高三化学同步辅导教材（第1讲）.doc

1、高三化学同步辅导教材（第1讲） 一、本讲教学进度第三册 第一章 晶体类型与性质本讲主要内容：1比较四种晶体的构成微粒、微粒间作用力和性质特征，并掌握晶体的结构特征2掌握影响物质的熔、沸点高低的因素3理解金属键与金属通性间的关系二、学习指导(一)晶体类型与结构、性质关系晶体的类型直接决定着晶体的物理性质，如熔、沸点、硬度、导电性、延展性、水溶性等。而晶体的类型本质上又是由构成晶体的微粒及微粒间作用力决定，通常可以由晶体的特征性质来判定晶体所属类型。掌握下表内容是重点之一。对一些常见物质，要会判断其晶体类型。比较四种晶体类型晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体构成晶体微粒阴、阳离子原子分子金属

2、阳离子、自由电子微粒间作用离子键共价键分子间作用力金属键熔点、沸点较高很高低高低悬殊硬度大很大小差异大延展性差差强导电性差(能导电)差差强水溶性大多易溶难溶相似相溶不溶或与H2O反应实例NaCl金刚石干冰Na、W物质类别大部分盐酸碱金属氧化物等离子化合物晶体硅碳化硅二氧化硅等大多非金属单质气态氢化物、大多非金属氧化物酸、大多有机物金属(二)如何比较物质熔、沸点高低1由晶体结构来确定.首先分析物质所属的晶体类型，其次抓住决定同一类晶体熔、沸点高低的决定因素.一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体 如：Si02NaClCO2(干冰)，但也有特殊，如熔点：MgOSiO2同属原子晶体，一般键长越短，键能越

3、大，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高. 如：金属石金刚砂晶体硅 原因 同类型的离子晶体，离子电荷数越大，阴、阳离子核间距越小，则离子键越牢固，晶体的熔、沸点一般越高.可根据F=K进行判断如：MgONaCl分子晶体，分子间范德华力越强，熔、沸点越高. 分子组成和结构相似的分子晶体，一般分子量越大，分子间作用力越强，晶体熔、沸点越高.如：F2Cl2Br2I2ii 若分子量相同，如互为同分异构体，则支链数越多，沸点越高，分子越对称，则熔点越高.如：沸点： CH3 CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2OH3CH3CCH3 CH3 CH3 熔点： CH3 CH3CCH3CH3CHCH2CH3C

4、H3(CH2)3CH3 CH3 CH3 因而应注意，并非外界条件对物质熔、沸点的影响总是一致的.熔点常与晶体中微粒排布对称性有关.iii 若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体强，故熔、沸点特别高.如：氢化物的沸点如下图所示.从上图中看出，H2Te、H2Se、H2S的沸点都依次降低.按此变化趋势.H2O的沸点应为193K左右，但实际上为373K、此种“反常”的升高，就是因为H2O分子间存在氢键。对比同主族氢化物的沸点，从中可清楚看到NH3、HF的沸点高得“反常”，也是因为分子间存在氢键。HF分子间氢键：H2O分子间氢键：氢键的生成对化合物性质有显著影响，一般分子间形成氢键时，可使化

5、合物的熔、沸点显著升高，在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间形成氢键，则可使熔解度增大.如NH3极易溶于水就与此有关.除上述几种物质外，在醇、羧酸、无机酸、水合物、氨合物等中均有氢键.金属晶体：金属原子的价电子数越多，原子半径越小、金属键越强，熔、沸点越高.如：NaMgAl2根据物质在同条件下的状态不同.一般熔、沸点：固液气.如果常温下即为气态或液态的物质，其晶体应属分子晶体(Hg除外).如惰性气体，虽然构成物质的微粒为原子，但应看作为单原子分子.因为相互间的作用力范德华力，而并非共价键. (三)为什么金属一般只有较大密度、金属光泽、良好的导电、导热性和延展性？可用金属键理论化和晶体的紧密堆积

6、结构加以解释.简要说明见下图.注意：温度升高对金属、电解压溶液导电性影响是不同的.在金属晶体中原子或离子不是静止不动，而在晶格结点上作较小幅度振动，这种振动对电子流动起着阻碍作用，加上阳离子对电子的吸引，电子运动便受到更多阻力，因而升温，金属电阻加大，导电能力下降.在电解压溶液中，导电微粒是自由移动离子，升温有利于加快运动，导电性增强.(四)典型晶体的结构特征 1离子晶体 CsCl NaCl 离子配位数 8：8 6：6 一个晶胞中含 1，1 4，4 阳离子和阴离子数 晶胞构型 立方体 立方体 重点掌握NaCl晶体结构，它还具有的特征： 一个Na+周围等距且最近的Cl有6个，此6个Cl连线形成的

7、空间几何体为正八而体，Na+位于其中心.一个Na+周围等距且最近的Na+有12个如何计算离子晶体中不同部位的离子对晶胞的贡献？体心（内） 面心 棱上 角顶 系统数 1 如 NaCl晶体中，如何计算？ Na+： 体心(1个) 棱(各1个) 1+12=4 Cl 面心(各1个) 角顶(各1个) 6 + 8=4 2金刚石和石墨的比较金刚石石墨晶 体结 构正四面体、空间网状晶体平面层状正六边形结构层间以范德华力结合晶 体类 型原子晶体混合型晶体层内一原子晶体层间一分子晶体晶 体外 形正八而体鳞片状碳碳键长熔 点沸 点=硬 度很高质软有滑腻感导电性无良主要用途钻具、装饰品润滑剂、电极、耐火材料等相互关系同

8、素异形体注意：石墨有导电性，是因为层内有自由电子.碳还有多种因素异形体，如足球碳C60等.想一想：C60、N60等属于什么晶体？可能是原子晶体吗？3二氧化硅和二氧化碳晶体二氧化硅二氧化碳晶体结构型 正四面体立方体构成微粒 Si、O原子CO2分子结构特征 一个Si与4个成键一 一个O与2个锡成键一一个CO2与最近且距离相等的有12个CO2分子晶体类型 原子的体分子晶体熔 点 高低、易升华溶解性 难溶于一般溶剂能溶于水三、典型例题讲评例1分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：A碳化铝，黄色晶体，熔点2200OC，熔融态不导电_B溴化铝，无色晶体，熔点98OC，熔融态不导电_C五氟化钒，无色晶体，

9、熔点19.5OC，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中_D溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电_思路分析 晶体的熔点高低，熔融态能否异电及溶剂性相结合，是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的异电性不同。原子晶体熔融不导电，离子晶体熔融时或水溶液都能导电。原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。另外易溶于一些有机溶剂的物质往往也是分子晶体的特征之一。例21995年美国Lagow教授报道，他制得了碳的第四种同素异性体一链式炔碳-CC-CC-CC-该物质的一个分子中含有300500个碳原子，性质很活泼

10、。据此判断，链式炔碳的熔点估计比石墨_思想分析 不要被“含有300500个碳原子”所迷惑、而应抓住该物质的组成微粒“分子”，从而可判定链式炔碳属分子晶体，显烙点然比石墨低得多.例3已知氯化铝的熔点为190OC(2.02105Pa)，但它在180OC即开始升华.(1)氯化铝是_(填“离子化合物”或“共价化合物”).(2)在500K和1.01105Pa时，它的蒸气密度(换算成标准状况时)为11.92g/L，且已知它的结构中还含有配位键，氯化铝的化学式为_，结构式为_.(3)无水氯化铝在潮湿空气中强烈地“发烟”，其原因是_.(4)如何通过实验来判别氯化铝是离子化合物还是共价化合物？思想分析 (1)从

11、氯化铝的熔点低且易升华的性质可判定其晶体为分子晶体，也就不可能属于离子化合物。同学不能简单地从组成元素为较活泼金属元素和活泼非金属元素考虑，将其为离子化合物，其实不然，应尊重事实。可根据其熔融态能否导电进行判断。切勿用它的水溶液做导电性实验。因为象HCl等许多共价化合物在水分子作用下能电离，故所得水溶液能导电。(2)应根据M=22.2 关系式求出蒸气的分子量，与常见的AlCl3分子量比较是否相同，从而确定氯化铝的化学式，要注意配位键的表示方式.“”是从具有孤对电子的一方指向具有空道的原子，在此只可能C1A1，每一个C1还与A1原子形成一个共价键.(3)抓住题中条件“在潮湿空气中发烟”应从AlC

12、l3水铜生成HCl与水蒸气形成酸雾，不能误认AlCl3为升华成气体。例4某离子晶体部分结构如图(1)晶体中每个Y同时吸引着最近的_个X，每个X同时吸引着最近的_个Y，该晶体的化学式为_(2)晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X共有_个.(3)晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角XYX的角度_(4)设该晶体的摩尔质量为Mg，晶体密度为，阿佛加法罗常数为NA，则晶体中两个距离最近的X中心间距离为_cm-思路分析 (1)从图中可知，Y位于立方体中心，X位于立方体相向的四个项点，故一个Y同时吸引着最近的X有4个，每个X同时吸引着最近的8个Y，由此确定其化学式.(2)由于顶点X是8个立方体共有，每

13、个面是两个立方体共享，故晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X应有83=12(个)(3)可将图中4个X分别与Y连线，形成的构型类同于CH4分子，XYX= (4)每个小方体中会XY2的物质的量为.根据质量m=V 和 m=nM联立方程，求解。巩固练习1(A)下列物质晶体属离子晶体的是（ ）ANa2O2 BNaOH CH2O2 DNH3H2O2(A)下列过程中共价键被破坏的是（ ） A碘升华 B溴蒸气被木炭吸附 C酒精溶于水 DHCl气体溶于水3(A)固体熔化时必须破坏非极性键的是（ ） A冰 B晶体硅 C溴 D二氧化硅4(A)能用键能大小解释的是（ ）AN2的化学性质比O2稳定B常温常压下，溴呈液

14、态、碘呈固态C惰性气体一般很难发生化学反应D硝酸易挥发而磷酸难挥发5(A)关于化学键的下列叙述中，正确的是（ ）A离子化合物可能含共价键B共价化合物可能含离子键C离子化合物中只含离子键D共价化合物中不含离子键6(B)下列说法正确的是（ ）A冰熔化时，分子中HO键发生断裂B原子晶体中，共价键越强，熔点越高C分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定高.D分子晶体中，分子间作用力越大，则分子晶体越稳定7(B)能证明氯化氢是共价化合物的现象是（ ）A氯化氢极易熔于水中B液态氯化氢不能导电C氯化氢在水溶液中是完全电离的D氯化氢是无色气体且有味8(B)实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是（

15、 ）A二氧化硅和干冰的熔化B液溴和液汞的汽化C食盐和冰的熔化D纯碱和烧碱的熔化9(B)下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列的是（ ）AO2、I2、HgBCO2、KCl、SiO2CNa、K、RbDSiC、NaC1、SO210(B)下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是（ ） A氯化铵NH4C1B二氧化硅(Sio2)C白磷(P4)D硫酸钠(Na2SO4)11(C)用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，同时用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜，这种化合物可以比金刚石更坚硬，其原因可能是（ ）A碳、氮原子构成网状结构的晶体 B碳、氮的单质化学性质的均不活泼C碳、氮键比

16、金刚石中的碳碳键更短 D氮原子最外层电子数比碳原子多12(C)已知： 金刚石晶体，碳碳键的键能为akJ/mol 石墨晶体，碳碳键的键能为bkJ/mol将等质量的金刚石晶体和石墨晶体中的碳碳全部破坏所需的能量之比（ ）A4：3 Ba：b C4a：3b D1：113(C)三氯化氮(NCl3)在常温下是一种淡黄色液体，其分子呈三角锥形，以下关于NCl3的叙述正确的是（ ）ANCl3分子中不存在孤对电子B分子中NCl键是非极性共价键CNCl3是一种含极性键的极性分子DNCl键能大，故NCl3沸点高14(C)下列晶体中，其中任何一个原子都被相邻四个原子包围，以共价健形成正面体，并向空间伸展成网状结构的是

17、（ ）A四氯化碳 B石墨 C金刚石 D水晶15(C)硼能以B12正多面体基本结构单元接不同的连接方式形成多种单质晶体的变体。B12基本结构单元中含B原子12个，每个硼原子与邻近的5个硼原子等距离成键，每个面都是等边三角形，则B12正多面体的面数是（ ）A10 B20 C30 D6016(C)莹石(CaF2)晶体属于立方晶象，莹石中每个Ca2+被8个F所包围，则每个F周围最近距离的Ca2+数目为 （ ）A2 B4 C6 D817(C)下列说法正确性的是 A共价键只存在于单质和共价化合物中B非极性键只存在于单质中C只有共价化合物能形成分子晶体D离子晶体中可结合有共价键18(C)下列叙述正确的是 （

18、 ）A同主族金属的原子半径越大熔点越高B分子间作用越弱的分子晶体熔点越低C稀有气体原子序数越大沸点越低D同周期元素的原子半径越小越易失去电子19关于晶体的下列说法正确的是 （ ）A原子晶体的熔点一定比金属晶体的高B分子晶体的熔点一定比金属晶体的低C在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子D在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子20有下列离子晶体空间结构示意图：以M代表阳离子，以N表示阴离子，阳离子，阴离子，化学式为MN2的晶体结构为 （ ）二、填空21(A)有下列8种晶体：A水晶 B冰醋酸 C白磷 D固态氩 E氯化铵 F铝 G金刚石用序号回答下列问题：(1)属于原子晶体的化合物是 ，直接由原子构成的高熔

19、点的晶体是 ，直接由原子构成的分子晶体是 .(2)由极性分子构成的晶体是 ,会有共价键的离子晶体是 ，属于分子晶体的单质是 .(3) 在一定条件下能导电而不发生化学反应的是 ，分子内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化的是 ，受热熔化，需克服共价键的是 .22(B)试比较下列几种物质的熔点由高到低的顺序(用数字表示)_Na K NaK NaCl 金刚石 CO SiO2 CS223(1)在金刚石立体网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有_个碳原子.(2)在晶体二氧化硅中，最小的环上共有_个原子.(3)石墨晶体的每一层是由无数个正六边形构成的，则平均每一个正六边形所占有的碳原子数

20、为_个.24化工行业已合成一种硬度比金刚石还大的晶体氮化碳，若已知氮在此化合物中显3价，推断：(1)它的化学式可能是_(2)其晶体类型为_晶体_(3)你认为其硬度比金刚石大的主要原因是_25(C) 已知有关物质的熔、沸点如下：MgOA1203MgC12A1C13熔点 (OC)28522072714190(259KPa)沸点 (OC)360029801412182.7请参考上述数据回答：(1)工业上常用电解熔融MgC12的方法生产镁，电解A12O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁；也不用电解A1C13的方法生产铝？答：(2)设计可靠实验证明：MgC12、A1C13

21、所属的晶体类型，其实验方法是_26(C)IBr是一种卤素互化合物，具有很高的化学法性，有许多性质与卤素单质很相似，它在常温下是深红色液体，熔点为41OC，沸点为116OC，固体溴化碘是_晶体，含有_键，IBr与水反应，生成一种无氧酸和一种含氧酸，反应方程式为_27有两组关于物质熔点的数据I组 II组物质 NaC1 KCl RbCl CSCl SiCl4 GeCl4 S12Cl4 pbCl4熔点 808OC 772OC 717OC 645OC 70.4OC 49.5OC 36.2OC 15OC分析以上数据，回答：(1)有什么规律可循?答: _(2)选成这些规律的主要原因是什么?答: _参考答案一

22、、1A、B 2D 3B 4A 5A、D 6B 7B 8D 9B10C 11C 12C 13C 14C 15B 16B 17D 18B19C 20B二、21(1)A，G，D (2)B，E，C、D (3)F，B，C，A，G2223(1)6，(2)12，(3)224(1)C3N4 (2)原子 (3)CN键的键长小于CC键 CN键的键能大于CC键25(1)因MgO的熔点远高于MgCl2，故电解熔融MgO将需要更高的温度，浪费能源，从表中数据可知，A1C13易升华，熔、沸点低，应属分子晶体，无离子熔融时不导电，不能被电解。(2)将两种晶体加热到熔化状态，测定共导电性，实验表明MgCl2能导电，A1C13

23、不能导电，由此可确定MgCl2为离子晶体，A1C13为分子晶体.26分子，极性共价键，IBr+H2O=HBr+HIO27(1)第一组碱金属的氯化物随着碱金属原子序数从上到下增大，其氯化物的熔点降低。而第二组点碳族元素形成的氯化物随着Si、Ge、Sn、pb原子序数增大，其氯化物的熔点逐渐升高(2)这是因为两组晶体的类型不同，第I组属于离子晶体，随着碱金属的阳离子半径从上到下增大，与Cl形成的离子键减弱，故熔点下降。而第II组属分子晶体，它们彼此组成和结构相似，随着分子量增大，分子间作用力增大，故熔点逐渐升高.六、附录例1：A原子晶体 B分子晶体 C分子晶体 D离子晶体例2：低.例3：(1)由氯化铝的熔点较低，且又易升华，说明氯化铝晶体属于分子晶体，氯化铝是共价化合物(2)M=22.4=22.411.92=267AlCl3的分子量为133.5，267133.5=2由此可知氯化铝的蒸气是二聚体，结构式：化学式：Al2Cl6(3)AICI3遇到空气中的H2O发生水解，生成的HCI与空气中水蒸气形成酸雾，反应式：AICI3+3H2O AI(OH)3+3HCI(4)将AICI3加热至熔融状态，测量其导电性，实验若表明它不导电，则说明它为共价化合物例4(1)4，8， XY2或Y2X(2)12(3)(4)设每个小立方体的边长为Xcm，其中含XY2的物质的量为由方程： (cm)