魯科版2023-2024年高中化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)第5章 第31講物質(zhì)的聚集狀態(tài)常見晶體類型

第31講物質(zhì)的聚集狀態(tài)常見晶體類型

［復(fù)習(xí)目標(biāo)］L了解晶體和非晶體的區(qū)別。2.了解晶體的類型，了解不同類型晶體中結(jié)構(gòu)微粒、

微粒間作用力的區(qū)別。3.了解分子晶體、共價(jià)晶體、離子晶體、金屬晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)

系。4.了解四種晶體類型熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性等性質(zhì)的不同。

考點(diǎn)一物質(zhì)的聚集狀態(tài)晶體與非晶體

■歸納整合

1.物質(zhì)的聚集狀態(tài)

(1)物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，還有、以及介乎晶態(tài)和非晶態(tài)

之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。

(2)等離子體和液晶

概念主要性能

由電子、陽離子和電中性粒子組成

等離子體具有良好的導(dǎo)電性和流動(dòng)性

的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體

既具有液體的流動(dòng)性、黏度、形變性，

液晶介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)

又具有晶體的導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等

2.晶體與非晶體

⑴晶體與非晶體的比較

晶體非晶體

結(jié)構(gòu)特征內(nèi)部微粒在空間里呈__________排列內(nèi)部微粒排列

性自范性

質(zhì)熔點(diǎn)

特

異同表現(xiàn)

征

⑵得到晶體的途徑

①熔融態(tài)物質(zhì)凝固；

②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華);

③溶質(zhì)從溶液中析出。

(3)晶體與非晶體的測定方法

測熔點(diǎn)晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)

測定方法

最可靠方法對(duì)固體進(jìn)行一??Γ~

IZ易錯(cuò)辨析

1.在物質(zhì)的三態(tài)相互轉(zhuǎn)化過程中只是分子間距離發(fā)生了變化（）

2.晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列（）

3.晶體的熔點(diǎn)一定比非晶體的熔點(diǎn)高（）

4.具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體（）

5.缺角的NaCl晶體在飽和NaCI溶液中會(huì)慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊（）

■專項(xiàng)突破

一、物質(zhì)聚集狀態(tài)的多樣性

1.下列有關(guān)物質(zhì)特殊聚集狀態(tài)與結(jié)構(gòu)的說法不正確的是（）

A.液晶中分子的長軸取向一致，表現(xiàn)出類似晶體的各向異性

B.等離子體是一種特殊的氣體，由陽離子和電子兩部分構(gòu)成

C.純物質(zhì)有固定的熔點(diǎn)，但其晶體顆粒尺寸在納米量級(jí)時(shí)也可能發(fā)生變化

D.超分子內(nèi)部的分子間一般通過非共價(jià)鍵或分子間作用力結(jié)合成聚集體

2.水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165K時(shí)形成的。

玻璃態(tài)的水無固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與普通液態(tài)水的密度相同，下列有關(guān)玻璃

態(tài)水的敘述正確的是（）

A.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小

B.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹

C.玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài)

D.在玻璃態(tài)水的X射線圖譜上有分立的斑點(diǎn)或明銳的衍射峰

二、晶體與非晶體的區(qū)別

3.下列關(guān)于晶體和非晶體的說法正確的是（）

A.晶體在三維空間里呈周期性有序排列，因此在各個(gè)不同的方向上具有相同的物理性質(zhì)

B.晶體在熔化過程中需要不斷地吸熱，溫度不斷地升高

C.普通玻璃在各個(gè)不同的方向上力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)相同

D.晶體和非晶體之間不可以相互轉(zhuǎn)化

4.玻璃是常見的非晶體，在生產(chǎn)生活中有著廣泛的用途，如圖是玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖，下列有

關(guān)玻璃的說法錯(cuò)誤的是（）

A.玻璃內(nèi)部微粒排列是無序的

B.玻璃熔化時(shí)吸熱，溫度不斷上升

C.光導(dǎo)纖維和玻璃的主要成分都可看成是Siθ2,二者都是非晶體

D.利用X射線衍射實(shí)驗(yàn)可以鑒別石英玻璃和水晶

考點(diǎn)二常見晶體類型

■歸納整合必備知識(shí)

1.晶胞

(1)概念：晶體結(jié)構(gòu)中基本的重復(fù)單元。

(2)晶體中晶胞的排列——無隙并置

①無隙：相鄰晶胞之間沒有。

②并置：所有晶胞排列、相同。

2.四種常見晶體類型的比較

類型

分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體

比

金屬陽離子、自

構(gòu)成微粒

由電子

微粒間的相____________(某

互作用力些含氫鍵)

有的很大，有的

硬度較小

很小

有的很ι?,有的

熔、沸點(diǎn)較低較高

很低

難溶于一般一般不溶于水，大多易溶于水

溶解性相似相溶

溶劑少數(shù)與水反應(yīng)等極性溶劑

導(dǎo)電、導(dǎo)熱性一般不導(dǎo)電，溶于一般不具有電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，

水后有的導(dǎo)電導(dǎo)電性，個(gè)別水溶液或熔融

為半導(dǎo)體態(tài)導(dǎo)電

3.離子晶體的晶格能

(1)定義

將ImOl離子晶體完全氣化為氣態(tài)陰、陽離子所吸收的能量，單位：

Q)影響因素

①離子所帶的電荷數(shù)：離子所帶的電荷數(shù)越多，晶格能越一。

②離子的半徑：離子的半徑越，晶格能越大。

③離子晶體的結(jié)構(gòu)類型.

(3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系

晶格能越大，形成的離子晶體越,且熔點(diǎn)越高，硬度越—。

4.常見晶體的結(jié)構(gòu)模型

(1)典型的分子晶體——干冰和冰

干冰的結(jié)構(gòu)模型(晶胞)冰的結(jié)構(gòu)模型

①干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有一個(gè)。

②冰晶體中，每個(gè)水分子與相鄰的一個(gè)水分子以氫鍵相連接，含ImOlH2。的冰中，最多

可形成mol氫鍵。

(2)典型的共價(jià)晶體——金剛石、二氧化硅

①金剛石和二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)模型比較

②金剛石和二氧化硅結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析比較

a.碳原子采取_____雜化，鍵角為_______

b.每個(gè)碳原子與周圍緊鄰的4個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合成___________結(jié)構(gòu)，

向空間伸展形成________________

最小碳環(huán)由一個(gè)碳原子組成，每個(gè)碳原子被一個(gè)六元環(huán)共用

金剛石c.

d金剛石晶胞的每個(gè)_____和_______均有1個(gè)C原子，晶胞內(nèi)部有______個(gè)

C原子，內(nèi)部的C在晶胞的體對(duì)角線的:處，每個(gè)金剛石晶胞中含有一個(gè)

C原子

a.Si原子采取sp3雜化，正四面體內(nèi)O—Si-O鍵角為109。28'

b.每個(gè)Si原子與一個(gè)0原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，Si原子位于正四面體的中

心，O原子位于正四面體的頂點(diǎn)，同時(shí)每個(gè)0原子被個(gè)硅氧正四面體共

用，晶體中Si原子與0原子個(gè)數(shù)比為______

二氧

c.最小環(huán)上有___個(gè)原子，包括____個(gè)0原子和____個(gè)Si原子

化硅

d.lmolSiO2晶體中含Si-O數(shù)目為______

e.SiO2晶胞中有一個(gè)Si原子位于立方晶胞的頂點(diǎn)，有一個(gè)Si原子位于

立方晶胞的面心，還有一個(gè)Si原子與一個(gè)O原子在晶胞內(nèi)構(gòu)成4個(gè)硅

氧四面體。每個(gè)Siθ2晶胞中含有個(gè)Si原子和個(gè)。原子

(3)典型的離子晶體——NaCKCsChCaF2

UNatOCf

OCa2÷OF^

①NaCl型：在晶體中，每個(gè)Na卡同時(shí)吸引個(gè)C「，每個(gè)CI-同時(shí)吸引個(gè)Na卡,配位

數(shù)為一。每個(gè)晶胞含一個(gè)Na*和一個(gè)CΓo

②CSCl型：在晶體中，每個(gè)Cl-吸引一個(gè)Cs+,每個(gè)Cs.吸引一個(gè)CΓ,配位數(shù)為一。

③CaFz型：在晶體中，每個(gè)Ca?+吸引個(gè)『，每個(gè)E吸引個(gè)Ca?+,每個(gè)晶胞含—

個(gè)Ca?+,個(gè)F,

(4)過渡晶體與混合型晶體

①過渡晶體：純粹的分子晶體、共價(jià)晶體、離子晶體和金屬晶體四種典型晶體是不多的，大

多數(shù)晶體是它們之間的過渡晶體。人們通常把偏向離子晶體的過渡晶體當(dāng)作離子晶體來處理,

把偏向共價(jià)晶體的過渡晶體當(dāng)作共價(jià)晶體來處理。

②混合型晶體

石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是，平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)

數(shù)是一，C原子采取的雜化方式是一。

E易錯(cuò)辨析

1.分子晶體不導(dǎo)電，溶于水后也都不導(dǎo)電()

2.沸點(diǎn)：HF<HCKHBr<HI()

3.離子晶體是由陰、陽離子構(gòu)成的，所以離子晶體能夠?qū)щ?)

4.共價(jià)晶體的熔點(diǎn)一定比離子晶體的高()

5.金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶鲎饔孟庐a(chǎn)生自由電子()

6.金屬具有光澤是因?yàn)榻饘訇栯x子吸收并放出可見光()

■專項(xiàng)突破關(guān)鍵能力

一、常見晶體類型的判斷

1.在下列物質(zhì)中：NaCkNaOH?Na2S>H2O2>Na2S2^(NH4)2S>CO2>CCl4>C2H2^Sio2、

SiC,晶體硅、金剛石、晶體負(fù)。

(1)其中只含有離子鍵的離子晶體是。

(2)其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵的離子晶體是。

(3)其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵和配位鍵的離子晶體是。

(4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價(jià)鍵的離子晶體是o

(5)其中形成的晶體是分子晶體的是___________________________________________________

(6)其中含有極性共價(jià)鍵的共價(jià)晶體是________________________________________________

2.下列有關(guān)晶體類型的判斷正確的是()

ASiI4;熔點(diǎn)120.5℃,沸點(diǎn)271.5℃共價(jià)晶體

BB：熔點(diǎn)2300℃,沸點(diǎn)2550℃,硬度大金屬晶體

C睇：熔點(diǎn)630.74℃,沸點(diǎn)1750℃,晶體導(dǎo)電共價(jià)晶體

DFeCb:熔點(diǎn)282°C,易溶于水，也易溶于有機(jī)溶劑分子晶體

二、常見晶體類型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3.金剛石和石墨是碳元素形成的兩種單質(zhì)，下列說法正確的是（）

A.金剛石和石墨晶體中最小的環(huán)均含有6個(gè)碳原子

B.在金剛石中每個(gè)C原子連接4個(gè)六元環(huán)，石墨中每個(gè)C原子連接3個(gè)六元環(huán)

C.金剛石與石墨中碳原子的雜化方式均為sp?

D.金剛石中碳原子數(shù)與C-C數(shù)之比為1:4,而石墨中碳原子數(shù)與CY數(shù)之比為1：3

4.碳化硅（SiC）晶體具有多種結(jié)構(gòu)，其中一種晶體的晶胞（如圖所示）與金剛石的類似。下列判

斷正確的是（）

A.該晶體屬于分子晶體

B.該晶體中存在極性鍵和非極性鍵

C.該晶體中Si的化合價(jià)為-4

D.該晶體中C的雜化類型為sp3

5.有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法不正確的是（）

A.在NaCl晶體中，距C「最近的Na+形成正八面體

B.在CaFz晶體中，每個(gè)晶胞平均含有4個(gè)Ca?+

C.冰晶體中每個(gè)水分子與另外四個(gè)水分子形成四面體結(jié)構(gòu)

D.該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為EF

答題規(guī)范(4)晶體熔、沸點(diǎn)高低原因解釋

1.不同類型晶體熔、沸點(diǎn)比較

答題模板：XXX為XXX晶體，而XXX為XXX晶體。

例］(1)金剛石的熔點(diǎn)比NaCl高，原因是____________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)SiO2的熔點(diǎn)比Co2高，原因是_____________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________0

2.同類型晶體熔、沸點(diǎn)比較

(1)分子晶體

答題模板：

①同為分子晶體，XXX存在氫鍵，而XXX僅存在較弱的范德華力。

②同為分子晶體，XXX的相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)高。

③同為分子晶體，兩者的相對(duì)分子質(zhì)量相同(或相近)，XXX的極性大，熔、沸點(diǎn)高。

④同為分子晶體，xxX形成分子間氫鍵，而XXX形成的則是分子內(nèi)氫鍵，分子間氫鍵會(huì)

使熔、沸點(diǎn)升高。

例2(I)NH3的沸點(diǎn)比PH3高，原因是_______________________________________________

O

(2)CO2比CS2的熔、沸點(diǎn)低，原因是_________________________________________________

(3)CO比N2的熔、沸點(diǎn)高，原因是___________________________________________________

OH

(4)()的沸點(diǎn)比《^CHO高，原因是

⑵共價(jià)晶體

答題模板：同為共價(jià)晶體，XXX晶體的鍵長短，鍵能大，熔、沸點(diǎn)高。

例3Si單質(zhì)比化合物SiC的熔點(diǎn)低，理由是

(3)離子晶體

答題模板：

①陰、陽離子電荷數(shù)相等，則看陰、陽離子半徑:

同為離子晶體，R"-（或M"+）半徑小于X"-（或N"+）,故XXX晶體晶格能大（或離子鍵強(qiáng)），熔、

沸點(diǎn)ι?。

②陰離子（或陽離子）電荷數(shù)不相等，陰離子（或陽離子）半徑不相同：

同為離子晶體，R"-（或M"+）半徑小于X"（或Nm+）,R"-（或M"+）電荷數(shù)大于X"-（或N"。，

故XXX晶體晶格能大（或離子鍵強(qiáng)），熔、沸點(diǎn)高。

例4（I）Znc）和ZnS的晶體結(jié)構(gòu)相似，熔點(diǎn)較高的是Zn0,理由是

（2）Fe0的熔點(diǎn)小于Fe2O3的熔點(diǎn)，原因是____________________________________________

L規(guī)范精練

1.FeF?具有較高的熔點(diǎn)（高于IoOo℃）,其化學(xué)鍵類型是,FeBn的相對(duì)分子質(zhì)量大

于FeF3,但其熔點(diǎn)只有200℃,原因是______________________________________________

2.已知：K2O的熔點(diǎn)為770℃,Na2O的熔點(diǎn)為1275℃,二者的晶體類型均為,

K2O的熔點(diǎn)低于Na2O的原因是_____________________________________________________

_________________________________________________________________________________O

3.已知氨（NH3,熔點(diǎn)：-77.8℃、沸點(diǎn)：一33.5C）,聯(lián)氨（N2H4,熔點(diǎn):2℃、沸點(diǎn)：113.5℃）,

解釋其熔、沸點(diǎn)高低的主要原因：___________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________