第三章 学科素养7 不同晶体类型的比较-【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2同步导学案配套教参(人教版,单选)
学科素养7 不同晶体类型的比较
授课提示:对应学生用书第87页
1.四种晶体类型的比较
类型 比较 | 分子晶体 | 离子晶体 | 金属晶体 | 共价晶体 | |
构成粒子 | 分子 | 阴、阳离子 | 金属离子、 自由电子 | 原子 | |
粒子间的相互 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,熔融时导电,能溶于水的溶于水时导电 | 固态、熔融态时导电 | 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、半径小的金属阳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 | |
2.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判断
分子间通过分子间作用力形成的晶体属于分子晶体;由原子通过共价键形成的晶体属于共价晶体;由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体;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、MgO等)、强碱[如KOH、Ba(OH)2等]和绝大多数的盐
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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常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硼、晶体硅等;常见的共价晶体化合物有碳化硅、SiO2等。
④金属单质(除汞外)与合金均属于金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断
离子晶体的熔点较高,常在数百至几千摄氏度;共价晶体的熔点高,常在一千至几千摄氏度;分子晶体的熔点较低,常在数百摄氏度以下至很低温度;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
离子晶体在水溶液中或熔融状态下能导电;共价晶体一般为非导体,但晶体硅能导电;分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和非金属氢化物)溶于水时,分子内的共价键断裂形成自由离子,也能导电;金属晶体是电的良导体。
(5)依据硬度和机械性能判断
离子晶体硬度较大或略硬而脆;共价晶体硬度大;分子晶体硬度小且较脆;金属晶体多数硬度大,但也有硬度较小的,且具有延展性。
1.下列各组物质中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是( )
A.CaCl2和NaOH B.碘、氖
C.CO2和H2O D.CCl4和KCl
解析:A项都是离子晶体,CaCl2只有离子键,NaOH既有离子键又有共价键;B项都是分子晶体,碘分子中有共价键,氖分子中无化学键;C项都是分子晶体,只有极性共价键;D项CCl4是分子晶体,含有共价键,KCl是离子晶体,含有离子键。
答案:C
2.下列说法错误的是( )
A.气态和液态物质都是由分子构成的
B.离子晶体中可能含有共价键
C.大多数晶体都是四种典型晶体之间的过渡晶体
D.石墨晶体中既有共价键和范德华力又有类似金属的导电性,属于混合型晶体
解析:A.常温下汞为液态,由汞原子构成,A错误;B.离子晶体中可能含有共价键,比如NaOH晶体为离子晶体,O与H之间形成共价键,B正确;C.四类典型晶体分别是分子
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晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体,但纯粹的典型晶体是不多的,大多数晶体是它们之间的过渡晶体,C正确;D.石墨为层状结构,层内C原子间以共价键结合成六边形,层与层之间为范德华力,是一种混合型的晶体,D正确。
答案:A
3.C元素有多种同素异形体。而石墨烯是目前科技研究的热点,可看作将石墨的层状结构一层一层的剥开得到的单层碳原子。将氢气加入石墨烯中可得石墨烷。根据下列四图描述合理的是( )
A.四者互为同素异形体
B.石墨烯和石墨化学性质和物理性质都相同
C.四种晶体的化学键只有共价键
D.四者都是共价晶体
解析:石墨烷不是单质,故A错误;石墨烯和石墨的化学性质和物理性质不同,故B错误;四种晶体都是非金属元素形成的晶体,化学键只有共价键,故C正确;只有金刚石是共价晶体,故D错误。
答案:C
4.下列物质的熔、沸点高低顺序中,正确的是( )
A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅
B.
C.MgO>H2O>O2>Br2
D.金刚石>生铁>纯铁>钠
解析:A项,四种物质同属于共价晶体,熔、沸点高低主要看共价键的强弱,对于键能:
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