1、章末优化总结第3章 物质的聚集状态与物质性质知 识 体 系 构 建 其他聚集状态专 题 归 纳 整 合 专题一 晶体类型的判断1.依据组成晶体的微粒及微粒间的作用判断 比较项目 晶体类型 组成微粒 原子晶体 原子 分子晶体 分子 离子晶体 阴、阳离子 金属晶体 金属阳离子、自由电子 石墨晶体 原子 比较项目 晶体类型 作用力类型 原子晶体 共价键 分子晶体 分子间作用力 离子晶体 离子键 金属晶体 金属键 石墨晶体 有共价键、分子间作用力、金属键的特性 2.依据物质的分类(1)离子晶体：包括强碱(如NaOH、KOH等)、大部分盐、活泼金属氧化物等。(2)分子晶体：大多数非金属单质(除A族元素单
2、质等)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、大多数有机物是分子晶体。(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质(除汞外)与合金是金属晶体。3.依据晶体的熔点判断 一般地，原子晶体离子晶体分子晶体，金属晶体的熔点差别很大。4.依据导电性判断(1)离子晶体固态时不导电，在液态(熔融态)或水溶液中导电。(2)原子晶体不导电，有的可作半导体材料，如Si、Ge等。(3)分子晶体不导电，有的分子晶体溶于水电离或和水反应生成电解质溶液而导电，液态时不导电。5.依据硬度和机械性能判断 离子晶体硬度较大(或略硬)而且脆；原子晶体硬度大；分子
3、晶体硬度小且较脆。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有延展性。X是核外电子数最少的元素，Y地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界中最硬的原子晶体。下列叙述错误的是()AWX4是沼气的主要成分 B固态X2Y是分子晶体 CZW是原子晶体 DZY2的水溶液俗称“水玻璃”例1【解析】核外电子数最少的元素为氢元素，地壳中含量最丰富的元素为氧元素，其次为硅元素，可以形成自然界中最硬的原子晶体(金刚石)的元素为碳，所以CH4是沼气的主要成分，H2O为分子晶体，SiC为原子晶体，所以A、B、C是正确的；由于SiO2不溶于水，Na2SiO3的水溶液才为水玻璃，所以D项是错误的。【
4、答案】D 专题二晶体的结构与性质之间的关系晶体的类型直接决定着晶体的物理性质，如熔点、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的，通常可以由晶体的特征性质来判定晶体所属类型。下表内容是本章的重点之一。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 构成晶体的粒子 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子、自由电子 晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 微粒间作用力或化学键类型 离子键 共价键 分子间作用 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
5、性 差 差 差 强 晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 导电性 差(水溶液、熔融态能导电)差 差 强 水溶性 大多易溶 难溶 相似相溶 不溶或与H2O反应 典型实例 NaCl 金刚石、二氧化硅等 冰、干冰 Na、Fe 晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 物质类别 大部分盐、强碱、金属氧化物等离子化合物 部分非金属单质或化合物 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 D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直线形，回答下列问题：(1)Y
6、的最高价氧化物的化学式为_。(2)上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是_，例2写出该元素的任意3种含氧酸的化学式:_。(3)D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为_。(4)D和X形成的化合物，其化学键类型属_，其晶体类型属_。(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是_，此产物与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是_。(6)试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由_。【解析】本题突破口在几种元素氢化物的构型，前20号元素中，氢化物构型为正四面体的为C、Si，三角锥形的为N、P，角形的为O、S，由原子序数依次增大得出D、E、X、Y、Z五种元素分别为C、N、Si、S、Cl。S
7、的最高价为6，对应的氧化物为SO3；元素非金属性越强，最高价含氧酸酸性越强，所以能形成酸性最强的含氧酸的元素为Cl；CS2、CO2的空间构型均为直线形；C和Si形成以极性键构成的原子晶体。【答案】(1)SO3(2)Cl HClO、HClO2、HClO3、HClO4(任写3种酸)(3)直线形(4)共价键 原子晶体(5)Mg3N2 Mg3N28H2O 3Mg(OH)22NH3H2O=(6)D的最高价氧化物为CO2，X的最高价氧化物为SiO2，前者比后者的熔点低；因为前者为分子晶体，由分子间的作用力结合，而后者为原子晶体，由共价键结合，共价键之间的作用力远大于分子间的作用力 专题三几种典型的晶体模型
8、晶体类型 晶体模型 晶体结构详解 原子晶体 金刚石(1)每个C与4个C以共价键结合，形成正四面体结构(2)键角均为109.5(3)最小碳环由6个C原子组成且六原子不在同一平面内(4)每个C原子与另外4个C原子形成共价键，每个共价键连接2个C原子 晶体类型 晶体模型 晶体结构详解 原子晶体 SiO2(1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构(2)每个Si原子连接4个O原子，每个O原子连接2个Si原子，Si、O原子个数比为12(3)最小环上有12个原子，即6个O，6个Si 晶体类型 晶体模型 晶体结构详解 分子晶体 干冰(1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子(2
9、)每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个 晶体类型 晶体模型 晶体结构详解 离子晶体 NaCl型(1)每个Na(Cl)周围等距且紧邻的Cl(Na)有6个。每个Na周围等距且紧邻的Na有12个(2)每个晶胞中含4个Na和4个Cl CsCl型(1)每个Cs周围等距且紧邻的Cl有8个，每个Cs(Cl)周围等距且紧邻的Cs(Cl)有6个(2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs、1个Cl 晶体类型 晶体模型 晶体结构详解 金属晶体 A1 面心立方最密堆积典型代表Cu、Ag、Au，配位数为12 A2 体心立方密堆积典型代表Na、K、Fe，配位数为8 A3 六方最密堆积典型代表Mg、Zn、Ti，配
10、位数为12 金属原子在二维空间里的放置有如图所示的两种方式，下列说法中正确的是()A图(a)为非密置层，配位数为6 B图(b)为密置层，配位数为4 C图(a)在三维空间里堆积可得镁型和铜型 D图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方【解析】金属原子在二维空间里有两种排列方式，一种是密置层排列，例3一种是非密置层排列。密置层排列的空间利用率高，原子的配位数为6，非密置层的配位数较密置层小，配位数为4。由此可知，图(a)为密置层，图(b)为非密置层。密置层在三维空间堆积可得到镁型和铜型两种堆积模型，非密置层在三维空间堆积可得简单立方和体心立方两种堆积模型。所以，只有C选项正确。【答案】C 专题四利用均
11、摊法确定晶体的化学式1.晶胞的结构 一般来说，晶胞都是从晶体中截取下来的大小、形状完全相同的平行六面体，在它的上、下、左、右、前、后无间隙并排着无数晶胞，而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。2.晶胞中原子数目的确定均摊法 均摊是指每个图形平均拥有的粒子数目。求晶胞为平形六面体的晶体中粒子个数比的方法是：(1)处于顶点的粒子，同时为 8 个晶胞所共有，每个粒子有18属于该晶胞；(2)处于棱上的粒子，同时为 4 个晶胞所共有，每个粒子有14属于该晶胞；(3)处于面上的粒子，同时为 2 个晶胞所共有，每个粒子有12属于该晶胞；(4)处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。
12、非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用均摊法，其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如，石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1 个碳原子对六边形的贡献为13，那么每一个六边形实际有 6132 个碳原子。特别提醒又如，在六棱柱晶胞(如图所示 MgB2 的晶胞)中，顶点上的原子为 6 个晶胞(同层 3 个，上层或下层各 3 个)共有，底面上的原子为 2 个晶胞共有，因此镁原子个数为 12162123，硼原子个数为 6。3.化学式的确定晶胞中不同微粒的个数最简式即为化学式。下图是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中：X、Y、Z。其对应的化学式不正确的是()例4【解析】A、B 图中 X、Y 微粒数之比均为11，A 正确、B 错误；C 图中 X 的数目418132，Y 的数目41812，化学式为 X3Y，C 项正确；D 图中，X 的数目8181，Y 的数目6123，Z位于体心，数目为 1，故化学式为 XY3Z，D 项正确。【答案】B