专题3微粒间作用力与物质性质 专题综合提升-【优化探究】2025-2026学年新教材高中化学选择性必修2同步导学案配套PPT课件（苏教版）

专题3　专题综合提升 优化探究 专题3　微粒间作用力与物质性质 考向一　微粒间作用力与晶体性质 1.(2023·江苏卷,节选)氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。H、H、H是氢元素的3种核素,基态H原子1s1的核外电子排布,使得H既可以形成H+又可以形成H-,还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O与足量C反应生成1 mol H2和1 mol CO吸收131.3 kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是(　　) A.H、H、H 都属于氢元素 B.和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2 C.H2O2分子中的化学键均为极性共价键 D.CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用 答案:A H、H、H都属于氢元素,三者互为同位素,统称为氢元素,A正确;N和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp3,B错误;H2O2分子中的化学键既存在O—H极性共价键,也存在O—O非极性共价键,C错误;CaH2晶体中存在Ca2+与H-之间的离子键,为强烈相互作用,D错误。 2.(2022·海南卷,节选)(1)Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是  　。  (2)邻苯二甲酸酐( )和邻苯二甲酰亚胺( )都是合成酞 菁的原料,后者熔点高于前者,主要原因是___________________________   　。  自由电子在外加电场中作定向移动 两者均为分子晶体,后者能形成 分子间氢键,使分子间作用力增大,熔点更高 3.(1)(2022·广东卷,节选)H2Se的沸点低于H2O,其原因是   　。  两者都是分子晶体,但水存在分子间氢键,沸点高 (2)(2022·全国甲卷,节选)①固态氟化氢中存在(HF)n形式,画出(HF)3的链 状结构  　。  ②聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因   　。  C—F键的键能大于聚乙烯中C—H键的键能,键能越大,化学性质越稳定　 (2)①固体HF中存在氢键,则(HF)3的链状结构为 。②由于F元素的电负性较大,因此在与C原子的结合过程中形成的C—F键的键能大于聚乙烯中C—H键的键能,键能的大小决定物质的化学性质,键能越大,化学性质越稳定,因此聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯。 (3)(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 　  　。  CsCl　 CsCl为离子晶体,ICl为分子晶体 (3)CsICl2受热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。 考向二　晶胞结构的分析与计算 4.(2023·河北卷)锆(Zr)是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A.该氧化物的化学式为ZrO2 B.该氧化物的密度为 g·cm-3 C.Zr原子之间的最短距离为a pm D.若坐标取向不变,将p点Zr原子平移至原点,则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心 B 根据“均摊法”,晶胞中含4个Zr、8×+12×+6×+1=8个O,则立方氧化锆的化学式为ZrO2,A正确;结合A分析可知,晶体密度为ρ= g·cm-3 = g·cm-3,B错误;Zr原子之间的最短距离为面对角线的一半,即a pm,C正确;根据晶胞的位置可知,若坐标取向不变,将p点Zr原子平移至原点,则垂直向下,q点Zr原子位于晶胞xy面的面心,D正确。 5.(2022·湖北卷)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A.Ca2+的配位数为6 B.与F-距离最近的是K+ C.该物质的化学式为KCaF3 D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变 B Ca2+的配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数,由题图可知,Ca2+位于体心,F-位于面心,所以Ca2+的配位数为6,A正确;F-与K+的最近距离为棱长的,F-与Ca2+的最近距离为棱长的,所以与F-距离最近的是Ca2+,B错误;K+位于顶角,个数为×8=1,F-位于面心,个数为×6=3,Ca2+位于体心,个数为1,综上,该物质的化学式为KCaF3,C正确;F-与Cl-半径不同,替换后晶胞棱长将改变,D正确。 6.(2022·江苏卷,节选)FeS2具有良好半导体性能。FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似,该FeS2晶体的一个晶胞中的数目为　　　　,在FeS2晶体中,每个S原子与三个Fe2+紧邻,且Fe—S间距相等,如图给出了FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的(中的S—S键位于晶胞体对角线上,晶胞中的其他已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来。  4 答案: 因为该FeS2的晶体与NaCl晶体的结构相似,由NaCl晶体结构可知,一个NaCl晶胞含有4个Na+和4个Cl-,则该FeS2晶体的一个晶胞中的数目也为4;在FeS2晶体中,每个S原子与三个Fe2+紧邻,且Fe—S间距相等,根据FeS2晶胞中的Fe2+和的位置(中的S—S键位于晶胞体对角线上)可知,每个S原子与S—S键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的三个面心位置的Fe2+紧邻且间距相等,其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接 图为 。 7.(2022·广东卷,节选)我国科学家发展了一种理论计算方法,可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能,该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一,其晶胞结构如图a,沿x、y、z轴方向的投影均为图b。 ①X的化学式为　　　　。  ②设X的最简式的相对原子质量为Mr,晶体密度为ρ g·cm-3,则X中相邻K之 间的最短距离为　　　　　　　　　nm(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。  K2SeBr6　 ××107 ①根据晶胞结构得到一个晶胞中K有8个, 有8×+6×=4个,则X的化学式为K2SeBr6。②设晶胞参数为a nm,得到=ρ g·cm-3,解得a=×107,X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半,即为××107 nm。 8.(2022·全国甲卷,节选)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是　　　　;若该立方晶胞参数为a pm,正负离 子的核间距最小为　　　　pm。  Ca2+ a 根据萤石晶胞结构,X分布在晶胞的顶点和面心上,则1个晶胞中X共有8×+6×=4个,Y分布在晶胞内部,则1个晶胞中共有8个Y,因此该晶胞的化学式应为XY2,结合萤石的化学式可知,X为Ca2+;根据晶胞,将晶胞分成8个相同的小立方体,仔细观察CaF2的晶胞结构不难发现F-位于晶胞中8个小立方体的体心,小立方体边长为a pm,体对角线为a pm,Ca2+与F-之间距离就是小立方体体对角线的一半,因此晶体中正负离子的核间距最小为a pm。 $$