第5課時晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[課型標簽:知識課基礎(chǔ)課]知識點一晶體知識梳理1.晶體與非晶體晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒

.

排列結(jié)構(gòu)微粒

排列性質(zhì)特征自范性

.

.熔點

.

.異同表現(xiàn)

.

.兩者區(qū)別方法間接方法看是否有固定的

.科學(xué)方法對固體進行

實驗周期性有序無序有無固定不固定各向異性各向同性熔點X射線衍射2.得到晶體的途徑(1)

物質(zhì)凝固。(2)

物質(zhì)冷卻,不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。(3)溶質(zhì)從溶液中

。熔融態(tài)氣態(tài)析出對點集訓(xùn)1.晶體與非晶體的本質(zhì)差別是(

)A.有無各向異性B.有無一定的幾何外形C.有無固定熔點D.構(gòu)成固體的粒子在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列D解析:晶體具有各向異性和固定的熔點,這是由于構(gòu)成晶體的粒子在三維空間里呈周期性的有序排列的結(jié)果。本質(zhì)上,晶體的自范性(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。解析:原子在三維空間里呈有序排列(B項)、有自范性、有固定的熔點(C項)、物理性質(zhì)上體現(xiàn)各向異性、X射線衍射圖譜上有分明的斑點或明銳的譜線(D項)等特征,都是晶體在各個方面有別于非晶體的體現(xiàn)。而是否互為同素異形體與是否為晶體這兩者之間并無聯(lián)系,如無定形碳也是金剛石、石墨的同素異形體,卻屬于非晶體。2.不能夠支持石墨是晶體這一事實的選項是(

)A.石墨和金剛石是同素異形體B.石墨中的碳原子呈周期性有序排列C.石墨的熔點為3625℃D.在石墨的X射線衍射圖譜上有明銳的譜線A解析:膽礬晶體具有自范性,有自發(fā)呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的多面體外形的性質(zhì)。由于原溶液為飽和溶液,因此膽礬晶體與飽和硫酸銅溶液間存在著溶解結(jié)晶平衡,整個過程中晶體和溶液的質(zhì)量都不發(fā)生變化。3.將一塊缺角的膽礬晶體置于飽和的硫酸銅溶液中,一段時間后(濃度不變),發(fā)現(xiàn)缺角晶體變完整了。若溶劑不揮發(fā),則這段時間內(nèi)晶體和溶液質(zhì)量的變化分別是(

)A.晶體的質(zhì)量變小,溶液的質(zhì)量變大B.晶體的質(zhì)量變大,溶液的質(zhì)量變小C.晶體和溶液的質(zhì)量都不變D.無法確定C知識點二常見晶體類型、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)知識梳理1.兩種常見共價(原子)晶體結(jié)構(gòu)分析(1)金剛石晶體中,每個C與另外

個C形成共價鍵,C—C鍵之間的夾角是109.5°,最小的環(huán)是

元環(huán)。含有1molC的金剛石中,形成的共價鍵有

mol。(2)SiO2晶體中,每個Si原子與

個O原子成鍵,每個O原子與

個硅原子成鍵,最小的環(huán)是

元環(huán),在“硅氧”四面體中,處于中心的是

.

原子,1molSiO2中含有

molSi—O鍵。(3)共價(原子)晶體中相鄰原子間以共價鍵結(jié)合形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這是共價(原子)晶體熔沸點較高、硬度較大的原因。4六22十二Si442.四種晶體類型的比較晶體類型比較項目分子晶體共價(原子)晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子

.

.金屬陽離子、自由電子

.

.粒子間的相互作用力

(某些含氫鍵)

.

.

.硬度較小很大有的很大,有的很小較大熔、沸點較低很高有的很高,有的很低較高分子原子陰、陽離子范德華力共價鍵金屬鍵離子鍵溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、傳熱性一般不導(dǎo)電,溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電,水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電物質(zhì)類別及舉例大多數(shù)非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、酸、非金屬氧化物(SiO2除外)、絕大多數(shù)有機物(有機鹽除外)部分非金屬單質(zhì)(如金剛石、硅、晶體硼),部分非金屬化合物(如SiC、SiO2)金屬單質(zhì)與合金(如Na、Al、Fe、青銅)金屬氧化物(如Na2O)、強堿(如KOH)、絕大部分鹽(如NaCl)[名師點撥]

(1)判斷晶體類型的方法①主要是根據(jù)各類晶體的特征性質(zhì)判斷如低熔、沸點的化合物晶體類型一般為分子晶體;熔、沸點較高,且在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物晶體類型一般為離子晶體;熔、沸點很高,不導(dǎo)電,不溶于一般溶劑的物質(zhì)晶體類型一般為原子晶體;晶體能導(dǎo)電、傳熱、具有延展性的為金屬晶體。②根據(jù)物質(zhì)的分類判斷金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體;大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機物(除有機鹽外)是分子晶體。常見的原子晶體中單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等;常見的原子晶體中化合物有碳化硅、二氧化硅等。金屬單質(zhì)(注:汞在常溫下為液體)與合金是金屬晶體。(2)比較物質(zhì)的熔、沸點高低的方法①首先看物質(zhì)的狀態(tài),一般情況下:固體>液體>氣體;二是看物質(zhì)所屬類型,一般是:原子晶體>離子晶體>分子晶體。②同類晶體熔、沸點比較思路:原子晶體→共價鍵鍵能→鍵長→原子半徑;分子晶體→分子間作用力→相對分子質(zhì)量;離子晶體→離子鍵強弱→離子所帶電荷數(shù)、離子半徑。對點集訓(xùn)1.(1)(2015·全國Ⅰ卷節(jié)選)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5,該化合物的熔點為253K,沸點為376K,其固體屬于

晶體。

(2)(2015·全國Ⅱ卷節(jié)選)O和Na的氫化物所屬的晶體類型分別為

.

和

。

答案:(1)分子(2)分子晶體答案:(3)abd2.(1)用“>”或“<”填空:第一電離能離子半徑熔點酸性Si

S

O2-

Na+

NaCl

Si

H2SO4

HClO4

解析:(1)同周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的遞增呈增大趨勢,但s、p、d等軌道處于全空、半滿、全滿的穩(wěn)定狀態(tài)時,則出現(xiàn)反?，F(xiàn)象。Si、S元素基態(tài)原子的價電子排布式分別為3s23p2、3s23p4,其中3p軌道均處于不穩(wěn)定狀態(tài),因此Si的第一電離能小于S。O2-與Na+的核外電子排布相同,其電子排布式均為1s22s22p6,離子核外電子排布相同時,原子序數(shù)越大,離子半徑越小,因此O2-的離子半徑大于Na+。NaCl為離子晶體,Si為原子晶體,因此Si的熔點高于NaCl。一般來說,元素的非金屬性越強,該元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強,Cl元素的非金屬性強于S元素,則HClO4的酸性強于H2SO4。答案:(1)<

>

<

<(2)MgCl2在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,可由MgO制備。①MgO的熔點比BaO的熔點

(填“高”或“低”)。

②SiO2的晶體類型為

。

解析:(2)①Mg、Ba同主族,Mg2+的半徑小于Ba2+,MgO的晶格能比BaO大,故MgO的熔點比BaO高。②SiO2為空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其熔、沸點很高,屬于原子晶體。答案:(2)①高②原子晶體(3)對于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX4),下列敘述正確的是

(填字母)。

A.SiX4難水解B.SiX4是共價化合物C.NaX易水解D.NaX的熔點一般高于SiX4答案:(3)BD3.(1)冰的熔點遠高于干冰,除因為H2O是極性分子、CO2是非極性分子外,還有一個重要的原因是

。

答案:(1)H2O分子間形成氫鍵(2)>兩者均為離子化合物,且陰、陽離子的電荷數(shù)均為1,但后者的離子半徑較大,離子鍵較弱,因此其熔點較低(3)CO的熔點

(填“>”或“<”)N2的熔點,原因是

。

(4)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸點依次

(填“增大”或“減小”),其原因是

。

(5)SiO2比CO2熔點高的原因是