3-5四類典型晶體的比較（教學(xué)課件）高中化學(xué)人教版選修二

微專題5四類典型晶體的比較講解內(nèi)容1.四類典型晶體的比較類型項(xiàng)目離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體的粒子陰、陽離子原子分子金屬陽離子和自由電子粒子間的作用離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力(范德華力、氫鍵)金屬鍵確定作用力強(qiáng)弱的一般判斷方法離子電荷數(shù)、半徑鍵長(zhǎng)(原子半徑)組成結(jié)構(gòu)相似時(shí),比較相對(duì)分子質(zhì)量離子半徑、價(jià)電子數(shù)熔、沸點(diǎn)較高很高較低差別較大(汞常溫下為液態(tài),鎢熔點(diǎn)為3410℃)硬度硬而脆很大較小差別較大導(dǎo)電性不良導(dǎo)體(熔化后或溶于水導(dǎo)電)不良導(dǎo)體(個(gè)別為半導(dǎo)體)不良導(dǎo)體(部分溶于水發(fā)生電離后導(dǎo)電)良導(dǎo)體溶解性多數(shù)易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水,少數(shù)與水反應(yīng)機(jī)械加工性不良不良不良優(yōu)良延展性差差差優(yōu)良2.晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較方法(1)不同類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較①不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律:共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體。②金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大,如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)很高,汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低。(2)同種類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較①共價(jià)晶體原子半徑越小→鍵長(zhǎng)越短→鍵能越大→熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn):金剛石>硅晶體。②離子晶體一般地說,陰、陽離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子間的作用力就越強(qiáng),其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高。如熔點(diǎn):MgO>NaCl>CsCl。③分子晶體a.分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高;分子間具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常高。如沸點(diǎn):H2O>H2Te>H2Se>H2S。b.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔、沸點(diǎn)越高。如熔、沸點(diǎn):SnH4>GeH4>SiH4>CH4。c.組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量接近),分子的極性越大,其熔、沸點(diǎn)越高。如熔、沸點(diǎn):CO>N2,CH3OH>CH3CH3。④金屬晶體金屬離子半徑越小,離子電荷數(shù)越多,其金屬鍵越強(qiáng),金屬熔、沸點(diǎn)就越高。如熔、沸點(diǎn):Na<Mg<Al。[典型例題]按要求完成以下題目:(1)(2021·湖南卷)基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為

,晶體硅和碳化硅熔點(diǎn)較高的是

(填化學(xué)式)。

[典型例題]按要求完成以下題目:解析:(2)由題給熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知,0℃時(shí),四氟化硅為氣態(tài),四氯化硅為液態(tài),四溴化硅、四碘化硅為固態(tài);分子晶體的沸點(diǎn)取決于分子間作用力的大小,SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增大,則沸點(diǎn)依次升高。答案

(2)SiCl4

SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增大(2)(2021·湖南卷)硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4。SiX4的熔沸點(diǎn)SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K187.2330.8427.2560.70℃時(shí),SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液態(tài)的是

(填化學(xué)式),沸點(diǎn)依次升高的原因是

。

[典型例題]按要求完成以下題目:答案:(3)TiF4為離子化合物,熔點(diǎn)高,其他三種均為共價(jià)化合物,隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大,熔點(diǎn)逐漸升高(3)(2020·全國(guó)Ⅱ卷)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如表所示,TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物,自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高,原因是

。

化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377-24.1238.3155解析:(3)不同的晶體類型的熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律是共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體,TiF4為離子化合物,是離子晶體,其余三種為共價(jià)化合物,是分子晶體,故TiF4的熔點(diǎn)高于其余三種物質(zhì),TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體,對(duì)于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,其相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔點(diǎn)越高。[典型例題]按要求完成以下題目:(4)(2020·全國(guó)Ⅲ卷)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-),電負(fù)性大小順序是

。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是

(寫分子式),其熔點(diǎn)比NH3BH3

(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在

,也稱“雙氫鍵”。

解析:(4)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性,說明N的電負(fù)性大于H,與B原子相連的H呈負(fù)電性,說明H的電負(fù)性大于B,因此3種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镹>H>B。NH3BH3分子中有8個(gè)原子,其價(jià)電子總數(shù)為14,N和B的價(jià)電子數(shù)的平均值為4,依據(jù)等量代換的原則,可以找到其等電子體為CH3CH3。由于NH3BH3分子屬于極性分子,而CH3CH3屬于非極性分子,兩者相對(duì)分子質(zhì)量接近,但是極性分子的分子間作用力較大,故CH3CH3熔點(diǎn)比NH3BH3低。NH3BH3分子間存在“雙氫鍵”,類比氫鍵的形成原理,說明其分子間存在Hδ+與Hδ-的靜電引力。答案:(4)N>H>B

CH3CH3低Hδ+與Hδ-的靜電引力[典型例題]按要求完成以下題目:解析:(5)大多數(shù)有機(jī)物都是分子晶體,除了一部分有機(jī)酸鹽和有機(jī)堿鹽是離子晶體。苯胺比甲苯的熔、沸點(diǎn)都高,同一種晶體類型熔、沸點(diǎn)不同,首先要考慮的就是是否有氫鍵,苯胺中存在電負(fù)性較強(qiáng)的N,所以分子間可以形成氫鍵,因此比甲苯的熔、沸點(diǎn)高。答案:(5)分子晶體苯胺分子之間存在氫鍵解析:(6)相對(duì)于Cr,K原子半徑大且價(jià)電子數(shù)較少,金屬鍵較弱,故K熔、沸點(diǎn)比Cr低。答案:(6)K原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少,金屬鍵較弱[典型例題]按要求完成以下題目:(6)(2017·全國(guó)Ⅰ卷)K和Cr屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低,原因是

。

解析:(7)由于電負(fù)性:F大于Cl,故GaF3和GaCl3熔點(diǎn)不同的原因是GaF3為離子晶體,GaCl3為分子晶體。答案:(7)GaF3為離子晶體,GaCl3為分子晶體[典型例題]按要求完成以下題目:(7)(2016·全國(guó)Ⅲ卷)GaF3的熔點(diǎn)高于1000℃,GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃,其原因是

。

比較不同晶體熔、沸點(diǎn)的基本思路首先看物質(zhì)的狀態(tài),一般情況下是固體>液體>氣體;之后看物質(zhì)所屬類型,一般是共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體(注意:不是絕對(duì)的,如氧化鋁的熔點(diǎn)大于晶體硅),結(jié)構(gòu)類型相同時(shí)再根據(jù)相應(yīng)規(guī)律進(jìn)行判斷。同類晶體熔、沸點(diǎn)比較思路:共價(jià)晶體→共價(jià)鍵鍵能→鍵長(zhǎng)→原子半徑;分子晶體→分子間作用力→相對(duì)分子質(zhì)量;離子晶體→離子鍵強(qiáng)弱→離子所帶電荷數(shù)、離子半徑。規(guī)律方法[跟蹤訓(xùn)練]下列各組物質(zhì)的沸點(diǎn)按由低到高的順序排列的是(

)A.NH3、CH4、NaCl、NaB.H2O、H2S、MgSO4、SO2C.CH4、H2O、NaCl、SiO2D.Li、Na、K、Rb、Cs解析:C項(xiàng)中SiO2是共價(jià)晶體,NaCl是離子晶體,CH4、H2O都是分子晶體,且常溫下水為液態(tài),CH4是氣態(tài)。C1.下列各組物質(zhì)中,化學(xué)鍵類型相同、晶體類型也相同的是(

)A.CaCl2和NaOH B.碘、氖C.CO2和H2O D.CCl4和KCl專題集訓(xùn)C解析:A項(xiàng)都是離子晶體,CaCl2只有離子鍵,NaOH既有離子鍵又有共價(jià)鍵;B項(xiàng)都是分子晶體,碘分子中有共價(jià)鍵,氖分子中無化學(xué)鍵;C項(xiàng)都是分子晶體,只有極性共價(jià)鍵;D項(xiàng)CCl4是分子晶體,含有共價(jià)鍵,KCl是離子晶體,含有離子鍵。2.下列說法中正確的是(

)A.固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是金屬晶體B.熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體C.水溶液能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體D.固態(tài)不導(dǎo)電而熔融態(tài)導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體D解析:四種晶體在不同狀態(tài)下的導(dǎo)電性區(qū)別如下:分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體固態(tài)不導(dǎo)電不導(dǎo)電(晶體硅導(dǎo)電)導(dǎo)電不導(dǎo)電熔融狀態(tài)不導(dǎo)電不導(dǎo)電導(dǎo)電可導(dǎo)電水溶液有的可導(dǎo)電--可導(dǎo)電3.下列物質(zhì)所屬晶體類型分類正確的是(

)DABCD共價(jià)晶體石墨生石灰碳化硅金剛石分子晶體冰固態(tài)氨氯化銫干冰離子晶體氮化鋁食鹽明礬芒硝金屬晶體銅汞鋁鐵解析:石墨為混合型晶體,生石灰、氯化銫為離子晶體,氮化鋁為共價(jià)晶體。4.下表給出幾種化合物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn):C解析:根據(jù)各物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)判斷,AlCl3和CCl4為分子晶體;AlCl3的沸點(diǎn)低于熔點(diǎn),所以可升華;NaCl為離子晶體,但1500℃高于其沸點(diǎn),故1500℃時(shí)以分子形式存在。物質(zhì)NaClMgCl2AlCl3CCl4熔點(diǎn)/℃801714190-22.9沸點(diǎn)/℃1465141217876.8關(guān)于表中4種化合物有下列說法,其中正確的是(

)①AlCl3在加熱時(shí)可升華②CCl4屬于分子晶體③1500℃時(shí)NaCl可形成氣體分子④AlCl3是典型的離子晶體A.①②④ B.③④

C.①②③ D.①②③④5.下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序中,正確的是(

)B解析:A項(xiàng),同屬于共價(jià)晶體,熔、沸點(diǎn)高低主要看共價(jià)鍵的強(qiáng)弱,顯然對(duì)鍵能而言,晶體硅<碳化硅<二氧化硅,錯(cuò)誤;B項(xiàng),形成分子間氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)要大于形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn),正確;C項(xiàng),對(duì)于不同類型的晶體,其熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律為共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體,即MgO>H2O>Br2>O2,錯(cuò)誤;D項(xiàng),生鐵為鐵合金,熔點(diǎn)要低于純鐵,錯(cuò)誤。B7.分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì),判斷其晶體類型:(1)碳化鋁,黃色晶體,熔點(diǎn)2200℃,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電:

。

(2)溴化鋁,無色晶體,熔點(diǎn)98℃,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電:

。

(3)五氟化釩,無色晶體,熔點(diǎn)19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮等:

。

(4)溴