内容正文:
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
课标要点 核心素养
1.知道物质的聚集状态随构成物质的粒子种
类、粒子间相互作用、粒子聚集程度的不同
而有所不同
2.能从微观角度理解晶体的结构特征,并能结
合晶体的特点判断晶体与非晶体
3.能运用多种晶体模型来描述和解释有关晶
体性质的现象,形成分析晶胞结构的思维模
型(均摊法),能根据晶胞的结构确定粒子个
数及化学式
1.宏观辨识与微观探析:通过晶体和非晶体在
三维空间中的微观空间排列方式,认识晶体
和非晶体的本质区别和性质差异,从宏观和
微观相结合的视角分析与解决实际问题
2.证据推理与模型认知:结合晶胞的结构模型,
通过分析推理、计算等方法认识晶胞的结构、
组成及其相互关系,建立模型并应用于揭示
晶胞的结构和晶体的构成规律
3.科学探究与创新意识:能从晶体制备的实验
出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化
学实验、调查等方法进行实验探究
4.科学态度与社会责任:知道不同聚集状态的
物质在生产、生活和科学研究中的应用,深刻
认识化学在社会发展中的作用和贡献
[知识梳理]
[知识点一] 物质的聚集状态
1.物质三态间的相互转化
2.物质的聚集状态
物质的聚集状态除了 、 、
外,还有更多的聚集状态如晶态、非晶态以
及介乎二者之间的塑晶态、液晶态等.
[知识点二] 晶体与非晶体
1.晶体与非晶体的本质差异
类型 自范性 微观结构
晶体 原子在三维空间里呈 排列
非晶体 原子排列相对
2.晶体的特点
(1)自范性:
①定义:晶体能 呈现 外形的
性质.
②形成条件:晶体 适当.
③本质原因:晶体中粒子在 里呈
现 排列.
35
第三章 晶体结构与性质
(2)各向异性:许多物理性质常常会表现出各
向异性.
(3)晶体有固定的 .
(4)外形和内部质点排列的高度 .
3.获得晶体的途径
(1) 物质凝固.
(2) 物质冷却不经液态直接凝固(凝
华).
(3) 从溶液中析出.
[知识点三] 晶胞
1.概念:晶胞是描述晶体结构的 .
2.结构:常规的晶胞都是 体,晶体可
以看作是数量巨大的晶胞“ ”而成.
(1)“无隙”:相邻晶胞之间没有任何 .
(2)“并置”:所有晶胞都是 排列的,取向
.
(3)所有晶胞的 及其内部的 、
及 是完全相同的.
3.晶胞中粒子数目的计算
(1)平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的
计算.
①晶胞的顶角原子是 个晶胞共用;
②晶胞棱上的原子是 个晶胞共用;
③晶胞面上的原子是 个晶胞共用.如金
属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数
为 .
(2)几种晶胞中原子数目的确定.
结合下图,钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原
子的数目分别为 、 、 、 .
[知识点四] 晶体结构的测定
1.测定晶体结构最常用的仪器是 .
在X射线通过晶体时,X射线和晶体中的电
子相互作用,会在记录仪上产生 或
.
2.由衍射图形获得晶体结构的信息包括晶胞
形状和大小、分子或原子在微观空间有序排
列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和
位置等.
[自我评价]
1.[判一判]
(对的在括号内打“√”,错的在括号内打
“×”)
(1)固态物质一定是晶体. ( )
(2)具有规则几何外形的固体一定是晶体.
( )
(3)晶胞是晶体的最小重复单元. ( )
(4)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同.
( )
(5)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞.
( )
(6)雪花是水蒸气凝华得到的晶体. ( )
2.[想一想]
(1)晶胞是否全是平行六面体? 由晶胞构成的
晶体,其化学式是否表示一个分子中原子
的数目?
(2)由晶胞构成的晶体,其化学式都是表示分
子式吗?
45
化学选择性必修二
晶体和非晶体的对比
[情境素材]
如图是某固体的微观结构示意图
◉[思考探究]
(1)区分晶体与非晶体的最可靠的科学方法是
什么? 试根据示意图判断固体Ⅰ、Ⅱ的
类型.
(2)将固体Ⅰ、Ⅱ分别加热至熔化,各有什么现
象发生? 该现象能说明晶体、非晶体的哪
种性质?
[核心突破]
1.晶体与非晶体的比较
晶体 非晶体
微观结构特征 粒子周期性有序排列
粒子排列
相对无序
性质
特征
自范性 有 无
熔点 固定 不固定
各向异性 有 无
鉴别
方法
间接方法
看是否具有固定的熔点或根据某些物理
性质的各向异性
科学方法 对固体进行X射线衍射实验
举例 NaCl、I2、SiO2、Na晶体等 玻璃、橡胶等
2.晶体呈现自范性的条件
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的
速度适当,熔融态物质冷却凝固,有时得到
晶体,但凝固速率过快时,常常只得到看不
到多面体外形的粉末或没有规则外形的块
状物.如玛瑙是熔融态SiO2 快速冷却形成
的,而水晶是SiO2 热液缓慢冷却形成的.
◉[典例示范]
[典例1] 1925年贝尔德在英国首次成功装
配世界第一台电视机,短短几十年时间,电
视机经历了从黑白到彩色,从手动到遥控,
从平板电视机到液晶电视机的发展历程.
下列关于液晶的叙述中,错误的是 ( )
A.液晶是物质的一种聚集状态
B.液晶具有流动性
C.液晶和液态是物质的同一种聚集状态
D.液晶具有各向异性
[思维建模]
解答有关物质聚集状态的思维流程如下:
液晶
组成
↓
分子有取向序,无位置序,分子可滑动
用途 液晶显示器、液晶纤维
性能
↓
既具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性
[尝试解答]
55
第三章 晶体结构与性质
◉[学以致用]
1.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是
( )
A.具有规则几何外形的固体均为晶体
B.晶体具有自范性,非晶体没有自范性
C.晶体研碎后即变为非晶体
D.将玻璃加工成规则的固体即变成晶体
2.下列关于晶体的说法正确的是 ( )
A.将饱和硫酸铜溶液降温,析出的固体不
是晶体
B.假宝石往往是玻璃仿造的,可以用划痕
的方法鉴别宝石和伪仿形制品
C.石蜡和玻璃都是非晶体,但它们都有固
定的熔点
D.蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同
[误区警示] 关于晶体与非晶体的认识
误区
(1)同一物质可以是晶体,也可以是非晶
体,如晶体SiO2 和非晶体SiO2.
(2)有着规则几何外形或者美观、对称外
形的固体,不一定是晶体.例如,玻璃制
品可以塑造出规则的几何外形,也可以
具有美观对称的外观.
(3)具有固定组成的物质也不一定是晶
体,如某些无定形体也有固定的组成.
(4)晶体不一定都有规则的几何外形,如
玛瑙.
均摊法突破晶胞的计算
[情境素材]
现有甲、乙、丙(如图所示)三种晶体的晶胞
(甲中X处于晶胞的中心,乙中A处于晶胞
的中心).
(1)甲晶体中X与Y的个数比是多少?
(2)乙晶体中A与B的个数比是多少?
(3)丙晶体中每个晶胞包含有C离子、D离子
各为多少?
(4)若晶胞是六棱柱,那么顶点上的一个粒子
被几个六棱柱共用?
[核心突破]
1.均摊法确定晶胞中粒子的个数
均摊法:若某个粒子为n个晶胞所共有,则
该粒子的1
n
属于这个晶胞.
(1)长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒
子数的计算:
(2)六棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算:
位于顶角 →有1/6属于该晶胞
位于棱上 →有1/3属于该晶胞
位于面上 →有1/2属于该晶胞
位于内部 →完全属于该晶胞
65
化学选择性必修二
如图所示,六方晶胞中所含
粒子数目为12×16+3+2
×12=6
.
微点拨:非长方体和六方晶
胞中粒子数目计算时视具体情况而定,如
石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,每
个碳原子被三个六边形共用,每个碳原子
对六边形的贡献为1
3
.
2.晶体密度的计算
ρ=
n0M
a3NA
(n0:晶胞包含的物质组成个数,M:
该物质组成的摩尔质量,a:晶胞边长,NA:阿伏
加德罗常数)
例如:如图是CsCl晶体的一
个晶胞,相邻的两个Cs+ 的
核间距为acm,NA 为阿伏
加德 罗 常 数 的 值,CsCl的 摩 尔 质 量 用
Mgmol-1表示,则 CsCl 晶 体 的 密 度
为ρ=
M
a3NA
gcm-3.
◉[典例示范]
[典例2] Fe、Co、Ni是三种重要的金属元
素.回答下列问题:
(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为
,基态Fe原子的电子排布式为
.
(2)CoO的面心立方晶胞如图所示.设阿
伏加德罗常数的值为NA,则CoO晶体的密
度为 gcm-3.三种元素二价氧
化物的晶胞类型相同,其熔点由高到低的顺
序为 .
[尝试解答] (1)
(2)
解答晶体结构计算,关键是对晶体进行晶
胞组成和空间关系两种分析.计算方法
为:以一个晶胞为研究对象,根据 m=ρ
V,其一般的计算规律和公式可表示为 MNA
×n=ρ×a
3,其中 M 为晶体的摩尔质量,n
为晶胞所占有的粒子数,NA 为阿伏加德
罗常数的值,ρ为晶体密度,a为晶胞参数.
◉[学以致用]
3.某晶体的部分结构为正三
棱柱(如图所示),这种晶
体中 A、B、C三种粒子数
之比是 ( )
A.3∶9∶4
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
4.测知氯化钠晶体中相邻的 Na+与Cl-的距
离为acm,该晶体密度为dgcm-3,则阿
伏加德罗常数的值可表示为 ( )
A.0.585
4a3d
B.58.5
8a3d
C.58.5
2a3d
D.117
a3d
5.MgBr2 晶体结构如图所示.B原子独立为一
层,具有类似于石墨的结构,每个B原子周围
都有 个与之等距离且最近的B
原子;六棱柱底边边长为acm高为ccm,阿
伏加德罗常数的值为 NA,该晶体的密度为
gcm-3(列出计算式).
75
第三章 晶体结构与性质
1.下列途径不能得到晶体的是 ( )
A.熔融态物质快速冷却
B.熔融态物质凝固
C.气态物质凝华
D.溶质从溶液中析出
2.利用晶体结构,可以用来解释 ( )
A.晶体有规则的几何外形,非晶体没有规
则的几何外形
B.晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的
熔点
C.晶体的导电性能比非晶体好
D.晶体的各向异性
3.下列有关晶胞的叙述,正确的是 ( )
A.晶胞的结构是晶体的结构
B.不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C.晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞
D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
4.某离子化合物的晶胞如图所示.
阳离子位于晶胞的中心,阴离子
位于晶胞的8个顶点上,则该离
子化合物中阴、阳离子的个数比为 ( )
A.1∶8 B.1∶4 C.1∶2 D.1∶1
5.(1)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).
(2)Fe的一种晶体如图所示,假设铁原子的
半径是rcm,该晶体的密度是ρgcm
-3,
则铁的相对原子质量为 (设阿伏加
德罗常数的值为NA).
(3)氮化铁磁粉是近几年发展起来的一种新
型磁记录材料,具有记录密度高、信噪比大、
稳定性及耐腐蚀性好等特点.利用氨气在
400℃以上分解,将分解的氮原子渗透到铁
粉中制备氮化铁.某种磁性氮化铁的结构
如图所示,N随机排列在Fe构成的正四面
体空隙中.
①该化合物的化学式为 .
②六棱柱底边长为acm,高为bcm,阿伏加
德罗常数的值为 NA,则该磁性氮化铁的晶
体密度为 gcm-3(列出计算式).
[课堂小结]
学习至此,请完成配套训练
85
化学选择性必修二
(3)冰的升华热是51kJ/mol,水分子间还存在范德华力(11
kJ/mol),根据图象知,每个水分子与相邻的4个水分子形成
氢键,每根氢键属于2个水分子,则1mol水中含有2mol氢
键,升华热=范德华力+氢键,所以氢键=升华热-范德华
力,固 体 冰 中 氢 键 的 “键 能 ”=
升华热-范德华力
2 =
51kJ/mol-11kJ/mol
2 =20kJ
/mol;答案为20.
答案:(1)2 (2)H2O+H2O H3O+ +OH- 双氧水分
子之间存在更强烈的氢键 (3)20
重难点二 思考探究
提示:“汁液”成分与气球材料均为非极性分子,因而符合“相
似相溶”规律;水为极性分予,与气球成分不相溶.
典例示范
[典例2] C [氯化氢和水分子均是极性分子,根据相似相溶
规律:极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂可
以判断,故 A不选;碘和四氯化碳都是非极性分子,根据相
似相溶规律知,碘易溶于四氯化碳,故 B不选;氯气和氢氧
化钠之间发生反应生成可溶性的盐溶液,不符合相似相溶
规律,故 C选;溶液分层,说明苯不溶于水,故 D不选.]
学以致用
3.D [CCl4 是非极性分子,I2 是非极性分子,水是极性分子,
所以根据“相似相溶”规律可知,碘单质在水溶液中溶解度很
小,但在 CCl4 中溶解度很大.]
4.D [①苯与水不溶,密度小于水,所以看到的现象是溶液分
层,上层为苯层,下层为水层,体积比例为1∶3;②CCl4 与水
不溶,密度大于水,所以看到的现象是溶液分层,上层为水
层,下层为 CCl4 层,体积比例为3∶1;③乙醇和水互溶,所
以看到的现象是溶液不分层,故三支试管从左到右的排列顺
序为②③①.]
重难点三 思考探究
(1)提示:不是同一种物质,二者互为同分异构体.
(2)提示:物质结构决定其性质.互为手性分子的物质组成、结
构几乎完全相同,所以其化学性质几乎完全相同.
典例示范
[典例3] B [该分子中属于手性碳原子的是左边第二、三号
碳,它们均是连接四个不同原子或原子团的碳原子,所以含
有2个手性碳原子.]
学以致用
5.B [②号碳原子连接-CH3、-H、-COOH、
-OH 四种不同的原子或原子团.]
6.BD [Ⅰ和Ⅱ分子中都只含有1个手性碳原子,都是极性分
子,分子中都含有极性键和非极性键,二者互为手性异构体,
具有不同的性质.]
随堂自测夯基础
1.D [范德华力是一种分子间作用力,因此范德华力不会影响物
质的化学性质,只影响物质的部分物理性质.]
2.C [蜘蛛不能掉下的根本原因是蜘蛛脚上的大量细毛与天
花板之间存在范德华力.]
3.B [氢键不是化学键,一般影响物质的物理性质,分子的稳定
性与化学键强弱有关系,因此⑥与氢键无关系,答案选B.]
4.C [由图中的分子结构模型可以看出莽草酸的结构简式为
OH
HO
COOH
OH
,故 连 有 羟 基 的 三 个 碳 原 子 都 是 手 性 碳
原子.]
5.解析:要熟练掌握物质的共性与特性.
Ⅰ.第2周期ⅣA~ⅦA族元素分别是 C、N、O、F,其氢化物
的沸点由高到低的顺序是 H2O>HF>NH3>CH4,因此从
上至下4条折线分别代表ⅥA、ⅦA、ⅤA、ⅣA 族元素的氢
化物的沸点变化.那么 b点代表的物质是 H2Se,a点代表
的物质是SiH4.
Ⅱ.(1)根据熔点的高低顺序,可判断出a是 H2,
b是 N2,c是 Na,d是 Cu,e是Si,f是 C.
(2)单质a、b、f对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的分
子为 HCN,含有2个σ键,2个π键.
(3)X为氨气,空间结构为三角锥形.
(4)该酸为 HNO3,HNO3 是极性分子,易溶于极性溶剂水
中;并且 HNO3 分子中的-OH 易与水分子之间形成氢键,
易溶于水.
答案:Ⅰ.SiH4 H2Se
Ⅱ.(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) (2)2 2
(3)三角锥形
(4)HNO3 是极性分子,易溶于极性溶剂水中;HNO3 分子易
与水分子之间形成氢键
第三章 晶体结构与性质
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
教材梳理探新知
知识梳理 知识点一
2.气态 液态 固态
知识点二
1.有 周期性有序 没有 无序 2.(1)自发地 多面体 生
长的速率 微观空间 周期性有序
(3)熔点 (4)有序性 3.(1)熔融态 (2)气态 (3)溶质
知识点三
1.基本单元 2.平行六面 无隙并置 (1)间隙 (2)平行
相同 (3)形状 原子种类 个数 几何排列 3.(1)8 4
2 8×18+6×
1
2=4
(2)2 2 8 8
知识点四
1.射线衍射仪 分立的斑点 明锐的衍射峰
001
化学选择性必修二
自我评价
1.(1)提示:×.固态物质分为晶体和非晶体,有规则几何外
形、有各向异性和固定熔点的固体才是晶体.
(2)提示:×.非晶体也可能有规则几何外形,如玻璃,故有
规则几何外形的固体不一定是晶体.
(3)√ (4)× (5)× (6)√
2.(1)提示:不一定,如有的晶胞呈六棱柱形.由晶胞构成的晶
体,其化学式不表示一个分子中原子的数目,只表示每个晶
胞中各类原子的最简整数比.
(2)提示:否.有的晶体由阴、阳离子构成;有的晶体由原子
构成;有的晶体由金属离子和自由电子构成.
重难突破释疑惑
重难点一 思考探究
(1)提示:最可靠的科学方法是对固体进行 X 射线衍射实验.
根据结构图可知,Ⅰ中粒子呈周期性有序排列,为晶体;Ⅱ
中粒子排列不规则为非晶体.
(2)提示:加热晶体Ⅰ,温度达到熔点时晶体Ⅰ开始熔化,在全
部熔化以前,继续加热,温度基本保持不变,完全熔化后,温
度才开始升高,所以晶体有固定的熔点.加热非晶体Ⅱ时,
温度升高到某一程度后非晶体Ⅱ开始软化,流动性增强,最
后变为液体.从软化到完全熔化,中间经过较大的温度范
围,所以非晶体无固定的熔点.
典例示范
[典例1] C [液晶是介于液态和晶态之间的一种特殊的聚
集状态,A对、C错;液晶是液态晶体的简称,既具有液体的
流动性,又具有晶体的各向异性,B对、D对.]
学以致用
1.B [晶体的规则几何外形是自发形成的,有些固体尽管有
规则的几何外形,但由于不是自发形成的,所以不属于晶体,
因此,A、D项错误;晶体是由晶胞通过无隙并置形成的,构
成晶体的粒子在三维空间呈现周期性的有序排列,因此,晶
体研碎成小的颗粒仍然是晶体,所以 C项错误;自范性是晶
体和非晶体的本质区别,B项正确.]
2.B [选项 A,将饱和CuSO4 溶液降温可析出胆矾,胆矾属于晶
体;选项B,宝石的硬度较大,玻璃制品的硬度较小,可以根据有
无划痕来鉴别;选项C,非晶体没有固定熔点;选项D,晶体的各
向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有些差异.]
重难点二 思考探究
(1)提示:甲晶体中,体心 X为1,顶角 Y 为6×18
,所以 N(X)
∶N(Y)=1∶68=4∶3
.
(2)提示:乙晶体中,体心 A 为1,顶角 B为8× 18=1
,所以 N
(A)∶N(B)=1∶1.
(3)提示:丙晶体中,C离子个数为12×14+1=4
,
D离子个数为8×18+6×
1
2=4
.
(4)提示:被6个六棱柱共用.
典例示范
[典例2] [解析] (1)Fe、Co、Ni的价层电子排布式分别为
3d64s2、3d74s2、3d84s2,价层电子数分别为8、9、10,位于元素
周期表第四周期第Ⅷ族.基态Fe原子核外有26个电子,电
子排布式为[Ar]3d64s2.(2)该晶胞中 Co2+ 个数为12× 14
+1=4,O2- 个 数 为 8× 18 +6×
1
2 =4
,晶 胞 质 量 为
(59+16)×4
NA g
=300NA g
,晶胞体积为(a×10-7cm)3,故晶体
的密度为300
NA g
÷(a×10-7cm)3=3×10
23
NAa3
gcm-3.三种
元素二价氧化物均为离子晶体,由于离子半径:Fe2+ >Co2+
>Ni2+ ,则 晶 格 能:NiO>CoO>FeO,故 熔 点:NiO>CoO
>FeO.
答案:(1)第四周期第Ⅷ族
1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(2)3×10
23
NAa3
NiO>CoO>FeO
学以致用
3.B [由图可知该晶体部分结构的上下两面为正三角形,因
此处于顶点的粒子为12个该结构共用,故该结构中 A 的数
目为6×112=
1
2
;处于水平棱上的粒子为4个该结构共用,
处于垂直棱上的粒子为6个该结构共用,故该结构单元中包
含B粒子的数目为6×14 +3×
1
6 =2
;该结构中包含 C粒
子的数目为1,由此可见 A、B、C三种粒子的数目之比为 12
∶2∶1=1∶4∶2.]
4.C [一个 NaCl的晶胞中所包含的 Na+ 与 Cl- 数目并不是1
个而是4个,即1个 NaCl晶胞的体积实际上是4个 Na+ 和
4个 Cl- 共同所占的体积.由 NaCl晶胞示意图可知1个
Na+ 与1个 Cl- 共 同 占 有 的 体 积 为V= 14 ×
(2acm)3 =
2a3cm3,由等式 NAdV=58.5可得 NA=
58.5
2a3d
.]
5.解析:该晶体中每六个B形成正六边形,因此每个 B周围有
3个与之等距离且最近的 B原子.该晶胞中 Mg的个数为
12×16+2×
1
2=3
,B的个数为6,该晶胞的体积为3个平
行六面体的体积,每个平行六面体的体积为acm× 32acm×
ccm= 32a
2ccm3,故该晶胞的密度为
(24+11×2)×3
NA g
÷3 32
a2ccm3
= 46×2
NA× 3×a2c
gcm-3.
答案:3 46×2
NA× 3×a2c
101
参考答案
随堂自测夯基础
1.A [得到晶体的三个途径:(1)溶质从溶液中析出;(2)气态
物质凝华;(3)熔融态物质凝固.晶体表现自范性是需要一
定条件的,即晶体生长的速率要适当,因此熔融态物质快速
冷却时不能得到晶体.]
2.D [晶体的某些物理性质的各向异性反映了晶体内部质点
排列的有序性.]
3.D [由晶胞的定义可知 A 选项错误;相同晶体中晶胞的大
小和形状完全相同,不同晶体中晶胞的大小和形状不一定相
同,B选项错误;晶体中的大部分粒子被若干个晶胞所共有,
不专属于某个晶胞,C选项错误;知道晶胞的组成,利用“均
摊法”,即可推知晶体的组成,D选项正确.]
4.D [由图可知,阳离子位于晶胞的中心,属于该晶胞的数目
为1;阴离子位于晶胞的8个顶点上,属于该晶胞的数目为8
×18=1
.因此,阴离子与阳离子的个数比为1∶1.]
5.解析:(1)根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中,共计是8个,
根据化学式可知氧原子个数是4个,则 Li2O的密度是ρ=
m
V
= 8×7+4×16
NA(0.4665×10-7)3
gcm-3.(2)设晶胞的棱长为acm,
铁原子半径为rcm,则该晶胞的体对角线4r= 3a,a=4
3
r.
该晶胞中Fe个数为8×18+1=2
,则 M
NA g
×2=ρgcm
-3
×
4
3
rcmæ
è
ç
ö
ø
÷
3
,解得 M=32 3ρNAr
3
9
.
(3)①Fe的个数为12×16+2×
1
2+3=6
,N的个数为2,故
化学式为Fe3N.
②晶胞的质量为56×6+14×2NA g
,晶胞体积为1
2acm×
3
2acm
×6×bcm=3 32 a
2bcm3,故晶体密度为56×6+14×2NA g
÷
3 3
2 a
2bcm3= 728
NA3 3a2b
gcm-3.
答案:(1) 8×7+4×16
NA(0.4665×10-7)3
(2)
32 3ρNAr
3
9
(3)①Fe3N ②
728
NA3 3a2b
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
教材梳理探新知
知识梳理 知识点一
2.分子间作用力 3.非金属氢化物 非金属单质 非金属氧
化物 酸 有机物 4.密堆积 12 氢键 密堆积
知识点二
1.(1)氢键 范德华力 (2)氢键 四面体中心 四面体顶角
4 2.(1)范德华力 氢键 (2)4 12 12
知识点三
1.(1)较低 较小 2.(1)越大 越高 越低 (2)反常高
自我评价
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
(5)× 提示:冰属于分子晶体,融化时要克服分子间作用力
和氢键,分子内的共价键不断裂.
(6)× 提示:干冰升华只克服范德华力,而冰融化除克服范
德华力外还克服氢键.
(7)× 提示:分子间作用力的大小决定分子晶体的熔沸点的
高低,而分子的稳定性取决于化学键的强弱.
2.(1)提示:共价键、氢键、范德华力.
(2)提示:氢键和范德华力.
(3)提示:共价键.
(4)提示:由于在冰的晶体中,水分子之间形成氢键,水分子
之间以缔合分子形式存在,占据的空间增大,密度减小.
重难突破释疑惑
重难点一 思考探究
(1)提示:雪花冰晶体实际为冰,存在的相互作用有分子间作用
力和氢键,故将雪花冰融化,将破坏分子间作用力和氢键.
(2)提示:由于氢键的方向性,使冰晶体中每个水分子与四面体
顶角方向的4个分子相互吸引,形成空隙较大的网状晶体,
密度比水小,所以结的冰会浮在水面上.
(3)提示:在冰晶体中,每个分子周围只有4个紧邻的水分子,
由于水分子之间的主要作用力是氢键,氢键跟共价键一样
具有方向性,即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分
子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排
列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的
空隙.当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分
解体,水分子间的空隙减小,密度反而增大.
(4)提示:由于冰中除了范德华力外还有氢键作用,破坏分子间
作用力较难,所以熔沸点比干冰高.由于水分子间氢键的
方向性,导致冰晶体不具有分子密堆积特征,晶体中有相当
大的空隙,所以相同状况下冰体积较大.由于 CO2 分子的
相对分子质量>H2O分子的相对分子质量,所以干冰的密
度大.
(5)提示:干 冰 升 华 的 过 程 中 破 坏 分 子 间 作 用 力,不 破 坏 共
价键.
典例示范
[典例1] A [分子晶体熔化时共价键未被破坏,B错;分子
晶体的稳定性与其共价键有关,C错,物质溶于水化学键不
一定被破坏或改变,例如蔗糖溶于水,D错.]
学以致用
1.B [由于由分子构成的晶体,分子与分子之间以分子间作
用力相互作用,而分子间作用力较小,克服分子间作用力所
需能量较低,故分子晶体的熔沸点较低,表中 MgCl2、NaCl、
CaCl2 熔、沸点很高,不属于分子晶体,AlCl3、SiCl4 熔、沸点
较低,应为分子晶体,所以B项正确,A、C、D三项错误.]
201
化学选择性必修二