微专题2 晶体类型与熔、沸点的比较-【核心素养新教学】2025-2026学年高二化学同步优质教学课件（人教版选择性必修2）

第一章 化学反应的热效应 第三章 晶体结与性质 微专题2　 晶体类型与熔、沸点的比较 1 比较项目 晶体类型 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体 构成粒子 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子和自由电子 粒子间作用力 离子键 共价键 分子间作用力 金属键 作用力大小 较强 很强 弱 有的较强，有的较弱 作用力大小的判断 离子电荷数、离子半径 键能、键长(与原子半径相关) 组成和结构相似时比较相对分子质量 离子半径、离子所带电荷数 熔点(一般) 较高 高 低 差别较大 硬度(一般) 略硬而脆 大 较小 差别较大 可能会含有氢键 或分子的极性 分子中的支链 汞常温下为液态钨熔点为3 410 ℃ 主题1:四种类型晶体的比较 项目 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体 导热和 导电性 不良导体(熔化后或溶于水导电) 一般是不良导体(晶体硅是半导体) 不良导体(部分溶于水发生电离后导电) 良导体 溶解性 (水) 多数易溶 一般不溶 “相似相溶” 一般不溶于水,少数与水反应 构成微粒堆积 方式 紧密堆积 不遵循紧密堆积原理 一般是紧密堆积(分子形状、分子极性以及分子之间是否存在氢键等都会影响分子堆积方式) 紧密堆积 主题1:四种类型晶体的比较 主题1:四种类型晶体的比较 例1　(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 C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水 B.能溶于CS2,不溶于水 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.　　　　　　　。  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 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。 主题1:四种类型晶体的比较 如图所示表示一些晶体中的某些结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分: 课堂检测 (1)代表金刚石的是　　(填编号字母,下同),其中每个碳原子与周围　　个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于　　晶体。  (2)代表石墨的是　　　　,每个正六边形占有的碳原子数平均为　　　个。 (3)代表NaCl的是　　　　,每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+有　　个。  (4)代表CsCl的是　　　　,它属于　　　　晶体,每个Cs+与　　　　个Cl-紧邻。  (5)代表干冰的是　　　　,它属于　　　晶体,每个CO2分子与　　　　个CO2分子紧邻。  主题1:四种类型晶体的比较 答案 (1)D　4　共价　(2)E　2　(3)A　12　(4)C　离子　8　(5)B　分子　12 解析 根据不同物质晶体的结构特点来辨别图示结构所代表的物质。NaCl晶胞是简单的立方结构,每个Na+与6个Cl-紧邻,每个Cl-又与6个Na+紧邻,与Na+距离最近且等距离的Na+数是12。CsCl晶体中Cs+、Cl-分别构成立方结构,且由Cs+组成的立方体中心有1个Cl-,由Cl-组成的立方体中心有一个Cs+,可称为“体心立方”结构,Cl-紧邻8个Cs+,Cs+紧邻8个Cl-。干冰的晶胞也是立方结构,但在立方体每个面的面心都有一个CO2分子,称为“面心立方”。金刚石的基本结构单元是正四面体,每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层由碳原子构成的正六边形结构组成,每个碳原子紧邻另外3个碳原子,故每个六边形占有的碳原子数是6× =2。 主题1:四种类型晶体的比较 晶体类型的判断方法 例2　(1)单晶硅的晶体类型为　　　　　　。  (2)Sn为ⅣA族元素,单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体,SnCl4空间结构为　　　　　,其固体的晶体类型为　　　　　。 (3)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于　晶体。  答案 (1)共价晶体 (2)正四面体形　分子晶体 (3)分子 解析 (1)单晶硅是硅原子间以共价键相互结合形成的具有共价键三维骨架结构的共价晶体。(2)Sn为ⅣA族元素,最外层有4个电子,SnCl4的中心原子Sn的价层电子对数为4+ =4,其中成键电子对数为4,无孤电子对,故SnCl4的空间结构为正四面体形。由常温常压下SnCl4为液体可知SnCl4符合分子晶体的特点,故其固体为分子晶体。(3)Fe(CO)5的熔、沸点较低,符合分子晶体的特点,故其固体为分子晶体。 主题1:四种类型晶体的比较 规律方法　“三看”法——确定晶体类型 (1)看构成微粒或微粒间作用力类型 四类晶体的构成微粒和微粒间作用力列表如下: 晶体类型 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体 构成微粒 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子、自由电子 微粒间作用力 离子键 共价键 分子间作用力 金属键 (2)看物质类别 ①单质:a.金属单质属于金属晶体(晶体锗除外);b.大多数非金属单质(金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼等除外)属于分子晶体。 ②化合物:a.离子化合物一定为离子晶体;b.共价化合物绝大多数为分子晶体,但SiO2、SiC等为共价晶体。 主题1:四种类型晶体的比较 (3)看物理性质 四类晶体的物理性质对比如下: 晶体类型 金属晶体 离子晶体 分子晶体 共价晶体 熔点 一般较高、 但差异大 较高 较低 高 硬度 一般较大, 但差异大 较大 较小 大 导电性 导电 固态不导电,熔融态或溶于水时能导电 固态不导电,某些溶于水后能导电 一般不导电,个别为半导体 课堂检测 1.判断下列物质的晶体类型： (1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电：__________。 (2)溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电：__________。 (3)五氟化矾，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，熔融时或溶于水中都能导电：__________。 共价晶体 分子晶体 分子晶体 离子晶体 (5)SiI4：熔点120.5 ℃，沸点287.4 ℃，易水解：__________。 (6)硼：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大：__________。 (7)硒：熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿：__________。 (8)锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电：__________。 分子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体 课堂检测 2.下列晶体分类正确的一组是(　　) C 选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体 A NaOH Ar SO2 B H2SO4 石墨 S C CH3COONa 水晶   D Ba(OH)2 金刚石 玻璃 解析 从构成晶体的粒子和微粒间的相互作用力判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是由阴、阳离子通过离子键相互结合而成的离子晶体,H2SO4是分子晶体。Ar分子间以范德华力相互结合为分子晶体,石墨是混合型晶体,水晶(SiO2)与金刚石是典型的共价晶体。硫是分子晶体。玻璃没有固定的熔点,加热时逐渐软化,为非晶体。 2.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，进行下列实验。其中合理、可靠的是(　 　) A.观察常温下的状态，SbCl5是苍黄色液体，SnCl4为无色液体。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 B 课堂检测 课堂检测 4、关于晶体的下列说法中，正确的是( ) A. 共价晶体中可能含有离子键 B. 离子晶体中可能含有共价键 C. 离子晶体中只含有离子键，不含有共价键 D. 任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子 B 5、下面排序不正确的是( ) A. 晶体的熔点由高到低排列SiO2 > CaCl2 > CCl4 > CF4 B. 硬度由大到小：金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅 C. 熔点由高到低：Na > Mg > Al D. 熔点由高到低：NaF > NaCl > NaBr > NaI C 主题2:晶体的熔、沸点的比较 例3　(1)金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强,原因是  　。  (2)四种晶体的熔点数据如下表: 物质 CF4 SiF4 BF3 AlF3 熔点/℃ -183 -90 -127 >1 000 CF4和SiF4熔点相差较小,BF3和AlF3熔点相差较大,原因是    　。 (3)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是　　　　　;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是 　    　。  答案 (1)Na+半径小于K+,Na+与H-的离子键作用强,H-更难失电子,还原性更弱 (2)CF4和SiF4都是分子晶体,结构相似,分子间作用力相差较小,所以熔点相差较小;BF3通过分子间作用力形成分子晶体,AlF3通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要能量更多,所以熔点相差较大 (3)离子键　ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主,极性较小 1.根据物质的聚集状态比较晶体的熔、沸点 常温常压下,一般情况下,熔、沸点:固体>液体>气体。 例1 H2O、P4、HF三种晶体沸点由高到低的顺序为　　　 　　。  P4>H2O>HF 解析 常温常压下,P4为固体,H2O为液体,HF为气体,故沸点高低关系: P4>H2O>HF。 规律方法　晶体熔、沸点高低的比较方法 2.根据晶体的类型比较晶体的熔、沸点 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,如汞等。 例2 干冰、金刚石、NaCl三种晶体熔、沸点由低到高的顺序为 　　 　　。 干冰<NaCl<金刚石 解析 干冰为分子晶体,NaCl为离子晶体,金刚石为共价晶体,一般熔、沸点:共价晶体>离子晶体>分子晶体,故三种晶体熔、沸点由低到高的顺序:干冰<NaCl<金刚石。 主题2:晶体的熔、沸点的比较 15 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。 主题2:晶体的熔、沸点的比较 (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,与同族同类化合物相比,其熔、沸点反常高。如熔、沸点:NH3>AsH3>PH3。 主题2:晶体的熔、沸点的比较 (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。 例3 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.KCl、NaCl、MgO的熔点依次升高 C.Mg、Na、K的沸点依次降低 D.PH3、AsH3、NH3的沸点依次升高 A 主题2:晶体的熔、沸点的比较 解析 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,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,离子半径K+>Na+>Mg2+,Cl->O2-,离子所带电荷数Mg2+、O2-多,故B正确;一般金属原子的价电子数越多,原子半径越小,金属键越强,熔、沸点越高,Mg的价电子数最多,半径比Na小,故金属键Mg大于Na,Na与K价电子数相同,半径Na比K小,金属键Na比K强,故C正确;氨气分子间存在氢键,PH3、AsH3分子间不存在氢键,PH3、AsH3的结构和组成相似,相对分子质量PH3<AsH3,所以PH3、AsH3、NH3的沸点依次升高,故D正确。 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 C 解析 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。 课堂检测 2.下列晶体中,它们的熔点由低到高的顺序排列正确的是(　　) ①金刚石　②氯化钠　③干冰　④汞 A.④②③① B.③①②④ C.④②①③ D.③④②① D 解析 金刚石为共价晶体,氯化钠为离子晶体,二者通常状况下均为固体,熔点:金刚石>氯化钠;通常状况下CO2为气体,汞为液体,故熔点:汞>干冰。 课堂检测 3.下列物质的熔点高低顺序正确的是(　　) A.金刚石>晶体硅>碳化硅 B.K>Na>Li C.NaBr>NaCl>NaF D.CI4>CBr4>CCl4>CH4 D 解析 A项,由于碳原子半径小于硅原子,键长:C—C键<C—Si键<Si—Si键,故熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅。B项,金属键:Li>Na>K,故熔点:Li>Na>K。C项,晶格能:NaF>NaCl>NaBr,故熔点:NaF>NaCl>NaBr。D项,相对分子质量:CI4>CBr4>CCl4>CH4,故熔点:CI4>CBr4>CCl4>CH4。 课堂检测 4.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 C 解析 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。 课堂检测 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是 (　　) A.K>Na B.Cu<Au C.Be<Mg D.生铁<纯铁 D 解析 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、C错误;生铁为铁和碳熔合后形成的合金,熔点低于纯铁,D正确。 课堂检测 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.H2O>H2Se>H2S C.CH4>SiH4>GeH4 D.C(CH3)4>(CH3)2CHCH2CH3>CH3CH2CH2CH2CH3 B 解析 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,CH4<SiH4<GeH4,故A、C错误;水分子间存在氢键,熔、沸点反常升高,熔、沸点:H2O>H2Se>H2S,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。 课堂检测 7.(1)NaCl的熔点　　　　　(填“>”“=”或“<”)AlCl3。  (2)K与Cu位于同周期,金属钾的熔点比铜的低,这是因为   。  (3)As的卤化物的熔点如下: > 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 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  　。 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  (4)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:   　。 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;分子间作用力为P4O6>SO2  (5)冰、金刚石、MgO、干冰4种晶体的熔点由高到低的顺序为 　 。  金刚石>MgO>冰>干冰 解析 (1)NaCl为离子晶体,AlCl3为分子晶体,故NaCl熔点大于AlCl3。 (5)金刚石为共价晶体,MgO为离子晶体,冰、干冰同为分子晶体,但是冰分子间存在氢键,干冰分子间为范德华力,故熔点:金刚石>MgO>冰>干冰。 Thank you for watching $