人教版(2019)选修性必修2导学案第3章　微专题3　 四类典型晶体的比较

微专题 3 四类典型晶体的比较 1．四类典型晶体的比较 类型 项目 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体 构成晶体的粒子 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子和自 由电子 粒子间的作用 离子键 共价键 分子间作用力(范 德华力 或氢键) 金属键 确定作用力强弱 的一般判断方法 离子电荷数、半径 键长(原 子半径) 组成结构相似时， 比较相对分子质 量 离子半径、价电子 数 熔、沸点 较高 很高 较低 差别较大(汞常温 下为液态，钨熔点 为 3 410 ℃) 硬度 略硬而脆 很大 较小 差别较大 导电性 不良导体(熔化后 或溶于水导电) 不良导体(个别为 半导体) 不良导体(部分溶 于水发生电离后 导电) 良导体 溶解性 多数易溶 一般不溶 相似相溶 一般不溶于水，少 数与水反应 机械加工性 不良 不良 不良 优良 延展性 差 差 差 优良 1离子晶体中一定存在离子键，可能存在共价键，一定不存在分子间作用力。 2只有分子晶体中存在单个分子。 3某些离子晶体的熔点高于某些共价晶体的熔点。如 MgO2 852 ℃＞SiO21 710 ℃。 4某些分子晶体的熔点高于某些金属晶体的熔点。如碱金属熔点较低。 5个别金属的熔点高于某些共价晶体的熔点。如钨3 410 ℃＞SiO21 710 ℃。 6合金的熔点一般低于成分金属的熔点。 2．晶体熔、沸点高低的比较方法 (1)不同类型晶体熔、沸点的比较： ①不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：共价晶体＞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共价晶体 原子半径越小→键长越短→键能越大→熔、沸点越高。如熔点：金刚石＞硅晶体。 ②离子晶体 一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，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＞NaCl＞CsCl。 ③分子晶体 a．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、沸点反常得高。如沸点： H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。 b．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。如熔、沸点：SnH4＞GeH4 ＞SiH4＞CH4。 c．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。如熔、 沸点：CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3。 ④金属晶体 金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。如熔、沸点：Na ＜Mg＜Al。 1．下列各组物质中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是( ) A．CaCl2 和 NaOH B．碘、氖 C．CO2 和 H2O D．CCl4 和 KCl C [A 项都是离子晶体，CaCl2 只有离子键，NaOH 既有离子键又有共价键；B 项都是分子晶体， 碘分子中有共价键，氖分子中无化学键；C 项都是分子晶体，只有极性共价键；D 项 CCl4 是分子晶 体，含有共价键，KCl 是离子晶体，含有离子键。] 2．下列说法中正确的是( ) A．固态时能导电的物质一定是金属晶体 B．熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体 C．水溶液能导电的晶体一定是离子晶体 D．固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体 D [四种晶体在不同状态下的导电性区别如下： 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 固态 不导电 不导电(晶体硅导电) 导电 不导电 熔融状态 不导电 不导电 导电 可导电 水溶液 有的可导电 － － 可导电 3.下列物质所属晶体类型分类正确的是( ) A B C D 共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石 分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰 离子晶体 氮化铝 食盐 明矾 芒硝 金属晶体 铜 汞 铝 铁 D [石墨为混合型晶体，生石灰、氯化铯为离子晶体，氮化铝为共价晶体。] 4．下表给出几种化合物的熔点和沸点： 物质 NaCl MgCl2 AlCl3 CCl4 熔点/℃ 801 714 190 －22.9 沸点/℃ 1 465 1 412 178 76.8 关于表中 4 种化合物有下列说法，其中正确的是( ) ①AlCl3 在加热时可升华 ②CCl4 属于分子晶体 ③1 500 ℃时 NaCl 可形成气体分子 ④AlCl3 是典型的离子晶体 A．①②④ B．③④ C．①②③ D．①②③④ C [根据各物质的熔、沸点判断，AlCl3 和 CCl4 为分子晶体；AlCl3 的沸点低于熔点，所以可升 华；NaCl 为离子晶体，但 1 500 ℃高于其沸点，故 1 500 ℃时以分子形式存在。] 5．下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是( ) A．金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅 C．MgO＞H2O＞O2＞Br2 D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠 B [A 项，同属于共价晶体，熔、沸点高低主要看共价键的强弱，显然对键能而言，晶体硅＜ 碳化硅＜二氧化硅，错误；B 项，形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质 的熔、沸点，正确；C 选项，对于不同类型的晶体，其熔、沸点高低一般为共价晶体＞离子晶体＞ 分子晶体，MgO＞H2O＞Br2＞O2，错误；D 项，生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，错误。] 6．下面有关晶体的叙述中，不正确的是( ) A．金刚石为立体网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有 6 个碳原子 B．氯化钠晶体中，每个 Na＋周围紧邻且距离相等的 Na＋共有 6 个 C．氯化铯晶体中，每个 Cs＋周围紧邻 8 个 Cl－ D．干冰晶体中，每个 CO2 分子周围紧邻 12 个 CO2 分子 B [金刚石中由共价键构成的最小环状结构中有 6 个碳原子；NaCl 晶体中，每个 Na＋周围紧邻 6 个 Cl－，每个 Na＋周围紧邻 12 个 Na＋；氯化铯晶体中，每个 Cs＋周围紧邻 8 个 Cl－，每个 Cs＋周围 紧邻 6 个 Cs＋；干冰晶体中，每个 CO2 分子周围紧邻 12 个 CO2 分子。] 7．KO2 的晶体结构与 NaCl 相似，KO2 可以看作是 Na＋的位置用 K＋代替，Cl－的位置用 O － 2 代 替，则下列对于 KO2 晶体结构的描述正确的是( ) A．与 K＋距离相等且最近的 O2－共有 8 个 B．与 K＋距离相等且最近的 O2－构成的多面体是正八面体 C．与 K＋距离相等且最近的 K＋有 8 个 D．一个 KO2 晶胞中的 K＋和 O － 2 粒子数均为 8 B [K＋位于晶胞棱心，与 K＋距离相等且最近的 O2－位于顶点和面心，共有 6 个，故 A 错误； 与 K＋距离相等且最近的 O2－共有 6 个，构成正八面体，K＋位于正八面体中心，故 B 正确；K＋位于 晶胞棱心，则被横平面、竖平面和正平面共有，且每一个平面有 4 个 K＋距离最近，共 4×3＝12 个， 故 C 错误；K＋位于晶胞棱心和体心，数目为 12×1/4＋1＝4，O2－位于顶点和面心，数目为 8×1/8 ＋6×1/2＝4，即一个 KO2 晶胞中摊得的 K＋和 O2－粒子数均为 4 个，故 D 错误。] 8．分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型： (1)碳化铝，黄色晶体，熔点 2 200 ℃，熔融状态下不导电________。 (2)溴化铝，无色晶体，熔点 98 ℃，熔融状态下不导电________。 (3)五氟化钒，无色晶体，熔点 19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等________。 (4)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中能导电________。 [解析] 晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合，是判断晶体类型的重要依 据。共价晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。一般共价 晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或水溶液都能导电。共价晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、 沸点有很大差异。一般共价晶体和分子晶体熔融状态时都不能导电。另外易溶于一些有机溶剂往往 也是分子晶体的特征之一。 [答案] (1)共价晶体 (2)分子晶体 (3)分子晶体 (4)离子晶体