内容正文:
四类晶体的性质
1.四类晶体类型比较
类型
比较
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、自由电子
粒子间的作用力
离子键
共价键
分子间作用力
粒子间的静电作用
物质的性质
熔、沸点
较高
很高
低
一般较高,少部分低
硬度
硬而脆
大
小
一般较大,少部分小
导电性
不良(熔融或水溶液能导电)
绝缘体
(半导体)
不良
晶体、熔融均导电
传热性
不良
不良
不良
良
延展性
不良
不良
不良
良
溶解性
易溶于极性溶剂,难溶于有机溶剂
不溶于任何溶剂
“相似相溶”
难溶(Na等与水反应)
典型实例
NaCl、KBr
单质:金刚石
化合物:SiO2
单质:O2
化合物:干冰
Na、Mg
2.晶体类型的判断方法
(1)根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断
①由分子通过分子间作用力形成的晶体属于分子晶体。
②由原子通过共价键形成的晶体属于共价晶体。
③由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体。
④由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体。
(2)依据物质的分类判断
①活泼金属的氧化物(如Na2O等)、强碱[如KOH、Ba(OH)2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、晶体硼、晶体硅等外)、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常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硼、晶体硅等;常见的化合物类共价晶体有碳化硅、SiO2等。
④金属单质与合金属于金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断
①离子晶体的熔点较高,常在数百至一千余摄氏度。
②共价晶体的熔点高,常在一千至几千摄氏度。
③分子晶体的熔点较低,常在数百摄氏度以下至很低温度。
④金属晶体多数熔点高,但也有熔点相当低的。
(4)依据导电性判断
①离子晶体在水溶液或熔融态导电。
②共价晶体一般为非导体,但晶体硅能导电。
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离子晶体硬度较大或略硬而脆。
②共价晶体硬度大。
③分子晶体硬度小且较脆。
④金属晶体多数硬度大,但也有硬度较小的,且具有延展性。
【典例1】(1)(2020·山东卷)(节选)Sn为ⅣA族元素,单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体,SnCl4固体的晶体类型为____________。
(2)(2020·全国卷Ⅱ)(节选)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155
解析 (1)Sn为第ⅣA族元素,由于常温下SnCl4为液体,故SnCl4为分子晶体。(2)一般不同的晶体类型的熔、沸点由高到低的顺序为:共价晶体>离子晶体>分子晶体,TiF4是离子晶体,其余三种则为分子晶体,故TiF4的熔点高于其余三种物质;TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体,且结构相似,则相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高。
答案 (1)分子晶体 (2)TiF4是离子晶体,其余三种为分子晶体,故TiF4的熔点最高,TiCl4、TiBr4、TiI4结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,故熔点依次升高
【变式1】 (1)请将下列变化过程中破坏的微粒间作用力名称的编号填在横线上:
A.共价键 B.离子键
C.金属键 D.分子间作用力
①氢氧化钠熔化________。
②干冰升华________。
③二氧化硅熔化________。
④钠熔化________。
(2)分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型:
A.碳化铝,黄色晶体,熔点2 200 ℃,熔融态不导电____________。
B.溴化铝,无色晶体,熔点98 ℃,熔融态不导电________。
C.五氟化钒,无色晶体,熔点19.5 ℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中____________。
D.溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电____________。
(3)单质