物质熔沸点高低的规律总结-《中学生数理化》高考理化2023年12月刊

物质熔沸点高低的规律总结 ■陕西省永寿县中学 马亚楼 物质熔沸点高低是由构成物质质点间作 用力大小决定的。物质质点间作用力包括分 子之间的作用力和各种化学键。现从这两方 面谈几点比较物质熔沸点高低的规律和方法。 一、从分子之间作用力大小比较物质熔 沸点高低 1.氢键法。因为氢键作用力大于范德华 力,所以由氢键构成的物质的熔沸点高于由 范德华力构成的物质的熔沸点,如乙醇>氯 乙烷,HF>HI>HBr>HCl。 一般情况下,HF、NH3、H2O、C2H5OH、 CH3COOH等分子间都存在氢键。 2.同系物C数法。对于有机同系物来 说,因结构相似,C数越多,分子越大,范德华 力就 越 大,熔 沸 点 也 就 越 高,如 C2H6 < C3H8< C4H10,CH3Cl < CH3CH2Cl < CH3CH3CH3Cl。 3.同分异构体支链法。在有机同分异构 体中,支链越多,分子就越接近于球形,分子 间接触面积就越小,沸点就越低,如正戊烷> 异戊烷>新戊烷。 4.分子量法。对于一些结构相似的物质 因为分子量大小与分子大小成正比,故分子 量越大,分子间力就越大,沸点就越高,如 CH3Cl>CH3F,CH2Cl2>CH3Cl>CH4。 5.极性法。对于分子大小与分子量大小 都相近的共价化合物来说,分子极性越大,分 子间力就越大,沸点就越高,如CO>N2。 二、从化学键的强弱比较物质熔沸点高低 6.晶体类型法。不同类型晶体物质间熔 沸点高低变化顺序大致为共价晶体>离子晶 体>金属晶体>分子晶体,如沸点:金刚石> 食盐>铁>干冰 7.微粒半径法。对于晶体类型相同的物 质,熔沸点高低可由质点微粒半径大小来判 断。即质点半径越小,质点间键长就越短,键 就越难断裂,晶体的沸点(熔点、硬度)就越 高。如金属晶体类沸点Al>Mg>Na。同理 可得碱金属从Li→Cs沸点逐渐降低。共价 晶体类沸点C>SiC>Si,同理可得沸点C>B >Si。至于离子晶体,其沸点高低与晶格能 大小基本上成正比。即阴阳离子所带电荷越 多,离子键就越强,沸点就越高;离子核间距 离越大,离子键越弱,物质沸点越低,如 MgO >NaCl,MgO>CaO。判断物质沸点高低的 方法很多,要根据不同的题目采用不同的方 法分析比较,灵活运用知识。 8.状态法。一般来说,物质沸点高低按 常温下的状态“固体>液体>气体”变化。 例 1 下列各组物质中,按熔点由低到 高排列正确的是( )。 A.O2、I2、Hg B.CO2、KCl、SiO2 C.Na、K、Rb D.SiC、NaCl、SO2 解析:本题主要考查离子晶体、共价晶 体、分子晶体、金属晶体四类典型晶体熔点的 关系。一般是分子晶体的熔点低于金属晶体 与离子晶体,这两种晶体的熔点又低于共价 晶体。同一类型晶体间, 其微粒之间的作用 力越强,熔点越高。O2、I2、Hg常温下分别是 气体、固体和液体,所以熔点 O2<Hg<l2, 故A项不符合题意。CO2、KCl、SiO2 分别属 于分子晶体、离子晶体和共价晶体,它们的熔 点由低到高的顺序为CO2<KCl<SiO2,故B 项符合题意。Na、K、Rb都是金属晶体,结合 碱金属的知识,熔点应为 Na>K>Rb,故C 项不符合题意。SiC、NaCl、SO2 分别属于共 价晶体、离子晶体和分子晶体, 它们的熔点 为SiC>NaCl>SO2。 答案:B 例 2 下列物质熔点由高到低的排列 顺序正确的是( )。 A.SiO2>KCl>H2S>H2O B.SiO2>KCl>H2O>H2S C.H2O>H2S>KCl>SiO2 D.KCl>SiO2>H2O>H2S 解析:Mr(H2O)<Mr(H2S),但 H2O分 子间存在氢键,故熔点 H2O>H2S。 答案:B 93 解题篇 经典题突破方法 高考理化 2023年12月 例 3 下列物质的熔点由高到低排列, 正确的是( )。 A.Li>Na>K>Cs B.NaCl>KCl>RbCl>CsCl C.F2>Cl2>Br2>I2 D.金刚石>硅>碳化硅 解析:A项皆为金属晶体,其熔点高低决 定于金属键的强弱,由Li→Cs,同主族元素 原子半径逐渐增大,离子半径相应增大,金属 键逐渐减弱,熔点逐渐降低,故A项正确。B 项中皆为离子晶体,其熔点高低决定于离子 键的强弱,由 Na+ →Cs+ 半径逐渐增大,与 Cl-间的作用逐渐减弱,熔点逐渐降低,故B 项正确。C项中皆为分子晶体,其熔点决定 于分子间作用力的大小,由 F2→I2 相对分子 质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,熔点 越来越高,故C项错误。D项中皆为共价晶 体,其熔点的高低决定于共价键的强弱,由原 子半径可推知三种键长的顺序是C—C<C