
課程目標1.了解晶體的特點和分類。2.知道幾種重要的晶體及主要特征。3.能夠判斷常見晶體所屬的類型。
[新知預習]一、晶體1.晶體
2.晶體的結構與性質特點
3.液晶的結構與性質特點液晶是一種介于晶體狀態(tài)和液態(tài)之間的中間態(tài)物質,它兼有液體和晶體的某些特點,表現出一些獨特的性質,通常只有那些分子較大,分子形狀呈長形或蝶形的物質,才形成液晶態(tài)。
(2)實例——NaCl的晶體結構:
(2)實例——干冰晶體的結構:
4.金屬晶體(1)含義:由金屬單質或合金形成的晶體是金屬晶體。(2)構成微粒:金屬陽離子和自由電子。(3)微粒間的作用力:金屬鍵。
[即時自測]1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”(1)58.5 g NaCl晶體中含6.02×1023個NaCl分子。( ?。?)晶體中微粒間一定存在化學鍵。( ?。?)晶體一定是無色透明固體。( ?。?)晶體具有固定的熔點。( ?。?)分子晶體由分子構成。( ?。?)共價晶體熔、沸點高,硬度大。( )(7)熔化時能導電的一定是離子晶體。( )
2.下列不屬于晶體的特點的是( ?。〢.具有規(guī)則的幾何外形 B.具有固定的沸點C.具有固定的熔點 D.一定是無色透明的固體
解析:晶體有規(guī)則的幾何外形,有固定的熔、沸點,但卻不一定是無色的,如紫黑色晶體碘及藍色的硫酸銅晶體。
3.下列物質發(fā)生變化時,所克服的粒子間相互作用屬于同種類型的是( ?。〢.液溴和己烷分別受熱變?yōu)闅怏wB.干冰和氯化銨分別受熱變?yōu)闅怏wC.硅和鐵分別受熱熔化D.氯化氫和蔗糖分別溶解于水
解析:液溴和己烷都能形成分子晶體,受熱變?yōu)闅怏w時克服的是分子間作用力,A正確;干冰是分子晶體,其受熱變?yōu)闅怏w時克服分子間作用力;氯化銨是離子晶體,其受熱分解為氨氣和氯化氫兩種氣體,破壞了離子鍵和部分共價鍵,B不正確;硅是共價晶體,其受熱熔化時破壞共價鍵;鐵是金屬晶體,其受熱熔化時破壞金屬鍵,所以C不正確;氯化氫是電解質,其溶于水時破壞共價鍵,蔗糖是非電解質,其溶解于水時破壞分子間作用力,D不正確。
提升點1 晶體類型與化學鍵及其判斷[例1] (雙選)下表中是幾種物質的熔點。
據此作出的下列判斷中錯誤的是( )A.鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體B.表中只有BCl3、干冰和I2是分子晶體C.同族元素的氧化物形成相同類型的晶體D.不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體
【解析】 AlF3是離子晶體,A項正確;AlCl3的熔點與分子晶體I2的熔點比較接近,而遠低于離子晶體Na2O、NaCl、AlF3的熔點,可推知,AlCl3是分子晶體,B項錯誤;C、Si是同主族元素,但CO2是分子晶體,而SiO2是共價晶體,C項錯誤;Na和Al是不同主族元素,但它們的氧化物Na2O、Al2O3均為離子晶體,D項正確。
[提升1]?。?)指出下列物質的晶體類型:金剛石 ,氯化氫 ,冰 ,二氧化硅 ,銅 ,固態(tài)氧 ,氯化鈉 ,硫酸銅 。(2)在以上物質中,熔點最高的是 ,硬度最大的是 ,常溫下能導電的是 ,水溶液能導電的是 。
氯化鈉、硫酸銅、氯化氫
關鍵能力四種依據巧判晶體類型(1)依據晶體的組成微粒及其相互作用力判斷①陰、陽離子―→離子鍵―→離子晶體。②原子―→共價鍵―→共價晶體。③分子―→分子間作用力―→分子晶體。④金屬陽離子、自由電子―→金屬鍵―→金屬晶體。
(2)依據物質的類別判斷①金屬氧化物(如K2O等)、強堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數的鹽類是離子晶體。②大多數非金屬單質(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、絕大多數有機物(除有機鹽外)都是分子晶體。③常見的共價晶體單質有金剛石、晶體硅、晶體硼等;常見的共價晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。④金屬單質(汞常溫下為液體)與合金是金屬晶體。
(3)依據晶體的熔點判斷①離子晶體一般熔點較高,常在幾百至1 000多度。②共價晶體一般熔點高,常在1 000度至幾千度。③分子晶體一般熔點低,常在幾百度以下至很低溫度。④金屬晶體多數熔點高,部分較低,如汞常溫下為液體。(4)依據導電性判斷①離子晶體固態(tài)時不導電,熔融狀態(tài)能夠導電。②分子晶體固態(tài)或熔融狀態(tài)均不導電。③共價晶體固態(tài)時不導電。④金屬晶體固態(tài)或熔融狀態(tài)均導電。
提升點2 晶體熔、沸點高低比較[例2] 下列化合物,按其晶體的熔點由高到低排列正確的是( ?。〢. SiO2 CsCl I2 Br2B.SiO2 CsCl Br2 I2C.CsCl SiO2 I2 Br2D.Br2 I2 CsCl SiO2
一般規(guī)律:共價晶體>離子晶體>分子晶體
【解析】 先區(qū)分各選項中各物質的晶體類型,共價晶體的熔點>離子晶體的熔點>分子晶體的熔點。其中I2的熔點高于Br2的熔點。
[提升2] 下列物質的熔、沸點高低順序中,正確的是( ?。俳饎偸?晶體硅>二氧化硅>碳化硅?、贑I4>CBr4>CCl4>CH4?、跰gO>H2O>O2>N2?、芙饎偸?生鐵>純鐵>鈉A.①② B.②③C.③④ D.①④
解析:①均為共價晶體,共價鍵的鍵長越短,熔沸點越高,則熔點為金剛石>二氧化硅>碳化硅>晶體硅,故①錯誤;②均為分子晶體,相對分子質量越大,沸點越大,則熔沸點為CI4>CBr4>CCl4>CH4,故②正確;③MgO為離子晶體,其它為分子晶體,分子晶體中相對分子質量越大,沸點越大,但水中含氫鍵,則熔沸點為MgO>H2O>O2>N2,故③正確;④金剛石為共價晶體,合金的熔點比純金屬的熔點低,則熔沸點為金剛石>純鐵>生鐵>鈉,故④錯誤,故選B。
關鍵能力晶體熔、沸點高低的比較規(guī)律(1)不同晶體類型物質的熔、沸點共價晶體>離子晶體>分子晶體;金屬晶體的熔、沸點有的很高,如鎢等,有的則很低,如汞等。(2)同種晶體類型的物質,晶體內微粒間的作用力越大,熔、沸點越高。①共價晶體。一般來說,原子半徑越小,共價鍵越牢固,晶體的熔、沸點越高。如熔點:金剛石(C)>水晶(SiO2)>晶體硅(Si)。②離子晶體。一般來說,陰、陽離子電荷數越多,離子半徑越小,則熔、沸點越高。如熔點:MgO>MgCl2,NaCl>CsCl。③分子晶體。組成和結構相似的物質,相對分子質量越大,熔、沸點越高。
1.我們熟悉的食鹽、金屬、刨冰、鉆石、水晶等都是晶體;而同樣透明的玻璃卻是非晶體。下列關于晶體和非晶體的本質區(qū)別的敘述中,正確的是( ?。〢.是否是具有規(guī)則幾何外形的固體B.是否是具有固定組成的物質C.是否是具有美觀對稱的外形D.內部構成微粒是否在空間呈有規(guī)則的重復排列
解析:有規(guī)則幾何外形或美觀對稱的固體不一定都是晶體,如玻璃;具有固定組成的物質也不一定是晶體,如某些無定形體也具有固定的組成;晶體和非晶體的本質區(qū)別在于微觀結構不同。
2.下列敘述不正確的是( ?。〢.含有共價鍵的固態(tài)物質不一定是分子晶體B.離子晶體中一定含有離子鍵C.共價晶體中只含有共價鍵D.金屬晶體的熔點和沸點都很高
解析:氫氧化鈉是離子晶體,既含有離子鍵又含有共價鍵,石英是共價晶體,只含有共價鍵,故A、B、C項正確;金屬晶體的熔沸點相差很大,故D錯誤。
3.下表列出的對晶體的說明中,錯誤的是( ?。?br/>解析:碘化鉀為離子晶體,組成微粒為離子,組成晶體微粒間的作用力為離子鍵;干冰和碘都是分子晶體,熔化時克服分子間作用力;石墨是混合型晶體,呈層狀結構,層與層之間為分子間作用力,碳原子與碳原子之間形成共價鍵,熔化時兩種作用力都需克服,故C錯誤。
4.下列每組物質發(fā)生狀態(tài)變化時,所克服的微粒間的相互作用屬于同種類型的是( ?。〢.食鹽和蔗糖熔化 B.鈉和硫熔化C.碘和干冰升華 D.二氧化硅和氧化鈉熔化
解析:食鹽、氧化鈉均為離子晶體,熔化時破壞離子鍵;碘、干冰、蔗糖、硫均為分子晶體,熔化時破壞分子間作用力;二氧化硅為共價晶體,熔化時破壞共價鍵;鈉為金屬晶體,熔化時破壞金屬鍵。
5.下列各組物質中前者的熔點高于后者的是( ?。〢.干冰與固態(tài)二硫化碳 B.NaCl晶體與KCl晶體C.晶體硅與金剛石 D.干冰與碘晶體
解析:離子半徑Na+KCl,B項正確。
6.下列說法一定正確的是( ?。〢.其水溶液能導電的一定是離子晶體B.熔融態(tài)導電的一定是離子晶體C.固態(tài)導電的一定是金屬晶體D.固態(tài)不導電熔融態(tài)導電的一定是離子晶體
7.現有①BaCl2、②金剛石、③KOH、④Na2SO4、⑤干冰、⑥碘片六種物質,按下列要求回答:(1)熔化時不需要破壞化學鍵的是 ?。ㄌ顚懳镔|的序號,下同),熔化時需要破壞共價鍵的是 。(2)屬于離子化合物的是 ,只有離子鍵的物質是 。(3)①的電子式是 , ⑤的電子式是 。
解析:(1)①③④屬于離子化合物,熔化時要破壞其中的離子鍵;②中含有共價鍵,熔化時破壞其中的共價鍵;⑤和⑥中含有共價鍵,但是熔化后仍然是原物質,其中的共價鍵不被破壞。(2)①③④屬于離子化合物,均含有離子鍵,另外③和④中還含有共價鍵。(3)書寫物質的電子式,首先要判斷物質(或含有的化學鍵)的類型,其中①是離子化合物,⑤是共價化合物。
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