复习专题十二、物质熔沸点高低的比较（完整版）

1、专题十二 物质熔沸点高低的比较及应用（生）9五类晶体的比较晶体丨分子晶体离子晶体金属晶体原子晶体混合晶体构威粒子井子阴、阳离子金属离子、 自由电子原子原子粒子间佯用分子间作用力（少数有 氢键）金属离子与 自由电子间 的作用共价犍.分子 间作用力1刪点较低较咼般较高高小较大很大溶解性相放相溶多数溶于水稀稀机械加 二性能不艮不良良好不艮不艮导电性固态、粧态不导电.落 于水少部分导电固态时不导 电,熔化、 能落于水的 导电固态时导电 熔化専电固蕊熔化吋 祎电石鲂电作用大小規律组成和结构相血的分子 ,相对分子质量大的， 分子间作用力大离羊的电荷 高、半径八 .离子犍强1T、金自的 子多一冋Jr子水子子

2、51 属电&萬电用 金f半共价槌短（电 子云重脣多） 庫子半径小 ,键牢共脸（电 子云重叠多）犍牢实例多数非金厲单质 |皿g张S）;共价化合物i；CO. HCL 禺OH）等强鹹多数 属氧优物金厲（穩 榊、汞）及金刚石.殛1晶体硅、乗 化硼、金刚砂石墨一、知识点1. 一般熔、沸点：固液气，如：碘单质汞C022. 由周期表看主族单质的熔、沸点同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低；而非金属单质熔点、沸点渐高。但碳族元素特殊，即C, Si , Ge Sn越向下，熔点越低，与金属族相似；还有川A族的镓熔点比铟、铊低；W A族的锡熔点比铅低。3. 同周期中的几个区域的熔点规律 高熔点单质C

3、,Si ,B三角形小区域，因其为原子晶体，故熔点高，金刚石和石墨的熔点最高大于3550 C。金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部，其最高熔点为钨（3410 C）。 低熔点单质 非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方，另有IA的氢气。其中稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者，如氦的熔点（272.2 C, 26X105Pa）、沸点（268.9 C）最低。金属的低熔点区有两处：IA、nB族Zn,Cd,Hg及川A族中Al ,Ge,Th;WA族的Sn,Pb;V A族的Sb,Bi，呈三角形分布。最低熔点是 Hg（ 38.87 C），近常温呈液态的镓（29.78。）铯（28.4 C）,体温即能使其熔

4、化。4. 从晶体类型看熔、沸点规律晶体纯物质有固定熔点；不纯物质凝固点与成分有关（凝固点不固定）。 非晶体物质，如玻璃、水泥、石蜡、塑料等，受热变软，渐变流动性（软化过程）直至液体，没有熔点。 原子晶体的熔、沸点高于离子晶体，又高于分子晶体。例如：SiO2NaCL CO2（干冰）。在原子晶体中成键元素之间共价键越短的键能越大，则熔点越高。判断时可由原子半径推导出键长、键能再比较。女口键长： 金刚石（C C）碳化硅（Si C）晶体硅（Si Si）。熔点：金刚石 碳化硅 晶体硅 在离子晶体中，化学式与结构相似时，阴阳离子半径之和越小，离子键越强，熔沸点越高。反之越低。女口 KF KCl KBr K

5、I , ca* KCl。 分子晶体的熔沸点由分子间作用力而定，分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高，反之越低。对于分子晶体而言又与极性大小有关，其判断思路大体是：i 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔沸点越高。如：CH* SiH4 v GeH4< SnH4, 12 >Br2 > CI2 > F2。组成和结构相似的分子晶体，如果分子之间存在氢键，则分子之间作用力增大，熔沸点出现反常。有氢键的熔沸点较高。（高中含 H键的一般有 NH3,HF,H2O 例如，熔点： HI > HBr> HF> HCI;沸点：HF>

6、 HI >HBr> HCI。H2O H2Te> H2Se> H2S C2H5O> CH3-O CH3ii组成和结构不相似的物质（相对分子质量相近），分子极性越大，其熔沸点就越高。如：CO> N2, CH3O>CH3- CH3iii在高级脂肪酸形成的油脂中，不饱和程度越大，熔沸点越低。女口： C17H35COOH硬脂酸）> C17H33COOH（油酸）;iv烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子里碳原子数增加，熔沸点升高，如C2H6> CH4,C2H5CI>CH3CI, CH3COO>HCOOH v同分异构体：链烃及其衍生物

7、的同分异构体随着支链增多，熔沸点降低。如：CH3（CH2）3CH3（正）> CH3CH2CH（CH3）2异）> （CH3）4C（新）。芳香烃的异构体有两个取代基时，熔点按对、令邻、间位降低。（沸点按邻、间、对位降低） 金属晶体：金属单质和合金属于金属晶体，其中熔、沸点高的比例数很大，如钨、铂等（但也有低的如汞、铯等）。金属晶体（除少数外）分子晶体。在金属晶体中金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属阳离子与自由电子静电作用越强，金属键越强，熔沸点越高，反之越低。如：Nav Mg< AI。合金的熔沸点一般说比它各组份纯金属的熔沸点低。如铝硅合金v纯铝（或纯硅）。5. 某些物质

8、熔沸点高、低的规律性 同周期主族（短周期）金属熔点。女口Li<Be , Na<Mg<AI 碱土金属氧化物的熔点均在2000C以上，比其他族氧化物显著高，所以氧化镁、氧化铝是常用的耐火材料。 卤化钠（离子型卤化物）熔点随卤素的非金属性渐弱而降低。女口NaF>NaCI>NaBr>Nal。通过查阅资料我们发现影响物质熔沸点的有关因素有：化学键，分子间力（德华力）、氢键;晶体结构，有晶体类型、三维结构等，好象石墨跟金刚石就有点不一样；晶体成分，例如分子筛的桂铝比；杂质影响：一般纯物质的熔点等都比较高。但是，分子间力又与取向力、诱导力、色散力有关，所以物质的熔沸点的

9、高低不是一句话可以讲清的。我们在中学阶段只需掌握以上的比较规律二、例题分析1. 下列各组物质熔点高低的比较，正确的是：A.晶体硅>金刚石碳化硅B. CsCI> KCI > NaCIC. SiO2 >CO2> HeD. I2> Br2 > He2. 下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是：A.F2、CI2、Br2、12的熔点、沸点逐渐升高 B.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅D.NaF、NaCI、NaBr、NaI的熔点依次降低3. 下列各组物质中，按熔点由低到高顺序排列正确的是：A. O2

10、I2 Hg B. CO KCI SiO2 C. Na K Rb D. SiC NaCI SO24. （ 09全国卷I 29 ）已知周期表中，元素 Q R、W Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：（1）W与Q可以形成一种高温结构瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是（2） Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 ;（3）R和Y形成的二元化合物中， R呈现最高化合价的化合物是化学式是 ，其原因是; 电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 ;(5)W和Q所形成的结构瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(Q

11、H2)4和HCI气体；W(QH2)4在高温下分解生成 Q的氢化物和该瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式 表示)是。5. (09卷32) C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。(1) 写出Si的基态原子核外电子排布式。从电负性角度分析，C、Si和0元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为。(2) SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为，微粒间存在的作用力是。(3) 氧化物M0的电子总数与SiC的相等，贝U M为(填元素符号)。M0是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCI晶体相似。MO勺熔点比CaO的高，其原因是。(4) C Si为同一主族的元素，C02和 Si02化学式

12、相似，但结构和性质有很大不同。C02中C与0原子间形成b键和n键，Si02中Si与0原子间不形成上述n健。从原子半径大小的角度分析，为何C 0原子间能形成，而Si、0原子间不能形成上述n键。6. (09卷30) Q R X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知： Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素； Y原子价电子(外围电子)排布； R原子核外L层电子数为奇数； Q X原子p轨道的电子数分别为 2和4。请回答下列问题：(1) Z2+的核外电子排布式是。(2) 在Z(NH3)42+离子中，Z2+的空间轨道受 NH3分子提供的形成配位键。(3) Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，

13、下列判断正确的是。a.稳定性：甲乙，沸点：甲乙b.稳定性：甲乙，沸点：甲v乙c.稳定性：甲v乙，沸点：甲v乙d.稳定性：甲v乙，沸点：甲乙Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为(用元素符号作答)(5) Q的一种氢化物相对分子质量为26,其中分子中的b键与n键的键数之比为。(6) 五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于。专题十二 物质熔沸点高低的比较及应用（师）9五类晶体的比较晶体分子晶体离子晶体金属晶体原子晶体混合晶体构成粒干分子阴、阳离子越子问佯用分子间作用力少数有 量糠）离茯金属离子与 色由电子间 的作用茹他分子 间作用才1熔梆点较低很咼髙硬度小较大祖大小溶

14、解性相创相溶多数溶于水不落稀不落二性能不良不良良好不良不良导电性固抵継杰不导电，落 于水少部分导电导、的 不代水 时熔于态，容电 固电毗眺寻固杰时导电 ,熔化导电固恋熔化时 祎电石墨导电作用大小规澤组成和结构相M的分子 ,相对井子质量大的， 分子间件用力大离子的电荷，离子犍强金属原子的 价电子埶 半径小，金 属离子与目 生电子间的 作用强共价慄短（电 子云重養多）虑子半径小 f犍牢左价银更（电 子云重養多）,犍牢实例多数非金属单质 血堆.C眇S）；共价化詡I；co. HCL CH3OH）等强感多数 fe'活泼会 属氧化物金厲 林汞）及 合金金刚石、石典 、晶体51*更 化牌金刚砂 等石

15、墨一、知识点1. 一般熔、沸点：固液气，如：碘单质汞C022. 由周期表看主族单质的熔、沸点同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低；而非金属单质熔点、沸点渐高。但碳族元素特殊，即C, Si , Ge Sn越向下，熔点越低，与金属族相似；还有川A族的镓熔点比铟、铊低；WA族的锡熔点比铅低。3. 同周期中的几个区域的熔点规律 高熔点单质C,Si ,B三角形小区域，因其为原子晶体，故熔点高，金刚石和石墨的熔点最高大于3550 C。金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部，其最高熔点为钨（3410 C）。 低熔点单质 非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方，另有IA的氢气。其中稀有气体熔、沸

16、点均为同周期的最低者，如氦的熔点（272.2 C, 26X105Pa）、沸点（268.9 C）最低。金属的低熔点区有两处：IA、n B族Zn, Cd, Hg及川A族中Al , Ge, Th;W A族的Sn, Pb;V A族的Sb, Bi，呈三角形分布。最低熔点是 Hg（ 38.87 C），近常温呈液态的镓（29.78。）铯（28.4 C）,体温即能使其熔 化。4. 从晶体类型看熔、沸点规律晶体纯物质有固定熔点；不纯物质凝固点与成分有关（凝固点不固定）。 非晶体物质，如玻璃、水泥、石蜡、塑料等，受热变软，渐变流动性（软化过程）直至液体，没有熔点。 原子晶体的熔、沸点高于离子晶体，又高于分子晶体。

17、例如：SiO2NaCL CO2（干冰）。在原子晶体中成键元素之间共价键越短的键能越大，则熔点越高。判断时可由原子半径推导出键长、键能再比较。女口键长： 金刚石（C C）碳化硅（Si C）晶体硅（Si Si）。熔点：金刚石 碳化硅 晶体硅 在离子晶体中，化学式与结构相似时，阴阳离子半径之和越小，离子键越强，熔沸点越咼。反之越低。女口 KF> KCI > KBr > KI , ca* > KCI。 分子晶体的熔沸点由分子间作用力而定，分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高，反之越低。（具有氢键的分子晶体，熔沸点反常地高，如：H2O>H2Te> H2Se>

18、 H2S, C2H5O>CH3-O-CH3）。对于分子晶体而言又与极性大小有关，其判断思路大体是：i 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔沸点越高。如：CH4< SiH4 v GeH< SnH4, I2 > Br2 > CI2 > F2。组成和结构相似的分子晶体，如果分子之间存在氢键， 则分子之间作用力增大， 熔沸点出现反常。有氢键的熔沸点较高。 例如，熔点：HI > HBr> HF> HCI;沸点：HF> HI > HBr> HCI。H2O> H2Te> H2Se> H

19、2S, C2H5O>CH3-O- CH3ii组成和结构不相似的物质（相对分子质量相近），分子极性越大，其熔沸点就越高。如：CO> N2, CH3O>CH3- CH3iii在高级脂肪酸形成的油脂中， 不饱和程度越大，熔沸点越低。女口： C17H35COOH硬脂酸）> C17H33COOH（油酸）;v烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子里碳原子数增加，熔沸点升高，如C2H6> CH4,C2H5CI>CH3CI, CH3COO>HCOOH v同分异构体：链烃及其衍生物的同分异构体随着支链增多，熔沸点降低。如：CH3（CH2）3CH3（正）> C

20、H3CH2CH（CH3）2g） > （CH3）4C（新）。芳香烃的异构体有两个取代基时，熔点按对、令邻、间位降低。（沸点按邻、间、对位降低） 金属晶体：金属单质和合金属于金属晶体，其中熔、沸点高的比例数很大，如钨、铂等（但也有低的如汞、铯等）。金属晶体（除少数外）分子晶体。在金属晶体中金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属阳离子与自由电子静电作用越强，金属键越强，熔沸点越高，反之越低。如：Nav Mg< Al。合金的熔沸点一般说比它各组份纯金属的熔沸点低。如铝硅合金<纯铝（或纯硅）。5. 某些物质熔沸点高、低的规律性 同周期主族（短周期）金属熔点。女口Li<Be ,

21、 Na<Mg<AI 碱土金属氧化物的熔点均在2000C以上，比其他族氧化物显著高，所以氧化镁、氧化铝是常用的耐火材料。 卤化钠（离子型卤化物）熔点随卤素的非金属性渐弱而降低。女口NaF>NaCI>NaBr>Nal。通过查阅资料我们发现影响物质熔沸点的有关因素有：化学键，分子间力（德华力）、氢键;晶体结构，有晶体类型、三维结构等，好象石墨跟金刚石就有点不一样；晶体成分，例如分子筛的桂铝比；杂质影响：一般纯物质的熔点等都比较高。但是，分子间力又与取向力、诱导力、色散力有关，所以物质的熔沸点的 高低不是一句话可以讲清的。我们在中学阶段只需掌握以上的比较规律二、例题分析1

22、. 下列各组物质熔点高低的比较，正确的是：A.晶体硅>金刚石碳化硅B. CsCI> KCI > NaCIC. SiO2 >CO2> HeD. I2> Br2 > He解析：A中三种物质都是原子晶体半径Cv Si，则熔点：金刚石碳化硅>晶体硅，B中应为：NaCI>KCI> CsCI,因为离子的半径越小，离子键越强，熔沸点就越高。因此C D正确。答案：C、D2. 下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是：A.F2、CI2、Br2、12的熔点、沸点逐渐升高 B.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱C.金刚石的硬度、熔点、沸

23、点都高于晶体硅D.NaF、NaCI、NaBr、NaI的熔点依次降低解析：F2、CI2、Br2、12形成的晶体属于分子晶体。它们的熔沸点高低决定于分子间的作力，与共价键的键能 无关，A错；HF HCI、HBr、HI的分子存在共价键，它们的热稳定性与它们部存在的共价键的强弱有关，B正确；金刚石和晶体硅都是原子间通过共价键结合而成的原子晶体，其熔沸点的高低决定于共价键的键能，C正确；NaF、NaCI、NaBr、NaI都是由离子键形成的离子晶体，其部没有共价键，D错。答案：B、C3. 下列各组物质中，按熔点由低到高顺序排列正确的是：A. O2 I2 Hg B. CO KCI SiO2 C. Na K

24、Rb D. SiC NaCI SO2解析： 选项A中的O2是气体，12是固体，Hg是液体，所以熔点由低到高的顺序是： O2 v Hg v I2 ;选项B 中的CO固态时是分子晶体，KCl属于离子晶体，SiO2属于原子晶体，所以熔点由低到高的顺序是：CQ KCl vSiO2;选项C中的Na、K、Rb都是金属晶体，原子半径不断增大，金属键不断减弱，所以熔点不断降低；选项D中的SiC属于原子晶体，NaCl属于离子晶体，SO2形成分子晶体，因此熔点不断降低。答案：B4. ( 09全国卷I 29 )已知周期表中，元素 Q R、W Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：(1)

25、W与Q可以形成一种高温结构瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是(2) Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 ；(3) R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物是化学式是 ；(4) 这5个元素的氢化物分子中，立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式)，其原因是；电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 ；(5) W和 Q所形成的结构瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH2)4和HCI气体；W(QH2)4在高温下分解生成 Q的氢化物和该瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是。解析：

26、本题可结合问题作答。W的氯化物为正四体型，则应为SiCl4或CCl4,又W与 Q形成高温瓷，故可推断 W为Si。(1)SiO2为原子晶体。(2)高温瓷可联想到Si3N4,Q为N,则有NO2与N2O4之间的相互转化关系。(3)Y的最高价氧化的的水化物为强酸，且与Si、N等相邻，则只能是 S Y为Q所以R为As元素。(4)显然X为P元素。氢化物沸点顺序为 NH3> AsH3> PH3因为NH3分子间存在氢键，所以沸点最高。相对分子质量AsH3> PH3,分子间的作用力 AsH3> PH3故AsH3得沸点高于PH3oSiH4、PH3和H2S的电子数均为18。结构分别 为正四面

27、体，三角锥和角形( V形)。(5)由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质，然后配平即可。答案：(1)原子晶体。(2) NO2和N2O4( 3) As2S5。( 4)NH3 > AsH3> PH3因为前者中含有氢键。SiH4、PH3和H2S结构分别为正四面体，三角锥和角形(V形)。(5) SiCI4 + 4NH3Si(NH2)4 + 4HCI , 3Si(NH2)4Si3N4 + 8NH3 f5. (09卷32) C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。(1) 写出Si的基态原子核外电子排布式。从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为。(2) SiC的

28、晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为，微粒间存在的作用力是。(3) 氧化物MO的电子总数与SiC的相等，贝U M为(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。MO勺熔点比CaO的高，其原因是。(4) C Si为同一主族的元素，CO2和 SiO2化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成b键和n键，SiO2中Si与O原子间不形成上述n健。从原子半径大小的角度分析，为何C O原子间能形成，而Si、O原子间不能形成上述n键。解析：(1) C、Si和O的电负性大小顺序为：O> C> Si。(2)晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连，呈

29、正四面体结构，所以杂化方式是sp3。(3) SiC电子总数是20个，则氧化物为 MgO晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与 CaO的离子电荷数相同，Mg2+半径比Ca2+小, MgO晶格能大，熔点高。(4) Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，P-P轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的n键。答案：(1) 1s22s22p63s23p2 O > C> Si(2) sp3 共价键 (3) Mg Mg2+ 半径比 Ca2+小, MgO晶格能大(4) Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的n键6. (09卷30) Q R X、Y、Z