2022届高考化学二轮专题复习学案练习专题十二 考点三　晶体类型与微粒间作用力

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1．不同晶体的特点比较
2.晶体类别的判断方法
(1)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断
由阴、阳离子形成的离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成的共价键构成的晶体为原子晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键构成的晶体为金属晶体。
(2)依据物质的分类判断
①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)、绝大多数的盐是离子晶体。
②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体。
③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类原子晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、CaAs等。
④金属单质、合金是金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断
不同类型晶体熔点大小的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低。
(4)依据导电性判断
①离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电。
②原子晶体一般为非导体。
③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。
④金属晶体是电的良导体。
(5)依据硬度和机械性能判断
一般情况下，硬度：原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有较好的延展性。
3．晶体熔、沸点的比较
(1)原子晶体
eq \x(原子半径越小)→eq \x(键长越短)→eq \x(键能越大)→eq \x(熔、沸点越高)
如熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。
(2)离子晶体
①衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。
②一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，离子间的作用力就越强，离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO>NaCl>CsCl。
(3)分子晶体
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常得高，如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
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，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO>N2。
④在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如正戊烷>异戊烷。
(4)金属晶体
金属离子半径越小，所带电荷数越多，其金属键越强，熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na角度一 晶体类型的判断
1．[2015·全国卷Ⅰ，37(4)]CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于________晶体。
答案 分子
2．[2015·全国卷Ⅱ，37(2)改编]氧和钠的氢化物所属的晶体类型分别为____________和____________。
答案 分子晶体 离子晶体
角度二 晶体微粒间作用力
3．[2018·全国卷Ⅰ，35(3)改编]LiAlH4中，存在的微粒间作用力有________________________。
答案 离子键、σ键
4．[2018·全国卷Ⅲ，35(3)节选]ZnF2具有较高的熔点(872 ℃)，其化学键类型是_________。
答案 离子键
5．[2016·全国卷Ⅰ，37(5)改编]Ge单晶具有金刚石型结构，其微粒之间存在的作用力是______________。
答案 共价键
6．[2016·全国卷Ⅱ，37(3)节选]单质铜及镍都是由______键形成的晶体。
答案 金属
角度三 晶体熔、沸点高低的比较
7．[2017·全国卷Ⅰ，35(2)节选]K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 K原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱
8．[2017·全国卷Ⅲ，35(3)改编]在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_______________，原因是_________________。
答案 H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键数目比甲醇中多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力大
9．[2016·全国卷Ⅲ，37(4)]GaF3的熔点高于1 000 ℃，GaCl3的熔点为77.9 ℃，其原因是__________________________________________________________________________。
答案 GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体
10．[2015·全国卷Ⅱ，37(2)改编]单质氧有两种同素异形体，其中沸点高的是________(填分子式)，原因是_____________________________________________________________。
答案 O3 O3相对分子质量较大且是极性分子，范德华力较大
1．FeF3具有较高的熔点(熔点高于1 000 ℃)，其化学键类型是________，FeBr3的式量大于FeF3，但其熔点只有200 ℃，原因是______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 离子键 FeF3为离子晶体，FeBr3的化学键以共价键为主，属于分子晶体
2．配合物Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于______________(填晶体类型)。
答案 分子晶体
3．已知：K2O的熔点为770 ℃，Na2O的熔点为1 275 ℃，二者的晶体类型均为____________，K2O的熔点低于Na2O的原因是___________________________________________。
答案 离子晶体 K＋的半径大于Na＋的，K2O的晶格能小于Na2O的
4．钛比钢轻，比铝硬，是一种新兴的结构材料。钛的硬度比铝大的原因是_____________
___________________________________________________________。
答案 Ti原子的价电子数比Al原子的多，金属键更强
5．已知MgO与NiO的晶体结构相同，其中Mg2＋和Ni2＋的离子半径分别为66 pm和69 pm。则熔点：MgO______NiO(填“>”“<”或“＝”)，理由是_____________________
________________________________________________________________________。
答案 ＞ Mg2＋的半径比Ni2＋的小，MgO的晶格能比NiO的大
6．金属铼的熔点高于锰，试从原子结构的角度加以解释：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 从锰到铼原子序数增大，原子核对外层电子引力增大，电子层数增多，原子核对外层电子引力减小，但前者占主导，所以铼中的金属键更强，熔点更高
7．Cu2O与Cu2S比较，熔点较高的是__________，原因是
________________________________________________________________________。
答案 Cu2O 两物质均为离子化合物，且离子带电荷数相同，O2－的半径小于S2－的，所以Cu2O的晶格能大，熔点更高
8．砷化镓以第三代半导体著称，熔点为1 230 ℃，具有空间网状结构。已知氮化硼与砷化镓属于同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是________________(填化学式)，其理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 BN 两种晶体均为原子晶体，N和B原子半径较小，键能较大，熔点更高离子晶体
金属晶体
分子晶体
原子晶体
概念
阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体
通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体
分子间以分子间作用力相结合的晶体
相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体
晶体微粒
阴、阳离子
金属阳离子、自由电子
分子
原子
微粒之间作用力
离子键
金属键
分子间作用力
共价键
物
理
性质
熔、沸点
较高
有的高(如铁)、有的低(如汞)
低
很高
硬度
硬而脆
有的大、有的小
小
很大
溶解性
一般情况下，易溶于极性溶剂(如水)，难溶于有机溶剂
钠等可与水、醇类、酸类反应
极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂
不溶于任何溶剂