江苏专用版高考化学一轮复习选考物质结构与性质3第三单元晶体的结构与性质教案Word格式文档下载.docx

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各向同性

区别

方法

间接方法

看是否有固定的熔点

科学方法

对固体进行X射线衍射实验

2.得到晶体的途径

（1）熔融态物质凝固。

（2）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。

（3）溶质从溶液中析出。

3．晶胞

（1）概念：

描述晶体结构特征的基本重复单位。

（2）晶体中晶胞的排列——无隙并置

①无隙：

相邻晶胞之间没有任何间隙。

②并置：

所有晶胞平行排列、取向相同。

4．晶格能

（1）定义：

拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子所吸收的能量，通常取正值，单位：

kJ·

mol－1。

（2）影响因素

①离子所带电荷数：

离子所带电荷数越多，晶格能越大。

②离子的半径：

离子半径越小，晶格能越大。

二、四种类型晶体的比较

　类型

比较　

分子晶体

原子晶体

金属晶体

离子晶体

构成微粒

分子

原子

金属阳离子、自由电子

阴、阳离子

微粒间的相互作用力

分子间作用力

共价键

金属键

离子键

硬度

较小

很大

有的很大，有的很小

较大

熔、沸点

较低

很高

有的很高，有的很低

较高

溶解性

相似相溶

难溶于任何常见溶剂

难溶（有的能发生反应）

大多易溶于水等极性溶剂

导电、导热性

固态、熔融态一般不导电，溶于水后有的导电

一般不具有导电性

电和热的良导体

晶体不导电，水溶液或熔融状态导电

物质类别及举例

大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物（SiO2除外）、绝大多数有机物（有机盐除外）

部分非金属单质（如金刚石、硅、晶体硼）、部分非金属化合物（如SiC、SiO2）

金属单质与合金（如Na、Al、Fe、青铜）

金属氧化物（如K2O、Na2O）、强碱（如KOH、NaOH）、绝大部分盐（如NaCl）

三、晶体熔、沸点的比较

1．不同类型晶体熔、沸点的比较

（1）不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：

原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。

（2）金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。

2．同种类型晶体熔、沸点的比较

（1）原子晶体

―→―→―→

如熔点：

金刚石＞碳化硅＞硅。

（2）离子晶体

①一般来说，阴、阳离子所带的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：

MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl。

②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。

晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。

（3）分子晶体

①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；

具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。

②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。

③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，其熔、沸点越高，如CO＞N2、CH3OH＞CH3CH3。

④同分异构体物质中支链越多，熔、沸点越低。

例如：

CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞

（4）金属晶体

金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：

Na＜Mg＜Al。

[自我检测]

判断正误，正确的打“√”，错误的打“×

”。

（1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过X射线衍射方法区分晶体、准晶体和非晶体。

（　　）

（2）在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。

（3）在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。

（4）原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。

（5）离子晶体一定都含有金属元素。

（6）金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体。

（7）固态物质一定是晶体。

（8）冰和固体碘晶体中相互作用力相同。

（9）晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列。

答案：

（1）√　

（2）√　（3）×

　（4）×

　（5）×

　（6）√

（7）×

　（8）×

　（9）√

（1）离子晶体中不一定都含有金属元素，如NH4Cl是离子晶体；

金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3是分子晶体；

含有金属离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属离子。

（2）含阴离子的晶体中一定含有阳离子，但含阳离子的晶体中不一定含有阴离子，如金属晶体。

（3）金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如Na的熔点为98℃，尿素的熔点为132.7℃。

（1）[2015·

高考全国卷Ⅱ，37

（2）]O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。

（2）[2015·

高考全国卷Ⅰ，37（4）]CO能与金属Fe形成Fe（CO）5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于________晶体。

（3）（2015·

高考四川卷）Mg、Si、Cl的单质形成的晶体，熔点由高到低的排列顺序是____________________（填化学式）。

[解析]　

（1）H2O、H2O2均属于分子晶体而NaH属于离子晶体。

（2）Fe（CO）5的熔、沸点低，为分子晶体。

（3）硅属于原子晶体、Mg属于金属晶体、Cl2为分子晶体，因此熔点由高到低的排列顺序是Si、Mg、Cl2。

[答案]　

（1）分子晶体　离子晶体　

（2）分子　（3）Si、Mg、Cl2

下列物质：

①水晶　②冰醋酸　③氧化钙　④白磷

⑤晶体氩　⑥氢氧化钠　⑦铝　⑧金刚石　⑨过氧化钠

⑩碳化钙　⑪碳化硅　⑫干冰　⑬过氧化氢

（1）属于原子晶体的化合物：

________。

（2）直接由原子构成的晶体：

（3）直接由原子构成的分子晶体：

（4）由极性分子构成的晶体是________，含有非极性键的离子晶体是________，属于分子晶体的单质是________。

（1）①⑪　

（2）①⑤⑧⑪　（3）⑤

（4）②⑬　⑨⑩　④⑤

对于物质熔、沸点的判断，首先看物质的状态，一般情况下固体＞液体＞气体；

二是看物质所属类型，一般是原子晶体＞离子晶体＞分子晶体（注意不是绝对的，如氧化铝的熔点大于晶体硅），结构类型相同再根据相应规律进行判断。

同类型晶体熔、沸点比较思路为原子晶体：

共价键键能→键长→原子半径；

分子晶体：

分子间作用力→相对分子质量；

离子晶体：

离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径。

　晶体类型的判断

1．下列数据是对应物质的熔点（℃），据此作出的下列判断中错误的是（　　）

Na2O

NaCl

AlF3

AlCl3

920

801

1291

190

BCl3

Al2O3

CO2

SiO2

－107

2073

－57

1723

A．铝的化合物形成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

解析：

选B。

从表中各物质的熔点可以看出，AlCl3、BCl3、CO2形成的晶体均是分子晶体。

2．现有几组物质的熔点（℃）数据：

A组

B组

C组

D组

金刚石：

3550

Li：

181

HF：

－83

NaCl：

801

硅晶体：

1410

Na：

98

HCl：

－115

KCl：

776

硼晶体：

2300

K：

64

HBr：

－89

RbCl：

718

二氧化硅：

Rb：

39

HI：

－51

CsCl：

645

据此回答下列问题：

（1）A组属于__________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是__________。

（2）B组晶体共同的物理性质是__________（填序号）。

①有金属光泽　　　　　　②导电性

③导热性④延展性

（3）C组中HF熔点反常是由于________________________________________。

（4）D组晶体可能具有的性质是__________（填序号）。

①硬度小②水溶液能导电

③固体能导电④熔融状态能导电

（5）D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>

KCl>

RbCl>

CsCl，其原因为_______________________________________________________。

（1）根据表中数据知A组熔点很高，属原子晶体，是由原子通过共价键形成的；

（2）B组为金属晶体，具有①②③④四条共性；

（3）HF中存在分子间氢键，故其熔点反常；

（4）D组属于离子晶体，具有②④两条性质；

（5）D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。

（1）原子　共价键

（2）①②③④

（3）HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗更多能量（只要答出HF分子间能形成氢键即可）

（4）②④

（5）D组晶体都为离子晶体，r（Na＋）<

r（K＋）<

r（Rb＋）<

r（Cs＋），在离子所带电荷数相同的情况下，离子半径越小，晶格能越大，熔点就越高

　晶体熔、沸点的比较

3．（2018·

保定高三检测）下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是（　　）

A．CH4>

SiH4>

GeH4>

SnH4

B．KCl>

NaCl>

MgCl2>

MgO

C．MgBr2＜SiCl4＜BN

D．金刚石>

晶体硅>

钠

选D。

A项物质均为结构相似的分子晶体，其熔点取决于分子间作用力的大小，一般来说，结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力也越大，故A项各物质熔点应为逐渐升高的顺序；

B项物质均为离子晶体，离子晶体熔点高低取决于离子键键能的大小，一般来说，离子的半径越小，电荷越多，离子键的键能就越大，故B项各物质熔点也应为升高顺序；

C项SiCl4为分子晶体，MgBr2为离子晶体，BN为原子晶体，故SiCl4的熔点最低；

D项，原子晶体的熔点取决于共价键的键能，键能与键长成反比，金刚石C—C键的键长更短些，所以金刚石的熔点比晶体硅高，原子晶体的熔点一般比金属晶体的熔点高，则金刚石和晶体硅的熔点比钠的高。

4．

（1）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO________FeO（填“＜”或“＞”）。

（2）硅烷（SinH2n＋2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（1）NiO、F