2025版《师说》高中全程复习构想化学30含答案

2025版《师说》高中全程复习构想化学第30讲配合物与超分子分子的性质1.理解分子的极性。2．掌握范德华力的含义及对物质性质的影响。3.理解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。4．理解配位键的含义。5．了解超分子的概念。考点一配合物、超分子1.配位键(1)形成：由一个原子单方面提供孤电子对而另一个原子接受孤电子对形成的共价键，即“电子对给予—接受”键被称为配位键。(2)表示方法：常用“→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子。如NH4+可表示为____________，在2．配位化合物(1)概念：金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物。(2)形成条件：中心离子或原子：有________，一般是带正电的金属离子，特别是过渡金属离子，但也有电中性的原子等。配位体：其中的配位原子(配位体中直接同中心离子或原子配合的原子)有________。配位体可以是分子，也可以是离子。(3)组成：如[Cu(NH3)4]SO43．配合物的制备实验操作实验现象及有关的离子方程式滴加氨水后，试管中首先出现________：Cu2+氨水过量后沉淀逐渐________，得到深蓝色的透明溶液：Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，滴加乙醇后析出深蓝色晶体：CuNH342++SO42-＋H2O乙醇=溶液变为______色：Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3滴加AgNO3溶液后，试管中出现________：Ag＋＋Cl－=AgCl↓，再滴加氨水后沉淀________，溶液呈________色：AgCl＋2NH3=[Ag(NH3)2]＋＋Cl－4.超分子(1)概念：超分子是由________________的分子通过________________形成的分子聚集体。(2)超分子内分子间的作用力多数人认为，超分子内部分子之间通过非共价键相结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。(3)超分子的两个重要特征是分子识别和自组装。(4)超分子的应用在分子水平上进行分子设计，有序组装甚至复制出一些新型的分子材料。【易错诊断】判断正误，错误的说明理由。1．配位键实质上是一种特殊的共价键：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子与配体构成的：________________________________________________________________________。【教考衔接】典例1配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色)、CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。(1)请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl3·6NH3________________________________________________________________________，CoCl3·5NH3________________________________________________________________________，CoCl3·4NH3(绿色和紫色)_________________________________________________。(2)后两种物质组成相同而颜色不同的原因是________________________________________。(3)上述配合物中，中心离子的配位数都是________。典例2冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并­18­冠­6与K＋形成的配离子的结构如图所示。下列说法错误的是()冠醚冠醚空腔直径/pm适合的粒子(直径/pm)15­冠­5170～220Na＋(204)18­冠­6260～320K＋(276)、Rb＋(304)21­冠­7340～430Cs＋(334)A.冠醚可以用来识别碱金属离子B．二苯并­18­冠­6也能适配Li＋C．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种D．一个配离子中配位键的数目为6【对点演练】考向一配合物1．[2024·广东珠海质检]某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出。下列关于此化合物的说法正确的是()A．该配合物的配位原子是NB．中心离子是Pt6＋C．配合物的中心离子配位数为6D．该配合物可能是平面正方形结构2．回答下列问题：(1)将白色CuSO4粉末溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配离子，请写出生成此配离子的离子方程式：____________________，蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有________。1mol该阳离子中含σ键个数为________。(2)CuSO4·5H2O(胆矾)中含有水合铜离子而呈蓝色，写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)：________。(3)向CuSO4溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以析出深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。下列说法不正确的是________(填字母)。a.[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中电负性最大的是N元素b．CuSO4晶体及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的杂化方式均为sp3c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、共价键和配位键d．NH3分子内的H—N—H键角大于H2O分子内的H—O—H键角e.SOf．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子g．NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为sp2考向二超分子3．下列关于超分子的说法中，不正确的是()A．超分子是由两种或两种以上的分子必须通过氢键相互作用形成的分子聚集体B．将C60加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中会形成超分子C．碱金属离子虽然不是分子，但冠醚在识别碱金属离子时，形成的也是超分子D．超分子的重要特征是自组装和分子识别4．利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是()A．第二电离能：C<OB．杯酚分子中存在π键C．杯酚与C60形成氢键D．C60与金刚石晶体类型不同考点二分子间作用力1.分子间作用力(1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。(2)分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。(3)强弱：范德华力<氢键<化学键。(4)范德华力：①范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。②范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。(5)氢键①形成：已经与电负性很强的原子(N、O、F)形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子(N、O、F)之间的作用力，称为氢键。②表示方法：________③特征：具有一定的方向性和饱和性。④分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。⑤分子间氢键对物质性质的影响：使物质的熔、沸点________，对电离和溶解度等产生影响。2．分子的溶解性(1)“相似相溶”规律①非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。②分子结构相似的物质易互溶。(2)氢键对分子溶解性的影响若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。3．分子的手性(1)手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能叠合的现象。(2)手性分子：具有手性异构体的分子。(3)手性碳原子：在有机物分子中，连有________________________的碳原子。【易错诊断】判断正误，错误的说明理由。1．氢键是一种特殊的化学键：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．氨水中氨分子与水分子间形成了氢键：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【教考衔接】典例1[2023·辽宁卷，6]在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是()A．均有手性B．互为同分异构体C．N原子杂化方式相同D．闭环螺吡喃亲水性更好典例2[2023·湖南卷，4节选]下列有关物质结构和性质的说法错误的是()A．含有手性碳原子的分子叫做手性分子B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点C.酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应D．冠醚(18­冠­6)的空穴与K＋尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子【师说·延伸】细说氢键的表示方法——以HF分子间氢键为例【对点演练】考向一氢键1．(1)画出氢氟酸溶液中可能存在的氢键形式：________________________________________________________________________。(2)已知邻羟基苯甲醛()与对羟基苯甲醛()的沸点相差很大，其中沸点较高的是________，请画出上述两种物质形成氢键的情况：________。考向二分子间作用力与物质的熔、沸点2．按要求回答下列问题。(1)HCHO分子的立体构型为________形，它加成产物的熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是(须指明加成产物是何物质)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)S位于周期表中________族，该族元素氢化物中，H2Te比H2S沸点高的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，H2O比H2Te沸点高的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)氨是一种易液化的气体，请简述其易液化的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。考点三分子的极性1.概念(1)极性分子：分子的正电中心和负电中心不重合，键的极性的向量和不等于零。(2)非极性分子：分子的正电中心和负电中心重合，键的极性的向量和等于零。2．极性分子和非极性分子的判断方法(1)A—A型分子一定是非极性分子、A—B型分子一定是极性分子。(2)判断ABn型分子极性的两条经验规律①中心原子A化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数，则为非极性分子，反之则为极性分子。②中心原子A没有孤电子对，则为非极性分子，反之则为极性分子。【教考衔接】典例[2023·山东卷，3]下列分子属于极性分子的是()A．CS2B．NF3C．SO3D．SiF4【师说·延伸】判断ABn型分子极性的经验规律若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。如SO2为极性分子，SO3为非极性分子。【对点演练】考向一有关羧酸酸性强弱的判断及归因分析1．试比较下列有机酸的酸性强弱。①CF3COOH②CCl3COOH③CHCl2COOH④CH2ClCOOH⑤CH3COOH⑥CH3CH2COOH无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO<HClO2<HClO3<HClO4。考向二分子极性的判断2．下列分子P4、C60、Cl2、NO、H2O2、NO2、SO2、CH2Cl2、CS2、C2H2、SO3、BF3、HCN、HCHO、PCl5、PCl3(1)属于极性分子的是________________________________________；(2)属于非极性分子的是________________________________________。考向三分子的极性与物质的溶解性3．有关分子的溶解性，解答下列各题：(1)H2O2难溶于CS2，简要说明理由____________________________________________。(2)ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是________________________________________。(3)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都极易溶于水的原因是__________________________________________________________________。答题规范④用分子结构解释物质性质【模型构建】【模型认知】典例[2022·山东卷](1)在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①________________________________，②________________________________。(2)的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是________。【规范精练】考向一原子杂化轨道类型的判断1．(1)Cu2＋处于[Cu(NH3)4]2＋的中心，若将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则有2种结构，则Cu2＋是否为sp3杂化？________(填“是”或“否”)，理由为________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用价层电子对互斥模型推断甲醛中H—C—H的键角________(填“＞”“＜”或“＝”)120°。(3)SO2Cl2和SO2F2中S=O之间以双键结合，S—Cl、S—F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构为________。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________SO2F2分子中∠F—S—F(填“＜”“＞”或“＝”)。(4)抗坏血酸的分子结构如图所示，该分子中碳原子的杂化轨道类型为________。考向二键的极性、分子极性与分子的性质2．(1)氟乙酸酸性大于氯乙酸酸性的原因是________________________________________________________________________________。(2)甲酸酸性大于乙酸酸性的原因是____________________________________________________________________________________。考向三分子间作用力与分子的性质3．(1)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)已知苯酚()具有弱酸性，其K＝1.1×10－10；水杨酸第一步电离形成的离子能形成分子内氢键，据此判断，相同温度下电离平衡常数K2(水杨酸)________K(苯酚)(填“＞”或“＜”)，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)H2O分子内的O—H、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为________________________________________________________________________。4．乙二胺分子(H2N—CH2—CH2—NH2)中氮原子杂化类型为sp3，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．丙酸钠(CH3CH2COONa)和氨基乙酸钠均能水解，水解产物有丙酸(CH3CH2COOH)和氨基乙酸(H2NCH2COOH)，常温下丙酸为液体，而氨基乙酸为固体，主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。温馨提示：请完成课时作业30第30讲配合物与超分子分子的性质考点一夯实·必备知识1．(2)2．(2)空轨道孤电子对(3)配位原子配位体配位数3．蓝色沉淀溶解红白色沉淀溶解无4．(1)两种或两种以上分子间相互作用易错诊断1．正确。2．正确。3．错误。內界中的Cl－与AgNO3不能反应；外界中的Cl－与AgNO3能反应。4．正确。突破·关键能力教考衔接典例1解析：由题意知，四种络合物中的自由Cl－分别为3、2、1、1，则它们的化学式分别为[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl。最后两种应互为同分异构体。答案：(1)[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)4Cl2]Cl(2)它们互为同分异构体(3)6典例2解析：由表知，碱金属离子在冠醚空腔直径范围内，冠醚与碱金属离子的包含物都是超分子，可以识别碱金属离子，A正确；Li＋半径小于Na＋；则二苯并－18－冠－6不能适配Li＋，B错误；该冠醚分子中苯环碳原子为sp2杂化、其他碳链上的碳原子为sp3杂化，C正确；由结构简式可知，一个配离子中配位键的数目为6，D正确。答案：B对点演练1．解析：该物质加入AgNO3溶液不产生沉淀，用强碱处理没有NH3放出，说明该物质不存在游离的氯离子和铵根离子，所以该物质的配位化学式为[PtCl4(NH3)2]。Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，该配合物的配位原子是N和Cl－，A错误；中心离子是Pt4＋，B错误；由该物质的配位化学式为[PtCl4(NH3)2]可知，该配合物中中心离子的配位数为6，是八面体结构，不可能是平面正方形结构，C正确，D错误。答案：C2．解析：(1)Cu2＋提供空轨道，H2O分子中的O原子提供孤电子对形成配离子[Cu(H2O)4]2＋。解析：(3)电负性：O＞N，a不正确；S原子与4个O原子形成共价键，所以S原子采取sp3杂化，b正确；[Cu(NH3)4]SO4中SO42-与[Cu(NH3)4]2＋以离子键结合，NH3、SO42-中含有共价键，[Cu(NH3)4]2＋中含有配位键，c正确；NH3分子内N原子有1个孤电子对，H2O分子中O原子有2个孤电子对，H2O分子中孤电子对对共用电子对排斥作用大，所以H2O分子中H—O—H键角小于NH3分子中H—N—H键角，d正确；SO42-中S原子采取sp3杂化，故SO42-的空间结构为正四面体形，e正确；[Cu(NH3)答案：(1)Cu2＋＋4H2O=[Cu(H2O)4]2＋共价键、配位键12×6.02×1023(2)(3)ag3．解析：超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间作用力形成的分子聚集体，不一定是氢键，A错误；将C60加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中，两分子间的作用力为分子间作用力，能形成超分子，B正确；冠醚是皇冠状的分子，有不同大小的空穴，会与合适的碱金属离子形成超分子，C正确；超分子的两大特征为分子识别和自组装，D正确。答案：A4．解析：C和O分别失去一个电子后的价层电子排布式为2s22p1和2s22p3，O的2p能级是半充满结构，比较稳定，所以O的第二电离能大于C的第二电离能，A项正确；杯酚分子中含有苯环结构，具有大π键，B项正确；C60中只含有C元素，无法形成氢键，C项错误；金刚石是共价晶体，C60为分子晶体，D项正确。答案：C考点二夯实·必备知识1．(5)②A—H…B⑤升高3．(3)四个不同基团或原子易错诊断1．错误。氢键是分子间作用力中的一种，不属于化学键。2．正确。3．错误。H2O和H2S分子的稳定性由分子中的化学键决定，与分子间作用力无关。4．错误。分子间氢键，使物质熔、沸点升高；形成分子内氢键，会降低物质的熔、沸点。突破·关键能力教考衔接典例1解析：手性是碳原子上连有四个不同的原子或原子团，因此闭环螺吡喃含有手性碳原子如图所示，，开环螺吡喃不含手性碳原子，故A错误；根据它们的结构简式，分子式均为C19H19NO，它们结构不同，因此互为同分异构体，故B正确；闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3，开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2，故C错误；开环螺吡喃中氧原子显负价，电子云密度大，容易与水分子形成分子间氢键，水溶性增大，因此开环螺吡喃亲水性更好，故D错误。答案：B典例2解析：有手性异构体的分子被称为手性分子，当分子中存在两个或两个以上的手性碳原子时，会出现内消旋体，这种含有内消旋体的分子不是手性分子，A错误；邻羟基苯甲醛中含有分子内氢键，分子内氢键可以降低物质的熔沸点，因此邻羟基苯甲醛的熔沸点低于对羟基苯甲醛的熔沸点，B正确；超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间作用力形成的分子聚集体，冠醚(18­冠­6)的空穴大小为260～320pm，可以适配K＋(276pm)、Rb＋(304pm)，冠醚与离子之间以配位的形式结合，D正确。答案：A对点演练1．答案：(1)F—H…F，O—H…O，F—H…O，O—H…F(2)对羟基苯甲醛、2．答案：(1)平面三角加成产物CH3OH分子之间能形成氢键(2)ⅥA两者均为分子晶体且结构相似，H2Te相对分子质量比H2S大，分子间作用力更强两者均为分子晶体，H2O分子间存在氢键(3)硅烷为分子晶体，随相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点升高(4)氨分子间存在氢键，分子间作用力大，因而易液化考点三突破·关键能力教考衔接典例解析：根据价层电子对互斥理论可知，CS2的中心原子C的价层电子对数＝2＋12×(4－2×2)＝2，无孤电子对，CS2的空间构型为直线形，正、负电荷中心重合，为非极性分子；NF3的中心原子N的价层电子对数＝3＋12×(5－3×1)＝4，有一个孤电子对，NF3的空间构型为三角锥形，正、负电荷中心不重合，为极性分子；SO3的中心原子S的价层电子对数＝3＋12×(6－3×2)＝3，无孤电子对，SO3的空间构型为平面正三角形，正、负电荷中心重合，为非极性分子；SiF4的中心原子Si的价层电子对数＝4＋12×(4－4答案：B对点演练1．答案：①＞②＞③＞④＞⑤＞⑥2．答案：(1)NO、H2O2、NO2、SO2、CH2Cl2、HCN、HCHO、PCl3(2)P4、C60、Cl2、CS2、C2H2、SO3、BF3、PCl53．答案：(1)H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2(2)ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小(3)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都是极性分子，且都能与H2O形成氢键答题规范④模型认知典例解析：(1)苯分子为非极性分子，吡啶为极性分子，H2O分子为极性分子，且吡啶中N原子上含有孤电子对能与H2O分子形成分子间氢键，从而导致在水中的溶解度，吡啶远大于苯。(2)已知—CH3为推电子基团，—Cl是吸电子基团，则导致N原子电子云密度大小顺序为：，结合题干信息可知，其中碱性最弱的为：。答案：(1)①吡啶能与H2O分子形成分子间氢键②吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子(2)规范精练1．解析：(2)甲醛分子中，碳氧之间为双键，根据价层电子对互斥模型可知双键与单键之间的斥力大于单键与单键之间的斥力，所以H—C—H的键角小于120°。(3)当中心原子的价层电子对数为4时，VSEPR模型为四面体形，硫原子无孤电子对，所以空间结构为四面体形；配位原子得电子能力越弱，其与中心原子形成的共用电子对之间的斥力越强，F原子的得电子能力大于氯原子，所以SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl＞SO2F2分子中∠F—S—F。答案：(1)否若是sp3杂化，[Cu(NH3)4]2＋的空间结构为正四面体形，将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则只有1种结构(2)＜(3)四面体形＞(4)sp2、sp32．答案：(1)电负性：F>Cl，C—F的极性大于C—Cl的极性，导致氟乙酸羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋，故氟乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性。(2)烷基(R—)是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。3．答案：(1)水分子与乙醇分子之间能形成氢键(2)＜能形成分子内氢键，使其更难电离出H＋(3)O—H＞氢键＞范德华力4．答案：乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键5．答案：羧基的存在使丙酸形成分子间氢键，而氨基乙酸分子中，羧基和氨基均能形成分子间氢键第31讲物质的聚集状态常见晶体类型1.了解晶体和非晶体的区别。2．了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。3.了解分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体结构与性质的关系。4．了解四种晶体类型熔点、沸点、溶解性等性质的不同。考点一物质的聚集状态晶体与非晶体1.物质的聚集状态(1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。(2)等离子体和液晶概念主要性能等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体具有良好的导电性和流动性液晶介于液态和晶态之间的物质状态既具有液体的流动性、黏度、形变性，又具有晶体的导热性、光学性质等2.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的比较晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性________无熔点________不固定异同表现________各向同性二者区别方法间接方法看是否有固定的________科学方法对固体进行________________实验(2)得到晶体的途径①熔融态物质凝固；②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；③溶质从溶液中析出。【易错诊断】判断正误，错误的说明理由。1．晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．晶体的熔点一定比非晶体的熔点高：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【教考衔接】典例[2022·湖北卷]C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是()A．具有自范性B．与C60互为同素异形体C．含有sp3杂化的碳原子D．化学性质与金刚石有差异听课笔记【对点演练】考向一物质聚集状态的多样性1．下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是()A．液晶中分子的长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性B．等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成C．纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化D．超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体2．水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，下列有关玻璃态水的叙述正确的是()A．水由液态变为玻璃态，体积缩小B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀C．玻璃态是水的一种特殊状态D．在玻璃态水的X射线图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰考向二晶体与非晶体的区别3．玻璃是常见的非晶体，在生产生活中有着广泛的用途，如图是玻璃的结构示意图，下列有关玻璃的说法错误的是()A．玻璃内部微粒排列是无序的B．玻璃熔化时吸热，温度不断上升C．光导纤维和玻璃的主要成分都可看成是SiO2，二者都是非晶体D．利用X射线衍射实验可以鉴别石英玻璃和水晶考点二常见晶体类型与性质分子晶体共价晶体金属晶体离子晶体构成微利________________金属阳离子、自由电子____________微粒间的相互作用力________________________________________________硬度较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高，有的很低较高溶解性相似相溶难溶于一般溶剂一般不溶于水，少数与水反应大多易溶于水等极性溶剂导电、导热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性，个别为半导体电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电【易错诊断】判断正误，错误的说明理由。1．分子晶体不导电，溶于水后也都不导电：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．离子晶体是由阴、阳离子构成的，所以离子晶体能够导电：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．共价晶体的熔点一定比离子晶体的高：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子：________________________________________________________________________。【教考衔接】典例1[2021·天津卷，2]下列各组物质的晶体类型相同的是()A．SiO2和SO3B．I2和NaClC．Cu和AgD．SiC和MgO典例2(1)[2023·山东卷]－40℃时，F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下，HOF为无色气体，固态HOF的晶体类型为________。(2)[2023·全国甲卷]图1所示的几种碳单质，它们互为________，其中属于共价晶体的是________，C60间的作用力是________。【对点演练】1．(1)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：Sn为ⅣA族元素、单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4固体的晶体类型为________。(2)苯胺()的晶体类型是________。2．在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石、晶体氩。(1)其中只含有离子键的离子晶体是________________。(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是________________。(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是________________。(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是________________。(5)其中形成的晶体是分子晶体的是________________________。(6)其中含有极性共价键的共价晶体是________________。3．下列有关晶体类型的判断正确的是()ASiI4：熔点120.5℃，沸点271.5℃共价晶体BB：熔点2300℃，沸点2550℃，硬度大金属晶体CSb锑：熔点630.74℃，沸点1750℃，晶体导电共价晶体DFeCl3：熔点282℃，易溶于水，也易溶于有机溶剂分子晶体答题规范⑤解释晶体熔、沸点高低的原因【模型构建】1．不同类型晶体熔、沸点比较典例1(1)金刚石的熔点比NaCl高，原因是__________________________________。(2)SiO2的熔点比CO2高，原因是________________________________________________。答题模板：×××为×××晶体，而×××为×××晶体。2．同类型晶体熔、沸点比较a.分子晶体典例2(1)NH3的沸点比PH3高，原因是________________________________________。(2)CO2比CS2的熔、沸点低，原因是______________________________________________。(3)CO比N2的熔、沸点高，原因是________________________________________________。(4)的沸点比高，原因是________________________________________________________________。答题模板：①同为分子晶体，×××存在氢键，而×××仅存在较弱的范德华力。②同为分子晶体，×××的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高。③同为分子晶体，两者的相对分子质量相同(或相近)，×××的极性大，熔、沸点高。④同为分子晶体，×××形成分子间氢键，而×××形成的则是分子内氢键，分子间氢键会使熔、沸点升高。b．共价晶体典例3Si单质比化合物SiC的熔点低，理由是________________________________________________________________。答题模板：同为共价晶体，×××晶体的键长短，键能大，熔、沸点高。c．离子晶体典例4(1)ZnO和ZnS的晶体结构相似，熔点较高的是ZnO，理由是________________________________________。(2)FeO的熔点小于Fe2O3的熔点，原因是________________________________________。答题模板：①阴、阳离子电荷数相等，则看阴、阳离子半径：同为离子晶体，Rn－(或Mn＋)半径小于Xn－(或Nn＋)，故×××晶体晶格能大(或离子键强)，熔、沸点高。②阴离子(或阳离子)电荷数不相等，阴离子(或阳离子)半径不相同：同为离子晶体，Rn－(或Mn＋)半径小于Xm－(或Nm＋)，Rn－(或Mn＋)电荷数大于Xm－(或Nm＋)，故×××晶体晶格能大(或离子键强)，熔、沸点高。【规范精练】1．已知：K2O的熔点为770℃，Na2O的熔点为1275℃，二者的晶体类型均为________，K2O的熔点低于Na2O的原因是________________________________________。2．已知氨(NH3，熔点：－77.8℃、沸点：－33.5℃)，联氨(N2H4，熔点：2℃、沸点：113.5℃)，解释其熔、沸点高低的主要原因：__________________________________________。3．已知氮化硼与砷化镓属于同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是________(填化学式)，其理由是__________________________________________________________。4．S位于周期表中第________族，该族元素氢化物中，H2Te比H2S沸点高的原因是________________________________________，H2O比H2Te沸点高的原因是________________________________________________________________________。5．[2023·全国乙卷，35(2)]已知一些物质的熔点数据如下表：物质熔点/℃NaCl800.7SiCl4－68.8GeCl4－51.5SnCl4－34.1Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是______________________。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因__________________________。SiCl4的空间结构为________，其中Si的轨道杂化形式为________。考点三常见晶体的结构模型1.典型的分子晶体——干冰和冰(1)干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有________个。(2)冰晶体中，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.典型的共价晶体——金刚石、二氧化硅(1)金刚石和二氧化硅晶体结构模型比较结构模型晶胞金刚石二氧化硅(2)金刚石和二氧化硅结构特点金刚石a.碳原子采取________杂化，键角为________b.每个碳原子与周围紧邻的4个碳原子以共价键结合成________结构，向空间伸展形成空间网状结构c.最小碳环由________个碳原子组成，每个碳原子被________个六元环共用d.金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1个C原子，晶胞内部有________个C原子，内部的C在晶胞的体对角线的14二氧化硅a.Si原子采取sp3杂化，正四面体内O—Si—O键角为109°28′b.每个Si原子与4个O原子形成4个共价键，Si原子位于正四面体的中心，O原子位于正四面体的顶点，同时每个O原子被2个硅氧正四面体共用，晶体中Si原子与O原子个数比为1∶2c.最小环上有12个原子，包括6个O原子和6个Si原子d.1molSiO2晶体中含Si—O数目为________e.SiO2晶胞中有________个Si原子位于立方晶胞的顶点，有________个Si原子位于立方晶胞的面心，还有________个Si原子与________个O原子在晶胞内构成4个硅氧四面体。每个SiO2晶胞中含有________个Si原子和________个O原子3.典型的离子晶体——NaCl、CsCl、CaF2(1)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－。(2)CsCl型：在晶体中，每个Cl－吸引________个Cs＋，每个Cs＋吸引________个Cl－，配位数为________。(3)CaF2型：在晶体中，每个Ca2＋吸引________个F－，每个F－吸引________个Ca2＋，每个晶胞含________个Ca2＋，________个F－。4．过渡晶体与混合型晶体(1)过渡晶体：纯粹的分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体四种典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。人们通常把偏向离子晶体的过渡晶体当作离子晶体来处理，把偏向共价晶体的过渡晶体当作共价晶体来处理。(2)混合型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________。【易错诊断】判断正误，错误的说明理由。1．石墨为混合型晶体，因层间存在分子间作用力，故熔点低于金刚石：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．构成粒子是原子的晶体一定为共价晶体：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．分子晶体中一定含范德华力，可能含共价键或氢键：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．离子晶体中阴、阳离子的配位数一定相同：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【教考衔接】典例[2023·湖南卷，11节选]科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示。判断下列说法是否正确。(1)晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个[2023·湖南卷，11B]()(2)晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面[2023·湖南卷，11C]()【对点演练】1．金刚石和石墨是碳元素形成的两种单质，下列说法正确的是()A．金刚石和石墨晶体中最小的环均含有6个碳原子B．在金刚石中每个C原子连接4个六元环，石墨中每个C原子连接3个六元环C．金刚石与石墨中碳原子的杂化方式均为sp2D．金刚石中碳原子数与C—C数之比为1∶4，而石墨中碳原子数与C—C数之比为1∶32.碳化硅(SiC)晶体具有多种结构，其中一种晶体的晶胞(如图所示)与金刚石的类似。下列判断正确的是()A.该晶体属于分子晶体B．该晶体中存在极性键和非极性键C．该晶体中Si的化合价为－4D．该晶体中C的杂化类型为sp33．有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是()A．在NaCl晶体中，距Cl－最近的Na＋形成正八面体B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2＋C．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构D．该气态团簇分子的分子式为EF温馨第31讲物质的聚集状态常见晶体类型考点一夯实·必备知识2．(1)有固定各向异性熔点X射线衍射易错诊断1．正确。2．错误。晶体的熔点不一定比非晶体的熔点高。3．正确。突破·关键能力教考衔接典例解析：自范性是晶体的性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；碳玻璃和C60均是由碳元素形成的不同的单质，所以互为同素异形体，B正确；碳玻璃具有高硬度，因而结构与金刚石具有一定的相似性，所以含有sp3杂化的碳原子形成化学键，C正确；金刚石与碳玻璃属于同素异形体，性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异，D正确。答案：A对点演练1．解析：液晶分子沿分