【创新方案】2015高考化学大一轮复习讲义（研考点认知层层递进 析考题能力步步提高，含详细考点）物质的聚集状态与物质性质

【创新 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 】2015高考化学大一轮复习讲义（研考点认知层层递进 析考 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 能力步步提高，含详细考点）物质的聚集状态与物质性质 第3讲 物质的聚集状态与物质性质 理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性 质。 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高 考 导 航 构与性质的关系。 理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒、微 粒间作用力的区别。 考点一 晶体常识 1(晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的区别: (2)获得晶体的三条途径: ?熔融态物质凝固。 ?气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 ?溶质从溶液中析出。 2(晶胞 (1)概念:晶胞是描述晶体结构的基本单元。 (2)晶体中晶胞的排列——无隙并置 ?无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。 ?并置:所有晶胞平行排列、取向相同。 (3)晶胞中粒子数目的计算——均摊法 晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的 1份额就是 。 n ?长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算: ?非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占1/3。 3(晶格能 (1)定义 气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位:kJ/mol。 (2)影响因素 ?离子所带电荷数:离子所带电荷数越多，晶格能越大。 ?离子的半径:离子的半径越小，晶格能越大。 (3)对离子晶体性质的影响 晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。 1(判断正误，正确的划“?”，错误的划“×” (1)固态物质一定是晶体。( ) (2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同。( ) (3)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列。( ) (4)凡有规则外形的固体一定是晶体。( ) 提示:晶体具有规则的几何外形，用X?射线进行研究时发现，在晶体内部，构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列。晶体规则的几何外形是其内部构成微粒有排列的结果。(1)(4)有规则外形的玻璃不是晶体，故错误。(2)冰和固体碘晶体中都有分子间作用力，冰的分子间还存在氢键，错误。 答案:(1)× (2)× (3)? (4)× 2(六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被多少个晶胞共用, 提示:六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞共用。 命题角度一 晶体的性质 1(如图是某固体的微观结构示意图，请认真观察两图，判断下列说法正确的是( ) A(两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体 B(?形成的固体物理性质有各向异性 C(?形成的固体一定有固定的熔、沸点 D(二者的X?射线图谱是相同的 解析:选B 观察结构图可知，?中微粒呈周期性有序排布，?中微粒排列不规则，故?为晶体，?为非晶体。晶体有各向异性，具有固定的熔点，非晶体没有固定熔点，用X?射线检验晶体和非晶体，图谱明显不同，故B正确。 2(关于晶体的自范性，下列叙述正确的是( ) A(破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B(缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 C(圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性 D(由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性 解析:选B 晶体的自范性指的是在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的规则的多面体外形的性质，这一适宜条件一般指的是自动结晶析出的条件，A项所述过程不可能实现;C项中的圆形并不是晶体冰本身自发形成的，而是受容器的限制形成的;D项中玻璃是非晶体。 命题角度二 晶胞中原子个数的计算 3.如图所示，在石墨晶体中，每一层由无数个正六边形构成，则平均每一个正六边形所占有的碳原子数为( ) A(6 B(4 C(3 D(2 1解析:选D 每个顶点碳原子为三个六边形共有，则每个占有。每个正六边形占有碳原子3 1数为×6,2。 3 4((2014?湖北黄岗模拟)钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型的变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图如图所示，它的化学式是( ) A(BaTiO B(BaTiO 81246 C(BaTiO D(BaTiO 243 解析:选D Ba在立方体的中心，完全属于该晶胞;Ti处于立体的8个顶点，每个Ti为 1与之相连的8个立方体所共用，即只有属于该晶胞;O处于立方体的12条棱的中点，每条棱8 1为四个立方体共用，故每个O只有属于该晶胞。即晶体中(Ba)?(Ti)?(O)NNN4 11,,,,,1?8×?12×,1?1?3。 ,8,,4, ??5(如图为离子晶体空间构型示意图:(阳离子，阴离子)以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式: A________，B________，C________。 13解析:在A中，含M、N的个数相等，故组成为MN;在B中，含M:×4，1,(个)，含N:821193911×4，2，4×,(个)，M?N,?,1?3;在C中，含M:×4,(个)，含N为1个。 2822282 答案:MN MN MN 32 6(如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞: 甲晶体化学式(X为阳离子)为________。 试写出:(1) (2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。 (3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________。 11解析:(1)甲中X位于立方体体心，算作1，Y位于立方体顶点，实际占有:×4,，X?Y(个82 11数比),2?1，所以甲的化学式为XY。(2)乙中A占有:×8,1，B占有×6,3，C占有1，282由此推出A?B?C(个数比),1?3?1。(3)丙中每个D周围的E的个数与每个E周围D的个数相同，每个E周围有8个D，所以每个D周围有8个E。 答案:(1)XY (2)1?3?1 (3)8 2 总结提升 在计算晶胞中微粒个数的过程中，不要形成思维定势，任何形状的晶胞均可使用均摊法。如图所示的正三棱柱形晶胞为例，要12个正三棱柱才能将一个顶点完全盖住，所以顶点为12个晶胞所共有，相应地，其侧棱被6个晶胞所共有。其实只要你细心，就会发现，要想把一个顶点盖住，你要看这个晶胞的面的夹角是多少。立方晶胞的面的夹角是90?，只要4个晶胞就 可以将它们共有的顶点围成一圈360?，该点被8个晶胞共有;正三棱柱晶胞的面的夹角是60?，要用6个晶胞才可以将它们共有的顶点围成一圈360?，该点被12个晶胞共有。 命题角度三 晶体的密度及微粒间距离的计算 7. ，如图是CsCl晶体的一个晶胞，相邻的两个Cs的核间距为为阿伏加德罗常数， a cm，NCsClA 表示，则CsCl晶体的密度是为( ) 的相对分子质量用M 8MM6A. B. 33?a?aNANA 4MMC. D. 33?a?aNANA 解析:选D 有均摊法求的CsCl晶胞含有1个CsCl微粒，其质量是M/N，再由相邻的两A M，3个Cs的核间距为 a cm，求出该晶胞的体积是a，所以晶胞的密度是，晶体的密度和晶3?aNA胞的密度是一样的。 8(某离子晶体晶胞的结构如图所示。 X(?)位于立方体顶点，Y(?)位于立方体中心。试分析: (1)晶体的化学式为________。 (2)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角?XYX是________。 3(3)设该晶体的摩尔质量为 g/mol，晶体的密度为ρ g/cm，阿伏加德罗常数的值为MN，A则晶体中两个距离最近的X之间的距离为________cm。 解析:(1)采用均摊法，X的个数,4×1/8,1/2，Y在体内，个数是1个，则X与Y的个数是1?2。 (2)若将4个X连接，构成1个正四面体，Y位于正四面体的中心，可联系CH的键角，知4?XYX,109?28′。 (3)摩尔质量是指单位物质的量的物质的质量，数值上等于该物质的相对分子(或原子)质 1量。由题意知，该晶胞中含有个XY或YX，设晶胞的边长为a cm，则有222 31M3ρaN,M，a,，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为2A22ρNA 3M cm。 2ρNA 3M答案:(1)XY或YX (2)109?28′ (3)2 222ρNA 总结提升 1((1)(2013?四川高考节选)AlO在一定条件下可制得AlN，其晶体结构如图(1)所示，该23 晶体中Al的配位数是________。 (2)(2013?山东高考节选)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，图(2)为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。 图(1) 图(2) 解析:(1)以题干图(1)中居于晶胞体心位置的铝原子为例，距离该原子最近且相等的氮原子有4个。 1(2)白球分别位于晶胞的顶点和体内，故其个数为8×，1,2，4个黑球分别位于4条棱上，8 11个黑球位于体内，故其个数为4×，1,2，故该功能陶瓷的化学式为BN。 4 答案:(1)4 (2)2 BN 2((2013?新课标全国卷?节选)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B ,，的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。A、B和D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__________;D的配位数为________。 3(2)列式计算该晶体的密度________________g/cm。 解析:由题目信息可以推出:A为F，B为K，C为Fe，D为Ni。 (1)由题干晶胞示意图可以看出，晶胞中氟原子位置:棱上16个，面上4个，体内2个， 11故每个晶胞平均占有氟原子个数为16×，4×，2,8;钾原子的位置:棱上8个，体内2个，42 1故每个晶胞平均占有钾原子个数为8×，2,4;镍原子的位置:顶点8个，体心1个，故每个4 1晶胞平均占有镍原子个数为8×，1,2。所以这三种原子个数比为K?Ni?F,4?2?8,8 2?1?4，故该化合物的化学式为KNiF;该化合物是离子晶体，配位数是指一个离子周围最邻24 近的异电性离子的数目，由图可以看出Ni的配位数是6。 /,(39×4，59×2，(2)由密度 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 知该晶体的密度为mV ,303319×8)/(N×400×400×1 308×10)g/cm?3.4 g/cm。 A 答案:(1)KNiF 6 24 ,39×4，59×2，19×8, g/mol3(2)?3.4 g/cm 23,12,3036.02×10 mol×,400×1 308×10,cm 3((2013?江苏高考)元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p 轨道上有4个电子。元素Z 的原子 最外层电子数是其内层的3倍。 (1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。 ?在1个晶胞中，X离子的数目为________。 ?该化合物的化学式为__________________________。 (2)在Y的氢化物(HY)分子中，Y原子轨道的杂化类型是________。 2 (3)Z的氢化物(HZ)在乙醇中的溶解度大于HY，其原因是____________。 222,(4)Y与Z可形成YZ。 42,?YZ的空间构型为____________(用文字描述)。 42,?写出一种与YZ互为等电子体的分子的化学式:________。 4 (5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH)]Cl，1 mol该配342 合物中含有σ键的数目为________。 解析:X为第四周期元素，且内层轨道电子数全满，最外层电子 102数为2，则其基态电子排布式应为[Ar]3d4s，所以为Zn。Y的3p轨道上有4个电子，则应为S。Z的最外层电子数是其内层的3倍，故为 11O。(1)从晶胞图分析，含有X离子为8×，6×,4。Y为4个，所以化合物中X与Y之比为1?1，82 3则化学式为ZnS。(2)HS分子中，S有两对孤电子对，价层电子对数为2，2,4，所以S为sp22,杂化。(3)HO与乙醇分子间形成氢键，增大了HO在乙醇中的溶解度。(4)SO中S无孤电子对，22432,S的价层电子对数为4，则S为sp杂化，所以SO为正四面体构型。等电子体的原子数相等，42,价电子数相等， SO的原子数为5，价电子数为32。(5)NH分子中的σ键数为3，它与Zn形43成的配位键也属于σ键，故1 mol [Zn(NH)]Cl中的σ键数为16 mol。 3423答案:(1)?4 ?ZnS (2)sp (3)水分子与乙醇分子之间形成氢键 (4)?正四面体 ?CCl或SiCl等 4423(5)16 mol(或16×6.02×10个) 4((1)(2012?海南高考)用晶体的X?射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测 3定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积，边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 g/cm，则 3铜晶胞的体积是________cm，晶胞的质量是________g，阿伏加德罗常数为________[列式计算， 已知A(Cu),63.6]。 r (2)(2012?新课标全国卷节选)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540.0 pm，其密度为__________________(列式并 2,2，计算)，a位置S离子与b位置Zn离子之间的距离为______________________pm(列式表示)。 ,10解析:(1)铜的晶胞为面心立方最密堆积，一个晶胞能分摊到4个Cu原子;1 pm,10 cm， ,103,233,233故一个晶胞的体积为(361×10 cm)?4.7×10 cm;一个晶胞的质量为4.7×10 cm×9.00 ,22g4.23×103,2223,1g/cm,4.23×10 g;由 ×A(Cu),63.6 g/mol,N，得N,6.01×10 mol。 rAA 4 ,103(2)每个晶胞的质量为(540.0×10cm)×ρ;运用均摊法可求得每个晶胞中含有4个 4×,65，32, g/mol,103“ZnS”，故每个晶胞的质量又可表示为。因此有:(540.0×10cm)×ρ23,16.02×10mol 4×,65，32, g/mol3,，解得ρ?4.1 g/cm;如图所示，b位于正四面体的中心(类似于CH423,16.02×10mol 2分子中的C)。设ab,bc,x pm，?abc,109?28′，ac,×540.0 pm,270 2 pm。在三 2222角形abc中，由余弦 定理 三点共线定理勾股定理的证明证明勾股定理共线定理面面垂直的性质定理 得:ac,x，x,2x?x?cos?abc，代入数据解得:x, 270 pm。 1,cos 109?28′ ,224.23×10 g,23,22答案:(1)4.7×10 4.23×10 A(Cu),63.6 g/mol,×N，得N,rAA4 23,16.01×10 mol 4×,65，32, g/mol23,16.02×10 mol3(2) ,4.1 g/cm ,103,540.0×10 cm, ,,1352270,或 或1353, 109?28′,,sin1,cos109?28′,,2 5((1)(2011?山东高考节选)CaO 与NaCl 的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度 33为a g/cm，N 表示阿伏加德罗常数，则CaO 晶胞体积为________cm。 A4，(2)(2010?山东高考节选)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb处于立方晶胞顶 2，2,2，点，Ba处于晶胞中心，O处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为________，每个Ba与________ 2,个O配位。 (3)(2010?江苏高考节选)CaC晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC晶222,2，2,体中含有哑铃形C的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC晶体中1个Ca周围距离最近的C数222目为________。 1解析:(1)氯化钠晶胞中含有的氯离子个数为8×1/8，6×1/2,4，钠离子个数为12×，14,4。由于CaO 与NaCl 的晶胞同为面心立方结构，所以CaO 晶胞中也含有4 个钙离子和4 个 V224氧离子，设晶胞的体积为V，则:N×a,56，则V,。 ×A4aNA 4，2，2,(2)每个晶胞含有Pb:8×1/8,1，Ba:1个，O:12×1/4,3个，故化学式为PbBaO。32，2,2，2,Ba处于晶胞中心，只有1 个，O处于晶胞棱边中心，共12 个，故每个Ba与12个O 配位。 2,(3)注意观察晶胞，上下左右前后各一个，但晶胞沿一个方向被拉长，所以距离最近的C数2目为4，而不是6。 224答案:(1) (2)PbBaO 12 (3)4 3aNA 考点二 四种晶体的比较 1(金属键、金属晶体 (1)金属键:金属阳离子与自由电子之间的作用。 (2)本质——电子气理论: 该理论认为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有的金属原子维系在一起。 (3)金属晶体的物理性质及解释 在金属晶体中，金属离子以金属键相互结合。金属都具有优良的导电性、导热性和延展性。用电子气理论可解释如下: 延展性当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但排列方式不变，金属离子与自由电子形成的化学键没有被破坏，所以金属有良好的延展性。导电性在外加电场的作用下，金属晶体中的电子气做定向移动而形成电流，呈现良好的导电性。导热性电子气在运动时经常与金属离子碰撞，从而 引起两者能量的交换。 2(晶体的基本类型和性质比较 3.晶体类型判断的五种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 (1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断: ?离子晶体的构成粒子是阴、阳离子，粒子间的作用是离子键。 ?原子晶体的构成粒子是原子，粒子间的作用是共价键。 ?分子晶体的构成粒子是分子，粒子间的作用力为分子间作用力。 ?金属晶体的构成粒子是金属阳离子和自由电子，粒子间的作用是金属键。 (2)依据物质的分类判断: ?金属氧化物(如KO、NaO等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。 222 ?大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)，气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2 外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 ?常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有碳化硅、 二氧化硅等。 ?金属单质是金属晶体。 (3)依据晶体的熔点判断: ?离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度以上。 ?原子晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度。 ?分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。 ?金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。 (4)依据导电性判断: ?离子晶体水溶液及熔融时能导电。 ?原子晶体一般为非导体。 ?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离子也能导电。 ?金属晶体是电的良导体。 (5)依据硬度和机械性能判断: ?离子晶体硬度较大或略硬而脆。 ?原子晶体硬度大。 ?分子晶体硬度小且较脆。 ?金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。 4(晶体熔沸点高低的比较方法 (1)不同类型的晶体 ?一般规律:原子晶体,离子晶体,分子晶体。 ?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)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。 (3)离子晶体: ?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,MgCl,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。 (4)分子晶体: ?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HO,HTe,HSe,HS。 2222 ?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SnH,GeH,SiH444,CH。 4 ?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,N，CHOH,CHCH。 2333 ?同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。 如CH—CH—CH—CH—CH> 32223 CHCHCHCHCH>CCHCHCHCH。 32333333 (5)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,Mg,Al。 1(判断正误，正确的划“?”，错误的划“×” (1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。( ) (2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。( ) (3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。( ) (4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。( ) (5)离子晶体中一定存在金属元素。( ) (6)石墨的硬度比金刚石小，所以其熔点比金刚石低。( ) 提示:(2)金属晶体中只有阳离子没有阴离子。(3)原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为1 710 ?，MgO的熔点为2 852 ?。(4)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如Na的熔点为97 ?，尿素的熔点为132.7 ?。(5)铵盐属于离子晶体，但不含金属元素。(6)石墨的熔点比金刚石高，因为其结构中的碳碳键比金刚石中的碳碳键强，更难于破坏。 答案:(1)? (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× 2(CO和SiO在物理性质上有较大差异，而在化学性质上却有较多相似，原因是什么, 22 提示:决定二者物理性质的因素:晶体类型及结构、微粒间的作用力，CO是分子晶体，其2微弱的分子间作用力是其决定因素，SiO是原子晶体，其牢固的化学键是其决定因素。二者的2 化学性质均由其内部的化学键决定，而C—O与Si—O键都是极性键。 命题角度一 晶体类型的判断 1(下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是( ) A(O和SiO B(NaI和I 222 C(CO和HO D(CCl和NaCl 224 解析:选C A项，O是分子晶体，SiO是原子晶体;B项，NaI是离子晶体，I是分子晶222体;C项，CO和HO都是分子晶体;D项，CCl是分子晶体，NaCl是离子晶体。 224 2(X和Y两种元素的核电荷数之和为22，X的原子核外电子数比Y的少6个。下列说法中不正确的是( ) A(X的单质固态时为分子晶体 B(Y的单质为原子晶体 C(X与Y形成的化合物固态时为分子晶体 D(X与碳形成的化合物为分子晶体 解析:选C 由题意可知，X是O，Y是Si。固态O及O与碳形成的化合物(CO、CO)均为22分子晶体，Si的单质为原子晶体，A、B、D正确;SiO为原子晶体，C错误。 2 3(有下列八种晶体: A(水晶 B(冰醋酸 C(氧化镁 D(白磷 E(晶体氩 F(氯化铵 G(铝 H(金刚石 以上晶体中: (1)属于原子晶体的化合物是________，直接由原子构成的晶体是________，直接由原子构成的分子晶体是________。 (2)由极性分子构成的晶体是________，含有共价键的离子晶体是________，属于分子晶体的单质是________。 (3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是________，受热熔化后化学键不发生变化的是________，需克服共价键的是________。 解析:在题项中属于原子晶体的是:金刚石和水晶(由硅原子和氧原子构成);属于分子晶 2，2,，体的是:冰醋酸、白磷和晶体氩;属于离子晶体的是:MgO(由Mg和O组成)、NHCl(由NH和44,Cl组成);而Al属于金属晶体，金属的导电是靠自由电子的移动，并不发生化学变化，但金属 熔化时金属键就被破坏。分子晶体的熔化只需要克服分子间作用力，而原子晶体、离子晶体熔 化时分别需要克服共价键、离子键。 答案:(1)A A、E、H E (2)B F D、E (3)G B、D、E A、H (2014?广州质检)有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几4( 种形成，对这三种晶体进行实验，结果如表所示。 ，项目 熔点/? 硬度 水溶性 导电性 水溶液与Ag反应 A 811 较大 易溶 水溶液(或熔融)导电 白色沉淀 B 3 500 很大 不溶 不导电 不反应 C ,114.2 很小 易溶 液态不导电 白色沉淀 (1)晶体的化学式分别为: A________;B________;C________。 (2)晶体的类型分别为: A________;B________;C________。 (3)晶体中粒子间的作用分别为: A________;B________;C________。 解析:由表可知A应为离子晶体，B应为原子晶体，C应为分子晶体;又已知A、B、C分别 ，由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，再结合其水溶液与Ag的反应，可确定:A为 NaCl，B为C(金刚石)，C为HCl;粒子间的作用力分别为离子键、共价键和分子间作用力。 答案:(1)NaCl C(金刚石) HCl (2)离子晶体 原子晶体 分子晶体 (3)离子键 共价键 分子间作用力 5(现有几组物质的熔点(?)数据: A组 B组 C组 D组 金刚石:3 550 Li:181 HF:,83 NaCl 硅晶体:1 410 Na:98 HCl:,115 KCl 硼晶体:2 300 K:64 HBr:,89 RbCl 二氧化硅:1 732 Rb:39 HI:,51 MgO:2 800 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: ?A组属于________晶体，其熔化时克服的粒子间的作用力是________; ?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。 ?有金属光泽 ?导电性 ?导热性 ?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)。 ?硬度小 ?水溶液能导电 ?固体能导电 ?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)?原子 共价键 ?Si—O键的键长小于Si—Si键，键能大 (2)金属键 ???? 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)?? (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 命题角度二 晶体熔沸点的比较 6(下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是( ) A(金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B(CI>CBr>CCl>CF 4444 C(MgO>HO>N>O 222 D(金刚石>生铁>钠>纯铁 解析:选B A项，物质全部为原子晶体，判断其熔、沸点高低可比较其原子半径:Si>C>O， —Si>Si—C>Si—O>C—C，故A项中的熔、沸点顺序错误;B项，为同种类型的故键长关系为Si 分子晶体，可比较其相对分子质量大小，相对分子质量越大，熔、沸点越高;C项，N与O为22同种类型的分子晶体，O的熔、沸点比N高;D项，熔、沸点关系为金刚石>纯铁>生铁>钠，合22 金的熔、沸点比纯金属低。 7(NaF、NaI和MgO均为离子晶体，有关数据如表所示: 物质 ?NaF ?NaI ?MgO 离子电荷数 1 1 2 ,10键长(10 m) 2.31 3.18 2.10 试判断，这三种化合物熔点由高到低的顺序是( ) A(?>?>? B(?>?>? C(?>?>? D(?>?>? 解析:选B NaF、NaI、MgO均为离子晶体，它们熔点高低由离子键强弱决定，而离子键的强弱与离子半径和离子电荷数有关，MgO中键长最短，离子电荷数最高，故离子键最强，熔点最高。 总结提升 解答晶体熔、沸点高低的题目，可按如下步骤进行: (1)看状态:常温下为固体,常温下为液体,常温下为气体的晶体。 (2)看类别:相同类型的晶体可根据晶体微粒的作用力大小判断。不同类型的晶体，一般熔、沸点是原子晶体,离子晶体,分子晶体。要注意金属晶体的熔、沸点有些比原子晶体或离子晶体的高，有些又比较低，要看具体情况分析。 1((2012?上海高考)氮氧化铝(AlON)属原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是( ) A(AlON和石英的化学键类型相同 B(AlON和石英晶体类型相同 C(AlON和AlO的化学键类型不同 23 D(AlON和AlO晶体类型相同 23 AlON与石英(SiO)均为原子晶体，所含化学键均为共价键，A、B正确;AlO解析:选D223是离子晶体，晶体中含离子键，不含共价键，C正确，D错误。 2((2012?山东高考)下列关于金属及金属键的说法正确的是( ) A(金属键具有方向性与饱和性 B(金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 C(金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子 D(金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光 解析:选B A项，金属键是金属离子和自由电子之间的作用，自由电子属于整个晶体，不具有方向性和饱和性;C项，金属导电是因为在外加电场作用下，自由电子的定向移动;D项，金属具有光泽的原因是电子吸收并放出可见光。 3((2011?四川高考)下列说法正确的是( ) A(分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键 B(分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸 C(含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 D(元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强 解析:选A 本题考查物质结构知识，重点考查物质结构与性质的一般规律及其特例。A项，稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键;B项，甲酸是一元酸;C项，金属晶体中也含金属阳离子;D项，N元素非金属性较强，但N活泼性较弱。 2 Cu4((2013?福建高考节选)NF可由NH和F在Cu催化剂存在下反应直接得到:4NH，3F=====33232 NF，3NHF。上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有________(填序号)。 34 a(离子晶体 b(分子晶体 c(原子晶体 d(金属晶体 Cu解析:4NH，3F=====NF，3NHF中NH、F、NF的晶体类型为分子晶体;Cu为金属晶体;3234323 NHF为离子晶体。 4 答案:a、b、d 5((2013?海南高考)图A所示的转化关系中(具体反应条件略)，a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见的酸。a的一种同素异形体的晶胞如图B所示。 HO2cdHO2ab――?HOf――?kHOi溶液――?ibdc,g 22 图A 图B 回答下列问题: (1)图B对应的物质名称是________，其晶胞中的原子数为________，晶体的类型为________。 (2)d中元素的原子核外电子排布式为____________。 (3)图A中由两种元素组成的物质中，沸点最高的是________，原因是__________________________________，该物质的分子构型为________，中心原子的杂化轨道类型为________。 (4)图A中的双原子分子中，极性最大的分子是________。 (5)k的分子式为________，中心原子的杂化轨道类型为________，属于________分子(填“极性”或“非极性”)。 解析:(1)每个原子周围有4个键，判断为金刚石。(2)a为C，则b为H、c为O，因i是22常见的酸，只由b、d形成可判断为盐酸，则d为Cl。(3)除a、b、c、d外，f为CO，g为CO，22i为HCl，而k与水反应生成CO与盐酸，该反应没在教材中出现过，且由f、d反应得到，应2 含C、O、Cl三种元素，只能判断为COCl(在历届高考中有出现过)。所有两元素形成的物质中，2 只有水是液态，其它都是气体。(4)所有双原子分子中，只有H、Cl电负性差值最大，因而极性 2最大。(5)COCl中羰基的平面结构显示其为sp杂化。 222625答案:(1)金刚石 8 原子晶体 (2)1s2s2p3s3p 3(3)HO 分子间形成氢键 V形(或角形) sp 22(4)HCl (5)COCl sp 极性 2 6((2012?全国高考)原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的AB型氢化物均为V形分子，c的，1价离子比e的,1价离2 子少8个电子。 回答下列问题: (1)元素a为________;c为________。 (2)由这些元素形成的双原子分子为__________________________________________。 (3)由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是____________，非直 (各写两种) 线形的是____________。 (4)这些元素的单质或由他们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是________，离子晶体的是________，金属晶体的是________，分子晶体的是________。(每空填一种) (5)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中，该反应的化学方程式为________________________________。 解析:由题意可推出元素a为碳，b为氧，c为钠，d为硫，e为氯。由这些元素形成的双原子分子为CO、O、Cl;由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是CO、222CS，非直线形的是SO、O、ClO等。这些元素的单质或由他们形成的AB型化合物中，其晶体2232 类型属于原子晶体的是金刚石，离子晶体的是NaCl，金属晶体的是Na，分子晶体的是 S 或CO;元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中，该反应的化学方程式为2NaO，2CO===2NaCO，O 222232 答案:(1)C Na (2)CO、O、Cl (3)CO、CS SO、O、ClO等(任写两种) (4)金刚石 2222232 NaCl Na S或CO (5)2NaO，2CO===2NaCO，O 222232 考点三 几种常见的晶体模型 1(原子晶体 (1)金刚石晶体中: ?每个C与相邻 4个C以共价键结合，形成正四面体结构。 ?键角均为 109.5?。 ?最小碳环由 6个C组成且六原子不在同一平面内。 ?每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键之比为1?2，含有1 mol C的金刚 石中，形成的共价键有2 mol。 (2)SiO晶体中: 2 ?每个Si与 4个O以共价键结合，形成正四面体结构;每个O原子与 2个硅原子成键。 1?每个正四面体占有1个Si, 4个“O”，n(Si)?n(O),1?2。 2 ?最小环上有 12个原子，即 6个O, 6个Si。 2(分子晶体 (1)干冰晶体中: ?8个CO分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO分子。 22?每个CO分子周围等距紧邻的CO分子有 12个。 22 (2)冰的结构模型中: ?每个水分子与 4个水分子相邻。 ?分子以氢键相连接，含1 mol HO的冰中，最多可形成2 mol“氢键”。 2 3(离子晶体 ，,,，(1)NaCl型:?每个Na(Cl)周围等距且紧邻的Cl(Na)有 6个，配位数为 6。每个Na ，，周围等距且紧邻的Na有 12个。 ，,?每个晶胞含 4个Na和 4个Cl。 (2)CsCl型: ，,,，，,?每个Cs(Cl)周围等距且紧邻的Cl(Cs)有8个，配位数为 8。每个Cs(Cl)周围等 ，,距且紧邻的Cs(Cl)有6个。 ，,1个Cs、 1个Cl。 ?每个晶胞中含 4(石墨晶体 石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个 2数是 2，C原子采取的杂化方式是 sp。 5(常见金属晶体的原子堆积模型 堆积模型 晶胞 详解 简单立方 典型代表Po，配位数为 6，空间 堆积 利用率52% 又称为A型或铜型，典型代表Cu、1面心立方 Ag、Au，配位数为 12，空间利用最密堆积 率74% 又称为A型或钾型，典型代表Na、2体心立 K、Fe，配位数为 8，空间利用率方堆积 68% 又称为A型或镁型，典型代表Mg、3六方最 Zn、Ti，配位数为 12，空间利用密堆积 率74% 1(下面有关晶体的叙述中，不正确的是( ) A(金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子 ，，B(氯化钠晶体中，每个Na周围距离相等的Na共有6个 ，,C(氯化铯晶体中，每个Cs周围紧邻8个Cl D(干冰晶体中，每个CO分子周围紧邻12个CO分子 22，，，解析:选B 氯化钠晶体中，每个Na周围距离相等的Na共12个。每个Na周围距离相 ,等且最近的Cl共有6个。 2(最近科学家成功制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共 价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构，下列对该晶体叙述错误的是( ) A(该晶体类型是原子晶体 B(该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1?2 C(晶体中碳原子数与C—O化学键数之比为1?2 D(晶体的空间最小环共由12个原子构成 解析:选C 根据题目中提供的信息，该晶体为原子晶体，其结构应类似于二氧化硅晶体， —O 化学键数之比为1?4，故C错误。 所以，晶体中碳原子数与 C 3(如图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分。 (1)其中代表金刚石的是__________(填编号字母，下同)，其中每个碳原子与________个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于________晶体。 (2)其中代表石墨的是________，其中每个正六边形占有碳原子数平均为________个。 ，，(3)其中代表NaCl晶体的是________，每个Na周围与它最接近且距离相等的Na有________个。 ，,(4)代表CsCl晶体的是________，它属于________晶体，每个Cs与________个Cl紧邻。 (5)代表干冰的是________，它属于________晶体，每个CO分子与________个CO分子紧22邻。 解析:根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。NaCl晶体的晶胞是简单的 ，,,，，立方单元，每个Na与6个Cl紧邻，每个Cl又与6个Na紧邻，但观察与Na距离最近且距，,，离相等的Na数目时要抛开Cl，从空间结构上看是12个Na，即x、y、z轴面上各有4个Na，，,，,,。CsCl晶体的晶胞由Cs、Cl分别构成立方结构，但Cs组成立方的中心有1个Cl，Cl组 ，,，，成立方的中心又镶入1个Cs，可称为“体心立方”结构，Cl紧邻8个Cs，Cs紧邻8个Cl,。干冰的晶胞也是立方体结构，但立方体每个正方形面的中央都有一个CO分子也组成立方结2构，彼此相互套入面的中心，每个CO分子在三维空间里三个面各紧邻4个CO分子，共12个22CO分子。金刚石的基本单元是正四面体，每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层由正六2 边形结构组成，每个碳原子紧邻另外3个碳原子，每个碳原子为三个六边形共用，即每个六边 1形占有1个碳原子的1/3，所以大的结构中每个六边形占有的碳原子数是6×,2个。 3 答案:(1)D 4 原子 (2)E 2 (3)A 12 (4)C 离子 8 (5)B 分子 12 1((2013?新课标全国卷?节选)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献________个原子。 解析:单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以硅硅共价键相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置的有6个原子，每个面心原子贡献二分之一，所以6个面心原子对该晶胞贡献3个原子。 答案:共价键 3 2((2011?海南高考节选)(1)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为________;一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处 于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________;该晶体中，原子之间的作用力是________。 (2)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF的结构相似，该晶体储氢后的2 化学式应为____________。 1011解析:(1)铜的价电子构型为3d4s，最外层只有1个电子，最外层电子排布式为4s，所 1以与Cu同族的第六周期的Au原子最外层电子排布式为6s。立方最密堆积的结构中，顶点有8 1个Au原子，顶点上的原子为8个晶胞共用，完全属于该晶胞的有8×,1(个)，6个面的中心8 1共有6个Cu原子，面上的原子被2个晶胞共用，完全属于该晶胞的有6×,3(个)，所以Cu2原子与Au原子数量之比为3?1。金属和合金属于金属晶体，粒子间的作用力为金属键。 (2)立方最密堆积结构中，顶点原子与相邻的三个面心原子形成一个四面体空隙，一个晶胞中共有八个四面体空隙，储氢后晶胞结构与CaF结构相似，即金属原子与氢原子个数比为1?2。2 储氢后一个晶胞内有8个H，故化学式为CuAuH。 381答案:(1)6s 3?1 金属键 (2)CuAuH 38 3((2011?新课标全国卷)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF和BN，如图所示: 3 HSO，HSO?CaFNH242243硼砂――?BO――?BO――?――?BN HBF33233 ?高温 请回答下列问题: (1)由BO制备BF、BN的化学方程式依次是 233 ____________________________、_______________________________________。 (2)基态B原子的电子排布式为____________;B和N相比，电负性较大的是____________，BN中B元素的化合价为__________。 (3)在BF分子中，F—B—F的键角是________，B原子的杂化轨道类型为________，BF和33,过量NaF作用可生成NaBF，BF的立体构型为________。 44 (4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间化学键为__________________，层间作用力为________________。 (5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼晶胞中含有__________个氮原子、______个硼原子， 3立方氮化硼的密度是____________g/cm(只要求列算式，不必计算出数值。阿伏加德罗常数为N)。 A 解析:(1)已知反应物和主要的生成物，根据原子守恒判断出次要生成物，写出化学方程式， 221配平即可。(2)B原子核外有5个电子，其基态电子排布式为1s2s2p;BN中N的电负性较大，N为,3价，那么B就为，3价。(3)因为BF的空间构型为平面三角形，所以F—B—F的键角为3 120?。(4)六方氮化硼晶体结构与石墨相似，故B、N以共价键相结合构成分子晶体，其层间作用力是分子间作用力。(5)金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数为8，因此立方氮化硼晶胞中应 ,103,361.5×10 cm,该含有4个N和4个B原子，故每个BN分子所占的体积为，1 mol BN的4 ,103,361.5×10 cm,×N×ρ25×4A质量为,25 g，故立方氮化硼的密度是 ,1034,361.5×10,×NA 3g/cm。 ?高温答案:(1)BO，3CaF，3HSO=====2BF?，3CaSO，3HO BO，2NH=====2BN，3HO 232243422332 221(2)1s2s2p N ，3 2(3)120? sp 正四面体 (4)共价键(极性共价键) 分子间作用力 (5)4