2019-2020年高三化学 知识点精析精练 离子晶体、分子晶体和原子晶体.doc

2019-2020年高三化学 知识点精析精练 离子晶体、分子晶体和原子晶体一、晶体的类型与性质 晶体类型性质比较 离子晶体 分子晶体 原子晶体结构 组成粒子 阴、阳离子 分子 原子 粒子间作用 离子键 范德华力 共价键物理性质 熔、沸点 较高 低 很高 硬度 硬而脆 小 大 溶解性易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂 相似相溶 难溶 导电性固体不导电，熔化或溶于水后导电 不良 不良(半导体S) 典型实例 NaCl、NaOH Na O、CaC0 干冰、白磷 冰、硫磺 金刚石、Si0 晶体硅、SlC二、常见晶体结构分析 1氯化钠晶体是简单立方体结构，每个周围有6个，每个周围有6个，晶体中每个(或)周围最近的等距离的(或)共有12个，一个晶胞中有4个和4个,11 2氯化铯晶体是立方体结构，每8个(或)构成一个正方体，在正方体中心有一个 (或)，在每个(或)周围，最近的等距离的(或)有6个。 3二氧化碳晶体(干冰)是立方体结构，每8个构成一个正方体，其6个面的中心有一个，每个分子与12个分子紧邻。 4金刚石晶体是立体空间网状结构，每个C原子与另4个C原子以共价键形成正四面体结构，晶体中最小C环由6个C原子组成且不在同一平面，在晶体中C原子数与C-C键数之比为.5晶体是空间网状结构，每个硅原子与4个氧原子形成4个共价键，每个氧原子与硅原子形成2个共价键，形成以硅原子为中心的正四面体结构。学法建议1学习本节知识要充分利用模型了解典型晶体的空间结构，纠正平面结构的错觉，培养空间想像能力。空间想像能力较差的学生开始可借助模型分析，慢慢地再放开模型想像。理解晶体结构的共同点，晶体质点(原子、分子、离子)排列有规则，隔一定的距离重复出现，有明显的周期性；要注意与周期律、物质结构知识内容相联系，要善于利用数学工具掌握计数规则，灵活应用分析方法，如何借助已学过的典型晶体结构(如氯化钠晶体等)为模型进行联想、类比和迁移，培养知识的迁移能力和理论联系实际的应用能力。(1)离子晶体：离子半径越小，离子电荷数越大，离子键越强，晶体熔、沸点就越高，如KFKCI KBr，。(2)分子晶体：组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高，如。 注：分子晶体性质比较时，注意分子间有无氢键存在，有则首先考虑氢键的影响； 在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如沸点正戊烷异戊烷新戊烷；同分异构体 的芳香烃及其衍生物其熔、沸点高低顺序是邻间对位化合物。 2理解并掌握晶体类型与性质的关系，大致掌握晶体性质的比较思路和方法，例如物质熔沸点的比较。 (1)一般来说，异类晶体：原子晶体离子晶体分子晶体()； (2)同类晶体： 原子晶体的决定因素：共价键键能通过原子半径比较键长(CSiSiCSi)。分子晶体的决定因素：范氏力结构组成相似时，比较相对分子质量(ChCBrCCC)。相对分子质量相同,比较 注：分子晶体性质比较时，注意分子间有无氢键存在，有则首先考虑氢键的影响。 离子晶体的决定因素：静电引力的大小比较离子电荷、离子半径(MgOMgNaClCsCl)。 3充分利用第一册、第二册书上的表格(同类物质性质比较)，从“是什么、为什么、怎么办”三个层次提高阅读自学、理论联系实际、运用知识解决实际问题的能力。例如第二册P124表53“几种烯烃的物理性质”，首先通过表格的数据发现了什么规律?其次思考为什么会有这样的规律?最后判断1丁烯和2丁烯的熔、沸点谁的高?结论是怎样分析出来的?这样能力会大有长进。潜能开发例1氮化碳晶体是新发现的一种高硬度材料，该晶体类型应该是 晶体。试根据物质结构知识推测氮化碳晶体与金刚石晶体相比较，硬度更大的应该是 晶体，熔点较低的应该是 晶体。思路分析 根据氮化碳为高硬度材料且都由非金属元素组成，因此该晶体应为原子晶体，又C-C键键长大于CIN键键长，故碳氮键的键能大于C-C键，硬度更大的是氮化碳，熔点低的为金刚石。 答案原子 氮化碳 金刚石例2下图为高温超导领域里的一种化合物钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。(1)在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近的且等距离的钛离子共有 个。 (2)该晶体中，元素氧、钛、钙的个数比是 。 从所给模型图中可看出钙原子位于立方体中心，被该立方体单独占有；钛原子位于立方体顶点，为8个立方体所共有，所以每个立方体拥有Ti原子为个；氧原子位于立方体的棱边，为4个立方体所共有，所以每个立方体拥有O原子为12=3个。答案(1)5 (2) 3：1：l思维诊断此题涉及晶体类型与晶体性质的关系，同时还涉及化学键键能与键长及键长与原子半径的关系。判断晶体类型的主要依据是：看构成晶体的粒子(分子、原子、离子)；看粒子间的相互作用；看题干所给信息，如某些典型性质等。只要将这些知识融会贯通，此类问题就迎刃而解了。思维诊断 解这类题时，首先要仔细阅读题给信息，打破平面思维定势，注意将信息、空间结构、性质联系起来，建立完整的立体形象。常见的解答技巧点、面、线、心分析法，先仔细观察粒子所处的位置，在立方晶形中粒子数目的计数方法是： (1)处于顶点的原子或离子同时为8个晶胞共有，每个晶胞占有18； (2)处于棱上的原子或离子同时为4个晶胞共有，每个晶胞占有14； (3)处于面上的原子或离子同时为2个晶胞共有，每个晶胞占有12； (4)处于内部的原子或离子，完全属于该晶胞。知能达标训练1下列晶体中属于原子晶体的是 ( ) A.氖 B.食盐 C.干冰 D.金刚石 答案：1D 根据原子晶体的组成特点及常见的性质判断 2下列晶体由原子直接构成，且属于分子晶体的是 ( ) A干冰 B.固态氖 C白磷 D.三氯化铝 答案：2B 氖(Ne)是单原子分手，是分子晶体，干冰、白磷、AlCl3是由分子构成的分子晶体 3下列叙述中正确的是 ( ) A.离子晶体中肯定不含非极性共价键 B.原子晶体的熔点肯定高于其他晶体 C由分子组成的物质其熔点一般较低 D.原子晶体中除去极性共价键外不可能存在其他类型的化学键 答案：3C；A选项离子晶体中有时也含非极性共价键，例Na2O2；B选项SiO2的熔点为1 723，而钨(W)熔点为3 410；C选项分子晶体一般熔点较低； D选项金刚石晶体CC间为非极性共价键 4下列物质的晶体中不存在分子的是 ( )答案： 4AsiO2是原子晶体；构成晶体的粒子是原子 5下列各组物质汽化或熔化时，所克服的粒子间作用力完全相同的是 ( ) A碘的升华和干冰汽化 B2氧化硅和干冰熔化 C苯和硝酸钾熔化 D.食盐和冰熔化 答案： 5A碘和干冰都是分子晶体，克服分子间作用力；B选项二氧化碳克服共价键；C选项硝酸钾克服的是离子键，苯克服分子间作用力；D选项食盐克服离子键 6下列各晶体中，含有的化学键类型相同且晶体类型也相同的一组是 ( ) 答案： 6D都是共价键，NaCl形成的是离子键；SiO2形成原子晶体，NaCl形成离子晶体，形成的都是分子晶体 7碳化硅这种结构类似于金刚石的晶体，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体金刚石；晶体硅；碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是 ( ) A. B. C. D. 答案： 7A 熔点高低取决于共价键强弱，共价键强弱又与各原子的原子半径有关，C的原子半径小于Si的原子半径 8下列各组物质中，熔点由高到低的是 ( ) A.HI、HBr、HCl、HF B石英、食盐、干冰、钾 C DLi、Na、K、Rb 答案： 8CD组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，熔、沸点依次升高，A选项HF可形成氢键，出现反常；B选项钾的熔点高于干冰；D选项碱金属随着相对分子质量增加，熔点依次降低 9下列化学式能表示物质分子的是 ( ) 答案： 9.C Na2SO4、KCl是离子晶体，构成粒子是离子；SiO2是原子晶体，构成粒子是原子；CO2是分子晶体，构成粒子是分子 10结合课本上干冰晶体图分析每个C02分子周围距离相等且最近的OQ分子数目为 ( ) A6 B8 C10 D12 答案： 10D 根据干冰结构特点，干冰晶体是一种立方面心结构，每个CO2周围等距离最近的CO2有12个(同层4个，上层4个，下层4个)11现有甲、乙、丙(如下图)三种晶体的晶胞：(甲中x处于晶胞的中心，PbCl乙中a处于晶胞的中心)，可推知：甲晶体中x与y的个数比是 ，乙中a与b的个数比是 ，丙晶胞中有 个c离子，有 个d离子。 答案： 11处于晶胞中心的x或a为该晶胞单独占有，位于立方体顶点的粒子为8个立方体共有，位于立方体棱边的粒子为4个立方体共有，位于立方体面的粒子为2个立方体共有，所以；丙晶胞中c离子为个；d离子为个12参考下表中数据，回答有关问题：物质NaFNaClNaBRNaISiFSiClSiBrSiINaClKClRbClRbClSiClGeClSnClPbCl/995801755651-90.2-70.45.2120.5801776715646-70.4-49.5-36.2-15.0 (1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与 有关，随 增大， 减小，故熔点依次降低。 (2)硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与 有关，随着 增大，则 增大，故熔点依次升高。 (3)钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物熔点高得多，这与 有关，因为 ，故前者熔点远远高于后者。 答案： 12(1)离子半径；离子半径；静电作用 (2)相对分子质量；相对分子质量；分子间作用力 (3)晶体类型；因钠的卤化物为离子晶体，其熔点取决于离子键的强弱，硅的卤化物为分子晶体，其熔点取决于分子间作用力，而离子键比分子间作用力强得多。 13单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据回答：金刚石晶体硅晶体硼熔点/K沸点/K莫氏硬度3823510010168326287.0257328239.5 (1)晶体硼的晶体类型属于是 晶体。 (2)已知晶体硼的基本结构单元是由B原子构成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个B原子。通过观察图形及推算，可知此结构单元是由于 个B原子构成，其中LB键间的夹角是 。答案： 13(1)原子 (2)12；60根据B的熔沸点、硬度可知应为原子晶体，又根据图示可看出，每个面平均拥有的B原子数，则20个面共有B原子数为0.620=12，BB键夹角为60。综合能力溯练1已知氯化铝的熔点为190(Pa)，但它在180即开始升华。 (1)氯化铝是 。(填“离子化合物共价化合物”) (2)在500K和Pa时，它的蒸气密度(换算为标准状况时)为1192gL，试确定氯化铝在蒸气状态时的化学式为 。 (3)无水氯化铝在空气中剧烈“发烟”，其原因是 。 (4)设计一个可靠的实验，判断氧化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是 . 答案： 1(1)共价化合物(2) (3)氯化铝与空气中的水发生水解反应产生HCl气体，HCl在空气中形成酸雾而“发烟”。 (4)在其熔融状态下，试验其是否导电，若不导电是共价化合物。分析：根据氯化铝熔点低及在180时开始升华，判断其为共价化合物。氯化铝蒸气时相对分子质量即11.9222.4=267，所以分子式为Al2Cl6。2简答下列问题： 有机物多难溶于水，为什么乙醇和乙酸可与水互溶? 答案： 2乙醇的醇羟基(C2H5)、乙酸的羧基()均可和水(H-O-H)互相形成分子间的氢键，形成缔合分子，故可表现为互溶。 3在白磷分子中，每个磷原子以 键与另外的 个磷原子相结合成 结构，键角为 。如果把一个白磷分子的每一个p-p都打开插入一个氧原子，则一共可结合 个氧原子，这样得到化合物的分子式为 。答案： 3共价；三；正四面体；60；6P4O6白磷的分子式为P4，结构为，插入氧原子后为