文档内容
【基础知识】晶体结构与性质
考点二 晶体的性质
【知识清单】
一、四种常见晶体类型的比较
类型
分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
比较
构成微粒
微粒间的相
互作用力
硬度 较 很 有的很大,有的很小 较
熔、沸点 较 很 有的很高,有的很低 较
一般不溶于水,少数 大多易溶于水等
溶解性 相似相溶 难溶于一般溶剂
与水反应 极性溶剂
一般是绝缘体,熔融 一般不具有导电 晶体不导电,水
导电、导热
状态也不导电,溶于 性,个别为半导 电和热的良导体 溶液或熔融态导
性
水后有的导电 体 电
只有分子晶体有分子式,其他晶体是化学式。
二、晶体类型与物质类别
晶体类型 物质类别
共价晶体 ①某些非金属单质,如晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等。
②某些非金属化合物,如碳化硅(SiC)、氮化硅(Si N)、氮化硼(BN)等
3 4
③某些氧化物,如二氧化硅(SiO)等
2
分子晶体 ①所有非金属氢化物,如HO、NH 、CH 等
2 3 4
②部分非金属单质,如卤素(X )、O、N、白磷(P )、硫(S )等
2 2 2 4 8
③部分非金属氧化物,如CO、PO、PO 、SO 、SO 等
2 4 6 4 10 2 3
④几乎所有的酸,如HNO、HSO 、HPO 、HSiO 等
3 2 4 3 4 2 3
⑤绝大多数有机物,如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等
离子晶体 含活泼金属或NH +的化合物。
4
三、物质熔沸点比较
物质沸点高低是由构成物质质点间作用力大小决定的。物质质点间作用力包括分子间作用力和各种化学
键。
1、不同类型晶体熔、沸点比较晶体> 晶体> 晶体
2、同一类型晶体熔、沸点比较
(1)原子晶体:原子晶体间键长越 、键能越 ,共价键越稳定,物质熔、沸点越
,反之越低。如:金刚石(C—C) 晶体硅(Si—Si)。
(2)离子晶体:离子晶体中阴、阳离子半径越 ,电荷数越 ,则离子键越强,熔、沸点
越 ,反之越低。如KCl KBr。
(3)分子晶体:分子晶体分子间作用力越 ,物质的熔、沸点越高,反之越低。
①因为氢键>范德华力,所以存在分子间氢键的物质沸点 于只存在范德华力的物质。如:乙醇
氯乙烷;HO HF NH 。而分子内氢键会使熔沸点 。
2 3
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越 ,分子间作用力越强,物质的熔、沸点越高。
如:CH SiH GeH SnH 。
4 4 4 4
③两者的相对分子质量相同(或相近),分子极性 ,熔、沸点高
(4)金属晶体
①一般而言,金属元素的原子半径越 ,金属键越强。
②一般而言,金属原子的价层电子数越 ,金属键越强。
四、物质硬度
物质硬度也是由构成物质质点间作用力大小决定的。比较方式与熔点相同。
例1、完成下列问题
(1)A、B、C、D为四种晶体,性质如下:
A.固态时能导电,能溶于盐酸 B.能溶于CS,不溶于水
2
C.固态时不导电,熔融态时能导电,可溶于水 D.固态、熔融态时均不导电,熔点为3 500 ℃
试推断它们可能的晶体类型:A.________;D.________。
(2)下图所示的物质结构中,请填写虚线所表示的作用力(离子键、共价键、范德华力、氢键),若以上作用
力都不是填“无”。
A.________;B.________;C.________;D.__________;E._________;F.________;G.____________。例2、按要求回答下列问题
(1)金刚石的熔点比NaCl高,原因是 。
(2)SiO 的熔点比CO 高,原因是 。
2 2
(3)NH 的沸点比PH 高,原因是 。
3 3
(4)CO 比CS 的熔、沸点低,原因是 。
2 2
(5)CO比N 的熔、沸点高,原因是 。
2
(6) 的沸点比 高,原因是 。
(7)Si单质比化合物SiC的熔点低,理由是 。
(8)ZnO 和 ZnS 的 晶 体 结 构 相 似 , 熔 点 较 高 的 是 ZnO , 理 由 是
。
(9)FeO的熔点小于Fe O 的熔点,原因是 。
2 3
(10)从原子结构的角度理解金刚石、硅和锗的硬度依次下降,理由是
。
【跟踪练习】
1、下列性质适合于离子晶体的是( )
A、熔点1070℃,易溶于水,水溶液能导电 B、熔点10.31℃,液态不导电,水溶液能导电
C、能溶于CS,熔点112.8℃,沸点444.6℃ D、熔点97.81℃,质软,导电,密度0.97 g/cm3
2
2、下列有关晶体类型的判断正确的是( )
A SiI :熔点120.5 ℃,沸点271.5 ℃ 共价晶体
4
B B:熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大 金属晶体
C 锑:熔点630.74 ℃,沸点1 750 ℃,晶体导电 共价晶体
D FeCl :熔点282 ℃,易溶于水,也易溶于有机溶剂 分子晶体
3
3、下列说法错误的是( )
A.只含分子的晶体一定是分子晶体 B.碘晶体升华时破坏了共价键
C.几乎所有的酸都属于分子晶体 D.稀有气体中只含原子,但稀有气体的晶体属于分子晶体
4、(2022·天津卷)下列物质沸点的比较,正确的是( )
A. B.HF>HCl C.HS>HSe D.
2 2
5、(2021·天津,2)下列各组物质的晶体类型相同的是( )A.SiO 和SO B.I 和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO
2 3 2
6、如图是某无机化合物的二聚分子,该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素,分子中所有原子的最
外层电子都达到8个电子的稳定结构。下列说法不正确的是( )
A、该化合物的化学式是Al Cl B、该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体
2 6
C、该化合物是离子化合物,在熔融状态下能导电 D、该化合物中存在共价键,且不含有非极性共价键
7、已知:NaF的熔点993 ℃、MgF 的熔点1 261 ℃。下列分析错误的是( )
2
A.NaF和MgF 均由阴、阳离子构成
2
B.离子半径和离子所带电荷数决定离子键强弱
C.NaF中的离子键比MgF 中的弱
2
D.MgF 的摩尔质量比NaF的大,所以MgF 熔点高
2 2
8、根据下表中给出的有关数据,判断下列说法错误的是( )
AlCl SiCl 晶体硼 金刚石 晶体硅
3 4
熔点/℃ 190 -68 2 300 >3 550 1 415
沸点/℃ 178 57 2 550 4 827 2 355
A.SiCl 是分子晶体 B.晶体硼是共价晶体
4
C.AlCl 是分子晶体,加热能升华 D.金刚石中的C—C比晶体硅中的Si—Si弱
3
9、按要求回答问题
(1)[2021·浙江6月选考,26(1)]已知3种共价晶体的熔点数据如下表:
金刚石 碳化硅 晶体硅
熔点/℃ >3 550 2 600 1 415
金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是______________________________________________。
(2)(2020·新课标Ⅱ)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF 熔点高于其他三种卤化物,自TiCl 至TiI 熔
4 4 4
点依次升高,原因是____________。
化合物 TiF TiCl TiBr TiI
4 4 4 4
熔点/℃ 377 ﹣24.12 38.3 155
(3)(2019·新课标Ⅰ) 一些氧化物的熔点如下表所示:
氧化物 LiO MgO PO SO
2 4 6 2
熔点/°C 1570 2800 23.8 −75.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。
(4)(2019·新课标Ⅱ)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_______,其沸点比NH 的
3
_______(填“高”或“低”),其判断理由是________________________。
(5)(2019·新课标Ⅲ)苯胺( )的晶体类型是__________。苯胺与甲苯( )的相对
分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点
(110.6℃),原因是___________。
10、按要求回答问题
(1)FeF 具有较高的熔点(高于1 000 ℃),其化学键类型是________,FeBr 的相对分子质量大于FeF,但
3 3 3
其熔点只有200 ℃,原因是__________________________________。
(2)已知:KO的熔点为770 ℃,NaO的熔点为1 275 ℃,二者的晶体类型均为____________,KO的熔
2 2 2
点低于NaO的原因是________________________________________。
2
(3)已知氨(NH ,熔点:-77.8 ℃、沸点:-33.5 ℃),联氨(N H ,熔点:2 ℃、沸点:113.5 ℃),解释
3 2 4
其熔、沸点高低的主要原因:______________________________________________________。
(4)已知氮化硼与砷化镓属于同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是________(填化学式),其理由是
________________。
(5)S位于周期表中第________族,该族元素氢化物中,HTe比HS沸点高的原因是________,HO比
2 2 2
HTe沸点高的原因是___________________________________。
2
(6)第ⅡA族金属碳酸盐分解温度如下:
物质 BeCO MgCO CaCO SrCO BaCO
3 3 3 3 3
分解温度 100 ℃ 540 ℃ 960 ℃ 1 289 ℃ 1 360 ℃
分解温度为什么越来越高?_________________________________________。