【等级考】第2章 化学键和晶体结构-2.2 晶体(基础梳理)

第2章化学键和晶体结构

2.2 晶体

考点概要

知识整合

思维导图

基础自测

一、不同类型的晶体

1．自然界的固态物质有和之分。构成晶体的微粒，在空间呈有排列，具有规则的。

2．构成晶体的微粒有、和。

3．离子晶体是由。构成离子晶体的微粒是，作用力为。4．分子晶体是由。构成分子晶体的微粒是，通过形成的。

5．原子晶体是由。构成原子晶体的微粒是，通过形成的。

6．金属晶体是。构成金属晶体微粒是，金属晶体具有，和等特性。

7．合金是。如：。

二、晶体的特征

有的几何外形；固定的熔点。

重点阐述

一、晶体的结构与性质

离子晶体、金属晶体、分子晶体和原子晶体之间的比较

【典型例题1】共价键、金属键、离子键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作用力，含有上述中两种相互作用力的晶体是（）

A．SiO2晶体

B．CCl4晶体

C．CaCl2晶体

D．Na2O2晶体

【测量目标】本题考查晶体和微粒间的作用力

【试题分析】SiO2晶体中只含共价键，A错；B．CCl4晶体中合共价键和分子间作用力；分子晶体一定存在分子间作用力，分子内一般存在共价键（除稀有气体）。CaCl2晶体中只含离子键，C错；D．Na2O2晶体中含离子键和共价键。离子化合物可能有共价键，一定有离子键。

【参考答案】B、D

【变式训练1】下列叙述正确的是（）

A．分子晶体中的每个分子内一定含有共价键

B．原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键

C．离子晶体中可能含有共价键

D．金属晶体的熔点和沸点都很高

二、物质的熔、沸点高低的比较方法

1．不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：

原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。

2．原子晶体：

由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。3．离子晶体：

一般来说，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，相应的格能就越大，其晶体的熔、沸点就越高。

4．分子晶体

（1）分子间作用力越大，物质的熔、沸点就越高；具有氢键

（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。

（3）组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子极性越大，其熔、沸点越高。

（4）同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。

5．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。

【典型例题2】下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是 ( )

A. CaO与CO2 B．NaCl与HC1

C．SiC与SiO2 D．Cl2与I2

【测量目标】本题考查晶体类型和微粒间作用力、熔点的相关知识。

【试题分析】答题时必须知道晶体类型、晶体的构成微粒及微粒间作用力。CaO、NaCl是离子化合物，熔化时破坏的是离子键，SiC与SiO2是原子晶体，熔化时破坏的是共价键，Cl2与I2、CO2属于分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力。A、B、D错。

【参考答案】C

【变式训练2】下列各晶体熔沸点高低的比较，正确的是( )

A．硅>金刚石>金刚砂(SiC) B．CsCl>KCl>NaCl

C．SiO2>CO2>Hg D．H2O>NH3 >H2

三、离子的结构特征和晶体的空间结构

1．离子的结构特征

（1）离子电子层结构

（2）离子的电荷

（3）离子半径

2．几种晶体的空间结构

（1）氯化钠

食盐晶体是离子晶体，1个氯离子周围有6个钠离子，1个钠离子周围有6个氯离子，以离子键结合，形成立方体结构，具有较高的熔点，晶体硬度较高。

（2）金刚石

金刚石是原子晶体，1个碳原子与4个碳原子以共价键结合，5个碳原子形成正四面体结构。具有很高的熔点，晶体硬度很大。

（3）石墨

石墨晶体呈层状结构，每一层内，每个碳原子跟3个碳原子以共价键相结合，碳原子之间排列成六边形，多个六边形排列成平面网状结构。在层与层之间，相邻碳原子以范德华力结合。

（4）二氧化硅晶体

二氧化硅晶体是一种原子晶体，晶体内1个氧原子跟2个硅原子以共价键相结合，而1个硅原子跟4个氧原子结合形成正四面体结构。二氧化硅是一种高熔点、高沸点、高硬度物质。

【典型例题3】氮化硼是一种新合成的结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时所克服的微粒间的作用力与氮化硼熔化时所克服的微粒间的作用力都相同的是（）

A.硝酸钠和金刚石 B．晶体硅和水晶

C．冰和干冰 D．苯和萘

【测量目标】本题考查原子晶体的性质，属于信息题。

【试题分析】先由氮化硼的性质即硬度大、熔点高，判断其为原子晶体，这是答题关键。然后分析比较各选项，当晶体类型都是原子晶体时，熔化所克服的微粒间的作用力同为共价键。答案选B。

【参考答案】B

【变式训练3】下列说法正确的 ( )

A.由于铵盐中有离子键存在，因而化学性质相当稳定

B．分子晶体中都存在分子间作用力，但可能不存在共价键

C．在常见的四种晶体类型中，都有“原子（离子）半径越大，物质熔点越低”的规律

D．常温下为气态或液态的物质，其固态时一定会形成分子晶体

[当堂检测]

1．下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是( )

A．县有较高的熔点 B．固态不导电，水溶液能导电

C．可溶于水 D．固态不导电，熔融状态能导电

2．美国《Science》杂志曾经报道：在40 GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体于冰。有关原子晶体于冰的推断错误的是 ( )

A．有很高的熔点和沸点B．易汽化，可用作制冷材料

C．含有极性共价键 D．硬度大，可用作耐磨材料

3．下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是 ( )

A．SiO2 NaCl CBr4 CF4 B．SiO2 NaCl CF4 CBr4

C．NaCl SiO2 CBr4 CF4 D．CF4 CBr4 NaCl SiO2

4．按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是 ( )

A．由分子间作用力结合而成，熔点低

B．固体或熔融后易导电，熔点在1000℃左右

C．由共价键结合成网状结构，熔点高

D．固体不导电，但溶于水或熔融后能导电

5．下列判断正确的是 ( )

A．酸酐一定是氧化物 B．晶体中一定存在化学键

C．碱性氧化物一定是金属氧化物 D．正四面体分子中键角一定是109o 28’

6．NaF、NaI、MgO均为NaCl型离子化合物，由下表判断这三种化合物的熔点高低顺序是 ( )

A．①>②>③Array B．③>①>②

C．③>②>①D．②>①>③

【参考答案】1、D 2、B 3、A 4、B 5、C 6、B