2020年高考化学一轮总复习第十二章第38讲晶体结构与性质学案(含解析).doc
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1、1第 38 讲 晶体结构与性质1.晶体和晶胞(1)晶体与非晶体(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。(3)晶胞概念:描述晶体结构的 基本单元。11 晶体与晶胞的关系:数量巨大的晶胞“ 无隙并置”构成晶体。12 晶胞中粒子数目的计算均摊法:如某个粒子为 n 个晶胞所共有,则该粒子有属于这个晶胞。13 1n2四种类型晶体的比较233离子晶体的晶格能(1)定义:气态离子形成 1 摩尔离子晶体释放的能量,通常取正值,单位:kJmol1 。31 (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。32 33 离子的半径:离子的半径越
2、 小,晶格能越 大。34 35 (3)与离子晶体性质的关系晶格能越大,形成的离子晶体越 稳定,且熔点越 高,硬度越 大。36 37 38 1判断正误,正确的画“” ,错误的画“” ,并指明错因。(1)具有规则几何外形的固体一定是晶体。()错因:自发地呈现多面体外形的才是晶体,人为制造出的具有规则几何外形的固体如玻璃、木材、陶瓷等均不是晶体。(2)冰中包含的作用力有范德华力、氢键和共价键。()错因:_(3)区分晶体和非晶体最可靠的方法是测定其有无固定熔点。()错因:区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行 X射线衍射实验。(4)1 mol 金刚石和 SiO2中含有的共价键数目均为 4NA。(
3、)错因:1_mol 金刚石含有的共价键数目为 2NA。(5)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。()错因:_(6)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。 ()错因:分子晶体硫、碘等的熔点比金属晶体汞的熔点高。(7)碳有三种同素异形体:金刚石、石墨和 C60,其熔点由高到低的顺序为:C 60金刚石石墨。()错因:石墨的熔点高于金刚石,金刚石的熔点又比 C60的熔点高很多。(8)通过 X射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体。()错因:_2教材改编题(据人教选修三 P84 T4)下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( )ASi 和 CO2 BNaBr
4、和 O2CCH 4和 H2O DHCl 和 KCl答案 C4考点 四类晶体的组成和性质一典例 1 现有几组物质的熔点()数据:A 组 B 组 C 组 D 组金刚石:3550 Li:181 HF:83 NaCl硅晶体:1410 Na:98 HCl:115 KCl硼晶体:2300 K:64 HBr:89 RbCl二氧化硅:1723 Rb:39 HI:51 MgO:2800 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,是由于_。硼晶体的硬度与硅晶体相对比:_。(2)B 组晶体中存在的作用力是_,其共同的物
5、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,熔点很高,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,晶体的熔点高,硬度大。(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
6、晶体,HF 熔点高是由于分子之间形成了氢键。(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,电荷数越多,半径越小,晶格能越大,晶体熔点越高。答案 (1)原子 共价键 O 的原子半径小于 Si 的原子半径,SiO 键的键长小于SiSi 键的键长,SiO 键的键能大于 SiSi 键的键能 硼晶体大于硅晶体(2)金属键 电子气(3)HF 分子间能形成氢键 (4)(5)NaClKClRbCl MgO 晶体为离子晶体,离子晶体中离子所带电荷数越多,半径越小,晶格能越大,熔点越高名师精讲5(1)原子晶体一定含有共价键,而分子晶体可能不含共价键。(2)含阴离子的
7、晶体中一定含有阳离子,但含阳离子的晶体中不一定含阴离子,如金属晶体。(3)原子晶体的熔点不一定比离子晶体高,如石英的熔点为 1710 ,MgO 的熔点为2852 。(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)同种晶体熔、沸点高低的比较原子晶体 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。离子晶体a一般地说,离子所带的电荷数越多(主要因素),离子半径越小,熔、沸点就越高,如熔点:Al 2O3MgONaClCsCl。b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
8、体越稳定,熔点越高,硬度越大。分子晶体a具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。如熔、沸点:H 2OH2TeH2Se H2S。b组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔点越高,如熔点:SnH4GeH4SiH4CH4。c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,其熔点越高,如熔点:CON 2。d对于有机物的同分异构体,支链越多,熔点越低。如熔点:CH 2CH2CH3CH2CH3金属晶体金属原子半径越小,价电子数越多,其金属键越强,金属熔点越高,如熔点:NaMgAlB硬度由大到小:金刚石碳化硅晶体硅C晶体熔点由低到高:CF 4NaClNaBrNaI答案 A解析 金属离子的电荷越
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