复习题第一课时教学设计

化学选修三

第三章晶体结与性质

复习

课时：2个课时

一、本章教材内容

如下

1、第一节

晶体的常识

了解晶胞的概念，会计算晶胞中原子占有个数，并由此推导出晶体的化学式。

2、第二节

分子晶体与原子晶体

知道分子晶体与原子晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

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、第三节

金属晶体

知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。

能列举金属晶体的基本堆积模型。

知道金属晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体、原子晶体的区别。

4、第四节

离子晶体

能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

知道离子晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体。原子晶体、金属晶体的区别。

了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱

二、对于该章节内容重点认识四大类型晶体结构掌握其性质。

题型考点集中在晶体类型与结构、性质的关系，物质熔、沸点高低的比较规律

（一）因此从下四个方面对于知识点进行梳理，以及以对应例题做练习（第一课时）

1、化学键类型及其与物质类别的关系

2、晶体类型与结构、性质的关系

3、四种重要晶体的结构特点

4、物质熔、沸点高低的比较规律

第一课时

内容

一、化学键类型及其与物质类别的关系

1．化学键类型及其比较

类型

离子键

共价键

金属键

阴、阳离子间通过静原子间通过共用电子对(电金属阳离子和自由电子概念

电作用所形成的化子云重叠)所形成的化学键

之间的静电作用

学键

成键

阴、阳离子

原子

金属阳离子、自由电子

微粒

作用

阴、阳离子间的静电共用电子对(电子云重叠)对金属阳离子和自由电子本质

作用

两原子核产生的电性作用

之间的静电作用

活泼金属和活泼非形成

非金属元素形成单质或化合金属化合时形成离能形成自由电子

条件

物时形成共价键

子键

离子电荷数越大，离金属阳离子半径越小，离键的强

原子半径越小，共用电子对子半径越小，键能越子所带电荷数越多，金属弱判断

数越多，键能越大

大

键越强

影响

离子化合物的熔沸分子的稳定性，原子晶体的金属单质的熔沸点等

性质

点、硬度等

熔沸点、硬度等

离子化合物，如存在

非金属单质，如H2；共价化金属单质，如Na NaCl

(举例) 合物，如HCl；离子化合物，如NaOH

【例1】

对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是(

) A．SiO2和CO2中，Si和O、C和O之间都是共价键

B．C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8 C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应

D．该族元素的主要化合价是＋4价和＋2价

【例2】

下列叙述正确的是(

) ①两种原子构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键

②两种不同非金属元素原子间形成的化学键都是极性键

③含有非极性键的化合物一定是共价化合物

④只要是离子化合物，其熔点就比共价化合物的熔点高

⑤难失去电子的原子，易形成阴离子

⑥单质分子中不存在化学键，化合物的分子中才存在化学键

⑦离子化合物中一定含有离子键

A．只有②⑦

B．只有①⑦

C．只有⑦

D．只有①⑤⑦

二、晶体类型与结构、性质的关系

晶体的类型直接决定着晶体的物理性质，如熔点、沸点、硬度、导电性、延展性、水溶性等。而晶体的类型本质上又是由构成晶体的微粒及微粒间作用力决定的，通常可以由晶体的特征性质来判定晶体所属类型。

1．四类晶体的结构和性质比较

类型

离子晶体

原子晶体

分子晶体

金属晶体

比较

金属阳离子、自由电构成晶体的粒子

阴、阳离子

原子

分子

子

分子间

粒子间的作用力

离子键(强) 共价键

粒子间的静电作用

作用力

熔、沸点

较高

很高

低

一般较高，少部分低

硬度

硬而脆

大

小

一般较大，少部分小

不良(熔融或水绝缘体

导电性

不良

晶体、熔融均导电

溶液能导电) (半导体) 物质的传热性

不良

不良

不良

良

性质

延展性

不良

不良

不良

良

易溶于极性溶不溶于任“相似

溶解性

剂，难溶于有难溶(Na等与水反应)

何溶剂

相溶”

机溶剂

单质：

单质：O2

金刚石

典型实例

NaCl、KBr 化合物：

Na、Mg 化合物：

干冰

SiO2

【典例3】

下列叙述正确的是(

) A．分子晶体中的每个分子内一定含有共价键

B．原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键

C．离子晶体中可能含有共价键

D．金属晶体的熔点和沸点都很高

2．晶体类型与化学键的关系

(1)离子晶体与化学键的关系

①离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键。

注意

可以再细化：离子晶体中一定含有离子键，可能含有极性共价键、非极性共价键、配位键。

②含有离子键的化合物一定是离子化合物。

③离子晶体一定是由阴、阳离子构成的，但晶体中可以含有分子。如，结晶水合物。

④离子晶体中一定含有阳离子，但含有阳离子的晶体不一定是离子晶体。

⑤非金属元素也可以形成离子化合物。如NH4Cl、NH4NO3等都是离子化合物。

(2)分子晶体与化学键(力)的关系

①分子晶体中一定含有分子间作用力。

②稀有气体形成的晶体是分子晶体，而稀有气体是单原子分子，其晶体中只含有分子间作用力。

③除稀有气体外的其他分子晶体均含有分子间作用力和分子内共价键。

④分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性质(如熔点、沸点、硬度、溶解性等)，而共价键决定分子的化学性质。

(3)原子晶体与化学键的关系

①原子晶体中一定有共价键，且只有共价键，无分子间作用力。

②原子晶体一定是由原子构成的，可以是同种元素的原子，也可以是不同种元素的原子。

③共价化合物形成的晶体可能是原子晶体，也可能是分子晶体。

④含有共价键的化合物不一定是共价化合物。

⑤原子晶体可以由极性键构成，也可以由非极性键构成。

(4)金属晶体与化学键的关系

①金属晶体中一定有金属键，但有时也有不同程度的其他键。如，合金中可含有共价键。

②金属键不一定就比分子间作用力强。如，汞常温下为液态，就说明汞中的金属键很弱。

③具有金属光泽且能导电的单质不一定就是金属，如石墨能导电，有金属光泽，却属于非金属。

【典例4】

已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法正确的是(

) A．C3N4晶体是分子晶体

B．C3N4晶体中C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要长

C．C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子

D．C3N4晶体中微粒间通过离子键结合

三、四种重要晶体的结构特点

1．氯化钠晶体

(1)Na、Cl在晶体中按确定的比例和一定的规则排列，使整个离子晶体不显电性且能量最低。离子晶体中无单个分子存在。

(2)离子的配位数为6。

(3)在每个结构单元(晶胞)中，处于不同位置的微粒在该单元中的份额也有所不同，一般规律1是顶点上的微粒属于该单元的份额是；棱上的微粒在该单元中所占的份

811额为；面上的微粒在该单元中所占的份额为；中心位置上的微粒完全属于该单元，即份额42为1。

11例如：氯离子数：×8＋×6＝4 821钠离子数：×12＋1＝4 4因此，钠离子数与氯离子数之比为1∶1，氯化钠的化学式为NaCl。

2．金刚石晶体

＋－

(1)碳原子间通过共价键相结合而形成空间网状结构的原子晶体，整个晶体中无单个分子。

(2)微观构型：正四面体，每个碳原子与4个碳原子成键，每个碳原子上的任意两个C—C键的夹角都是109°28′。

(3)最小的环：六元环。

(4)每个C原子参与形成六元环的总数：12个。

3．干冰晶体

(1)干冰晶体中分子之间通过范德华力相结合，当熔化时，分子内的化学键并不断裂。

(2)每个二氧化碳分子周围与之相邻且等距的二氧化碳分子数为12。

11(3)每个结构单元中含二氧化碳分子数为×8＋×6＝4。

82【典例5】

下图表示1个晶胞，该晶胞为正方体结构，原子(或分子、离子)位于正方体的顶角和面心。请回答下列问题(只需回答一种代表物即可)：

(1)若这是1个分子晶体的晶胞，其代表物质是______________________________。

(2)若这是1个金属晶体的晶胞，其代表物质是_______________________________。

(3)若这是1个不完整的金刚石的晶胞，则晶胞中其他碳原子的数目和位置是________________________________________________________________________。

＋－(4)若这是1个不完整的NaCl晶胞，且顶角和面心的实心球表示Na，则晶胞中Cl的位置是________。

＋(5)若这是1个不完整的CaF2晶胞，且已知CaF2和Ca2的配位数为8，则图中实心球表示＋－Ca2还是F？。

四、物质熔、沸点高低的比较规律

比较判断晶体熔、沸点的高低时，首先分析物质所属的晶体类型，其次抓住决定同一类晶体熔、沸点高低的因素。

1．不同类晶体：一般情况下，原子晶体>离子晶体>分子晶体；金属晶体(除少数外)>分子晶体。金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞、铯、镓等。

2．同种类型晶体：构成晶体质点间的作用力大，则熔、沸点高，反之则低。

(1)离子晶体：离子所带的电荷数越高，离子半径越小，则其熔、沸点就越高。例如：NaCl>CsCl；MgO>MgCl2。

(2)分子晶体：

①组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，则熔、沸点越高。如I2>Br2>Cl2>F2。

②组成和结构不相似的物质，分子的极性越大，熔、沸点越高。如CO>N2。

③同分异构体之间一般支链越多，熔、沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。

④若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体大，故熔、沸点较高。如沸点：HF>HI>HBr>HCl。

(3)原子晶体：一般半径越小，键长越短，键能越大，则熔、沸点越高。例如：金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅。

(4)金属晶体：金属阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则金属键越强，熔、沸点越高。例如：Al>Mg>Na。

【典例6】

下列说法中，正确的是(

) A．冰熔化时，分子中H—O键发生断裂

B．原子晶体中，共价键的键长越短，通常熔点越高

C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子的熔、沸点就越高

D．分子晶体中，分子间作用力越大，分子越稳定

（二）练习一份完整的本章试题，进行讲解（第二课时）