高考化學一輪復習 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第3講 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)課件（選修3）魯科版.ppt

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第3講 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì),考點突破,基礎(chǔ)梳理,課堂演練,基礎(chǔ)梳理 抓主干 固雙基,知識梳理,一、晶體常識 1.晶體與非晶體,有,有,2.晶胞 (1)概念:描述晶體結(jié)構(gòu)的 。 (2)形狀:一般而言晶胞都是平行六面體。 (3)與晶體關(guān)系:晶胞上、下、前、后、左、右并置起來,構(gòu)成整個晶體。,3.晶格能 (1)定義 將1 mol離子晶體中的陰、陽離子完全氣化而遠離所吸收的能量。 (2)影響因素 ①離子所帶電荷數(shù):離子所帶電荷數(shù)越多,晶格能越大。 ②離子的半徑:離子的半徑越小,晶格能越大。 (3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系 晶格能越大,形成的離子晶體越 ,且熔點越 ,硬度越 。,基本單元,穩(wěn)定,高,大,【練一練】 下列說法正確的是( ) A.凡是有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體 B.晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別:是否有自范性 C.熔融態(tài)物質(zhì)冷卻凝固就得到晶體 D.區(qū)分晶體和非晶體最可靠的方法:測定其是否有固定熔、沸點,B,二、常見晶體類型 1.四種晶體類型比較 見附表,2.典型晶體模型 (1)原子晶體(金剛石和二氧化硅),①金剛石晶體中,每個C與另外 個C形成共價鍵,C—C鍵之間的夾角是 ，最小的環(huán)是 元環(huán)。含有1 mol C的金剛石中,形成的共價鍵有 mol。 ②SiO2晶體中,每個Si原子與 個O原子成鍵,每個O原子與 個硅原子成鍵,最小的環(huán)是 元環(huán),在“硅氧”四面體中,處于中心的是 原子。,10928′,六,2,12,Si,4,2,,4,③冰的結(jié)構(gòu)模型中,每個水分子與相鄰的 個水分子以氫鍵相連接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成 mol“氫鍵”。,(2)分子晶體 ①分子密堆積:如果分子間作用力只是范德華力,若以一個分子為中心,其周圍通常可以有12個緊鄰的分子。 ②干冰晶體中,每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有 個。,12,2,4,(3)離子晶體,①NaCl型:在晶體中,每個Na+同時吸引 個Cl-,每個Cl-同時吸引 個Na+,配位數(shù)為 。每個晶胞含 個Na+和 個Cl-。 ②CsCl型:在晶體中,每個Cl-吸引 個Cs+,每個Cs+吸引 個Cl+,配位數(shù)為 。,6,4,4,8,8,8,(4)石墨晶體 石墨層狀晶體中,層與層之間的作用是 ,平均每個正六邊形擁有的碳原子個數(shù)是 ,C原子采取的雜化方式是 。,范德華力,2,sp2,6,6,(5)常見金屬晶體的原子堆積模型,【斷一斷】 (1)分子晶體中都含有分子間作用力和共價鍵。( ) (2)原子晶體中一定有共價鍵,熔、沸點比分子晶體高的多。( ) (3)金屬陽離子只存在于離子晶體內(nèi)。( ) (4)金屬晶體熔、沸點一定高于分子晶體。( ) (5)石墨熔點高于金剛石,屬于原子晶體。( ) (6)多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑。( ) 答案: (1) (2)√ (3) (4) (5) (6)√,自主整理,1.兩種原子晶體的結(jié)構(gòu)特征:二氧化硅晶體、金剛石。 2.兩種分子晶體的配位數(shù)不同的原因:冰和干冰。 3.兩種離子晶體的晶胞類型和配位數(shù):氯化鈉、氯化銫。 4.四種金屬晶體的晶胞類型和配位數(shù):Po、Na、Mg和Cu。,考點突破 解疑難 提知能,晶體的結(jié)構(gòu)分析與計算,考點一,考點剖析,2.晶胞各物理量的計算 對于立方晶胞,可簡化成下面的公式進行各物理量的計算:a3ρNA=nM, a表示晶胞的棱長,ρ表示密度,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,n表示1 mol晶胞中所含晶體的物質(zhì)的量,M表示晶體的摩爾質(zhì)量。,【特別提示】 利用切割法計算晶胞含有的微粒時,要具體分析晶胞中微粒的共用性,如六棱柱晶胞中,頂點、側(cè)棱、底面上的棱分別被6、3、4個晶胞共用。,典型例題 (1)(2013年新課標全國理綜Ⅱ)前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的價電子層中未成對電子均只有1個,并且A-和B+的電子相差為8;與B位于同一周期的C和D,它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2,且原子序數(shù)相差為2。A、B和D三種元素組成的一個化合物的晶胞如圖所示。 ①該化合物的化學式為 ;D的配位數(shù)為 ; ②列式計算該晶體的密度 g/cm3。,,(2)(2013年江蘇化學)元素X位于第四周期,其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子,且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子。元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖 所示。,,,①在1個晶胞中,X離子的數(shù)目為 。 ②該化合物的化學式為 。,(3)(2013年山東理綜)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷,如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為 . ,該功能陶瓷的化學式為 。,,【方法指導】 有關(guān)晶胞計算的思路 (1)確定晶體化學式,,變式訓練,(2014年新課標全國理綜Ⅰ)早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準晶顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成?；卮鹣铝袉栴}: (1)準晶是一種無平移周期序,但有嚴格準周期位置序的獨特晶體,可通過 方法區(qū)分晶體、準晶體和非晶體。 (2)基態(tài)Fe原子有 個未成對電子,Fe3+的電子排布式為 ?？捎昧蚯杌洐z驗Fe3+,形成的配合物的顏色為 。,(3)新制備的Cu(OH)2可將乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身還原成Cu2O。乙醛中碳原子的雜化軌道類型為 ,1 mol乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為 ,乙酸的沸點明顯高于乙醛,其主要原因是 。Cu2O為半導體材料,在其立方晶胞內(nèi)部有4個氧原子,其余氧原子位于面心和頂點,則該晶胞中有 個銅原子。 (4)Al單質(zhì)為面心立方晶體,其晶胞參數(shù)a=0.405 nm,晶胞中鋁原子的配位數(shù)為 。列式表示Al單質(zhì)的密度 gcm-3(不必計算出結(jié)果)。,典例引領(lǐng),四種晶體的性質(zhì)比較與判別,考點二,(2013年上海化學)下列變化需克服相同類型作用力的是( ) A.碘和干冰的升華 B.硅和C60的熔化 C.氯化氫和氯化鈉的溶解 D.溴和汞的氣化,A,歸納總結(jié),1.晶體熔、沸點高低的比較方法 (1)不同類型晶體熔、沸點的比較 ①不同類型晶體的熔、沸點高低一般規(guī)律:原子晶體離子晶體分子晶體。 ②金屬晶體的熔、沸點差別很大,如鎢、鉑等熔、沸點很高,汞、銫等熔、沸點很低。,②離子晶體 a.一般地說,陰陽離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子間的作用力就越強,其離子晶體的熔、沸點就越高,如熔點:MgONaClCsCl。 b.衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,熔點越高,硬度越大。 ③分子晶體 分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點越高;具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,熔、沸點越高,如SnH4GeH4SiH4CH4。 組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近),分子的極性越大,其熔、沸點越高,如CON2,CH3OHCH3CH3。 ④金屬晶體 金屬離子半徑越小,離子電荷數(shù)越多,其金屬鍵越強,金屬熔、沸點就越高,如熔、沸點:NaMgAl。,2.確定晶體類型的方法 (1)據(jù)各類晶體的概念判斷,即根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用力類別進行 判斷。 (2)據(jù)各類晶體的特征性質(zhì)判斷,一般來說, ①低熔、沸點的化合物屬于分子晶體。 ②熔、沸點較高,且在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導電的化合物為離子晶體。 ③熔、沸點很高,不導電,不溶于一般溶劑的物質(zhì)為原子晶體。 ④能導電、傳熱、具有延展性的晶體為金屬晶體。 (3)據(jù)物質(zhì)的分類判斷 ①活潑金屬氧化物(如K2O、Na2O等)、強堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽是離子晶體。 ②大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機物(除有機鹽外)是分子 晶體。 ③常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等;常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。 ④固體金屬單質(zhì)(注:汞在常溫為液體)是金屬晶體。,【特別提示】 (1)分子晶體中通常都含有共價鍵,但分子間通過范德華力結(jié)合。 (2)離子晶體不一定含有金屬陽離子,如銨鹽;含有金屬陽離子的也不一定是離子晶體,如金屬陽離子也存在于金屬晶體。,跟蹤訓練,D,下列物質(zhì)的熔、沸點高低順序中排列正確的是( ) A.金剛石晶體硅碳化硅 B.CI4CBr4CCl4CH4 C.MgOO2N2H2O D.金剛石生鐵純鐵鈉,課堂演練 試身手 強素能,基礎(chǔ)題組,2.(2015山東青島高三模擬)下列判斷錯誤的是( ) A.熔點:Si3N4NaClSiI4 B.沸點:NH3PH3AsH3 C.酸性:HClO4H2SO4H3PO4 D.堿性:NaOHMg(OH)2Al(OH)3,1.(2015山西太原高三模擬)下列說法中,正確的是( ) A.冰融化時,分子中H—O鍵發(fā)生斷裂 B.原子晶體中,共價鍵越強,熔點越高 C.分子晶體中,共價鍵鍵能越大,該分子晶體的熔沸點一定越高 D.分子晶體中 ,分子間作用力越大,該物質(zhì)越穩(wěn)定,B,B,3.(2014衡水高三四調(diào))決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)。請回答下列問題。 (1)如圖是石墨的結(jié)構(gòu),其晶體中存在的作用力有 (填序號) 。,A.σ鍵 B.π鍵 C.氫鍵 D.配位鍵 E.分子間作用力 F.金屬鍵 G.離子鍵,,(2)CaF2結(jié)構(gòu)如圖Ⅰ所示,Cu形成晶體的結(jié)構(gòu)如Ⅲ所示,Ⅱ為H3BO3晶體結(jié)構(gòu)圖(層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵結(jié)合),答案: (1)ABEF (2)①12 12 ②sp2 直線形 ③CaF2CuH3BO3 氫鍵和范德華力,①圖Ⅰ所示的晶體中與Ca2+最近且等距離的Ca2+數(shù)為 ,圖Ⅲ中未標號的Cu原子形成晶體后周圍最緊鄰的Cu原子數(shù)為 ;②H3BO3晶體中B原子雜化方式 ;CNO-的形狀為 ; ③三種晶體中熔點高低的順序為 (填化學式),H3BO3晶體受熱熔化時,克服的微粒之間的相互作用為 。,高考題組,1.(2012年上海化學)氮氧化鋁(AlON)屬原子晶體,是一種超強透明材料,下列描述錯誤的是( ) A.AlON和石英的化學鍵類型相同 B.AlON和石英晶體類型相同 C.AlON和Al2O3的化學鍵類型不同 D.AlON和Al2O3晶體類型相同,D,2.(1)(2012年海南化學)銅在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁,廣泛地應用于電氣、機械制造、國防等領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}: ①銅原子基態(tài)電子排布式為 ; ②用晶體的X射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數(shù)。對金屬銅的測定得到以下結(jié)果:晶胞為面心立方最密堆積,邊長為361 pm。又知銅的密度為9.00 gcm-3,則銅晶胞的體積是 cm3、晶胞的質(zhì)量是 g,阿伏加德羅常數(shù)為 [列式計算,已知Ar(Cu)=63.6]。,,(2)(2012年新課標全國理綜)ZnS在熒光體、光導體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶胞邊長為540.0 pm,密度為 gcm-3(列式并計算),a位置S2-與b位置Zn2+之間的距離為 pm(列式表示)。,,,,3.(2015年新課標全國理綜Ⅱ)A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型;C、 D為同周期元素,C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍;D元素最外層有一個未成對電子。回答下列問題: (1)四種元素中電負性最大的是 (填元素符號),其中C原子的核外電子排布式為 。 (2)單質(zhì)A有兩種同素異形體,其中沸點高的是 (填分子式),原因是 ; A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為 和 。,,,(3)C和D反應可生成組成比為1∶3的化合物E, E的立體構(gòu)型為 ,中心原子的雜化軌道類型為 。 (4)化合物D2A的立體構(gòu)型為 ,中心原子的價層電子對數(shù)為 ,單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應可制備D2A,其化學方程式為 。,(5)A和B能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)a=0.566 nm,F的化學式為 ;晶胞中A 原子的配位數(shù)為 ;列式計算晶體F的密度(gcm-3) 。,