复习题优质课一等奖

第三章《晶体结构与性质》复习课教案

教学目的：

1、本章内容在高考中常以综合题的推断或新情境为背景出现，主要了解晶体与非晶体的区别，会判断晶体类型，五种晶型的结构，能根据晶胞确定晶体组成并进行相关计算。

2、本节课主要复习晶体类型判断、晶体熔沸点高低比较、及根据晶胞确定晶体组成并进行相关计算。

教学过程：

专题1、晶体类型的判断

1.依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断

(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。

(2)原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。

(3)分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为范德华力或氢键。

(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。

2.依据物质的类别判断

(1)金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数盐类是离子晶体。

(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。

(3)常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。

(4)金属单质、合金是金属晶体。

3．依据晶体的熔点判断

(1)离子晶体的熔点较高。

(2)原子晶体熔点高。

(3)分子晶体熔点低。

(4)金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。

4．依据导电性判断

(1)离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。

(2)原子晶体一般为非导体。

(3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。

(4)金属晶体是电的良导体。

5．依据硬度和机械性能判断

(1)离子晶体硬度较大或硬而脆。

(2)原子晶体硬度大。

(3)分子晶体硬度小且较脆。

(4)金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。

Cu例1．(2013·福建卷节选)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2=====NF3＋3NH4F。上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有________(填序号)。

a．离子晶体

b．分子晶体

c．原子晶体

d．金属晶体

Cu[解析]

在反应4NH3＋3F2=====NF3＋3NH4F中，NH3、F2、NF3的晶体类型为分子晶体，Cu为金属晶体，NH4F为离子晶体。

[答案]

abd 例2、有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成，对三种晶体元素进行实验，结果如下表：

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代号

熔点

A B C 硬度

水溶性

导电性

水溶液与Ag反应

＋-114.2 ℃

很小

易溶于水

水溶液导电，液态不导电

有白色沉淀产生

801 ℃

3 350 ℃

较大

易溶于水

溶于水或熔化均导电

很大

不溶于水

不导电

有白色沉淀产生

无反应

（1）写出晶体的化学式：A

，B

，C

（2）晶体类型：A

，B

，C

（3）组成晶体的微粒：A

，B

，C

（4）晶体中微粒间的作用力：A

，B

，C

。

答案：

（1）HClNaClC

（2（3）HCl分子Na＋、Cl-（4

专题2：晶体熔、沸点高低的比较

1．不同类型晶体熔、沸点的比较

(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。

(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。

2．同种晶体类型熔、沸点的比较

(1)原子晶体

原子半径越小→键长越短→键能越大→熔沸点越高

如熔点：金刚石>碳化硅>硅。

(2)离子晶体

①一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。

②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。

(3)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H2O>H2Te>H2Se>H2S。

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SnH4>GeH4>SiH4>CH4。

③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。

④有机物的同分异构体中支链越多，熔沸点越小

(4)金属晶体

金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na

例2、现有几组物质的熔点(℃)数据：

C

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据此回答下列问题：

(1)由表格可知，A组熔点普遍偏高，据此回答：

①A组属于________晶体，其熔化时克服的粒子间的作用力是________;

②二氧化硅的熔点高于硅晶体，是由于_____________________________;

(2)B组晶体中存在的作用力是________，其共同的物理性质是________ (填序号)，可以用________理论解释。

①有金属光泽

②导电性

③导热性

④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)。

①硬度小

②水溶液能导电

③固体能导电

④熔融状态能导电

(5)D组晶体中NaCl、KCl、RbCl的熔点由高到低的顺序为：________________，MgO晶体的熔点高于三者，其原因解释为：_______________________________________。

[解析]

(1)A组由非金属元素组成，熔点最高，属于原子晶体，熔化时需破坏共价键。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。

(2)B组都是金属，存在金属键，具有金属晶体的性质，可以用”电子气理论”解释相关物理性质。

(3)C组卤化氢晶体属于分子晶体，HF熔点高是由于分子之间形成氢键。

(4)D组是离子化合物，熔点高，具有离子晶体的性质。

(5)晶格能与离子电荷数和离子半径有关，电荷越多半径越小，晶格能越大，晶体熔点越高。

[答案]

(1)①原子

共价键

②Si—O键键长小于Si—Si键，键能大

(2)金属键

①②③④

电子气

(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)②④

(5)NaCl>KCl>RbCl

MgO晶体为离子晶体，离子所带电荷越多，半径越小，晶格能越大，熔点越高

专题3、得到晶体的三种途径：

①熔融态物质凝固。（例如水晶、硫磺）

②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。（例如碘）

③溶质从溶液中析出。（胆矾）

专题4、晶胞

1、概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。

2、晶体与晶胞的关系：数量巨大的晶胞“

”构成晶体。

“无隙”：晶胞之间无间歇，共面。“并置”：晶胞平行排列、取向相同，及平移可重复

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（1）_____________

（2）______________（3）______________（4）_________（5）______________（6）___________________

（7）______________（8）_________ 例1．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是(

)

A．在NaCl晶体(图甲)中，跟Na最近的Cl形成正八面体

B．该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FE C．在CO2晶体(图丙)中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻

D．在碘晶体(图丁)中，碘分子的排列有两种不同的方向

解析：B中，由于是气态团簇分子，其分子式应为E4F4或F4E4。

答案：B 3、

计算方法：

晶体微粒与M(摩尔质量，g/mol)、ρ(晶体密度，g/cm3)之间的关系

若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g；又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积，单位为cm3)，则1 mol晶胞的质量为ρa3

NA g，因此有xM＝ρa3

NA。

例题1．(2013·全国卷Ⅱ节选)F、K和Ni三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。

(1)该化合物的化学式为________；Ni的配位数为________；

－(2)列式计算该晶体的密度________g·cm3。

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＋－

[答案]

(1)K2NiF4

(2)3.4

习题：

1．(9分)金晶体是面心立方体，立方体的每个面上5个金原子紧密堆砌(如图，其余各面省略)，金原子半径为A cm，

求：

(1)金晶体中最小的一个立方体含有________个金原子。

－(2)金的密度为________g·cm3。(用带A计算式表示) (3)金原子空间占有率为________。(Au的相对原子质量为197，用带A计算式表示) 2．(双选题)有一种蓝色晶体[可表示为：MxFey(CN)6]，经X-＋＋射线研究发现，它的结构特征是Fe3和Fe2互相占据立方体－互不相邻的顶点，而CN位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法正确的是(

)

A．该晶体的化学式为MFe2(CN)6

B．该晶体属于离子晶体，M呈＋1价

C．该晶体属于离子晶体，M呈＋2价

＋－D．晶体中与每个Fe3距离最近且等距离的CN为3个

3、右图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中的最小重复单元)，已知晶体中两个最近＋的Cs离子核间距离为a cm，氯化铯的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体密度是(

) 8M8Ma33A.Na3

g/cm

B.8N

g/cm3

AAMMa33C.Na3

g/cm

D.N

g/cm3

AA4、元素X的某价态离子Xn中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3形成的晶体结构如图所示。下列说法中错误的是(

) ＋A．Xn的核外电子数为19 B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3:1 ＋C．Xn中n＝1 ＋－D．晶体中每个Xn周围有2个等距离且最近的N3

5、（2014·全国理综II化学卷，T37）[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）周期表前四周期的元素a、b、c、d、c，原子序数依此增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的末成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：

（1）a、b、c中第一电离能最大的是________(填元素符号)，e的价层电子轨道示图为___________.

（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为_________；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键＋－

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的化合物是_________（填化学式，写出两种）。

（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是__________:酸根呈三角锥结构的酸是___________。（填化学方式）

（4）c和e形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为_________。

（5）这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2所示）。

该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有__________；该化合物中加热时首先失去的组分是_________，判断理由是_________。

6．（2014·安徽理综化学卷，T26）（14分）Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。

（1）Na位于元素周期表第

周期第

族；S的基态原子核外有

个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为

。

（2）用“>”或“<”填空：

第一电离能

Si

S 离子半径

O2-

Na+

熔点

NaCl

Si 酸性

H2SO4

HClO4

（4）ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取。写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目

。

7．（2013、福建）[化学—物质结构与性质]（13分）

（1）依据第2周期元素第一电离能的变化规律，参照右图B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。

（2）NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：

2NH33F2

Cu

NF33NH4F

①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_________（填序号）。

a．离子晶体

b．分子晶体

c．原子晶体

d．金属晶体

②基态铜原子的核外电子排布式为________。

（3）BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：

①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及___________（填序号）。

．．．a．离子键

b．共价键

c．配位键

d．金属键

e．氢键

f．范德华力

②R中阳离子的空间构型为_______，阴离子的中心原子轨道采用_______杂化。

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（4）已知苯酚()具有弱酸性，其Ka=1．1 ×10-10；水杨酸第一级电离形成的离子COOOH能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_______Ka(苯酚)（填“>”或“<”），其原因是__________。

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