2019-2020年高三化學 知識點精析精練 離子晶體、分子晶體和原子晶體.doc

2019-2020年高三化學 知識點精析精練 離子晶體、分子晶體和原子晶體一、晶體的類型與性質 晶體類型性質比較 離子晶體 分子晶體 原子晶體結構 組成粒子 陰、陽離子 分子 原子 粒子間作用 離子鍵 范德華力 共價鍵物理性質 熔、沸點 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 導電性固體不導電，熔化或溶于水后導電 不良 不良(半導體S) 典型實例 NaCl、NaOH Na O、CaC0 干冰、白磷 冰、硫磺 金剛石、Si0 晶體硅、SlC二、常見晶體結構分析 1氯化鈉晶體是簡單立方體結構，每個周圍有6個，每個周圍有6個，晶體中每個(或)周圍最近的等距離的(或)共有12個，一個晶胞中有4個和4個,11 2氯化銫晶體是立方體結構，每8個(或)構成一個正方體，在正方體中心有一個 (或)，在每個(或)周圍，最近的等距離的(或)有6個。 3二氧化碳晶體(干冰)是立方體結構，每8個構成一個正方體，其6個面的中心有一個，每個分子與12個分子緊鄰。 4金剛石晶體是立體空間網(wǎng)狀結構，每個C原子與另4個C原子以共價鍵形成正四面體結構，晶體中最小C環(huán)由6個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)狀結構，每個硅原子與4個氧原子形成4個共價鍵，每個氧原子與硅原子形成2個共價鍵，形成以硅原子為中心的正四面體結構。學法建議1學習本節(jié)知識要充分利用模型了解典型晶體的空間結構，糾正平面結構的錯覺，培養(yǎng)空間想像能力。空間想像能力較差的學生開始可借助模型分析，慢慢地再放開模型想像。理解晶體結構的共同點，晶體質點(原子、分子、離子)排列有規(guī)則，隔一定的距離重復出現(xiàn)，有明顯的周期性；要注意與周期律、物質結構知識內容相聯(lián)系，要善于利用數(shù)學工具掌握計數(shù)規(guī)則，靈活應用分析方法，如何借助已學過的典型晶體結構(如氯化鈉晶體等)為模型進行聯(lián)想、類比和遷移，培養(yǎng)知識的遷移能力和理論聯(lián)系實際的應用能力。(1)離子晶體：離子半徑越小，離子電荷數(shù)越大，離子鍵越強，晶體熔、沸點就越高，如KF>KCI> KBr，。(2)分子晶體：組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，分子間作用力越強，熔、沸點越高，如。 注：分子晶體性質比較時，注意分子間有無氫鍵存在，有則首先考慮氫鍵的影響； 在同分異構體中，一般支鏈越多，熔、沸點越低，如沸點正戊烷>異戊烷>新戊烷；同分異構體 的芳香烴及其衍生物其熔、沸點高低順序是鄰>間>對位化合物。 2理解并掌握晶體類型與性質的關系，大致掌握晶體性質的比較思路和方法，例如物質熔沸點的比較。 (1)一般來說，異類晶體：原子晶體>離子晶體>分子晶體()； (2)同類晶體： 原子晶體的決定因素：共價鍵鍵能通過原子半徑比較鍵長(C>Si>SiC>Si)。分子晶體的決定因素：范氏力結構組成相似時，比較相對分子質量(Ch>CBr>CC>C)。相對分子質量相同,比較 注：分子晶體性質比較時，注意分子間有無氫鍵存在，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(MgO>Mg>NaCl>CsCl)。 3充分利用第一冊、第二冊書上的表格(同類物質性質比較)，從“是什么、為什么、怎么辦”三個層次提高閱讀自學、理論聯(lián)系實際、運用知識解決實際問題的能力。例如第二冊P124表53“幾種烯烴的物理性質”，首先通過表格的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?其次思考為什么會有這樣的規(guī)律?最后判斷1丁烯和2丁烯的熔、沸點誰的高?結論是怎樣分析出來的?這樣能力會大有長進。潛能開發(fā)例1氮化碳晶體是新發(fā)現(xiàn)的一種高硬度材料，該晶體類型應該是 晶體。試根據(jù)物質結構知識推測氮化碳晶體與金剛石晶體相比較，硬度更大的應該是 晶體，熔點較低的應該是 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，因此該晶體應為原子晶體，又C-C鍵鍵長大于CIN鍵鍵長，故碳氮鍵的鍵能大于C-C鍵，硬度更大的是氮化碳，熔點低的為金剛石。 答案原子 氮化碳 金剛石例2下圖為高溫超導領域里的一種化合物鈣鈦礦晶體結構，該結構是具有代表性的最小重復單元。(1)在該物質的晶體中，每個鈦離子周圍與它最接近的且等距離的鈦離子共有 個。 (2)該晶體中，元素氧、鈦、鈣的個數(shù)比是 。 從所給模型圖中可看出鈣原子位于立方體中心，被該立方體單獨占有；鈦原子位于立方體頂點，為8個立方體所共有，所以每個立方體擁有Ti原子為個；氧原子位于立方體的棱邊，為4個立方體所共有，所以每個立方體擁有O原子為12=3個。答案(1)5 (2) 3：1：l思維診斷此題涉及晶體類型與晶體性質的關系，同時還涉及化學鍵鍵能與鍵長及鍵長與原子半徑的關系。判斷晶體類型的主要依據(jù)是：看構成晶體的粒子(分子、原子、離子)；看粒子間的相互作用；看題干所給信息，如某些典型性質等。只要將這些知識融會貫通，此類問題就迎刃而解了。思維診斷 解這類題時，首先要仔細閱讀題給信息，打破平面思維定勢，注意將信息、空間結構、性質聯(lián)系起來，建立完整的立體形象。常見的解答技巧點、面、線、心分析法，先仔細觀察粒子所處的位置，在立方晶形中粒子數(shù)目的計數(shù)方法是： (1)處于頂點的原子或離子同時為8個晶胞共有，每個晶胞占有18； (2)處于棱上的原子或離子同時為4個晶胞共有，每個晶胞占有14； (3)處于面上的原子或離子同時為2個晶胞共有，每個晶胞占有12； (4)處于內部的原子或離子，完全屬于該晶胞。知能達標訓練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及常見的性質判斷 2下列晶體由原子直接構成，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是由分子構成的分子晶體 3下列敘述中正確的是 ( ) A.離子晶體中肯定不含非極性共價鍵 B.原子晶體的熔點肯定高于其他晶體 C由分子組成的物質其熔點一般較低 D.原子晶體中除去極性共價鍵外不可能存在其他類型的化學鍵 答案：3C；A選項離子晶體中有時也含非極性共價鍵，例Na2O2；B選項SiO2的熔點為1 723，而鎢(W)熔點為3 410；C選項分子晶體一般熔點較低； D選項金剛石晶體CC間為非極性共價鍵 4下列物質的晶體中不存在分子的是 ( )答案： 4AsiO2是原子晶體；構成晶體的粒子是原子 5下列各組物質汽化或熔化時，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選項二氧化碳克服共價鍵；C選項硝酸鉀克服的是離子鍵，苯克服分子間作用力；D選項食鹽克服離子鍵 6下列各晶體中，含有的化學鍵類型相同且晶體類型也相同的一組是 ( ) 答案： 6D都是共價鍵，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碳化硅這種結構類似于金剛石的晶體，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，它們的熔點從高到低的順序是 ( ) A. B. C. D. 答案： 7A 熔點高低取決于共價鍵強弱，共價鍵強弱又與各原子的原子半徑有關，C的原子半徑小于Si的原子半徑 8下列各組物質中，熔點由高到低的是 ( ) A.HI、HBr、HCl、HF B石英、食鹽、干冰、鉀 C DLi、Na、K、Rb 答案： 8CD組成和結構相似的物質，隨著相對分子質量的增加，熔、沸點依次升高，A選項HF可形成氫鍵，出現(xiàn)反常；B選項鉀的熔點高于干冰；D選項堿金屬隨著相對分子質量增加，熔點依次降低 9下列化學式能表示物質分子的是 ( ) 答案： 9.C Na2SO4、KCl是離子晶體，構成粒子是離子；SiO2是原子晶體，構成粒子是原子；CO2是分子晶體，構成粒子是分子 10結合課本上干冰晶體圖分析每個C02分子周圍距離相等且最近的OQ分子數(shù)目為 ( ) A6 B8 C10 D12 答案： 10D 根據(jù)干冰結構特點，干冰晶體是一種立方面心結構，每個CO2周圍等距離最近的CO2有12個(同層4個，上層4個，下層4個)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的個數(shù)比是 ，乙中a與b的個數(shù)比是 ，丙晶胞中有 個c離子，有 個d離子。 答案： 11處于晶胞中心的x或a為該晶胞單獨占有，位于立方體頂點的粒子為8個立方體共有，位于立方體棱邊的粒子為4個立方體共有，位于立方體面的粒子為2個立方體共有，所以；丙晶胞中c離子為個；d離子為個12參考下表中數(shù)據(jù)，回答有關問題：物質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與 有關，隨 增大， 減小，故熔點依次降低。 (2)硅的鹵化物及硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點與 有關，隨著 增大，則 增大，故熔點依次升高。 (3)鈉的鹵化物的熔點比相應硅的鹵化物熔點高得多，這與 有關，因為 ，故前者熔點遠遠高于后者。 答案： 12(1)離子半徑；離子半徑；靜電作用 (2)相對分子質量；相對分子質量；分子間作用力 (3)晶體類型；因鈉的鹵化物為離子晶體，其熔點取決于離子鍵的強弱，硅的鹵化物為分子晶體，其熔點取決于分子間作用力，而離子鍵比分子間作用力強得多。 13單質硼有無定形和晶體兩種，參考下列數(shù)據(jù)回答：金剛石晶體硅晶體硼熔點/K沸點/K莫氏硬度>3823510010168326287.0257328239.5 (1)晶體硼的晶體類型屬于是 晶體。 (2)已知晶體硼的基本結構單元是由B原子構成的正二十面體，其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點，每個頂點各有一個B原子。通過觀察圖形及推算，可知此結構單元是由于 個B原子構成，其中LB鍵間的夾角是 。答案： 13(1)原子 (2)12；60根據(jù)B的熔沸點、硬度可知應為原子晶體，又根據(jù)圖示可看出，每個面平均擁有的B原子數(shù)，則20個面共有B原子數(shù)為0.620=12，BB鍵夾角為60。綜合能力溯練1已知氯化鋁的熔點為190(Pa)，但它在180即開始升華。 (1)氯化鋁是 。(填“離子化合物共價化合物”) (2)在500K和Pa時，它的蒸氣密度(換算為標準狀況時)為1192gL，試確定氯化鋁在蒸氣狀態(tài)時的化學式為 。 (3)無水氯化鋁在空氣中劇烈“發(fā)煙”，其原因是 。 (4)設計一個可靠的實驗，判斷氧化鋁是離子化合物還是共價化合物。你設計的實驗是 . 答案： 1(1)共價化合物(2) (3)氯化鋁與空氣中的水發(fā)生水解反應產生HCl氣體，HCl在空氣中形成酸霧而“發(fā)煙”。 (4)在其熔融狀態(tài)下，試驗其是否導電，若不導電是共價化合物。分析：根據(jù)氯化鋁熔點低及在180時開始升華，判斷其為共價化合物。氯化鋁蒸氣時相對分子質量即11.9222.4=267，所以分子式為Al2Cl6。2簡答下列問題： 有機物多難溶于水，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，每個磷原子以 鍵與另外的 個磷原子相結合成 結構，鍵角為 。如果把一個白磷分子的每一個p-p都打開插入一個氧原子，則一共可結合 個氧原子，這樣得到化合物的分子式為 。答案： 3共價；三；正四面體；60；6P4O6白磷的分子式為P4，結構為，插入氧原子后為