高考化学一轮复习 物质结构与性质 第3讲 物质的聚集状态与物质性质课件（选修3）鲁科版.ppt

第3讲物质的聚集状态与物质性质 考点突破 基础梳理 课堂演练 基础梳理抓主干固双基 知识梳理 一 晶体常识1 晶体与非晶体 有 有 2 晶胞 1 概念 描述晶体结构的 2 形状 一般而言晶胞都是平行六面体 3 与晶体关系 晶胞上 下 前 后 左 右并置起来 构成整个晶体 3 晶格能 1 定义将1mol离子晶体中的阴 阳离子完全气化而远离所吸收的能量 2 影响因素 离子所带电荷数 离子所带电荷数越多 晶格能越大 离子的半径 离子的半径越小 晶格能越大 3 与离子晶体性质的关系晶格能越大 形成的离子晶体越 且熔点越 硬度越 基本单元 稳定 高 大 练一练 下列说法正确的是 a 凡是有规则几何外形的固体一定是晶体b 晶体与非晶体的本质区别 是否有自范性c 熔融态物质冷却凝固就得到晶体d 区分晶体和非晶体最可靠的方法 测定其是否有固定熔 沸点 b 二 常见晶体类型1 四种晶体类型比较见附表 2 典型晶体模型 1 原子晶体 金刚石和二氧化硅 金刚石晶体中 每个c与另外个c形成共价键 c c键之间的夹角是 最小的环是元环 含有1molc的金刚石中 形成的共价键有mol sio2晶体中 每个si原子与个o原子成键 每个o原子与个硅原子成键 最小的环是元环 在 硅氧 四面体中 处于中心的是原子 109 28 六 2 12 si 4 2 4 冰的结构模型中 每个水分子与相邻的个水分子以氢键相连接 含1molh2o的冰中 最多可形成mol 氢键 2 分子晶体 分子密堆积 如果分子间作用力只是范德华力 若以一个分子为中心 其周围通常可以有12个紧邻的分子 干冰晶体中 每个co2分子周围等距且紧邻的co2分子有个 12 2 4 3 离子晶体 nacl型 在晶体中 每个na 同时吸引个cl 每个cl 同时吸引个na 配位数为 每个晶胞含个na 和个cl cscl型 在晶体中 每个cl 吸引个cs 每个cs 吸引个cl 配位数为 6 4 4 8 8 8 4 石墨晶体石墨层状晶体中 层与层之间的作用是 平均每个正六边形拥有的碳原子个数是 c原子采取的杂化方式是 范德华力 2 sp2 6 6 5 常见金属晶体的原子堆积模型 断一断 1 分子晶体中都含有分子间作用力和共价键 2 原子晶体中一定有共价键 熔 沸点比分子晶体高的多 3 金属阳离子只存在于离子晶体内 4 金属晶体熔 沸点一定高于分子晶体 5 石墨熔点高于金刚石 属于原子晶体 6 多数离子晶体易溶于极性溶剂 答案 1 2 3 4 5 6 自主整理 1 两种原子晶体的结构特征 二氧化硅晶体 金刚石 2 两种分子晶体的配位数不同的原因 冰和干冰 3 两种离子晶体的晶胞类型和配位数 氯化钠 氯化铯 4 四种金属晶体的晶胞类型和配位数 po na mg和cu 考点突破解疑难提知能 晶体的结构分析与计算 考点一 考点剖析 2 晶胞各物理量的计算对于立方晶胞 可简化成下面的公式进行各物理量的计算 a3 na n m a表示晶胞的棱长 表示密度 na表示阿伏加德罗常数的值 n表示1mol晶胞中所含晶体的物质的量 m表示晶体的摩尔质量 特别提示 利用切割法计算晶胞含有的微粒时 要具体分析晶胞中微粒的共用性 如六棱柱晶胞中 顶点 侧棱 底面上的棱分别被6 3 4个晶胞共用 典型例题 1 2013年新课标全国理综 前四周期原子序数依次增大的元素a b c d中 a和b的价电子层中未成对电子均只有1个 并且a 和b 的电子相差为8 与b位于同一周期的c和d 它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2 且原子序数相差为2 a b和d三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示 该化合物的化学式为 d的配位数为 列式计算该晶体的密度g cm3 2 2013年江苏化学 元素x位于第四周期 其基态原子的内层轨道全部排满电子 且最外层电子数为2 元素y基态原子的3p轨道上有4个电子 元素z的原子最外层电子数是其内层的3倍 x与y所形成化合物晶体的晶胞如图所示 在1个晶胞中 x离子的数目为 该化合物的化学式为 3 2013年山东理综 利用 卤化硼法 可合成含b和n两种元素的功能陶瓷 如图为其晶胞结构示意图 则每个晶胞中含有b原子的个数为 该功能陶瓷的化学式为 方法指导 有关晶胞计算的思路 1 确定晶体化学式 变式训练 2014年新课标全国理综 早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由al cu fe三种金属元素组成 回答下列问题 1 准晶是一种无平移周期序 但有严格准周期位置序的独特晶体 可通过方法区分晶体 准晶体和非晶体 2 基态fe原子有个未成对电子 fe3 的电子排布式为 可用硫氰化钾检验fe3 形成的配合物的颜色为 3 新制备的cu oh 2可将乙醛 ch3cho 氧化成乙酸 而自身还原成cu2o 乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 1mol乙醛分子中含有的 键的数目为 乙酸的沸点明显高于乙醛 其主要原因是 cu2o为半导体材料 在其立方晶胞内部有4个氧原子 其余氧原子位于面心和顶点 则该晶胞中有个铜原子 4 al单质为面心立方晶体 其晶胞参数a 0 405nm 晶胞中铝原子的配位数为 列式表示al单质的密度g cm 3 不必计算出结果 典例引领 四种晶体的性质比较与判别 考点二 2013年上海化学 下列变化需克服相同类型作用力的是 a 碘和干冰的升华b 硅和c60的熔化c 氯化氢和氯化钠的溶解d 溴和汞的气化 a 归纳总结 1 晶体熔 沸点高低的比较方法 1 不同类型晶体熔 沸点的比较 不同类型晶体的熔 沸点高低一般规律 原子晶体 离子晶体 分子晶体 金属晶体的熔 沸点差别很大 如钨 铂等熔 沸点很高 汞 铯等熔 沸点很低 离子晶体a 一般地说 阴阳离子的电荷数越多 离子半径越小 则离子间的作用力就越强 其离子晶体的熔 沸点就越高 如熔点 mgo nacl cscl b 衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能 晶格能越大 形成的离子晶体越稳定 熔点越高 硬度越大 分子晶体分子间作用力越大 物质的熔 沸点越高 具有氢键的分子晶体熔 沸点反常的高 如h2o h2te h2se h2s 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 熔 沸点越高 如snh4 geh4 sih4 ch4 组成和结构不相似的物质 相对分子质量接近 分子的极性越大 其熔 沸点越高 如co n2 ch3oh ch3ch3 金属晶体金属离子半径越小 离子电荷数越多 其金属键越强 金属熔 沸点就越高 如熔 沸点 na mg al 2 确定晶体类型的方法 1 据各类晶体的概念判断 即根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断 2 据各类晶体的特征性质判断 一般来说 低熔 沸点的化合物属于分子晶体 熔 沸点较高 且在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为离子晶体 熔 沸点很高 不导电 不溶于一般溶剂的物质为原子晶体 能导电 传热 具有延展性的晶体为金属晶体 3 据物质的分类判断 活泼金属氧化物 如k2o na2o等 强碱 如naoh koh等 和绝大多数的盐是离子晶体 大多数非金属单质 除金刚石 石墨 晶体硅 晶体硼外 非金属氢化物 非金属氧化物 除sio2外 几乎所有的酸 绝大多数有机物 除有机盐外 是分子晶体 常见的原子晶体单质有金刚石 晶体硅 晶体硼等 常见的原子晶体化合物有碳化硅 二氧化硅等 固体金属单质 注 汞在常温为液体 是金属晶体 特别提示 1 分子晶体中通常都含有共价键 但分子间通过范德华力结合 2 离子晶体不一定含有金属阳离子 如铵盐 含有金属阳离子的也不一定是离子晶体 如金属阳离子也存在于金属晶体 跟踪训练 d 下列物质的熔 沸点高低顺序中排列正确的是 a 金刚石 晶体硅 碳化硅b ci4 cbr4 ccl4 ch4c mgo o2 n2 h2od 金刚石 生铁 纯铁 钠 课堂演练试身手强素能 基础题组 2 2015 山东青岛高三模拟 下列判断错误的是 a 熔点 si3n4 nacl sii4b 沸点 nh3 ph3 ash3c 酸性 hclo4 h2so4 h3po4d 碱性 naoh mg oh 2 al oh 3 1 2015 山西太原高三模拟 下列说法中 正确的是 a 冰融化时 分子中h o键发生断裂b 原子晶体中 共价键越强 熔点越高c 分子晶体中 共价键键能越大 该分子晶体的熔沸点一定越高d 分子晶体中 分子间作用力越大 该物质越稳定 b b 3 2014 衡水高三四调 决定物质性质的重要因素是物质结构 请回答下列问题 1 如图是石墨的结构 其晶体中存在的作用力有 填序号 a 键b 键c 氢键d 配位键e 分子间作用力f 金属键g 离子键 2 caf2结构如图 所示 cu形成晶体的结构如 所示 为h3bo3晶体结构图 层状结构 层内的h3bo3分子通过氢键结合 答案 1 abef 2 1212 sp2直线形 caf2 cu h3bo3氢键和范德华力 图 所示的晶体中与ca2 最近且等距离的ca2 数为 图 中未标号的cu原子形成晶体后周围最紧邻的cu原子数为 h3bo3晶体中b原子杂化方式 cno 的形状为 三种晶体中熔点高低的顺序为 填化学式 h3bo3晶体受热熔化时 克服的微粒之间的相互作用为 高考题组 1 2012年上海化学 氮氧化铝 alon 属原子晶体 是一种超强透明材料 下列描述错误的是 a alon和石英的化学键类型相同b alon和石英晶体类型相同c alon和al2o3的化学键类型不同d alon和al2o3晶体类型相同 d 2 1 2012年海南化学 铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝 广泛地应用于电气 机械制造 国防等领域 回答下列问题 铜原子基态电子排布式为 用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数 对金属铜的测定得到以下结果 晶胞为面心立方最密堆积 边长为361pm 又知铜的密度为9 00g cm 3 则铜晶胞的体积是cm3 晶胞的质量是g 阿伏加德罗常数为 列式计算 已知ar cu 63 6 2 2012年新课标全国理综 zns在荧光体 光导体材料 涂料 颜料等行业中应用广泛 立方zns晶体结构如图所示 其晶胞边长为540 0pm 密度为g cm 3 列式并计算 a位置s2 与b位置zn2 之间的距离为pm 列式表示 3 2015年新课标全国理综 a b c d为原子序数依次增大的四种元素 a2 和b 具有相同的电子构型 c d为同周期元素 c核外电子总数是最外层电子数的3倍 d元素最外层有一个未成对电子 回答下列问题 1 四种元素中电负性最大的是 填元素符号 其中c原子的核外电子排