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(共67张PPT)
[学习目标]
1.了解晶体与非晶体的区别和鉴别,了解晶胞的特征和晶体结构的测定方法。
2.了解常见典型晶体的模型并了解其微粒构成及其相互作用。
3.掌握常见晶体类型和性质的比较判断。
1.物质的聚集状态
物质的聚集状态除了固态、液态、气态外,固体还可分为　 　和　 　　,另外还有液晶、纳米材料和超分子等。
2. 晶体的特征及原因
特征 原因
自发形成的、规则的多面体几何外形 内部微粒(原子、离子或分子)在空间按照一定规律做周期性重复排列
各向异性 内部微粒在不同方向上排列的规律不同
晶体
非晶体

3.晶体与非晶体的比较
比较 晶体 非晶体
结构特征 结构微粒周期性重复排列 结构微粒无同期性重复排列
性质
特征 自范性 有 无
熔点 固定 不固定
各向异性 有 无
二者区
别方法 间接方法 测定其是否有固定的熔点
科学方法 对固体进行_____________ 实验
X射线衍射
4.晶胞
(1)概念:是指晶体结构中基本的　 　　　。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置。
①无隙:相邻晶胞之间没有　　 　　;
②并置:所有晶胞平行排列,取向相同。
(3)形状:一般形状为　　 　　　。
重复单元
任何间隙
平行六面体
[正误辨析]　正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)在物质的三态相互转化过程中只是分子间距离发生了变化。( )
(2)凡有规则外形的固体一定是晶体。( )
(3)固体SiO2一定是晶体。( )
(4)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”。( )
(5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。( )
(6)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验。( )
×
√
×
×
×
√
1.[走进教材]下列物质中,不属于晶体的是(　　)
A.玻璃 B.食盐
C.水晶 D.胆矾
A
2.关于晶体和非晶体的说法,正确的是(　　)
A.晶体在三维空间里呈周期性有序排列,因此在各个不同的方向上具有相同的物理
性质
B.晶体在熔化过程中需要不断的吸热,温度不断地升高
C.普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同
D.晶体和非晶体之间不可以相互转化
C
解析　晶体在三维空间里呈周期性有序排列,其许多物理性质常常会表现出各向异性,选项A不正确;晶体的熔点是固定的,所以在熔化过程中温度不会变化,选项B不正确;玻璃不属于晶体,不具有物理性质各向异性的特点,选项C正确;在一定条件下晶体和非晶体是可以相互转化的,选项D不正确;答案选C。
3.纳米SiO2为无定形(非晶态)白色粉末,具有颗粒尺寸小,微孔多,比表面积大,对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米SiO2的说法正确的是(　　)
A.对光有各向异性
B.熔点与晶体SiO2相同
C.与晶体SiO2互为同分异构体
D.可用X射线衍射实验区分纳米SiO2与晶体SiO2
D
解析　纳米SiO2为无定形白色粉末,不是晶体,没有对光的各向异性,A项错误;纳米SiO2不是晶体,SiO2是共价晶体,因此两者熔点不相同,B项错误;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体,SiO2只是化学式,晶体SiO2中没有分子,C项错误;纳米SiO2不是晶体,SiO2是共价晶体,可用X射线衍射实验区分纳米SiO2与晶体SiO2,D项正确。
1.四种晶体类型的比较
　类型
比较　　 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成
微粒 ______ ______ 金属阳离子、自由电子 ____________
微粒间的
相互作用
力 ____________(某些含氢键) ________ _______ __________
分子
范德华力
原子
共价键
金属键
阴、阳离子
离子键
　类型
比较　　 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
硬度 较小 很大 有的很大,有的很小 较大
熔、沸点 较低 很高 有的很高,有的很低 较高
溶解性 相似相溶 不溶于水 难溶于常见溶剂 大多易溶于水等极性溶剂
导电、
导热性 一般不导电,溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电,水溶液或熔融态导电
　类型
比较　　 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
物质类
别及举例 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) 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) 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)
2.混合型晶体——石墨
(1)结构特点
①石墨晶体具有　 　结构,同一层中的每个碳原子以 杂化轨道与邻近的　 个碳原子以　 　　相结合,形成无限的　　 　平面网状结构,键角为120°。
②每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道,并含有一个未成对电子,因此能形成遍及整个平面的　　键,具有　　　的性质,这就是石墨沿层的平行方向导电性强的原因。
③层与层之间以　　　　相结合,可以相对滑动,使之具有润滑性。
④石墨晶体中存在的作用力有　　　、　　　　、类似　　　的作用力,我们将这类晶体称为　　　晶体。
层状
sp2
三
共价键
六边形
大π
金属键
范德华力
共价键
范德华力
金属键
混合型
(2)物理性质及用途
物理性质:熔点高、质软、导电。
主要用途:制造电极、润滑剂、铅笔芯、原子反应堆中的中子减速剂等。
[正误辨析]　正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。( )
(2)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。( )
(3)共价晶体中共价键越弱,熔点越低。( )
(4)1 mol金刚石和SiO2中含有的共价键数目均为4NA。( )
(5)冰中包含的作用力有范德华力、氢键和共价键。( )
(6)金属晶体能导电是因为金属晶体在外加电场作用下可失去电子。( )
√
×
√
×
×
×
1.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是(　　)
A.CO2和SiO2 B.SO3和H2O
C.NaCl和HCl D.CCl4和KCl
B
解析　CO2是分子晶体(共价键),SiO2是共价晶体(共价键),化学键类型相同但晶体类型不同,A错误;SO3和H2O均为分子晶体,且化学键均为共价键(S—O键和O—H键),B正确;NaCl为离子晶体(离子键),HCl为分子晶体(共价键),化学键和晶体类型均不同,C错误;CCl4为分子晶体(共价键),KCl为离子晶体(离子键),化学键和晶体类型均不同,D错误;故选B。
2.已知下列晶体的部分性质,其晶体类型判断正确的是(　　)
A
选项 性质 晶体类型
A 三氯化铁,沸点316 ℃,易溶于水,易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂 分子晶体
B 溴化铝,无色晶体,熔点98 ℃,易溶于水,熔融状态下不导电 共价晶体
C 硼,熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大,不溶于常见溶剂 金属晶体
D 碳化铝,黄色晶体,熔点2 100 ℃,熔融状态下不导电,晶体不导电 离子晶体
解析　三氯化铁,沸点较低,易溶于乙醚等有机溶剂,属于分子晶体,A正确;溴化铝,熔点低,易溶于水,熔融状态下不导电,属于分子晶体,B错误;硼,熔、沸点高,硬度大,且不溶于常见溶剂,属于共价晶体,C错误;碳化铝,熔点高,熔融状态和晶体都不导电,属于共价晶体,D错误。
3.下列有关离子晶体的比较不正确的是(　　)
A.熔点:NaFB.离子键强弱:NaF>NaCl>NaBr
C.离子晶体中除了含有离子键外,还可能存在共价键、氢键等
D.硬度:MgOD
解析　NaF、MgF2、AlF3均为离子晶体,r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),Na+、Mg2+、Al3+所带电荷数依次增大,NaF、MgF2、AlF3所含离子键依次增强,所以熔点依次升高,A正确;F-、Cl-、Br-的半径依次增大,NaF、NaCl、NaBr离子键依次减弱,所以熔点依次降低,B正确;CuSO4·5H2O 晶体为离子晶体,CuSO4·5H2O 晶体存在共价键、氢键等,C正确;Mg2+、Ca2+、Ba2+半径依次增大,故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱,硬度应依次减小,D错误;故选D。
晶体类型的两种判断
(1)依据物质的分类判断
①金属氧化物(K2O、Na2O2等)、强碱(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、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、稀有气体、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
③常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合物类共价晶体有碳化硅、二氧化硅等。
④金属单质是金属晶体。
[归纳总结]
(2)根据各类晶体的特征性质判断
一般来说,低熔、沸点的化合物属于分子晶体;熔、沸点较高,且在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为离子晶体;熔、沸点很高,不导电,不溶于一般溶剂的物质属于共价晶体;能导电、导热、具有延展性的晶体为金属晶体。
(2)根据各类晶体的特征性质判断
一般来说,低熔、沸点的化合物属于分子晶体;熔、沸点较高,且在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为离子晶体;熔、沸点很高,不导电,不溶于一般溶剂的物质属于共价晶体;能导电、导热、具有延展性的晶体为金属晶体。
1.液晶
(1)定义:在一定的温度范围内既具有液体的可流动性,又具有晶体的各向异性的物质。
(2)结构特点与性质特征的关系
液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的排列,在分子长轴的平行方向和垂直方向表现出不同的性质,进而使液晶在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面表现出类似晶体的各向异性。
2.纳米材料
(1)定义:三维空间尺寸至少有一维处于纳米(1 nm=10-9 m)尺度的、具有特定功能的材料。
(2)结构特点及性能
纳米材料由直径为几到几十纳米的颗粒和颗粒间的界面两部分组成。通常纳米颗粒内部具有　　　　,原子有序排列界面则为无序结构,纳米材料具有既不同于微观粒子又不同于宏观物体的独特性质。
(3)常见的纳米材料有富勒烯(C60等球碳),石墨烯(单层石墨片)和碳纳米管、纳米陶瓷等。
晶状结构
3.超分子
(1)概念
若两个或多个分子相互“结合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体,可以把这种聚集体看成分子层次之上的分子。
(2)超分子内分子间的作用力
超分子内部分子之间通过非共价键相结合,包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。
(3)超分子的两个重要特征——分子识别、分子组装。
(4)超分子的应用
在分子水平上进行分子设计,有序组装甚至复制出一些新型的分子材料。
①分离C60和C70
将C60和C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中,再加入甲苯溶剂,将C70溶解,过滤后分离______,再向不溶物中加入氯仿,氯仿溶解“杯酚”而将不溶解的_____释放出来并沉淀。
②冠醚识别碱金属离子
冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。如冠醚 18可识别_____。
C70
C60
K+
[正误辨析]　正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程无序。( )
(2)液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列,使液晶具有各向异性。( )
(3)纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分,两部分都是长程有序。( )
(4)超分子就是有机大分子。( )
×
√
×
×
1.(2025·洛阳市期中)下列关于等离子体、离子液体和液晶的说法错误的是(　　)
A.液晶是物质的一种聚集状态
B.液晶既具有液体的流动性,又具有类似晶体的各向异性
C.离子液体仅由离子组成,只有在较高温度下才能呈液态
D.等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质
解析　液晶属于物质的一种特殊聚集状态,A项正确;液晶像液体一样具有流动性,同时又具有像晶体的各向异性,B项正确;离子液体由带电荷的离子构成,所以其难挥发,常温下呈液态,C项错误;等离子体是由阳离子、电子和电中性微粒组成的整体呈电中性的气态物质聚集体,D项正确; 故选:C。
C
2.(2025·凉山州期末)环六糊精(D 吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是(　　)
D
A.环六糊精属于寡糖
B.环六糊精可溶解在水中,因此可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
C.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中,易发生取代反应
D.非极性分子均能被环六糊精以化学键包合形成超分子
解析　1 mol糖水解后能产生2~10 mol单糖的糖称为寡糖或者低聚糖,环六糊精是葡萄糖的缩合物,属于寡糖,A正确;环六糊精空腔外有多个羟基,可以和水形成分子间氢键,故环六糊精能溶解在水中,而氯代苯甲醚不溶于水,所以可以选择水作为萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚,B正确;环六糊精(D 吡喃葡萄糖缩合物)腔内极性小,可以将苯环包含在其中,由图3可知,苯甲醚直接和HOCl反应时,Cl原子取代苯甲醚中苯环的邻位和对位H原子的物质的量的比为2∶3,而加入环六糊精后Cl原子取代苯环对位H原子的物质的量的远大于邻位,说明图2中甲氧基对位暴露在反应环境中,易发生取代反应,C正确;要和环六糊精形成超分子,该分子的直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸,故不是所有的非极性分子都可以被环六糊精包含形成超分子,D错误; 故选D。
3.(1)(CH3)3NH+和[AlCl4]-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100 ℃,其挥发性一般比有机溶剂　　　　(填“大”或“小”),可用作　　　　(填字母)。
a.助燃剂
b.“绿色”溶剂
c.复合材料
d.绝热材料
小　
b
(2)在纳米级的空间中,水的结冰温度是怎样的呢 为此,科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。下图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度,冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。水在碳纳米管中结冰的规律是________________
___________________________________。
碳纳米管直径越
大,结冰温度越低
解析　(1)由(CH3)3NH+和[AlCl4]-形成的离子液体,阴、阳离子间的作用力肯定大于有机溶剂分子间的范德华力,因此其挥发性一般比有机溶剂小;该离子液体中不含氧,则其不助燃;液体一般不能用作复合材料;由阴、阳离子形成的离子液体,具有导热性,不可能用作绝热材料。(2)由题图可知,随着碳纳米管直径的增大,结冰温度依次为27 ℃、7 ℃、-53 ℃、-83 ℃,即碳纳米管直径越大,结冰温度越低。
D
2.(2025·山东卷)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的
是(　　)
A
选项 性质差异 主要原因
A 沸点:H2O>H2S 电离能:O>S
B 酸性:HClO>HBrO 电负性:Cl>Br
C 硬度:金刚石>晶体硅 原子半径:Si>C
D 熔点:MgO>NaF 离子电荷:Mg2+>Na+,O2->F-
解析　H2O可形成分子间氢键,故沸点H2O>H2S,A错误;元素电负性:Cl>Br,故HClO中O—H键极性大,更易断裂,故酸性:HClO>HBrO,B正确;原子半径:Si>C,则键长:Si—Si键>C—C键,键能:Si—Si键晶体硅,C正确;离子晶体的熔点大小与离子键强弱有关,离子所带电荷数越多、离子半径越小,离子键越强,物质熔点越高,离子电荷:Mg2+>Na+、O2->F-,故熔点:MgO>NaF,D正确。
3.(2025·甘肃卷)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a),该分子和客体分子(CH3)4NCl可形成主客体包合物:(CH3)4N+被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是(　　)
B
A.主体分子存在分子内氢键
B.主客体分子之间存在共价键
C.磺酸基中的S—O键能比S== O小
D.(CH3)4N+和(CH3)3N中N均采用sp3杂化
解析　根据主体分子的结构式(题图a)可知,其中含有的—SO3H和—OH可形成分子内氢键,A正确;根据主客体分子之间形成的包合物结构(题图b)可知,主客体分子之间为非共价键有形成化学键,B错误;S==O中存在σ键和π键,S—O中只含σ键,故磺酸基中S—O键能比S==O小,C正确;(CH3)4N+中N形成4个σ键,且N上无孤电子对,故N采取sp3杂化,(CH3)3N中N形成3个σ键,且N上含有1对孤电子对,故N采取sp3杂化,D正确。
[夯基固本练]
B
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1.固体分为晶体和非晶体,下列关于晶体的叙述正确的是(　　)
A.块状固体一定是晶体,粉末状固体一定是非晶体
B.破损的晶体经过重结晶后能够变成规则的多面体,体现了晶体的自范性
C.晶体和非晶体的本质区别是晶体的衍射图谱有明锐的衍射峰
D.不能通过熔融态物质凝固的方式得到晶体
解析　晶体和非晶体的本质区别是组成晶体的微粒在三维空间里是否呈现周期性的有序排列,不管固体的颗粒大小,只要有组成粒子在三维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体,A错误;晶体的自范性是指,在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形,B正确;晶体和非晶体的本质区别在其内部微粒在空间上是否按一定规律做周期性重复排列,C错误;得到晶体一般有三条途径:①熔融态物质凝固;②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华);③溶质从溶液中析出,D错误;综上所述答案为B。
1
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12
2.下列有关金属晶体的说法正确的是(　　)
A.金属晶体所有性质均与金属键有关
B.最外层电子数少于3个的原子一定都是金属
C.任何状态下都有延展性
D.都能导电、传热
D
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解析　金属键只影响金属的物理性质,故A错误;最外层电子数少于3的原子不一定是金属,例如氢和氦最外层电子数小于3,氢和氦为非金属,故B错误;延展性是金属固态时的特性,液态金属因结构破坏失去延展性,故C错误;金属晶体中自由电子可自由移动,因此固态和液态金属均能导电、传热,故D正确;选D。
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3.下列晶体分类中正确的一组是(　　)
C
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选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体
A NaOH Ar SO2
B H2SO4 石墨 S
C CH3COONa 水晶
D Ba(OH)2 金刚石 玻璃
解析　A项中固态Ar为分子晶体;B项中H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体;D项中玻璃是非晶体。
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4.(2025·枣庄三中期末)下列各组物质中,按熔、沸点由低到高的顺序排列正确的是(　　)
①CBr4、CCl4、CF4;②C2H6、C(CH3)4、
CH3(CH2)3CH3;③LiCl、NaCl、KCl;
④Na、Mg、Al;⑤金刚石、晶体硅、碳化硅
A.①③ B.①④
C.②④ D.②⑤
C
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解析　①三者均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,熔、沸点顺序应为CF4NaCl>KCl,错误;④原子半径AlMg>Na,熔、沸点顺序NaC—Si键>Si—Si键,熔、沸点顺序应为晶体硅<碳化硅<金刚石,⑤错误;故选C。
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5.美国国家实验室(LINL)成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的共价晶体,下列关于CO2的共价晶体说法,正确的是(　　)
A.CO2的共价晶体和分子晶体互为同分异构体
B.在一定条件下,CO2共价晶体转化为CO2分子晶体是化学变化
C.CO2的共价晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质和化学性质
D.在CO2的共价晶体中,每一个C原子周围结合2个O原子,每2个O原子跟1个C原子相结合
4
B
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5
6
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解析　二氧化碳共价晶体中不含分子,故A错误;CO2共价晶体转化为CO2分子晶体,结构已发生改变,且二者的性质也有较大差异,故二者是不同的物质,所以二者的转变是化学变化,故B正确;CO2共价晶体与CO2分子晶体,结构不同,二者是不同的物质,物理性质不同,如CO2共价晶体硬度很大,CO2分子晶体硬度不大,其化学性质也不同,故C错误;CO2共价晶体与SiO2结构类似,每个碳原子与4个氧原子通过1对共用电子对连接,每个氧原子与2个碳原子通过1对共用电子对连接,故D错误。
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6.(2024·天津卷)我国学者在碳化硅(SiC)表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是(　　)
A.SiC是离子化合物
B.SiC晶体的熔点高、硬度大
C.核素14C的质子数为8
D.石墨烯属于烯烃
4
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12
B
解析　SiC晶体结构与金刚石相似,属于共价晶体,熔点高、硬度大,A错误,B正确;碳元素为6号元素,故核素14C的质子数为6,C错误;石墨烯是碳元素组成的单质,不属于烯烃,D错误。
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[能力技能练]
4
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D
7.根据下表中给出的有关数据,判断下列说法错误的是(　　)
物质 AlCl3 SiCl4 晶体硼 金刚石 晶体硅
熔点/℃ 190 -68 2 300 >3 550 1 415
沸点/℃ 178 57 2 550 4 827 2 355
A.SiCl4是分子晶体 B.晶体硼是共价晶体
C.AlCl3是分子晶体,加热能升华 D.金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键弱
解析　共价键越强,共价晶体熔、沸点越高,C—C键比Si—Si键强,D错误。
8.(2025·恩施州普通高中质检)科学家发现偶氮苯 15 冠 5在光照和暗处时可相互转化,其顺、反式结构对部分碱金属离子的识别率见表。
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结构状态 Na+ K+ Rb+
顺式识别率/% 5.3 55.2 68.8
反式识别率/% 29.6 1.3 29.3
总识别率/% 34.9 56.5 98.1
下列说法正确的是(　　)
A.在暗处时,偶氮苯-15-冠-5对碱金属离子的识别率更高
B.偶氮苯-15-冠-5与碱金属离子形成超分子时,碱金属离子的配位数是10
C.偶氮苯-15-冠-5对Li+的总识别率大于34.9%
D.可在光照条件下利用偶氮苯-15-冠-5有效分离Na+和Rb+
D
解析　在暗处时,转化为反式结构,对碱金属离子K+、Rb+的识别率降低,A错误;偶氮苯-15-冠-5与碱金属离子形成超分子时,O原子提供孤电子对,碱金属离子的配为数是5,B错误;根据表格数据,随着离子半径减小,偶氮苯-15-冠-5对碱金属离子的总识别率减小,偶氮苯-15-冠-5对Li+的总识别率小于34.9%,C错误;光照条件转化为顺式结构,对Na+和Rb+的识别率相差大,故可在光照条件下利用偶氮苯-15-冠-5有效分离Na+和Rb+,D正确;故选D。
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[素养提升练]
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9.按要求填空
(1)现有5种固态物质:四氯化硅、硼、石墨、锑、氖。将符合信息的物质名称和所属晶体类型填在表格中。
编号 信息 物质名称 晶体类型
① 熔点:120.5 ℃,沸点:271.5 ℃,易水解 　 　 　 　
② 熔点:630.74 ℃,沸点:1 750 ℃,导电 　 　 　 　
③ 由分子间作用力结合而成,熔点很低,化学性质稳定 　 　 　 　
④ 由共价键结合成空间网状结构的晶体,熔点:2 300 ℃,沸点:2 550 ℃,硬度大 　 　 　 　
四氯化硅
分子晶体
锑
金属晶体
氖
分子晶体
硼
共价晶体
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编号 信息 物质名称 晶体类型
⑤ 由共价键结合成层状结构的晶体,熔点高、能导电,具有滑腻感 　 　 　 　
混合型晶体
石墨
(2)碳化硅(SiC)是一种晶体,具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列各种晶体:①晶体硅　②硝酸钾　③金刚石　④碳化硅　⑤干冰　⑥冰,它们的熔点由高到低的顺序是　　　　 　。
(3)继C60后,科学家又合成了Si60、N60.请解释如下现象:熔点:Si60>N60>C60,而破坏分子所需要的能量:N60>C60>Si60,其原因是________________________________________
________________________________________________________________________
③>④>①>②>⑥>⑤
对于Si60、N60、C60,均为分子晶体,分子晶体熔点由分子间作用力决定,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高。相对分
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子质量Si60>N60>C60,所以熔点Si60>N60>C60。破坏分子内化学键(共价键)所需能量与键能有关,原子半径NC—C键>Si—Si键,所以破坏分子所需能量N60>C60>Si60
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
__________________________________________。
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解析　(1)①四氯化硅(SiCl4)的熔点为120.5 ℃,沸点为271.5 ℃,熔、沸点较低,且易水解,是由分子间作用力结合而成的,属于分子晶体。②锑(Sb)的熔点为630.74 ℃,沸点为1 750 ℃,能导电,符合金属晶体的特征,属于金属晶体。③氖(Ne)是由分子间作用力结合而成,熔点很低,化学性质稳定,属于分子晶体。④硼(B)由共价键结合成空间网状结构的晶体,熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大,符合共价晶体的特点,属于共价晶体。⑤石墨由共价键结合成层状结构的晶体,熔点高、能导电、具有滑腻感,属于混合型晶体。(2)晶体硅、金刚石、碳化硅均为共价晶体,共价晶体熔点取决于共价键键能,键长越短、键能越大,熔点越高。原子半径CC—Si键>Si—Si键,所以共价晶体熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅。硝酸钾为离子晶体,离子晶体熔点低于共价晶体。干冰、冰为分子晶体,分子晶体熔点低于离子晶体,且冰中
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存在氢键,熔点高于干冰。综上,熔点由高到低顺序为:金刚石>碳化硅>晶体硅>硝酸钾>冰>干冰,即③>④>①>②>⑥>⑤。(3)对于N60>C60>Si60,均为分子晶体,分子晶体熔点由分子间作用力决定,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高。相对分子质量Si60>N60>C60,所以熔点Si60>N60>C60。破坏分子内化学键(共价键)所需能量与键能有关,原子半径N< CC—C键>Si—Si键,所以破坏分子所需能量N60>C60>Si60。
10.(2025·庆阳市华池县第一中学期中)第ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:
(1)碳的一种单质的结构如图a所示。该单质的晶体类型为　　　　 　,依据原子轨道的重叠方式,原子间存在的共价键类型有　　　 　,碳原子的杂化轨道类型为　　　　　。
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(2)SiO2比CO2熔点高的原因是_________________
_________________。　
混合型晶体
σ 键、π键
sp2
SiO2为共价晶体,
而CO2为分子晶体　
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(3)四卤化硅(SiX4)的沸点和二卤化铅(PbX2)的熔点如图b所示。
SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是__________________________________　
__________________________ 。
②结合SiX4的沸点和PbX2的熔点变化规律,可推断:依F、Cl、Br、I次序,PbX2晶体中离子
键百分数　　　　　,共价键百分数　　　　　(填“增大”“不变”或“减小”)。
均为分子晶体,组成和结构相似,范德华
力随相对分子质量增大而增大
减小　
增大
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解析　(1)该单质为石墨,层内是共价键,层间存在范德华力,石墨属于混合型晶体,层内碳原子之间形成σ 键和π键;石墨中碳原子有3个σ 键,无孤电子对,因此杂化类型为sp2;(2)SiO2为共价晶体,而CO2为分子晶体,共价晶体熔、沸点高于分子晶体;(3)①SiX4属于分子晶体,不含分子间氢键,范德华力越大,熔、沸点越高,范德华力随着相对分子质量的增大而增大,即熔、沸点增高;②同主族从上到下元素非金属性减弱,电负性减小,形成化合物两种元素电负性差值越大,离子键成分越大,因此PbX2晶体中离子键百分数减少,共价键百分数增大。

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