2022年高中化学物质结构与性质全册教案与学案 .pdf

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1、学习必备欢迎下载高中化学选修 3 物质结构与性质导学案第一章原子结构与性质一、本章学习目标1了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(136 号)原子核外电子的排布。2了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。3了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。4认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。5能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。6从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、 理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。复习总结必

2、修中学习的原子核外电子排布规律：(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理 )。(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。(3)原于最外层电子数目不能超过8 个(K 层为最外层时不能超过2 个电子(4)次外层电子数目不能超过18 个(K 层为次外层时不能超过2 个)，倒数第三层电子数目不能超过32 个。说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当M 层是最外层时，最多可排8 个电子；当M 层不是最外层时，最多可排18 个电子一、能层与能级由必修的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，由内而外可以分为：第一

3、、二、三、四、五、六、七 能层符号表示K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q 能量由低到高例如：钠原子有11 个电子，分布在三个不同的能层上，第一层2 个电子，第二层8 个电子，第三层1 个电子。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：能层一二三四五六七符号K L M N O P Q 最多电子数2 8 18 32 50即每层所容纳的最多电子数是：2n2(n：能层的序数 ) ，但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级(S、P、d、 F)，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级

4、。各能层上的能级是不一样的。能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：能层K L M N O 能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 各能层电子数2 8 18 32 50 （1）每个能层中，能级符号的顺序是ns、 np、nd、nf （2）任一能层，能级数=能层序数（3）s、 p、d、f 可容纳的电子数依次是1、 3、5、7 的两倍二、构造原理根据构造原理，只要我们知道原子序数，就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共

5、42 页学习必备欢迎下载即电子所排的能级顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s元素原子的电子排布： （136 号）氢 H 1s1钠 Na 1s22s22p63s1钾 K 1s22s22p63s23p64s1【Ar】4s1有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差，如：铬24Cr Ar3d54s1铜29Cu Ar3d104s1课堂练习 1、写出17Cl（氯） 、21Sc(钪)、35Br（溴）的电子排布氯：钪：溴：根据构造原理只要我们知道原子序数，就可以写出元素原子的电子排布，这样的电子排布是基态原子的。三、电子云和原子

6、轨道：(1)电子运动的特点：质量极小运动空间极小极高速运动。因此，电子运动来能用牛顿运动定律来描述，只能用统计的观点来描述。我们不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云 。常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图成为 原子轨道 。S的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。P的原子轨道是纺锤形的，每个P 能级有 3 个轨道，它们互相垂直，分别以Px、Py、Pz为符号。 P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而(2)泡利原理和洪特规

7、则量子力学告诉我们： ns 能级各有一个轨道， np能级各有 3 个轨道， nd 能级各有 5 个轨道， nf 能级各有 7 个轨道. 而每个轨道里最多能容纳2 个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“”来表示。一个原子轨道里最多只能容纳2 个电子，而且自旋方向相反，这个原理成为泡利原理 。当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则是洪特规则 。练习写出5、6、 7、8、9 号元素核外电子排布轨道式。思考写出24 号、 29 号元素的电子排布式，价电子排布轨道式，阅读周期表，比较有什么不同，为什么？从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们

8、是否符合构造原理? 洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。四能量最低原理、基态、激发态、光谱原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。 处于最低能量的原子叫做基态 原子。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 42 页学习必备欢迎下载当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态 原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一。不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，

9、可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称 原子光谱 。许多元素是通过原子光谱发现的。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。阅读分析分析教材p8 发射光谱图和吸收光谱图，认识两种光谱的特点。强化练习1.A 、B、X、Y、Z 是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大。A 元素可形成自然界硬度最大的单质;B 与 A 同周期，核外有三个未成对电子；X 原子的第一电离能至第四电离能分别是:I1=578kJ/mol， I2= 1817kJ/mol ， I3= 2745kJ/mol ，I4=11575kJ/mol ；常温常压下，Y 单质是固体，其氧化物是

10、形成酸雨的主要物质；Z 的一种同位素的质量数为63，中子数为34。请回答下列问题。(1)AY2是一种常用的溶剂，是(填极性分子或非极性分子)，分子中存在 _个 键。(2)X 与 NaOH 溶液反应的离子方程式为_。超高导热绝缘耐高温纳米XB 在绝缘材料中应用广泛，晶体与金刚石类似，属于 _晶体 .B 的最简单氢化物容易液化,理由是 _。(3)X 、氧、 B 元素的电负性由大到小顺序为_(用元素符号作答)。(4)Z 的基态原子核外电子排布式为_。 元素 Z 与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸:Z 十 HCl 十 O2 = ZCI 十 HO2， HO2(超氧酸 )不仅是一种弱酸而且也是一

11、种自由基，具有极高的活性。 下列说法或表示不正确的是_(填序号 )。氧化剂是O2 HO2在碱中不能稳定存在 氧化产物是HO2, 1 molZ 参加反应有1 mol 电子发生转移(5)已知 Z 的晶胞结构如下图所示，又知Z 的密度为9.00g/cm3，则晶胞边长为_ ；ZYO4常作电镀液，其中YO42-的空间构型是 _ 。Y 原子的杂化轨道类型是_。2. 有 X、Y、Z 三种元素，原子序数依次增大，它们的原子序数之和为43。其中， Y原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍。X、Y元素的单质都是构成空气的主要成分。（ 1） 基 态Z 原 子 的 价 层 电 子 排 布 式 为 _ _； XY3离

12、子 的 空 间 构 型 为_ 。（ 2）ZO （氧化物） 、FeO晶体结构类型均与NaCl 的相同， Z2+和 Fe2+离子半径分别为69pm和 78pm ，则熔点 ZO_FeO （填“” ）； ZO晶体中 Z2+的配位数为 _ _ 。（ 3）化合物 A常用于检验Z2+：在稀氨水介质中，A与 Z2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示：0.5mol 化合物 A 中含 键数为 _ _ ； 鲜红色沉淀中X与 Z2+离子间形成的是配位键，在图中标出配位键的电子给予的方向。该结构中， Y原子与氢原子除了形成共价键外，还存在 _作用；该结构中，碳原子的杂化轨道类型有 _ _ 。3. 多元化合物薄膜太阳能

13、电池材料为无机盐，其主要包括砷化铝、硫化镉、硫化锌薄膜电池等。第一电离能：As_Se（填 “ ” 、“ ” 或“ ” ）。二氧化硒分子的空间构型为_。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 42 页学习必备欢迎下载砷化铝晶体结构与硅相似，在砷化铝晶体中，每个Al 原子与 _个 As 原子相连。（ 2）镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，它们有很强的储氢能力，其中铜钙合金的晶胞结构如图所示，试回答下列问题：在周期表中Ca处于周期表 _区。铜原子的基态核外电子排布式为：_。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.

14、0 1023cm3，储氢后形成LaNinH4.5的合金（氢进入晶胞空隙，体积不变），则LaNin中， n= (填数值 )；氢在合金中的密度为：_。（ 3）中美科学家合作发现钙和锶在C60上吸附很强，可以均匀地覆盖在C60表面上，形成M32C60，非常适于实际应用。Ca32C60上可吸附至少92 个氢分子。有关说法正确的是_。A钙的电负性比锶的小BC60中碳原子杂化方式为sp3CCa32C60储氢是与H2发生加成反应D吸附相同数目氢分子时, 储氢质量分数Ca32C60比 Sr32C60高（ 1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，其基态原子的电子排布式。（ 2）右图曲线表示部分短周期

15、元素的原子序数（按递增顺序排列）和其常见单质沸点的关系。其中A点表示的单质是（填化学式）。（ 3）三氟化硼分子的空间构型是；三溴化硼、三氯化硼分子结构与三氟化硼相似，如果把B X键都当作单键考虑来计算键长，理论值与实测键长结果如右表。硼卤键长实测值比计算值要短得多，可能的原因是。（ 4）海产品添加剂多聚磷酸钠是由Na+与多聚磷酸根离子组成的，某种多聚磷酸根的结构如右图。磷原子的杂化类型为。 这种多聚磷酸钠的化学式为。（ 5）已知 HF与 F通过氢键结合成HF。判断 HF和 HF微粒间能否形成氢键，并说明理由。键长 /(pm) BF BCl BBr 计算值152 187 199 实测值130 1

16、75 187 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 42 页学习必备欢迎下载第二节原子结构与元素的性质一 归纳 S 区元素价电子特征排布为S12，价电子数等于族序数。区元素价电子排布特征为（-1）d110ns12；价电子总数等于副族序数；ds 区元素特征电子排布为(n-1)d10ns12，价电子总数等于所在的列序数；p 区元素特征电子排布为ns2np16；价电子总数等于主族序数。原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。二、元素周期律(1)原子半径归纳总结原子半径的大小取决于两个相反的因素：一是电子的能层数，另一个是核电

17、荷数。显然电子的能层数越大，电子间的负电排斥将使原子半径增大，所以同主族元素随着原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。而当电子能层相同时，核电荷数越大，核对电子的吸引力也越大，将使原子半径缩小，所以同周期元素，从左往右，原子半径逐渐减小。(2)电离能概念第一电离能I1；态电性基态原子失去个电子，转化为气态基态正离子所需要的叫做第一电离能。第一电离能越大，金属活动性越。同一元素的第二电离能第一电离能。归纳总结1、递变规律周一周期同一族第 一 电 离能从左往右， 第一电离能呈增大的趋势从上到下，第一电离能呈增大趋势。2、第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。因此碱金属元素的

18、第一电离能越小，金属的活泼性就越强。3气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(用 I1表示 )，从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的能量叫做第二电离能(用 I2表示 )，依次类推，可得到I3、I4、I5 同一种元素的逐级电离能的大小关系：I1I2I3I4_晶体。原子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多（ 3）依据物质的分类判断金属氧化物（如K2O、Na2O2等） ，强碱（如NaCl、KOH等）和绝大多数的盐类是离子晶体。大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外）、气态氢化物、非金属氧化物（除SiO2外） 、酸、绝大多数有机物（除有机盐外）

19、是分子晶体。常见的原子晶体单质有金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼等；常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属单质（除汞外）与合金都是金属晶体。2晶体熔、沸点比较规律：（ 1）不同晶体类型的物质：原子晶体分子晶体。（ 2）同一晶体类型的物质，需比较晶体内部结构粒子间作用力，作用力越大，熔沸点越高。原子晶体：要比较共价键的强弱，一般地说，原子半径越小，形成共价键的键长越短，键能越大，其晶体熔沸点越高。如熔点：金刚石 碳化硅 晶体硅。分子晶体：组成结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如熔沸点：O2N2, HIHBrHCl。组成结构不相似的物质，分子的极性越大，其熔沸点就越高，如熔沸点：C

20、ON2。由上述可知，同类晶体熔沸点比较思路为：原子晶体 共价键键能 键长 原子半径分子晶体 分子间作用力 相对分子质量例 1共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 42 页学习必备欢迎下载A.干冰B.氯化钠C.氢氧化钠D.碘解析：干冰是分子晶体，分于内存在共价键，分子间存在范德华力。NaCl是离子晶体只存在离子键。NaOH 是离子晶体，不仅存在离子键，还存在HO 间共价键。碘也是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力。

21、答案：B 例 2单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据金刚石晶体硅晶体硼熔点3823 1683 2573 沸点5100 2628 2823 硬度10 7.0 9.5 晶体硼的晶体类型属于_晶体，理由是 _。已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20 个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1 个B 原子。通过视察图形及推算，此晶体体结构单元由_个硼原子构成。其中BB键的键角为 _。解析 原子，理由：晶体的熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间，而金刚石和晶体Si均为原予晶体，B与 C相邻与 Si处于对角线处，亦为原于晶体。每个三角形的顶点被5 个三角形所共有， 所以，此

22、顶点完全属于一个三角形的只占到1/5， 每个三角形中有3 个这样的点，且晶体 B中有 20 个这样的角形，因此，晶体B 中这样的顶点 (B 原子 )有 3/520=12个。又因晶体B 中的三角形面为正三角形，所以键角为60例 3石墨的片层结构如右图1 所示：试回答：（ 1）片层中平均每个六元环含碳原子数为个。（ 2）在片层结构中，碳原子数、CC键数、六元环数之比为【解析】在石墨的片层结构中，我们以一个六元环为研究对象，由于碳原子为三个六元环共用，即属于每个六元环的碳原子数为 61 /32；另外碳碳键数为二个六元环共用，即属于每个六元环的碳碳键数为61 /23。【答案】（1） 2 （2） 2:3

23、:1 基础训练 1下列晶体中属于原子晶体的是( ) A. 氖B食盐C干冰D金刚石2下列晶体由原子直接构成，且属于分子晶体的是( ) A固态氢B固态氖C磷D三氧化硫精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 42 页学习必备欢迎下载3.下列晶体中不属于原子晶体的是( ) A.干冰B.金刚砂C. 金刚石D.水晶4.在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上，碳原子数是( ) A.2 个B.3 个C.4 个D.6 个5.共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是( )

24、A.干冰B.氯化钠C.氢氧化钠D.碘6.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是( ) A.HF、HCI、HBr、HI 的热稳定性依次减弱B.NaF 、 NaCl、NaBr、NaI 的熔点依次减低C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.H2S的熔沸点小于H2O 的熔、沸点7在金刚石的晶体中，含有由共价键形成的碳原子环，其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个C-C键间的夹角是 ( ) A6 个 120B5 个 108C4 个 109 28D6 个 109 288结合课本上干冰晶体图分析每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为 (

25、 ) A6 B8 C 10 D12 9干冰和二氧化硅晶体同属A 元素的最高价氧化物，它们的熔沸点差别很大的原因是( ) A二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量BC、O 键键能比Si、O 键键能小C干冰为分子晶体，二氧化硅为原子晶体D干冰易升华，二氧化硅不能10.最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C60，下列说法正确的是( ) A.C60是一种新型的化合物B.C60和石墨都是碳的同素异形体C.C60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体D.C60相对分子质量为720 11.支持固态氨是分子晶体的事实是( ) A.氮原子不能形成阳离子B.铵离子不能单独存在C.常温下，氨是气态

26、物质D.氨极易溶于水12.石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原于都跟其他3 个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7 个六元环完全占有的碳原子数是( ) A.10 个B.18 个C.24个D.14 个13.将 SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。 将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅（ Si3N4）固体，氧化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料， 在工业上有广泛的应用。则氮化硅所属的晶体类型是 ( ) A.原子晶体B.分子晶体C.离子晶体D.金属晶体14.20XX年美国科学杂志报道：在超高压下，科学家用激光器将CO2加热到 1800K，成功制得了类似石英的

27、CO2原子晶体。下列关于CO2晶体的叙述中不正确的是( ) A.晶体中 C、O 原子个数比为12 B.该晶体的熔点、沸点高、硬度大C.晶体中 COC键角为 180D.晶体中 C、O 原子最外层都满足8 电子结构15、氮化硅是一种新合成的结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时，所克服的微粒间的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 42 页学习必备欢迎下载A、硝石和金刚石B、晶体硅和水晶C、冰和干冰D、萘和蒽16.碳化硅（ SiC ）的一种晶体具有

28、类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体金刚石晶体硅碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（）A. B. C. D. 拓展提高 17右图为金刚石的晶体结构。每个C 原子、每条CC键被多少个六元环共用？18右图为晶体硼的基本结构单元，已知它为正二十面体有二十个等边三角形和一定数目的顶角，每一个顶点各有一个硼原子，通过观察，此基本结构单元由多少硼原子构成？19.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在13000C 反应获得。(1)氮化硅晶体属于_晶体。(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N 原子和 N 原子，

29、 Si原子与 Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式_. (3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_. 第二节分子晶体与原子晶体答案1.D 2.B 3.A 4.D 5.D 6.CD 7.D 8.D 9.C 10.BD 11.C 12.D 13.A 14.C 15.B 16.A 5.解析 干冰是分子晶体，分于内存在共价键，分子间存在范德华力。NaCl 是离子晶体只存在离子键。NaOH 是离子晶体，不仅存在离子键，还存在HO 间共价键。碘也是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力。故只有B符

30、合题意。6.解析 HF、 HCl、HBr、HI 热稳定性依次减弱是它们的共价键键能逐渐减小的原因，与键能有关。NaF、 NaCl、NaBr、NaI 的熔点依次减低是它们的离子键能随离子半径增大逐渐减小的原因。F2、 C12、Br2、I2为分子晶体。熔、沸点逐渐降低由分子间作用力决定。 H2S与 H2O 的熔沸点高低由分子间作用力及分子的极性决定。故选C、D。7D 根据金刚石的棱型结构特点可知最小环上碳原子数为6 个，任意两个CC键间夹角为109 28 8D 根据干冰结构特点，干冰晶体是一种立方面心结构，每个CO2周围等距离最近的CO2有 12 个(同层 4 个，上层4 个，下层 4 个) 15

31、解析：本题考查由物理性质特征推知晶体类型以及如何区别不同晶体的微粒间作用力。此题为信息迁移题，解答时先由氮化硅的性质（超硬、耐磨、耐高温），可推知是原子晶体。原子晶体熔化时，要克服共价键。然后分析比较各选项。答案B。16解析 此题是给出新情境的信息迁移题。给出的新情景。是碳化硅的一种晶体具有类似金刚石的结构；此题的考查内容，是化学键与晶体结构。所列三种晶体均是原子晶体，结构相似，晶体内的结合力是呈空间网状的共价键：共价键键长：C-C键 C-S键 C-S键 S-S键共价键键长越短，键能越大， 则原子晶体的熔点越高。所以三者的熔点由高到低的顺序是：金刚石、碳化硅、 晶体硅。 答案 A。17 解析：

32、任意两条相邻的CC 键参加了2 个六元环的形成，每个 C 原子可形成4 条 CC键，两面相邻的组合有C246 种，故精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 42 页学习必备欢迎下载每个 C原子被 62 12 个六元环共用。而每条CC键可以与相邻的3 条 CC键两两相邻，故每条CC键被 32 6 个六元环共用。18 解析：该晶体的晶胞由二十个等边三角形构成，而每个等边三角形有3 个顶点，这样共有203 60 个顶点，但每个顶点又被相邻的5 个等边三角形所共有，所以该晶胞实际拥有的顶点数应为：20 351 12 个。19解析 （1

33、）这是一道信息题，从题给信息知氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，应是原子晶体。（2）氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N 原子和 N 原子 , Si原子和 Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，因此氮化硅的化学式为Si3N4。强热（ 3）3SiCl4 + 2N2 +6H2Si3N4 + 12HCl。第三节金属晶体学习目标 知识梳理 1.在金属单质的晶体中，原子之间以_相互结合 .描述金属键本质的最简单理论是_理论 . 构成金属晶体的粒子是 _和_. 2.金属键的强度差别_.例如 ,金属钠的熔点较低,硬度较小 ,而_是熔点最高 ,硬度最大的金属,

34、这是由于_ 的缘故 . 铝硅合金在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合铸造。在铝硅铝硅合金三种晶体中，它们的熔点从低到高的顺序是_。3.金属材料有良好的延展性是由于_.金属材料有良好的导电性是由于_.金属的热导率随温度升高而降低是由于_. 4. 金属原子在二维平面里有两种方式为非密置层和密置层,其配位数分别为_和_. 5.金属晶体可看成金属原子在_里堆积而成 .金属原子堆积有4 种基本模式 ,分别是_,_,_,_. 金属晶体的最密堆积是_,配位数是 _. 方法导引 1.金属晶体性质及理论解释导电性导热性延展性金属离子和自由电子自由电子在外加电场的作用下发生定向移动自由电子与金属离子碰撞传递热量晶

35、体中各原子层相对滑动仍保持相互作用2.金属晶体的熔点变化规律金属晶体熔点差别较大，汞在常温下是液体，熔点很低( 38.9)，而钨的熔点高达3410这是由于金属晶体紧密堆积方知道金属键的涵义能用金属键理论解释金属的物理性质能列举金属晶体的基本堆积模型了解金属晶体性质的一般特点理解金属晶体的类型与性质的关系精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 42 页学习必备欢迎下载式、金属阳离子与自由电子的作用力不同而造成的差别一般情况下(同类型的金属晶体)，金属晶体的熔点由金属阳离子半径、所带的电荷数、自由电子的多少而定金属离子半径越小，所

36、带的电荷越多，自由电子越多，金属键越强，熔点就越高例如，熔点：NaMgNaKRbCs 例 1金属的下列性质中和金属晶体无关的是（）A良好的导电性B反应中易失电子C良好的延展性D良好的导热性解析：备选答案A、C、D 都是金属共有的物理性质，这些性质都是由金属晶体所决定的，备选答案B，金属易失电子是由原子的结构决定的，所以和金属晶体无关答案： B 例 2关于晶体的下列说法正确的是（）A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低解析：只有认识四类晶体物理性质差异的本质原因才能对此题进行正确判断。在

37、四类晶体中，金属晶体的结构及物理性质最特殊，应予重视。金属晶体中，构成晶体的微粒既有金属原子，又有金属阳离子，且二者不断转换，晶体中自由电子与金属离子间的电性作用形成了金属键。因此晶体中有阳离子，不一定有阴离子，如金属晶体。金属键强弱相差很大（主要由阳离子半径大小决定），因此金属晶体的熔、沸点、硬度等物理性质相差极大，它与其他类晶体相比很特殊，有的晶体熔沸点很低，甚至小于分子晶体如金属汞、碱金属等；有的金属熔沸点很高，甚至高于原子晶体如金属钨。答案： A 例 3.下列有关金属元素特征的叙述正确的是（）A、金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B、金属元素在一般化合物中只显正价C、金属元素在不

38、同的化合物中的化合价均不同D、金属元素的单质在常温下均为金属晶体解析： A、对于变价金属中，较低价态的金属离子既有氧化性，又有还原性，如Fe2+。B、金属元素的原子只具有还原性，故在化合物中只显正价。C、金属元素有的有变价，有的无变价，如Na+。D、金属汞常温下为液体。答案： B。例 4.物质结构理论推出：金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用，叫金属键金属键越强，其金属的硬度越大，熔沸点越高，且据研究表明，一般说来金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强由此判断下列说法错误的是( ) A镁的硬度大于铝B镁的熔沸点低于钙C镁的硬度大于钾D钙的熔沸点高于钾解析：价电子数AlMg，原子

39、半径AlMg，所以 Al 的金属键更强，所以A 的说法错误 Mg 和 Ca的价电子数相同，而原子半径 Mg Ca，所以金属键的强弱MgCa，所以 B 的说法错误价电子数MgK，原子半径MgCaK，所以 C 的说法正确价电子数 Ca K，原子半径CaK，所以 D 的说法也正确答案： AB 基础训练 1下列有关金属元素的特征叙述正确的是( ) A金属元素的原子具有还原性，离子只有氧化性D金属元素的化合价一定显正价C金属元素在不同化合物中的化合价均不相同D金属元素的单质在常温下均为金属晶体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 42

40、 页学习必备欢迎下载2下列有关金属元素特征的叙述中正确的是( ) A金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B金属元素在化合物中一定显正价C金属元素在不同化合物中的化合价均不同D金属单质在常温下都是金属晶体3金属的下列性质中，不能用金属的电子气理论加以解释的是( ) A易导电B易导热 C有延展性D易锈蚀4下列晶体中由原子直接构成的单质有( ) A白磷B氦 C金刚石D金属镁5金属具有延展性的原因是( ) A金属原子半径都较大，价电子较少B金属受外力作用变形时，金属阳离子与自由电子间仍保持较强烈作用C金属中大量自由电子受外力作用时，运动速度加快D自由电子受外力作用时能迅速传递能量6下列说法不正确的

41、是( ) A金属单质的熔点一定比非金属单质高B离子晶体中不一定含有金属元素C在含有阳离子的晶体中，一定含有阴离子D含有金属元素的离子不一定是阳离子7金属晶体的形成是因为晶体中存在( ) A金属离子间的相互作用B金属原子间产生相互作用C金属离子与自由电子间的相互作用D金属原子与自由电子间的相互作用8关于金属元素的特征，下列叙述正确的是( ) 金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性金属元素在化合物中一般显正价金属性越强的元素相应的离子氧化性越弱金属元素只有金属性，没有非金属性价电子越多的金属原子的金属性越强ABCD全部9金属的下列性质中，与自由电子无关的是( ) A密度大小B容易导电C延展性好D

42、易导热10下列有关金属的叙述正确的是( ) A金属元素的原子具有还原性，其离子只有氧化性B金属元素的化合价般表现为正价C熔化状态能导电的物质定是金属的化合物D金属元素的单质在常温下均为金属晶体11.下列叙述正确的是( ) A原子晶体中可能存在离子键B分子晶体中不可能存在氢键C在晶体中可能只存在阳离子不存在阴离子D金属晶体导电是金属离子所致12.金属能导电的原因是（）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D金属晶体在外加电场作用下可失去电子13下列叙述正确的是（）精选学习资料 -

43、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 42 页学习必备欢迎下载A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B原子晶体中只含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键14.在核电荷数118 的元素中，其单质属于金属晶体的有，属于分子晶体的有，属于原子晶体的有15. 简要填空：(1)金属导电是 _的结果(2)金属导热是 _的结果(3)金属抽成丝或压成薄板是金属受到外力作用，紧密堆积的原子(离子 )层发生了 _，而金属离子和自由电子之间的 _没有改变16. 碱金属单质的熔点顺序为LiNaKRb

44、Cs，试用金属晶体结构的知识加以解释17.在金属晶体中存在的粒子是_和_通过 _形成的单质晶体叫做金属晶体18.(1)请描述金属晶体中自由电子的存在状态答： _ (2)请说明金属晶体中自由电子所起的作用答： _ 19. 金属导电靠 _，电解质溶液导电靠_;金属导电能力随温度升高而_, 溶液导电能力随温度升高而 _. 20.有一种金属结构单元是一个“ 面心立方体 ” （注：八个顶点和六个面分别有一个金属原子）。该单元平均是由_个金属原子组成的。拓展提高 21.晶胞是晶体中最小的重复单元已知铁为面心立方晶体，其结构如下图甲所示，面心立方的结构特征如下图乙所示若铁原子的半径为m101027.1，试求

45、铁金属晶体中的晶胞长度，即下图丙中 AB的长度为 _m22. 某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结构中可以划出一块正立方体的结构单元，金属原子处于正立方体的八个顶点和六个侧面上，试计算这类金属晶体中原子的空间利用率。23.石墨片层结构如右图所示，问：（ 1）平均多少个碳原子构成一个正六边形？（ 2）n g 碳原子可构成多少个正六边形？第三节金属晶体基础训练 参考答案1B2B3D4BC5B6AC7C8 B9A10B 11. C 12. B 13. B 14.答案：Li、Be、Na、 Mg、Al; H2、He、N2、O2、F2、Ne、P4、S、Cl2、 Ar;

46、 C、Si、B 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页，共 42 页学习必备欢迎下载15.答案(1)自由电子在电场作用下定向移动(2)自由电子碰撞金属离子而将能量传给金属离子(3)相对滑动较强烈的相互作用(金属键 ) 16.金属晶体的熔点高低取决于晶体中金属离子与自由电子之间的作用力大小，由库仑定律221rqqkF可知，作用力的大小又取决于金属离子的半径和自由电子的数量，显然，半径越小，作用力越强，熔点越高而离子的半径顺序为CsRbKNaLi，因此锂的熔点最高17.金属离子；自由电子；金属键18.(1)自由电子均匀地分布在整个晶体

47、中，被许多金属离子所共有(2)使金属阳离子结合在一起形成晶体; 使金属晶体具有导电性、导热性和延展性19. 自由电子；自由离子；减弱；增强20. 4 21101059.3提示：222ACBCAB21021027.1421）（AB101059.3AB22. 依题意画出侧面图，设正立方体边长为a，则体积为a3。原子半径42ar，每个正立方体包括金属原子81 8+61 /24(个)，球体体积共4,74.0)42(3433aa空间利用率为：%74%10074.033aa. 23.解析：（ 1）方法 1：利用点与面之间的关系，平均每个正六边形需碳原子数：61 /3=2；方法 2：利用点、线、面的关系，每

48、个碳原子提供的边数：31 /2=1.5 (61 /2)/1.5=2 （ 2）(n/12)NA/2. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 34 页，共 42 页学习必备欢迎下载第四节离子晶体学习目标 知识梳理 1构成离子晶体的粒子是，粒子之间的相互作用是，这些粒子在晶体中(能或不能 )自由移动，所以离子晶体(能或不能 )导电2. 离子晶体中的配位数是指_. 3._ 是决定离子晶体结构的重要因素.此外 , 离子晶体的结构还取决于_. 4. 离子晶体的晶格能的定义是_. 离子晶体的晶格能是最能反映_的数据 . 5. 晶格能越大 ,形成的离子晶

49、体_,而且熔点 _,硬度 _.典型的离子晶体，晶格能的大小与离子所带的电荷和离子半径的关系一般是：离子电荷高，晶格能，离子半径大，晶格能。方法导引 1.离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体的比较晶体类型原子晶体分子晶体金属晶体离子晶体晶体质点（粒子）原子分子金属阳离子、 自由电子阴、阳离子粒 子 间 作 用（力）共价键分 子 间 作 用力复 杂 的 静 电 作用离子键熔沸点很高很低一般较高， 少部分低较高硬度很硬一般较软一般较硬， 少部分软较硬溶解性难溶解相似相溶难溶（ Na 等与水反应）易 溶 于 极 性 溶剂能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。知道离子化合物的热

50、稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。了解晶格能的应用， 知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱能说出分子晶体与原子晶体、离子晶体、 金属晶体的结构基元以及物理性质方面的主要区别精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 35 页，共 42 页学习必备欢迎下载导电情况不导电（除硅）一般不导电良导体固体不导电， 熔化 或 溶 于 水 后导电实例金刚石、水晶、碳化硅等干冰、冰、纯硫酸、 H2(S) Na、Mg、 Al 等NaCl、CaCO3NaOH 等2物质熔沸点的比较不同类晶体：一般情况下，原子晶体离子晶体 分子晶体同种类型晶体：构成晶体质