3.2.5　晶体熔、沸点的比较 学案 2024-2025学年高二下学期化学鲁科版（2019） 选择性必修2

微专题四　晶体熔、沸点的比较 1.根据物质的聚集状态 常温常压下，一般情况下，熔、沸点：固体>液体>气体。 2.根据晶体的类型 一般来说，熔、沸点：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点比较特殊，有的很高，如钨、铂等；有的很低，如铯等。 3.同种类型晶体熔、沸点的比较规律 (1)共价晶体 比较共价晶体熔、沸点高低的关键是比较共价键的强弱。对于结构相似的共价晶体来说，成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高。如熔、沸点：金刚石>碳化硅>晶体硅。 (2)离子晶体 离子晶体熔、沸点的高低取决于晶格能大小。一般来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子核间距越小，晶格能越大，则离子键越牢固，晶体的熔、沸点一般越高。如熔、沸点：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl。 (3)分子晶体 ①组成和结构相似的分子晶体(不存在分子间氢键)，相对分子质量越大，其熔、沸点越高。如熔、沸点：HI>HBr>HCl。 ②组成和结构不相似的分子晶体(不存在分子间氢键、相对分子质量相近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高。如熔、沸点：CO>N2。 ③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>新戊烷。 ④具有氢键的分子晶体，与同类化合物相比，其熔、沸点反常高。如熔、沸点：NH3>AsH3>PH3。 (4)金属晶体 金属晶体熔、沸点的高低取决于金属键的强弱。一般金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属阳离子与自由电子之间的静电作用越强，金属键越强，熔、沸点越高。如熔、沸点：Na<Mg<Al。 1.下列各组物质的沸点，按由低到高的顺序排列的是(　　) A.NH3、CH4、NaCl、Na B.H2O、H2S、MgSO4、SO2 C.CH4、H2O、NaCl、SiO2 D.Li、Na、K、Rb、Cs 2.下列关于物质熔、沸点的比较不正确的是(　　) A.Si、SiC、金刚石的熔点依次降低 B.SiCl4、MgBr2、BN的熔点依次升高 C.F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高 D.PH3、NH3、H2O的沸点依次升高 3.下列物质的熔、沸点高低比较，顺序正确的是(　　) A.CH4>C2H6>C3H8>C4H10 B.CBr4>CI4>CCl4>CF4 C.MgO>H2O>O2>N2 D.H2Se>H2S>H2O 4.离子晶体熔点的高低取决于晶格能的大小，下列关于物质熔点的比较不正确的是(　　) A.NaF>NaCl>NaBr>NaI B.Na2O>Na2S>NaCl>NaI C.NaCl>CsCl>MgCl2>AlCl3 D.NaCl>KCl>RbCl>CsCl 5.当金属晶体的原子很紧密的堆积方式相同时，通过比较下列各组金属的价电子数和原子半径，判断其熔点高低。下列物质熔点排列顺序正确的一组是(　　) A.K>Na B.Cu<Au C.Be>Mg D.生铁>纯铁 6.下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的排序正确的是(　　) A.H2>N2>O2 B.NH3>AsH3>PH3 C.Cl2>Br2>I2 D.C(CH3)4>(CH3)2CHCH2CH3>CH3CH2CH2CH2CH3 7.(1)K与Cu位于同周期，金属钾的熔点比铜的低，这是因为　　　 　　　　。  (2)As的卤化物的熔点如下： 物质 AsCl3 AsBr3 AsI3 熔点/K 256.8 304 413 表中卤化物熔点差异的原因是　　　 　　　　。  (3)一些氧化物的熔点如表所示： 氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2 熔点/℃ 1 570 2 800 23.8 -75.5 解释表中氧化物之间熔点差异的原因：　　　 　　　 　　　　。  (4)冰、金刚石、MgO、干冰4种晶体的熔点由高到低的顺序为　　　　。  8.已知A、B、C、D都是元素周期表中前20号的元素，且原子序数依次增大。A元素的一种核素没有中子；B的基态原子核外电子有9种不同的运动状态；C元素是无机非金属材料的主角，它的单质可以用作电脑芯片；D为金属性最强的ⅠA族元素。请回答： (1)A与B形成的化合物比与B同主族的气态氢化物的沸点高，其原因是　　　 　　　　。  (2)A与C形成的最简单化合物的分子式是　　　，中心原子的杂化类型是　　　　，分子的空间结构是　　　　　　。  (3)B与C形成的化合物和B与D形成的化合物，其晶体类型分别是　　　　　　和　　　　　，熔点：　　　　>　　　　(填化学式)，熔点高低的原因：　　　　 　　　　。  答案精析 跟踪训练 1.C　［氨气和甲烷都是分子晶体，但是氨气中含有氢键，熔、沸点较高，则沸点由高到低的顺序：氯化钠、Na、氨气、甲烷，故A错误；水、硫化氢、二氧化硫都是分子晶体，水中含有氢键，沸点较高，则沸点由低到高的顺序：硫化氢、二氧化硫、水、硫酸镁，故B错误；水和甲烷都是分子晶体，但是水中含有氢键，沸点较高，氯化钠是离子晶体、二氧化硅是共价晶体，则沸点由低到高的顺序：甲烷、水、氯化钠、二氧化硅，故C正确；Li、Na、K、Rb、Cs均是碱金属，且位于同主族，从上到下沸点依次降低，故D错误。］ 2.A　［Si、SiC、金刚石都是共价晶体，共价键越强熔点越高，共价键键长：C—C<Si—C<Si—Si，所以熔点：金刚石>SiC>Si，故A错误；一般来说，熔点为共价晶体>离子晶体>分子晶体，则熔点：BN>MgBr2>SiCl4，故B正确；结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，所以F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高，故C正确；水和氨气分子间存在氢键，磷化氢分子间不存在氢键，常温下水为液体，氨气为气体，所以PH3、NH3、H2O的沸点依次升高，故D正确。］ 3.C　［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，则熔、沸点为CH4<C2H6<C3H8<C4H10，CI4>CBr4>CCl4>CF4，故A、B错误；离子晶体的熔、沸点高于分子晶体，水中含有氢键，熔、沸点比氮气、氧气的高，则熔、沸点为MgO>H2O>O2>N2，故C正确；水分子间存在氢键，所以水的沸点最高，则熔、沸点为H2O>H2Se>H2S，故D错误。］ 4.C 5.C　［A、B、C三组均为同族元素，价电子数相同，位于周期表下方的元素原子半径更大，金属键更弱，熔点更低，A、B错误，C正确；生铁为铁和碳熔合后形成的合金，熔点低于纯铁，D错误。］ 6.B　［结构相似的分子晶体的熔点随相对分子质量的增大而升高，熔、沸点：H2<N2<O2，Cl2<Br2<I2，故A、C错误；氨气分子间存在氢键，熔、沸点反常升高，熔、沸点：NH3 > AsH3> PH3，故B正确；相对分子质量相同的烃，支链越多熔、沸点越低，C(CH3)4<(CH3)2CHCH2CH3 < CH3CH2CH2CH2CH3，故D错误。］ 7.(1)钾的原子半径比铜的大，价电子数比铜少，钾的金属键比铜的弱 (2)As的卤化物组成和结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，熔点逐渐升高 (3)Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体；Mg2+所带电荷数比Li+的多，MgO中离子键比Li2O中离子键强。分子间作用力：P4O6>SO2 (4)金刚石>MgO>冰>干冰 8.(1)HF可形成分子间氢键，较与F同族的气态氢化物间的分子间作用力强　(2)SiH4　sp3　正四面体形　(3)分子晶体　离子晶体　KF　SiF4　KF为离子晶体，微粒间作用力为离子键，较强，熔点高，SiF4是分子晶体，微粒间的作用力为范德华力，较弱，熔点低 解析　由题意可知，A、B、C、D分别为H、F、Si、K。(1)A与B形成的化合物为HF，HF分子间可形成氢键，较与F同族的气态氢化物间的分子间作用力强，比与F同主族的气态氢化物的沸点高。(2)A与C形成的最简单化合物的分子式是SiH4，一个中心原子(Si原子)与相邻H原子形成4个Si—H键、没有孤电子对，杂化轨道数目为4，所以Si原子的杂化类型是sp3，分子的空间结构是正四面体形。 学科网（北京）股份有限公司 $$