山東省高考化學一輪復習 第3節(jié) 物質的聚焦狀態(tài)與物質性質 選修1

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1、1.不同類型的晶體不同類型的晶體一般來說，熔、沸點高低順序為原子晶體一般來說，熔、沸點高低順序為原子晶體離子晶體和金屬晶離子晶體和金屬晶體體(少數(shù)除外少數(shù)除外)分子晶體。分子晶體。2同類型的晶體同類型的晶體(1)原子晶體的熔、沸點取決于共價鍵的鍵長和鍵能，鍵能越原子晶體的熔、沸點取決于共價鍵的鍵長和鍵能，鍵能越大，鍵長越短，共價鍵越牢固，熔、沸點越高，如金剛石大，鍵長越短，共價鍵越牢固，熔、沸點越高，如金剛石金剛砂晶體硅。有時鍵能的大小、鍵長的長短是可直接通金剛砂晶體硅。有時鍵能的大小、鍵長的長短是可直接通過形成共價鍵的非金屬原子所屬元素的電負性及原子半徑來過形成共價鍵的非金屬原子所屬元素的電

2、負性及原子半徑來判斷的。判斷的。第第3節(jié)物質的聚集狀態(tài)與物質性質節(jié)物質的聚集狀態(tài)與物質性質晶體熔、沸點高低比較晶體熔、沸點高低比較 (2)離子晶體常用晶格能表示離子鍵的強弱，離子所帶電荷越離子晶體常用晶格能表示離子鍵的強弱，離子所帶電荷越多，離子半徑越小，晶格能越大，離子鍵越強，形成的離子多，離子半徑越小，晶格能越大，離子鍵越強，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔、沸點越高，硬度越大。如晶體越穩(wěn)定，熔、沸點越高，硬度越大。如KFKClKBr。(3)分子晶體的熔、沸點取決于范德華力的大小。對于組成和分子晶體的熔、沸點取決于范德華力的大小。對于組成和結構相似的分子晶體，隨相對分子質量的增大，范德華力也結構相

3、似的分子晶體，隨相對分子質量的增大，范德華力也增大，熔、沸點升高，如增大，熔、沸點升高，如I2Br2Cl2F2，O2N2。組成相似。組成相似的分子，有極性的比無極性的范德華力大，熔、沸點高，如的分子，有極性的比無極性的范德華力大，熔、沸點高，如SO2CO2。有氫鍵的分子晶體，還要考慮氫鍵的強弱。有氫鍵的分子晶體，還要考慮氫鍵的強弱。(4)同類金屬晶體中，金屬離子半徑越小，陽離子所帶的電荷同類金屬晶體中，金屬離子半徑越小，陽離子所帶的電荷數(shù) 越 多 ， 金 屬 鍵 越 強 ， 其 熔 、 沸 點 就 越 高 ， 如數(shù) 越 多 ， 金 屬 鍵 越 強 ， 其 熔 、 沸 點 就 越 高 ， 如Li

4、NaKRbCs，AlMgNa等。合金的熔、沸點低于其中等。合金的熔、沸點低于其中純金屬的熔、沸點。純金屬的熔、沸點。(2010山東高考改編山東高考改編)C和和Si元素在化學中占有極其重要元素在化學中占有極其重要的地位。的地位。(1)寫出寫出Si的基態(tài)原子核外電子排布式的基態(tài)原子核外電子排布式_。從電負性角。從電負性角度分析，度分析，C、Si和和O元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為_。(2)SiC的晶體結構與晶體硅的相似，其中的晶體結構與晶體硅的相似，其中C原子的雜化方式為原子的雜化方式為_，微粒間存在的作用力是，微粒間存在的作用力是_。SiC晶體和晶體晶體和晶

5、體Si的熔沸點高低順序是的熔沸點高低順序是_。(3)氧化物氧化物MO的電子總數(shù)與的電子總數(shù)與SiC的相等，則的相等，則M為為_(填元填元素符號素符號)。MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結構與是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結構與NaCl晶體晶體相似。相似。MO的熔點比的熔點比CaO的高，其原因是的高，其原因是_。Na、M、Ca 三種晶體共同的物理性質是三種晶體共同的物理性質是_(填序號填序號)。有金屬光澤有金屬光澤導電性導電性導熱性導熱性延展性延展性(4)SiO2屬于屬于_晶體，晶體，CO2屬于屬于_晶體，所以熔晶體，所以熔點點CO2_SiO2(填填“”“”“”或或“”)。(5)金剛石、晶體硅、二氧化

6、硅、金剛石、晶體硅、二氧化硅、MO、CO2、M六種晶體的組六種晶體的組成微粒分別是成微粒分別是_，熔化時克服的微粒間的作用力是熔化時克服的微粒間的作用力是_?！揪v精析【精講精析】(1)C、Si和和O的電負性大小順序為：的電負性大小順序為：OCSi。(2)晶體硅中一個硅原子周圍與晶體硅中一個硅原子周圍與4個硅原子相連，呈正四面體結個硅原子相連，呈正四面體結構，所以雜化方式是構，所以雜化方式是sp3，因為，因為SiC的鍵長小于的鍵長小于SiSi，所以熔，所以熔點碳化硅晶體硅。點碳化硅晶體硅。(3)SiC電子總數(shù)是電子總數(shù)是20個，則該氧化物為個，則該氧化物為MgO；晶格能與所組；晶格能與所組成離

7、子所帶電荷成正比，與離子半徑成反比，成離子所帶電荷成正比，與離子半徑成反比，MgO與與CaO的的離子電荷數(shù)相同，離子電荷數(shù)相同，Mg2半徑比半徑比Ca2小，小，MgO晶格能大，熔晶格能大，熔點高。點高。Na、Mg、Ca三種晶體均為金屬晶體，金屬晶體都有三種晶體均為金屬晶體，金屬晶體都有金屬光澤，都能導電、導熱，都具有一定的延展性。金屬光澤，都能導電、導熱，都具有一定的延展性。(4)SiO2為原子晶體，為原子晶體，CO2為分子晶體，所以熔點為分子晶體，所以熔點SiO2CO2。(5)金剛石、晶體硅、二氧化硅均為原子晶體，組成微粒為原金剛石、晶體硅、二氧化硅均為原子晶體，組成微粒為原子，熔化時破壞共

8、價鍵；子，熔化時破壞共價鍵；Mg為金屬晶體，由金屬陽離子和自為金屬晶體，由金屬陽離子和自由電子構成，熔化時克服金屬鍵，由電子構成，熔化時克服金屬鍵，CO2為分子晶體，由分子為分子晶體，由分子構成，構成，CO2分子間以分子間作用力結合；分子間以分子間作用力結合；MgO為離子晶體，為離子晶體，由由Mg2和和O2構成，熔化時破壞離子鍵。構成，熔化時破壞離子鍵?！敬鸢浮敬鸢浮?1)1s22s22p63s23p2OCSi(2)sp3共價鍵共價鍵SiCSi(3)MgMg2半徑比半徑比Ca2小，小，MgO晶格能大晶格能大(4)原子原子分子分子(5)原子、原子、原子、陰陽離子、分子、金屬陽離子與自由原子、原子

9、、原子、陰陽離子、分子、金屬陽離子與自由電子電子共價鍵、共價鍵、共價鍵、離子鍵、分子間作用力、共價鍵、共價鍵、共價鍵、離子鍵、分子間作用力、金屬鍵金屬鍵1下列各物質中，按熔點由高到低的順序排列正確的是下列各物質中，按熔點由高到低的順序排列正確的是()ACH4SiH4GeH4SnH4BKClNaClMgCl2MgOCRbKNaLiD石墨金剛石石墨金剛石SiO2【解析【解析】A項物質均為結構相似的分子晶體，其熔點高低取項物質均為結構相似的分子晶體，其熔點高低取決于分子間作用力的大小，一般來說，結構相似的分子晶體，決于分子間作用力的大小，一般來說，結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，分子間作用力越

10、大，熔點越高，故相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔點越高，故A項各項各物質熔點逐漸升高；物質熔點逐漸升高；B項物質均為離子晶體，離子晶體熔點高項物質均為離子晶體，離子晶體熔點高低取決于離子鍵鍵能的大小和電荷數(shù)目，一般來說，離子的低取決于離子鍵鍵能的大小和電荷數(shù)目，一般來說，離子的半徑越小，電荷數(shù)越多，離子鍵的鍵能就越強，熔點越高，半徑越小，電荷數(shù)越多，離子鍵的鍵能就越強，熔點越高，故故B項各物質熔點也逐漸升高；項各物質熔點也逐漸升高；C項物質均為同主族的項物質均為同主族的金屬晶體，其熔點高低取決于金屬鍵的強弱，而金屬鍵的鍵金屬晶體，其熔點高低取決于金屬鍵的強弱，而金屬鍵的鍵能與金屬原子半徑

11、成反比，與價電子數(shù)成正比，堿金屬原子能與金屬原子半徑成反比，與價電子數(shù)成正比，堿金屬原子半徑依半徑依LiRb的順序增大，價電子數(shù)相同，故熔點應是的順序增大，價電子數(shù)相同，故熔點應是Li最最高，高，Rb最低；最低；D項石墨、金剛石和項石墨、金剛石和SiO2均為原子晶體，原子均為原子晶體，原子晶體的熔點取決于共價鍵的鍵能，而共價鍵的鍵能與鍵長成晶體的熔點取決于共價鍵的鍵能，而共價鍵的鍵能與鍵長成反比，石墨中反比，石墨中CC鍵鍵長比金剛石中鍵鍵長比金剛石中CC鍵的鍵長更短些，鍵的鍵長更短些，所以石墨熔點比金剛石略高，金剛石熔點又比所以石墨熔點比金剛石略高，金剛石熔點又比SiO2高。高?！敬鸢浮敬鸢浮?/p>

12、D幾種典型晶體模型幾種典型晶體模型 1.原子、分子、離子晶體中典例分析原子、分子、離子晶體中典例分析晶體晶體晶體結構晶體結構晶體全解晶體全解原子原子晶體晶體金金剛剛石石(1)每個碳與每個碳與4個碳以共價個碳以共價鍵結合，形成正四面體網(wǎng)鍵結合，形成正四面體網(wǎng)狀結構狀結構(2)鍵角均為鍵角均為1095(3)最小碳環(huán)是六碳環(huán)最小碳環(huán)是六碳環(huán)(4)每個每個C參與參與4條條CC鍵的鍵的形成，形成，C原子數(shù)與原子數(shù)與CC鍵鍵之比為之比為12(5)每個晶胞中含每個晶胞中含8個個C原子原子2.金屬晶體的三種堆積模型對比金屬晶體的三種堆積模型對比堆積模型堆積模型采納這種堆積采納這種堆積的典型代表的典型代表配位配

13、位數(shù)數(shù)晶胞晶胞面心立方面心立方最密堆積最密堆積Cu、Ag、Au12體心立方體心立方密堆積密堆積Na、K、Fe8六方最密六方最密堆積堆積Mg、Zn、Ti12(1)(2010山東高考節(jié)選山東高考節(jié)選)鉛、鋇、氧形成的某化鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結構是：合物的晶胞結構是：Pb4處于立方晶胞頂點，處于立方晶胞頂點，Ba2處于晶胞處于晶胞中心，中心，O2處于晶胞棱邊中心。處于晶胞棱邊中心。該化合物化學式為該化合物化學式為_。每個每個Ba2與與_個個O2配位。配位。(2)(2010全國高考全國高考)下面關于下面關于SiO2晶體網(wǎng)狀結構的敘述正確晶體網(wǎng)狀結構的敘述正確的是的是()A最小的環(huán)上，有最小的

14、環(huán)上，有3個個Si原子和原子和3個個O原子原子B最小的環(huán)上，最小的環(huán)上，Si和和O原子數(shù)之比為原子數(shù)之比為1 2C最小的環(huán)上，有最小的環(huán)上，有6個個Si原子和原子和6個個O原子原子D存在四面體結構單元，存在四面體結構單元，O處于中心，處于中心，Si處于處于4個頂角個頂角【答案【答案】(1)BaPbO312(2)C2下面有關晶體的敘述中，不正確的是下面有關晶體的敘述中，不正確的是()A金剛石為網(wǎng)狀結構，由共價鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的金剛石為網(wǎng)狀結構，由共價鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有環(huán)上有6個碳原子個碳原子B氯化鈉晶體中，每個氯化鈉晶體中，每個Na周圍與之距離相等的周圍與之距離相等的Na共

15、有共有6個個C氯化銫晶體中，每個氯化銫晶體中，每個Cs周圍緊鄰周圍緊鄰8個個ClD干冰晶體中，每個干冰晶體中，每個CO2分子周圍緊鄰分子周圍緊鄰12個個CO2分子分子【解析【解析】A、C、D都正確表述了金剛石、都正確表述了金剛石、CsCl、干冰等晶、干冰等晶體的空間構型。在體的空間構型。在NaCl晶體中，每個晶體中，每個Na周圍與之距離相等周圍與之距離相等的的Na共有共有12個。個。【答案【答案】B晶體的有關計算晶體的有關計算 某離子晶體晶胞的結構如圖所某離子晶體晶胞的結構如圖所示。示。X()位于立方體頂點，位于立方體頂點，Y()位于立方體中心。試分析：位于立方體中心。試分析：(1)晶體中每個

16、晶體中每個Y同時吸引著同時吸引著_個個X，每個，每個X同時吸引著同時吸引著_個個Y，該晶體的化學式為，該晶體的化學式為_。(2)晶體中每個晶體中每個X周圍與它最接近且距離相等的周圍與它最接近且距離相等的X共有共有_個。個。(3)晶體中距離最近的晶體中距離最近的2個個X與與1個個Y形成的夾角形成的夾角XYX是是_。(4)設該晶體的摩爾質量為設該晶體的摩爾質量為M gmol1，晶體密度為，晶體密度為 g/cm3，阿伏，阿伏加德羅常數(shù)的值為加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體中兩個距離最近的，則晶體中兩個距離最近的X中心間距為中心間距為_cm。3鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介

17、電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用。鈦酸鋇晶體的壓器、話筒和擴音器中都有應用。鈦酸鋇晶體的結構示意圖為如圖所示，它的化學式是結構示意圖為如圖所示，它的化學式是()ABaTi8O12BBaTi4O6CBaTi2O4 DBaTiO3【答案【答案】D 高考題組一晶體類型的判斷及物質熔沸點的比較高考題組一晶體類型的判斷及物質熔沸點的比較1(2010福建高考節(jié)選福建高考節(jié)選)中國古代四大發(fā)明之一中國古代四大發(fā)明之一黑火藥，它黑火藥，它的爆炸反應為：的爆炸反應為：2KNO33CS AN23CO2(已配已配平平)。在生成物中，。在生成物中，A的晶體類型為的晶體類型為_，含極性共價鍵，含極性共價鍵

18、的分子的中心原子軌道雜化類型為的分子的中心原子軌道雜化類型為_?！窘馕觥窘馕觥緼為為K2S，屬于離子晶體。含極性共價鍵的分子是，屬于離子晶體。含極性共價鍵的分子是CO2，屬于直線形分子，碳原子軌道雜化類型是，屬于直線形分子，碳原子軌道雜化類型是sp1雜化。雜化?！敬鸢浮敬鸢浮侩x子晶體離子晶體sp1 2(2010全國高考節(jié)選全國高考節(jié)選)MgO晶體結構與晶體結構與NaCl相同，而熔點高相同，而熔點高于于NaCl。MgO熔點較高的原因是熔點較高的原因是_?！敬鸢浮敬鸢浮烤Ц衲埽壕Ц衲埽篗gONaCl高考題組二晶體的空間結構及簡單計算高考題組二晶體的空間結構及簡單計算3(2011新課標全國卷節(jié)選新課

19、標全國卷節(jié)選)六方氮化硼在高溫高壓下，可以六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉化為立方氮化硼，其結構與金剛石相似，硬度與金剛石相轉化為立方氮化硼，其結構與金剛石相似，硬度與金剛石相當，晶胞邊長為當，晶胞邊長為361.5 pm。立方氮化硼晶胞中含有。立方氮化硼晶胞中含有_個個氮原子、氮原子、_個硼原子，立方氮化硼的密度是個硼原子，立方氮化硼的密度是_gcm3(只要求列算式，不必計算出數(shù)值。阿伏加德只要求列算式，不必計算出數(shù)值。阿伏加德羅常數(shù)為羅常數(shù)為NA)。4(2010全國高考節(jié)選全國高考節(jié)選)X、Y、Z可形成立方晶體結構的化合可形成立方晶體結構的化合物，其晶胞中物，其晶胞中X占據(jù)所有棱的中心，占據(jù)所

20、有棱的中心，Y位于頂角，位于頂角，Z處于體心處于體心位置，則該晶體的組成為位置，則該晶體的組成為X Y Z_。【解析【解析】在晶胞中在晶胞中12條棱上有條棱上有12個個X，每個，每個X被四個晶胞共被四個晶胞共用，平均分在每個晶胞中的用，平均分在每個晶胞中的X有有3個。每個晶胞的個。每個晶胞的8個頂角上有個頂角上有8個個Y，每個，每個Y被被8個晶胞共用，平均分在每個晶胞中的個晶胞共用，平均分在每個晶胞中的Y只有只有1個，個，Z完全屬于其中的一個晶胞，故該晶體的組成完全屬于其中的一個晶胞，故該晶體的組成X Y Z3 1 1?！敬鸢浮敬鸢浮? 1 15(2011山東高考節(jié)選山東高考節(jié)選)CaO與與N

21、aCl的晶胞同為面心立方結構，的晶胞同為面心立方結構，已知已知CaO晶體密度為晶體密度為a gcm3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為晶胞體積為_cm3。6(2011江蘇高考江蘇高考)原子序數(shù)小于原子序數(shù)小于36的的X、Y、Z、W四種元素，四種元素，其中其中X是形成化合物種類最多的元素，是形成化合物種類最多的元素，Y原子基態(tài)時最外層電原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內層電子總數(shù)的子數(shù)是其內層電子總數(shù)的2倍，倍，Z原子基態(tài)時原子基態(tài)時2p原子軌道上有原子軌道上有3個未成對的電子，個未成對的電子，W的原子序數(shù)為的原子序數(shù)為29?；卮鹣铝袉栴}：回答下列問題：(1)Y2X2分

22、子中分子中Y原子軌道的雜化類型為原子軌道的雜化類型為_，1 mol Y2X2含含有有鍵的數(shù)目為鍵的數(shù)目為_。(2)化合物化合物ZX3的沸點比化合物的沸點比化合物YX4的高，其主要原因是的高，其主要原因是_。(3)元素元素Y的一種氧化物與元素的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體，的一種氧化物互為等電子體，元素元素Z的這種氧化物的分子式是的這種氧化物的分子式是_。(4)元素元素W的一種氯化物晶體的晶胞結構如圖所示，該氯化物的一種氯化物晶體的晶胞結構如圖所示，該氯化物的化學式是的化學式是_，它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應，它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應，生成配合物生成配合物HnWCl3，反應

23、的化學方程式為，反應的化學方程式為_?！窘馕觥窘馕觥啃纬苫衔锓N類最多的元素是形成化合物種類最多的元素是H，基態(tài)時，最外，基態(tài)時，最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)層電子數(shù)是內層電子數(shù)2倍的元素是倍的元素是C,2p原子軌道上有原子軌道上有3個未個未成對電子的是成對電子的是N元素，原子序數(shù)為元素，原子序數(shù)為29的是的是Cu元素。元素。(1)C2H2是直線形分子，是直線形分子，C原子雜化方式為原子雜化方式為sp1，C2H2分子中有分子中有一個碳碳三鍵，因此一個碳碳三鍵，因此1 mol C2H2分子中有分子中有3 mol 鍵，即鍵，即36.021023個。個。(2)由于由于NH3分子間存在氫鍵，使其沸點較高。分子間存在氫鍵，使其沸點較高。(3)CO2和和N2O都是都是22個電子，二者互為等電子體。個電子，二者互為等電子體。(4)晶胞中晶胞中Cu的個數(shù)為：的個數(shù)為：81/861/24，而，而Cl全在晶胞中，全在晶胞中，因此該晶體的化學式為因此該晶體的化學式為CuCl?！敬鸢浮敬鸢浮?1)sp1雜化雜化3 mol或或36.021023個個(2)NH3分子間存在氫鍵分子間存在氫鍵(3)N2O(4)CuClCuCl2HCl=H2CuCl3(或或CuCl 2HCl=H2CuCl3) 課時知能訓練課時知能訓練