1、-1-2-课前篇素养初探-3-课堂篇素养提升一二一、晶体的熔、沸点比较典例1完成下列空白:(1)(全国理综)单质铜及镍都是由键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1 958 kJmol-1、INi=1 753 kJmol-1,ICuINi的原因是。(2)(全国理综)GaF3的熔点高于1 000,GaCl3的熔点为77.9,其原因是。(3)(全国理综)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因。锗卤化物GeCl4GeBr4GeI4熔点/-49.526146沸点/83.1186约400-4-课堂篇素养提升一二(4)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相
2、同的电子层结构;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:单质A有两种同素异形体,其中沸点较高的是(填分子式),原因是;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为和。答案:(1)金属铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子(2)GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高,原因是锗的卤化物分子结构相似,随相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增强(4)O3O3相对分子质量较大且分子具有弱极性,分子间范德华力大分子晶体离子晶体-5-课堂篇素养提升一二方法点拨 晶体熔、沸点高低的判断方法
3、四种晶体熔、沸点的高低,取决于组成晶体的粒子间作用力的大小,粒子间作用力越大,晶体的熔、沸点就越高;粒子间的作用力越小,其熔、沸点就越低,具体有以下规律:一般来说,不同晶体类型的物质的熔、沸点存在如下关系:共价晶体离子晶体分子晶体。-6-课堂篇素养提升一二同类晶体熔、沸点的比较如下:(1)分子晶体。熔、沸点的高低取决于分子间作用力的大小,而分子间作用力与其相对分子质量的大小及分子的极性有关。组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔、沸点就越高。组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近),分子的极性越大,其熔、沸点就越高。同分异构体的比较。一般是支链越多,熔、沸点越
4、低。结构越对称,沸点越低。例如,沸点:邻二甲苯间二甲苯对二甲苯。-7-课堂篇素养提升一二氢键的影响。若分子间可以形成氢键,则分子间作用力比结构相似的同类物质大,熔、沸点较高。例如,沸点:HFHIHBrHCl。(2)共价晶体。熔、沸点的高低取决于共价键的强弱,键能越大,键长越小,共价键越强,熔、沸点就越高。例如,熔、沸点:金刚石金刚砂(SiC)晶体硅。(3)离子晶体。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:MgOMgCl2NaClCsCl。-8-课堂篇素养提升一二(4)金属晶体。熔、沸点的高低取决于金属键的强弱,离子半径越小,阳
5、离子所带的电荷越多,金属键越强,其熔、沸点就越高。例如,熔点:AlMgNa。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。-9-课堂篇素养提升一二对点训练1-1下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是()A.食盐和蔗糖熔化B.钠和硫熔化C.碘和干冰升华D.二氧化硅和氧化钠熔化答案:C解析:根据构成晶体的粒子种类(离子、原子、分子等),以及粒子之间相互作用的强弱不同来判断。A项中食盐为离子晶体,蔗糖为分子晶体;B项中钠为金属晶体,硫为分子晶体;D项中SiO2为共价晶体,Na2O为离子晶体,以上三组物质均不属于同类晶体,其粒子间相互作用也就不属于
6、同种类型。选项C,碘和干冰均属于分子晶体,二者升华都是克服范德华力,属于同种类型。-10-课堂篇素养提升一二对点训练1-2四种物质的某些性质如下表所示:晶体类型:单质硫是晶体;单质硼是晶体;氯化铝是晶体;苛性钾是晶体。答案:分子共价分子离子物质熔点/沸点/其他性质单质硫120.5271.5单质硼2 3002 550硬度大氯化铝190182.7177.8 升华苛性钾3001 320晶体不导电,熔融态导电-11-课堂篇素养提升一二解析:单质硫为非金属单质,由于其熔、沸点都较低,则晶体为分子晶体;单质硼为非金属单质,其熔、沸点都很高,则晶体为共价晶体;氯化铝为化合物,其熔、沸点都较低,并能在较低温度
7、下升华,则晶体为分子晶体;苛性钾为化合物,其熔、沸点较高,晶体不导电,熔融态导电,则晶体为离子晶体。-12-课堂篇素养提升一二二、晶胞的化学组成与有关计算典例2完成下列空白:(1)(四川理综)氧与钠所形成的一种离子化合物Na2O晶体的晶胞如图所示,则图中黑球代表的离子是(填离子符号)。-13-课堂篇素养提升一二(2)(全国理综)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为。若合金的密度为d gcm-3,晶胞参数a=nm。-14-课堂篇素养提升一二(3)(全国理综)GaAs的熔点为1 238,密度为 gcm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为,Ga与As以键键合。Ga和
8、As的摩尔质量分别为MGa gmol-1和MAs gmol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。-15-课堂篇素养提升一二(4)(全国理综)晶胞有两个基本要素:原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为 。则D原子的坐标参数为。晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm,其密度为 gcm-3(列出计算式即可)。-16-课堂篇素养提升一二答案:(1)Na+解析:(1)由“均摊法”可知晶胞中白球有4个,黑球有8个,由化学
9、式Na2O可知黑球代表钠离子。-17-课堂篇素养提升一二-18-课堂篇素养提升一二方法点拨 1.均摊法确定晶胞的化学组成(1)方法:晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个原子对这个晶胞的贡献就是 。-19-课堂篇素养提升一二(2)类型:长方体(含正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献:-20-课堂篇素养提升一二非长方体晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为 。再如图所示的正三棱柱形晶胞中:-21-课堂篇素养提升一二2.晶体密度及微粒间距离的计算(1)计算晶体密度的方法:第三章章末整合 课件完美版人教
10、版高中化学选择性必修2第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2-22-课堂篇素养提升一二对点训练2完成下列空白:(1)元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p能级上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。X与Y所形成的化合物晶体的晶胞如图所示。在1个晶胞中,X离子的数目为。该化合物的化学式为。第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2-23-课堂篇素养提升一二(2)RCl可用作有机合成催化剂,并用于颜料、防腐等工业。R+中所有电子正好充满K、L、M三个电子
11、层,它与Cl-形成的晶体结构如图所示。R的元素符号是,与同一个Cl-相连的R+有个。第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2-24-课堂篇素养提升一二(3)已知M元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子,且M元素对应的单质在形成晶体时,采用如图所示的堆积方式,则这种堆积模型的配位数为。如果M的原子半径为a cm,阿伏加德罗常数的值为NA,则计算此单质的密度表达式为 gcm-3(不必化简)。第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2-25-课堂篇素养提升一二(4)Z
12、nS的晶胞结构如图所示,其晶胞边长为x pm,则ZnS晶体的密度为 gcm-3(列式即可,NA表示阿伏加德罗常数的值);a与b之间的距离为 pm(用含x的式子表示)。第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2-26-课堂篇素养提升一二答案:(1)4ZnS(2)Cu4解析:(1)X的核外电子排布式为Ar3d104s2,为Zn;Y的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,为S;Z为O。一个晶胞中Zn2+的数目=1(8个顶点)+3(6个面心)=4,S2-的数目=4(4个S2-在晶胞内部)。(2)R+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,说明R+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,是铜元素,从图中看出,一个R+与4个Cl-相连,同理与同一个Cl-相连的R+有4个。第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2-27-课堂篇素养提升一二第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2第三章章末整合 课件完美版人教版高中化学选择性必修2
