第3章 不同聚集状态的物质与性质 本章总结-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2创新导学案课件PPT（鲁科版2019）

0 第3章　不同聚集状态的物质与性质 本章总结 知识网络建构 01 目录 CONTENTS 热点专题突破 02 知识网络建构 知识网络建构 4 热点专题突破 1．比较不同晶体熔、沸点的基本思路 首先看物质的状态，一般情况下是固体>液体>气体；二看物质所属晶体类型，一般是共价晶体>离子晶体>分子晶体(注意：不是绝对的，如氧化铝的熔点大于晶体硅)，结构类型相同时再根据相应规律进行判断。 2．同种晶体类型的物质熔、沸点高低的一般规律 晶体内微粒间的作用力越大，熔、沸点越高。 (1)共价晶体：比较共价键的强弱。 一般认为，原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固，物质的熔、沸点越高。如熔点：金刚石(C)>金刚砂(SiC)>晶体硅(Si)。 一、晶体熔、沸点的比较 热点专题突破 6 (2)离子晶体：比较离子键的强弱(或晶格能的大小)。 一般认为，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力越大，离子键越强，晶格能越大，熔、沸点越高。如熔点：MgO>NaCl>CsCl。 (3)金属晶体：比较金属键的强弱。 一般认为，金属阳离子的半径越小，离子所带电荷数越多，则金属键越强，晶体的熔、沸点越高。如熔点：Al>Mg>Na。 热点专题突破 7 (4)分子晶体：比较分子间作用力的强弱。 ①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。如熔点：F2<Cl2<Br2<I2。 ②相对分子质量相等或相近的分子晶体，分子的极性越大，分子的熔、沸点越高。如熔点：CO>N2。 ③若分子间具有氢键，熔、沸点反常。如沸点：H2O>H2Te>H2Se>H2S。 ④在有机物的同分异构体中，随着支链的增多，熔、沸点降低。如熔点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。 热点专题突破 8 例1　(1)(2023·全国乙卷节选)已知一些物质的熔点 数据如下表： Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4， 原因是_________________________________________。 分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势 及其原因_______________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)(2022·全国乙卷节选)卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为_____。解释X的熔点比Y高的原因___________________ ______________。 答案 物质 熔点/℃ NaCl 800.7 SiCl4 －68.8 GeCl4 －51.5 SnCl4 －34.1 氯化钠为离子晶体，而SiCl4为分子晶体 随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大 CsCl CsCl为离子晶体，ICl为分子晶体 热点专题突破 9 解析 (2)CsICl2发生非氧化还原反应，各元素化合价不变，生成无色晶体和红棕色液体，则无色晶体为CsCl，红棕色液体为ICl，而CsCl为离子晶体，熔化时克服的是离子键，ICl为分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力，因此CsCl的熔点比ICl高。 解析 热点专题突破 10 练习1　下列各组物质的沸点按由低到高的顺序排列的是(　　) A．NH3、CH4、NaCl、Na B．H2O、H2S、MgSO4、SO2 C．CH4、H2O、NaCl、SiO2 D．Li、Na、K、Rb、Cs 答案 解析：A项，NH3分子间有氢键，故沸点：NH3>CH4；B项，H2O分子间有氢键，故沸点：H2O>H2S；C项，SiO2是共价晶体，NaCl是离子晶体，CH4、H2O都是分子晶体，且常温下水为液态，CH4是气态；D项，Li、Na、K、Rb、Cs半径逐渐增大，沸点逐渐降低。 解析 热点专题突破 11 (一)确定晶胞中原子坐标的方法 晶胞中的任意一个原子的中心位置均可用3个分别≤1的数在三维坐标系中表示出来，如图所示。 注意：在确定各原子的坐标时，要注意x、y、z轴的单位标准不一定相同。 二、晶胞结构的分析与计算 热点专题突破 12 (二)投影问题解题技巧 晶体投影问题本质上是把三维空间晶体结构中的微粒投影到二维平面上。解此类题的关键： (1)要弄清是沿着什么方向进行投影。 (2)投影的时候，是否存在着不同层微粒的相互重叠。 (3)明确不同位置的投影和三维空间中的微粒如何一一对应。 (4)求微粒间距离时要注意投影在同一平面，微粒不一定在同一平面。 热点专题突破 13 (三)晶胞结构的有关计算 1．计算类型 (1)计算晶胞中微粒的数目，进而求化学式。 (2)计算晶胞的质量和体积，进而计算晶体的密度。 (3)计算晶胞的空间利用率。 (4)计算晶胞中微粒间的距离或晶胞参数。 热点专题突破 14 热点专题突破 15 热点专题突破 16 例2　(1)已知CoP的晶体类型与ZnS相似，其晶胞结构如图甲所示： 答案 12 热点专题突破 17 (2)以特种铝合金为骨骼的LED屏创造了冬奥会开幕式的美轮美奂。 ①Al晶胞为面心立方晶胞，其晶胞参数a＝0.405 nm，列式表示Al单质的密度为________________g·cm－3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。 ②如图丙所示Al晶胞沿顶点A向顶点C′方向投影，图丁4个投影图中，正确的是________(填序号)。 D 答案 热点专题突破 18 解析 热点专题突破 19 练习2　碳酸锰是合成二氧化锰的原料，二氧化锰的正交晶胞 (晶胞的六个面均为长方形)如图所示，已知该晶胞的体积为V pm3， 锰原子和氧原子半径分别为r1 pm和r2 pm。 (1)该晶胞中锰原子的配位数为________。 (2)晶胞的空间利用率为____________________________(用含V、r1、r2的代数式表示)。 6　 答案 热点专题突破 20 解析 热点专题突破 21 　　　　　　　　　　　　　 R 2．计算原理与步骤 (1)首先确定晶胞的组成 利用切割法计算一个晶胞所含微粒的数目。 (2)计算晶体的密度或体积 ①关系式 ρ＝eq \f(N×M,V×NA)(V表示晶胞体积，ρ表示晶体的密度，NA表示阿伏加德罗常数，N表示一个晶胞实际含有的微粒数，M表示微粒的摩尔质量) ②计算模式 eq \a\vs4\al\co1(晶体的密度) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(求一个晶胞的质量\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(一个晶胞中微粒数目,摩尔质量,阿伏加德罗常数)),求一个晶胞的体积（或微粒半径）,　——晶胞边长)) (3)空间利用率：晶胞的空间利用率＝eq \f(晶胞所含粒子的总体积,晶胞的体积)×100%。 (4)计算晶胞参数。立方晶胞中可利用公式V＝eq \f(m,ρ)＝eq \f(N·M,NA·ρ)＝a3，得a＝eq \r(3,\f(N·M,NA ·ρ))。 ①晶胞中Co原子周围最近的Co原子数目为________。 ②图乙为图甲的俯视图，若A点坐标为(0，0，0)，B点坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)，a，\f(a,2)))，则D点坐标为____________。 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3a,4)，\f(a,4)，\f(3a,4))) eq \f(27×4,4.053NA)×1024　 解析 (1)①根据图甲可知，Co原子采用面心立方最密堆积，晶胞中Co原子周围最近的Co原子数目为12。 (2)①Al晶胞为面心立方晶胞，故一个晶胞中Al原子的个数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，则Al单质的密度为eq \f(27×4,（0.405×10－7）3NA) g·cm－3＝eq \f(27×4,4.053NA)×1024 g·cm－3。②如题图丙，沿顶点A向顶点C′方向投影，即沿体对角线方向得到以A(C′)为中心，A′、B、D、B′、C、D′为顶点的正六边形，面心的6个原子投影形成小的正六边形，故选D。 3,1)eq \f(\f(4πr,3)×2＋\f(4πreq \o\al(3,2),3)×4,V) ×100% 解析：(1)由题图可知，黑球表示的原子位于晶胞的顶点和体心，一个晶胞含有该原子的个数为eq \f(1,8)×8＋1＝2，白球位于晶胞的面上和体内，一个晶胞含有该原子的个数为eq \f(1,2)×4＋2＝4，因此白球代表O原子，黑球代表Mn原子，以体心Mn原子为例可知Mn原子的配位数为6。 (2)晶胞中原子的总体积为3,1)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4πr,3)×2＋\f(4πreq \o\al(3,2),3)×4)) pm3，晶胞的体积为V pm3，所以空间利用率为3,1)eq \f(\f(4πr,3)×2＋\f(4πreq \o\al(3,2),3)×4,V) ×100%。 $$