高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十七 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 考點(diǎn)三 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)教學(xué)案
《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十七 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 考點(diǎn)三 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)教學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十七 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 考點(diǎn)三 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)教學(xué)案（16頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1 晶體常識(shí) (1)晶體與非晶體 比較 晶體 非晶體 結(jié)構(gòu)特征 結(jié)構(gòu)粒子周期性有序排列 結(jié)構(gòu)粒子無序排列 性質(zhì) 特征 自范性 有 無 熔點(diǎn) 固定 不固定 異同表現(xiàn) 各向異性 各向同性 二者區(qū)分方法 ①間接方法：測(cè)定其是否有固定的熔點(diǎn) ②科學(xué)方法：對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn) 學(xué)霸巧學(xué)卡 在適宜的條件下，晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)稱為晶體的自范性。晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。有沒有自范性是晶體與非晶體的本質(zhì)差異。 (2)獲得晶體的三條途徑 ①熔融態(tài)物質(zhì)凝固。 ②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。 ③溶質(zhì)從溶液中析出。 (3)晶胞 ①概念 描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。 ②晶體中晶胞的排列——無隙并置 a．無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。 b．并置：所有晶胞平行排列、取向相同。 c．形狀：一般而言晶胞都是平行六面體。 ③晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算——均攤法 晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果是被n個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子分得的份額就是。 a．長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算： b．非長方體晶胞中粒子視具體情況而定，如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)被三個(gè)六邊形共有，每個(gè)六邊形占1/3。 (4)晶格能 ①定義 氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量，通常取正值，單位是kJmol－1。 ②影響因素 a．離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。 b．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，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點(diǎn)越高，硬度越大。 學(xué)霸巧學(xué)卡 (1)具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，如切割整齊的玻璃。 (2)晶胞是從晶體中“截取”出來具有代表性的最小部分，而不一定是最小的“平行六面體”。 (3)在使用均攤法計(jì)算晶胞中粒子個(gè)數(shù)時(shí)，要注意晶胞的形狀，不同形狀的晶胞，應(yīng)先分析任意位置上的一個(gè)粒子被幾個(gè)晶胞所共用，如六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個(gè)晶胞所共有。 2 常見晶體類型的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) (1)四種晶體的比較 晶體類型 性質(zhì)比較 離子晶體 分子晶體 原子晶體 金屬晶體 結(jié)構(gòu) 組成粒子 陰、陽離子 分子 原子 金屬陽離子和自由電子 粒子間作用 離子鍵 范德華力 共價(jià)鍵 金屬鍵 物理 性質(zhì) 熔沸點(diǎn) 較高 低 很高 有高有低 硬度 硬而脆 小 很大 有大有小、有延展性 溶解性 易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑 極性分子易溶于極性溶劑 不溶于常見溶劑 難溶(鈉等與水反應(yīng)) 導(dǎo)電性 晶體不導(dǎo)電；能溶于水者，其水溶液導(dǎo)電；熔化時(shí)導(dǎo)電 晶體不導(dǎo)電，溶于水后能電離的，其水溶液可導(dǎo)電；熔化不導(dǎo)電 導(dǎo)電性較差(Si是半導(dǎo)體) 良導(dǎo)體(導(dǎo)電傳熱) 續(xù)表 晶體類型 性質(zhì)比較 離子晶體 分子晶體 原子晶體 金屬晶體 典型實(shí)例 NaCl、NaOH、Na2O、CaCO3 干冰、白磷、冰、硫黃 金剛石、SiO2、晶體硅、SiC Na、Mg、Al、Fe、Cu、Zn (2)典型晶體模型 晶體 晶體結(jié)構(gòu) 晶體詳解 原子晶體 金剛石 ①每個(gè)C與相鄰的4個(gè)C以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu) ②鍵角均為10928′ ③最小碳環(huán)由6個(gè)C組成且6個(gè)原子不在同一平面內(nèi) ④每個(gè)C參與4條C—C鍵的形成，C原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2 SiO2 ①每個(gè)Si與4個(gè)O以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu) ②每個(gè)正四面體占有1個(gè)Si,4個(gè)“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 ③最小環(huán)上有12個(gè)原子，即6個(gè)O,6個(gè)Si 分子晶體 干冰 ①每8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體且在6個(gè)面心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子 ②每個(gè)CO2分子周圍等距離且緊鄰的CO2分子有12個(gè) 離子晶體 NaCl型 ①每個(gè)Na＋(Cl－)周圍等距離且緊鄰的Cl－(Na＋)有6個(gè)。每個(gè)Na＋周圍等距離且緊鄰的Na＋有12個(gè) ②每個(gè)晶胞中含4個(gè)Na＋和4個(gè)Cl－ CsCl型 ①每個(gè)Cs＋(Cl－)周圍等距離且緊鄰的Cs＋(Cl－)有6個(gè)；每個(gè)Cs＋周圍等距離且緊鄰的Cl－有8個(gè) ②每個(gè)晶胞中含1個(gè)Cs＋和1個(gè)Cl－ 續(xù)表 晶體 晶體結(jié)構(gòu) 晶體詳解 金屬晶體 簡(jiǎn)單立方堆積 典型代表為Po，配位數(shù)為6，空間利用率為52% 面心立方最密堆積 又稱為A1型或銅型，典型代表為Cu、Ag、Au，配位數(shù)為12，空間利用率為74% 體心立方堆積 又稱為A2型或鉀型，典型代表為Na、K、Fe，配位數(shù)為8，空間利用率為68% 六方最密堆積 又稱為A3型或鎂型，典型代表為Mg、Zn、Ti，配位數(shù)為12，空間利用率為74% (3)石墨晶體 石墨晶體是混合型晶體，呈層狀結(jié)構(gòu)。同層內(nèi)碳原子以共價(jià)鍵形成正六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是2，C原子采取的雜化方式是sp2。層與層之間以分子間作用力結(jié)合。所以石墨晶體熔、沸點(diǎn)很高，但硬度不大，有滑膩感，能導(dǎo)電。 學(xué)霸巧學(xué)卡 判斷某種粒子周圍等距且緊鄰的粒子數(shù)目時(shí)，要注意運(yùn)用三維想象法。如NaCl晶體中，Na＋周圍的Na＋數(shù)目(Na＋用“”表示)： 每個(gè)面上有4個(gè)，共計(jì)12個(gè)。 1.思維辨析 (1)晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別：是否有自范性。( ) (2)不同晶體中晶胞的大小和形狀都相同。( ) (3)固體碳一定是晶體。( ) (4)冰和固體碘晶體中相互作用力相同。( ) (5)原子晶體的熔點(diǎn)一定比離子晶體的高。( ) (6)干冰、冰、水晶均屬于分子晶體。( ) (7)金屬晶體能導(dǎo)電是因?yàn)榻饘倬w在外加電場(chǎng)作用下可失去電子。( ) (8)NaCl表示一個(gè)氯化鈉分子是由一個(gè)鈉離子和一個(gè)氯離子構(gòu)成的。( ) (9)離子晶體中一定存在金屬元素。( ) (10)石墨的硬度比金剛石小，所以其熔點(diǎn)比金剛石低。( ) (11)干冰(CO2)晶體中包含的作用力為分子間力和共價(jià)鍵。( ) (12)SiO2晶體中包含的作用力只有共價(jià)鍵。( ) 答案 (1)√ (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)√ (12)√ 2．原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X是形成化合物種類最多的元素，Y原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍，Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子，W的原子序數(shù)為29。 回答下列問題： (1)Y2X2分子中Y原子軌道的雜化類型為________，1 mol Y2X2含有σ鍵的數(shù)目為________。 (2)化合物ZX3的沸點(diǎn)比化合物YX4的高，其主要原因是________________________________。 (3)元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體，元素Z的這種氧化物的分子式是________________。 (4)元素W的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該氯化物的化學(xué)式是________，它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成配合物HnWCl3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。 答案 (1)sp雜化 3NA(或36.021023個(gè)) (2)NH3分子間存在氫鍵 (3)N2O (4)CuCl CuCl＋2HCl===H2CuCl3(或CuCl＋2HCl===H2 [CuCl3]) 解析 X是形成化合物種類最多的元素，則X為H或C，Y原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍，則Y為C，X只能為H；由Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，推出Z為N，W的原子序數(shù)為29，則W為Cu。 (1)C2H2中C原子軌道的雜化類型是sp雜化；1 mol C2H2中含有3 mol σ鍵，2 mol π鍵。 (2)NH3的沸點(diǎn)比CH4的沸點(diǎn)高的原因是NH3分子間存在氫鍵。 (4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，1個(gè)晶胞中Cu原子數(shù)為4，Cl原子數(shù)為8＋6＝4，則該氯化物的化學(xué)式為CuCl，其與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應(yīng)生成HnCuCl3，由于Cu顯＋1價(jià)，推出n＝2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HCl＋CuCl===H2CuCl3(或CuCl＋2HCl===H2[CuCl3])。 [考法綜述] 高考中本考點(diǎn)主要考查利用性質(zhì)判斷晶體的類型和常見晶體熔沸點(diǎn)的比較題型，難度中等，需要熟練記憶所學(xué)知識(shí)即可解決此問題。晶體化學(xué)式的計(jì)算是高考命題的熱點(diǎn)，同學(xué)們應(yīng)做到熟練運(yùn)用均攤法計(jì)算晶體的化學(xué)式。 命題法1 晶體類型的判斷與熔沸點(diǎn)比較 典例1 現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù)： A組 B組 C組 D組 金剛石：3550 Li：181 HF：－83 NaCl：801 硅晶體：1410 Na：98 HCl：－115 KCl：776 硼晶體：2300 K：64 HBr：－89 RbCl：718 二氧化硅：1723 Rb：39 HI：－51 CsCl：645 據(jù)此回答下列問題： (1)A組屬于________晶體，其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是________。 (2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號(hào))。 ①有金屬光澤?、趯?dǎo)電性?、蹖?dǎo)熱性?、苎诱剐? (3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于____________。 (4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號(hào))。 ①硬度小?、谒芤耗軐?dǎo)電 ③固體能導(dǎo)電?、苋廴跔顟B(tài)能導(dǎo)電 (5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹aCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因解釋為_______________________________________。 [解析] (1)A組熔點(diǎn)很高，判斷屬于原子晶體，是由原子通過共價(jià)鍵形成的。 (2)B組為金屬晶體，存在金屬鍵，具有①②③④四條共性。 (3)HF含有分子間氫鍵，故其熔點(diǎn)反常。 (4)D組屬于離子晶體，具有②④性質(zhì)。 (5)D組晶體都為離子晶體，r(Na＋)下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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