第6章 第4讲 晶体结构与性质(课件PPT)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

第六章　物质结构与性质　元素周期律 第4讲　晶体结构与性质 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 目录 contents Part 01 考点一 考点二 Part 02 课时达标素养（二十九） Part 06 考点三 Part 03 高考真题集训 Part 04 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 考点一　 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 晶态 晶态 非晶态 非晶态 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 电子 阳离子 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 周期性有序 无序 各向异性 各向同性 熔点 X射线衍射 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 平行六面体 任何间隙 平行 取向 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 X射线衍射仪 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 考点二　 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 价电子 所有原子 钠 低 较弱 强 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 延展性 导电性 导热性 分子 原子 阴、阳离子 范德华力 共价键 金属键 离子键 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 4 正四面体 109°28′ 1∶2 1∶2 12 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 12 4 4 8 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 离子 共价 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 考点三　 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 孤电子对 空轨道 孤电子对 提供 接受 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 两种或两种以上 分子间相互作用 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 高考真题集训 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 课时素 养达标 （二十九） 点击进入word 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 谢谢观看 第六章 物质结构与性质 元素周期律 高考总复习 化学 返回目录 高考目标定位　1.知道在一定条件下，物质的聚集状态随构成物质的微粒种类、微粒间相互作用、微粒聚集程度的不同而有所不同。知道物质的聚集状态会影响物质的性质，通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料。2.能说出晶体与非晶体的区别；了解晶体中微粒的空间排布存在周期性，认识简单的晶胞。3.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。4.知道金属键的特点与金属某些性质的关系。 考点一　 物质的聚集状态与晶体常识 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 、 以及介乎 和 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 、 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)晶体与非晶体的区别 比较 晶体 非晶体 结构特征 结构粒子 排列 结构粒子 排列 性质特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 二者区 别方法 间接方法 测定其是否有固定的 科学方法 对固体进行 实验 下列物质中属于晶体的是 　　　　。 ①橡胶　②玻璃　③食盐　④水晶　⑤塑料　⑥胆矾 提示　③④⑥ (2)获得晶体的三条途径 ①熔融态物质凝固。 ②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。 ③溶质从溶液中析出。 3．晶胞 (1)概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元，是从晶体中“截取”出来具有代表性的最小重复单元。 (2)晶胞形状 常规的晶胞都是 。 (3)晶体中晶胞的排列——无隙并置 ①无隙：相邻晶胞之间没有 。 ②并置：所有晶胞 排列、 相同。 (4)晶胞中微粒数的计算方法——均摊法 ①长方体（包括立方体）晶胞中不同位置的粒子数的计算：如某个粒子为N个晶胞所共有，则该粒子有 eq \f(1,N)属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立方晶胞，立方晶胞中微粒数的计算方法如图1。 ②非长方体结构 在六棱柱结构（如图2）中，顶角上的原子有 eq \f(1,6)属于此结构，面上的原子有 eq \f(1,2)属于此结构，因此六棱柱中镁原子个数为12× eq \f(1,6)＋2× eq \f(1,2)＝3，硼原子个数为6。 思考2　 如图甲、乙、丙是三种晶体的晶胞，则甲中x与y的个数比是　　　　，乙中a与b的个数比是　　　，丙中有　　　　个c和　　　　个d。 提示　2∶1　1∶1　4　4 4．晶体结构的测定 (1)测定晶体结构最常用的仪器是 。在单一波长X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。 (2)由衍射图形获得晶体结构的信息包括晶体形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶体里的数目和位置等。 1．下列关于晶体性质的叙述中，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多面体外形的性质 B．晶体的各向异性和对称性是矛盾的 C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果 D．晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 答案　B 解析　晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性，而对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果。 2．我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图。下列说法正确的是(　　) A．11BN 和10BN的性质无差异 B．该晶体具有良好的导电性 C．该晶胞中含有14个B原子，4个N原子 D．N原子周围等距且最近的N原子数为12 答案　D 解析　11B 和10B互为同位素，形成的化合物在化学性质上无差异，A错误；该晶体结构中无自由移动的电子，不具有导电性，B错误；由题图可知，该晶胞含4个N原子，B原子位于晶胞的顶点和面心上，故B原子的数量为8× eq \f(1,8)＋6× eq \f(1,2)＝4个，C错误；由晶胞示意图，1个N原子与4个B原子成键，1个B原子可以和4个N原子成键，N原子周围等距且最近的N原子数为12个，D正确。 3．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，其晶胞a、b、c 内金属原子个数比为(　　) A．3∶2∶1　　　　　　B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．21∶14∶9 答案　A 解析　 a晶胞中，顶点的微粒被6个晶胞共用，所以a中原子个数为12× eq \f(1,6)＋2× eq \f(1,2)＋3＝6；b中原子个数为8× eq \f(1,8)＋6× eq \f(1,2)＝4；c中原子个数为8× eq \f(1,8)＋1＝2。 【题后归纳】　 在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞（结构）的形状。不同形状的晶胞（结构），应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有。如六棱柱晶胞中，顶角、侧棱、底面上的棱、面心原子依次被6、3、4、2个晶胞所共有。 考点二　常见晶体结构与性质 1．金属键 (1)“电子气理论” 电子气理论把金属键描述为金属原子脱落下来的 形成遍布整块晶体的“电子气”，被 所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。 (2)金属键特征 没有方向性、饱和性。 (3)金属键的强度 金属键的强度差别很大。例如，金属 的熔点较 、硬度较小，是因为钠中金属键 ，而钨是熔点最高的金属、铬是硬度最大的金属，是因为钨、铬中金属键较 。 (4)金属键的应用 金属键可以解释金属的 、 和 。 3．四种晶体类型的比较 　　类型 比较　　 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成 微粒 金属阳离子、自由电子 粒子间的相互作用力 （某些含氢键） 硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大 　　类型 比较　　 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 难溶于常见溶剂 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 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电 思考1　分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型 (1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电：　　　　。 (2)溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电：　　　　。 (3)五氟化矾，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：　　　　。 (4)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电：　　　　。 (5)SiI4：熔点120.5 ℃，沸点287.4 ℃，易水解：　　　　　。 (6)硼：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大：　　　　。 (7)硒：熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿：　　　　　。 提示　(1)共价晶体　(2)分子晶体　(3)分子晶体　(4)离子晶体　(5)分子晶体　(6)共价晶体　(7)分子晶体 4．典型晶体模型 晶体 晶体结构 晶体详解 共价晶体 金刚石 (1)每个碳与相邻 个碳以共价键结合，形成 结构；(2)键角均为 ；(4)每个C参与4条C—C的形成，C原子数与C—C数之比为 SiO2 (1)二氧化硅晶体结构(2)石英晶体中的硅氧四面体相连成螺旋链 (1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构；(2)每个正四面体占有1个Si，4个“ eq \f(1,2)O”，N(Si)∶N(O)＝ ；(3)最小环上有 个原子，即6个O，6个Si 晶体 晶体结构 晶体详解 分子晶体 干冰 8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子 离子晶体 NaCl型 (1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有 个；(2)每个晶胞中含 个Na＋和 个Cl－ CsCl型 (1)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有 个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个；(2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－ 晶体 晶体结构 晶体详解 混合型晶体 石墨 (1)层内每一个碳原子分别与另外3个碳原子以共价键连接，形成六元环结构；(2)碳原子与共价键的个数比为2∶3；每个六元环平均占有2个碳原子；(3)层间的作用力是范德华力 思考2　 某离子晶体的晶胞结构如图中a所示。 INCLUDEPICTURE "898.TIF" 表示X位于立方体顶角，表示Y位于立方体中心。试分析： (1)晶体中每一个Y同时吸引着　　　　个X，每个X同时吸引着　　　　　个Y，该晶体的化学式是　　　　。 (2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有　　　　个。 (3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX为　　　　。 提示　(1)4　8　XY2或Y2X　(2)12　 (3)109°28′ 5．过渡晶体 纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。如Na2O和Al2O3晶体中都含有离子键的成分，它们既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，Na2O更偏向 晶体，Al2O3更偏向 晶体。 练一　常见晶体类型的结构特点 1．如图为一些晶体中的部分结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨中的某一种。 (1)其中代表金刚石的是　　　　（填字母，下同），其中每个碳原子与　　　　个碳原子最近且距离相等，金刚石属于　　　　晶体。 (2)其中代表石墨的是　　　　，其中每个六元环平均占有的碳原子数为　　　　。 (3)其中表示NaCl的是　　　　　　，NaCl晶体中每个Na＋周围与它最近且等距离的Na＋有　　　个。 (4)代表CsCl的是　 　　，它属于　　　　晶体，每个Cs＋与　　　　个Cl－紧邻。 (5)代表干冰的是　 　　，它属于　　　　晶体，每个CO2分子与　　　　个CO2分子紧邻。 答案　(1)D　4　共价　(2)E　2　 (3)A　12　(4)C　离子　8　 (5)B　分子　12 解析　根据不同物质晶体的结构特点来分析各图形所代表的物质。NaCl晶胞是立方单元，每个Na＋与6个Cl－紧邻，每个Cl－又与6个Na＋紧邻，每个Na＋周围与其最近且等距离的Na＋有12个。CsCl晶体由Cs＋、Cl－构成体心立方结构。干冰也是立方体结构，在立方体每个顶点和面心都有1个CO2分子，所以每个CO2分子在三维空间里与其紧邻的CO2分子有12个。金刚石中每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层结构中每个碳原子紧邻3个碳原子，即每个正六边形占有的碳原子数是6×1/3＝2。 2．碳元素和硅元素为同一主族元素但他们的氧化物性质差异很大，冰晶胞中水分子的排列方式和金刚石的晶胞类似，下列这四种晶胞的说法正确的是(　　) INCLUDEPICTURE "824.TIF" INCLUDEPICTURE "825.TIF" INCLUDEPICTURE "822.TIF" 　 　 A．一个干冰晶胞中有4个CO2分子，一个SiO2晶胞中有8个SiO2分子 B．干冰中一个CO2分子周围有6个CO2分子紧邻 C．冰和金刚石熔沸点都很高，熔化时均破坏共价键 D．冰中水分子之间由于氢键的存在，使其结构与金刚石相似 答案　D 解析　A．CO2分子位于晶胞的面心和顶点上，所以一个干冰晶胞中有8× eq \f(1,8)＋6× eq \f(1,2)＝4个CO2分子，SiO2晶胞是共价晶体，不存在分子，A错误；B.干冰属于面心立方晶胞，所以一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻，B错误；C.冰是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力和氢键，金刚石是共价晶体，熔化时破坏共价键，C错误；D.冰中水分子之间由于氢键的存在，使其结构与金刚石相似，D正确；故选D。 练二　晶体熔、沸点高低的比较 3．下表是对应物质的熔点(℃)： BCl3 Al2O3 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 干冰 SiO2 －107 2 073 920 801 1 291 190 －57 1 723 下列判断正确的是(　　) A．铝的化合物的晶体中都是离子晶体 B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体 C．同族元素的氧化物只能形成相同类型的晶体 D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 答案　D 解析　AlCl3的熔点低，属于分子晶体，A项错误；表中BCl3、AlCl3和干冰均是分子晶体，B项错误；同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体，如CO2是分子晶体，二氧化硅是共价晶体，C项错误；表中Al2O3与Na2O均是离子晶体，Na与Al位于不同主族，D项正确。 4．A、B为两种短周期元素，A的原子序数大于B，且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍。A、B形成的化合物是中学化学常见的化合物，该化合物熔融时能导电。回答下列问题： (1)A、B的元素符号分别是　　　　、　　　　。 (2)A、B所形成的化合物的晶体结构与氯化钠晶体结构相似，则每个阳离子周围吸引了　　　　个阴离子；晶体中阴、阳离子个数之比为　　　　。 (3)A、B形成的化合物的晶体的熔点比NaF晶体的熔点　　　　，其判断的理由是__________________________ 答案　(1)Mg　O　(2)6　1∶1　(3)高　离子半径差别不大，但MgO中离子所带电荷较多，离子键强 5．已知氨（NH3，熔点：－77.8 ℃、沸点：－33.5 ℃），联氨（N2H4，熔点：2 ℃、沸点：113.5 ℃），解释其熔、沸点高低的主要原因：_________________ 答案　联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子形成的氢键 6．已知氮化硼与砷化镓属于同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是　　　　（填化学式），其理由是__________________________ 答案　BN　两种晶体均为共价晶体，N和B原子半径较小，键能较大，熔点较高 【题后归纳】　同种类型晶体熔、沸点高低的规律 (1)共价晶体 eq \x(\a\al(原子半,径越小))―→ eq \x(\a\al(键长,越短))―→ eq \x(\a\al(键能,越大))―→ eq \x(\a\al(熔、沸点,越高)) 如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。 (2)离子晶体 ①一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl。 ②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。 (3)分子晶体 ①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。 ②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。 ③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3。 ④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。 (4)金属晶体 金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。 考点三　配合物与超分子 1．配位键 (1)概念：由一个原子单方面提供 ，而另一个原子提供 接受 形成的共价键，即“电子对给予—接受键”。 (2)表示方法：配位键可以用A→B来表示，其中A是 孤电子对的原子，B是 孤电子对的原子。 (3)实例 [Cu(H2O)4]2+中的配位键为 3．配合物生成的实验 (1)CuSO4溶液 eq \o(―――→,\s\up15(少量氨水))Cu(OH)2（蓝色沉淀） eq \o(―――→,\s\up15(足量氨水))[Cu(NH3)4]2+（深蓝色），其反应的离子方程式为 ， 。 (2)FeCl3溶液 eq \o(―――→,\s\up15(KSCN溶液))[Fe(SCN)n]3-n（红色），KSCN溶液检验Fe3+。 (3)NaCl溶液 eq \o(―――→,\s\up15(AgNO3溶液))AgCl（白色沉淀） eq \o(―――→,\s\up15(氨水))[Ag(NH3)2]＋，反应的离子方程式为Cl－＋Ag＋===AgCl↓，AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－。 4．配合物的种类与应用 配合物种类繁多，如叶绿素、血红素和维生素B12都是配合物。如叶绿素中Mg2+为中心离子，大环有机物作配体，配位原子为N。配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域应用广泛。 Cu2+＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH eq \o\al(＋,4) 。 Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+＋2OH－ 思考1　 配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl3·6NH3（黄色）、CoCl3·5NH3（紫红色）、CoCl3·4NH3（绿色）和CoCl3·4NH3（紫色）四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银白色沉淀，沉淀的量分别为3 mol、2 mol、1 mol 和1 mol。 ①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。 CoCl3·6NH3　　　　，CoCl3·4NH3（绿色和紫色）　　　　。 ②上述配合物中，中心离子的配位数都是　　　　。 提示　①[Co(NH3)6]Cl3　[Co(NH3)4Cl2]Cl　②6 5．超分子 (1)概念 超分子是由 的分子通过 形成的分子聚集体。 (2)超分子内分子间的作用力 多数人认为，超分子内部分子之间通过非共价键相结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。 (3)超分子的两个重要特征是分子识别和自组装。 (4)超分子的应用 ①分离C60和C70 ②冠醚识别碱金属离子：冠醚与合适的碱金属离子形成超分子。 思考2　 下列属于超分子的结构是　　　　。 ①DNA双螺旋结构　②冠醚　③血红蛋白　④C60和杯酚形成的复合物 提示　①③④ 练一　配位键和配合物 1．铜氨液可以吸收CO，其反应为：[Cu(NH3)2]＋＋CO＋NH3 eq \o(⥫==⥬,\s\up7(),\s\do5())[Cu(NH3)3CO]＋。下列说法正确的是(　　) A．Cu＋价层电子排布式为：3d94s1 B．CO为非极性分子 C．NH3空间构型为三角锥形 D．1 mol[Cu(NH3)3CO]＋中含有3 mol配位键 答案　C 解析　A．基态铜原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1，失去4s上的1个电子变成Cu＋，则 Cu＋价层电子排布式为：3d10，A错误；B.CO为含有极性键的双原子分子，则为极性分子，B错误；C.NH3中心原子价层电子对数为：3＋ eq \f(5－3×1,2)＝4，采取sp3杂化，有1对孤对电子，所以分子的空间构型为三角锥形，C正确；D.[Cu(NH3)3CO]＋中Cu＋提供空轨道，NH3和CO为配位体，所以1 mol[Cu(NH3)3CO]＋中含有4 mol配位键，D错误； 故选C。 2．已知：铜离子的配位数通常为4，[Cu(OH)4]2-和[Cu(NH3)] eq \o\al(2+,4)均为深蓝色。某化学小组设计如下实验制备铜的配合物。 下列说法不正确的是(　　) A．b中得到配合物Na2[Cu(OH)4]，其配体为OH－ B．硫酸铜溶液呈蓝色的原因是[Cu(H2O)4]2＋的颜色所致 C．由实验可知，NH3的配位能力比OH－弱 D．加热c中溶液有可能得到蓝色浑浊液 答案　C 解析　A．[Cu(OH)4]2-和[Cu(NH3)] eq \o\al(2+,4)均为深蓝色，b加入过量的氢氧化钠得到配合物Na2[Cu(OH)4]，由化学式可知，其配体为OH－，A正确；B.水分子中氧原子可以提供孤电子对，能和铜离子形成配离子，硫酸铜溶液呈蓝色的原因是[Cu(H2O)4]2＋的颜色所致，B正确；C.由实验ac可知，NH3的配位能力比OH－强，C错误；D.加热c中溶液会促进一水合氨向电离的方向进行，使得一水合氨浓度减小，导致[Cu(NH3)] eq \o\al(2+,4)转化为氢氧化铜沉淀，故有可能得到蓝色浑浊液，D正确；故选C。 练二　超分子 3．利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的杯酚中进行分离的流程如图所示。 下列说法错误的是(　　) A．该流程体现了超分子具有“分子识别”的特征 B．杯酚分子中存在大π键 C．杯酚与C60形成氢键 D．C60与金刚石晶体类型不同 答案　C 解析　A．利用杯酚分离C60和C70体现了超分子具有“分子识别”的特征，A项正确；B.杯酚分子中含有苯环结构，存在大π键，B项正确；C.杯酚与C60形成的不是氢键，C项错误；D.金刚石是共价晶体，C60为分子晶体，二者晶体类型不同，D项正确；故选D。 4．冠醚是一类皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18­冠­6可以通过图示方法制备。 下列说法错误的是(　　) A．18­冠­6分子中C、O都采用sp3杂化 B．18­冠­6可以适配任意碱金属离子 C．冠醚的空穴结构对离子有选择作用，在有机反应中可作催化剂 D．制取方法中(1)为取代反应，(2)为加成反应 答案　B 解析　A．18­冠­6分子中，C、O的价层电子对数都为4，所以都采用sp3杂化，A正确；B.题干信息显示：“不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子”，所以18­冠­6只能适配相应大小的碱金属离子，B错误；C.由题干信息可知，冠醚的空穴结构对离子有选择作用，与金属离子形成的配离子，在有机反应中可作催化剂，C正确；D.制取方法(1)中，生成18­冠­6的同时，还有HCl生成，为取代反应，(2)中，只有18­冠­6一种物质生成，为加成反应，D正确；故选B。 1．（2024·湖北高考）科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”，能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数（值越大越稳定）见表。下列说法错误的是(　　) 芳烃 芘 并四苯 蒄 结构 结合 常数 385 3 764 176 000 A.芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子 B．并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同 C．从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘 D．芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合 答案　B 解析　A．“分子客车”能装载多种稠环芳香烃，故芳烃与“分子客车”通过分子间作用力形成分子聚集体——超分子，A项正确；B.“分子客车”的长为2.2 nm、高为0.7 nm，从长的方向观察，有与并四苯分子适配的结构，从高的方向观察则缺少合适结构，故平躺装载的稳定性大于直立装载的稳定性，B项错误；C.芘与“分子客车”中中间部分结构大小适配，故从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘，C项正确；D.芘、并四苯、蒄中π电子数逐渐增多，与“分子客车”的结合常数逐渐增大，而结合常数越大越稳定，故芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”结合，D项正确；答案选B。 2．（2024·黑吉辽高考）环六糊精（D­吡喃葡萄糖缩合物）具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是(　　) A．环六糊精属于寡糖 B．非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子 C．图2中甲氧基对位暴露在反应环境中 D．可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚 答案　B 解析　A．1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的糖称为寡糖或者低聚糖，环六糊精是葡萄糖的缩合物，属于寡糖，A正确；B.要和环六糊精形成超分子，该分子的直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸，故不是所有的非极性分子都可以被环六糊精包含形成超分子，B错误；C.由于环六糊精腔内极性小，可以将苯环包含在其中，腔外极性大，故将极性基团甲氧基暴露在反应环境中，C正确；D.环六糊精空腔外有多个羟基，可以和水形成分子间氢键，故环六糊精能溶解在水中，而氯代苯甲醚不溶于水，所以可以选择水作为萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚，D正确；故选B。 3．（2023·湖北高考）物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是(　　) 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：正戊烷(36.1 ℃)高于新戊烷(9.5 ℃) 分子间 作用力 B 熔点：AlF3(1 040 ℃)远高于AlCl3（178 ℃升华） 晶体类型 C 酸性：CF3COOH(pKa＝0.23)远强于CH3COOH(pKa＝4.76) 羟基极性 D 溶解度(20 ℃)：Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 阴离子 电荷 答案　D 解析　A.正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，由于新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确；B.AlF3为离子化合物，形成的晶体为离子晶体，熔点较高，AlCl3为共价化合物，形成的晶体为分子晶体，熔点较低，则AlF3熔点远高于AlCl3，故B正确；C.由于电负性F>H，C—F极性大于C—H，使得羧基上的羟基极性增强，氢原子更容易电离，酸性增强，故C正确；D.碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO eq \o\al(－,3)间存在氢键，与阴离子电荷无关，故D错误。 4．（2024·河北高考）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为a pm，NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．该铋氟化物的化学式为BiF3 B．粒子S、T之间的距离为 eq \f(\r(11),4)a pm C．该晶体的密度为 eq \f(1 064,NA×a3×10-30) g·cm-3 D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 答案　D 解析　A．根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有1＋12× eq \f(1,4)＝4个Bi3+，含有8＋8× eq \f(1,8)＋6× eq \f(1,2)＝12个F－，故该铋氟化物的化学式为BiF3，故A正确；B.将晶胞均分为8个小立方体，由晶胞中MNPQ点的截面图可知，晶胞体内的8个F－位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，令N的原子分数坐标为(0，0，1)，与Q、M均在同一条棱上的F－的原子分数坐标为(1，0，0)，则T的原子分数坐标为 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1，\f(1,2)，\f(1,2)))， S的原子分数坐标为 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))，所以粒子 S、T之间的距离为 eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(1,4)))\s\up12(2)＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)－\f(1,4)))\s\up12(2)＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)－\f(3,4)))\s\up12(2))×a pm＝ eq \f(\r(11),4)a pm，故B正确；C.由A项分析可知，每个晶胞中有4个Bi3+、12个F－，晶胞体积为(a pm)3＝a3×10-30cm3，则晶体密度为ρ＝ eq \f(m,V)＝ eq \f(4×(209＋19×3),NA×a3×10-30)g·cm-3＝ eq \f(1 064,NA×a3×10-30)g·cm-3，故C正确；D.以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，为将晶胞均分为8个小立方体后，每个小立方体的体心的F－，即有8个，故D错误；故答案为：D。 5．（2021·湖南高考）硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题： (1)晶体硅和碳化硅熔点较高的是　　　　（填化学式）。 (2)硅和卤素单质反应可以得到SiX4。 SiX4的熔、沸点 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7 沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7 0℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是　　　（填化学式），沸点依次升高的原因是___________ 答案　(1)SiC (2)SiCl4　SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4都是分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大 解析　(1)晶体硅和碳化硅均为共价晶体，碳原子半径比硅原子半径小，则C—Si键长比Si—Si键长短，故碳化硅的熔点较高。(2)0 ℃相当于273 K，由题表中的数据可知，只有SiCl4的熔点低于273 K，沸点高于273 K，则SiCl4在0 ℃时为液态。SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，则分子间作用力依次增大，沸点逐渐升高。 $$