高三化学专题复习――晶体类型与结构、性质关系研讨.doc

高三化学专题复习――晶体类型与结构、性质关系 主要内容： 1．比较四种晶体的构成微粒、微粒间作用力和性质特征，并掌握晶体的结构特征 2．掌握影响物质的熔、沸点高低的因素 3．理解金属键与金属通性间的关系 学习指导 (一)晶体类型与结构、性质关系 晶体的类型直接决定着晶体的物理性质，如熔、沸点、硬度、导电性、延展性、水溶性等。而晶体的类型本质上又是由构成晶体的微粒及微粒间作用力决定，通常可以由晶体的特征性质来判定晶体所属类型。掌握下表内容是重点之一。对一些常见物质，要会判断其晶体类型。 比较四种晶体类型 晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 构成晶体微粒 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子、自由电子 微粒间作用 离子键 共价键 分子间作用力 金属键 熔点、沸点 较高 很高 低 高低悬殊 硬度 大 很大 小 差异大 延展性 差 差 强 导电性 差(能导电) 差 差 强 水溶性 大多易溶 难溶 相似相溶 不溶或与H2O反应 实例 NaCl 金刚石 干冰 Na、W 物质类别 大部分盐酸碱 金属氧化物等离子 化合物 晶体硅 碳化硅 二氧化硅等 大多非金属单质 气态氢化物、大多非金属氧化物 酸、大多有机物 金属 (二)如何比较物质熔、沸点高低 1．由晶体结构来确定.首先分析物质所属的晶体类型，其次抓住决定同一类晶体熔、沸点高低的决定因素. ①一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体 如：Si02＞NaCl＞CO2(干冰)，但也有特殊，如熔点：MgO＞SiO2 ②同属原子晶体，一般键长越短，键能越大，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高. 如：金属石＞金刚砂＞晶体硅 原因 ＜＜ ③同类型的离子晶体，离子电荷数越大，阴、阳离子核间距越小，则离子键越牢固，晶体的熔、沸点一般越高.可根据F=K进行判断 如：MgO＞NaCl ④分子晶体，分子间范德华力越强，熔、沸点越高. 分子组成和结构相似的分子晶体，一般分子量越大，分子间作用力越强，晶体熔、沸点越高. 如：F2＜Cl2＜Br2＜I2 ii 若分子量相同，如互为同分异构体，则支链数越多，沸点越高，分子越对称，则熔点越高. 如：沸点： CH3 CH3CH2CH2CH2CH3＞CH3CHCH2OH3＞CH3—C—CH3 CH3 CH3 熔点： CH3 CH3—C—CH3＞CH3CHCH2CH3＞CH3(CH2)3CH3 CH3 CH3 因而应注意，并非外界条件对物质熔、沸点的影响总是一致的.熔点常与晶体中微粒排布对称性有关. iii 若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体强，故熔、沸点特别高. 如：氢化物的沸点如下图所示. 从上图中看出，H2Te、H2Se、H2S的沸点都依次降低.按此变化趋势.H2O的沸点应为193K左右，但实际上为373K、此种“反常”的升高，就是因为H2O分子间存在氢键。对比同主族氢化物的沸点，从中可清楚看到NH3、HF的沸点高得“反常”，也是因为分子间存在氢键。 HF分子间氢键： H2O分子间氢键： 氢键的生成对化合物性质有显著影响，一般分子间形成氢键时，可使化合物的熔、沸点显著升高，在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间形成氢键，则可使熔解度增大.如NH3极易溶于水就与此有关.除上述几种物质外，在醇、羧酸、无机酸、水合物、氨合物等中均有氢键. ⑤金属晶体：金属原子的价电子数越多，原子半径越小、金属键越强，熔、沸点越高. 如：Na＜Mg＜Al 2．根据物质在同条件下的状态不同. 一般熔、沸点：固＞液＞气. 如果常温下即为气态或液态的物质，其晶体应属分子晶体(Hg除外).如惰性气体，虽然构成物质的微粒为原子，但应看作为单原子分子.因为相互间的作用力范德华力，而并非共价键. (三)为什么金属一般只有较大密度、金属光泽、良好的导电、导热性和延展性？ 可用金属键理论化和晶体的紧密堆积结构加以解释.简要说明见图. 注意：温度升高对金属、电解压溶液导电性影响是不同的. 在金属晶体中原子或离子不是静止不动，而在晶格结点上作较小幅度振动，这种振动对电子流动起着阻碍作用，加上阳离子对电子的吸引，电子运动便受到更多阻力，因而升温，金属电阻加大，导电能力下降