1、第 2 课时 不同类型的晶体学习目标 核心素养建构1.熟知晶体的类型及其分类依据，学会判断晶体类型的方法。2.知道晶体类型与物质性质的关系，会比较晶体的熔、沸点。知 识 梳 理一、晶体【自主思考】1晶体的外部特征就是具有规则的几何外形，晶体的宏观外部特征与微观内部结构有什么关系？提示 晶体的外部特征就是具有规则的几何外形，是因为在晶体内部构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列。即晶体规则的几何外形是其内部构成微粒有规则排列的结果。二、几种常见的晶体类型1离子晶体(1)概念：离子晶体是由离子化合物中的阴、阳离子按一定的方式有规则地排列形成的 。(2)构成粒子为阴、阳离子。(3)作用力为离子键。(
2、4)性质：熔点较高 、硬度较大。 固态时不导电，在熔融状态下或水溶液中能够导电。 2分子晶体(1)概念：分子晶体是由分子所构成的物质所形成的晶体。(2)构成微粒：分子。(3)作用力：分子间作用力。(4)性质：硬度小，熔、沸点低，晶体不导电。3原子晶体(1)概念：原子晶体是由原子间通过共价键结合形成的空间网状结构 。 (2)构成微粒：原子。(3)作用力：共价键。(4)性质：熔、沸点高，硬度大，一般不导电。【自主思考】2分析常见的几种常见晶体模型(氯化钠晶体、干冰晶体、二氧化硅晶体) ，指出晶体内微粒间的关系？提示 (1)离子晶体NaCl 的结构由图中可以看出，构成氯化钠晶体的微粒是 Na 和 C
3、l ，微粒间的相互作用力是离子键，氯化钠晶体中不存在氯化钠分子，所以 NaCl 不表示氯化钠的分子式，仅表示在 NaCl晶体中钠离子与氯离子的个数比是 11。在每个钠离子周围与它等距离最近的氯离子有 6个，同样，与每个氯离子等距离最近的钠离子也为 6 个。每个钠离子周围与它等距离最近的钠离子有 12 个，同样，与每个氯离子等距离最近的氯离子也为 12 个。(2)分子晶体干冰晶体的结构模型从图中可看出，构成干冰晶体的微粒是 CO2分子，微粒间的相互作用力是分子间作用力，二氧化碳分子位于立方体的 8 个顶点和六个面心，每个二氧化碳分子周围等距离紧邻有 12 个二氧化碳分子(同层 4 个，上层 4
4、个，下层 4 个) 。干冰汽化时只需克服分子间作用力，对其分子内的共价键无影响。(3)原子晶体二氧化硅晶体结构模型 从图中可以看出，构成石英晶体的微粒是 Si 原子和 O 原子。微粒间的相互作用力是共价键，在 SiO2晶体中每个 Si 原子与 4 个 O 原子紧邻成键，每个 O 原子与 2 个 Si 原子紧邻成键，晶体中 Si 原子数与 O 原子数之比为 12，Si 原子与 SiO 键数目之比为 1 4。(4)在石英晶体中，不存在 SiO2分子，SiO 2表示的意义是晶体中硅原子与氧原子的个数比为 12。效 果 自 测1判断(1)58.5 g NaCl 晶体中含 6.021023 个 NaCl
5、 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)晶体具有固定的熔沸点。( )答案 (1) (2) (3) (4) 2氮化硅(Si 3N4)是一种新型的耐高温耐磨材料，在工业上有广泛的用途，它属于( )A原子晶体 B分子晶体C离子晶体 D金属晶体解析 根据氮化硅(Si 3N4)材料的性能：耐高温、耐磨，说明它具有熔点高、硬度大的性质，可以判断出氮化硅属于原子晶体。 答案 A探究一、几种常见晶体比较【合作交流】1金刚石、氯化钠和雪花分别属于哪类晶体？构成的粒子分别是什么？提示 原子晶体、碳原子；离子晶体、Na 和 Cl ；分子晶体、H 2O 分子。2
6、干冰中含有哪几种作用？提示 分子间作用力、共价键。【点拨提升】几种常见晶体比较晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体组成晶体的微粒 阳离子和阴离子 原子 分子 阳离子和自由电子组成晶体微粒间的相互作用离子键 共价键范德华力(有的还有氢键)金属键典型实例 NaCl金刚石、晶体硅、SiO 2、SiC冰(H 2O)、干冰(CO 2)铜、金、银、镁、铝熔点、沸点熔点较高、沸点高熔、沸点高 熔、沸点低熔沸点较高(个别例外)导热性 不良 不良 不良 良好导电性固态不导电，熔化或溶于水能导电差 差 好机械加工性能不良 不良 不良 较好晶体的物理特性硬度 略硬而脆 高硬度 硬度较小 相差幅度大【典题
7、例证 1】 下表给出几种物质的熔、沸点：判断下列有关说法中错误的是( )ASiCl 4 是分子晶体B单质 B 可能是原子晶体CAlCl 3 加热能升华DNaCl 中离子键的强度比 MgCl2 中的小解析 由表中所给熔、沸点数据，可知 SiCl4的熔、沸点最低，应为分子晶体；单质B 的熔、沸点最高，因此为原子晶体，AlCl 3的沸点低于熔点，故可升华；NaCl 的熔点高于 MgCl2的熔点，表明 NaCl 中离子键的强度比 MgCl2中的大。答案 DNaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质 B熔点 / 801 710 180 68 2 300沸点 / 1 465 1 418 160 5
8、7 2 500【学以致用 1】 分子晶体的熔点通常都在 200 以下，下列数据是对应物质的熔点。据此作出的下列判断中正确的是( )物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2熔点 / 920 801 1 291 190 107 2 073 57 1 723ANaCl 晶体熔化时，吸收的热量用于破坏离子键B表中只有 BCl3 和干冰是分子晶体C碳和硅是同一主族，故 CO2 和 SiO2 的晶体类型相同D两种含钠化合物是离子晶体，三种含铝化合物也是离子晶体解析 AlCl 3熔点低于 200 ，也属于分子晶体，B 、 D 错误；CO 2属于分子晶体，SiO2
9、属于原子晶体，晶体类型不同，C 错误。答案 A探究二、晶体熔沸点比较【合作交流】3不同类型晶体之间熔点大小关系如何？提示 一般地，晶体熔点的大小顺序为原子晶体离子晶体分子晶体。4为什么不同类型的晶体熔点、硬度有较大差异？提示 原子晶体、离子晶体、分子晶体中的结构微粒间的相互作用力分别为共价键、离子键、分子间作用力，且依次减弱，这就决定了要改变微粒的位置或状态所需能量的多少，也就造成了性质上的差异。因此，一般来说晶体熔点、硬度是原子晶体离子晶体分子晶体。【点拨提升】熔沸点高低判断1先看晶体的类型不同晶体类型的物质其熔点的一般规律为：原子晶体离子晶体分子晶体；但是要注意金属晶体的熔、沸点有的很高，
10、如钨、铂等，有的则很低，如汞、铯等。2同一晶体类型的物质，需比较晶体内部结构粒子间作用力，作用力越大，熔沸点越高(1)原子晶体：要比较共价键的强弱，一般地说，原子半径越小，形成共价键的键长越短，键能越大，其晶体熔沸点越高。如熔点：金刚石碳化硅晶体硅。(2)离子晶体：要比较离子键的强弱，一般地说，阴、阳离子的电荷数越大，离子半径越小，则离子间作用就越强，其离子晶体熔沸点越高。如熔点：MgOMgCl 2NaClKCl。(3)分子晶体：含有氢键的分子晶体，熔沸点较高。若无氢键，且组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如：熔沸点： HIHBrHCl。由上述可知，同类晶体熔沸点比较思路为：
11、原子晶体共价键键能键长原子半径；分子晶体分子间作用力相对分子质量；离子晶体离子键强弱离子所带电荷多少、离子半径。【典题例证 2】 下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是( )A金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅BCI 4CBr 4CCl 4CF 4CMgOO 2 N2H 2OD金刚石生铁纯铁钠解析 A 中同属原子晶体，熔沸点高低主要看共价键强弱，显然晶体硅碳化硅，A错误；B 中都是组成结构相似的分子晶体，熔沸点高低取决于相对分子质量的大小，B 正确；C 中水在常温下是液体，很明显 H2OO 2N 2，C 错误；D 中生铁为铁合金，熔点低于纯铁，错误。答案 B【学以致用 2】 有关晶体的下列说法中正确的
12、是( )A分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定B原子晶体中共价键越强，熔点越高C冰融化时水分子中共价键发生断裂D氯化钠熔化时离子键未被破坏解析 分子的稳定性强弱，只与分子内所含化学键的强弱有关，而与分子间作用力无关，化学键越强，含该键的分子就越稳定，A 不正确；原子晶体中共价键越强，熔点越高，B 正确；冰是由水分子形成的分子晶体，融化时破坏的是分子间作用力，C 不正确；氯化钠是由 Na 和 Cl 构成的离子晶体，在熔化时离子键被破坏，D 不正确。答案 B1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
13、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；二氧化硅为原子晶体，熔化时破坏共价键；钠为金属晶体，熔化时破坏金属键。答案 C2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 BNaCl 晶体与 KCl 晶体C晶体硅与金刚石 D干冰与碘晶体解析 离子半径 Na KCl；原子半径 C晶体硅。答案 B3下列各组物质各自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物是( )ANH 3，H 2，CH 4 BPCl 3，CO 2，H 2SO4CSO 2，SiO 2，P 2O5 DCCl 4，Na 2S，H 2O2解析 根据题目要求，一是分子晶
14、体，二是化合物。选项 A 中的 H2为单质，选项 C中 SiO2为原子晶体，选项 D 中的 Na2S 为离子晶体。答案 B4下列化学式表示物质分子的是( )ANa 2SO4 BSiO 2CH 2SO4 DAl解析 在四种晶体中，只有分子晶体才存在真正的分子，所以四个选项中只有 H2SO4是分子晶体。答案 C5现有BaCl 2、金刚石、KOH、Na 2SO4、干冰、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)的电子式是_，的电子式是_。解析 (1)属于离子化合物，
15、熔化时要破坏其中的离子键； 中含有共价键，熔化时破坏其中的共价键；和中含有共价键，但是熔化后仍然是原物质，其中的共价键不被破坏。(2)属于离子化合物，均含有离子键，另外和中还含有共价键。(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，其中是离子化合物，是共价化合物。答案 (1) (2) 课时作业基础巩固1我们熟悉的食盐、金属、刨冰、钻石、水晶等都是晶体；而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中，正确的是( )A是否是具有规则几何外形的固体B是否是具有固定组成的物质C是否是具有美观对称的外形D内部构成微粒是否在空间呈有规则的重复排列解析 有规则几何外形
16、或美观对称的固体不一定都是晶体，如玻璃； 具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也具有固定的组成。晶体和非晶体的本质区别在于微观结构不同。答案 D2下列晶体中属于原子晶体的是( )A氖 B食盐C干冰 D金刚石解析 氖、干冰属于分子晶体，食盐属于离子晶体，金刚石属于原子晶体。答案 D3下列物质中，属于分子晶体的化合物是( )A石英 B硫磺C干冰 D食盐解析 本题主要考查通过晶体的结构判断晶体的类型。分子晶体是由分子通过分子间作用力结合而成的晶体，石英是原子晶体，食盐是离子晶体，而硫磺、干冰是分子晶体，但硫磺是单质，干冰是化合物。故正确答案为 C。答案 C4下列说法错误的是( )A含有离
17、子键的晶体一定是离子晶体B离子晶体中一定不含共价键CNa 2O 和 SiO2 的晶体中都不存在单个分子D干冰与氖晶体熔化时克服的微粒间的作用力的类型相同解析 不是能写出化学式的物质中就存在分子，例如离子晶体、原子晶体中都不存在分子。干冰与氖晶体都是分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力。答案 B5下表列出的对晶体的说明中，错误的是( )选项 A B C D晶体名称 碘化钾 干冰 石墨 碘晶体中的粒子 阴、阳离子 分子 原子 分子粒子间的作用 离子键 分子间作用力 共价键 分子间作用力解析 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
18、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。答案 C6关于几种常见晶体的说法中错误的是( )A分子晶体中一定含有分子间作用力，但不一定含有共价键B离子晶体中一定含有离子键，但不一定含有共价键C原子晶体中一定含有共价键，硬度大，熔、沸点高D原子晶体都不导电解析 晶体硅属于原子晶体是一种常用的半导体材料，故 D 项错误。答案 D7下列说法正确的是( )ANa 2O2 晶体中阴离子与阳离子数目之比为 11B只有非金属元素之间才能形成共价化合物C分子晶体中一定含有共价键D在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子解析 A 项中 Na2O2的电子式为 ，晶体中阴、阳离子数目之比为12，不是 1
19、1， A 项错误；B 项中如 BeCl2和 AlCl3均为共价化合物，B 项错误；C 项中稀有气体元素的原子本身已达到稳定结构，当其呈现晶体状态时，没有共价键，只存在分子间作用力，故 C 项也错误；D 项晶体中只要有阴离子存在，那么就一定存在阳离子，故 D项正确。答案 D8下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是( )ACl 2、 Br2、I 2 BCO 2、SiO 2、KClCO 2、I 2、Hg DSiC 、NaCl、SO 2解析 Cl 2、Br 2、I 2的晶体属于分子晶体，且组成和结构相似，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增大，晶体的熔点逐渐升高，A 项正确。 CO2、KC
20、l、SiO 2的晶体分别属于分子晶体、离子晶体、原子晶体，熔点：原子晶体离子晶体分子晶体，B 项错误。常温、常压下，O 2为气态，I 2为固态，Hg 为液态，C 项错误。 SiC、NaCl、SO 2的晶体分别为原子晶体、离子晶体、分子晶体，它们的熔点逐渐降低，D 项错误。答案 A9下表给出几种氯化物的熔、沸点：NaCl MgCl2 CaCl2 SiCl4熔点( ) 801 712 782 68沸点( ) 1 465 1 412 1 600 57.6则下列各项中与表中数据一致的有( )CaCl 2 属于离子晶体 SiCl 4 是分子晶体 1 500 时，NaCl 可汽化 MgCl 2 水溶液不能
21、导电A仅 B仅C D解析 熔、沸点的差异说明了晶体中微粒间作用力的不同，即晶体类型不同。判断出晶体类型，然后根据各晶体的性质特点进行判断。答案 D10下列物质性质的变化规律，与化学键的强弱无关的是( )AF 2、Cl 2、Br 2、I 2 的熔点、沸点逐渐升高BHF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱C金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅DNaF、NaCl、NaBr、NaI 的熔点依次降低解析 F 2、Cl 2、Br 2、I 2形成的晶体为分子晶体，熔化时仅破坏分子间作用力，与共价键无关，A 正确；热稳定性是指物质受热分解的难易程度，而 HX 分解时要破坏 HX 键，从 HF 到 HI，
22、其共价键强弱依次减小，故其稳定性减弱，B 错误；由于金刚石中碳碳键的强度大于晶体硅中硅硅键的强度，因此金刚石的硬度、熔点、沸点较晶体硅高，C 错误；NaX 为离子晶体，熔化时破坏离子键，故 D 错误。答案 A能力提升11(1)NaCl、干冰、冰、Na 2O2、白磷(P 4)、 硫磺、Na 2CO3以上物质中属于离子晶体的是_( 填序号，下同) ；属于分子晶体的是_。(2)氯化钡是无色晶体，溶于水，水溶液能导电，熔点 963 ，沸点 1 560 。它可能属于_晶体。解析 (1)NaCl、Na 2O2、Na 2CO3均为离子化合物，形成离子晶体；干冰、冰、白磷、硫磺均由分子构成，形成分子晶体。(2
23、)据 BaCl2的性质可知 BaCl2应为离子晶体。答案 (1) (2)离子12现有几组物质的熔点( )数据：A 组 B 组 C 组 D 组金刚石：3 550 Li：181 HF：84 NaCl：801硅晶体：1 410 Na：98 HCl：114 KCl： 776硼晶体：2 300 K：64 HBr： 87 RbCl：718二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：51 CsCl：645据此回答下列问题：(1)A 组属于_ 晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是_。(2)B 组晶体属于_晶体。(3)C 组晶体属于_晶体，晶体含有的作用力有 _。(4)D 组晶体可能具有的性质是_(填序号) 。硬度
24、小 水溶液能导电 固体能导电 熔融状态能导电解析 根据题给各组物质的熔点差异，可判断出 A 组物质为原子晶体，B 组为金属晶体，C 组为分子晶体，D 组为离子晶体。答案 (1)原子 共价键 (2)金属(3)分子 分子间作用力、共价键 (4)13有 A、B、C 三种晶体，分别由 C、H 、Na、Cl 四种元素中的一种或几种组成，对这 3 种晶体进行实验，结果如下表所示：晶体种类 熔点 / 硬度 水溶性 导电性水溶液与 Ag 反应A 801 较大 易溶 水溶液(或熔融状态)导电 白色沉淀B 3 550 较大 不溶 不导电 不反应C 114.2 很小 易溶 液态不导电 白色沉淀(1)晶体的化学式分别
25、为A_，B_，C_ 。(2)晶体的类型分别为A_，B_，C_ 。(3)构成晶体的粒子间的作用力分别为A_，B_，C_ 。解析 由于 A 熔点较高，易溶于水，水溶液导电，熔融也导电知 A 为离子晶体；B 晶体熔点高，硬度大，不溶于水，不导电知 B 为原子晶体； C 的熔点低，为分子晶体。答案 (1)NaCl C HCl(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14已知有关物质的熔、沸点数据如下表：MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3熔点 / 2 852 2 072 714 190(2.5105Pa)沸点 / 3 600 2 980 1 412 182.7请参考上述
26、数据填空和回答问题：(1)工业上常用电解熔融 MgCl2 的方法生产金属镁，电解 Al2O3 与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解 MgO 的方法生产镁，也不用电解 AlCl3 的方法生产铝？(2)设计可靠的实验证明 MgCl2、AlCl 3 所属的晶体类型，其实验方法是_。解析 本题应运用各种晶体的性质差异解答。因为 MgO 的熔点远高于 MgCl2，所以电解熔融的 MgO 需提供更多的能量，更高的温度，从而不易于操作。从表中数据可以发现，AlCl3晶体的熔点很低，且沸点比熔点低，易升华，属于分子晶体，不存在离子，熔融时不能导电，不能被电解。答案 (1)因为 MgO 的熔点太高，电解 MgO 消耗能量多，经济效益低；AlCl 3 晶体为分子晶体，在熔融状态不电离，不导电，无法进行电解。(2)将 MgCl2 晶体、AlCl 3 晶体分别加热熔化并做熔融体的导电性实验。若熔融体导电，则物质的晶体为离子晶体；若熔融体不导电，则物质的晶体为分子晶体。
