第第1919讲讲 晶体的类型和性质晶体的类型和性质20102010届高三第一轮复习届高三第一轮复习公开课公开课第第1919讲讲 晶体的类型和性质晶体的类型和性质【高考目标定位高考目标定位】1.1.理解离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体的有关概念。理解离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体的有关概念。2.2.掌握影响四种晶体熔沸点高低的有关因素，并据此对各种晶掌握影响四种晶体熔沸点高低的有关因素，并据此对各种晶体的熔沸点的高低和硬度的大小进行比较。体的熔沸点的高低和硬度的大小进行比较。3.3.了解晶胞的概念，会进行晶胞中微粒数的相关计算。了解晶胞的概念，会进行晶胞中微粒数的相关计算。【命题分析命题分析】1.1.晶体类型的判断；晶体类型的判断；2.2.各类晶体物理性质的比较；各类晶体物理性质的比较；3.3.根据粒子空间排列推断化学式；根据粒子空间排列推断化学式；4.4.综合考查综合考查, ,如求密度如求密度, ,求求NA, ,求距离求距离, ,求键角求键角, ,求化学键数目等；求化学键数目等；5.5.应用晶体相关知识解决生产生活中的一些问题；应用晶体相关知识解决生产生活中的一些问题；6.6.晶体的空间结构及信息迁移式试题晶体的空间结构及信息迁移式试题 ( (观察能力，信息处理能力，观察能力，信息处理能力，空间想象能力，数学建模，常见数学思想方法考查空间想象能力，数学建模，常见数学思想方法考查高层次的高层次的考查）。考查）。第第1919讲讲 晶体的类型和性质晶体的类型和性质考点整合考点整合 原原子子、离离子子或或分分子子按按照照一一定定的的周周期期性性，在在结结晶晶过过程程中中，在在空空间间排排列列形形成成具具有一定规则的几何外形的固体叫做晶体。有一定规则的几何外形的固体叫做晶体。更多晶体常识百度一下，见：更多晶体常识百度一下，见：http:/baike.baidu.com/view/51869.htm?fr=ala0 23（原子）（原子）（原子）见见P52 探究点探究点11.见见P52 探究点探究点19见见P52 探究点探究点2类似于物理中讲的库能力计算式类似于物理中讲的库能力计算式F=kQ1Q2/r2成键原子半径之和小成键原子半径之和小一般是指组成和结构相似的物质才有可比性一般是指组成和结构相似的物质才有可比性一般越活泼金属，金属键越弱，熔沸点越低一般越活泼金属，金属键越弱，熔沸点越低由于金属晶体的熔沸点差别太大由于金属晶体的熔沸点差别太大,不好拿来直接比较不好拿来直接比较,具体问题具体分析具体问题具体分析再如：晶体中不一定含有化学键等再如：晶体中不一定含有化学键等11 4.【思考思考】：CaC2、NH4H、Mg3N2、NH4HS、(CH3COO)2Pb,HgCl2等等属什么晶体？属什么晶体？原子晶体12 4.注意相似注意相似相容原理相容原理三三235461 每个每个NaCl晶胞中含有晶胞中含有4个个Na+和和4个个Cl-，注意和，注意和CsCl晶胞区别晶胞区别这里面含有几个这里面含有几个CsCl晶胞？晶胞？这才是CsCl的晶胞 每个每个CsCl晶胞中含有晶胞中含有1个个Cs+和和1个个Cl-，注意和，注意和NaCl晶胞区别晶胞区别1516金刚石中每个碳原子被金刚石中每个碳原子被1212个环共用，每个个环共用，每个C-CC-C被被6 6个环共用个环共用 每每1mol1mol金刚石中含有金刚石中含有2 molC-C2 molC-C键（晶体硅与金刚石类似）键（晶体硅与金刚石类似） 石墨中每个碳原子被石墨中每个碳原子被3 3个环共用，每个个环共用，每个C-CC-C被被2 2个个环共用，也即每个六元环上平均含环共用，也即每个六元环上平均含2 2个碳，个碳，3 3个个C-CC-C键键每每1mol石墨石墨中含中含1.5molC-C键键想想石墨为什么能导电1个个Si周周围围4个个O1个个O周周围围2个个Si凡是原子晶体必然是空间网状结构，向四周无限延伸凡是原子晶体必然是空间网状结构，向四周无限延伸 在在SiO2晶体中，每晶体中，每6个个Si和和6个个O形成一个形成一个12元环，每个元环，每个Si原子被原子被12个环所共用，每个个环所共用，每个O原子被原子被6个环所共用，个环所共用，每个每个Si-O键被键被6个环所个环所共用，则在每个环上共用，则在每个环上含有含有0.5个个Si，1个个O，2个个Si-O键键 在在1molSiO2中含有中含有4 mol Si-O键键 在每个干冰晶在每个干冰晶胞中，含有胞中，含有4个个CO2分子，与分子，与1个个CO2距离最近且等距离最近且等距离的距离的CO2分子有分子有12个个只有分子晶体的化学式才能称之为分子式只有分子晶体的化学式才能称之为分子式晶体硅晶体硅5.BA27.某晶体晶胞如下，请推断晶某晶体晶胞如下，请推断晶体化学式：体化学式： 6.8.9.考点五考点五 氢键及其应用氢键及其应用概念：概念：氢原子与非金属性强，原子半径氢原子与非金属性强，原子半径小的原子小的原子X以共价键结合时，以共价键结合时，H原子还能原子还能够跟另外一个非金属性强且原子半径小的够跟另外一个非金属性强且原子半径小的原子原子Y之间产生静电引力的作用，称为氢之间产生静电引力的作用，称为氢键，表示为：键，表示为：X-HY（X、Y为为N、O、F等）。等）。氢键形成条件氢键形成条件对于氢键的理解：对于氢键的理解：(I)氢键的本质还是氢键的本质还是分子间的静电吸引作用，常称为氢键的分子间的静电吸引作用，常称为氢键的分子间作用力分子间作用力;(II)氢键切莫理解为化学键，氢键切莫理解为化学键，是一种比分子间作用力稍强的静电引力是一种比分子间作用力稍强的静电引力;(III)氢键只存在于固态、液态物质中，氢键只存在于固态、液态物质中，气态时一般无氢键。气态时一般无氢键。氢键的特征氢键的特征 氢键既有方向性（氢键既有方向性（X-HYX-HY三个原子尽可能在同一条直三个原子尽可能在同一条直线上），又有饱和性（线上），又有饱和性（1 1个个X-HX-H上的氢只能和一个上的氢只能和一个Y Y原子结合）。氢键的大原子结合）。氢键的大小，介于化学键与范德华力之间，不属于化学键。但也有键长、键能。小，介于化学键与范德华力之间，不属于化学键。但也有键长、键能。氢键的存在氢键的存在 常规常规氢键可分为氢键可分为分子间氢键分子间氢键和和分子内氢键分子内氢键两大类。两大类。 一个分子中的一个分子中的X-HX-H与另一个分子的与另一个分子的Y Y结合而成的氢键成为分子间氢键。结合而成的氢键成为分子间氢键。如：水分子之间、甲酸分子之间，以及氨分子与水分子之间等。分子间氢如：水分子之间、甲酸分子之间，以及氨分子与水分子之间等。分子间氢键一般成直线形（或尽可能接近形）。键一般成直线形（或尽可能接近形）。 在某些分子里，如：邻羟基苯甲醛分子中，在某些分子里，如：邻羟基苯甲醛分子中，O-HO-H与相邻的醛基中的与相邻的醛基中的O O形形成的氢键在分子内部，故称分子内氢键。不能在一条直线上，而存在成的氢键在分子内部，故称分子内氢键。不能在一条直线上，而存在“张张力力”导致性质变化。导致性质变化。注意：水分子、氨分子、注意：水分子、氨分子、HFHF分子等无分子内氢键。分子等无分子内氢键。氢键对化合物性质的影响氢键对化合物性质的影响分子间形成氢键时分子间形成氢键时, ,可使化合物的熔、沸点显著升高。在极性溶可使化合物的熔、沸点显著升高。在极性溶剂中的溶解度增大，自身的粘度和表面张力等增大。剂中的溶解度增大，自身的粘度和表面张力等增大。分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合的结构。分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合的结构。一般会使物一般会使物质的熔沸点下降质的熔沸点下降, ,在极性溶剂中的溶解度降低。在极性溶剂中的溶解度降低。用氢键的知识来解释一些现象用氢键的知识来解释一些现象（氢键在自然界中广泛存在）（氢键在自然界中广泛存在） (1)(1)醇比含有相同醇比含有相同碳原子的烃熔沸点高；碳原子的烃熔沸点高；(2)(2)低级醇、醛、酮、羧酸、胺等易溶于水；低级醇、醛、酮、羧酸、胺等易溶于水；(3)(3)含有相同原子含有相同原子数的醚为什么熔沸点低于醇；数的醚为什么熔沸点低于醇；(4)(4)为什么醚也可以溶于水；为什么醚也可以溶于水；(5)HF(5)HF酸是弱酸；酸是弱酸；(6)(6)氢键在氢键在超分子化学、分子识别、晶体工程、材料化学和催化化学等现代化学领域中起着非常重超分子化学、分子识别、晶体工程、材料化学和催化化学等现代化学领域中起着非常重用的作用；用的作用；(7)(7)氢键在生命物质中的作用氢键在生命物质中的作用（可以认为没有氢键就没有生命）（可以认为没有氢键就没有生命）!DNADNA双螺旋中的碱基对之间的氢键双螺旋中的碱基对之间的氢键为什么冰的密度比为什么冰的密度比水小呢？如果冰的水小呢？如果冰的密度比水大会怎样密度比水大会怎样呢？水分子间如果呢？水分子间如果没有氢键会怎样？没有氢键会怎样？ 在水蒸气中水以单个的在水蒸气中水以单个的H2O分子形式存在；在液态水中，分子形式存在；在液态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，形成（经常是几个水分子通过氢键结合起来，形成（H2O）n(如右图）如右图）【拓展视野：拓展视野：人们平常喝的天然水是由许多水分子缔合成的簇团，参人们平常喝的天然水是由许多水分子缔合成的簇团，参与体内生物化学作用差，喝天然水是产生老年病（微循环障碍，心血与体内生物化学作用差，喝天然水是产生老年病（微循环障碍，心血管之类的病）的重要原因，很多人都企盼饮用小分子水，以祛疾养生，管之类的病）的重要原因，很多人都企盼饮用小分子水，以祛疾养生，益寿延年益寿延年】；在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相；在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体（右上图），从而在结构中有许多联结，形成相当疏松的晶体（右上图），从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上 随温度升高，同时发生两种相反的过程：一随温度升高，同时发生两种相反的过程：一是冰晶结构小集体受热不断崩溃，缔合分子减少；是冰晶结构小集体受热不断崩溃，缔合分子减少；另一是水分子间距因热运动不断增大另一是水分子间距因热运动不断增大04间，间，前者占优势，前者占优势， 4以上，后者占优势，以上，后者占优势， 4时，时，两者互不相让，招致水的密度最大两者互不相让，招致水的密度最大例例一种冰一种冰的结构的结构 0.9210.关于氢键，下列说法正确的是（关于氢键，下列说法正确的是（ ）A. 每一个水分子内含有两个氢键每一个水分子内含有两个氢键B. 甲硫醇（甲硫醇（CH3SH）比甲醇的熔点低的原因是甲醇分子间易形成氢键）比甲醇的熔点低的原因是甲醇分子间易形成氢键C. 氨易液化与氨分子内存在氢键有关氨易液化与氨分子内存在氢键有关D. H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致B11.下列物质中，同种分子间不能形成氢键但可以与水分子形成氢键，因下列物质中，同种分子间不能形成氢键但可以与水分子形成氢键，因而易溶于水的是而易溶于水的是 ( )A. NH3 B. CH3COCH3 C. C2H5OH D. CH3COOH12.氨氨气气溶溶于于水水时时，大大部部分分NH3与与H2O以以氢氢键键(用用“”表表示示)结结合合形形成成NH3H2O分分子子。根根据据氨氨水水的的性性质质可可推推知知NH3H2O的的结结构构式式为为 ( ) BD29. (15分分)已知周期表中元素已知周期表中元素Q、R、W、Y与元素与元素X相邻。相邻。Y的最高的最高价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题： （1）W与与Q可形成一种可形成一种高温结构陶瓷材料高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正的氯化物分子呈正四面体结构四面体结构，W的氧化物的晶体类型是的氧化物的晶体类型是 。（2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 。 （3）R和和Y形成的二元化合物中，形成的二元化合物中，R呈现最高价的化合物的化学式呈现最高价的化合物的化学式是是 。（4）这）这5个元素的氢化物分子中个元素的氢化物分子中，立体结构类型相同的氢化物立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式）的沸点从高到低排列次序是（填化学式） ，其原因是，其原因是 。电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 。（5） W与与Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯的氯化物与化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物的氢化物加热反应，生成化合物W(QH2)4和和HCl气体；气体； W(QH2)4在高温下分解生成在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式是（各物质用化学式表示）应的化学方程式是（各物质用化学式表示） 。20092009年全国卷年全国卷I I第第2929题赏析题赏析项目项目满分满分平均分平均分标准差标准差难度难度区分度区分度化学化学606026.9826.9813.6513.650.450.450.570.572727题题15159.719.714.954.950.650.650.820.822828题题15157.747.744.024.020.520.520.670.672929题题15154.484.483.823.820.300.300.720.723030题题15155.065.064.514.510.340.340.790.7920092009年全国卷年全国卷I I第第IIII卷试题得分情况卷试题得分情况一看就懂、一写就错、一考就糟一看就懂、一写就错、一考就糟 主要问题：主要问题：1.1.书写不规范；书写不规范；2.2.审题审题不准确；不准确；3.3.基础知识不扎实；基础知识不扎实；4.4.理理论体系不完备；论体系不完备；5.5.思维不灵活；思维不灵活；6.6.计算能力差；计算能力差；7.7.对化学不重视对化学不重视 审题不能省时间啊！考试最怕审题不能省时间啊！考试最怕“方向不明干劲大方向不明干劲大”！2929题评分细则题评分细则（1 1）正确答案：）正确答案：原子晶体原子晶体 其它答案均错。若写为其它答案均错。若写为“元元子子晶体晶体” ” 0 0分。得分。得分点：（分点：（0 0，2 2）（2 2）正确答案：）正确答案：NONO2 2和和N N2 2O O4 4 ； NONO2 2（ N N2 2O O4 4）写名称：二氧化氮和四氧化二）写名称：二氧化氮和四氧化二氮氮得得2 2分。答对一个给一分。得分点：（分。答对一个给一分。得分点：（0 0，1 1，2 2）（3 3） 正确答案：正确答案：AsAs2 2S S5 5 ，写名称的不给分。得分点：（，写名称的不给分。得分点：（0 0，2 2）（4 4） 正确答案：正确答案：NHNH3 3 AsH AsH3 3 PH PH3 3 化学式及顺序必须同时正确化学式及顺序必须同时正确得得2 2分，否则分，否则0 0分。原因：分。原因：NHNH3 3分子间分子间存在氢键，所以沸点最高存在氢键，所以沸点最高得得1 1分分【若若答：答：氨分子中有氢键氨分子中有氢键( (或氨气中有氢键，或氨分子内有氢键），所以氨的沸点高，或氨气中有氢键，或氨分子内有氢键），所以氨的沸点高，得得0 0分分】；相对分子质量相对分子质量（分子质量、分子量）（分子质量、分子量）AsHAsH3 3大于大于PHPH3 3，分子间作用力，分子间作用力（范德华力）（范德华力）AsHAsH3 3大于大于PHPH3 3，故，故AsHAsH3 3沸点高于沸点高于PHPH3 3得得1 1分。得分点：（分。得分点：（0 0，1 1，2 2，3 3，4 4） SiHSiH4 4 正四面体正四面体得得1 1分；分；PHPH3 3 三角锥三角锥得得1 1分；锥字若写成分；锥字若写成“礁礁”的的0 0分。分。H H2 2S S 角形角形（V V形，形，V V字形，折线型）字形，折线型）得得1 1分；得分点：（分；得分点：（0 0，1 1，2 2，3 3）（5 5）正确答案：）正确答案：SiClSiCl4 4 + 4NH + 4NH3 3 Si(NH Si(NH2 2) )4 4+4HCl+4HCl；3Si(NH3Si(NH2 2) )4 4 SiSi3 3N N4 4+8NH+8NH3 3 不配平的不配平的0 0分。方程式中无反应条件的（加热符号和高温）的分。方程式中无反应条件的（加热符号和高温）的0 0分。方程式中不写等号的，分。方程式中不写等号的，0 0分。分。得分点：（得分点：（0 0，1 1，2 2） 【说明说明】这是网上阅卷的一个截这是网上阅卷的一个截图，直接取自扫描后的考生试卷图，直接取自扫描后的考生试卷呈现在阅卷老师眼前的情形，以呈现在阅卷老师眼前的情形，以下均如此！（这个是真实情况）下均如此！（这个是真实情况）2929题考生作答情况节选（下同）题考生作答情况节选（下同）两反两反应的应的位置位置考点六考点六 晶体的综合运用解释一些问题晶体的综合运用解释一些问题 14.考点七考点七 晶体的综合计算晶体的综合计算主要题型：求化学式，求距离，求密度，求阿伏伽德罗常数，求键角等主要题型：求化学式，求距离，求密度，求阿伏伽德罗常数，求键角等主要考查：观察能力，思维能力，空间想象能力，运用数学工具的能力等主要考查：观察能力，思维能力，空间想象能力，运用数学工具的能力等具体题目见学案（兹举一例具体题目见学案（兹举一例,其他的见学案）其他的见学案）15.4金原子间相接触，即相切