2023高三化學一輪復習第2單元微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)教師用書蘇教版選修3

PAGEPAGE2第二單元微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)考綱定位1.理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。了解金屬晶體常見的堆積方式。2．理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結構特征解釋其物理性質(zhì)。3．了解晶格能的概念及其對離子晶體性質(zhì)的影響。4．了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結構與性質(zhì)的關系。5．了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的構成微粒及微粒間作用力的區(qū)別。6．能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進行相關的計算。7．了解氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉含氫鍵的物質(zhì)。8．了解共價鍵的形成、分類及其三個參數(shù)?？键c1|晶胞及其微觀計算[根底知識自查]1．晶胞能夠反映晶體結構特征的根本重復單位稱為晶胞。2．晶胞為平行六面體中粒子數(shù)的計算——均攤法注：三棱柱晶胞粒子數(shù)計算[應用體驗]以下是幾種常見的晶胞結構，填寫晶胞中含有的粒子數(shù)。A．NaCl(含________個Na＋，________個Cl－)B．干冰(含________個CO2)C．CaF2(含________個Ca2＋，________個F－)D．金剛石(含________個C)E．體心立方(含________個原子)F．面心立方(含________個原子)[提示]A．44B．4C．48D．8E．2F．4[考點多維探究]角度1晶胞中粒子數(shù)及其晶體化學式的判斷1．如圖為甲、乙、丙三種晶體的晶胞：試寫出：(1)甲晶體化學式(X為陽離子)為________。(2)乙晶體中A、B、C三種微粒的個數(shù)比是________。(3)丙晶體中每個D周圍結合E的個數(shù)是________。(4)乙晶體中每個A周圍結合B的個數(shù)為________。[答案](1)X2Y(2)1∶3∶1(3)8(4)122．右圖是由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導體的晶胞結構，其中R為＋2價，G為－2價，那么Q的化合價為________。[解析]R：8×eq\f(1,8)＋1＝2G：8×eq\f(1,4)＋8×eq\f(1,4)＋4×eq\f(1,2)＋2＝8Q：8×eq\f(1,4)＋2＝4R、G、Q的個數(shù)之比為1∶4∶2，那么其化學式為RQ2G4。由于R為＋2價，G為－2價，所以Q為＋3價。[答案]＋33．某晶體的一局部如下圖，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是()【導學號：37742313】A．3∶9∶4 B．1∶4∶2C．2∶9∶4 D．3∶8∶4B[A粒子數(shù)為6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)；B粒子數(shù)為6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2；C粒子數(shù)為1；故A、B、C粒子數(shù)之比為1∶4∶2。]4．Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結構單元如以下圖所示。那么該化合物的化學式為________。[解析]Cu個數(shù)：12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋3＝6，H個數(shù)：6×eq\f(1,3)＋4＝6。[答案]CuH1．晶胞是從晶體中“截取〞出來具有代表性的“平行六面體〞，但不一定是最小的“平行六面體〞。2．在使用均攤法計算晶胞中微粒個數(shù)時，要注意晶胞的形狀，不同形狀的晶胞，應先分析任意位置上的一個粒子被幾個晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，頂點、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個晶胞所共有。角度3利用晶胞結構進行晶體密度的有關計算5．(2022·全國丙卷節(jié)選)GaAs的熔點為1238℃，密度為ρg·cm－3，其晶胞結構如下圖。該晶體的類型為________，Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol－1和MAsg·mol－1，原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，那么GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為________。[解析]GaAs的熔點為1238℃，其熔點較高，據(jù)此推知GaAs為原子晶體，Ga與As原子之間以共價鍵鍵合。分析GaAs的晶胞結構，4個Ga原子處于晶胞體內(nèi)，8個As原子處于晶胞的頂點、6個As原子處于晶胞的面心，結合“均攤法〞計算可知，每個晶胞中含有4個Ga原子，含有As原子個數(shù)為8×1/8＋6×1/2＝4(個)，Ga和As的原子半徑分別為rGapm＝rGa×10－10cm，rAspm＝rAs×10－10cm，那么原子的總體積為V原子＝4×eq\f(4,3)π×[(rGa×10－10cm)3＋(rAs×10－10cm)3]＝eq\f(16π,3)×10－30(req\o\al(3,Ga)＋req\o\al(3,As))cm3。又知Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol－1和MAsg·mol－1，晶胞的密度為ρg·cm－3，那么晶胞的體積為V晶胞＝4(MGa＋MAs)/ρNAcm3，故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為eq\f(V原子,V晶胞)×100%＝eq\f(\f(16π,3)×10－30r\o\al(3,Ga)＋r\o\al(3,As)cm3,\f(4MGa＋MAs,ρNA)cm3)×100%＝eq\f(4π10－30×NAρr\o\al(3,Ga)＋r\o\al(3,As),3MGa＋MAs)×100%。[答案]原子晶體共價eq\f(4π10－30×NAρr\o\al(3,Ga)＋r\o\al(3,As),3MGa＋MAs)×100%6．(2022·全國甲卷節(jié)選)某鎳白銅合金的立方晶胞結構如下圖。(1)晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為________。(2)假設合金的密度為dg·cm－3，晶胞參數(shù)a＝________nm。[解析](1)由晶胞結構圖可知，Ni原子處于立方晶胞的頂點，Cu原子處于立方晶胞的面心，根據(jù)均攤法，每個晶胞中含有Cu原子的個數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，含有Ni原子的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，故晶胞中Cu原子與Ni原子的數(shù)量比為3∶1。(2)根據(jù)m＝ρV可得，1mol晶胞的質(zhì)量為(64×3＋59)g＝a3×dg·cm－3×NA，那么a＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(251,6.02×1023×d)))eq\s\up12(\f(1,3))cm＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(251,6.02×1023×d)))eq\s\up12(\f(1,3))×107nm。[答案](1)3∶1(2)eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(251,6.02×1023×d)))eq\s\up12(\f(1,3))×107或eq\r(3,\f(251,NAd))×1077．(2022·海南高考節(jié)選)金剛石晶胞含有________個碳原子。假設碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長為a，根據(jù)硬球接觸模型，那么r＝________a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率________________________________(不要求計算結果)。[解析]金剛石晶胞中各個頂點、面上和體內(nèi)的原子數(shù)目依次為8、6、4，然后依據(jù)晶胞計算確定在晶體中碳原子數(shù)目，碳原子數(shù)目為n＝8×1/8＋6×1/2＋4＝8；根據(jù)硬球接觸模型可以確定，體對角線四分之一處的原子與頂點上的原子緊貼，因此有eq\f(1,4)·(eq\r(3)a)＝2r，那么r＝eq\f(\r(3),8)a；然后可以確定原子的占有率為(8×eq\f(4,3)πr3)/a3＝eq\f(\r(3)π,16)。[答案]8eq\f(\r(3),8)eq\f(8×\f(4,3)πr3,a3)＝eq\f(\r(3)π,16)8．(2022·全國卷Ⅱ節(jié)選)A和B能夠形成化合物F，其晶胞結構如以下圖所示，晶胞參數(shù)a＝0.566nm，F(xiàn)的化學式為__________；晶胞中A原子的配位數(shù)為____________；列式計算晶體F的密度(g·cm－3)________。(A為O元素，B為Na元素)[解析]O2－半徑大于Na＋半徑，由F的晶胞結構可知，大球代表O2－，小球代表Na＋，每個晶胞中含有O2－個數(shù)為8×1/8＋6×1/2＝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。由晶胞結構可知，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＝0.566×10－7cm，那么晶胞的體積為(0.566×10－7cm)3，從而可知晶體F的密度為eq\f(4×62g·mol－1,0.566×10－7cm3×6.02×1023mol－1)≈2.27g·cm－3。[答案]Na2O8eq\f(4×62g·mol－1,0.566×10－7cm3×6.02×1023mol－1)≈2.27g·cm－3晶體結構的相關計算(1)晶胞計算公式(立方晶胞)a3ρNA＝nM(a：棱長，ρ：密度，NA：阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，n：1mol晶胞所含根本粒子或特定組合的物質(zhì)的量，M：組成的摩爾質(zhì)量)。(2)金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式(設棱長為a)①面對角線長＝eq\r(2)a。②體對角線長＝eq\r(3)a。③體心立方堆積4r＝eq\r(3)a(r為原子半徑)。④面心立方堆積4r＝eq\r(2)a(r為原子半徑)。(3)空間利用率＝eq\f(晶胞中微粒體積,晶胞體積)?？键c2|共價鍵及其鍵參數(shù)[根底知識自查]1．共價鍵(1)共價鍵的本質(zhì)與特征①本質(zhì)：在原子之間形成共用電子對。②特征：具有方向性和飽和性。如O與H形成2個O—H共價鍵且共價鍵夾角約為105°。(2)共價鍵類型2．共價鍵的鍵參數(shù)(1)定義①鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量。②鍵長：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。③鍵角：兩個共價鍵之間的夾角。(2)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。[應用體驗]1．有以下物質(zhì)：①HF，②Cl2，③NH3，④N2，⑤N2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧C2H5OH，⑨HCN(CHN)，只含有極性鍵的是________；只含有非極性鍵的是________；既有極性鍵，又有非極性鍵的是________；只有σ鍵的是________；既有σ鍵又有π鍵的是________；含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是________。[提示]①③⑨②④⑦⑤⑥⑧①②③⑤⑥⑦⑧④⑨⑦2．H—H、H—O、O=O的鍵能分別為akJ/mol、bkJ/mol、ckJ/mol，那么H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)的ΔH＝________。[提示](a＋eq\f(1,2)c－2b)kJ/mol[考點多維探究]角度1共價鍵及其類型判斷1．以下說法中不正確的選項是()【導學號：37742314】A．σ鍵比π鍵重疊程度大，形成的共價鍵強B．兩個原子之間形成共價鍵時，最多有一個σ鍵C．氣體單質(zhì)中，一定有σ鍵，可能有π鍵D．N2分子中有一個σ鍵，兩個π鍵C[單原子分子(如稀有氣體分子)無共價鍵，也無σ鍵。]2．(1)(2022·全國乙卷節(jié)選)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結構角度分析，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)分子中含有π鍵________個，σ鍵________個。[解析](1)鍺雖然與碳為同族元素，但比碳多了兩個電子層，因此鍺的原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p－p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵。(2)雙鍵中含一個σ鍵和π鍵。[答案](1)Ge原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p－p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵(2)283．N≡N鍵的鍵能為946kJ·mol－1，N—N鍵的鍵能為193kJ·mol－1，那么一個π鍵的平均鍵能為________，說明N2中________鍵比________鍵穩(wěn)定(填“σ〞或“π〞)，故N≡N________加成(填“難〞或“易〞)。[解析]一個π鍵的平均鍵能為eq\f(946－193,2)kJ/mol＝376.5kJ/mol>193kJ/mol。[答案]376.5kJ/molπσ難共價鍵的理解應注意的5點(1)碳碳叁鍵和碳碳雙鍵的鍵能不是碳碳單鍵的鍵能的3倍和2倍，原因是這些鍵的類型不完全相同。(2)鍵長約等于成鍵兩原子的半徑之和，實際上，由于軌道的重疊，前者比后者略小一些。(3)σ鍵與π鍵由于原子軌道的重疊程度不同從而導致了兩者的穩(wěn)定性不同，一般σ鍵比π鍵穩(wěn)定。(4)并不是所有的共價鍵都有方向性，如s－sσ鍵無論s軌道從哪個方向重疊都相同，因此這種共價鍵沒有方向性。(5)兩原子形成σ鍵后能否形成π鍵與兩原子間的鍵長有關。角度2鍵參數(shù)的應用4．(2022·安順模擬)NH3分子的空間構型是三角錐型，而不是正三角形的平面結構，解釋該事實的充分理由是()【導學號：37742315】A．NH3分子是極性分子B．分子內(nèi)3個N—H鍵的鍵長相等，鍵角相等C．NH3分子內(nèi)3個N—H鍵的鍵長相等，3個鍵角都等于107°D．NH3分子內(nèi)3個N—H鍵的鍵長相等，3個鍵角都等于120°C[A、B項事實不充分；D項事實說明的NH3為平面三角形。]5．(1)(2022·山東高考節(jié)選)F2與其他鹵素單質(zhì)反響可以形成鹵素互化物，例如ClF3、BrF3等。反響Cl2(g)＋3F2(g)=2ClF3(g)ΔH＝－313kJ·mol－1，F(xiàn)—F鍵的鍵能為159kJ·mol－1，Cl—Cl鍵的鍵能為242kJ·mol－1，那么ClF3中Cl—F鍵的平均鍵能為________kJ·mol－1。(2)(2022·浙江高考節(jié)選)乙苯催化脫氫制苯乙烯反響：＋H2(g)：化學鍵C—HC—CCCH—H鍵能/kJ·mol－1412348612436計算上述反響的ΔH＝________kJ·mol－1。[解析](1)設Cl—F鍵的平均鍵能為x。根據(jù)反響的焓變＝反響物的鍵能總和－生成物的鍵能總和可知，Cl2(g)＋3F2(g)=2ClF3(g)的ΔH＝242kJ·mol－1＋159kJ·mol－1×3－6x＝－313kJ·mol－1，那么x＝172kJ·mol－1。(2)制備苯乙烯需斷開2molC—H鍵，生成1molH—H鍵，同時在C—C鍵的根底上生成C=C鍵，因此生成1mol苯乙烯吸收的熱量為2×412kJ＝824kJ，放出的熱量為436kJ＋(612－348)kJ＝700kJ，根據(jù)反響熱的定義可知，ΔH＝824kJ·mol－1－700kJ·mol－1＝124kJ·mol－1。[答案](1)172(2)＋124化學反響中ΔH的計算公式ΔH＝反響物的總鍵能之和－生成物的總鍵能之和考點3|常見晶體模型的微觀結構分析[根底知識自查]1．原子晶體——金剛石與SiO2(1)金剛石晶體中，每個C與另外4個C形成共價鍵，碳原子采取sp3雜化，C—C鍵之間的夾角是109°28′，最小的環(huán)是6元環(huán)。含有1molC的金剛石中，形成的共價鍵有2mol。每個晶胞含有8個C原子。(2)SiO2晶體中，每個Si原子與4個O成鍵，每個O原子與2個硅原子成鍵，最小的環(huán)是12元環(huán)，在“硅氧〞四面體中，處于中心的是硅原子。1molSiO2晶體中含Si—O鍵數(shù)目為4NA，在SiO2晶體中Si、O原子均采取sp3雜化。2．分子晶體——干冰和冰(1)干冰晶體中，每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個，屬于分子密堆積。晶胞中含有4個CO2分子。同類晶體還有晶體I2、晶體O2等。(2)冰的結構模型中，每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接，含1molH2O的冰中，最多可形成2mol氫鍵。晶胞結構與金剛石相似，含有8個H2O。3．金屬晶體金屬晶體的常見堆積結構型式常見金屬配位數(shù)晶胞面心立方最密堆積(銅型)Cu、Ag、Au12體心立方堆積Na、K、Fe8六方最密堆積(鎂型)Mg、Zn、Ti12簡單立方堆積Po6說明：六方最密堆積是按ABABAB……的方式堆積，面心立方最密堆積是按ABCABCABC……的方式堆積。4．離子晶體(1)NaCl型：在晶體中，每個Na＋同時吸引6個Cl－，每個Cl－同時吸引6個Na＋，配位數(shù)為6。每個晶胞含4個Na＋和4個Cl－。(2)CsCl型：在晶體中，每個Cl－吸引8個Cs＋，每個Cs＋吸引8個Cl－，配位數(shù)為8。(3)CaF2型：在晶體中，F(xiàn)－的配位數(shù)為4，Ca2＋的配位數(shù)為8，晶胞中含4個Ca2＋，含8個F－。5.石墨晶體——混合型晶體(1)石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是范德華力。(2)平均每個正六邊形擁有的碳原子個數(shù)是2，C原子采取的雜化方式是sp2。(3)每層中存在σ鍵和π鍵，還有金屬鍵，(4)C—C的鍵長比金剛石的C—C鍵長短，熔點比金剛石的高。(5)能導電。[應用體驗]1．在金剛石晶體中最小碳環(huán)含有________個C原子；每個C原子被________個最小碳環(huán)共用。(2)在干冰中粒子間作用力有________。(3)含1molH2O的冰中形成氫鍵的數(shù)目為________。(4)在NaCl晶體中，每個Na＋周圍有________個距離最近且相等的Na＋，每個Na＋周圍有________個距離最近且相等的Cl－，在空間構成的構型為________。(5)在CaF2晶體中，每個Ca2＋周圍距離最近且等距離的F－有________個，在空間構成的構型為________；每個F－周圍距離最近且等距離的Ca2＋有________個，在空間構成的構型為________。[提示](1)612(2)共價鍵、范德華力(3)2NA(4)126正八面體形(5)8正方體形4正四面體型[考點多維探究]角度晶體的結構分析1．高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結構，晶體中氧的化合價局部為0，局部為－2。如下圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞，那么以下說法正確的選項是()【導學號：37742316】A．超氧化鉀的化學式為KO2，每個晶胞含有4個K＋和4個Oeq\o\al(－,2)B．晶體中每個K＋周圍有8個Oeq\o\al(－,2)，每個Oeq\o\al(－,2)周圍有8個K＋C．晶體中與每個K＋距離最近的K＋有8個D．晶體中與每個K＋距離最近的K＋有6個A[B項，晶體中每個K＋周圍有6個Oeq\o\al(－,2)，每個Oeq\o\al(－,2)周圍有6個K＋。C、D項，晶體中每個K＋周圍最近的K＋有12個。]2．(2022·全國乙卷節(jié)選)原子坐標參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。以下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參數(shù)A為(0,0,0)；B為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0，\f(1,2)))；C為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))。那么D原子的坐標參數(shù)為________。[解析]根據(jù)題給圖示可知，D原子的坐標參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))。[答案]eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))3．(2022·全國卷Ⅰ節(jié)選)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結構如下圖：(1)在石墨烯晶體中，每個C原子連接________個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有________個C原子。(2)在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個C原子連接________個六元環(huán)，六元環(huán)中最多有________個C原子在同一平面。[解析](1)由石墨烯的結構可知，每個C原子連接3個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有的C原子數(shù)為eq\f(1,3)×6＝2。(2)由金剛石的結構可知，每個C可參與形成4條C—C鍵，其中任意兩條邊(共價鍵)可以構成2個六元環(huán)。根據(jù)組合知識可知四條邊(共價鍵)任選其中兩條有6組，6×2＝12。因此每個C原子連接12個六元環(huán)。六元環(huán)中C原子采取sp3雜化，為空間六邊形結構，最多有4個C原子位于同一平面。[答案](1)32(2)124立方體中粒子周圍粒子的個數(shù)判斷eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1A周圍有4個B，B周圍有12個A,2A周圍有2個C，C周圍有6個A,3B周圍有6個D，D周圍有2個B,4B周圍有8個C，C周圍有8個B,5C周圍有12個D，D周圍有4個C,6A周圍有4個D，D周圍有4個A))考點4|四種晶體及粒子間作用[根底知識自查]1．四種晶體類型比擬類型比擬分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構成粒子分子原子金屬陽離子和自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力分子間作用力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2.金屬鍵(1)定義：金屬離子與自由電子之間強烈的相互作用。(2)特點：沒有方向性。(3)解釋金屬的物理性質(zhì)①導電性：在外電場作用下，自由電子在金屬內(nèi)部發(fā)生定向運動，形成電流。②導熱性：通過自由電子的運動把能量從溫度高的區(qū)域傳到溫度低的區(qū)域，從而使整塊金屬到達同樣的溫度。③延展性：在一定強度的外力作用下，金屬原子之間發(fā)生相對滑動，但各層金屬原子之間仍然保持金屬鍵的作用。(4)影響因素金屬元素的原子半徑越小，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多，金屬鍵就越強，晶體的熔、沸點就越高。如Na＜Mg，Na＜Li。3．離子鍵與晶格能(1)離子鍵eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(形成粒子：陰、陽離子,實質(zhì)：靜電作用,特點：沒有方向性和飽和性))(2)晶格能①定義：拆開1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽離子時所吸收的能量。如NaCl(s)→Na＋(g)＋Cl－(g)U＝786kJ·mol－1那么NaCl的晶格能為786_kJ·mol－1。②大小及與其他量的關系a．晶格能是最能反映離子晶體穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)。b．在離子晶體中，離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，那么晶格能越大。c．晶格能越大，形成的離子晶體就越穩(wěn)定，而且熔點越高，硬度越大。4．分子間作用力——分子之間普遍存在的相互作用力(1)分子間作用力包括范德華力和氫鍵兩類。范德華力是分子之間普遍存在的一種相互作用力。(2)強弱：范德華力<氫鍵<化學鍵。(3)范德華力范德華力主要影響物質(zhì)的熔點、沸點、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強，物質(zhì)的熔點、沸點越高，硬度越大。一般來說，對于組成和結構相似的物質(zhì)，隨著相對分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸增強。(4)氫鍵①形成與表示已經(jīng)與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個分子中電負性很大的原子之間的作用力，稱為氫鍵?？杀硎緸锳—H…B(A、B一般指O、N、F，A、B可以相同也可以不同)。②特征：具有一定的飽和性和方向性。如在冰中每個H2O分子周圍四面體的4個方向形成4個氫鍵。③分類：氫鍵包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。其中分子間氫鍵主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點升高，對電離和溶解度等產(chǎn)生影響。[應用體驗]1．在以下物質(zhì)中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶體硅、金剛石。(1)其中只含有離子鍵的離子晶體是________________________________；(2)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵的離子晶體是________；(3)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是________；(4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的離子晶體是________；(5)其中含有極性共價鍵的原子晶體是______________________________；(6)其中屬于分子晶體的是______________________________________。[提示](1)NaCl、Na2S(2)NaOH、(NH4)2S(3)(NH4)2S(4)Na2S2(5)SiO2、SiC(6)H2O2、CO2、CCl4、C2H22．比擬以下晶格能大小(1)NaCl________KCl(2)CaF2________MgO(3)Na2S________Na2O(4)CaO________KCl[提示](1)>(2)<(3)<(4)>[考點多維探究]角度1晶體類型判斷1．(1)(2022·全國卷Ⅰ)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物的熔點為253K，沸點為376K，其固體屬于___________________________晶體。(2)(2022·全國卷Ⅱ)O和Na的氫化物所屬的晶體類型分別為________和________。(3)(2022·福建高考)NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反響直接得到：4NH3＋3F2eq\o(=,\s\up7(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[答案](1)分子(2)分子晶體離子晶體(3)abd2．(2022·揭陽模擬)以下數(shù)據(jù)是對應物質(zhì)的熔點，有關的判斷錯誤的選項是()【導學號：37742317】Na2ONaAlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2920℃97.8℃1291℃190℃2073℃－107℃－57℃1723℃A.含有金屬陽離子的晶體不一定是離子晶體B．在共價化合物中各原子都形成8電子結構C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體D．金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的高B[A項，金屬晶體也含有金屬陽離子；B項，BCl3不屬于8電子結構；C項，CO2為分子晶體，SiO2為原子晶體；D項，Na為金屬晶體，熔點比分子晶體AlCl3的低。]三角度判斷晶體類型(1)依據(jù)構成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷①離子晶體的構成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用力是離子鍵。②原子晶體的構成微粒是原子，微粒間的作用力是共價鍵。③分子晶體的構成微粒是分子，微粒間的作用力為分子間作用力。④金屬晶體的構成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用力是金屬鍵。(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷①金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。②大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機物(除有機鹽外)是分子晶體。③常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的化合物類原子晶體有碳化硅、二氧化硅等。④金屬單質(zhì)是金屬晶體。(3)根據(jù)各類晶體的特征性質(zhì)判斷一般來說，低熔、沸點的化合物屬于分子晶體；熔、沸點較高，且在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導電的化合物為離子晶體；熔、沸點很高，不導電，不溶于一般溶劑的物質(zhì)屬于原子晶體；能導電、傳熱、具有延展性的晶體為金屬晶體。角度2晶體的主要性質(zhì)(熔、沸點、硬度等)3．以下物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律，與共價鍵的鍵能大小有關的是()【導學號：37742318】A．F2、Cl2、Br2、I2的熔點、沸點逐漸升高B．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸點順序為HF>HI>HBr>HClC．金剛石的硬度、熔點、沸點都高于晶體硅D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低C[A項、B項中分子晶體熔、沸點上下與分子間的作用力有關，含有氫鍵時會出現(xiàn)反?，F(xiàn)象，與分子內(nèi)共價鍵無關。D項離子晶體內(nèi)存在的是離子鍵。]4．(2022·浙江高考改編)以下有關性質(zhì)的比擬，正確的選項是________。A．第一電離能：O＞NB．水溶性：CH3CH2OH＞CH3CH2OCH2CH3C．沸點：HCl＞HFD．晶格能：NaCl＞MgOE．硬度：MgO>CaO>BaOF．熔點：NaF>MgF2>AlF3G．沸點：H2O>HF>NH3H．熔點：金剛石>晶體硅>碳化硅I．熔點：二氧化硅>NaCl>I2>冰[答案]BEGI5．(1)冰的熔點遠高于干冰，除因為H2O是極性分子、CO2是非極性分子外，還有一個重要的原因是_____________________________________________________________________________________________________。(2)NaF的熔點________(填“>〞“＝〞或“<〞)BFeq\o\al(－,4)的熔點，其原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)CO熔點________(填“>〞或“<〞)N2的熔點，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸點依次________(填“增大〞或“減小〞)，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________。(5)SiO2比CO2熔點高的原因是________________________________________________________________________________________________。(6)(2022·全國卷Ⅰ)乙酸的沸點明顯高于乙醛，其主要原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。[答案](1)H2O分子間形成氫鍵(2)>兩者均為離子化合物，且陰、陽離子的電荷數(shù)均為1，但后者的離子半徑較大，離子鍵較弱，因此其熔點較低(3)>CO為極性分子而N2為非極性分子，CO分子間作用力較大(4)增大三種物質(zhì)均為分子晶體，結構與組成相似，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔、沸點越高(5)SiO2為原子晶體而CO2為分子晶體(6)CH3COOH存在分子間氫鍵熔、沸點的比擬方法(1)不同類型晶體的熔、沸點上下的一般規(guī)律為：原子晶體>離子晶體>金屬晶體>分子晶體。(2)同種類型晶體，晶體內(nèi)粒子間的作用力越大，熔、沸點越高。①離子晶體：一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子晶格能越大，其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl。②原子晶體：原子半徑越小、鍵長越短、鍵能越大，晶體的熔、沸點越高，如熔點：金剛石>碳化硅>晶體硅。③分子晶體a．分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。b．組成和結構相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。c．組成和結構不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。d．同分異構體，支鏈越多，熔、沸點越低。如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>。④金屬晶體：一般來說，金屬陽離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na<Mg<Al。角度3分子間作用力(氫鍵與范德華力)的判斷及應用6．以下說法中正確的選項是()A．鹵化氫中，以HF沸點最高，是由于HF分子間存在氫鍵B．鄰羥基苯甲醛的熔、沸點比對羥基苯甲醛的熔、沸點高C．H2O的沸點比HF的沸點高，是由于水中氫鍵鍵能大D．氫鍵X—H…Y的三個原子總在一條直線上A[B項，分子內(nèi)氫鍵使熔、沸點降低，分子間氫鍵使熔、沸點升高；C項，水中氫鍵鍵能比HF中氫鍵鍵能??；D項，X—H…Y的三原子不一定在一條直線上。]7．氨氣溶于水時，大局部NH3與H2O以氫鍵(用“…〞表示)結合形成NH3·H2O分子。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知NH3·H2O的結構式為()【導學號：37742319】B[根據(jù)NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－可知NH3·H2O的結構式為。]氫鍵的理解(1)氫鍵屬于一種較強的分子間作用力，不是化學鍵。(2)有氫鍵的物質(zhì)，分子間也有范德華力，但有范德華力的物質(zhì)分子間不一定有氫鍵。(3)一個氫原子只能形成一個氫鍵，這是氫鍵的飽和性。(4)氫鍵分為分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵，形成分子間氫鍵的物質(zhì)的熔沸點反常的高。(5)氫鍵可表示為A—H…B，A、B是N、O、F中的一種或兩種，A、B可相同也可以不同。[課堂小結·反響達標1＋1]全新理念探究高考明確考向1．一組判斷，展示高考易誤點(1)SiO2晶體與CO2晶體均為分子晶體 ()(2)分子晶體和離子晶體中分別只有分子間作用力和離子鍵 ()(3)1molCO2分子中含有σ鍵的數(shù)目為2NA ()(4)在晶體中只要有金屬陽離子一定有陰離子 ()(5)干冰、晶體O2和晶體I2的晶胞結構相似，均屬于分子密堆積 ()(6)金屬晶體的熔點可能高于分子晶體也可能低于分子晶體 ()(7)H2O比H2S穩(wěn)定的原因是H2O分子間存在氫鍵 ()(8)在石墨晶體中有共價鍵、金屬鍵和范德華力，故石墨晶體為混合型晶體()(9)石墨與金剛石晶體中碳原子均采用sp3雜化 ()(10)離子晶體中離子間距越小，帶的電荷越多，晶格能越大，熔點越高 ()(11)AB型離子晶體中陰、陽離子的配位數(shù)相同 ()(12)石墨晶體中碳碳鍵長比金剛石中碳碳鍵長短，故石墨熔點比金剛石的高()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√(7)×(8)√(9)×(10)√(11)√(12)√2．一題串知，覆蓋高考考什么(1)(2022·全國乙卷)①比擬以下鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因__________________________________________________________________________________________________