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无机化学学习指导第一章化学反应中的质量关系和能量关系[学习指导]1．“物质的量”（n）用于计量指定的微观基本单元或其特定组合的物理量，其单位名称为摩[尔]，单位符号为mol。
2.摩尔质量（M) M = m/n3.摩尔体积（V m）V m = V/n4.物质的量浓度（c B）c B = n B/V5.理想气体状态方程pV = nRT6.理想气体分压定律p= Σp B ；p B = (n B/n)p7.化学计量式和化学计量数O = ΣνB B ；νB B8.反应进度（ξ）表示化学反应进行程度的物理量，符号为ξ，单位为mol。
随着反应的进行，任一化学反应各反应物及产物的改变量：Δn B = νBξ9.状态函数状态函数的改变量只与体系的始、终态有关，而与状态变化的途径无关。
10.热和功体系和环境之间因温差而传递的热量称为热。
除热以外，其它各种形式被传递的能量称为功。
11.热力学能（U）体系部所含的总能量。
12.能量守恒定律孤立体系中能量是不会自生自灭的，它可以变换形式，但总值不变。
13.热力学第一定律封闭体系热力学能的变化：ΔU = Q + WQ > 0, W > 0, ΔU > 0；Q < 0, W < 0, ΔU < 0。
14.恒压反应热（Q p）和反应焓变（Δr H m）H(焓) ≡U + pV, Q p = Δr H m15.赫斯定律Q p = ∑Q B , Δr H m = ∑Δr H m(B)B B16.标准状况：p = 101.325kPa, T = 273.15 K标准(状)态：pθ= 100kPa下气体：纯气体物质液体、固体：最稳定的纯液体、纯固体物质。
溶液中的溶质：摩尔浓度为1mol·L-117.标准摩尔生成焓（）标准态下最稳定的单质─────—→单位物质的量的某物质=18.标准摩尔反应焓变（）一般反应cC + dD = yY + zZ=[y(Y) + z(Z)] - [c(C)+ d(D)]=Σνi(生成物) + Σνi(反应物)第二章化学反应的方向、速率和限度[学习指导]1.反应速率：单位体积反应进行程度随时间的变化率，即：2.活化分子：具有等于或超过E c能量（分子发生有效碰撞所必须具备的最低能量）的分子。
第七章晶体结构第一节晶体的点阵结构一、晶体及其特性晶体是原子（离子、分子）或基团（分子片段）在空间按一定规律周期性重复地排列构成的固体物质。
晶体中原子或基团的排列具有三维空间的周期性，这是晶体结构的最基本的特征，它使晶体具有下列共同的性质：(1)自发的形成多面体外形晶体在生长过程中自发的形成晶面，晶面相交成为晶棱，晶棱会聚成顶点，从而出现具有几何多面体外形的特点。
晶体在理想环境中应长成凸多面体。
其晶面数（F）、晶棱数（E）、顶点数（V）相互之间的关系符合公式：F+V=E+2 八面体有8个面，12条棱，6个顶点，并且在晶体形成过程中，各晶面生长的速度是不同的，这对晶体的多面体外形有很大影响：生长速度快的晶面在晶体生长的时候，相对变小，甚至消失，生长速度小的晶面在晶体生长过程中相对增大。
这就是布拉维法则。
(2)均匀性：晶体中原子周期性的排布，由于周期极小，故一块晶体各部分的宏观性质完全相同。
如密度、化学组成等。
(3)各向异性：由于晶体内部三维的结构基元在不同方向上原子、分子的排列与取向不同，故晶体在不同方向的性质各不相同。
如石墨晶体在与它的层状结构中各层相平行方向上的电导率约为与各层相垂直方向上电导率的410倍。
(4)晶体有明显确定的熔点二、晶体的同素异构由于形成环境不同，同一种原子或基团形成的晶体，可能存在不同的晶体结构，这种现象称为晶体的同素异构。
如：金刚石、石墨和C60是碳的同素异形体。
三、晶体的点阵结构理论1、基本概念（1）点阵：伸展的聚乙烯分子具有一维周期性，重复单位为2个C原子，4个H 原子。
如果我们不管其重复单位的内容，将它抽象成几何学上的点，那么这些点在空间的排布就能表示晶体结构中原子的排布规律。
这些没有大小、没有质量、不可分辨的点在空间排布形成的图形称为点阵。
构成点阵的点称为点阵点。
点阵点所代表的重复单位的具体内容称为结构基元。
用点阵来研究晶体的几何结构的理论称为点阵理论。
（2）直线点阵：根据晶体结构的周期性，将沿着晶棱方向周期的重复排列的结构单元，抽象出一组分布在同一直线上等距离的点列，称直线点阵。
第七章固体表⾯与界⾯第⼋章浆体的胶体化学原理第七章表⾯与界⾯第⼀节固体的表⾯⼀、固体表⾯的类型：（1）表⾯：⼀个物相和它本⾝蒸⽓（或真空）接触的分界⾯,即物体对真空或与本⾝蒸⽓接触的⾯。
如固相与⽓相、液相与⽓相的分界⾯等---如固体表⾯、液体表⾯。
（2）相界：⼀个物相与另⼀个物相（结构不同）接触的分界⾯，即结构不同的两块晶体或结构相同⽽点阵参数不同的两块晶体接合所形成的交界⾯。
(3) 晶界:不论结构是否相同⽽取向不同的晶体相互接触的分界⾯。
注意界⾯是⼀个总的名称，即两个独⽴体系的相交处，它包括了表⾯、相界和晶界。
⼆、固体表⾯的特征：（P107）1、固体表⾯的特点：固体表⾯与固体内部的结构和性质是不相同的，原因是（1）固体表⾯的缺陷要多得多，且复杂得多---有⾃⾝的，也有外来的。
（2）现在的材料都是⾼分散的粉体，其从粉碎时消耗的机械能获得的表⾯能⼗分巨⼤。
从块状粉磨成粉体，其表⾯能⼀般都增加上百万倍。
2、固体表⾯⼒场（P107两个⼒）处于内部的质点，受⼒是均衡的，⽽处在表⾯的质点，由于⼒场不平衡，因此有剩余键⼒，使表⾯有吸附作⽤。
这种固体表⾯和被吸附质点之间的作⽤⼒称为表⾯⼒。
分为：1、化学⼒：固体表⾯和被吸附质点之间发⽣了电⼦转移，形成不饱和价键产⽣的⼒。
2、物理⼒：即范德华⼒---分⼦引⼒，因固体表⾯形成物理吸附或表⾯⽔蒸⽓凝聚⽽产⽣。
⼜分为三种⼒：（P107）三、固体（晶体）表⾯的结构（P108）表⾯是指晶体与真空（或与本⾝蒸汽）之间的界⾯。
由于表⾯的能量较⾼，所以液体表⾯总是⼒图形成球形表⾯来降低系统的表⾯能；⽽晶体由于质点不能⾃由流动，只能借助离⼦极化、变形、重排其结构引起表⾯处晶格畸变来降低表⾯能，从⽽引起表⾯层与内部结构差异。
其差异体现在微观质点的排列状态（原⼦尺⼨⼤⼩范围）和表⾯⼏何状态（⼀般显微结构范围）两个⽅⾯。
1、表⾯微观质点的排列状态（1）．表⾯对键强分布的影响：表⾯的存在会影响晶体内部键强的分布。
无机化学第四版第七章思考题与习题答案work Information Technology Company.2020YEAR第七章固体的结构与性质思考题1.常用的硫粉是硫的微晶，熔点为112.8℃，溶于CS2，CCl4等溶剂中，试判断它属于哪一类晶体?分子晶体2.已知下列两类晶体的熔点：(1) 物质NaF NaCl NaBr NaI熔点/℃993 801 747 661(2) 物质SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔点/℃-90.2 -70 5.4 120.5为什么钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高而且熔点递变趋势相反因为钠的卤化物为离子晶体，硅的卤化物为分子晶体，所以钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高，离子晶体的熔点主要取决于晶格能，NaF、NaCl、NaBr、NaI随着阴离子半径的逐渐增大，晶格能减小，所以熔点降低。
分子晶体的熔点主要取决于分子间力，随着SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4相对分子质量的增大，分子间力逐渐增大，所以熔点逐渐升高。
3.当气态离子Ca2+，Sr2+，F-分别形成CaF2，SrF2晶体时，何者放出的能量多为什么形成CaF2晶体时放出的能量多。
因为离子半径r(Ca2+)<r(Sr2+),形成的晶体CaF2的核间距离较小，相对较稳定的缘故。
4. 解释下列问题：(1)NaF的熔点高于NaCl；因为r(F-)<r(Cl-),而电荷数相同，因此，晶格能：NaF>NaCl。
所以NaF的熔点高于NaCl。
(2)BeO的熔点高于LiF；由于BeO中离子的电荷数是LiF中离子电荷数的2倍。
晶格能：BeO>LiF。
所以BeO的熔点高于LiF。
(3)SiO2的熔点高于CO2；SiO2为原子晶体，而CO2为分子晶体。
所以SiO2的熔点高于CO2。
(4)冰的熔点高于干冰(固态CO2)；它们都属于分子晶体，但是冰分子中具有氢键。
所以冰的熔点高于干冰。
第七章固体的结构及性质
思考题解析
1．常用的硫粉是硫的微晶，熔点为112.8℃, 溶于CS2、CCl4等溶剂中，试判断它属于哪一类晶体？
解：分子晶体。
2．已知下列两类晶体的熔点：
（1）物质NaF NaCl NaBr NaI
熔点/℃993 801 747 661
（2）物质SiF4SiCl4SiBr4SiI4
熔点/℃ -90.2 -70 5.4 120.5
为什么钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高，而且熔点递变趋势相反？
解：因为钠的卤化物为离子晶体，硅的卤化物为分子晶体，所以钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高。
离子晶体的熔点主要取决于晶格能，NaF、NaCl、NaBr、NaI随着阴离子半径逐渐增大，晶格能逐渐减小，所以熔点逐渐降低。
分子晶体的熔点主要取决于分子间力，随着SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4相对分子质量逐渐增大，分子间力逐渐增大，所以熔点逐渐升高。
3．当气态离子Ca2+、Sr2+、与F-分别形成CaF2、SrF2、晶体时，何者放出的能量多？为什么？
解：形成CaF2晶体时，放出的能量多。
因为离子半径r(Ca2+)>r(Sr2+)，形成的晶体CaF2的核间距较小而较稳定的缘故。
4．解释下列问题：
（1）NaF的熔点高于NaCl；
（2）BeO的熔点高于LiF；
（3）SiO2的熔点高于CO2；
（4）冰的熔点高于干冰（固态CO2）；
（5）石墨软而导电，而金刚石坚硬且不导电。
解：（1）NaF 和NaCl均为离子晶体，离子电荷相同，而r(F-)<r(Cl),晶格能：NaF >NaCl，所以NaF 的熔点高于NaCl。
（2）BeO和LiF均为离子晶体，BeO中Be2+、O2-的离子电荷分比分别为+2、-2；LiF中的Li+、F-的离子电荷分别为+1、-1，晶格能BeO>LiF，所以BeO的熔点高于LiF。
（3）SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体。
（4）冰和干冰均属分子晶体，但冰中水分子之间存在氢键。
（5）石墨晶体具有层状结构，层与层之间作用力较弱；同层碳原子之间存在大π键，大π键中的电子可沿层面方向运动，所以石墨软而导电。
金刚石是原子晶体，所以坚硬且不导电。
5．下列说法是否正确：
（1）稀有气体是由原子组成的，属原子晶体；
（2）熔化或压碎离子晶体所需的能量，数值上等于晶格能；
（3）溶于水能导电的晶体比为离子晶体；
（4）共价化合物呈固态时，均为分子晶体，因此熔点、沸点都低；
（5）离子晶体具有脆性，是由于阳、阴离子交替排列，不能错位的缘故。
解：错，稀有气体是分子晶体；（2）错；（3）错；（4）错；（5）对。
6．解释下列事实：
（1）MgO可作为耐火材料；
（2）金属Al和Fe都能压成片、抽成丝，而石灰石则不能；
（3）在卤化银中，AgF可溶于水，其余卤化银则难溶于水，且从AgCl到AgI溶解度减小；
（4）NaCl易溶于水，而CuCl难溶于水。
解：（1）MgO为离子晶体，熔点高；
（2）Al和Fe均为金属晶体；
（3）AgF、AgCl、AgBr、AI随着阴离子半径的增大，变形性逐渐增大，离子间离子极化不断增强，由离子键逐渐过渡到共价键，所以溶解度逐渐减小。
（4）Cu+是18电子构型，而Na+是8电子构型，Cu+极化力比Na+强，CuCl中Cu+与Cl-之间以共价键结合，NaCl中的Na+与Cl-之间以离子键结合。
7．下列物质的键型有何不同？
Cl2 HCl AgI LiF
解：物质Cl2 HCl AgI LiF
键型非极性共价键极性共价键极性共价键离子键
8．已知：AlF3为离子型；AlCl3、AlBr3为过渡型；AlI3为共价型。
试说明它们键型差别的原因。
解：AlF3、、AlCl3、AlBr3、AlI3随着阴离子半径的增大，变形性逐渐增大，离子间离子极化不断增强，由离子键逐渐过渡到共价键。
9．实际晶体内部结构上的点缺陷有几种类型？晶体内部结构上的缺陷对晶体的物理、化学性质有无影响？
解：有空穴缺陷、置换缺陷、间充缺陷三种。
晶体内部结构上的缺陷影响晶体的光、电、磁、声、力、热学等方面物理性质和化学活性。
10．试用能带理论说明金属导体、半导体和绝缘体的导电性能。
解：在外加电场作用下，金属导体导带中的电子作定向运动，形成电流，所以金属能够导电。
半导体由于禁带较窄，当温度升高时满带中的电子易被激发，能够越过禁带跃迁到导带上，具有一定的导电能力。
绝缘体的电子都在满带上，而且禁带较宽，即使有外电场的作用，满带的电子也难以越过禁带而跃迁到导带上去，因而绝缘体不能导电。
11．离子半径r(Cu+)<r(Ag+)，所以Cu+的极化力大于Ag+，但Cu2S的溶解度却大于Ag2S，何故？
解：Cu2+和Ag+均为18电子构型，尽管Cu2+的极化力、Ag+比大些，但Ag+的变形性比Cu2+大，使Ag2S 的附加极化作用增强，键的共价程度增大、溶解度减小。
12．（1）今有元素X、Y、Z，其原子序数分别为6、38、80，试写出它们的电子分布式，并说明它们在周期表中的位置。
（2）X、Y两元素分别与氯形成的化合物的熔点哪一个高？为什么？
（3）Y、Z两元素分别与硫形成的化合物的溶解度哪一个小？为什么？
（4）X元素与氯形成的化合物其分子偶极矩等于0，试用杂化轨道理论解释。
解：（1）元素代号原子序数电子分布式周期族
X 6 1s22s22p2二ⅣA
Y 38 [Kr]5s2五ⅡA
Z 80 [Xe]4f145d106s2六ⅡB
（2）Y与Cl形成的化合物熔点高。
因为YCl2是离子晶体，而XCl4是分子晶体。
（3）Z与S形成的化合物溶解度小。
因为Z2+为18电子构型，Z2+的极化力、变形性都较大，形成的硫化物离子之间的极化作用较大，键的共价程度较大，所以溶解度小；而Y2+为8电子构型，Y2+的极化力、变形性都较小，所以YS的溶解度较小。
（4）X与Cl形成XCl4化合物，X发生等性sp3杂化，XCl4呈正四面体，其分子偶极矩等于0。
习题解答
1．已知下列各晶体：NaF、ScN、TiC、MgO，它们的核间距相差不大，试推测并排出这些化合物熔点高低、硬度大小的次序。
解：熔点高低、硬度大小的次序为：TiC> ScN> MgO> NaF。
2．下列物质中，试推测何者熔点最低？何者最高？
（1）NaCl KBr KCl MgO
（2）N2Si NH3
解：（1）熔点由低到高的次序：KBr <KCl< NaCl< MgO。
（2）熔点由低到高的次序：N2< NH3 <Si。
3．写出下列各种离子的电子分布式，并指出它们各属于何种电子构型？
Fe3+Ag+Ca2+Li+S2-Pb2+Pb4+Bi3+
解：离子电子分布式离子电子构型
Fe3+1s22s22p63s23p63d59～17
Ag+1s22s22p63s23p63d104s24p64d1018
Ca2+1s22s22p63s23p68
Li+1s2 2
S2-1s22s22p63s23p68
Pb2+[Xe]4f145d106s218+2
Pb4+[Xe]4f145d1018
Bi3+[Xe]4f145d106s218+2
4．试推测下列物质分别属于哪一类晶体？
物质 B LiCl BCl3
熔点/℃2300 605 -107.3
解：B为原子晶体，LiCl为离子晶体，BCl3为分子晶体。
5．（1）试推测下列物质可形成何种类型的晶体？
O2H2S KCl Si Pt
（2）下列物质熔化时，要克服何种作用力？
AlN Al HF(s) K2S
解：（1）O2、H2S为分子晶体，KCl为离子晶体，Si为原子晶体，Pt为金属晶体。
（2）AlN为共价键，Al为金属键，HF(s)为氢键和分子间力，K2S为离子键。
6．根据所学晶体结构知识，填出下表。
解：
7．将下列两组离子分别按离子极化力及变形形由小到大的次序重新排列。
（1）Al3+、Na+、Si4+；（2）Sn2+、Ge2+、I-
解：（1）极化力：Na+，Al3+，Si4+；变形性：Si4+，Al3+，Na+。
（2）极化力：I-，Sn2+，Ge2+；变形性：Ge2+，Sn2+，I-。
8．试按离子极化作用由强到弱顺序重新排出下列物质的次序。
MgCl2SiCl4NaCl AlCl3
解：极化作用SiCl4> AlCl3>MgCl2>NaCl。
9．比较下列各组中化合物的离子极化作用的强弱，并预测溶解度的相对大小。
（1）ZnS CdS HgS
（2）PbF2PbCl2PbI2
（3）CaS FeS ZnS
解：（1）阴离子相同。
阳离子均为18电子构型，极化力、变形性均较大，但Zn2+、Cd2+、Hg2+依次增大，变形性依次增大，故ZnS、CdS、HgS依次附加极化作用增大，键的共价程度增大，化合物的溶解度减小。
（2）阳离子相同，但F-、Cl-、I-依次半径增大，变形性增大。
故PbF2、PbCl2、PbI2依次极化作用增大，化合物的溶解度减小。
（3）阴离子，但Ca2+、Fe2+、Zn2+电子构型分别为8、9～17、18，变形性依次增大，极化能力依次增大，故CaS、FeS、ZnS依次极化作用增大，键的共价程度增大，化合物的溶解度减小。
