高考化学复习知识点深度剖析 专题十一 第三章 物质的聚集状态与物质性质教案 新人教版.doc

2013化学复习知识点深度剖析教案： 专题十一 第三章 物质的聚集状态与物质性质(人教版）（一） 考纲解读：考纲内容要求名师解读1.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。1根据晶胞的结构确定物质的化学式以及判断特定粒子周围粒子的个数2晶体的空间结构与物质性质之间的关系3晶体中粒子间的相互作用力以及物理性质的比较2.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。i(二)基础巩固（一）晶体的常识1晶体是内部粒子(原子、离子、分子)在空间按一定规律做 周期性重复排列 构成的固体 物质，晶体区别于非晶体的三个特征为：具有 规则 的几何外形，各向 异性 和具有特定的对称性。2根据晶体内部粒子的 种类 和粒子间 相互作用 的不同可以将晶体分为 分子 晶体、 原子 晶体、离子 晶体和 金属 晶体3晶胞是晶体结构的基本单元，在晶体中排列呈无隙并置（二）四类晶体的比较答案：金属 离子 分子间作用力 共价键金属阳离子自由电子 阳离子阴离子 分子 原子金属 离子 分子间作用力 共价键k、na 、cu、mg kcl、caf2、cscl co2 金刚石（三）实验探究金属晶体的密堆积结构-等径圆球的密堆积【原理】由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。【准备】足够的等径的红色和黑色圆球【操作】1. 将等径圆球在一列 上的最紧密排列有几种？如何排列？等径圆球的排列在一列上进行紧密堆积的方式只有一种,即所有的圆球都在一条直线上排列。 2.等径圆球在同一平面上的堆积方式是唯一的吗？最紧密堆积有几种排列？ 在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触？ 在一个层中，最紧密的堆积方式是:一个球与周围 6 个球相切，在中心的周围形成6 个凹位，将其算为第一层-密置层。3.将球扩展到两层有几种方式，认真观察两层球形成的空隙种类。在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触？ 第二层 对第二层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1，3，5 位。-密置双层.若 对准 2，4，6 位，其情形是一样的。即密置双层只有一种，每个球都与周围9个球相切。认真观察两层球形成的空隙种类。 4.扩展到三层，有几种排列方式，并寻找重复性排列的规律。在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触？第三层 对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。第一种排列方式:将球对准第一层的球。 于是每两层形成一个周期，即 ab ab 堆积方式，形成六方紧密堆积- a3型。下图是a3型六方紧密堆积的前视图第二种排列方式: 是将球对准第一层的 2，4，6 位，不同于 ab 两层的位置，这是 c 层。第四层再排 a，于是形成 abc abc 三层一个周期。 得到面心立方堆积a1型。练一练：下列晶体的结构不遵循“紧密堆积”原则的是()a金属铜 b氯化钠 c金刚石 d干冰解析：金刚石属于原子晶体，碳原子以共价键相结合，由于共价键有饱和性和方向性，决定了一个原子周围的其他原子数目不仅是有限的，而且堆积方向是一定的。答案：c（四）重点突破1.直击考点：考点1 晶体的组成该考点经常以选择题、填空题的形式出现。四种晶体都有相应的微粒组成，要进行分析、比较。【例1】下列晶体中由原子直接构成的单质有（ ） a硫 b氦气 c金刚石 d金属考点2 晶体与作用力该考点经常以选择题、填空题的形式出现。形成四种晶体的作用力各不相同。【例2】下列固体熔化时必须破坏极性共价键的是()a晶体硅b二氧化硅c冰 d干冰考点3 晶体与性质该考点经常以选择题、填空题的形式出现。由于构成晶体的微粒和作用力不同，所以其性质之间存在较大差异。【例3】按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是()a由分子间作用力结合而成，熔点低b固体或熔融后易导电，熔点在1 000 左右c由共价键结合成网状结构，熔点高d固体不导电，但溶于水或熔融后能导电考点4 用均摊法确定晶胞中粒子的数目该考点经常以选择题、填空题的形式出现。均摊法是指每个图形平均拥有的粒子数目如某个粒子为n个图形(晶胞)所共有，则该粒子有 属于这个图形(晶胞)【例4】已知x、y、z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是 （ ）azxy3bzx2y6czx4y8 dzx8y12【解析】由晶胞结构知x占据正方体的8个顶点，属于该晶胞的x81/81，y占12条棱的中间，属于该晶胞的y121/43，z占据体心为1，故化学式为zxy3.【答案】a【点评】分别找出各原子的个数，然后弄清位置，搞好均摊计算。考点5 晶体类型的判断及熔、沸点高低的比较方法该考点经常以选择题、填空题的形式出现。1.晶体类型的判断(1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断(2)依据物质的分类判断(3)依据晶体的熔点判断(4)依据导电性判断(5)依据硬度和机械性能判断2晶体熔、沸点高低的比较方法 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、沸点很低属于同种晶体的，比较其作用力的大小。【例5】现有几组物质的熔点()数据： 据此回答下列问题： (1)a组属于_晶体，其熔化时克服的粒子间的作用力是_ (2)b组晶体共同的物理性质是_(填序号)有金属光泽 导电性 导热性 延展性 (3)c组中hf熔点反常是由于_ (4)d组晶体可能具有的性质是_(填序号)硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电 (5)d组晶体的熔点由高到低的顺序为：naclkclrbclcscl，其原因解释为：_.可)(4)(5)d组晶体都为离子晶体，r(na)r(k)r(rb)r(cs)，在离子所带电荷相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高【点评】(1)(2)根据表格中数据可以判断出晶体类型.再推测晶体的性质；(3)从hf结构去分析熔点反常的原因；(4)(5)利用晶格能的知识分析离子晶体熔点高低的原因.考点6 有关晶胞的计算该考点经常以选择题、填空题的形式出现。通过均摊法计算出晶胞的大小，然后结合物质的量及密度，将晶胞与宏观物质及质量联系起来，进行有关计算。【例6】晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称为晶胞。nacl晶体结构如右图所示。已知fexo晶体晶胞结构为nacl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知fexo晶体密度为=5.71 gcm-3，晶胞边长为4.2810-10 m。(1)fexo中x值(精确至0.01)为。(2)晶体中的fen+分别为fe2+、fe3+，在fe2+和fe3+的总数中，fe2+所占分数(用小数表示，精确至0.001)为_。(3)此晶体化学式为_。(4)与某个fe2+(或fe3+)距离最近且等距离的o2-围成的空间几何形状是_。(5)在晶体中，铁元素的离子间最短距离为_ m。(4)2.走出误区： 误区一 晶体中只要有阳离子就一定有阴离子带负电荷的微粒除了阴离子外，还有自由电子。【例1】下列关于晶体的说法正确的是()a在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子b在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子c原子晶体的熔点一定比金属晶体的高d分子晶体的熔点一定比金属晶体的低误区二 稀有气体中含有共价键稀有气体是单原子分子，原子最外层已达稳定结构，不再形成化学键。【例2】下列叙述正确的是 （ ）离子化合物可能含有共价键构成晶体的粒子一定含有共价键共价化合物中不可能含有离子键非极性分子中一定含有非极性键a b c d错解：c原因：原子构成分子，分子中一定含共价键。正解：b原因：naoh中含有共价键；稀有气体中只有范德华力；含有离子键的一定是离子化合物；ch4是非极性分子，含有极性键。误区三 分子晶体结构当作离子晶体进行均摊计算分子晶体一个分子中含有多少个原子，分子式中就表现出几个来，而不用均摊计算。【例3】右图为一种有钛原子和碳原子构成的气态团簇分子的结构，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为_.（五）巩固复习1下列物质中，属于晶体的是 ()a玻璃b水晶c琥珀 d橡胶 解析：玻璃、琥珀、橡胶没有固定的熔点，属于混合物，是非晶体 答案：b2在单质形成的晶体中，一定不存在的相互作用是 ()a共价键 b范德华力c金属键 d氢键解析：氢键一定存在于化合物中，即电负性较强的n、o、f与h形成的化合物中答案：d3下列叙述的有关性质，可能属于金属晶体的是 ( )a由分子间作用力结合而成，熔点低b固体或熔融状态易导电，熔点在1000左右c由共价键结合成网状结构，熔点高d固体不导电，但溶于水或熔融后能导电解析：a项为分子晶体，c项为原子晶体，d项为离子晶体答案：b4下列说法正确的是 ()a原子晶体中只存在非极性共价键b因为hcl的相对分子质量大于hf，所以hcl的熔点高于hfc干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂d金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物解析：a项sio2中存在极性键；b项hf分子间含有氢键，故hf沸点高；d项alcl3为共价化合物答案：c5碳化硅(sic)的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的在下列三种晶体金刚石、晶体硅、碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是()a bc d6下列说法中正确的是 ()a离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子b金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动c分子晶体的熔沸点很低，常温下都呈液态或气态d原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合7ab、cd、ef均为11型离子化合物，根据下列数据判断它们的熔点由高至低的顺序是 ()abcdef离子电荷数112键长(1010 m)2.313.182.10acdabef babefcdcabcdef defabcd解析：离子所带电荷数越多，键长越短，则离子键越强，晶体的熔点越高，ef化合物的键长短，电荷多，熔点最高答案：d8朱经武(paul chu)教授等发现钇钡铜氧化合物在90 k时即具有超导性，该化合物的部分结构如图所示：该化合物以y2o3、baco3和cuo为原料，经研磨烧结而成，其原料配比(物质的量之比)为 ()a111 b146c123 d2239金属晶体具有延展性的原因是()a金属键很微弱b金属键没有饱和性c密堆积层的阳离子容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键d金属阳离子之间存在斥力【解析】金属晶体具有延展性是由于密堆积层的阳离子受到外力作用时容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键。【答案】c10下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是()a具有较高的熔点b固态不导电，水溶液能导电c可溶于水d固态不导电，熔融状态能导电【解析】a选项，原子晶体熔点也较高；b选项，有些分子晶体，如hcl的水溶液也能导电；c选项，有些分子晶体也溶于水；分子晶体在液态时不导电，离子晶体在熔融时可导电。【答案】d11下列有关金属元素的特征叙述正确的是()a金属元素的原子具有还原性，离子只有氧化性b金属元素在化合物中的化合价一定显正价c金属元素在不同化合物中的化合价均不相同d金属元素的单质在常温下均为金属晶体12在a mol金刚石中含cc键数为()a4a6.021023 ba6.021023c2a6.021023 d8a6.021023【解析】在金刚石晶体中，每一个碳原子与4个碳原子相连，但每两个碳原子才能构成一个共价键，因此，每个碳原子占有42个cc共价键，即a mol金刚石中含有a26.021023个共价键。 13.下列叙述正确的是()a固态物质一定是晶体 b冰和固体碘晶体中相互作用力相同c晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列 d凡有规则外形的固体一定是晶体解析：固态物质分为晶体和非晶体，二者的根本区别是晶体有三大特征：有规则的几何外形、有各向异性、有固定的熔点。b中冰中含有氢键，而碘中无氢键。所以，a、b、d都错误，只有c正确。答案：c14下列化学式表示的物质中，形成的晶体属于离子晶体并且含有共价键的是()acacl2 bmgo cn2 dnh4cl解析：cacl2、mgo中只有离子键，没有共价键；n2分子内有共价键，形成的晶体为分子晶体；nh4cl中nh与cl之间是离子键，形成的晶体为离子晶体，并且nh中存在共价键。答案：d15.下列晶体均按a1型方式进行最密堆积的是()a干冰、nacl、金属cu bzns、金属镁、氮化硼c水晶、金刚石、晶体硅 dzns、nacl、镁16 如下图所示，在氯化钠晶体中，与每个na等距离且最近的几个cl所围成的空间 几何构型为()a十二面体 b正八面体c正六面体 d正四面体解析：在氯化钠晶体中，与每个na等距离且最近的cl有6个，正好位于na的上下左右前后，构成正八面体。答案：b17右图示意的是硼和镁形成的化合物的晶体结构单元；镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个镁原子：6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为()amgb bmgb2cmg2b dmg3b218有下列八种晶体：a水晶b冰醋酸c氧化镁d白磷e晶体氩f氯化铵g铝h金刚石以上晶体中：(1)属于原子晶体的化合物是_，直接由原子构成的晶体是_，直接由原子构成的分子晶体是_。(2)由极性分子构成的晶体是_，含有共价键的离子晶体是_，属于分子晶体的单质是_。(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是_，受热熔化后化学键不发生变化的是_，需克服共价键的是_。(6) 提高训练19下图是nacl晶体的一个晶胞结构模型。ko2的晶体结构与nacl相似，ko2可以看作是na的位置用k代替，cl位置用o代替，则关于ko2晶体结构的描述不正确的是()a与k距离相等且最近的o共有8个b与k距离相等且最近的o构成的多面体是正八面体c与k距离相等且最近的k有12个d一个ko2晶胞中摊得的k和o粒子数均为4个解析：分析nacl晶胞结构，并将na用k代替，cl用o代替，可知b、d正确；与k距离相等且最近的o有6个，与k距离相等且最近的k有12个。答案：a20有a、b、c三种晶体，分别由c、h、na、cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果如下表所示：熔点/硬度水溶性导电性水溶液与ag反应a811较大易溶水溶液(或熔融)导电白色沉淀b3 500很大不溶不导电不反应c114.2很小易溶液态不导电白色沉淀(1)晶体的化学式分别为：a_，b_，c_。(2)晶体的类型分别为：a_，b_，c_。(3)晶体中粒子间的作用分别为：a_，b_，c_。21参考下表中物质的熔点，回答有关问题：物质nafnaclnabrnainaclkclrbclcscl熔点/995801755651801776715646物质sif4sicl4sibr4sii4sicl4gecl4sncl4pbcl4熔点/90.470.45.212070.449.536.215(1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤素离子及碱金属离子的_有关，随着_的增大，熔点依次降低。(2)硅的卤化物的熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与_有关，随着_增大，_增大，故熔点依次升高。(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与_有关，因为_，故前者的熔点远高于后者。22下图为caf2、h3bo3(层状结构，层内的h3bo3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：(1)图所示的caf2晶体中与ca2+最近且等距离的f-数为，图中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为；(2)图所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是，h3bo3晶体中b原子个数与极性键个数比为；(3)金属