高三化學(xué)復(fù)習(xí)學(xué)案——晶體的類型與性質(zhì)

1、高三化學(xué)復(fù)習(xí)學(xué)案晶體的類型與性質(zhì)1 .復(fù)習(xí)重點1 .離子晶體、分子晶體、原子晶體和金屬晶體組成粒子，粒子間作用力、熔沸點、硬度、導(dǎo)電性；2 .影響晶體熔點和沸點的因素；3 .分子間作用力及其對物質(zhì)熔點、沸點等物理性質(zhì)的影響。2 .難點聚焦（2）晶體類型及性質(zhì)比較晶體類型離了晶體原子晶體分子晶體組成晶體的粒子陽離子和陰離子原子分子組成晶體粒子間的相互作用離了鍵共價鍵范德華力（有的還有氫鍵）典型實例NaCl金剛石、晶體硅、SiO2、SiC冰（H2。、干冰（CO）晶體的物理特性熔點、沸點熔點較局、沸點局熔、沸點高熔、沸點低導(dǎo)熱性不良不良不良導(dǎo)電性固態(tài)不導(dǎo)電，熔化或溶于水能導(dǎo)電差差機械加工性能不良不良

2、不良硬度略硬而脆高硬度硬度較小（3）化學(xué)鍵與分子間作用力的比較化學(xué)鍵分子間力概念相鄰的兩個或多個原子間強烈的物質(zhì)的分子間存在的微弱的相相互作用互作用范圍分子內(nèi)或某些晶體內(nèi)分子間能量鍵能一為：120800kJmol1-1約幾個至數(shù)十個kJ-mol性質(zhì)影響主要影響分子的化學(xué)性質(zhì)主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)（原子晶體）占異級晶體富于總體分別大于或高于、分子晶體I金蛹晶體II（4）晶體性質(zhì)的比較：比較晶體的硬度大小、熔沸點高低等物理性質(zhì)的依據(jù)是:比較原工晶體一關(guān)價鍵建能一鍵長十原孑半徑/分丁晶悻分子【可力-1工.相對分子質(zhì)量相似的分子（行盤，離子晶體照離子鍵強弱一離子半接、離子電荷II（5）非極性分子和極性

3、分子分子空間構(gòu)型對稱，正負(fù)電荷重心重合的分子叫非極性分子。分子空間構(gòu)型不對稱，正負(fù)電荷重心不重合的分子叫極性分子。（6）共價鍵與離子鍵之間沒有絕對的界限非極性犍一*弱極性鍵一帛福竹錦一離工錦、V'極端過馥狀春帙端3.例題精講例1（98'全國）下列分子所有原子都滿足8電子的結(jié)構(gòu)的是（）A.光氣（COCl2）B.六氟化硫C.二氟化氤D.三氟化硼AoO分析：從光氣的結(jié)構(gòu)式ClCCl可以看出各原子最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)，應(yīng)選硫最外層有6個電子，氟已然形成8個電子，分別形成共價的二氟化物，六氟化物后,最外層必然超過8個電子。BF3中B原子最外層只有6個電子，可見BF3是一種“缺電子化合物

4、”例2下圖是NaCl晶體結(jié)構(gòu)的示意圖：（1）若用？NaOCl，請將位置表示出來；（2）每個Na周圍與它最接近且距離相等的Na有個。分析：解答此類問題常用的是“分割法”一一從晶體中分出最小的結(jié)構(gòu)單元，或?qū)⒆钚〉慕Y(jié)構(gòu)單元分成若干個面。答案：12x一平面y一平面z一平面例3在金剛石結(jié)構(gòu)中，碳原子與共價鍵數(shù)目之比分析：取一結(jié)構(gòu)單元，1個C原子連4條鍵，一條鍵為二個原子所共用，為每個C原子只一，一一1提供y2,所以C原子與CC鍵數(shù)目之比：1:41:22答案：1:2例4如下圖，是某晶體最小的結(jié)構(gòu)單元，試寫出其化學(xué)式。分析：此題采用延伸法：1頂點上的原子，被8個晶體所共用，對每一個晶體只提供18、，一一*一

5、,，1棱邊上的原子，被4個晶體所共用，對每一個晶體只提供-4面心上的原子，被2個晶體所共用，對每一個晶體只提供-2體心上的原子，被1個晶體所共用，對每一個晶體只提供1111據(jù)此：x:y:z8-:12：11:3:184化學(xué)式為xy3z例5下圖是超導(dǎo)化合物-鈣鈦礦晶體中最小重復(fù)單元(晶胞)的結(jié)構(gòu)。請回答：(1)該化合物的化學(xué)式為。XL(2)在該化合物晶體中，與某個鈦離子距離最近且相等的其他鈦離子?埠口悶6oTi共有個。00A3(3)設(shè)該化合物的式量為M,密度為ag/cm,阿伏加德羅常數(shù)為N,則晶體中鈣離子與鈦離子之間的最短距離為。1/8 ，所以，它單獨占有的鈦解析：(1)這個晶胞對位于頂點上的每個

6、鈦原子占有的份額為原子個數(shù)為8X1/8=1個；它對位于棱上的每個氧原子占有的份額為1/4,所以，它單獨占有的氧原子個數(shù)為12X1/4=3個；它全部擁有體內(nèi)的那一個鈣原子，所以，該晶胞中單獨占有的鈦原子、氧原子和鈣原子的個數(shù)分別為：1、3、1；所以，該化合物的化學(xué)式為CaTiO3。(2) 鈦位于立方體的頂點上，與一個鈦離子距離最近的鈦離子是與它共棱的。從上面立方晶胞進行堆積的圖2和圖3可以看出，在X軸或Y軸或Z軸上，與它共棱的離子都是二個，所以，共6個。(3) 這是個綜合性較大的習(xí)題。設(shè)這種立方晶胞的邊長是b，那么，鈣離子與鈦離子之間的距離是體對角線的一半，即下面求bo因為每個立方體的體積為b3

7、,而NA個這樣的立方體堆積到一起就是1mol晶體，其質(zhì)量為Mg,其體積為Mg/ag/cm3=M/acm3。所以，Nvb3=M/acm3,所以，所以，題中所求距離為(4) 戰(zhàn)演練一、選擇題1 .（2002年上海高考題）在下列有關(guān)晶體的敘述中錯誤的是A.離子晶體中，一定存在離子鍵B.原子晶體中，只存在共價鍵C.金屬晶體的熔沸點均很高D.稀有氣體的原子能形成分子晶體2 .（2003年春季高考題）下列說法正確的是A.非金屬元素R所形成的含氧酸鹽（MRO）中的R元素必定呈現(xiàn)正價B.只有非金屬能形成含氧酸或含氧酸鹽C.除稀有氣體外的非金屬元素都能生成不同價態(tài)的含氧酸D.非金屬的最高價含氧酸都具有強氧化性3

8、 .下列物質(zhì)的晶體中，不存在分子的是A.二氧化碳B.二氧化硫C.二氧化硅D.二硫化碳4 .下列物質(zhì)的熔、沸點高低順序正確的是A.金剛石>晶體硅>二氧化硅>碳化硅>CBr4>CCl4>CH>HzO>Q>NHD.金剛石生鐵純鐵鈉5 .離子晶體熔點高低取決于晶體中陽離子與陰離子的靜電引力，靜電引力大則熔點高，引力小則反之。試根據(jù)你學(xué)到的電學(xué)知識，判斷KCl、NaCl、CaOBaO四種晶體熔點的高低順序是> NaCl>BaO>CaO> KCl>CaO>BaO> BaO>KCl>NaCl>

9、BaO>NaCl>KCl6 .實現(xiàn)下列變化時，需克服相同類型作用力的是A.水晶和干冰的熔化B.食鹽和冰醋酸熔化C.液澳和液汞的氣化D.純堿和燒堿的熔化7 .氮化硅是一種新合成的結(jié)構(gòu)材料，它是一種超硬、耐磨、耐高溫的物質(zhì)。下列各組物質(zhì)熔化時，所克服的粒子間的作用力與氮化硅所克服的粒子間的作用力都相同的是A.硝石和金剛石B.晶體硅和水晶C.冰和干冰D.蔡和慈年朗繆爾提出等電子體原理：凡原子數(shù)與總電子數(shù)均相等的物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)相同，物質(zhì)性質(zhì)相近。相應(yīng)的物質(zhì)稱為“等電子體”。已知一種新型層狀結(jié)構(gòu)的無機材料BN的一種同分異構(gòu)體2BN平面結(jié)構(gòu)如圖所示，則該物質(zhì)的用途正確的是A.是一種堅硬耐磨材料B

10、.是高溫潤滑材料、電器材料C.是化學(xué)纖維生產(chǎn)的原料D.不能確定9.石墨晶體如圖所示，每一層由無數(shù)個正六邊形構(gòu)成，則平均每個正六邊形所占有的碳原子數(shù)為第28屆國際地質(zhì)大會提供的資料顯示，海底有大量的天然氣水合物，可滿足人類年的能源需要。天然氣水合物是一種晶體，晶體中平均每46個水分子構(gòu)建成8個籠,可容納1個CH分子或1個游離H2O分子。根據(jù)上述信息，完成第10、11題。10 .下列關(guān)于天然氣水合物中兩種分子極性的描述正確的是A.兩種都是極性分子B.兩種都是非極性分子是極性分子，HkO是非極性分子是極性分子，CH是非極性分子11 .若晶體中每8個籠只有6個容納了CH分子，另外2個籠被游離H2O分子

11、填充,氣水合物的平均組成可表示為1000每個籠則天然- 14H2O-8H2O- 72-HkO-6HaO3二、非選擇題（共56分）12 .在金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，含有共價鍵形成的碳原子環(huán)，其中最小的環(huán)上有個碳原子，每個碳原子的任意兩個CC鍵的夾角都是(填角度)。如果CC鍵的鍵能是WkJmol1,則將12g金剛石碳碳鍵完全破壞掉需要的能量是kJ。13 .氮化鈉(Na3N)是科學(xué)家制備的一種重要化合物，它與水作用可產(chǎn)生NH,請回答下列問題：(1)Na3N的電子式是,該化合物是由鍵形成。(2)Na3N與鹽酸反應(yīng)生成種鹽，其化學(xué)式是。(3)Na3N與水的反應(yīng)屬于反應(yīng)。(4)比較Na3N中兩種粒子的半徑：V

12、(Na/)V(N”)。14 .根據(jù)離子晶體的晶胞(晶體中最小重復(fù)單元)，求陰、陽離子個數(shù)比的方法是：(1)處于頂點的離子，同時為8個晶胞共有，每個離子有1/8屬于晶胞；(2)處于棱上的離子同時為4個晶胞共有，每個離子有1/4屬于晶胞；(3)處于面上的離子，同時為2個晶胞共有，每個離子有1/2屬于晶胞；(4)處于內(nèi)部的離子，則完全屬于該晶胞?，F(xiàn)有甲、乙、丙三種晶胞，可推知甲晶體化學(xué)式為,乙晶體的化學(xué)式為,丙晶體中C與D的個數(shù)比為。甲乙丙、Y、Z三種常見的短周期元素，可以形成XY2、Z2Y、XY3、Z2Y2、Z2X等化合物。已知Y的離子和Z的離子有相同的電子層結(jié)構(gòu)，X離子比Y離子多一個電子層。試回

13、答：(1)X離子的結(jié)構(gòu)簡圖。(2)寫出工業(yè)上由XY制取XY的化學(xué)方程式。(3)Z2Y對應(yīng)水化物的堿性比LiOH。(4)Z2Y2的電子式為,其中含有鍵和鍵。Z2Y2溶在水中的反應(yīng)方程式。(5)Z2X屬于晶體，它與水反應(yīng)的離子方程式為。16.(1)中學(xué)教材上圖示了NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO(氧化饃)晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2+與最鄰近OT的核間距離為ax108cm,計算NiO晶體的密度(已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7g-mol1)。NiO晶體中就存在如(2)天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種圖所示的缺陷：一個Ni2+空缺，另有兩個Ni"被兩個Ni3+所取代。其結(jié)果，晶體仍呈電中性。但化合物中Ni和。的比值卻發(fā)生了變化。某氧化饃樣品組成為，試計算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。附參考答案4.解析：比較物質(zhì)熔、沸點高低時，首先判斷晶體類型。一般是，原子晶體離子晶體分子晶體；然后比較同一類型晶體中，粒子間的作用力。共價鍵比鍵長，離子鍵看離子半徑和電荷數(shù)，分子間作用力主要比分子量的大小。(注意氫鍵的存在)答案：B8 .解析：每一個環(huán)內(nèi)電子數(shù)為3X5+3X7=36,與石墨層中一個環(huán)內(nèi)電子數(shù)6X6=36是相同的，故與石墨為“等電子體”，性質(zhì)類似石墨。答案：B19 .解析：每個碳原子為三個六兀環(huán)所共有，則每個正六邊形所