2022高三化學一輪（全國版）化學鍵晶體

第三節(jié)化學鍵晶體-1-1．化學鍵類型判斷。2．極性分子與非極性分子的結構與判斷。3．晶體類型的判斷。4．晶體熔沸點高低比較。

-1-(1)定義：

。(2)化學反應的實質(zhì)：

。-1-相鄰的原子之間強烈的相互作用舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成(3)離子鍵和共價鍵比較-1-鍵型概念特點形成條件存在離子鍵陰、陽離子間通過

作用所形成的化學鍵陰、陽離子間的相互作用活潑金屬和活潑非金屬通過形成離子鍵離子化合物靜電得失電子-1-鍵型概念特點形成條件存在共價鍵非極性鍵共用電子對

偏移

元素原子的電子配對成鍵非金屬單質(zhì)、某些化合物極性鍵共用電子對

一方原子

元素原子的電子配對成鍵共價化合物、某些離子化合物不相同偏向不同

下列反應過程中，同時有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵的斷裂和形成的反應是 (

)A．NH4Cl NH3↑＋HCl↑B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2OD．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2-1-【解析】本題考查考生對化學反應實質(zhì)是舊化學鍵斷裂與新化學鍵的生成的理解程度。A選項中沒有非極性共價鍵的斷裂與生成；B選項中沒有離子鍵的斷裂，也沒有非極性共價鍵的斷裂與生成；C選項中沒有非極性共價鍵的生成，只有D選項反應中有Na＋與的離子鍵；O—O非極性鍵，C—O間極性鍵的斷裂，反應后有鹽的離子鍵，氧分子中O===O非極性鍵及C—O極性鍵的形成，符合題意?！敬鸢浮?/p>

D-1-(1)分子間作用力①分子間作用力是指把分子聚集在一起的作用力，又叫做

。②分子間作用力與化學鍵相比

得多。③分子間作用力的大小決定了物質(zhì)的

性質(zhì)。④對于組成結構相似的物質(zhì)，

，分子間作用力越大。-1-范德瓦耳斯力弱物理相對分子質(zhì)量越大(2)氫鍵氫鍵是一種介于

和

之間的相互

，它存在于分子間或分子內(nèi)活動性較強的非金屬元素

、

、

和與之相連的H之間。如H2O分子間、HF分子間、NH3分子間以及NH3與H2O之間等。氫鍵的存在對物質(zhì)的

等有很大影響，如H2O的沸點比H2S高許多，NH3極易溶于水等等。-1-化學鍵分子間作用力作用NOF熔、沸點、溶解性(3)極性分子和非極性分子①極性分子：整個分子的電荷分布

，例如

等。②非極性分子：整個分子的電荷分布

，如

等。-1-不對稱HCl、H2O、NH3對稱Cl2、CO2、CH4

下列敘述正確的是 (

)A．以非極性鍵結合起來的分子是非極性分子B．以極性鍵結合起來的分子一定是極性分子C．非極性鍵只存在雙原子單質(zhì)分子里D．非極性分子中，一定含有非極性共價鍵-1-【解析】對于抽象的是非型選擇題可用反例法以具體的物質(zhì)判斷正誤。A是正確的，如H2、O2、N2、Cl2等。B錯誤，以極性鍵結合起來的分子不一定是極性分子，若分子構型對稱，正負電荷重心重合，就是非極性分子如CH4、CCl4、CO2、CS2等。C錯誤，非極性鍵也存在某些共價化合物(如：H2O2、C2H4、C2H5OH等)和某些離子化合物(如Na2O2等)中。D錯誤，非極性分子中不一定含有非極性共價鍵(如CH4、CO2)?！敬鸢浮?/p>

A-1-(1)晶體類型與性質(zhì)常見的晶體按照其結構可分為四大類型，即①離子晶體：晶格質(zhì)點上是

，質(zhì)點間以

結合，由于離子鍵較

，故離子晶體具有較大硬度，較高的熔、沸點；當晶體熔化或溶于水時離子鍵被破壞，電離成自由離子，離子晶體都是

。②原子晶體：晶格質(zhì)點是

，各質(zhì)點上原子間以

結合。共價鍵是很強的一種鍵，所以原子晶體具有

等特性。-1-離子離子鍵電解質(zhì)原子共價鍵硬度大、熔點高強③分子晶體：晶格質(zhì)點是

，各質(zhì)點上分子之間以微弱的

結合，故分子晶體

。④金屬晶體：晶格質(zhì)點上是

，

在各質(zhì)點之間自由運動，因而，金屬晶體具有

的本領，一般具有很好的延展性。但不同金屬晶體中金屬鍵的強度差異很大，因而金屬晶體的熔沸點、硬度等性質(zhì)差異極大。-1-分子分子間作用力硬度小、熔點低金屬陽離子自由電子傳熱導電(2)幾種常見晶體的結構分析①氯化鈉晶體結構(離子晶體)a．與每個Na＋等距緊鄰的Cl－有

個。b．與每個Na＋等距緊鄰的Na＋有

個。c．每個氯化鈉晶胞中含有

個NaCl。d．與每個Na＋等距緊鄰的6個Cl－圍成的空間構型為

。②金剛石結構(原子晶體)(如圖1)a．最小的環(huán)：

元環(huán)；b．碳原子數(shù)∶C—C鍵數(shù)＝

。-1-6124正八面體61∶2③石墨結構(如圖2)a．最小的環(huán)：

元環(huán)；b．碳原子數(shù)∶C—C鍵數(shù)＝

。④干冰結構(如圖3)a．與每個CO2分子相鄰且等距的CO2分子數(shù)：

個；b．每個晶胞中含有CO2分子數(shù)：

個。-1-62∶3124⑤SiO2晶體(原子晶體)(如圖4)晶體結構與金剛石相似，C被Si代替，Si與Si之間插氧，即為SiO2晶體，則SiO2晶體中最小環(huán)為

元環(huán)(6個Si,6個O)，最小環(huán)的平均Si原子個數(shù)為6× 平均氧原子個數(shù)為6×

＝1，即n(Si)∶n(O)＝1∶2用SiO2表示。-1-12-1- (2008年四川理綜)下列說法中正確的是(

)A．離子晶體中每個離子周圍均吸引著6個帶相反電荷的離子B．金屬導電的原因是在外電場作用下金屬產(chǎn)生自由電子，電子定向運動C．分子晶體的熔、沸點很低，常溫下都呈液態(tài)或氣態(tài)D．原子晶體中的各相鄰原子都以共價鍵相結合-1-【解析】離子晶體的結構不同，每個離子周圍吸引的帶相反電荷的離子的數(shù)目不同，A錯誤；金屬是由金屬陽離子和自由電子構成的，但自由電子并不是在外加電場的作用下才產(chǎn)生的，B錯誤；分子晶體在常溫下也有呈固態(tài)，C錯誤；組成原子晶體的元素是非金屬元素，非金屬元素間以共價鍵結合，D正確?！敬鸢浮?/p>

D-1--1-影響因素強弱判斷離子鍵離子半徑和離子電荷成鍵離子半徑越小，離子所帶電荷越高，離子鍵越強，反之，則越弱共價鍵元素非金屬性和原子半徑成鍵原子的非金屬性越強，原子半徑越小，共價鍵越強，反之，則越弱-1-影響因素強弱判斷金屬鍵金屬陽離子半徑和離子電荷陽離子半徑越小，離子所帶電荷越高，金屬鍵越強，反之，則越弱分子間作用力(1)相對分子質(zhì)量(2)氫鍵(1)組成和結構相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(2)分子間若存在氫鍵，則分子間作用力反常的增大

熟練掌握影響化學鍵、分子間作用力強弱的因素，可以幫助我們快速比較物質(zhì)的熔沸點的高低，以及判斷物質(zhì)穩(wěn)定性強弱等。-1-

下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律，與共價鍵的鍵能大小有關的是 (

)A．F2、Cl2、Br2、I2的熔點、沸點逐漸升高B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱C．金剛石的硬度、熔點、沸點都高于晶體硅D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低【解析】

A項中分子晶體熔、沸點高低與分子間的作用力有關，與分子內(nèi)共價鍵無關。D項離子晶體內(nèi)存在的是離子鍵?！敬鸢浮?/p>

BC-1- 1．(2008年天津理綜)下列敘述正確的是(

)A．1個甘氨酸分子中存在9對共用電子B．PCl3和BCl3分子中所有原子的最外層都達到8電子穩(wěn)定結構C．H2S和CS2分子都是含極性鍵的極性分子D．熔點由高到低的順序是：金剛石＞碳化硅＞晶體硅-1-【解析】

A項中1個甘氨酸分子中存在10對共用電子；B項中硼元素的原子最外層只有3個電子，在BCl3分子中硼原子最外層只有6個電子；C項中CS2是直線型分子，分子無極性；D項中三種晶體均屬于原子晶體且結構相似，熔點的高低取決于原子間共價鍵的強弱，三種共價鍵強度為：C—C＞C—Si＞Si—Si。故D項正確?！敬鸢浮?/p>

D-1-(1)化學鍵與物質(zhì)類別間的關系①只含非極性共價鍵的物質(zhì)：同種非金屬元素構成的單質(zhì)，如I2、N2、P4、金剛石、晶體硅等。②只含有極性共價鍵的物質(zhì)：一般是不同非金屬元素構成的共價化合物，如HCl、NH3、SiO2等。③既有極性鍵又有非極性鍵的物質(zhì)，如H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6(苯)等。-1-④只含有離子鍵的物質(zhì)：活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O等。⑤既有離子鍵又有非極性鍵的物質(zhì)，如Na2O2、CaC2等。⑥只有共價鍵，沒有分子間作用力的物質(zhì)，如金剛石、單晶硅、SiO2、SiC等。⑦無化學鍵的物質(zhì)，如稀有氣體。-1-(2)共價鍵的極性與分子極性的關系-1-晶體類型與電解質(zhì)的關系(如下圖所示)-1- (2009年北京理綜)甲、乙、丙、丁4種物質(zhì)分別含2種或3種元素，它們的分子中各含18個電子。甲是氣態(tài)氫化物，在水中分步電離出兩種陰離子。下列推斷合理的是 (

)A．某鈉鹽溶液含甲電離出的陰離子，則該溶液顯堿性，只能與酸反應B．乙與氧氣的摩爾質(zhì)量相同，則乙一定含有極性鍵和非極性鍵-1-C．丙中含有第2周期ⅣA族的元素，則丙一定是甲烷的同系物D．丁和甲中各元素質(zhì)量比相同，則丁中一定含有－1價的元素-1-【解析】首先要認真審題，四種物質(zhì)分別含2種或3種元素，則F2、Ar不符題意。但也有啟發(fā)，由F2可推出H2O2、N2H4、C2H6、CH3—NH2、CH3OH、H2N—OH也有18個電子；由Ar可推出HCl、H2S、PH3也有18個電子。由“甲是氣態(tài)氫化物，在水中分步電離出兩種陰“離子”，則甲為H2S，H2SHS－＋H＋，HS－H＋＋S2－。A項，NaHS既能與酸反應又能與堿反應；B項，CH3OH與O2的摩爾質(zhì)量相同，無非極性鍵；C項，CH3—NH2含氮元素，就不是CH4的同系物；D項，H2S中H與S的質(zhì)量比為1∶16，H2O2中H與O的質(zhì)量比為1∶16，H2O2中氧為－1價?！敬鸢浮?/p>

D-1- 2．(2008年全國Ⅰ理綜)下列敘述中正確的是(

)A．NH3、CO、CO2都是極性分子B．CH4、CCl4都是含有極性鍵的非極性分子C．HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次增強D．CS2、H2O、C2H2都是直線型分子【解析】

A項中CO2為直線型結構且正負電荷重心重合故為非極性分子。C項中的穩(wěn)定性是依次減弱的。D項中的H2O分子為V形結構?！敬鸢浮?/p>

B-1-(1)不同晶體類型的物質(zhì)：原子晶體>離子晶體>分子晶體。(2)同種晶體類型的物質(zhì)：晶體內(nèi)微粒間的作用力越大，熔、沸點越高。①原子晶體要比較共價鍵的強弱，共價鍵越牢固，晶體的熔、沸點越高。如熔點：金剛石(C)>水晶(SiO2)>SiC>晶體硅(Si)。-1-②離子晶體要比較離子鍵的強弱。一般地說，陰、陽離子電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間作用力越大，離子鍵越強，熔、沸點越高。如熔點：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。-1-③分子晶體a．組成和結構相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大熔、沸點越高。如沸點：I2>Br2>Cl2>F2；但有些受氫鍵影響而反常，如沸點：H2O>H2S。b.組成和結構不相似的物質(zhì)，極性大，熔、沸點高。如CO>N2(相對分子質(zhì)量相同)。c.有些與分子形狀有關。如有機同分異構體中，一般線性分子的熔、沸點比帶支鏈的高。如正戊烷>異戊烷>新戊烷。d.有些有機物與其分子中含有的碳碳雙鍵的多少有關。組成結構相近的有機物一般含碳碳雙鍵多的熔、沸點低，如油酸甘油脂(油)的熔點比硬脂酸甘油酯(脂肪)低。-1-④金屬晶體一般來說金屬的自由電子越多，離子半徑越小，金屬離子與自由電子之間作用越強，形成的晶體熔、沸點越高，硬度也越大，反之則低而小。同周期從左→右(如Na、Mg、Al)熔、沸點升高，硬度增大；同主族金屬單質(zhì)從上→下(如堿金屬)，熔、沸點下降，硬度漸小。-1-

有些分子晶體的熔、沸點比金屬晶體的高，如：S常溫為固態(tài)，Hg卻為液態(tài)；有些金屬晶體的熔、沸點比原子晶體的高，如鎢比硅的熔點高。有些金屬晶體的熔沸點比離子晶體高，如鎢與NaCl，因此不同類晶體物質(zhì)熔、沸點，比較時，只能具體物質(zhì)具體分析。-1- (2009年上海單科)在通常條件下，下列各組物質(zhì)的性質(zhì)排列正確的是 (

)A．熔點：CO2>KCl>SiO2B．水溶性：HCl>H2S>SO2C．沸點：乙烷>戊烷>丁烷D．熱穩(wěn)定性：HF>H2O>NH3-1-【解析】

A項，SiO2是原子晶體，其熔點高于離子晶體KCl，KCl的熔點又高于分子晶體CO2。B項，SO2的水溶性大于H2S。C項，烷烴所含碳原子數(shù)越多，其沸點越高。D項，非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性的強弱順序是：F>O>N，故熱穩(wěn)定性是：HF>H2O>NH3。故選D?！敬鸢浮?/p>

D-1- 3．(2008年全國Ⅰ理綜)下列化合物，按其晶體的熔點由高到低排列正確的是 (

)A．SiO2

CsCl

CBr4

CF4B．SiO2

CsCl

CF4

CBr4C．CsCl

SiO2

CBr4

CF4D．CF4

CBr4

CsCl

SiO2【解析】先區(qū)分各選項中各物質(zhì)的晶體類型，原子晶體的熔點＞離子晶體的熔點＞分子晶體的熔點。其中CBr4和CF4為分子晶體，它們的熔點高低取決于分子間作用力。【答案】

A-1-均攤是指每個圖形平均擁有的粒子數(shù)目。求晶體中粒子個數(shù)比的方法是：(1)處于頂點的粒子，同時為8個晶胞所共有，每個粒子有1/8屬于該晶胞；(2)處于棱上的粒子同時為4個晶胞共有，每個粒子有1/4屬于該晶胞；(3)處于面上的粒子，同時為2個晶胞共有，每個粒子有1/2屬于該晶胞；-1-(4)處于晶胞內(nèi)部的粒子，則完全屬于該晶胞。-1- NaCl、CsCl、CO2晶體的計算-1-項目NaClCsClCO2晶體示意圖(離子晶體)(離子晶體)(分子晶體)-1-

某離子晶體晶胞的結構如下圖甲所示。X(●)位于立方體頂點，Y(○)位于立方體中心。試分析：(1)晶體中每個Y同時吸引著________個X，每個X同時吸引著________個Y，該晶體的化學式為__________________。(2)晶體中每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有________個。(3)晶體中距離最近的2個X與1個X形成的夾角∠XYX是______。-1-【解析】此題考查的知識點是晶體的立體結構。(1)同時吸引的原子個數(shù)即指在某原子周圍距離最近的其他種類的原子個數(shù)，觀察圖甲可知，Y位于立方體的體心，X位于立方體的頂點，每個Y同時吸引著4個X，而每個X同時被8個立方體共用，每個立方體的體心都有1個Y，所以每個X同時吸引著8個Y，晶體的化學式應為陰、陽離子的個數(shù)比，X、Y的個數(shù)比為4∶8，所以化學式為XY2或Y2X。(2)晶體中每個X周圍與它最接近的X之間的距離應為圖乙立方體的面對角線。位置關系分為在此X的上層、下層和同一層，每層均有4個，共有12個。-1-(3)若將4個X連接，構成1個正四面體，Y位于正四面體的中心(如圖乙)，可聯(lián)系CH4的鍵角，知∠XYX＝109°28′?！敬鸢浮?/p>

(1)4

8

XY2或Y2X

(2)12

(3)109°28′-1- 4．(2008年海南)已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶體，其晶胞如下圖所示，則下面表示該化合物的化學式正確的是 (

)A．ZXY3

B．ZX2Y6C．ZX4Y8 D．ZX8Y12-1-【解析】由晶胞可知X占據(jù)8個頂點，屬于該晶胞的X＝8×

＝1；Y占據(jù)12條棱的中間，屬于該晶胞的Y＝12×

＝3；Z占據(jù)該晶胞的體心，屬于該晶胞的Z＝1。故化學式為ZXY3。【答案】

A-1-給你提供CuCl2固體、碘固體、水、乙醚、CCl4等試劑和足夠的儀器。你能否設計實驗，探究出“極性物質(zhì)難溶于非極性溶劑、易溶于極性溶劑，非極性物質(zhì)難溶于極性溶劑、易溶于非極性溶劑”？-1-【答案】設計實驗報告內(nèi)容如下(有條件的學校，可以讓學生動手操作)-1-實驗步驟實驗現(xiàn)象解釋原因1.準備兩個培養(yǎng)皿，分別放入乙醚和水。分別在兩個培養(yǎng)皿加入少量的氯化銅，輕輕地用玻璃棒攪拌，觀察這兩個培養(yǎng)皿中的氯化銅有何變化氯化銅全部溶于水，溶液顯藍色；部分溶于乙醚，溶液顯綠色氯化銅與水都屬于極性物質(zhì)，故兩者可以互溶；而乙醚屬于非極性物質(zhì)，故氯化銅不能完全溶解-1-實驗步驟實驗現(xiàn)象解釋原因2.在兩個潔凈培養(yǎng)皿中分別注入水和CCl4。分別在兩個培養(yǎng)皿加入少量的碘，輕輕地用玻璃棒攪拌，觀察這兩個培養(yǎng)皿中的碘有何變化碘全部溶于CCl4，溶液顏色顯深紫紅色；部分溶于水，溶液顏色顯淡黃色碘與CCl4都屬于非極性物質(zhì)，故碘能與CCl4互溶；而水是極性物質(zhì)，故碘不易溶于水1．(2009年四川理綜)X、Y、Z、M是元素周期表中前20號元素，其原子序數(shù)依次增大，且X、Y、Z相鄰。X的核電荷數(shù)是Y的核外電子數(shù)的一半，Y與M可形成化合物M2Y。下列說法正確的是 (

)A．還原性：X的氫化物>Y的氫化物>Z的氫化物B．簡單離子的半徑：M的離子>Z的離子>Y的離子>X的離子C．YX2、M2Y都是含有極性鍵的極性分子D．Z元素的最高價氧化物的水化物的化學式為HZO4-1-【解析】本題考查元素推斷和物質(zhì)推斷，有關物質(zhì)的結構與性質(zhì)、共價鍵、元素的金屬性、非金屬性強弱判斷等知識，旨在考查考生的分析推理能力，邏輯判斷能力和實際運用知識的能力。根據(jù)題干所給信息可知，X為氧元素，Y為硫元素，Z為氯元素，M為鉀元素。M2Y為K2S，YX2為SO2，HZO4為HClO4。A項，氫化物的還原性為：H2S>HCl>H2O；B項，簡單離子半徑大小關系為S2－>Cl－>K＋>O2－；C項，SO2為極性分子，而K2S是離子晶體；D項，Cl元素的最高價氧化物對應水化物的化學式為HClO4，正確?！敬鸢浮?/p>

D-1-2．(2008年北京理綜)下列敘述正確的是 (

)A．金屬與鹽溶液的反應都是置換反應B．陰離子都只有還原性C．與強酸、強堿都反應的物質(zhì)只有兩性氧化物或兩性氫氧化物D．分子晶體中都存在范德瓦耳斯力，可能不存在共價鍵-1-【解析】前三個選項考查的是化學性質(zhì)，找出特例或反例即可。A項如Fe＋2