化学键与晶体结构.docx
- 文档编号:6097204
- 上传时间:2023-01-03
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:119.59KB
化学键与晶体结构.docx
《化学键与晶体结构.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化学键与晶体结构.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
化学键与晶体结构
化学键与晶体结构
学科:
化学年级:
高三
版本:
冲刺版期数:
2331
专题四化学键与晶体构造
测验大年夜纲领求
1.明白得离子键、共价键的涵义,明白得键的极性。
2.明白得几种晶体类型(离子晶体、原子晶体、分子晶体)及其性质。
常识规律总结
一、化学键与分子间感化力
表4-1化学键与分子间感化力的比较
化学键
分子间感化力
概念
相邻的原子间强烈的互相感化叫化学键
把分子集合在一路的感化力,叫做分子间感化力,又称范德华力
感化范畴
分子或晶体内
分子之间
感化力强弱
较强
与化学键比拟弱得多
阻碍的性质
重要阻碍化学性质
重要阻碍物理性质(如熔沸点)
二、化学键的分类
表4-2离子键、共价键和金属键的比较
化学键类型
离子键
共价键
金属键
概念
阴、阳离子间经由过程静电感化所形成的化学键
原子间经由过程共用电子对所形成的化学键
金属阳离子与自由电子经由过程互相感化而形成的化学键
成键微粒
阴阳离子
原子
金属阳离子和自由电子
成键性质
静电感化
共用电子对
电性感化
形成前提
爽朗金属与爽朗的非金属元素
非金属与非金属元素
金属内部
实例
NaCl、MgO
HCl、H2SO4
Fe、Mg
三、共价键的类型
表4-3非极性键和极性键的比较
非极性键
极性键
概念
同种元素原子形成的共价键
不合种元素原子形成的共价键,共用电子对产生偏移
原子吸引电子才能
雷同
不合
共用电子对
不偏向任何一方
偏向吸引电子才能强的原子
成键原子电性
电中性
显电性
形成前提
由同种非金属元素构成
由不合种非金属元素构成
四、分子的极性
1.非极性分子和极性分子
表4-4非极性分子和极性分子的比较
非极性分子
极性分子
形成缘故
全部分子的电荷分布平均,对称
全部分子的电荷分布不平均、纰谬称
存在的共价键
非极性键或极性键
极性键
分子内原子分列
对称
纰谬称
2.常见分子的类型与外形
表4-5常见分子的类型与外形比较
分子类型
分子外形
键角
键的极性
分子极性
代表物
A
球形
非极性
He、Ne
A2
直线形
非极性
非极性
H2、O2
AB
直线形
极性
极性
HCl、NO
ABA
直线形
180°
极性
非极性
CO2、CS2
ABA
角形
≠180°
极性
极性
H2O、SO2
A4
正四面体形
60°
非极性
非极性
P4
AB3
平面三角形
120°
极性
非极性
BF3、SO3
AB3
三角锥形
≠120°
极性
极性
NH3、NCl3
AB4
正四面体形
109°28′
极性
非极性
CH4、CCl4
AB3C
四面体形
≠109°28′
极性
极性
CH3Cl、CHCl3
AB2C2
四面体形
≠109°28′
极性
极性
CH2Cl2
3.分子极性的确信
(1)只含有非极性键的单质分子长短极性分子。
(2)含有极性键的双原子化合物分子差不多上极性分子。
(3)含有极性键的多原子分子,空间构造对称的长短极性分子;空间构造纰谬称的为极性分子。
留意:
确信ABn型分子可参考应用以下体会规律:
①若中间原子A的化合价的绝对值等于该元素地点的主族序数,则为非极性分子,若不等则为极性分子;②若中间原子有孤对电子(未介入成键的电子对)则为极性分子,若无孤对电子则为非极性分子。
五、晶体类型
1.分类
表4-6各类晶体类型的比较
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
存在微粒
阴阳离子
原子
分子
金属离子、自由电子
微粒间感化
离子键
共价键
范德华力
金属键
重要性质
硬而脆,易溶于极性溶剂,熔化时能够或许导电,溶沸点高
质地硬,不溶于大年夜多半溶剂,导电性差,熔沸点专门高
硬度小,水溶液能够或许导电,溶沸点低
金属光泽,是电和热的良导体,熔沸点高或低
实例
食盐晶体
金刚石
氨、氯化氢
镁、铝
2.物质溶沸点的比较
(1)不合类晶体:
一样情形下,原子晶体>离子晶体>分子晶体
(2)同种类型晶体:
构成晶体质点间的感化大年夜,则熔沸点高,反之则小。
①离子晶体:
离子所带的电荷数越高,离子半径越小,则其熔沸点就越高。
②分子晶体:
关于同类分子晶体,式量越大年夜,则熔沸点越高。
③原子晶体:
键长越小、键能越大年夜,则熔沸点越高。
(3)常温常压下状况
①熔点:
固态物质>液态物质
②沸点:
液态物质>气态物质
3.“类似相溶”规律
极性分子构成的溶质易溶于由极性分子构成的溶剂;非极性分子构成的溶质易溶于由非极性分子构成的溶剂。
思维技能点拨
一、化学键及分子极性的确信
【例1】下列论述精确的是
A.P4和NO2差不多上共价化合物
B.CCl4和NH3差不多上以极性键结合的极性分子
C.在CaO和SiO2晶体中,都不存在单个小分子
D.甲烷的构造式:
是对称的平面构造,因此长短极性分子
【解析】P4和NO2分子中都含有共价键,但P4是单质,故选项A缺点。
CCl4是含有极性键的非极性分子,故选项B缺点。
原子晶体、离子晶体和金属晶体中不存在小分子,只有分子晶体中才存在小分子,故选项C精确。
甲烷分子为正四面体形的非极性分子,故选项D缺点。
本题精确谜底为C。
【例2】关于化学键的下列论述中,精确的是
A.离子化合物可能含共价键B.共价化合物可能含离子键
C.离子化合物中含离子键D.共价化合物中不含离子键
【解析】凡含有离子键的化合物不管是否含有共价键,必定属于离子化合物,因此共价化合物中弗成能含有离子键。
本题精确谜底为ACD。
二、熔沸点确信
【例3】碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的构造,个中碳原子和硅原子的地位是瓜代的。
鄙人列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔点从高到低的次序是
A.①③②B.②③①C.③①②D.②①③
【解析】因为题给的三种物质都属于原子晶体,同时构造类似差不多上正四面体形的空间网状构造,因此晶体的熔点由微粒间的共价键强弱决定,那个地点共价键强弱重要由键长决定,可近似地看作是成键原子的半径之和,因为硅的原子半径大年夜于碳原子,因此键的强弱次序为C—C>C—Si>Si—Si,熔点由高到低的次序为金刚石>碳化硅>晶体硅。
本题精确谜底为A。
三、晶体构造常识的应用
【例4】图4-1是石英晶体平面示意图,它实际上是立体的网状构造,个中硅、氧原子数之比为_______。
原硅酸根离子SiO44-的构造如图4-2所示,二聚硅酸根离子Si2O76-中,只有硅氧键,它的构造可表示为_______。
【解析】由图4-1能够看出:
每个硅原子四周结合4个氧原子,同时每个氧原子跟2个硅原子结合,是以二氧化硅晶体(石英)是由氧、硅原子按原子个数1∶2构成的立体空间网状构造的原子晶体。
Si2O76-只有硅氧键,依照SiO44-的构造图可得Si2O76-的构造图见图4-3。
【例5】
(1)中学化学教材中图示了NaCl晶体构造,它向三维空间延长获得完美晶体。
NiO(氧化镍)晶体的构造与NaCl雷同,Ni2+与最邻近O2-的核间距离为a×10-8cm,运算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7g/mol)。
(2)天然和绝大年夜部分人工制备的晶体都存在各类缺点,例如在某氧化镍晶体中就存在如图4-4所示的缺点:
一个Ni2+空白,另有两个Ni2+被两个Ni3+所代替。
其成果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却产生了变更。
某氧化镍样品构成为Ni0.97O,试运算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
【解析】晶胞中阴、阳离子个数切实事实上定平日采取“原子瓜分法”,具体如下:
①处于顶点的离子,同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞;②处于棱上的离子,同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞;③处于面上的离子,同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞;④处于内部的1个离子,则完全属于该晶胞,该离子数量为1。
要确信NiO的密度,就应确信单位体积中NiO分子的个数,再结合NiO的摩尔质量求算出该晶体中NiO的质量,最后求出密度。
本题解答如下:
(1)如图4-5所示,以立方体作为运算单位,此构造中含有Ni2+—O2-离子数为:
4×
=
(个),因此1molNiO晶体中应含有此构造的数量为6.02×1023÷
=12.04×1023(个),又因一个此构造的体积为(a×10-8cm)3,因此1molNiO的体积应为12.04×1023×(a×10-8)cm3,NiO的摩尔质量为74.7g/mol,因此NiO晶体的密度为
=
(g/cm3)
(2)解法一(列方程):
设1molNi0.97O中含Ni3+为xmol,Ni2+为ymol,则得
解得x=0.06,y=0.91,故n(Ni3+)∶n(Ni2+)=6∶91
解法二(十字交叉):
由化学式Ni0.97O求出Ni的平均化合价为2/0.97,则有
故n(Ni3+)∶n(Ni2+)=6∶91。
本周强化演习:
才能冲破练习
一、选择题
1.下列物质的化学式中,具有非极性键的离子化合物是()
A.Na2OB.MgF2C.NaOHD.Na2O2
2.实现下列变更时,需克服雷同类型感化力的是()
A.二氧化硅和干冰的熔化B.液溴和液汞的气化
C.食盐和冰的熔化D.纯碱和烧碱的熔化
3.溴化碘(IBr)的化学性质似卤素单质,能跟大年夜多半金属反响生成金属卤化物,能跟某些非金属单质反响生成响应卤化物,能跟水反响,其化学方程为IBr+H2O
HBr+HIO,下列有关IBr的论述中,精确的是()
A.固体IBr是分子晶体
B.在专门多反响中IBr是强氧化剂
C.IBr跟水反响时,它既是氧化剂又是还原剂
D.跟NaOH溶液反响生成NaBr和NaIO
4.下列分子的构造中,原子的最外层不克不及都知足8电子稳固构造的是()
A.CO2B.PCl3C.CCl4D.NO2
5.已知磷酸分子
中的三个氢原子都能够跟重水分子(D2O)中的D原子产生氢交换。
又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O产生氢交换。
由此可揣摸出H3PO2的分子构造是()
6.下列电子式中,精确的是()
7.下列论述精确的是()
A.两种元素构成的共价化合物分子中的化学键差不多上极性键
B.含有非极性键的化合物不必定是共价化合物
C.只假如离子化合物,其熔点就必定比共价化合物的熔点高
D.只要含有金属阳离子,则此物质中必定存在阴离子
8.N—H键能的含义是()
A.由N和H形成1molNH3所放出的热量
B.把1molNH3的键全部拆开所接收的热量
C.拆开6.02×1023个N—H键所接收的能量
D.形成1个N—H键所放出的热量
9.在短周期中的X和Y两元素可构成化合物XY3,下列说法精确的是()
A.若X的原子序数为m,则Y的必为m-4
B.XY3的晶体必定是离子晶体
C.X与Y可能属同一周期,也可能分属不合周期
D.X原子半径大年夜于Y原子的半径
10.带静电的有机玻璃棒接近下列液体的细流,细流会产生偏转的是()
A.苯B.二硫化碳C.溴水D.四氯化碳
11.下列化学式可表示一个分子的是()
A.SiO2B.NH4ClC.CCl4D.C
12.下列各组物质的晶体中,化学键类型雷同、晶体类型也雷同的是()
A.SO2和SiO2B.NaCl和HCl
C.CCl4和KClD.CO2和H2O
13.NH3、H2S是极性分子,CO2、BF3、CCl4等是极性键构成的非极性分子。
依照上述实例可推出ABn型分子长短极性分子的体会规律是()
A.分子中不克不及含有氢原子
B.在ABn分子中A原子没有孤对电子
C.在ABn分子中A的相对原子质量小于B的相对原子质量
D.分子中每个共价键的键长应相等
二、非选择题
14.下表所列数据是在不合物质中氧—氧之间的键长和键能的实测数据,个中a和b尚未测出,但依照一个较为靠得住的原则可估量a、b、c、d的大年夜小次序为_______,该原则可简述为________________________________。
键长(pm)
键能(kJ/mol)
O22-
149
a
O2-
128
b
O2
121
c=494
O2+
112
d=628
15.在金刚石的网状构造中,含有由共价键形成的碳原子环,个中最小的环上有______(填数字)个碳原子,每个碳原子上的随便率性两个C—C键的夹角差不多上______(填角度)。
16.如图4-6,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+离子或Cl-离子所处的地位。
这两种离子在空间三个互相垂直的偏向上差不多上等距离分列的。
(1)请将个中代表Na+离子的圆圈涂黑(不必推敲体积大年夜小),以完成NaCl晶体的构造示意图。
(2)晶体中,在每个Na+离子的四周与它最接近的且距离相等的Na+离子共有_____个。
(3)晶体中每一个反复的构造单位叫晶胞。
在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na+或Cl-离子为该晶胞与其相邻的晶胞所共有。
一个晶胞中,Cl-离子的个数等于______,即______(填运算式),Na+离子的个数等于_______,即__________(填运算式)。
(4)设NaCl的摩尔质量为Mg/mol,食盐晶体的密度为
g/cm3,阿伏加德罗常数为NA。
食盐晶体中两个距离比来的钠离子中间间的距离为______cm。
17.
(1)图4-7为CO2分子晶体构造的一部分。
不雅察图形,试说明每个CO2分子四周有______个与之紧邻等距的CO2分子;
(2)试确信:
①CO2、②CS2、③SiO2晶体的沸点由高到低分列的次序是______>______>______(填写响应物质的编号)。
18.晶体具有规矩的几何外形,晶体中最全然的反复单位称为晶胞。
NaCl晶体构造如图4-8所示。
已知FexO晶体晶胞构造为NaCl型,因为晶体缺点,x值小于1。
测知FexO晶体密度为
g/cm3,晶胞边长为4.28×10-10m。
(1)FexO中x值(精确至0.01)为________。
(2)晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+,在Fe2+和Fe3+的总数中,Fe2+所占分数(用小数表示,精确至0.001)为________。
(3)此晶体化学式为________。
(4)与某个Fe2+(或Fe3+)距离比来且等距离的O2-围成的空间几何构型外形是______。
(5)在晶体中,铁元素的离子间最短距离为________m。
19.现有A、B、C三种物质,A为气态氢化物,分子式为RH3,含R为82.4%,B是另一气态氢化物,A+B→C,C与碱液共热放出A。
C的水溶液参加稀HNO3酸化后,滴入AgNO3溶液,产生不溶性的白色沉淀,答复下列问题:
(1)写出A的名称和电子式,并指出它是否是极性分子?
其稳固性比PH3、H2O若何?
(2)写出B的名称和电子式,并指出它是否是极性分子?
其稳固性比HF、H2S、HBr若何?
其水溶液的酸性比HF、HBr、H2S若何?
(3)写出C的名称和电子式,具体指明C物质中各部分的化学键,指出C形成的晶体类型。
(4)写出上述有关的化学方程式或离子方程式。
20.A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大年夜的主族元素。
已知A、C、F三原子的最外层共有11个电子,且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反响,均能生成盐和水,D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4,E元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。
答复:
(1)写出下列元素的符号:
A________、D________、E________;
(2)用电子式写出B、F形成的化合物的电子式___________________;(3)A、C两种元素最高价氧化物的水化物反响的离子方程式为__________________________;(4)D的固态氧化物是_______晶体,含nmolD的氧化物的晶体中含D—O共价键为_______mol。
参考谜底
1.D2.B3.C4.D5.B6.C7.D8.C9.D10.C11.C12.D13.B
14.d>c>b>a键长越短,键能越大年夜
15.6109°28′
(2)12(3)4;Cl-个数=8×
+6×
=4;4;Na+个数=12×
+1=4(4)d=
17.
(1)12
(2)③②①18.
(1)0.92
(2)0.826(3)
O(4)正八面体
(5)3.03×10-10
19.
(1)氨电子式略极性分子稳固性:
H2O>NH3>PH3;
(2)氯化氢电子式略
极性分子稳固性:
HF>HCl>HBr>H2S酸性:
HBr>HCl>H2S>HF;(3)氯化铵电子式略N—H极性键NH4+、Cl-离子键离子化合物(4)NH3+HCl
NH4ClNH4Cl+NaOH
NaCl+NH3↑+H2ONH4++OH-
NH3↑+H2O
NaCl+AgNO3
AgCl↓+NaNO3Cl-+Ag+
AgCl↓
20.
(1)Na、Si、P;
(2)氯化镁电子式略;(3)Al(OH)3+OH-
AlO2-+2H2O;(4)原子,4n
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化学键 晶体结构
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)