【基礎知識】晶體結構與性質考點二晶體的性質【知識清單】一、四種常見晶體類型的比較類型比較分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體構成微粒分子原子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子微粒間的相互作用力范德華力(某些含氫鍵)共價鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于一般溶劑一般不溶于水，少數與水反應大多易溶于水等極性溶劑導電、導熱性一般是絕緣體，熔融狀態也不導電，溶于水后有的導電一般不具有導電性，個別為半導體晶體不導電，水溶液或熔融態導電只有分子晶體有分子式，其他晶體是化學式。二、晶體類型與物質類別晶體類型物質類別共價晶體①某些非金屬單質，如晶體硼、晶體硅、晶體鍺、金剛石等。②某些非金屬化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等③某些氧化物，如二氧化硅(SiO2)等分子晶體①所有非金屬氫化物，如H2O、NH3、CH4等②部分非金屬單質，如鹵素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等③部分非金屬氧化物，如CO2、P4O6、P4O10、SO2、SO3等④幾乎所有的酸，如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等⑤絕大多數有機物，如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等離子晶體含活潑金屬或NH4+的化合物。三、物質熔沸點比較物質沸點高低是由構成物質質點間作用力大小決定的。物質質點間作用力包括分子間作用力和各種化學鍵。1、不同類型晶體熔、沸點比較共價晶體>離子晶體>分子晶體2、同一類型晶體熔、沸點比較（1）原子晶體：原子晶體間鍵長越短、鍵能越大，共價鍵越穩定，物質熔、沸點越高，反之越低。如：金剛石（C—C）＞晶體硅（Si—Si）。（2）離子晶體：離子晶體中陰、陽離子半徑越小，電荷數越多，則離子鍵越強，熔、沸點越高，反之越低。如KCl＞KBr。（3）分子晶體：分子晶體分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高，反之越低。①因為氫鍵＞范德華力，所以存在分子間氫鍵的物質沸點高于只存在范德華力的物質。如：乙醇＞氯乙烷；H2O>HF＞NH3。而分子內氫鍵會使熔沸點降低。②組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，分子間作用力越強，物質的熔、沸點越高。如：CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4。③兩者的相對分子質量相同(或相近)，分子極性大，熔、沸點高（4）金屬晶體①一般而言，金屬元素的原子半徑越小，金屬鍵越強。②一般而言，金屬原子的價層電子數越多，金屬鍵越強。四、物質硬度物質硬度也是由構成物質質點間作用力大小決定的。比較方式與熔點相同。例1、完成下列問題(1)A、B、C、D為四種晶體，性質如下：A．固態時能導電，能溶于鹽酸B．能溶于CS2，不溶于水C．固態時不導電，熔融態時能導電，可溶于水D．固態、熔融態時均不導電，熔點為3500℃試推斷它們可能的晶體類型：A.________；D.________。(2)下圖所示的物質結構中，請填寫虛線所表示的作用力(離子鍵、共價鍵、范德華力、氫鍵)，若以上作用力都不是填“無”。A．________；B.________；C.________；D.__________；E._________；F.________；G.____________。【答案】(1)金屬晶體共價晶體(2)范德華力共價鍵無共價鍵無氫鍵氫鍵例2、按要求回答下列問題(1)金剛石的熔點比NaCl高，原因是金剛石是共價晶體，而NaCl是離子晶體。(2)SiO2的熔點比CO2高，原因是SiO2是共價晶體，而CO2是分子晶體。(3)NH3的沸點比PH3高，原因是同為分子晶體，NH3分子間存在較強的氫鍵，而PH3分子間僅有較弱的范德華力。(4)CO2比CS2的熔、沸點低，原因是同為分子晶體，CS2的相對分子質量大，范德華力強，熔、沸點高。(5)CO比N2的熔、沸點高，原因是同為分子晶體，兩者相對分子質量相同，CO的極性大，熔、沸點高。(6)的沸點比高，原因是形成分子內氫鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵會使沸點升高。(7)Si單質比化合物SiC的熔點低，理由是晶體硅與SiC均屬于共價晶體，晶體硅中的Si—Si比SiC中Si—C的鍵長長，鍵能低，所以熔點低。(8)ZnO和ZnS的晶體結構相似，熔點較高的是ZnO，理由是ZnO和ZnS同屬于離子晶體，O2－半徑小于S2－，故ZnO晶格能大(或離子鍵強)，熔點高。(9)FeO的熔點小于Fe2O3的熔點，原因是同為離子晶體，Fe2＋半徑比Fe3＋大，所帶電荷數也小于Fe3＋，FeO的晶格能比Fe2O3小。(10)從原子結構的角度理解金剛石、硅和鍺的硬度依次下降，理由是金剛石、硅和鍺都為共價晶體，因為原子半徑C<Si<Ge，所以鍵能C-C>Si-Si>Ge-Ge，所以金剛石、硅和鍺的硬度依次下降。【跟蹤練習】1、下列性質適合于離子晶體的是（）A、熔點1070℃，易溶于水，水溶液能導電B、熔點10.31℃，液態不導電，水溶液能導電C、能溶于CS2，熔點112.8℃，沸點444.6℃D、熔點97.81℃，質軟，導電，密度0.97

g/cm3【答案】A2、下列有關晶體類型的判斷正確的是()ASiI4：熔點120.5℃，沸點271.5℃共價晶體BB：熔點2300℃，沸點2550℃，硬度大金屬晶體C銻：熔點630.74℃，沸點1750℃，晶體導電共價晶體DFeCl3：熔點282℃，易溶于水，也易溶于有機溶劑分子晶體【答案】D3、下列說法錯誤的是()A．只含分子的晶體一定是分子晶體B．碘晶體升華時破壞了共價鍵C．幾乎所有的酸都屬于分子晶體D．稀有氣體中只含原子，但稀有氣體的晶體屬于分子晶體【答案】B【解析】分子晶體是分子通過相鄰分子間的作用力形成的，只含分子的晶體一定是分子晶體，故A正確；碘晶體屬于分子晶體，升華時破壞了分子間作用力，故B錯誤；幾乎所有的酸都是由分子構成的，故幾乎所有的酸都屬于分子晶體，故C正確；稀有氣體是由原子直接構成的，只含原子，故稀有氣體的晶體屬于分子晶體，故D正確。4、（2022·天津卷）下列物質沸點的比較，正確的是（）A．B．HF>HClC．H2S>H2SeD．【答案】B【解析】A．甲烷和乙烷組成結構相似，相對分子質量越大，范德華力越大，沸點越高，因此沸點，故A錯誤；B．HF存在分子間氫鍵，因此沸點HF＞HCl，故B正確；C．H2S、H2Se組成結構相似，相對分子質量越大，范德華力越大，沸點越高，因此沸點H2S<H2Se，故C錯誤；D．相同碳原子的烷烴，支鏈越多，沸點越低，因此，故D錯誤。5、(2021·天津，2)下列各組物質的晶體類型相同的是()A．SiO2和SO3B．I2和NaClC．Cu和AgD．SiC和MgO【答案C【解析】SiO2為共價晶體，SO3為分子晶體，A錯誤；I2為分子晶體，NaCl為離子晶體，B錯誤；Cu和Ag都為金屬晶體，C正確；SiC為共價晶體，MgO為離子晶體，D錯誤。6、如圖是某無機化合物的二聚分子，該分子中A、B兩種元素都是第三周期的元素，分子中所有原子的最外層電子都達到8個電子的穩定結構。下列說法不正確的是（）A、該化合物的化學式是Al2Cl6B、該化合物在固態時所形成的晶體是分子晶體C、該化合物是離子化合物，在熔融狀態下能導電D、該化合物中存在共價鍵，且不含有非極性共價鍵【答案】C7、已知：NaF的熔點993℃、MgF2的熔點1261℃。下列分析錯誤的是()A．NaF和MgF2均由陰、陽離子構成B．離子半徑和離子所帶電荷數決定離子鍵強弱C．NaF中的離子鍵比MgF2中的弱D．MgF2的摩爾質量比NaF的大，所以MgF2熔點高【答案】D【解析】NaF與MgF2均為離子化合物，由陰、陽離子構成，A項正確；離子鍵的強弱與離子半徑和離子所帶電荷有關，一般來說，離子半徑越小，離子所帶電荷越多，離子鍵越強，B項正確；由于半徑：r(Mg2＋)<r(Na＋)且Mg2＋帶電荷多，根據B選項規律，MgF2中離子鍵更強，C項正確；兩者固態均屬于離子晶體，離子晶體的熔沸點可根據晶格能判斷，一般來說，離子半徑越小，離子所帶電荷越多，晶格能越大，相應離子晶體熔沸點高，由于半徑：r(Mg2＋)<r(Na＋)且Mg2＋帶電荷多，故MgF2晶體晶格能更大，熔沸點高，所以離子晶體熔沸點與摩爾質量無關，D項錯誤。8、根據下表中給出的有關數據，判斷下列說法錯誤的是()AlCl3SiCl4晶體硼金剛石晶體硅熔點/℃190－682300＞35501415沸點/℃17857255048272355A.SiCl4是分子晶體B．晶體硼是共價晶體C．AlCl3是分子晶體，加熱能升華D．金剛石中的C—C比晶體硅中的Si—Si弱【答案】D【解析】SiCl4、AlCl3的熔、沸點低，都是分子晶體，AlCl3的沸點低于其熔點，即在低于熔化的溫度下就能氣化，故AlCl3加熱能升華，A、C正確；晶體硼的熔、沸點很高，所以晶體硼是共價晶體，B正確；由金剛石與晶體硅的熔、沸點相對高低可知，金剛石中的C—C比晶體硅中的Si—Si強，D錯誤。9、按要求回答問題（1）[2021·浙江6月選考，26(1)]已知3種共價晶體的熔點數據如下表：金剛石碳化硅晶體硅熔點/℃>355026001415金剛石熔點比晶體硅熔點高的原因是______________________________________________。（2）（2020·新課標Ⅱ）Ti的四鹵化物熔點如下表所示，TiF4熔點高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點依次升高，原因是____________。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點/℃377﹣24.1238.3155（3）(2019·新課標Ⅰ)一些氧化物的熔點如下表所示：氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔點/°C1570280023.8?75.5解釋表中氧化物之間熔點差異的原因。（4）(2019·新課標Ⅱ)元素As與N同族。預測As的氫化物分子的立體結構為_______，其沸點比NH3的_______（填“高”或“低”），其判斷理由是________________________。（5）(2019·新課標Ⅲ)苯胺（）的晶體類型是__________。苯胺與甲苯（）的相對分子質量相近，但苯胺的熔點（-5.9℃）、沸點（184.4℃）分別高于甲苯的熔點（-95.0℃）、沸點（110.6℃），原因是___________。【答案】（1）共價晶體中，原子半徑越小，共價鍵鍵能越大，熔點越高，原子半徑：C＜Si(或鍵長：C—C＜Si—Si)，鍵能：C—C＞Si—SiTiF4為離子化合物，熔點高，其他三種均為共價化合物，隨相對分子質量的增大分子間作用力增大，熔點逐漸升高（3）Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO>Li2O。分子間力（分子量）P4O6>SO2（4）三角錐形低NH3分子間存在氫鍵（5）分子晶體苯胺可以形成分子間氫鍵【解析】（3）由于Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO＞Li2O，分子間力（分子量）P4O6＞SO2，所以熔點大小順序是MgO＞Li2O＞P4O6＞SO2；（4）As與N同族，則AsH3分子的立體結構類似于NH3，為三角錐形；由于NH3分子間存在氫鍵使沸點升高，故AsH3的沸點較NH3低。10、按要求回答問題（1）FeF3具有較高的熔點(高于1000℃)，其化學鍵類型是________，FeBr3的相對分子質量大于FeF3，但其熔點只有200℃，原因是__________________________________。（2）已知：K2O的熔點為770℃，Na2O的熔點為1275℃，二者的晶體類型均為____________，K2O的熔點低于Na2O的原因是________________________________________。（3）已知氨(NH3，熔點：－77.8℃、沸點：－33.5℃)，聯氨(N2H4，熔點：2℃、沸點：113.5℃)，解釋其熔、沸點高低的主要原因：______________________________________________________。（4）已知氮化硼與砷化鎵屬于同種晶體類型。則兩種晶體熔點較高的是________(填化學式)，其理由是________________。（5）S位于周期表中第________族，該族元素氫化物中，H2Te比H2S沸點高的原因是________，H2O比H2Te沸點高的原因是___________________________________。（6）第ⅡA族金屬碳酸鹽分解溫度如下：物質BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3分解溫度100℃540℃960℃1289℃1360℃分解溫度為什么越來越高？_________________________________________。【答案】（1）離子鍵FeF3為離子晶體，FeBr3的化學鍵以共價鍵為主，屬于分子晶體。（2）離子晶