《步步高2015届高考化学大一轮复习配套文档（鲁科版）：第12章 第3讲 物质的聚集状态与物质性质》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高2015届高考化学大一轮复习配套文档（鲁科版）：第12章 第3讲 物质的聚集状态与物质性质（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第 3 讲讲 物质的聚集状态与物质性质物质的聚集状态与物质性质考纲要求 1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.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。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。4.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒、微粒间作用力的区别。考点一 晶体类型和性质1 四类晶体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，有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高，有的很低较高溶
2、解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多数易溶于水等极性溶剂导电、导热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性，个别为半导体电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电物质类别及举例所有非金属氢化物(如水、硫化氢)、部分非金属单质(如卤素 X2)、部分非金属氧化物(如 CO2、SO2)、几乎所有的酸、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SiC、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)2 离子晶体的晶格能(1)定义气态离子形成 1 摩离子
3、晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJmol1。(2)影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。深度思考CO2和 SiO2在物理性质上有较大差异，而在化学性质上却有较多相似，你知道原因吗？答案 决定二者物理性质的因素：晶体类型及结构、微粒间的作用力，CO2是分子晶体，其微弱的分子间作用力是其决定因素，SiO2是原子晶体，其牢固的化学键是其决定因素。二者的化学性质均由其内部的化学键决定，而 CO 与 SiO 键都是极性键。特别提醒 (1)原子晶体的熔点不一定比离
4、子晶体高，如石英的熔点为 1 710 ，MgO 的熔点为 2 852 。(2)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如 Na 的熔点为 97 ，尿素的熔点为132.7 。题组一 晶体类型的判断1 有下列八种晶体：A.水晶 B冰醋酸 C氧化镁 D白磷E晶体氩 F铝 G氯化铵 H金刚石。用序号回答下列问题：(1)直接由原子构成的晶体是_，属于原子晶体的化合物是_。(2)由极性分子构成的晶体是_，含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变化的是_；受热熔化后化学键不发生变化的是_，需克服共价键的是_。答案 (1)AEH A (2)B G DE (3)F
5、 F AH2 现有几组物质的熔点()数据：A 组B 组C 组D 组金刚石：3 550 Li：181 HF：83 NaCl：801 硅晶体：1 410 Na：98 HCl：115 KCl：776 硼晶体：2 300 K：64 HBr：89 RbCl：718 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：51 CsCl：645 据此回答下列问题：(1)A 组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是_。(2)B 组晶体共同的物理性质是_(填序号)。有金属光泽 导电性 导热性 延展性(3)C 组中 HF 熔点反常是由于_。(4)D 组晶体可能具有的性质是_(填序号)。硬度小 水溶液能导电 固体能导电 熔融
6、状态能导电(5)D 组晶体的熔点由高到低的顺序为 NaClKClRbClCsCl，其原因为_。解题指导 通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体的性质，应用氢键解释 HF的熔点反常，利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。答案 (1)原子 共价键 (2)(3)HF 分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出 HF 分子间能形成氢键即可) (4)(5)D 组晶体都为离子晶体，r(Na)I2BSiCl4PH3DC(CH3)4CH3CH2CH2CH2CH3答案 C解析 A、B 项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔、沸点高；C项属于分子结构相似的情况，但存在氢键的
7、熔、沸点高；D 项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的情况，支链少的熔、沸点高。5 离子晶体熔点的高低取决于晶体中晶格能的大小。判断 KCl、NaCl、CaO、BaO 四种晶体熔点的高低顺序是 ( )AKClNaClBaOCaO BNaClKClCaOBaOCCaOBaONaClKCl DCaOBaOKClNaCl答案 C解析 离子晶体中，晶格能越大，晶体熔、沸点越高；离子所带电荷数越多，半径越小，晶格能越大。6 下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是( )O2、I2、Hg CO、KCl、SiO2 Na、K、RbNa、Mg、AlA B C D答案 D解析 中 Hg 在常温下为液态，
8、而 I2为固态，故错；中 SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO 是分子晶体，其熔点最低，故正确；中 Na、K、Rb 价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故错；中 Na、Mg、Al 价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故正确。思维建模思维建模分类比较晶体的熔、沸点1不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律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、铂等熔、沸点很高，如汞、镓、铯等熔、沸点很低，金属晶体一般不参与比较。2原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石石英碳化硅硅。3离
9、子晶体一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。4分子晶体(1)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。(2)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，F2N2，CH3OHCH3CH3。(4)同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如：CH3CH2CH2CH2CH3考点二 几种常见的晶体模型1 原子晶体(金刚石和二氧化硅)(1)金刚石晶体中，每个 C 与另外 4 个 C 形成共价键
10、，CC 键之间的夹角是 109.5，最小的环是六元环。含有 1 mol C 的金刚石中，形成的共价键有 2 mol。(2)SiO2晶体中，每个 Si 原子与 4 个 O 成键，每个 O 原子与 2 个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是 Si 原子。2 分子晶体(1)干冰晶体中，每个 CO2分子周围等距且紧邻的 CO2分子有 12 个。(2)冰的结构模型中，每个水分子与相邻的 4 个水分子以氢键相连接，含 1 mol H2O 的冰中，最多可形成 2 mol“氢键” 。3 离子晶体(1)NaCl 型：在晶体中，每个 Na同时吸引 6 个 Cl，每个 Cl同时吸引 6
11、个 Na，配位数为 6。每个晶胞含 4 个 Na和 4 个 Cl。(2)CsCl 型：在晶体中，每个 Cl吸引 8 个 Cs，每个 Cs吸引 8 个 Cl，配位数为 8。4 石墨晶体石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是 2，C 原子采取的杂化方式是 sp2。5 常见金属晶体的原子堆积模型结构型式常见金属配位数晶胞面心立方最密堆积 A1Cu、Ag、Au12体心立方密堆积 A2Na、K、Fe8六方最密堆积 A3Mg、Zn、Ti12特别提醒 (1)判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。如NaCl 晶体中，Na周围的 Na数目(Na
12、用“”表示)：每个面上有 4 个，共计 12 个。(2)常考的几种晶体主要有干冰、冰、金刚石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu 等，要熟悉以上代表物的空间结构。当题中信息给出与某种晶体空间结构相同时，可以直接套用某种结构。深度思考在晶体模型中，金刚石中的“棍”和干冰中的“棍”表示的意义一样吗？分子晶体中有化学键吗？答案 不一样，金刚石中表示的是 CC 共价键，而干冰中的“棍”表示分子间作用力；分子晶体中多数含有化学键(如 CO2中的 C=O 键)，少数则无(如稀有气体形成的晶体)。题组一 晶体的微观结构1 下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞示意图(未按顺序排序)。与冰的晶
13、体类型相同的是_(请用相应的编号填写)。答案 BC解析 冰属于分子晶体，干冰、碘也属于分子晶体；B 为干冰晶胞，C 为碘晶胞。2 下面有关晶体的叙述中，不正确的是( )A金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有 6 个碳原子B氯化钠晶体中，每个 Na周围距离相等的 Na共有 6 个C氯化铯晶体中，每个 Cs周围紧邻 8 个 ClD干冰晶体中，每个 CO2分子周围紧邻 12 个 CO2分子答案 B解析 氯化钠晶体中，每个 Na周围距离相等的 Na共 12 个，距离相等且最近的 Cl共有 6 个。题组二 均摊法确定粒子个数3 如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中 x 与 y
14、的个数比是_，乙中 a与 b 的个数比是_，丙中一个晶胞中有_个 c 离子和_个 d 离子。答案 21 11 4 4解析 甲中 N(x)N(y)1(4 )21；乙中 N(a)N(b)1(8 )11；丙中 N(c)181812 14，N(d)8 6 4。1418124 右图是由 Q、R、G 三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中 R 为2 价，G 为2 价，则 Q 的化合价为_。答案 3 价解析 R：8 1218G：8 8 4 28141412Q：8 2414R、G、Q 的个数之比为 142，则其化学式为 RQ2G4。由于 R 为2 价，G 为2 价，所以 Q 为3 价。题组三 晶胞的密度及微粒间距离的计算5 某离子晶体的晶胞结构如图所示，X( )位于立方体的顶点，Y()位于立方体的中心。试分析：(1)晶体中每个 Y 同时吸引_个 X。(2)该晶体的化学式为_。(3)设该晶体的摩尔质量为 M gmol1，晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为 NA，则晶体中两个距离最近的 X 之间的距离为_cm。答案 (1)4 (2)XY2或 Y2X (3) 23M2NA解析 (1)从晶胞结构图中可直接看出，每个 Y 同时吸引 4 个 X。
