Question

（1）單晶硅市傳統(tǒng)的導(dǎo)電材料，單晶硅的晶體類型是

 

；硅的第一電離能比碳的

 

（填“大”或“小”，下同）．硅的電負性比Al的

 

；
（2）太陽能熱水器中常使用一種以鎳合金空心球為吸收劑的太陽能吸熱涂層，寫出基態(tài)鎳原子的價層電子排布式

 

，它位于周期表

 

區(qū)．
（3）今年來，銅系薄膜太陽能電池因其具有較強的抗輻射能力受到了廣泛關(guān)注．Cu單質(zhì)的晶鮑結(jié)構(gòu)如圖1所示，則晶胞中Cu原子的配位數(shù)為

 

，若晶胞的邊長為apm，則晶體Cu的密度為

 

g?cm^-3．

（4）富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽能電池的應(yīng)用上具有非常光明的前途，富勒烯（C₆₀）的結(jié)構(gòu)如圖2，分子中碳原子軌道的雜化類型為

 

，1molC₆₀分子中含有

 

mol鍵．

Answer 1

考點：元素電離能、電負性的含義及應(yīng)用,元素周期表的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）直接由原子構(gòu)成的物質(zhì)有：稀有氣體與原子晶體等，常見的原子晶體有：一些非金屬單質(zhì)，如金剛石、硼、硅、鍺等；一些非金屬化合物，如二氧化硅、碳化硅、氮化硼等，單晶硅由Si原子直接構(gòu)成，屬于原子晶體；同一主族元素，其第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減��；同周期從左到右電負性增強；
（2）28號元素鎳，核外有28個電子，Ni原子3d、4s能級上電子為其價電子，3d能級上有8個電子、4s能級上有2個電子，其價電子就是外圍電子，據(jù)此書寫外圍電子排布式；根據(jù)最后排入電子命名區(qū)名稱；
（3）利用均攤法計算晶胞中銅原子個數(shù)，每個晶胞中與一個頂點上銅原子距離最近的銅原子數(shù)是3，每個頂點上銅原子被8個晶胞占有，據(jù)此計算銅原子配位數(shù)；根據(jù)ρ=

m

V

計算；
（4）根據(jù)富勒烯（C₆₀）的結(jié)構(gòu)可以看出每個C原子和其它三個C原子成鍵，為三個δ鍵和一個π鍵，由此判斷雜化類型；根據(jù)C₆₀分子中每個C原子和其它C原子形成三個δ鍵，平均一個C原子生成

3

2

個δ鍵來計算σ鍵的數(shù)目．

解答： 解：（1）單晶硅由Si原子直接構(gòu)成，屬于原子晶體；同一主族元素，其第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以硅的第一電離能高于碳，同周期從左到右電負性增強，所以硅的電負性比Al的大，
故答案為：原子晶體；小；大；
（2）28號元素鎳，核外有28個電子，Ni原子3d、4s能級上電子為其價電子，3d能級上有8個電子、4s能級上有2個電子，其價電子就是外圍電子，所以其外圍電子排布式為3d⁸4s² ；最后排入的電子是d電子，所以屬于d區(qū)，
故答案為：3d⁸4s² ；d；
（3）每個晶胞中銅原子個數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4；在銅的晶胞中，頂點上的銅原子被8個晶胞占有，每個晶胞中與一個頂點上銅原子距離最近的銅原子數(shù)是3，每個面上的銅原子被2個晶胞占有，所以其配位數(shù)是3×8×

1

2

=12，晶胞體積V=（a×10^-10cm）³，每個晶胞中銅原子個數(shù)是4，則ρ=

m

V

=

4×64

NA (a×10-10)3

g?cm^-3，
故答案為：12；

4×64

NA (a×10-10)3

g?cm^-3；
（4）根據(jù)富勒烯（C₆₀）的結(jié)構(gòu)可以看出每個C原子和其它三個C原子成鍵，為三個δ鍵和一個π鍵，故雜化類型為sp²雜化，C₆₀分子中每個C原子和其它C原子形成三個δ鍵，平均一個C原子生成

3

2

個δ鍵，所以1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目為90N_A，
故答案為：sp²；90N_A．

點評：本題考查較綜合，涉及電負性、第一電離能、核外電子排布、晶胞的計算、配位鍵、雜化方式的判斷等知識點，根據(jù)密度公式、價層電子對互斥理論等知識點來分析解答，難點是晶胞的計算，注意pm與cm之間的進制，為易錯點，題目難度中等．