2017高中化學(xué)選修三晶體知識點
晶體按其結(jié)構(gòu)粒子和作用力的不同可分為四類,這也是高中化學(xué)考試中最容易丟分的知識點之一,我們要做好強化復(fù)習(xí)。下面是學(xué)習(xí)啦小編為您整理的高中化學(xué)選修三晶體知識點,希望對您有所幫助!
高中化學(xué)選修三晶體知識點(一)
構(gòu)成晶體的微粒間通過分子間作用力相互作用所形成的晶體,稱為分子晶體。分子晶體中存在的微粒是分子,不存在離子。較典型的分子晶體有非金屬氫化物,部分非金屬單質(zhì),部分非金屬氧化物,幾乎所有的酸,絕大多數(shù)有機物的晶體等。
分子晶體中存在的相互作用力主要是分子間作用力,它是分子間存在著一種把分子聚集在一起的作用力,叫做分子間作用力,也叫范德華力。分子間作用力只影響物質(zhì)的熔沸點、硬度、密度等物理性質(zhì),分子晶體一般都是絕緣體,熔融狀態(tài)不導(dǎo)電。
對于某些含有電負性很大的元素的原子和氫原子的分子,分子間還可以通過氫鍵相互作用。氫鍵的形成條件:它是由已經(jīng)與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子與另一分子中電負性很強的原子之間的作用力形成,(它不屬于化學(xué)鍵)一般表示為X-H…Y。這種靜電吸引作用就是氫鍵。氫鍵同樣只影響物質(zhì)的熔沸點和密度,對物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)沒有影響
分子晶體的結(jié)構(gòu)特征:
沒有氫鍵的分子密堆積排列,如CO2等分子晶體,分子間的作用力主要是分子間作用力,以一個分子為中心,每個分子周圍有12個緊鄰的分子存在。
還有一類分子晶體,其結(jié)構(gòu)中不僅存在分子間作用力,同時還存在氫鍵,如:冰。此時,水分子間的主要作用力是氫鍵,每個水分子周圍只有4個水分子與之相鄰。稱為非密堆積結(jié)構(gòu)。
說明:
1、分子晶體的構(gòu)成微粒是分子,分子中各原子一般以共價鍵相結(jié)合。因此,大多數(shù)共價化合物所形成的晶體為分子晶體。如:部分非金屬單質(zhì)、非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸以及絕大多數(shù)的有機物等都屬于分子晶體。但并不是所有的分子晶體中都存在共價鍵,如:由單原子構(gòu)成的稀有氣體分子中就不存在化學(xué)鍵。也不是共價化合物都是分子晶體,如二氧化硅等物質(zhì)屬于原子晶體。
2、由于構(gòu)成晶體的微粒是分子,因此分子晶體的化學(xué)式可以表示其分子式,即只有分子晶體才存在分子式。
3、分子晶體的微粒間以分子間作用力或氫鍵相結(jié)合,因此,分子晶體具有熔沸點低、硬度密度小,較易熔化和揮發(fā)等物理性質(zhì)。
4、影響分子間作用力的大小的因素有分子的極性和相對分子質(zhì)量的大小。一般而言,分子的極性越大、相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強。
5、分子晶體的熔沸點的高低與分子的結(jié)構(gòu)有關(guān):在同樣不存在氫鍵時,組成與結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,隨著相對分子質(zhì)量的增大,分子間作用力增大,分子晶體的熔沸點增大;對于分子中存在氫鍵的分子晶體,其熔沸點一般比沒有氫鍵的分子晶體的熔沸點高,存在分子間氫鍵的分子晶體的熔沸點比存在分子內(nèi)氫鍵的分子晶體的熔沸點高。
6、分子晶體的溶解性與溶劑和溶質(zhì)的極性有關(guān):一般情況下,極性分子易溶于極性溶劑,非極性分子易溶于非極性溶劑?D?D這就是相似相溶原理。
高中化學(xué)選修三晶體知識點(二)
相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體稱為原子晶體。構(gòu)成原子晶體的微粒是原子,微粒間的相互作用力是共價鍵,由于共價鍵的鍵能比分子間作用力要大得多,因此原子晶體具有很高的熔沸點和硬度,一般不導(dǎo)電(硅屬于半導(dǎo)體材料),一般不溶于溶劑等性質(zhì)。
常見的原子晶體有:金剛石、晶體硅、二氧化硅和碳化硅等。
2、原子晶體中原子間以共價鍵相互連接,但并不是存在共價鍵的晶體就是原子晶體。如:水、干冰等晶體都存在共價鍵,但它們屬于分子晶體。
3、判斷晶體類型的依據(jù):
(1)看構(gòu)成晶體的微粒種類及微粒間的相互作用。
對分子晶體,構(gòu)成晶體的微粒是分子,微粒間的相互作用是分子間作用力;對于原子晶體,構(gòu)成晶體的微粒是原子,微粒間的相互作用是共價鍵。
(2)看物質(zhì)的物理性質(zhì)(如:熔、沸點或硬度)。一般情況下,不同類晶體熔點高低順序是原子晶體比分子晶體的熔、沸點高得多,硬度、密度也要大得多。
(3)依據(jù)導(dǎo)電性判斷:分子晶體為非導(dǎo)體,但部分分子晶體溶于水后能導(dǎo)電;原子晶體多數(shù)為非導(dǎo)體,但晶體硅、晶體鍺是半導(dǎo)體。
(4)依據(jù)硬度和機械性能判斷:原子晶體硬度大,分子晶體硬度小且較脆。
5、CO2、SiO2都屬于第ⅣA族的氧化物,但兩者的熔沸點、硬度等物理性質(zhì)存在較大的差異,但CO2卻比SiO2穩(wěn)定得多:主要是因為CO2是分子晶體,SiO2是原子晶體,所以熔化時CO2是破壞范德華力而SiO2是破壞化學(xué)鍵。所以SiO2熔沸點高。而破壞CO2分子與SiO2時,都是破壞共價鍵,而C-O鍵能>Si-O鍵能,所以CO2分子更穩(wěn)定。
高中化學(xué)試題特點分析
一、堅持立徳樹人,傳承優(yōu)秀科技文化
1.呈現(xiàn)中國成就,傳遞愛國情懷。通過試題素材、考核知識點以及情景設(shè)置等角度,著力引導(dǎo)考生關(guān)注我國社會、經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,弘揚社會主義核心價值觀。挖掘歷史文獻和頂級科研論文的合適資料,以中國古代科技文明、我國科學(xué)家最新研究成果編制試題,體現(xiàn)中國傳統(tǒng)科技文化對人類發(fā)展和社會進步的貢獻,引導(dǎo)青年學(xué)生熱愛化學(xué),為國奉獻。例如,第8題以我國古代由砷礦提取三氧化二砷技術(shù)為背景,考查物質(zhì)的基本分離操作方法。
2.滲透研究過程,激發(fā)科學(xué)精神。第9題以3個分子式均為C6H6的化合物展開設(shè)問,這三種物質(zhì)結(jié)構(gòu)是19世紀中后期三位化學(xué)家提出的苯的三種結(jié)構(gòu)。包括由庫勒提出的凱庫勒式,由杜瓦提出具有雙環(huán)結(jié)構(gòu)的杜瓦苯,拉敦保格提出來的三棱柱結(jié)構(gòu)。由于凱庫勒結(jié)構(gòu)比較符合苯的化學(xué)性質(zhì),一直沿用至今。該道試題設(shè)置的目的是讓學(xué)生尊重物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的事實和證據(jù),不迷信已有的研究成果,養(yǎng)成敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。
二、健全考查體系,科學(xué)選拔優(yōu)秀人才
1.落實大綱修訂思路,考查必備知識內(nèi)容。今年高考化學(xué)試題的設(shè)計貫徹考試大綱修訂的指導(dǎo)思想,通過科學(xué)設(shè)計試卷結(jié)構(gòu),落實考查目標和考查要求。首先是落實考查化學(xué)學(xué)科的必備知識和方法?;瘜W(xué)作為一門自然科學(xué),既有自己的科學(xué)體系,又有與之適應(yīng)的學(xué)習(xí)方法。中學(xué)化學(xué)中的基本理論體現(xiàn)在化學(xué)反應(yīng)原理和物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論兩個層面,以兩大理論為指導(dǎo),學(xué)習(xí)常見無機物和有機物的組成、結(jié)構(gòu)、反應(yīng)和應(yīng)用。必備知識內(nèi)容,包括熟悉最為基本的元素及其化合物的性質(zhì)、反應(yīng)以及相互轉(zhuǎn)化規(guī)律,化學(xué)反應(yīng)原理和物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識的精髓,基本化學(xué)實驗操作方法和實驗設(shè)計思想。試卷在考查必備知識的同時,還注重考查學(xué)生綜合運用學(xué)科知識的能力,例如第13題以電解質(zhì)溶液中的各種化學(xué)平衡為題材,呈現(xiàn)平衡數(shù)據(jù)關(guān)系圖,加大考查學(xué)生運用平衡原理、元素化合物知識綜合分析問題能力。
2.呈現(xiàn)真實化學(xué)問題,考查應(yīng)用實踐能力?;瘜W(xué)是一門中心科學(xué),與材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)等聯(lián)系緊密,是這些科學(xué)的基礎(chǔ);化學(xué)又是一門創(chuàng)造新物質(zhì)的科學(xué),通過日益發(fā)展的合成技術(shù),為人類社會提供了農(nóng)藥、化肥、醫(yī)藥和種類繁多的新材料等等。今年高考化學(xué)試題命制正是從化學(xué)科學(xué)這一特點出發(fā),牢牢把握化學(xué)應(yīng)用性在學(xué)習(xí)化學(xué)中的有力杠桿作用,廣泛聯(lián)系實際創(chuàng)設(shè)化學(xué)應(yīng)用情景,引領(lǐng)學(xué)生正確認識化學(xué)對社會發(fā)展和人類進步的巨大貢獻,認識化學(xué)學(xué)科的價值。例如,試題所運用實際情景主要有新材料制備、廢物綜合利用、環(huán)境保護技術(shù)、有機新物質(zhì)合成、無機化工生產(chǎn)以及新技術(shù)性能源等,要求學(xué)生將化學(xué)基礎(chǔ)知識、基本原理和方法運用到實際生產(chǎn)生活中,解釋生活中相關(guān)的現(xiàn)象,解決工業(yè)生產(chǎn)的問題。
3.創(chuàng)新試題情境素材,探索創(chuàng)新意識考查。在化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域,創(chuàng)新思維的能力形式包括合成新物質(zhì)、闡釋反應(yīng)機理或新的結(jié)構(gòu)理論、發(fā)現(xiàn)新的合成方法以及應(yīng)用新的分析測試技術(shù)等。今年的高考化學(xué)對創(chuàng)新思維能力的考查主要體現(xiàn)在推理實驗現(xiàn)象、設(shè)計合成路線、闡釋結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的規(guī)律等三個方面。例如,第36題“設(shè)計用環(huán)戊烷和2-丁炔為原料制備 的合成路線”,要求考生利用逆合成分析方法解析目標有機物,將其分解為題目提供的簡單有機物,結(jié)合已學(xué)知識和題目給出的反應(yīng)信息,設(shè)計出符合要求的合成路線。
三、展現(xiàn)學(xué)科價值,滲透綠色化學(xué)思想
化學(xué)是一門具有實際應(yīng)用意義的學(xué)科,并且與材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等相融合產(chǎn)生了諸多的交叉學(xué)科;化學(xué)又是一門創(chuàng)造新物質(zhì)的科學(xué),通過化工生產(chǎn)和日益發(fā)展的合成技術(shù),為人類社會提供了農(nóng)藥、化肥、醫(yī)藥和種類繁多的新材料等等。化學(xué)知識和理論是實施化工生產(chǎn)、環(huán)境保護和新材料、新物質(zhì)合成制備的技術(shù)儲備和理論支撐。試卷設(shè)計了化學(xué)與生活的試題,讓學(xué)生了解化學(xué)在生活中的應(yīng)用,正確地認識化學(xué)的價值和功能,例如,第7題的常見生活用品、第11題的金屬電化學(xué)防腐、第27題鋰離子電池的電極材料、第35題的非線性光學(xué)材料、第36題有機光電材料中間體等等。
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