内容正文:
专题整合
一、晶体结构与性质
1.四类晶体比较
晶体
类型
共价
晶体
离子晶体
分子晶体
金属
晶体
构成
粒子
原子
阴、阳离子
分子
金属阳离子、自由电子
粒子间
作用力
共价键
离子键
分子间作用力(某些物质还有氢键)
金属键
熔、
沸点
很高
较高
较低
有的很高
有的很低
硬度
很大
较硬而脆
较小
有的很大
有的很小
导电性
不导
电或
半导体
晶体不导电、溶于水或熔化后可导电
一般不导电,部分晶体溶于水可导电
导电
溶解性
难溶于
任何
溶剂
许多可
溶于水
相似相溶
—
物理变
化时键
的变化
部分断裂
或形成
只破坏分子
间作用力
部分断裂
或形成
物质
类别
或举例
金刚石、晶体硅、SiO2、SiC
强碱、活泼金属氧化物、大部分盐
大多数非金属单质、非金属氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)
金属单质与合金
[典例1] 现有几组物质的熔点(℃)数据如下表:
A组
B组
C组
D组
金刚石
3 550
Li 181
HF -83
NaCl 801
硅晶体
1 410
Na 98
HCl -115
KCl 776
硼晶体
2 300
K 64
HBr -89
RbCl 718
二氧化硅
1 723
Rb 39
HI -51
CsCl 645
据此回答下列问题:
(1)A组属于 晶体,其熔化时克服微粒间的作用力是 。
(2)B组晶体共同的物理性质是 (填序号,下同)。
①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性
(3)C组中HF熔点反常是由于 。
(4)D组晶体可能具有的性质是 。
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
D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl,原因是
。
解析:(1)A组晶体熔点最高,属于共价晶体,共价晶体的构成微粒为原子,微粒间作用力为共价键,因此熔化时克服微粒间的作用力是共价键。
(2)B组物质为金属,具有金属光泽、导电性、导热性、延展性。
(3)由于HF分子间能形成氢键,导致HF的沸点反常高。
(4)D组物质为离子晶体,有硬度大、水溶液能导电、固体不能导电而熔融状态能导电的性质。这几种物质为离子晶体,离子晶体熔、沸点与其晶格能成正比,晶格能与离子半径成反比,则在离子所带电荷数相同的情况下,半径越小,晶格能越大,熔点就越高。
答案:(1)共价 共价键 (2)①②③④ (3)HF分子间有氢键 (4)②④ D组晶体都为离子晶体,因r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在离子所带电荷数相同的情况下,半径越小,晶格能越大,熔点就越高
[跟踪训练1] 下列晶体性质的比较中错误的是( C )
A.熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅
B.沸点:NH3>PH3
C.硬度:白磷>冰>二氧化硅
D.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4
解析:三种物质都是共价晶体,因为原子半径r(C)<r(Si),所以键长C—C键<C—Si键<Si—Si键,键能C—C键>C—Si键>Si—Si键,键能越大,共价晶体的熔点越高,A正确;NH3和PH3都是分子晶体,但NH3分子间存在氢键,故NH3的沸点较高,B正确;二氧化硅是共价晶体,硬度较大,白磷和冰都是分子晶体,硬度较小,C错误;卤化硅为分子晶体,它们的组成和结构相似,分子间不存在氢键,故相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,D正确。
2.晶体类型判断
(1)依据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用判断。
共价晶体:原子→共价键;
分子晶体:分子→分子间作用力;
离子晶体:离子→离子键;
金属晶体:金属阳离子和自由电子→金属键。
(2)依据物质的分类判断。
①共价晶体:常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的共价晶体化合物有SiC、BN、AlN、Si3N4、C3N4、SiO2等。
②分子晶体:大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、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)。
③离子晶体:金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类。
④金属晶体:金属单质与合金。
(3)依据晶体的熔点判断。
①离子晶体的熔点很高,常在数百至1 000 ℃。
②共价晶体熔点很高,常在1 000 ℃至几千摄氏度。
③分子晶体熔点较低,常在数百摄氏度以下至很低温度。
④金属晶体多数熔点高,但也有少数熔点很低。
(4)依据导电性判断。
①共价晶体:一般不导电。
③离子晶体:固态不导电,熔融或