【高中教育】高考化学一轮复习选考物质结构与性质第3节物质的聚集状态与物质性质课后达标检测鲁科版
选修三化学第3章 物质的聚集状态与物质性质 章末专题复习
第3章物质的聚集状态与物质性质章末专题复习【专题突破】一、晶体类型及其结构与性质晶体的类型直接决定着晶体的物理性质,如熔点、沸点、硬度、导电性、延展性、水溶性等。
而晶体的类型本质上又是由构成晶体的微粒及微粒间作用力决定的,通常可以由晶体的特征性质来判定晶体所属类型。
1.四类晶体的结构和性质比较A.分子晶体中的每个分子内一定含有共价键B.原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键C.离子晶体中可能含有共价键D.金属晶体的熔点和沸点都很高2.晶体类型与化学键的关系(1)离子晶体与化学键的关系①离子晶体中一定含有离子键,可能含有共价键。
注意,可以再细化:离子晶体中一定含有离子键,可能含有极性共价键、非极性共价键、配位键。
②含有离子键的化合物一定是离子化合物。
③离子晶体一定是由阴、阳离子构成的,但晶体中可以含有分子。
如:结晶水合物。
④离子晶体中一定含有阳离子,但含有阳离子的晶体不一定是离子晶体。
⑤非金属元素也可以形成离子化合物。
如NH4Cl、NH4NO3等都是离子化合物。
(2)分子晶体与化学键(力)的关系①分子晶体中一定含有分子间作用力。
②稀有气体形成的晶体是分子晶体,而稀有气体是单原子分子,其晶体中只含有分子间作用力。
③除稀有气体外的其他分子晶体均含有分子间作用力和分子内共价键。
④分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性质(如熔、沸点、硬度、溶解性等),而共价键决定分子的化学性质。
(3)原子晶体与化学键的关系①原子晶体中一定有共价键,且只有共价键,无分子间作用力。
②原子晶体一定是由原子构成的,可以是同种元素的原子,也可以是不同种元素的原子。
③共价化合物形成的晶体可能是原子晶体,也可能是分子晶体。
④含有共价键的化合物不一定是共价化合物。
⑤原子晶体可以由极性键构成,也可以由非极性键构成。
(4)金属晶体与化学键的关系①金属晶体中一定有金属键,但有时也有不同程度的其他键。
如:合金中可能含有共价键。
②金属键不一定就比分子间作用力强。
高中化学鲁科版《选修三 物质结构与性质》《第三章 物质的聚集状
高中化学鲁科版《选修三物质结构与性质》《第三章物质的聚集状高中化学鲁科版《选修三物质结构与性质》《第三章物质的聚集状态与物质性质》《第三节原子晶体与分子晶体》精品专题课后练习【10】(含答案考点及解析)班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.下列物质属于共价化合物的是 A.C60【答案】D【考点】高中化学知识点》物质结构与性质》分子结构和性质》化学键与分子间作用力【解析】试题分析:A.C60是C元素的单质。
错误。
B.CaCl2是离子化合物。
错误。
C.NH4NO3是含有极性共价键、离子键的离子化合物。
错误。
D.C6H6是含有极性共价键、非极性共价键的共价化合物。
正确。
考点:考查关于化合物的类型的判断的知识。
B.CaCl2 C.NH4NO3 D.C6H62.【物质结构与性质】碳、氮、氧是构成生命物质的三种主要元素。
(1)碳、氮、中,原子核外电子未成对电子数最多的是(用元素符号表示)。
(2)已知CN与N2结构相似,则HCN分子中σ键与π键数目之比为。
(3)H2O2分子中氧原子的杂化方式为。
(4)与NO2+互为等电子体的微粒有、(举2例),NO3-的空间构型是。
(5)已知元素A的氧化物的晶胞结构如图所示,则该氧化物的化学式为。
-【答案】(1)N (2)1:1 (3)sp(4)CO2、N2O、CNO、SCN等;平面三角形(5)AO2【考点】高中化学知识点》物质结构与性质》原子结构与元素周期律--3【解析】(1)根据核外电子排布规律可知,碳、氮、氧三种元素的核外电子排布分别为2222232241s2s2p、1s2s2p、1s2s2p,因此原子核外电子未成对电子数最多的是N元素。
(2)已知CN与N2结构相似,因些HCN分子结构式为H-C≡N,σ键与π键之比是1:1。
(3)H2O2分子中氧原子分别形成2个单键,另外还原2对孤对电子,所以氧原子的价层电子对3数是4,因此氧原子的杂化类型是sp。
高三鲁科版化学一轮复习教案 物质的聚集状态与物质性质
第3讲物质的聚集状态与物质性质[考纲要求] 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。
4.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒、微粒间作用力的区别。
考点一晶体常识特征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(1)熔融态物质凝固。
(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
(3)溶质从溶液中析出。
3.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1无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。
2并置:所有晶胞平行排列、取向相同。
4.晶格能(1)定义气态离子形成1摩离子晶体释放的能量,通常取正值,单位:kJ·mol—1。
(2)影响因素1离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能越大。
2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。
深度思考1.判断下列叙述是否正确:(1)固态物质一定是晶体()(2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同()(3)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列()(4)凡有规则外形的固体一定是晶体()答案(1)×(2)×(3)√(4)×2.(1)立方晶胞中,顶点、棱边、面心依次被多少个晶胞共用?答案立方晶胞中,顶点、棱边、面心依次被8、4、2个晶胞共用。
(2)六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被多少个晶胞共用?答案六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞共用。
题组一晶胞中原子个数的计算1.如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞,则甲晶体中x与y的个数比是________,乙中a与b的个数比是________,丙中一个晶胞中有________个c离子和________个d离子。
高中化学_物质的聚集状态与物质性质复习课教学课件设计
探究问题
1、如何判断晶体的类型?
2、晶体熔、沸点高低的比较
探究问题一
晶体类型判断:
(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
a金属氧化物、强碱、绝大多 数的盐类是离子晶体。
(3)依据晶体的熔点判断
b大多数非金属单质(除金刚 石、石墨、晶体硅等),气态
氢化物、非金属氧化物(除
点 3、干冰:面心立方 每个CO2分子紧邻12个
CO2分子
4、金刚石:每个C原子与_4_个C原 子紧邻,由_5_个C原子形成正四 面体结构单元。最小环有6个C原 子,不共平面。C原子个数与C-C 键数之比为:1:2
5、石墨:由共价键形成的6个C原子 环为平面正六边形。晶体中每个C 原子由 3 个六边形共用,C原子个 数与C-C键数之比为:2:3
二、晶体结构
晶胞中粒子数的计算方法——均摊法
注意晶胞的形状,先分析任意位置上的一个粒子被几个 晶胞所共用
立方晶胞 a.处于立方体顶点的粒子,有1/8属于该晶胞; b.处于立方体棱上的粒子,有1/4属于该晶胞; c.处于立方体面上的粒子,有1/2属于该晶胞; d.处于立方体内部的粒子,完全属于该晶胞。
例2 已知 X、Y、Z 三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶
胞如右图所示,则该化合物的化学式__X_Y__3__Z_。
8 1 1 8
12 子和碳原子构成的气态团 簇分总子结,:如晶体右化图学所式示的:确顶定 角和面心的原子是钛原子, 棱的1、中明心确和晶体体心类的型原子是 碳原2、子准,确它求的出化晶学胞式中的微粒数
硅晶体:1410 Na:98 HCl:-115 KCl:776
硼晶体:2300 K:64 HBr:-89 RbCl:718
物质的聚集状态物质的性质 鲁科版高中化学一轮复习PPT(配套doc练习)
(3)(NH4)2S (4)Na2S2
(5)CO2、CCl4、C2H2
(6)C2H2 (7)H2O2 (8)SiO2、SiC
考点深度突破
【示例1】 (2012·山东理综,32(1))下列关于金属及金属键的 说法正确的是
(
A.金属键具有方向性与饱和性 B.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 C.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
考点深度突破
(1)每个Cs+周围等距且紧邻的
离
子 晶 体 CsCl (型 )
Cl-有 8 个,每个Cs+(Cl-)
周围等距且紧邻的Cs+(Cl-)有 6 个 (2)如图为8个晶胞,每个晶胞 中含1个Cs+、1个Cl-
考点深度突破
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,其金属键越强,金属 熔、沸点就越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al。
考点深度突破
探究思考
1.判断下列说法是否正确:
(1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 ( (2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 ( (3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 ( ) ) )
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。
考点深度突破
(2)同种晶体类型熔、沸点的比较 ①原子晶体: 原子半径越 小 → 键长越 短 → 键能越 大 → 熔沸点越 高
分子晶体熔、沸点反常地 高 。如H2O > H2Te > H2Se >H2S。
高三化学一轮复习精品课件-选修3.3物质的聚集状态与物质性质
2.晶胞
(1)晶胞与晶体的关系。 ①晶胞是晶体结构中的最小重复单元。 ②将许多晶胞上、下、左、右、前、后并置起来,构成整个 晶体。 (2)晶胞中粒子数目的有关计算。
晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶 原则
胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得
1 的份额就是___。 n
1 8
1 4 1 2
计 算 方 法
②原子晶体熔点高,常在1千度至但也有相当低的。
(4)依据导电性判断。
离子晶体水溶液及熔融状态下能导电。 原子晶体一般为非导体。
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。
③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。
(4)金属晶体。 金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属 熔、沸点就越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al。
【高考警示钟】 (1)离子晶体中不一定都含有金属元素,如NH4Cl是离子晶体;
一般不
具有导 电性 电和热的良导体
电,水溶 液或熔融 态导电
类型 比较
分子晶体
原子晶体 部分非金属单 质(如金刚
金属晶体
离子晶体
大多数非金属
单质、气态氢 物质类别 及举例 化物、酸、非
金属氧化物
(如K2O、
石、硅、晶体 金属单质与 Na2O)、强 金属氧化物 硼),部分非 合金(如Na、 碱(如KOH、 (SiO2除外)、 Al、Fe、青 金属化合物 NaOH)、绝 绝大多数有机 铜) (如SiC、 大部分盐 物(有机盐除 SiO2) (如NaCl) 外)
高考化学大一轮复习 第3节 物质的聚集状态与物质性质课件 鲁科版选修3
C 目录 ONTENTS
1 感悟考点透析 2 高考真题重组 3 课时规范训练 4 微课助学
C感悟 考点 透析
考向一 晶体的常识
1.晶体与非晶体
晶体
非晶体
结构特征
结构微粒周期性 结构微粒无序
有序排列
排列
自范性
C感悟 考点 透析 晶体
金 A1型 属 晶 体 A2型
A3型
考向二 几种典型的晶体模型
晶体结构
晶体详解
面心立方最密堆积 典型代表Cu、Ag、Au 配位数为12
体心立方密堆积 典型代表Na、K、Fe 配位数为8 六方最密堆积 典型代表Mg、Zn、Ti 配位数为12
C感悟 考点 透析
考向二 几种典型的晶体模型
(2014·南京质检)下列是钠、碘、金刚石、干冰氧化钠晶体 的晶胞图(未按顺序排序)
C感悟 考点 透析
考向二 几种典型的晶体模型
(1)辨别晶胞(请用相应的编号填写) ①钠晶胞是__E_____; ②碘晶胞是__C_____; ③金刚石晶胞是__D_____; ④干冰晶胞是__B_____; ⑤氯化钠晶胞是__A______。 (2)与冰的晶体类型相同的是__B_C_____。 (3)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个 水分子形成氢键(如图所示),已知冰的升 华热是51 kJ/mol,除氢键外,水分子间 还存在范德华力(11 kJ/mol),则冰晶体中 氢键的“键能”是___2_0____kJ/mol。
C感悟 考点 透析 晶体
NaCl型 离 子 晶 体
CsCl型
考向二 几种典型的晶体模型
晶体结构
晶体详解
高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质章末知识网络构建鲁科版选修320170804367.doc
第3章 物质的聚集状态与物质性质章末知识网络构建1.物质的聚集状态固体⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧晶体⎩⎪⎨⎪⎧晶体结构的堆积模型⎩⎪⎨⎪⎧① 的密堆积② 的密堆积晶胞⎩⎪⎨⎪⎧描述晶体结构的基本单元:习惯采用的是③晶胞中原子占有率(平行六面体):顶角:④ ;棱上:⑤ ;面心:⑥ ;体心:⑦ ;其他聚集状态的物质⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧非晶体:长程⑧ 和短程⑨ ,无固定熔点液晶:沿分子⑩ 方向呈现有序排列纳米材料:⑪ 排列长程有序,⑫ 无序等离子体:⑬ 和⑭组成2.四种常见的晶体类型(1)金属晶体金属晶体⎩⎪⎨⎪⎧结构特点:形成晶体的微粒是⑮ ,微粒间的作用力是⑯性质特点:易导电、导热、具有良好的延展性,但熔、沸点个体差异大(2)离子晶体离子晶体⎩⎪⎨⎪⎧结构特点:形成晶体的微粒是阴、阳离子,微粒间的作用力是⑰性质特点:熔、沸点⑱ ,略硬而脆,且在固态时不导电,在水溶液或熔融状态下导电(3)原子晶体原子晶体⎩⎪⎨⎪⎧结构特点:形成晶体的微粒是原子,微粒间的作用 力是共价键性质特点:熔、沸点⑲ ,硬度⑳(4)分子晶体分子晶体⎩⎪⎨⎪⎧结构特点:形成晶体的微粒是分子,微粒间作用力是分子间作用力性质特点:熔、沸点○21 ,硬度○22【答案】 1.①等径圆球 ②非等径圆球 ③平行六面体 ④1/8 ⑤1/4⑥1/2 ⑦1 ⑧无序 ⑨有序 ⑩长轴 ⑪颗粒 ⑫界面 ⑬带电微粒 ⑭中性微粒2.⑮金属阳离子、自由电子⑯金属键⑰离子键⑱较高⑲高⑳大○21低○22小精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
读沙漠,读出了它坦荡豪放的胸怀;读太阳,读出了它普照万物的无私;读春雨,读出了它润物无声的柔情。
读大海,读出了它气势磅礴的豪情。
读石灰,读出了它粉身碎骨不变色的清白。
2、幸福幸福是“临行密密缝,意恐迟迟归”的牵挂;幸福是“春种一粒粟,秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下,悠然见南山”的闲适;幸福是“奇闻共欣赏,疑义相与析”的愉悦。
高考化学一轮复习第11章物质结构与性质第3节物质的聚集状态与物质性质教案鲁科版
第3节物质的聚集状态与物质性质考纲定位要点网络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.了解晶体的类型,了解不同类型晶体中微粒结构、微粒间作用力的区别。
3.了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。
4.了解分子晶体结构与性质的关系。
5.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。
6.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。
7.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。
晶体与常见晶体的空间结构模型知识梳理1.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体比较晶体非晶体结构特征原子在三维空间里呈周期性有序排列原子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无各向异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①熔融态物质凝固;②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华); ③溶质从溶液中析出。
2.晶胞(1)概念:描述晶体结构中最小的重复单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置。
①无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙; ②并置:所有晶胞平行排列,取向相同。
(3)一般形状为平行六面体。
(4)晶胞中微粒数目的计算——均摊法晶胞任意位置上的一个微粒如果是被n 个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个微粒分得的份额就是1n。
长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算(5)其他晶胞结构中粒子数的计算 ①三棱柱②六棱柱3.常见晶体模型的分析 (1)原子晶体——金刚石与SiO 2①a.金刚石晶体中,每个C与另外4个C形成共价键,碳原子采取sp3杂化,C—C—C夹角是109.5°,最小的环是六元环。
每个C被12个六元环共用。
含有1 mol C的金刚石中形成的C—C有2 mol。
b.在金刚石的晶胞中,内部的C在晶胞的体对角线的14处。
每个晶胞含有8个C。
②SiO2晶体中,每个Si原子与4个O原子成键,每个O原子与2个Si原子成键,最小的环是十二元环,在“硅氧”四面体中,处于中心的是Si原子。
2020届一轮复习鲁科版 物质的聚集状态与物质性质 课件(103张)
[解析] 该晶胞中含有的钛原子的数目为 2×12+3+12×16=6,
则该晶胞的质量为 6×N48A g,又该晶胞的体积为 23a×10-7×a×10-
7×
1 2
×6×c×10
-
7
,
所
以
该
钛
晶
体
的
密
度
为
6×48 3 2 3×2.95×10-82×4.69×10-8NA
g·cm-3。
[答案]
6×48 32 3×2.95×10-82×4.69×10-8NA
晶胞中微粒总体积 (3)空间微粒利用率= 晶胞体积 ×100% 说明①微粒总体积=43πr3×n0(n0 代表微粒个数,r 代表微粒半径) ②晶胞体积利利用用晶V晶胞胞ρ参NA数=计nM算计算
常见晶体模型的微观结构分析 1.原子晶体——金刚石与 SiO2
(1)①金刚石晶体中,每个 C 与另外_4_个 C 形成共价键,碳原子 采取__s_p_3__杂化,C—C—C 夹角是 109°28′,最小的环是_6_元环。
2.分子晶体——干冰和冰 (1)干冰晶体中,每个 CO2 分子周围等距且紧邻的 CO2 分子有
__1_2_个,属于分子密堆积。晶胞中含有_4_个 CO2 分子。同类晶体还
有晶体 I2、晶体 O2 等。
(2)冰的结构模型中,每个水分子与相邻的_4_个水分子以氢键相 连接,含 1 mol H2O 的冰中,最多可形成 _2_ mol 氢键。晶胞结构与
a 的距离(如图所示),即小立方体体对角线长的一半,则 y=2 pm× 3
13
11
×2= 4 a pm。由图(a)可知,每个晶胞含 Mg 原子 8×8+6×2+4=
8×24+16×64 8 个,含 Cu 原子 16 个,则 MgCu2 的密度 ρ= a×10-103NA g·cm
2020版高考化学大一轮复习选考物质结构与性质5第3节物质的聚集状态与物质性质课件鲁科版
成的正八面体的体心,该正八面体的边长为 ________nm。 (3)[2018· 高考全国卷Ⅲ,35(5)]金属 Zn 晶体中的 原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为 ______________。六棱柱底边边长为 a cm,高为 c cm,阿伏加德罗常数的值为 NA,Zn 的密度为 ________________ g·cm-3(列出计算式)。
+ +
2.下图为离子晶体空间构型示意图,以 M 代表阳离子,以 N 表示阴离子( 阳离子,阴离子), 写出各离子晶体的组成表达式。
A________、B________、C________。
解析:在 A 中,含 M、N 的个数相等,故组成为 MN;在 B 中, 1 3 1 1 9 含 M : ×4 + 1 = ( 个 ) ;含 N : ×4 + 2 + ×4 = ( 个 ) , 8 2 2 8 2 3 9 1 1 N(M)∶N(N)= ∶ =1∶3;在 C 中,含 M: ×4= (个),含 2 2 8 2 N 为 1 个。 答案:MN MN3
(2)如图为一个金属铜的晶胞, 此晶胞立方体的边长为 a pm, Cu 的相对原子质量为 64,金属铜的密度为 ρ g·cm-3,则阿伏加 德罗常数可表示为________mol-1。(用含 a、ρ 的代数式表示)
(3)铁的多种化合物均为磁性材料,氮化铁是其中一种,某氮化 铁的晶胞结构如图所示,则氮化铁的化学式为____________; 设晶胞边长为 a cm,阿伏加德罗常数为 NA,该晶体的密度为 __________g·cm-3。(用含 a 和 NA 的式子表示)
-7
y cm) ,根据 ×M=(a×10-7)3d, NA
3
602a3d a3dNA - 可求出 y= M (或 M ×10 21)。
高考化学一轮复习第12章物质结构与性质(选考)第3节物质的聚集状态与物质性质学案鲁科版
第3节物质的聚集状态与物质性质考纲定位 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.了解晶体类型,了解不同类型晶体中结构微粒及微粒间作用力的区别。
5.了解晶胞概念,能根据晶胞确定晶体组成并进行相关的计算。
6.了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。
7.了解分子晶体结构与性质关系。
考点1| 晶体与晶胞(对应学生用书第243页)[考纲知识整合]1.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体比较①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
③溶质从溶液中析出。
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。
①无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙;②并置:所有晶胞平行排列、取向相同。
(3)一般形状为平行六面体。
(4)晶胞中粒子数目的计算——均摊法晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是1n。
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算②非长方体:如三棱柱示例CaF 2的晶胞如下图所示。
该晶胞含Ca 2+4个 ,F -8个。
[高考命题点突破]命题点1 晶体的性质1.如图是某固体的微观结构示意图,请认真观察两图,判断下列说法正确的是( )【导学号:95160411】A .两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体B .Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性C .Ⅱ形成的固体一定有固定的熔、沸点D .二者的X射线图谱是相同的B [Ⅰ会自动形成规则几何外形的晶体,具有各向异性,X 射线图谱有明锐的谱线。
Ⅱ不会形成晶体。
]2.(2014·全国Ⅰ卷,节选)准晶体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。
高考化学一轮复习 选考 物质结构与性质 第3节 物质的聚集状态与物质性质 鲁科版
(3)[2017·高考全国卷Ⅲ,35(5)]MgO 具有 NaCl 型结构(如图), 其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X 射线衍射实验测得 MgO 的晶胞参数为 a=0.420 nm,则 r(O2-)为________nm。MnO 也属于 NaCl 型结构,晶胞参数为 a′=0.448 nm,则 r(Mn2+)为 ____________nm。
(2)铁的多种化合物均为磁性材料,氮化铁是其中一种,某氮化 铁的晶胞结构如图所示,则氮化铁的化学式为________;设晶 胞边长为 a cm,阿伏加德罗常数为 NA,该晶体的密度为 ______g·cm-3。(用含 a 和 NA 的式子表示)
解析:(1)一个 Cu 晶胞占用 Cu 原子数为 8×18+6×12=4,一
个
Cu
晶胞的质量为64×4 NA
g,由 ρ=mV⇒ρ=
64×4 NA(a×10-10)3
g·cm-3⇒NA=ρ(a6×4×104-10)3
mol-1。
(2)该晶胞中 N(N)=1,N(Fe)=8×18+6×12=4,故化学式为 Fe4N;ρ=mV=56×NA4a+3 14 g·cm-3。
答案:(1)256ρ×a13030
②在 KIO3 晶胞结构的另一种表示中,I 处于各顶角位置,则 K 处于________位置,O 处于________位置。
(2)[2017·高考全国卷Ⅱ,35(4)]我国科学家最近成功合成了世 界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用 R 代表)。R 的 晶体密度为 d g·cm-3,其立方晶胞参数为 a nm,晶胞中含有 y 个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元,该单元的相对质量为 M,则 y 的计算表达式为_______________________。
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——教学资料参考参考范本——【高中教育】高考化学一轮复习选考物质结构与性质第3节物质的聚集状态与物质性质课后达标检测鲁科版______年______月______日____________________部门[课后达标检测]1.用“>”或“<”填空:(1)熔点:金刚石______碳化硅______硅,对羟基苯甲醛______邻羟基苯甲醛,Na______Mg______Al,NaCl______KCl______CsCl,H2O______H2Te______H2Se______H2S。
(2)硬度:金刚石______氯化钠______干冰,金刚石______碳化硅______硅,MgO______MgCl2______NaCl。
(3)晶格能:NaF______NaCl______NaBr______NaI,MgO______MgCl2______NaCl。
答案:(1)> > > < < > > > > >(2)> > > > > >(3)> > > > >2.(20xx·烟台四校联考)碳元素在生产生活中具有非常重要的作用,在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。
(1)与碳同周期,且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是________(写出元素符号)。
(2)石墨烯是目前人们制造的新物质,该物质是由单层碳原子六边形平铺而成的,像一张纸一样(如图甲),石墨烯中碳原子的杂化方式为________;常温条件下丙烯是气态,而相对分子质量比丙烯小的甲醇,常温条件下却呈液态,出现这种现象的原因是_________________________________________________________ _____。
(3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似,即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。
观察图乙中金刚石的结构,分析二氧化硅的空间网状结构中,Si、O形成的最小环上O原子数目是________。
(4)图丙是C60的晶胞模型(一个小黑点代表一个C60分子),图中显示的C60分子数为14个。
实际上一个C60晶胞中含有________个C60分子。
解析:(1)C元素和O元素基态原子的核外未成对电子数都是2。
(3)金刚石空间结构中数目最少的环中有6个原子,即六元环,共有6个C—C键,而二氧化硅中的硅原子相当于金刚石中的碳原子,氧原子在硅硅键之间,故二氧化硅中氧原子的数目与金刚石中C—C键的数目相同。
(4)晶胞中微粒个数的计算公式=体内×1+面上×1/2+棱上×1/4+顶角×1/8。
C60晶胞模型中显示出的14个C60分子,8个在晶胞顶角上,6个在面心上,故一个晶胞中含有的C60分子数目为8×1/8+6×1/2=4(个)。
答案:(1)O (2)sp2 甲醇分子间存在氢键,而丙烯分子间只有范德华力(3)6 (4)43.如图为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-的个数为________。
(2)图Ⅱ所示的物质结构中最外层已达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)由图Ⅲ所示的铜原子的堆积模型可知,每个铜原子与其相邻的铜原子数为________。
(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力为________。
答案:(1)8 (2)O 1∶6(3)12 (4)H3BO3 分子间作用力4.(20xx·柳州模拟)(1)第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与单晶硅相似。
Ga原子的基态电子排布式为________________。
在GaN晶体中,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为________。
在四大晶体类型中,GaN属于________晶体。
(2)铜、铁元素能形成多种配合物。
微粒间形成配位键的条件:一方是能够提供孤电子对的原子或离子,另一方是提供________的原子或离子。
(3)CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子,如图所示:请回答下列问题:①H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是________。
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为__________________。
乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是________________________________。
③CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成的配离子中含有的化学键类型有________。
a.配位键b.极性键c.离子键d.非极性键④CuCl的晶胞结构如图所示,其中Cl原子的配位数为________。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)正四面体原子(2)空轨道(3)①O>N>H②sp3乙二胺分子间可形成氢键③abd④45.不锈钢是由铁、铬、镍、碳及众多不同元素所组成的合金,铁是主要成分元素,铬是第一主要的合金元素。
其中铬的含量不能低于11%,不然就不能生成致密氧化膜CrO3以防止腐蚀。
(1)基态碳(C)原子的轨道表示式为___________________________________。
(2)[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O中Cr的配位数为________。
(3)与铜属于同一周期,且未成对价电子数最多的元素基态原子价电子排布式为________________。
(4)Fe的一种晶胞结构如甲、乙所示,若按甲中虚线方向切乙得到的A~D图中正确的是________。
(5)据报道,只含镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性。
鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。
该晶体的晶胞结构如图所示,试写出该晶体的化学式:____________。
晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有________个。
(6)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:kJ·mol-1),回答下列问题:元素代号I1I2I3I4Q 2 080 4 000 6 100 9 400R 500 4 600 6 900 9 500S 740 1 500 7 700 10 500T 580 1 800 2 700 11 600U 420 3 100 4 400 5 900T元素最可能是________区元素。
若T为第2周期元素,F是第3周期元素中原子半径最小的元素,则T、F形成的化合物的空间构型为________,其中心原子的杂化方式为________。
解析:(1)基态碳(C)原子的轨道表示式为。
(2)[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O中Cr的配位数为6。
(3)与铜属于同一周期的元素中,当基态原子价电子的3d轨道、4s轨道均为半充满状态时未成对价电子数最多,故该元素原子的价电子排布式为3d54s1。
(6)若T为第2周期元素,F是第3周期元素中原子半径最小的元素,则T为B、F为Cl,T、F形成化合物BCl3的空间构型为平面正三角形,其中心原子的杂化方式为sp2。
答案:(1) (2)6 (3)3d54s1 (4)A (5)MgNi3C 12 (6)p 平面正三角形sp26.(20xx·资阳联考)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。
(1)请写出元素c的基态原子电子排布式:____________________。
(2)b元素的氧化物中b与氧元素之间的共价键类型是______________,其中b原子的杂化方式是______________________________。
(3)a单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。
若已知a的原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数,a的相对原子质量为M,则一个晶胞中a原子的数目为________,该晶体的密度为______________(用字母表示)。
解析:(1)元素c为Mn,故Mn原子电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2。
(2)SiO2中硅氧之间的共价键是“头碰头”的方式,所以是σ键,其中Si的杂化方式是sp3。
(3)由均摊法计算原子个数:8×+6×=4;该晶胞的质量m=4×,该晶胞的体积V=(4×d×)3=16 d3,晶胞密度ρ==。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2)(2)σ键(或极性共价键) sp3 (3)4 M42d3NA7.(20xx·高考山东卷)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。
(1)下列有关CaF2的表述正确的是________。
a.Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用b.F-的离子半径小于Cl-,则CaF2的熔点高于CaCl2c.阴阳离子比为2∶1的物质,均与CaF2晶体构型相同d.CaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是____________________________________(用离子方程式表示)。
已知AlF在溶液中可稳定存在。
(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子构型为________,其中氧原子的杂化方式为________。
(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF3、BrF3等。
已知反应Cl2(g)+3F2(g)===2ClF3(g)ΔH=-313 kJ·mol-1,F—F键的键能为159 kJ·mol-1,Cl —Cl键的键能为242 kJ·mol-1,则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol-1。
ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。
解析:(1)a项,Ca2+与F-间不仅存在静电吸引,同时原子核与原子核之间、电子与电子之间也存在静电排斥,错误。
b项,因CaF2、CaCl2均为离子晶体,F-的离子半径小于Cl-,离子晶体的晶格能与离子所带电荷数成正比,与离子核间距成反比,故CaF2晶体的晶格能大于CaCl2。