高考化学一轮复习专题十-第二单元-微粒间作用力与物质性质省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

第二单元微粒间作用力与物质性质1．了解NaCl型和CsCl型离子晶体结构特征，能用晶格能解释经典离子化合物一些物理性质。2．了解原子晶体特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体结构与性质关系。3．能用金属键自由电子理论解释金属一些物理性质。4．知道金属晶体基本堆积方式，了解常见金属晶体晶胞结构特征(晶体内部空隙识别、与晶胞边长等晶体结构参数相关计算不作要求)。1/525．了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体结构微粒、微粒间作用力区分。2/521．常见晶体熔、沸点比较。2．常见晶体类型判定。3/52一、晶体常识1．晶胞 (1)概念

描述晶体结构__________。 (2)晶体中晶胞排列——无隙并置。

①无隙：相邻晶胞之间没有__________。

②并置：全部晶胞______排列、______相同。基本单元任何间隙平行取向4/522．晶格能 (1)定义

指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子时所吸收能量，通常取正值，单位：_________，符号为___。比如：NaCl(s)→Na＋(g)＋Cl－(g)，U＝786kJ·mol－1 (2)影响原因

①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越___。

②离子半径：离子半径越____，晶格能越大。 (3)与离子晶体性质关系

晶格能越大，形成离子晶体越______，且熔点越____，硬度越____。kJ·mol－1U大小稳定高大5/52二、四种晶体比较

类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体组成粒子___________________________________________粒子间相互作用力____________________________________硬度较小很大有很大，有很小较大熔、沸点较低很高有很高，有很低较高分子金属阳离子、自由电子阴、阳离子分子间作用力共价键金属键离子键原子6/52溶解性相同相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂大多易溶于水等极性溶剂导电、传热性普通不导电，溶于水后有导电普通不含有导电性，个别为半导体电和热良导体晶体不导电，____________态导电物质类别及举例___________________、_____________、___、_______氧化物(SiO2除外)、绝大多数_______(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)水溶液或熔融大多数非金属单质气态氢化物酸有机物非金属7/52

为何石墨熔、沸点高于金刚石？提醒石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共价键键长，比金刚石中碳碳共价键键长短，所以熔、沸点高于金刚石。8/529/52晶体比较中两个“不一定”(1)原子晶体熔点不一定比离子晶体高，如石英熔点为1710℃，MgO熔点为2852℃。(2)金属晶体熔点不一定比分子晶体熔点高，如Na熔点为97.5℃，尿素熔点为132.7℃。两点点拨…………………………10/52晶体类型判定方法(1)据各类晶体概念判断，即依据组成晶体粒子和粒子间作用力类别进行判断。如由分子经过分子间作用力形成晶体属于分子晶体；由原子经过共价键形成晶体属于原子晶体；由阴、阳离子经过离子键形成晶体属于离子晶体；由金属阳离子和自由电子经过金属键形成晶体属于金属晶体。(2)据各类晶体特征性质判断：如低熔沸点化合物形成份子晶体；熔沸点较高，且在水溶液中或熔融状态下能导电化合物形成离子晶体；熔沸点很高，不导电，不溶于普通溶剂物质形成原子晶体；能导电、传热、含有延展性物质是金属晶体。三种方法…………………………11/52(3)据物质分类判断：金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数盐类是离子晶体；大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、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。常见原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属单质(注：汞在常温为液体)与合金是金属晶体。12/52这一部分主要是掌握常见晶体结构，学会用均摊法计算晶体化学式。经常考是利用物质性质推断晶体类型，如AlCl3固体易升华，说明其是分子晶体。我体会………………………13/52CO2和SiO2在物理性质上有较大差异，而在化学性质上却有较多相同，你知道原因吗？提醒决定二者物理性质原因：晶体类型及结构微粒间作用力，CO2是分子晶体，其微弱分子间作用力是其决定原因，SiO2是原子晶体，其牢靠化学键是其决定原因。二者化学性质均由其内部化学键决定，而C—O与Si—O键都是极性键。问题征解………………………14/521．不一样晶体类型物质，熔沸点普通规律是：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；金属晶体熔、沸点有很高，如钨、铂等，有则很低，如汞、铯等。2．同一晶体类型物质，需比较晶体内部结构粒子间作用力，作用力越大，熔沸点越高。 (1)原子晶体：要比较共价键强弱，普通地说，原子半径越小，形成共价键键长越短，键能越大，其晶体熔沸点越高。如熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅。必考点85

晶体熔、沸点比较规律15/52(2)离子晶体：要比较离子键强弱，普通地说，阴、阳离子电荷数越多，离子半径越小，则离子间作用力就越强，其离子晶体熔沸点越高。如熔点：MgO＞MgCl2＞NaCl＞KCl。(3)分子晶体：分子间作用力越大，物质熔沸点越高；含有氢键分子晶体，熔沸点反常高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。组成结构相同物质，相对分子质量越大，其熔沸点越高，如熔沸点：O2＞N2,HI＞HBr＞HCl。组成结构不相同相对分子质量靠近物质，分子极性越大，其熔沸点就越高，如熔沸点：CO＞N2。16/52在同分异构体中，普通地说，支链数越多，熔沸点越低，如序是邻＞间＞对位化合物。(4)金属晶体：要比较金属阳离子电荷数及其半径，金属阳离子电荷数越多，半径越小，其金属键就越强，金属熔沸点越高，如熔点：Al＞Mg＞Na，Li＞Na＞K＞Rb＞Cs。熔点：固体物质＞液态物质。沸点：液态物质＞气态物质。3．常温常压下状态：17/52现有几组物质熔点(℃)数据：【典例1】A组B组C组D组金刚石：3550℃Li：181℃HF：－83℃NaCl：801℃硅晶体：1410℃Na：98℃HCl：－115℃KCl：776℃硼晶体：2300℃K：64℃HBr：－89℃RbCl：718℃二氧化硅：1723℃Rb：39℃HI：－51℃CsCl：645℃据此回答以下问题：(1)A组属于________晶体，其熔化时克服微粒间作用力是__________。(2)B组晶体共同物理性质是________(填序号)。18/52①有金属光泽②导电性③导热性④延展性(3)C组中HF熔点反常是因为________________________________________________________________________。(4)D组晶体可能含有性质是________(填序号)。①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电(5)D组晶体熔点由高到低次序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为___________________________________________。思维引入经过读取表格中数据先判断出晶体类型及晶体性质，应用氢键解释HF熔点反常，利用晶格能大小解释离子晶体熔点高低原因。19/52解析

(1)依据A组熔点很高，属原子晶体，是由原子经过共价键形成；(2)B组为金属晶体，含有①②③④四条共性；(3)HF分子间存在氢键，故其熔点反常；(4)D组属于离子晶体，含有②④两条性质；(5)D组属于离子晶体，其熔点与晶格能相关。答案

(1)原子共价键(2)①②③④

(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)

(4)②④

(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)，在离子所带电荷数相同情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高20/52对于物质熔、沸点判断，首先看物质状态，普通情况下固体＞液体＞气体；二是看物质所属类型，普通是原子晶体＞离子晶体＞分子晶体(注意不是绝正确，如氧化铝熔点大于晶体硅)，结构类型相同再依据对应规律进行判断。同类晶体熔沸点比较思绪为：原子晶体→共价键键能→键长→原子半径分子晶体→分子间作用力→相对分子质量离子晶体→离子键强弱→离子电荷、离子半径——晶体熔、沸点比较思绪21/52(·徐州一中调研)下面排序不正确是 (

)。A．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4B．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅C．熔点由高到低：Na＞Mg＞AlD．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI【应用1】22/52解析选项A中晶体熔点与分子间作用力相关，组成结构相同，相对分子质量越大，分子间作用力越大，选项A正确；选项B中硬度与共价键键能相关，因为键长：Si—Si＞C—Si＞C—C，键长越长，键能越小，选项B正确；选项C中熔点与金属键强弱相关，金属阳离子所带电荷数越少，半径越大，金属键越弱，所以正确次序为Al＞Mg＞Na。选项D中晶格能大小与离子半径和离子所带电荷相关，选项D正确。答案

C23/52必考点86

常见晶体结构分析与计算晶体晶体结构晶体详解原子晶体金刚石(1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构(2)键角均为109.5°(3)最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内(4)每个C参加4个C—C键形成，C原子数与C—C键之比为1∶224/5225/52离子晶体NaCl型(1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻Cl－(Na＋)有6个。每个Na＋周围等距且紧邻Na＋有12个(2)每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－CsCl型(1)每个Cs＋周围等距且紧邻Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻Cs＋(Cl－)有6个(2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－CaF2型(1)每个Ca2＋周围等距且紧邻F－有8个(2)每个F－周围等距且紧邻Ca2＋有4个(3)每个晶胞中含4个Ca2＋和8个F－26/52金属晶体简单立方堆积经典代表Po，空间利用率52%，配位数为6体心立方堆积经典代表Na、K、Fe，空间利用率68%，配位数为8六方最密堆积经典代表Mg、Zn、Ti，空间利用率74%，配位数为12面心立方最密堆积经典代表Cu、Ag、Au，空间利用率74%，配位数为1227/52(·淮安调研)下列图为几个晶体或晶胞示意图：

,【典例2】28/52请回答以下问题：(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成晶体是________。(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体熔点由高到低次序为_________________。(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体晶格能______(填“大于”或“小于”)MgO晶体，原因是_______________________________________。(4)每个Cu晶胞中实际占有________个Cu原子，CaCl2晶体中Ca2＋配位数为________。(5)冰熔点远高于干冰，除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外，还有一个主要原因是______________________。29/52思维引入了解常见晶体空间构型特点及对应性质。答案

(1)金刚石晶体(2)金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰(3)小于MgO晶体中离子电荷数目大于NaCl晶体中离子电荷数目；且r(Mg2＋)＜r(Na＋)、r(O2－)＜r(Cl－)(4)4

8

(5)H2O分子之间能形成氢键30/52——晶体中微粒计算方法——均摊法31/52以下列图表示一些晶体中一些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中某一个某一部分。【应用2】32/52(1)其中代表金刚石是(填编号字母，下同)________，其中每个碳原子与________个碳原子最靠近且距离相等。金刚石属于________晶体。(2)其中代表石墨是________，其中每个正六边形占有碳原子数平均为________个。(3)其中代表NaCl是________，每个Na＋周围与它最靠近且距离相等Na＋有________个。(4)代表CsCl是________，它属于________晶体，每个Cs＋与________个Cl－紧邻。(5)代表干冰是________，它属于________晶体，每个CO2分子与________个CO2分子紧邻。33/52解析依据不一样物质晶体结构特点来区分图形所代表物质。NaCl晶体是简单立方单元，每个Na＋与6个Cl－紧邻，每个Cl－又与6个Na＋紧邻，但观察与Na＋距离最近且等距离Na＋数目时要抛开Cl－，从空间结构上看是12个Na＋。CsCl晶体由Cs＋、Cl－分别组成立方结构，但Cs＋组成立方中心有1个Cl－，Cl－组成立方中心又镶入1个Cs＋，可称为“体心立方”结构，Cl－紧邻8个Cs＋，Cs＋紧邻8个Cl－。干冰也是立方体结构，但在立方体每个正方形面中央都有一个CO2分子，也组成立方结构，彼此相互套入面中心。每个CO2分子在三维空间里三个面各紧邻4个CO2分子，共12个CO2分子。34/52答案

(1)D

4原子(2)E

2

(3)A

12

(4)C离子8

(5)B分子1235/52若1个晶胞中含有x个微粒，则1mol晶胞中含有xmol微粒，其质量为xMg(M为微粒相对“分子”质量)；又1个晶胞质量为ρa3g(a3为晶胞体积)，则1mol晶胞质量为ρa3

NAg，所以有xM＝ρa3

NA。36/52某离子晶体晶胞结构如图所表示，X()位于立方体顶点，Y(○)位于立方体中心。试分析：(1)晶体中每个Y同时吸引________个X。当场指导(2)该晶体化学式为_______________________________。(3)设该晶体摩尔质量为Mg·mol－1，晶体密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数值为NA，则晶体中两个距离最近X之间距离为________cm。审题指导观察晶体结构，应有三维空间认识。依据金属晶体原子堆积模型，发挥空间想象能力和数学运算能力才能很好解答。37/5238/52思索点拨晶胞计算是晶体考查主要知识点之一，也是考查学生分析问题、处理问题能力很好素材。晶体结构计算经常包括以下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度表示式往往是列等式依据。处理这类题，一是要掌握晶体“均摊法”原理，二是要有扎实立体几何知识，三是要熟悉常见晶体结构特征，并能融会贯通，举一反三。39/52晶体结构与性质考查集中在晶体类型与化学键关系，不一样类型晶体性质比较以及晶胞中微粒数目标计算和判断。预测高考会以新奇情境，考查基本应用。Hold住考向名师揭秘考向1晶体类型与晶体性质5年4考考向2晶体分析与计算5年4考40/521．(·山东理综，32(1))以下关于金属及金属键说法正确是 (

)。 A．金属键含有方向性与饱和性 B．金属键是金属阳离子与自由电子间相互作用 C．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子 D．金属含有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光

解析金属键没有方向性和饱和性。A错；B对；金属中本身就存在着自由电子，并不是外加电场作用下产生，C错；金属含有光泽是因为自由电子能够吸收全部晶体类型与晶体性质41/52波长光，随即又反射出来时，若全部反射就是银白色，若反射一部分就呈其它颜色(如金)，所以D项说法是错误。答案

B42/522．(·纲领，27(4))原子序数依次增大短周期元素a、b、c、d和e中，a最外层电子数为其周期数二倍；b和dA2B型氢化物均为Ⅴ形分子，c＋1价离子比e－1价离子少8个电子，元素a和b形成一个化合物与c和b形成一个化合物发生反应惯用于防毒面具中。

这些元素单质或由它们形成AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体是________，离子晶体是______，金属晶体是________，分子晶体是________(每空填一个)。43/52解析短周期元素中，最外层电子数为其周期数二倍元素有

氢化物分子为A2B型且为Ⅴ形分子只有H2O和H2S，可知b为O，d为S；原子序数在O和S之间，且能形成＋1价阳离子元素为Na，故c为Na；－1价阴离子且有18个电子为Cl－，故e为Cl；由元素a和b形成化合物与c和b形成一个化合物发生反应惯用于防毒面具中及原子序数大小次序可确定a为C。故a、b、c、d、e分别为C、O、Na、S、Cl。属于原子晶体有金刚石，离子晶体有NaCl，金属晶体有金属钠，分子晶体有CO、

Cl2、O2等。答案金刚石NaCl

Na

CO(或O2、Cl2)44/523．(·四川，组合)以下说法正确是 (

)。 A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键 B．含有金属阳离子晶体一定是离子晶体 C．SiH4沸点高于CH4，可推测PH3沸点高于NH3 D．CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体

解析单原子分子晶体中不存在共价键，A对；由金属阳离子组成晶体有离子晶体和金属晶体两类，B错；同主族非金属元素氢化物熔、沸点随其相对分子质量增加而升高，不过NH3、H2O、HF分子间因存在氢键，熔、沸点比同主族其它非金属氢化物要高得多，C错；SiO2是原子晶体，D错。

答案

A45/524．(·全国Ⅰ，6)以下判断错误是 (

)。 A．熔点：Si3N4＞NaCl＞SiI4 B．沸点：NH3＞PH3＞AsH3 C．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4 D．碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3

解析

A项：原子晶体(Si3N4)＞离子晶体(NaCl)＞分子晶体(SiI4)，所以A选项正确；B项：NH3分子间存在氢键，故沸点最高；AsH3、PH3分子间只有范德华力，且组成和结构相同，因Mr(AsH3)＞Mr(PH3)，所以分子间作用力是AsH3＞PH3，熔沸点应为：NH3＞AsH3＞PH3，B项错误；C项、D项正确。

答案

B46/525．完成以下填空 (1)(·福建理综，30(3))硅烷(SinH2n＋2)沸点与其相对分子质量改变关系如图所表示，展现这种改变关系原因是__________________________________________。47/52(2)(·浙江自选，15(3))以下物质改变，只与范德华力相关是________。A．干冰熔化B．乙酸汽化