苏教化学二：专题1 第三单元 从微观结构看物质的多样性3 晶体的概念及类型（学案） 含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精高中化学晶体的概念及类型一、考点突破知识点考纲要求题型说明离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体1.知道晶体的类型和构成粒子;2。理解晶体类型和性质的关系。选择题填空题晶体是大部分固体的呈现形式，其微观的构成粒子，若晶体类型不同,粒子不同，粒子相互作用不同,这些知识是高考命题的常考点。二、重难点提示重点：知道四种晶体的构成粒子及其作用。难点：会判断晶体类型和物理性质的比较。考点一：晶体1.晶体2。晶体的结构与性质特点3.液晶的结构与性质特点液晶是一种介于晶体状态和液态之间的中间态物质，它兼有液体和晶体的某些特点，表现出一些独特的性质，通常只有那些分子较大，分子形状呈长形或蝶形的物质，才易形成液晶态。考点二：几种常见的晶体类型1。离子晶体(1)概念：离子化合物中的阴、阳离子按一定的方式有规则的排列形成的晶体。（2)构成微粒：阴、阳离子。（3）微粒间的作用力：离子键.(4）实例——NaCl的晶体结构。说明:表示晶体中化学式，非分子离子个数比,无自由移动的离子。(5）物理性质：硬度大,熔沸点高，固态时不导电，在熔融状态下或水溶液中能够导电,易溶于极性溶剂。【重要提示】离子晶体一定含离子键，可能只含离子键，如NaCl；可能还含有共价键，如NaOH、Na2O2。2.分子晶体（1）概念:由分子构成的物质所形成的晶体。（2)构成微粒：分子.（3）微粒间作用力:分子间作用力.（4）实例-—干冰晶体的结构。（5）物理性质：由于分子间的作用力较小，所以分子晶体有较低的熔沸点、较小的硬度,不导电。（6）熔沸点比较:（a）组成和结构相似的物质随着相对分子质量的增大，分子间的作用力增大，它们的熔沸点也升高。（b）氢键出现反常。【重要提示】分子晶体中微粒间为分子间作用力,分子内一定无离子键,可能含共价键，如O2、HCl;可能无化学键，如稀有气体形成的晶体.3。原子晶体（1）概念:原子间通过共价键结合形成的空间网状结构的晶体。（2）构成微粒：原子。（3）微粒间的作用力：共价键。（4）实例-—石英晶体的结构。【要点诠释】原子间以共价键相结合，向空间延展，形成彼此连接的空间网状结构，故石英分子中不出现单个分子。如：SiO2为化学式,而非分子式。（5)物理性质：熔沸点高，硬度大，难溶解,一般不导电。思考：CO2和SiO2都是ⅣA族的氧化物，其熔点、硬度差别很大的原因是什么?答案：二者的晶体类型不同,CO2为分子晶体而SiO2为原子晶体.4.金属晶体（1）概念:由金属单质或合金形成的晶体是金属晶体。（2）构成微粒:金属阳离子和自由电子。(3）微粒间作用：金属键。(4）物理性质：金属晶体有金属光泽，能导电、传热，具有延展性等。思考：在晶体中有阴离子一定有阳离子吗?有阳离子一定有阴离子吗？答案：因为晶体都是电中性的，带有正电荷的微粒只有阳离子，而带有负电荷的微粒除了阴离子外，还有电子。所以在晶体中有阴离子一定有阳离子,但是有阳离子不一定有阴离子，如金属晶体是由金属阳离子和自由电子结合成的，其中没有阴离子。例题1（双选）下列各组物质汽化或熔化时，所克服的微粒间的作用（力）属同种类型的是（)A.碘和干冰的升华B.二氧化硅和生石灰的熔化C.氯化钠和硫的熔化D.酒精和煤油的蒸发思路分析:碘和干冰都是由分子通过分子间作用力形成的分子晶体，二者的升华都需要破坏分子间作用力，故A符合题意；二氧化硅为硅原子和氧原子通过共价键形成的原子晶体，熔化时需破坏共价键，生石灰为钙离子和O2－形成的离子晶体，熔化时需破坏离子键，故B项不合题意；氯化钠为离子晶体，熔化时需破坏离子键,硫为分子晶体，熔化时需破坏分子间作用力，故C项不合题意；酒精和煤油都是由分子通过分子间作用力形成的分子晶体，二者的蒸发都需要破坏分子间作用力,故D符合题意.答案:AD例题2下列物质性质的变化规律与化学键强弱无关的是 ()A。F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高B。HF、HCl、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、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低思路分析：F2、Cl2、Br2、I2形成的晶体为分子晶体，熔化时仅破坏分子间作用力，与化学键无关，A对；热稳定性是指物质受热分解的难易程度，而HX分解时要破坏H-X键，从HF到HI其键能依次减小，故其稳定性依次减弱，B错；由于金刚石中碳碳键的键能大于晶体硅中硅硅键的键能，因此金刚石的硬度、熔点、沸点较晶体硅高，C错；NaX为离子晶体，熔化时破坏离子键，D错。答案:A例题3下列数据是对应物质的熔点物质Na2ONaClAlF3AlCl3BCl3Al2O3CO2SiO2熔点/℃9208011291190－1072073－571723据此做出的下列判断中错误的是（）A.铝的化合物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思路分析：从表中物质的熔点推测Na2O、NaCl、AlF，是离子晶体，AlCl3、BCl3、CO2是分子晶体.SiO2是原子晶体，Al2O3是离子晶体.答案：B【高频疑点】四种晶体类型的判断方法1。依据晶体的组成微粒和微粒间的相互作用判断（1）阴、阳离子～离子键离子晶体(2)原子～共价键原子晶体（3）分子～分子间作用力分子晶体（4）金属阳离子、自由电子~金属键金属晶体注意：应用上述概念时要注意分析组成微粒与微粒间的相互作用，不要依据周期表去推断，如干冰（CO2）是分子晶体，而石英（SiO2）则是原子晶体;稀有气体虽由单原子（实质上可认为单原子分子）组成，但使其聚集在一起的相互作用不是共价键，而是分子间作用力，因此仍为分子晶体。2。依据物质的类别判断(1)金属氧化物、强碱、绝大多数的盐类是离子晶体。（2）大多数非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物（除SiO2外)、酸、绝大多数有机物（除有机盐外）是分子晶体.（3）金刚石、晶体硅、碳化硅（SiC)、二氧化硅等是原子晶体。（4）金属单质与合金是金属晶体。3。依据晶体的熔点判断（1)离子晶体的熔点较高，常在几百至1000多摄氏度。（2)原子晶体熔点高，常在1000度至几千摄氏度。(3）分子晶体熔点低，常在几百度以下至很低温度。（4）金属晶体多数熔点高，部分较低，如汞常温下为液态。4.依据导电性判断（1）离子晶体溶于水及熔融状态时能导电（2）原子晶体一般不导电。(3)分子晶体不导电.（4)金属晶体是电的良导体。注意：导电性实验是判断晶体类型比较简单的方法。离子晶体固态时不导电,但熔化状态下能够导电，在水中溶解度较大的离子晶体,其水溶液也能导电；分子晶体固态或熔化状态下均不能导电，但有的电解质分子晶体的水溶液也能导电（如HCl）；原子晶体难溶于水，通常情况下其固态不能导电（石墨有人称是原子晶体、分子晶体和金属晶体之间的一种过渡型，能传热导电）；金属晶体固态或熔化状态下均能导电。故晶体在固态以及熔化状态下能否导电,较容易区别离子晶体、分子晶体、金属晶体。若晶体的水溶液能够导电，该晶体不一定是离子晶体.原子晶体中,硅、碳化硅具有半导体的性质,可以有条件地导电。5.依据硬度和机械性能判断（1）离子晶体硬度较大或略硬而脆。（2）原子晶体硬度大.(3）分子晶体硬度小且较脆。（4）金属晶体多数硬度大，且具有延展性.【方法提炼】物质熔、沸点高低的比较1.对于晶体类型不同的物质,一般来讲：原子晶体>离子晶体>分子晶体，而金属晶体的熔点范围很广。（1）原子晶体：原子晶体原子间键长越短、键的强度越大,共价键越稳定,物质熔、沸点越高，反之越低。如：金刚石（C-C）〉碳化硅（Si—C）>晶体（Si-Si）。（2）离子晶体：离子晶体中阴、阳离子半径越小，电荷数越多，则离子键越强，熔、沸点越高，反之越低。如KF〉KCl>KBr>KI。（3）金属晶体：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：Na〈Mg<Al。合金的熔、沸点一般来说比它各成分纯金属的熔、沸点低。如铝硅合金<纯铝(或纯硅)。（4）分子晶体：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〉H2S，C2H5OH〉CH3OCH3.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〈GeH4〈S