(江苏专用)高考化学 专题九 第3讲 微粒间作用力与物质性质学案-人教版高三全册化学学案

第3讲微粒间作用力与物质性质

【2020·备考】

最新考纲：1.了解NaCl型和CsCl型离子晶体的结构特征，能用晶格能解释典型离子化合物的某些物理性质。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.能用金属键的自由电子理论解释金属的某些物理性质。知道金属晶体的基本堆积方式，了解简单晶体的晶胞结构特征(晶体内部空隙的识别、与晶胞的边长等晶体结构参数相关的计算不作要求)。4.知道分子晶体的含义，了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响。5.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。

新课标要求：能说出晶体与非晶体的区别；能结合实例描述晶体中微粒排列的周期性规律；能借助分子晶体、原子晶体、离子晶体、金属晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。能从微粒的空间排布及其相互作用的角度对生产、生活、科学研究中的安全进行分析，举例说明物质结构研究的应用价值，如配合物在生物、化学等领域的广泛应用，氢键对于生命的重大意义。

最新考情：本讲内容在江苏高考选考题中为压轴考点，一般利用均摊法考查晶胞中的原子个数，或者考查晶体的化学式的书写、晶体类型的判断等，如2017年T21(A)(5)、2014年T21(A)(5)等。预测2020年高考延续这一命题特点，考试需要引起重视。

考点一晶体的常识和常见四种晶体性质

[知识梳理]

1.晶体

(1)晶体与非晶体

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。

名师助学：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

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、沸点反常的高。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。

名师助学：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。

[题组诊断]

晶体类型的判断

1.A、B、C、D分别代表四种不同的元素。A原子的最外层电子排布为n s1，B原子的价电子排布为n s2n p2，C原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，D原子的L电子层的p轨道有3个电子。

(1)C原子的电子排布式为________，若A原子的最外层电子排布为1s1，则按原子轨道的重叠方式判断，A与C形成的化合物中的共价键类型属于________键。

(2)上述化合物A2C的熔沸点高于化合物DA3的熔沸点，其主要原因可能是_____________________________________________________________________；

(3)当n＝2时，B与C形成的晶体属于________晶体，B与C形成的最高价化合物的结构式为______________________________________________________。

(4)当n＝3时，B与C形成的晶体属于________晶体，其晶体结构如下图所示。该晶体中最小的环由________个微粒构成，一个晶胞中含有________个B微粒，________个C微粒。

(5)若A原子的最外层电子排布为4s1，B原子的价电子排布为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

解析(1)C原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，C为O元素，C的原子序数为8，根据构造原理，其电子排布式为1s22s22p4。若A原子的最外层电子排布为1s1，A为H元素，按原子轨道的重叠方式判断，A与C形成的化合物中共价键类型为σ键。

(2)D原子的L电子层的p轨道有3个电子，D原子的核外电子排布式为1s22s22p3，D为N元素。H2O、NH3都属于分子晶体，H2O分子间形成氢键，NH3分子间形成氢键，H2O的熔沸点高于NH3熔沸点的主要原因可能是：O元素的电负性大于N元素，O原子的半径小于N原子，