高中化学 第3章 晶体结构与性质章末复习提升课件 新人教版选修3.ppt

成才之路 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 晶体结构与性质 第三章 章末复习提升 第三章 专题归纳 2 化合物 典例透析 答案 a 1 下列说法正确的是 a 化学键都具有饱和性和方向性b 晶体中只要有阴离子 就一定有阳离子c 氢键具有方向性和饱和性 也属于一种化学键d 金属键由于无法描述其键长 键角 故不属于化学键 解析 离子键 金属键没有饱和性 方向性 氢键不属于化学键 金属键属于化学键 答案 b 变式训练 专题归纳 2 常见物质的晶体类型 典例透析 catio3晶体中 晶胞结构如图所示 每个ti4 和12个o2 相紧邻 图中ca2 o2 ti4 分别位于立方体的体心 面心和顶点 sio2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合 晶体中分子间作用力越大 分子越稳定 氯化钠熔化时离子键被破坏 a b c d 解析 稀有气体的晶体内不含化学键 金属晶体中含阳离子和自由电子 无阴离子 离子晶体内可能有共价键 sio2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合 分子的稳定性由共价键的键能决定 与分子间作用力无关 答案 d 点评 既要熟记四种晶体的典型特征 又要掌握典型晶体的特殊性 同时还要理解一些特殊规律 如大部分分子晶体中存在共价键 而稀有气体晶体例外 非金属元素间一般不形成离子晶体 而铵盐晶体却例外等 2 2014 武汉联考 下列各项所述的数字不是12的是 a 在nacl晶体中 与一个na 最近的且距离相等的na 的个数b 在金刚石晶体中 最小的环上的碳原子个数c 在二氧化硅晶体中 最小的环上的原子个数d 干冰晶体中每个co2分子周围最近且距离相等的co2分子的个数 解析 金刚石晶体中 最小的环上有6个碳原子 答案 b 变式训练 专题归纳 4 金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子 微粒间的作用力是金属键 2 依据物质的分类判断 1 金属氧化物 如k2o na2o2等 强碱 如naoh koh等 和绝大多数的盐类是离子晶体 2 大多数非金属单质 除金刚石 石墨 晶体硅 晶体硼外 气态氢化物 非金属氧化物 除sio2外 酸 绝大多数有机物 除有机盐外 是分子晶体 3 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 4 金属单质 除汞外 与合金是金属晶体 3 依据晶体的熔点判断 1 离子晶体的熔点较高 常在数百至一千摄氏度 2 原子晶体熔点高 常在一千至几千摄氏度 3 分子晶体熔点低 常在数百摄氏度以下至很低温度 4 金属晶体多数熔点高 但也有相当低的 4 依据导电性判断 1 离子晶体的水溶液及熔化时能导电 2 原子晶体一般为非导体 3 分子晶体为非导体 而分子晶体中的电解质溶于水 使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电 4 金属晶体是电的良导体 5 依据硬度和机械性能判断 1 离子晶体硬度较大或较硬 脆 2 原子晶体硬度大 3 分子晶体硬度小且较脆 4 金属晶体多数硬度大 但也有较小的 且具有延展性 6 判断晶体类型 既可以从结构入手 也可以从物理性质入手 1 由非金属元素组成的二元化合物不是离子晶体 二元以上未必正确 如nh4cl nh4no3 2 熔点在一千摄氏度以下无原子晶体 3 固态不导电 熔融态导电的是离子晶体 4 熔点低 能溶于有机溶剂的晶体是分子晶体 5 金属元素与非金属元素组成的化合物未必都是离子晶体 一般用电负性差来判断 电负性差大于1 7的一般是离子晶体 但不全符合 还与化合价有关 典例透析 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并发生化学变化的是 受热熔化后化学键不发生变化的是 需克服共价键的是 解析 在选项中属于原子晶体的是 金刚石和水晶 由硅原子和氧原子构成 属于分子晶体的是 冰醋酸 白磷和晶体氩 属于离子晶体的是 mgo 由mg2 和o2 组成 nh4cl 由nh和cl 组成 而al属于金属晶体 金属的导电是靠自由电子的移动 并不发生化学变化 但金属熔化时金属键就被破坏 分子晶体的熔化只需要克服分子间作用力 而原子晶体 离子晶体熔化时分别需要克服共价键 离子键 答案 1 aaehe 2 bfde 3 c fbdeah 3 分析下列物质的物理性质 判断其晶体类型 1 碳化铝 黄色晶体 熔点2200 熔融状态下不导电 2 溴化铝 无色晶体 熔点98 熔融状态下不导电 3 五氟化钒 无色晶体 熔点19 5 易溶于乙醇 氯仿 丙酮等 4 溴化钾 无色晶体 熔融时或溶于水中能导电 变式训练 解析 晶体的熔点高低 熔融态能否导电及溶解性等性质相结合 是判断晶体类型的重要依据 原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高 两者最大的差异是熔融态的导电性不同 原子晶体熔融态不导电 离子晶体熔融时或水溶液都能导电 原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔沸点有很大差异 一般原子晶体和分子晶体熔融状态时都不能导电 另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一 答案 1 原子晶体 2 分子晶体 3 分子晶体 4 离子晶体 专题归纳 重点掌握nacl晶体结构 它具有的特征 1 一个na 周围等距且最近的cl 有6个 此6个cl 连线形成的空间几何体为正八面体 na 位于其中心 2 一个na 周围等距且最近的na 有12个 2 金刚石和石墨的比较 注意 石墨有导电性 是因为层内有自由电子 碳还有多种同素异形体 如足球烯c60等 3 二氧化硅和二氧化碳晶体 典例透析 3 若这是一个不完整的金刚石晶胞 则晶胞中其他碳原子的数目和位置是 4 若这是一个不完整的nacl晶胞 且顶点和面心的实心球表示na 则晶胞中cl 的位置是 5 若这是一个不完整的caf2晶胞 且已知caf2中ca2 或f 配位数为8 则图中实心球表示ca2 还是f 解析 1 这是一个面心立方结构 如果是一个分子晶体 典型物质就是co2 i2等 2 如果是金属晶体的晶胞 则为面心立方最密堆积 金属中的ca cu au al pb pt ag都是此类 3 金刚石完整的晶胞如右图所示 由此可以看出 其他4个碳原子位于4个互不相邻的小立方体的中心 4 在氯化钠晶体中 每个na 的周围与之相连的cl 有6个 当实心球代表na 时 cl 在体心和12条棱的中心 5 caf2晶体是面心立方晶胞 ca2 占据立方体的8个顶点和6个面心 而f 占据八个小立方体的体心 故图中的实心球代表ca2 答案 1 干冰 碘等 2 铜等 3 4个 其他4个碳原子位于4个互不相邻的小立方体的中心 4 体心和12条棱的中心 5 ca2 4 2014 经典习题选萃 如图表示一些晶体中的某些结构 它们分别是nacl cscl 干冰 金刚石 石墨结构中的某一种的某一部分 变式训练 1 其中代表金刚石的是 填字母 下同 金刚石中每个碳原子与 个碳原子最接近且距离相等 金刚石属于 晶体 2 代表石墨的是 其中每个正六边形占有的碳原子数平均为 个 3 其中表示nacl的是 每个na 周围与它最接近且距离相等的na 有 个 4 代表cscl的是 它属于 晶体 每个cs 与 个cl 紧邻 5 代表干冰的是 它属于 晶体 每个co2分子与 个co2分子紧邻 解析 我们可根据不同晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质 nacl晶体是简单的立方单元 每个na 与6个cl 紧邻 每个cl 又与6个na 紧邻 但观察与na 最近且等距离的na 时要抛开cl 从空间结构上看是12个na cscl晶体由cs cl 分别构成立方结构 但cs 组成的立方体中心有1个cl cl 组成的立方体的中心有1个cs 可称为体心立方结构 cl 紧邻8个cs cs 紧邻8个cl 干冰也是立方结构 但在立方体每个正方形面的中央都有另一个co2分子 称为面心立方 实际上各面中央的co2分子也组成立方体结构 彼此相互套入面的中心 答案 1 d4原子 2 e2 3 a12 4 c离子8 5 b分子12 专题归纳 因而应注意 并非外界条件对物质熔 沸点的影响总是一致的 熔点常与晶体中微粒排布对称性有关 若分子间有氢键 则分子间作用力比结构相似的同类晶体强 故熔 沸点特别高 如 氢化物的沸点如下图所示 从上图中看出 h2te h2se h2s的沸点都依次降低 按此变化趋势 h2o的沸点应为193k左右 但实际上为373k 此种 反常 升高 就是因为h2o分子间存在氢键 对比同主族氢化物的沸点 从中可清楚看到nh3 hf的沸点高得 反常 也是因为分子间存在氢键 hf分子间氢键 h2o分子间氢键 氢键的生成对化合物性质有显著影响 一般分子间形成氢键时 可使化合物的熔 沸点显著升高 在极性溶剂中 若溶质分子和溶剂分子间形成氢键 则可使溶解度增大 如nh3极易溶于水就与此有关 除上述几种物质外 在醇 羧酸 无机酸 水合物 氨合物等中均有氢键 5 金属晶体 金属原子的价电子数越多 原子半径越小 金属键越强 熔 沸点越高 如 na液 气 如果常温下即为气态或液态的物质 其晶体应属于分子晶体 hg除外 如稀有气体 虽然构成物质的微粒为原子 但应看作为单原子分子 因为相互间的作用力是范德华力 而并非共价键 典例透析 解析 sio2是原子晶体 cscl是离子晶体 一般来说 原子晶体的熔点高于离子晶体 cbr4和cf4都是分子晶体 一般来说 组成相似的分子 相对分子质量越大 分子间作用力越强 熔点越高 所以熔点由高到低的顺序是 sio2 cscl cbr4 cf4 答案 a 点评 卤化氢的熔沸点顺序是 hcl hbr hf hi 卤化碳 cx4 的熔沸点顺序是 cf4 ccl4 cbr4 ci4 5 2014 试题调研 下列各物质中 按熔沸点由低到高排列正确的是 a kcl nacl mgcl2 mgob 金刚石 sic sio2 硅c h2o h2s h2se h2ted na k rb ale co2 na kcl sio2f o2 i2 hg mgcl2g 钠 钾 钠钾合金 变式训练 h ch4 h2o hf nh3i ch4 c2h6 c4h10 c3h8j ch3ch2ch2ch2ch3 ch3 2chch2ch3 c ch3 4 解析 a中离子半径 k na cl o2 离子电荷k na mg2 离子半径越大 熔沸点越低 正确 b中键长 c c si o c si si si 半径之和越大 熔沸点越低 错误 c中相对分子质量逐渐升高 沸点应该逐渐升高 但水分子间会形成氢键 导致其熔沸点升高 错误 d中半径 al na k rb 半径越大 熔沸点越低 d错 e中co2为气体 na为金属晶体 kcl为