资源简介

2021届高三化学二轮复习——从微观结构看物质的多样性学案及训练
核心知识梳理
1．“四同”的判断方法
判断的关键是抓住描述的对象。
(1)同位素——原子，如H、H、H。
(2)同素异形体——单质，如O2、O3。
(3)同系物——有机化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。
(4)同分异构体——有机化合物，如正戊烷、新戊烷。
2．识别“三种”晶体结构
(1)金刚石和石英

①金刚石晶体中，每个C与另外4个C形成共价键，C—C 键之间的夹角是109.5°，最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有 2 mol。
②SiO2晶体中，每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是Si原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。
③在金刚石、SiO2中微粒间的相互作用是共价键。
(2)干冰和足球烯
①干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。

②在C60中有12个正五边形，20个正六边形，共有60个碳碳单键，30个碳碳双键。
③在干冰和足球烯微粒间的相互作用是分子间作用力，在微粒内部存在共价键。
(3)NaCl
①NaCl型：在晶体中，每个Na＋同时吸引6个Cl－，每个Cl－同时吸引6个Na＋，配位数为6。每个晶胞含4个Na＋和4个Cl－。

②在NaCl中，Na＋、Cl－之间的相互作用是离子键。
3．四种晶体类型与性质比较
晶体类型
离子晶体
分子晶体
原子晶体
金属晶体
构成晶体的粒子
阳离子、
阴离子
分子
原子
金属阳离子、自由电子
组成晶体粒子间相互作用
离子键
分子间作用力(有的存在氢键)
共价键
金属键
典型实例
NaCl
冰(H2O)、
干冰(CO2)
金刚石、晶体硅、SiO2、SiC及Si3N4等大多数新型高温结构陶瓷
除汞外的金属及合金
晶体的物理性质
熔、沸点
熔点较高，沸点高
熔、沸点低
熔、沸点高
易导电、易导热，大多数具有较好的延展性，密度、硬度、熔点、沸点等差别较大

导热性
不良
不良
不良


导电性
固态不导电，熔化或溶于水能导电
固态、熔融不导电，部分化合物溶于水能导电
不导电


机械加工性能
不良
不良
不良


硬度
略硬而脆
硬度低
硬度高


归纳总结：
1.依据结构和分类判断晶体类型
(1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断
①离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。
②原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。
③分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用是分子间作用力。
④金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。
(2)依据物质的分类判断
①金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。
②部分非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)的晶体是分子晶体。
③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。
④金属单质是金属晶体。
2．依据晶体性质推断晶体种类
(1)依据晶体的熔点判断
①离子晶体熔点较高。
②原子晶体熔点很高。
③分子晶体熔点低。
④金属晶体多数熔点高，但也有少数熔点相当低。
(2)依据导电性判断
①离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。
②原子晶体一般为非导体。
③分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。
④金属晶体是电的良导体。
(3)依据硬度和机械性能判断
①离子晶体硬度较大、硬而脆。
②原子晶体硬度大。
③分子晶体硬度小且较脆。
④金属晶体多数硬度较大，但也有较低的，且具有延展性。
注意　(1)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。
(2)AlCl3晶体中虽含有金属元素，但属于分子晶体，熔、沸点低(熔点190 ℃)。
(3)合金的硬度比其成分金属大，熔、沸点比其成分金属低。
强化训练
1.2.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是 (　　)

A．3∶9∶4 B．1∶4∶2
C．2∶9∶4 D．3∶8∶4
答案　B
解析　A粒子数为6×＝；
B粒子数为6×＋3×＝2；
C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比为1∶4∶2。
2.(2020·长沙模拟)下面有关晶体的叙述中，不正确的是(　　)
A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子
B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等的Na＋共有6个
C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－
D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子
答案　B
解析　氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等的Na＋共12个。每个Na＋周围距离相等且最近的Cl－共有6个。
3.下列性质适合于分子晶体的是(　　)
A．熔点为1 070 ℃，易溶于水，水溶液导电
B．熔点为3 500 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂
C．能溶于CS2，熔点为112.8 ℃，沸点为444.6 ℃
D．熔点为97.82 ℃，质软，导电，密度为0.97 g·cm－3
答案　C
解析　A、B选项中的熔点高，不是分子晶体的性质，D选项是金属钠的性质，钠不是分子晶体。
4.(2020·成都月考)下列有关晶体结构的叙述中错误的是(　　)
A．金刚石的网状结构中，最小的环上有6个碳原子
B．分子晶体熔化时，不破坏共价键；共价晶体熔化时，破坏共价键
C．在金属铜的晶体中，由于存在自由电子，因此铜能导电
D．在氯化铯晶体中，每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有8个
答案　D
解析　A项，根据金刚石的晶胞结构图可知，最小的环上有6个碳原子，正确；B项，分子晶体熔化时只是状态发生变化，没有化学键的断裂，只破坏分子间作用力，共价晶体的构成微粒是原子，熔化时化学键被破坏，正确；C项，金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，在通电条件下，自由电子的定向移动使得金属晶体能导电，正确；D项，氯化铯晶体的晶胞结构如图所示，由图可知，每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有6个，错误。
5.某离子晶体的结构中最小重复单元如图所示。A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点的面心，则该晶体的化学式为(　　)

A．B2A B．BA2
C．B7A4 D．B4A7
答案　B
解析　A在正方体内，晶胞中A离子的个数为8；B在顶点和面心，所以1个晶胞中B离子的个数为8×＋6×＝4，则该晶体的化学式为BA2。
6.晶胞中微粒数目的计算
(1)[2017·全国卷Ⅰ，35(4)(5)]KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a＝0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为________ nm，与K紧邻的O个数为________。

在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于________位置，O处于________位置。
(2)[2017·全国卷Ⅲ，35]MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a＝0.420 nm，则r(O2－)为__________nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a′＝0.448 nm，则r(Mn2＋)为________nm。

答案　(1)0.315(或×0.446)　12　体心　棱心
(2)0.148　 0.076
解析　(1)根据晶胞结构可知，K与O间的最短距离为面对角线的一半，即nm≈
0.315 nm。K、O构成面心立方，配位数为12(同层4个，上、下层各4 个)。
(2)由题意知在MgO中，阴离子作面心立方堆积，氧离子沿晶胞的面对角线方向接触，所以
a＝2r(O2－)，r(O2－)≈0.148 nm；MnO的晶胞参数比MgO更大，说明阴离子之间不再接触，阴、阳离子沿坐标轴方向接触，故2[r(Mn2＋)＋r(O2－)]＝a'，r(Mn2＋)＝0.076 nm。

展开更多......

收起↑