魯科版 (2019)選擇性必修2第1章 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)微項(xiàng)目 甲醛的危害與去除——利用電負(fù)性分析與預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)教學(xué)課件ppt

這是一份魯科版 (2019)選擇性必修2第1章 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)微項(xiàng)目 甲醛的危害與去除——利用電負(fù)性分析與預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)教學(xué)課件ppt，共60頁(yè)。PPT課件主要包含了必備知識(shí)·素養(yǎng)奠基，金屬鍵，等徑圓球，金屬晶體的結(jié)構(gòu)，可塑性，自由電子，晶體類型，結(jié)構(gòu)類型，晶格能，非極性等內(nèi)容，歡迎下載使用。
一、金屬晶體1.概念金屬原子通過(guò)_______形成的晶體稱為金屬晶體。2.特點(diǎn)金屬鍵沒有_____性和方向性,金屬晶體可以看作是_________的堆積。
【巧判斷】(1)含有陽(yáng)離子的晶體中就一定含有陰離子。(　　) 提示:×。金屬由金屬陽(yáng)離子和電子構(gòu)成,沒有陰離子。(2)金屬晶體絕大多數(shù)采用密堆積方式。(　　)提示:√。由于金屬鍵沒有飽和性和方向性,金屬原子能從各個(gè)方向相互靠近,彼此相切,緊密堆積成晶體,密堆積能充分利用空間,使晶體能量降低。
4.物理通性(1)通性:金屬晶體具有金屬光澤,有良好的_____、_____和_______。(2)原因:金屬鍵在整個(gè)_____內(nèi)部起作用。在鍛壓或錘打時(shí),密堆積層的金屬原子之間比較容易產(chǎn)生相對(duì)的_____,這種滑動(dòng)不會(huì)破壞密堆積的排列方式,而且在滑動(dòng)過(guò)程中“_________”可以維系整個(gè)金屬鍵的存在,因此金屬之間雖然發(fā)生形變但不斷裂。
【微思考】(1)金屬在發(fā)生變形延展時(shí),金屬鍵斷裂嗎?提示:不斷裂。(2)金屬在通常狀況下都是晶體嗎?金屬晶體的性質(zhì)與哪些因素有關(guān)?提示:不是,如汞。金屬鍵和金屬原子的堆積方式?jīng)Q定金屬的性質(zhì)。
二、離子晶體1.概念陰、陽(yáng)離子通過(guò)_____鍵結(jié)合,在空間呈現(xiàn)有規(guī)律的排列而形成的晶體。
3.晶格能(1)概念:將1 ml離子晶體中的陰、陽(yáng)離子完全_____而遠(yuǎn)離所吸收的能量。(2)意義:衡量離子鍵的強(qiáng)弱。晶格能越大,表示離子鍵越___,離子晶體越_____。(3)影響因素:①晶格能與陰、陽(yáng)離子所帶_____以及陰、陽(yáng)離子間的_____有關(guān)。②與離子晶體的_________有關(guān)。
4.特性(1)_____、_____較高,而且隨著離子電荷的增加,離子間距的縮短,_______增大,熔點(diǎn)升高。(2)一般___溶于水,而難溶于_______溶劑。(3)在固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電,_____狀態(tài)或在_______中能導(dǎo)電。
【微思考】火山噴出的巖漿中含有多種硫化物,冷卻時(shí)ZnS比HgS先析出?提示:二者均為離子晶體, ZnS晶格能大于HgS,因此ZnS先析出。
知識(shí)點(diǎn)一　金屬晶體的性質(zhì)【重點(diǎn)釋疑】1.金屬物理通性的解釋
2.金屬晶體熔點(diǎn)的影響因素同類型的金屬晶體的熔點(diǎn)由金屬陽(yáng)離子半徑、離子所帶的電荷決定,陽(yáng)離子半徑越小,所帶電荷越多,相互作用力就越強(qiáng),熔點(diǎn)就越高。例如熔點(diǎn):Li>Na>K>Rb>Cs,NaK>Rb>Cs,NaCa　　　　　　　　B.Al>Na>LiC.Al>Mg>CaD.Mg>Ba>Al【解析】選C。金屬的熔沸點(diǎn)高低取決于金屬陽(yáng)離子半徑及價(jià)電子數(shù),半徑越小,價(jià)電子數(shù)越多,熔沸點(diǎn)越高。電荷數(shù)Al3+>Mg2+=Ca2+=Ba2+>Li+=Na+,金屬陽(yáng)離子半徑:r(Ba2+)>r(Ca2+)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)>r(Li+),則C正確。
2.(2020·九江高二檢測(cè))金屬鈉晶體的晶胞如下,晶胞的棱長(zhǎng)為a。假定金屬鈉原子為等徑的剛性球,且晶胞中處于體對(duì)角線上的三個(gè)球相切。則鈉原子的半徑r為(　　)
A. 　　　　B. 　　　　C. 　　　　D.2a
【解析】選B。如果沿著某一面的對(duì)角線對(duì)晶胞作橫切面,可得如圖所示的結(jié)構(gòu),其中AB為晶胞的棱長(zhǎng),BC為晶胞的面對(duì)角線,AC為晶胞的體對(duì)角線。根據(jù)立方體的特點(diǎn)可知:BC= a,結(jié)合AB2+BC2=AC2得:r= 。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2020·徽州高二檢測(cè))下列物質(zhì)的熔點(diǎn)依次升高的是(　　)A.Mg、Na、K　　　　　B.Na、Mg、AlC.Na、Rb、CaD.鋁、鋁硅合金【解析】選B。A項(xiàng)中K+、Na+、Mg2+的半徑依次減小,Mg2+的電荷數(shù)比K+、Na+的大,故各物質(zhì)熔點(diǎn)的順序?yàn)镵CaO　　　B.NaCl>KCl>CaO>BaOC.CaO>BaO>KCl>NaClD.CaO>BaO>NaCl>KCl【解析】選D。對(duì)于離子晶體來(lái)說(shuō),離子所帶電荷數(shù)越多,陰、陽(yáng)離子間的核間距離越小,晶格能越大,離子鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高。陽(yáng)離子半徑大小順序?yàn)锽a2+>K+>Ca2+>Na+,陰離子半徑:Cl->O2-,比較可得只有D項(xiàng)正確。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.氯化銫晶體具有立方體結(jié)構(gòu),如圖所示,立方體中的圓圈是Cs+或Cl-所處位置,在該晶體中,每個(gè)Cs+周圍與它最接近的且距離相等的Cs+的個(gè)數(shù)共有(　　)
A.6個(gè)　　　B.8個(gè)　　　C.12個(gè)　　　D.16個(gè)
【解析】選A。根據(jù)氯化銫的晶體結(jié)構(gòu)可以看出每個(gè)Cs+的正上、正下、左、右、前、后各有一個(gè)Cs+與之等距離且最近,故每個(gè)Cs+周圍與它最接近的且距離相等的Cs+共有6個(gè)。
2.(2020·武漢高二檢測(cè))已知金屬鈉能與兩種鹵族元素形成化合物Q、P,它們的晶格能分別為923 kJ·ml-1、786 kJ·ml-1,下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是(　　)A.Q的熔點(diǎn)比P的高B.若P是NaCl,則Q一定是NaFC.Q中成鍵離子核間距較小D.若P是NaCl,則Q可能是NaBr
【解析】選D。本題主要涉及晶格能的大小與物質(zhì)性質(zhì)及影響晶格能大小的內(nèi)部因素之間的關(guān)系問(wèn)題,解答時(shí)應(yīng)從晶格能的大小對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響以及影響晶格能大小的因素等角度進(jìn)行分析。Q的晶格能大于P的晶格能,故Q的熔點(diǎn)比P高,A項(xiàng)正確;因F-的半徑比Cl-的小(其他鹵素離子的半徑比Cl-的大),故NaF的晶格能大于NaCl的,故B項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤;因Q、P中成鍵離子均為一價(jià)離子,電荷數(shù)相同,故晶格能的差異是由成鍵離子核間距決定的,晶格能越大,表明核間距越小,C項(xiàng)正確。
【素養(yǎng)提升】超氧化鉀又稱為“化學(xué)氧自救器”,主要用于煤礦井下救急。它能夠和人呼出的二氧化碳接觸產(chǎn)生氧氣,此反應(yīng)的化學(xué)方程式為4KO2+2CO2====2K2CO3+3O2。高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)。晶體中氧的化合價(jià)可看作部分為0價(jià),部分為-2價(jià)。如圖為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞(晶體中基本的重復(fù)單元)。
據(jù)此回答:(1)該晶胞的晶胞類型是什么?提示:根據(jù)題給信息,該晶胞是面心立方晶胞。(2)在該超氧化鉀的晶胞中含有的K+和 的個(gè)數(shù)是多少?晶胞中與每個(gè)K+距離最近的 有幾個(gè)?提示:作為面心立方晶胞,每個(gè)晶胞中含有4(即 )個(gè)K+,4(即1+ ×12)個(gè) ,晶胞中與每個(gè)K+距離最近的 有6個(gè)。
(3)超氧化鉀晶體中含有的化學(xué)鍵類型有哪些?提示:超氧化鉀晶體(KO2)是離子化合物,陰、陽(yáng)離子分別為 、K+,晶體中K+與 以離子鍵相結(jié)合, 中O—O鍵為共價(jià)鍵。
1.(2020·惠州高二檢測(cè))金屬的下列性質(zhì)中,與自由電子無(wú)關(guān)的是(　　)A.密度大小　　B.容易導(dǎo)電　　C.延展性好　　D.易導(dǎo)熱【解析】選A。密度大小與自由電子無(wú)關(guān),A符合題意;容易導(dǎo)電,是由于自由電子的定向移動(dòng)形成電流,B不符合題意;金屬發(fā)生形變時(shí)自由電子仍然可以在金屬離子之間流動(dòng),使金屬鍵不會(huì)斷裂,C不符合題意;金屬內(nèi)自由電子和金屬陽(yáng)離子發(fā)生碰撞,所以易導(dǎo)熱,D不符合題意。
2.下列關(guān)于晶格能的敘述中正確的是(　　)A.晶格能是氣態(tài)原子形成1 ml離子晶體所釋放的能量B.晶格能僅與形成晶體的離子半徑有關(guān)C.晶格能是指相鄰的離子間的靜電作用D.晶格能越大的離子晶體,其熔點(diǎn)越高、硬度越大【解析】選D。晶格能是將1 ml離子晶體中的陰、陽(yáng)離子完全氣化而遠(yuǎn)離所吸收的能量,晶格能與離子所帶電荷的多少成正比,與陰、陽(yáng)離子核間距離成反比。晶格能越大,晶體的熔、沸點(diǎn)越高,硬度也越大,所以D項(xiàng)正確。
3.鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。下列判斷正確的是(　　)
A.該晶體屬于分子晶體B.該晶胞中Zn2+和S2-數(shù)目不相等C.陽(yáng)離子的配位數(shù)為6D.氧化鋅的晶格能大于硫化鋅
【解析】選D。A項(xiàng),該晶體屬于離子晶體;B項(xiàng),從晶胞圖分析,屬于該晶胞的Zn2+數(shù)目為8× +6× =4,S2-數(shù)目也為4,所以化合物中Zn2+與S2-個(gè)數(shù)之比為1∶1,Zn2+與S2-的數(shù)目相等;C項(xiàng),在ZnS晶胞中,Zn2+的配位數(shù)為4;D項(xiàng),ZnO和ZnS中,O2-半徑小于S2-,所帶的電荷數(shù)又相等,所以ZnO的晶格能大于ZnS。
4.(2020·三明高二檢測(cè))堿金屬和鹵素形成的化合物大多具有的性質(zhì)是(　　)①固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電,熔融狀態(tài)導(dǎo)電　②能溶于水,其水溶液導(dǎo)電　③低熔點(diǎn)?、芨叻悬c(diǎn)　⑤易升華A.①②③　　　B.①②④　　　C.①④⑤　　　D.②③④【解析】選B。鹵素與堿金屬形成的化合物大多為典型的離子化合物,具備離子晶體的性質(zhì)。
5.金屬晶體熔、沸點(diǎn)高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強(qiáng)弱,而金屬鍵的強(qiáng)弱與金屬陽(yáng)離子所帶電荷的多少及半徑大小相關(guān)。由此判斷下列說(shuō)法正確的是(　　)A.金屬鎂的硬度大于金屬鋁B.堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從Li到Cs逐漸增大C.金屬鎂的熔點(diǎn)大于金屬鈉D.金屬鎂的硬度小于金屬鈣
【解析】選C。鎂離子比鋁離子的半徑大,而所帶的電荷少,所以金屬鎂比金屬鋁的金屬鍵弱,熔、沸點(diǎn)和硬度都小;從Li到Cs,離子的半徑逐漸增大,金屬鍵逐漸減弱,熔、沸點(diǎn)和硬度都逐漸減小;金屬鎂離子比金屬鈉離子的半徑小而所帶電荷多,金屬鍵強(qiáng),所以金屬鎂比金屬鈉的熔、沸點(diǎn)和硬度都大;鎂離子比鈣離子的半徑小,金屬鍵強(qiáng),所以金屬鎂比金屬鈣的熔、沸點(diǎn)和硬度都大。
6.A、B、C、D分別代表四種不同的短周期元素。A元素的原子最外層電子排布為ns1,B元素的原子價(jià)電子排布為ns2np2,C元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍,D元素原子的M電子層的p軌道中有1個(gè)電子。(1)C原子的電子排布式為___________________________,?若A元素的原子最外層電子排布為1s1,則按原子軌道的重疊方式,A與C形成的化合物中的共價(jià)鍵屬于________鍵。?
(2)當(dāng)n=2時(shí),B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________,B與C形成的化合物微粒間的作用力為________。當(dāng)n=3時(shí),B與C形成的化合物的晶體中微粒間的作用力是________________。?(3)若D元素與Fe形成某種晶體,該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則晶體的化學(xué)式是________(用元素符號(hào)表示);若晶胞的邊長(zhǎng)為a nm,則合金的密度為________g·cm-3。?
【解析】A元素位于第ⅠA族,B元素位于第ⅣA族,C元素為氧,D元素為鋁。(1)氧原子和氫原子形成的鍵為σ鍵。(2)n=2,B元素為碳元素,與氧元素形成二氧化碳,分子間是范德華力;n=3,B元素為硅元素,與氧元素形成二氧化硅,內(nèi)部存在共價(jià)鍵。(3)根據(jù)Al與Fe形成的某種合金晶體的晶胞結(jié)構(gòu),晶體中Al與Fe的原子個(gè)數(shù)比= ,因此晶體的化學(xué)式是AlFe2;合金的密度為