(经典)2019-2020版高中化学 第3章 物质的聚集状态与物质性质 第3节 原子晶体与分子晶体 第1课时学案 鲁科
第1课时原子晶体
[学习目标定位] 知道原子晶体的概念，熟知常见的原子晶体的结构与性质，能从原子结构的特点，分析理解其物理特性。
一、常见的原子晶体的结构
1．金刚石的晶体结构模型如图所示。回答下列问题：
(1)在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成正四面体结构，这些正四面体向空间发展，构成彼此联结的立体网状结构。
(2)晶体中相邻碳碳键的夹角为109.5°，碳原子采取了sp3杂化。
(3)最小环上有6个碳原子。
(4)晶体中C原子个数与C—C键数之比为1∶2。
(5)晶体中C—C键键长很短，键能很大，故金刚石的硬度很大，熔点很高。
(6)1 mol C原子组成的金刚石中含有2 mol C—C键。
2．二氧化硅是由硅原子和氧原子组成的空间立体网状的原子晶体。其结构示意图如下：
观察分析二氧化硅晶体结构示意图，回答下列问题：
(1)在二氧化硅晶体中，每个Si原子周围结合4个O原子，同时每个O原子与2个Si原子结合。
(2)在二氧化硅晶体中，位于四面体中心的原子是硅原子，位于四面体四个顶点上的原子是氧原子。
(3)在二氧化硅晶体中，硅原子采取sp3杂化，Si—O—Si键与Si—O—Si键的夹角是109.5°。
(4)二氧化硅晶体中最小环上的原子数是12，包括6个O原子和6个Si原子。
(5)1 mol二氧化硅晶体中含有4 mol Si—O键。
(1)原子晶体：相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体。 ①构成原子晶体的基本微粒是原子。
②形成原子晶体的作用力是共价键。在原子晶体中只存在共价键(极性键或非极性键)，没有分子间作用力和其他相互作用。
(2)原子晶体的结构特征
①由于共价键的方向性和饱和性，每个中心原子周围排列的原子数目是有限的，故原子不遵循紧密堆积原则。 ②原子晶体呈空间立体网状结构，原子晶体中不存在单个分子，原子晶体的化学式仅仅表示晶体中的原子个数关系。
(3)常见的原子晶体：①常见的非金属单质，如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等。②某些非金属化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO 2)等。 例1 下列物质的晶体直接由原子构成的一组是( ) ①CO 2 ②SiO 2 ③晶体Si ④白磷 ⑤氨基乙酸 ⑥固态He A ．①②③④⑤⑥ B ．②③④⑥ C ．②③⑥ D ．①②⑤⑥
答案 C
例2 下列有关原子晶体的叙述不正确的是( ) A ．金刚石和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体
B ．含1 mol
C 的金刚石中C —C 键数目是2N A ,1 mol SiO 2晶体中Si —O 键数目是4N A C ．水晶和干冰在熔化时，晶体中的共价键都会断裂
D ．SiO 2晶体是原子晶体，所以晶体中不存在分子，SiO 2不是它的分子式 答案 C
解析 金刚石是1个中心碳原子连接4个碳原子，二氧化硅是1个中心硅原子连接4个氧原子，均为正四面体，A 项正确；金刚石中，1个C 原子与另外4个C 原子形成4个C —C 键，这个C 原子对每个单键的贡献只有12，
所以1 mol C 原子形成的C —C 键为4 mol×1
2＝2 mol ，而二氧化硅晶体中1个Si 原子分别与4个O 原子形成
4个Si —O 键，则1 mol SiO 2晶体中Si —O 键为4 mol ，B 项正确；干冰熔化时只破坏分子间作用力，共价键不会断裂，C 项错误；原子晶体的构成微粒是原子不是分子，D 项正确。 规律总结
(1)晶体硅的结构与金刚石相似，即将金刚石中的碳原子换成硅原子。不同的是，硅晶体中的Si —Si 键的键长比金刚石中的C —C 键的键长长。
(2)SiO2晶体结构相当于晶体硅结构中每个Si—Si键中间插入一个O原子。
(3)碳化硅晶体与金刚石结构相似，其空间结构中碳原子和硅原子交替排列。碳原子和硅原子个数之比为1∶1。
二、原子晶体的性质与共价键的关系
晶体硅(Si)和金刚砂(SiC)都是与金刚石相似的原子晶体。其结构与性质比较如下表所示：
请根据上表中的数据，分析其熔点、硬度的大小与其结构之间的关系。
答案键长越短，键能越大，熔点越高，硬度越大；反之，键长越长，键能越小，熔点越低，硬度越小。
(1)由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合，故原子晶体：①熔、沸点很高；②硬度大；③一般不导电；
④难溶于溶剂。
(2)原子晶体具有不同的结构类型，对于结构相似的原子晶体来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的稳定性越高，熔、沸点越高，硬度越大。
提醒原子晶体的熔、沸点不一定高于金属晶体和离子晶体。如MgO(2 800 ℃)＞SiO2(1 713 ℃)、钨(3 410 ℃)＞SiO2(1 713 ℃)。
例3根据下列物质的性质，判断其属于原子晶体的是( )
A．熔点2 700 ℃，导电性强，延展性强
B．无色晶体，熔点3 550 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂
C．无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ℃，熔化时能导电
D．熔点－56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电
答案 B
解析原子晶体一般不导电，没有延展性，A项错误；原子晶体难溶于水，C项错误；原子晶体一般熔点很高，硬度很大，D项错误。
例4下表是某些原子晶体的熔点和硬度。
分析表中的数据，判断下列叙述正确的是( )
A．构成原子晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高
B．构成原子晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越高
C．构成原子晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大
D．构成原子晶体的原子的相对分子质量越大，晶体的硬度越大
答案 B
1．下列物质中，属于原子晶体的化合物是( )
A．无色水晶B．晶体硅
C．金刚石D．干冰
答案 A
解析A项，无色水晶是原子晶体，属于化合物；B项，晶体硅是单质；C项，金刚石是单质；D项，干冰是分子晶体。
2．下列有关原子晶体的叙述中正确的是( )
A．原子晶体中只存在非极性共价键
B．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
C．在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键
D．石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体
答案 D
解析原子晶体单质中含有非极性共价键，原子晶体化合物中存在极性共价键；在SiO2晶体中，1个硅原子与周围4个氧原子形成4个Si—O键；金属晶体的熔点差别很大，有些金属晶体(如W)熔点可能高于某些原子晶
体的熔点。
3．二氧化硅晶体是空间立体网状结构，如图所示，下列关于二氧化硅晶体的说法中正确的是 ( )
A．1 mol SiO2晶体中Si—O键为2 mol
B．二氧化硅晶体的分子式是SiO2
C．晶体中Si、O原子最外电子层都满足8电子结构
D．晶体中最小环上的原子数为8
答案 C
解析A选项错误，SiO2晶体中，1个硅原子与周围4个氧原子形成Si—O键，所以1 mol SiO2晶体中Si—O 键为4 mol；B选项错误，晶体中1个硅原子与周围4个氧原子形成共价键，1个氧原子与周围2个硅原子形成共价键，SiO2表示晶体中Si、O原子个数比为1∶2，并不是分子式；C选项正确，1个硅原子分别与4个氧原子形成4对共用电子对，1个氧原子分别与2个硅原子形成2对共用电子对，所以Si、O原子最外电子层都满足8电子结构；D选项错误，晶体中最小环上硅与氧交替连接，SiO2晶体中最小环上的原子数为12，其中6个为硅原子，6个为氧原子。
4．科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是 ( )
A．碳、氮原子构成平面结构的晶体
B．碳氮键键长比金刚石中的碳碳键键长更短
C．氮原子电子数比碳原子电子数多
D．碳、氮单质的化学性质均不活泼
答案 B
解析由“这种化合物可能比金刚石更坚硬”可知，该晶体应该是一种原子晶体，原子晶体的结构是一种空间网状结构而不是平面结构，A选项错误；氮原子的半径比碳原子的半径小，二者所形成的共价键的键长要比碳碳键的键长短，所以该晶体的硬度应该比金刚石更高，B选项正确；原子的电子数和单质的活泼性一般不会影响所形成的晶体的硬度等，所以C、D选项错误。
5．回答下列问题：
(1)氮化碳和氮化硅晶体结构相似，是新型的非金属高温陶瓷材料，它们的硬度大、熔点高，化学性质稳定。
①氮化硅的硬度________(填“大于”或“小于”)氮化碳的硬度，原因是________________
________________________________________________________________________。
②已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子与氮原子不直接相连、硅原子与硅原子不直接相连，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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。
①在GaN晶体中，每个Ga原子与______个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为____________，GaN属于______晶体。
②三种新型半导体材料的熔点由高到低的顺序为_________________________________
________________________________________________________________________。
答案(1)①小于氮化硅和氮化碳均为原子晶体，氮化硅中N—Si键的键长比氮化碳中C—N键的键长长，键能小②Si3N4
(2)①4正四面体原子②GaN＞GaP＞GaAs
解析(1)①氮化硅和氮化碳均为原子晶体。氮化硅中N—Si键的键长比氮化碳中C—N键的键长长，键能小，所以氮化硅硬度比氮化碳小。
②由题意知，氮化硅晶体中每个Si原子连接4个N原子，每个N原子连接3个Si原子，Si和N原子均达到8电子稳定结构，其化学式为Si3N4。
(2)①GaN与单晶硅结构相似，所以每个Ga原子与4个N原子形成共价键，每个N原子与4个Ga原子形成共价键。与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体结构，GaN与晶体硅都是原子晶体。②原子半径越小，共价键越强，晶体的熔点越高。
[对点训练]
题组1 原子晶体的结构
1．下列有关原子晶体的叙述错误的是( )
A．原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则
B．原子晶体具有空间网状结构
C．原子晶体中不存在独立的分子
D．原子晶体熔化时不破坏共价键
答案 D
解析A项，原子晶体中原子之间通过共价键相连，而共价键具有方向性和饱和性，所以原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则；B项，原子晶体是相邻原子之间通过共价键结合而成的空间网状结构；C项，原子晶体是由原子以共价键相结合形成的，不存在独立的分子；D项，原子晶体是原子通过共价键连接的，熔化时需要破坏共价键。
2．在单质的晶体中一定不存在的微粒是( )
A．原子B．分子
C．阴离子D．阳离子
答案 C
解析A项，例如金刚石由碳原子组成；B项，例如I2由碘分子组成；D项，例如金属Cu由Cu2＋和自由电子组成；C项中阴离子只能存在于离子化合物中。
3．下列关于SiO2晶体网状结构的叙述中正确的是( )
A．存在四面体结构单元，O原子处于中心，Si原子处于4个顶角
B．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子
C．最小的环上，Si原子和O原子个数之比为1∶2
D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子
答案 D
解析二氧化硅是原子晶体，为空间网状结构，存在四面体结构，硅原子处于中心，氧原子处于4个顶角，所以A项错误；晶体硅的结构与金刚石相似(金刚石中最小碳环为6个碳原子)，而SiO2晶体只是在两个Si原子间插入1个O原子，即最小环含6个Si原子和6个O原子。
4．下列说法正确的是( )
A．在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中，氧原子的数目为4N A
B．金刚石晶体中，碳原子数与C—C键数之比为1∶2
C．30 g二氧化硅晶体中含有0.5N A个二氧化硅分子
D．晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的原子晶体
答案 B
解析在二氧化硅晶体中，每个硅原子形成4个Si—O键，故含有4 mol Si—O键的二氧化硅晶体的物质的量为1 mol，即含有2N A个氧原子，A项错误；金刚石中每个碳原子均与另外4个碳原子形成共价键，且每两个碳原子形成一个C—C键，故1 mol碳原子构成的金刚石中共有2 mol C—C键，因此碳原子数与C—C键数之比为1∶2，B项正确；二氧化硅晶体中不存在分子，C项错误；氖晶体是由单原子分子靠分子间作用力结合在一
起形成的，属于分子晶体，D项错误。
题组2 原子晶体的性质及判断
5．氮化铝(AlN)常用做砂轮及高温炉衬材料，熔化状态下不导电，可知它属于( )
A．离子晶体B．原子晶体
C．分子晶体D．无法判断
答案 B
解析熔化状态下不导电的化合物必定是共价化合物，排除是离子化合物的可能，又因为具有耐高温的性能，所以必定是原子晶体。
6．下列事实能说明刚玉(Al2O3)是一种原子晶体的是( )
①Al2O3是两性氧化物②硬度很大③它的熔点为2 045 ℃④几乎不溶于水⑤自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石
A．①②③ B．②③④
C．④⑤ D．②⑤
答案 B
解析①指的是Al2O3的分类，⑤指的是刚玉的种类，这两项都无法说明Al2O3是一种原子晶体。
7．AB型共价化合物晶体，若其原子最外层电子数之和为8，常是具有半导体性质的原子晶体。已知金刚石不导电而导热；锆石(ZrO2)不导电、不导热，却硬似钻石；近期用制耐热器的碳化硅制成了假钻石，则识别它们的可行方法是( )
A．能在玻璃上刻划出痕迹的为金刚石
B．很硬不导电而导热的是金刚石和碳化硅
C．既可导电又可导热的是碳化硅
D．不导电的为锆石
答案 B
解析金刚石、SiC、锆石均为原子晶体，但物理性质有差异。
8．下列物质的熔点顺序判断不正确的是( )
A．Li>Na>K>Rb
B．原子晶体>离子晶体>金属晶体
C．金刚石>碳化硅>晶体硅
D．NaCl>KCl>CsCl
答案 B
解析晶体熔、沸点高低取决于结构微粒间作用力的大小，即金属键、共价键、离子键、分子间作用力的大小。金属晶体的熔点差别很大，可能比离子晶体的熔、沸点高，离子晶体的熔、沸点与离子半径和离子所带电荷数有关，电荷数相同时，离子半径越小，晶体的熔、沸点越高，原子晶体中原子的半径越小，熔点越高。
题组3 原子晶体结构与性质的综合考查
9.磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。右图为其晶体结构中最小的重复结构单元，其中的每个原子均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是( )
A．磷化硼晶体的化学式为BP，属于离子晶体
B．磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电
C．磷化硼晶体中每个原子均形成4个共价键
D．磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠相同
答案 C
解析根据题意，磷化硼为超硬耐磨材料，说明其晶体类型为原子晶体，熔融状态不导电，A项和B项错误；磷化硼原子间均为共价键，由图可以发现，每个原子均形成4个共价键，C正确；由磷化硼的晶体结构可以看出，它的配位数为4，而NaCl晶体的配位数为6，二者结构微粒的堆积方式明显不同，故D错误。
10．在40 GPa高压下，用激光器加热到1 800 K时，科学家成功地制得了原子晶体CO2，下列有关这种CO2晶体推断正确的是( )
A．原子晶体CO2易升华，可用做制冷剂
B．原子晶体CO2的硬度和耐磨性都不如水晶
C．原子晶体CO2有很高的熔、沸点，很大的硬度，可用做耐磨材料
D．每摩尔原子晶体CO2含2 mol C—O键，每摩尔C原子与4 mol O原子形成共价键
答案 C
解析原子晶体CO2中C和O原子之间以共价键结合成空间立体网状结构，共价键作用强，所以其具有很高的熔、沸点，很大的硬度，A不正确，C正确；CO2与SiO2组成相似，将SiO2晶体中的Si原子换成C原子就是原子晶体CO2的结构，由于C—O键的键长小于Si—O键的键长，C—O键的键能大于Si—O键的键能，所以原子晶体CO2的硬度和耐磨性都强于水晶，B不正确；在原子晶体CO2中，每个C原子都处于4个氧原子构成的四面体的中心，所以每摩尔原子晶体CO2中含有4 mol C—O键，每摩尔C原子与4 mol O原子形成共价键，D不正确。
11．已知氮化碳晶体是新发现的高硬度材料，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于该晶体的说法错
误的是( )
A．氮化碳属于原子晶体，比金刚石中的硬度更大
B．该晶体中每个碳原子与4个氮原子相连，每个氮原子与3个碳原子相连，氮化碳的化学式为C3N4
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
答案 D
解析氮化碳为高硬度材料且是由非金属元素组成，因此该晶体应为原子晶体。又因为C—C键键长大于C—N 键键长，故C—N键的键能大于C—C键，硬度更大的是氮化碳，A项正确；每个C原子与4个N原子形成共价单键，每个N原子与3个C原子形成共价单键，C原子和N原子的最外层都达到8电子稳定结构，所以氮化碳的化学式为C3N4，B、C项正确；氮化碳晶体原子间以N—C极性键形成空间网状结构，D项错误。
12．氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示，下列关于这两种晶体的说法正确的是( )
A．六方相氮化硼与石墨一样可以导电
B．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
C．两种晶体均为分子晶体
D．六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为平面三角形
答案 D
解析A项，六方相氮化硼晶体中没有可以自由移动的电子或离子，所以不导电，错误；B项，立方相氮化硼中只含有σ键，错误；C项，立方相氮化硼是原子晶体，错误；D项，由六方相氮化硼的晶体结构可知，每个硼原子与相邻3个氮原子构成平面三角形，正确。
[综合强化]
13．单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据：
(1)晶体硼的晶体类型属于________晶体，理由是___________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图)，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B 原子。通过观察图形及推算，此晶体结构单元由________个B 原子组成，键角为________。
答案 (1)原子 晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体硅和金刚石之间，而金刚石和晶体硅均为原子晶体，B 与C 相邻且与Si 处于对角线位置，也应为原子晶体 (2)12 60°
解析 (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个这样的三角形，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°。
14．(1)Ge 单晶具有金刚石型结构，其中Ge 原子的杂化方式为______________，微粒之间存在的作用力是__________________。
(2)晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数A 为(0,0,0)；B 为(12，0，12)，C 为(12，1
2
，0)。则D 原子的坐标参数为__________________________。
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge 单晶的晶胞参数a ＝565.76 pm ，其密度为________ g·cm －3
(列出计算式即可)。
已知：Ge 的相对原子质量为73。 答案 (1)sp 3
共价键(或非极性共价键)
(2)①(14，14，14) ②8×736.02×565.76
3×107
解析 (1)类比金刚石，晶体锗是原子晶体，每个锗原子与其周围的4个锗原子形成4个单键，故锗原子采用sp 3
杂化，锗原子间以共价键(或非极性共价键)结合。(2)①对照晶胞图示及A 、B 、C 点坐标，选A 点为参照点，可知D 在体对角线的14处，运用比例关系可得D 的坐标参数为(14，14，1
4
)；②因为其晶胞类似金刚石晶胞，故其
晶胞内含8个Ge 原子，ρ＝m V ＝8×736.02×565.76
3×107 g·cm
－3
。 15．(1)金刚砂(SiC)的硬度为9.5，其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂晶体类型为________；在SiC 中，每个C 原子周围最近的C 原子数目为______________；若晶胞的边长为a pm ，则金刚砂的密度表达式为______________________________。
(2)硅的某种单质的晶胞如图乙所示。GaN 晶体与该硅晶体相似。则GaN 晶体中，每个Ga 原子与________个N 原子相连，与同一个Ga 原子相连的N 原子构成的空间结构为______________________。若该硅晶体的密度为ρ g·cm －3
，阿伏加德罗常数的值为N A ，则晶体中最近的两个硅原子之间的距离为____________ cm(用代数式表示即可)。
答案 (1)原子晶体 12 4×40 g·mol
－1
(a ×10－10 cm )3×6.02×1023 mol －1
(2)4 正四面体 34×3224
ρ·N A
解析 (1)金刚砂(SiC)的硬度为9.5，硬度大，属于原子晶体；每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其他3个碳原子，所以每个碳原子周围最近的碳原子数目为3×4＝12；该晶胞中C 原子个数为8×18＋6×1
2
＝
4，Si 原子个数为4，晶胞边长为a ×10－10
cm ，体积V ＝(a ×10－10
cm)3
，ρ＝m V ＝4×40 g·mol
－1
(a ×10－10 cm )3×6.02×1023 mol －1
。
(2)根据物质的晶体结构可知，在GaN 晶体中，每个Ga 原子与4个N 原子相连，与同一个Ga 原子相连的N 原子构成的空间结构为正四面体。在晶体Si 的晶胞中含有Si 原子的数目是8×18＋6×1
2
＋4＝8，则根据晶胞的
密度ρ＝m V 可知V ＝m ρ＝28×8
N A ρ cm 3＝224ρ·N A cm 3
，晶胞的边长a ＝3V ＝3224ρ·N A cm ，在晶胞中两个最近的Si
原子之间的距离为晶胞体对角线长的14，即34×3224
ρ·N A
cm 。
高中化学中常见物质的相对分子质量
高中化学中常见物质的相对分子质量 注：下划线的建议记下来（计算题经常要用到）。 Na 2O 62 Na 2 O 2 78 NaOH 40 NaCl 58.5 Na 2 CO 3 106 NaHCO 3 84 Na 2 S 78 Na 2SO 4 142 NaNO 3 85 NaClO 74.5 KOH 56 KCl 74.5 K 2CO 3 138 KHCO 3 100 K 2 SO 4 174 KNO 3 101 MgO 40 Mg(OH) 2 58 MgCl 2 95 MgCO 3 84 MgSO 4 120 CaO 56 Ca(OH) 2 74 CaCl 2 111 CaCO 3 100 Ca(HCO 3 ) 2 162 CaSO 4 136 Ca(ClO) 2 143 Ba(OH) 2 171 BaCl 2 208 BaCO 3 197 BaSO 4 233 Ba(NO 3 ) 2 164 Al 2O 3 102 Al(OH) 3 78 AlCl 3 133.5 Al 2 (SO 4 ) 3 342 KAl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O 474 NaAlO 2 82 SiO 2 60 H 2 SiO 3 78 Na 2 SiO 3 122 SiCl 4 170 NH 3 17 N 2 H 4 32 NO 30 NO 2 46 HNO 3 63 NH 4 Cl 53.5 (NH 4 ) 2 CO 3 94 NH 4 HCO 3 79 (NH 4) 2 SO 4 132 NH 4 NO 3 80 CO(NH 2 ) 2 （尿素）60 P 2O 5 142 H 3 PO 4 98 Na 3 PO 4 164 Ca 3 (PO 4 ) 2 310 H 2O 18 H 2 O 2 34 H 2S 34 SO 2 64 SO 3 80 H 2 SO 4 98 HF 20 CaF 2 78 HCl 36.5 HClO 52.5 HBr 81 HI 128 MnO 2 87 KMnO 4 158 K 2 Cr 2 O 7 294 FeO 72 Fe 2O 3 160 Fe 3 O 4 232 Fe(OH) 3 107 FeCl 2 127 FeCl 3 162.5 FeS 88 FeS 2 120 FeSO 4 152 Fe 2 (SO 4 ) 3 400 CuO 80 Cu 2O 144 Cu(OH) 2 98 CuCl 2 135 CuS 96 Cu 2 S 160 CuSO 4 160 CuSO 4·5H 2 O 250 Cu(NO 3 ) 2 188 AgCl 143.5 AgBr 188 AgI 235 Ag 2SO 4 312 Ag 2 CO 3 276
高中化学常见物质的性质及转化
高中化学常见物质的性质及转化 一、金属及其化合物（Na、Mg、Al、Fe、Cu） 1、钠及其化合物的主要化学性质 4Na＋O2===2Na2O （常温）2Na＋O2点燃Na2O2 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ CO2（过量）＋NaOH===NaHCO3 CO2＋2NaOH(过量)===Na2CO3＋H2O NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 NaHCO3＋NaOH===H2O＋Na2CO3 HCO3-+OH-=H2O+CO32- 2NaHCO3△ 2 CO3＋H2O＋CO2↑（Na2CO3受热不分解） 2、镁及其化合物的主要化学性质 2Mg＋O2点燃2MgO 3Mg＋N2点燃Mg3N2 2Mg＋CO2点燃2MgO＋C Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O Mg(OH)2△ MgO＋H2O 3、铝及其化合物的主要化学性质 2Al＋Fe2O3高温2Fe＋Al2O3 （FeO、Fe3O4也有类似反应，用于野外焊接无缝铁轨） 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑ Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O Al2O3＋2OH－===2AlO2－＋H2O Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O （注意铝的两性） Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋[制Al(OH)3] [Al(OH)3不溶于过量的氨水] Al3＋＋3AlO2－＋6H2O===4Al(OH)3↓ AlO2－＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ AlO2－＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－ Al3＋＋4OH－(过量)===AlO2－＋2H2O AlO2－＋4H＋(过量)===Al3＋＋2H2O Al＋H2SO4(浓)钝化Al＋HNO3(浓)钝化 Al(OH)3△ Al2O3＋3H2O
物质的聚集状态与物质性质
物质的聚集状态与物质性质
第3章物质的聚集状态与物质性质 第1节认识晶体 【自学目标】 1．能区分晶体与非晶体，知道晶体的重要特征。 2．了解A1、A3 型密堆积。 3．知道晶胞是晶体的最小结构重复单元，能用切割法计算一个晶胞种实际拥有的微粒数。【自学助手】 1．晶体的特性是 。 2．的晶体称为离子晶体；的晶体称为金属晶体； 的晶体称为原子晶体；的晶体称为分子晶体。 3．因为金属键、离子键、分子间的相互作用没有，所以组成金属晶体、离子晶体、分子晶体的微粒服从原理。
4．金属晶体的结构形式可归结为等径圆球的密堆积。其中，每一层都是最紧密堆积，也就是每个等径球与周围相接触。而层与层之间的堆积时有多种方式： 一种是“…ABAB…”重复方式，叫型的最密堆积，一种是“…ABCABC…”重复方式，叫型的最密堆积。 5．晶胞是晶体结构中最小的，是从晶体结构中截取下来的大小、形状完全相同的。 6．在晶胞中，平行六面体的顶点上的微粒为个晶胞共有；在面心上的微粒为个晶胞共有；在棱的中心上的微粒为个晶胞共有。【思维点拨】 【例题1】关于晶体的下列说法正确的是 A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C．离子晶体的熔点一定比金属晶体的高D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 【解答】A正确。B不正确，在金属晶体中含金属阳离子而不含阴离子。C不正确，金属钨的熔点比所有的离子晶体高。D不正确，单质汞
在常温下为液态，而分子晶体碘、硫在常温下为固态。 【答案】A 【例题2】某离子晶体晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。试分析： （1）在一个晶胞中有个X，个Y，所以该晶体的化学式为_____ _____。 （2）晶体中距离最近的2个X与一个Y所形成的夹角∠XYX角度为________（填角的度数） 【解答】（1）Y的个数为1，X的个数为4×1/8=1/2，所以X︰Y=1︰2，化学式是XY2（2）X与Y之间的连线构成了正四面体，类似甲烷(CH4)的结构，所求的∠XYX等于甲烷中的键角，即109.5°。 【答案】（1）1；1/2；（2）109.5° 【自我检测】
高中化学常见物质性质总结
高中化学常见物质的物理性质归纳 1．颜色的规律 （1）常见物质颜色 以红色为基色的物质 红色：难溶于水的Cu，Cu2O，Fe2O3，HgO等 碱液中的酚酞酸液中甲基橙石蕊及pH试纸遇到较强酸时及品红溶液 橙红色：浓溴水甲基橙溶液氧化汞等 棕红色：Fe(OH)3固体 Fe(OH)3水溶胶体等 <2>以黄色为基色的物质 黄色：难溶于水的金碘化银磷酸银硫磺黄铁矿黄铜矿(CuFeS2)等 溶于水的FeCl3 甲基橙在碱液中钠离子焰色及TNT等 浅黄色：溴化银碳酦银硫沉淀硫在CS2中的溶液，还有黄磷 Na2O2 氟气 棕黄色：铜在氯气中燃烧生成CuCl2的烟 <3>以棕或褐色为基色的物质 碘水浅棕色碘酒棕褐色铁在氯气中燃烧生成FeCl3的烟等 <4>以蓝色为基色的物质 蓝色：新制Cu(OH)2固体胆矾硝酸铜溶液淀粉与碘变蓝石蕊试液碱变蓝 pH试纸与弱碱变蓝等 浅蓝色：臭氧液氧等 蓝色火焰：硫化氢一氧化碳的火焰甲烷,氢气火焰（蓝色易受干扰） <5>以绿色为基色的物质 浅绿色：Cu2(OH)2CO3，FeCl2，FeSO4*7H2O 绿色：浓CuCl2溶液 pH试纸在约pH=8时的颜色 深黑绿色：K2MnO4 黄绿色：Cl2及其CCl4的萃取液 <6>以紫色为基色的物质 KMnO4为深紫色其溶液为红紫色碘在CCl4萃取液碘蒸气中性pH试纸的颜色 K＋离子的焰色(钴玻璃)等 <7>以黑色为基色的物质
黑色：碳粉活性碳木碳烟怠氧化铜四氧化三铁硫化亚铜(Cu2S) 硫化铅硫化汞硫化银硫化亚铁氧化银(Ag2O) 浅黑色：铁粉 棕黑色：二氧化锰 <8>白色物质 无色晶体的粉末或烟尘； 与水强烈反应的P2O5； 难溶于水和稀酸的：AgCl，BaSO3，PbSO4； 难溶于水的但易溶于稀酸：BaSO3，Ba3(PO4)2，BaCO3，CaCO3，Ca3(PO4)2，CaHPO4，Al(OH)3，Al2O3，ZnO，Zn(OH)2，ZnS，Fe(OH)2，Ag2SO3，CaSO3等； 微溶于水的：CaSO4，Ca(OH)2，PbCl2，MgCO3，Ag2SO4； 与水反应的氧化物：完全反应的：BaO，CaO，Na2O； 不完全反应的：MgO <9>灰色物质 石墨灰色鳞片状砷硒（有时灰红色）锗等 2.离子在水溶液或水合晶体的颜色 水合离子带色的： Fe2＋：浅绿色； Cu2＋：蓝色； Fe3＋：浅紫色呈黄色因有[FeCl4(H2O)2] 2-； MnO4-：紫色 ：血红色； ：苯酚与FeCl3的反应形成的紫色 主族元素在水溶液中的离子（包括含氧酸根）无色 运用上述规律便于记忆溶液或结晶水合物的颜色 （3）主族金属单质颜色的特殊性 A的金属大多数是银白色 铯：带微黄色钡：带微黄色 铅：带蓝白色铋：带微红色
高中化学常见物质的分类
物质的分类 一、单质 按元素组成分为 1.金属单质 K钾、Ca钙、Na纳、Mg镁、Al铝、Zn锌、Fe铁、 Sn锡、Pb铅、Cu铜、Hg汞、Ag银、Pt铂、Au金 2.非金属单质 氢气H2、碳C、氮气N2、氧气O2、臭氧O3、氟气F2、硅Si、磷P、硫S、氯气Cl2、液溴Br2、碘I2、氦气He、氖气Ne、氩气Ar、 二、化合物 1.有机化合物 乙醇、甲烷、乙烷、乙烯、葡萄糖 2.无机化合物 三、氧化物 （1）按元素组成分为金属氧化物和非金属氧化物 1.金属氧化物 氧化钠Na2O、过氧化钠Na2O2、氧化钙CaO、氧化镁MgO、氧化铝Al2O3、氧化锌ZnO、氧化铁Fe2O3、氧化亚铁FeO、四氧化三铁Fe3O4、氧化铜CuO、氧化汞HgO、七氧化二锰Mn2O7 2.非金属氧化物 水H2O，过氧化氢H2O2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2、一氧化氮NO、五氧化二氮N2O5、二氧化硅SiO2、五氧化二磷P2O5、二氧化硫SO2、三氧化硫SO3 （2）按照性质分为 碱性氧化物 酸性氧化物 不成盐氧化物 两性氧化物 过氧化物 1.碱性氧化物 大部分的金属氧化物为碱性氧化物，但有特例：过氧化钠Na2O2为过氧化物、氧化铝Al2O3为两性氧化物、七氧化二锰Mn2O7为酸性氧化物、四氧化三铁Fe3O4、 碱性氧化物有：氧化钠Na2O、氧化钙CaO、氧化镁MgO、氧化锌ZnO、氧化铁Fe2O3、氧化亚铁FeO、氧化铜CuO、氧化汞HgO、 碱性氧化物一定为金属氧化物，金属氧化物不一定为碱性氧化物 2.酸性氧化物 大部分的非金属氧化物为，但有特例：水H2O，一氧化碳CO、一氧化氮NO不是酸性氧化物，七氧化二锰Mn2O7虽然为金属氧化物但属于酸性氧化物、 非金属氧化物不一定为酸性氧化物 3.不成盐氧化物：一氧化碳CO、一氧化氮NO 4.两性氧化物：氧化铝Al2O3 5.过氧化物：过氧化氢H2O2、过氧化钠Na2O2 四、酸 中学常见的酸： 盐酸HCl、硫酸H2SO4、硝酸HNO3、碳酸H2CO3、磷酸H3PO4、次氯酸HClO、氯酸HClO3、高氯酸HClO4、亚硫酸H2SO3、硅酸H2SiO3、氢硫酸H2S、氢碘酸HI、氢溴酸HBr、氢氟酸HF、乙酸CH3COOH （1）依据组成分为含氧酸和无氧酸 1.含氧酸 硫酸H2SO4、硝酸HNO3、碳酸H2CO3、磷酸H3PO4、次氯酸HClO、氯酸HClO3、高氯酸HClO4、亚硫酸H2SO3、硅酸H2SiO3、乙酸CH3COOH 2.无氧酸
物质聚集状态
第一单元丰富多彩的化学物质（3） 【学海导航】 1. 了解物质的聚集状态以及聚集状态对物质性质的影响； 2. 理解影响物质体积大小的因素； 3. 理解气体摩尔体积概念，以及与气体，物质的量之间的关系。 【学习方法】通过课堂老师的讲解，课前、课后多看书理解气体摩尔体积的概念。 【学习过程】 〖问题创设1〗 生活经验告诉我们：固体有一定的形状，液体没有固定的形状，但有固定的体积; 气体没有固定的形状和体积；气体容易被压缩，而固体、液体不宜被压缩。 为什么固体、液体和气体物质的某些性质存在差异？与这些物质的微观结构有何 联系？ 1问题创设2〗通过前面学习，知1mol不同物质的质量不同，那么，1mol不同物质的体 积是否相同？。 二■影响物质体积大小的因素： 1 ?因素：①条件（温度、压强）；②微粒数目多少；③微粒本身大小；④微粒间的距离
等。 2. 在一定温度和压强时： (1) 1moL 固体或液体体积 主要决疋于 由于 ________________________ ，所以体积 (2) (1) 1moL 气体体积 主要决疋于—— 而气体 ___________ 三■气体摩尔体积 1、 定义：将 ____________ 气体所占的体积称为气体摩尔体积，用符号“ 2、 注意点：①研究对象为气体；②单位 为 3、 气体体积(V)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量(n)三者关系： 【例1】13. 0g 锌与足量的稀盐酸完全反应，最多可收集到多少体积(标状)的氢气? 【练习1】计算在标况下，至少需要多少体积的氢气与足量的氧气反应才能生成 18g 水。 〖思考〗 使用22.4 L ? mol — 1应注意哪些问题？请判断下列说法是否正确？如不正确请改正。 (1)在标准状况下，1mo1H 2SO 4的体积约是22.4 L 。 ⑵1molCO 2的体积约为22.4 L 。 (3) 1molCO 2和ImolCO 所含的分子数相同，所占的体积也相同。 (4) 标准状况下，02的体积约为22.4 L 。 ⑸1moIH 2在 20 C 时体积一定大于 22.4 L 。 (6) 1moIC0 2和CO 的混合气体在标准状况下，所占体积约是 22.4 L o (7) 当某气体的体积为 22.4 L 时，它一定处于标准状况下。 高一( )班 姓名 _____________ 学号 __________ 成绩 _________ ，所以 ”表示。 ;③标准状况下，气体摩尔体积约
人教版高中化学高二选修五三章物质的聚集状态与物质性质复习课教案设计
人教版高中化学高二选修五三章物质的聚集状态与物质性质复习课教案 一、化学核心素养： 1.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。 2.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。了解分子晶体结构与性质的关系。 3.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 4.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 5．理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。 二、教学过程： 专题一晶体类型的结构和性质 1.晶体与非晶体的区别 2.四类晶体的结构和性质比较 题型一、晶体类型的判断 例1四种物质的一些性质如下表：
晶体类型：单质硫是__________________晶体；单质硼是__________晶体；氯化铝是__________________晶体；苛性钾是____________晶体。 题型二、晶体熔、沸点的比较 例2下列各组物质的沸点按由低到高的顺序排列的是 A.NH3、CH4、NaCl、Na B.H2O、H2S、MgSO4、SO2 C.CH4、H2O、NaCl、SiO2 D.Li、Na、K、Rb、Cs 1．不同类型晶体熔、沸点的比较 一般来说，原子晶体>离子晶体>分子晶体；金属晶体(除少数外)>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、镓等。 2．同种类型晶体熔、沸点的比较 (1)原子晶体 一般来说，对结构相似的原子晶体来说，键长越短，键能越大，晶体的熔、沸点越高。例如：金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅。 (2)分子晶体 ①组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。如I2>Br2>Cl2>F2；SnH4>GeH4>SiH4>CH4。 ②组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，范德华力越大，熔、沸点越高。如CO>N2。 ③同类别的同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如正戊烷>异戊烷>新戊烷。 ④若分子间存在氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体大，故熔、沸点较高。如HF>HI；NH3>PH3；H2O>H2Te。 (3)离子晶体 一般来说，离子所带的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，离子晶体的熔、沸点就越高。如NaCl>CsCl；MgO>MgCl2。 (4)金属晶体 金属阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，其金属键越强，金属熔、沸点越高。如Al>Mg>Na。 提醒(1)某些离子晶体的熔点高于某些原子晶体的熔点。如MgO(2 800 ℃)>SiO2(1 713 ℃)。 (2)某些分子晶体的熔点高于某些金属晶体的熔点。如碱金属熔点较低。 (3)个别金属的熔点高于某些原子晶体的熔点。如钨(3 410 ℃)> SiO2(1 713 ℃)。
高中化学常见物质的性质大全能
高中化学常见物质的颜色和状态 1、黑色固体：石墨、炭粉、铁粉、FeS、CuS、CuO、MnO 2、Fe3O4 2、红色固体：Cu、Cu2O、Fe2O 3、HgO、红磷 3、淡黄色固体：S、 Na2O2、 AgBr 4、黑色固体:KMnO4、 5、黄色固体： AgI 、Ag3PO4 6、绿色固体: Cu2(OH)2CO3 7、蓝色晶体：CuSO4·5H2O 8 、蓝色沉淀Cu(OH)2 9、红褐色沉淀： Fe(OH)3 10、白色固体：MgO、P2O5、CaO、 NaOH、Ca(OH)2、KClO3、KCl、Na2CO3、NaCl、无水C uSO4；铁、镁为银白色（汞为银白色液态） 11、溶液的颜色：凡含Cu2+的溶液呈蓝色；凡含Fe2+的溶液呈浅绿色；凡含Fe3+的溶 液呈棕黄色，MnO4-溶液为紫红色,其余溶液一般无色。 12、不溶于酸的白色沉淀： BaSO4、AgCl 13、不溶于水的白色沉淀 CaCO3（溶于酸）、BaCO3（溶于酸）、Al(OH)3、 Mg(OH)2 等 14、（1）具有刺激性气体的气体：NH3、SO2、HCl（皆为无色 （2）无色无味的气体：O2、H2、N2、CO2、CH4、CO（剧毒） (3) 红棕色气体： Br2（气体） NO2 (4)黄绿色气体：Cl2 （5）臭鸡蛋气味气体：H2S
15、具有刺激性气味的液体：盐酸、硝酸、醋酸、酒精 16、有毒的: 气体：CO SO2 H2S 液体：CH3OH 固体：NaNO2 CuS O4(可作杀菌剂 ,与熟石灰混合配成天蓝色的粘稠状物质——波尔多液) （二）中学常见物质颜色归纳 1、单质 化学式颜色化学式颜色化学式颜色 Cu 紫红 Au 黄 S 黄 B 黄或黑 F2淡黄绿 C（石墨）黑 Cl2黄 Br2 红棕 C（金刚石）无 Si 灰黑 I2紫黑 P 白、黄、红棕 2、氧化物 化学式颜色化学式颜色化学式颜色 NO2 棕红 ClO2黄 Na2O2浅黄 K2O 黄 Pb3O4 红 MnO 绿 化学式颜色化学式颜色化学式颜色 CuO 黑 MnO2黑 Ag2O 棕黑 FeO 黑 ZnO 白 Fe3O4黑 Hg2O 黑 Fe2O3红棕 HgO 红或黄 Cu2O 红 3、氧化物的水化物
物质的聚集状态
1.下列说法中正确的是（） A.水被冷却到00C以下时变成冰，是因为水分子从液体变成了固体 B.所有物质在温度变化时都能表现出三态变化 C.不降低温度，只增大压强，也可能使物质从气体变成液体 D.物体能够热胀冷缩是因为构成物体的微粒能够热胀冷缩 2.下列变化中，能使构成物质的微粒之间的距离变大的是（） A.升温 B.降温 C.加压 D.减压 3.现有下列各项关于不同状态的物质属性的描述：①构成微粒间有较小空隙，②构成微粒 可以自由移动，③没有固定形状，④不易被压缩。某物质具备下列哪种组合的属性能够判断该物质为液体（） A.①和④ B.②和③ C.①和③ D.②和④ 4.现有下列四种因素：①温度和压强②所含微粒数③微粒本身大小④微粒间的距离， 其中对气体物质体积有显著影响的是（） A.只②③④ B.只②④ C.只①③④ D.①②③④全部 5.下列因素中，决定固体物质或液体物质体积的主要因素是（）对气体物质的体积无 明显影响的是（） A.温度和压强 B.所含微粒数目 C.微粒本身大小 D.微粒之间的距离 6.下列说法中不能成立的是（） A.1mol某种物质的质量称为该物质的摩尔质量 B.1mol某种物质的体积称为该物质的摩尔体积 C.固体和液体的摩尔体积各不相同 D.气体摩尔体积都约为22.4L/mol 7.448mL某气体在标准状况下的质量为1.28g，该气体的摩尔质量约为（） A.64g B.64 C.64g·mol-1 D.32g·mol-1 8.在标准状况下，100mL某气体的质量为0.125g，则该气体可能是下列物质中的（） A.氨气 B.氮气 C.二氧化碳 D.一氧化碳 9.在一定温度和压强下，1体积X 2气体与3体积Y 2 气体化合生成2体积气体化合物，则该 化合物的化学式为（） A.XY 3B.XY C.X 3 Y D.X 2 Y 3 10.某混合气体由N 2和CH 4 组成，测得该混合气体在标准状况下的密度为0.82lg/L，则混合 气体中N 2和CH 4 的体积比为（） A.1∶1 B.1∶4 C.1∶2 D.2∶1 11.下列说法中不正确的是（） A.在同温同压下，1摩尔固体或液体的体积各不相同 B.在同温同压下，不同气体的摩尔体积都大致相同 C.气体摩尔体积约为22.4L/mol D.只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为22.4L/mol 12.下列判断中正确的是（） A.在标准状况下，1mol单质溴的体积约为22.4L B.在标准状况下，氧气的气体摩尔体积约为22.4L C.常温常压下，1mol氢气的体积为22.4L D.常温常压下，1mol氧气的质量为32克 13.等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相等的（） A.原子数 B.体积 C.质子数 D.质量
高中化学实验专题 常用仪器
高中实验专题——1、高中化学实验常用仪器 1、反应容器 仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项 试管用作少量试剂的溶解或 反应的仪器，也可收集 少量气体、装配小型气 体发生器 （1）可直接加热，加热时外壁要擦干，用试管夹夹住或用 铁夹固定在铁架台上；（2）加热固体时，管口略向下倾斜， 固体平铺在管底；（3）加热液体时液体量不超过容积的1 ／3，管口向上倾斜，与桌面成45°，切忌管口向着人。装 溶液时不超过试管容积的1／2。 烧杯配制、浓缩、稀释、盛 装、加热溶液，也可作 较多试剂的反应容器、 水浴加热器 加热时垫石棉网，外壁要擦干，加热液体时液体量不超过 容积的1／2，不可蒸干，反应时液体不超过2/3，溶解时要 用玻璃棒轻轻搅拌。 圆底烧瓶平底烧瓶用作加热或不加热条件 下较多液体参加的反应 容器 平底烧瓶一般不做加热仪器，圆底烧瓶加热要垫石棉网， 或水浴加热。液体量不超过容积的1／2。 蒸馏烧瓶作液体混合物的蒸馏或 分馏，也可装配气体发 生器 加热要垫石棉网，要加碎瓷片防止暴沸，分馏时温度计水 银球宜在支管口处。 启普发生器不溶性块状固体与液体 常温下制取不易溶于水 的气体 控制导气管活塞可使反应随时发生或停止，不能加热，不 能用于强烈放热或反应剧烈的气体制备，若产生的气体是 易燃易爆的，在收集或者在导管口点燃前，必须检验气体 的纯度。 锥形瓶滴定中的反应器，也可 收集液体，组装洗气瓶。 同圆底烧瓶。滴定时只振荡，因而液体不能太多，不搅拌。 2、盛放容器
集气瓶收集贮存少量气体，装配洗 气瓶，气体反应器、固体在 气体中燃烧的容器 不能加热，作固体在气体中燃烧的容器时，要在瓶底加少 量水或一层细沙。瓶口磨砂（与广口瓶瓶颈磨砂相区别）， 用磨砂玻璃片封口。 试剂瓶（广口瓶、细口瓶）放置试剂用。可分广口瓶和 细口瓶，广口瓶用于盛放固 体药品（粉末或碎块状）； 细口瓶用于盛放液体药品。 都是磨口并配有玻璃塞。有无色和棕色两种，见光分解需 避光保存的一般使用棕色瓶。盛放强碱固体和溶液时，不 能用玻璃塞，需用胶塞和软木塞。试剂瓶不能用于配制溶 液，也不能用作反应器，不能加热。瓶塞不可互换。 滴瓶盛放少量液体试剂的容器。 由胶头滴管和滴瓶组成，滴 管置于滴瓶内， 滴瓶口为磨口，不能盛放碱液。有无色和棕色两种，见光 分解需避光保存的（如硝酸银溶液）应盛放在棕色瓶内。 酸和其它能腐蚀橡胶制品的液体（如液溴）不宜长期盛放 在瓶内。滴管用毕应及时放回原瓶，切记！不可“串瓶”。 干燥器用于存放需要保持干燥的 物品的容器。干燥器隔板下 面放置干燥剂，需要干燥的 物品放在适合的容器内，再 将容器放于干燥器的隔板 上。 灼烧后的坩埚内药品需要干燥时，须待冷却后再将坩埚放 入干燥器中。干燥器盖子与磨口边缘处涂一层凡士林，防 止漏气。干燥剂要适时更换。开盖时，要一手扶住干燥器， 一手握住盖柄，稳稳平推。 贮气瓶用做实验中短期内贮备较 多量气体的专用仪器。 贮气瓶等所有容器类玻璃仪器均不能加热,使用时也 切记骤冷骤热。 贮气前要检查气密性。 3、测量仪器 托盘天平称量药品（固体）质量，精 度≥0.1g。 称前调零点，称量时左物右码，精确至0.1克，药品不能 直接放在托盘上( 两盘各放一大小相同的纸片)，易潮解、 腐蚀性药品放在玻璃器皿中（如烧杯等）中称量， 温度计测定温度的量具，温度计有 水银的和酒精的两种。常用 的是水银温度计。 使用温度计时要注意其量程，注意水银球部位玻璃极薄 （传热快）不要碰着器壁，以防碎裂，水银球放置的位置 要合适。如测液体温度时，水银球应置于液体中；做石油 分馏实验时水银球应放在分馏烧瓶的支管处。
高中化学常见物质除杂方法归纳
原物所含杂质除杂质试剂除杂质的方法 1 N 2O 2 灼热的铜丝网洗气 2 CO 2H 2 S硫酸铜溶液洗气 3 CO CO 2 石灰水或烧碱液洗气 4 CO 2 HCl饱和小苏打溶液洗气 5 H 2 SHCl饱和NaHS溶液洗气 6 SO 2HCl 饱和NaHSO 3 溶液洗气 7 Cl 2 HCl饱和NaCl溶液洗气 8 CO 2 SO 2 饱和小苏打溶液洗气 9 碳粉 MnO 2 浓盐酸加热后过滤 10 MnO 2 碳粉 ----------- 加热灼烧11 碳粉CuO盐酸或硫酸过滤 12 Al 2O 3 Fe 2 O 3 NaOH溶液（过量），再通CO 2 过滤、加热固体 13 Fe 2O 3 Al 2 O 3 NaOH溶液过滤 14 Al 2O 3 SiO 2 盐酸 NH 3 ?H 2 O 过滤、加热固体 15 SiO 2 ZnO盐酸过滤 16 CuOZnONaOH溶液过滤 17 BaSO 4BaCO 3 稀硫酸过滤 18 NaOH Na 2CO 3 Ba（OH） 2 溶液（适量）过滤 19 NaHCO 3Na 2 CO 3 通入过量CO 2 ------ 20 Na 2CO 3 NaHCO 3 ------- 加热 21 NaClNaHCO3 盐酸蒸发结晶 22 NH 4Cl (NH 4 ) 2 SO 4 Ba Cl 2 溶液（适量）过滤 23 FeCl 3 FeCl 2 通入过量Cl 2 ----- 24 FeCl 3 CuCl 2 铁粉、Cl 2 过滤 25 FeCl 2FeCl 3 铁粉过滤 26 Fe(OH) 3胶体 FeCl 3 （半透膜）渗析 27 CuSFeS稀盐酸或稀硫酸过滤 28 I 2 NaCl------ 升华 29 NaCl NH 4 Cl ------- 加热 30 KNO 3 NaCl蒸馏水重结晶 31 乙烯 SO 2、H 2 O 碱石灰洗气 32 乙烷乙烯溴水洗气
物质的聚集状态教案
物质的聚集状态 学习目标:1、知道固、液、气态物质的一些特性 2、了解影响物质体积的因素 3、初步掌握并运用气体摩尔体积的概念并进行简单的计算 学习难点：影响体积的因素 学习重点：气体摩尔体积的概念和相关公式 [导入]在日常生活中，我们肉眼可以看到的宏观物质具有不同的聚集状态，常见的状态有哪些？ [学生]晶体：具有规则的几何外形和固定的熔点 固态如氯化钠、纯碱、冰。。。 讲解：非晶态物质：没有固定的熔点，一般也物质的聚集状态液态不具有规则的几何外形如石蜡、玻璃、。。。 气态 [讲述] 生活经验告诉我们固体有一定的形状，液体没有固定形状，但有固定的体积，气体没有固定的形状和体积；气体易被压缩，而固体和液体不易被压缩。 [问题探究1] 为什么固态、液态和气态物质会存在某些性质差异？这与物质的微观结构有何联系？ 【讲解】物质的性质是由微观结构决定的，固液气三态究竟有怎样的结构呢? 同学们请看书本p10表１－3 [Ppt]表１－3 气液固三种微粒运动情况 [过渡] 通过前面的学习我们已经知道，1摩尔任何微粒数目都相同，而1摩尔微粒的质量往往不同。那么1摩尔物质的体积是否相同呢？接下来我们做课本11页的交流与讨论，请以四人一小组为单位填好下面表１－４。 请同学汇报答案 [讨论]你们能从这张表中得出哪些信息？ 提示：物质的量相同的固体微粒体积相同吗，液体微粒和气态微粒呢? [学生分组讨论并回答] 【ppt】结论：1.在相同的条件下，等物质的量的固体或液体的体积一般是不同的. 2.在相同的条件下，1摩上述气体的体积都大致相同.
[问题探究2]为什么相同条件下1mol不同固体、液体所具有的体积不同，但不同气体的体积却是相同的？ [Ppt] 气液固微粒排列形式, 引导观察，让其总结出决定因素 [提示] 决定物质体积大小的因素有那些? [学生] [板书] 一.决定物质体积大小的因素 1.微观 ①微粒的数目 ②微粒的大小 ③微粒间的平均距离。 [分析] 1.从决定物质体积大小的三个因素可以看出1mol不同固体、液体物质所含粒子数是相同的,粒子间的距离又是非常之小的,因此固体或液体物质的体积主要决定于微粒的大小.由于构成不同物质的微粒大小是不同的,所以它们的体积也就各不相同. 【Ppt】引导观察气体微粒的分布情况 2.气体微粒的大小相对于微粒间的平均距离可以忽略不计，1mol气体的体积主要决定于微粒间的平均距离 【Ppt】微粒间的平均距离由温度和压强决定。 [Ppt]P、T 对气体体积的影响示意图 当温度和压强一定时，不同气体分子间的平均距离大约相等，所以1mol气体的体积大致相同 [板书]2.宏观：压强和温度 【结论】比较体积大小，必须要说明在相同条件（相同的温度和压强） [提问]大家回忆一下摩尔质量的是怎样定义的，想想气体摩尔体积又应该如何定义呢？ 学生 [板书]+ [Ppt] 二. 气体摩尔体积 1.概念：单位物质的量气体所占的体积 2．符号：Vm，单位：L/mol或m3/mol
高一化学：物质的聚集状态
物质的聚集状态 教学设计 一、学习目标 1.知道不同聚集状态物质的一些特性，根据物质的存在状态进行分类，知道固、液、气态物质的一些特性。 2.了解影响气体体积的主要因素，初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单的计算。 3.引导学生从微观角度理解化学物质的存在状态，在原有基础上提升对化学物质的认识，同时为后续内容的学习打好必要的基础。 二、教学重点及难点 理解气体摩尔体积等概念并进行简单的计算 三、设计思路 本课时设计先从学生熟悉的“三态”这一宏观特征引入，探究影响物质体积的微观原因，让学生体验从宏观到微观的研究方法，从而引出“气体摩尔体积”的概念，通过一定的讨论、辨析，初步理解“气体摩尔体积”这一重要概念。四、教学过程 [导入]日常生活中接触到的物质丰富多彩，例如自由流动的空气、香气扑鼻的咖啡、晶莹剔透的水晶等等。这些物质都是由大量原子、分子、离子等微观粒子聚集在一起构成的。 物质有哪些常见的聚集状态呢？气态、液态和固态。 不同状态的物质物理性质上有哪些差异？固体有固定的形状，液体没有固定的形状，但有固定的体积，气体没有固定的形状和体积；气体容易被压缩，而固体、液体不易被压缩。 为什么固态、液态和气态物质之间存在这些差异？如何解释这种差异呢？结构决定性质。 指导学生阅读、分析教材表1-3，形成认识：由于微观结构上的差异，三种不同聚集状态的物质各有独特的性质。 [过渡] 通过上一节课的学习，我们知道，1 mol任何物质的粒子数目都相等，
约为6.02×1023个，1 mol物质的质量若以克为单位，在数值上等于构成该物质的粒子的相对原子(分子)质量。那么，1 mol物质的体积有多大呢? 若已知物质摩尔质量，即1 mol物质的质量，要知道其体积，还需要什么条件?密度。 由于气体的体积受温度和压强的影响较大，要比较1mol不同物质的体积，我们需要规定为同一温度和同一压强，化学上将0℃，1.01×105Pa规定为标准状况。 完成表格（标准状况下1mol不同物质的体积） [结论] 1. 1 mol不同的固态或液态物质，体积不同。 2. 在相同状况下，1 mol气体的体积基本相同。 3. 1 mol固体和液体的体积较小，1mol气体的体积较大。 [讨论] 1．为什么固体或液体的体积较小，而气体较大？ 2．为什么相同状况下1mol固体或液体的体积不相同？而1mol气体的体积相同？ 3．物质体积即物质所占据空间的大小取决于哪些微观因素? 4．不同状态的物质体积主要取决于什么因素? 5．从微观角度看，温度和压强的改变对气体分子有何影响？ 影响物质体积大小的因素
1第一章物质的聚集状态 习题答案
习题 1下列各小题中，答案正确的是 (1)对于实际气体，处于下列哪种情况时，其行为与理想气体相近。 A．高温高压B．高温低压C．低温高压D．低温低压 (2) 在温度为T的抽空容器中，加入0.3molN2、0.1molO2、0.1molAr，容器总压为100kPa，此时O2的分压为 A．20kPa B．40kPa C．60kPa D．100kPa (3)在温度、体积都恒定的容器中，有0.65mol理想气体A和0.35mol理想气体B，若向容器中再加入0.5mol理想气体C，则气体B的分压和分体积是 A．p B不变，V B不变B．p B不变，V B变小 C．p B变小，V B不变D．p B不变，V B变大 (4)下列溶液中凝固点最低的是 A．0.1mol的糖水B．0.01mol的糖水 C．0.001mol的甲醇水溶液D．0.0001mol的甲醇水溶液 (5)1mol蔗糖溶于3mol水中，蔗糖水溶液的蒸气压是水蒸气压的多少 A．1/4 B．1/3 C．1/2 D．3/4 (6)、298K时G和H两种气体在某一溶剂中溶解的亨利系数为k G和k H，且k G＞k H，当A和B的压力相同时，在该溶剂中溶解的量是( ) A．G的量大于H的量B．G的量小于H的量C．G的量等于H的量2．计算273.15K、100kPa时甲烷气体（视作理想气体）的密度。 3．某地空气中含N2、O2和CO2的体积分数分别为0.78、0.21和0.01，求N2、O2和CO2的摩尔分数和空气的平均摩尔质量。（空气可视作理想气体） 4．某气体（可视作理想气体）在202.650kPa和27℃时，密度为2.61 kg·m 3，求它的摩尔质量。
高中化学实验全总结【最全面】
高中化学实验全总结 一 .中学化学实验操作中的七原则 掌握下列七个有关操作顺序的原则，就可以正确解答“实验程序判断题”。 1. “从下往上”原则。以Cl 2实验室制法为例，装配发生装置顺序是：放好铁架台→摆好酒精灯→根据酒精灯 位置固定好铁圈→石棉网→固定好圆底烧瓶。 2. “从左到右”原则。装配复杂装置遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序为：发生装置→集气瓶→烧杯。 3.先“塞”后“定”原则。带导管的塞子在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过 猛 而损坏仪器。 4.“固体先放”原则。上例中，烧瓶内试剂 MnO 2应在烧瓶固定前装入，以免固体放入时损坏烧瓶。总 之固体试剂应在固定前加入相应容器中。 5.“液体后加”原则。液体药品在烧瓶固定后加入。如上例浓盐酸应在烧瓶固定后在分液漏斗中缓慢加入。 6.先验气密性 (装入药口前进行)原则。 7.后点酒精灯 (所有装置装完后再点酒精灯)原则。 二 .中学化学实验中温度计的使用分哪三种情况以及哪些实验需要温度计 1.测反应混合物的温度：这种类型的实验需要测出反应混合物的准确温度，因此，应将温度计插入混合物中 间。①测物质溶解度。②实验室制乙烯。 2.测蒸气的温度：这种类型的实验，多用于测量物质的沸点，由于液体在沸腾时，液体和蒸气的温度相同， 所以只要测蒸气的温度。①实验室蒸馏石油。②测定乙醇的沸点。 3.测水浴温度：这种类型的实验，往往只要使反应物的温度保持相对稳定，所以利用水浴加热，温度计则插 入水浴中。①温度对反应速率影响的反应。②苯的硝化反应。 三 .常见的需要塞入棉花的实验有哪些需要塞入少量棉花的实验 加热KMnO 4 制氧 气 制乙炔和收 集 NH 3 其作用分别是：防 止 KMnO 4 粉末进入导管； 防止实验中产生的泡沫涌入导管；防止氨气与空气对流，以缩短收集NH 3的时间。 四 .常见物质分离提纯的10 种方法 1.结晶和重结晶：利用物质在溶液中溶解度随温度变化较大，如NaCl ， KNO 3。
最新高中化学常见物质颜色总结
高中化学常见物质颜色总结 红色:Fe2O3红棕色；Fe(OH)3红褐色；[Fe(SCN)]2+ 红色(或血红色) ；Cu2O 红色(或砖红色) ；被氧化的苯酚(即苯醌) 粉红色；石蕊在pH<5的溶液中呈红色；酚酞在pH 8~10的溶 液中呈浅红色；NO2 红棕色；红磷暗红色；Br2深棕红色；品红溶液红色；Bi微红色；充氦气、氖气的灯管红色；CoCl2·6H2O红色；Cu 紫红色；*甲基橙在pH<3.3的溶液中显红色。 紫色:MnO4—紫红色；I2紫黑色；I2蒸汽紫色；I2的CCl4溶液紫红色；碘溶于苯或汽油呈紫色或紫红色；石蕊在pH 5~8的溶液中呈紫色。 灰色:硒；Fe(OH)2变成Fe(OH)3的中间产物灰绿色。 棕色:CuCl2晶体棕黄色；FeCl3晶体棕红色 黄色:S、AgI、Ag3PO4、Fe3+、不纯硝基苯黄色；Na2O2、三硝基甲苯、AgBr、F2、硝化甘油、NaNO2黄色；尿素白色或淡黄色；*甲基橙在pH>4.4的溶液中呈黄色。 蓝色:Cu2+、Cu(OH)2、CuSO4·5H2O、Co2O3蓝色；石蕊在pH>8的溶液中呈蓝色；I2遇淀粉变蓝色；液态、固态的氧气淡蓝色；CoCl2天蓝色。 黑色：木炭、焦炭、黑色火药、MnO2、CuO、CuS、Cu2S、PbS、Ag2S、FeS、Fe3O4黑色；Si 灰黑色；石油黑色或深棕色；煤焦油黑褐色。 绿色：Fe2+浅绿色；Cl2淡黄绿色；CuCl2浓溶液绿色(很浓黄绿色、稀则蓝色) ；碱式碳酸铜绿色。 褐色：Ag2O褐色；溶解了溴的溴苯褐色；碘酒褐色。 黄色：氯气，过氧化钠，单质硫 蓝色：铜离子，淀粉遇碘 黑色：四氧化三铁（磁性），氧化铜，碳 血红色：硫氰化铁 紫色：苯酚遇三氯化铁 紫黑色：碘 白色：硫酸钡，氯化银 铁：铁粉是黑色的；一整块的固体铁是银白色的。浅绿色Fe2+黑色晶体Fe3O4白色沉淀Fe(OH)2黄色Fe3+红褐色沉淀Fe (OH)3血红色溶液Fe (SCN)3 FeO——黑色的粉末Fe (NH4)2(SO4)2——淡蓝绿色Fe2O3——红棕色粉末FeS——黑色固体 铜：单质是紫红色Cu2+——蓝色CuO——黑色Cu2O——红色CuSO4（无水）—白色CuSO4?5H2O——蓝色Cu2 (OH)2CO3—绿色Cu(OH)2——蓝色[Cu(NH3)4]SO4——深蓝色溶液BaSO4 .BaCO3 .Ag2CO3 .CaCO3 .AgCl . Mg (OH)2 .三溴苯酚均是白色沉淀Al(OH)3白色絮状沉淀H4SiO4（原硅酸）白色胶状沉淀 Cl2.氯水——黄绿色F2——淡黄绿色气体Br2——深红棕色液体I2——紫黑色固体
高中常见化学物质鉴别
物质鉴别题的类型和解题步骤、方法 一、鉴定、鉴别和推断的区别和联系 鉴定、鉴别和推断都属于物质的检验，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。 鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子；鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性区别于另一种，也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别；推断是通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。 1．常见气体的检验 常见 气体检验方法 H2 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混合空气点燃有爆鸣声，生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声；可点燃的气体不一定是氢气 O2 可使带火星的木条复燃 Cl2 黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝） HCl 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蓝试纸变红；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。 SO2 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 H2S 无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀，或使湿润的醋酸铅试纸变黑。 NH3 无色有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。 NO2 红棕色气体，通入水中生成无色的溶液并产生无色气体，水溶液显酸性。 NO 无色气体，在空气中立即变成红棕色 CO2 能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
高中化学物质分类知识点汇总
高中化学物质的分类知识点总结 高中化学物质的分类知识点总结 一、物质的组成、性质和分类： （一）掌握基本概念 1.分子 分子是能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。 （1）分子同原子、离子一样是构成物质的基本微粒。 （2）按组成分子的原子个数可分为： 单原子分子：Ne 、C、He 、Kr…… 双原子分子：H2 、O2、HCl、No…… 多原子分子：H2O、P4 、C6H12O6…… 2.原子 原子是化学变化中的最小微粒，确切的说，化学反应中原子核不变，只有核外电子发生变化。（1）原子是组成某些物质（如金刚石、晶体硅、二氧化硅等原子晶体）和分子的基本微粒。 （2）原子是由原子核（中子、质子）和核外电子组成的。 3.离子 离子是指带电荷的原子或原子团。 （1）离子可分为阳离子和阴离子 阳离子：Li+、Na+、H+、NH4+…… 阴离子：Cl-、O2-、OH-、SO4-…… （2）存在离子的物质： ①离子化合物中：NaCl、CaCl2、CaSo4…… ②电解质溶液中：盐酸、氯化钠溶液中…… ③金属晶体中：钠、铁、钾、铜…… 4.元素 元素是具有相同核电荷数的（即质子数）的同一类原子的总称。 （1）元素与物质、分子、原子的区别与联系;物质是由元素组成的（宏观看）；物质是由原子、分子、或离子构成的（微观看）。 （2）某些元素可以形成不同的单质（性质、结构不同）同素异形体。 （3）各元素在地壳中质量分数各不相同，占前五位的是：O、Si、Al、Fe、Ga。 5.同位素 同位素指同一元素不同核素之间互称同位素，即具有相同质子数不同中子数的同一类原子互称为同位素。如氢（H）有三种同位素：11H、21H、31H(氕、氘、氚）。 6.核素 核素是具有特定质量数、原子序数和核能态，而且其寿命足以被观察的一类原子。 （1）同种元素，可以有若干种不同的核素—同位素。 （2）同一种元素的各种核素尽管中子数不同，但他们质子数与电子数相同。核外电子排布相同，因而他们的化学性质几乎相同。 7.原子团 原子团是指多个原子结合成的集体，在许多反应中，原子团作为一个集体参加反应。原子团有以下几种类型：根（如SO42-、OH-、CH3COO-等）、官能团（有机物分子中能反应物质特殊性质的原子团，如-OH、-NO2、-COOH等）、游离基（又称自由基、具有不成价电子的原子