2018-2019版高中化學 專題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)本專題重難點突破學案 蘇教版選修3.docx
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專題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 本專題重難點突破 [學習目標定位] 1.了解共價鍵、離子鍵、金屬鍵形成、分類、成鍵特點及存在。2.能根據(jù)晶體的組成、結構和物理性質(zhì)判斷晶體類型。3.了解晶體熔、沸點的變化規(guī)律,理解晶體性質(zhì)與結構之間的關系。4.能利用均攤法進行晶胞的分析和計算。 一、σ鍵和π鍵個數(shù)的判斷 例1 甲、乙、丙三種有機物的結構如下: 甲: 乙: 丙:CH2===CHCN (1)甲分子中有________個σ鍵,________個π鍵,________(填“有”或“沒有”)非極性鍵。 (2)乙分子中每個碳原子形成________個σ鍵,________個π鍵。 (3)丙分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為________。 (4)上述分子中既存在極性鍵又存在非極性鍵的是________。 答案 (1)8 2 有 (2)3 1 (3)2∶1 (4) 甲、丙 解析 (1)甲分子中有3個C—H σ鍵,2個C—C σ鍵,2個C—O σ 鍵,1個O—H σ鍵;C===C和C===O中分別有1個π鍵;有C—C、C===C非極性鍵。 (2)乙分子中C與O原子之間形成1個σ鍵和1個π鍵,C與兩個Cl原子之間分別形成1個σ鍵。 (3)丙分子中含有1個C===C鍵,1個C≡N鍵,3個C—H鍵和1個C—C鍵,故丙分子中共有6個σ鍵和3個π鍵。 方法規(guī)律——σ鍵、π鍵存在的規(guī)律 (1)共價單鍵全部是σ鍵。 (2)共價雙鍵中,一個是σ鍵、一個是π鍵。 (3)共價叁鍵中,一個是σ鍵、兩個是π鍵。 二、化學鍵的分類及存在 例2 (1)下列關于化學鍵的各種敘述正確的是_____________________________。 A.含有金屬元素的化合物一定是離子化合物 B.共價化合物中一定不存在離子鍵 C.由多種非金屬元素組成的化合物一定是共價化合物 D.由不同種元素組成的多原子分子中,一定只存在極性鍵 (2)鐵是生活中常用的一種金屬,其常見的離子有Fe2+、Fe3+,其中Fe2+可用K3[Fe(CN)6](赤血鹽)溶液檢驗。 ①鐵單質(zhì)中化學鍵為________(填名稱)。 ②K3[Fe(CN)6]晶體中各種微粒的作用力有______(填字母)。 a.金屬鍵 b.共價鍵 c.配位鍵 d.離子鍵 答案 (1)B (2)①金屬鍵?、赽cd 解析 (1)含有金屬元素的化合物,可能為共價化合物,如氯化鋁,A項錯誤;含離子鍵的化合物一定為離子化合物,則共價化合物中一定不存在離子鍵,B項正確;由多種非金屬元素組成的化合物,可能為離子化合物,如銨鹽,C項錯誤;由不同種元素組成的多種原子分子中可存在極性鍵和非極性鍵,如H2O2中存在極性鍵和非極性鍵,D項錯誤。(2)①鐵單質(zhì)中含金屬鍵。②K3[Fe(CN)6]屬于配位化合物又屬于離子化合物,含配位鍵、離子鍵,CN-中含有共價鍵。 易誤提醒 (1)活潑的金屬與非金屬之間形成的不一定是離子鍵,如AlCl3,多種非金屬元素之間也可以形成離子鍵,如銨鹽。 (2)物質(zhì)中含有陽離子不一定含有陰離子,如金屬單質(zhì)中含有金屬陽離子和自由電子,沒有陰離子。但是物質(zhì)中含有陰離子則一定含有陽離子。 三、晶體類型的判斷 例3 (2017北京四中月考)(1)判斷下列晶體類型。 ①SiI4:熔點為120.5℃,沸點為271.5℃,易水解,為__________。 ②硼:熔點為2300℃,沸點為2550℃,硬度大,為______________。 ③硒:熔點為217℃,沸點為685℃,溶于氯仿,為______________。 ④銻:熔點為630.74℃,沸點為1750℃,可導電,為__________________。 (2)三氯化鐵常溫下為固體,熔點為282℃,沸點為315℃,在300℃以上易升華。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵晶體為______________(填晶體類型)。 答案 (1)①分子晶體?、谠泳w?、鄯肿泳w④金屬晶體 (2)分子晶體 解析 (1)①SiI4為低熔點化合物,為分子晶體;②晶體硼熔點高,硬度大,是典型的原子晶體;③硒熔、沸點低,易溶于CHCl3,為分子晶體;④銻可導電,為金屬晶體。(2)FeCl3熔、沸點低,易溶于水及有機溶劑,應為分子晶體。 四、晶體熔、沸點的比較 例4 下列各組物質(zhì)的沸點按由低到高的順序排列的是( ) A.NH3、CH4、NaCl、Na B.H2O、H2S、MgSO4、SO2 C.CH4、H2O、NaCl、SiO2 D.Li、Na、K、Rb、Cs 答案 C 解析 C項中SiO2是原子晶體,NaCl是離子晶體,CH4、H2O都是分子晶體,且常溫下水為液態(tài),CH4是氣態(tài)。 方法規(guī)律——比較不同晶體熔、沸點的基本思路 首先看物質(zhì)的狀態(tài),一般情況下是固體>液體>氣體;二是看物質(zhì)所屬類型,一般是原子晶體>離子晶體>分子晶體(注意:不是絕對的,如氧化鋁的熔點大于晶體硅),結構類型相同時再根據(jù)相應規(guī)律進行判斷。同類晶體熔、沸點比較思路:原子晶體→共價鍵鍵能→鍵長→原子半徑;分子晶體→分子間作用力→相對分子質(zhì)量;離子晶體→離子鍵強弱→離子所帶電荷數(shù)、離子半徑。 五、四種類型的結構與性質(zhì)的對比 例5 下列有關晶體的說法正確的是( ) A.晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定 B.原子晶體中共價鍵越強,熔點越高 C.冰融化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂 D.氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞 答案 B 解析 分子的穩(wěn)定性由分子內(nèi)共價鍵的強弱決定,而與分子間作用力的大小無關,A項錯誤;原子晶體中只存在共價鍵,共價鍵越強,破壞共價鍵所需的能量越多,熔點越高,B項正確;冰在融化時克服的是氫鍵和范德華力,水分子內(nèi)部共價鍵并沒有斷裂,C項錯誤;氯化鈉熔化時,離子間的距離變大,離子鍵被破壞,D項錯誤。 六、晶胞分析及化學式的確定 例6 鑭系合金是稀土系儲氫合金的典型代表,由荷蘭菲利浦實驗室首先研制出來。它的最大優(yōu)點是容易活化。其晶胞結構如圖所示: 則它的化學式為( ) A.LaNi2B.La2Ni3C.La2Ni5D.LaNi5 答案 D 解析 根據(jù)晶胞結構圖可知,面心上的原子為2個晶胞所共有,頂點上的原子為6個晶胞所共有,內(nèi)部的原子為整個晶胞所有,所以晶胞中La原子個數(shù)為3,Ni原子個數(shù)為15,則鑭系合金的化學式為LaNi5。 易誤警示 (1)晶胞中關于粒子個數(shù)的計算,關鍵是分析晶胞中任意位置的一個粒子被幾個晶胞共有。對于由獨立原子構成的分子則不能用均攤法。 (2)在使用均攤法計算晶胞中的微粒個數(shù)時,要注意晶胞的形狀。不同形狀的晶胞,應先分析任意位置上的一個粒子被幾個晶胞所共有。如六棱柱晶胞中,頂點、側棱、底面上的棱、面心上的微粒依次被6、3、4、2個晶胞所共有。 七、有關晶胞密度的計算 例7 (1)Cu的一種氯化物晶胞結構如圖所示(黑球表示銅原子,白球表示氯原子),該氯化物的化學式是________。若該晶體的密度為ρgcm-3,以NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶胞的邊長a=________nm。 (2)用晶體的X射線衍射法對Cu的測定得到以下結果:Cu的晶胞為面心立方最密堆積(如圖),已知該晶體的密度為9.00gcm-3,Cu的原子半徑為________cm(阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,只要求列式表示)。 (3)一種銅金合金晶胞如圖所示(Au原子位于頂點,Cu原子位于面心),則該合金中Au原子與Cu原子個數(shù)之比為__________,若該晶胞的邊長為apm,則合金的密度為________gcm-3(只要求列算式,不必計算出數(shù)值,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。 答案 (1)CuCl (2) (3)1∶3 解析 (1)晶胞中銅原子的個數(shù)是4,氯原子的個數(shù)是8+6=4,所以該氯化物的化學式為CuCl。根據(jù)m=Vρ可知(a10-7 cm)3ρgcm-3=99.5 gmol-1,解得a= nm。 (2)Cu的晶胞為面心立方最密堆積,以頂點Cu原子為研究對象,與之距離最近的Cu原子位于面心上,每個頂點Cu原子為12個面共用,所以Cu的配位數(shù)為12,根據(jù)晶胞的結構圖可知,晶胞中含有銅原子數(shù)為8+6=4,設晶胞的邊長為a cm,則a3 cm3ρgcm-3NAmol-1=464 gmol-1,所以a=,晶胞面對角線為a cm,面對角線的為Cu原子半徑,所以Cu原子半徑為 cm。 (3)在晶胞中,Au原子位于頂點,Cu原子位于面心,該晶胞中Au原子個數(shù)為8=1,Cu原子個數(shù)為6=3,所以該合金中Au原子與Cu原子個數(shù)之比為1∶3,晶胞體積V=(a10-10 cm)3,每個晶胞中銅原子個數(shù)是3、Au原子個數(shù)是1,則ρ=gcm-3=gcm-3。 方法規(guī)律 (1)晶體密度的求解過程:確定晶胞中微粒數(shù)(設為N個)→求該微粒的物質(zhì)的量(N/NA)→用物質(zhì)的量乘以摩爾質(zhì)量得到晶胞的質(zhì)量→晶胞的質(zhì)量除以晶胞的體積得到密度。 (2)在計算晶胞密度時,一定注意單位之間的換算,一般情況下邊長的單位是pm,而密度的單位是gcm-3,沒有進行單位換算或沒有正確進行換算(即1pm=10-10cm),則會導致錯誤。- 配套講稿:
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