晶体的类型与性质

gs 例如：I2＞Br2＞Cl2＞F2。 in ②组成和构成不相似的物质，分子的极性越大，沸点越高。
ll th 例如：CO＞N2。 A ③同分异构体之间
d a． 一般是支链越多，沸点越低。
an 例如：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。
e b． 结构越对称，沸点越低。
tim 例如：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯。
y one th ·1·
and S 三、物质熔沸点高低的比较规律
ing 物质熔沸点的高低与构成该物质的晶体类型及晶体内部质点间的作用有关，其规律如下：
th (1) 不同晶体类型的熔沸点高低规律
e 一般为：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。金属晶体的熔沸点有的很高（如钨），有的很
om 低（如 Hg）。
r s (2) 同属原子晶体
and S 5． 离子晶体在熔融状态下能导电，这与金属导电的原因是否相同？
晶体的类型与性质 thing 一、四种晶体类型的比较
me 晶体类型
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
so 构成的粒子 r 肯定有：
fo 粒子间的相互作用 可能有： d 熔沸点
分子间： 分子内：
一般_____，部分_____
oo 溶解性
个 C—C 单键，其关系式为_________________________________________。 思考：12g 石墨晶体中正六边形数目有__________________个。
and S 【巩固练习 A】
ing 1． (上海市高考题)下列物质的晶体中，不存在分子的是（ ）。
th A．二氧化硅
od A．石英玻璃属于原子晶体
go B．石英玻璃能抵抗一切酸的腐蚀
re C．石英玻璃的结构类似于液体
a D．石英玻璃能抵抗碱的腐蚀
g 4． 下列物质呈固态时必定是分子晶体的是（ ）。
ein A．非金属氧化物 B．非金属单质 C．金属氧化物
D．无机含氧酸
ir b 5． (辽宁省测试题) 下列物质属于原子晶体的化合物是（ ）。
a 例如：MgO＞CaO
NaCl＞KCl＞RbCl>CsCl
ing (4) 同属金属晶体
e 金属阳离子所带电荷越高，半径越小，金属键越强，熔沸点越高。
ir b 例如：Al＞Mg＞Na。
e (5) 同属分子晶体
th 分子间作用力越强，沸点越高。
in 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，沸点越高。
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，故沸点较高。
t a 例如：HF＞HI＞HBr＞HCl
H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S
a ⑤根据在相同条件下物质的状态不同，
ing 例如：固体＞液体＞气体
S＞Hg＞O2
P2O5＞H2O＞CO2
五、离子晶体中的特例
1．离子晶体中不一定都含有金属元素，如 NH4Cl 是离子晶体。 2．离子晶体的熔点不一定低于原子晶体，如 MgO 是离子晶体，熔点是 2800℃；而 SiO2 是原子晶体，熔点是 1732℃，MgO 的熔点高于 SiO2 的熔点。 3．离子晶体中一定含离子键，可能含其他化学键，如 NaOH、Na2O2、NH4Cl 等。 4．由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如 AlCl3 是由金属元素 Al 和 非金属元素 Cl 组成的分子晶体。含有金属离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有
金属阳离子。 六、用均摊法确定晶体的化学式
均摊是指每个图形平均拥有的粒子数目。求晶体中粒子个数比的方法是：
1． 处于顶点的粒子，同时为 8 个晶胞所共有，每个粒子有 1/8 属于该晶胞； 2． 处于棱上的粒子，同时为 4 个晶胞共有，每个粒子有 1/4 属于该晶胞； 3． 处于面上的粒子，同时为 2 个晶胞共有，每个粒子有 1/2 属于该晶胞； 4． 处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。 例如：右图晶体的一个晶胞中，有 c 粒子：12 1 1 4 个，有 d 粒
g 导热性
re 固体
导电性
g a 特
熔融
in 水溶液
e 机械加
b 性 工性质
ir 硬 度
一般_____，部分_____
the 熔化后
克服的作用
in 溶于水后
s 克服的作用
ll thing 典型实例
大多数盐(NaCl、NH4Cl 等) 强碱(NaOH 等) 活泼金属氧化物 (CaO、Na2O2)
金刚石、晶体硅、 SiO2、SiC、晶体 B、BN 等
ing at 4． 晶体微粒间的作用力只影响晶体的物理性质吗？举例说明研究晶体性质的一般思路。
6． 分子晶体的熔点一定低于金属晶体，这种说法对吗？为什么？
二、四种晶体类型的判断 1．依据组成晶体的晶格质点和质点间的作用判断 (1) 若晶格质点是阴阳离子，质点间的作用是离子键，则该晶体是离子晶体。 (2) 若晶格质点是原子，质点间的作用是共价键，则该晶体是原子晶体。 (3) 若晶格质点是分子，质点间的作用是分子间作用力，则该晶体是分子晶体。 (4) 若晶格质点是金属阳离子和自由电子，质点间的作用是金属键，则该晶体是金属晶体。 2．依据物质的分类判断 (1) 金属氧化物、强碱、绝大多数的盐类是离子晶体。 (2) 大多数非金属单质、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) 金刚石、晶体硅、碳化硅（SiC）、二氧化硅等是原子晶体。 (4) 金属单质与合金是金属晶体。 3．依据晶体的熔点判断 (1) 离子晶体的熔点较高。 (2) 原子晶体熔点高。 (3) 分子晶体熔点低。 (4) 金属晶体多数熔点高，部分较低。 4．依据导电性判断 (1) 离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。 (2) 原子晶体一般为非导体。 (3) 分子晶体为非导体。 (4) 金属晶体是电的良导体。 5．依据硬度和机械性能判断 (1) 离子晶体硬度较大或略硬而脆。 (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，但也有较低的，且具有延展性。
e A．金刚石
B．氧化铝
C．二氧化硅
D．干冰
th 6． (全国高考题) 下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是（ ）。
gs in A．SO2 和 SiO2
B．CO2 和 H2O C．NaCl 和 HCl
D．C源自文库l4 和 KCl
in 7． (上海市高考题) 水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到
fo 可通过比较原子半径的大小确定熔沸点的高低，一般半径越小，熔沸点越高（原子半径越
d 小，键长越______，键能越_____）。
oo 例如：金刚石（C—C）＞二氧化硅（Si—O）＞碳化硅（Si—C）＞晶体硅（Si—Si）
g (3) 同属离子晶体
re 离子所带电荷越高，离子半径越小，则离子键越强，熔沸点越高。
a tim A．H O Si
B．Ca H C
C．H N O
at 9． (天津市高考理科综合题) 关于氢键，下列说法正确的是（
g A．每一个水分子内含有两个氢键
in B．冰、水和水蒸气中都存在氢键
D．H Cl O ）。
C．DNA 中的碱基互补配对是通过氢键来实现的 D．H2O 是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致 【巩固练习 B】 1． (2006 年北京东城区二模) 下列说法正确的是（ ）。 A．含有非极性键的化合物其分子一定是非极性分子 B．原子晶体中只存在非极性共价键 C．冰是水分子通过氢键作用而形成的分子晶体 D．若 R 的含氧酸的酸性大于 Q 的含氧酸的酸性，则非金属性 R 大于 Q 2． (2006 年清华附中一模) 下列关于晶体的说法正确的是（ ）。 A．晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 B．离子晶体发生状态变化时需要克服离子键 C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D．构成分子晶体的粒子一定含有共价键 3． (2005 年南通市一模) 用 NA 表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）。 A．乙烯和丙烯的混合物 1.4g 中含有 0.1NA 个碳原子 B．6.8g 熔融的 KHSO4 中含有 0.1NA 个阳离子 C．23.4g NaCl 晶体中含有 0.1NA 个如图所示的结构单元 D．60g 石英晶体中含有 4NA 个硅氧四面体 4． (2005 年南昌调研测试) 下列有关性质判断正确的是（ ）。
有______个。
(3)
每个氯化钠晶胞中独立占有______个 Na＋，______个 Cl－，即
_______个 NaCl。
(4) Na＋与其等距紧邻的 6 个 Cl－围成的空间构型为__________________。
(5) 晶胞边长 a 与离子半径（ rNa 、 rCl ）之间的关系为_____________________。 (6) 相距最近的两 Na＋之间的距离为____________________，相距最近的两 Cl－之间的距
B．二氧化硫
C．二氧化碳
D．二硫化碳
e 2． (春季高考题)离子晶体不可能具有的性质是（ ）。
om A．较高的熔沸点 B．良好的导电性 C．溶于极性溶剂 D．坚硬而易粉碎
r s 3． 石英玻璃是将纯石英在 1723℃高温下熔化，冷却后形成的玻璃体。关于石英玻璃的结构
fo 和性质的叙述中正确的是（ ）。
4 子： 8 1 6 1 4 个；c∶d = 1∶1，晶体的化学式为 cd 或 dc。
82 七、中学阶段需要掌握的几种晶体模型
1．氯化钠晶体（离子晶体）
在氯化钠晶体中：
(1) 与每个 Na＋等距紧邻的 Cl－有_______个，与每个 Cl－等距紧邻的
Na＋有______个。
(2) 与每个 Na＋等距紧邻的 Na＋有_____个，与每个 Cl－等距紧邻的 Cl－
ll th 165K 时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度
A 相同。有关玻璃态水的叙述正确的是（ ）。
d A．水由液态变为玻璃态，体积缩小 B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀
an C．玻璃态是水的一种特殊状态
D．玻璃态水是一种特殊的分子晶体
e 8． 自然界中，由下列各组元素形成的化合物中，既有原子晶体，又有分子晶体的是（ ）。
离为______________________。
(7) NaCl 晶体密度 、NaCl 的摩尔质量 M 与离子半径（ rNa 、 rCl ）之间的关系
______________________________。
y one th ·2·
and S 2．氯化铯（离子晶体） ing 在氯化铯晶体中： th (1) 与每个 Cs＋等距紧邻的 Cl－有______个， me 与每个 Cl－等距紧邻的 Cs＋有_______个。 so (2) 与每个 Cs＋等距紧邻的 Cs＋有______个， r 与每个 Cl－等距紧邻的 Cl－有_______个。 fo (3) 每个氯化铯的晶胞中独立占有______个 Cs＋，______个 Cl－，即_______个 CsCl。 ood (4) 晶胞边长 a 与离子半径（ rCs 、 rCl ）之间的关系____________。 g (5) CsCl 晶体密度 、CsCl 的摩尔质量 M 与离子半径（ rCs 、 rCl ）之间的关系 are ________________________________。 ing 3．干冰（分子晶体） e 在干冰的晶体中： ir b (1) 与每个 CO2 分子等距紧邻的 CO2 分子有_______个。 the (2) 平均每个 CO2 晶胞中含________个 CO2 分子。 in (3) 取晶体中 4 个 CO2 分子，形成一个最小的正方形，用笔描出该正方形。 gs 4．金刚石（原子晶体） in 在金刚石的晶体结构中： ll th (1) 每个碳原子与周围的 4 个碳原子形成四条碳碳单键，这 5 个碳 A 原子形成的是_________结构。两条 C—C 键的夹角为
·3·
6．石墨
(1) 石墨是一种混合型晶体，层内存在________键，层间以________________结合。 (2) 在层内每个 C 原子通过共价单键与另_______个 C 原子结构，构成正六边形。 (3) 同层内，每个正六边形实际占有________个 C 原子，平均每个正六边形占有______
A 想一想
气体、多数非金属单 质、酸、稀有气体、 多数有机物(冰、干 冰、I2、P4 等)
金属(Na、Mg、Al 等)
nd 1． 离子晶体中有无共价键？举例说明。离子晶体熔化时，克服了什么作用？
e a 2． 分子晶体中存在共价键，分子晶体熔化时，共价键是否被破坏？
a tim 3． 稀有气体的单质属于什么晶体？
d 10928' （类似甲烷）。 an (2) 晶体中最小的环为 6 原子环，但 6 个碳原子不在同一平面上。 e 5．二氧化硅（原子晶体） tim (1) 晶体中重复单元是硅氧四面体，每个硅原子与 4 个氧原 a 子相连，即每个氧原子又与 2 个硅原子相连，所以在 at SiO2 的晶体中硅、氧原子个数比为_________。 g (2) 在 SiO2 的晶体结构中最小环上有_______个原子。 y one thin (3) 每 n mol SiO2 晶体中，Si—O 键数目为_________mol。