【金牌学案】2016-2017学年高中化学苏教版选修三课件专题整合提升3

本专题以学习几种典型的晶体模型为主线,通过引导学生认识宏观物质的主要聚集状态及其性质特征,使学生从孤立地、微观地认识构成物质的微粒开展到联系地、宏观地认识物质的聚集状态和性质,从而建立系统、完整的物质结构观。12341.构成粒子分析(1)物质中有阴离子必有阳离子,但有阳离子不一定有阴离子(如合金及金属)。(2)共价化合物中一定无离子键,离子化合物中不一定无共价键。(3)离子晶体、原子晶体中一定无分子存在,亦无范德华力,只有分子晶体中存在范德华力,唯一无化学键的是稀有气体形成的分子晶体。(4)非金属元素间一般不形成离子化合物,但铵盐却是离子化合物。(5)分子的稳定性与范德华力无关,由共价键强弱决定。分子的熔、沸点才与范德华力有关,且随着分子间作用力增强而升高。(6)原子晶体的熔、沸点不一定比金属晶体的高,金属晶体的熔、沸点也不一定比分子晶体的高。1234例1最近科学家成功制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构。以下对该晶体表达错误的选项是()(导学号52740034)A.该晶体类型是原子晶体B.该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶2C.晶体中碳原子数与C—O化学键数之比为1∶2D.晶体的空间最小环由12个原子构成解析:C项错误,晶体中每个碳原子形成4个C—O键,所以碳原子数与C—O化学键的个数比为1∶4。答案:C12342.微粒间相互作用力的比较(1)化学键的比较:12341234(2)范德华力和氢键的比较:12341234(3)化学键与物质类别的关系:①只有非极性键的物质——金刚石、单晶硅、P4、S2、S4等(同种非金属元素组成的单质)。②只有极性键的物质——HX、CO、NO、NH3等(不同种元素组成的化合物)。③既有极性键,又有非极性键的物质——H2O2、乙炔、乙烯、苯等。④只有离子键的物质——NaCl、CsCl等(固态)。⑤既有离子键,又有非极性键的物质——FeS2、CaC2、Na2O2等。⑥既有离子键、极性键,又有非极性键的物质——羧酸钠等。⑦既有离子键、共价键,又有配位键的物质——铵盐。1234⑧既有共价键,又有配位键的物质——H3O+。⑨只有共价键,没有范德华力的物质——金刚石、单晶硅、SiO2、SiC等。⑩无化学键的物质——稀有气体(只存在范德华力)。

既有极性键,又有非极性键的物质——如乙醇等(含两个以上碳原子的烃及其衍生物)。1234例2以下各组物质发生状态变化所克服的微粒间的相互作用属于同种类型的是()(导学号52740035)A.食盐和蔗糖溶于水 B.钠和硫熔化C.碘和干冰升华 D.二氧化硅和氧化钠熔化解析:A项中食盐溶解需破坏离子键,蔗糖溶解需破坏分子间作用力;B项中钠熔化需破坏金属键,硫熔化需克服分子间作用力;C项正确,碘和干冰升华都需要破坏的是分子间作用力;D项错误,二氧化硅熔化需破坏硅氧共价键,氧化钠熔化需破坏离子键。答案:C1234例2以下各组物质发生状态变化所克服的微粒间的相互作用属于同种类型的是()(导学号52740035)A.食盐和蔗糖溶于水 B.钠和硫熔化C.碘和干冰升华 D.二氧化硅和氧化钠熔化解析:A项中食盐溶解需破坏离子键,蔗糖溶解需破坏分子间作用力;B项中钠熔化需破坏金属键,硫熔化需克服分子间作用力;C项正确,碘和干冰升华都需要破坏的是分子间作用力;D项错误,二氧化硅熔化需破坏硅氧共价键,氧化钠熔化需破坏离子键。答案:C1234迁移训练1以下关于化学键的表达中,正确的选项是()A.离子化合物可能含共价键B.共价化合物一定含离子键C.离子化合物中只含离子键D.共价化合物中可能含离子键解析:化合物只要含离子键就为离子化合物。共价化合物中一定不含离子键,而离子化合物中还可能含共价键。答案:A12343.四种晶体类型的比较与判断(1)四种晶体类型的比较:12341234(2)晶体类型的判断方法:①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SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)都是分子晶体。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。②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;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。1234③依据晶体的熔点判断:离子晶体的熔点较高,常在数百摄氏度至一千余摄氏度;原子晶体熔点高,常在一千摄氏度至几千摄氏度;分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下至很低温度;金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。④依据导电性判断:离子晶体的水溶液及熔融状态时能导电;原子晶体一般为非导体,但有些能导电,如晶体硅为半导体;分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(如酸和局部非金属气态氢化物)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。1234例3分析以下物质的物理性质,判断其晶体类型:A.碳化铝,黄色晶体,熔点2200℃,熔融态不导电,是;

B.溴化铝,无色晶体,熔点98℃,熔融状态时不导电,是;

C.五氟化钒,无色晶体,熔点19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中,是;

D.溴化钾,无色晶体,熔融状态或溶于水中都能导电,是。

1234解析:将晶体的熔点上下、熔融状态时能否导电及溶解性等性质相结合是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高,两者最大的差异是熔融状态下的导电性不同。原子晶体处于熔融状态时不导电,离子晶体熔融状态时或在水溶液中都能导电。原子晶体和分子晶体的区别那么主要在于熔、沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体处于熔融状态时都不能导电。另外,易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。答案:原子晶体分子晶体分子晶体离子晶体1234迁移训练2以下有关晶体的说法中不正确的选项是()A.冰、干冰、可燃冰都属于分子晶体B.碳单质有金刚石、石墨、C60等,其晶体类型有原子晶体、分子晶体和混合晶体等C.金刚石、SiC、晶体硅的熔点由高到低,可用键长由短到长来解释D.熔化NaHSO4晶体和溶解NaHSO4晶体所克服的微粒间作用力相同解析:B项正确,金刚石为原子晶体,石墨为混合晶体,C60为分子晶体;C项正确,三者结构相似,均为原子晶体,所以其键长越长,共价键越弱;D项错误,NaHSO4熔化时离解成Na+和,只破坏了其中的离子键,溶于水时离解成Na+、H+和,破坏了离子键和共价键。答案:D12344.晶体熔、沸点上下比较的规律(1)相同条件不同状态物质的比较规律:在相同条件下,不同状态的物质的熔、沸点的上下是不同的,一般有:固体>液体>气体。例如:NaBr(固)>Br2(液)>HBr(气)。(2)不同类型晶体的比较规律:一般来说,不同类型晶体的熔、沸点的上下顺序为原子晶体>离子晶体>分子晶体,而金属晶体的熔、沸点有高有低。这是由于不同类型晶体的微粒间相互作用的不同,其熔、沸点也不相同。原子晶体中存在共价键,一般熔、沸点最高;离子晶体中阴、阳离子由离子键结合,一般熔、沸点较高;分子晶体中存在范德华力,一般熔、沸点较低;金属晶体中金属键的键能有大有小,因而金属晶体熔、沸点有高有低。例如:金刚石>食盐>干冰。1234(3)同种类型晶体熔、沸点的比较规律:①原子晶体:熔、沸点的上下,取决于共价键的键长和键能,键长越短,键能越大,熔、沸点越高。例如:晶体硅、金刚石和碳化硅三种晶体中,因键长C—C<C—Si<Si—Si,所以熔、沸点上下为金刚石>碳化硅>晶体硅。②离子晶体:熔、沸点的上下,取决于离子键的强弱。一般来说,离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键就越强,熔、沸点就越高。例如:MgO>CaO,NaF>NaCl>NaBr>NaI。1234③分子晶体:熔、沸点的上下,取决于分子间作用力的大小。一般来说,组成和结构相似的物质,其相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔、沸点就越高(但这不包括具有氢键的分子晶体其熔、沸点出现反常的现象,如H2O、HF等)。例如:F2<Cl2<Br2;CCl4<CBr4<CI4。组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近),分子极性越大,其熔、沸点就越高,如:CO>N2,CH3OH>CH3CH3。在高级脂肪酸形成的油脂中,不饱和程度越大,熔、沸点越低。如:硬脂酸(C17H35COOH)>油酸(C17H33COOH)。④金属晶体:熔、沸点的上下,取决于金属键的强弱。一般来说,金属离子半径越小,离子所带电荷越多,其金属键越强,金属的熔、沸点就越高。例如:Na<Mg<Al,Li>Na>K。1234(4)单质的熔、沸点变化规律:①同一主族金属单质的熔、沸点一般随原子序数的递增而逐渐降低(因为同一主族金属单质的金属键随原子序数递增而减弱)。如元素周期表中,ⅠA族碱金属元素单质的熔、沸点随原子序数的递增而降低。如熔、沸点:Li>Na>K>Rb>Cs。②同一主族非金属单质的熔、沸点一般随原子序数递增而升高(常指组成和结构相似的分子晶体)。如元素周期表中ⅦA族卤族元素的单质的熔、沸点随原子序数递增而升高。③同一主族非金属单质,如是原子晶体,其熔、沸点随原子序数的递增而降低(金刚石的熔点大于晶体硅)。1234例4键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于估算化学反响的反响热(ΔH),化学反响的ΔH等于反响中断裂旧化学键的键能之和与反响中形成新化学键的键能之和的差。参考以下表格的键能数据,答复以下问题:(导学号52740036)1234(1)比较以下两组物质的熔点上下(填“>”或“<”)。SiCSi;SiCl4SiO2。

(2)能不能根据键能的数据判断单质Si和化合物SiCl4的熔点上下?(填“能”或“不能”),原因是

。

1234解析:SiC和Si均为原子晶体,C和Si同主族,Si—C的键能大于Si—Si键的,所以SiC的熔点大于Si的;SiCl4为分子晶体,熔化时需破坏分子间作用力,SiO2为原子晶体,熔化时需破坏Si—O共价键,所以SiCl4的熔点远小于SiO2的。(3)标清是正四面体即可。(4)注意单晶体每个硅原子形成4个共价键,一半属于自己。1234答案:(1)><(2)不能物质熔点上下由构成物质的微粒间作用力决定,单质Si属于原子晶体,原子间作用力是共价键;SiCl4分子间作用力是范德华力,比共价键弱得多。因此不能都根据键能来判断物质的熔点上下(4)+236kJ·mol-11234迁移训练3现有几种物质的熔