2022學(xué)年高中化學(xué)專題一第三單元第2課時不同類型晶體學(xué)案蘇教版必修2

1、第 PAGE15 頁 共 NUMPAGES15 頁2022學(xué)年高中化學(xué)專題一第三單元第2課時不同類型晶體學(xué)案蘇教版必修2第 第 2 2 課時不同類型的晶體一、晶體 1.3液晶的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特點(diǎn) 液晶是一種介于晶體狀態(tài)和液態(tài)之間的中間態(tài)物質(zhì)，它兼有液體和晶體的某些特點(diǎn)，表現(xiàn)出一些獨(dú)特的性質(zhì)，通常只有那些分子較大，分子形狀呈長形或蝶形的物質(zhì)，才易形成液晶態(tài)。二、幾種晶體類型 1離子晶體 (1)含義：離子化合物中的陰、陽離子按一定的方式有規(guī)則地排列形成的晶體。構(gòu)成微粒：陰、陽離子；微粒間作用力：離子鍵。(2)實(shí)例-NaCl 的晶體結(jié)構(gòu)：2分子晶體 (1)含義：由分子構(gòu)成的物質(zhì)所形成的晶體。構(gòu)成微粒：分

2、子；微粒間作用力：分子間作用力。(2)實(shí)例-干冰晶體的結(jié)構(gòu)：3原子晶體 (1)含義：原子間通過共價鍵結(jié)合形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。構(gòu)成微粒：原子；微粒間作用力：共價鍵。(2)實(shí)例-石英晶體結(jié)構(gòu) 4金屬晶體 (1)含義：由金屬單質(zhì)或合金形成的晶體是金屬晶體。(2)構(gòu)成微粒：金屬陽離子和自由電子。(3)微粒間作用力：金屬鍵。三、常見晶體的比較 探究點(diǎn)一四種常見的晶體類型注意：在原子晶體、離子晶體、金屬晶體中不存在單個的分子，因此無分子式，只有化學(xué)式。如“NaCl”表示組成晶體中 Na 、Cl 的最簡整數(shù)比，不是分子式。特別提醒：(1)熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物不可能是分子晶體，因?yàn)榉肿泳w在熔融狀態(tài)

3、下也不能電離出自由移動的離子，分子晶體一般只能在水溶液中電離，而離子晶體在水溶液或熔融狀態(tài)下都能電離出自由移動的離子。(2)分子間作用力只對由分子構(gòu)成的物質(zhì)的物理性質(zhì)如熔、沸點(diǎn)，揮發(fā)性等有影響，與化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。特別與穩(wěn)定性無關(guān)，分子的穩(wěn)定性由分子內(nèi)部化學(xué)鍵的強(qiáng)弱決定。(3)從物質(zhì)分類的角度歸納常見的分子晶體時要注意：分類的依據(jù)不同，類別也不同?？梢哉f是“大多數(shù)有機(jī)物”“大多數(shù)共價化合物”等都是分子晶體；還可以說“所有的酸、某些弱堿、非金屬的氫化物、很多非金屬氧化物、很多非金屬單質(zhì)、稀有氣體”等都是分子晶體。(4)原子晶體必須是“空間網(wǎng)狀”結(jié)構(gòu)，僅平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不是原子晶體，如石墨晶體不是原子晶

4、體。原子晶體的化學(xué)式不是分子式，如同離子晶體，其化學(xué)式只是該物質(zhì)組成的原子個數(shù)最簡整數(shù)比。1溶于水能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體嗎？ 提示：不一定。離子晶體溶于水能導(dǎo)電，但溶于水能導(dǎo)電的晶體卻不一定是離子晶體，如 HCl 氣體溶于水形成鹽酸能導(dǎo)電，但 HCl 形成的是分子晶體。因此判斷一種化合物是否為離子晶體，應(yīng)看其在熔融狀態(tài)是否導(dǎo)電，在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的為離子晶體。2物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化時，化學(xué)鍵一定發(fā)生變化嗎？ 提示：不一定。離子晶體、原子晶體狀態(tài)發(fā)生變化時分別破壞了離子鍵和共價鍵，但分子晶體狀態(tài)發(fā)生變化時破壞的是分子間作用力，化學(xué)鍵不發(fā)生變化?！纠?1】自然界中的 CaF 2 又稱螢石，是一種難

5、溶于水的固體物質(zhì)，屬于典型的離子晶體，下列一定能說明 CaF 2 是離子晶體的是( ) ACaF 2 難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱 BCaF 2 的熔沸點(diǎn)較高，硬度較大 CCaF 2 固體不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電 DCaF 2 在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小 【思路分析p 】晶體的類型由構(gòu)成晶體的微粒決定。不同的晶體因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)、存在的作用力不完全相同，性質(zhì)上表現(xiàn)出了較大的差異性。在對晶體的類型及性質(zhì)進(jìn)行判斷分析p 時，一般通過物質(zhì)的類別判斷出物質(zhì)所屬晶體類型，根據(jù)晶體類型判斷具體物質(zhì)的性質(zhì)；也可通過不同類型的晶體具有的特征性質(zhì)去判斷晶體類型，從而進(jìn)一步判斷出晶體的其他性質(zhì)?！窘馕觥侩x子

6、晶體中含有離子鍵，離子鍵在熔融狀態(tài)下能夠被破壞，電離出自由移動的陰、陽離子，所以離子晶體在熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姟＿@是判斷某晶體是否為離子晶體的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。【答案】C美國 Lawrece Liermore 國家實(shí)驗(yàn)室(LINL)成功地在高壓下將 CO 2 轉(zhuǎn)化為具有類似 SiO 2結(jié)構(gòu)的原子晶體，下列關(guān)于 CO 2 的原子晶體說法正確的是( D ) ACO 2 的原子晶體和分子晶體互為同分異構(gòu)體 B在一定條件下，CO 2 原子晶體轉(zhuǎn)化為 CO 2 分子晶體是物理變化 CCO 2 的原子晶體和 CO 2 分子晶體具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì) D在 CO 2 的原子晶體中，每一個 C 原子周圍結(jié)合 4

7、個 O 原子，每一個 O 原子跟兩個 C 原子相結(jié)合 解析：同分異構(gòu)體是針對分子而言，而 CO 2 原子晶體中不存在分子，故 A 錯誤；CO 2 的原子晶體轉(zhuǎn)化為 CO 2 的分子晶體，發(fā)生了舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的生成，因此是化學(xué)變化，B 錯誤；CO 2 的原子晶體和分子晶體的物理性質(zhì)相差很大，C 錯誤；CO 2 原子晶體的結(jié)構(gòu)和 SiO 2原子晶體結(jié)構(gòu)是相似的，因而 D 是正確的。探究點(diǎn)二物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高低的判斷方法1不同類型晶體熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律為：原子晶體離子晶體分子晶體。如熔點(diǎn)或沸點(diǎn)：金剛石氯化鈉干冰。2同種晶體類型的物質(zhì)：晶體內(nèi)微粒間的作用力越大，熔、沸點(diǎn)越高。(1)原子晶體：

8、比較共價鍵的強(qiáng)弱，一般地說，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越牢固，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：金剛石(C)金剛砂(SiC)晶體硅(Si)。(2)離子晶體：比較離子鍵的強(qiáng)弱，一般來說，陰、陽離子帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力越大，離子鍵越強(qiáng)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：MgOMgCl 2 NaClCsCl。(3)分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點(diǎn)越高(具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點(diǎn)反常的高)。如熔點(diǎn)：I 2 Br 2 Cl 2 F 2 。(4)金屬晶體：金屬單質(zhì)晶體內(nèi)，金屬陽離子半徑越小，價電子越多，則金屬陽離子與自由電子之間的

9、作用力越強(qiáng)，即金屬鍵越強(qiáng)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：LiNaKRbCs。合金的熔點(diǎn)比它各成分單獨(dú)存在時的熔點(diǎn)都低。如熔點(diǎn)：硅鋁硅鋁合金。3有時可借助于常識或記憶有關(guān)數(shù)據(jù)來比較某些物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的高低。如熔點(diǎn)：NaH 2 OCH 4 ，即熔點(diǎn)：固體液體氣體。4有機(jī)物同分異構(gòu)體之間，分子主鏈越長，其沸點(diǎn)越高，但熔點(diǎn)并不如此。如沸點(diǎn)：正丁烷(0.5 )異丁烷(11.7 )。熔沸點(diǎn)很高的一定是原子晶體嗎？ 提示：不一定，有可能是混合型晶體石墨，也有可能是金屬晶體(如鎢的熔點(diǎn)為 3 410 )?！纠?2】碳化硅(又名金剛砂)具有類似于金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子與硅原子是交替排列的?，F(xiàn)有 3 種晶體：硝酸鉀

10、 碳化硅 干冰，熔點(diǎn)由高到低的順序是( ) AB CD 【思路分析p 】不同類型晶體的組成微粒間相互作用的強(qiáng)弱是熔點(diǎn)不同的原因?！窘馕觥肯跛徕泴儆陔x子晶體，碳化硅屬于原子晶體，干冰屬于分子晶體，一般來說，熔點(diǎn)：原子晶體離子晶體分子晶體，故它們的熔點(diǎn)由高到低的順序是碳化硅硝酸鉀干冰?！敬鸢浮緾下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律與化學(xué)鍵強(qiáng)弱無關(guān)的是( A ) AF 2 、Cl 2 、Br 2 、I 2 的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高 BHF、HCl、HBr、HI 的熱穩(wěn)定性依次減弱 C金剛石的硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都高于晶體硅 DNaF、NaCl、NaBr、NaI 的熔點(diǎn)依次降低 解析：F 2 、Cl 2 、Br 2 、I

11、2 形成的晶體為分子晶體，熔化時僅破壞分子間作用力，與化學(xué)鍵無關(guān)，A 對；熱穩(wěn)定性是指物質(zhì)受熱分解的難易程度，而 H_ 分解時要破壞 H-_ 鍵，從 HF 到HI 其鍵能依次減小，故其穩(wěn)定性依次減弱，B 錯；由于金剛石中碳碳鍵的鍵能大于晶體硅中硅硅鍵的鍵能，因此金剛石的硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較晶體硅高，C 錯；Na_ 為離子晶體，熔化時破壞離子鍵，D 錯。1共價鍵、離子鍵、金屬鍵、分子間作用力都是微粒間的作用力，含有以上中的兩種作用力的晶體是( B ) ASiO 2BCCl 4CNaClD金剛石 解析：A、D 項都是原子晶體，僅含共價鍵；C 項 NaCl 中僅含離子鍵；B 項 CCl 4 是分子晶體

12、，含分子間作用力和共價鍵。2下列關(guān)于晶體的說法，正確的是( A ) A在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子 B在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子 C原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高 D分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低 解析：運(yùn)用分子晶體、原子晶體、金屬晶體的差異進(jìn)行分析p 。在原子晶體中構(gòu)成晶體的微粒是原子；在離子晶體中構(gòu)成晶體的微粒是陽離子和陰離子；在分子晶體中構(gòu)成晶體的微粒是分子(或單原子分子)；在金屬晶體中構(gòu)成晶體的微粒是金屬陽離子和自由電子，故選項 B錯誤。晶體的熔點(diǎn)一般是原子晶體離子晶體分子晶體，而金屬晶體的熔點(diǎn)相差比較大，晶體硅的熔點(diǎn)(1 410 )要比金屬鎢的熔點(diǎn)(3 140 )低

13、，而金屬汞的熔點(diǎn)(常溫下是液體)比蔗糖、白磷(常溫下是固態(tài)，分子晶體)等低。所以選項 B、C、D 不正確。3處于固體狀態(tài)的下列物質(zhì)，其晶體類型正確的一組是( C ) 序號 離子晶體 分子晶體 原子晶體 A KOH SO 3Ar B H 2 SO 4硫黃 石墨 C CH 3 COONH 4H 2 O 水晶 D Ba(OH) 2玻璃 金剛石 解析：A 項 Ar 為分子晶體；B 項 H 2 SO 4 為分子晶體，石墨為混合型晶體；D 項玻璃為混合物，不屬于晶體。4下列說法不正確的是( D ) A有些物質(zhì)不含化學(xué)鍵，存在分子間作用力 B石英是由硅原子和氧原子構(gòu)成的原子晶體，加熱熔化時需破壞共價鍵 C氫

14、氧化鈉在熔融狀態(tài)下離子鍵被破壞，形成自由移動的離子，具有導(dǎo)電性 D任何晶體中，若含有陽離子就一定有陰離子 解析：稀有氣體不含化學(xué)鍵，存在分子間作用力，故 A 正確；二氧化硅是原子晶體，原子晶體加熱熔化時需破壞共價鍵，故 B 正確；氫氧化鈉加熱熔融破壞離子鍵，形成自由移動的鈉離子和氫氧根離子，具有導(dǎo)電性，故 C 正確；金屬晶體中含有金屬陽離子，沒有陰離子，故 D 錯誤。5在常溫常壓下呈氣態(tài)的化合物，降溫使其固化得到的晶體屬于( A ) A分子晶體B原子晶體 C離子晶體D何種晶體無法判斷 解析：常溫常壓下呈氣態(tài)的化合物一定是共價化合物，因此固化得到的晶體是分子晶體。6下列物質(zhì)發(fā)生變化時，所克服的粒

15、子間相互作用屬于同種類型的是( A ) A干冰和碘分別變?yōu)闅怏w B干冰和氯化銨分別受熱變?yōu)闅怏w C二氧化硅和鐵分別受熱熔化 D食鹽和葡萄糖分別溶解在水中 解析：A 中干冰和碘都為分子晶體，受熱變?yōu)闅怏w時都克服分子間作用力；B 中干冰屬于分子晶體，受熱變?yōu)闅怏w時克服分子間作用力，而氯化銨為離子晶體，受熱變?yōu)闅怏w時發(fā)生分解反應(yīng)，克服(破壞)化學(xué)鍵；C 中二氧化硅為原子晶體，受熱熔化時克服共價鍵，而鐵屬于金屬晶體，受熱熔化時克服金屬鍵；D 中食鹽為離子晶體，溶解時克服離子鍵，而葡萄糖為分子晶體，溶解時克服分子間作用力。7已知下表中幾種物質(zhì)的熔沸點(diǎn)：NaCl KBr AlCl 3單質(zhì) _ SiCl 4

16、熔點(diǎn)/ 801 730 190 2 300 70 沸點(diǎn)/ 1 413 1 380 180 2 500 53 據(jù)此判斷，下列說法錯誤的是( D ) AAlCl 3 晶體加熱易升華BSiCl 4 是分子晶體 C單質(zhì) _ 可能是原子晶體DAlCl 3 是原子晶體 解析：AlCl 3 的沸點(diǎn)比熔點(diǎn)低，所以加熱能升華；SiCl 4 的熔、沸點(diǎn)比較低，一定是分子晶體；單質(zhì) _ 的熔、沸點(diǎn)很高，有可能是原子晶體；AlCl 3 是共價化合物，且其熔、沸點(diǎn)較低，所以不是原子晶體。8(1)氯酸鉀熔化，粒子間克服了離子鍵的作用；二氧化硅熔化，粒子間克服了共價鍵的作用；碘的升華，粒子間克服了分子間作用力。三種晶體熔點(diǎn)由高到低的順序是二氧化硅氯酸鉀碘。(2)下列六種晶體：CO 2 ，NaCl，Si，CS 2 ，金剛石，它們的熔點(diǎn)從低到高的順序?yàn)?填序號)。(3)A、B、C、D 四種晶體的性質(zhì)如下：A固態(tài)時能導(dǎo)電，能溶于鹽酸 B能溶于 CS 2 ，不溶于水 C固態(tài)時不導(dǎo)電，液態(tài)時能導(dǎo)電，可溶于水 D固態(tài)、液態(tài)時均不導(dǎo)電，熔點(diǎn)為 3 500 試推斷它們的晶體類型。A：金屬晶體；B：分