专题一物质结构及晶体解题方法.docx

1、专题一物质结构及晶体解题方法专题一 物质结构及晶体解题方法【命题趋向】本专题是高考的重点和热点，每一年高考都有涉及。原子结构和同位素的考点，常以重大科技成果为题材，寓教于考；化学键类型与晶体类型的判断、成键原子最外层8电子结构的判断、离子化合物和共价化合物的电子式、各类晶体物理性质的比较、晶体的空间结构等是高考的重点内容。本部分考试大纲的要求：1了解原子的结构及同位素的概念。理解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核 外电子数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。 2以第1、2、3周期的元素为例，了解原子核外电子排布规律。 3理解离子键、共价键的含义。理解极性键和非极性键。了解极性分子和

2、非极性分子。 了解分子间作用力。初步了解氢键。 4了解几种晶体类型(离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体)及其性质。 5掌握元素周期律的实质，了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。 6以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质(如：原子半径、化合价、单质及化合物 性质)的递变规律与原子结构的关系；以IA和A族为例，掌握同一主族内元素性质 递变规律与原子结构的关系。 高考试题中常常是结合元素化合物内容进行综合考查。题型上看可以是选的择题、简答题、填空题等。今后的题型将可能向多角度、多层次、多方位的方向发展。将元素周期率与元素周期表知识与元素化合物知识相结合，进行定性推断、归纳总结、定量

3、计算等。 【考点透视】 一、重点知识一览1原子结构和元素周期律知识的综合网络2三种化学键对比表化学键离子键共价键金属键成建微粒阳、阴离子原子金属阳离子与自由电子键的强度核间距越小、粒子电荷数越大键长越短，键能越大，共价键越强金属性越强，金属键越弱存在离子晶体原子晶体、共价分子内、原子团金属晶体实例NaCl（固）SiO2晶体CO2分子内一般金属3各类晶体主要特征 类型比较离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体构成晶体微粒阴、阳离子原子分子金属阳离子、自由电子形成晶体作用力离子键共价键范德华力微粒间的静电作用物理性质熔沸点较高很高低有高、有低硬度硬而脆大小有高、有低导电性不良（熔融或水溶液中导电）绝缘、

4、半导体不良良导体传热性不良不良不良良延展性不良不良不良良溶解性易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂不溶于任何溶剂极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂中一般不溶于溶剂，钠等可与水、醇类、酸类反应典型实例NaOH、NaCl金刚石P4、干冰、硫钠、铝、铁二、规律和方法大总结（一）微粒半径大小比较规律微粒半径大小比较规律繁多,很容易记混., 微粒半径比较的三步法,思路清晰,容易识记,现把微粒半径比较的三步曲介绍如下:第一步：比较核外电子层数，一般情况下,微粒的电子层数越多,半径越大。如r(Li) r(Na) r(K)r(Rb) ,r(Li) r(Na) r(K)r(Rb)r(F) r(Cl)

5、r(Br)r(I) ,r(F) r(Cl) r(Br)r(Na) r(Na) r(F) （但这条规律不适用Li原子与下一周期Mg元素以后的原子的比较。如：r(Li)r(Al)不过上述情况在考试大纲中不作要求。）第二步：比较核电荷数当微粒的核外电子层数相同时,就比较核电荷数（稀有气体除外）。由于核电荷数越大,核对各层电子的吸引力越大,故各电子层离核越近,所以微粒半径越小。如：r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)具有相同电子层结构的微粒，核电荷数越大，则半径越小（径小序大）（同阴同阳同周期，阴上阳下隔0族即阳离子和阳离子具有相同电子层结构则两元素在同一周期阴离子也如此

6、；阴离子和阳离子具有相同电子层结构则两元素在邻周期且形成阳离子的元素在下一周期）如： （1）与He电子层结构相同的微粒: H-Li+Be2+ （2）与Ne电子层结构相同的微粒： O2-F-Na+Mg2+Al3+ （3）与Ar电子层结构相同的微粒: S2-Cl-K+Ca2+ 第三步：比较核外电子数目当微粒的核外电子层数和核电荷数都相同时,就比较核外电子数目。由于此时微粒的半径主要取决于各电子层中电子间的斥力。因此,核外电子数目越20090318多,各电子层间电子的斥力越大,故电子层间的距离将增大,所以微粒的半径增大。（二）分子中各元素均满足8电子稳定结构的判断方法：每种元素其化合价的绝对值与其原

7、子最外层电子数之和均等于8的分子，各原子都满足8电子稳定结构。如：CO2分子中，C元素+4+4=8，O元素-2+6=8，故CO2分子中各原子都满足最外层8电子结构。再如：SO2分子中，S元素+4+6=10，O元素-2+6=8，故SO2分子中各原子不满足最外层8电子结构（三）分子极性的判断规律对共价化合物来说，我们应根据分子中正负电荷重心能否重合来判断分子的极性：如能20090318重合则为非极性分子；如不能重合则为极性分子。分子的极性由共价键的极性和分子的空间构型两方面共同决定根据以下的简易法则可以迅速对分子极性作出判断。1单原子分子型因为此类分子中不存在化学键，正负电荷重心能重合，如He、N

8、e、Ar、Kr等稀有气体的分子等都属于非极性分子。2双原子分子型 （1）两同种原子构成的双原子分子A-A型：由于成键的原子相同，共用电子对不偏向任 何一方形成非极性键，所以，此类分子都属于非极性分子。如H2、O2、N2、F2、Cl2、Br2 等。 （2）两不种原子构成的双原子分子A-B型：由于成键的原子不同，共用电子对偏向吸电子能力强的一方形成极性键。以极性键结合而形成的异核双原子分子都是极性分子 如HCl、HBr、HI、CO、NO等。3多原子分子型 （1）ABn型：、以极性键结合而形成的多原子分子，既有极性分子又有非极性分子，分 子的空间构型均匀对称的是非极性分子，如AB2型的直线型分子AB

9、3型的平面正三角形 分子；AB4型的正四面体结构分子CH4等。分子的空间构型不对称或中心原子具有孤对 电子的多原子分子为非极性分子例如：CO2、SO3、SiF4、CCl4、CH4等分子都属于非极性 分子；H2S、NH3、SO2、NO2、PCl3、H2O等分子都属于极性分子。 判断ABn型分子极性有一经验规律：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的 主族序数，则为非极性分子，若不等，则为极性分子 （2）ABmCn型：因此类分子中正负电荷中心不能否重合，都属于极性分子。如CH3Cl、 CH2Cl2 、CHCl3等分子都属于极性分子。 其它类型：O3属于极性分子，C2H2 、 C2H4等分子都

10、属于极性分子 （四）元素周期表的几个规律1数目规律 （1）元素种类最多的是第IIIB族（32种）。 （2）同周期第IIA族与第IIIA族元素的原子序数之差有以下三种情况： 第2、3周期（短周期）相差1；第4、5周期相差11； 第6、7周期相差25 （3）一般说，族序数-2=本族非金属元素的种数(I A族除外)2奇偶数规律 （1）原子核外电子如果是奇数，则最外层电子数一定是奇数；原子核外电子如果是偶数， 则最外层电子数一定是偶数 （2）元素周期表中，原子序数是奇数的主族元素，位于奇数族，主要化合价是奇数价； 原子序数是偶数的主族元素，位于偶数族，主要化合价是偶数价。 （3）奇偶数规律可简约为：

11、奇序奇族奇价，偶序偶族偶价。3左上右下规律 元素周期表中，过渡元素之左上下相邻的两种元素的原子序数之差等于上面元素所在周 期内元素的种数；过渡元素之右上下相邻的两种元素的原子序数之差等于下面元素所在 周期内的元素种数。即： 第IA、IIA族，下一周期元素的原子序数=上一周期元素的原 子序数+上一周期元素的数目； 第IIIA-VIIA族，下一周期元素的原子序数=上一周期元 素的原子序数+下一周期元素的数目。（五）晶体知识中的规律1判断晶体类型的规律 （1）依据组成晶体的晶格质点和质点间的作用判断。 离子晶体的晶格质点是阴、阳离子，质点间的作用是离子键；原子晶体的晶格质点是原 子，质点间的作用是共

12、价键；分子晶体的晶格质点是分子，质点间的作用为分子间作用 力即范德华力；金属晶体的晶格质点是金属离子和自由电子，质点间的作用是金属键。 （2）依据物质的分类判断 金属氧化物（如K2O、Na2O2等），强碱(如：NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子 晶体。大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外）、气态氢化物、非金属 氧化物（除iO2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（除汞外）与合金是金属晶体。 （3）依据晶体的熔点判断 离子晶体的熔点较高，常在数百至1000余度。原

13、子晶体熔点高，常在1000度至几千度。 分子晶体熔点低，常在数XX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化时能导电。原子晶体一般为非导体，但石墨能导电。分子晶体为 非导体，而分子晶体中的电解质（主要是酸和强非金属氢化物）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。2晶体熔、沸点高低的比较规律 （1）离子晶体：一般地讲，化学式与结构相似的离子晶体，阴阳离子半径越小，

14、离子键 越强，熔、沸点越高，如：NaClKClCsCl （2）原子晶体：成键原子间键长越短，键能越大，共价键越强，熔、沸点越高如：金 刚石碳化硅晶体硅 （3）分子晶体：组成和结构相似的分子晶体，分子量越大，分子问作用力越大，熔、沸 点越高，如：12Br2C12F2；H2TeH2SeH2S但具有氢键的分子晶体，如：NH3、H20、 HF等熔、沸点反常地高绝大多数有机物属于分子晶体，其熔、沸点遵循以下规律： 组成和结构相似的有机物，随分子量增大，其熔、沸点升高，如：CH4C2H6C3H8C4H10； CH30HC2H50HCH2CH2CH(CH3)2 (CH3)4C；芳香烃的异构体有两个取代基时，

15、熔、沸点按邻、间、对位降低，如：20090318 在高级脂肪酸和油脂中，不饱和程度越大，熔、沸点越低，如：C17H35C00H C17H33C00H (C17H35C00)3C3H5(C17H33C00)3C3H5 （4）金属晶体：在同类金属晶体中，金属离子半径越小，阳离子的所带电荷数越多，金 属键越强，熔、沸点越高，如：LiNaKRbCs，合金的熔点低于它的各成分金属的熔 点，如：AlMg镁铝合金熔点最低的是汞，最高的是钨 （5）不同类型的晶体，一般是原子晶体熔、沸点最高，分子晶体熔、沸点最低，离子晶 体熔、沸点较高，大多数金属晶体熔、沸点较高。如：金刚石氧化镁；铁水 应注意离子晶体、原子晶

16、体、分子晶体、金属晶体熔化时，化学键不被破坏的只有分子 晶体，分子晶体熔化时，被破坏的是分子间的作用力【例题解析】例1具有相同电子层结构的三种微粒An+、Bn、C，下列分析正确的是 （ ） A原子序数的关系是CBA B微粒半径的关系是B nA n+ CC一定是稀有元素的一种原子 D原子半径的关系是ACCB；又据“阴前阳下，径小序大”的规律可知，离子半径的关系应为An+BeCF BS2-SOF CS2-Cl-K+Ca2+ DClLiNHe24下列判断不正确的是 （ ） ASO2具有可燃性 BH2SO4不是离子化合物 C芒硝是硫酸盐 DCS2的电子式 25下列电子式中，正确的是 （ ）26下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是 （ ） ACH4和Br2 BNH3和H2O CH2S和CCl4 DCO2和HCl27下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是 （ ） AO2、I2、Hg BCO2、KCl、SiO2 CNa、K、Rb DSiC、NaCl、SO228不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示，若x越大，其原 子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为负电荷一方。 下面是某些短周期元素