第3章 第3节 第2课时 离子晶体 过渡晶体与混合型晶体-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2五维课堂同步课件PPT（人教版2019）

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第2课时　离子晶体　过渡晶体与混合型晶体 课标要点 核心素养 1.借助离子晶体模型认识离子晶体的结构和性质 2.能利用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性质 3.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的 1.宏观辨识与微观探析：能辨识常见的晶体，能从宏观角度解释离子晶体性质的差异 2.证据推理与模型认知：通过对常见离子晶体模型的认识，理解离子晶体的结构特点，预测其性质 [知识梳理] [知识点一]　离子晶体　 1．结构特点 (1)构成粒子：　阳离子　和　阴离子　。 (2)作用力：　离子键　。 (3)配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。 注意：大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，有的还存在电中性分子。离子晶体中不仅有离子键还存在共价键、氢键等。 2．常见的离子晶体 晶体类型 NaCl CsCl 晶胞 阳离子的配位数 6 8 阴离子的配位数 6 8 晶胞中所含离子数 4个Cl－4个Na＋ 1个Cs＋1个Cl－ 3.物理性质 (1)硬度　较大　，难于压缩。 (2)熔点和沸点　较高　。 (3)固体不导电，但在　熔融状态或水溶液　时能导电。 [知识点二]　过渡晶体与混合型晶体　 1．过渡晶体 (1)四类典型的晶体是指　分子　晶体、　共价　晶体、　金属　晶体和　离子　晶体。 (2)过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。 ①几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的百分数/% 62 50 41 33 从上表可知，表中4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。 ②偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶体来处理，如　Na2O　等。同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如　Al2O3　、　SiO2　等。 注意：四类典型晶体都有过渡晶体存在。 2．混合型晶体 (1)晶体模型 (2)结构特点——层状结构 ①同层内碳原子采取sp2杂化，以共价键(σ键)结合，形成　平面六元并环结构　。 ②层与层之间靠　范德华力　维系。 ③石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3，有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。 (3)晶体类型：石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于　混合型晶体　。 (4)性质：熔点　很高　、质软、　易　导电等。 [自我评价] 1．[判一判](对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”) (1)金属晶体和离子晶体的导电实质是一样的。(×) (2)固态不导电、水溶液能导电，这一性质能说明某晶体一定是离子晶体。(×) (3)Al2O3含有金属元素，属于离子晶体。(×) (4)石墨为混合型晶体，因层间存在分子间作用力，故熔点低于金刚石。(×) 2．[想一想] (1)离子晶体是否全由金属元素与非金属元素组成？ 提示：不一定，如NH4Cl固体是离子晶体但它不含金属元素。 (2)石墨为什么具有良好的导电性？ 提示：由于碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，所以石墨具有导电性。 　离子晶体的结构与性质 [情境素材] 如图为加工的形态各异的腾冲火山石：据说，大旅行家徐霞客在临终之时，手中还把玩着一块石头，这块石头是从云南腾冲带回家的。 腾冲是火山区，在数亿年前的火山喷发过程中，高温形成熔岩，冷却后使许多名贵鉴赏石现身腾冲，如火山浮雕石、化石，金刚石、玉石、月石、彩石、水晶、蛋白石、蜡石、玛瑙等。如果不是火山喷发，我们可能永远无缘见到这些千奇百怪的火山石。 (3)离子晶体中一定含有金属元素吗？由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体吗？ 提示：不一定。离子晶体中不一定含金属元素。如NH4Cl、NH4NO3等铵盐。由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3是分子晶体。 [思考探究] (1)这些火山石属于什么晶体类型？ 提示：火山石是火山喷发后的岩浆形成的岩石，主要成分为硅酸盐，属于离子晶体。 (2)含金属阳离子的晶体一定是离子晶体吗？有阳离子的晶体中一定存在阴离子吗？ 提示：不一定。也可能是金属晶体；晶体中含有阳离子，不一定存在阴离子，如金属晶体由阳离子和自由电子构成。 (4)离子晶体的熔点一定低于共价晶体吗？ 提示：不一定。离子晶体的熔点不一定低于共价晶体，如MgO是离子晶体，SiO2是共价晶体，MgO的熔点高于SiO2的熔点。 (5)离子晶体中除含有离子键外，是否含有共价键？ 提示：离子晶体中除含有离子键外，还有可能含有共价键、配位键。如Na2O2、NaOH、Ba(OH)2、Na2SO4中均含离子键和共价键，NH4Cl中含有离子键、共价键、配位键。 [核心突破] 1．离子晶体的结构特点 (1)离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。 (2)离子晶体微粒之间的作用力是离子键。由于静电作用没有方向性，故离子键没有方向性。只要条件允许，阳离子周围可以尽可能多地吸引阴离子，同样，阴离子周围可以尽可能多地吸引阳离子，故离子键也没有饱和性。根据静电作用大小的影响因素可知，在离子晶体中阴、阳离子半径越小，所带电荷数越多，离子键越强。 (3)离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比，而不是表示其分子组成。 2．常见离子晶体的晶胞结构 晶体 晶胞 晶胞详解 NaCl ①在NaCl晶体中，Na＋的配位数为6，Cl－的配位数为6 ②与Na＋(Cl－)等距离且最近的Na＋(Cl－)有12个 ③每个晶胞中有4个Na＋和4个Cl－ ④每个Cl－周围的Na＋构成正八面体形 CsCl ①在CsCl晶体中，Cs＋的配位数为8，Cl－的配位数为8 ②每个Cs＋与6个Cs＋等距离相邻，每个Cs＋与8个Cl－等距离相邻 [典例示范] [典例1]　有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是(　　) A．在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－有6个 B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2＋ C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为　1∶2 D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE [思维建模]　 解答有关离子晶体的结构问题的思维流程如下： 解析：D　[在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－有6个，所以钠离子的配位数是6，故A正确，在CaF2晶体中，Ca2＋位于晶胞的顶点和面心，晶胞中含有Ca2＋的个数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，故B正确；在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个共价键，每两个碳原子形成一个共价键，则每个碳原子形成的共价键平均为4×eq \f(1,2)＝2，所以在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数之比为1∶2，故C正确；气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D错误。] [学以致用] 1．如图所示是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是(　　) A．(1)和(3)　　　　 B．(2)和(3) C．(1)和(4) D．只有(4) 解析：C　[NaCl晶胞是立方体结构，每个Na＋周围有6个Cl－，每个Cl－周围有6个Na＋；与每个Na＋等距离的Cl－有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl－每距离的6个Na＋也构成正八面体，由此可知图(1)和(4)属于从NaCl晶体中分割出来的，C项正确。] 2．NaCl晶体模型如下图所示： (1)在NaCl晶体中，每个Na＋周围同时吸引　________　个Cl－，每个Cl－周围也同时吸引着　________　个Na＋，在NaCl晶胞中含有　________　个Na＋、　________　个Cl－，晶体中每个Na＋周围与它距离最近且相等的Na＋共有　________　个。 (2)对于氯化钠晶体，下列描述正确的是　________　。 A．相邻的正、负离子核间距等于正、负离子半径之和 B．与氯化铯晶体结构相同 C．每个Na＋与6个Cl－作为近邻 解析：(1)在氯化钠晶体中，一个Na＋位于晶胞的中心，12个Na＋分别位于晶胞的12条棱上，则属于该晶胞的Na＋相当于3个eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)×12＝3))，因此一个晶胞中共含有4个Na＋，8个Cl－分别位于晶胞的8个顶点上，则属于该晶胞的Cl－相当于1个eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,8)×8＝1))，6个Cl－分别位于晶胞的6个面心上，则属于该晶胞的Cl－相当于3个eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)×6＝3))，所以一个晶胞中共含有4个Cl－。可见NaCl晶体中Na＋、Cl－的个数比为1∶1。 图中位于晶胞中心的Na＋实际上共有3个平面通过它，通过中心Na＋的每个平面都有4个Na＋位于平面的四角，这4个Na＋与中心Na＋距离最近且距离相等。所以在NaCl晶体中，每个Na＋周围与它距离最近且距离相等的Na＋共有12个，按相似的方法可推出每个Cl－周围与它最近且距离相等的Cl－也共有12个。 (2)氯化铯晶体结构呈体心立方堆积，B错误；氯化钠晶体中以Na＋为中心向三维方向伸展，有6个Cl－近邻，C正确；相邻的正、负离子核间距不等于正、负离子半径之和，A错误。 答案：(1)6　6　4　4　12　(2)C 　　离子晶体的性质 [情境素材] 岩浆晶出：火山喷出的岩浆是一种复杂的混合物，冷却时，许多矿物相继析出，简称“岩浆晶出”。实验证明，岩浆晶出的次序与晶格能的大小有关。 硫化物矿物的晶出次序与晶格能 (2)岩浆晶出规则：矿物从岩浆中先后结晶的规律被称为岩浆晶出规则。 晶体从岩浆析晶难易不仅跟岩浆的组成有关，也与析出晶体的晶格能有关，晶格能高的晶体熔点较高，更容易在岩浆冷却过程中先结晶析出。 [思考探究] (1)根据离子晶体的形成，推测离子晶体具有怎样的特性？ 提示：离子晶体是由阴、阳离子间通过较强的离子键结合而形成的，所以离子晶体具有较高的熔、沸点，难挥发，硬度较大，离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电。大多数离子晶体能溶于水，难溶于有机溶剂。 (2)怎样判断某种物质属于离子晶体？ 提示：①根据晶体的性质；②可以根据物质的分类。 [核心突破] 1．离子晶体的性质 性质 原因 熔、沸点 离子晶体中有较强的离子键，熔化或汽化时需消耗较多的能量。所以离子晶体有较高的熔点、沸点和难挥发性。通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高 硬度 硬而脆。离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎 导电性 不导电，但熔融或溶于水后能导电。离子晶体中，离子键较强，阴、阳离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。当升高温度时，阴、阳离子获得足够的能量克服了离子间的相互作用力，成为自由移动的离子，在外加电场的作用下，离子定向移动而导电。离子晶体溶于水时，阴、阳离子受到水分子的作用成了自由移动的离子(或水合离子)，在外加电场的作用下，阴、阳离子定向移动而导电 溶解性 大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)中。当把离子晶体放入水中时，水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子克服离子间的相互作用力而离开晶体，变成在水中自由移动的离子 延展性 离子晶体中阴、阳离子交替出现，层与层之间如果滑动，同性离子相邻而使斥力增大导致不稳定，所以离子晶体无延展性 2.离子晶体的判断 判断一种物质是不是离子晶体，我们可以根据物质的分类、组成和性质等方面进行判断。 (1)利用物质的分类 金属离子和酸根离子、OH－形成的大多数盐、强碱，活泼金属的氧化物和过氧化物(如Na2O和Na2O2)，活泼金属的氢化物(如NaH)，活泼金属的硫化物等都是离子晶体。 (2)利用元素的性质和种类 如成键元素的电负性差值大于1.7的物质，金属元素(特别是活泼的金属元素，ⅠA、ⅡA族元素)与非金属元素(特别是活泼的非金属元素，ⅥA、ⅦA族元素)组成的化合物。 (3)利用物质的性质 离子晶体一般具有较高的熔、沸点，难挥发，硬而脆；固体不导电，但熔融或溶于水时能导电，大多数离子晶体易溶于极性溶剂而难溶于非极性溶剂。 [典例示范] [典例2]　下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是(　　) A．离子键：NaF>NaCl>NaBr B．硬度：MgO>CaO>BaO C．熔点：NaF>MgF2>AlF3 D．1个阴离子周围等距离且最近的阳离子数：CsCl>NaCl>CaF2 [思维建模]　 解答有关离子晶体性质比较问题的思维流程如下： [解析]　C　[A.离子半径Br－>Cl－>F－，离子半径越小，所带电荷数越多，离子键越强，故A正确；B.原子半径Ba>Ca>Mg，原子半径越大，键能越小，硬度越小，故B正确；C.离子半径Na＋>Mg2＋>Al3＋，离子半径越小，电荷数越多，则熔点越高，故C错误；D.CsCl晶胞中1个Cl－周围有8个Cs＋；CaF2晶胞中1个F－周围有4个Ca2＋；NaCl晶胞中1个Cl－周围有6个Na＋，故D正确。] [学以致用] 3．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，二者的离子间距离和晶体结构都类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是(　　) A．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多 B．氧化钙中氧离子与钙离子之间的作用力更强 C．氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同 D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，熔点主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定 解析：C　[氧化钙和氯化钠的离子间距离和晶体结构都类似，故熔点主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定。] 4．下列性质适合于离子晶体的是(　　) ①熔点1 070℃，易溶于水，水溶液能导电 ②熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电 ③能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃ ④熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97 g/cm3 ⑤熔点－218℃，难溶于水 ⑥熔点3 900℃，硬度很大，不导电 ⑦难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱 ⑧难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电 A．①⑧　　　B．②③⑥ C．①④⑦ D．②⑤ 解析：A　[离子晶体液态时能导电，难溶于非极性溶剂，熔点较高、质硬而脆，固体不导电，故②③④⑤⑦均不符合离子晶体的特点；⑥中熔点达3 900℃，硬度很大，应是共价晶体。故只有①⑧符合题意。] 1．离子晶体一般不具有的特征是(　　) A．熔点较高，硬度较大 B．易溶于水而难溶于有机溶剂 C．固体时不能导电 D．离子间距离较大，其密度较大 解析：D　[离子晶体的结构决定着离子晶体具有一系列特性，这些特性包括A、B、C项所述。] 2．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是(　　) A．可溶于水 B．具有较高的熔点 C．水溶液能导电 D．熔融状态能导电 解析：D　[A项，可溶于水不能证明某化合物内一定存在离子键，例如HCl易溶于水，但HCl分子中不存在离子键，故A错误；B项，有较高的熔点不能证明某化合物内一定存在离子键，例如SiO2有较高的熔点，但SiO2为共价晶体，其中不存在离子键，故B错误；C项，水溶液能导电不能证明某化合物内一定存在离子键，例如HCl溶于水后溶液导电，但HCl分子内不存在离子键，故C错误；D项，熔融状态能导电只能是化合物中的离子键在熔融状态下断裂，形成阴、阳离子而导电，所以熔融状态能导电可以证明该化合物内一定存在离子键，故D正确。] 3．为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，可以进行下列实验，其中合理、可靠的是(　　) A．观察常温下的状态，SbCl5与SnCl4均为液体。结论：SbCl5和SnCl4都是离子化合物 B．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5℃、2.8℃、－33℃。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物 C．将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物 D．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性，发现它们都可以导电。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物 解析：B　[离子化合物一般熔、沸点较高，熔化后可导电；分子晶体溶于水后也可发生电离而导电，如HCl等，同样也可电离产生Cl－，能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应，产生白色沉淀，故A、C、D都不可靠。] 4．一种离子晶体的晶胞如图所示。其中阳离子A以●表示，阴离子B以表示。关于该离子晶体的说法正确的是(　　) A．A周围等距离且最近的B的个数为8，化学式为AB B．B周围等距离且最近的A的个数为4，化学式为A2B C．每个晶胞中含4个A D．每个A周围有4个与它等距且最近的A 解析：C　[该晶胞中阴离子B的个数为8、阳离子A的个数＝8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，则阴阳离子个数比＝8∶4＝2∶1，该物质化学式为AB2，根据图示，阳离子A周围距离最近的阴离子数为8，即阳离子的配位数为8，故A错误；根据A的分析，阴离子的配位数为4，化学式为AB2，故B错误；根据A的分析，每个晶胞中含4个阳离子A，故C正确；根据图示，A位于晶胞的顶点和面心，每个A周围有12个与它等距且最近的A，故D错误。] 5．碳元素的单质有多种形式，如图所示，依次是C60、石墨和金刚石的结构图： 回答下列问题： (1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为　________　。 (2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为　________　、　________　。 (3)C60属于　________　晶体，石墨属于　________　晶体。 (4)石墨晶体中，层内C－C键的键长为142 pm，而金刚石中C—C的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C－C间的　________　共价键，而石墨层内的C－C间不仅存在　________　共价键，还有　________　键。 解析：(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是由同种元素形成的不同单质，故它们互为同素异形体。(2)在金刚石中，每个碳原子都形成四个共价单键，故碳原子的杂化方式为sp3；石墨烯中碳原子采用sp2杂化。(3)一个“C60”就是一个分子，故C60属于分子晶体；石墨层与层之间是范德华力，而同一层中碳原子之间是共价键，故形成的晶体为混合晶体。(4)在金刚石晶体中，碳原子之间只形成共价单键，全部为σ键，在石墨层内的碳原子之间既有σ键又有π键。 答案：(1)同素异形体　(2)sp3　sp2　(3)分子　混合型　(4)σ　σ　π(或大π或p－pπ) [课堂小结] 微专题三　四类典型晶体的比较 [专题精讲] 一、四类典型晶体的比较 类型 项目　　 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成晶体的粒子 分子 原子 金属阳离子和自由电子 阴、阳离子 粒子间的作用 分子间作用力(范德华力或氢键) 共价键 金属键 离子键 确定作用力强弱的一般判断方法 组成结构相似时，比较相对分子质量 键长(原子半径) 离子半径、价层电子数 离子电荷数、半径 熔、沸点 较低 很高 差别较大(汞常温下为液态，钨熔点为3 410℃) 较高 硬度 较小 很大 差别较大 略硬而脆 导电性 不良导体(部分溶于水发生电离后导电) 不良导体(个别为半导体) 良导体 不良导体(熔化后或溶于水导电) 溶解性 相似相溶 一般不溶 一般不溶于水，少数与水反应 多数易溶 机械加工性 不良 不良 优良 不良 延展性 差 差 优良 差 [易错提醒]　(1)离子晶体中一定存在离子键，可能存在共价键，一定不存在分子间作用力。 (2)只有分子晶体中存在单个分子。 (3)某些离子晶体的熔点高于某些共价晶体的熔点。如MgO(2 852℃)>SiO2(1 713℃)。 (4)某些分子晶体的熔点高于某些金属晶体的熔点。如碱金属熔点较低。 (5)个别金属的熔点高于某些共价晶体的熔点。如钨(3 410℃)>SiO2(1 713℃)。 (6)合金的熔点一般低于其成分金属的熔点。 二、晶体熔、沸点高低的比较方法 (1)不同类型晶体熔、沸点的比较 ①不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。 ②金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。 (2)同种类型晶体熔、沸点的比较 ①共价晶体 原子半径越小→键长越短→键能越大→熔、沸点越高。如熔点：金刚石>硅晶体。 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，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高。如熔点：MgO>NaCl>CsCl。 ③分子晶体 a．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常得高。如沸点：H2O>H2Te>H2Se>H2S。 b．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。如熔、沸点：SnH4>GeH4>SiH4>CH4。 c．组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高。如熔、沸点：CO>N2，CH3OH>CH3CH3。 ④金属晶体 金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。如熔、沸点：Na<Mg<Al。 三、晶体类型的判断方法 1．依据物质的分类判断 (1)金属氧化物(如K2O等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。 (2)金属单质与合金是金属晶体。 (3)常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的共价晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。 (4)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、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)都是分子晶体。 2．根据物质的物理性质判断晶体的类型 (1)在常温下呈气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)，如H2O、H2等。对于稀有气体，虽然构成物质的微粒为原子，但应看作单原子分子，因为微粒间的相互作用力是范德华力，而非共价键。 (2)在熔融状态下能导电的晶体(化合物)是离子晶体。如：NaCl熔融后电离出Na＋和Cl－，能自由移动，所以能导电。 (3)有较高的熔点，硬度大，并且难溶于水的物质大多为共价晶体，如晶体硅、二氧化硅、金刚石等。 (4)易升华的物质大多为分子晶体。 3．根据物质所含化学键的类型判断晶体的类型 (1)离子晶体与化学键的关系： ①离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键。注意，可以再细化：离子晶体中一定含有离子键，可能含有极性共价键、非极性共价键、配位键。 ②含有离子键的化合物一定是离子化合物。 ③离子晶体一定是由阴、阳离子构成的，但晶体中可以含有分子，如结晶水合物。④离子晶体中一定含有阳离子，但含有阳离子的晶体不一定是离子晶体。⑤非金属元素也可以形成离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等都是离子化合物。 (2)分子晶体与分子间作用力及化学键的关系： ①分子晶体中一定含有分子间作用力。 ②稀有气体形成的晶体是分子晶体，而稀有气体是单原子分子，其晶体中只含有分子间作用力。 ③除稀有气体外的其他分子晶体均含有分子间作用力和分子内共价键。 ④分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性质(如熔沸点、硬度、溶解性等)，而共价键决定分子的化学性质。 (3)共价晶体与化学键的关系： ①共价晶体中一定有共价键，且只有共价键，无分子间作用力。 ②共价晶体一定是由原子构成的，可以是同种元素的原子，也可以是不同种元素的原子。 ③共价化合物形成的晶体可能是共价晶体，也可能是分子晶体。 [专题精练] 1．下列物质所属晶体类型分类正确的是(　　) A B C D 共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石 分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰 离子晶体 氮化铝 食盐 明矾 芒硝 金属晶体 铜 汞 铝 铁 解析：D　[石墨为混合型晶体，生石灰、氯化铯均为离子晶体，氮化铝为共价晶体。] 2．下列说法中正确的是(　　) A．固态时能导电的物质一定是金属晶体 B．熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体 C．水溶液能导电的晶体一定是离子晶体 D．固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体 解析：D　四种晶体在不同状态下的导电性区别如下： 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 固态 不导电 不导电(晶体硅导电) 导电 不导电 熔融状态 不导电 不导电 导电 可导电 水溶液 有的可导电 － － 可导电 3.下表给出几种化合物的熔点和沸点： 物质 NaCl MgCl2 AlCl3 CCl4 熔点/℃ 801 714 190 －22.9 沸点/℃ 1 465 1 412 178 76.8 关于表中4种化合物有下列说法，其中正确的是(　　) ①AlCl3在加热时可升华　②CCl4属于分子晶体 ③1 500℃时NaCl可形成气体分子　④AlCl3是典型的离子晶体 A．①②④　　　　　 B．③④ C．①②③ D．①②③④ 解析：C　[根据各物质的熔、沸点判断，AlCl3和CCl4为分子晶体；AlCl3的沸点低于熔点，所以可升华；NaCl为离子晶体，但1 500℃高于其沸点，故1 500℃时以分子形式存在。] 4．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：C　[A选项都是离子晶体，CaCl2只有离子键，NaOH既有离子键又有共价键；B选项都是分子晶体，碘分子中有共价键，氖分子中无化学键；C选项都是分子晶体，只有极性共价键；D选项CCl4是分子晶体，含有共价键，KCl是离子晶体，含有离子键。] 5．下面有关晶体的叙述中，不正确的是(　　) A．金刚石为空间网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子 B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围紧邻且距离相等的Na＋共有6个 C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－ D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子 解析：B　[金刚石中由共价键构成的最小环状结构中有6个碳原子；NaCl晶体中，每个Na＋周围紧邻6个Cl－，每个Na＋周围紧邻12个Na＋；氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－，每个Cs＋周围紧邻6个Cs＋；干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子。] 6．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 C．MgO＞H2O＞O2＞Br2 D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠 解析：B　[A选项，同属于共价晶体，熔、沸点高低主要看共价键的强弱，显然对键能而言，晶体硅<碳化硅<二氧化硅，错误；B选项，形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质的熔、沸点，正确；C选项，对于不同类型的晶体，其熔、沸点高低一般为共价晶体>离子晶体>分子晶体，MgO>H2O>Br2>O2，错误；D选项，生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，错误。] 7．分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型： (1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200℃，熔融状态下不导电　________　。 (2)溴化铝，无色晶体，熔点98℃，熔融状态下不导电　________　。 (3)五氟化钒，无色晶体，熔点19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等　________　。 (4)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中能导电　________　。 解析：晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合，是判断晶体类型的重要依据。共价晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。一般共价晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或水溶液都能导电。共价晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。一般共价晶体和分子晶体熔融状态时都不能导电。另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。 答案：(1)共价晶体　(2)分子晶体　(3)分子晶体　(4)离子晶体 8．参考下表中物质的熔点，回答下列问题。 物质 NaF NaCl NaBr NaI 熔点(℃) 995 801 755 651 物质 NaCl KCl RbCl CsCl 熔点(℃) 801 776 715 646 物质 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 熔点(℃) －90.4 －70.2 5.2 120 物质 SiCl4 GeCl4 SbCl4 PbCl4 熔点(℃) －70.2 －49.5 －36.2 －15 (1)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与　________　有关，因为一般　________　比　________　熔点高。 (2)钠的卤化物及碱金属氯化物的熔点与卤素离子及碱金属离子的　________　有关，随着　________　增大，熔点依次降低。 (3)硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物熔点与　________　有关，随着　________　增大，　________　增强，熔点依次升高。 解析：(1)表中第一栏和第二栏的熔点明显高于第三、四栏其余物质的熔点，前者为ⅠA族元素与ⅦA族元素组成的离子晶体，而后者为分子晶体。 (2)分析比较离子晶体熔点高低的影响因素： 物质熔化实质是减弱晶体内微粒间的作用力，而离子晶体内是阴、阳离子，因此离子晶体的熔化实际上是减弱阴、阳离子间的作用力——离子键，故离子晶体的熔点与离子键的强弱有关。从钠的卤化物进行比较：卤素离子半径是r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)，说明熔点随卤素阴离于半径的增大而减小。又从碱金属的氯化物进行比较：碱金属阳离子半径是r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)，说明熔点随碱金属阳离子半径的增大而减小。 (3)分析比较分子晶体熔点高低的影响因素： 分子晶体内的微粒是分子，因此分子晶体的熔点与分子间的作用力有关。从硅的卤化物进行比较：硅的卤化物分子具有相似的结构，从SiF4到SiI4相对分子质量逐步增大，说明熔点随相对分子质量的增加而增大。从硅、锗、锡、铅的氯化物进行比较：这些氯化物具有相似的结构，从SiCl4到PbCl4相对分子质量逐步增大，说明熔点随相对分子质量的增加而增大。 答案：(1)晶体类型　离子晶体　分子晶体 (2)半径　半径 (3)相对分子质量　相对分子质量　分子间作用力 $$