苏教版 (2019)必修 第一册第三单元 从微观结构看物质的多样性学案

第2课时　晶体与非晶体

课程目标

1．了解晶体的特点和分类。

2．知道几种重要的晶体及主要特征。

3．能够判断常见晶体所属的类型。

图说考点

学业基础——自学·思记·尝试

[新知预习]

一、晶体

1．晶体

2． 晶体的结构与性质特点

3．液晶的结构与性质特点

液晶是一种介于晶体状态和液态之间的中间态物质，它兼有液体和晶体的某些特点，表现出一些独特的性质，通常只有那些分子较大，分子形状呈长形或蝶形的物质，才形成液晶态。

二、几种常见的晶体类型

1．离子晶体

(1)含义：

离子化合物中的________按一定的方式有规则地排列形成的晶体。

①构成微粒：________；②微粒间作用力：________。

(2)实例——NaCl的晶体结构：

2．分子晶体

(1)含义：

________之间依靠分子间作用力按一定规则排列形成的晶体。

①构成微粒： ________；②微粒间作用力： ________。

(2)实例——干冰晶体的结构：

3．共价晶体

(1)含义：

原子间通过________________结合形成的空间网状结构的晶体。

①构成微粒： ________；②微粒间作用力： ________。

(2)实例——石英晶体结构

4．金属晶体

(1)含义：由金属单质或合金形成的晶体是金属晶体。

(2)构成微粒：金属阳离子和自由电子。

(3)微粒间的作用力：金属键。

[即时自测]

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”

(1)58.5 g NaCl晶体中含6.02×1023个NaCl分子。(　　)

(2)晶体中微粒间一定存在化学键。(　　)

(3)晶体一定是无色透明固体。(　　)

(4)晶体具有固定的熔点。(　　)

(5)分子晶体由分子构成。(　　)

(6)共价晶体熔、沸点高，硬度大。(　　)

(7)熔化时能导电的一定是离子晶体。(　　)

2．下列不属于晶体的特点的是(　　)

A．具有规则的几何外形   

B．具有固定的沸点

C．具有固定的熔点   

D．一定是无色透明的固体

3．下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是(　　)

A．液溴和己烷分别受热变为气体

B．干冰和氯化铵分别受热变为气体

C．硅和铁分别受热熔化

D．氯化氢和蔗糖分别溶解于水

核心素养——合作·探究·分享

提升点1　晶体类型与化学键及其判断

例1 (双选)下表中是几种物质的熔点。

据此作出的下列判断中错误的是(　　)

A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体

B.表中只有BCl3、干冰和I2是分子晶体

C.同族元素的氧化物形成相同类型的晶体

D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体

[提升1]　(1)指出下列物质的晶体类型：

金刚石__________，氯化氢__________，冰__________，二氧化硅__________，铜__________，固态氧__________，氯化钠__________，硫酸铜__________。

(2)在以上物质中，熔点最高的是__________，硬度最大的是__________，常温下能导电的是__________，水溶液能导电的是______________________。

关键能力

四种依据巧判晶体类型

(1)依据晶体的组成微粒及其相互作用力判断

①阴、阳离子―→离子键―→离子晶体。

②原子―→共价键―→共价晶体。

③分子―→分子间作用力―→分子晶体。

④金属阳离子、自由电子―→金属键―→金属晶体。

(2)依据物质的类别判断

①金属氧化物(如K2O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)都是分子晶体。

③常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的共价晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。

④金属单质(汞常温下为液体)与合金是金属晶体。

(3)依据晶体的熔点判断

①离子晶体一般熔点较高，常在几百至1 000多度。

②共价晶体一般熔点高，常在1 000度至几千度。

③分子晶体一般熔点低，常在几百度以下至很低温度。

④金属晶体多数熔点高，部分较低，如汞常温下为液体。

(4)依据导电性判断

①离子晶体固态时不导电，熔融状态能够导电。

②分子晶体固态或熔融状态均不导电。

③共价晶体固态时不导电。

④金属晶体固态或熔融状态均导电。

提升点2　晶体熔、沸点高低比较

例2 下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是(　　)

一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体

A.SiO2　CsCl　I2　Br2

B．SiO2　CsCl　Br2　I2

C．CsCl　SiO2　I2　Br2

D．Br2　I2　CsCl　SiO2

[提升2]　下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是(　　)

①金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅

②CI4>CBr4>CCl4>CH4

③MgO>H2O>O2>N2

④金刚石>生铁>纯铁>钠

A．①②    B．②③

C．③④    D．①④

关键能力

晶体熔、沸点高低的比较规律

(1)不同晶体类型物质的熔、沸点

共价晶体>离子晶体>分子晶体；

金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨等，有的则很低，如汞等。

(2)同种晶体类型的物质，晶体内微粒间的作用力越大，熔、沸点越高。

①共价晶体。一般来说，原子半径越小，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高。如熔点：金刚石(C)>水晶(SiO2)>晶体硅(Si)。

②离子晶体。一般来说，阴、阳离子电荷数越多，离子半径越小，则熔、沸点越高。如熔点：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl。

③分子晶体。组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔、沸点越高。

学考评价——夯实·测控·演练

1.下列叙述不正确的是(　　)

A．含有共价键的固态物质不一定是分子晶体

B．离子晶体中一定含有离子键

C．共价晶体中只含有共价键

D．金属晶体的熔点和沸点都很高

2．下表列出的对晶体的说明中，错误的是(　　)

3.下列每组物质发生状态变化时，所克服的微粒间的相互作用属于同种类型的是(　　)

A．食盐和蔗糖熔化   

B. 钠和硫熔化

C. 碘和干冰升华   

D. 二氧化硅和氧化钠熔化

4．下列各组物质中前者的熔点高于后者的是(　　)

A.干冰与固态二硫化碳

B.NaCl晶体与KCl晶体

C.晶体硅与金刚石

D.干冰与碘晶体

5．下列说法一定正确的是(　　)

A.其水溶液能导电的一定是离子晶体

B.熔融态导电的一定是离子晶体

C.固态导电的一定是金属晶体

D.固态不导电熔融态导电的一定是离子晶体

6．下列说法正确的是(　　)

A.共价晶体中的相邻原子都以共价键相结合

B.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高

C.干冰升华时，分子内共价键会发生断裂

D.Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为1∶1

7．现有①BaCl2、②金刚石、③KOH、④Na2SO4、⑤干冰、⑥碘片六种物质，按下列要求回答：

(1)熔化时不需要破坏化学键的是________(填写物质的序号，下同)，熔化时需要破坏共价键的是________。

(2)属于离子化合物的是________，只有离子键的物质是________。

(3)①的电子式是________，⑤的电子式是________。

练后感悟

四种晶体类型的比较

第2课时　晶体与非晶体

学业基础

新知预习

规则几何外形　规则的重复排列　离子、分子、原子

分子晶体　共价晶体　阴、阳离子　阴、阳离子　离子键　分子　分子　分子间作用力　共价键

原子　共价键　4　2　1∶2

即时自测

1．答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√　(7)×

2．解析：晶体有规则的几何外形，有固定的熔、沸点，但却不一定是无色的，如紫黑色晶体碘及蓝色的硫酸铜晶体。

答案：D

3．解析：液溴和己烷都能形成分子晶体，受热变为气体时克服的是分子间作用力，A正确；干冰是分子晶体，其受热变为气体时克服分子间作用力；氯化铵是离子晶体，其受热分解为氨气和氯化氢两种气体，破坏了离子键和部分共价键，B不正确；硅是共价晶体，其受热熔化时破坏共价键；铁是金属晶体，其受热熔化时破坏金属键，所以C不正确；氯化氢是电解质，其溶于水时破坏共价键，蔗糖是非电解质，其溶解于水时破坏分子间作用力，D不正确。

答案：A

核心素养

例1　【解析】　AlF3是离子晶体，A项正确；AlCl3的熔点与分子晶体I2的熔点比较接近，而远低于离子晶体Na2O、NaCl、AlF3的熔点，可推知，AlCl3是分子晶体，B项错误；C、Si是同主族元素，但CO2是分子晶体，而SiO2是共价晶体，C项错误；Na和Al是不同主族元素，但它们的氧化物Na2O、Al2O3均为离子晶体，D项正确。

【答案】　BC

提升1　答案：(1)共价晶体　分子晶体　分子晶体　共价晶体　金属晶体　分子晶体　离子晶体　离子晶体

(2)金刚石　金刚石　铜　氯化钠、硫酸铜、氯化氢

例2　【解析】　先区分各选项中各物质的晶体类型，共价晶体的熔点>离子晶体的熔点>分子晶体的熔点。其中I2的熔点高于Br2的熔点。

【答案】　A

提升2　解析：①均为共价晶体，共价键的键长越短，熔沸点越高，则熔点为金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅，故①错误；②均为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越大，则熔沸点为CI4>CBr4>CCl4>CH4，故②正确；③MgO为离子晶体，其它为分子晶体，分子晶体中相对分子质量越大，沸点越大，但水中含氢键，则熔沸点为MgO>H2O>O2>N2，故③正确；④金刚石为共价晶体，合金的熔点比纯金属的熔点低，则熔沸点为金刚石>纯铁>生铁>钠，故④错误，故选B。

答案：B

学考评价

1．解析：氢氧化钠是离子晶体，既含有离子键又含有共价键，石英是共价晶体，只含有共价键，故A、B、C项正确；金属晶体的熔沸点相差很大，故D错误。

答案：D

2．解析：碘化钾为离子晶体，组成微粒为离子，组成晶体微粒间的作用力为离子键；干冰和碘都是分子晶体，熔化时克服分子间作用力；石墨是混合型晶体，呈层状结构，层与层之间为分子间作用力，碳原子与碳原子之间形成共价键，熔化时两种作用力都需克服，故C错误。

答案：C

3．解析：食盐、氧化钠均为离子晶体，熔化时破坏离子键；碘、干冰、蔗糖、硫均为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力；二氧化硅为共价晶体，熔化时破坏共价键；钠为金属晶体，熔化时破坏金属键。

答案：C

4．解析：离子半径Na＋<K＋，故熔点NaCl>KCl，B项正确。

答案：B

5．答案：D

6．解析：金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高，如Hg常温下为液态，B错误；干冰升华时分子内共价键不发生断裂，克服的是分子间作用力，C错误；Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为1∶2，D错误。

答案：A

7．解析：(1)①③④属于离子化合物，熔化时要破坏其中的离子键；②中含有共价键，熔化时破坏其中的共价键；⑤和⑥中含有共价键，但是熔化后仍然是原物质，其中的共价键不被破坏。(2)①③④属于离子化合物，均含有离子键，另外③和④中还含有共价键。(3)书写物质的电子式，首先要判断物质(或含有的化学键)的类型，其中①是离子化合物，⑤是共价化合物。

答案：(1)⑤⑥　②　(2)①③④　①

(3)