人教版高中化学选修3第3章晶体结构与性质 章末整合提升

\n\n\n专题一专题二专题三专题一判断晶体类型的方法1.依据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用判断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用力是离子键。(2)原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用力是共价键。(3)分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的作用力为分子间作用力。(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用力是金属键。\n专题一专题二专题三2.依据物质的分类判断(1)金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。(2)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)是分子晶体。(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质(除液态汞外)与合金是金属晶体。\n专题一专题二专题三3.依据晶体的熔点判断(1)离子晶体的熔点较高,常在数百至一千摄氏度。(2)原子晶体熔点高,常在一千至几千摄氏度。(3)分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下至很低温度。(4)金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。4.依据导电性判断(1)离子晶体的水溶液及熔融时能导电。(2)原子晶体一般为非导体。(3)分子晶体为非导体,但有些分子晶体溶于水,使分子内的化学键断裂,形成自由离子而导电。(4)金属晶体是电的良导体。\n专题一专题二专题三5.依据硬度和机械性能判断(1)离子晶体硬度较大或较硬、脆。(2)原子晶体硬度大。(3)分子晶体硬度小且较脆。(4)金属晶体多数硬度大,但也有较小的,且具有延展性。6.判断晶体类型,既可以从结构入手,也可以从物理性质入手(1)由非金属元素组成的二元化合物不是离子晶体(二元以上未必正确,如NH4Cl、NH4NO3)。(2)熔点在一千摄氏度以下无原子晶体。(3)固态不导电,熔融态导电的是离子晶体。(4)熔点低,能溶于有机溶剂的晶体是分子晶体。(5)金属元素与非金属元素组成的化合物未必都是离子晶体,一般用元素电负性差来判断。组成元素电负性差大于1.7的一般是离子晶体,但不全符合,还与元素化合价有关。\n专题一专题二专题三【例1】有A、B、C三种晶体,分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成,对这三种晶体进行实验,结果如下表:(导学号52700051)(1)晶体的化学式分别为:A,B,C。(2)晶体的类型分别为:A,B,C。(3)晶体中构成粒子间的作用分别为:A,B,C。\n专题一专题二专题三解析:由A在熔融时导电,可知A为离子晶体,即为NaCl,其中含离子键;B的硬度很大,不溶于水,又不导电,则知B为原子晶体,即为金刚石,含有共价键;C的熔点很低,可知为分子晶体,即为HCl,HCl是靠分子间作用力形成的晶体。答案:(1)NaClCHCl(2)离子晶体　原子晶体　分子晶体(3)离子键　共价键　分子间作用力\n专题一专题二专题三迁移训练1下表给出几种氯化物的熔点和沸点:据表中所列数据判断下列叙述与表中相吻合的是()A.AlCl3在加热条件下能升华B.SiCl4晶体属于原子晶体C.AlCl3晶体是典型的离子晶体D.MgCl2在晶体中有分子存在\n专题一专题二专题三解析:观察AlCl3的熔点和沸点可看出其沸点要低于熔点,AlCl3在加热条件下可以升华,A项正确;从表中知SiCl4的熔点是-70℃,由此看出其熔点低,属于分子晶体,B项错;C项,AlCl3的熔、沸点不高,不属于离子晶体,C项错;D项,MgCl2的熔、沸点均很高,不可能是分子晶体,故晶体中不存在单个分子,D项错。答案:A\n专题一专题二专题三专题二晶体熔、沸点的比较1.不同类型晶体的熔、沸点(一般情况)原子晶体>离子晶体>分子晶体;金属晶体(除少数外)>分子晶体;金属晶体的熔、沸点有的很高,如钨,有的很低,如汞(常温下是液体)。2.同类型晶体的熔、沸点(1)原子晶体:结构相似,原子半径越小,键长越短,键能越大,熔、沸点越高。如熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅。(2)分子晶体:分子间作用力越强,熔、沸点越高。①组成和结构相似的分子晶体:一般相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔、沸点越高。如熔点:I2>Br2>Cl2>F2。②相对分子质量相同或相近的物质:分子的极性越大,熔、沸点越高。如沸点:CO>N2。\n专题一专题二专题三③同分异构体之间:一般是支链越多,熔、沸点越低。如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。④若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体大,故熔、沸点较高,如沸点:HF>HI>HBr>HCl。(3)金属晶体:所带电荷越多,金属阳离子半径越小,则金属键越强,熔、沸点越高。如熔点:Al>Mg>Na>K。(4)离子晶体:离子所带电荷越多,离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高。如熔点:KF>KCl>KBr>KI。综上所述,比较物质熔、沸点高低的一般方法步骤是先看晶体类型,再比较分子间作用力的强弱。\n专题一专题二专题三【例2】下列物质的熔、沸点高低顺序排列正确的是()A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅B.CI4>CBr4>CCl4>CF4C.MgO>H2O>N2>O2D.金刚石>生铁>钠>纯铁\n专题一专题二专题三解析:A项中物质全部为原子晶体,判断其熔、沸点高低可比较其原子半径,它们的原子半径由大到小的顺序为Si>C>O,键长关系为Si—Si>Si—C>Si—O>C—C,故熔、沸点:金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅,A项错误;B项为同种类型的分子晶体,可比较其相对分子质量大小,相对分子质量越大,熔、沸点越高,B项正确;C项中N2与O2为分子晶体,O2的熔、沸点比N2的高,故C项错误;D项,熔、沸点关系为金刚石>纯铁>生铁>钠,合金的熔、沸点一般比组成它的纯金属的熔、沸点低。答案:B\n专题一专题二专题三迁移训练2下列关于晶体的说法正确的是()(导学号52700052)①分子晶体中都存在共价键②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低④离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2-相紧邻⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定⑧氯化钠熔化时离子键被破坏CaTiO3的晶体结构模型A.①②③⑥B.①②④C.③⑤⑦D.③⑤⑧\n专题一专题二专题三解析:稀有气体的晶体内不含化学键;金属晶体中含阳离子和自由电子,无阴离子;离子晶体内可能有共价键;SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合;分子的稳定性由共价键的键能决定,与分子间作用力无关。答案:D\n专题一专题二专题三专题三常见的晶体结构模型\n专题一专题二专题三\n专题一专题二专题三\n专题一专题二专题三\n专题一专题二专题三\n专题一专题二专题三【例3】下图表示一个晶胞,该晶胞为正方体,原子(或分子、离子)位于正方体的顶点和面心。试回答下列问题(只需回答一种代表物即可):(导学号52700053)(1)若这是一个分子晶体的晶胞,其代表物质是;(2)若这是一个金属晶体的晶胞,其代表物质是;(3)若这是一个不完整的金刚石晶胞,则晶胞中其他碳原子的数目和位置是;(4)若这是一个不完整的NaCl晶胞,且顶点和面心的实心球表示Na+,则晶胞中Cl-位置是;(5)若这是一个不完整的CaF2晶胞,且已知CaF2中Ca2+的F-配位数为8,则图中实心球表示Ca2+还是F-?答:。\n专题一专题二专题三解析:(1)这是一个面心立方结构,如果是一个分子晶体,典型物质就是CO2。(2)如果是金属晶胞,则为面心立方晶胞,金属中的Cu、Ca、Au、Al、Pb、Pt、Ag都是此类。(3)金刚石完整的图示为,由此可以看出,其他4个碳原子位于4个互不相邻小立方体的中心。(4)在氯化钠晶体中,每个Na+的周围与之相邻的Cl-有6个,当实心球代表Na+时,Cl-在体心和12条棱的中心。(5)CaF2晶体模型,是立方面心晶胞,钙离子占据立方体的8个顶点和4个面心,而F-占据8个小立方体的体心,故图中的实心球是代表Ca2+。\n专题一专题二专题三答案:(1)干冰、碘等(2)铜(3)4,其他4个碳原子位于4个互不相邻的小立方体的中心(4)体心和12条棱边的中心(5)Ca2+\n专题一专题二专题三迁移训练3下列各物质的晶体中,晶体类型相同的是()A.金刚砂(SiC)、金刚石和金B.Si、SiO2和Na2SiO3C.冰、干冰和冰醋酸D.NaCl、MgCl2和AlCl3解析:金刚砂(SiC)、金刚石、晶体硅和SiO2属于原子晶体,金属于金属晶体,Na2SiO3、NaCl和MgCl2属于离子晶体,AlCl3、冰、干冰和冰醋酸均属于分子晶体。答案:C