第3章 单元整体教学设计与阶段验收评价-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套课件PPT（人教版 多选版）

该高中化学课件聚焦晶体结构与性质、配合物与超分子核心知识，通过微点判断澄清易混概念，以表格对比不同晶体类型特征，结合课题活动探究碳单质结构，构建从基础到综合再到实践的递进式学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过晶胞计算、杂化方式分析培养证据推理能力，课题活动中探究金刚石、石墨结构深化结构决定性质的化学观念，助力学生提升探究能力，为教师提供系统教学资源。

单元整体教学设计与阶段验收评价 一、主干知识——在微点判断中澄清 二、综合思维——在知识融会中贯通 三、迁移应用——在课题活动中践行 目录 阶段质量检测 一、主干知识——在微点判断中澄清 1.判断下列有关物质的聚集状态与晶体常识叙述的正误 (1)晶体具有各向同性，非晶体具有各向异性( ) (2)晶体有固定的熔点( ) (3)区分晶体和非晶体最可靠的方法是通过比较硬度确定( ) (4)破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体( ) (5)所有晶体都是由平行六面体无隙组合而成( ) (6)已知晶胞的组成就可推知晶体的组成( ) (7)金属的生产工艺和温度等因素不同，产生的单质的晶体结构、密度和性质可能不同( ) × √ × × × √ √ 2.判断下列有关不同晶体类型结构叙述的正误 (1)分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键( ) (2)冰融化时，分子中H—O发生断裂( ) (3)金属铜属于六方最密堆积结构，金属镁属于面心立方最密堆积结构( ) (4)氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等的Na+共有12个( ) (5)1 mol金刚石和SiO2中含有的共价键数目均为4NA ( ) × × × √ × (6)金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子( ) (7)石墨中键长比金刚石中键长短，石墨的熔点比金刚石的高( ) (8)离子晶体中阴、阳离子的配位数与电荷和离子半径有关( ) (9)干冰晶体中只存在范德华力不存在氢键，一个分子周围有12个紧邻的分子( ) (10)冰晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的分子，1 mol冰中含有1 mol氢键( ) √ √ √ √ × 3.判断下列有关不同晶体类型的性质叙述的正误 (1)用铂金做首饰不能用金属键理论解释( ) (2)固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体( ) (3)石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏( ) (4)晶格能是指破坏1 mol离子键所吸收的能量( ) (5)石墨中含有范德华力，所以石墨的熔点低( ) (6)离子液体的粒子全都是带电荷的离子，所以离子液体难挥发( ) × √ √ × × √ (7)自然界中存在离子液体( ) (8)石墨的导电性只能沿石墨平面的方向( ) (9)晶体的熔点与晶粒大小有关( ) (10)物质组成的复杂性及微粒间的作用存在键型过渡导致了晶体结构的复杂性( ) √ √ √ √ 4.判断下列有关配合物与超分子叙述的正误 (1)形成配离子后可能改变原来离子的颜色、溶解性等性质( ) (2)[Cu(H2O)4]2-中Cu2+是sp3杂化( ) (3)与同一中心离子形成配位键时，电负性大的配位原子更易形成配位键( ) (4)Fe2+遇SCN-显红色( ) (5)AgCl固体能溶于足量的氨水( ) (6)同一个冠醚可以识别所有的碱金属离子( ) (7)细胞和细胞器的双分子膜与超分子有关 ( ) √ × × × √ × √ 二、综合思维——在知识融会中贯通 (一)分子晶体 构成微粒 分子 微粒间作用力 分子间作用力 晶体特征 熔、沸点低，熔融状态不导电，熔融时不破坏共价键 典型的晶体 冰、干冰、I2、S8、稀有气体(固态)、P4、C60 结构特征 存在分子，分子内原子之间形成共价键，个别分子晶体中无共价键 √ 1.如图是甲烷晶体的晶胞结构，图中每个小球代表一个甲烷分子(甲烷分子分别位于立方体的顶角和面心)，下列有关该晶体的说法正确的是 (　　) A.该晶体与HI的晶体类型不同 B.该晶体熔化时只需要破坏共价键 C.SiH4分子的稳定性强于甲烷 D.每个顶角上的甲烷分子与它最近且等距的甲烷分子有12个 综合训练 解析:甲烷、HI晶体均属于分子晶体，A项错误;甲烷晶体属于分子晶体，熔化时只需要破坏分子间作用力，不需要破坏共价键，B项错误;C的非金属性比Si强，所以SiH4分子的稳定性弱于甲烷，C项错误;根据晶胞的结构可知，以晶胞中顶角上的甲烷分子为研究对象，与它最近且等距的甲烷分子分布在立方体的3个面心上，每个顶角上的甲烷分子被8个立方体共用，每个面心上的甲烷分子被2个立方体共用，所以每个甲烷分子周围与它最近且等距的甲烷分子有=12个，D项正确。 √ 2.有四组同一族元素所形成的不同物质，在101 kPa时测定它们的沸点(℃)如下表所示: 下列各项判断正确的是 (　　) A.第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子中化学键键能最大 B.第三组与第四组相比较，化合物的稳定性:HBr>H2Se C.第三组物质溶于水后，溶液的酸性:HF>HCl>HBr>HI D.第一组物质是分子晶体，一定含有共价键 第一组 A -268.8 B -249.5 C -185.8 D -151.7 第二组 F2 -187.0 Cl2 -33.6 Br2 58.7 I2　184.0 第三组 HF　19.4 HCl -84.0 HBr -67.0 HI -35.3 第四组 H2O 100.0 H2S -60.2 H2Se -42.0 H2Te -1.8 解析:第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子之间可以形成氢键，A不正确;Se和Br同为第四周期元素，Br的非金属性较强，故氢化物的稳定性:HBr>H2Se，B正确;第三组物质溶于水后，HF溶液的酸性最弱，C不正确;第一组物质是分子晶体，但分子中不一定含有共价键，如稀有气体中无共价键，D不正确。 (二)共价晶体 结构 构成微粒为原子 微粒间的作用力为共价键 性质 熔、沸点高，硬度较大 代表物 金刚石、硼、硅、二氧化硅、碳化硅等 √ 3.石墨烯被人们视为“引领未来”的新材料，石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示，下列说法正确的是 (　　) A.在石墨烯晶体中，碳原子数、C—C数之比为 1∶2 B.石墨烯和金刚石中C的杂化方式均是sp3 C.1个金刚石晶胞中包含8个碳原子 D.C60与金刚石属于同种晶体 综合训练 解析:在石墨烯晶体中，每个碳原子连接3个C—C，每个C—C占据的碳原子数是2个，因此碳原子数、C—C数之比为2∶3，A错误;石墨烯中C的杂化方式是sp2，金刚石中C的杂化方式是sp3，B错误;1个金刚石晶胞中包含的碳原子数为8×+6×+4=8个，C正确;C60属于分子晶体，金刚石属于共价晶体，D错误。 √ 4.立方相氮化硼(BN)超硬，有优异的耐磨性。晶胞中N位于顶点和面心，沿x、y、z轴方向投影均为如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.晶体中N的配位数为8 B.1 mol BN中有4 mol共价键 C.立方相氮化硼可导电 D.若B原子1分数坐标为，则B原子2分数坐标为 解析:晶体中N的配位数为4，A错误;立方相氮化硼晶体与金刚石类似， 1 mol BN中有4 mol共价键，B正确;立方相氮化硼晶体与金刚石类似，属于共价晶体，不能导电，C错误;若B原子1分数坐标为，则B原子2分数坐标为，D错误。 (三)金属晶体 微粒间的作用力 金属键 存在 金属单质(汞除外)、合金 构成微粒 金属阳离子、自由电子 物理性质 导电性、导热性、延展性等 √ 5. [双选]下列关于金属键或金属的性质说法正确的是 (　　) A.金属的导电性是由金属阳离子和自由电子的定向移动实现的　 B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用　 C.第三周期金属元素Na、Mg、Al的沸点依次升高　 D.金属键没有方向性和饱和性，金属中的电子在整个三维空间运动，属于整个金属 综合训练 解析:金属的导电性是因为在外加电场的作用下，自由电子发生定向移动，而金属阳离子并没有移动， A错误;金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用，并非仅存在静电吸引作用， B错误。 √ √ 6.某立方晶系的锑钾(Sb⁃K)合金可作为钾离子电池的电极材料，如图a为该合金的晶胞结构图，如图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是 (　　) A.该晶胞的体积为a3×10-36 cm3 B.K和Sb原子数之比为3∶1 C.与Sb最邻近的K原子数为4 D.K和Sb之间的最短距离为a pm 解析:该晶胞的边长为a×10-10 cm，故晶胞的体积为(a×10-10 cm)3=a3×10-30 cm3，A项错误;该晶胞中K的个数为12×+9=12，Sb的个数为8×+6×=4，故K和Sb原子数之比为3∶1，B项正确;以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项错误;K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，即a pm，D项错误。 (四)离子晶体、过渡晶体和混合型晶体 离子 晶体 构成微粒 阴离子和阳离子 微粒间的相互作用力 离子键 物理性质 熔、沸点较高，硬而脆 典型晶胞 NaCl型、CsCl型 过渡晶体 偏向共价晶体:Al2O3、SiO2 混合型晶体 石墨晶体 √ 7.下列有关离子晶体的说法中正确的是 (　　) A.不可能含有共价键 B.可能含有分子 C.一定含有阴、阳离子 D.离子晶体在固态时能导电 综合训练 解析:NaOH是离子晶体，含有离子键和共价键，故A错误;离子晶体是由阴、阳离子构成的晶体，不含分子，故B错误，C正确;固态时，晶体中离子不能自由移动，所以不能导电，故D错误。 √ 8.石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，Li+嵌入石墨层间，当嵌入最大量Li+时，晶体部分结构的俯视示意图如图所示，下列说法错误的是 (　　) A.石墨属于混合型晶体 B.1 mol石墨中含有1.5 mol共价键 C.石墨晶体中，层间存在化学键和范德华力 D.图中C与Li+的个数比是6∶1 解析:石墨是晶体内同时存在着共价键、分子间作用力等多种作用力，具有分子晶体和共价晶体的结构和性质的混合型晶体，故A正确;在石墨晶体中，每个碳原子与3个碳原子形成三个共价键，而每个共价键被2个碳原子所共用，则每个碳原子形成1.5个共价键，所以1 mol石墨中含有1.5 mol共价键，故B正确;石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，不存在化学键，故C错误;从题图可以看出，每个Li+都位于1个平面正六边形的中心，即平均每6个C原子对应1个Li+，所以此时C与Li+的个数比是6∶1，故D正确。 (五)配合物和超分子 配合物 配位键 构成条件 一个成键原子含孤电子对，另一个成键原子有空轨道 表示方法 A　→　B　 (电子对给予体)(电子对接受体) 配合物 由外界和内界组成 对性质 的影响 对溶解性的影响、颜色的改变、稳定性增强 超分子 概念 由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体 应用 “杯酚”分离C60和C70、冠醚识别碱金属离子 特征 分子识别、自组装 9.化合物M是一种新型超分子晶体材料，由X、Y、HClO4以及CH3COCH3为溶剂反应制得(如图)。下列叙述正确的是 (　　) A.组成M的元素均位于元素周期表p区 B.Y分子中所有原子可能共平面 C.M中阳离子通过形成氢键体现了超分子的自组装 D.M中碳、氮、氯原子的轨道杂化类型均为sp3 综合训练 √ 解析:组成M的元素有H、C、N、O、Cl、Br，根据元素周期表结构可知H位于s区，A错误;Y中存在多个饱和碳原子，所有原子不可能共面，B错误;M中阳离子通过形成氢键N—H…O体现了超分子的自组装，C正确;M中苯环上的碳原子的轨道杂化类型为sp2，D错误。 10.镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和平面正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+等，下列说法正确的是 (　　) A.Ni(CO)4中的配位原子是氧原子 B.[Ni(CN)4]2-中Ni、C、N不可能处在同一直线上 C.[Ni(NH3)6]2+中H—N—H键角比107.3°小 D.[Ni(CN)4]2-和[Ni(NH3)6]2+中均有d轨道参与杂化 √ 解析:四羰基合镍分子中镍原子为中心原子，一氧化碳是配体，碳元素的电负性小于氧元素，与具有空轨道的镍原子形成配位键时，碳原子更易给出孤电子对，则四羰基合镍分子中的配位原子是碳原子，故A错误;氰酸根离子与氮气分子的原子个数都为2、价电子数都为14，则氰酸根离子与氮气分子的空间结构相同，都是直线形，所以四氢酸根合镍离子中镍原子、碳原子和氮原子处在同一直线上，故B错误;六氨合镍离子中氮原子与具有空轨道的镍离子形成配位键，孤电子对数为0，氨分子中氮原子的孤电子对数为1，孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，则六氨合镍离子中H—N—H键角大于氨分子的键角107.3°，故C错误;由四氰酸根合镍离子的空间结构为平面正方形、六氨合镍离子的空间结构为正八面体形可知，四氰酸根合镍离子中镍离子的杂化方式为dsp2杂化、六氨合镍离子中镍离子的杂化方式为sp3d2杂化，均有d轨道参与杂化，故D正确。 三、迁移应用——在课题活动中践行 课题活动　探究不同碳单质的晶体结构 探究目标(一)　探究金刚石的结构 金刚石俗称“金刚钻”，是一种由碳元素组成的矿物， 金刚石的硬度为10、熔点3 823 K，其晶胞图如图所示。 1.金刚石中，C原子采取什么杂化方式?一个晶胞中含有几个碳原子?金刚石的晶体类型属于哪种? 提示:sp3杂化;8×+6×+4=8;共价晶体。 2.若金刚石中C—C的键长为d，求出金刚石的密度ρ。 提示:ρ=。 探究目标(二)　探究石墨的结构 材料1　石墨具有较高的熔、沸点，质软，可作润滑剂。 石墨是具有层状结构的晶体，其结构如图所示。 材料2　纳米碳管(如图)即管状的纳米级石墨晶体，是单层或多层石墨片围绕中心轴，按一定的螺旋角卷曲形成的无缝纳米级管。 材料3　碳的另一种同素异形体石墨，其晶胞结构如图所示。 1.根据材料1可知，同层的C原子之间是什么作用力?层间的碳原子之间是什么作用力?石墨属于什么晶体? 提示:共价键;范德华力;混合型晶体。 2.根据材料2石墨的单层结构，解释石墨能够导电的原因是什么? 提示:石墨单层中碳原子为sp2杂化，未参与杂化的碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，因此石墨可以导电。 3.根据材料3石墨晶胞含碳原子个数为几个?已知石墨的密度为ρ g·cm-3，C—C的键长为r cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则石墨晶体的层间距为多少cm?(用含ρ、NA、r的式子表示) 提示:4;。根据石墨的晶胞结构，设晶胞的底面边长为a cm，晶胞的高为h cm，层间距为d cm，则h=2d，底面图为 ，则=r×sin 60°，可得a=r，则底面面积为(r)2×sin 60° cm2，晶胞中C原子数目为1+2×+8×+4×=4，晶胞质量为 g，则ρ g·cm-3=，整理可得d=。 4.金刚石和石墨的物理性质差异很大，其中熔点较高的是哪种?硬度较大的是哪种?试从结构上分析其原因。 提示:熔点较高的是石墨;硬度较大的是金刚石。石墨为混合型晶体，金刚石为共价晶体，二者熔点均取决于碳碳共价键，前者键长短，则熔点高;石墨硬度取决于分子间作用力，而金刚石硬度取决于碳碳共价键。 探究目标(三)　探究C60的结构 C60有12个正五边形，20个正六边形，每个五边形均与每个六边形共边，而每个六边形则邻接着3个五边形和3个六边形，将12个五边形彼此隔开。 1.C60中碳原子最可能的杂化方式是什么?碳原子之间是什么作用力? 提示:sp2;共价键。 2.C60在室温下为紫红色固体，溶于二硫化碳，硬度较小，判断C60属于什么晶体? 提示:分子晶体。 3.C60晶体的晶胞如图所示，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，如1的原子分数坐标为(0，0，0)，2的原子分数坐标为。C60分子采取什么堆积方式?每个C60分子周围最近的C60分子是多少个?3和4的原子分数坐标如何表示? 提示:面心立方最密堆积;12;、。 4.碱金属掺杂的C60有金属行为，1991年发现钾掺杂的C60在18 K时有超导行为。如图是钾掺杂的C60的晶胞，根据晶胞结构推出晶体的化学式，该晶体属于哪种类型的晶体? 提示:K3C60;离子晶体。 5.C60衍生物的超分子自组装的研究一直是个热点。下面左图是与C60组成超分子的“杯酚”，如图是C60衍生物组装成的超分子，“杯酚”中相邻酚羟基的H与O之间是什么作用力?后者N原子与Zn离子形成的是什么作用力? 提示:氢键;配位键。 1.石墨烯在材料学、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。回答下列问题: (1)构成石墨烯的元素是碳元素，基态碳原子的价层电子轨道表示式为__________，其中未成对电子有____个。  素养训练 解析:碳原子属于主族元素，价层电子为最外层电子，即碳原子的价层电子轨道表示式为 ;其中未成对电子有2个。 2 (2)石墨烯的结构如图所示，二维结构内有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环(但无H原子相连)，则石墨烯中碳原子的杂化方式为____，石墨烯导电的原因是__________________________________________________________ _____________________________。  解析:根据石墨烯的结构，有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环，因此碳原子的杂化类型为sp2;每个碳原子有3个σ键，含有1个未成对电子，每个碳六元环类似于苯环，p轨道相互平行重叠，使p轨道中的电子可在整个石墨烯中运动，通电后能定向移动。 sp2 p轨道相互平行而且相互重叠，使p轨道中的电子可在整个石墨 烯中运动，通电后能定向移动 (3)石墨烯的某种氧化物的结构如图所示，该物质易溶于水，而石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂。解释石墨烯及其氧化物的溶解性差异的原因:__________ ________________________________________________________________________ ___________________________。  解析:根据结构可知，该物质含有羟基、羧基、醚键、酮羰基，其中羟基、羧基属于亲水基团，易与水形成分子间氢键，使该物质易溶于水;石墨烯中不含亲水基团，且是非极性结构，使得石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂。 石墨烯的 氧化物中含大量亲水基团(羧基、羟基)，易与水形成分子间氢键，而石墨烯不含 亲水基团，且是非极性结构 (4)石墨烷是石墨烯与H2发生加成反应的产物，完全氢化的石墨烷具有 ________(填“导电性”“绝缘性”或“半导体性”)。  解析:根据分析，石墨烯与氢气发生加成反应后，每个碳原子转化成饱和碳原子，没有自由移动的“电子”，因此加成后产物是绝缘体。 绝缘性 (5)石墨烯可作电池材料。某锂离子电池的负极材料是将Li+嵌入到两层石墨烯层中间，石墨烯层间距为c cm，其晶胞结构如图所示。其中一个晶胞的质量 m=_____ g(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。  解析:根据晶胞图可知，Li+位于顶点，个数为8×=1，C位于面心和内部，个数为8×+2=6，化学式为LiC6，1个晶胞的质量为×(7+12×6)g= g。 2.碳元素的单质有多种形式，如图依次是C60、石墨和金刚石的结构图: 回答下列问题: (1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为___________。  (2)石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化方式为_____。  解析:(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质，它们互为同素异形体。 (2)石墨烯(指单层石墨)中，碳原子的价层电子对数为3，碳原子的杂化方式为sp2。 同素异形体 sp2 (3)C60属于______晶体。  (4)石墨晶体中，层内C—C的键长为142 pm，而金刚石中C—C的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C—C间的σ键，而石墨层内的C—C间不仅存在σ键，还有___键。  解析: (3)C60的熔、沸点低，由分子构成，属于分子晶体。 (4)石墨晶体中，层内C—C的键长为142 pm，而金刚石中C—C的键长为154 pm，则石墨层内碳碳键长短，键能大，表明碳碳原子间除含有σ键外，还有其他的作用力，则其原因是金刚石中只存在C—C间的σ键，而石墨层内的C—C间不仅存在σ键，还有π键。 分子 π (5)若金刚石晶胞的晶胞参数a=365.6 pm，其密度为 _________________________ g·cm-3(列出计算式即可)。  解析: 金刚石晶胞中，含有的C原子数为8×+6×+4=8，晶胞参数a=365.6 pm，其密度为 g·cm-3。 (6)Ge与C是同族元素，比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因________________________________________________________________ _______________________________________________________________。    GeCl4 GeBr4 GeI4 熔点/℃ -49.5 26 146 沸点/℃ 83.1 186 约400 解析: Ge与C是同族元素，表中锗的卤化物为GeCl4、GeBr4、GeI4，它们都构成正四面体结构的分子，熔点和沸点依次升高，则其变化规律及原因:GeCl4、GeBr4、GeI4熔、沸点依次升高，主要原因是它们都形成分子晶体，分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大。 GeCl4、GeBr4、GeI4熔、沸点依次升高，主要原因是它们都形成分子晶 体，分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大 (7)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。 ①关于这两种晶体的说法，正确的是____(填字母)。  a.立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大 b.六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软 c.两种晶体中的B—N均为共价键 d.两种晶体均为分子晶体 ②NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一，1 mol NH4BF4含有 ____mol配位键。  解析:①立方相氮化硼的结构类似于金刚石，晶胞内只含有σ键，碳原子构成正四面体结构，所以硬度大，a不正确;六方相氮化硼层间不存在化学键，只存在分子间作用力，所以作用力小，质地软，b正确;B、N都为非金属元素，两种晶体中的B—N均为共价键，c正确;两种晶体中，前者为混合型晶体，后者为共价晶体，d不正确。②NH4BF4(氟硼酸铵)由N和B构成，两种离子中各含有1个配位键，所以1 mol NH4BF4含有2 mol配位键。 阶段质量检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 12 一、选择题:本题共15小题，每小题3分，共45分。 1.C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是(　　) A.具有自范性 B.与C60互为同素异形体 C.含有sp3杂化的碳原子 D.化学性质与金刚石有差异 15 14 19 18 17 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 12 解析:自范性是晶体的性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误;碳玻璃和C60均是由碳元素形成的不同的单质，所以互为同素异形体，B正确;碳玻璃具有高硬度，与金刚石的物理性质类似，因而结构具有一定的相似性，所以含有sp3杂化的碳原子形成化学键，C正确;金刚石与碳玻璃属于同素异形体，性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异，D正确。 15 14 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 2.配位化合物[Cu(NH3)4]SO4中，不含有的化学键是 (　　) A.离子键　　　　　　　 B.极性键 C.非极性键 D.配位键 15 14 19 18 17 16 解析:配位化合物[Cu(NH3)4]SO4中含有配离子[Cu(NH3)4]2+和S之间的离子键，NH3和S中都有极性键，Cu2+和NH3之间以配位键结合，不含非极性键。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 3.下列物质沸点的比较，正确的是 (　　) A.CH4>C2H6 B.HF>HCl C.H2S>H2Se D. >CH3CH2CH2CH3 15 14 19 18 17 16 解析:甲烷和乙烷的组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此沸点CH4<C2H6，A错误;HF存在分子间氢键，因此沸点HF>HCl，B正确;H2S、H2Se的组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此沸点H2S<H2Se，C错误;相同碳原子的烷烃，支链越多，沸点越低，因此 <CH3CH2CH2CH3，D错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 4.下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，正确的是 (　　) A.金刚石为共价键三维骨架结构，晶体中的最小环上有6个碳原子 B.分子晶体中一定存在共价键 C.HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HF D.在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键 15 14 19 18 17 16 解析:金刚石属于共价晶体，其中碳原子采取sp3杂化轨道与周围的4个碳原子形成正四面体结构，以共价键形成空间网状结构，晶体中最小环上有6个碳原子，A项正确;分子晶体中不一定存在共价键，如稀有气体形成的晶体，原子间没有共价键，B项错误;HF分子间存在氢键，HI分子间不存在氢键，故HI的沸点低于HF，C项错误; SiO2属于共价晶体，在SiO2晶体中1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，D项错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 5.(2025·黑吉辽蒙卷)侯氏制碱法突破西方技术垄断，推动了世界制碱技术的发展，其主要反应为NaCl+CO2+NH3+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl。下列有关化学用语或说法正确的是 (　　) A.CO2的电子式:︰︰ B.H2O的空间结构:直线形 C.NH4Cl的晶体类型:离子晶体 D.溶解度:NaHCO3>NH4HCO3 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:CO2中C和O之间有两对共用电子，其电子式为︰︰︰C︰︰︰，A错误;H2O的中心原子为O，根据价层电子对互斥模型，其外层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，O原子与H原子形成共价键，剩余两个孤电子对，因此，H2O为V形分子，B错误;NH4Cl由N和Cl-组成为离子化合物，晶体类型为离子晶体，C正确;NH4HCO3溶液中含有N和HC，N可以与水分子形成氢键，增大了N在水中的溶解度，D错误。 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 6.有关晶体的结构如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.在碘晶体中，存在的作用力有非极性共价键和范德华力 B.图乙的气态团簇分子的分子式为EF或FE C.在CO2晶体中，1个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻 D.在NaCl晶体中，距某个Na+最近的Cl-围成的空间是正八面体 15 14 19 18 17 16 解析:在碘晶体中，I2分子内存在I—I非极性共价键，在I2分子之间存在范德华力，因此该晶体中存在的作用力有非极性共价键和范德华力，A正确;该气态团簇分子中含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4 ，B错误;在CO2晶体中，CO2为面心立方堆积，1个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻，分别在xyz三个平面各 4个，C正确;在NaCl晶体中，距Cl-最近的Na+有6个，距Na+最近的Cl-有6个，这6个离子构成一个正八面体，D正确。 √ √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 7.(2023·山东卷)石墨与F2在450 ℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是 (　　) A.与石墨相比，(CF)x导电性增强 B.与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强 C.(CF)x中C—C的键长比C—F短 D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 解析:石墨导电的原因是石墨层间有自由移动的电子，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x后，可自由移动的电子减少，导电性减弱，A错误;石墨层间插入F后形成的C—F极短，键能极大，分子结构稳定性增强，抗氧化性增强，B正确;随原子序数递增，同周期主族元素的原子半径逐渐减小，因此(CF)x中C—C的键长比C—F的长，C错误;由题图知，(CF)x中每个碳原子形成3个C—C、1个C—F，其中每个C—C被2个碳原子共用，则1 mol (CF)x中含有2.5x mol 共价单键，D错误。 15 14 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 8.镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是Ni，图①和图②是晶胞的不同切面。下列说法错误的是 (　　) A.催化活性:①>② B.镍酸镧晶体的化学式为LaNiO3 C.La周围紧邻的O有4个 D.La和Ni的最短距离为a 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 15 14 19 18 17 16 解析:具有催化活性的是Ni，图②中没有Ni原子，则催化活性:①>②，故A正确;镍酸镧电催化剂立方晶胞中含有1个La，12×=3个O，8×=1个Ni，镍酸镧晶体的化学式为LaNiO3，故B正确;由晶胞结构可知，La在晶胞体心，O在晶胞的棱心，则La周围紧邻的O有12个，故C错误;由晶胞结构可知，La和Ni的最短距离为体对角线的一半，为a，故D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 9.据某科学杂志报道，国外有一研究发现了一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，其分子结构好似我国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60，也有Si60结构，分子中C60被包裹在Si60里面，内外两层通过共价键相连，下列叙述不正确的是 (　　) A.该物质中的C和Si均采取sp3杂化 B.该物质形成的晶体属于分子晶体 C.该物质中含有π键 D.该物质的相对分子质量为2 400 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:该物质中的C和Si均含四个共价键，采取sp3杂化，A正确;由题目中的信息可知该物质是一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，所以该物质属于分子晶体，B正确;在C60 、Si60分子结构中，每个原子形成3个键与其他3个原子相结合，而在该分子中C60 、Si60内外两层通过共价键相连，这样每个原子就形成4个键，而达到C、Si原子共价键饱和性，故该分子中没有π键，C错误;它的分子式为C60Si60，所以该物质的相对分子质量为12×60+28×60=2 400，D正确。 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 10.(2025·河北卷)化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是 (　　) 15 14 19 18 17 16 选项 宏观现象 微观解释 A 氮气稳定存在于自然界中 氮分子中存在氮氮三键，断开该共价键需要较多的能量 B 苯不能使溴的CCl4溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大π键 C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列 D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 离子晶体中离子所带电荷数越少，离子半径越大，离子晶体熔点越低 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:氮气的稳定性源于氮分子中的三键，键能高难以断裂，A正确;苯因大π键结构稳定，难以与溴发生加成或取代，B正确;水晶的规则外形由原子三维有序排列(晶体结构)导致，C正确;氯化钠熔点高于氯化铝的真实原因是氯化铝为分子晶体而非离子晶体，选项中将二者均视为离子晶体并用离子电荷和半径解释，不符合实际，D错误。 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 11.几种物质的沸点如图所示。下列推断正确的是 (　　) A.D可能为共价晶体，H为分子晶体 B.G可能为离子晶体，A可能为分子晶体 C.G、H一定是分子晶体，E、F一定是金属晶体 D.D可能为共价晶体，B一定是离子晶体 15 14 19 18 17 16 解析:不同类型的晶体熔、沸点高低规律为共价晶体>离子晶体>分子晶体;金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨等，有的则很低，如汞等。由题图知，D的沸点最高，D晶体可能是共价晶体，G、H在常温下呈气态，一定是分子晶体，A正确，B错误。由题图知，E、F的沸点较低，可能为金属晶体或者离子晶体，C错误。由题图知，B的沸点较低，可能为金属晶体或者离子晶体，D错误。 √ 12 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12.某研究小组发现首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体中含有最简式为CoO2的层状结构，结构如图所示(小球表示Co原子，大球表示O原子)。下列用粗线画出的CoO2层状结构的晶胞示意图不符合化学式的是 (　　) 15 14 19 18 17 16 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:在此平面结构中，截取的每个小正方形的顶点上的原子都为4个小正方形共用，在边上的原子都为2个小正方形共用，A项中N(Co)∶N(O)=1∶=1∶2，与化学式CoO2相符;B项中N(Co)∶N(O)=∶4=1∶2，与化学式CoO2相符;C项中N(Co)∶N(O)=∶=1∶2，与化学式CoO2相符;D项中N(Co)∶N(O)=1∶=1∶1，与化学式CoO2 不相符。 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 13.(2025·安徽卷)碘晶体为层状结构，层间作用为范德华力，层间距为d pm。下图给出了碘的单层结构，层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 (　　) A.碘晶体是混合型晶体 B.液态碘单质中也存在“卤键” C.127 g碘晶体中有NA个“卤键” D.碘晶体的密度为 g·cm-3 15 14 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:碘晶体中，分子间是“卤键”(类似氢键)，层与层间是范德华力，与石墨不同(石墨层内只存在共价键)所以碘晶体是分子晶体，A错误;由图可知，题目中的“卤键”类似分子间作用力，只不过强度与氢键接近，则液态碘单质中也存在类似的分子间作用力，即“卤键”，B正确;由图可知，每个I2分子能形成4条“卤键”，每条“卤键”被2个碘分子共用，所以每个碘分子能形成2个“卤键”，127 g碘晶体物质的量是0.5 mol，“卤键”的个数是0.5 mol×2×NA mol-1=NA，C正确;碘晶体为层状结构，所给区间内4个碘原子处于面心，则每个晶胞中碘原子的个数是8×=4，晶胞的体积是abd×10-30cm3，密度是 g·cm-3，D正确。 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14. [双选]已知铜的一种氯化物的晶胞如图所示。原子坐标a(0，0，0)，b(0.25，0.25，0.25)。该晶胞参数为x nm，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 (　　) A.该晶体的化学式为CuCl2 B.铜原子c点坐标为(0.75，0.25，0.75) C.氯原子配位数为8 D.该晶体密度为×1021 g·cm-3 14 15 19 18 17 16 √ √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:该晶胞中，8个氯位于顶点，6个氯位于面心，4个铜位于体内，根据均摊法知1个晶胞中含8×+6×=4个氯、4个铜，其化学式为CuCl，A错误;根据a、b点原子坐标可推知，铜原子c点坐标为(0.75，0.25，0.75)，B正确;1个氯原子周围有4个铜，氯原子配位数为4，C错误;每个晶胞中含有4个CuCl，晶体密度ρ= g·cm-3，D正确。 14 15 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 15. [双选]立方氮化硼(BN)是特殊的耐磨和切削材料，其晶胞结构(如图所示)与金刚石相似。下列说法错误的是 (　　) 已知:晶胞的棱长为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值。 A.原子半径:N>B B.氮化硼晶体的微观空间里存在BN分子 C.立方氮化硼的密度ρ=×1023 g·cm-3 D.氮化硼晶胞的俯视投影图为 14 15 19 18 17 16 √ √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:同周期元素从左到右原子半径依次减小，故原子半径:N<B，选项A错误;氮化硼(BN)是由氮原子和硼原子通过不同杂化方式所构成的晶体，为共价晶体，不存在BN分子，选项B错误;根据均摊法可知，晶胞中含有8×+6×=4个N，4个B，立方氮化硼的密度ρ=×1021 g·cm-3=×1023g·cm-3，选项C正确;根据晶胞的结构可知，选项D正确。 14 15 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 二、非选择题:本题共4小题，共55分。 16.(12分)磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，结构与 金刚石相似，其晶胞结构如图所示。请回答下列问题: (1)基态硼原子中两种自旋方向的电子数之比为_____________，基态磷原子中电子的运动状态有____种，与硼同主族的第四周期元素的基态原子价层电子的 轨道表示式为___________。  14 15 16 19 18 17 解析:基态硼原子核外电子排布式为1s22s22p1，其中自旋方向不同的电子数之比为2∶3(或3∶2);磷为第15号元素，基态磷原子中电子的运动状态有15种;与硼同主族的第四周期元素为Ga的基态原子价层电子的轨道表示式为 。 2∶3(或3∶2) 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)H3BO3为一元弱酸，H3BO3分子中O—B—O的键角____(填“>”“<”或“=”)B中H—B—H的键角，原因为______________________________________ _______________________________________________________________。  14 15 16 19 18 17 解析:因为H3BO3分子为平面分子，B原子采用sp2杂化，B中的B采用sp3杂化，sp2杂化形成的键角为120°，sp3杂化形成的键角为109°28'，sp2杂化轨道形成的键角大于sp3杂化轨道形成的键角，H3BO3分子中O—B—O的键角>B中H—B—H的键角。 > H3BO3分子中的B采用sp2杂化，B中 的B采用sp3杂化，sp2杂化轨道形成的键角大于sp3杂化轨道形成的键角 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)磷化硼晶体属于_____晶体，其中硼原子的配位数为___。  (4)磷化硼的化学式为____，该晶体的密度为__________ g·cm-3(用含a、NA的代数式表示，阿伏加德罗常数的值为NA)。  14 15 16 19 18 17 解析: (3)超硬耐磨涂层材料，结构与金刚石相似，属于共价晶体;磷化硼晶体，其中与硼原子相连的P有4个，其硼配位数为4。 (4)根据晶胞结构得B:4，P:8×+6×=4，B、P个数比为1∶1，故磷化硼的化学式为BP;ρ== g·cm-3。 共价 4 BP 　 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 17.(13分)氮族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题: (1)基态氮原子的未成对电子数为____;第二周期的元素中，第一电离能介于B和N之间的元素有___________(填元素符号)。  14 15 16 17 19 18 解析:(1)根据氮原子的电子排布图可知，基态氮原子的未成对电子数为3;第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O三种元素。 (2)PH3中心原子价层电子对数为4，所以P原子的杂化类型为sp3;NH3的沸点高于PH3的沸点，主要原因是NH3分子间形成氢键。 (2)PH3是一种有毒气体，用于合成医药制剂、农药杀虫剂等。其中P原子的杂化类型为_____。NH3的沸点______(填“高于”或“低于”)PH3的沸点，主要原因是____________________。  3 Be、C、O sp3 高于 NH3分子间形成氢键 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)氮化碳和氮化硅晶体结构相似，是新型的非金属高温陶瓷材料，它们的硬度大、熔点高，化学性质稳定。氮化碳的硬度______(填“大于”或“小于”)氮化硅的硬度，原因是______________________________________________________ ________________________________。  14 15 16 17 19 18 解析: (3)氮化碳和氮化硅均为共价晶体，氮化碳中C—N的键长比氮化硅中N—Si的键长短，键能大，所以氮化碳的硬度大于氮化硅的硬度。 (4)根据均摊法可知，晶胞中含有8×+6×=4个Al，4个N，晶胞的边长为 a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则ρ(AlN)==×1030 g·cm-3。 (4)AlN晶胞如图所示，晶胞的边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则ρ(AlN)=____________ g·cm-3。  大于 氮化碳和氮化硅均为共价晶体，氮化碳中C—N的键长比 氮化硅中N—Si的键长短，键能大 ×1030 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 18.(15分)MgO、Cu和干冰的晶胞示意图如下: 请回答下列问题: (1)以上晶体中粒子之间主要以范德华力结合的晶体是_____。  14 15 16 17 18 19 解析:晶体中粒子之间主要以范德华力结合的为分子晶体，图中只有干冰为分子晶体。 干冰 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)在MgO晶体中，与Mg2+相邻且最近的Mg2+个数为___。  (3)每个Cu晶胞中平均有___个Cu原子。  14 15 16 17 18 19 解析: (2)镁离子位于顶点和面心，以任一顶点的镁离子为例，距离最近的镁离子为面心的三个镁离子，而其顶点属于8个晶胞，每个面心的镁离子重复一次，故一个镁离子周围紧邻的镁离子有12个。 (3)Cu晶胞中，每个晶体中Cu个数为8×+6×=4，故每个Cu晶胞中平均占有4个Cu。 12 4 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (4)GaN晶体结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替，如图所示。 晶胞中与同一个N原子相连的Ga原子构成的空间结构为____________。  14 15 16 17 18 19 解析: 由题目信息和晶胞图可知，与同一个N原子相连的Ga原子构成的空间结构为正四面体形，N位于正四面体的中心。 正四面体形 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (5)以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置，称作 原子分数坐标。若A原子坐标为(0，0，0)，则B原子坐标为___________。  (6)若GaN晶胞边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值，GaN的密度为 _______________ g·cm-3。  14 15 16 17 18 19 解析: (5)已知A原子坐标为(0，0，0)，B原子位于右下后，坐标为。 (6)若NA为阿伏加德罗常数的值，GaN晶胞边长是a pm，晶胞中有4个Ga和4个N，则GaN晶体的密度为= g·cm-3。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 19.(15分)我国在化学领域取得了丰硕的成果，从古至今都有着重要的贡献。 (1)《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”，茜草中的茜素与矾土中的Al3+、Ca2+生成的红色配合物X是最早的媒染染料。 配合物X中Al3+的配体除 外还有___________，茜素水溶 性较好的主要原因是①_______________________________， ②____________________。 14 15 16 17 18 19 H2O、OH- 分子中含有亲水性的羟基、羰基 能和水分子形成氢键 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:从图中看出，Al3+与酚羟基中的O、OH-、H2O中的O形成配位键，则配合物X中Al3+的配体还有H2O、OH-，茜素分子中含有亲水基，则水溶性较好的主要原因是:①分子中含有亲水性的羟基、羰基，②能和水分子形成氢键。 14 15 16 17 18 19 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)单质S和H2在低温高压下可形成一种新型超导材料，其晶胞如图。该物质的晶体类型是__________，该化合物的化学式为_____。  14 15 16 17 18 19 解析: 该物质为超导材料，图中信息显示，晶胞中S和H都以单个微粒存在，则该物质的晶体类型是离子晶体;该化合物的晶胞中，含S个数为8×+1=2，含H个数为12×+6×=6，所以化学式为H3S。 离子晶体 H3S 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)某种高选择性的CO2加氢合成甲醇的催化剂可由如图所示晶胞参与合成。晶胞参数为a pm、a pm、c pm，则B点坐标为_____________，该晶体密度为 _______________ g·cm-3(写出计算式，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。在该晶体中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y=______(用x表达)。  14 15 16 17 18 19 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析: B点位于右端侧面的中点，则B点坐标为，该晶体密度为= g·cm-3。在该晶体中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，依据化合价的代数和为0可得:2x+4(1-x)=2y，则y=2-x。 14 15 16 17 18 19 模块质量检测(一) 模块质量检测(二) 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $