《2022年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點41 晶體類型與性質(zhì)(Ⅱ)學(xué)案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點41 晶體類型與性質(zhì)(Ⅱ)學(xué)案(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點41 晶體類型與性質(zhì)(Ⅱ)學(xué)案
【考綱解析】
1、能用“電子氣理論”解釋金屬的一些物理性質(zhì),掌握金屬晶體的四種原子堆積模型。
3、理解晶格能的概念及應(yīng)用。
3、會分析幾種典型晶體的晶胞結(jié)構(gòu)。
【學(xué)生整理】
一、晶體類型的判斷
1、根據(jù)各類晶體的定義判斷:
根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用力類別進(jìn)行判斷。
如由陰、陽離子間通過離子鍵結(jié)合而形成的晶體屬于 ;由分子間通過分子間作用力(包括氫鍵)相結(jié)合形成的晶體屬于 ;由相鄰原子間通過共價健相結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體屬于 ;由金屬陽離子和自由電子
2、之間通過較強(qiáng)烈的相互作用(金屬鍵)形成的晶體屬于 。
2、根據(jù)物質(zhì)所屬類別判斷
(1)活潑金屬氧化物(Na2O、CaO、Na2O2等)、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽類屬于 (AlCl3、BeCl2例外,屬于分子晶體);
(2)大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、硼外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸和大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)以及惰性氣體均屬于 ;
(3)金屬單質(zhì)(常溫下除汞外)和合金屬于 ;
(4)金剛石、晶體硅、晶體二氧化硅、碳化硅、硼、氮化硅等屬于 。
3、根據(jù)各類晶體的特征性質(zhì)判斷(主
3、要是根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)如熔沸點、溶解性、導(dǎo)電性等進(jìn)行判斷
(1)根據(jù)晶體的熔、沸點判斷:
熔沸點低的單質(zhì)和化合物一般為 晶體;熔沸點較高的化合物一般為 晶體;熔沸點很高的一般為 晶體;
(2)依據(jù)導(dǎo)電性判斷:
晶體處于固態(tài)時不導(dǎo)電,溶于水及熔化狀態(tài)時,能夠?qū)щ姡? 晶體不導(dǎo)電; 晶體固態(tài)及液態(tài)均不導(dǎo)電,但溶于水后由于電離形成自由移動的離子也能夠?qū)щ姡ㄈ鏗Cl、H2SO4等),但屬于非電解質(zhì)(如酒精、蔗糖等)的分子晶體的水溶液不導(dǎo)電; 晶體是電的良導(dǎo)體;
(3)根據(jù)硬度和機(jī)械強(qiáng)度判斷:
晶體硬
4、度較大難于壓縮; 晶體硬度大; 晶體多數(shù)硬度較大,但也有較低的,且具有金屬光澤,有延展性; 晶體硬度小且較脆。
二、物質(zhì)熔、沸點高低比較規(guī)律:
① 不同類型的晶體,熔、沸點一般是: 晶體> 晶體> 晶體;大多數(shù)金屬晶體 分子晶體;
② 根據(jù)物質(zhì)在常溫下的狀態(tài)判斷:固體的熔、沸點 液體;液體>氣體等;
③ 原子晶體:原子半徑小,鍵長 ,鍵能 ,晶體熔、沸點 ;
如金剛石、碳化硅、石英、硅的熔點大小為: ;
④ 離子晶
5、體:比較離子鍵的強(qiáng)弱,用晶格能大小,離子所帶電荷數(shù)越多,離子半徑越小,熔、沸點越高。如MgO、NaCl、CsC的熔點大小為: ;
⑤ 分子晶體:組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,熔、沸點越 ,如:CF4、CCl4、CBr4、CCI4的熔點大小為 : ;如果含有氫鍵,則出現(xiàn)以上規(guī)律的反常,顯示出高的熔沸點,如:H2O H2S(注意HF、H2O、NH3分子中有氫鍵);
⑥ 金屬晶體:金屬陽離子半徑越小,離子電荷數(shù)越多,其熔、沸點越 ,
如:熔、沸
6、點Na Mg Al。
三、典型晶體結(jié)構(gòu)
1、氯化鈉晶體
(1)陰、陽離子的配位數(shù)是 ,即每個Na+緊鄰 個Cl-,這些Cl-構(gòu)成的幾何圖形是 ;
(2)每個Na+與 個Na+等距離相鄰;
(3)平均每個氯化鈉晶胞含有 個Na+和 個Cl-。
2、氯化銫晶體(見右圖)
(1)每個Cl- (或Cs+ )周圍與之最接近且距離相等的Cs+ (或Cl-) 共有 個,這幾個Cs+ (或Cl- )在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為 ;
(2)在每個Cs+ 周圍距離相等且最近的Cs+ 共有 個,這幾個Cs
7、+ (或Cl- )在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為 ;
(3)一個氯化銫晶胞含有 個Cs+ 和 個Cl- 。
3、氟化鈣晶體
(1)鈣離子的配位數(shù)為: ,氟離子的配位數(shù)為 ;
(2)晶體中每一個Y同時吸引著 個X,每個X同時吸引著 個Y,該晶體的化學(xué)式是 ;
(3)晶體中每個X周圍與它最近且距離相等的X共 有 個;
(4)晶體中距離最近的2個X與一個Y形成的夾角(∠XYX)為 ;
(5)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,晶體密度為ρ g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則晶體中兩個距
8、離最近的X中心間的距離 cm。
4、干冰晶體(見右圖)
(1)只存在范德華力的分子晶體一般為 堆積,以一個分子為中心周圍等距離的相同分子為 個,如 。
(2)除范德華力外還存在氫鍵,由于氫鍵有方向性,周圍相同的分子個數(shù)明顯減少,如冰,每個水分子周圍只有 個水分子。
5、金剛石(見右圖)
(1)金剛石中每個碳原子與周圍 個碳原子形成C—C鍵,它們構(gòu)成的空間構(gòu)型為___________,鍵的夾角為 ,在金剛石中由碳原子構(gòu)成的最小環(huán)是 環(huán),該環(huán)上有 個碳原子,每個碳原子上有
9、個環(huán),晶體中C原子個數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為 ;
(2)C原子采取 雜化。
6、二氧化硅晶體(原子晶體化合物)
二氧化硅晶體中,每個Si與 個O原子形成共價鍵,每個O與 個Si原子形成共價鍵。在二氧化硅中由原子構(gòu)成的最小環(huán)是 ,該環(huán)上有 個原子[六個硅,六個氧,一個環(huán)上硅與氧原子個數(shù)比為1:1,但一個硅被12個環(huán)所共有,而一個氧被六個環(huán)所共有]。在二氧化硅晶體中Si與O原子個數(shù)比為 ,平均每n mol SiO2晶體中含有Si-O鍵 _____個。
7、石墨
屬于 晶體,是 狀結(jié)構(gòu),同層碳原子間以
10、 結(jié)合,不同層間以 結(jié)合,晶體中每個C原子被 個六邊形共用,平均每個環(huán)占有 個碳原子;鍵的夾角為 ,晶體中碳原子數(shù)、碳環(huán)數(shù)和碳碳單鍵數(shù)之比為 。
四、金屬晶體的原子堆積模型對比
堆積模型
典型代表
空間利用率
配位數(shù)
晶 胞
(結(jié)構(gòu)示意圖)
非密置層
簡單立方堆積
體心立方堆積
密置層
六方最密堆積
面心立方最密堆積
【自主檢測】
1、下列敘述肯定正確的是( ?。?
A.在離子晶體中不可能存在非極性鍵
B.在共價化合物
11、的分子晶體中不可能存在離子鍵
C.在極性分子中不可能存在非極性鍵
D.在原子晶體中不可能存在極性共價鍵
2、下列物質(zhì),化學(xué)式能準(zhǔn)確表示該物質(zhì)分子組成的是( ?。?
A.氯化銨(NH4Cl) B.二氧化硅(SiO2)
C.白磷(P4) D.硫酸鈉(Na2SO4)
3、【xx新課標(biāo)Ⅰ卷理綜化學(xué)】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
碳及其化合物廣泛存在于自然界中,回答下列問題:
(1)處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用 形象化描述。在基態(tài)原子中,核外存在 對自旋相反的電子。
(2)碳在形成化合物時,其鍵型以共價鍵為主,原
12、因是 。
(3)CS2分子中,共價鍵的類型有 ,C原子的雜化軌道類型是 ,寫出兩個與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子 。
(4)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5,該化合物的熔點為253K,沸點為376K,其固體屬于 晶體。
(5)碳有多種同素異形體,其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:
石墨烯晶體 金剛石晶體
①在石墨烯晶體中,每個C原子連接 個六元環(huán),每個六元環(huán)占有
13、 個C原子。
②在金剛石晶體中,C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán),每個C原子連接 個六元環(huán),六元環(huán)中最多有 個C原子在同一平面。
【課堂點撥】
例題:由氧化物經(jīng)氯化作用過生成氯化物是工業(yè)生產(chǎn)氯化物的常用方法,Cl2、CCl4是常用的氯化劑。如:
CaO晶胞
Ca
O
2Na2O+2Cl2=4NaCl+O2,2CaO+2Cl2=2CaCl2+O2,
SiO2+2CCl4=SiCl4+2COCl2,
Cr2O3+3CCl4=2CrCl3+3COCl2,
(1)Cr2O3、CrCl3中Cr均為+3價,寫出Cr3+的基態(tài)電子排布式
14、 ;
(2)CCl4分子的價層電子對互斥模型和立體
結(jié)構(gòu) (填“相同”、“ 不相同”),理由是 ;
(3)COCl2俗稱光氣,分子中C原子采取sp2雜化成鍵。光氣分子的結(jié)構(gòu)式
是_ ,其中碳氧原子之間共價鍵是 (填序號):
a.2個σ鍵 b.2個π鍵 c.1個σ鍵、1個π鍵
(4)CaO晶胞如右上圖所示,CaO晶體中Ca2+的配位數(shù)為 。CaO晶體和NaCl晶體中離子排列方式相同,其晶格能分別為:CaO-3?401kJ/mol、NaCl-786kJ/mol。導(dǎo)致兩者晶格能差異的主要原因是_ 。