化学复习知识点深度剖析教案专题十一 第三章 物质的聚集状态与物质性质人教版.docx
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化学复习知识点深度剖析教案专题十一第三章物质的聚集状态与物质性质人教版
2013化学复习知识点深度剖析教案：
专题十一第三章物质的聚集状态与物质性质（人教版）
（一）※考纲解读：
考纲内容
要求
名师解读
1.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。
Ⅰ
1．根据晶胞的结构确定物质的化学式以及判断特定粒子周围粒子的个数．
2．晶体的空间结构与物质性质之间的关系．
3．晶体中粒子间的相互作用力以及物理性质的比较．
2.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
I
（二）基础巩固
（一）晶体的常识
1．晶体是内部粒子（原子、离子、分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质，晶体区别于非晶体的三个特征为：
具有规则的几何外形，各向异性和具有特定的对称性。
2．根据晶体内部粒子的种类和粒子间相互作用的不同可以将晶体分为分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体．
3．晶胞是晶体结构的基本单元，在晶体中排列呈无隙并置．
（二）四类晶体的比较
答案：
金属离子分子间作用力共价键
金属阳离子自由电子阳离子阴离子分子原子
金属离子分子间作用力共价键
K、Na、Cu、MgKCl、CaF2、CsClCO2金刚石
（三）实验探究
金属晶体的密堆积结构-等径圆球的密堆积
【原理】由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。
【准备】足够的等径的红色和黑色圆球
【操作】1.将等径圆球在一列上的最紧密排列有几种？
如何排列？
等径圆球的排列在一列上进行紧密堆积的方式只有一种,即所有的圆球都在一条直线上排列。
2.等径圆球在同一平面上的堆积方式是唯一的吗？
最紧密堆积有几种排列？
在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触？
在一个层中，最紧密的堆积方式是:
一个球与周围6个球相切，在中心的周围形成6个凹位，将其算为第一层----密置层。
3.将球扩展到两层有几种方式，认真观察两层球形成的空隙种类。
在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触？
第二层对第二层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1，3，5位。
----密置双层.若对准2，4，6位，其情形是一样的。
即密置双层只有一种，每个球都与周围9个球相切。
认真观察两层球形成的空隙种类。
4.扩展到三层，有几种排列方式，并寻找重复性排列的规律。
在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触？
第三层对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。
第一种排列方式:
将球对准第一层的球。
于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积---A3型。
下图是A3型六方紧密堆积的前视图
第二种排列方式:
是将球对准第一层的2，4，6位，不同于AB两层的位置，这是C层。
第四层再排A，于是形成ABCABC三层一个周期。
得到面心立方堆积—A1型。
练一练：
下列晶体的结构不遵循“紧密堆积”原则的是（ ）
A．金属铜B．氯化钠C．金刚石D．干冰
解析：
金刚石属于原子晶体，碳原子以共价键相结合，由于共价键有饱和性和方向性，决定了一个原子周围的其他原子数目不仅是有限的，而且堆积方向是一定的。
答案：
C
（四）重点突破
1.直击考点：
考点1晶体的组成
该考点经常以选择题、填空题的形式出现。
四种晶体都有相应的微粒组成，要进行分析、比较。
【例1】下列晶体中由原子直接构成的单质有（）
A．硫B．氦气C．金刚石D．金属
考点2晶体与作用力
该考点经常以选择题、填空题的形式出现。
形成四种晶体的作用力各不相同。
【例2】下列固体熔化时必须破坏极性共价键的是（ ）
A．晶体硅 B．二氧化硅
C．冰 D．干冰
考点3晶体与性质
该考点经常以选择题、填空题的形式出现。
由于构成晶体的微粒和作用力不同，所以其性质之间存在较大差异。
【例3】按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是（ ）
A．由分子间作用力结合而成，熔点低
B．固体或熔融后易导电，熔点在1000℃左右
C．由共价键结合成网状结构，熔点高
D．固体不导电，但溶于水或熔融后能导电
考点4用均摊法确定晶胞中粒子的数目
该考点经常以选择题、填空题的形式出现。
均摊法是指每个图形平均拥有的粒子数目．如某
个粒子为n个图形（晶胞）所共有，则该粒子有属于这个图形（晶胞）．
【例4】已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是（）
A．ZXY3 B．ZX2Y6
C．ZX4Y8D．ZX8Y12
【解析】由晶胞结构知X占据正方体的8个顶点，属于该晶胞的X＝8×1/8＝1，Y占12条棱的中间，属于该晶胞的Y＝12×1/4＝3，Z占据体心为1，故化学式为ZXY3.
【答案】A
【点评】分别找出各原子的个数，然后弄清位置，搞好均摊计算。
考点5晶体类型的判断及熔、沸点高低的比较方法
该考点经常以选择题、填空题的形式出现。
1.晶体类型的判断
（1）依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断
（2）依据物质的分类判断
（3）依据晶体的熔点判断
（4）依据导电性判断
（5）依据硬度和机械性能判断
2．晶体熔、沸点高低的比较方法
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．
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．
属于同种晶体的，比较其作用力的大小。
【例5】现有几组物质的熔点（℃）数据：
据此回答下列问题：
（1）A组属于________晶体，其熔化时克服的粒子间的作用力是________．
（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，其原因解释为：
________________________________.
可）
（4）②④
（5）D组晶体都为离子晶体，r（Na＋）＜r（K＋）＜r（Rb＋）＜r（Cs＋），在离子所带电荷相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高
【点评】
（1）
（2）根据表格中数据可以判断出晶体类型.
再推测晶体的性质；（3）从HF结构去分析熔点反常的原因；（4）（5）利用晶格能的知识分析离子晶体熔点高低的原因.
考点6有关晶胞的计算
该考点经常以选择题、填空题的形式出现。
通过均摊法计算出晶胞的大小，然后结合物质的量及密度，将晶胞与宏观物质及质量联系起来，进行有关计算。
【例6】晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称为晶胞。
NaCl晶体结构如右图所示。
已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。
测知FexO晶体密度为ρ=5.71g·cm-3，晶胞边长为4.28×10-10m。
（1）FexO中x值（精确至0.01）为 。
（2）晶体中的Fen+分别为Fe2+、Fe3+，在Fe2+和Fe3+的总数中，Fe2+所占分数（用小数表示，精确至0.001）为________。
（3）此晶体化学式为_________。
（4）与某个Fe2+（或Fe3+）距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是_________。
（5）在晶体中，铁元素的离子间最短距离为_________m。
（4）
2.走出误区：
误区一晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
带负电荷的微粒除了阴离子外，还有自由电子。
【例1】下列关于晶体的说法正确的是（ ）
A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
误区二稀有气体中含有共价键
稀有气体是单原子分子，原子最外层已达稳定结构，不再形成化学键。
【例2】下列叙述正确的是（）
①离子化合物可能含有共价键 ②构成晶体的粒子一定含有共价键 ③共价化合物中不可能含有离子键 ④非极性分子中一定含有非极性键
A．①②B．①③C．②④D．③④
错解：
C
原因：
原子构成分子，分子中一定含共价键。
正解：
B
原因：
NaOH中含有共价键；稀有气体中只有范德华力；含有离子键的一定是离子化合物；CH4是非极性分子，含有极性键。
误区三分子晶体结构当作离子晶体进行均摊计算
分子晶体一个分子中含有多少个原子，分子式中就表现出几个来，而不用均摊计算。
【例3】右图为一种有钛原子和碳原子构成的气态团簇分子的结构，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为______.
（五）巩固复习
1．下列物质中，属于晶体的是（ ）
A．玻璃 B．水晶
C．琥珀D．橡胶
解析：
玻璃、琥珀、橡胶没有固定的熔点，属于混合物，是非晶体．
答案：
B
2．在单质形成的晶体中，一定不存在的相互作用是（ ）
A．共价键B．范德华力
C．金属键D．氢键
解析：
氢键一定存在于化合物中，即电负性较强的N、O、F与H形成的化合物中．
答案：
D
3．下列叙述的有关性质，可能属于金属晶体的是（ ）
A
由分子间作用力结合而成，熔点低
B
固体或熔融状态易导电，熔点在1000℃左右
C
由共价键结合成网状结构，熔点高
D
固体不导电，但溶于水或熔融后能导电
解析：
A项为分子晶体，C项为原子晶体，D项为离子晶体．
答案：
B
4．下列说法正确的是（ ）
A．原子晶体中只存在非极性共价键
B．因为HCl的相对分子质量大于HF，所以HCl的熔点高于HF
C．干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂
D．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
解析：
A项SiO2中存在极性键；B项HF分子间含有氢键，故HF沸点高；D项AlCl3
为共价化合物．
答案：
C
5．碳化硅（SiC）的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的．在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（ ）
A．①③②B．②③①
C．③①②D．②①③
6．下列说法中正确的是（ ）
A．离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子
B．金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动
C．分子晶体的熔沸点很低，常温下都呈液态或气态
D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合
7．AB、CD、EF均为1∶1型离子化合物，根据下列数据判断它们的熔点由高至低的顺序是（ ）
AB
CD
EF
离子电荷数
1
1
2
键长（10－10m）
2.31
3.18
2.10
A．CD>AB>EFB．AB>EF>CD
C．AB>CD>EFD．EF>AB>CD
解析：
离子所带电荷数越多，键长越短，则离子键越强，晶体的熔点越高，EF化合物
的键长短，电荷多，熔点最高．
答案：
D
8．朱经武（PaulChu）教授等发现钇钡铜氧化合物在90K时即具有超导性，该化合物的部分结构如图所示：
该化合物以Y2O3、BaCO3和CuO为原料，经研磨烧结而成，其原料配比（物质的量之
比）为（ ）
A．1∶1∶1B．1∶4∶6
C．1∶2∶3D．2∶2∶3
9．金属晶体具有延展性的原因是（ ）
A．金属键很微弱
B．金属键没有饱和性
C．密堆积层的阳离子容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键
D．金属阳离子之间存在斥力
【解析】 金属晶体具有延展性是由于密堆积层的阳离子受到外力作用时容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键。
【答案】 C
10．下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是（ ）
A．具有较高的熔点
B．固态不导电，水溶液能导电
C．可溶于水
D．固态不导电，熔融状态能导电
【解析】 A选项，原子晶体熔点也较高；B选项，有些分子晶体，如HCl的水溶液也能导电；C选项，有些分子晶体也溶于水；分子晶体在液态时不导电，离子晶体在熔融时可导电。
【答案】 D
11．下列有关金属元素的特征叙述正确的是（ ）
A．金属元素的原子具有还原性，离子只有氧化性
B．金属元素在化合物中的化合价一定显正价
C．金属元素在不同化合物中的化合价均不相同
D．金属元素的单质在常温下均为金属晶体
12．在amol金刚石中含C—C键数为（ ）
A．4a×6.02×1023B．a×6.02×1023
C．2a×6.02×1023D．8a×6.02×1023
【解析】 在金刚石晶体中，每一个碳原子与4个碳原子相连，但每两个碳原子才能构成一个共价键，因此，每个碳原子占有4×
＝2个C—C共价键，即amol金刚石中含有a×2×6.02×1023个共价键。
13.下列叙述正确的是（ ）
A．固态物质一定是晶体
B．冰和固体碘晶体中相互作用力相同
C．晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列
D．凡有规则外形的固体一定是晶体
解析：
固态物质分为晶体和非晶体，二者的根本区别是晶体有三大特征：
有规则的几何外形、有各向异性、有固定的熔点。
B中冰中含有氢键，而碘中无氢键。
所以，A、B、D都错误，只有C正确。
答案：
C
14．下列化学式表示的物质中，形成的晶体属于离子晶体并且含有共价键的是（ ）
A．CaCl2B．MgOC．N2D．NH4Cl
解析：
CaCl2、MgO中只有离子键，没有共价键；N2分子内有共价键，形成的晶体为分子晶体；NH4Cl中NH
与Cl－之间是离子键，形成的晶体为离子晶体，并且NH
中存在共价键。
答案：
D
15.下列晶体均按A1型方式进行最密堆积的是（ ）
A．干冰、NaCl、金属CuB．ZnS、金属镁、氮化硼
C．水晶、金刚石、晶体硅D．ZnS、NaCl、镁
16．如下图所示，在氯化钠晶体中，与每个Na＋等距离且最近的几个Cl－所围成的空间
几何构型为（ ）
A．十二面体B．正八面体
C．正六面体D．正四面体
解析：
在氯化钠晶体中，与每个Na＋等距离且最近的Cl－有6个，正好位于Na＋的上下左右前后，构成正八面体。
答案：
B
17．右图示意的是硼和镁形成的化合物的晶体结构单元；
镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个镁
原子：
6个硼原子位于棱柱内。
则该化合物的化学式可表示为（ ）
A．MgBB．MgB2
C．Mg2BD．Mg3B2
18．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________。
（六）提高训练
19．下图是NaCl晶体的一个晶胞结构模型。
KO2的晶体结构与NaCl相似，KO2可以看作是Na＋的位置用K＋代替，Cl－位置用O
代替，则关于KO2晶体结构的描述不正确的是（ ）
A．与K＋距离相等且最近的O
共有8个
B．与K＋距离相等且最近的O
构成的多面体是正八面体
C．与K＋距离相等且最近的K＋有12个
D．一个KO2晶胞中摊得的K＋和O
粒子数均为4个
解析：
分析NaCl晶胞结构，并将Na＋用K＋代替，Cl－用O
代替，可知B、D正确；与K＋距离相等且最近的O
有6个，与K＋距离相等且最近的K＋有12个。
答案：
A
20．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种形成，对这三种晶体进行实验，结果如下表所示：
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
3500
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________。
21．参考下表中物质的熔点，回答有关问题：
物质
NaF
NaCl
NaBr
NaI
NaCl
KCl
RbCl
CsCl
熔点/℃
995
801
755
651
801
776
715
646
物质
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
SiCl4
GeCl4
SnCl4
PbCl4
熔点/℃
－90.4
－70.4
5.2
120
－70.4
－49.5
－36.2
－15
（1）钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤素离子及碱金属离子的________有关，随着________的增大，熔点依次降低。
（2）硅的卤化物的熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与____________有关，随着____________增大，____________增大，故熔点依次升高。
（3）钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与________有关，因为_____________________________________________，故前者的熔点远高于后者。
22．下图为CaF2、H3BO3（层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合）、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：
（1）图Ⅰ所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F-数为 ，图Ⅲ中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为 ；
（2）图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是 ，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为 ；
（3）金属铜具有很好的延展性、导电传热性，对此现象最简单的解释是用
理论；
（4）三种晶体中熔点最低的是 ，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为 .
应最小，熔化时破坏分子间作用力．
答案：
（1）8 12
（2）O 1∶6 （3）“电子气”
（4）H3BO3 分子间作用力
23．在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律空间排列，如图是NaCl的晶体结构，在离子晶体中，阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构．它们可以看成是不等径的刚性圆球，并彼此相切，如NaCl晶体结构图，已知a为常数．
（1）在NaCl晶体中，每个Na+同时吸引 个Cl-；Na+数目与Cl-数目之比
为 .
（2）Na+半径与Cl-半径之比
= （已知
=1.414）．
（3）NaCl晶体中不存在分子，但在1.01×105Pa、1413℃，NaCl晶体形成气体，并以分子形式存在．现有29.25gNaCl晶体，在1.013×105Pa时强热使温度达到1501.5℃，测得气体体积为5.6L（换算成标准状况下），试应用有关物理、化学知识计算此时氯化钠气体的化学式为______（不必写出计算过程）．
（4）若a＝5.6×10－8cm，求NaCl晶体的密度．（已知5.63＝175.6，NaCl的摩尔质量为58.5g·mol－1）
解析：
（1）观察晶体的结构分析可知，每个Na＋同时吸引6个Cl－，在每个晶胞中含Na＋：
8×
＋6×
＝4个，含Cl－：
12×
＋1＝4个，即Na＋与Cl－数目之比为1∶1.
（2）根据图Ⅱ，因为r（Cl－）＞r（Na＋），则r（Cl－）＝
，2r（Na＋）＝a－2r（Cl－）＝a－2
（4）由NaCl晶胞分析，每个晶胞中含有4个NaCl，则58.5g/mol×4＝ρ·a3·6.02×1023.
所以ρ＝
＝2.2g/cm3.
答案：
（1）6 1∶1
（2）0.414∶1 （3）Na2Cl2
（4）2.2g/cm3
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