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第三章 晶体结构与性质
课时5 几种晶体与粒子间的作用的对比
［知识梳理］
一、几种粒子间的作用对比
粒子间的作用 分子间的作用力 化学键
范德华力 氢键 离子键 共价键 金属键
构成粒子
强弱 _________ 变化大
影响因素 键长(半径)、键能
二、几种晶体的对比
晶体类型 分子晶体 原子晶体 离子晶体 金属晶体
构成粒子
粒子间作用(影响晶体性质的主因)
粒子内作用
熔点、沸点
硬度
导电性
延展性
示例
三、四种晶体的熔、沸点的比较
1. 异类晶体：一般规律：原子晶体 > 离子晶体 > 分子晶体，如SiO2 > NaCl > CO2(干冰)。金属晶体熔、沸点变化大，根据实际情况分析。
2. 同类晶体：
① 原子晶体：半径和越小，即键长越短，共价键越____，晶体的熔、沸点越____，如：金刚石 > 金刚砂 > 晶体硅。
② 离子晶体：阴、阳离子核间距越____，离子电荷数越____，离子键越牢固，晶体的熔、沸点越高，如：LiCl > NaCl > KCl > CsCl，MgO > NaCl。
③ 组成和结构相似的分子晶体：相对分子质量越大，分子间作用力越大；极性越大，分子间作用力越大。如F2 < Cl2 < Br2 < I2，CO > N2。氢键的分子晶体熔沸点相对较大，且分子间氢键作用强于分子内氢键。
④ 金属晶体：价电子数越多，半径越小，金属键越强，熔、沸点越高。如Na < Mg < Al。
3. 合金的熔沸点低于成分金属的熔沸点，如生铁 < 纯铁。
［直击高考］
高考要求：①知道分子晶体、原子晶体、离子晶体、金属晶体四种晶体的构成粒子和粒子间作用的区别；②知道四种晶体的主要性质(如硬度、溶解性、熔点、沸点、导电性等)的差异。
［典例诠释］
例1 下列说法正确的是 ( )
A．含有阴离子的晶体中必含有阳离子
B．由极性键构成的AB2型分子必是极性分子
C．非金属元素组成的化合物中只含有共价键
D．离子晶体中必含有离子健，分子晶体中必含有共价键
分析 含有阴离子的晶体只有离子晶体，同时必含有阳离子；但含有阳离子的晶体有离子晶体和金属晶体，所以该晶体不一定含有阴离子。由极性键构成的AB2型分子，若A元素原子的最外层电子都参与成键，则该分子是非极性分子，如BeF2和CO2等；若A元素原子的最外层电子没有都参与成键，则是极性分子，如SO2、NO2等。非金属元素组成的化合物中大多只含有共价键，但常见的铵盐是离子晶体，形成的是离子键。离子晶体中必含有离子健，但分子晶体中分子内大多含有共价键，但稀有气体的晶体例外，是单原子分子，没有化学键。
全解 A
易错点 B思维定势在CO2分子，C思维定势在离子晶体必须含有活泼金属元素，D容易遗忘稀有气体。
例2 甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒，它们的电子总数相等。已知甲、乙、丙为双原子分子或负二价双原子阴离子，丁为原子。
（1）丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体，反应的化学方程式是____________________________________。
（2）乙在高温时是一种还原剂，请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途：
___________________________________。
（3）在一定条件下，甲与O2反应的化学方程式是__________________________。
（4）丁的元素符号是______，其原子的电子排布式为______________________。
（5）丁的氧化物的晶体结构与__________的晶体结构相似。
分析 电子总数相等，此题意在根据等电子体知识来推导有关元素。丙与钙离子组成的离子化合物且甲、乙、丙为双原子分子或负二价双原子阴离子，说明丙是负二价双原子阴离子；此化合物跟水反应产生一种可燃性气体，此化合物为CaC2，丙为C22－，有14个电子。根据电子总数相等，推出甲、乙为CO、N2中的一种，而乙是一种还原剂，乙是CO；丁为Si。
全解 (1) CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ (2) 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 (3)N2+O2 2NO (4) Si 1s22s22p63s23p2 (5)金刚石
解后思 推断题关键是要抓住“题眼”，本题的“题眼”就是丙的确定，其它问题就迎刃而解。
［实战训练］
1．范德华力为a KJ·mol-1，化学键为b KJ·mol-1，氢键为c KJ·mol-1，则a、b、c的大小关系是 ( )
A．a > b > c B．b > a > c C．c > b > a D．b > c > a
2．下列各物质中，按熔点由低到高排列正确的是 ( )
A. O2、I2、Hg B. CO2、K、SiO2 C. Na、K、Rb D. SiC、NaCl、SO2
3. 下列晶体熔化时化学键没有被破坏的是 ( )
A．NaCl B．SiO2 C．铜 D．白磷
4.下列物质的晶体中，其所属晶体类型和所含化学键类型分别相同的是 ( )
A．氯化钠、氯化氢 B．二氧化碳、二氧化硅
C．四氯化碳、四氯化硅 D．单质铁、单质碘
5. X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可形成自然界最硬的原子晶体。下列叙述错误的是 ( )
A. WX4是沼气的主要成分 B. 固态X2Y是分子晶体
C. ZW是原子晶体 D. ZY2的水溶液俗称“水玻璃”
6.下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是 ( )
A．金刚石 > 晶体硅 > 碳化硅 B．CI4 > CBr4 > CCl4 > CH4
C．MgO > H20 > 02 > N2 D．金刚石 > 生铁 > 纯铁 > 钠
7．在化学上，常用一条短线表示一个化学键，如图所示的有关结构中，有关直线(包括虚线)不都表示化学键或分子间作用力的是 ( )
A．石墨的结构 B．白磷的结构 C．CCl4的结构 D．立方烷(C8H8)的结构
8. 下列数据是对应物质的熔点（℃），据此作出下列判断中错误的是 （ ）
Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
920 801 1291 190 -107 2073 -57 1723
A. 铝化合物的晶体中有的是离子晶体
B. 表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C. 同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D. 不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
9. 在下列物质NaCl、NaOH、Na2O2、H2O2、(NH4)2S、CCl4、C2H2、SiC、晶体硅、金刚石中：
① 其中只含有离子键的离子晶体是____________；
② 其中既有离子键，又有极性键和配位键的离子晶体是____________；
③ 其中既有离子键，又有非极性键的是_______________；
④ 其中既有离子键，又有极性键的离子晶体是_______________；
⑤ 其中含有非极性键的非极性分子的是________________；
⑥ 其中含有极性键的非极性分子的是_____________；
⑦ 其中含有非极性键的极性分子的是_____________；
⑧ 其中含有极性键的的原子晶体是_______________；
⑨ 其中含有非极性键的的原子晶体是_____________。
10．短周期元素X、Y、Z在周期表中位置关系如图：
X
Y
Z
（1）X元素的单质分子式是_______，若X核内中子数和质子数相等，X单质的摩尔质量为_______，单质是_______晶体。
（2）Z单质的晶体类型属于_______，Z的氢化物和最高价氧化物水化物的浓溶液反应的化学方程式为___________________________。
11. 已知氯化铝的熔点为190℃（2.02x105Pa）但它在180℃即开始升华。
（1）氯化铝是__________(填“离子化合物”或“共价化合物”）。
（2）在500K和2.02×105Pa时，它的蒸气密度（换算成标准状况时）为11.92 g·L-1，且已知它的结构中有配位键，氯化铝的化学式为________，结构式为____________。
（3）无水氯化铝在空气中强烈地“发烟”，其原因是_______________________。
（4）设计一个更可靠的实验，判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物，你的设计是： ______________________________________________________________________。
12. 短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有下列转化关系（反应条件略去）：
已知： a．常见双原子单质分子中，X分子含共价键最多。
b．甲分子中含10个电子，乙分子含有18个电子。
（1）X的电子式是___________________________。
（2）磷在足量的Z中燃烧可生成两种产物PCl3和PCl5，丁分子中各原子最外层不全是8电子结构，则丁是_____________。
（3）n mol丁与n mol丙在一定条件下反应，生成4n mol乙和另一化合物，该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气的174倍，其化学式是_____________________。
课时5 几种晶体与粒子间的作用的对比
1. D 2. B 3. D 4. C 5. D 6. BC 7. C 8. B 9. ① NaCl ② (NH4)2S ③ Na2O2 ④ NaOH ⑤ C2H2 ⑥ CCl4 ⑦ H2O2 ⑧ SiC ⑨ 晶体硅、金刚石 10.(1)He 4g/mol 分子 (2)分子晶体 H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O 11.(1)共价化合物
(2)Al2Cl6
(3) AlCl3容易与空气中的水蒸气发生水解反应，生成的HCl挥发，促使水解过程右移；生成Al(OH)3固体小颗粒，成为白烟，反应为AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl (4) 给熔融的AlCl3通电，如不能导电，说明其是共价化合物。 18. (1) (2)PCl5 (3)P3N3Cl6
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高温
放电
Cl
Cl
C
Cl
Cl
C. CCl4
D. 立方烷
B. 白磷
A. 石墨
单质X
单质Y
单质Z
共价化合物甲
共价化合物乙
离子化合物丙
Cl Cl Cl
Al Al
Cl Cl Cl
N
N
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