【大纲创新设计】高考化学一轮复习 第3节化学键晶体结构课件 新人教

知识点1化学键分子结构问题1：怎样理解几种不同类型的化学键？化学键、分子间作用力、氢键之间的区别与联系？1．化学键：化学键是存在于

内或晶体内的

相邻的两个或多个

之间强烈的相互作用。这种相互作用的实质均为

作用。分子直接原子电性键型比较离子键共价键金属键定义使

结合成化合物的静电作用原子间通过

形成的相互作用

和

之间形成的静电作用阴阳离子共用电子对金属阳离子自由电子(1)离子键、共价键、金属键的比较第三节化学键晶体结构成键粒子阴、阳离子原子金属阳离子、自由电子特征无方向性和饱和性有方向性和饱和性无方向性和饱和性形成条件ⅠA、ⅡA族的

与ⅥA.ⅦA族的

.非金属原子之间

单质或

.存在及实例离子化合物中，如NaCl、MgO等非金属单质中，如N2、O2等；共价化合物，如HCl、CO2等；离子化合物中；如NaOH、NH4Cl等金属单质或合金中，如Fe、Mg等金属元素非金属元素金属合金(2)极性共价键和非极性共价键2．分子间作用力与氢键、化学键的区别与联系化学键分子间作用力氢键概念相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用把分子在一起的作用力某些氢化物分子间存在的一种相互作用聚集范围

内或某些晶体内分子间HF、H2O、NH3等分子间强度比较强烈比化学键

.比分子间作用力稍强性质影响主要影响物质的

性质影响物质的熔、沸点等物理性质使HF、H2O、NH3等物质的熔、沸点反常分子弱得多化学3.极性分子和非极性分子(1)极性分子：整个分子的电荷分布

，例如

等。(2)非极性分子：整个分子的电荷分布

，如

等。不均匀CH3Cl、NH3均匀CCl4、PCl5思维延伸非极性分子的判定(1)非极性键形成的单质分子一定是非极性分子(O3除外)。(2)以极性键结合的多原子分子是否是极性分子，决定于分子中各键的空间排列。例：A—B型分子一定属于极性分子；B—A—B型(AB2)若为直线形则为非极性分子，如CO2；AB3型若为平面三角形(键的夹角为120°)则为非极性分子，如BF3；AB4型若为正四面体或正方形(夹角为109°28′或90°)，则为非极性分子，如CH4。(3)对于既含有极性键，又有非极性键的物质，如乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)整个分子电荷分布是对称的，所以它们是非极性分子，而如乙醇(C2H5OH)的整个电荷分布不对称,因而是极性分子。知识点2化学键与晶体结构问题2：常见晶体有哪几种类型？与化学键等“作用力”有何关系？思维延伸考点1化学键的强弱与物质性质间的关系1．共价键的强弱决定于成键原子半径的大小和成键原子之间形成的共用电子对数；成键原子半径越小，形成共用电子对数越多，共价键越强。2．影响离子键强弱的因素：离子半径和电荷；离子半径越小，电荷数越多，离子键越强，形成的离子化合物熔点越高。3．共价键的参数的应用共价键的参数有键长(单位：10-10m)、键能(单位：kJ/mol)和键角(单位：度)。(1)根据键长和键能可以判断共价键的强弱，键长越短、键能越大，分子越稳定。(2)根据键角可以判断分子的空间构型和分子的极性。要点深化(1)分子内共价键的强弱只决定分子的稳定性和分子的化学性质，与分子构成的分子晶体的物理性质几乎无关。(2)氢键既影响某些晶体的物理性质，又与某些晶体的化学性质有关，如HF较难电离。(3)比较晶体性质时大都比较物理性质。例1(2009·上海)在通常条件下，下列各组物质的性质排列正确的是()A．熔点：CO2>KCl>SiO2B．水溶性：HCl>H2S>SO2C．沸点：乙烷>戊烷>丁烷D．热稳定性：HF>H2O>NH3解析：本题考查查常见物物质的性性质，解解答时要要联系元元素的非非金属性的的强弱等等来分析析，中等等难度。。选项A中SiO2是原子晶晶体，熔点点最高，，而分子子晶体CO2的熔点最最低；选选项B中中在通常情况下下溶解性性：SO2>H2S；烷烃烃的沸点点一般是是随碳原原子数增多而增增大，故故选项C中沸点点最高的的应是戊戊烷，最最低的是是乙烷；一般般情况下下，非金金属性元元素的非非金属性性越强，，其相应应氢化物的的稳定性性越强，，可见选选项D正正确。答案：D1．(2010·改编编题)下列各组组物质的的熔点变变化规律律与它们们的化学学键无关的的是()A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点依次升升高B．Li、Na、K、Rb的熔点依依次降低C．NaF、、NaCl、、NaBr、、NaI的熔熔点依次降低低D．晶体硅、、碳化硅、金金刚石的熔点点依次升高解析：选项A，F2、Cl2、Br2、I2的熔点依次升升高是由于分分子间作用力逐渐渐增大引起的的，与化学键键无关。选项项B，Li、、Na、K、Rb的熔熔点依次降低低，是由于金金属键依次减减弱引起的。。选项C，NaF、、NaCl、、NaBr、、NaI的熔熔点依次降低低，是由于离离子键逐渐减弱引起的的。选项D，，Si、SiC、金刚石石的熔点依次次升高，是由于共价键键依次增强引引起的。答案：A变式练习考点2均均摊法确定定晶体的化学学式均摊是指每个个晶胞(一般般为平行六面面体)平均拥拥有的粒子数数目。求晶体体中粒子个数数比的方法是是：1．处于顶点点的粒子，同同时为8个晶晶胞所共有，，每个粒子有属于于该晶胞；2．处于棱上上的粒子同时时为4个晶胞胞所共有，每每个粒子有属于该晶胞；；3．处于面上上的粒子，同同时为2个晶晶胞所共有，，每个粒子有属于该晶晶胞；4．处于晶胞胞内部的粒子子，则完全属属于该晶胞。。要点深化(1)晶胞是是晶体内的最最小的重复结结构单元，一一般题目中直直接给出。(2)原子晶晶体中无单个个分子存在，，一般分析““局部”或晶晶胞的组成，，如金刚石的的组成：①微观构型：：正四面体；；②每个C原子子参与12个个六元环的组组成；③每个C原子子跟4个C原原子形成4个个单键；④C原子数∶∶C—C键键键数=1∶2C原子数∶六六元环数=1∶2例2(2008·海南南化学，24)已知X、Y、、Z三种元素素组成的化合合物是离子晶体，其其晶胞如图所所示，则下面面表示该化合合物的化学式式正确的是()A．ZXY3B．ZX2Y6C．ZX4Y8D．ZX8Y12解析：由晶胞可知X占据8个顶顶点，属于该该晶胞的X=8×=1；Y占据12条棱的的中间，属于于该晶胞的Y=12×=3；Z占占据该晶胞的的体心，属于该晶晶胞的Z=1，故该化合合物的化学式式为ZXY3。答案：A2．(2009·武汉四四校模拟)下列关于晶体体的说法一定定正确的是()A．分子晶体体中都存在共共价键B．CaTiO3晶体中每个Ti4+与12个O2-紧相邻C．SiO2晶体中每个硅硅原子与两个个氧原子以共共价键相结合合D．金属晶体体的熔点都比比分子晶体的的熔点高变式练习解析：一个Ti4+被12个由4个Ti4+构成的正四边边形共有，而而每个正四边形形中有一个O2-(如题图)。。关于说法正正确与否的判断，一般般是绝对时学学会找反例，，相对时学会会找正例。A项，可可用稀有气体体形成的晶体体去说明；C项要注意SiO2是原子晶体，，每个硅原子子与四个氧原原子以共价键键结合；D项，，常温温下碘碘是固固体，，汞是是液体体。答案：B客观题题综综合比比较不不同类类型的的化学学键及及不同同类型型的晶体的的性质质。考题一一(2009·海海南，，19-2)下列有有关物物质性性质、、结构构的表述均均正确确，且且存在在因果果关系系的是是()表述1表述2A在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大NaCl晶体中Cl-与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力B通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性高Pb的原子半径比C的大，Pb与H之间的键能比C与H间的小C在形成化合物时，同一主族元素的化合价相同同一主族元素原子的最外层电子数相同DP4O10、C6H12O6溶于水后均不导电P4O10、C6H12O6均属于共价化合物审题视视点：：(1)首先先分析析表述述1中中性质质是否否科学学正确确，(2)若表表述1正确确，再再分析析表述述2的的解释释是否否与表表述1对应应。思路路点点拨拨：选项项A，，NaCl溶溶于于水水是是离离子子晶晶体体的的特特性性，，I2是非非极极性性分分子子在在水水中中的的溶溶解解度度小小；；选选项项B，，分分子子的的稳稳定定性性与与键键能能有有关关，，所所以以正正确确；；选选项项C，，形形成成化化合合物物不不一一定定是是最最高高价价或或最最低低价价，，所所以以不不与与最最外外层层电电子子数数存存在在因因果果关关系系；；选选项项D，，因因P4O10溶于于水水后后发发生生了了反反应应，，所所以以不不能能证证明明P4O10是共共价价化化合合物物。。标准准答答案案：：B高分分解解密密对于于离离子子晶晶体体较较易易溶溶于于水水及及相相似似相相溶溶原原理理掌掌握握不不够够深深刻刻，，导导致致错错选选A项项；；D项项中中表表述述1不不正正确确，，P4O10溶于于水水后后与与水水发发生生反反应应生生成成H3PO4，可可以以导导电电。。主观观题题与与元元素素周周期期律律（（表表））知知识识相相联联系系，，考考查查物物质质的组成和和性质考题二(2009··全国ⅠⅠ理综，，29)(15分)已已知周期期表中，，元素Q、R、、W、Y与元素素X相邻邻。Y的的最高化化合价氧氧化物的的水化物是强酸酸。回答答下列问问题：(1)W与Q可可以形成成一种高高温结构构陶瓷材材料。W的氯化化物分子子呈正四四面体结结构，W的氧化化物的晶晶体类型型是________；(2)Q的具有有相同化化合价且且可以相相互转变变的氧化化物是________________；原子晶体体NO2和N2O4(3)R和Y形形成的二二元化合合物中，，R呈现现最高化化合价的的化合物物的化学学式是_____________________________________________________；(4)这这5种元元素的氢氢化物分分子中，，①立体体结构类类型相同同的氢化化物的沸沸点从高高到低排排列次序序是(填填化学式式)____________________，其原因因是________________________________________________________；；②电子子总数数相同同的氢氢化物物的化化学式式和立立体结结构分分别是是_____________________________________________________；(5)W和和Q所所形成成的结结构陶陶瓷材材料的的一种种合成成方法法如下下：W的氯氯化物物与Q的氢氢化物物加热热反应应，生生成化化合物物W(QH2)4和HCl气气体；；W(QH2)4在高温温下分分解生生成Q的氢氢化物物和该该陶瓷瓷材料料。上上述相相关反反应的的化学学方程程式(各物物质用用化学学式表表示)是______________________________________________________As2S5NH3、AsH3、PH3NH3分子间间存在在氢键键，所以以沸点点最高高，相相对分分子质质量AsH3大于PH3，分子子间作作用力力AsH3大于PH3，故AsH3沸点高高于PH3SiH4正四面面体，PH3三角锥锥形，H2S角形形(V形)SiCl4+4NH3Si(NH2)4+4HCl，3Si(NH2)4Si3N4+8NH3↑作答与批改改实录点评错误原因：1.回答答第(2)问时，未未明题目要要求，答非非所问。2.回答第第(3)问问时未能正正确推出R和Y两元元素，且不不熟悉主族族元素的元元素符号。。3.回答答第(4)问①时未未注意到““立体结构构类型相同同的氢化物物”这一信信息的含义义，叙述原原因也是错错误的，未未掌握好““NH3”分子间可可形成氢键键这一特殊殊知识点。。4.回答答第(4)问②时未未明确题目目要求是““写化学式式和立体结结构”，且且未掌握对对几种常见见分子的立立体结构的的描述，如如CO2分子是“直直线型”分分子。点拨解答本题的关键是推出五种元素的名称并会写元素符号。欲推出五种元素，必须将题干已知条件与问题中给出的信息相结合，W的氯化物分子呈正四面体结构，通常应是SiCl4或CCl4，又W与Q可形成高温结构陶瓷材料，那么W为Si；根据第(2)问的信息，可确定Q为N，由N和Si在周期表中的位置，再结合Y的最高价氧化物的水化物是强酸推出Y是S、X是P、R是As。题后反思分析析这这类类试试题题必必须须依依据据元元素素周周期期表表，，化化学学键键及及分分子子结结构构(立立体体结结构构类类型型等等)，，等等电电子子体体(如如18电电子子微微粒粒有有Ar、、HCl、、H2S、、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH、、K+、Ca2+、S2-等)，，元元素素化化合合物物的的性性质质(如如NO2与与N2O4在在常常温温下下可可相相互互转转变变)等等知知识识为为基基础础。。抓抓突突破破点点时时不不仅仅要要在在题题干干中中寻寻找找，，还还要要在在问问题题中中给给出出的的信信息息中中挖挖掘掘。。*(高高考考题题改改编编)短短周周期期元元素素Q、、R、、T、、W、、X在在元素素周周期期表表中中的的位位置置如如右右图图所所示示，，其其中中，，T所所处处的的周周期期序序数数与与主主族族序序数数相相等等。。请回回答答下下列列问问题题：：(1)T的的原原子子结结构构示示意意图图为为________。。(2)元元素素的的非非金金属属性性(原原子子的的得得电电子子能能力力)：：Q________W(填填““强强于于””或或““弱弱于于””)。。(3)由Q与与X两种元素素形成的化合合物是一种常常用的灭火剂剂，该化合物物的化学式为为________，它它是________分分子(填“极极性”或“非非极性”)。。其分子空间间构型为_____________________________________________。弱于CCl4非极性正四面体(4)由T与与X两种元素素形成的化合合物其熔点为为102℃，，沸点为184℃，该化化合物的化学学式为_____，它形成的晶晶体是_____晶体(填类型型)，它的水水溶液与过量量NaOH溶溶液反应的离离子方程式为为_____________________________________________________。(5)W有许许多同素异形形体，其中一一种同素异形形体都是由如如下图所示的的W8分子组组成的。该分分子中存在________个共价价键，该物质质完全燃烧时时的化学方程式式为___________________________________________________。W8的环状结构图图AlCl3(或Al2Cl6)分子Al3++4OH-AlO2-+2H2O8S8+8O28SO2(6)R有多多种氧化物，，其中甲的相相对分子质量量最小。在一一定条件下，，2L的甲甲气体与0.5L的氧氧气相混合，，若该混合气气体被足量的的NaOH溶溶液完全吸收收后没有气体体残留，所生生成R的含氧氧酸盐只有一一种，则该含含氧酸盐的化化学式是___________________。NaNO2思路点点拨：由T的相相对位位置→→T为为第三三周期期元素素T是Al元元素Q是是C、、R是是N、、W是是S、、X是是Cl。(3)C与与Cl形成成灭火火剂是是CCl4，类似似于CH4是正四四面体体构型型，非非极性性分子子。(4)Al与Cl形形成AlCl3，由AlCl3熔点判判断它它为分分子晶晶体。。(5)在在S8分子中每每个S原原子与其其它2个个S原子子形成2个共价价键，可可见每个个S8分子内含含有8个个“S——S”键键。(6)N的氧化化物中NO相对对分子质质量最小小，NONO2。分析1LNO、、1LNO2与NaOH反应应为：NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O。高分解密密将短周期期元素原原子结构构特征，，元素在在周期表表中的位位置、典典型代表表元素(H、F、Cl、O、、N、C、S及及Na、、Mg、、Al)的性质质熟记于于心，准准确推断断出每种种元素是是解答这这类题的的关键，，如本题题中的相相对位置置就确定定了Q、、R必为为第二周周期元素素，再结结合T的的结构特特征推出出T为Al，这这是解本本题的切切入点。。规律支持持比较不同同物质熔熔点时，，(1)首先要要分析出出物质所所属晶体体类型，，熔点由由高到低低的顺序序一般是是：原子子晶体＞＞离子晶晶体＞分分子晶体体。同一一晶体类类型的物物质比较较晶体内内部结构构粒子间间的作用用力强弱弱。(2)合合金的熔熔、沸点点一般说说比它各各组分纯纯金属的的熔、沸沸点低。。如：铝铝硅合金金＜纯铝铝(或硅硅)。(3)在在高级脂脂肪酸油油脂中，，不饱和和程度越越大，熔熔、沸点点越低。。(4)有有氢键的的分子晶晶体，熔熔、沸点点反常地地高。如如熔、沸沸点：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S；HF>HBr>HI>HCl。。1．(5分)(2010·改改编题)石墨烯是是由碳原子子构成的的单层片片状结构构的新材料(结结构示意意图如图图)，可可由石墨墨剥离而成成，具有有极好的的应用前前景。下列说法法正确的的是()A．石墨墨烯与石石墨互为为同位素素B．0.12g石墨墨烯中含含6.02×1022个碳原子子C．石墨墨烯是一一种有机机物D．石墨墨烯中碳碳原子间间以共价价键结合合解析：同位素的的研究对对象是原原子，A选项错错误；0.12g石石墨烯的的物质的量量为0.01mol，所含含碳原子子个数为为6.02×1021，B选项项错误；有机机物一般般含有碳碳、氢元元素，C选项错错误；由由图示可可知，石石墨烯中碳碳原子间间均以共共价键结结合，D选项正正确。答案：D2．(5分)(2010·西西南师大大附中月月考)自1990年以来来，对C60的研究报报道很多多，其中有碱碱金属K与C60在回流的的甲苯中搅拌反反应，得得到碱金金属化合合物K3C60。其晶体是是由K+和C-所构成的的离子晶晶体，如图是的分布(为面心立方体)，该晶胞中含K+数为()A．3个个B．4个个C．8个个D．12个解析：由晶胞结结构，结结合“均均摊法””可得晶晶胞中含含有C-的数目为8×+6××=4，再根根据化学学式K3C60可得K+数为12个。答案：D3．(5分)(2010·西西南师大大附中月月考)下列说法法中正确确的是()A．H2O分子间间含有氢氢键，所所以水的的熔点、、沸点比比H2S高B．质量量相等的的金刚石石和石墨墨晶体中中所含C—C键键的数目目之比为为4∶3C．晶体体中只要要有阳离离子就一一定有阴阴离子D．非金金属氧化化物都是是分子晶晶体；构构成分子子晶体的的粒子一一定含有有共价键解析：选项A，，由于H2O分子间间存在氢氢键，其其熔点、、沸点比比H2S高；选项B，，金刚石子个数与C—C键数目之比为2∶3，故它们的质量相等时其C—C键数目之比为4∶3；选项C，金属晶体中存在阳离子但无阴离子；选项D，如SiO2是原子晶体，稀有气体形成的晶体为分子晶体，但不含有任何化学键。

答案：B4．(5分)(2010·湖湖南师大大附中期期中考题题)观察下列列模型并并结合有关信信息，判判断下列列说法不不正确的的是()A．单质质B12属原子晶晶体，其其结构单单元中含含有30个B——B键，含20个正正三角形形B．SF6是由极性性键构成成的非极极性分子子C．固态态硫S8属于原子子晶体D．HCN的结结构式为为H—CN解析：由B12的熔点可判判断它属于于原子晶体体，在B12中每个B原原子与其它它5个B原原子形成共共价键，可可见共价键键数为=30个，正三三角形有20个，A项正确；；SF6分子呈对称称结构，是是由6个极极性键构成成的非极性性分子，B项正确；；C项中S8分子构成的的晶体只能能是分子晶晶体，C项项不正确。。根据H只只能形成答案：C5．(10分)(2010··郑州11中期中考考题)归纳整理是是科学学习习的重要方法之一。。在学习了了氧族元素素的各种性性质后，可可归纳整理理出如下表所示示的表格(部分)。。请根据表回回答下列问问题：(1)硒的的熔点范围围可能是________。(2)碲的的化合价可可能有________。(3)硫、、硒、碲的的氢化物水水溶液的酸酸性由强至至弱顺序是是________(填化学式)。(4)氢硒硒酸有较强强的________(填“氧化化性”或““还原性””)，因此此放在空气气中长期保保存易变质质，其可能能发生的化化学方程式式为_______________________________________________________。113～450℃-2、+4、+6H2Te>H2Se>H2S还原性2H2Se+O22Se+2H2O(5)右图图所示为氧氧族元素单单质与H2反应过程中的能能量变化(△H)示示意图，其其中a、b、c、d分别别表示氧族族中某一元元素的单质，H为相同物物质的量的的单质与H2反应的反应应热。则：：b代表(写单质名称)。硒解析：由单质沸点点的变化特特点，不难难得出硒的的熔点范围围113～～450℃℃，由硫、、硒的