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知识点二　晶体类型、结构和性质
1．四种晶体类型的比较
金属晶体 离子晶体 共价晶体 分子晶体
构成微粒 金属阳离子、 自由电子 阴、阳离子 原子 分子
粒子间的相互作用力 金属键 离子键 共价键 范德华力 (某些含氢键)
硬度 有的很大， 有的很小 较大 很大 较小
熔、沸点 有的很高， 有的很低 较高 很高 较低
溶解性 难溶于常见溶剂 大多易溶于水等极性溶剂 难溶于任何溶剂 相似相溶
导电、导热性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电 一般不具有导电性 一般不导电，溶于水后有的导电
物质类别及举例 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl) 部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)、部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)
1.原子化热
(1)概念：1mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。用来衡量金属键的强弱
(2)影响金属键强弱的主要因素
一般而言，金属元素的原子半径越小，金属原子单位体积内自由电子的数目越多，金
属键越强
2.晶格能
(1)概念：气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。
(2)影响因素
①离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。
②离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。
(3)与离子晶体性质的关系
晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。
3.共价键
(1)概念：通常情况下，吸引电子能力相近的原子之间通过共用电子对形成的相互作用。
共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。
(2)键参数
①键参数对分子性质的影响
②键参数与分子稳定性的关系
键能越大，键长越短，分子越稳定。
4.分子间作用力
(1)概念：物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，称之为分子间作用力。分为范德华力和氢键。
范德华力
(1)概念：范德华力是存在于分子之间的一种相互作用力，它普遍存在于固体、液体和气体分子之间。
(2)特征：作用力很弱，比化学键弱得多，且一般没有饱和性和方向性
(3)影响大小的因素：
①分子的大小、分子的空间构型以及分子中电荷分布是否均匀等;
②一般情况下，对于组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。
氢键
(1)概念：由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间形成的作用力。
(2)表示方法：A—H…B
①A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素的原子。
②A、B可以相同，也可以不同
(3)特征：具有方向性和饱和性
(4)分类：分子内氢键和分子间氢键
3．典型晶体模型
晶体 晶体结构 晶体详解
共价晶体 金刚石 ①每个碳与相邻个碳以共价键结合，形成正四面体结构 ②键角均为109°28′ ③最小碳环由个C组成且六原子不在同一平面内 ④每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2
SiO2 ①每个Si与个O以共价键结合，形成正四面体结构 ②每个正四面体占有1个Si,4个“O”， n(Si)∶n(O)＝1∶2 ③最小环上有个原子，即6个O,6个Si
分子晶体 干冰 ①8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子 ②每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有个
离子晶体 NaCl型 ①每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有个 ②每个晶胞中含个Na＋和个Cl－
CsCl型 ①每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个 ②如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－
金属晶体 简单立方堆积 典型代表Po，配位数为，空间利用率52%
面心立方最密堆积 典型代表Cu、Ag、Au，配位数为，空间利用率74%
体心立方堆积 典型代表Na、K、Fe，配位数为，空间利用率68%
六方最密堆积 典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为，空间利用率74%
4．晶体熔、沸点的高低的比较
(1)不同类型晶体熔、沸点的比较
①不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。
②金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
(2)同种类型晶体熔、沸点的比较
①金属晶体
金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属晶体的熔、沸点越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。
②离子晶体
一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则晶格能越大，晶体的熔、沸点越高，如熔点：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。
③共价晶体
→→→
如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。
④分子晶体
a．分子间范德华力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。
b．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。
c．组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，其分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3Cl＞CH3CH3。
d．同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
如
CH3CH2CH2CH2CH3＞
1．下面的排序不正确的是(　　)
A．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al
B．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
C．晶体熔点由低到高：COD．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
2．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是(　　)
①SiO2和SO3　②晶体硼和HCl　③CO2和SO2　
④晶体硅和金刚石　⑤晶体氖和晶体氮　⑥硫黄和碘
A．①②③　　　　　　　 　B．④⑤⑥
C．③④⑥ D．①③⑤
3．氮氧化铝(AlON)属共价晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是(　　)
A．AlON和石英的化学键类型相同
B．AlON和石英晶体类型相同
C．AlON和Al2O3的化学键类型不同
D．AlON和Al2O3晶体类型相同
4．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是(　　)
A．氢键；范德华力；极性键 　B．氢键；氢键；非极性键
C．氢键；极性键；范德华力 D．范德华力；氢键；非极性键
5．下列物质沸点的比较，正确的是(　　)
A．乙烷＞丙烷 B．正戊烷＞异戊烷
C．丙烷＞乙醇 D．乙醇＞乙二醇
6．下列物质的沸点，从高到低的顺序不正确的是(　　)
A．HI＞HBr＞HCl＞HF B．CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4
C．I2＞Br2＞Cl2＞F2 D．NH3＞PH3
7．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
B．
C．MgO＞H2O＞O2＞Br2
D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠
8．分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。
(1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电：________。
(2)五氟化矾，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：________。
(3)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电：________。
(4)硼，熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大：________。
(5)硒，熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿：________。
(6)锑，熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电：________。

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