选修3物质的结构与性质教学案
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文档简介
第一单元 晶体的类型与性质
[教材分析]
1．学习本单元前，学生已具备了高一、高二时学习过的原子结构、元素周期律、化学键等与物质结构有关的基础理论知识，并在此基础上再深入研究微观粒子如何构成宏观物质的。所以教学中要注意调查学生是否已经具备相关的基础知识，检查学生对相关基础的掌握情况。
2．另一方面，学习晶体的结构、类型和各类晶体的特征性质不仅跟原子结构和化学键等化学基础理论紧密相关，从中还可以培养学生的观察能力、对微观结构的空间想像能力等。教学过程中要注意引导学生仔细观察课本中各种晶体的结构模型的插图，多用各种相关的结构模型和多媒体素材来帮助学生提高观察能力和对微观结构的想像能力。
第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体(一)
1、 学习目标
1．使学生理解氯化钠、氯化铯等典型离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2．使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系。
3．复习已学过原子结构、元素周期表、化学键、分子极性等相关基础知识，帮助学生形成知识网络。
4．掌握根据晶体结构模型计算微粒数的一般方法。
二、重点和难点
重点：离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型；晶体类型与性质的关系。
难点：离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型；氢键。
三、教学过程
(一)引入新课
[复习提问]
1．写出NaCl、CO2、H2O的电子式。
2．NaCl晶体是由Na+和Cl-通过 形成的晶体。
[课题板书] 第一节 离子晶体、分子晶体和分子晶体
一、离子晶体
1、概念：离子间通过离子键形成的晶体
2、空间结构
以NaCl、CsCl为例来，以媒体为手段，攻克离子晶体空间结构这一难点
[针对性练习]
[例1]如图为NaCl晶体中取出一部分结构图，图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体积的大小)。
(1)若该立方体中心处是一钠离子，请将图中代表Na+的小圆用笔涂黑圆点，以完成NaCl晶体结构示意图。分析这个立方体示意图中共有多少个“NaCl”单元？
(2)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的Na+共有多少个
[解析]下图中心圆甲涂黑为Na+，与之相隔均要涂黑
（1）图中大立方体是由8个小立方体构成，由于顶点上的微粒是由八个相同的立方体共用、棱上的微粒是由四个相同的立方体共用、面上的微粒是由两个相同的立方体共用。可如下计算立方体中钠离子、氯离子个数：
计算在该晶胞中含有Na+的数目。在晶胞中心有1个Na+外，在棱上共有4个Na+，一个晶胞有6个面，与这6个面相接的其他晶胞还有6个面，共12个面。又因棱上每个Na+又为周围4个晶胞所共有，所以该晶胞独占的是12×1/4=3个.该晶胞共有的Na+为4个。
晶胞中含有的Cl-数：Cl-位于顶点及面心处，每.个平面上有4个顶点与1个面心，而每个顶点上的氯离于又为8个晶胞(本层4个，上层4个)所共有。该晶胞独占8×1/8=1个。一个晶胞有6个面，每面有一个面心氯离子，又为两个晶胞共有，所以该晶胞中独占的Cl-数为6×1/2=3。
不难推出，n(Na+):n(Cl-)=4:4=1:1。所以图示立方体中共有4个“NaCl”单元。化学式为NaCl。
（2）以中心Na+为依据，画上或找出三个平面(主个平面互相垂直)。在每个平面上的Na+都与中心 Na+最近且为等距离。
每个平面上又都有4个Na+，所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×4=12个。
3、离子晶体结构对其性质的影响
（1）离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱，而离子晶体的稳定性又取决于什么 在离子晶体中，构成晶体的粒子和构成离子键的粒子是相同的，即都是阴、阳离子。离子晶体发生三态变化，破坏的是离子键。也就是离子键强弱即决定了晶体熔、沸点的高低，又决定了晶体稳定性的强弱。
（2）离子晶体中为何不存在单个的小分子
在离子晶体中，阴、阳离子既可以看作是带电的质点，又要以看作是带电的球体，其中，阳离子总是尽可能的多吸引阴离子、阴离子又总是尽可能多的吸引阴离子(只要空间条件允许的话)这种结构向空间延伸，即晶体多大，分子就有多大，晶体内根本不存在单个的小分子，整个晶体就是一个大分子。
4、离子晶体的判断及晶胞折算
（1）如何判断一种晶体是离子晶体
方法一：由组成晶体的晶格质点种类分：离子化合物形成的晶体一定为离子晶体。
方法二：由晶体的性质来分：①根据导电性：固态时不导电而熔化或溶解时能导电的一般为离子晶体。②根据机械性能：具有较高硬度，且脆的为离子晶体。
（2）什么是晶胞 如何由晶胞来求算晶体的化学式
构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。
根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法？
①处于顶点上的离子：同时为8个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞。
②处于棱上的离子：同时为4个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞。
③处于面上的离子；同时为2个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞。
④处于体心的离子：则完全属于该晶胞。
[学生练习]
题目：在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答：
（1）在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个
（2）在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数化是多少
[解析]由图看出，在每个钛离于的同层左、右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同的钛离子，共有晶胞边长的6个钛离子。
至于同一晶胞中独占三元素粒子个数比，则从每种元素粒子是晶胞中的位置考虑。Ca2+位于立方体的中央为一个晶胞所独占；钛离子位于晶胞的顶点上，为相邻两层8个晶胞所共有(左右、前后、上中下、左右前后4个而上下中相同重复共8个)，而每个晶胞独占有8×1/8=1个。氧离子位于棱上，在同一晶胞中，每个氧离子为同层的4个晶胞所共有，一个晶胞独占12×1/4=3个。故氧、钙、钛的粒子数之比为 3:1:1
[答案]6 3:1:1
5、总结
1．离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体。构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子。离子晶体中，阳离子和阴离子间存在着较强的离子键，因此，离子晶体的硬度都较高，密度都较大，熔、沸点都较高。
2．不同离子晶体的比较。离子晶体的熔、沸点和硬度等物理性质可根据离子晶体中的阴阳离子的半径和电荷数进行粗略地比较。一般化学式与结构相似的离子晶体，阴、阳离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。如：氯化钾、氯化钠、氟化钠等三种离子的熔点高低顺序为：KCl氯化钠。
第一课时（离子晶体）针对性训练
一、选择题
1．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是（ ）
（A）溶于水 （B）有较高的熔点 （C）水溶液能导电 （D）熔融状态能导电
2．下列物质中，含有极性键的离子化合是（ ）
（A）CaCl2 （B）Na2O2 （C）NaOH （D）K2S
3．Cs是IA族元素，F是VIIA族元素，估计Cs和F形成的化合物可能是（ ）
（A）离子化合物 （B）化学式为CsF2 （C）室温为固体 （D）室温为气体
4．某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画出)，晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为（ ）
（A）1:3:1 （B）2:3:1 （C）2:2:1 （D）1:3:3
5．NaF，Nal，MgO均为离子化合物，根据下列数据，这三种化合物的熔点高低顺序是（ ）
物质 ①NaF ②NaI ③MgO
离子电荷数 1 1 3
m 2.31 3.18 2.10
（A）①>②>③ （B）③>①>② （C）③>②>① （D）②>①>③
6．在NaCl晶体中与每个Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为（ ）
（A）正四面体 （B）正六面体 （C）正八面体 （D）正十二面体
7．如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元)，已知晶体中2个最近的Cs+离子核间距为a cm，氯化铯的式量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为（ ）
（A）g·cm-3 （B）g·cm-3
（C）g·cm-3 （D）g·cm-3
二、填空题
8．参考下列熔点数据回答：
物质 FNa NaCl NaBr NaI
熔点℃ 995 801 755 651
物质 NaCl KCl RbCl CsCl
熔点℃ 801 776 715 646
钠的卤化物从NaF到NaI及碱金属的氯化物从NaCl到CsCl的熔点逐渐____________这与__________有关。随__________增大__________减小，故熔点__________逐渐 。
9．某离子晶体晶胞结构如下图所示，x位于立方体的顶点，Y位于立方体中心。试分析：
（1）晶体中每个Y同时吸引着__________个X，每个x同时吸引着__________个Y，该晶体的化学式为__________。
（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的度数为__________。
（3）设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1，晶体密度为ρ·cm-3，阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为__________。
10．晶体具有规则的几何外型、晶体中最基本的重复单位称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO
晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1测知FexO晶体密度为ρ=5.71 g·cm-3，晶胞边长为4.28×10-10 m。
（1）FexO中x值(精确至O.01)为___________。
（2）晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+，在Fe2+和Fe3+的总数中，Fe2+所占分数(用小数表示，精确至0.001)为____________。
（3）此晶体的化学式为 _____________。
（4）与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是___________。
（5）在晶体中，铁元素间最短距离为_____________cm
11.有一种蓝色晶体，它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN-离子位于立方体的棱上。
（1）根据晶体结构特点，推出其化学式(用最简单整数表示)_________________。
（2）此化学式带何种电荷 用什么样的离子(用Mn+表示)与其结合成中性的化学式 写出此电中性的化学式。
指出(2)中添加离子在晶体结构中的什么位置。
12．1986年，瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体，使超导工作取得突破性进展，为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。
（1）根据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和O原子个数比，确定其化学式
（2）根据(1)所推出的化合物的组成，计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为Y+3，Ba+2，Cu+2和Cu+3)试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比。
第一课时（离子晶体）针对练习答案
一、选择题
1.D；2.C；3.AC；4.A；5.B；6.C；7.C。
二、填空题
8．降低；阴离子半径由F-到I-逐渐增大离半径；阴、阳离子相互吸引；降低。
9．（1）4；8；XY2(或Y2X)。（2）12。（3）109°28'。（4）。
10．（1）0.92；（2）0.826；（3）。（4）正八面体；（5）3.03×10-10。
11．（1）FeFe(CN)6-；
（2）带一个单位负电荷，可用Na+，K+，Rb+ (用M+表示)与之结合MFeFe(CN)6
（3）M+在每隔一个立方体的体心上。
12．(1)YBa2Cu3O7。
（2）Cu2+:Cu3+=2:1。
第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体(二)
一、学习目标
1．掌握分子晶体的概念，了解分子晶体中的构成微粒、微粒间的作用力、分子晶体的特征等。
2．理解分子间作用力和氢键的差别，了解分子间作用力、氢键等对分子晶体物理性质的影响。
3．了解物质的“相似相溶”原理，能够用“相似相溶”的规律解释一些物质溶解性规律和一些生活实际问题。
二、学习过程
（一）引入新课
[复习提问]
1．常温下氟是淡黄绿色的 ；氯是黄绿色的 ；溴是深棕红色的 ；碘是紫黑色的 。卤素单质常温下状态不同的原因是 。
2．甲烷、乙烷、丙烷等一系列烷烃随着分子中碳原子数增多，它们的熔、沸点变化有什么规律？
3．甲烷、四氟甲烷、四氯化碳、四碘化碳等化合物分子属于极性分子还是非极性分子？它们的熔点和沸点高低有什么规律？
4．氯化钠、氯化钾、碳酸钠等离子化合物易熔解在水的溶剂中，在苯、四氯化碳等溶剂中溶解度很小。但碘单质、硫单质在水中溶解度很小，在苯、四氯化碳和二硫化碳等溶剂中溶解度较大。为什么？类似的，你还能找到哪些事实？
[新授内容]分子晶体、相似相溶原理
一、知识要点（学生自学完成）
1．分子间作用力
(1)分子间作用力____________；又称范德华力。分子间作用力存在于__________之间。
(2)影响因素：
①分子的极性
②组成和结构相似的：
2．分子晶体
(1)定义：________________________________。
(2)构成微粒_______________________________。
(3)粒子间的作用力：________________________________
(4)分子晶体一般物质类别_____________________________
(5)分子晶体的物理性质_______________________________
二、要点点拨
1．结构对性质的影响：构成分子晶体的粒子是分子，分子间以分子间作用力而结合，而分子之间作用力是一种比较弱的作用。比化学键弱的多。因此造成分子晶体的硬度小，熔、沸点低(与离子晶体相比较)。分子晶体无论是液态时，还是固态时，存在的都是分子，不存在可以导电的粒子(阴、阳离子或电子)，故分子晶体熔融或固态时都不导电，由此性质，可判断晶体为分子晶体。
2．氢键：对于HF、H2O、NH3熔、沸点反常，原因在于三者都是极性分子(极性很强)分子间作用力很大，超出了一般的分子间作用力的范围(实属氢键)。是介于分子间作用力和化学键之间的一种特殊的分子间作用力，因此，它们的熔、沸点反常。
3．空间结构：分子晶体中的分子构成晶体时，一般也有自己的规律，并不象我们所想象的那样任意排列。不同的物质，分子之间的排列方式可能不相同，在中学，我们只了解干冰中CO2分子的排列方式就可以了。由干冰晶体求一个晶胞中CO2分子数目的方法同离子晶体。
4．影响分子间作用力的因素：
①分子的极性
②相对分子质量的大小。这里所说的分子的极性，一般指极性特别强的，即第二周期的几种活泼非金属的氢化物：HF、H20、NH3。其他组成和结构相似物质分子间作用力的大小，则要看其相对分子质量的大小。
相对分子质量大的分子，其中一般存在原子序数比较大的元素，这些元素的原子体积一般比较大。由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动，经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对偏移，从而使原子产生瞬时的极性，并且原子的体积越大，这种相对偏移也越大。因此使分子间产生作用。由于这种现象产生的分子间作用力一般比由于分子本身存在极性产生的作用要弱。
三、习题讲练（学生先练，教师再点拨）
[例1]共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是（ ）
（A）干冰 （B）氯化钠 （C）氢氧化钠 （D）碘
[解析]干冰是分子晶体，分于内存在共价键，分子间存在范德华力。NaCl是离子晶体只存在离子键。NaOH是离子晶体，不仅存在离子键，还存在H—O共价键。
碘也是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力。故只有B符合题意。
[例2]在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是（ ）
（A）HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱
（B）NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低
（C）F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
（D）H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点
[解析]HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱是它们的共价键键能逐渐减小的原因，与键能有关。NaF、 NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低是它们的离子键能随离子半径增大逐渐减小的原因。F2、C12、Br2、I2为分子晶体。熔、沸点逐渐降低由分子间作用力决定。H2S与H2O的熔沸点高低由分子间作用力及分子的极性决定。故选C、D。
[例3](1)PtCl2(NH3)2成平面立方形结构，它可以形成两种固体。一种为淡黄色，在水中溶解度较小；另一种为黄绿色，在水中溶解度较大。请在空格内分别画出这两种固体分子的几何构型图。
（1）淡黄色固体的分子构型是______；黄绿色固体的分子构型为________。
（1） （2）
（2）试解释：钠的卤化物比相应的硅的卤化物熔点高的多（如氯化钠和氯化硅）。
[解析]（1）分子对称、无极性、颜色为淡黄色、难溶于水，因为是非极性分子。分子不对称、有极性、颜色为黄绿色能溶于水、因为分子有极性。
（2）钠的卤化物比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与晶体的类型有关。前者是离子晶体而后者为分子晶体，前者靠阴、阳离子相互作用比后者的范德华力大的多。
[例4]在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有___________个，在晶体中截取一个最小的正方形；使正方形的四个顶点部落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有___________个CO2分子。
[解析]解答此题要求对干冰的晶体模型十分熟悉。以右下角CO2分子研究对象：与其紧邻的为面心上的3个CO2分子，而CO2分子被8个这样的立方体所共有，故有3×8=24。又考虑到面心上的 CO2被2个这个的立方体共有，故24/2=12个。
由CO2晶体模型分析得出，符合题意的最小正方形即模型的角对角面的一半，不难看出有4个CO2分于。
[答案]12个；4个。
四、总结
1．分子间通过分子作用力相结合而形成的晶体叫分子晶体。构成分子晶体的微粒是分子。分子晶体中，由于分子间作用力较弱，因此，分子晶体一般硬度较小，熔、沸点较低。
2．一般来说，对于组成和结构相似的物质，分子间作用力随着相对分子质量增加而增大，物质的熔点、沸点也升高。例如：F23．组成相似的分子，极性分子的熔、沸点大于非极性分子，如：SO2>CO2。
第二课时（分子晶体）针结训练
一、选择题
1．下列物质在变化过程中，只需克服分子间作用力的是（ ）
（A）食盐溶解 （B）铁的熔化 （C）干冰升华 （D）氯化铵的“升华”
2．下列化学式能真实表示物质分子组成的是（ ）
（A）NaOH （B）SO3 （C）CsCl （D）NaCl
3．最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C60，下列说法正确的是 ( )
（A）C60是一种新型的化合物
（B）C60和石墨都是碳的同素异形体
（C）C60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体
（D）C60相对分子质量为720
4．当SO3晶体熔化或气化时，下述各项中发生变化的是（ ）
（A）分子内化学键 （B）分子间距离
（C）分子构型 （D）分子间作用力
5．IA族元素的原子与最外层有7个电子的原子结合，可以形成（ ）
（A）离子晶体 （B）分子晶体
（C）离子晶体，分子晶体都不可能形成 （D）无法确定
6．支持固态氨是分子晶体的事实是（ ）
（A）氮原子不能形成阳离子 （B）铵离子不能单独存在
（C）常温下，氨是气态物质 （D）氨极易溶于水
7．下列有关共价化合物的说法：①具有较低的熔、沸点 ②不是电解质 ③固态时是分子晶体 ④都是由分子构成 ⑤液态时不导电，其中一定正确的是（ ）
（A）①③④ （B）②⑤ （C）①②③④⑤ （D）⑤
8．下列分子晶体：①HCl，②HBr，③HI，④CO，⑤N2，⑥H2熔沸点由高到低的顺序是（ ）
（A）①②③④⑤⑥ （B）③②①⑤④⑥
（C）③②①④⑤⑥ （D）⑥⑤④③②①
9．下列性质适合于分子晶体的是（ ）
（A）熔点1 070℃，易溶于水，水溶液导电
（B）熔点10.31 ℃，液态不导电、水溶液能导电
（C）能溶于CS2、熔点112.8 ℃，沸点444.6℃
（D）熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97g/cm3
10．2003年春，北京小汤山等收治“非典”的定点医院，收到由解放军总装备部军事医学研究所研制的小分子团水，解决了医务人员工作时的如厕难题。新型小分子团“压缩”水，具有饮用量少、渗透力强、生物利用率高、在人体内储留时间长、排放量少的特点。一次饮用125mL小分子团水，可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法正确的是（ ）
（A）水分子的化学性质发生了改变 （B）水分子中氧氢键数目增多
（C）分子团中水分子间主要以氢键结合 （D）水分子的结构、物理性质发生了改变
11．下列关于水的说法正确的是（ ）
（A）纯净水不含任何化学物质，可放心饮用
（B）水是取之不尽，用之不竭的自然资源，可任意取用
（C）用光学显微镜可观察到洋葱细胞中的水分子
（D）由于水分子间可形成氢键，使得H2O的沸点反而比H2S高
12．关于氢键，下列说法正确的是（ ）
（A）氢键比范德华力强，所以它属于化学键
（B）分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
（C）由于氨与水分子之间可形成分子间氢键，使氨在水中溶解度增大
（D）H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致
二、填空题
13．有两组关于物质熔点的数据分析以上数据，回答：
I组
物质 NaCl KCl RbCl CsCl
熔点
II组
物质 SiCl4 GeCl4 SnCl4 PbCl4
熔点
（1）分析上表中数据，你可以得出什么规律？
（2）为什么有你发现的规律，你是怎样理解的？
14．已知白磷是由P4分子形成的分子晶体，每个P4分子是正四面体结构。分子中的四个磷原子位于正四面体的四个顶点。则P4分子中共有________个P—P键。
15．白磷在空气中充分燃烧后生成结构如图所示的分子。图中圆圈表示原子、实线表示化学键。试回答：
（1）请从图中找出磷原子，并在图上将其涂黑。
（2）形成化合物的化学式为 ________________。
（3）分子内的磷原子排列成______________形。
（4）每个磷原子处于______________中心。
（5）在用实线表示的化学键中，两原子间单线表示的是 _________极(填写非极性键或极性键)。
16．1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家C60分子是形如球状的多面体(如图)，该结构的建立基于以下考虑：
①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；
②C60分子只含有五边形和六边形；
③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理：
据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形，C60分子所含的双键数为30。
回答下列问题:
（1）固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________，理由是_____________。
（2）试估计C60跟F2在一定条件下，能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_____________________，并简述其理由：_______________________。
（3）通过计算,确定C60分子所含单键数。C60分子所含单键数为_______________.
（4）C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目.
（5）C70分子中所含五边形数为___________，六边形数为_________。
17．有五列同族元素的物质，它们的沸点（℃，P=1atm）如下表所示：
① He -268.8 (a) -249.5 Ar -185.8 Kr -151.7
② F2 -187.0 Cl2 -33.6 (b) 58.7 I2 184.0
③ (c) 19.4 HCl -84.0 HBr -67.0 HI -35.3
④ H2O 100.0 H2S -60.2 (d) -42.0 H2Te –1.8
⑤ CH4 -161.0 SiH4 -112.0 GeH4 -90.0 (e) -52.0
试根据上表回答下列问题：
（1）b、d的分子式为：b__________、d_________。
（2）分别写出②、③两个系列中物质的通性（各任写一种）：
系列②________________、系列③____________________。
（3）除极少数情况下，同一系列中物质的沸点与相对分子质量之间存在一定的关系，该关系是_______________________________。
（4）极少数物质沸点反常的主要原因是(填字母，多选扣分)__________。
（A）分子的大小不同 （B）分子的质量不同
（C）分子所含原子的个数不同 （D）分子间作用力的大小不同
第二课时（分子晶体）针对练习答案
1.A 2.B 3.BD 4.BD 5.AB 6.C 7.D 8.C 9.BC 10C 11D 12BC。
13．（1）I组：随离子健的减弱，熔点降低。Ⅱ组：随分子量的增大，熔点升高。
（2）原理：工组为离子晶体；Ⅱ组为分子晶体。
14．6个。
15．（1）。
（2）P4010。（3）正四面体。（4）由原予排列成的正四面体。（5）极性。
16．解答
（1）金刚石；金刚石属原子晶体，而固体C60不是，故金刚石熔点较高。
（2）可能；因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60。
（3）依题意C60分子形成的化学键：
也可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90
C60分子中单键为:90-30=60
（4）设C70分子中五边形数为x,六边形数为y.依题意可得方程组:
解得:五边形数x=12,六边形数y=25。
17．（1）b为Br2、d为H2Se。（2）有氧化性、水溶液显酸性。（3）随相对分子质量增大沸点升高。（4）D。
（注意：分析表中数据，找出变化规律。第（2）问可以从多个角度进行回答。）
第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体（三）
一、学习目标
1．掌握原子晶体的概念，能够区分原子晶体、离子晶体和分子晶体。
2．掌握金刚石等典型原子晶体的结构特征，理解原子晶体中“相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构”的特征。
3．以金刚石为例，了解原子晶体的物理性质（熔、沸点，导电性和溶解性）。
4．能够根据金刚石、石墨的晶体结构特征，分析比较两种物质的性质特征。由此培养根据晶体的微观结构解释晶体的物理性质的观念。
5．学会比较离子晶体、分子晶体、原子晶体三类晶体的性质特征和结构特征。
二、学习过程
[复习提问]
（一）基本知识点（学生自学完成）
1．原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。
2．构成粒子：______________；
3.粒子间的作用______________；
4．原子晶体的物理性质
熔、沸点__________，硬度___________；______________一般的溶剂；_____导电。
原子晶体具备以上物理性质的原因____________________________
原子晶体的化学式是否可以代表其分子式______________。为什么？
5．常见的原子晶体有____________________________等。
6．判断晶体类型的依据
（1）看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。
对分子晶体,构成晶体的微粒是______________，微粒间的相互作用是___________；
对于离子晶体，构成晶体的是微粒是______________，微粒间的相互作__________键。
对于原子晶体，构成晶体的微粒是_______，微粒间的相互作用是___________键。
（2）看物质的物理性质(如：熔、沸点或硬度)。
一般情况下，不同类晶体熔点高低顺序是 ________晶体>_______晶体>_______晶体。原子晶体、离子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多
（二）重点点拨
1．晶体
晶体是指具有规则几何外形的固体。其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性，即隔一定距离重复出现。重复的单位可以是单个原子或分子，也可以是多个分子或原子团。重复的单位必须具备3个条件，化学组成相同，空间结构(包括化学键)相同，化学环境和空间环境相同。
2．晶胞的概念
在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。晶胞在三维空间无限地重复就产生了宏观的晶体。可以说，晶体的性质是由晶胞的大小，形状和质点的种类(分子、原子或离子)以及它们之间的作用力所决定的。
3．纳米材料
我们平时所见到的材料，绝大多数是固体物质，它的颗粒一般在微米级，一个颗粒包含着无数个原子和分子，这时候，材料所显示的是大量分子所显示的宏观性质。当人们用特殊的方法把颗粒加工到纳米级大小，这时的材料则被称之为纳米材料，一个纳米级颗粒所含的分子数则大为减少。奇怪的是，纳米材料具有奇特的光、电、热、力和化学特性，和微米级材料的性质迥然不同。
纳米材料的粒子是超细微的，粒子数多、表面积大，而且处于粒子界面上的原子比例甚高，一般可达总数的一半左右。这就使纳米材料具有不寻常的表面效应，界面效应等。因此而呈现出一系列独特的性质。
纳米颗粒和晶胞是两个完全不同的概念：晶胞是晶体中最小的重复单元，这种重复单元向空间延伸，构成晶体，而纳米颗粒本身就是一个分子，纳米材料在结构上与分子晶体有相似的地方，但并不相同。
纳米材料并不是新的物质，只不过是将传统材料的颗粒进一步超细微化，这样对物质的物理性质的改变十分巨大，使之具备了一些传统材料所无法具备的性质。为什么与传统材料相比，纳米材料的性质改变如此巨大，科学界目前还无法做出最终解释。
4．各类晶体主要特征
类型比较 离子晶体 原子晶体 分子晶体
构成晶体微粒 阴、阳离子 原子 分子
形成晶体作用力 离子键 共价键 范德华力
物理性质 熔沸点 较高 很高 低
硬度 硬而脆 大 小
导电性 不良（熔融或水溶液中导电） 绝缘、半导体 不良
传热性 不良 不良 不良
延展性 不良 不良 不良
溶解性 易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂 不溶于任何溶剂 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂中
典型实例 NaOH、NaCl 金刚石 P4、干冰、硫
在离子晶体、原子晶体均不存在分子，因此NaCl、SiO2等均为化学式。只有分子晶体中才存在分子。
（三）讲练（先练后讲）
[例1]下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是（ ）
（A）SO2与SiO2 B.C02与H2O （C）NaCl与HCl （D）CCl4与KCl
[解析]抓住晶体粒子的化学键去判断晶体类型这一关键进行对比。如SO2与SiO2都是共价化合物，但是，晶体内的作用力是分子间作用力，SO2为分子晶体，而SiO2中硅与氧以共价键结合形成网状的原子晶体。
[答案]B
[例2]碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（ ）
（A）①③② （B）②③① （C）③①② （D）②①③
[解析]C与Si同为IVA族元素，它们的相似性表现在金刚石是原子晶体，硅晶体，碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大，形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在Si与C之间。三种原子晶体，空间结构相似，熔点决定于它们的键长与键能，故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。
[答案]A
[例3]下列晶体分类中正确的一组是（ ）
离子晶体 原子晶体 分子晶体
A NaOH Ar SO2
B H2SO4 石墨 S
C CH3COONa 水晶
D Ba(OH)2 金刚石 玻璃
[解析]从晶体中结构粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体，纯H2S04，无H+，系分子晶体。Ar是气体，分子间以范德华力相互结合为分子晶体，石墨是过渡型或混合型晶体，水晶Si02与金刚石是典型原子晶体。硫的化学式以1个S表示，实际上是S8，气体时为S2，是以范德华力结合的分子晶体。
玻璃无一定的熔点，加热时逐渐软化，为非晶体，是无定形物质。
[答案]C
[例4]单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据
金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点 >3823 1683 2573
沸点 5100 2628 2823
硬度 10 7.0 9.5
①晶体硼的晶体类型属于____________晶体，理由是________________________。
已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算，此晶体体结构单元由
____________________个硼原子构成。其中B—B键的键角为____________。
[解析]①原子，理由：晶体的熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间，而金刚石和晶体Si均为原予晶体，B与C相邻与Si处于对角线处，亦为原于晶体。
②每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5，每个三角形中有3个这样的点，且晶体B中有20个这样的角形，因此，晶体B中这样的顶点(B原子)有3/5×20=12个。
又因晶体B中的三角形面为正三角形，所以键角为60°
[例5]1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是（ ）。
（A）原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度
（B）原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料
（C）原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料
（D）每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键
[解析]解答前，应先弄清命题者是要考查干冰的性质、还是要考查原子晶体的性质。有的同学没有分析清楚这一点，认为是考查干冰的性质，因而造成错解。
通过“原子晶体干冰”来考测解题者对“原子晶体性质”的理解程度。原子晶体硬度大、熔点和沸点高，所以A和C两种说法正确。联想到二氧化硅晶体结构，可得出D说法也是正确的。答案应选B。
（四）总结
1．相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于离子晶体。
2．构成原子晶体的微粒是原子。原子间以较强共价键相结合，而且形成空间网状结构。键能大。原子晶体的熔点和沸点高。
3．同种晶体:若同为原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高：如金刚石>SiC>Si。
第三课时（原子晶体）针对性训练
1．下列晶体中不属于原子晶体的是（ ）
（A）干冰 （B）金刚砂 （C）金刚石 （D）水晶
2．在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上，碳原子数是（ ）
（A）2个 （B）3个 （C）4个 （D）6个
3．下列各物质中，按熔点由低到高排列正确的是（ ）
（A）O2、I2、Hg （B）CO2、KCl、SiO2
（C）Na、K、Rb （D）SiC、NaCl、SO2
4．下列各晶体申琪中任御一个原子都被相邻的4个原子所包围；似共价键潞戒正四面体结构，并向空间伸展虞网状结构的是（ ）
（A）甲烷 （B）石墨 （C）晶体硅 （D）水晶
5．在x mol石英晶体中，含有Si-O键数是（ ）
（A）x mol （B）2x mol （C）3 x mol （D）4x mol
6．固体熔化时，必须破坏非极性共价键的是（ ）
（A）冰 （B）晶体硅 （C）溴 （D）二氧化硅
7．石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是( )
（A）10个 （B）18个 （C）24个 （D）14个
8．石英玻璃是将纯石英在1600℃高温下熔化，冷却后形成的玻璃体。关于石英玻璃的结构和性质的叙述中正确的是（ ）
（A）石英玻璃属于原子晶体
（B）石英玻璃耐高温且能抵抗一切酸的腐蚀
（C）石英玻璃的结构类似于液体
（D）石英玻璃能经受高温剧变且能抗碱的腐蚀
9．已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是（ ）
（A）该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固
（B）该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子
（C）该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构
（D）该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构
10．晶体可以分为分子晶体、离子晶体、原子晶体等，在以下①②两个题目中，分别对不同晶体的组成、微粒间的作用力以及晶体的几何构型等进行了描述，请根据各题的提问做出选择：
（1）下列关于只含非金属元素的化合物的说法正确的是（ ）
（A）一定是共价化合物，且只能构成分子晶体；
（B）其晶体不可能是离子晶体，因为微粒间的作用力只有分子间作用力；
（C）其晶体不可能是原子晶体，原子晶体只有非金属单质，没有化合物；
（D）可能是离子化合物。
（2）有下列离子晶体空间结构示意图:●为阳离子，○为阴离子。以M代表阳离子，N代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为（ ）
（A） （B） （C） （D）
11．石英晶体的平面示意图如图所示，实际上是立体网状结构，其中硅，氧原子个数比为____________
12．SiO44-离子结构用周表示，在二聚硅酸根离子Si2O76-中只有硅氧键，它的结构应是__________
13．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃反应获得。
(1)氮化硅晶体属于__________晶体。
(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间以单键相连，且N原子和N原子，Si原子和S原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式__________
(3)现用SiCl4和凡在H，气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为__________________________________________________
14．短周期元素K、Y、Z在周期表中位置关系如图：
X
Y
Z
（1）x元素的单质分子式是_______，若x核内中子数和质子数相等，x单质的摩尔质量为_______，单质是_______晶体。
（2）自然界中存在一种含Y的天然矿物名称是：电子式为_______，属于_______晶体。
（3）z单质的晶体类型属于_______，Z的氢化物和最高价氧化物的浓溶液反应的化学方程式为____________________________。
15．有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果如下图所示
(1)晶体的化学式分别为：A_______B_______C_______
(2)晶体的类型分别为：A_______B_______C_______
(3)晶体中粒子间的作用分别为：A _______ B_______ C_______
第三课时（原子晶体）针对练习答案
1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 8C 9D 10.（1）D；（2）B。
11．1∶2。
12．
13．(1)原子。(2)S3N4。
(3)3SiCl4+2N2+6H=Si3N4+12HCl
14．（1）He；4g·mol-1；分于。(2)萤石。(3)分子晶体 H2S+H2S04(浓)=S↓+ SO2↑+2H2O
15．(1)A NaCl；B C；C HCl。
(2)A 离子晶体 B 原于晶体 C 分子晶体
(3)A 离子键 B共价键 C 分子间作用力。
《第一单元复习与总结》
1．四种基本晶体类型
分类 晶体质点间作用力 物理性质 熔化时的变化 代表物
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
混合型晶体
要求：
物理性质应从熔、沸点、硬度、导电性等方面展开并回答。
熔化时的变化应从化学键或分子间作用力的破坏，以及破坏后成为的粒子来回答。
代表物应从物质的分类来回答，不能回答一些具体的物质。
2．四种基本晶体类型的判断方法
(1)从概念，物质分类上看，由__________组成，通过_________和_________强烈相互作用而形成的晶体为金属晶体。
构成晶体质点为_________，这些质点间通过_________间作用力，而形成的晶体为分子晶体。共价化合物一般为_________晶体，但SiO2、SiC为_________晶体；离子化合物一定为_________晶体
(2)由晶体的物理性质来看
①根据导电性，一般地：熔融或固态时都不导电的是_________晶体或_________晶体，熔融或固态都能导电的为_________晶体；固态时不导电，熔化或溶于水时能导电的一般为 _________晶体；液态、固态、熔融都不能导电，但溶于水后能导电的晶体是_________晶体。一种称为过渡型或混合型晶体是_________，该晶体_________导电
②根据机械性能：具有高硬度，质脆的为_________晶体，较硬且脆的为_________晶体，硬度较差但较脆的为 _________晶体，有延展性的为_________晶体。
③根据熔、沸点：_________晶体与_________晶体高于 _________晶体。_________晶体熔沸点有的高，有的低。
3．典型晶体的粒子数
物质 晶型 重复单位几何形状 粒子数
NaCl 每个Cl- 周围与它最近等距的Na+有______个
CsCl 立方体 每个Cs+(Cl-)等距的Cl-(Cs+)有______个
金刚石 最小环上有______个C原子
石墨 每个六边形独占______个C原子
SiO2 硅氧四面体 最小环上有______个原子
干冰CO2 面心立方 等距相邻有______个CO2分子
4．四种晶体熔、沸点对比规律
①离子晶体：结构相似且化学式中各离子个数比相同的离子晶体中，离子半径小(或阴、阳离子半径之和越小的)，键能越强的熔、沸点就越高。如NaCl、 NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸点依次降低。
离子所带电荷大的熔点较高。如：MgO熔点高于 NaCl
②分子晶体：在组成结构均相似的分子晶体中，式量大的分子间作用力就大熔点也高。如：F2、Cl2、 Br2、I2和HCl、HBr、HI等均随式量增大。熔、沸点升高。但结构相似的分子晶体，有氢键存在熔、沸点较高。
③原子晶体：在原子晶体中，只要成键原子半径小，键能大的，熔点就高。如金刚石、金刚砂(碳化硅)、晶体硅的熔、沸点逐渐降低。
④金属晶体：在元素周期表中，主族数越大，金属原子半径越小，其熔、沸点也就越高。如ⅢA的Al， ⅡA的Mg，IA的Na，熔、沸点就依次降低。而在同一主族中，金属原子半径越小的，其熔沸点越高。
5．几种典型物质的结构剖析
空间结构 名称 晶体类型 空间结构特点
正四面体结构 白磷 分子晶体 呈空心正四面体，4个磷原子形成6个P-P键，键角60o
甲烷 分子晶体 碳原子位于正四面体中心，4个 C—H 键，键角为109.5o
金刚石 原子晶体 每个碳原子与其最近的4个碳原子构成正四面体，键角109.5o
同一平面的结构 水 分子晶体 键角104.5o
苯 分子晶体 平面正六边形结构，键角120o
石墨 过渡型晶体 每个碳原子与其最近的3个碳原子成键，每6个碳原子形成一个正六边形，键角120o。
同一直线的结构 CO2 分子晶体 键角180o
乙炔 分子晶体 键角180o
六元环结构 苯 单个六元环结构，12个原子在同一平面上
石墨 平面的网状结构
金刚石 形成空间网状结构，最小环含有六个碳原子，不在同一平面上。
实验一 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定
（1）测定原理：CuSO4·5H2O中，Cu(H2O)42+与 SO42-·H2O，其中前者是蓝色的，后者是_______色的。5个水分子与CuSO4结合力是__________，在383 K时，Cu(H2O)42+失去4个水分子，在531 K时，才能使_________中的水失去。
（2）测定标准记量：
如果用w为托盘天平称量坩埚的质量，w2为坩埚与晶体的总质量，w3是无水CuS04与坩埚再加热，放在干燥器中冷却后的质量。设x为结晶水的物质的量，则计算x的数学表达式为值只有在4.9-5.1之间，才表明实验是成功的。
（3）测定误差分析：
你认为在_________条件下会导致实验失败。你认为产生误差的可能情况有哪些 (至少写五种)
问题：脱水后的白色CuSO4 粉未为什么要放在干燥器中冷却？
重点点拨
做此实验如果没有瓷坩埚、坩埚钳、铁架台等仪器，可用试管和试管夹代替来做，步骤如下：
①用天平准确称量出干燥试管的质量，然后称取已研碎的CuSO4·5H2O并放入干燥的试管。CuSO4·5H2O应铺在试管底部。
②把装有CuS04·5H20的试管用试管夹夹住，使管口向下倾斜，用酒精灯慢慢加热。应先从试管底部加热，然后将加热部位逐步前移，至CuS04·5H2O完全变白：当不再有水蒸气逸出时，仍继续前移加热，使冷凝管在试管壁上的水全部变成气体逸出。
③待试管冷却后，在天平上迅速称出试管和 CuSO4的质量。
④加热，再称量，至两次称量误差不超过0.1为止。
问题： 该实验为什么以两次称量误差不超过0.1 g(即 (0.1 g)作为标准
答：用加热的方法除去CuSO4·5H2O中的结晶水，为了避免加热时间过长或温度过高造成的CuS04分解，就不可避免的没有使CuSO4·5H2O中结晶水全部失去，这势必会造成新的误差。为此，本实验采取了多次加热的方法，以尽可能的使晶体中的结晶水全部失去。0.1 g是托盘天平的感量，两次称量误差不超过0.1 g，完全可以说明晶体中的结晶水已全部失去。
习题解析
[例题]在测定硫酸铜结晶水的实验操作中：
（1）加热前应将晶体放在__________中研碎，加热是放在__________中进行，加热失水后，应放在__________中冷却。
（2）判断是否完全失水的方法是______________________________________________。
（3）做此实验，最少应进行称量操作_________次。
（4）下面是某学生一次实验的数据，请完成计算，填入下面的表中。
坩埚质量 坩埚与晶体总质量 加热后坩埚与固体总质量 测得晶体中结晶水个数
11.7g 22.7g 18.6g
（5）这次实验中产生误差的原因可能是________（填写字母）所造成。
（A）硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质 （B）实验前晶体表面有湿存水
（C）加热时有晶体飞溅出去 （D）加热失水后露置在空气中冷却
[解析]硫酸铜结晶水含量测定实验是一个基本的定量实验，实验的关键是加热过程中使晶体中的结晶水全部失去。为了保证失去全部结晶水，实验中要加热、称量、再加热、再称量，直到最后两次称量值不超过0.1g（0.1g是托盘天平的感量）。
根据表中数据可计算出结晶水的质量，进而可计算出结晶水分子数。
（1）研钵；瓷坩埚；干燥器。
（2）最后一次加热前后两次质量数据差不超过0.1g。
（3）4。
（4）设含结晶水个数为x，则据题意有：
1:x= : = :，解得x=5.3。
（5）由（4）计算结果知实验结果偏高，由此可判断偏高的原因是B、C。
实验针对性练习
一、选择题
1．某学生称量CuSO4·5H2O时，左盘放砝码4 g，游码在0.5刻度处，天平平衡。右盘CuSO4·5H2O晶体的质量是 ( )
（A）4.5 g （B）4 g （C）3.5 g （D）3 g
2．下列实验操作会引起测定结果偏高的是（ ）
（A）测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中，晶体加热完全失去结晶水后，将盛试样的坩埚放在实验桌上冷却
（B）中和滴定用的锥形瓶加入待测液后，再加少量蒸馏水稀释
（C）为了测定一包白色粉末的质量，将药品放在右盘，砝码放在左盘，并需移动游码使之平衡
（D）取待测液的酸式滴定管用水洗后，没用待测液润洗
3．实验室测定CuSO4·5H2O晶体里结晶水的n值时，出现了三种情况：
①晶体中含有受热不分解的物质 ②晶体尚带蓝色，即停止加热 ③晶体脱水后放在台上冷却，再称量。使实验结果偏低的原因是（ ）
（A）①② （B）①③ （C）②③ （D）①②③
4．下列操作：①用铁坩埚灼烧烧碱 ②用瓷坩埚除去胆矾晶体中的结晶水 ③用酸式滴定管装KMn04溶液 ④直接加热蒸发皿，其中正确的是（ ）
（A）都正确 （B）①④ （C）③④ （D）②③
5．下列实验操作会引起测定结果偏高的是（ ）
（A）测定胆矾晶体结晶水含量时，强热迅速蒸干，在干燥器中冷却后称量
（B）中和滴定时，锥形瓶里有少量水
（C）用量筒量取液体时，仰视读数
（D）加热胆矾晶体测其结晶水含量时，加热过程中坩埚没有盖盖
6．托盘天平一般精确到__________g，称取5.0gCuSO4·5H2O之前，应先将天平_______并在两个托盘上各放__________。然后在 ________盘先放 _________g__________。在_________盘加 ________。称毕应及时将砝码___________，并使天平复原。
7．已知在坩埚中加热硫酸铜晶体，受热分解过程如下：
有人借助如图封闭装置进行硫酸铜晶体脱水实验，
回答下列问题：
（1）本实验可用于验证的化学定律是_________________
（2）d处加热片刻后现象__________________________
（3）你认为此装置设计是否合理、科学 如不合理，理由_______________________
8．实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的相对原子质量，反应的化学方程式为：
2NH3十3CuON2十3Cu十3H2O。
（1）如果选用测定反应物CuO和生成物H20的；质量m(CuO)、m(H2O)时，请用上图所示的仪器设计一个简单的实验方案。
①仪器连接的顺序(填编号；仪器可重复使用)是____________________________ D中浓硫酸的作用是______________________
②列出计算Cu的相对原子质量的表达式：______________
③下列情况将使测定结果偏大的是_________
a.CuO未全部还原为Cu b.CuO受潮 c.CuO中混有Cu
（2）如果仍采用如图所示的实验装置，设计其他方案，还可测定的物理量有_______
（A）m(Cu)、m(CuO) （B）m(N2)、m(H2O)
（C）m(Cu)和m(H2O) （D）m(NH3)和m(H2O)
《硫酸铜晶体里结晶水含量的测定》针对训练答案
1.C 2.C 3.D 4.A 5.A
6.0.1 调节平衡 相同的纸 右 5g砝码左 硫酸铜晶体取下放回砝码盒
7.(1)质量守恒定律
(2)蓝色变白色
(3)密封容器加热后诬强增大，易损坏仪器，封闭容器不宜加热。
8．（1）①BCACD 吸收未反应的氨；防止空气中水分进入第二个C装置 固体由黑变红色
②；③a c；
（2）AC。
第二节 金属晶体
一、学习目标
1．了解金属晶体的结构模型及性质的一般特点。
2．理解金属晶体的类型与性质的关系。能够用金属晶体结构模型解释金属的导电性、导热性、延展性等性质。
3．较为系统地掌握化学键和晶体的几种类型及其特点。
4．能够比较离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体的性质差异，能够根据晶体的性质判断晶体的类型。
二、学习重点：
金属晶体的模型；晶体类型与性质的关系。
三、学习难点：
金属晶体结构模型。用金属晶体的结构模型解释金属在物理性质方面的共性。
四、学习过程
[投影]选一位同学的家庭作业(以表格形式比较离子晶体、原子晶体和分子晶体结构与性质的关系)。要求全体同学对照分析各自作业，在教师的引导下进行必要的修正和补充。然后投影一张正确的表格。
表一：离子晶体、分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体
结构 构成晶体粒子 阴、阳离子 分子 原子
粒子间的作用力 离子键 分子间作用力 共价键
性质 硬度 较大 较小 较大
溶、沸点 较高 较低 很大
导电 固体不导电，溶化或溶于水后导电 固态和熔融状态都不导电 不导电
溶解性 有些易溶于等极性溶剂 相似相溶 难溶于常见溶剂
[展示金属实物]展示的金属实物有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等，并将铁丝随意弯曲，引导观察铜的金属光泽。叙述应用部分包括电工架设金属高压电线，家用铁锅炒菜，锻压机把钢锭压成钢板等。
[教师诱导]从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质呢
[学生分组讨论]请一位同学归纳，其他同学补充。
[板书] 一、金属共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
[教师诱导]前面我们知道离子晶体、分子晶体、原子晶体有着不同的物理性质特点，且分别由它们的晶体结构所决定，那么金属的这些共同性质是否也是由金属的结构所决定呢
[板书] 第二节 金属晶体
[flash动画] 点击“金属晶体内部结构”条目，让学生看金属晶体内容组成微粒内容为，然后再听画外音兼字幕。
再点击 “金属晶体内部结构”内部画面左上角“内部结构”条目，让学生看几种常见金属晶体空间构型。硬球一个一个地堆积给同学观察，成形后再旋转让同学从不同角度进行观察，且拆散、堆积给学生分析。
[画外音兼有字幕]金属(除汞外)在常温下一般都是固体。通过X射线进行研究发现，在金属中，金属原子好像许多硬球一层层紧密地堆积着，每一个金属原子周围有许多相同的金属原子围绕着，
[设疑]金属中堆积的就是中性原子吗
[阅读并讨论]金属中由于金属原子的外层电子比较少，金属原子容易失去外层电子变成金属离子，在金属内部结构中，实际上按一定规律紧密堆积的是带正电荷的金属阳离子。
[教师诱启]同样的带正电荷的金属阳离子本应相互排斥，为何还可以紧密地堆积在一起呢
[提示设疑]电子到哪里去了呢
[讨论]学生分组讨论，教师引导分析：要使带正电荷的金属阳离子按一定规律紧密堆积，除非金属原子释出的电子在各金属离子间自由地运动，这样依靠金属阳离子与带负电荷的自由电子之间强烈的相互作用使金属离子紧密地堆积在一起。
[板书] 二、金属晶体结构
金属晶体：通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体。
[教师设问]构成金属晶体的粒子有哪些
[学生归纳]金属晶体由金属离子和自由电子构成。
[引言]金属晶体的结构与其性质有哪些内在联系呢
[板书] 三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系
1．金属晶体结构与金属导电性的关系
[演示多媒体动画3]画面内容：金属晶体中的自由电子在没有外加电场存在时是自由移动的，在外加电场作用下，自由电子则发生定向移动而形成电流。
[画外音兼有字幕]在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。
表二
晶体类型 离子晶体 金属晶体
导电时的状态
导电粒子
[分析对比]让学生充分讨论、对比，并让一位同学归纳填写，然后教师点评上述表格，
[板书]2．金属晶体结构与金属的导热性的关系
[教师诱启]导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果，那么金属晶体导热过程中金属离子和自由电子担当什么角色
[学生阅读]教材中有关内容。
[分组讨论]①金属晶体导热过程中粒子运动情况如何
②这些粒子通过什么方式传递热量
③热量传递方向及最后整个金属晶体温度高低情况怎样
[学生汇报]选一位学生汇报学生讨论结果，其他学生补充。
[投影小结]金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。
[板书]3．金属晶体结构与金属的延展性的关系
[演示多媒体动画4]画面为一原子晶体和金属晶体结构模型，当其分别受到外力作用时，原子晶体中原子间的位移使共价键受到破坏，而金属晶体中各原子层发生相对滑动时，却保持了金属离子与自由电子之间的较强相互作用。
[画外音兼有字幕]原子晶体受外力作用时，原子间的位移必然导致共价键的断裂，因而难以锻压成型，无延展性，而金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。
[讨论]组织学生分组讨论、归纳，然后在教师的指导下，得出正确的答案。
[投影小结]表三 金属晶体的结构与性质的关系
(见下页表)
导电性 导热性 延展性
金属离子和自由电子 自由电子在外加电场的作用下发生定向移动 自由电子与金属离子碰撞传递热量 晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用
[投影课堂反馈练习]
1．金属晶体的形成是因为晶体中存在
A.金属离子间的相互作用
B．金属原子间的相互作用
C.金属离子与自由电子间的相互作用
D.金属原子与自由电子间的相互作用
2．金属能导电的原因是
A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱
B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子
3．下列叙述正确的是
A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子
B．原子晶体中只含有共价键
C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键
D．分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键
[作业布置]本节教材习题1、习题2
课后阅读材料
1．超导体——一类急待开发的材料
一般说来，金属是电的良好导体(汞的很差)。 1911年荷兰物理学家H·昂内斯在研究低温条件下汞的导电性能时，发现当温度降到约4 K(即—269、)时汞的电阻“奇异”般地降为零，表现出超导电性。后又发现还有几种金属也有这种性质，人们将具有超导性的物质叫做超导体。
2．合金
两种和两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属于混合物，对应的固体为金属晶体。合金的特点①仍保留金属的化学性质，但物理性质改变很大；②熔点比各成份金属的都低；③强度、硬度比成分金属大；④有的抗腐蚀能力强；⑤导电性比成分金属差。
3．金属的物理性质由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子(或原子)排列很紧密，使金属具有很多共同的性质。
(1)状态：通常情况下，除Hg外都是固体。
(2)金属光泽：多数金属具有光泽。但除Mg、Al、 Cu、Au在粉末状态有光泽外，其他金属在块状时才表现出来。
(3)易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。
(4)延展性
(5)熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。金属除有共同的物理性质外，还具有各自的特性。
①颜色：绝大多数金属都是银白色，有少数金属具有颜色。如Au 金黄色 Cu 紫红色 Cs 银白略带金色。
②密度：与原子半径、原子相对质量、晶体质点排列的紧密程度有关。最重的为锇(Os) 铂(Pt) 最轻的为锂(Li)
③熔点：最高的为钨(W)，最低的为汞(Hg)，Cs，为28.4℃。Ca为30℃。
④硬度：最硬的金属为铬(Cr)，最软的金属为钾 (K)，钠(Na)，铯(Cs)等，可用小刀切割。
⑤导电性：导电性能强的为银(Ag)，金(Au)，铜(Cu)等。导电性能差的为汞(Hg)。⑥延展性：延展性最好的为金(Au)，Al。
4．各类晶体主要特征（）
类型比较 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
构成晶体微粒 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子、自由电子
形成晶体作用力 离子键 共价键 范德华力 微粒间的静电作用
物理性质 熔沸点 较高 很高 低 有高、有低
硬度 硬而脆 大 小 有高、有低
导电性 不良（熔融或水溶液中导电） 绝缘、半导体 不良 良导体
传热性 不良 不良 不良 良
延展性 不良 不良 不良 良
溶解性 易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂 不溶于任何溶剂 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂中 一般不溶于溶剂，钠等可与水、醇类、酸类反应
典型实例 NaOH、NaCl 金刚石 P4、干冰、硫 钠、铝、铁
在离子晶体、原子晶体和金属晶体中均不存在分子，因此NaCl、SiO2等均为化学式。只有分子晶体中才存在分子。
第四课时（金属晶体）针对性训练
（A组）
1．不仅与金属的晶体结构有关，而且与金属原子本身的性质有关的是金属的（ ）
（A）导电性 （B）导热性 （C）密度 （D）熔点
2．某晶体不导电，在熔融状态下能被电解，则该晶体是（ ）
（A）分子晶体 （B）原子晶体 （C）离子晶体 （D）金属晶体
3．下列叙述中，一定是金属元素的是（ ）
（A）最外层只有一个电子 （B）核外最外电子层有1-2个电子
（C）在反应中很容易失去电子 （D）具有金属光泽的单质
4．下列叙述的各项性质中，不属于金属的通性的是( )
（A）导电、导热性 （B）延展性 （C）光亮而透明 （D）熔点都很高
5．下列说法中正确的是（ ）
（A）金属氧化物一定是碱性氧化物 （B）金属的导电性随温度的升高而增强
（C）金属在反应中都表现还原性 （D）金属对应的固态时形成金属晶体
6．与金属的导电性和导热性有关的是（ ）
（A）原子半径大小 （B）最外层电子数的多少
（C）金属的活泼性 （D）自由电子
7．下列叙述中可以说明金属甲的活泼性比金属乙的活泼性强的是（ ）
（A）甲中“金屑离子与自由电子之间的作用”比乙电的强
（B）甲的自由电子比乙中的少
（C）甲能跟稀HCl反应，乙不能
（D）甲在常温时被浓HN03钝化而乙不能
8．某同学在实验牛观察到：
①金属X不和1 mol·L-1的Y2+溶液反应
②金属Y可溶解在1 mol·L-1Z2+溶液中，并析出金属Z
③金属Z不和1 mol·L-1 x2+溶液反应
由此判断三种金属还原性由强到弱的顺序是（ ）
（A）X>Y>Z （B）X>Z>Y （C）Y>Z>X （D）Y>X>Z
9．填写下列表格
晶体类型 组成晶体的粒子 粒子间作用力 物理特性
离子晶体
分子晶体
原子晶体
10．A、B两元素的最外层都只有一个电子。A的原子序数等于B的原子序数的11倍，A的离子的电子层结构与周期表中非金属性最强的元素的阴离子的电子层结构相同；元素C与B易形成化合物B2C，该化合物常温下呈液态。则：
（1）A的原子结构示意图为 ____________在固态时属于______________晶体。
（2）C在固态时属于_________晶体.B与C形成化合物B2C的化学式__________电子式_________;它是由_________键形成的_______分子，在固态时属于________晶体。
（B组）
一、选择题
1.下列晶体中含有离子的是 ( )
A.离子晶体 B.分子晶体
C.原子晶体 D.金属晶体
2.下列叙述正确的是 ( )
A.含有非金属元素的离子不一定都是阴离子
B.分子晶体中也可能含有离子键
C.含有离子键的晶体一定是离子晶体
D.含有金属元素的离子一定是阴离子 3.下列四种物质中，有较高溶、沸点，且固态时能导电的是 ( )
A.铜 B.冰醋酸
C.食盐 D.石墨
4.金属Mg中含有的结构粒子是 ( )
A.Mg原子 B.只有Mg2+
C.Mg原子和Mg2+ D.Mg2+与自由电子
5.下列物质所属晶体类型分类正确的是 ( )
原子晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体
A 石墨 冰 金刚石 硫酸
B 生石灰 固态氨 食盐 汞
C 石膏 氯化铯 明矾 氯化镁
D 金刚石 干冰 芒硝 铁
6.铬的最高正价为+6价,由此可推断五氧化铬(CrO5)的结构
7.下列叙述错误的是
A.组成金属的粒子是原子
B.金属晶体内部都有自由电子
C.金属晶体内自由电子分布不均匀
D.同一类晶体间熔点(或沸点)相差最大的是金属晶体
8.共价键一定不会出现在
A.分子晶体中 B.原子晶体中
C.离子晶体中 D.金属晶体中
9.下列叙述正确的是 ( )
A.同周期金属的原子半径越大熔点越高
B.同周期金属的原子半径越小熔点越高
C.同主族金属的原子半径越大熔点越高
D.同主族金属的原子半径越小，熔点越高
10.可以用自由电子在与金属离子的碰撞中有能量传递来解释金属的物理性质的是 ( )
A.热的良导体
B.电的良导体
C.优良的延展性
D.有金属光泽，不透明
二、填空题
11.在下列各元素组中，除一种元素外，其余都可能按某种共性归属一类，请选出各组的例外元素，并将该组其他元素的可能归属按六种类型的编号填入表内：
元素组 例外元素 其他元素所属类型编号
(1)S、N、Na、Mg
(2)P、Sb、Sn、As
(3)Rb、B、Te、Fe
归属类型：A 主族元素 B 过渡元素C 同周期元素 D 同族元素
E 金属元素 F 非金属元素
12.在元素周期表中，元素的金属性和非金属性及其强弱比较与周期数(n)和主族数(A)有如下经验公式：K=A/n(K为A与n的比值)则：
(1)当n一定时，K值越大，则元素的_________性越强。
(2)当A一定时，K值越小，则元素的_________性越强
(3)当K=0，则该元素系 ________元素(请选编号)
当K=1时，则该元素系_____________元素
当K<1时，则该元素系___________元素
当K>1时，则该元素系____________元素
a 两性 b 金属 c 非金属 d 稀有气体
第二节 金属晶体训练答案
(A组)答案
一、选择题
1.CD 2.C 3.C 4.CD 5.CD 6.D 7.C 8.D
二、填空题
9.
离子晶体：阴、阳离子 离子键 硬度较高密度较大 熔、沸点高，难压缩
分子晶体：分子 范德华力 硬度较小 熔、沸点较低
原子晶体：原于 共价键 硬度很大 熔、沸点高
10.(1)Na+ 金属
（2）分子，H2O H2O 的电子式略 极性 分子
（B组题）答案
一、选择题
1.AD 2.AC 3.AD 4.D 5.D 6.D 7.AC 8.D 9.BD 10.A
二、填空题
11.(1)N C (2)Sn D (3)Pe A
12.(1)C (2)b (3)d；a；b。
第一单元测试
一、选择题
1．含有非极性键的离子化合物是（ ）
（A）C2H2 （B）Na2O2 （C）(NH4)2S （D）CaC2
2．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是（ ）
（A）金刚石，晶体硅，二氧化硅，碳化硅 （B）Cl4>CBr4>CCl4>CH4
（C）MgO>H2O>O2>N2 （D）金刚石>生铁>纯铁>钠
3．有下列两组命题，其中B组中命题正确，且能用A组命题加以正确解释的是（ ）
A组 B组
Ⅰ．H—I键键能大于H—Cl键键能 ①HI比HCI稳定
Ⅱ．H—I键键能小于H—C1键键能 ②HCl比HI稳定
Ⅲ．HI分子间作用力大于HCl分子间作用力 ③HI沸点比HCl高
Ⅳ．HI分子间作用力小于HCl分子间作用力 ④HI沸点比HCl低
（A）Ⅰ① （B）Ⅱ② （C）Ⅲ③ （D）Ⅳ④
4．据报道，科研人员应用电子计算机模拟出类似C60的物质N60，试推测出该物质不可能具有的性质是（ ）
（A）N60易溶于水 （B）稳定性，N60（C）等物质的量分解吸收的热量N60>N2 （D）熔点N605．下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
（A）124 g P4含有p—P键的个数为4NA
（B）12 g石墨中含有C—C键的个数为1．5NA
（C）12 g金刚石中含有C—C键的个数为2NA
（D）60gSi02中含Si—O键的个数为2NA
6．某固体仅由一种元素组成，其密度为5g·cm-3。用 x射线研究该固体的结构表明：在棱长为1×10-7cm的立方体中含有20个原子，则此元素的相对原子质量最接近（ ）
（A）32 （B）65 （C）120 （D）150
7．下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是（ ）
（A）食盐和蔗糖熔化 （B）钠和硫熔化
（C）碘和干冰升华 （D）二氧化硅和氧化钠熔化
8．下列化学式能真实表示物质分子组成的是( )
（A）NaOH （B）SO3 （C）CsCl （D）SiO2
9．关于晶体的下列说法正确的是 ( )
（A）只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
（B）离子晶体中一定含金属阳离子
（C）在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构
（D）分子晶体的熔点不一定比金属晶钵熔点低
10．由钠和氧组成的某种离子晶体中阴离子只有O2-和O22-(过氧离子)。在此晶体中氧元素和钠元质量之比是48:92，其中O2-和O22-的物质的量之比为 ( )
（A）2:1 （B）1:1 （C）1:2 （D）1:3
11．下列数据是对应物质的熔点( )
Na2O NaCl AlF3 AlCl3
920 801 1291 190
BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
-107 2073 -57 1723
据此做出的下列判断中错误的是
（A）铝的化合物的晶体中有的是离子晶体
（B）表中只有BCl3和干冰是分子晶体
（C）同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
（D）不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
12．非整数比化合物Fe0.95O具有NaCl晶体结构，由于n(Fe)∶n(O)<1，所以晶体结构存在缺陷，在Fe0.95O中+3价Fe总铁量的（ ）
（A）10％ （B）85％ （C）10.5％ （D）89.5％
13．碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是（ ）A，
① 高沸点 ② 能溶于水 ③水溶液能导电 ④低熔点 ⑤熔融状态不导电
（A）①②③ （B）④⑤ （C）①④⑤ （D）②③⑤
14．已知NaCl的摩尔质量为58．5 g·mol-1，食盐晶体的密度为ρg·cm-3，若下图中Na+与最邻近的Cl-的核间距离为a cm，那么阿伏加德罗常数的值可表示为（ ）
（A） （B） （C） （D）
15．水资源非常重要，联合国有关部门规定2003年为国际淡水年。下列关于水的说法中错误的是（ ）
（A）蒸馏法是海水淡化的方法之一
（B）淡水的密度小于海水的密度
（C）融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少
（D）0℃以上，温度越高，水的密度越小
16．NaH是一种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaH+H2O=NaOH+H2，它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是（ ）
（A）跟水反应时，水作氧化剂 （B）NaH中H-离子半径比Li+半径小
（C）跟液氨反应时，有NaNH2生成 （D）跟乙醇反应时，NaH被氧化
17．有关材料的用途不正确的是（ ）
（A）高温结构陶瓷可以制作耐酸设备
（B）氧化铝陶瓷不可以用于制耐高温设备
（C）氮化硅陶瓷可以制造轴承
（D）光导纤维可用于传能、传像和照明
18．下列各项所述的数字不是6的是（ ）
（A）在NaCl晶体中，与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数
（B）在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数
（C）在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数
（D）在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数
19．下列变化或数据与氢键无关的是（ ）
(A)甲酸蒸气的密度在373K时为1.335g·L-1,在293K时为2.5g·L-1
(B)氨分子与水分子形成一水合氨
(C)丙酮在己烷和三氟甲烷中易溶解，其中在三氟甲烷中溶解时的热效应较大
(D)SbH3的沸点比PH3高
20．科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物(CH4·nH20)。其形成：埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气(石油气)，其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体，这就是“可燃冰”。又知甲烷同C02一样也是温室气体。这种可燃冰的晶体类型是 ( )
（A）离子晶体 （B）分子晶体 （C）原子晶体 （D）金属晶体
二、填空题
21．(1)石英晶体的平面示意图如下图所示，实际上是立体网状结构，其中硅氧原子个数比为_______________________
(2)SiO44-离子结构可用图表示，在聚硅酸根离子Si2O76-中只有硅氧键，它的结构应是_____________
22．金晶体是面心立方体,立方体的每个面5个金原子紧密堆砌(如图其余各面省略)，金原子半径为1．44×10-10 m，求
(1)金晶体中最小的一个立方体含有__________个金属原子。
(2)金的密度为_________g·cm-3。
23．随着科学技术的发展，测定阿伏加德罗常数的手段越来越多，测定精确度也越来越高。现有一简单可行的测定方法，具体步骤如下：①将固体食盐研细，干燥后，准确称取m g NaCl固体并转移到定容仪器A中 ②用滴定管向仪器A中加苯，并不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积为V mL回答下列问题：
(1)步骤①中A仪器最好用 _____________(填仪器名称)
(2)能否用胶头滴管代替步骤②中的滴定管 其原因是__________________________
(3)能否用水代替苯_____________理由是__________________________
(4)已知NaCl晶胞的结构如图所示，经X射线衍射测得晶胞中最邻近的Na+和C1-平均距离为acm，则利用上述方法测得的阿伏加德罗常数的表达式为NA=_____________。
(5)纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它具有许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好等于氯化钠晶胞的大小和形状，则这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比为_____________。
24．研究离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它的吸引或排斥的静电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近的氯离子之间的距离为d，以钠离子为中心，则：
(1)第二层离子有 _____________个，离中心离子的距离为_____________，它们是_____________离子。
(2)已知在晶体中Na+离子的半径为116p m，C1-离子的半径为167p m，它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。
第一单元 单元测试答案
1.BD 2.BC 3.BC 4.AD 5.BC 6.D 7.C 8.B 9.D 10.B 11.B 12.C 13.A 14.D
15D（40C时的水的密度最大）。
16B（NaH中氢元素显-1价，所以NaH跟水反应时水作氧化剂、NaH作还原剂）。
17B（氧化铝结构陶瓷可以作耐高温材料）
18.C 19D 20.B。
21.(1)1:2
(2)
22(1)4 (2)19.36 g·cm-3
23.(1)容量瓶
(2)不能，因为苯为良好的有机溶剂，可以溶解胶头滴管的胶头部分。
(3)不能；因为NaCl能够溶于水。
(4) (5)26∶27
24．(1)12 钠；(2)57.5％。
第二单元 胶体的性质及其应用
2、 学习目标
1．了解分散系的概念；了解胶体的概念；了解胶体的性质；了解胶体的实际应用。
2．掌握胶体与溶液，悬浊液，乳浊液的区别；掌握胶体的精制方法；理解丁达尔效应，布朗运动和电泳现象产生的原因。
二．教学建议
1．充分利用初中已有的溶液、悬浊液、乳浊液的知识，列表比分散系的有关知识。要重视以旧带新，联系已学过的与胶体知识有关的基础，以达到边复习边旧知识、边学习新知识的目的。
2．结合实验和列表比较，从观察比较中认识胶体的本质特征。
3．胶体内容学习过程中学生会感到记忆难、应用难等问题，教学中要注意引导和帮助学生整理知识、归类知识。
第一节 胶体
一．学习目标
1．理解胶体的基本概念，了解胶体特征。
2．能够从分散质微粒的大小、分散系的性质等角度理解胶体与溶液、悬浊液、乳浊液的区别。
3．掌握胶体的本质特征，以及胶体的精制。理解氢氧化铁胶体的制法原理。
二、教学过程
1．我们平时所接触到的分散系一般有三种，即 ________、__________、_________，我们把分散系分成以上三种的依据是 _________，当分散质粒子直径小于1 nm时，是_________，大于100nm时，是_________，在1 nm～100nm之间时是 _________。
2．如何分离胶体与浊液_________，如何分离胶体与溶液_________；如何分离浊液与溶液_________，胶体净化的方法是_________，为什么可以采用该办法_____________。
3．胶体的形成不是物质_________的反映，而是物质的一种_______形式。根据分散剂的不同，可分为溶胶，如 _________；______溶胶，如_________溶胶，如_____等。
三、重点、难点点拨
1．如何理解胶体的本质特征和渗析的关系胶体粒子的直径在1 nm～100nm之间是胶体的本质特征，也是胶体区别于其他分散系的依据，同时也决定了胶体的性质。
胶体粒子直径较大，不能透过半透膜，但分子或离子可以透过半透膜，据此可以通过“渗析”的方法制某些胶体。渗析是一种分离操作，通过多次渗析或把半透膜袋放在流动的水中，可以使胶体得到更好的精制。
2．为什么有的高分子溶液具有胶体的某些性质？
高分子化合物溶于适当的溶剂中，就成为高分子溶液，它具有双重性，一方面由于分散质颗粒太小与溶胶粒子相近，表现出溶胶的某些特性，例如不能透过半透膜，因此高分子溶液可纳入胶体研究范畴。另一方面高分子溶液是分子分散体系，又具有某些真溶液的特点，与胶体有许多不同的地方。例如：高分子溶液一般不带电荷，溶胶粒子则带电荷。高分子溶液的稳定是它的高度溶剂化起了决定性作用，粒子不带电也能均匀地分散在溶液中。
高分子化合物能自动溶解于适当的溶剂中，当蒸发溶剂后，再加入溶剂仍然自动溶解。胶体溶液则不能由自动分散来获得，胶粒一旦凝聚出来，一般很难简单地用加人溶剂的方法使之复原。
3．胶体较稳定的原因：①胶体中胶粒体积小，被介质分子碰撞而不易上浮或下沉，凝析；②胶体中胶粒带有同性电荷，相互排斥的结果不易凝析出来。
4．胶粒带电的原因：胶体中单个胶粒的体积小，因而胶体中胶粒的表面积大，因而具备吸附能力。有的胶体中的胶粒吸附溶液中的阳离子而带正电；有的则吸附阴离子而带负电胶体的提纯，可采用渗析法来提纯胶体。使分子或离子通过半透膜从胶体里分离出去的操作方法叫渗析法。其原理是胶体粒子不能透过半透膜，而分子和离子可以透过半透膜。但胶体粒子可以透过滤纸，故不能用滤纸提纯胶体。
习题精析
[例1]下列关于胶体的说法中正确的是（ ）
（A）胶体外观不均匀 （B）胶粒做不停的，无秩序的运动
（C）胶粒不能通过滤纸 （D）胶体不稳定，静置后容易产生沉淀
[解析]胶粒可以透过空隙较大的滤纸，但不能透过空隙较小的半透膜。胶体是比较稳定的分散系。
[答案]B
[例2]胶体是比较稳定的分散系的主要原因是 A.胶粒直径在1 nm-100nm之间 B，同种胶体的粒子带有同种电荷 C.胶体溶液显电中性 D.胶粒是运动的
[解析]胶体稳定的原因是其中的胶粒带电荷，并且同种胶体的粒子带同种电荷，同种电荷相互排斥，因而胶体稳定。
[答案]B
[例3]下列各种物质中，常用渗析方法分离的是 ( )
（A）CaCO3和Na2CO3 （B）NaCl和KNO3
（C）CCl和水 （D）Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
[解析]渗析方法适用于胶体和溶液的分离。 [答案]D
[例4]下列两种物质混合后，所形成的分散系属于胶体的是（ ）
（A）溴水和汽油 （B）硫代硫酸钠和盐酸
（C）乙二醇和甘油 （D）鸡蛋清和甘油
[解析lA形成的是溴的有机溶液，B形成的是单质硫沉淀和NaCI溶液，C二者物质互溶，D形成的属高分子溶液，也属于胶体的范畴。
[答案]D
[例5]氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是（ ）。
（A）分散质颗粒直径都在l～100nm之间 （B）能透过半透膜
（C）加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成 （D）呈红褐色
[解析]从分散系角度来分类，氯化铁溶液和氢氧化铁胶体属于不同的分散系。氯化铁溶液属于溶液，其中的分散质微粒是Fe3+和Cl-离子。氢氧化铁胶体属于胶体，其中的分散质氢氧化铁构成的胶粒，分散质的直径要大一些。但两者加热蒸干、灼烧后，都会得到氧化铁。[答案]C。
胶体针对性训练
（A组题）
1．制取Fe(OH)3胶体的离子方程式；下面正确的是（ ）
（A）Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
（B）Fe3+ +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
（C）Fe3+ +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
（D）Fe3+ +3H2O Fe(OH)3↓+3H+
2．既能透过半透膜，又能透过滤纸的是（ ）
（A）NaCl溶液 （B）淀粉溶液 （C）酒精溶液 （D）Fe(OH)3胶体
3．用饱和的FeCl3溶液制取Fe(OH)3胶体，正确的操作是（ ）
（A）将FeCl3溶液滴人蒸馏水中
（B）将FeCl3溶液滴人热水中，生成棕黄色液体
（C）将FeCl3溶液滴人沸水中，并继续煮沸至生成红褐色液体
（D）将FeCl3溶液滴人沸水中，并继续煮沸至生成红褐色沉淀
4．将淀粉和KI的混合溶液装在羊皮纸制成的袋中，将此袋下半部浸泡在盛有蒸馏水的烧杯里，过一段时间后，取烧杯中液体进行实验。下列现象能证明半皮纸袋一定有破损的是（ ）
（A）加入碘水变蓝色 （B）加入NaI溶液不变蓝色
（C）加入AgN03溶液产生黄色沉淀 （D）加入溴水变蓝色
5．下列各组中，可用相同的方法除去混有的杂质的是( )
（A）淀粉溶液中混有少量NaCl；蔗糖中混有少量NaCl
（B）Fe(OH)3中混有少量盐酸；淀粉溶液中混有少量KI溶液
（C）Na2SiO3胶体中混合有少量NaHCO3；NaHC03中混有少量Na2CO3
（D）CO2中混有少量SO2；CO2中混有少量HCl
6．已知土壤胶粒带负电，因此在水稻田中，施用含氮量相同的下列化肥时，肥效最差的是（ ）
（A）硫铵 （B）碳铵 （C）硝铵 （D）氯化铵
7．下列属于胶体的是 ( )
①肥皂水 ②烟水晶 ③水玻璃 ④蔗糖 ⑤尿素 ⑥淀粉溶液
（A）只有⑥ （B）①②③ （C）①②⑥ （D）①②③④⑥
8．下列有关胶体的叙述正确的是 ( )
（A）胶体是均匀，透明的液体
（B）胶体粒子的大小决定了胶体丁达尔现象的产生
（C）胶体能透过半透膜，所以可用渗析法提纯
（D）制备胶体必须在加热条件下进行
9．当光束通过下列分散系时，能形成一条光亮通路的是 ( )
（A）食盐水 （B）碘酒 （C）淀粉溶液 （D）F(OH)3溶胶
10．分别将下列各组物质等体积混合，在室温下激烈振荡，静置后，能够形成均匀溶液的是 ( )
（A）四氯化碳、碘水 （B）甲醇、水 （C）汽油、水 （D）乙酸乙酯、水
11．在半透膜袋里盛有淀粉和溴化钠溶液，将半透膜悬挂在蒸馏水中。
（1）如何用实验证明淀粉未通过半透膜
（2）要求只检验一种离子，就能证明钠离子、溴离子通过半透膜，写出检验该离子的实验方法
（3）如何用实验证明两者已完全分离
（4）如何证明半透膜破损
（5）如何证明两者已部分分离
（6）如何操作能使两者完全分离
12．某一混合液中含有悬浮于混合液中的固体颗粒以及胶体和电解质NaCl，如何将它们分离出来
（B组题）
1．有3g白色粉末，溶于10g热水中，冷却到室温时析出2g粉末，将析出的2g粉末再溶解于10g热水中，冷却到室温时析出1.5g。据此，可确定白色粉末是（ ）。（A）纯净物 （B）混合物 （C）某种盐 （D）不能确定
2．纳米技术是正在崛起的新科技，它研究的粒子直径在1-100nm之间。在此范围内物质的性质发生很大变化。例如Cu的直径加工成几个纳米时，会在空气中剧烈燃烧。纳米TiO2，是理想的光催化剂，光照时在常温下可将汽车尾气中氮、硫的氧化物氧化成相应的酸，同时它可以将废水中的有害物质快速氧化成C02和H2O，此外它还可作抗菌材料等。以下有关说法中正确的是 ( )
（A）纳米铜比纳米铁金属活动性更强
（B）纳米铜在反应中可能作氧化剂
（C）纳米TiO2，在不向溶剂中均形成了胶体
（D）纳米TiO2有很强的氧化性
3．根据中央电视台报道，近年来，我国的一些沿江或沿海城市多次出现大雾天气致使高速公路关闭，航班停飞，雾属于下列分散系中的（ ）
（A）溶液 （B）悬浊液 （C）乳浊液 （D）胶体
4．用于渗析操作的半透膜的孔径是 ( )
（A）大于100nm （B）略小于1 nm
（C）介于1～100nm之间 （D）小于1 nm
5．下列关于胶体的叙述不正确的是（ ）
（A）有色玻璃是固溶胶 （B）胶体粒子是带电粒子，在溶液中自由移动
（C）胶体粒子通常不易聚集，因而胶体是比较稳定的分散系
（D）用渗析法可将胶体混合液里的K+、N03-等分离除去
6．溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别( )
（A）是否是大量分子或离子的集合体 （B）分散质粒子直径的大小
（C）能否透过滤纸或半透膜 （D）是否均一、稳定、透明
7．不能发生丁达尔现象的分散系是（ ）
（A）碘酒 （B）无水酒精 （C）蛋白质溶液 （D）钴玻璃
8．有关胶体和溶液的区别，下列叙述中正确的是（ ）
（A）溶液呈电中性，胶体带电荷
（B）溶液中溶质粒子一定不带电，胶体中分散质粒子带有电荷
（C）通电后，溶液中溶质粒子分别向两极移动，胶体中分散质粒子向某一极移动
（D）溶液中通入一束光线没有特殊现象，胶体中通过一束光线出现明显的光带
9．如图所示，在火棉胶袋(半透膜)内注入淀粉和食盐溶液，用线系紧密封使绡玻璃管内的液面刚好高出烧杯内蒸馏水的液面，过一段时间后，用碘酒和硝酸银溶液分别检验蒸馏水广整个实验过程中，所观察到的现象是。 ( )
（A）细玻璃管内液面上升（B）细玻璃管内液面不变
（C）蒸馏水遇碘酒变蓝 （D）蒸馏水遇AgNO3溶液有白色沉淀生成
10．下列分散系中，是胶体的是（ ）
①在1 mol·L-1的KI溶液中加入1 mol·L-1的AgNO3溶液，边加边振荡 ②将蔗糖加入水中③将花生油放入水中并振荡 ④蛋白质分散于水中 ⑤把1 mL水玻璃加入到10mLl mol·L-1的盐酸中，用力振荡 ⑥把1 mL饱和FeCl3溶液滴加入20mL沸水中，边滴边振荡
（A）①③④⑤ （B）①②④⑤ （C）④⑤⑥ （D）①④⑤⑥
11．分散质粒子的直径在___________nm～________nm之间的分散系叫做胶体，胶体按其分散剂的聚集状态不同可分为__________。区别胶体和溶液时通常用 __________，提纯胶体时，通常采用__________ 的方法。
12．分别设计化学实验，用最佳方法证明明矾溶于水时发生的下列变化
供选择的药品和仪器：明矾溶液，甲基橙试液，石蕊试液，酚酞试液，pH试纸，NaOH溶液，酒精灯，半透膜，聚光束仪
（1）证明明矾发生了水解反应
（2）证明其水解是一个吸热反应
（3）证明生成了胶体
第一节 胶体针对性训练题答案
（A组题）
1.B 2.AC 3.C 4.AD 5.BD 6.C 7；C 8.B 9.CD 10.B
11．(1)取烧杯内少量液体，向其中滴加碘水，发现不变蓝色。
（2）因Br-半径大于Na+，因此只要检验Br—即可说明；取烧杯中少量液体向其中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，生成浅黄色沉淀。
（3）经过多次更换烧杯中的水，最终取烧杯中少量液体，向其中滴加AsNO，，若无沉淀产生，则说明两者已完全分离。
（4）若用碘水检验出烧杯中的液体合淀粉，则说明半透膜破损。
（5）从半透膜袋中取出少量液体于试管中，滴加硝酸银溶液观察现象。若无淡黄色沉淀生成，说明液体中已不含溴化钠，淀粉跟溴化钠已完全分离。
（6）烧杯中的水要不断更换。
12．先将溶液过滤，将滤出的固体颗粒洗涤，干燥；再将滤液置于半透膜袋，悬挂在蒸馏水中，静置一段时间后，使电解质离子通过半透膜进入蒸馏水中，则袋中为胶体，从而分离。
(B组题)
1.B 2.D 3.D 4.B 5.D 6.B 7.A 8.D 9.AD 10.C
11.1 100 气溶胶 液溶胶和固溶胶 丁迭尔现象 渗析
12.(1)用pH试纸测明矾溶液 pH<7 证明溶液呈酸性
(2)加热溶液，用pH试纸测溶液pH，pH减小。
(3)用聚光束仪的光束照溶液，有丁达尔现象。
第二讲 胶体的性质及应用
教学目标
1．了解有关胶体的丁达尔现象、布朗运动、电泳等性质。能够从胶粒的直径大小、胶粒带电等结构特征上理解胶体的性质。
2．学会用胶体的性质解释一些简单的自然现象，解决一些简单的生活、生产中的实际
[教材分析]
1．学习本单元前，学生已具备了高一、高二时学习过的原子结构、元素周期律、化学键等与物质结构有关的基础理论知识，并在此基础上再深入研究微观粒子如何构成宏观物质的。所以教学中要注意调查学生是否已经具备相关的基础知识，检查学生对相关基础的掌握情况。
2．另一方面，学习晶体的结构、类型和各类晶体的特征性质不仅跟原子结构和化学键等化学基础理论紧密相关，从中还可以培养学生的观察能力、对微观结构的空间想像能力等。教学过程中要注意引导学生仔细观察课本中各种晶体的结构模型的插图，多用各种相关的结构模型和多媒体素材来帮助学生提高观察能力和对微观结构的想像能力。
第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体(一)
1、 学习目标
1．使学生理解氯化钠、氯化铯等典型离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2．使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系。
3．复习已学过原子结构、元素周期表、化学键、分子极性等相关基础知识，帮助学生形成知识网络。
4．掌握根据晶体结构模型计算微粒数的一般方法。
二、重点和难点
重点：离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型；晶体类型与性质的关系。
难点：离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型；氢键。
三、教学过程
(一)引入新课
[复习提问]
1．写出NaCl、CO2、H2O的电子式。
2．NaCl晶体是由Na+和Cl-通过 形成的晶体。
[课题板书] 第一节 离子晶体、分子晶体和分子晶体
一、离子晶体
1、概念：离子间通过离子键形成的晶体
2、空间结构
以NaCl、CsCl为例来，以媒体为手段，攻克离子晶体空间结构这一难点
[针对性练习]
[例1]如图为NaCl晶体中取出一部分结构图，图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体积的大小)。
(1)若该立方体中心处是一钠离子，请将图中代表Na+的小圆用笔涂黑圆点，以完成NaCl晶体结构示意图。分析这个立方体示意图中共有多少个“NaCl”单元？
(2)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的Na+共有多少个
[解析]下图中心圆甲涂黑为Na+，与之相隔均要涂黑
（1）图中大立方体是由8个小立方体构成，由于顶点上的微粒是由八个相同的立方体共用、棱上的微粒是由四个相同的立方体共用、面上的微粒是由两个相同的立方体共用。可如下计算立方体中钠离子、氯离子个数：
计算在该晶胞中含有Na+的数目。在晶胞中心有1个Na+外，在棱上共有4个Na+，一个晶胞有6个面，与这6个面相接的其他晶胞还有6个面，共12个面。又因棱上每个Na+又为周围4个晶胞所共有，所以该晶胞独占的是12×1/4=3个.该晶胞共有的Na+为4个。
晶胞中含有的Cl-数：Cl-位于顶点及面心处，每.个平面上有4个顶点与1个面心，而每个顶点上的氯离于又为8个晶胞(本层4个，上层4个)所共有。该晶胞独占8×1/8=1个。一个晶胞有6个面，每面有一个面心氯离子，又为两个晶胞共有，所以该晶胞中独占的Cl-数为6×1/2=3。
不难推出，n(Na+):n(Cl-)=4:4=1:1。所以图示立方体中共有4个“NaCl”单元。化学式为NaCl。
（2）以中心Na+为依据，画上或找出三个平面(主个平面互相垂直)。在每个平面上的Na+都与中心 Na+最近且为等距离。
每个平面上又都有4个Na+，所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×4=12个。
3、离子晶体结构对其性质的影响
（1）离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱，而离子晶体的稳定性又取决于什么 在离子晶体中，构成晶体的粒子和构成离子键的粒子是相同的，即都是阴、阳离子。离子晶体发生三态变化，破坏的是离子键。也就是离子键强弱即决定了晶体熔、沸点的高低，又决定了晶体稳定性的强弱。
（2）离子晶体中为何不存在单个的小分子
在离子晶体中，阴、阳离子既可以看作是带电的质点，又要以看作是带电的球体，其中，阳离子总是尽可能的多吸引阴离子、阴离子又总是尽可能多的吸引阴离子(只要空间条件允许的话)这种结构向空间延伸，即晶体多大，分子就有多大，晶体内根本不存在单个的小分子，整个晶体就是一个大分子。
4、离子晶体的判断及晶胞折算
（1）如何判断一种晶体是离子晶体
方法一：由组成晶体的晶格质点种类分：离子化合物形成的晶体一定为离子晶体。
方法二：由晶体的性质来分：①根据导电性：固态时不导电而熔化或溶解时能导电的一般为离子晶体。②根据机械性能：具有较高硬度，且脆的为离子晶体。
（2）什么是晶胞 如何由晶胞来求算晶体的化学式
构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。
根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法？
①处于顶点上的离子：同时为8个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞。
②处于棱上的离子：同时为4个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞。
③处于面上的离子；同时为2个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞。
④处于体心的离子：则完全属于该晶胞。
[学生练习]
题目：在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答：
（1）在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个
（2）在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数化是多少
[解析]由图看出，在每个钛离于的同层左、右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同的钛离子，共有晶胞边长的6个钛离子。
至于同一晶胞中独占三元素粒子个数比，则从每种元素粒子是晶胞中的位置考虑。Ca2+位于立方体的中央为一个晶胞所独占；钛离子位于晶胞的顶点上，为相邻两层8个晶胞所共有(左右、前后、上中下、左右前后4个而上下中相同重复共8个)，而每个晶胞独占有8×1/8=1个。氧离子位于棱上，在同一晶胞中，每个氧离子为同层的4个晶胞所共有，一个晶胞独占12×1/4=3个。故氧、钙、钛的粒子数之比为 3:1:1
[答案]6 3:1:1
5、总结
1．离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体。构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子。离子晶体中，阳离子和阴离子间存在着较强的离子键，因此，离子晶体的硬度都较高，密度都较大，熔、沸点都较高。
2．不同离子晶体的比较。离子晶体的熔、沸点和硬度等物理性质可根据离子晶体中的阴阳离子的半径和电荷数进行粗略地比较。一般化学式与结构相似的离子晶体，阴、阳离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。如：氯化钾、氯化钠、氟化钠等三种离子的熔点高低顺序为：KCl
第一课时（离子晶体）针对性训练
一、选择题
1．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是（ ）
（A）溶于水 （B）有较高的熔点 （C）水溶液能导电 （D）熔融状态能导电
2．下列物质中，含有极性键的离子化合是（ ）
（A）CaCl2 （B）Na2O2 （C）NaOH （D）K2S
3．Cs是IA族元素，F是VIIA族元素，估计Cs和F形成的化合物可能是（ ）
（A）离子化合物 （B）化学式为CsF2 （C）室温为固体 （D）室温为气体
4．某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画出)，晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为（ ）
（A）1:3:1 （B）2:3:1 （C）2:2:1 （D）1:3:3
5．NaF，Nal，MgO均为离子化合物，根据下列数据，这三种化合物的熔点高低顺序是（ ）
物质 ①NaF ②NaI ③MgO
离子电荷数 1 1 3
m 2.31 3.18 2.10
（A）①>②>③ （B）③>①>② （C）③>②>① （D）②>①>③
6．在NaCl晶体中与每个Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为（ ）
（A）正四面体 （B）正六面体 （C）正八面体 （D）正十二面体
7．如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元)，已知晶体中2个最近的Cs+离子核间距为a cm，氯化铯的式量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为（ ）
（A）g·cm-3 （B）g·cm-3
（C）g·cm-3 （D）g·cm-3
二、填空题
8．参考下列熔点数据回答：
物质 FNa NaCl NaBr NaI
熔点℃ 995 801 755 651
物质 NaCl KCl RbCl CsCl
熔点℃ 801 776 715 646
钠的卤化物从NaF到NaI及碱金属的氯化物从NaCl到CsCl的熔点逐渐____________这与__________有关。随__________增大__________减小，故熔点__________逐渐 。
9．某离子晶体晶胞结构如下图所示，x位于立方体的顶点，Y位于立方体中心。试分析：
（1）晶体中每个Y同时吸引着__________个X，每个x同时吸引着__________个Y，该晶体的化学式为__________。
（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的度数为__________。
（3）设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1，晶体密度为ρ·cm-3，阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为__________。
10．晶体具有规则的几何外型、晶体中最基本的重复单位称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO
晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1测知FexO晶体密度为ρ=5.71 g·cm-3，晶胞边长为4.28×10-10 m。
（1）FexO中x值(精确至O.01)为___________。
（2）晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+，在Fe2+和Fe3+的总数中，Fe2+所占分数(用小数表示，精确至0.001)为____________。
（3）此晶体的化学式为 _____________。
（4）与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是___________。
（5）在晶体中，铁元素间最短距离为_____________cm
11.有一种蓝色晶体，它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN-离子位于立方体的棱上。
（1）根据晶体结构特点，推出其化学式(用最简单整数表示)_________________。
（2）此化学式带何种电荷 用什么样的离子(用Mn+表示)与其结合成中性的化学式 写出此电中性的化学式。
指出(2)中添加离子在晶体结构中的什么位置。
12．1986年，瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体，使超导工作取得突破性进展，为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。
（1）根据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和O原子个数比，确定其化学式
（2）根据(1)所推出的化合物的组成，计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为Y+3，Ba+2，Cu+2和Cu+3)试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比。
第一课时（离子晶体）针对练习答案
一、选择题
1.D；2.C；3.AC；4.A；5.B；6.C；7.C。
二、填空题
8．降低；阴离子半径由F-到I-逐渐增大离半径；阴、阳离子相互吸引；降低。
9．（1）4；8；XY2(或Y2X)。（2）12。（3）109°28'。（4）。
10．（1）0.92；（2）0.826；（3）。（4）正八面体；（5）3.03×10-10。
11．（1）FeFe(CN)6-；
（2）带一个单位负电荷，可用Na+，K+，Rb+ (用M+表示)与之结合MFeFe(CN)6
（3）M+在每隔一个立方体的体心上。
12．(1)YBa2Cu3O7。
（2）Cu2+:Cu3+=2:1。
第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体(二)
一、学习目标
1．掌握分子晶体的概念，了解分子晶体中的构成微粒、微粒间的作用力、分子晶体的特征等。
2．理解分子间作用力和氢键的差别，了解分子间作用力、氢键等对分子晶体物理性质的影响。
3．了解物质的“相似相溶”原理，能够用“相似相溶”的规律解释一些物质溶解性规律和一些生活实际问题。
二、学习过程
（一）引入新课
[复习提问]
1．常温下氟是淡黄绿色的 ；氯是黄绿色的 ；溴是深棕红色的 ；碘是紫黑色的 。卤素单质常温下状态不同的原因是 。
2．甲烷、乙烷、丙烷等一系列烷烃随着分子中碳原子数增多，它们的熔、沸点变化有什么规律？
3．甲烷、四氟甲烷、四氯化碳、四碘化碳等化合物分子属于极性分子还是非极性分子？它们的熔点和沸点高低有什么规律？
4．氯化钠、氯化钾、碳酸钠等离子化合物易熔解在水的溶剂中，在苯、四氯化碳等溶剂中溶解度很小。但碘单质、硫单质在水中溶解度很小，在苯、四氯化碳和二硫化碳等溶剂中溶解度较大。为什么？类似的，你还能找到哪些事实？
[新授内容]分子晶体、相似相溶原理
一、知识要点（学生自学完成）
1．分子间作用力
(1)分子间作用力____________；又称范德华力。分子间作用力存在于__________之间。
(2)影响因素：
①分子的极性
②组成和结构相似的：
2．分子晶体
(1)定义：________________________________。
(2)构成微粒_______________________________。
(3)粒子间的作用力：________________________________
(4)分子晶体一般物质类别_____________________________
(5)分子晶体的物理性质_______________________________
二、要点点拨
1．结构对性质的影响：构成分子晶体的粒子是分子，分子间以分子间作用力而结合，而分子之间作用力是一种比较弱的作用。比化学键弱的多。因此造成分子晶体的硬度小，熔、沸点低(与离子晶体相比较)。分子晶体无论是液态时，还是固态时，存在的都是分子，不存在可以导电的粒子(阴、阳离子或电子)，故分子晶体熔融或固态时都不导电，由此性质，可判断晶体为分子晶体。
2．氢键：对于HF、H2O、NH3熔、沸点反常，原因在于三者都是极性分子(极性很强)分子间作用力很大，超出了一般的分子间作用力的范围(实属氢键)。是介于分子间作用力和化学键之间的一种特殊的分子间作用力，因此，它们的熔、沸点反常。
3．空间结构：分子晶体中的分子构成晶体时，一般也有自己的规律，并不象我们所想象的那样任意排列。不同的物质，分子之间的排列方式可能不相同，在中学，我们只了解干冰中CO2分子的排列方式就可以了。由干冰晶体求一个晶胞中CO2分子数目的方法同离子晶体。
4．影响分子间作用力的因素：
①分子的极性
②相对分子质量的大小。这里所说的分子的极性，一般指极性特别强的，即第二周期的几种活泼非金属的氢化物：HF、H20、NH3。其他组成和结构相似物质分子间作用力的大小，则要看其相对分子质量的大小。
相对分子质量大的分子，其中一般存在原子序数比较大的元素，这些元素的原子体积一般比较大。由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动，经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对偏移，从而使原子产生瞬时的极性，并且原子的体积越大，这种相对偏移也越大。因此使分子间产生作用。由于这种现象产生的分子间作用力一般比由于分子本身存在极性产生的作用要弱。
三、习题讲练（学生先练，教师再点拨）
[例1]共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是（ ）
（A）干冰 （B）氯化钠 （C）氢氧化钠 （D）碘
[解析]干冰是分子晶体，分于内存在共价键，分子间存在范德华力。NaCl是离子晶体只存在离子键。NaOH是离子晶体，不仅存在离子键，还存在H—O共价键。
碘也是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力。故只有B符合题意。
[例2]在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是（ ）
（A）HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱
（B）NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低
（C）F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
（D）H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点
[解析]HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱是它们的共价键键能逐渐减小的原因，与键能有关。NaF、 NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低是它们的离子键能随离子半径增大逐渐减小的原因。F2、C12、Br2、I2为分子晶体。熔、沸点逐渐降低由分子间作用力决定。H2S与H2O的熔沸点高低由分子间作用力及分子的极性决定。故选C、D。
[例3](1)PtCl2(NH3)2成平面立方形结构，它可以形成两种固体。一种为淡黄色，在水中溶解度较小；另一种为黄绿色，在水中溶解度较大。请在空格内分别画出这两种固体分子的几何构型图。
（1）淡黄色固体的分子构型是______；黄绿色固体的分子构型为________。
（1） （2）
（2）试解释：钠的卤化物比相应的硅的卤化物熔点高的多（如氯化钠和氯化硅）。
[解析]（1）分子对称、无极性、颜色为淡黄色、难溶于水，因为是非极性分子。分子不对称、有极性、颜色为黄绿色能溶于水、因为分子有极性。
（2）钠的卤化物比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与晶体的类型有关。前者是离子晶体而后者为分子晶体，前者靠阴、阳离子相互作用比后者的范德华力大的多。
[例4]在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有___________个，在晶体中截取一个最小的正方形；使正方形的四个顶点部落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有___________个CO2分子。
[解析]解答此题要求对干冰的晶体模型十分熟悉。以右下角CO2分子研究对象：与其紧邻的为面心上的3个CO2分子，而CO2分子被8个这样的立方体所共有，故有3×8=24。又考虑到面心上的 CO2被2个这个的立方体共有，故24/2=12个。
由CO2晶体模型分析得出，符合题意的最小正方形即模型的角对角面的一半，不难看出有4个CO2分于。
[答案]12个；4个。
四、总结
1．分子间通过分子作用力相结合而形成的晶体叫分子晶体。构成分子晶体的微粒是分子。分子晶体中，由于分子间作用力较弱，因此，分子晶体一般硬度较小，熔、沸点较低。
2．一般来说，对于组成和结构相似的物质，分子间作用力随着相对分子质量增加而增大，物质的熔点、沸点也升高。例如：F2
第二课时（分子晶体）针结训练
一、选择题
1．下列物质在变化过程中，只需克服分子间作用力的是（ ）
（A）食盐溶解 （B）铁的熔化 （C）干冰升华 （D）氯化铵的“升华”
2．下列化学式能真实表示物质分子组成的是（ ）
（A）NaOH （B）SO3 （C）CsCl （D）NaCl
3．最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C60，下列说法正确的是 ( )
（A）C60是一种新型的化合物
（B）C60和石墨都是碳的同素异形体
（C）C60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体
（D）C60相对分子质量为720
4．当SO3晶体熔化或气化时，下述各项中发生变化的是（ ）
（A）分子内化学键 （B）分子间距离
（C）分子构型 （D）分子间作用力
5．IA族元素的原子与最外层有7个电子的原子结合，可以形成（ ）
（A）离子晶体 （B）分子晶体
（C）离子晶体，分子晶体都不可能形成 （D）无法确定
6．支持固态氨是分子晶体的事实是（ ）
（A）氮原子不能形成阳离子 （B）铵离子不能单独存在
（C）常温下，氨是气态物质 （D）氨极易溶于水
7．下列有关共价化合物的说法：①具有较低的熔、沸点 ②不是电解质 ③固态时是分子晶体 ④都是由分子构成 ⑤液态时不导电，其中一定正确的是（ ）
（A）①③④ （B）②⑤ （C）①②③④⑤ （D）⑤
8．下列分子晶体：①HCl，②HBr，③HI，④CO，⑤N2，⑥H2熔沸点由高到低的顺序是（ ）
（A）①②③④⑤⑥ （B）③②①⑤④⑥
（C）③②①④⑤⑥ （D）⑥⑤④③②①
9．下列性质适合于分子晶体的是（ ）
（A）熔点1 070℃，易溶于水，水溶液导电
（B）熔点10.31 ℃，液态不导电、水溶液能导电
（C）能溶于CS2、熔点112.8 ℃，沸点444.6℃
（D）熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97g/cm3
10．2003年春，北京小汤山等收治“非典”的定点医院，收到由解放军总装备部军事医学研究所研制的小分子团水，解决了医务人员工作时的如厕难题。新型小分子团“压缩”水，具有饮用量少、渗透力强、生物利用率高、在人体内储留时间长、排放量少的特点。一次饮用125mL小分子团水，可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法正确的是（ ）
（A）水分子的化学性质发生了改变 （B）水分子中氧氢键数目增多
（C）分子团中水分子间主要以氢键结合 （D）水分子的结构、物理性质发生了改变
11．下列关于水的说法正确的是（ ）
（A）纯净水不含任何化学物质，可放心饮用
（B）水是取之不尽，用之不竭的自然资源，可任意取用
（C）用光学显微镜可观察到洋葱细胞中的水分子
（D）由于水分子间可形成氢键，使得H2O的沸点反而比H2S高
12．关于氢键，下列说法正确的是（ ）
（A）氢键比范德华力强，所以它属于化学键
（B）分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
（C）由于氨与水分子之间可形成分子间氢键，使氨在水中溶解度增大
（D）H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致
二、填空题
13．有两组关于物质熔点的数据分析以上数据，回答：
I组
物质 NaCl KCl RbCl CsCl
熔点
II组
物质 SiCl4 GeCl4 SnCl4 PbCl4
熔点
（1）分析上表中数据，你可以得出什么规律？
（2）为什么有你发现的规律，你是怎样理解的？
14．已知白磷是由P4分子形成的分子晶体，每个P4分子是正四面体结构。分子中的四个磷原子位于正四面体的四个顶点。则P4分子中共有________个P—P键。
15．白磷在空气中充分燃烧后生成结构如图所示的分子。图中圆圈表示原子、实线表示化学键。试回答：
（1）请从图中找出磷原子，并在图上将其涂黑。
（2）形成化合物的化学式为 ________________。
（3）分子内的磷原子排列成______________形。
（4）每个磷原子处于______________中心。
（5）在用实线表示的化学键中，两原子间单线表示的是 _________极(填写非极性键或极性键)。
16．1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家C60分子是形如球状的多面体(如图)，该结构的建立基于以下考虑：
①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；
②C60分子只含有五边形和六边形；
③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理：
据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形，C60分子所含的双键数为30。
回答下列问题:
（1）固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________，理由是_____________。
（2）试估计C60跟F2在一定条件下，能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_____________________，并简述其理由：_______________________。
（3）通过计算,确定C60分子所含单键数。C60分子所含单键数为_______________.
（4）C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目.
（5）C70分子中所含五边形数为___________，六边形数为_________。
17．有五列同族元素的物质，它们的沸点（℃，P=1atm）如下表所示：
① He -268.8 (a) -249.5 Ar -185.8 Kr -151.7
② F2 -187.0 Cl2 -33.6 (b) 58.7 I2 184.0
③ (c) 19.4 HCl -84.0 HBr -67.0 HI -35.3
④ H2O 100.0 H2S -60.2 (d) -42.0 H2Te –1.8
⑤ CH4 -161.0 SiH4 -112.0 GeH4 -90.0 (e) -52.0
试根据上表回答下列问题：
（1）b、d的分子式为：b__________、d_________。
（2）分别写出②、③两个系列中物质的通性（各任写一种）：
系列②________________、系列③____________________。
（3）除极少数情况下，同一系列中物质的沸点与相对分子质量之间存在一定的关系，该关系是_______________________________。
（4）极少数物质沸点反常的主要原因是(填字母，多选扣分)__________。
（A）分子的大小不同 （B）分子的质量不同
（C）分子所含原子的个数不同 （D）分子间作用力的大小不同
第二课时（分子晶体）针对练习答案
1.A 2.B 3.BD 4.BD 5.AB 6.C 7.D 8.C 9.BC 10C 11D 12BC。
13．（1）I组：随离子健的减弱，熔点降低。Ⅱ组：随分子量的增大，熔点升高。
（2）原理：工组为离子晶体；Ⅱ组为分子晶体。
14．6个。
15．（1）。
（2）P4010。（3）正四面体。（4）由原予排列成的正四面体。（5）极性。
16．解答
（1）金刚石；金刚石属原子晶体，而固体C60不是，故金刚石熔点较高。
（2）可能；因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60。
（3）依题意C60分子形成的化学键：
也可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90
C60分子中单键为:90-30=60
（4）设C70分子中五边形数为x,六边形数为y.依题意可得方程组:
解得:五边形数x=12,六边形数y=25。
17．（1）b为Br2、d为H2Se。（2）有氧化性、水溶液显酸性。（3）随相对分子质量增大沸点升高。（4）D。
（注意：分析表中数据，找出变化规律。第（2）问可以从多个角度进行回答。）
第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体（三）
一、学习目标
1．掌握原子晶体的概念，能够区分原子晶体、离子晶体和分子晶体。
2．掌握金刚石等典型原子晶体的结构特征，理解原子晶体中“相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构”的特征。
3．以金刚石为例，了解原子晶体的物理性质（熔、沸点，导电性和溶解性）。
4．能够根据金刚石、石墨的晶体结构特征，分析比较两种物质的性质特征。由此培养根据晶体的微观结构解释晶体的物理性质的观念。
5．学会比较离子晶体、分子晶体、原子晶体三类晶体的性质特征和结构特征。
二、学习过程
[复习提问]
（一）基本知识点（学生自学完成）
1．原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。
2．构成粒子：______________；
3.粒子间的作用______________；
4．原子晶体的物理性质
熔、沸点__________，硬度___________；______________一般的溶剂；_____导电。
原子晶体具备以上物理性质的原因____________________________
原子晶体的化学式是否可以代表其分子式______________。为什么？
5．常见的原子晶体有____________________________等。
6．判断晶体类型的依据
（1）看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。
对分子晶体,构成晶体的微粒是______________，微粒间的相互作用是___________；
对于离子晶体，构成晶体的是微粒是______________，微粒间的相互作__________键。
对于原子晶体，构成晶体的微粒是_______，微粒间的相互作用是___________键。
（2）看物质的物理性质(如：熔、沸点或硬度)。
一般情况下，不同类晶体熔点高低顺序是 ________晶体>_______晶体>_______晶体。原子晶体、离子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多
（二）重点点拨
1．晶体
晶体是指具有规则几何外形的固体。其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性，即隔一定距离重复出现。重复的单位可以是单个原子或分子，也可以是多个分子或原子团。重复的单位必须具备3个条件，化学组成相同，空间结构(包括化学键)相同，化学环境和空间环境相同。
2．晶胞的概念
在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。晶胞在三维空间无限地重复就产生了宏观的晶体。可以说，晶体的性质是由晶胞的大小，形状和质点的种类(分子、原子或离子)以及它们之间的作用力所决定的。
3．纳米材料
我们平时所见到的材料，绝大多数是固体物质，它的颗粒一般在微米级，一个颗粒包含着无数个原子和分子，这时候，材料所显示的是大量分子所显示的宏观性质。当人们用特殊的方法把颗粒加工到纳米级大小，这时的材料则被称之为纳米材料，一个纳米级颗粒所含的分子数则大为减少。奇怪的是，纳米材料具有奇特的光、电、热、力和化学特性，和微米级材料的性质迥然不同。
纳米材料的粒子是超细微的，粒子数多、表面积大，而且处于粒子界面上的原子比例甚高，一般可达总数的一半左右。这就使纳米材料具有不寻常的表面效应，界面效应等。因此而呈现出一系列独特的性质。
纳米颗粒和晶胞是两个完全不同的概念：晶胞是晶体中最小的重复单元，这种重复单元向空间延伸，构成晶体，而纳米颗粒本身就是一个分子，纳米材料在结构上与分子晶体有相似的地方，但并不相同。
纳米材料并不是新的物质，只不过是将传统材料的颗粒进一步超细微化，这样对物质的物理性质的改变十分巨大，使之具备了一些传统材料所无法具备的性质。为什么与传统材料相比，纳米材料的性质改变如此巨大，科学界目前还无法做出最终解释。
4．各类晶体主要特征
类型比较 离子晶体 原子晶体 分子晶体
构成晶体微粒 阴、阳离子 原子 分子
形成晶体作用力 离子键 共价键 范德华力
物理性质 熔沸点 较高 很高 低
硬度 硬而脆 大 小
导电性 不良（熔融或水溶液中导电） 绝缘、半导体 不良
传热性 不良 不良 不良
延展性 不良 不良 不良
溶解性 易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂 不溶于任何溶剂 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂中
典型实例 NaOH、NaCl 金刚石 P4、干冰、硫
在离子晶体、原子晶体均不存在分子，因此NaCl、SiO2等均为化学式。只有分子晶体中才存在分子。
（三）讲练（先练后讲）
[例1]下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是（ ）
（A）SO2与SiO2 B.C02与H2O （C）NaCl与HCl （D）CCl4与KCl
[解析]抓住晶体粒子的化学键去判断晶体类型这一关键进行对比。如SO2与SiO2都是共价化合物，但是，晶体内的作用力是分子间作用力，SO2为分子晶体，而SiO2中硅与氧以共价键结合形成网状的原子晶体。
[答案]B
[例2]碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（ ）
（A）①③② （B）②③① （C）③①② （D）②①③
[解析]C与Si同为IVA族元素，它们的相似性表现在金刚石是原子晶体，硅晶体，碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大，形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在Si与C之间。三种原子晶体，空间结构相似，熔点决定于它们的键长与键能，故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。
[答案]A
[例3]下列晶体分类中正确的一组是（ ）
离子晶体 原子晶体 分子晶体
A NaOH Ar SO2
B H2SO4 石墨 S
C CH3COONa 水晶
D Ba(OH)2 金刚石 玻璃
[解析]从晶体中结构粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体，纯H2S04，无H+，系分子晶体。Ar是气体，分子间以范德华力相互结合为分子晶体，石墨是过渡型或混合型晶体，水晶Si02与金刚石是典型原子晶体。硫的化学式以1个S表示，实际上是S8，气体时为S2，是以范德华力结合的分子晶体。
玻璃无一定的熔点，加热时逐渐软化，为非晶体，是无定形物质。
[答案]C
[例4]单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据
金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点 >3823 1683 2573
沸点 5100 2628 2823
硬度 10 7.0 9.5
①晶体硼的晶体类型属于____________晶体，理由是________________________。
已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算，此晶体体结构单元由
____________________个硼原子构成。其中B—B键的键角为____________。
[解析]①原子，理由：晶体的熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间，而金刚石和晶体Si均为原予晶体，B与C相邻与Si处于对角线处，亦为原于晶体。
②每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5，每个三角形中有3个这样的点，且晶体B中有20个这样的角形，因此，晶体B中这样的顶点(B原子)有3/5×20=12个。
又因晶体B中的三角形面为正三角形，所以键角为60°
[例5]1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是（ ）。
（A）原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度
（B）原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料
（C）原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料
（D）每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键
[解析]解答前，应先弄清命题者是要考查干冰的性质、还是要考查原子晶体的性质。有的同学没有分析清楚这一点，认为是考查干冰的性质，因而造成错解。
通过“原子晶体干冰”来考测解题者对“原子晶体性质”的理解程度。原子晶体硬度大、熔点和沸点高，所以A和C两种说法正确。联想到二氧化硅晶体结构，可得出D说法也是正确的。答案应选B。
（四）总结
1．相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于离子晶体。
2．构成原子晶体的微粒是原子。原子间以较强共价键相结合，而且形成空间网状结构。键能大。原子晶体的熔点和沸点高。
3．同种晶体:若同为原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高：如金刚石>SiC>Si。
第三课时（原子晶体）针对性训练
1．下列晶体中不属于原子晶体的是（ ）
（A）干冰 （B）金刚砂 （C）金刚石 （D）水晶
2．在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上，碳原子数是（ ）
（A）2个 （B）3个 （C）4个 （D）6个
3．下列各物质中，按熔点由低到高排列正确的是（ ）
（A）O2、I2、Hg （B）CO2、KCl、SiO2
（C）Na、K、Rb （D）SiC、NaCl、SO2
4．下列各晶体申琪中任御一个原子都被相邻的4个原子所包围；似共价键潞戒正四面体结构，并向空间伸展虞网状结构的是（ ）
（A）甲烷 （B）石墨 （C）晶体硅 （D）水晶
5．在x mol石英晶体中，含有Si-O键数是（ ）
（A）x mol （B）2x mol （C）3 x mol （D）4x mol
6．固体熔化时，必须破坏非极性共价键的是（ ）
（A）冰 （B）晶体硅 （C）溴 （D）二氧化硅
7．石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是( )
（A）10个 （B）18个 （C）24个 （D）14个
8．石英玻璃是将纯石英在1600℃高温下熔化，冷却后形成的玻璃体。关于石英玻璃的结构和性质的叙述中正确的是（ ）
（A）石英玻璃属于原子晶体
（B）石英玻璃耐高温且能抵抗一切酸的腐蚀
（C）石英玻璃的结构类似于液体
（D）石英玻璃能经受高温剧变且能抗碱的腐蚀
9．已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是（ ）
（A）该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固
（B）该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子
（C）该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构
（D）该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构
10．晶体可以分为分子晶体、离子晶体、原子晶体等，在以下①②两个题目中，分别对不同晶体的组成、微粒间的作用力以及晶体的几何构型等进行了描述，请根据各题的提问做出选择：
（1）下列关于只含非金属元素的化合物的说法正确的是（ ）
（A）一定是共价化合物，且只能构成分子晶体；
（B）其晶体不可能是离子晶体，因为微粒间的作用力只有分子间作用力；
（C）其晶体不可能是原子晶体，原子晶体只有非金属单质，没有化合物；
（D）可能是离子化合物。
（2）有下列离子晶体空间结构示意图:●为阳离子，○为阴离子。以M代表阳离子，N代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为（ ）
（A） （B） （C） （D）
11．石英晶体的平面示意图如图所示，实际上是立体网状结构，其中硅，氧原子个数比为____________
12．SiO44-离子结构用周表示，在二聚硅酸根离子Si2O76-中只有硅氧键，它的结构应是__________
13．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃反应获得。
(1)氮化硅晶体属于__________晶体。
(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间以单键相连，且N原子和N原子，Si原子和S原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式__________
(3)现用SiCl4和凡在H，气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为__________________________________________________
14．短周期元素K、Y、Z在周期表中位置关系如图：
X
Y
Z
（1）x元素的单质分子式是_______，若x核内中子数和质子数相等，x单质的摩尔质量为_______，单质是_______晶体。
（2）自然界中存在一种含Y的天然矿物名称是：电子式为_______，属于_______晶体。
（3）z单质的晶体类型属于_______，Z的氢化物和最高价氧化物的浓溶液反应的化学方程式为____________________________。
15．有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果如下图所示
(1)晶体的化学式分别为：A_______B_______C_______
(2)晶体的类型分别为：A_______B_______C_______
(3)晶体中粒子间的作用分别为：A _______ B_______ C_______
第三课时（原子晶体）针对练习答案
1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 8C 9D 10.（1）D；（2）B。
11．1∶2。
12．
13．(1)原子。(2)S3N4。
(3)3SiCl4+2N2+6H=Si3N4+12HCl
14．（1）He；4g·mol-1；分于。(2)萤石。(3)分子晶体 H2S+H2S04(浓)=S↓+ SO2↑+2H2O
15．(1)A NaCl；B C；C HCl。
(2)A 离子晶体 B 原于晶体 C 分子晶体
(3)A 离子键 B共价键 C 分子间作用力。
《第一单元复习与总结》
1．四种基本晶体类型
分类 晶体质点间作用力 物理性质 熔化时的变化 代表物
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
混合型晶体
要求：
物理性质应从熔、沸点、硬度、导电性等方面展开并回答。
熔化时的变化应从化学键或分子间作用力的破坏，以及破坏后成为的粒子来回答。
代表物应从物质的分类来回答，不能回答一些具体的物质。
2．四种基本晶体类型的判断方法
(1)从概念，物质分类上看，由__________组成，通过_________和_________强烈相互作用而形成的晶体为金属晶体。
构成晶体质点为_________，这些质点间通过_________间作用力，而形成的晶体为分子晶体。共价化合物一般为_________晶体，但SiO2、SiC为_________晶体；离子化合物一定为_________晶体
(2)由晶体的物理性质来看
①根据导电性，一般地：熔融或固态时都不导电的是_________晶体或_________晶体，熔融或固态都能导电的为_________晶体；固态时不导电，熔化或溶于水时能导电的一般为 _________晶体；液态、固态、熔融都不能导电，但溶于水后能导电的晶体是_________晶体。一种称为过渡型或混合型晶体是_________，该晶体_________导电
②根据机械性能：具有高硬度，质脆的为_________晶体，较硬且脆的为_________晶体，硬度较差但较脆的为 _________晶体，有延展性的为_________晶体。
③根据熔、沸点：_________晶体与_________晶体高于 _________晶体。_________晶体熔沸点有的高，有的低。
3．典型晶体的粒子数
物质 晶型 重复单位几何形状 粒子数
NaCl 每个Cl- 周围与它最近等距的Na+有______个
CsCl 立方体 每个Cs+(Cl-)等距的Cl-(Cs+)有______个
金刚石 最小环上有______个C原子
石墨 每个六边形独占______个C原子
SiO2 硅氧四面体 最小环上有______个原子
干冰CO2 面心立方 等距相邻有______个CO2分子
4．四种晶体熔、沸点对比规律
①离子晶体：结构相似且化学式中各离子个数比相同的离子晶体中，离子半径小(或阴、阳离子半径之和越小的)，键能越强的熔、沸点就越高。如NaCl、 NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸点依次降低。
离子所带电荷大的熔点较高。如：MgO熔点高于 NaCl
②分子晶体：在组成结构均相似的分子晶体中，式量大的分子间作用力就大熔点也高。如：F2、Cl2、 Br2、I2和HCl、HBr、HI等均随式量增大。熔、沸点升高。但结构相似的分子晶体，有氢键存在熔、沸点较高。
③原子晶体：在原子晶体中，只要成键原子半径小，键能大的，熔点就高。如金刚石、金刚砂(碳化硅)、晶体硅的熔、沸点逐渐降低。
④金属晶体：在元素周期表中，主族数越大，金属原子半径越小，其熔、沸点也就越高。如ⅢA的Al， ⅡA的Mg，IA的Na，熔、沸点就依次降低。而在同一主族中，金属原子半径越小的，其熔沸点越高。
5．几种典型物质的结构剖析
空间结构 名称 晶体类型 空间结构特点
正四面体结构 白磷 分子晶体 呈空心正四面体，4个磷原子形成6个P-P键，键角60o
甲烷 分子晶体 碳原子位于正四面体中心，4个 C—H 键，键角为109.5o
金刚石 原子晶体 每个碳原子与其最近的4个碳原子构成正四面体，键角109.5o
同一平面的结构 水 分子晶体 键角104.5o
苯 分子晶体 平面正六边形结构，键角120o
石墨 过渡型晶体 每个碳原子与其最近的3个碳原子成键，每6个碳原子形成一个正六边形，键角120o。
同一直线的结构 CO2 分子晶体 键角180o
乙炔 分子晶体 键角180o
六元环结构 苯 单个六元环结构，12个原子在同一平面上
石墨 平面的网状结构
金刚石 形成空间网状结构，最小环含有六个碳原子，不在同一平面上。
实验一 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定
（1）测定原理：CuSO4·5H2O中，Cu(H2O)42+与 SO42-·H2O，其中前者是蓝色的，后者是_______色的。5个水分子与CuSO4结合力是__________，在383 K时，Cu(H2O)42+失去4个水分子，在531 K时，才能使_________中的水失去。
（2）测定标准记量：
如果用w为托盘天平称量坩埚的质量，w2为坩埚与晶体的总质量，w3是无水CuS04与坩埚再加热，放在干燥器中冷却后的质量。设x为结晶水的物质的量，则计算x的数学表达式为值只有在4.9-5.1之间，才表明实验是成功的。
（3）测定误差分析：
你认为在_________条件下会导致实验失败。你认为产生误差的可能情况有哪些 (至少写五种)
问题：脱水后的白色CuSO4 粉未为什么要放在干燥器中冷却？
重点点拨
做此实验如果没有瓷坩埚、坩埚钳、铁架台等仪器，可用试管和试管夹代替来做，步骤如下：
①用天平准确称量出干燥试管的质量，然后称取已研碎的CuSO4·5H2O并放入干燥的试管。CuSO4·5H2O应铺在试管底部。
②把装有CuS04·5H20的试管用试管夹夹住，使管口向下倾斜，用酒精灯慢慢加热。应先从试管底部加热，然后将加热部位逐步前移，至CuS04·5H2O完全变白：当不再有水蒸气逸出时，仍继续前移加热，使冷凝管在试管壁上的水全部变成气体逸出。
③待试管冷却后，在天平上迅速称出试管和 CuSO4的质量。
④加热，再称量，至两次称量误差不超过0.1为止。
问题： 该实验为什么以两次称量误差不超过0.1 g(即 (0.1 g)作为标准
答：用加热的方法除去CuSO4·5H2O中的结晶水，为了避免加热时间过长或温度过高造成的CuS04分解，就不可避免的没有使CuSO4·5H2O中结晶水全部失去，这势必会造成新的误差。为此，本实验采取了多次加热的方法，以尽可能的使晶体中的结晶水全部失去。0.1 g是托盘天平的感量，两次称量误差不超过0.1 g，完全可以说明晶体中的结晶水已全部失去。
习题解析
[例题]在测定硫酸铜结晶水的实验操作中：
（1）加热前应将晶体放在__________中研碎，加热是放在__________中进行，加热失水后，应放在__________中冷却。
（2）判断是否完全失水的方法是______________________________________________。
（3）做此实验，最少应进行称量操作_________次。
（4）下面是某学生一次实验的数据，请完成计算，填入下面的表中。
坩埚质量 坩埚与晶体总质量 加热后坩埚与固体总质量 测得晶体中结晶水个数
11.7g 22.7g 18.6g
（5）这次实验中产生误差的原因可能是________（填写字母）所造成。
（A）硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质 （B）实验前晶体表面有湿存水
（C）加热时有晶体飞溅出去 （D）加热失水后露置在空气中冷却
[解析]硫酸铜结晶水含量测定实验是一个基本的定量实验，实验的关键是加热过程中使晶体中的结晶水全部失去。为了保证失去全部结晶水，实验中要加热、称量、再加热、再称量，直到最后两次称量值不超过0.1g（0.1g是托盘天平的感量）。
根据表中数据可计算出结晶水的质量，进而可计算出结晶水分子数。
（1）研钵；瓷坩埚；干燥器。
（2）最后一次加热前后两次质量数据差不超过0.1g。
（3）4。
（4）设含结晶水个数为x，则据题意有：
1:x= : = :，解得x=5.3。
（5）由（4）计算结果知实验结果偏高，由此可判断偏高的原因是B、C。
实验针对性练习
一、选择题
1．某学生称量CuSO4·5H2O时，左盘放砝码4 g，游码在0.5刻度处，天平平衡。右盘CuSO4·5H2O晶体的质量是 ( )
（A）4.5 g （B）4 g （C）3.5 g （D）3 g
2．下列实验操作会引起测定结果偏高的是（ ）
（A）测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中，晶体加热完全失去结晶水后，将盛试样的坩埚放在实验桌上冷却
（B）中和滴定用的锥形瓶加入待测液后，再加少量蒸馏水稀释
（C）为了测定一包白色粉末的质量，将药品放在右盘，砝码放在左盘，并需移动游码使之平衡
（D）取待测液的酸式滴定管用水洗后，没用待测液润洗
3．实验室测定CuSO4·5H2O晶体里结晶水的n值时，出现了三种情况：
①晶体中含有受热不分解的物质 ②晶体尚带蓝色，即停止加热 ③晶体脱水后放在台上冷却，再称量。使实验结果偏低的原因是（ ）
（A）①② （B）①③ （C）②③ （D）①②③
4．下列操作：①用铁坩埚灼烧烧碱 ②用瓷坩埚除去胆矾晶体中的结晶水 ③用酸式滴定管装KMn04溶液 ④直接加热蒸发皿，其中正确的是（ ）
（A）都正确 （B）①④ （C）③④ （D）②③
5．下列实验操作会引起测定结果偏高的是（ ）
（A）测定胆矾晶体结晶水含量时，强热迅速蒸干，在干燥器中冷却后称量
（B）中和滴定时，锥形瓶里有少量水
（C）用量筒量取液体时，仰视读数
（D）加热胆矾晶体测其结晶水含量时，加热过程中坩埚没有盖盖
6．托盘天平一般精确到__________g，称取5.0gCuSO4·5H2O之前，应先将天平_______并在两个托盘上各放__________。然后在 ________盘先放 _________g__________。在_________盘加 ________。称毕应及时将砝码___________，并使天平复原。
7．已知在坩埚中加热硫酸铜晶体，受热分解过程如下：
有人借助如图封闭装置进行硫酸铜晶体脱水实验，
回答下列问题：
（1）本实验可用于验证的化学定律是_________________
（2）d处加热片刻后现象__________________________
（3）你认为此装置设计是否合理、科学 如不合理，理由_______________________
8．实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的相对原子质量，反应的化学方程式为：
2NH3十3CuON2十3Cu十3H2O。
（1）如果选用测定反应物CuO和生成物H20的；质量m(CuO)、m(H2O)时，请用上图所示的仪器设计一个简单的实验方案。
①仪器连接的顺序(填编号；仪器可重复使用)是____________________________ D中浓硫酸的作用是______________________
②列出计算Cu的相对原子质量的表达式：______________
③下列情况将使测定结果偏大的是_________
a.CuO未全部还原为Cu b.CuO受潮 c.CuO中混有Cu
（2）如果仍采用如图所示的实验装置，设计其他方案，还可测定的物理量有_______
（A）m(Cu)、m(CuO) （B）m(N2)、m(H2O)
（C）m(Cu)和m(H2O) （D）m(NH3)和m(H2O)
《硫酸铜晶体里结晶水含量的测定》针对训练答案
1.C 2.C 3.D 4.A 5.A
6.0.1 调节平衡 相同的纸 右 5g砝码左 硫酸铜晶体取下放回砝码盒
7.(1)质量守恒定律
(2)蓝色变白色
(3)密封容器加热后诬强增大，易损坏仪器，封闭容器不宜加热。
8．（1）①BCACD 吸收未反应的氨；防止空气中水分进入第二个C装置 固体由黑变红色
②；③a c；
（2）AC。
第二节 金属晶体
一、学习目标
1．了解金属晶体的结构模型及性质的一般特点。
2．理解金属晶体的类型与性质的关系。能够用金属晶体结构模型解释金属的导电性、导热性、延展性等性质。
3．较为系统地掌握化学键和晶体的几种类型及其特点。
4．能够比较离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体的性质差异，能够根据晶体的性质判断晶体的类型。
二、学习重点：
金属晶体的模型；晶体类型与性质的关系。
三、学习难点：
金属晶体结构模型。用金属晶体的结构模型解释金属在物理性质方面的共性。
四、学习过程
[投影]选一位同学的家庭作业(以表格形式比较离子晶体、原子晶体和分子晶体结构与性质的关系)。要求全体同学对照分析各自作业，在教师的引导下进行必要的修正和补充。然后投影一张正确的表格。
表一：离子晶体、分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体
结构 构成晶体粒子 阴、阳离子 分子 原子
粒子间的作用力 离子键 分子间作用力 共价键
性质 硬度 较大 较小 较大
溶、沸点 较高 较低 很大
导电 固体不导电，溶化或溶于水后导电 固态和熔融状态都不导电 不导电
溶解性 有些易溶于等极性溶剂 相似相溶 难溶于常见溶剂
[展示金属实物]展示的金属实物有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等，并将铁丝随意弯曲，引导观察铜的金属光泽。叙述应用部分包括电工架设金属高压电线，家用铁锅炒菜，锻压机把钢锭压成钢板等。
[教师诱导]从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质呢
[学生分组讨论]请一位同学归纳，其他同学补充。
[板书] 一、金属共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
[教师诱导]前面我们知道离子晶体、分子晶体、原子晶体有着不同的物理性质特点，且分别由它们的晶体结构所决定，那么金属的这些共同性质是否也是由金属的结构所决定呢
[板书] 第二节 金属晶体
[flash动画] 点击“金属晶体内部结构”条目，让学生看金属晶体内容组成微粒内容为，然后再听画外音兼字幕。
再点击 “金属晶体内部结构”内部画面左上角“内部结构”条目，让学生看几种常见金属晶体空间构型。硬球一个一个地堆积给同学观察，成形后再旋转让同学从不同角度进行观察，且拆散、堆积给学生分析。
[画外音兼有字幕]金属(除汞外)在常温下一般都是固体。通过X射线进行研究发现，在金属中，金属原子好像许多硬球一层层紧密地堆积着，每一个金属原子周围有许多相同的金属原子围绕着，
[设疑]金属中堆积的就是中性原子吗
[阅读并讨论]金属中由于金属原子的外层电子比较少，金属原子容易失去外层电子变成金属离子，在金属内部结构中，实际上按一定规律紧密堆积的是带正电荷的金属阳离子。
[教师诱启]同样的带正电荷的金属阳离子本应相互排斥，为何还可以紧密地堆积在一起呢
[提示设疑]电子到哪里去了呢
[讨论]学生分组讨论，教师引导分析：要使带正电荷的金属阳离子按一定规律紧密堆积，除非金属原子释出的电子在各金属离子间自由地运动，这样依靠金属阳离子与带负电荷的自由电子之间强烈的相互作用使金属离子紧密地堆积在一起。
[板书] 二、金属晶体结构
金属晶体：通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体。
[教师设问]构成金属晶体的粒子有哪些
[学生归纳]金属晶体由金属离子和自由电子构成。
[引言]金属晶体的结构与其性质有哪些内在联系呢
[板书] 三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系
1．金属晶体结构与金属导电性的关系
[演示多媒体动画3]画面内容：金属晶体中的自由电子在没有外加电场存在时是自由移动的，在外加电场作用下，自由电子则发生定向移动而形成电流。
[画外音兼有字幕]在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。
表二
晶体类型 离子晶体 金属晶体
导电时的状态
导电粒子
[分析对比]让学生充分讨论、对比，并让一位同学归纳填写，然后教师点评上述表格，
[板书]2．金属晶体结构与金属的导热性的关系
[教师诱启]导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果，那么金属晶体导热过程中金属离子和自由电子担当什么角色
[学生阅读]教材中有关内容。
[分组讨论]①金属晶体导热过程中粒子运动情况如何
②这些粒子通过什么方式传递热量
③热量传递方向及最后整个金属晶体温度高低情况怎样
[学生汇报]选一位学生汇报学生讨论结果，其他学生补充。
[投影小结]金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。
[板书]3．金属晶体结构与金属的延展性的关系
[演示多媒体动画4]画面为一原子晶体和金属晶体结构模型，当其分别受到外力作用时，原子晶体中原子间的位移使共价键受到破坏，而金属晶体中各原子层发生相对滑动时，却保持了金属离子与自由电子之间的较强相互作用。
[画外音兼有字幕]原子晶体受外力作用时，原子间的位移必然导致共价键的断裂，因而难以锻压成型，无延展性，而金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。
[讨论]组织学生分组讨论、归纳，然后在教师的指导下，得出正确的答案。
[投影小结]表三 金属晶体的结构与性质的关系
(见下页表)
导电性 导热性 延展性
金属离子和自由电子 自由电子在外加电场的作用下发生定向移动 自由电子与金属离子碰撞传递热量 晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用
[投影课堂反馈练习]
1．金属晶体的形成是因为晶体中存在
A.金属离子间的相互作用
B．金属原子间的相互作用
C.金属离子与自由电子间的相互作用
D.金属原子与自由电子间的相互作用
2．金属能导电的原因是
A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱
B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子
3．下列叙述正确的是
A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子
B．原子晶体中只含有共价键
C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键
D．分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键
[作业布置]本节教材习题1、习题2
课后阅读材料
1．超导体——一类急待开发的材料
一般说来，金属是电的良好导体(汞的很差)。 1911年荷兰物理学家H·昂内斯在研究低温条件下汞的导电性能时，发现当温度降到约4 K(即—269、)时汞的电阻“奇异”般地降为零，表现出超导电性。后又发现还有几种金属也有这种性质，人们将具有超导性的物质叫做超导体。
2．合金
两种和两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属于混合物，对应的固体为金属晶体。合金的特点①仍保留金属的化学性质，但物理性质改变很大；②熔点比各成份金属的都低；③强度、硬度比成分金属大；④有的抗腐蚀能力强；⑤导电性比成分金属差。
3．金属的物理性质由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子(或原子)排列很紧密，使金属具有很多共同的性质。
(1)状态：通常情况下，除Hg外都是固体。
(2)金属光泽：多数金属具有光泽。但除Mg、Al、 Cu、Au在粉末状态有光泽外，其他金属在块状时才表现出来。
(3)易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。
(4)延展性
(5)熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。金属除有共同的物理性质外，还具有各自的特性。
①颜色：绝大多数金属都是银白色，有少数金属具有颜色。如Au 金黄色 Cu 紫红色 Cs 银白略带金色。
②密度：与原子半径、原子相对质量、晶体质点排列的紧密程度有关。最重的为锇(Os) 铂(Pt) 最轻的为锂(Li)
③熔点：最高的为钨(W)，最低的为汞(Hg)，Cs，为28.4℃。Ca为30℃。
④硬度：最硬的金属为铬(Cr)，最软的金属为钾 (K)，钠(Na)，铯(Cs)等，可用小刀切割。
⑤导电性：导电性能强的为银(Ag)，金(Au)，铜(Cu)等。导电性能差的为汞(Hg)。⑥延展性：延展性最好的为金(Au)，Al。
4．各类晶体主要特征（）
类型比较 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
构成晶体微粒 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子、自由电子
形成晶体作用力 离子键 共价键 范德华力 微粒间的静电作用
物理性质 熔沸点 较高 很高 低 有高、有低
硬度 硬而脆 大 小 有高、有低
导电性 不良（熔融或水溶液中导电） 绝缘、半导体 不良 良导体
传热性 不良 不良 不良 良
延展性 不良 不良 不良 良
溶解性 易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂 不溶于任何溶剂 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂中 一般不溶于溶剂，钠等可与水、醇类、酸类反应
典型实例 NaOH、NaCl 金刚石 P4、干冰、硫 钠、铝、铁
在离子晶体、原子晶体和金属晶体中均不存在分子，因此NaCl、SiO2等均为化学式。只有分子晶体中才存在分子。
第四课时（金属晶体）针对性训练
（A组）
1．不仅与金属的晶体结构有关，而且与金属原子本身的性质有关的是金属的（ ）
（A）导电性 （B）导热性 （C）密度 （D）熔点
2．某晶体不导电，在熔融状态下能被电解，则该晶体是（ ）
（A）分子晶体 （B）原子晶体 （C）离子晶体 （D）金属晶体
3．下列叙述中，一定是金属元素的是（ ）
（A）最外层只有一个电子 （B）核外最外电子层有1-2个电子
（C）在反应中很容易失去电子 （D）具有金属光泽的单质
4．下列叙述的各项性质中，不属于金属的通性的是( )
（A）导电、导热性 （B）延展性 （C）光亮而透明 （D）熔点都很高
5．下列说法中正确的是（ ）
（A）金属氧化物一定是碱性氧化物 （B）金属的导电性随温度的升高而增强
（C）金属在反应中都表现还原性 （D）金属对应的固态时形成金属晶体
6．与金属的导电性和导热性有关的是（ ）
（A）原子半径大小 （B）最外层电子数的多少
（C）金属的活泼性 （D）自由电子
7．下列叙述中可以说明金属甲的活泼性比金属乙的活泼性强的是（ ）
（A）甲中“金屑离子与自由电子之间的作用”比乙电的强
（B）甲的自由电子比乙中的少
（C）甲能跟稀HCl反应，乙不能
（D）甲在常温时被浓HN03钝化而乙不能
8．某同学在实验牛观察到：
①金属X不和1 mol·L-1的Y2+溶液反应
②金属Y可溶解在1 mol·L-1Z2+溶液中，并析出金属Z
③金属Z不和1 mol·L-1 x2+溶液反应
由此判断三种金属还原性由强到弱的顺序是（ ）
（A）X>Y>Z （B）X>Z>Y （C）Y>Z>X （D）Y>X>Z
9．填写下列表格
晶体类型 组成晶体的粒子 粒子间作用力 物理特性
离子晶体
分子晶体
原子晶体
10．A、B两元素的最外层都只有一个电子。A的原子序数等于B的原子序数的11倍，A的离子的电子层结构与周期表中非金属性最强的元素的阴离子的电子层结构相同；元素C与B易形成化合物B2C，该化合物常温下呈液态。则：
（1）A的原子结构示意图为 ____________在固态时属于______________晶体。
（2）C在固态时属于_________晶体.B与C形成化合物B2C的化学式__________电子式_________;它是由_________键形成的_______分子，在固态时属于________晶体。
（B组）
一、选择题
1.下列晶体中含有离子的是 ( )
A.离子晶体 B.分子晶体
C.原子晶体 D.金属晶体
2.下列叙述正确的是 ( )
A.含有非金属元素的离子不一定都是阴离子
B.分子晶体中也可能含有离子键
C.含有离子键的晶体一定是离子晶体
D.含有金属元素的离子一定是阴离子 3.下列四种物质中，有较高溶、沸点，且固态时能导电的是 ( )
A.铜 B.冰醋酸
C.食盐 D.石墨
4.金属Mg中含有的结构粒子是 ( )
A.Mg原子 B.只有Mg2+
C.Mg原子和Mg2+ D.Mg2+与自由电子
5.下列物质所属晶体类型分类正确的是 ( )
原子晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体
A 石墨 冰 金刚石 硫酸
B 生石灰 固态氨 食盐 汞
C 石膏 氯化铯 明矾 氯化镁
D 金刚石 干冰 芒硝 铁
6.铬的最高正价为+6价,由此可推断五氧化铬(CrO5)的结构
7.下列叙述错误的是
A.组成金属的粒子是原子
B.金属晶体内部都有自由电子
C.金属晶体内自由电子分布不均匀
D.同一类晶体间熔点(或沸点)相差最大的是金属晶体
8.共价键一定不会出现在
A.分子晶体中 B.原子晶体中
C.离子晶体中 D.金属晶体中
9.下列叙述正确的是 ( )
A.同周期金属的原子半径越大熔点越高
B.同周期金属的原子半径越小熔点越高
C.同主族金属的原子半径越大熔点越高
D.同主族金属的原子半径越小，熔点越高
10.可以用自由电子在与金属离子的碰撞中有能量传递来解释金属的物理性质的是 ( )
A.热的良导体
B.电的良导体
C.优良的延展性
D.有金属光泽，不透明
二、填空题
11.在下列各元素组中，除一种元素外，其余都可能按某种共性归属一类，请选出各组的例外元素，并将该组其他元素的可能归属按六种类型的编号填入表内：
元素组 例外元素 其他元素所属类型编号
(1)S、N、Na、Mg
(2)P、Sb、Sn、As
(3)Rb、B、Te、Fe
归属类型：A 主族元素 B 过渡元素C 同周期元素 D 同族元素
E 金属元素 F 非金属元素
12.在元素周期表中，元素的金属性和非金属性及其强弱比较与周期数(n)和主族数(A)有如下经验公式：K=A/n(K为A与n的比值)则：
(1)当n一定时，K值越大，则元素的_________性越强。
(2)当A一定时，K值越小，则元素的_________性越强
(3)当K=0，则该元素系 ________元素(请选编号)
当K=1时，则该元素系_____________元素
当K<1时，则该元素系___________元素
当K>1时，则该元素系____________元素
a 两性 b 金属 c 非金属 d 稀有气体
第二节 金属晶体训练答案
(A组)答案
一、选择题
1.CD 2.C 3.C 4.CD 5.CD 6.D 7.C 8.D
二、填空题
9.
离子晶体：阴、阳离子 离子键 硬度较高密度较大 熔、沸点高，难压缩
分子晶体：分子 范德华力 硬度较小 熔、沸点较低
原子晶体：原于 共价键 硬度很大 熔、沸点高
10.(1)Na+ 金属
（2）分子，H2O H2O 的电子式略 极性 分子
（B组题）答案
一、选择题
1.AD 2.AC 3.AD 4.D 5.D 6.D 7.AC 8.D 9.BD 10.A
二、填空题
11.(1)N C (2)Sn D (3)Pe A
12.(1)C (2)b (3)d；a；b。
第一单元测试
一、选择题
1．含有非极性键的离子化合物是（ ）
（A）C2H2 （B）Na2O2 （C）(NH4)2S （D）CaC2
2．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是（ ）
（A）金刚石，晶体硅，二氧化硅，碳化硅 （B）Cl4>CBr4>CCl4>CH4
（C）MgO>H2O>O2>N2 （D）金刚石>生铁>纯铁>钠
3．有下列两组命题，其中B组中命题正确，且能用A组命题加以正确解释的是（ ）
A组 B组
Ⅰ．H—I键键能大于H—Cl键键能 ①HI比HCI稳定
Ⅱ．H—I键键能小于H—C1键键能 ②HCl比HI稳定
Ⅲ．HI分子间作用力大于HCl分子间作用力 ③HI沸点比HCl高
Ⅳ．HI分子间作用力小于HCl分子间作用力 ④HI沸点比HCl低
（A）Ⅰ① （B）Ⅱ② （C）Ⅲ③ （D）Ⅳ④
4．据报道，科研人员应用电子计算机模拟出类似C60的物质N60，试推测出该物质不可能具有的性质是（ ）
（A）N60易溶于水 （B）稳定性，N60
（A）124 g P4含有p—P键的个数为4NA
（B）12 g石墨中含有C—C键的个数为1．5NA
（C）12 g金刚石中含有C—C键的个数为2NA
（D）60gSi02中含Si—O键的个数为2NA
6．某固体仅由一种元素组成，其密度为5g·cm-3。用 x射线研究该固体的结构表明：在棱长为1×10-7cm的立方体中含有20个原子，则此元素的相对原子质量最接近（ ）
（A）32 （B）65 （C）120 （D）150
7．下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是（ ）
（A）食盐和蔗糖熔化 （B）钠和硫熔化
（C）碘和干冰升华 （D）二氧化硅和氧化钠熔化
8．下列化学式能真实表示物质分子组成的是( )
（A）NaOH （B）SO3 （C）CsCl （D）SiO2
9．关于晶体的下列说法正确的是 ( )
（A）只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
（B）离子晶体中一定含金属阳离子
（C）在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构
（D）分子晶体的熔点不一定比金属晶钵熔点低
10．由钠和氧组成的某种离子晶体中阴离子只有O2-和O22-(过氧离子)。在此晶体中氧元素和钠元质量之比是48:92，其中O2-和O22-的物质的量之比为 ( )
（A）2:1 （B）1:1 （C）1:2 （D）1:3
11．下列数据是对应物质的熔点( )
Na2O NaCl AlF3 AlCl3
920 801 1291 190
BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
-107 2073 -57 1723
据此做出的下列判断中错误的是
（A）铝的化合物的晶体中有的是离子晶体
（B）表中只有BCl3和干冰是分子晶体
（C）同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
（D）不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
12．非整数比化合物Fe0.95O具有NaCl晶体结构，由于n(Fe)∶n(O)<1，所以晶体结构存在缺陷，在Fe0.95O中+3价Fe总铁量的（ ）
（A）10％ （B）85％ （C）10.5％ （D）89.5％
13．碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是（ ）A，
① 高沸点 ② 能溶于水 ③水溶液能导电 ④低熔点 ⑤熔融状态不导电
（A）①②③ （B）④⑤ （C）①④⑤ （D）②③⑤
14．已知NaCl的摩尔质量为58．5 g·mol-1，食盐晶体的密度为ρg·cm-3，若下图中Na+与最邻近的Cl-的核间距离为a cm，那么阿伏加德罗常数的值可表示为（ ）
（A） （B） （C） （D）
15．水资源非常重要，联合国有关部门规定2003年为国际淡水年。下列关于水的说法中错误的是（ ）
（A）蒸馏法是海水淡化的方法之一
（B）淡水的密度小于海水的密度
（C）融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少
（D）0℃以上，温度越高，水的密度越小
16．NaH是一种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaH+H2O=NaOH+H2，它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是（ ）
（A）跟水反应时，水作氧化剂 （B）NaH中H-离子半径比Li+半径小
（C）跟液氨反应时，有NaNH2生成 （D）跟乙醇反应时，NaH被氧化
17．有关材料的用途不正确的是（ ）
（A）高温结构陶瓷可以制作耐酸设备
（B）氧化铝陶瓷不可以用于制耐高温设备
（C）氮化硅陶瓷可以制造轴承
（D）光导纤维可用于传能、传像和照明
18．下列各项所述的数字不是6的是（ ）
（A）在NaCl晶体中，与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数
（B）在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数
（C）在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数
（D）在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数
19．下列变化或数据与氢键无关的是（ ）
(A)甲酸蒸气的密度在373K时为1.335g·L-1,在293K时为2.5g·L-1
(B)氨分子与水分子形成一水合氨
(C)丙酮在己烷和三氟甲烷中易溶解，其中在三氟甲烷中溶解时的热效应较大
(D)SbH3的沸点比PH3高
20．科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物(CH4·nH20)。其形成：埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气(石油气)，其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体，这就是“可燃冰”。又知甲烷同C02一样也是温室气体。这种可燃冰的晶体类型是 ( )
（A）离子晶体 （B）分子晶体 （C）原子晶体 （D）金属晶体
二、填空题
21．(1)石英晶体的平面示意图如下图所示，实际上是立体网状结构，其中硅氧原子个数比为_______________________
(2)SiO44-离子结构可用图表示，在聚硅酸根离子Si2O76-中只有硅氧键，它的结构应是_____________
22．金晶体是面心立方体,立方体的每个面5个金原子紧密堆砌(如图其余各面省略)，金原子半径为1．44×10-10 m，求
(1)金晶体中最小的一个立方体含有__________个金属原子。
(2)金的密度为_________g·cm-3。
23．随着科学技术的发展，测定阿伏加德罗常数的手段越来越多，测定精确度也越来越高。现有一简单可行的测定方法，具体步骤如下：①将固体食盐研细，干燥后，准确称取m g NaCl固体并转移到定容仪器A中 ②用滴定管向仪器A中加苯，并不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积为V mL回答下列问题：
(1)步骤①中A仪器最好用 _____________(填仪器名称)
(2)能否用胶头滴管代替步骤②中的滴定管 其原因是__________________________
(3)能否用水代替苯_____________理由是__________________________
(4)已知NaCl晶胞的结构如图所示，经X射线衍射测得晶胞中最邻近的Na+和C1-平均距离为acm，则利用上述方法测得的阿伏加德罗常数的表达式为NA=_____________。
(5)纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它具有许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好等于氯化钠晶胞的大小和形状，则这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比为_____________。
24．研究离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它的吸引或排斥的静电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近的氯离子之间的距离为d，以钠离子为中心，则：
(1)第二层离子有 _____________个，离中心离子的距离为_____________，它们是_____________离子。
(2)已知在晶体中Na+离子的半径为116p m，C1-离子的半径为167p m，它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。
第一单元 单元测试答案
1.BD 2.BC 3.BC 4.AD 5.BC 6.D 7.C 8.B 9.D 10.B 11.B 12.C 13.A 14.D
15D（40C时的水的密度最大）。
16B（NaH中氢元素显-1价，所以NaH跟水反应时水作氧化剂、NaH作还原剂）。
17B（氧化铝结构陶瓷可以作耐高温材料）
18.C 19D 20.B。
21.(1)1:2
(2)
22(1)4 (2)19.36 g·cm-3
23.(1)容量瓶
(2)不能，因为苯为良好的有机溶剂，可以溶解胶头滴管的胶头部分。
(3)不能；因为NaCl能够溶于水。
(4) (5)26∶27
24．(1)12 钠；(2)57.5％。
第二单元 胶体的性质及其应用
2、 学习目标
1．了解分散系的概念；了解胶体的概念；了解胶体的性质；了解胶体的实际应用。
2．掌握胶体与溶液，悬浊液，乳浊液的区别；掌握胶体的精制方法；理解丁达尔效应，布朗运动和电泳现象产生的原因。
二．教学建议
1．充分利用初中已有的溶液、悬浊液、乳浊液的知识，列表比分散系的有关知识。要重视以旧带新，联系已学过的与胶体知识有关的基础，以达到边复习边旧知识、边学习新知识的目的。
2．结合实验和列表比较，从观察比较中认识胶体的本质特征。
3．胶体内容学习过程中学生会感到记忆难、应用难等问题，教学中要注意引导和帮助学生整理知识、归类知识。
第一节 胶体
一．学习目标
1．理解胶体的基本概念，了解胶体特征。
2．能够从分散质微粒的大小、分散系的性质等角度理解胶体与溶液、悬浊液、乳浊液的区别。
3．掌握胶体的本质特征，以及胶体的精制。理解氢氧化铁胶体的制法原理。
二、教学过程
1．我们平时所接触到的分散系一般有三种，即 ________、__________、_________，我们把分散系分成以上三种的依据是 _________，当分散质粒子直径小于1 nm时，是_________，大于100nm时，是_________，在1 nm～100nm之间时是 _________。
2．如何分离胶体与浊液_________，如何分离胶体与溶液_________；如何分离浊液与溶液_________，胶体净化的方法是_________，为什么可以采用该办法_____________。
3．胶体的形成不是物质_________的反映，而是物质的一种_______形式。根据分散剂的不同，可分为溶胶，如 _________；______溶胶，如_________溶胶，如_____等。
三、重点、难点点拨
1．如何理解胶体的本质特征和渗析的关系胶体粒子的直径在1 nm～100nm之间是胶体的本质特征，也是胶体区别于其他分散系的依据，同时也决定了胶体的性质。
胶体粒子直径较大，不能透过半透膜，但分子或离子可以透过半透膜，据此可以通过“渗析”的方法制某些胶体。渗析是一种分离操作，通过多次渗析或把半透膜袋放在流动的水中，可以使胶体得到更好的精制。
2．为什么有的高分子溶液具有胶体的某些性质？
高分子化合物溶于适当的溶剂中，就成为高分子溶液，它具有双重性，一方面由于分散质颗粒太小与溶胶粒子相近，表现出溶胶的某些特性，例如不能透过半透膜，因此高分子溶液可纳入胶体研究范畴。另一方面高分子溶液是分子分散体系，又具有某些真溶液的特点，与胶体有许多不同的地方。例如：高分子溶液一般不带电荷，溶胶粒子则带电荷。高分子溶液的稳定是它的高度溶剂化起了决定性作用，粒子不带电也能均匀地分散在溶液中。
高分子化合物能自动溶解于适当的溶剂中，当蒸发溶剂后，再加入溶剂仍然自动溶解。胶体溶液则不能由自动分散来获得，胶粒一旦凝聚出来，一般很难简单地用加人溶剂的方法使之复原。
3．胶体较稳定的原因：①胶体中胶粒体积小，被介质分子碰撞而不易上浮或下沉，凝析；②胶体中胶粒带有同性电荷，相互排斥的结果不易凝析出来。
4．胶粒带电的原因：胶体中单个胶粒的体积小，因而胶体中胶粒的表面积大，因而具备吸附能力。有的胶体中的胶粒吸附溶液中的阳离子而带正电；有的则吸附阴离子而带负电胶体的提纯，可采用渗析法来提纯胶体。使分子或离子通过半透膜从胶体里分离出去的操作方法叫渗析法。其原理是胶体粒子不能透过半透膜，而分子和离子可以透过半透膜。但胶体粒子可以透过滤纸，故不能用滤纸提纯胶体。
习题精析
[例1]下列关于胶体的说法中正确的是（ ）
（A）胶体外观不均匀 （B）胶粒做不停的，无秩序的运动
（C）胶粒不能通过滤纸 （D）胶体不稳定，静置后容易产生沉淀
[解析]胶粒可以透过空隙较大的滤纸，但不能透过空隙较小的半透膜。胶体是比较稳定的分散系。
[答案]B
[例2]胶体是比较稳定的分散系的主要原因是 A.胶粒直径在1 nm-100nm之间 B，同种胶体的粒子带有同种电荷 C.胶体溶液显电中性 D.胶粒是运动的
[解析]胶体稳定的原因是其中的胶粒带电荷，并且同种胶体的粒子带同种电荷，同种电荷相互排斥，因而胶体稳定。
[答案]B
[例3]下列各种物质中，常用渗析方法分离的是 ( )
（A）CaCO3和Na2CO3 （B）NaCl和KNO3
（C）CCl和水 （D）Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
[解析]渗析方法适用于胶体和溶液的分离。 [答案]D
[例4]下列两种物质混合后，所形成的分散系属于胶体的是（ ）
（A）溴水和汽油 （B）硫代硫酸钠和盐酸
（C）乙二醇和甘油 （D）鸡蛋清和甘油
[解析lA形成的是溴的有机溶液，B形成的是单质硫沉淀和NaCI溶液，C二者物质互溶，D形成的属高分子溶液，也属于胶体的范畴。
[答案]D
[例5]氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是（ ）。
（A）分散质颗粒直径都在l～100nm之间 （B）能透过半透膜
（C）加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成 （D）呈红褐色
[解析]从分散系角度来分类，氯化铁溶液和氢氧化铁胶体属于不同的分散系。氯化铁溶液属于溶液，其中的分散质微粒是Fe3+和Cl-离子。氢氧化铁胶体属于胶体，其中的分散质氢氧化铁构成的胶粒，分散质的直径要大一些。但两者加热蒸干、灼烧后，都会得到氧化铁。[答案]C。
胶体针对性训练
（A组题）
1．制取Fe(OH)3胶体的离子方程式；下面正确的是（ ）
（A）Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
（B）Fe3+ +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
（C）Fe3+ +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
（D）Fe3+ +3H2O Fe(OH)3↓+3H+
2．既能透过半透膜，又能透过滤纸的是（ ）
（A）NaCl溶液 （B）淀粉溶液 （C）酒精溶液 （D）Fe(OH)3胶体
3．用饱和的FeCl3溶液制取Fe(OH)3胶体，正确的操作是（ ）
（A）将FeCl3溶液滴人蒸馏水中
（B）将FeCl3溶液滴人热水中，生成棕黄色液体
（C）将FeCl3溶液滴人沸水中，并继续煮沸至生成红褐色液体
（D）将FeCl3溶液滴人沸水中，并继续煮沸至生成红褐色沉淀
4．将淀粉和KI的混合溶液装在羊皮纸制成的袋中，将此袋下半部浸泡在盛有蒸馏水的烧杯里，过一段时间后，取烧杯中液体进行实验。下列现象能证明半皮纸袋一定有破损的是（ ）
（A）加入碘水变蓝色 （B）加入NaI溶液不变蓝色
（C）加入AgN03溶液产生黄色沉淀 （D）加入溴水变蓝色
5．下列各组中，可用相同的方法除去混有的杂质的是( )
（A）淀粉溶液中混有少量NaCl；蔗糖中混有少量NaCl
（B）Fe(OH)3中混有少量盐酸；淀粉溶液中混有少量KI溶液
（C）Na2SiO3胶体中混合有少量NaHCO3；NaHC03中混有少量Na2CO3
（D）CO2中混有少量SO2；CO2中混有少量HCl
6．已知土壤胶粒带负电，因此在水稻田中，施用含氮量相同的下列化肥时，肥效最差的是（ ）
（A）硫铵 （B）碳铵 （C）硝铵 （D）氯化铵
7．下列属于胶体的是 ( )
①肥皂水 ②烟水晶 ③水玻璃 ④蔗糖 ⑤尿素 ⑥淀粉溶液
（A）只有⑥ （B）①②③ （C）①②⑥ （D）①②③④⑥
8．下列有关胶体的叙述正确的是 ( )
（A）胶体是均匀，透明的液体
（B）胶体粒子的大小决定了胶体丁达尔现象的产生
（C）胶体能透过半透膜，所以可用渗析法提纯
（D）制备胶体必须在加热条件下进行
9．当光束通过下列分散系时，能形成一条光亮通路的是 ( )
（A）食盐水 （B）碘酒 （C）淀粉溶液 （D）F(OH)3溶胶
10．分别将下列各组物质等体积混合，在室温下激烈振荡，静置后，能够形成均匀溶液的是 ( )
（A）四氯化碳、碘水 （B）甲醇、水 （C）汽油、水 （D）乙酸乙酯、水
11．在半透膜袋里盛有淀粉和溴化钠溶液，将半透膜悬挂在蒸馏水中。
（1）如何用实验证明淀粉未通过半透膜
（2）要求只检验一种离子，就能证明钠离子、溴离子通过半透膜，写出检验该离子的实验方法
（3）如何用实验证明两者已完全分离
（4）如何证明半透膜破损
（5）如何证明两者已部分分离
（6）如何操作能使两者完全分离
12．某一混合液中含有悬浮于混合液中的固体颗粒以及胶体和电解质NaCl，如何将它们分离出来
（B组题）
1．有3g白色粉末，溶于10g热水中，冷却到室温时析出2g粉末，将析出的2g粉末再溶解于10g热水中，冷却到室温时析出1.5g。据此，可确定白色粉末是（ ）。（A）纯净物 （B）混合物 （C）某种盐 （D）不能确定
2．纳米技术是正在崛起的新科技，它研究的粒子直径在1-100nm之间。在此范围内物质的性质发生很大变化。例如Cu的直径加工成几个纳米时，会在空气中剧烈燃烧。纳米TiO2，是理想的光催化剂，光照时在常温下可将汽车尾气中氮、硫的氧化物氧化成相应的酸，同时它可以将废水中的有害物质快速氧化成C02和H2O，此外它还可作抗菌材料等。以下有关说法中正确的是 ( )
（A）纳米铜比纳米铁金属活动性更强
（B）纳米铜在反应中可能作氧化剂
（C）纳米TiO2，在不向溶剂中均形成了胶体
（D）纳米TiO2有很强的氧化性
3．根据中央电视台报道，近年来，我国的一些沿江或沿海城市多次出现大雾天气致使高速公路关闭，航班停飞，雾属于下列分散系中的（ ）
（A）溶液 （B）悬浊液 （C）乳浊液 （D）胶体
4．用于渗析操作的半透膜的孔径是 ( )
（A）大于100nm （B）略小于1 nm
（C）介于1～100nm之间 （D）小于1 nm
5．下列关于胶体的叙述不正确的是（ ）
（A）有色玻璃是固溶胶 （B）胶体粒子是带电粒子，在溶液中自由移动
（C）胶体粒子通常不易聚集，因而胶体是比较稳定的分散系
（D）用渗析法可将胶体混合液里的K+、N03-等分离除去
6．溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别( )
（A）是否是大量分子或离子的集合体 （B）分散质粒子直径的大小
（C）能否透过滤纸或半透膜 （D）是否均一、稳定、透明
7．不能发生丁达尔现象的分散系是（ ）
（A）碘酒 （B）无水酒精 （C）蛋白质溶液 （D）钴玻璃
8．有关胶体和溶液的区别，下列叙述中正确的是（ ）
（A）溶液呈电中性，胶体带电荷
（B）溶液中溶质粒子一定不带电，胶体中分散质粒子带有电荷
（C）通电后，溶液中溶质粒子分别向两极移动，胶体中分散质粒子向某一极移动
（D）溶液中通入一束光线没有特殊现象，胶体中通过一束光线出现明显的光带
9．如图所示，在火棉胶袋(半透膜)内注入淀粉和食盐溶液，用线系紧密封使绡玻璃管内的液面刚好高出烧杯内蒸馏水的液面，过一段时间后，用碘酒和硝酸银溶液分别检验蒸馏水广整个实验过程中，所观察到的现象是。 ( )
（A）细玻璃管内液面上升（B）细玻璃管内液面不变
（C）蒸馏水遇碘酒变蓝 （D）蒸馏水遇AgNO3溶液有白色沉淀生成
10．下列分散系中，是胶体的是（ ）
①在1 mol·L-1的KI溶液中加入1 mol·L-1的AgNO3溶液，边加边振荡 ②将蔗糖加入水中③将花生油放入水中并振荡 ④蛋白质分散于水中 ⑤把1 mL水玻璃加入到10mLl mol·L-1的盐酸中，用力振荡 ⑥把1 mL饱和FeCl3溶液滴加入20mL沸水中，边滴边振荡
（A）①③④⑤ （B）①②④⑤ （C）④⑤⑥ （D）①④⑤⑥
11．分散质粒子的直径在___________nm～________nm之间的分散系叫做胶体，胶体按其分散剂的聚集状态不同可分为__________。区别胶体和溶液时通常用 __________，提纯胶体时，通常采用__________ 的方法。
12．分别设计化学实验，用最佳方法证明明矾溶于水时发生的下列变化
供选择的药品和仪器：明矾溶液，甲基橙试液，石蕊试液，酚酞试液，pH试纸，NaOH溶液，酒精灯，半透膜，聚光束仪
（1）证明明矾发生了水解反应
（2）证明其水解是一个吸热反应
（3）证明生成了胶体
第一节 胶体针对性训练题答案
（A组题）
1.B 2.AC 3.C 4.AD 5.BD 6.C 7；C 8.B 9.CD 10.B
11．(1)取烧杯内少量液体，向其中滴加碘水，发现不变蓝色。
（2）因Br-半径大于Na+，因此只要检验Br—即可说明；取烧杯中少量液体向其中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，生成浅黄色沉淀。
（3）经过多次更换烧杯中的水，最终取烧杯中少量液体，向其中滴加AsNO，，若无沉淀产生，则说明两者已完全分离。
（4）若用碘水检验出烧杯中的液体合淀粉，则说明半透膜破损。
（5）从半透膜袋中取出少量液体于试管中，滴加硝酸银溶液观察现象。若无淡黄色沉淀生成，说明液体中已不含溴化钠，淀粉跟溴化钠已完全分离。
（6）烧杯中的水要不断更换。
12．先将溶液过滤，将滤出的固体颗粒洗涤，干燥；再将滤液置于半透膜袋，悬挂在蒸馏水中，静置一段时间后，使电解质离子通过半透膜进入蒸馏水中，则袋中为胶体，从而分离。
(B组题)
1.B 2.D 3.D 4.B 5.D 6.B 7.A 8.D 9.AD 10.C
11.1 100 气溶胶 液溶胶和固溶胶 丁迭尔现象 渗析
12.(1)用pH试纸测明矾溶液 pH<7 证明溶液呈酸性
(2)加热溶液，用pH试纸测溶液pH，pH减小。
(3)用聚光束仪的光束照溶液，有丁达尔现象。
第二讲 胶体的性质及应用
教学目标
1．了解有关胶体的丁达尔现象、布朗运动、电泳等性质。能够从胶粒的直径大小、胶粒带电等结构特征上理解胶体的性质。
2．学会用胶体的性质解释一些简单的自然现象，解决一些简单的生活、生产中的实际