

A．CsI    B．NaF    C．LiI    D．KCl

解析：在本题的解析过程中，很多学生往往掉人命题者的陷阱，误选A。这是未审清题意，只记住了同主族元素微粒半径的比较方法，而忽视了题中求的是阴离子和阳离子的半径之比。注意到Cs⁺的半径在Na⁺、K⁺、Li⁺、Cs⁺中是最大的，I^-的半径在F^-、Cl^-、I^-中也是最大的，所以误选CsI。对电子层结构不同的离子，电子层数越多，微粒半径越大。因此对于阴离子、阳离子半径比值的大小可以用阴、阳离子电子层数的比值来表示。如：CsI： ，NaF： ，LiI： ，KCl： 。因此阴离子和阳离子半径比值最大的是LiI。故答案为C。 

训练题：

两种短周期元素A和B，可形成AB₂型化合物。已知A的原子半径小于B的原子半径．下列有关A、B两种元素的叙述正确的是[   ]

A．A和B可能处于同一周期
B．B在A的后一周期

C．A只能是金属元素
D．A可能是第二周期的ⅡA族或ⅣA族元素

答案：BD

解析：举例写出AB₂型化合物：BeCl₂、BeF₂、MgCl₂、MgF₂、CO₂、SiO₂、CS₂、NO₂、SO₂。若A和B处于同一周期，由于A的原子半径小于B的原子半径，即原子序数B＜A．金属性B＞A，而在AB₂中A的金属性大于B．所以它们两个不可能处于同一周期．只能为B在A的后一周期，选项A错误．B正确。化合物CS₂满足题干要求，但A为非金属元素．选项C错误。据化合物BeCl₂和CS₂可知，选项D正确。

二、元素周期表、元素周期律

例1、X、Y、Z、W四种元素的原子电子层数都不超过3，且原子序数X＜Y＜Z＜W。X原子与Y原子的最外层电子数之和等于Z原子的最外层电子数，X的原子半径为自然界中原子半径最小的，Y与W原子的最外层电子数之和等于Z原子最外层电子数的2倍，W原子的最外层电子数为其电子层数的3倍。试推断：

(1)四种元素的符号分别为：X：__________；Y：_________；Z：_________；W：_________。

(2)由X、Y、Z、W四种元素组成的一种化合物，其原子数之比为5：1：1：3。该化合物的名称为_______________。

解析：(1)由于本题多次涉及到最外层电子数，不妨按X、Y、Z、W的顺序设它们的最外层电子数依次为a、b、c、d，至此可确立的关系式有：a+b=c，b+d=2c，d=3x电子层数。由于自然界中X的原子半径最小，所以X元素必然为氢，即a=1(这是一个突破)。又由于四种原子的电子层数都不超过3，最外层电子数不超过8，即d的取值只可能为3或6。若d=3，则W的电子层数为1，明显可以排除此种情况，即d只能为6．所以W元素为氧(这是另一个突破)。最后将a=1，d=6代入关系式：a+b=c，b+d=2c可解得：b=4，c=5。依照原子序数依次增大，可推得X为氢(H)，Y为碳(C)，Z为氮(N)，W为氧(O)。再代入题意，经验证结果正确。  

(2)根据题目，可推出该化合物的化学式为H₅CNO₃，至于是什么物质．需要大胆地进行组合、筛选。考虑到H原子数目较多，就应想到NH₄离子．则余下HCO₃必为碳酸氢根离子．即此化合物的化学式为NH₄HCO₃，名称为碳酸氢铵。

答案：(1)X为氢(H)，Y为碳(C)，Z为氮(N)，W为氧(O)
(2)碳酸氢铵

例2、有人认为在元素周期表中，位于ⅠA族的氢元素也可以放在Ⅶ族，下列物质能支持这种观点的是[   ]

A.HF    B.H₃O⁺    C.NaH    D.H₂O₂

解析：根据题给信息，氢元素可以放在Ⅶ族，说明它也具有Ⅶ族元素的性质。Ⅶ族即卤族元素在反应中容易得到一个电子形成X^-，氢元素与活泼金属作用时也可得到一个电子形式H^-，显然，能支持这种观点的物质是NaH。

答案：C

例3、下图中曲线表示原子序数在前20号的某些连续的元素单质沸点的变化规律(图中各点表示的元素从左到右原子序数依次递增)，其中A点表示的元素是[   ]
             

A.Si    B.Al    C.Cl     D.S

解析：图中曲线表示了9种元素单质的沸点高低变化情况。由于前20号元素中前三周期元素种数分别为2、8、8，不超过8。因此，这9种元素中必含稀有气体。气体的沸点都低于0℃，故右边第二种、第三种之一可能是氖或氩。①假设右边第二种是氖，那么第三种为氟，A就是O₂，由于O₂在0℃是气体，这与A的沸点高于0℃相矛盾，显然不是这种情况；②假设右边第三种是氖，则A是F₂，F₂也是沸点低于0℃，与题给条件不符；③假设右边第二种是氩，那么A是S，S在0℃下是固体，与题给条件相符；④假设右边第三种是氩，则A是Cl2，假设亦错误。故A只能是单质硫。

答案：D

例4、近几十年来，发自起来的关于超重元素核稳定性理论认为：当原子核中质子和中子数目达到某一“幻数”(奇异的、有魔力的数)时，这个核将特别稳定。在周期表中铀以前的元素中具有2、8、20、28、50、82个质子或中子的核是稳定的，中子数126也是一个重要的幻数。氦、氧、钙、铅的质子数和中子数都是幻数，具有这种双幻数的原子核更为稳定。科学家门用计算出下一个具有双幻数的元素将是含114个质子和184个中子的第114号元素X(称为超重元素)。若已知原子结构规律不发生变化，该元素X就是第_______周期第_______族元素，其最高价氧化物的分子式为_________；再下一个具有双幻数的超重元素是质子数为164、中子数为318的164号元素Y，它应是第_______周期第_______族元素。

K

L

M

N

O

P

Q

R

114号

2

8

18

32

32

18

4

164号

2

8

18

32

50

32

18

4

解析：该题考查的是全新的元素原子，通过超重元素核稳定性理论的介绍，引出114号和164号元素，考查点落脚在确定这两种元素在周期表中的位置(周期和族)。解答该题的方法是画出这两种原子的原子结构示意图或者给出核外电子的排布。根据原子核外电子的排布规律：(1)每层最多容纳2n²个电子；(2)最外层不能超过8个电子；(3)次外层不能超过18个电子；(4)倒数第三层不能超过32个电子。所以114号、164号元素原子核外电子的排布如下表：

由这两种原子的核外电子排布知，114号元素是7个电子层，最外层4个电子；164号元素是8个电子层，最外层也是4个电子。所以114号元素和164号元素分别处于第7周期第ⅣA族和第8周期第ⅣA族，最高化合价是+4价，最高价氧化物的分子式是XO₂。

答案：7、ⅣA，XO₂；8、ⅣA

例5、元素周期表前20号元素中，某两种元素的原子序数相差3，周期数相差1，它们形成化合物时原子个数之比为1：2。写出这些化合物的化学式。

解析：本题的佳题思路可以设计为将抽象问题具体化，即：分类写出构型→化合价→族→具体元素→符合构型的化合物的化学式→结合特例做出结论。

(1)若为AB₂型，即为+2、-1型，依据下表可知符合题意的有MgF₂、CaCl₂.

(2)若为A₂B型，即为+1、-2型，依据下表可知符合题意的有Na₂O+K₂S.

(3)特例：满足原子个数比1：2的化合物如：ClO₂、NO₂、SO₂、CO₂、CS₂、N₂O₄、C₂H₄等均不符合题意。

答案：MgF₂、CaCl₂、Na₂O、K₂S

例6、若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2：3的化合物，这样这两种元素的原子个数之差不可能是[   ]

A．1    B．3    C．5    D．6

解析：本题解题思路同例5，即：

(1)若为A₂B₃型，即为+3、-2型，依据下表可知原子之差为3、5、11。

(2)若为A₃B₂型，即为+2、-3型，依据下表可知原子之差为3、5、11。

(3)特例：如N₂O₃原子序数之差为1。

答案：D

训练题

A、B、C、D、E五种元素从左到右按原子序数递增(原子序数为5个小、连续的自然数)的顺序排列如下：

A

B

C

D

E

试判断：

(1)E元素的最高化合价为+7时，D元素的最低负化合价为____________；
(2)A(OH)_n为强碱时，B(OH)_m也一定是强碱吗？_____________(填“是”或“否”)；

(3)H_nDO_m为强酸时，E的非金属性一定很强吗？说明理由：________________；

(4)H_nCO_m为强酸时，E的单质可能有强的还原性。假如此说法正确，你能否举示例说明？_____________________。

答案：

(1)-2价
(2)否

(3)H_nDO_m为强酸，即D元素的非金属性很强，原子序数比D大1的E元素可能非金属性比D更强，但也可能为稀有气体元素。

(4)若C为Cl，则E为K，其单质具有强还原性。

三、化学键

例1、下列有关化学键的叙述正确的是[   ]

A．化学键既存在于相邻的原子之间，又存在于相邻的分子之间

B．两个原子之间的相互作用叫做化学键

C．化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用

D．阴、阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用，所以离子键的核间距相当小

解析：化学键的定义中有两点值得我们注意：一是“相邻的原子之间”；二是“强烈的相互作用”。选项A不满足第一点，选项B没有“强烈的”三个字，所以选项A、B都不正确，选项C正确。当阴离子和阳离子形成离子键时，不但有这两种相反电荷的吸引作用，而且也存在两种离子的核外电子云之间、两种离子的原子核之间的排斥作用，吸引与排斥平衡。选项D认为阴、阳离子之间有强烈的吸引作用而忽略了排斥作用，选项D不正确。

答案：C

例2、下列分子中最难分裂成原子的是[    ]

A．HF    B．HCl    C．HBr    D．HI

解析：以上分子要分裂成原子必须破坏H—X键。共价键的键能越大，键越难于断裂。对于这种共价单键．键能大小与原子半径大小相关。四种卤原子中，氟的原子半径最小，氢与氟核间距离最短，结合最牢，该键最难断裂。

答案：A

例3、下列说法正确的是[  ]

A．非极性分子中一定含有非极性键
B．极性分子中一定含有极性键

C．含有极性键的分子可能是非极性分子

D．含有极性键的分子一定是极性分子

解析：CO₂是非极性分子，但其中并不含非极性键，选项A错误；因分子的极性是由键的极性引起的。没有极性键的分子不可能是极性分子，选项B正确；含有极性键的分子，若成键的原子在空间呈对称分布的话，则键的极性彼此抵消，分子仍可能为非极性分子，如CO₂就是非极性分子，故选项C正确，D错误。

  综上所述，含有极性键的分子不一定是极性分子，含有非极性键的分子也不一定是非极性分子。非极性分子中也可能含有极性键；极性分子中也可能含有非极性键。我们在进行有关键的极性或分子极性判断时，一定要具体问题具体分析。答案：BC

例4、用电子式表示下列物质的形成过程。

①K₂S   ②CS₂

解析：用电子式表示离子化合物的形成过程要注意：对于阳离子，一般用离子符号表示(NH₄⁺、H₃O⁺等除外)，而阴离子则不同，在元素符号周围一般用小黑号(或×)表示最外层电子数，外面再加“[]”，并在“[]”右上方标上所带负电荷数。用电子式表示共价化合物或某些非金属单质的形成过程要注意：①共价化合物的电子式中，要注意使每个原子周围的电子数均达到稳定结构。②由于共价化合物中没有阴阳离子，所以用电子式表示共价化合物的结构时，不使用中括号，也不标电荷数。

答案：

训练题：

1、A、B、C、D均是短周期元素。当A、B两元素的原子分别得到两个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量；当C、D两元素的原子分别失去一个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、C、D四种元素间分别形成化合物时，属于离子化合物可能性最大的是[   ]

A．C₂A    B．C₂B    C．D₂A    D．D₂B

2、用电子式表示下列物质的形成过程。

①CaCl₂    ②NH₃

3、分析下列化学式中划有横线的元素，选出符合要求的选项，并将其编号填在横线上。

①NH₃    ②H₂O     ③HCl    ④CH₄

(1)所有的最外层电子都参与形成共价键的是_________________；

(2)只有一个最外层电子参与形成共价键的是_________________；

(3)最外层含有一对未成键电子的是_________________。

1、答案：A

解析：由题意可知：A+2e^-→A^2-，放出能量较大；B+2e^-→B^2-，放出能量较小，即A得电子能力强，故A的非金属性比B强。C原子失去最外层1个电子比D原子失去最外层1个电子，外界提供的能量少，易知C的金属性比D活泼。根据以上分析可知，较活泼的金属和较活泼的非金属形成的化合物C₂A，属于离子化合物的可能性最大。

2、答案：

3、答案：(1)④    (2)③    (3)①

四、晶体

1、晶体熔、沸点的判断：

①不同类型晶体熔、沸点高低的一般规律为：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。

②同种晶体类型的物质：晶体内粒子间的作用力越大，熔、沸点越高。

原子晶体：比较共价键的强弱，一般地说，原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固，物质的熔、沸点越高。如熔点：金刚石(C)＞石英(SiO₂＞金刚砂(SiC)＞晶体硅(Si)。

离子晶体：比较离子键的强弱，一般地说，阴、阳离子电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔、沸点越高。如熔点：MgO＞MgCl₂＞NaCl＞CsCl。

分子晶体：组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高(具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常地高)。如熔沸点：H₂O＞H₂Te＞H₂Se＞H₂S。 

2、用均摊法解析晶体，确定晶体的化学式：

晶胞是晶体中的最小重复单位。均摊法是指每个图形平均拥有的粒子数目。如果某个粒子为n个图形(晶胞)所共有,则该粒子有 属于一个图形(晶胞)。

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。

例1、下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是[  ]

A．O₂、I₂、Hg      B．CO₂、HCl、SiO₂

C．Na、K、Rb      D．SiC、NaCl、SO₂

解析：对于A项，可以从常识上分析，常温下O₂为气态，Hg为液态，I₂为固态。所以按O₂、Hg、I₂的顺序由低到高。C项也可以借助课本上的一句话，“在温度稍高时，Cs即熔化为液体”记忆，碱金属的熔点应随核电荷数增加，熔点降低，所以按Rb、K、Na的顺序由低到高。D项中SiC为原子晶体，NaCl为离子晶体，SO₂为分子晶体。B项中CO₂为分子晶体，KCl为离子晶体，SiO₂为原子晶体，而晶体熔点，原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，故B项对，D项错。

答案：B

例2、Si和C同属于第ⅣA族，为何CO₂晶体熔点、沸点较低，硬度较小，而SiO₂晶体熔点、沸点很高，硬度很大？

答案：CO₂是分子晶体，要使物质熔化和汽化只需克服较弱的分子间作用力，故熔点、沸点较低，硬度较小；而SiO₂晶体是原子晶体。原子间用较强的共价键结合成空间网状，要使物质熔化和汽化就要克服共价键作用，需要很多能量，故熔点、沸点很高，硬度很大。

训练题：

1、支持固态氨是分子晶体的事实是[   ]

A．氮原子不能形成阴离子       B．铵离子不能单独存在

C．常温下氨是气态物质         D．氨极易溶于水

2、判断下列说法是否正确。

(1)干冰熔化或汽化时，分子内的化学键遭到破坏。(    )

(2)熔、沸点：NaF₃＞NaCl＞NaBr。(  )

(3)HCl易溶于水难溶于汽油。(  )

(4)金属的导电性、导热性、延展性均与自由电子有关。(  )

(5)C₆₀与 分别代表一种分子和一种原子(  )

(6)常温下分子晶体不可能是固体状态。(  )

(7)NaOH晶体熔化时，其中的离子键和共价键都遭到破坏。(  )

(8)在分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他的化学键。(  )

(9)原子晶体可能是单质也可能是化合物，而离子晶体则一定是化合物。(  )

(10)一般地，原子晶体的熔、沸点比离子晶体的熔沸点高。(  )

3、已知有关物质的熔、沸点数据如下表所示：

MgO

Al₂O₃

MgCl₂

AlCl₃

熔点/℃

2852

2072

714

190(2.5×10⁵Pa)

沸点/℃

3600

2980

1412

182.7

请参考上述数据填空和回答问题：

(1)工业上常用电解熔融．MgCl₂的方法生产金属镁，电解Al₂O₃与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁；也不用电解AlCl₃的方法生产铝？答________________。

(2)氯化铝是_______________(填晶体类型)。

(3)在500 K和1.01×10⁵Pa时，氯化铝的蒸气密度(换算为标准状况时)为11.92 g/I,试确定氯化铝在蒸气状态时的化学式为_______________。

(4)无水氯化铝在空气中剧烈“发烟”，其原因是_______________。
(5)设计可靠的实验证明MgCl₂、AlCl₃所属的晶体_______________类型，其实验方法是_______________。

1、答案：C

解析：A、B项说法错误。D项氨极易溶于水，不能说明一定是分子晶体，因为很多离子晶体也极易溶于水。只有C项，常温下氨是气态物质，说明固态熔点、沸点很低，从而得出固态氨是分子晶体的事实。

答案：(1)×  (2)√  (3)√  (4)√  (5)√  (6)×  (7)×  (8)×  (9)√  (10)√

2、解析：

(1)干冰熔化时，破坏的是分子间的作用力；

(2)离子晶体，键长越短，键能越大，其熔沸点越高；

(3)相似相溶原理，HCl是极性分子；

(4)金属的通性；

(5)C₆₀代表一种分子或一种物质； 代表元素或一种原子；

(6)I₂在常温下呈固态；

(7)NaOH Na⁺+OH^-(破坏的是离子键)；

(8)分子间作用力是分子与分子之间的作用力，分子内部，如H—H，由共价键构成；

(9)原子晶体。如：C属于单质，SiO₂属于化合物，离子晶体由阴、阳离子构成，肯定属于化合物；

(10)根据晶体熔、沸点规律。

3、答案：见解析

解析：因为MgO的熔点远高于MgCl₂，所以电解熔融的MgO需提供更多的能量、更高的温度，不易于操作。从表中数据可以发现，AlCl₃晶体的熔点很低，且沸点比熔点低，易升华，属于分子晶体，不存在离子，熔融时不能导电，不能被电解。根据氯化铝的蒸气密度可求得其摩尔质量，进行确定化学式M=ρ·V_m=11.92 g/L×22.4 L·mol^-1=267g/mol，所以化学式为Al₂Cl₆，无水氯化铝在空气中与水发生水解反应产生HCl气体，HCl在空气中形成酸雾而“发烟”。将两种晶体加热到熔化状态，MgCl₂能导电而AlCl₃不能导电，故可证明MgCl₂为离子晶体，AlCl₃为分子晶体。

例3、有下列离子晶体空间结构示意图：以M代表阳离子N表示阴离子，●阳离子，○阴离子，化学式为MN₂的晶体结构为[   ]

解析：离子晶体的构成粒子是阴、阳离子，有化学式而无分子式。MN₂表示阳离子与阴离子个数比为1：2，结合均摊法原则，阳、阴离子个数比为1：2的只有B。

答案：B

例4、最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素。从而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞(碳原子用小球 表示，镍原子用大球○表示，镁原子用大球●表示)如图所示，则该晶体的化学式为[   ]
                 

 A．Mg₂CNi₃    B． MgC₂Ni    C．MgCNi₂    D．MgCNi₃

解析：在上图的晶体中．正方体的一个顶点被8个正方体共用，所以一个正方体占有该处粒子的 ，正方体的一条棱被四个正方体共用，一个正方体占有棱上粒子的 ，正方体的一个面被2个正方体共用，一个正方体占有面上粒子的 ，根据该晶体的结构知该晶胞内Mg原子数为8× =l，C原子数为1，Ni原子数为6× =3，所以该晶体的化学式为MgCNi₃。

答案：D

例5、根据石墨晶体结构示意图及提供的数据计算(保留三位有效数字)：

(1)12g石墨中，正六边形的数目是多少？

(2)求石墨的密度？

(3)求12g石墨的体积(cm³)？

已知：正六边形面积= a²sin60°×6= a²

解析：

（2）由于层与层之间可滑动，而要计算密度，需质量除以体积，该题就需从相邻的两层之间拆分出一个六棱柱。

答案：(1)3.01×10²³个  (2)2.28g/cm³   (3)5.26cm³

训练题：

1、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)___________，其中每个碳原子与___________个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于___________ 晶体。

(2)其中代表石墨的是___________，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为___________个。

(3)其中表示NaCl的是___________，每个Na⁺周围与它最接近且距离相等的Na⁺有___________个。

(4)代表CsCl的是___________，它属于___________晶体，每个Cs⁺与___________个Cl^-紧邻。

(5)代表干冰的是___________，它属于___________晶体，每个CO₂分子与___________个CO₂分子紧邻。

(6)已知石墨中碳碳键的键长比金刚石中碳碳键的键长短，则上述五种物质熔点由高到低的排列顺序为___________。

解析：根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。NaCl晶体是简单立方单元，每个Na⁺与6个Cl^-紧邻，每个Cl^-又与6个Na⁺紧邻，但观察Na⁺与最近距离等距离的Na⁺数时要抛开Cl^-，从空间结构上看有12个Na⁺，即x、y、z轴面上各有4个Na⁺。CsCl晶体由Cs⁺、Cl^-分别构成立方结构，但Cs⁺组成立方的中心有1个Cl^-，Cl^-组成的立方中心又镶入1个Cs⁺，可称为“体心立方”结构。Cl^-邻8个Cs⁺，Cs⁺紧邻8个Cl^-。干冰也是立方体结构，但在立方体每个正方形面的中央都有另一个CO₂分子，称为“面心立方”。实际上各面中央的CO₂分子也组成立方结构，彼此相互套入面的中心。每个CO₂分子在三维空间里三个面各紧邻4个CO₂分子，共12个CO₂分子。金刚石的基本单元是正四面体，每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层由正六边形结构组成，每碳原子紧邻另外3个碳原子，每个碳原子为三个六边形共用，即每个六边形占有1个碳原子的 ，所以大的结构中每个六边形占有的碳原子数是6× =2个。

晶体熔点通常由晶格质点间作用力而定。原子晶体中原子问的共价键牢固，熔点达一千至数千摄氏度。离子晶体中离子间的离子键相当强，熔点在数百至一千摄氏度以上。分子晶体的分子间作用力弱，熔点在数百摄氏度以下至很低的温度。如果分子晶体的分子比较类似，则分子的相对分子质量越大，分子间作用力也越大，熔点也就越高。

答案：(1)D；4；原子    (2)E；2   (3)A；12   (4)C；离子；8   (5)B；分子；12   (6)石墨＞金刚石＞NaCl＞CsCl＞干冰

2、纳米材料的表面粒子占总粒子数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞(图)的大小和形状相同，则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为[   ]
                 

A．7：8      B 13：14      C．25：26    D．26：27

解析：NaCl晶胞中的27个粒子仅1个体心粒子不在表面，故表面粒子数与总粒子数之比为26：27。

答案：D