6.6 晶体结构与性质 课件-2027届高三化学一轮复习

2026-10-14
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内容正文:

核心考点 2026年 2025年 2024年 考点1 物质的聚集状态与晶体常识 广东卷T5,3分 重庆卷T8 3分湖南卷T7,3分湖北卷T9 ,3分 广西卷T1,3分 重庆卷T10,3分江西卷T12,3分 考点2 常见晶体的结构与性质 黑吉辽蒙卷T7,3分 广东卷T4 3分云南卷T12 3分 浙江卷T4,3分安徽卷T12, 3分 贵州卷T8,3分 甘肃卷T12,3分安徽卷T14,3分 6.6 晶体结构与性质 【近三年高考真题统计】 考情解读:本专题包括构成晶体的微粒及微粒间作用力、晶体类型的判断、晶体熔沸点高低的比较、配合物与超分子、晶体结构与性质的应用等核心考点。命题趋势呈现三大特征:一是考查方式从选做大题向必考散题转变,载体趋向新型材料与前沿成果;二是强化“结构决定性质”的逻辑推导,注重运用微观结构解释宏观性质的能力;三是跨模块融合显著,常与反应原理、化工流程等内容结合考查。试题多以陌生物质为背景,通过结构图示提供信息,考查空间想象、信息提取与逻辑推理能力。 6.6 晶体结构与性质 备考策略:构建知识体系。以“结构决定性质”为主线,系统梳理四类晶体的构成粒子、微粒间作用力及物理性质的差异,绘制晶体类型对比表,形成完整的认知框架。专项突破核心考点。晶体类型判断要抓住“构成微粒→作用力→晶体类别”的分析链条;熔沸点比较需熟练掌握“共价晶体>离子晶体>分子晶体”的一般规律,并注意同种类型晶体中作用力大小的比较方法;配合物与超分子要理解配位键的形成条件及表示方法,关注主客体包合物等新情境。 6.6 晶体结构与性质 高考复习目标:1、了解晶体和非晶体的区别。2、了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、 微粒间作用力的区别。3、了解四种晶体类型熔点、沸点、溶解性等性质的不同。4、理解配位键的特点,认识简单的配位化合物的成键特征。5、了解超分子的结构特点及应用。 6.6 晶体结构与性质 【知识思维导图】 一、 物质的聚集状态1.物质的聚集状态---除了固态、液态、气态,还有晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。2.等离子体和液晶 概念 主要性能 等离子体 由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体 具有良好的导电性和流动性 液晶 介于液态和晶态之间的物质状态 既具有液体的流动性、黏度、形变性,又具有晶体的导热性、光学性质等 二、晶体常识1.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的区别 比较 晶体 非晶体 结构特征 结构粒子周期性有序排列 结构粒子无序排列 性质特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性 二者区别方法 间接方法 测定其是否有固定的熔点 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 (2)获得晶体的三条途径 ①凝固 ②凝华 ③结晶 2.晶胞(1)概念:晶胞是描述晶体结构的基本单元,是从晶体中“截取”出来具有代表性的最小重复单元。(2)晶胞形状---常规的晶胞都是平行六面体。(3)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。②并置:所有晶胞平行排列、取向相同。(4)晶胞中微粒数的计算方法——均摊法 ①长方体(包括立方体)晶胞 中不同位置的粒子数的计算: ②非长方体结构 ---在六棱柱结构 3.晶体结构的测定(1)测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。在单一波长X 射线通过晶体时,X射线和晶体中的电子相互作用,会在记 录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。(2)由衍射图形获得晶体结构的信息包括晶体形状和大小、分子 或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶体里 的数目和位置等。 三、金属键1.“电子气理论”电子气理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起。2.金属键特征---没有方向性、饱和性。3.金属键的强度---金属键的强度差别很大。例如,金属钠的熔点较低、硬度较小,是因为钠中金属键较弱,而钨是熔点最高的金属、铬是硬度最大的金属,是因为钨、铬中金属键较强。4.金属键的应用---属键可以解释金属的延展性、导电性和导热性。 四、 晶格能1.定义:气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量,通常取正值, 单位:kJ·mol-1。2.意义:晶格能越大,离子键越强,离子晶体越稳定,熔沸点越高 3.影响因素①离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能越大。②离子的半径:离子的半径越小,晶格能越大。 五、 四种晶体类型的比较 类型比较   分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成微粒 分子 原子 金属阳离子、 自由电子 阴、阳离子 粒子间相互作用力 范德华力(某些含氢键) 共价键 金属键 离子键 硬度 较小 很大 有的大,有的小 较大 熔、沸点 较低 很高 有的高,有的低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于 任何溶剂  难溶于常见溶剂  大多易溶于水等极性溶剂  导电、 导热性 一般不导电,溶于水后有的导电   一般不具有导电性 电和热的良导体  晶体不导电,水溶液或熔融态导电  ①概念:只含分子的晶体叫做分子晶体。 ②构成粒子:分子(分子内含共价键,稀有气体例外) 粒子间作用力:分子间作用力(范德华力、氢键) ③常见的分子晶体:a.所有非金属氢化物:H2O,H2S,NH3,CH4,HX b.部分非金属单质: X2,O2,H2, S8,P4, C60 特例:金刚石、硅晶体 c.部分非金属氧化物: CO2, SO2, NO2, P4O6, P4O10 特例:SiO2晶体 d.几乎所有的酸:H2SO4,HNO3,H3PO4 e.绝大多数有机物:烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、醇、酚、醚、酯、醛、 酮、羧酸、果糖、葡萄糖、蔗糖 五、 四种晶体类型的比较 1、分子晶体 b. 冰: 水分子之间的主要作用力是氢键 (也存在范德华力); 氢键具有一定方向性,使得紧邻分子的取向受到限制,每个水分子与____________方向的_____个水分子相邻; 含 1 mol H2O 的冰中,最多可形成 _____ mol 氢键。 a. 干冰: 干冰中 CO2 分子间只存在范德华力,无饱和性、方向性,因此紧邻分子尽可能多地围绕中心分子排布; 干冰晶胞中有______个CO2,每个 CO2 分子周围等距且紧邻的 CO2 分子数为______个。 4 12 4 2 四面体顶点 ④分子晶体的结构特征 ——典例:干冰和冰 碳60的晶胞 分子密堆积 分子非密堆积 五、 四种晶体类型的比较 1、分子晶体 (1)构成粒子:原子;粒子间作用力:共价键。 整个晶体是由共价键结合而成的空间网状结构, 不存在单个的小分子。 共价晶体的化学式只表示晶体中原子个数比。 (2) 物理性质: ① 共价晶体一般熔点高,硬度大。(各原子均以强的共价键相结合) ② 结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长______,键能______, 晶体的熔点________。(例:金刚石的硬度比 SiC ______) (3)常见的共价晶体:a.某些单质:晶体硼(B)、金刚石(C)、晶体硅(Si)、 锗(Ge)、灰锡(Sn)等; b.某些非金属化合物:SiO2、SiC、Si3N4、BN 等 (IIIA IVA VA 族元素间化合物 越短 越大 越高 大 五、 四种晶体类型的比较 2、共价晶体 (4)典型的共价晶体的结构分析 ——金刚石 ①C 采取_____杂化,C-C-C 夹角为_______; 每个 C 原子与相邻的___个 C 原子形成共价键; ② 1 mol 金刚石中,含C-C 键为 ___ mol。 ③金刚石晶体中最小的环含有____个 C 原子。 ④每个金刚石晶胞中含有___个 C 原子 (顶点___个,面心___个,晶胞内部___个) ⑤金刚石晶胞内部的 C 在体对角线的 1/4 处; 位于互不相邻的 4 个 1/8 小立方体的中心 sp3 109˚28′ 4 2 6 8 1 3 4 2r = 四分之一的体对角线 五、 四种晶体类型的比较 2、共价晶体 (4)典型的共价晶体的结构分析——SiO2晶体 ①Si 原子采取_____杂化,O-Si-O 夹角为_____ ; ②每个 Si 原子与__个 O 原子形成共价键,每个 O 原 子和___个 Si 原子形成共价键;1 mol SiO2 晶体中含 有___mol Si-O 键。 ③SiO2晶体中,Si 原子位于硅氧四面体的___ ,O 原子位于四面体的___,每个 O 原子被___个硅氧四面体共用。 ④最小的环含__个原子,包括__个 Si 和__个 O 原子 ⑤每个 SiO2 晶胞中含有__个 Si 原子和___个 O 原子。 sp3 109˚28′ 4 2 中心 顶点 2 12 6 6 4 8 16 五、 四种晶体类型的比较 2、共价晶体 【练习】(1) Ni 与 CO 在 60~80 ℃ 时反应生成 Ni(CO)4 气体,在 Ni(CO)4 分子中与 Ni 形成配位键的原子是___,Ni(CO)4 晶体类型是_______ (2) F2 与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,如 ClF3、BrF3,常温下它们都是易挥发的液体。ClF3 的熔、沸点比 BrF3 的______(填高或低)。 (3) GaN、GaP、GaAs 具有相同的晶体类型,熔点如下,分析其变化原因。 晶体 GaN GaP GaAs 熔点/℃ 1700 1477 1238 原子半径:N<P<As, 键长:Ga-N<Ga-P<Ga-As,键能依次减小 (4) SiC 是共价晶体,结构类似金刚石,为 C、Si 原子依次相间排列的正四面体型空间网状结构。试在图中正方体的顶点上画出与该 Si 最近的 C 的位置。 C 分子晶体 低 (1)构成粒子:阴、阳离子;粒子间作用力:离子键。 思考:离子晶体只存在离子键作用力吗? 离子晶体 ①阴、阳离子 (单原子或多原子) ②电中性分子 构成微粒 离子键 共价键 氢键 范德华力 配位键 作用力 (2)影响离子键强弱的因素: 阴、阳离子的电荷数越___,离子半径越___,离子键越强。 离子键越强,离子晶体的熔点越高、硬度越大。 大 小 五、 四种晶体类型的比较 3、离子晶体 a.晶体中,每个 Na+ 周围等距且紧邻的 Cl- 有____个;每个 Cl- 周围等距且紧邻的 Na+ 有______个;Na+ 和 Cl- 的配位数均为______ 。 b. Na+(Cl-) 周围等距且紧邻的 Na+(Cl-) 有____个 c.每个 NaCl 晶胞中含有___个 Na+ 和____个 Cl-。 d.当 Na+ 位于晶胞顶点时,Na+ 的位置为______和______, Cl- 的位置为______和______。若平移晶体使顶点处的 Na+ 移至棱心,则此时 Cl- 的位置为______和______。 6 6 6 4 4 顶点 面心 体心 棱心 顶点 面心 12 (3)常见的离子晶体的结构特征 ——NaCl型 e.Na+ 周围的 6 个 Cl- 组成正八面体。 五、 四种晶体类型的比较 3、离子晶体 八面体空隙填入正离子 小结NaCl的微观结构特征 面心立方 最密堆积 (3)常见的离子晶体的结构特征 ——CsCl型 晶体中,每个 Cs+ 周围等距且紧邻的 Cl- 有______个;每个 Cl- 周围等距且紧邻的 Cs+ 有______个;Cs+ 和 Cl- 的配位数均为______ 。 每个 Cs+(Cl-) 周围等距且紧邻的 Cs+(Cl-) 有_____个。 每个 CsCl 晶胞中含有______个 Cs+ 和______个 Cl-。 当 Cs+ 位于晶胞顶点时,Cl- 的位置为______。 若平移晶体使顶点处的 Cs+ 移至体心,则此时 Cl- 的位置为______。 8 8 8 6 1 1 体心 顶点 五、 四种晶体类型的比较 3、离子晶体 (3)常见的离子晶体的结构特征 ——ZnS型 Zn2+ 的配位数为____ ;S2- 的配位数为___。 每个 ZnS 晶胞中含有____个 Zn2+ 和____个 S2- (金刚石、ZnS 和 SiO2 结构的关系?) S2- Zn2+ 4 4 4 4 (3)常见的离子晶体的结构特征 ——CaF2型 F- Ca2+ Ca2+ 的配位数为____;F- 的配位数为____。 每个 CaF2 晶胞中含有____个 Ca2+ 和____个 F-。 8 4 4 8 Zn2+ 周围的 4 个 S2- 组成正四面体; Zn2+位于互不相邻的 4 个 1/8 小立方体体心 S2-周围的 4 个 Ca2+ 组成正四面体; 8个 Ca2+ 位于8 个 1/8 小立方体体心 五、四种晶体类型的比较 3、离子晶体 1、金属键:① 概念:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子共用,从而把所有金属原子维系在一起。 ② 成键粒子:____________和___________。 ③ 影响金属键强弱的因素:金属的原子半径越____, 价电子数越____,金属键越强,金属的熔、沸点越高, 硬度越大。 金属阳离子 自由电子 小 多 2、金属晶体:金属原子之间通过金属键相互结合形成的晶体。 ①组成粒子:金属阳离子和自由电子。 ②微粒间的作用力:金属键 ③金属单质或合金(晶体锗、灰锡除外)均属于金属晶体。 ④在金属晶体中,不存在单个分子或原子, 五、四种晶体类型的比较 4、金属晶体 六、金属晶体的堆积方式 金属键没有饱和性和方向性,因此金属原子尽可能采取 最紧密的堆积方式,使金属晶体结构最稳定,能量最低 体心立方密堆积 简单立方堆积 典型代表Po, 配位数为6, 空间利用率52% 典型:Cu、Ag、Au, 配位数为12, 空间利用率74% 典型代表Na、K、Fe, 配位数为8, 空间利用率68% 典型:Mg、Zn、Ti, 配位数为12, 空间利用率74% 面心立方最密堆积 六方最密堆积 a=2 r 六、过渡晶体与混合晶体 Na2O离子键成分较多,当成离子晶体; Al2O3、SiO2共价键成分较多,当成共价晶体。 1、过渡晶体→典型的晶体有分子晶体、离子晶体、共价晶体和金属晶体。 事实上,纯粹的晶体类型是不多的,大多数晶体是它们之间的过渡晶体。 P89:依据电负性的差值计算出来的,电负性差值越大,离子键的百分数越大! 六、过渡晶体与混合晶体 混合晶体 ——石墨 层内碳原子之间 范德华力 混合型晶体 未参与杂化的p轨道上电子可在层内运动 层与层碳原子之间 共价键 有金属键 的性质 →既有共价键又有范德华力,同时还存在类似金属键的作用力, 兼具共价晶体、分子晶体、金属晶体特征的晶体,称为混合型晶体。 形成大π键的p轨道 构成σ键的sp2杂化轨道 六、 典型晶体模型 晶体 晶体结构 晶体详解 共价晶体 金刚石 (1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合,形成正四面体结构(2)键角均为109°28′(3)最小碳环为6圆环(4)每个C参与4条C—C的形成,C原子数与C—C数之比为1∶2 SiO2 (1)每个Si与4个O以共价键结合,形成正四面体结构 (2)每个正四面体占有1个Si,4个O,N(Si)∶N(O)=1∶2(3)最小环上有12个原子,即6个O,6个Si 分子晶体 干冰 8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子 六、 典型晶体模型 晶体 晶体结构 晶体详解 离子晶体 NaCl型 (1)每个Na+周围等距且紧邻的Cl-有6个,每个Na+周围等距且紧邻的Na+有12个 (2)每个晶胞中含4个Na+和4个Cl- CsCl型 (1)Cs+周围等距且紧邻的Cl-有8个,每个Cs+周围等距且紧邻的Cs+有6个(2)每个CsCl晶胞中含1个Cs+、1个Cl- 混合晶体 石墨 (1)层内每一个碳原子分别与另外3个碳原子以共价键连接,形成六元环结构(2)碳原子与共价键的个数比为2∶3;每个六元环平均占有2个碳原子(3)层间的作用力是范德华力 考向01 考查物质聚集状态的多样性【例1】下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是(  )A、液晶中分子的长轴取向一致,表现出类似晶体的各向异性B、等离子体是一种特殊的气体,由阳离子和电子两部分构成C、纯物质有固定的熔点,但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能 发生变化D.超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合而成 【答案】B;纯物质有固定的熔点,但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化,熔点可能下降,故C正确。 考向01 考查物质聚集状态的多样性 【变式探究】有关液晶的叙述不正确的是(  )A、液晶既具有液体的可流动性,又具有晶体的各向异性B、液晶最重要的用途是制造液晶显示器C、液晶不是物质的一种聚集状态D、液晶分子聚集在一起时,其分子间相互作用很容易受温度、 压力和电场的影响 【答案】 C  考向02 考查晶体与非晶体【例2】关于晶体与非晶体,正确的说法是(  ) A、区分晶体与非晶体最可靠的方法是比较硬度 B、凡有规则外形的物体就一定是晶体 C、一种物质不是晶体就是非晶体 D、具有各向异性的固体一定是晶体  【答案】D  考向02 考查晶体与非晶体 【变式探究】晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。下列叙述正确的是(  )A、形成晶体硅的速率越快越好B、晶体硅有固定的熔沸点,研碎后就变成了非晶体C、可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃D、晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关 【答案】C  考向03 考查常见晶体类型的结构特点【例3】金刚石和石墨是C形成的两种单质,说法正确的是(  )A.金刚石和石墨晶体中最小的环均含有6个碳原子B.金刚石中每个C连接4个六元环,石墨中每个C连接3个六元环C.金刚石与石墨中碳原子的杂化方式均为sp2D.金刚石中碳原子数与C-C数之比为1∶4,而石墨中碳原子数与 C-C数之比为1∶3  【答案】A 【变式】CaC2晶体的晶胞结构与NaCl 晶体的晶胞结构相似(如图所示),但CaC2晶体中含有哑铃形的C22-;使晶胞沿一个方向拉长,下列关于CaC2晶体的说法正确的是(  ) A、每个 Ca2+周围距离最近且相等的C22-数目为6 B、CaC2晶体,每个晶胞中含有 4 个 Ca2+和 4 个C22- C、6.4 g CaC2晶体中含有 0.2 mol阴离子D、每个 Ca2+周围距离最近 且相等的 Ca2+有12个 【答案】B 【变式】科学家合成化合物[K(2,2,2-crypt)][K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图),具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是(  ) A、富勒烯C60是分子晶体B、图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内C、全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体D、锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族,则其 基态原子价层电子排布式是5s25p3  【答案】C 考向04 考查晶体熔、沸点高低的比较【例4】已知:NaF的熔点993 ℃、MgF2的熔点1 261 ℃。 下列分析错误的是(  ) A、NaF和MgF2均由阴、阳离子构成 B、离子半径和离子所带电荷数决定离子键强弱 C、NaF中的离子键比MgF2中的弱 D、MgF2的摩尔质量比NaF的大,所以MgF2熔点高 【答案】D  解题技巧 同种类型晶体熔、沸点高低的规律思维建模 (1)共价晶体:原子半径越小→越短(键长)→越大(键能)→熔沸点越高 如熔点:金刚石>碳化硅>硅。 (2)离子晶体:①一般,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>MgCl2>NaCl>CsCl。②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。 晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。 解题技巧 同种类型晶体熔、沸点高低的规律思维建模 (3)分子晶体①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、沸点反常地高,如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,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。③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CO>N2,CH3OH>CH3CH3。④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。 (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。 AlCl3 SiCl4 晶体硼 金刚石 晶体硅 熔点/℃ 190 -68 2 300 >3 550 1 415 沸点/℃ 178 57 2 550 4 827 2 355 【变式】根据下表中给出的有关数据,判断下列说法错误的是( ) A、SiCl4是分子晶体 B、晶体硼是共价晶体 C、AlCl3是分子晶体,加热能升华 D、金刚石中的C-C键比晶体硅中的Si-Si键弱 【答案】D  【答案】D  【答案】C  真题实战1.(2026·广东·高考)化学之美在于发现。陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但两者间没有关联的是 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 光束通过胶体,产生明亮通路 Fe(OH)3胶体粒子对光线有散射作用 B 天然水晶呈现规则外形 晶体中原子呈周期性有序排列 C 烟花绽放,焰色五彩缤纷 碱金属原子容易失去最外层电子 D 铜丝浸入AgNO3溶液中可形成美丽银树 Cu的还原性比的强 【答案】C  【答案】D  【答案】B  【答案】D  【答案】B  【答案】A  7.(2026·浙江·高考真题)不锈钢属于以下物质类别中的( )A.单质 B.聚合物 C.合金 D.超分子8.(2025·贵州·高考)某离子液体可作为制备质子交换膜的关键材料,结构如图。下列说法错误的是 A. SO3的空间结构为平面三角形 B.阳离子侧链的立体构型为顺式C.该化合物中存在氢键 D.该化合物具有良好的导电性 【答案】C  【答案】B  【规律方法】判断晶体类型的方法 ④金属单质或合金在固态时大多为金属晶体。 ③有很高的熔、沸点,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。 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。 ①在常温下呈气态或液态或易升华的物质, 其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。如H2O、H2、稀有气体等。 一般是根据物质的物理性质: 典题2(1)(2023·天津卷节选)S8的晶体类型是____________。 (2)(2023·湖南卷节选)Ga(CH3)3的沸点为55.7 ℃,晶体Ga(CH3)3的晶体类型是_____________。 (3)(2023·山东卷节选)常温常压下,HOF为无色气体,固态HOF的晶体类型为____________。 (4)(2023·全国甲卷节选)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。 分子晶体 分子晶体 分子晶体 离子 【知识提要】晶体熔、沸点高低的比较 【模型构建】1、不同类型晶体熔、沸点比较 答题模板:×××为×××晶体,而×××为×××晶体。 例(1)金刚石的熔点比NaCl高,原因是 。 (2)SiO2的熔点比CO2高,原因是 。 2、同类型晶体熔、沸点比较 (1)分子晶体 ①同为分子晶体,×××存在氢键,而×××仅存在较弱的范德华力。 ②同为分子晶体,×××的相对分子质量大,范德华力强,熔、沸点高。 ③同为分子晶体,两者的相对分子质量相同(或相近),×××的极性大,熔、沸点高。 ④同为分子晶体,×××形成分子间氢键,而×××形成的则是分子内氢键,分子间氢键会使熔、沸点升高。 金刚石是共价晶体,而NaCl是离子晶体 SiO2是共价晶体,而CO2是分子晶体 【模型构建】2、同类型晶体熔、沸点比较 (2)共价晶体:同为共价晶体,×××晶体的键长短,键能大,熔、沸点高。 例3 Si单质比化合物SiC的熔点低,理由是_____________________ (3)离子晶体:①阴、阳离子电荷数相等,则看阴、阳离子半径: 同为离子晶体,Rn-(或Mn+)半径小于Xn-(或Nn+),故×××晶体离子键强,熔、沸点高; ②阴离子(或阳离子)电荷数不相等,阴离子(或阳离子)半径不相同: 同为离子晶体,Rn-(或Mn+)半径小于Xm-(或Nm+),Rn-(或Mn+)电荷数大于Xm-(或Nm+),故×××晶体离子键强,熔、沸点高。 晶体硅与SiC均属于共价晶体,晶体硅中的Si-Si比SiC中Si-C的键长长,键能低,所以熔点低 【练习】1、FeF3具有较高的熔点(高于1 000 ℃),其化学键类型是________,FeBr3的相对分子质量大于FeF3,但其熔点只有200 ℃,原因是___________________________________________________________________。 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 2、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___________________。 K+的半径大于Na+,K2O的离子键键能小于Na2O 离子晶体 3、已知氨(NH3,熔点:-77.8 ℃、沸点:-33.5 ℃),联氨(N2H4,熔点:2 ℃、沸点:113.5 ℃),解释其熔、沸点高低的主要原因:___________。 联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子形成的氢键 4、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_____________________________________。 两种晶体均为共价晶体,N和B原子半径较小,键能较大,熔点较高 BN 【2025·山东】熔点:MgO>NaF,是因为离子电荷:Mg2+>Na+,O2->F- √ 【2025·河北】宏观现象:氯化钠晶体的熔点高于氯化铝晶体, 微观解释:离子晶体中离子所带电荷数越少,离子半径越大,离子晶体熔点越低 × 【2025·重庆】单质熔点最高的是Y(X:Ge,Y:Br,Z:Rb) × 【2025·甘肃】事实:SiH4的熔点高于CH4,结构因素:分子间作用力 √ 【2025·天津】熔点:石英>苯酚 √ 【2025·重庆】熔点:N2O3>N2O4 × 【2025·湖北】KNO3的熔点比K3PO4的低,因为KNO3的离子键更强 × 【高考真题---正误判断】 (2023·全国乙卷)已知一些物质的熔点数据如下表: 物质 熔点/℃ NaCl 800.7 SiCl4 -68.8 GeCl4 -51.5 SnCl4 -34.1 (1)Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是____________________________________________________________。 (2)分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因: ____________________________________________________________。 氯化钠为离子晶体,而SiCl4为分子晶体 随着同族元素的电子层数的增多,其熔点依次升高,其原因是:SiCl4、 GeCl4、SnCl4均形成分子晶体,分子晶体的熔点由分子间作用力决定,分子间作用力越大则其熔点越高;随着其相对分子质量增大,其分子间作用力依次增大 (2022·浙江1月选考卷)四种晶体的熔点数据如表: 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: 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多得多,所以熔点相差较大 $

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6.6  晶体结构与性质 课件-2027届高三化学一轮复习
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