2024年高考化学一轮复习（新高考版） 第6章 第35讲　物质的聚集状态　常见晶体类型.docx

1、第35讲物质的聚集状态常见晶体类型复习目标1.了解晶体和非晶体的区别。2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。 3.了解分子晶体、 共价晶体、 离子晶体、金属晶体结构与性质的关系。4.了解四种晶体类型熔点、沸点、溶解性等性质的不同。考点一物质的聚集状态晶体与非晶体1物质的聚集状态(1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。(2)等离子体和液晶概念主要性能等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体具有良好的导电性和流动性液晶介于液态和晶态之间的物质状态既具有液体的流动性、黏度、形变性，又

2、具有晶体的导热性、光学性质等2.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的比较晶体非晶体结构特征原子在三维空间里呈周期性有序排列原子排列相对无序性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性(2)得到晶体的途径熔融态物质凝固；气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；溶质从溶液中析出。(3)晶体与非晶体的测定方法测定方法测熔点晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点最可靠方法对固体进行X射线衍射实验1在物质的三态相互转化过程中只是分子间距离发生了变化()2晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列()3晶体的熔点一定比非晶体的熔点高()4具有规则几何外形的固体一定是晶体()5

3、缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块()答案1.2.3.4.5.一、物质聚集状态的多样性1下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是()A液晶中分子的长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性B等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成C纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化D超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体答案B解析液晶分子沿分子长轴方向有序排列，从而表现出类似晶体的各向异性，故A正确；等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，故B错误；纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米

4、量级时也可能发生变化，熔点可能下降，故C正确；超分子内部的多个分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体，故D正确。2水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，下列有关玻璃态水的叙述正确的是()A水由液态变为玻璃态，体积缩小B水由液态变为玻璃态，体积膨胀C玻璃态是水的一种特殊状态D在玻璃态水的X射线图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰答案C解析玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，因密度与普通液态水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。二、晶体与非晶体的区别3下列关于晶体和非晶体的说法正

5、确的是()A晶体在三维空间里呈周期性有序排列，因此在各个不同的方向上具有相同的物理性质B晶体在熔化过程中需要不断地吸热，温度不断地升高C普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同D晶体和非晶体之间不可以相互转化答案C解析晶体在三维空间里呈周期性有序排列，其许多物理性质常常会表现出各向异性，A不正确；晶体的熔点是固定的，所以在熔化过程中温度不会变化，B不正确；在一定条件下晶体和非晶体是可以相互转化的，D不正确。4玻璃是常见的非晶体，在生产生活中有着广泛的用途，如图是玻璃的结构示意图，下列有关玻璃的说法错误的是()A玻璃内部微粒排列是无序的B玻璃熔化时吸热，温度不断上升C光导纤维和玻

6、璃的主要成分都可看成是SiO2，二者都是非晶体D利用X射线衍射实验可以鉴别石英玻璃和水晶答案C解析根据玻璃的结构示意图可知，构成玻璃的粒子无周期性排列，是无序的，所以玻璃是非晶体，因此没有固定的熔点，A、B对；玻璃属于非晶体，但光导纤维属于晶体，C错；区分晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验，D对。考点二常见晶体类型1晶胞(1)概念：描述晶体结构的基本单元。(2)晶体中晶胞的排列无隙并置无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。并置：所有晶胞平行排列、取向相同。2四种常见晶体类型的比较类型比较分子晶体共价晶体金属晶体离子晶体构成微粒分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子微粒间的相互作用力范

7、德华力(某些含氢键)共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高，有的很低较高溶解性相似相溶难溶于一般溶剂一般不溶于水，少数与水反应大多易溶于水等极性溶剂导电、导热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性，个别为半导体电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电3常见晶体的结构模型(1)典型的分子晶体干冰和冰干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol氢键。(2)典型的共价晶体金刚石、二氧化硅金刚石和二氧化硅晶体结构模型比较结构模型晶胞金刚

8、石二氧化硅金刚石和二氧化硅结构特点分析比较金刚石a.碳原子采取sp3杂化，键角为10928b.每个碳原子与周围紧邻的4个碳原子以共价键结合成正四面体结构，向空间伸展形成空间网状结构c.最小碳环由6个碳原子组成，每个碳原子被12个六元环共用d.金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1个C原子，晶胞内部有4个C原子，内部的C在晶胞的体对角线的处，每个金刚石晶胞中含有8个C原子二氧化硅a.Si原子采取sp3杂化，正四面体内OSiO键角为10928b.每个Si原子与4个O原子形成4个共价键，Si原子位于正四面体的中心，O原子位于正四面体的顶点，同时每个O原子被2个硅氧正四面体共用，晶体中Si原子与O原子个数比

9、为12c.最小环上有12个原子，包括6个O原子和6个Si原子d.1 mol SiO2晶体中含SiO数目为4NAe.SiO2晶胞中有8个Si原子位于立方晶胞的顶点，有6个Si原子位于立方晶胞的面心，还有4个Si原子与16个O原子在晶胞内构成4个硅氧四面体。每个SiO2晶胞中含有8个Si原子和16个O原子(3)典型的离子晶体NaCl、CsCl、CaF2NaCl型：在晶体中，每个Na同时吸引6个Cl，每个Cl同时吸引6个Na，配位数为6。每个晶胞含4个Na和4个Cl。CsCl型：在晶体中，每个Cl吸引8个Cs，每个Cs吸引8个Cl，配位数为8。CaF2型：在晶体中，每个Ca2吸引8个F，每个F吸引4

10、个Ca2，每个晶胞含4个Ca2，8个F。知识拓展晶格能(1)定义气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJmol1。(2)意义：晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定，熔、沸点越高。(3)影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。(4)过渡晶体与混合型晶体过渡晶体：纯粹的分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体四种典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。人们通常把偏向离子晶体的过渡晶体当作离子晶体来处理，把偏向共价晶体的过渡晶体当作共价晶体来处理。混合型晶体石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力，平

11、均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C原子采取的杂化方式是sp2。1分子晶体不导电，溶于水后也都不导电()2沸点：HFHClHBr3 5502 6001 415金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是_。答案共价晶体中，原子半径越小，共价键键能越大，熔点越高，原子半径：CSi(或键长：CCSiSi)，键能：CCSiSi课时精练1下列关于物质聚集状态的叙述错误的是()A在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列B非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章C物质的聚集状态除了晶态、非晶态还有塑晶态、液晶态等D等离子体是指由电子、阳离子组成的带有一定电荷的物质聚集体答案D解析液晶分子间的相互作用容易受温度、

12、压力、电场的影响，在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列，A正确；内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质称为非晶体，B正确；物质的聚集状态有晶态、非晶态还有塑晶态、液晶态等，C正确；等离子体由电子、阳离子和中性粒子组成，正、负电荷大致相等，整体上呈电中性，D错误。2下列关于晶体的叙述不正确的是()A晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体外形的性质B固体粉末一定不具有晶体的性质C晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列的必然结果D晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性答案B解析晶体的自范性是指在适宜条件下，晶体能够自发地呈现规

13、则的多面体外形的性质，故A不选；许多固体粉末仍是晶体，具有晶体的性质，故B选；构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性有序排列，则晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列的必然结果，故C不选；晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，具有特定的方向性，故D不选。3下列说法错误的是()A只含分子的晶体一定是分子晶体B碘晶体升华时破坏了共价键C几乎所有的酸都属于分子晶体D稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体答案B解析分子晶体是分子通过相邻分子间的作用力形成的，只含分子的晶体一定是分子晶体，故A正确；碘晶体属于分子晶体，升华时破坏了分子间作用力，故B错误；几乎所有的酸都是

14、由分子构成的，故几乎所有的酸都属于分子晶体，故C正确；稀有气体是由原子直接构成的，只含原子，故稀有气体的晶体属于分子晶体，故D正确。4如图是金属晶体内部的电子气理论示意图。电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是()A金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动B金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导C金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑剂的作用，使金属不会断裂D合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强，硬度比纯金属小答案C解析金属能导电是因为自由电子在外

15、加电场作用下定向移动，A错误；自由电子在热的作用下与金属阳离子发生碰撞，实现热的传导，B错误；在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，而自由电子与金属阳离子之间的电性作用仍然存在，使得金属不会断裂，C正确；合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，相当于填补了金属阳离子之间的空隙，所以一般情况下合金的延展性比纯金属弱，硬度比纯金属大，D错误。5根据下表中给出的有关数据，判断下列说法错误的是()AlCl3SiCl4晶体硼金刚石晶体硅熔点/190682 3003 5501 415沸点/178572 5504 8272 355A.SiCl4是分子晶体B晶体硼是共价晶体CAlCl3是分子

16、晶体，加热能升华D金刚石中的CC比晶体硅中的SiSi弱答案D解析SiCl4、AlCl3的熔、沸点低，都是分子晶体，AlCl3的沸点低于其熔点，即在低于熔化的温度下就能气化，故AlCl3加热能升华，A、C正确；晶体硼的熔、沸点很高，所以晶体硼是共价晶体，B正确；由金刚石与晶体硅的熔、沸点相对高低可知，金刚石中的CC比晶体硅中的SiSi强，D错误。6.钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其结构如图所示，下列有关说法正确的是()A该晶体属于分子晶体B晶体的化学式为Ba2O2C该晶体晶胞结构与CsCl相似D与Ba2距离相等且最近的Ba2共有12个答案D解析该晶胞是由金属阳离子钡离子和阴离子过氧根离

17、子构成的，属于离子晶体，A错误；该晶胞中Ba2个数为864，O个数为1124，则钡离子和过氧根离子个数之比为11，其化学式为BaO2，B错误；该晶胞中钡离子配位数是6，过氧根离子配位数是6，氯化铯晶体中离子配位数是8，C错误。7.(2022吉林高三模拟)下列说法正确的是()A基态钙原子核外有2个未成对电子BCaTiO3晶体中与每个Ti4最邻近的O2有12个(如图是其晶胞结构模型)C分子晶体中都存在共价键D金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高答案B解析基态钙原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，均为成对电子，故A错误；由该晶胞可知，每个Ti4最邻近的O2有12个，故B正确；分子

18、晶体中不一定都存在共价键，如稀有气体为单原子分子，其分子晶体中只有分子间作用力，故C错误。8.CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC2晶体中由于哑铃形的C存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的说法正确的是()A1 个 Ca2周围距离最近且等距离的C数目为 6B1个CaC2晶体的晶胞平均含有1个Ca2和1个CC6.4 g CaC2晶体中含阴离子0.1 molD与每个Ca2距离相等且最近的Ca2共有12个答案C解析A项，依据晶胞示意图可以看出，晶胞的一个平面的长与宽不相等，再由图中体心可知，1个Ca2周围距离最近且相等的C有4个，错误；C项，6.4 g CaC

19、2为0.1 mol，则含阴离子0.1 mol，正确；D项，与每个Ca2距离相等且最近的Ca2有4个，错误。9如图是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是()A图和图 B图和图C图和图 D只有图答案C10石英晶体的平面示意图如图，它实际上是立体的网状结构(可以看作是晶体硅中的每个SiSi中插入一个O)，其中硅、氧原子数比是mn，下列有关叙述正确的是()Amn21B6 g该晶体中含有0.1NA个分子C原硅酸根离子(SiO)的结构为，则二聚原硅酸根离子Si2O中的x7D石英晶体中由硅、氧原子构成的最小的环上含有的Si、O原子个数和为8答案C解

20、析每个Si原子占有O原子个数为42；该晶体是共价晶体，不存在分子；原硅酸(H4SiO4)的结构可表示为，两个原硅酸分子可发生分子间脱水生成二聚原硅酸：，二聚原硅酸电离出6个H后，形成带6个负电荷的二聚原硅酸根离子；在SiO2晶体中，由Si、O构成的最小单元环中共有12个原子。11锂、铁单质晶胞分别如图甲、乙所示，锂、铁晶胞的配位数之比为_。答案23解析由晶胞结构可知，锂晶胞中，顶点锂原子与体心锂原子的距离最近，故锂原子的配位数为8；铁晶胞中，顶点铁原子与面心铁原子的距离最近，故铁原子的配位数为12；则锂、铁晶胞的配位数之比为23。12(1)某些氧化物的熔点数据如下表所示：氧化物CO2Cs2OP

21、bO熔点/56.6490888解释表中氧化物之间熔点差异的原因：_。(2)NaF的熔点_(填“”“”或“”)BF的熔点，其原因是_。答案(1)Cs2O和PbO是离子晶体，熔化需破坏离子键，CO2是分子晶体，熔化需克服范德华力，范德华力比离子键弱，所以CO2晶体熔点低；两种离子晶体中PbO的Pb2半径小，所带电荷数多，所以熔点高(2)NaF中Na、F的电荷数与BF中阳、阴离子相同，但Na、F的半径小，则NaF的离子键强，熔点高13完成下列问题(1)A、B、C、D为四种晶体，性质如下：A固态时能导电，能溶于盐酸B能溶于CS2，不溶于水C固态时不导电，熔融态时能导电，可溶于水D固态、熔融态时均不导电，熔点为3 500 试推断它们可能的晶体类型：A._；D_。(2)下图中AD是常见的几种晶体结构模型，请填写相应物质的名称：A_；B_；C_；D_。(3)下图所示的物质结构中，请填写虚线所表示的作用力(离子键、共价键、范德华力、氢键)，若以上作用力都不是填“无”。A_；B._；C._；D._；E_；F._；G._。答案(1)金属晶体共价晶体(2)氯化铯氯化钠二氧化硅金刚石(3)范德华力共价键无共价键无氢键氢键