高考化學(xué) 第4單元第16講 從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性課件 蘇教版

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1、一、晶體的類型1晶體的概念具有規(guī)則幾何外形的固體叫晶體。根據(jù)構(gòu)成晶體的微粒種類及微粒之間的相互作用不同，可把晶體分為離子晶體、分子晶體、原子晶體、金屬晶體等。2物質(zhì)的分類與晶體類型的關(guān)系從物質(zhì)分類上來看：金屬氧化物、強堿和絕大多數(shù)鹽是離子晶體，大多數(shù)非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物、酸和大多數(shù)有機物是分子晶體，常見的原子晶體有金剛石、晶體硅、二氧化硅、碳化硅等，金屬單質(zhì)和合金是金屬晶體。 根據(jù)組成微粒區(qū)分晶體是從結(jié)構(gòu)上分析，通常還可以根據(jù)晶體性質(zhì)區(qū)分，如熔沸點低一般是分子晶體，熔沸點高可能是原子晶體或離子晶體。二、晶體結(jié)構(gòu)的構(gòu)成各類晶體的構(gòu)成 原子晶體、離子晶體熔化都要破壞化學(xué)鍵，一般熔沸

2、點較高，且與化學(xué)鍵的強弱有關(guān)。分子晶體一般熔沸點較低，在分子晶體中存在氫鍵的晶體相對高一點。三、晶體的性質(zhì)1晶體的熔點高低：以第三周期的單質(zhì)和氧化物的熔點變化來看： 總結(jié)：原子晶體的熔點高，離子晶體的熔點較高，分子晶體的熔點低，而金屬晶體多數(shù)熔點高(如W)，但也有相當?shù)偷?如Hg)。2各類晶體導(dǎo)電性一般來說，晶體不導(dǎo)電、熔融狀態(tài)和水溶液能夠?qū)щ姷木w，為離子晶體。晶體能導(dǎo)電且隨著溫度的升高導(dǎo)電性降低的晶體，為金屬晶體。水溶液能夠?qū)щ?，而熔融狀態(tài)下不能夠?qū)щ姷木w，為分子晶體。原子晶體一般不導(dǎo)電。(1)離子晶體：離子晶體：晶體內(nèi)微粒間作用力是離子鍵，比較牢固，晶體里一般只有陰離子和陽離子，沒有分

3、子，有較高的熔點和沸點。(2)原子晶體：原子晶體：原子以共價鍵結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)合力極強，很牢固，熔點極高；原子晶體里沒有分子。原子晶體可以為單質(zhì)，也可是化合物原子晶體中微粒間的作用力為共價鍵原子晶體熔點的比較其實質(zhì)為鍵能的比較，可視作為成鍵的兩原子核間距離的比較即鍵長的比較原子晶體中不存在單個分子。(3)分子晶體：分子晶體：分子間通過分子間作用力結(jié)合，構(gòu)成微粒為分子，熔、沸點較低或很低，硬度低，也是分子間作用力弱的緣故，分子間作用力又叫范德華力，作用力小。(4)金屬晶體：金屬晶體：由金屬陽離子和自由電子靠金屬鍵結(jié)合而成的。四、同素異形體與同分異構(gòu)體1同素異形現(xiàn)象同一種元素能夠形成幾種不

4、同的單質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為同素異形現(xiàn)象。這些單質(zhì)互稱為該元素的同素異形體，如：碳元素的同素異形體：金剛石、石墨和富勒烯碳氧元素的同素異形體：氧氣和臭氧磷元素的同素異形體：紅磷和白磷2同分異構(gòu)現(xiàn)象化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為同分異構(gòu)體。如正丁烷和異丁烷、乙醇和二甲醚等。 同分異構(gòu)體是分子式相同結(jié)構(gòu)不同，所以相對分子質(zhì)量必相同，但若相對分子質(zhì)量相同，并不表示分子式就一定相同，不一定是同分異構(gòu)體。同分異構(gòu)類型：碳鏈異構(gòu)主鏈碳數(shù)不同；位置異構(gòu)支鏈(或官能團)位置不同；類別異構(gòu)官能團不同。 同分異構(gòu)體的熔沸點比較：支鏈越多，熔沸點越低。因

5、為支鏈越多，分子就越不容易靠近，分子間距離越遠，分子間作用力也就越小，熔沸點越低。 【典例1】常見的晶體有如下類型：分子晶體離子晶體原子晶體金屬晶體，在非金屬元素所形成的單質(zhì)或化合物中，固態(tài)時的晶體類型可以是() A B C D 【解析】可能是分子晶體如N2、HCl、Ne；可能是離子晶體如NH4Cl；可能是原子晶體如SiO2、金剛石等 【參考答案】C【點撥】非金屬單質(zhì)可能是分子晶體也可能是原子晶體或是混合型晶體。非金屬元素形成的化合物同樣可能是分子晶體也可能是原子晶體，甚至是離子晶體。 【遷移訓(xùn)練1】(2010通州中學(xué)模擬)2004年7月德俄兩國化學(xué)家共同宣布，在高壓下氮氣會發(fā)生聚合得到高聚氮

6、，這種高聚氮的NN鍵的鍵能為160kJ/mol(N2分子中的鍵能為942kJ/mol)，晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)高聚氮的說法不正確的是( )A高聚氮晶體屬于原子晶體B高聚氮晶體中每個N原子 和另外3個N原子相連C高聚氮可能成為炸藥 D高聚氮轉(zhuǎn)變成氮氣是 氧化還原反應(yīng) 【解析】由圖可看出，高聚氮中形成的是空間的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個氮原子與另三個氮原子以共價鍵相連，應(yīng)屬于原子晶體，A、B選項正確；C選項中，根據(jù)題中所給的鍵能可知，高聚氮轉(zhuǎn)化為氮氣時，會放出大量的熱量，因此可制成炸藥，C選項正確；D選項中，高聚氮轉(zhuǎn)變成氮氣，屬于同素異形體之間的轉(zhuǎn)化，屬于化學(xué)變化，但不是氧化還原反應(yīng)。 【參考答案】D

7、【典例2】有關(guān)晶體的下列說法中正確的是()A晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定B原子晶體中共價鍵越強，熔點越高C冰融化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂D氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞 【解析】晶體中分子間的作用力越大，說明晶體的熔沸點越高，而分子的穩(wěn)定性取決于化學(xué)鍵的強弱和體系能量的高低，故A選項錯誤。冰融化時水分子中部分氫鍵斷裂，共價鍵不斷裂。氯化鈉熔化時離子鍵被破壞。 【參考答案】B【點撥】晶體中的作用力影響晶體的性質(zhì)，若是分子晶體，影響熔沸點的是分子間作用力與氫鍵，但影響分子穩(wěn)定性的是化學(xué)鍵的強度；若是原子晶體、離子晶體、金屬晶體，熔沸點與化學(xué)鍵強度有關(guān)。 【遷移訓(xùn)練2】下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵

8、類型相同，晶體類型也相同的是( ) ASO2和SiO2 BCO2和H2O CNaCl和HCl DCCl4和KCl【解析】判斷化學(xué)鍵類型是否相同，主要是看成鍵兩原子是直接通過共價鍵結(jié)合的，還是通過互相得失電子后形成陰、陽離子靠離子鍵結(jié)合的。主要是分析成鍵兩原子通過何種形式才能使雙方都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(一般的是最外層達到8個電子)。判斷晶體類型是否相同，主要是看構(gòu)成晶體的“基本微?！睂儆诜肿?、離子還是原子，或者是分析晶體中基本微粒間作用力是范德華力、離子鍵還是共價鍵，這兩個角度實質(zhì)是一致的。由上述可知化學(xué)鍵的類型和晶體類型兩者既有聯(lián)系也有區(qū)別，切勿混為一談。 如SO2和SiO2，從成鍵兩原子之間結(jié)合力

9、分析，都是只能通過共價鍵結(jié)合，化學(xué)鍵類型相同，但從構(gòu)成晶體類型來看，SO2熔點低，溶于一些溶劑中，硬度小、沸點低等性質(zhì)說明SO2在晶體中只能是以分子形式存在，基本微粒間的作用力是分子間作用力，所以是分子晶體。SiO2上述性質(zhì)與SO2截然相反，說明SiO2在晶體中不是以分子的形式存在，基本微粒是原子，微粒間作用力是共價鍵，所以為原子晶體。同理分析B、C、D選項?！緟⒖即鸢浮緽【典例3】右圖是已合成的硫氮化合物的一種分子結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是()A該物質(zhì)的分子式為SNB該物質(zhì)具有很高的熔沸點C該物質(zhì)的分子中只有共價鍵D該物質(zhì)的固體是離子晶體 【解析】根據(jù)題意是一種分子結(jié)構(gòu)，說明該物質(zhì)是分子晶體，熔

10、沸點低，分子內(nèi)只有共價鍵，該物質(zhì)的分子式為S4N4。 【點撥】首先要分析晶體類型，若題中明顯有分子的描述，其熔沸點不會很高，晶體也一定是分子晶體。 【參考答案】C【遷移訓(xùn)練3】HgCl2的稀溶液可用作手術(shù)刀的消毒劑，已知熔融的HgCl2不導(dǎo)電，而HgCl2的稀溶液有弱的導(dǎo)電能力，下列關(guān)于HgCl2的敘述正確的是( )AHgCl2屬于離子化合物BHgCl2屬于共價化合物CHgCl2屬于非電解質(zhì) DHgCl2不能使蛋白質(zhì)變性 【解析】根據(jù)題目所給有關(guān)的HgCl2性質(zhì)資料，熔融的HgCl2不導(dǎo)電，而HgCl2的稀溶液有弱的導(dǎo)電能力，可知HgCl2為共價化合物，屬于分子晶體，屬于電解質(zhì)。HgCl2屬于

11、重金屬鹽，能使蛋白質(zhì)變性。 B【典例4】(2009安徽)石墨烯是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料(結(jié)構(gòu)示意圖如下)，可由石墨剝離而成，具有極好的應(yīng)用前景。下列說法正確的是()A石墨烯與石墨互為同位素B0.12 g石墨烯中含6.021022個碳原子C石墨烯是一種有機物 D石墨烯中碳原子間以 共價鍵結(jié)合 【解析】同位素的研究對象是原子，A選項錯誤；0.12 g石墨烯的物質(zhì)的量為0.01 mol，所含碳原子個數(shù)為0.01NA，B選項錯誤；有機物一般含有碳、氫元素，C選項錯誤；由圖示可知，石墨烯中碳原子間均為共價鍵結(jié)合，D選項正確。 【點撥】最易混淆的就是同素異形體與同位素的概念。同位素是指同種元素

12、的不同核素的互稱，是指原子，而同素異形體是指單質(zhì)。 【參考答案】D【遷移訓(xùn)練4】(2010修遠中學(xué)模擬)最近醫(yī)學(xué)界通過用14C標記的C60發(fā)現(xiàn)一種C60的羧酸衍生物，在特定條件下可以通過斷裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，則有關(guān)14C的正確敘述是( )A與12C60碳原子化學(xué)性質(zhì)不同B與14N含有的中子數(shù)相同C是12C60的同素異形體 D與12C、13C互為同位素 【解析】A選項中14C與12C的質(zhì)子數(shù)和核外電子排布相同，所以化學(xué)性質(zhì)也相同；B選項中14C中的中子數(shù)為8,14N中的中子數(shù)為7；C選項中，同素異形體是相對于單質(zhì)而言，所以錯誤；D選項中，根據(jù)同位素的概念，12C、13C與14C互為同位素。 【參考答案】D