以準晶體為素材編制的試題

　　摘要：以2011年諾貝爾化學獎及準晶體的特性為背景和材料，命制了一道化學題，并對命題思路、解題方法進行了分析，提供了參考答案。
　　關鍵詞：諾貝爾化學獎；準晶體；化學試題
　　文章編號：1005–6629(2012)7–0060–02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
　　1 命題背景
　　諾貝爾科學獎是一年一度十分關注的重要的科技新聞之一，中學化學教育工作者最關注的就是當年的諾貝爾化學獎或醫學獎，他們是每年高考命題的熱點素材之一。現將2011年諾貝爾化學獎作簡單介紹，并原創幾道試題供同行們教學使用。
　　2011年諾貝爾化學獎以色列科學家Daniel Shechtman（達尼埃爾·謝赫特曼）因發現準晶體獨享2011年諾貝爾化學獎。
　　準晶體是一種介于晶體和非晶體之間的固體。概括的說，就是準晶體具有完全有序的結構，然而又不具有晶體所應有的平移對稱性，因而可以具有晶體所不允許的宏觀對稱性。
　　準晶體具有獨特的屬性，堅硬又有彈性、非常平滑，而且，與大多數金屬不同的是，其導電、導熱性很差，因此在日常生活中大有用武之地。科學家正在嘗試將其應用于其他產品中，比如不粘鍋和發光二極管等。另外，盡管準晶體的導熱性很差，但因其可能將熱轉化為電，它們可以用作理想的熱電材料，如有些科學家正在嘗試用準晶體材料捕捉汽車廢棄的熱量。
　　2 試題及解析
　　（1）1982年謝赫特曼發現的準晶體是錳與另一個短周期元素X形成的凝固態。
　　②已知元素X與同周期Y、Z的性質如表1，錳與X在準晶體中的結合力為 ，謝赫特曼發現的準晶體結構如圖1所示，該晶體的化學式為：
　　（看作金屬互化物）；它呈 面體。
　　[命題思路]以未知元素推斷為背景，依據元素性質的遞變性和特殊性規律，旨在考查原子結構、金屬晶體結構等相關知識，原子結構及晶體知識是新課程選修3中重點內容之一。
　　[解題] ①錳為25號元素，并依據能級順序確定。②依據電負性，可確定Y、X是金屬，Z是非金屬，依據第一電離X最小，因為硼是非金屬，故只能是第ⅢA族的金屬鋁（失去1個電子后3p全空）；因是金屬晶體，粒子間的作用力金屬鍵；從圖中不難確定Al有12個，每個正三角形包含的鋁原子數為3×1/5 ，故有正三角形數目為：12÷3/5=20。
　　[答案]①1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2；②金屬鍵；MnAl12；20
　　（2）一些準晶體材料十分“平滑”，例如聚四氟乙烯（Tefl