内容正文:
考向一 晶体常识 常见四类晶体性质
【通考点·融会贯通】
一、晶体类型判断5方法
1.依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断
(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子键。
第三章
晶体结构与性质
(2)原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用是共价键。
(3)分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的作用为分子间作用力。
(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用是金属键。
2.依据物质的分类判断
(1)金属氧化物(如K2O等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。
(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。
(4)金属单质(汞在常温为液体)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,常在数百至一千摄氏度以上。
(2)原子晶体熔点高,常在一千摄氏度至几千摄氏度。
(3)分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下至很低温度。
(4)金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。
4.依据导电性判断
(1)离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。
(2)原子晶体一般为非导体。
(3)分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。
(4)金属晶体是电的良导体。
5.依据硬度和机械性能判断
(1)离子晶体硬度较大且脆。
(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,但也有较低的,且具有延展性。
二、分类比较晶体的熔、沸点
1.看物质状态:一般情况下固体>液体>气体。
2.看物质所属类型:一般是原子晶体>离子晶体>分子晶体,结构类型相同时再根据相应规律进行判断。
3.同类晶体熔、沸点比较: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。
【通考题·触类旁通】
1.( 2019·成都模拟)几组物质的熔点(℃)数据如表所示:
A组熔点/℃ B组熔点/℃ C组熔点/℃ D组熔点/℃
金刚石>3 350 Li:181 HF-83 NaCl
硅晶体:1 410 Na:98 HCl:-115 KCl
硼晶体:2 300 K:64 HBr:-89 RbCl
二氧化硅:
1 732 Rb:39 HI:-511 MgO:2 800
据此回答下列问题:
(1)①由表格中数据可知,A组中物质的熔点普遍偏高,A组物质属于________晶体,其熔化时克服的粒子间作用力是______________________;②二氧化硅的熔点高于硅晶体,原因是____________________。
(2)B组晶体中存在的作用力是__________________,其共同的物理性质是________(填序号)。
①有金属光泽 ②导电 ③导热 ④具有延展性
(3)C组中HF的熔点反常是由于______________。
(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组晶体中NaCl、KCl、RbCl的熔点由高到低的顺为____________,MgO晶体的熔点高于其他三者,其原因是__________________________。
【解析】(1)A组物质熔点很高,属于原子晶体,晶体熔化时克服原子间的共价键;硅原子半径大于氧原子,二氧化硅中Si—O键的键长小于晶体硅中Si—Si键的键长,故二氧化硅晶体的熔点高于硅晶体。
(2)B组是金属晶体,晶体中存在的作用力是金属键,金属通性有:有金属光泽、能导电、导热,具有延展性等。
(3)C组是分子晶体,但是HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多,使其熔点更高。
(4)D组晶体为离子晶体,微粒间作用力是离子键,溶于水或可以电离生成离子,故水溶液或熔融状态时能导电。
(5)晶格能与离子所带电荷数和离子半径有关,所带电荷数越多,半径越小,晶格能越大,晶体熔点越高。
答案:(1)①原子 共价键
②Si—O键的键长小于Si—Si键的键长,SiO2的键能大
(2)金属键 ①②③④
(3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)
(4)②④
(5)NaCl>KCl>RbCl MgO为离子晶体,离子所带电荷数越多,半径越小,晶格能越大,熔点越高
2. (1)(2016·全国卷Ⅲ节选)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料