内容正文:
专题九 晶体结构与性质
复习目标
1.掌握常见的晶体类型及微粒之间的相互作用。
2.掌握常见晶体的结构及相关计算。
02
考点二 晶体结构
03
专题集训
01
考点一 晶体类型与微粒之间相互作用力
内容索引
考点一 晶体类型与微粒之间相互作用力
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01
由于Si原子有空轨道,而C原子没有,且Si原子半径大于C原子半径,则Si—Cl键键长长,键能小;同时Si电负性小于C,Si—Cl键极性大;以上因素导致Si—Cl键更易断裂,SiCl4比CCl4更易水解,故选abd。
细研真题
明考向
√
1.(2023·湖北卷)导致SiCl4比CCl4易水解的因素有________(填字母)。
a.Si-Cl键极性更大
b.Si的原子半径更大
c.Si-Cl键键能更大
d.Si有更多的价层轨道
√
√
2.(2023·湖北卷,11)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
√
选项 性质差异 结构因素
A 沸点:正戊烷(36.1 ℃)高于新戊烷(9.5 ℃) 分子间作用力
B 熔点:AlF3(1 040 ℃)远高于AlCl3(178 ℃升华) 晶体类型
C 酸性:CF3COOH(pKa=0.23)远强于CH3COOH(pKa=4.76) 羟基极性
D 溶解度(20 ℃):Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 阴离子电荷
正戊烷中不含支链,新戊烷中含支链,分子间作用力:正戊烷>新戊烷,所以正戊烷沸点高于新戊烷,A正确;AlF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子晶体的熔点一般高于分子晶体,B正确;F原子电负性大于H,—CF3为吸电子基团,导致CF3COOH中羟基极性比CH3COOH中羟基极性大,更易电离出H+,C正确;NaHCO3溶解度小于Na2CO3,是因为碳酸根离子很容易和水分子形成分子间氢键,而碳酸氢根离子则更易形成分子内氢键,分子内氢键的形成阻碍了HCO 与水分子形成分子间氢键,从而降低了NaHCO3的溶解度,D错误。
整合主干
建体系
1.不同晶体的特点比较
离子晶体 金属晶体 分子晶体 共价晶体
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
离子晶体 金属晶体 分子晶体 共价晶体
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共价晶体;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常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合物类共价晶体有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:共价晶体>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共价晶体一般为非导体。
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:共价晶体>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)共价晶体
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,