2022年高三化學(xué) 知識(shí)點(diǎn)精析精練 離子晶體、分子晶體和原子晶體

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1、2022年高三化學(xué) 知識(shí)點(diǎn)精析精練 離子晶體、分子晶體和原子晶體一、晶體的類(lèi)型與性質(zhì) 晶體類(lèi)型性質(zhì)比較 離子晶體 分子晶體 原子晶體結(jié)構(gòu) 組成粒子 陰、陽(yáng)離子 分子 原子 粒子間作用 離子鍵 范德華力 共價(jià)鍵物理性質(zhì) 熔、沸點(diǎn) 較高 低 很高 硬度 硬而脆 小 大 溶解性易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑 相似相溶 難溶 導(dǎo)電性固體不導(dǎo)電，熔化或溶于水后導(dǎo)電 不良 不良(半導(dǎo)體S) 典型實(shí)例 NaCl、NaOH Na O、CaC0 干冰、白磷 冰、硫磺 金剛石、Si0 晶體硅、SlC二、常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)分析 1氯化鈉晶體是簡(jiǎn)單立方體結(jié)構(gòu)，每個(gè)周?chē)?個(gè)，每個(gè)周?chē)?個(gè)，晶體中每個(gè)(或)周?chē)罱牡染?/p>

2、離的(或)共有12個(gè)，一個(gè)晶胞中有4個(gè)和4個(gè),11 2氯化銫晶體是立方體結(jié)構(gòu)，每8個(gè)(或)構(gòu)成一個(gè)正方體，在正方體中心有一個(gè) (或)，在每個(gè)(或)周?chē)?，最近的等距離的(或)有6個(gè)。 3二氧化碳晶體(干冰)是立方體結(jié)構(gòu)，每8個(gè)構(gòu)成一個(gè)正方體，其6個(gè)面的中心有一個(gè)，每個(gè)分子與12個(gè)分子緊鄰。 4金剛石晶體是立體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)C原子與另4個(gè)C原子以共價(jià)鍵形成正四面體結(jié)構(gòu)，晶體中最小C環(huán)由6個(gè)C原子組成且不在同一平面，在晶體中C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為.5晶體是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)氧原子與硅原子形成2個(gè)共價(jià)鍵，形成以硅原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)。學(xué)法建議1學(xué)習(xí)本節(jié)

3、知識(shí)要充分利用模型了解典型晶體的空間結(jié)構(gòu)，糾正平面結(jié)構(gòu)的錯(cuò)覺(jué)，培養(yǎng)空間想像能力?？臻g想像能力較差的學(xué)生開(kāi)始可借助模型分析，慢慢地再放開(kāi)模型想像。理解晶體結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)，晶體質(zhì)點(diǎn)(原子、分子、離子)排列有規(guī)則，隔一定的距離重復(fù)出現(xiàn)，有明顯的周期性；要注意與周期律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)內(nèi)容相聯(lián)系，要善于利用數(shù)學(xué)工具掌握計(jì)數(shù)規(guī)則，靈活應(yīng)用分析方法，如何借助已學(xué)過(guò)的典型晶體結(jié)構(gòu)(如氯化鈉晶體等)為模型進(jìn)行聯(lián)想、類(lèi)比和遷移，培養(yǎng)知識(shí)的遷移能力和理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力。(1)離子晶體：離子半徑越小，離子電荷數(shù)越大，離子鍵越強(qiáng)，晶體熔、沸點(diǎn)就越高，如KFKCI KBr，。(2)分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)

4、分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高，如。 注：分子晶體性質(zhì)比較時(shí)，注意分子間有無(wú)氫鍵存在，有則首先考慮氫鍵的影響； 在同分異構(gòu)體中，一般支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低，如沸點(diǎn)正戊烷異戊烷新戊烷；同分異構(gòu)體 的芳香烴及其衍生物其熔、沸點(diǎn)高低順序是鄰間對(duì)位化合物。 2理解并掌握晶體類(lèi)型與性質(zhì)的關(guān)系，大致掌握晶體性質(zhì)的比較思路和方法，例如物質(zhì)熔沸點(diǎn)的比較。 (1)一般來(lái)說(shuō)，異類(lèi)晶體：原子晶體離子晶體分子晶體()； (2)同類(lèi)晶體： 原子晶體的決定因素：共價(jià)鍵鍵能通過(guò)原子半徑比較鍵長(zhǎng)(CSiSiCSi)。分子晶體的決定因素：范氏力結(jié)構(gòu)組成相似時(shí)，比較相對(duì)分子質(zhì)量(ChCBrCCC)。相對(duì)分子質(zhì)量相同

5、,比較 注：分子晶體性質(zhì)比較時(shí)，注意分子間有無(wú)氫鍵存在，有則首先考慮氫鍵的影響。 離子晶體的決定因素：靜電引力的大小比較離子電荷、離子半徑(MgOMgNaClCsCl)。 3充分利用第一冊(cè)、第二冊(cè)書(shū)上的表格(同類(lèi)物質(zhì)性質(zhì)比較)，從“是什么、為什么、怎么辦”三個(gè)層次提高閱讀自學(xué)、理論聯(lián)系實(shí)際、運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如第二冊(cè)P124表53“幾種烯烴的物理性質(zhì)”，首先通過(guò)表格的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?其次思考為什么會(huì)有這樣的規(guī)律?最后判斷1丁烯和2丁烯的熔、沸點(diǎn)誰(shuí)的高?結(jié)論是怎樣分析出來(lái)的?這樣能力會(huì)大有長(zhǎng)進(jìn)。潛能開(kāi)發(fā)例1氮化碳晶體是新發(fā)現(xiàn)的一種高硬度材料，該晶體類(lèi)型應(yīng)該是 晶體。試根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)

6、知識(shí)推測(cè)氮化碳晶體與金剛石晶體相比較，硬度更大的應(yīng)該是 晶體，熔點(diǎn)較低的應(yīng)該是 晶體。思路分析 根據(jù)氮化碳為高硬度材料且都由非金屬元素組成，因此該晶體應(yīng)為原子晶體，又C-C鍵鍵長(zhǎng)大于CIN鍵鍵長(zhǎng)，故碳氮鍵的鍵能大于C-C鍵，硬度更大的是氮化碳，熔點(diǎn)低的為金剛石。 答案原子 氮化碳 金剛石例2下圖為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復(fù)單元。(1)在該物質(zhì)的晶體中，每個(gè)鈦離子周?chē)c它最接近的且等距離的鈦離子共有 個(gè)。 (2)該晶體中，元素氧、鈦、鈣的個(gè)數(shù)比是 。 從所給模型圖中可看出鈣原子位于立方體中心，被該立方體單獨(dú)占有；鈦原子位于立方體頂點(diǎn)，為8個(gè)立方體所共有

7、，所以每個(gè)立方體擁有Ti原子為個(gè)；氧原子位于立方體的棱邊，為4個(gè)立方體所共有，所以每個(gè)立方體擁有O原子為12=3個(gè)。答案(1)5 (2) 3：1：l思維診斷此題涉及晶體類(lèi)型與晶體性質(zhì)的關(guān)系，同時(shí)還涉及化學(xué)鍵鍵能與鍵長(zhǎng)及鍵長(zhǎng)與原子半徑的關(guān)系。判斷晶體類(lèi)型的主要依據(jù)是：看構(gòu)成晶體的粒子(分子、原子、離子)；看粒子間的相互作用；看題干所給信息，如某些典型性質(zhì)等。只要將這些知識(shí)融會(huì)貫通，此類(lèi)問(wèn)題就迎刃而解了。思維診斷 解這類(lèi)題時(shí)，首先要仔細(xì)閱讀題給信息，打破平面思維定勢(shì)，注意將信息、空間結(jié)構(gòu)、性質(zhì)聯(lián)系起來(lái)，建立完整的立體形象。常見(jiàn)的解答技巧點(diǎn)、面、線、心分析法，先仔細(xì)觀察粒子所處的位置，在立方晶形中粒

8、子數(shù)目的計(jì)數(shù)方法是： (1)處于頂點(diǎn)的原子或離子同時(shí)為8個(gè)晶胞共有，每個(gè)晶胞占有18； (2)處于棱上的原子或離子同時(shí)為4個(gè)晶胞共有，每個(gè)晶胞占有14； (3)處于面上的原子或離子同時(shí)為2個(gè)晶胞共有，每個(gè)晶胞占有12； (4)處于內(nèi)部的原子或離子，完全屬于該晶胞。知能達(dá)標(biāo)訓(xùn)練1下列晶體中屬于原子晶體的是 ( ) A.氖 B.食鹽 C.干冰 D.金剛石 答案：1D 根據(jù)原子晶體的組成特點(diǎn)及常見(jiàn)的性質(zhì)判斷 2下列晶體由原子直接構(gòu)成，且屬于分子晶體的是 ( ) A干冰 B.固態(tài)氖 C白磷 D.三氯化鋁 答案：2B 氖(Ne)是單原子分手，是分子晶體，干冰、白磷、AlCl3是由分子構(gòu)成的分子晶體 3下

9、列敘述中正確的是 ( ) A.離子晶體中肯定不含非極性共價(jià)鍵 B.原子晶體的熔點(diǎn)肯定高于其他晶體 C由分子組成的物質(zhì)其熔點(diǎn)一般較低 D.原子晶體中除去極性共價(jià)鍵外不可能存在其他類(lèi)型的化學(xué)鍵 答案：3C；A選項(xiàng)離子晶體中有時(shí)也含非極性共價(jià)鍵，例Na2O2；B選項(xiàng)SiO2的熔點(diǎn)為1 723，而鎢(W)熔點(diǎn)為3 410；C選項(xiàng)分子晶體一般熔點(diǎn)較低； D選項(xiàng)金剛石晶體CC間為非極性共價(jià)鍵 4下列物質(zhì)的晶體中不存在分子的是 ( )答案： 4AsiO2是原子晶體；構(gòu)成晶體的粒子是原子 5下列各組物質(zhì)汽化或熔化時(shí)，所克服的粒子間作用力完全相同的是 ( ) A碘的升華和干冰汽化 B2氧化硅和干冰熔化 C苯和硝

10、酸鉀熔化 D.食鹽和冰熔化 答案： 5A碘和干冰都是分子晶體，克服分子間作用力；B選項(xiàng)二氧化碳克服共價(jià)鍵；C選項(xiàng)硝酸鉀克服的是離子鍵，苯克服分子間作用力；D選項(xiàng)食鹽克服離子鍵 6下列各晶體中，含有的化學(xué)鍵類(lèi)型相同且晶體類(lèi)型也相同的一組是 ( ) 答案： 6D都是共價(jià)鍵，NaCl形成的是離子鍵；SiO2形成原子晶體，NaCl形成離子晶體，形成的都是分子晶體 7碳化硅這種結(jié)構(gòu)類(lèi)似于金剛石的晶體，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體金剛石；晶體硅；碳化硅中，它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是 ( ) A. B. C. D. 答案： 7A 熔點(diǎn)高低取決于共價(jià)鍵強(qiáng)弱，共價(jià)鍵強(qiáng)弱又與各原子的原子半徑有

11、關(guān)，C的原子半徑小于Si的原子半徑 8下列各組物質(zhì)中，熔點(diǎn)由高到低的是 ( ) A.HI、HBr、HCl、HF B石英、食鹽、干冰、鉀 C DLi、Na、K、Rb 答案： 8CD組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加，熔、沸點(diǎn)依次升高，A選項(xiàng)HF可形成氫鍵，出現(xiàn)反常；B選項(xiàng)鉀的熔點(diǎn)高于干冰；D選項(xiàng)堿金屬隨著相對(duì)分子質(zhì)量增加，熔點(diǎn)依次降低 9下列化學(xué)式能表示物質(zhì)分子的是 ( ) 答案： 9.C Na2SO4、KCl是離子晶體，構(gòu)成粒子是離子；SiO2是原子晶體，構(gòu)成粒子是原子；CO2是分子晶體，構(gòu)成粒子是分子 10結(jié)合課本上干冰晶體圖分析每個(gè)C02分子周?chē)嚯x相等且最近的OQ分子數(shù)目為 (

12、 ) A6 B8 C10 D12 答案： 10D 根據(jù)干冰結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，干冰晶體是一種立方面心結(jié)構(gòu)，每個(gè)CO2周?chē)染嚯x最近的CO2有12個(gè)(同層4個(gè)，上層4個(gè)，下層4個(gè))11現(xiàn)有甲、乙、丙(如下圖)三種晶體的晶胞：(甲中x處于晶胞的中心，PbCl乙中a處于晶胞的中心)，可推知：甲晶體中x與y的個(gè)數(shù)比是 ，乙中a與b的個(gè)數(shù)比是 ，丙晶胞中有 個(gè)c離子，有 個(gè)d離子。 答案： 11處于晶胞中心的x或a為該晶胞單獨(dú)占有，位于立方體頂點(diǎn)的粒子為8個(gè)立方體共有，位于立方體棱邊的粒子為4個(gè)立方體共有，位于立方體面的粒子為2個(gè)立方體共有，所以；丙晶胞中c離子為個(gè)；d離子為個(gè)12參考下表中數(shù)據(jù)，回答有關(guān)問(wèn)題：物

13、質(zhì)NaFNaClNaBRNaISiFSiClSiBrSiINaClKClRbClRbClSiClGeClSnClPbCl/995801755651-90.2-70.45.2120.5801776715646-70.4-49.5-36.2-15.0 (1)鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點(diǎn)與 有關(guān)，隨 增大， 減小，故熔點(diǎn)依次降低。 (2)硅的鹵化物及硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點(diǎn)與 有關(guān)，隨著 增大，則 增大，故熔點(diǎn)依次升高。 (3)鈉的鹵化物的熔點(diǎn)比相應(yīng)硅的鹵化物熔點(diǎn)高得多，這與 有關(guān)，因?yàn)?，故前者熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者。 答案： 12(1)離子半徑；離子半徑；靜電作用 (2)相對(duì)分子質(zhì)量；相對(duì)分子

14、質(zhì)量；分子間作用力 (3)晶體類(lèi)型；因鈉的鹵化物為離子晶體，其熔點(diǎn)取決于離子鍵的強(qiáng)弱，硅的鹵化物為分子晶體，其熔點(diǎn)取決于分子間作用力，而離子鍵比分子間作用力強(qiáng)得多。 13單質(zhì)硼有無(wú)定形和晶體兩種，參考下列數(shù)據(jù)回答：金剛石晶體硅晶體硼熔點(diǎn)/K沸點(diǎn)/K莫氏硬度3823510010168326287.0257328239.5 (1)晶體硼的晶體類(lèi)型屬于是 晶體。 (2)已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由B原子構(gòu)成的正二十面體，其中有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)B原子。通過(guò)觀察圖形及推算，可知此結(jié)構(gòu)單元是由于 個(gè)B原子構(gòu)成，其中LB鍵間的夾角是 。答案： 13(1)原子 (2)12

15、；60根據(jù)B的熔沸點(diǎn)、硬度可知應(yīng)為原子晶體，又根據(jù)圖示可看出，每個(gè)面平均擁有的B原子數(shù)，則20個(gè)面共有B原子數(shù)為0.620=12，BB鍵夾角為60。綜合能力溯練1已知氯化鋁的熔點(diǎn)為190(Pa)，但它在180即開(kāi)始升華。 (1)氯化鋁是 。(填“離子化合物共價(jià)化合物”) (2)在500K和Pa時(shí)，它的蒸氣密度(換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí))為1192gL，試確定氯化鋁在蒸氣狀態(tài)時(shí)的化學(xué)式為 。 (3)無(wú)水氯化鋁在空氣中劇烈“發(fā)煙”，其原因是 。 (4)設(shè)計(jì)一個(gè)可靠的實(shí)驗(yàn)，判斷氧化鋁是離子化合物還是共價(jià)化合物。你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是 . 答案： 1(1)共價(jià)化合物(2) (3)氯化鋁與空氣中的水發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生HC

16、l氣體，HCl在空氣中形成酸霧而“發(fā)煙”。 (4)在其熔融狀態(tài)下，試驗(yàn)其是否導(dǎo)電，若不導(dǎo)電是共價(jià)化合物。分析：根據(jù)氯化鋁熔點(diǎn)低及在180時(shí)開(kāi)始升華，判斷其為共價(jià)化合物。氯化鋁蒸氣時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量即11.9222.4=267，所以分子式為Al2Cl6。2簡(jiǎn)答下列問(wèn)題： 有機(jī)物多難溶于水，為什么乙醇和乙酸可與水互溶? 答案： 2乙醇的醇羥基(C2H5)、乙酸的羧基()均可和水(H-O-H)互相形成分子間的氫鍵，形成締合分子，故可表現(xiàn)為互溶。 3在白磷分子中，每個(gè)磷原子以 鍵與另外的 個(gè)磷原子相結(jié)合成 結(jié)構(gòu)，鍵角為 。如果把一個(gè)白磷分子的每一個(gè)p-p都打開(kāi)插入一個(gè)氧原子，則一共可結(jié)合 個(gè)氧原子，這樣得到化合物的分子式為 。答案： 3共價(jià)；三；正四面體；60；6P4O6白磷的分子式為P4，結(jié)構(gòu)為，插入氧原子后為