人教版化学选修三重点强化教案

1V1•重点强化教案

本节

选修三重难点精析

内容

1.分子中心原子的杂化类型及分子的立体构型

重点2.分类比较晶体的熔沸点

难点3常.见的晶体模型的考察

4晶.胞的相关结构考察与计算（配位数、密度、相关的计算等）

一、基础回顾

【难点一分子中心原子的杂化类型及分子的立体构型】

1.价层电子对互斥理论

电子对成键对孤电子电子对分子立实例键角

数数对数立体构体构型

型

(VSE

教PR)

学220直线型

内330三角形

容21

440正四面

体形

31

22

(1)价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型(也

可以叫VSEPR模型)，而分子的立体构型是指成键电子对的

立体构型，不包括孤电子对。

(2)孤电子对数的计算公式：(a-xb)/2

2.常见物质的杂化类型和立体模型

化学式孤电键电价层VSEPR分子或离中心

子对子对电子模型名称子的立体原子

数数对数模型名称的杂

化类

型

CO2

CIO

HCN

乙焕////

H2O

H2s

SO2

BF3

SO3

CO32-

NO3

HCHO

NH3

NC13

H3O+

SO32

C1O3

CH4

+

NH4

其

实，

任何

一门

学科

都离

不开

死记

硬

背，

关键

是记

忆有

技

巧，“

死

记”

之后

会

“活

用”。

不记

住那

些基

础知

识，

怎么

会向

高层

次进

军？

尤其

是语

文学

科涉

猎的

范围

很

广，

要真

正提

高学

生的

写作

水

平，

单靠

分析

文章

的写

作技

巧是

'―，_、―\

磔①

不够

的，

必须

从基

础知

识抓

起，

每天

挤一

点时

间让

学生

“死

记”

名篇

佳

句、

名言

警

句，

以及

丰富

的词

语、

新颖

的材

料

等。

这

样，

就会

在有

限的

时

间、

空间

里给

学生

的脑

海里

注入

无限

的内

容。

日积

月

累，

积少

成

多，

从而

收到

水滴

石

穿，

绳锯

木断

的功

效。

2

SO4

3

PO4'

金刚石////

石墨////

CH2=C////

H2

C6H6////

CH3C/////

OOH

*等电子体原子结构相似，如CO2是直线形分子，CNS-、NO2\

N3-与CO2是等电子体，所以分子结构均为直线形，中心原子

均采用sp杂化。

【难点二分类比较晶体的熔沸点】

晶体类物质类别及举例晶体的熔、沸点比较及举例

型

分子晶所有的非金属氢(1)分子间作用力越大，物

体化物(如水、硫化质的熔沸点越高；具有氢键的

氢)、部分非金属分子晶体，熔沸点异常地高

单质（如卤素X2）、（试比较H2O、H2S>IhSe和

部分非金属氧化H2Te的熔沸点高低并说明原

物（如CO2、SO2）、国）

几乎所有的酸、绝

大多数的有机物

语文课本中的文章都是精选

（有机盐除外）

的比较优秀的文章，还有不少

名家名篇。如果有选择循序渐

进地让学生背诵一些优秀篇

目、精彩段落,对提高学生的

水平会大有裨益。现在，不少

语文教师在分析课文时，把文

章解体的支离破碎，总在文章

的技巧方面下功夫。结果教师

费劲，学生头疼。分析完之后,

学生收效甚微，没过几天便忘

的一干二净。造成这种事倍功

半的尴尬局面的关键就是对

文章读的不熟。常言道”书读

百遍，其义自见”，如果有目的、

有计划地引导学生反复阅读

课文，或细读、默读、跳读，或

听读、范读、轮读、分角色朗

读，学生便可以在读中自然领

悟文章的思想内容和写作技

巧,可以在读中自然加强语感,

增强语言的感受力。久而久

之，这种思想内容、写作技巧

和宙感就会臼然渗透到学:生

的语言意识之中，就会在写作

中自觉不自觉地加以运用、创

造和发展。__________________

(2)

(3)要练说，得练听。听是

说的前提，听得准确，才有条

件正确模仿，才能不断地掌握

高一级水平的语言。我在教学

中，注意听说结合，训练幼儿

听的能力，课堂上，我特别重

视教师的语言，我对幼儿说

话，注意声音清楚，高低起伏，

抑扬有致，富有吸引力，这样

能引起幼儿的注意。当我发现

有的幼儿不专心听别人发言

时，就随时表扬那些静听的幼

儿，或是让他重复别人说过的

内容，抓住教育时机，要求他

们专心听，用心记。平时我还

通过各种趣味活动，培养幼儿

边听边记，边听边想，边听边

说的能力，如听词对词，听词

句说意思，听句子辩正误，听

故事讲述故事，听谜语猜谜

底，听智力故事，动脑筋，出

主意，听儿歌上句，接儿歌下

句等，这样幼儿学得生动活

泼，轻松愉快，既训练了听的

能力，强化了记忆，又发展了

思维，为说打下了基础。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，

（试比较S11H4、CH4>SiH4

和GeH4的熔沸点）

如：_______________________

（4）同分异构体的芳香煌，

其熔沸点的顺序为：邻＞间＞

对位化合物

原子晶部分非金属单质由共价键形成的原子晶体中，

体（如金刚石、硅、原子的半径小的键长短，键能

晶体硼），部分非大，晶体的熔沸点越高。（试

金属化合物（如比较金刚石、碳化硅、硅和石

SiC、SiO2）英的熔沸点高低）

离子晶金属氧化物（如一般来说，阴、阳离子所带的

体NaCl）、强碱、绝电荷数越多，离子半径越小，

大部分盐其离子晶体的熔沸点就越高。

（试比较MgCl、NaChMgO

和CsCl的熔沸点高低）

金属晶金属单质与合金一般来说，金属半径越小，离

体（如Na、Al、Fe、子所带电荷数越多，其金属键

青铜）越强，金属的熔沸点也就越

高，如第IA族的金属熔沸点

高低为：_________________

【难点三常见的晶体模型的考察】（强化记忆！）

1.原子晶体（金刚石与二氧化硅）

（1）金刚石晶体中，每个C与另外一个C形成共价键，C-C

之间的夹角是,

最小的环是一元环。含有Imoic的金刚石中，形成的共价键

有molo

（2）SiCh晶体中，每个Si与一个O成键，每个O与一个

Si成键，最小的环是

—元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是—Si原子。

*试比较金刚石和石墨的熔沸点高低？

2.离子晶体

(1)NaCl型：在晶体中，每个Na+同时吸引一个Cl,每个

C1-同时吸引一个Na+,

配位数为--每个晶胞含—和Na+和一个Cl-与Na+等距

且最近的Na+有

一个，与cr等距且最近的C1有一个。

(2)CsCl型：在晶体中，每个Cs+同时吸引一个C1-,每个

CT同时吸引一个Cs+,

配位数为—o每个晶胞含—和Cs+和—个Cl-；与Cs+等距且

最近的Cs+有

一个，与Ct等距且最近的Ct有一个。

(3)CaF2型：在晶体中，每个Ca+同时吸引一个F,配位数

为,每个F同时吸引一个Ca+,配位数为—o每个晶胞含

和Ca+和一个F；与Ca+等距且最近的Ca+有一个，与F等距

且最近的F有一个。

3.金属晶体

①简单立方堆积-P。：配位数为—，空间占用率—，每个晶

胞含一个原子。

②体心立方堆积-K型（Na、K、Fe）：配位数为一,空间占

用率—，每个晶胞含一个原子。

③六方最密堆积-Mg型（Mg、Zn、Ti）：配位数为—，空间

利用率—，

每个晶胞含一个原子。

④面心立方堆积-Cu型（Cu、Ag、Au）：配位数为—，空间

利用率—，

每个晶胞含一个原子。

二、典例分析

【例题一高考选修三基本题型】

钙钛矿晶胞结构如下图所示

(1)该晶体结构中氧、钛、钙的离子个数比是，化学

式可表示为

(2)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最接近且

距离相等的钛离子、钙离子各有、个

(3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a,b,c,晶

体结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为dnm

(lnm=10-9m),则该晶体的密度为g/cm3

(阿伏加德罗常数用NA表示)

【提升训练】氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以

天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN,如

下图所示

请回答下列问题：

(1)由B2O3制备BN的化学方程式是

(2)基态B原子的电子排布式为；B和N相

比，电负性较大的是,BN中B元素的化合价为

(3)在BF3分子中，F-B-F的键角是,B原子的杂化

轨道类型为,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4的

立体构型为_______________

(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与

N原子之间的化学键为,层间作用力为

(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其

结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm,

立方氮化硼的一个晶胞中含有个氮原子、个硼原

子，立方氮化硼的密度是

g・cm-3(只要求列算式，不必计算出数

值，阿伏加德罗常数为NA,上图为金刚石晶胞)

【例题二考察常见晶体的基本知识点】

(2019•全国卷I・37)［化学——选修3:物质结构与性质］

碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:

⑴处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度

分布可用形象化描述。在基态14c原子中，核外存在

对自旋相反的电子。

⑵碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因

是o

(3)CS2分子中，共价键的类型有,C原子的杂化轨道类

型是，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式

的分子或离子o

(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253K,沸点

为376K,其固体属于晶体。

(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图

所示：

石墨烯晶体金刚石晶体

①在石墨烯晶体中，每个C原子连接一个六元环，每个六元环

占有个C原子。

②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环，每个C

原子连接个六元环，六元环中最多有个C原子

在同一平面。

【例题三陌生晶胞与元素推断】

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，平且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

回答下列问题：

(1)D2+的价层电子排布图为

(2)四种元素中第一电离最小的是,电负性最大的是

(填元素符号)

(3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示

①该化合物的化学式为;D的配位数为一

②列式计算该晶体的密度

g,cm3

（4）A'B+和C3+三种离子组成的化合物B3cA6,其中化学键

的类型有;该化合物中存在一个复杂离子，该离子

的化学式为，配位体是

【变式训练】（1）某晶体的部分结构为正三棱柱，这种晶体

中A、B、C三种微粒数目之比为（）g__

A.3：9：4B,1：4：2;•o

C.2：9：4D.3：8：4

（2）前些年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超

导温度的最高记录。如图所示是该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1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（）

A.MgBB.MgB?

C.MgzBD.Mg3B2

【例题四】有关晶胞的计算题专练*

【原子坐标参数类考题】

1.晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为

Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；8为（工,

2

0,L）；C为（L,1,0）o则D原子的坐标参数为______o

222

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参

数。=565.76pm,其密度为g・cm-3（歹出计算式即

可）。

【晶胞密度类】

1.M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原

子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次

外层的相同，M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为,已知晶胞参数“=0.542nm,

此晶体的密度为g-cm-3o(写出计算式，不要求计算结

果。阿伏加德罗常数为NA)

4x99544xM(Cad)

①CuQ2^x(0.542)3xlO-21A^xa5xl021

2.A、B为前三周期原子序数依次增大的两种元素,A?-和B+具有

相同的电子构型。A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所

示，晶胞参数a=0.566nm,F的化学式为；晶胞中A原子

的配位数为;列式计算晶体F的密度

(g,cm-3)o

【解答】根据晶胞结构可知氧原子的个数=8X>6X：=4,Na全

部在晶胞中,共计是8个，则F的化学式为Na2Oo以顶点氧原子

为中心，与氧原子距离最近的钠原子的个数是8个，即晶胞中A

原子的配位数为8。晶体F的密度=工=……要二工二上一=2.27

V（0.566X10anyX6.02X10mol

g.cm-3o

3.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晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm,密度

为g,cm-，（列式并计算），a位置S?一离

子与b位置Zi?+离子之间的距离为pm（列式表示）

【与长度相关的晶胞计算题】

1.某银白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与银原子的数量比为。

②若合金的密度为dg/cm3,晶胞参数2=nm

①3:1

「251

②[6.02*10隈囚

2.MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立

方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为

a=0.420nm,贝ijr(O2-)为nm。MnO也属于NaCl型

结构，晶胞参数为a'=0.448nm,则r(Mn2+)为nm。

•Mg

0.1480.076

3.KI。，晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型

的立方结构，边长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶

角、体心、面心位置，如图所示，K与。间的最短距离为

nm,与K紧邻的O个数为o

【解析】①最近的K和O是晶胞中顶点的K和面心的O,其

距离为边长的近/2倍。故2。

②从晶胞中可以看出，在一个晶胞中与顶点K紧邻的O为含

3xl

有该顶点的三个面面心的O,即为,2个。由于一个顶点的K

3*-L*R=I2

被八个晶胞共用，故与一个K紧邻的O有：'2一（个）。

4.MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方

最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为

a=0.420nm,则r（。之一）为nm。MnO也属

于NaCl型结构，晶胞参数为a'=0.448nm,则r（Mn2+）为

nmo（只用列出计算式）

【解析】因为。2是面心立方最密堆积方式，面对角线是。2一

半径的4倍，即4片上a,解得尸（立/4）x0.420nm；MnO也属于

NaCl型结构，根据晶胞的结构，Mn2+构成的是体心立方堆积,

体对角线是Mn2+半径的4倍，面上相邻的两个乂声+距离是此

晶胞的一半，因此有g/4）x（6/2）x0.448nm。

【答案】（行/4）xO.420（我/4）x（V5⑵xO.448

【百分率相关计算】

LGaAs的熔点为1238C,密度为pg-cmH其晶胞结构如图所

示。该晶体的类型为,Ga与As以

11

键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGag-mol和MASg-mol-,

原子半径分别为rGapm和rAspm,阿伏伽德罗常数值为NA,

则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为

原子晶体；共价键；4叫M（J+G：）xlOO%

3（%,+此,）。

三、针对练习（课后作业）

1.在下列有关晶体的叙述中错误的是（）

A.分子晶体中，一定存在极性共价键

B.原子晶体中，只存在共价键

C金属晶体的熔沸点差别很大

D.稀有气体的原子能形成分子晶体

2.下列有关晶体结构的叙述中，不正确的是（）

A.冰晶体中，每个水分子与周围最近的4个水分子通过氢键相

吸引，并形成四面体

B.干冰晶体中，每个晶胞平均含有8个氧原子

C.金刚石晶体中，碳原子与C-C键之比为1：2

D.二氧化硅晶体中，最小环是由6个硅原子组成的六元环

3.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()

A.熔点：NaF>MgF2>AlF3

B.晶格能：NaF>NaCl>NaBr

C.阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2

D.硬度：MgO>CaO>BaO

4.有关物质的结构和组成如图所示，下列说法中不正确的是

()

A.在NaCl晶体中，距Na+最近的CF形成正八面体

B.该气态团簇分子的分子式为EF或FE

C.在CO2晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻

D.在碘晶体中，碘分子的排列有两种不同的方向

5.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:

阳离子

阴离子

图［CaF?晶胞图nH3BO层状结构

(1)图I所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F数

为,图HI中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的

铜原子数为

c

(2)图n所示的物质结构中最外能层已A

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)金属铜具有很好的延展性、导电性、传热性，对此现象

最简单的解释是用理论

(4)三种晶体中熔点最低的是(填化学式)，其晶体

受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为

(5)已知两个距离最近的Ca2+核间距离为aX10-8cm,结合

CaF2晶体的晶胞示意图，CaF?晶体的密度为

(列出表达式,MCaF2=78g,mol-1)

6.VIA族的氧、硫、硒(Se)、确(Te)等元素在化合物中常表现出

多种氧化态，含VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重

要用途。请回答下列问题：

(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示，S原子

采用的轨道杂化方式是

(2)O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为

(3)Se原子序数为,其核外M层电子的排布式为—

(4)IhSe的酸性比H2s(填“强”或“弱”)o气态

SeO3分子的立体构型为,SO；一离子的立体构型

为

(5)HzSeCh的Ki和K2分另IJ为2.7X10-3和2.5X10-8,H2SeO4

第一步几乎完全电离，K2为1.2X10-2,请根据结构与性质的关

系解释：

①HzSeCh和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原

因________________

②HzSeCU比H2SeO3酸性强的原因

（6）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晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm,

密度为

g-cm-3（列式并计算），a位置S2-离子

与b位置Zn2+离子之间的距离为pm（列式表示）

7.（2019新课标三卷）37.［化学——选修3：物质结构与性质］

（15分）

碑化钱（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器

或太阳能电池的材料等。回答下列问题：

(1)写出基态As原子的核外电子排布式

(2)根据元素周期律，原子半径GaAs,第一

电离能GaAso(填“大于”或“小于”)

(3)AsCb分子的立体构型为,其中

As的杂化轨道类型为o

(4)GaF3的熔点高于1000C,GaCb的熔点为77.9C,其原

因是o

(5)GaAs的熔点为1238C,密度为"g-cm，，其晶胞结构如

图所示。该晶体的类型为,Ga与As以

键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGag-mol"和

1

MASg-mol,原子半径分别为pm和「ASpm,阿伏伽德罗常

数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为

【高考真题检测】(定时完成+自我评分)

1.(2019全国HI卷)［化学——选修3：物质结构与性质］(15

分)

研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)

中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，

显示出良好的应用前景。回答下列问题：

(1)Co基态原子核外电子排布式为o元素Mn

与O中，第一电离能较大的是,基态原子核外未成

对电子数较多的是o

(2)CO2和CH30H分子中C原子的杂化形式分别为

和。

(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从

高到低的顺序为，原因是

(4)硝酸锌是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化

学键除了。键外，还存在o

(5)MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心

立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为

Q=0.420nm,则r(O2)为nm。MnO也属于NaCl型结

构，晶胞参数为=0.448nm,则“Mn2+)为nm。

OO

•Mg

【答案】

(1)Is22s22P63s23P63d74s2或［Ar］3d74s2OMn

(2)spsp3

(3)H2O>CH3OH>CO2>H2H2O与CH3OH均为极性分

子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，co2

分子量较大、范德华力较大

(4)离子键和兀键(或口；键)

(5)0.1480.076

2.(2019全国I卷)［化学——选修3：物质结构与性质］(15

分)

钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应

用。回答下列问题：(1)元素K的焰色反应呈紫红色，其中

紫色对应的辐射波长为nm(填标号)。

A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8

E.766.5

(2)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是

,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为

oK和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型

相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是

___________________________________________________________________________O

(3)X射线衍射测定等发现，LAsF6中存在I；离子。I；离子的

几何构型为,中心原子的杂化形式为

__