专用高考化学一轮复习第五章物质结构与性质第5课时晶体结构与性质课件

第5课时晶体结构与性质[课型标签:知识课基础课]知识点一晶体知识梳理1.晶体与非晶体晶体非晶体结构特征结构微粒

.

排列结构微粒

排列性质特征自范性

.

.熔点

.

.异同表现

.

.两者区别方法间接方法看是否有固定的

.科学方法对固体进行

实验周期性有序无序有无固定不固定各向异性各向同性熔点X射线衍射2.得到晶体的途径(1)

物质凝固。(2)

物质冷却,不经液态直接凝固(凝华)。(3)溶质从溶液中

。熔融态气态析出对点集训1.晶体与非晶体的本质差别是(

)A.有无各向异性B.有无一定的几何外形C.有无固定熔点D.构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列D解析:晶体具有各向异性和固定的熔点,这是由于构成晶体的粒子在三维空间里呈周期性的有序排列的结果。本质上,晶体的自范性(能自发呈现多面体外形)是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。解析:原子在三维空间里呈有序排列(B项)、有自范性、有固定的熔点(C项)、物理性质上体现各向异性、X射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线(D项)等特征,都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现。而是否互为同素异形体与是否为晶体这两者之间并无联系,如无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体,却属于非晶体。2.不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是(

)A.石墨和金刚石是同素异形体B.石墨中的碳原子呈周期性有序排列C.石墨的熔点为3625℃D.在石墨的X射线衍射图谱上有明锐的谱线A解析:胆矾晶体具有自范性,有自发呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。由于原溶液为饱和溶液,因此胆矾晶体与饱和硫酸铜溶液间存在着溶解结晶平衡,整个过程中晶体和溶液的质量都不发生变化。3.将一块缺角的胆矾晶体置于饱和的硫酸铜溶液中,一段时间后(浓度不变),发现缺角晶体变完整了。若溶剂不挥发,则这段时间内晶体和溶液质量的变化分别是(

)A.晶体的质量变小,溶液的质量变大B.晶体的质量变大,溶液的质量变小C.晶体和溶液的质量都不变D.无法确定C知识点二常见晶体类型、结构和性质知识梳理1.两种常见共价(原子)晶体结构分析(1)金刚石晶体中,每个C与另外

个C形成共价键,C—C键之间的夹角是109.5°,最小的环是

元环。含有1molC的金刚石中,形成的共价键有

mol。(2)SiO2晶体中,每个Si原子与

个O原子成键,每个O原子与

个硅原子成键,最小的环是

元环,在“硅氧”四面体中,处于中心的是

.

原子,1molSiO2中含有

molSi—O键。(3)共价(原子)晶体中相邻原子间以共价键结合形成空间立体网状结构,这是共价(原子)晶体熔沸点较高、硬度较大的原因。4六22十二Si442.四种晶体类型的比较晶体类型比较项目分子晶体共价(原子)晶体金属晶体离子晶体构成粒子

.

.金属阳离子、自由电子

.

.粒子间的相互作用力

(某些含氢键)

.

.

.硬度较小很大有的很大,有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高,有的很低较高分子原子阴、阳离子范德华力共价键金属键离子键溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多易溶于水等极性溶剂导电、传热性一般不导电,溶于水后有的导电一般不具有导电性电和热的良导体晶体不导电,水溶液或熔融态导电物质类别及举例大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼),部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如Na2O)、强碱(如KOH)、绝大部分盐(如NaCl)[名师点拨]

(1)判断晶体类型的方法①主要是根据各类晶体的特征性质判断如低熔、沸点的化合物晶体类型一般为分子晶体;熔、沸点较高,且在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物晶体类型一般为离子晶体;熔、沸点很高,不导电,不溶于一般溶剂的物质晶体类型一般为原子晶体;晶体能导电、传热、具有延展性的为金属晶体。②根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)是分子晶体。常见的原子晶体中单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等;常见的原子晶体中化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属单质(注:汞在常温下为液体)与合金是金属晶体。(2)比较物质的熔、沸点高低的方法①首先看物质的状态,一般情况下:固体>液体>气体;二是看物质所属类型,一般是:原子晶体>离子晶体>分子晶体。②同类晶体熔、沸点比较思路:原子晶体→共价键键能→键长→原子半径;分子晶体→分子间作用力→相对分子质量;离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径。对点集训1.(1)(2015·全国Ⅰ卷节选)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于

晶体。

(2)(2015·全国Ⅱ卷节选)O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为

.

和

。

答案:(1)分子(2)分子晶体答案:(3)abd2.(1)用“>”或“<”填空:第一电离能离子半径熔点酸性Si

S

O2-

Na+

NaCl

Si

H2SO4

HClO4

解析:(1)同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势,但s、p、d等轨道处于全空、半满、全满的稳定状态时,则出现反常现象。Si、S元素基态原子的价电子排布式分别为3s23p2、3s23p4,其中3p轨道均处于不稳定状态,因此Si的第一电离能小于S。O2-与Na+的核外电子排布相同,其电子排布式均为1s22s22p6,离子核外电子排布相同时,原子序数越大,离子半径越小,因此O2-的离子半径大于Na+。NaCl为离子晶体,Si为原子晶体,因此Si的熔点高于NaCl。一般来说,元素的非金属性越强,该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Cl元素的非金属性强于S元素,则HClO4的酸性强于H2SO4。答案:(1)<

>

<

<(2)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。①MgO的熔点比BaO的熔点

(填“高”或“低”)。

②SiO2的晶体类型为

。

解析:(2)①Mg、Ba同主族,Mg2+的半径小于Ba2+,MgO的晶格能比BaO大,故MgO的熔点比BaO高。②SiO2为空间立体网状结构,其熔、沸点很高,属于原子晶体。答案:(2)①高②原子晶体(3)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4),下列叙述正确的是

(填字母)。

A.SiX4难水解B.SiX4是共价化合物C.NaX易水解D.NaX的熔点一般高于SiX4答案:(3)BD3.(1)冰的熔点远高于干冰,除因为H2O是极性分子、CO2是非极性分子外,还有一个重要的原因是

。

答案:(1)H2O分子间形成氢键(2)>两者均为离子化合物,且阴、阳离子的电荷数均为1,但后者的离子半径较大,离子键较弱,因此其熔点较低(3)CO的熔点

(填“>”或“<”)N2的熔点,原因是

。

(4)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸点依次

(填“增大”或“减小”),其原因是

。

(5)SiO2比CO2熔点高的原因是