第3章 微专题(五)四种类型晶体的比较（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

该高中化学课件聚焦“四种类型晶体的比较”核心知识点，以金刚石、石墨、C₆₀、碳纳米管等碳的同素异形体为导入实例，衔接“不同聚集状态的物质与性质”章节内容，搭建从具体物质到晶体类型比较的学习支架。 其亮点在于结合碳单质实例，通过分析不同晶体结构与性质的关联，体现“结构决定性质”的化学观念，培养科学思维中的比较与分类能力。学生能直观理解晶体类型差异，教师可借助实例提升教学效率，助力核心素养落实。

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多数易溶 一般不溶 相似相溶 一般不溶于水，少数 与水反应 机械加工性 不良 不良 不良 优良 延展性 差 差 差 优良 确定作用力强弱的一般判断方法 晶格能 键长 (原子半径) 组成结构相似时，比较相对分子质量 金属阳离子半径、价电子数 熔点 较高 很高 较低 差别较大(钠熔点为97.8 ℃、钨熔点为3 410 ℃) 硬度 略硬而脆 很大 较小 差别较大 导电性 不良导体(熔化后或溶于水导电) 不良导体(个别为半导体) 不良导体(部分溶于水发生电离后导电) 良导体 2.晶体熔、沸点高低的比较方法 (1)不同类型晶体熔点高低的一般规律 共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。 (2)同种类型晶体熔、沸点高低的一般规律 晶体内微粒间的作用力越大，熔、沸点越高。 ①共价晶体：比较共价键的强弱。 一般认为，原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固，物质的熔点越高。如熔点：金刚石(C)＞金刚砂(SiC)＞晶体硅(Si)。 ②离子晶体：比较离子键的强弱(或晶格能的大小)。 一般认为，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力越大，晶格能越大，离子键越强，熔点越高。如熔点：MgO＞NaCl＞CsCl。 ③金属晶体：比较金属键的强弱。 一般认为，金属阳离子的半径越小，离子所带电荷越多，则金属键越强，晶体的熔点越高。如熔点：Al＞Mg＞Na。 ④分子晶体：比较分子间作用力的强弱。 a．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点越高。如熔点：F2＜Cl2＜Br2＜I2。 b．若分子间具有氢键，熔、沸点反常。如沸点：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。 c．在有机物的同分异构体中，随着支链的增多，熔沸点降低。如熔点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。 　(1)下列三种晶体的状态变化，克服的微粒间的作用力分别是： 氯化钾熔化：________；二氧化硅熔化：_______；碘的升华：________；三种晶体的熔点由高到低的顺序是______________________________________。 (2)A、B、C、D为四种晶体，性质如下： A．固态时能导电，能溶于盐酸 B．能溶于CS2，不溶于水 C．固态时不导电，液态时能导电，可溶于水 D．固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃ 试判断它们的晶体类型： A．__________；B.__________；C.__________；D.__________。 [解析]　晶体熔化时破坏的是微粒间的作用力，而微粒间作用力的强弱顺序一般为共价晶体>离子晶体>分子晶体，金属晶体微粒间作用力差别很大。 [答案]　(1)离子键　共价键　分子间作用力　二氧化硅>氯化钾>碘 (2)金属晶体　分子晶体　离子晶体　共价晶体 晶体类型的判断方法 (1)依据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用判断 共价晶体：原子―→共价键； 分子晶体：分子―→分子间作用力； 离子晶体：离子―→离子键； 金属晶体：金属阳离子和自由电子―→金属键。 (2)依据物质的类别判断 ①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SiC、BN、AlN、Si3N4、C3N4、SiO2等； ②分子晶体：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)； ③离子晶体：激发金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类； ④金属晶体：金属单质与合金。 (3)依据晶体的熔点判断 ①离子晶体的熔点较高，常在数百至1 000余度； ②共价晶体熔点很高，常在1 000度至几千度； ③分子晶体熔点低，常在数百度以下至很低温度； ④金属晶体多数熔点高，但也有少数熔点很低。 (4)依据导电性判断 ①共价晶体：一般不导电； ②分子晶体： eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(若不是电解质：固态、液态不导电，溶于水,　不反应不导电,若是电解质：固态、液态不导电，溶于水导电)) ③离子晶体：固态不导电，熔融或溶于水导电； ④金属晶体：固态或熔融均导电。 (5)依据硬度和机械性能判断 共价晶体硬度大；分子晶体硬度小且较脆；离子晶体硬度较大且较脆；金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有延展性。　 1．下列关于晶体的说法不正确的是(　　) A．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 B．离子晶体都是化合物 C．共价晶体中只含有共价键 D．分子晶体的熔点不一定比金属晶体低 解析　金属晶体中也含有金属阳离子，A错误；离子晶体由阴、阳离子构成，均为化合物，B正确；共价晶体是相邻原子间通过共价键结合形成的具有空间立体网状结构的晶体，所以共价晶体中只含有共价键，C正确。 答案　A 2．下表所列有关晶体的说法中，错误的是(　　) 选项 A B C D 晶体名称 碘化钾 干冰 石墨 碘 构成晶体粒子名称 阴、阳离子 分子 原子 分子 晶体内存在的作用力 离子键 范德华力 共价键 范德华力 解析　在石墨晶体内还存在着范德华力、金属键。 答案　C 3．下表给出了几种物质的熔点： 物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 熔点/℃ 920 801 1291 190 物质 BCl3 γ­Al2O3 干冰 SiO2 熔点/℃ －107 2073 －57 1710 下列判断错误的是(　　) A．铝的化合物的晶体中有的是离子晶体 B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体 C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 解析　由题表中数据可知，γ­Al2O3、AlF3为离子晶体，故A正确；表中AlCl3、BCl3和干冰的熔点都较低，是分子晶体，故B错误；C和Si同主族，但氧化物的晶体类型不同，干冰和SiO2分别属于分子晶体和共价晶体，故C正确；Na和Al不同主族，但对应的氧化物(如Na2O和γ­Al2O3)均为离子晶体，说明不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体，故D正确。 答案　B 4．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是(　　) A．金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅 B．MgO＞H2O＞O2＞Br2 C．对羟基苯甲酸＞邻羟基苯甲酸 D．金刚石＞生铁＞纯铁 解析　原子半径：Si＞C＞O，共价晶体组成元素的原子半径越小，共价键键能越大，熔、沸点越高，则熔、沸点：碳化硅＞晶体硅，故A错误；离子晶体的熔、沸点大于分子晶体的，水中含有氢键，其熔、沸点比氧气、溴的大，溴常温下为液体，其熔、沸点高于氧气，则熔、沸点从高到低的顺序为MgO＞H2O＞Br2＞O2，故B错误；对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，所以熔、沸点：对羟基苯甲酸＞邻羟基苯甲酸，故C正确；共价晶体的熔、沸点一般大于金属晶体的，合金的熔、沸点比纯金属的低，则熔、沸点从高到低的顺序为金刚石＞纯铁＞生铁，故D错误。 答案　C 5．下列性质比较中不正确的是(　　) A．沸点的高低： B．熔点：SiO2＞CsCl＞CBr4＞CF4 C．硬度：镁＞铝＞镁铝合金 D．水溶性：HF＞HBr 解析　 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\QQ_1723266426343.png" \* MERGEFORMATINET 形成分子间氢键，分子间作用增强，沸点升高，形成分子内氢键，使沸点降低，所以沸点＞ 答案　C 6．(1)判断下列晶体类型。 ①SiI4：熔点为120.5 ℃，沸点为271.5 ℃，易水解，为________。 ②硒：熔点为217 ℃，沸点为685 ℃，溶于氯仿，为________。 ③锑：熔点为630.74 ℃，沸点为1 750 ℃，可导电，为________。 (2)三氯化铁常温下为固体，熔点为282 ℃，沸点为315 ℃，在300 ℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为________(填晶体类型)。 解析　(1)①SiI4为低熔点化合物，为分子晶体；②硒熔、沸点低，易溶于CHCl3，为分子晶体；③锑可导电，为金属晶体。(2)FeCl3熔、沸点低，易溶于水，也易溶于乙醚等有机溶剂，应为分子晶体。 答案　(1)①分子晶体　②分子晶体　③金属晶体　(2)分子晶体 7．按要求完成下列问题 (1)(2023·全国甲卷节选)如图所示的几种碳单质，它们互为________，其中属于原子晶体的是________，C60间的作用力是________。 (2)(2023·山东卷节选)－40 ℃时，F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下，HOF为无色气体，固态HOF的晶体类型为________，HOF水解反应的产物为________(填化学式)。 (3)(2023·全国甲卷改编)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为__________。AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为__________键，AlCl3是________晶体。 解析　(1)同一元素形成的不同单质之间互为同素异形体。题图所示的几种碳单质，它们的组成元素均为碳元素，因此，它们互为同素异形体；其中金刚石属于原子晶体，石墨属于混合型晶体，C60属于分子晶体，碳纳米管不属于原子晶体；C60间的作用力是范德华力。 (2)常温常压下，HOF为无色气体，说明其沸点较低，为分子晶体。比较元素的电负性大小可知，HOF中F为－1价，则其水解反应为HOF＋H2O===HF＋H2O2，水解产物为HF、H2O2。 (3)由Al2Cl6的空间结构结合相关元素的原子结构可知，Al原子价电子对数是4，与其周围的4个氯原子形成四面体结构，因此，二聚体中Al的轨道杂化类型为sp3。AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由于F的电负性最大，其吸引电子的能力最强，因此，可以判断铝氟之间的化学键为离子键，AlCl3熔点较低，属于分子晶体。 答案　(1)同素异形体　金刚石　范德华力 (2)分子晶体　HF、H2O2 (3)sp3　离子　分子 8．按要求回答下列问题。 (1)已知：K2O的熔点为770 ℃，Na2O的熔点为1 275 ℃，二者的晶体类型均为________，K2O的熔点低于Na2O的原因是____________________________ ____________________________________________________________________。 (2)Cu2O与Cu2S比较，熔点较高的是__________，原因是________________ ____________________________________________________________________。 (3)钛比钢轻，比铝硬，是一种新兴的结构材料。钛的硬度比铝大的原因是____________________________________________________________________。 (4)金属铼的熔点高于锰，试从原子结构的角度加以解释：_______________ __________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)砷化镓以第三代半导体著称，熔点为1 230 ℃，具有空间网状结构。已知氮化硼与砷化镓属于同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是________(填化学式)，其理由是________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (6)FeF3具有较高的熔点(熔点高于1 000 ℃)，其化学键类型是________，FeBr3的式量大于FeF3，但其熔点只有200 ℃，原因是_______________________ ____________________________________________________________________。 (7)已知Ba、Mo的氯化物沸点信息如表所示。二者沸点差异的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。 氯化物 沸点 BaCl2 1 560 ℃ MoCl5 268 ℃ (8)[Zn(IMI)4](ClO4)2是Zn2＋的一种配合物，IMI的结构为INCLUDEPICTURE "教师用书Word/181+.TIF" \* MERGEFORMAT" ，IMI的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物常温下为液态而非固态，原因是_____________________________________________________ ____________________________________________________________________。 答案　(1)离子晶体　K＋的半径大于Na＋的，K2O的晶格能小于Na2O的 (2)Cu2O　两物质均为离子化合物，且离子带电荷数相同，O2－的半径小于S2－的，所以Cu2O的晶格能大，熔点更高 (3)Ti原子的价电子数比Al原子的多，金属键更强 (4)从锰到铼原子序数增大，原子核对外层电子引力增大，电子层数增多，原子核对外层电子引力减小，但前者占主导，所以铼中的金属键更强，熔点更高 (5)BN　两种晶体均为共价晶体，N和B原子半径较小，键能较大，熔点更高 (6)离子键　FeF3为离子晶体，FeBr3的化学键以共价键为主，属于分子晶体 (7)BaCl2属于离子晶体，MoCl5属于分子晶体，离子晶体的沸点主要取决于离子键，分子晶体的沸点主要取决于分子间作用力，离子键通常强于分子间作用力(合理即可) (8)阴阳离子半径大，电荷小，形成的离子晶体晶格能小，熔点低(或阴阳离子半径大，电荷小；形成的离子键键能小，熔点低) $