1、选修3一气贯通的课堂学案一卷冲关的课后练案第3讲返回返回考纲展示(1)了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系(2)了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒及微粒间作用力的区别(3)理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质返回热点关注(1)晶体与非晶体的区别,晶体中微粒的空间堆积方式,晶胞的结构特点及其应用(2)晶胞中微粒个数及边长等的计算(3)晶体类型与性质之间的关系(4)晶体类型与微粒间作用力的关系(5)四类晶体的特征及代表物质。返回四种晶体的比较返回1.晶体的组成和性质的比较类型 比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子
2、金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力分子间作用力共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大,有的很小较大返回类型 比较分子晶体 原子晶体金属晶体离子晶体熔、沸点较低很高有的很高,有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多易溶于水等极性溶剂中返回类型 比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体导电、传热性不导电,溶于水后有的导电不导电电和热的良导体晶体不导电,水溶液或熔融态导电返回类型 比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体物质类别及举例部分非金属单质、所有非金属氢化物、酸、部分非金属氧化物、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼),部分非金属化合物(如S
3、iC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)返回2.晶体熔、沸点的比较不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律为:原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔沸点差别很大,如钨、铂等沸点很高,而汞、铯等沸点很低。返回(1)离子晶体:一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,即:晶格能越大,离子晶体的熔沸点越高。如熔点:MgOMgCl2NaClCsCl。返回(2)原子晶体:原子半径越小、键长越短、键能越大、晶体的熔、沸点越高,如熔点:金刚石碳化硅晶体硅
4、。(3)分子晶体:分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体,熔、沸点反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。返回组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如SnH4GeH4SiH4CH4。组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高。如CON2,CH3OHCH3CH3。同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。如返回(4)金属晶体:一般来说,金属阳离子半径越小,离子所带电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。如熔、沸点:NaMgAl。返回特别提醒(1)晶体的分类依据是构成晶体的结构微粒和微粒间的相互作用。(2)比较晶体熔点高低的关
5、键:明确晶体熔化时破坏的作用力种类及其强弱。返回例1 参考下表中物质的熔点,回答有关问题:物质NaFNaCl NaBr NaI NaClKClRbClCsCl熔点/995801755651801776715646物质SiF4SiCl4 SiBr4 SiI4 SiCl4 GeCl4 SnCl4 PbCl4熔点/90.470.45.212070.449.536.215返回(1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的有关,随着的增大,熔点依次降低。(2)硅的卤化物的熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与有关,随着增大,增大,故熔、沸点依次升高。(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的
6、熔点高得多,这与有关,因为,故前者的熔点远高于后者。返回解析 分析表中的物质和数据:NaF、NaCl、NaBr、NaI均为离子晶体,它们的阳离子相同,阴离子随着离子半径的增大,离子键依次减弱,熔点依次降低。NaCl、KCl、RbCl、CsCl四种碱金属的氯化物均为离子晶体,它们的阴离子相同,阳离子随着离子半径的增大,离子键逐渐减弱,熔点依次降低。返回SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4四种硅的卤化物均为分子晶体,它们的结构相似,随着相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增强,熔沸点依次升高。SiCl4、GeCl4、SnCl4、PbCl4四种碳族元素的氯化物均为分子晶体。它们的组成和结构相似
7、,随着相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增强,熔沸点依次升高。返回答案(1)半径 半径(2)相对分子质量 相对分子质量 分子间作用力(3)晶体类型钠的卤化物为离子晶体,而硅的卤化物为分子晶体返回归纳拓展(1)晶体熔点高低的一般规律:熔点:原子晶体 离子晶体分子晶体,反常情况:MgO(2852)石英(1710)。(2)比较分子晶体的熔、沸点时,要考虑氢键引起的反常现象。(3)金属晶体熔点相差很大,不一定高于分子晶体的熔点。返回11.下列各组物质发生状态变化时所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是()A.汞和硫的汽化 B.食盐和蔗糖的熔化C.碘和干冰的升华D.二氧化硅和氧化镁的熔化返回解析:汞
8、汽化需克服金属键;硫汽化、蔗糖熔化、碘、干冰升华,均需克服分子间作用力;食盐、氧化镁熔化需克服离子键;二氧化硅熔化需克服共价键。答案:C返回12.已知碳化硅俗名金刚砂,它不易溶于水,也不能导电。下列各物质的熔沸点依次升高的是()A.HF、HCl、HBrB.Li、Na、K C.晶体硅、碳化硅、金刚石D.CsCl、NaCl、KCl返回解析:HF、HCl、HBr均属分子晶体,但HF分子间能形成氢键,故其熔沸点出现反常;Li、Na、K属金属晶体,其熔沸点依次降低;CsCl、NaCl、KCl属离子晶体,其熔沸点按CsCl、KCl、NaCl依次升高。C项物质都属原子晶体,其熔沸点按晶体硅、碳化硅、金刚石依
9、次升高。答案:C返回13.支持固态氨是分子晶体的事实是()A.氮原子不能形成阳离子B.铵离子不能单独存在C.常温下氨是气态物质D.氨极易溶于水返回解析:在分子晶体中,分子与分子是通过分子间作用力结合在一起的。由于分子间作用力弱,使分子晶体的熔沸点一般比较低,如NH3、O2、N2在常温下是气态。答案:C返回返回1.常见晶体的结构晶体类型晶体模型晶体结构描述原子晶体金刚石(1)每个碳与4个碳以共价键结合,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原子返回晶体类型晶体模型晶体结构描述原子
10、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返回晶体类型晶体模型晶体结构描述离子晶体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ClCsCl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返回晶体类型晶体模型晶体结构描述金属晶体NaK Fe空间利用率68%
11、,配位数为8Cu AgAu空间利用率74%,配位数为12Mg Zn Ti空间利用率为74%,配位数为12返回晶体类型晶体模型晶体结构描述分子晶体干冰(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)每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个返回返回返回非长方体形(非正方体)晶胞中微粒对晶胞的贡献视具体情况而定。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1/3。特别提醒晶体中微粒间的相互作用是共价键和氢键时,中心原子形成的共价键和氢键的数目为配位数。返回例2(2011山东高考)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构,已知CaO晶体密度为a g
12、cm3,NA表示阿伏加德罗常数,则CaO晶胞体积为cm3。返回返回21.硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。右图所示为该化合物的晶体结构单元;镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子;6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为()A.Mg2B3B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B2返回答案:B返回22.(2010全国高考)下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是()A.最小的环上,有3个Si原子和3个O原子B.最小的环上,Si和O原子数之比为12 C.最小的环上,有6个Si原子和6个O原子D.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角返回解析:SiO2的晶体结构与金刚石的晶体结构相似,相当于把金刚石中的碳原子换成硅原子,然后在两个硅原子中间插入一个氧原子,金刚石的晶体结构中每个最小的环上是6个碳原子,所以SiO2晶体中最小的环上应有6个硅原子和6个氧原子。答案:C返回23.XY晶体的单元结构如图所示,晶体中距离 最近的X与Y的核间距离为a cm,已知阿伏加德罗常数为NA mol1,其密度为 gcm3,则XY的摩尔质量可表示为gmol1。返回答案:2a3NA返回点击进入“一卷冲关的课后练案”