素养提升5 四种典型晶体的性质-2023-2024学年高二化学素养提升与单元评价（人教版2019选择性必修2）

选择性必修2《物质结构与性质》 素养提升与单元评价 素养提升5 四种典型晶体的性质 核心知识突破 1．四种晶体类型的概念与特点 (1)分子晶体：分子间通过分子间作用力结合形成的晶体，此类晶体熔点、沸点低，硬度小。 (2)共价晶体：原子通过共价键形成的晶体，整块晶体是一个三维的共价键网状(立体网状)结构；其物理性质的突出特点是高硬度、高熔点、高沸点。 (3)离子晶体： ①阴、阳离子通过离子键形成的晶体，此类晶体的熔点、沸点较高。 ②配位数：指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目，晶体阴离子、阳离子的配位数之比等于组成中的阴离子与阳离子数目的反比。 (4)金属晶体 ①含义：金属原子通过金属键形成的晶体，金属单质形成的晶体就是金属晶体。 ②金属键的形成：晶体中金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而将所有的金属原子维系在一起；金属键无饱和性、方向性。 2．四种晶体类型的比较 　　类型 比较　　 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成粒子 分子 原子 金属阳离子和自由电子 阴、阳离子 粒子间的相互作用力 分子间作用力 共价键 金属键 离子键 硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大 熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 常见溶剂难溶 大多易溶于水等极性溶剂 导电、传热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电 3．晶体熔、沸点高低的比较方法 (1)不同类型晶体的熔、沸点 不同类型的晶体的熔、沸点高低，取决于组成晶体的微粒间的作用力大小，粒子间的作用力越大，晶体的熔、沸点越高；粒子间的作用力越小，晶体的熔、沸点越低。 一般共价晶体的熔、沸点最高，分子晶体的熔、沸点最低。离子晶体和金属晶体要根据物质构成粒子间的作用力大小判断，但一般介于上述两者之间。如SiO2>NaCl>干冰。 有的离子晶体熔点很高，如MgO。 有的金属晶体的熔点很高，如W、Cr等，有的金属晶体的熔点很低，如汞、Na、K等。 (2)同类晶体的熔沸点比较方法 ①离子晶体： 一般地，化学组成、结构相似的晶体，离子所带电荷越多、半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。如KF>KCl>KI；CaCl2>KCl。 ②共价晶体： 共价晶体结构相似时，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔、沸点越高。如金刚石>碳化硅>晶体硅。 ③金属晶体： 金属晶体的核电荷数越多，原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强，熔、沸点越高。如Al>Mg>Na>K。 一般合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。 ④分子晶体： a．分子晶体的熔沸点高、低由分子间作用力（氢键、范德华力）的强弱决定。比较分子晶体的熔、沸点，要先看是否有氢键形成，若形成分子间氢键，熔、沸点升高，若形成分子内氢键，则熔、沸点降低。 b．对于分子晶体，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，晶体的熔、沸点越高。如CI4>CBr4>CCl4>CF4。 c．组成相似且相对分子质量相近的物质，分子的电荷分布越不均匀，范德华力越大，其熔、沸点就越高，如熔、沸点：CO>N2。 d．在同分异构体中，一般来说，支链越多，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。 4．几种晶体发生变化时需要克服的作用力 晶体发生变化时，需要克服什么作用力，要从构成晶体的作用力和变化的类型两个方面进行分析。 (1)构成离子晶体的作用力为离子键，离子晶体发生物理变化（熔化、溶于水），需要克服的作用力为离子键。 离子晶体如果溶于水且和水发生化学反应，则要克服晶体中存在的所有化学键。如Na2O2溶于水，需要克服离子键和共价键。 (2)构成共价晶体的作用力为共价键，共价晶体熔化时，需要客服的作用力为共价键。 (3)构成分子晶体的作用力为分子间作用力（包括范德华力和氢键），分子晶体发生三态变化（液化、气化、升华等），需要克服的作用力为分子间作用力，对于不同的物质，要分清是范德华力还是氢键。如干冰升华需要克服范德华力，冰熔化需要克服氢键。 分子晶体溶于水时，主要有以下情况： ①分子溶于水不发生电离，需要克服范德华力或氢键。如氧气溶于水，需要克服范德华力；酒精溶于水，需要克服氢键。 ②分子溶于水发生电离，需要克服共价键。如HCl溶于水，需要克服共价键。 ③分子溶于水且与水发生反应，需要克服共价键。如CO2溶于水，需要克服共价键。 (4)构成金属晶体的作用力是金属键，因此金属发生变化需要克服金属键。 硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题： (1)基态硅原子最外层的电子排布图为__________________，晶体硅和碳化硅