2022年高考化學一輪復習 專題6.3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)（選修部分-分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)）講案（含解析）

2022年高考化學一輪復習 專題6.3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)（選修部分-分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)）講案（含解析）復習目標：1、了解化學鍵的定義。了解離子鍵、共價鍵的形成。2、了解共價鍵的主要類型(鍵和鍵)。能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。3、了解極性鍵和非極性鍵。4、了解晶體的組成微粒、相互左右及熔沸點高低的判斷基礎知識回顧：一、化學鍵概述1、化學鍵（1）含義：使 離子 相結(jié)合或 原子 相結(jié)合的作用力。（2）特點：短程有效 強烈的相互作用 （3）分類:化學鍵2、離子鍵和共價鍵比較離子鍵共價鍵極性鍵非極性鍵概念使陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用原子之間通過共用電子對所形成的相互作用成鍵粒子陰、陽離子原子特點陰、陽離子間的相互作用共用電子對偏向一方共用電子對不偏向任一方形成條件活潑金屬和活潑非金屬通過得失電子形成陰、陽離子帶正電荷原子團（NH ）與帶負電荷的陰離子之間發(fā)生強烈相互作用不同非金屬元素的原子間非金屬元素與不活潑的金屬元素之間同種元素的原子間通過共用電子對結(jié)合3、化學反應的實質(zhì)（1）化學鍵的形成化學鍵的形成與原子結(jié)構(gòu)有關(guān)，主要通過兩個方面來實現(xiàn)。原子的價電子間的 轉(zhuǎn)移 離子鍵。原子的價電子間的 共用 共價鍵。（2）化學反應的本質(zhì)反應物分子內(nèi) 舊鍵的斷裂 和產(chǎn)物分子中新鍵的形成 ?！镜湫屠}1】下列敘述中，錯誤的是 ()A只含非極性鍵的純凈物一定是單質(zhì)B只含極性鍵的純凈物一定是化合物C只含離子鍵的純凈物一定存在金屬元素D純凈物中一定存在化學鍵【遷移訓練1】下列物質(zhì)中，既含有極性鍵又含有非極性鍵的是 ()A BCO2 CNa2O2 DNH4Cl二、共價鍵及鍵參數(shù)1、特征具有飽和性和方向性。2、分類分類依據(jù)類型形成共價鍵的原子軌道重疊方式鍵電子云“頭碰頭”重疊鍵電子云“肩并肩”重疊形成共價鍵的電子對是否偏移極性鍵共用電子對發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對不發(fā)生偏移原子間共用電子對的數(shù)目單鍵原子間有一對共用電子對雙鍵原子間有兩對共用電子對三鍵原子間有三對共用電子對注意：只有兩原子的電負性相差不大時，才能形成共用電子對，形成共價鍵，當兩原子的電負性相差很大(大于1.7)時，不會形成共用電子對，這時形成離子鍵。同種元素原子間形成的共價鍵為非極性鍵，不同種元素原子間形成的共價鍵為極性鍵。3、鍵參數(shù)概念鍵參數(shù)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響a鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。b【典型例題2】下列說法中正確的是()A分子的鍵長越長，鍵能越高，分子越穩(wěn)定B元素周期表中的A族(除H外)和A族元素的原子間不能形成共價鍵C水分子可表示為HOH，分子的鍵角為180°DHO鍵鍵能為462.8 kJ·mol1，即18克H2O分解成H2和O2時，消耗能量為2×462.8 kJ【遷移訓練2】下列關(guān)于鍵和鍵的理解不正確的是()A鍵能單獨形成，而鍵一定不能單獨形成B鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)C雙鍵中一定有一個鍵，一個鍵，三鍵中一定有一個鍵，兩個鍵D氣體單質(zhì)中一定存在鍵，可能存在鍵三、分子間作用力和氫鍵1、分子間作用力（1）定義：把分子聚集在一起的作用力，又稱范德華力。（2）特點分子間作用力比化學鍵弱得多，它主要影響物質(zhì)的熔點、沸點等物理性質(zhì)，而化學鍵主要影響物質(zhì)的化學性質(zhì)。分子間作用力存在于由共價鍵形成的多數(shù)共價化合物和絕大多數(shù)氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)非金屬 單質(zhì) 分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價鍵形成的物質(zhì)，微粒之間不存在分子間作用力。 （3）變化規(guī)律 一般說來，對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點也 越高。例如，熔、沸點：I2 > Br2 > Cl2 > F2。2、氫鍵定義：分子間存在著一種比分子間作用力稍強的相互作用。形成條件 除H外，形成氫鍵的原子通常是N、O、F。存在氫鍵存在廣泛，如蛋白質(zhì)分子、H2O、NH3、HF等分子之間。分子間氫鍵會使物質(zhì)的熔點和沸點升高?！镜湫屠}3】下圖中每條折線表示元素周期表中第AA族中的某一族元素氫化物的沸點變化。每個小黑點代表一種氫化物，其中a點代表的是()AH2S BHCl CPH3 DSiH4【遷移訓練3】若不斷地升高溫度，實現(xiàn)“雪花水水蒸氣氧氣和氫氣”的變化。在變化的各階段被破壞的粒子間的主要相互作用依次是()A氫鍵；分子間作用力；極性鍵B氫鍵；氫鍵；非極性鍵C氫鍵；極性鍵；分子間作用力D分子間作用力；氫鍵；非極性鍵四、晶體的組成及性質(zhì)類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽離子和自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力分子間作用力（范德華力）共價鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多易溶于水等極性溶劑導電、傳熱性一般不導電，溶于水后有的導電一般不具有導電性，個別為半導體電和熱的良導體晶體不導電，水溶液或熔融態(tài)導電物質(zhì)類別及舉例大多數(shù)非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、酸、非金屬氧化物（SiO2除 外）、絕大多數(shù)有機物（有機鹽除外）部分非金屬單質(zhì)(如金剛石、硅、晶體硼),部分非金屬化合物(如SiC、SiO2）金屬單質(zhì) 與合金（如Na、Al、Fe、 青銅）金屬氧化物（如K2O、Na2O）、強堿（如KOH、NaOH）、絕大部分鹽(如NaCl)【典型例題4】【福建省漳州市七校xx屆高三第一次聯(lián)考化學試卷】下列變化需克服相同類型作用力的是()A碘和干冰的升華 B硅和C60的熔化C氯化氫和氯化鉀的溶解 D溴和汞的氣化【遷移訓練4】【衡水中學xx學年高三第一學期期中考試試題】有四種晶體，其離子排列方式如下圖所示，其中化學式不屬AB型的是 （ ）考點詳析：考點一：化學鍵與物質(zhì)類別之間的關(guān)系1、離子化合物、共價化合物與物質(zhì)分類的關(guān)系化合物類型 定義 與物質(zhì)分類的關(guān)系 舉例 離子化合物 含有離子鍵的化合物 包括強堿、絕大多數(shù)鹽及活潑金屬的氧化物和過氧化物 NaCl、Na2O2、NaOH、NH4Cl等 共價化合物 只含有共價鍵的化合物 包括酸、弱堿、極少數(shù)鹽、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物、大多數(shù)有機物等 H2S、SO2、CH3COOH、H2SO4、NH3、H2O等 2、離子化合物、共價化合物的判斷方法（1）根據(jù)化學鍵類型來判斷一般來說，活潑的金屬原子和活潑的非金屬原子間形成的是離子鍵，同種或不同種非金屬原子間形成的是共價鍵。含有離子鍵的化合物一定為離子化合物，僅含有共價鍵的化合物一定為共價化合物。（2）根據(jù)化合物的類型來判斷大多數(shù)堿性氧化物、強堿和鹽都屬于離子化合物；非金屬氫化物、非金屬氧化物、含氧酸都屬于共價化合物。（3）根據(jù)化合物的性質(zhì)來判斷熔點、沸點較低的化合物是共價化合物。溶于水后不能發(fā)生電離的化合物是共價化合物。熔化狀態(tài)下能導電的化合物是離子化合物，不導電的化合物是共價化合物。3化學鍵與物質(zhì)類別之間的關(guān)系除稀有氣體無化學鍵外，其他物質(zhì)內(nèi)部都存在化學鍵?；瘜W鍵與物質(zhì)類別關(guān)系規(guī)律可概括如下：Ø 只含有極性共價鍵的物質(zhì)一般是不同非金屬元素形成的共價化合物。如SiO2、HCl、CH4等。Ø 只含非極性共價鍵的物質(zhì)是同種非金屬元素形成的單質(zhì)。如Cl2、P4、金剛石等。Ø 即有極性鍵又有非極性鍵的物質(zhì)一般為多原子（4個原子以上），且相同的原子至少有2個的非金屬元素形成的共價化合物，如：H2O2、C2H4等。Ø 只含離子鍵的物質(zhì)主要是由活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物。如Na2S、CaCl2等。Ø 既有離子鍵又有極性鍵的物質(zhì)，如NaOH、K2SO4等；既有離子鍵又有非極性鍵的物質(zhì)，如Na2O2等。Ø 僅由非金屬元素形成的離子化合物，如銨鹽NH4Cl、NH4NO3等。Ø 金屬元素和非金屬元素間可能存在共價鍵。如AlCl3等。Ø 非金屬性較強的元素的氫化物（H2O、NH3、HF等）易形成氫鍵，但氫鍵屬于一種特殊的分子間作用力。3、物質(zhì)的溶解或熔化與化學鍵變化（1）離子化合物的溶解或熔化過程離子化合物溶于水或熔化后均電離成自由移動的陰、陽離子，離子鍵被破壞。（2）共價化合物的溶解過程有些共價化合物溶于水后，能與水反應，其分子內(nèi)共價鍵被破壞，如CO2和SO2等。有些共價化合物溶于水后，與水分子作用形成水合離子，從而發(fā)生電離，形成陰、陽離子，其分子內(nèi)的共價鍵被破壞，如HCl、H2SO4等。某些共價化合物溶于水后，其分子內(nèi)的共價鍵不被破壞，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。（3）單質(zhì)的溶解過程某些活潑的非金屬單質(zhì)溶于水后，能與水反應，其分子內(nèi)的共價鍵被破壞，如Cl2、F2等。4、化學鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響（1）對物理性質(zhì)的影響金剛石、晶體硅、石英、金剛砂等物質(zhì)硬度大、熔點高，就是因為其中的共價鍵很強，破壞時需消耗很多的能量。NaCl等部分離子化合物，也有很強的離子鍵，故熔點也較高。（2）對化學性質(zhì)的影響N2分子中有很強的共價鍵，故在通常狀況下，N2很穩(wěn)定，H2S、HI等分子中的共價鍵較弱，故它們受熱時易分解。【典型例題5】下列反應過程中，同時有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵的斷裂和形成的反應是()ANH4ClNH3HClBNH3CO2H2O=NH4HCO3C2NaOHCl2=NaClNaClOH2OD2Na2O22CO2=2Na2CO3O2【遷移訓練5】短周期元素X、Y、Z所在的周期數(shù)依次增大，它們的原子序數(shù)之和為20，且Y2與Z核外電子層的結(jié)構(gòu)相同。下列化合物中同時存在極性和非極性共價鍵的是 ()AZ2Y BX2Y2 CZ2Y2 DZYX考點二：化學用語的正確表達1、電子式的書寫及常見錯誤概念 在 元素符號 周圍，用“·”或“×”來表示原子的最外層層電子（價電子）的式子 書寫微粒的種類電子式的表示方法 注意事項 舉例 原子元素符號周圍標明價電子少于或等于4時以單電子分布，多于4時多出部分以電子對分布  陽離子單原子 離子符號右上方標明電荷Mg2+ 多原子元素符號緊鄰鋪開，周圍標清電子分布 用“ ”，右上方標明_電荷_ 陰離子單原子元素符號周圍合理分布價電子及所獲電子 用“”，右上方標明電荷 多原子元素符號緊鄰鋪開，合理分布價電子及所獲電子 相同原子不得1、加和，用“”，右上方標明_電荷 單質(zhì)及化合物離子化合物由陽離子電子式和陰離子電子式組成 同性不相鄰，離子合理分布  單質(zhì)及共價化合物各原子緊鄰鋪開，標明價電子及成鍵電子情況 原子不加和，無“”，不標明電荷  離子化合物形成過程原子電子式離子化合物電子式 電子轉(zhuǎn)移方向及位置，用弧形箭頭，變化過程用“”，同性不相鄰，合理分布  共價化合物形成過程原子電子式共價化合物電子式 無電子轉(zhuǎn)移不用“”，不用“”，不標明電荷  【注意】電子式書寫時常見的錯誤（1）漏寫未參與成鍵的電子，如：N2：NN，應寫為。（2）化合物類型不清楚，漏寫或多寫及錯寫電荷數(shù)，如：（3）書寫不規(guī)范，錯寫共用電子對，如：N2的電子式為NN，不能寫成，更不能寫成或。（4）不考慮原子間的結(jié)合順序，如HClO的結(jié)構(gòu)式為HOCl而非HClO。（5）不考慮原子最外層有幾個電子，均寫成8電子結(jié)構(gòu)，如CH的電子式為而非。（6）不考慮AB2型離子化合物中2個B是分開寫還是一起寫。如：CaBr2、CaC2的電子式分別為。2、結(jié)構(gòu)式（1）含義：用一根短線“-”表示一對共用電子對，忽略其他電子的式子。（2）特點：僅表示成鍵情況，不代表空間構(gòu)型，如H2O的結(jié)構(gòu)式可表示為H-O-H或都行。【典型例題6】氯水中存在多種微粒，下列有關(guān)粒子的表示方法正確的是()A氯氣的電子式：B氫氧根離子的電子式：C次氯酸分子的結(jié)構(gòu)式：HOClDHClO的電子式：【遷移訓練6】下列電子式書寫正確的是()考點三：晶體類型的判斷1、依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用判斷 離子晶體的粒子是陰、陽離子，粒子間的作用是離子鍵；原子晶體的粒子是原子，原子間的作用是共價鍵；分子晶體的粒子是分子，分子間的作用為分子間作用力，即范德華力；金屬晶體的粒子是金屬陽離子和自由電子，粒子間的作用是金屬鍵。2、依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分類判斷 金屬氧化物（如K2O、Na2O2等）、強堿（如NaOH、KOH等）和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)（除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外）、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物（除SiO2外）、酸、絕大多數(shù)有機物（除有機鹽外）是分子晶體。常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等；常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。金屬單質(zhì)與合金屬于金屬晶體。3、依據(jù)晶體的熔點判斷 離子晶體的熔點較高，常在幾百至一千多度。原子晶體的熔點高，常在一千至幾千度。分子晶體熔點低，常在幾百度以下至很低溫度。金屬晶體的熔點差別很大。4、依據(jù)導電性判斷 固態(tài)不導電、熔融態(tài)能導電的一定是離子晶體。原子晶體一般為非導體。分子晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(zhì)溶于水，使分子內(nèi)的化學鍵斷裂形成自由離子，也能導電。金屬晶體是電的良導體。5、依據(jù)硬度和機械性能判斷 離子晶體硬度較大或略硬而脆；原子晶體硬度大；分子晶體硬度小且較脆；金屬晶體多數(shù)硬度差別大，且具有延展性?！镜湫屠}7】【衡水中學xx學年高三第一學期期中考試試題】氮氧化鋁(AlON)屬原子晶體，是一種超強透明材料，下列描述錯誤的是 （ ）AAlON和石英的化學鍵類型相同 BAlON和石英晶體類型相同CAlON和（工業(yè)上通過電解法制備鋁用的）Al2O3的化學鍵類型不同 DAlON和（工業(yè)上通過電解法制備鋁用的）Al2O3晶體類型相同【遷移訓練7】【河北省保定市高陽中學xx學年高三12月月考試卷】下列敘述正確的是（ ）A原子晶體中，共價鍵的鍵能越大，熔沸點越高 B分子晶體中，分子間作用力越大，該分子越穩(wěn)定C分子晶體中，共價鍵鍵能越大，熔沸點越高D某晶體溶于水中，可電離出自由移動的離子，該晶體一定是離子晶體考點四：晶體熔、沸點高低的判斷1、不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規(guī)律 原子晶體>離子晶體>分子晶體 金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等沸點很高，而汞、鎵、銫等沸點很低。2、原子晶體 在原子晶體中，原子半徑小的鍵長短，鍵能大，晶體的熔、沸點高。如熔點:金剛石>石英>碳化硅>硅。3、離子晶體一般來說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點: MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。4、分子晶體（1）分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常地高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。（2）組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。（3）組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)（相對分子質(zhì)量接近），分子的極性越大，其熔、沸點越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。（4）同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點越低。5、金屬晶體 金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na<Mg<Al?！镜湫屠}8】【衡水中學xx學年高三第一學期期中考試試題】下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律，與共價鍵的鍵能大小無關(guān)的是（ ）F2、Cl2、Br2、I2的熔點、沸點逐漸升高 HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱金剛石、碳化硅、晶體硅熔點逐漸降低 NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低A 僅 B C D 考點：考查了化學鍵的知識?！具w移訓練8】【湖北武穴中學xx年12月月考】決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)。請回答下列問題。（1）下圖是石墨的結(jié)構(gòu)，其晶體中存在的作用力有 （填序號） A鍵 B鍵 C氫鍵 D配位鍵 E分子間作用力 F金屬鍵 G離子鍵（2）下面關(guān)于晶體的說法不正確的是_A晶體熔點由低到高：CF4<CCl4<CBr4<CI4 B硬度由大到?。航饎偸?gt;碳化硅>晶體硅C熔點由高到低：Na>Mg>Al D晶格能由大到小：NaF> NaCl> NaBr>NaI（3）CaF2結(jié)構(gòu)如圖所示，Cu形成晶體的結(jié)構(gòu)如所示，為H3BO3晶體結(jié)構(gòu)圖(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵結(jié)合) 圖I所示的晶體中與Ca2+離子最近且等距離的Ca2+離子數(shù)為 ，圖III中未標號的Cu原子形成晶體后周圍最緊鄰的Cu原子數(shù)為 ； H3BO3晶體中B原子雜化方式_ ; CNO-的形狀為_;三種晶體中熔點高低的順序為 (填空化學式)，H3BO3晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用為 （4）碳的某種單質(zhì)的晶胞如右圖所示，一個晶胞中有_個碳原子；若該晶體的密度為 g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體中最近的兩個碳原子之間的距離為_ _cm(用代數(shù)式表示)