2021屆一輪復習魯科版 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 學案

13第：3節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)出。第：3節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)出。LT解城于晶體的特征，能播述空剛-a，二氧化■硅等樂于晶萍的站構(gòu)與喪堆的崟雨*弋2一了廂命子佃恠導原于晶萍■.島千品體，乞羔品體的站杓熬嘗、送竝冋作用為的色刺\?g盤理解直子晝妁形疏，建根據(jù)蠱子比窯桶跡詰構(gòu)椅征解標算抽理性質(zhì)。\蔓1,理睥全屬雅時告：JL+龍用全碼釀理低卅汗上為胡一些粉理屆倉。了解全屬胡你常見的煢構(gòu)方式“了訴晶福葩的迪念炭龍對馬子曲未性戰(zhàn)曲軫換.',求譏葩那耗品龜兩屯品你的組成卉退荷利關(guān)怕訃口考點一1晶體和晶胞［記牢主干知識］晶體與非晶體⑴晶體與非晶體的比較比較晶體=非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)粒子周期性有序排列、?結(jié)構(gòu)粒子無序排列性質(zhì)特征自范性有金無熔點、固定〉不固定異同表現(xiàn)各向異性乂心?各向同性二者區(qū)別方法$間接方法：測定其是否有固定的熔點科學方法：對固體進行X-射線衍射實驗⑵獲得晶體的三條途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固。氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。溶質(zhì)從溶液晶(1)概念：晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。體與晶胞的關(guān)系：數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”構(gòu)成晶體。中粒子數(shù)目的計算一一均攤法如某個粒子為“個晶胞所共有，則該粒子有n屬于這個晶胞。n［練通基礎小題］一、基礎知識全面練1?判斷正誤(正確的打"V”，錯誤的打"X”)。⑴晶體的熔點一定比非晶體的熔點高(X)具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體(X)固態(tài)物質(zhì)一定是晶體(X)

(4)冰和固體碘晶體中相互作用力相同(X)⑸固體SiO2一定是晶體(X)缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊(M)通過X-射線衍射實驗的方法可以區(qū)分晶體和非晶體3)晶胞是晶體中的最小的“平行六面體”(X)晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列(V)立方晶胞中，頂點上的原子被4個晶胞共用(X)2?如圖是甲、乙、丙三種晶體的晶胞，則甲晶體中x與j的個數(shù)比是，乙中a與b的個數(shù)比是，丙中一個晶胞中有個c離子和個d離子。答案：2：11：144二、?？碱}點分組練題點(一)晶胞中粒子個數(shù)的計算?ilnOBi1?磁光存儲的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶體薄?ilnOBi膜磁化并用光讀取之后開始的。如圖是Mn和Bi形成的某種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖(白球均在六棱柱內(nèi))，則該晶體物質(zhì)的化學式可表示為()A.Mn2BiB.MnBiC.MnBi3D.Mn4Bi3解析：選B由晶體的結(jié)構(gòu)示意圖可知：白球代表Bi原子，且均在六棱柱內(nèi)，所以Bi111為6個。黑球代表Mn原子，個數(shù)為：12X&+2X2+1+6X3=6(個)，則二者的原子個數(shù)比為6:6=1:1。2.Zn與S所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。在1個晶胞中，Zn離子的數(shù)目為。該化合物的化學式為。11解析：從晶胞圖分析，含有Zn離子為8X§+6X2=4。個，所以化合物中Zn與S數(shù)目之比為1：1,則化學式為ZnS。答案：4ZnS［探規(guī)尋律］“均攤法”突破晶胞組成的計算原則：晶胞任意位置上的一個粒子如果是被n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這

個粒子分得的份額就是n。⑵方法：①長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算同為&個鼎龜所共有?斗粒子屈于該晶胞同為4個晶胞所共有粒子屬于該晶耙同為2個晶胞所共有?4粒子屬F該晶胞整個粒子部扁于謫晶嵐非長方體晶胞中粒子視具體情況而定，如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(1個碳原子)被三個六邊形共有，每個六邊形占1。題點(二)晶體的密度及微粒間距離的計算O和Na能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a=0?566nm，F(xiàn)的化學式為;晶胞中O原子的配位數(shù)為;列式計算晶體F的密度(g?cm-3)。解析：02-半徑大于Na+半徑，由F的晶胞結(jié)構(gòu)可知，大球代表O2-,小球代表Na+,每個晶胞中含有02-個數(shù)為8x|+6x2=4,含有Na+個數(shù)為8,故O2-、Na+離子個數(shù)之比為4：8=1：2,從而推知F的化學式為Na2O。由晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個O原子周圍有8個Na原子，故O原子的配位數(shù)為8。晶胞參數(shù)a=0.566nm=0.566X10-7cm，則晶胞的體積為(0.566X10-7cm體積為(0.566X10-7cm)3，從而可知晶體F的密度為(0.566X10_7cm)3X6?02X1023mol_i2.27g?cm_3。答案：Na2O84X答案：Na2O8(0.566X10-7cm)3X6?02X1023mol-1=2?27g，cm"34?某離子晶體晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示。X()位于立方體頂點，Y()位于立方體中心。試分析：晶體的化學式為晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角ZXYX是。(3)設該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg?mol-1,晶體的密度為pg-cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA則晶體中兩個距離最近的X之間的距離為cm。

11解析：(1)晶胞中，X的個數(shù)=4X8=2,Y在體內(nèi)，個數(shù)是1個，則X與Y的個數(shù)比是1：2。⑵若將4個X連接，構(gòu)成1個正四面體，Y位于正四面體的中心，可聯(lián)系CH4的鍵角，知ZXYX=109°28‘。(3)摩爾質(zhì)量是指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)的質(zhì)量，數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對分子(或原子)質(zhì)量。由題意知，該晶胞中含有2個XY2或Y2X,設晶胞的邊長為acm,則有pa3NA=1M，則晶體中兩個距離最近的X之間的距離為丫2則晶體中兩個距離最近的X之間的距離為丫2cm。答案：(1)XY2或Y2X⑵109。28'OCaoCuOCaoCu⑴在元素周期表中Ca位于—區(qū)。5.鑭鎳合金、銅鈣合金及鈰鈷合金都具有相同類型的晶胞結(jié)構(gòu)XYn及很強的儲氫能力，其中銅鈣合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。試回答下列問題:(2)銅原子的基態(tài)原子核外電子排布式為.⑶已知鑭鎳合金LaNin晶胞體積為9.0X10-23cm3,儲氫后形成LaNinH4.5的合金(氫進入晶胞空隙，體積不變)，則LaNin中，n=(填數(shù)值)；氫在合金中的密度為解析：⑶由銅鈣合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖知，銅、鈣合金中，N(Cu)=12x2+6x2+6=15,N(Ca)=12x6+2X*=3,NC常=15=5，因鑭鎳合金與銅鈣合金的晶胞結(jié)構(gòu)相同，則在11LaNi中二=5，n=5。1mol合金中含有NA個該合金的晶胞，則p?9?0X10-23cm3?NA=M,nn5aa4.5gP=9.0X10-23cm3X6?02X1023“?083g^cm-3°答案：(1)s⑵1s22s22p63s23p63d1o4s1或［Ar］3d104s1(3)50.083g?cm-3［探規(guī)尋律］晶體微粒與Msp(晶體密度，g?cm-3)之間的關(guān)系若1個晶胞中含有x個微粒，則1mol該晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg；又1個晶胞的質(zhì)量為pag(a3為晶胞的體積，單位為cm3),則1mol晶胞的質(zhì)量為paNAg,因此有xM=paNA?？键c二I常見晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)［基礎自主落實］

1.四種晶體類型的比較、晶體類型比較項目、、分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力范德華力（某些含氫鍵）共價鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多易溶于水等極性溶劑導電、傳熱性一般不導電，溶于水后有的導電一般不具有導電性電和熱的良導體晶體不導電，水溶液或熔融態(tài)導電物質(zhì)類別及舉例大多數(shù)非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、酸、非金屬氧化物（SiO2除外）、絕大多數(shù)有機物（有機鹽除外）部分非金屬單質(zhì)（如金剛石、硅、晶體硼），部分非金屬化合物（如SiC、SiO2）金屬單質(zhì)與合金（如Na、Al、Fe、青銅）金屬氧化物（如Na2O）、強堿（如KOH）、絕大部分鹽（如NaCl）2.典型晶體模型晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解原子晶體金剛石（1）每個碳與相鄰生個碳以共價鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)（2）鍵角均為109。28‘⑶最小碳環(huán)由6個C組成且六原子不在同一平面內(nèi)（4）每個C參與4條C—C鍵的形成，C原子數(shù)與SiO2分子晶體干冰C—C鍵數(shù)之比為1：2⑴每個Si與4個O以共價鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)1⑵每個正四面體占有1個Si,4個“20”，n(Si):n(O)=1：2(3)最小環(huán)上有12個原子，即6個O,6個Si(1)8個CO2分子構(gòu)成立方體且在6個面心又各占

據(jù)1個CO2分子⑵每個CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有12個NaCl（型）離子CsC1（型）金屬晶體簡單立方堆積面心立

方最密

堆積體心立

方堆積六方最密堆積⑴每個Na+(C1-)周圍等距且緊鄰的Cl-(Na+)有6個。每個Na+周圍等距且緊鄰的Na+有12個

(2)每個晶胞中含唧4個Na+和Q4個Cl-0T03.離子晶體的晶格能⑴每個Cs+周圍等距且緊鄰的C1-有展8個，每個

Cs+(C1-)周圍等距且緊鄰的Cs+(C1-)有8個(2)如圖為8個晶胞，每個晶胞中含1個Cs+、1

個C1-典型代表Po,配位數(shù)為諒6,空間利用率52%又稱為A］型或銅型，典型代表Cu、Ag、Au,配

位數(shù)為Q12,空間利用率74%又稱為A2型或鉀型，典型代表Na、K、Fe,配位

數(shù)為08,空間利用率68%又稱為A3型或鎂型，典型代表Mg、Zn、Ti,配

位數(shù)為□：□，空間利用率74%⑴定義氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量，通常取正值，單位為kJm止1。⑵影響因素離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點越高，硬度越大。小題熱身1?判斷正誤(正確的打"V”，錯誤的打"X”)。由金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體(X)⑵晶體中只要有陽離子就一定有陰離子(X)在分子晶體中一定有范德華力和化學鍵(X)金屬鈉形成的晶體中，每個鈉原子周圍與其距離最近的鈉原子有8個(J)金屬鎂形成的晶體中，每個鎂原子周圍與其距離最近的原子有6個(X)在NaCl晶體中，每個Na+周圍與其距離最近的Na+有12個(J)在CsCl晶體中，每個Cs+周圍與其距離最近的Cl-有8個(V)原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高(X)分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低(X)離子晶體一定都含有金屬元素(X)2?在下列物質(zhì)中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶體硅、金剛石。TOC\o"1-5"\h\z⑴其中只含有離子鍵的離子晶體是。其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵的離子晶體。其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵和配位鍵的離子晶體。其中既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的離子晶體。⑸其中含有極性共價鍵的原子晶體是o⑹其中屬于分子晶體的是o答案：(1)NaCl、Na2S(2)NaOH、(NH4)2S⑶(NH4)2S(4)Na2S2⑸SiO2、SiC(6)H2O2、CO2、CCl4、C2H2CO2和SiO2在物理性質(zhì)上有較大差異，而在化學性質(zhì)上卻有較多相似，你知道原因嗎？提示：決定二者物理性質(zhì)的因素：晶體類型及結(jié)構(gòu)、微粒間的作用力。CO2是分子晶體，其微弱的分子間作用力是其決定因素，SiO2是原子晶體，其牢固的化學鍵是其決定因素。二者的化學性質(zhì)均由其內(nèi)部的化學鍵決定，而C—O與Si—O鍵都是極性鍵。［考向合作探究］考向一晶體類型的判斷(1)c60屬于晶體，石墨屬于晶體。NH4C1固體的晶體類型是。NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應直接得到：4NH3+3F2==Cu==NF3+3NH4F。上述化學方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有(填序號)。a.離子晶體b.分子晶體c.原子晶體d.金屬晶體解析：(1)C60是由60個C原子形成的分子，屬于分子晶體。而石墨在層內(nèi)原子間以共價鍵結(jié)合，在層間以分子間作用力結(jié)合，所以石墨屬于混合晶體。(2)NH4Cl為離子化合物，為離子晶體。(3)在反應4NH3+3F2==c===NF3+3NH4F中，NH3、F2、NF3的晶體類型為分子晶體，Cu為金屬晶體，NH4F為離子晶體。答案：⑴分子混合⑵離子晶體(3)a、b、d有A、B、C三種晶體，分別由H、C、Na、Cl四種元素中的一種或幾種組成，對這三種晶體進行實驗，結(jié)果如表:\熔點/°c硬度水溶性導電性水溶液與AgH反應A811較大易溶水溶液或熔融導電白色沉淀B3500很大不溶不導電不反應C-114.2很小易溶液態(tài)不導電白色沉淀晶體的化學式分別為A、B、C。晶體的類型分別是A、B、C。⑶晶體中微粒間作用力分別是A、B、C。解析：根據(jù)A、B、C所述晶體的性質(zhì)可知，A為離子晶體，只能為NaCl，微粒間的作用力為離子鍵；B應為原子晶體，只能為金剛石，微粒間的作用力為共價鍵；C應為分子晶體，且易溶，只能為HCl，微粒間的作用力為范德華力。答案：⑴NaClCHCl⑵離子晶體原子晶體分子晶體(3)離子鍵共價鍵范德華力［探規(guī)尋律］“五依據(jù)”突破晶體類型判斷依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵。原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用是共價鍵。分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，微粒間的作用為分子間作用力，即范德華力。金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用是金屬鍵。依據(jù)物質(zhì)的類別判斷金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)(金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼除夕D、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(SiO2除外)、酸、絕大多數(shù)有機物(有機鹽除外)是分子晶體。常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等；常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。金屬單質(zhì)(常溫汞除外)與合金是金屬晶體。依據(jù)晶體的熔點判斷離子晶體的熔點較高，常在數(shù)百至1000余度。原子晶體熔點高，常在1000度至幾千度。分子晶體熔點低，常在數(shù)百度以下至很低溫度。金屬晶體多數(shù)熔點高，但也有相當?shù)偷?。依?jù)導電性判斷離子晶體水溶液及熔化時能導電。原子晶體一般為非導體。分子晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要指酸和非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學鍵斷裂形成自由離子也能導電。金屬晶體是電的良導體。依據(jù)硬度和機械性能判斷離子晶體硬度較大或硬而脆。原子晶體硬度大。分子晶體硬度小且較脆。金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性?？枷蚨w熔、沸點的高低比較3?下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律，與共價鍵的鍵能大小有關(guān)的是()F2、Cl2、Br2、I2的熔點、沸點逐漸升高HF、HC1、HBr的熔、沸點順序為HF>HBr>HCl金剛石的硬度、熔點、沸點都高于晶體硅NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低解析：選CA項、B項中分子晶體熔、沸點高低與分子間的作用力