1、学年苏教版化学必修二同步学习讲义专题学年苏教版化学必修二同步学习讲义专题 1 第第 3 单元从微单元从微观结构看物质的多样性观结构看物质的多样性 第第 2 课时课时 Word 版含答案版含答案 第 2课时 不同类型的晶体 学习目标定位 1.熟知晶体的类型及其分类依据，学会判断晶体类型的方法。2.知道晶体类型与物质性质的关系，会比较晶体的熔、沸点。一、不同类型的晶体结构 1晶体(1)晶体具有规则的几何外形，构成晶体的微粒有离子、分子、原子。(2)常见的晶体类型有离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体。(3)晶体有固定的熔、沸点。2.下图为氯化钠晶体结构示意图，回答下列问题：(1)构成氯化钠晶体的
2、微粒是 Na和 Cl，微粒间的相互作用力是离子键，晶体类型是离子晶体。(2)氯化钠晶体中不存在氯化钠分子，所以 NaCl 不表示氯化钠的分子式，仅表示在NaCl 晶体中钠离子与氯离子的个数比是 11。3下图为干冰晶体结构示意图。回答下列问题：(1)构成干冰晶体的微粒是 CO2分子，微粒间的相互作用力是分子间作用力，晶体类型是分子晶体。(2)干冰汽化时只需克服分子间作用力，对其分子内的共价键无影响。4下图为石英晶体结构示意图。回答下列问题：(1)构成石英晶体的微粒是 Si 原子和 O原子。微粒间的相互作用力是共价键，晶体类型是原子晶体。(2)在石英晶体中，每个硅原子与 4个氧原子结合，每个氧原子
3、形成 2个 SiO键。(3)石英晶体的空间结构是正四面体型的空间网状结构。(4)在石英晶体中，不存在 SiO2 分子，SiO2 表示的意义是晶体中硅原子与氧原子的个数比为 12。1.根据晶体结构判断晶体类型(1)先看晶体结构微粒种类：离子、分子、原子。(2)再看微粒间的相互作用力：离子键、分子间作用力、共价键。2物质类别与晶体类型(1)离子化合物(强碱和大多数盐)都是离子晶体；(2)共价分子(单质或化合物)是分子晶体；(3)常见的原子晶体，如二氧化硅、碳化硅、金刚石、晶体硅等。1在下列有关晶体的叙述中，错误的是()A离子晶体中一定含有离子键 B原子晶体中，只存在共价键 C构成分子晶体的物质中不
4、存在共价键 D稀有气体的原子易形成分子晶体 答案 C 解析 化学键与晶体类型往往是一起考查的，注意理解化学键与物质类别的关系。如含有离子键的晶体一定是离子晶体等。2下列各晶体中，含有的化学键类型相同且晶体类型也相同的一组是()ASiO2 和 SO2 BSiO2 和 NaCl CNaCl 和 HCl DCCl4 和 CH4 答案 D 解析 SiO2、SO2、HCl、CCl4、CH4均含有共价键，除 SiO2 外形成的晶体为分子晶体；SiO2 形成的晶体为原子晶体，NaCl 形成的晶体为离子晶体。思维启迪 原子晶体和分子晶体中不可能有离子键，离子晶体中可能有共价键；原子晶体和离子晶体中不可能存在分
5、子间作用力。二、不同类型晶体的特征 1请分析下表中所列的几种晶体的熔点、硬度，指出它们各属于哪一类晶体，并归纳出各类晶体性质的特点。晶体 氯化钠 氯化钡 金刚石 二氧化硅 硫 白磷 熔点/801 1 560 3 550 1 723 112.8 44.1 硬度 较硬 较硬 很硬 硬而脆 脆 软 晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 晶体特性 熔点较高 硬度较大 熔点很高 硬度很大 熔点较低 硬度较小 2不同类型晶体之间熔点、硬度大小关系如何？答案 一般地，晶体熔点、硬度的大小顺序为原子晶体离子晶体分子晶体。3为什么不同类型的晶体熔点、硬度有较大差异？答案 原子晶体、离子晶体、分子晶体中的结构微
6、粒间的相互作用力分别为共价键、离子键、分子间作用力，且依次减弱，这就决定了要改变微粒的位置或状态所需能量的多少，也就造成了性质上的差异。因此，一般来说晶体熔点、硬度是原子晶体离子晶体分子晶体。晶体熔、沸点的比较(1)若晶体类型不同时，一般为原子晶体离子晶体分子晶体。(2)若晶体类型相同时：离子晶体中，离子半径越小，离子所带电荷数越多，熔、沸点越高。原子晶体中，原子的半径越小，共价键的键长越短，熔、沸点越高。分子晶体中若分子结构相似，相对分子质量越大，熔、沸点越高(若形成氢键，其熔、沸点反常高)。3分子晶体的熔点通常都在 200 以下，下列数据是对应物质的熔点。据此作出的下列判断中正确的是()物
7、质 熔点/Na2O 920 NaCl 801 AlF3 1 291 AlCl3 190 BCl3 107 Al2O3 2 073 CO2 57 SiO2 1 723 A.NaCl 晶体熔化时，吸收的热量用于破坏离子键 B表中只有 BCl3 和干冰是分子晶体 C碳和硅是同一主族，故 CO2和 SiO2 的晶体类型相同 D两种含钠化合物是离子晶体，三种含铝化合物也是离子晶体 答案 A 解析 A项，NaCl 晶体属于离子晶体，吸收的热量用于破坏离子键，故 A正确；B项，表中 AlCl3、BCl3 和干冰的熔点都在 200 以下，都属于分子晶体，故 B错误；C 项，C 和 Si 同主族，但氧化物的晶体
8、类型不同，分别属于分子晶体和原子晶体，故 C 错误；D项，氧化钠、氯化钠属于离子晶体，但 AlCl3 属于分子晶体，故 D错误。4下列有关晶体的说法中，正确的是()A分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B原子晶体中共价键越强，其熔点越高 C冰融化时，水分子中的共价键发生断裂 D氯化钠熔化时离子键没被破坏 答案 B 解析 分子间作用力主要影响物质的物理性质，而与分子的稳定性无关，分子的稳定性取决于构成分子的化学 键的强弱，故 A不正确；原子晶体熔、沸点的高低，取决于晶体内共价键的强弱，所以 B正确；冰融化时，克服的是分子间作用力，而不是共价键，C 不正确；NaCl 是离子晶体，熔化时 Na和
9、 Cl之间的距离发生变化，晶体中的离子键被破坏，D错误。1离子晶体、分子晶体、原子晶体比较 晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 结构微粒 阴、阳离子 分子 原子 微粒间作用 离子键 分子间作用力 共价键 主要特性 熔、沸点较高略硬而脆 熔、沸点低硬度小 熔、沸点很高硬度很大 导电性 熔化或溶于水导电 部分溶于水导电 不导电 2.金属单质(如铜、铝等)为金属晶体，其结构微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的相互作用力是金属键，其晶体具有良好导电性的原因是晶体中含有自由电子。1下列不属于晶体的特点的是()A具有规则的几何外形 B具有固定的沸点 C具有固定的熔点 D一定是无色透明的固体 答案 D
10、2下列化学式表示物质分子的是()ANa2SO4 BSiO2 CH2SO4 DAl 答案 C 解析 在四种晶体中，只有分子晶体才存在真正的分子，四个选项中只有 H2SO4是分子晶体。3氮氧化铝(AlON)属于原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是()AAlON和石英的化学键类型相同 BAlON和石英晶体类型相同 CAlON和 Al2O3 的化学键类型不同 DAlON和 Al2O3 晶体类型相同 答案 D 解析 本题考查化学键、物质结构的相关知识，意在考查学生对晶体类型和化学键等概念的掌握。AlON与石英(SiO2)均为原子晶体，所含化学键均为共价键，故 A、B正确；Al2O3是离子晶体，
11、晶体中含离子键，不含共价键，故 C 项正确、D项错误。4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 BCI4CBr4CCl4CF4 CMgOO2N2H2O D金刚石生铁纯铁钠 答案 B 解析 A中同属原子晶体，熔、沸点高低主要看共价键强弱，显然晶体硅碳化硅，A错误；B中都是组成结构相似的分子晶体，熔、沸点高低取决于相对分子质量的大小，B正确；C 中水在常温下是液体，很明显 H2OO2N2，C 错误；D中生铁为铁合金，熔点低于纯铁，错误。5(1)NaCl、干冰、冰、Na2O2、白磷(P4)、硫黄、Na2CO3 以上物质中属于离子晶体的是_(填序号，下同)；属于分子晶体
12、的是_。(2)氯化钡是无色晶体，溶于水，水溶液能导电，熔点 963，沸点 1 560。它可能属于_晶体。答案(1)(2)离子 解析(1)NaCl、Na2O2、Na2CO3均为离子化合物，形成离子晶体；干冰、冰、白磷、硫黄均由分子构成，形成分子晶体。(2)据 BaCl2 的性质可知 BaCl2 应为离子晶体。基础过关 题组一 晶体的结构微粒及其相互作用 1下列说法错误的是()A含有离子键的晶体一定是离子晶体 B离子晶体中一定不含共价键 CNa2O和 SiO2 的晶体中都不存在单个分子 D干冰与氖晶体熔化时克服的微粒间的作用力的类型相同 答案 B 解析 不是能写出化学式的物质中就存在分子，例如离子
13、晶体、原子晶体中都不存在分子。干冰与氖晶体都是分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力。2下表列出的对晶体的说明中，错误的是()选项 A B C D 晶体名称 碘化钾 干冰 石墨 碘 晶体中的粒子 阴、阳离子 分子 原子 分子 粒子间的作用 离子键 分子间作用力 共价键 分子间作用力 答案 C 解析 干冰和碘都是分子晶体，熔化时克服分子间作用力；石墨是混合型晶体，呈层状结构，层与层之间为分子间作用力，碳原子与碳原子之间形成共价键，熔化时两种作用力都需克服，故 C 错。3下列说法正确的是()ANa2O2晶体中阴离子与阳离子数目之比为 11 B只有非金属元素之间才能形成共价化合物 C分子晶体中一定含有
14、共价键，离子晶体不可能存在共价键 D在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子答案 D 解析 A项中 Na2O2 的电子式为 Na 2Na，晶体中阴、阳离子数目之比为 12，不是 11，A项错误；B项中如BeCl2 和 AlCl3 均为共价化合物，B项错误；C 项中稀有气体元素的原子本身已达到稳定结构，当其呈现晶体状态时，没有共价键，只存在分子间作用力，离子晶体中也可能存在共价键，如过氧化钠，故 C 项也错误；D项晶体中只要有阴离子存在，那么就一定存在阳离子，故 D 项正确。题组二 晶体类型的判断 4下列物质属于分子晶体的化合物的是()A石英 B氯化钠 C干冰 D钠 答案 C 5下列各组物质熔化或升华
15、时，所克服的粒子间作用力属于同种类型的是()ANa2O和 SiO2 熔化 B冰和金刚石熔化 C氯化钠和蔗糖熔化 D碘和干冰升华 答案 D 解析 A项，Na2O 熔化克服离子键、SiO2 熔化克服共价键，类型不同，故 A错误；B项，冰是分子晶体、金刚石是原子晶体，晶体类型不同，克服的作用力不同，故 B错误；C 项，氯化钠熔化克服离子键，蔗糖熔化克服分子间作用力，类型不同，故 C 错误；D项，碘和干冰均属于分子晶体，升华时均克服分子间作用力，类型相同，故 D项正确。6下列说法一定正确的是()A其水溶液导电的一定是离子晶体 B固态导电的一定是金属晶体 C共价化合物形成的晶体一定是分子晶体 D固态不导
16、电、熔融态导电的一定是离子晶体 答案 D 解析 部分分子晶体和离子晶体的水溶液能导电；石墨固体不是金属晶体，但能导电；固态不导电、熔融态导电是离子晶体区别于其他晶体的性质；共价化合物形成的晶体可能是分子晶体，如干冰，也可能是原子晶体，如石英。题组三 晶体的性质比较 7下列各组物质中前者的熔点高于后者的是()A干冰与固态二硫化碳 BNaCl 晶体与 KCl 晶体 C晶体硅与金刚石 D干冰与碘晶体 答案 B 解析 离子半径 NaKCl；原子半径 C晶体硅。8下表给出几种氯化物的熔、沸点：NaCl MgCl2 CaCl2 SiCl4 熔点()801 712 782 68 沸点()1 465 1 41
17、2 1 600 57.6 则下列各项中与表中数据一致的有()CaCl2 属于离子晶体 SiCl4 是分子晶体 1 500 时，NaCl 可汽化 MgCl2 水溶液不能导电 A仅 B仅 C D 答案 D 解析 熔、沸点的差异说明了晶体中微粒间作用力的不同，即晶体类型不同。判断出晶体类型，然后根据各晶体的性质特点进行判断。9下列物质性质的变化规律，与化学键的强弱无关的是()AF2、Cl2、Br2、I2 的熔点、沸点逐渐升高 BHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 DNaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 答案 A 解析 F2、Cl2、Br2
18、、I2 形成的晶体为分子晶体，熔化时仅破坏分子间作用力，与共价键无关，A正确；热稳定性是指物质受热分解的难易程度，而 HX 分解时要破坏 HX键，从 HF到 HI，其共价键强弱依次减小，故其稳定性减弱，B错误；由于金刚石中碳碳键的强度大于晶体硅中硅硅键的强度，因此金刚石的硬度、熔点、沸点较晶体硅高，C 错误；NaX为离子晶体，熔化时破坏离子键，故 D错误。10在 20世纪 90 年代末，科学家发现碳有新的单质形态 C60 存在。后来人们相继得到了 C70、C76、C84、C90、C94 等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家族。下列有关
19、碳元素单质的说法错误的是()A金刚石和石墨的熔点肯定比 C60 高 B熔点：C60C70CAB。已知：A、B处于同一周期，A、C 处于同一主族；C 原子核内的质子数等于 A、B原子核内的质子数之和；C 原子最外层电子数是 D原子最外层电子数的 4 倍。试回答下列问题：(1)这四种元素分别是(填名称)：A_，B_，C_，D_。(2)C 的单质是_晶体，B的单质和 D的单质在常温下反应的生成物属于_晶体。答案(1)碳 氧 硅 钠 (2)原子 离子 解析(1)C 为主族元素且 C 原子最外层电子数是 D原子最外层电子数的 4 倍，故C 位于第A族，D位于第A族。因为 A、B 处于同一周期，A、C 处
20、于同一主族，原子半径 CAB，则 C 位于第 3周期，A、B 位于第 2周期。故 C 为硅，A为碳，B为氧。由于原子半径 DC，且 D为短周期元素，故 D为钠。(2)Si 的单质是原子晶体，O2 和 Na反应生成物 Na2O 属于离子晶体。13X、Y、Z是三种短周期元素。已知三种元素的原子序数按 X、Y、Z的顺序依次增大，且原子序数之和为 33，最外层电子数之和为 11。在周期表中，X、Z上下相邻，Y、Z左右相邻。(1)X、Y、Z的元素符号分别为_、_、_。(2)Y的氧化物是_性氧化物。(3)X和 Z分别能与氧形成 XO2 和 ZO2，XO2 在固态时属于_晶体，ZO2在固态时属于_晶体。(4
21、)分别写出 X、Y、Z的最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_，_，_。答案(1)C Al Si(2)两(3)分子 原子 (4)CO22OH=CO H2O Al2O32OH=2AlO H2O SiO22OH=SiO H2O 解析 设 Z的原子序数为 x，则 X的原子序数为 x8，Y的原子序数为 x1，可得(x8)x(x1)33，解得 x14，所以 X、Y、Z分别为 C、Al、Si。Y的氧化物是 Al2O3，是两性氧化物，CO2固态时是分子晶体，SiO2 是原子晶体。14已知有关物质的熔、沸点数据如下表：MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 熔点/2 852 2 072 714 1
22、90(2.5 105Pa)沸点/3 600 2 980 1 412 182.7 请参考上述数据填空和回答问题：(1)工业上常用电解熔融 MgCl2 的方法生产金属镁，电解 Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解 MgO的方法生产镁，也不用电解 AlCl3 的方法生产铝？_。(2)设计可靠的实验证明 MgCl2、AlCl3 所属的晶体类型，其实验方法是_ _ _ _。答案(1)因为 MgO 的熔点太高，电解 MgO 消耗能量多，经济效益低；AlCl3 晶体为分子晶体，在熔融状态不电离，不导电，无法进行电解(2)将 MgCl2 晶体、AlCl3 晶体分别加热熔化并做熔融体的导电性实验。若熔融体导电，则物质的晶体为离子晶体；若熔融体不导电，则物质的晶体为分子晶体 解析 本题应运用各种晶体的性质差异解答。因为 MgO的熔点远高于 MgCl2，所以电解熔融的 MgO需提供更多的能量，更高的温度，从而不易于操作。从表中数据可以发现，AlCl3 晶体的熔点很低，且沸点比熔点低，易升华，属于分子晶体，不存在离子，熔融时不能导电，不能被电解。
