内容正文:
晶体类型的比较
第4课时
第三节 金属晶体与离子晶体
晶体类型的比较
1.常见晶体的比较
导学
晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体 共价晶体
构成微粒 分子 阴、阳离子 金属离子、自由电子 原子
微粒间作用力 范德华力(少数有氢键) 离子键 金属键 共价键
性质 熔、沸点 较低 较高 一般较高 很高
硬度 小 略硬而脆 一般较大 很大
溶解性 相似相溶 多数溶于水 不溶,有些与水反应 不溶
机械加工性能 不良 不良 良好 不良
导电性 固态、液态均不导电,部分溶于水时导电 固态时不导电,熔融态时导电,能溶于水的溶于水时导电 固态、熔融态时均导电 大部分固态、熔融态时都不导电
作用力大小规律 组成和结构相似的分子,相对分子质量大的范德华力大 离子所带电荷数多、半径小的离子键强 金属原子的价电子数多、半径小的金属离子与自由电子间的作用力强 共价键键长短(电子云重叠多)、原子半径小的共价键稳定
典型实例 干冰、白磷、冰、硫黄、HCl、CH4等 NaCl、NaOH、Na2O、Na2O2等 Na、Mg、Al、Fe、Cu、Zn等 金刚石、晶体硅、二氧化硅等
2.分类比较晶体的熔、沸点高低的方法
(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律
共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,如汞、镓、铯等熔、沸点很低,金属晶体一般不参与比较。
(2)共价晶体
由共价键形成的共价晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高。如熔点:金刚石>碳化硅>硅。
(3)离子晶体
一般地说,阴、阳离子所带电荷数越多,离子半径越小,则离子键就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高。如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。
(4)分子晶体
①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、沸点反常的高。如熔、沸点:H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②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,F2<Cl2<Br2<I2。
③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。
导练
1.下列关于晶体的说法中正确的是
①在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子,只要有阳离子就一定有阴离子
②分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
③晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
④离子晶体中一定存在离子键
⑤分子晶体中一定存在共价键
⑥共价晶体中一定存在共价键
A.②④⑥ B.④⑤
C.④⑥ D.③④
√
晶体中只要有阴离子就一定有阳离子,但有阳离子,不一定有阴离子,如金属晶体中只有金属阳离子和自由电子,没有阴离子,①错误;
有些分子晶体的熔点高于金属晶体,如汞常温下为液态,碘常温下为固态,②错误;
分子稳定性与分子间作用力无关,③错误;
由0族元素形成的分子晶体中不存在化学键,⑤错误。
2.下列有关性质的比较正确的是
①硬度:BaO>CaO>MgO
②水溶性:CH3CH2OH>CH3CH2OCH2CH3
③沸点:HCl>HF
④熔点:NaCl>MgO
⑤分子或离子中键角:H2O<H3O+,NH3<
⑥沸点:H2O>HF>NH3
⑦熔点:金刚石>生铁>纯铁>钠
⑧熔点:二氧化硅>NaCl>I2>冰
A.①②⑥⑧ B.①②⑤⑥⑧ C.②④⑤⑥ D.②⑤⑥⑧
√
r(Mg2+)<r(Ca2+)<r(Ba2+),故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱,硬度依次减小,故①错误;
乙醇分子中有亲水基团,乙醚分子中无亲水基团,故水溶性:CH3CH2OH>CH3CH2OCH2CH3,故②正确;
HF分子间能形成氢键,所以沸点高于HCl,故③错误;
MgO中离子电荷数比NaCl中离子电荷数大,且离子半径小,所以离子键:NaCl<MgO,故④错误;
由分子结构可知,键角:H2O<H3O+,NH3<NH,故⑤正确;
对于HF来讲,1 mol HF只有1 mol H,故只能形成1 mol氢键,NH3虽然具有三个H,但只有一个孤电子对,故也只能形成1 mol氢键,水分子则可以形成2 mol氢键,故水的熔、沸点最高,由于电负性原因,F—H…F氢键的强度>N—H…N氢键的强度,故HF的沸点高于氨的,所以沸点:H2O>HF>NH3,故⑥正确;
因生铁是合金,熔点小于纯金属,故⑦错误;
一般情况,熔点:共价晶体>离子晶体>分子晶体,所以熔点:二氧化硅>NaCl>I2>冰,故⑧正确。
晶体类型的判断方法
1.依据组成晶体的微观粒子和粒子间的作用力判断
(1)分子间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