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化学键、晶体结构考点盘点

2011-02-24 09:02:43
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考点一、化学键与分子极性的判断
1、极性分子和非极性分子的判断规律
(1)只含有非极性键的单质分子是非极性分子;
(2)含有极性键的双原子化合物分子都是极性分子;
(3)含有极性键的多原子分子,空间结构对称是非极性分子;空间结构不对称的是极性分子。
温馨提示:判断ABn型分子可参考使用以下经验规律:(1)若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数(最外层电子数),则为非极性分子,若不等则为极性分子;(2)若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对)则为极性分子,若无孤对电子则为非极性分子。
2、化学键与物质类别规律
(1)只含非极性共价键的物质:同种非金属元素构成的单质,如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。
(2)只含有极性共价键的物质,一般是不同非金属元素构成的共价化合物,如HCl、NH3、SiO2、CS2等。
(3)既极性键又有非极性键的物质:如H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6(苯)等。
(4)只含离子键的物质:活泼金属与活泼非金属形成的化合物,如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。
(5)既有离子键又有非极性键的物质,如:Na2O2、CaC2等。
(6)既有离子键又有极性键的物质:如NaOH、NH4Cl等。
(7)只含有共价键而无范德华力的化合物,如:原子晶体SiO2、SiC等。
(8)无化学键的物质,如稀有气体。
例1、下列各组物质汽化或熔化时,所克服粒子间的作用力,不属于同种类型的是(   
A、碘和干冰的升华          B、二氧化硅和生石灰的熔化
C、氯化钠和硝酸钾的熔化    D、苯和乙烷的蒸发
解析:A选项碘和干冰的升华属于物质的汽化,所克服的均为分子间的作用力,不符合题意,A错;B选项二氧化硅熔化克服的是共价键,生石灰的熔化克服的是离子键,符合题意,B对;C、氯化钠和硝酸钾的熔化克服的是离子键,不符合题意,C错;D选项苯和乙烷的蒸发所克服的均为分子间的作用力,不符合题意,D错。
答案:B
考点二、晶体类型的判断及晶体性质的比较
1、晶体类型的判断
(1)根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类型进行判断。如由分子通过分子间作用力形成的晶体属于分子晶体;由原子通过离子键形成的晶体属于原子晶体;又阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体;由金属阳离子和自由电子通过它们之间较强的作用形成的晶体属于金属晶体。
(2)根据各类晶体的特征性质判断:如低熔、沸点的化合物一般为分子晶体;熔、沸点较高,且在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物一般为离子晶体;熔、沸点很高,不导电,不溶于一般溶剂的物质一般为原子晶体;晶体能导电、传热,具有延展性的为金属晶体。
(3)根据物质的分类判断:活泼金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数盐类是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体;常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅等;常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属固态单质(注意:汞在常温下为液体)属于金属晶体。
2、晶体熔、沸点比较规律
(1)不同晶体类型的物质:一般:原子晶体>离子晶体>分子晶体;金属晶体的熔、沸点有的很高,如钨、铂等。有的则很低,如汞、铯等。
(2)同一晶体类型的物质:需比较晶体内部结构粒子间的作用力,作用力越大,熔、沸点越高。
1)原子晶体:要比较共价键的强弱,一般来说,原子半径越小,形成共价键的键长越短,键能越大,其晶体的熔、沸点越高,如熔点:金刚石(C—C)>二氧化硅(Si—O)>碳化硅(Si—C)>晶体硅(Si—Si)。
2)离子晶体:要比较离子键的强弱,一般来说,阴阳离子的电荷数越大,离子半径越小,则离子键就越强,离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>KCl。
3)金属晶体:要比较金属阳离子的电荷数和半径,金属阳离子的电荷数越多,半径越小,金属阳离子和自由电子的相互作用就越强,金属的熔、沸点就越高,如熔点:Al>Mg>Na。
4)分子晶体
①组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,熔沸点越高,如熔、沸点:O2>N2,HI>HBr>HCl。
②组成结构不相似的物质,分子的极性越大,熔沸点越高,如熔、沸点:CO>N2
③同分异构体之间:一般是支链越多,熔、沸点越低,如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷;结构越对称,熔、沸点越低,如沸点:邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。
④若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体大,熔、沸点较高,如沸点:HF>HI>HBr>HCl;H2O>H2Te>H2Se>H2S。
(3)常温、常压下熔、沸点:固体>液体>气体。
例2、在40 GPa的高压下,用激光加热到1800 K,人们成功制得了原子晶体CO2,下列对该物质的推断一定不正确的是(  
A、该晶体中含有极性键       B、该晶体易汽化,可用于人工降雨
C、该晶体有很高的熔、沸点   D、该晶体硬度大,可用做耐磨材料
解析:原子晶体中的C—O键为极性共价键,A不符合题意;原子晶体CO2是在高压高温条件下制成的,因此具有较高的熔沸点,不易汽化,B符合题意,C不符合题意;原子晶体硬度很大,常用做耐磨材料,D不符合题意。
答案:B
考点三、晶体化学式的确定方法——均摊法
1、处于顶点的粒子,同时为8个晶胞所共有,每个粒子有1/8属于该晶胞。
2、处于棱上的粒子,同时为4个晶胞所共有,每个粒子有1/4属于该晶胞。                                  
3、处于面上的粒子,同时为2个晶胞所共有,每个粒子有1/2属于该晶胞。
4、处于晶胞内部的粒子,则完全属于该晶胞。
温馨提示:用均摊法计算一个晶胞中粒子的数目,实际上是在晶体结构中切割了一个基本单元(如晶胞),明确这个晶胞中的某一个点、一条棱、一个面分别为多少个晶胞所共有,这一个点、一条棱、一个面对一个晶胞的贡献只能是它的1/m(m为质点晶胞数)。
例3、下列关于晶体的说法一定正确的是(   
A、金属晶体的熔点都比离子晶体的熔点低
B、氯化铯晶体中每个Cs+周围与其距离最近    Cs+
的Cs+有6个(晶体结构如右图)                  Cl-
C、石墨晶体中每个碳原子与4个碳原子以
共价键相结合
D、晶体中一定存在化学键
解析:A项,有些金属晶体熔点很高,如钨,A错;B项,由氯化铯晶胞结构可知每个Cs+周围与其距离最近的Cs+在汽上、下、左、右、前、后共6个,B对;C项石墨晶体中,每个碳原子与其他3个碳原子以共价键相结合,C错;D项稀有气体形成晶体时不能导电,D错。
答案:B
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