内容正文:
晶体类型 晶体结构(选考)
专题21
复习目标
1.掌握常见的晶体类型及微粒间相互作用。
2.掌握常见晶体的结构及相关计算。
2
考点一
晶体类型与微粒间相互作用力
考点二
晶胞结构
专题强化练
晶体类型与微粒间相互作用力
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核心精讲
1.不同晶体的特点比较
离子晶体 金属晶体 分子晶体 原子晶体
概念 阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体 通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体 分子间以分子间作用力相结合的晶体 相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体
晶体微粒 阴、阳离子 金属阳离子、自由电子 分子 原子
微粒之间
作用力 离子键 金属键 分子间作用力 共价键
物理
性质 熔、
沸点 较高 有的高(如铁)、有的低(如汞) 低 很高
硬度 硬而脆 有的大、有
的小 小 很大
溶解性 一般情况下,易溶于极性溶剂(如水),难溶于有机溶剂 钠等可与水、
醇类、酸类
反应 极性分子易溶于极性溶剂;非极性分子易溶于非极性溶剂 不溶于任何溶剂
2.晶体类别的判断方法
(1)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断
由阴、阳离子形成的离子键构成的晶体为离子晶体;由原子形成的共价键构成的晶体为原子晶体;由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体;由金属阳离子、自由电子以金属键构成的晶体为金属晶体。
(2)依据物质的分类判断
①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)、绝大多数的盐是离子晶体。
②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体。
③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合物类原子晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、GaAs等。
④金属单质、合金是金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断
不同类型晶体熔点大小的一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大,如钨、铂等熔点很高,铯等熔点很低。
(4)依据导电性判断
①离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电。
②原子晶体一般为非导体。
③分子晶体为非导体,但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时,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
一般情况下,硬度:原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大,但也有较小的,且具有较好的延展性。
3.晶体熔、沸点的比较
(1)原子晶体
如熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅。
(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,离子间的作用力就越强,离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>NaCl>CsCl。
(3)分子晶体
①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常得高,如沸点: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。
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。
④在同分异构体中,一般支链越多,熔、沸点越低,如熔、沸点:正戊烷>异戊烷。
(4)金属晶体
金属离子半径越小,所带电荷数越多,其金属键越强,熔、沸点就越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al。
真题演练
角度一 晶体类型的判断
1.[2015·全国卷Ⅰ,37(4)]CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于_____晶体。
2.[2015·全国卷Ⅱ,37(2)改编]氧和钠的氢化物所属的晶体类型分别为__________和__________。
分子
分子晶体 离子晶体
角度二 晶体微粒间作用力
3.[2018·全国卷Ⅰ,35(3)改编]LiAlH4中,存在的微粒间作用力有_______
_____。
4.[2018·全国卷Ⅲ,35(3)节选]ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是________。
5.[2016·全国卷Ⅰ,37(5)改编]Ge单晶具有金刚石型结构,其微粒之间存在的作用力是________。
6.[2016·全国卷Ⅱ,37(3)节选]单质铜及镍都是由______键形成的晶体。
离子键、
离子键
共价键
σ键
金属
角度三 晶体熔、沸点高低的比较
7.[2017·全国卷Ⅰ,35(2)节选]K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是___________
_______________________________。
8.[2017·全国卷Ⅲ,35(3)改编]在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2===