版高考化学总复习专题十一微粒间作用力与物质性质教学案苏教版.docx

版高考化学总复习专题十一微粒间作用力与物质性质教学案苏教版.docx

《版高考化学总复习专题十一微粒间作用力与物质性质教学案苏教版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《版高考化学总复习专题十一微粒间作用力与物质性质教学案苏教版.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

版高考化学总复习专题十一微粒间作用力与物质性质教学案苏教版

课时3　微粒间作用力与物质性质

[2018备考·最新考纲]

1．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。

2.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.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；了解金属晶体常见的堆积方式。

4.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。

5.了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。

考点一　晶体的常识和常见四种晶体性质

（考点层次B→共研、理解、整合）

1．晶体

（1）晶体与非晶体

晶体

非晶体

结构特征

结构微粒周期性有序排列

结构微粒无序排列

性质

特征

自范性

有

无

熔点

固定

不固定

异同表现

各向异性

各向同性

二者区

别方法

间接方法

看是否有固定的熔点

科学方法

对固体进行X-射线衍射实验

（2）晶胞

①概念：

描述晶体结构的基本单元。

②晶体中晶胞的排列——无隙并置

a．无隙：

相邻晶胞之间没有任何间隙。

b．并置：

所有晶胞平行排列、取向相同。

（3）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：

kJ·mol-1。

②影响因素

a．离子所带电荷数：

离子所带电荷数越多，晶格能越大。

b．离子的半径：

离子的半径越小，晶格能越大。

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。

提醒：

①具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。

②晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”，但不一定是最小的“平行六面体”。

2．四种晶体类型的比较

类型

比较

分子晶体

原子晶体

金属晶体

离子

晶体

构成粒子

分子

原子

金属阳离子、

自由电子

阴、阳

离子

粒子间的相

互作用力

范德华力

（某些含氢键）

共价键

金属键

离子键

硬度

较小

很大

有的很大，

有的很小

较大

熔、沸点

较低

很高

有的很高，

有的很低

较高

溶解性

相似相溶

难溶于任

何溶剂

常见溶剂

难溶

大多易溶

于水等极

性溶剂

导电、传热性

一般不导电，溶于水后有的导电

一般不具有导电性，个别为半导体

电和热的良导体

晶体不导电，水溶液或熔融态导电

物质类别及举例

大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物（SiO2除外）、绝大多数有机物（有机盐除外）

部分非金属单质（如金刚石、硅、晶体硼），部分非金属化合物（如SiC、SiO2）

金属单质与合金（如Na、Al、Fe、青铜）

金属氧化物（如K2O、Na2O）、强碱（如KOH、NaOH）、绝大部分盐（如NaCl）

3.晶体熔沸点的比较

（1）不同类型晶体熔、沸点的比较

①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：

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：

―→―→―→

如熔点：

金刚石＞碳化硅＞硅。

②离子晶体：

a．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。

b．衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。

晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。

③分子晶体：

a．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、沸点反常地高。

如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。

b．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。

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、沸点越高，如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3。

d．同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。

如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞

④金属晶体：

金属离子半径越小，离子电荷数越多，金属阳离子与自由电子静电作用越强，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：

Na＜Mg＜Al。

提醒：

①常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体（Hg除外）。

②原子晶体中一定含有共价键，而分子晶体中不一定有共价键，如稀有气体的晶体。

③原子晶体熔化时，破坏共价键，分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力，分子内的共价键不被破坏。

教材高考

1．（SJ选修3·P637改编）下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（　　）

A．Si和CO2B．NaBr和O2

C．CH4和H2OD．HCl和KCl

解析　A项，晶体类型不同；B项，化学键和晶体类型均不同；D项，化学键和晶体类型均不同。

答案　C

2．（RJ选修3·P848、9、10整合）下列说法正确的是________。

A．Na2O和SiO2熔化克服的作用力属于同种类型

B．氯化钠和HCl溶于水克服的作用力均是离子键

C．HF、HCl、HBr、HI中的熔点HF反常高的原因是HF分子之间能形成氢键

D．某晶体的熔点为112.8℃，溶于CS2、CCl4等溶剂，可推导该晶体可能为分子晶体

解析　A项，Na2O和SiO2熔化克服的作用力分别为离子键和共价键；B项，NaCl和HCl溶于水克服的作用力分别是离子键和共价键。

答案　CD

3．（溯源题）

（1）[2016·课标全国Ⅲ，37（5）]GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。

该晶体的类型为________，Ga与As以________键键合。

（2）[2015·课标全国Ⅰ，37（4）]CO能与金属Fe形式Fe（CO）5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于________晶体。

（3）[2014·课标Ⅰ理综，37

（1）]准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过________方法区分晶体、准晶体和非晶体。

（4）[2014·重庆理综，8（3）]MgO的熔点比BaO的________（填“高”或“低”）。

答案　

（1）原子晶体　共价　

（2）分子　（3）X-射线衍射　（4）高

探源：

本高考题组源于教材SJ选修3P39“离子晶体”、P50“原子晶体”、P57“分子晶体”及其拓展，对晶体类型的判断及其熔沸点高低的比较进行了考查。

[拓展性题组]

题组一　晶体类型的判断

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：

801℃

硅晶体：

1410℃

Na：

98℃

HCl：

-115℃

KCl：

776℃

硼晶体：

2300℃

K：

64℃

HBr：

-89℃

RbCl：

718℃

二氧化硅：

1723℃

Rb：

39℃

HI：

-51℃

CsCl：

645℃

据此回答下列问题：

（1）A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是________。

（2）B组晶体共同的物理性质是________（填序号）。

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组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl，其原因为_____________________________________________。

解析　

（1）A组熔点很高，为原子晶体，是由原子通过共价键形成的。

（2）B组为金属晶体，具有①②③④四条共性。

（3）HF中含有分子间氢键，故其熔点反常。

（4）D组属于离子晶体，具有②④两条性质。

（5）D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。

答案　

（1）原子　共价键　

（2）①②③④

（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）D组晶体都为离子晶体，r（Na＋）＜r（K＋）＜r（Rb＋）＜r（Cs＋），在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高

2.在下列物质中：

NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、（NH4）2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。

（1）其中只含有离子键的离子晶体是________；

（2）其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是________；

（3）其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是________；

（4）其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是________；

（5）其中含有极性共价键的非极性分子是________；

（6）其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是________；

（7）其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是________。

（8）其中含有极性共价键的原子晶体是________。

答案　

（1）NaCl、Na2S　

（2）NaOH、（NH4）2S

（3）（NH4）2S　（4）Na2S2　（5）CO2、CCl4、C2H2

（6）C2H2　（7）H2O2　（8）SiO2、SiC

【方法归纳】

晶体类型的5种判断方法

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，微粒间的作用为分子间作用力。

（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．依据物质的分类判断

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

（2）大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼等）、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。

（4）金属单质（注：

汞在常温为液体）与合金是金属晶体。

3．依据晶体的熔点判断

（1）离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度以上。

（2）原子晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度。

（3）分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。

（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）离子晶体溶于水形成的溶液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

离子晶体硬度较大且脆。

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。

注意：

（1）常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体（Hg除外）。

（2）石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.42×10-10m，比金刚石中碳碳共价键的键长（键长为1.54×10-10m）短，所以熔、沸点高于金刚石。

（3）AlCl3晶体中虽含有金属元素，但属于分子晶体，其熔、沸点低（熔点190℃）。

（4）合金的硬度比成分金属大，但熔、沸点比成分金属低。

题组二　晶体熔、沸点高低的判断

3．下列各组物质中，按熔点由