高三化学二轮复习教案18化学键晶体结构doc高中化学

化学键晶体构造考点聚焦1、理解离子键、共价键的含义。理解极性键和非极性键。了解极性分子和非极性分子。了解分子间作用力。初步了解氢键。2、了解几种晶体类型(离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体)及其性质。知识梳理物质构造的理论是高考的热点之一。要求理解高考资源网原子的组成和构造，同位素，化学键，键的极性，晶体的类型和性质等。考察主要集中在8电子构造判断，电子式的书写，微粒半径的比较，晶体熔沸点上下判断，化学式的推导及有关晶体模型的计算等，在表达根底知识再现的同时，侧重观察、分析、推理能力的考察。近年来，往往从学科前沿或社会热点立意命题，引导学生关注科技开展，关注社会热点。1.化学键、离子键的概念化学键定义晶体或分子内直接相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用，通常叫做化学键。强烈的表达形式使原子间形成一个整体，彼此不能发生相对移动，只能在一定平衡位置振动。破坏这种作用需消耗较大能量。离子键定义阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键。本质阴阳离子间的静电作用形成条件和原因稳定的阳离子活泼金属MMn+活泼非金属Xm-离子键稳定的阴离子形成过程表示方法mM+nX→影响强度的因素及对物质性质的影响1.离子半径：离子半径越小，作用越强。含有该键的离子化合物的熔沸点就越高。2.离子电荷：离子电荷越多，作用越强。含有该键的离子化合物的熔沸点就越高。2.共价键定义原子间通过共用电子对所形成的化学键,叫共价键形成条件一般是非金属元素之间形成共价键,成键原子具有未成对电子本质成键的两原子核与共用电子对的静电作用.7/7表示方法1.电子式:HHH2.构造式H—ClHH—N—H形成过程H×+.H分类分类依据：共用电子对是否发生偏移非极性键定义：共用电子对不偏于任何一方特定：存在于同种原子之间A—A单质、共价化合物、离子化合物、离子化合物中都可能含有此键。例：Cl2、H2O2、Na2O2极性键定义：共用电子对偏向成键原子的一方特点：存在于不同种原子之间B—A共价化合物、离子化合物中都可能含有此键键参数键能折开1mol共价键所吸收的能量或形成1mol共价键所放出的能量，这个键能就叫键能。键能越大，键越结实，分子越稳定。键长两成键原子核之间的平均距离叫键长。键越短、键能较大，键越结实，分子越稳定。键角分子中相邻的键和键之间的夹高考资源网角叫键角。它决定分子的空间构型和分子的极性3.极性分子和非极性分子类别构造特点电荷分布特点分子中的键判断要点实例非极性分子空间构造特点正负电荷重心重叠，电子分布均匀非极性键极性键空间构造特点H2、CO2、BF3、CCl4、C2H2、C2H4极性分子空间构造不对称正负电荷重心不重叠，由于分布不均匀。极性键（可能还含有非极性键）空间构造不对称。HCl、H2O、NH3、CH3Cl4.晶体的构造与性质类型离子晶体原子晶体分子晶体构造构成微粒阴离子、阳离子原子分子作用力离子键共价键分子间作用力性质硬度较大很大很小熔沸点较高很高很低传导固体不导电，溶化或熔于水后导电一般不导电，有些是半导体。固体不导电，有些溶于水后导电溶解性易溶于极性溶剂难溶相似相溶实例盐、强碱等Si、SiO2、SiC干冰、纯洁磷酸5.化学键与分子间力的比较概念存在范围强弱比较性质影响化学键相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用分子内或晶体内键能一般120-800KL/mol主要影响分子的化学性质。7/7分子间力物质的分子间存在的微弱的相互作用分子间约几个或数十KJ/mol主要影响物质的物理性质六、如何比较物质的熔、沸点1.由晶体构造来确定.首先分析物质所属的晶体类型,其次抓住决定同一类晶体熔、沸点高低的决定因素.①一般规律:原子晶体＞离子晶体＞分子晶体如:SiO2＞NaCl＞CO2(干冰)②同属原子晶体，一般键长越短，键能越大，共价键越结实，晶体的熔、沸点越高.如:金刚石＞金刚砂＞晶体硅③同类型的离子晶体,离子电荷数越大,阴、阳离子核间距越小,那么离子键越结实,晶体的熔、沸点一般越高.如:MgO＞NaCl④分子组成和构造相似的分子晶体,一般分子量越大,分子间作用力越强,晶体熔、沸点越高.如:F2＜Cl2＜Br2＜I2www.ks5u.com⑤金属晶体:金属原子的价电子数越多,原子半径越小,金属键越强,熔、沸点越高.如:Na＜Mg＜Al2.根据物质在同条件下的状态不同.一般熔、沸点:固＞液＞气.如果常温下即为气态或液态的物质,其晶体应属分子晶体(Hg除外).如惰性气体,虽然构成物质的微粒为原子,但应看作为单原子分子.因为相互间的作用为范德华力,而并非共价键.试题枚举．（2022全国Ⅰ卷）以下化合物，按其品体的熔点由高到低排列正确的选项是（）A．SiO2CaClCBr4CF2B．SiO2CsClCF4CBr4C．CsClSiO2CBr4CF4D．CF4CBr4CsClSiO2解析：物质的熔点的上下与晶体的类型有关，一般来说：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；即：SiO2＞CsCl＞CBr4、CF47/7。当晶体的类型相同时，原子晶体与原子半径有关；离子晶体与离子的半径和离子所带的电荷有关；分子晶体当组成高考资源网和构造相似时，与相对分子质量的大小有关，一般来说，相对分子质量大的，熔点高，即CBr4＞CF4。答案：A。点评：①一般规律:原子晶体＞离子晶体＞分子晶体②同属原子晶体，一般键长越短，键能越大，共价键越结实，晶体的熔、沸点越高.③同类型的离子晶体,离子电荷数越大,阴、阳离子核间距越小,那么离子键越结实,晶体的熔、沸点一般越高.④分子组成和构造相似的分子晶体,一般分子量越大,分子间作用力越强,晶体熔、沸点越高.例2．（2022全国Ⅰ卷）以下表达中正确的选项是（）A．NH3、CO、CO2都是极性分子B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子C．HF、HCl、HBr、Hl的稳定性依次增强D．CS2、H2O、C2H2都是直线型分子解析：分子的极性一般与物质的空间构造有关，空间构造对称，这属于非极性分子，反之属于极性分子，对于ABn分子，其经历规那么是中心原子A的化合价的绝对值假设等于最外层电子数，那么属于非极性分子，反之属于极性分子。当然根据分子的极性也可以判断它的空间构造。键的极性只与是否属于同种非金属有关，而物质的稳定性当构造相似的条件下，与原子半径有关。所以选项A中CO2属于非极性分子；选项C中HF、HCl、HBr、HI的稳定性减弱；选项D中的H2O属于V型构造。答案：B。点评：极性分子和非极性分子的判断和分子的稳定性始终是高考的热点和焦点。解答此类问题一定要根据规律逐步判断，各个击破。7/7例3(2022海南)在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状构造。那么分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是:A．SP，范德华力B．sp2，范德华力C．sp2，氢键D．sp3，氢键解析：此题主要考察了物质构造作用力的本质及其应用，中等难度。在硼酸的晶体中，每个硼原子用3个sp2杂化轨道与3个氢氧根中的氧原子以共价键相结合，每个氧原子除以共价被与一个硼原于和一个氢原子相结合外，还通过每个氧原子除以共价被与一个硼原于和一个氢原子相结合外，还通过氢键同另一个硼酸分子中的氢原于结合成片层构造。综上所述，此题正确答案为C。答案：C例4(2022海南)在基态多电子原子中，关于核外电子能量的表达错误的选项是:A．最易失去的电子能量最高B．电离能最小的电子能量最高C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D．在离核最近区域内运动的电子能量最低解析：此题主要考察了物质构造中原子核外电子能量大小比较及其应用，较易。最易失去的电子能量最高，电离能最小的电子能量最高，在离核最近区域内运动的电子能量最低，选项ABD均正确。p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量，所以C错误。综上所述，此题正确答案为C。答案：C例5(2022海南)已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如以下图，那么下面表示该化合物的化学式正确的:7/7A、ZXY3B、ZX2Y6C、ZX4Y8D、ZX8Y12解析：此题主要考察了晶体构造的计算及其应用，较易。根据晶体构造的计算方法可知，一个Z原子，X原子为8*1/8（被8个晶胞共有）=1，Y原子为12*1/4（被4个晶胞共有）=3。所以化学式为ZXY3，综上所述，此题正确答案为A。答案：A例6、（2022山东）氮是地球上极为丰富的元素。(1)Li3N晶体中氮以N-3存在，基态N-3的电子排布式为＿。(2)的键能为942kJ·mol-1,N－N单键的键能为247kJ·mol-1，计算说明N2中的键比＿键稳定（填“σ”或“π”）。(3)(CH3)3NH+和AlCl4-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂＿（填“大”或“小”)，可用作＿（填代号）。a．助燃剂b.“绿色”溶剂c．复合材料d．绝热材料(4)x+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体构造如以下图。X的元素符号是＿，与同一个N3-相连的x+今有＿个。7/7解析：此题主要考察物质构造的原理及其应用，较难。⑴基态N3—核外电子数目是10，根据核外电子排布规律推断，电子排布式为：1s22s22p6。⑵根据题给数据可知，N—N单键即σ键的键能为247kJ/mol，N≡N的键能为942kJ/mol，其中包含一个σ键和两个π键，那么π键的键能是（942-247）/2=347.5kJ/mol，键能越大，化学键越稳定，由数据可以判断π键比σ键稳定。⑶有机溶剂多是共价化合物，二离子液体由阴、阳离子组成，那么其性质应与离子晶体相似，挥发性小于共价化合物，有导热性。题给离子液体中不含氧，那么其不助燃，其属于无机物，一般不用做复合材料，选b。⑷已知X+所有电子正好充满K（2个）、L（8个）、M层（18个），那么其电子总数为：28，那么X原子的核外电子数目是29，故核电荷数是29，是铜元素的原子；根据题给图示晶体构造可知，N3—位于小立方体的顶点上，Cu+位于正方体每条棱的中点上，那么与同一个N3—相连的Cu+有6个。答案：32(l)1s22s22p6(2)πσ(3）小b(4)Cu67/7