2020版高考化学一轮复习 第2部分 物质结构与性质 第2单元 微粒间作用力与物质性质课件 苏教版选

第二部分选考内容选修物质结构与性质第二单元微粒间作用力与物质性质栏目导航考点二考点三考点一010203课堂反馈真题体验05考点四04考纲定位核心素养1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中微粒结构、微粒间作用力的区别。3.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。4.了解分子晶体结构与性质的关系。5.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。6.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。7.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。8.了解共价键的形成、分类及其三个参数。1.微观探析——从微观角度认识不同类型晶体的组成粒子，空间分布特点，理解“结构决定性质”的观念。2.模型认知——根据典型物质的晶体晶胞结构模型推测各类物质的晶体晶胞结构。3.证据推理——根据晶胞参数进行晶体密度、粒子空间利用率的有关计算。4.宏观辨识——根据晶体的不同类型分析判断晶体的有关性质(如熔沸点、硬度等)。考点一晶胞及其微观计算答案1．晶胞能够反映晶体结构特征的_____________称为晶胞。基本重复单位答案2．晶胞为平行六面体中粒子数的计算——均摊法[深度归纳]其他结构单元的粒子数的计算分析(1)三棱柱(2)六棱柱[应用体验]下列是几种常见的晶胞结构，填写晶胞中含有的粒子数。答案A．NaCl(含________个Na＋，________个Cl－)B．干冰(含________个CO2)C．CaF2(含________个Ca2＋，________个F－)D．金刚石(含________个C)E．体心立方(含________个原子)F．面心立方(含________个原子)答案：A.44B．4C．48D．8E．2F．4考法1晶胞中粒子数及其晶体化学式的判断1．如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞：答案试写出：(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________。(4)乙晶体中每个A周围结合B的个数为________。答案：(1)X2Y(2)1∶3∶1(3)8(4)12解析答案2．某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x－n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为________。解析：能量越低越稳定，故更稳定的Cu替代型为Cu替代a位置，故晶胞中Cu为1个，Fe为3个，N为1个，故化学式为Fe3CuN。答案：Fe3CuN[思维建模]立方体中粒子周围粒子的个数1A周围有4个B，B周围有12个A2A周围有2个C，C周围有6个A3B周围有6个D，D周围有2个B4B周围有8个C，C周围有8个B5C周围有12个D，D周围有4个C6A周围有4个D，D周围有4个A解析答案考法2晶体密度、晶胞参数和空间利用率的计算3．(2018·全国卷Ⅰ，T35(5))Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.4665nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为________g·cm－3(列出计算式)。解析：1个氧化锂晶胞含O的个数为8×18＋6×12＝4，含Li的个数为8,1cm＝107nm，代入密度公式计算可得Li2O的密度为8×7＋4×16NA0.4665×10－73g·cm－3。答案：8×7＋4×16NA0.4665×10－73解析答案4．(2018·惠州二模，节选)金属钛有两种同素异形体，常温下是六方堆积，高温下是体心立方堆积。如图所示是钛晶体的一种晶胞，晶胞参数a＝0.295nm，c＝0.469nm，则该钛晶体的密度为________g·cm－3(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。解析：该晶胞中含有的钛原子的数目为2×12＋3＋12×16＝6，则该晶胞的质量为6×48NAg，又该晶胞的体积为32a×10－7×a×10－7×12×6×c×10－7，所以该钛晶体的密度为6×48332×2.95×10－82×4.69×10－8NAg·cm－3。答案：6×48332×2.95×10－82×4.69×10－8NA解析答案5．(2018·唐山统考)NiO的立方晶体结构如图所示，则O2－填入Ni2＋构成的________(填“正四面体”“正八面体”“立方体”或“压扁八面体”)空隙。NiO晶体的密度为ρg·cm－3，Ni2＋和O2－的半径分别为r1pm和r2pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。解析：1个O2－周围有6个距其最近且距离相等的Ni2＋，分别在O2－的上、下、左、右、前、后，其构成了正八面体。运用均摊法，每个晶胞中含有4个Ni2＋、4个O2－，晶胞的体积为59×4＋16×4NAg÷ρg·cm－3＝300ρNAcm3，原子的体积为[43π(r1×10－10cm)3＋43π(r2×10－10cm)3]×4＝163π(r31＋r32)×10－30cm3，故该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为163π(r31＋r22)×10－30cm3÷300ρNAcm3×100%＝4ρNAπr31＋r32×10－30225×100%。答案：正八面体4ρNAπr31＋r32×10－30225×100%[思维建模]晶体结构的相关计算模板1晶胞计算公式立方晶胞a3ρNA＝nMa：棱长，ρ：密度，NA：阿伏加德罗常数的值，n：1mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量，M：组成的摩尔质量。2金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式设棱长为a①面对角线长＝\r(2)a。②体对角线长＝\r(3)a。③体心立方堆积4r＝\r(3)ar为原子半径。④面心立方堆积4r＝\r(2)ar为原子半径3空间利用率＝晶胞中微粒体积晶胞体积。考点二共价键及其键参数答案1．共价键的实质与分类(1)共价键的本质与特征①本质：在原子之间形成____________。②特征：具有方向性和_____性。如O与H形成___个O—H共价键且共价键夹角为105°。共用电子对饱和2答案(2)共价键的常见分类分类依据类型及特点σ键原子轨道“_______”重叠形成共价键的原子轨道重叠方式π键原子轨道“_______”重叠极性键共用电子对__________形成共价键的电子对是否偏移非极性键共用电子对___________头碰头肩并肩发生偏移不发生偏移[深度归纳]大π键的简介(1)简介：大π键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。(2)表达式：Πnmm代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。(3)一般判断：对于多电子的粒子，若中心原子的杂化不是sp3杂化，中心原子与配位原子可能形成大π键。(4)示例：Π66，CH2===CH—CH===CH2：Π44，NO－3：Π64，SO2：Π43，O3：Π43，CO2－3：Π64。2．共价键的键参数(1)定义①键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。③键角：两个共价键之间的夹角。答案(2)键参数对分子性质的影响键能越___，键长越___，分子越稳定。(3)利用键能(E)计算ΔH的公式ΔH＝_____________________。大短E(反应物)—E(生成物)[深度归纳]σ、π键的理解(1)σ、π键的计算方法：单键只有一个σ键；双键是一个σ键一个π键；叁键是一个σ键两个π键。(2)当成键原子半径越大，π键越难形成，如Si、O难形成双键。(3)σ键与π键由于原子轨道的重叠程度不同从而导致了两者的稳定性不同，一般σ键比π键稳定。(4)并不是所有的共价键都有方向性，如s­sσ键没有方向性。(5)原子形成共价键时优先形成σ键。答案[应用体验]有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥CH4，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(HCN)，只含有极性键的是________；只含有非极性键的是________；既有极性键，又有非极性键的是________；只有σ键的是________；既有σ键又有π键的是________；含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________。答案：①③⑥⑨②④⑦⑤⑧①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦考法1共价键的分类1．已知N—N、N==N和NN键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C==C、CC键能之比为1.00∶1.77∶2.34。下列说法正确的是()A．σ键一定比π键稳定B．N2较易发生加成C．乙烯、乙炔较易发生加成D．乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定解析答案C[N≡N、N==N中π键比σ键稳定，难发生加成，C==C、C≡C中π键比σ键弱，较易发生加成。]答案2．计算1mol下列粒子中σ键和π键数目(用NA表示)(1)CO2________、________。(2)NCl3________、________。(3)COCl2()________、________。(4)[Cu(NH3)4]2＋________、________。(5)CN－________、________。(6)C2H5OH________、________。(7)CH3CHO________、________。答案：(1)2NA2NA(2)3NA0NA(3)3NA1NA(4)16NA0NA(5)1NA2NA(6)8NA0NA(7)6NA1NA解析答案考法2共价键的键参数及其应用3．结合事实判断CO和N2相对更活泼的是________，试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。COC—OC===OC≡O键能/(kJ·mol－1)357.7798.91071.9N2N—NN===NN≡N键能/(kJ·mol－1)154.8418.4941.7解析：由断开CO的第一个化学键所需要的能量[1071.9－798.9＝273.0(kJ·mol－1)]比断开N2的第一个化学键所需要的能量[941.7－418.4＝523.3(kJ·mol－1)]小，可知CO相对更活泼。答案：CO断开CO的第一个化学键所需要的能量(273.0kJ·mol－1)比断开N2的第一个化学键所需要的能量(523.3kJ·mol－1)小解析答案4．已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)ΔH＝akJ·mol－1，P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol－1。则Cl—Cl键的键能为______kJ·mol－1，P—P键的键能为______kJ·mol－1。解析：根据盖斯定律可得Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g)ΔH＝(b－a)/4kJ·mol－1，故b－a4＝E(Cl—Cl)＋3×1.2c－5c，E(Cl—Cl)＝b－a＋5.6c4kJ·mol－1。由a＝6E(P—P)＋6×b－a＋5.6c4－12×1.2c可求E(P—P)＝5a＋12c－3b12kJ·mol－1。答案：b－a＋5.6c45a＋12c－3b12考点三常见晶体模型的微观结构分析1．原子晶体——金刚石与SiO2答案(1)①金刚石晶体中，每个C与另外__个C形成共价键，碳原子采取___杂化