晶體結構17個知識點匯總,晶體及其結構這一章在高考中也是有涉及,主要是在描述判斷語句以及推斷題中可以見到,給同學推薦的這些知識點不僅有基礎知識,還有一些特別的例子,補全大家的知識漏洞,記住這些考試不再慌~
分子晶體:大部分有機物、幾乎所有酸、大多數非金屬單質、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物。
原子晶體:僅有幾種,晶體硼、晶體矽、晶體鍺、金剛石、金剛砂(SiC)、氮化矽(Si3N4)、氮化硼(BN)、二氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)、石英等;
金屬晶體:金屬單質、合金;
離子晶體:含離子鍵的物質,多數鹼、大部分鹽、多數金屬氧化物;
晶體類型
分子晶體
原子晶體
金屬晶體
離子晶體
定 義
分子通過分子間作用力形成的晶體
相鄰原子間通過共價鍵形成的立體網狀結構的晶體
金屬原子通過金屬鍵形成的晶體
陰、陽離子通過離子鍵形成的晶體
組成晶體的粒子
分 子
原 子
金屬陽離子
和自由電子
陽離子和
陰離子
組成晶體粒子間的相互作用
範德華力或氫鍵
共價鍵
金屬鍵(沒有飽和性方向性)
離子鍵(沒有飽和性方向性)
典型實例
冰(H2O)、P4、I2、乾冰(CO2)、S8
金剛石、晶體矽、SiO2、SiC
Na、Mg、
Al、Fe
NaOH、NaCl、K2SO4
特
徵
熔點、
沸點
熔、沸點較低
熔、沸點高
一般較高、
部分較低
熔、沸點較高
導熱性
不 良
不 良
良 好
不 良
導電性
差,有些溶
於水可導電
多數差
良 好
固態不導電,
熔化或溶於水能導電
機械加
工性能
不 良
不 良
良 好
不 良
硬 度
硬度較小
高硬度
一般較高、部分較低
略硬而脆
溶解性
相似相溶
不 溶
不溶,但有的反應
多數溶於水,難溶於有機溶劑
離子晶體的熔沸點主要由離子半徑和離子所帶電荷數(離子鍵強弱)決定,分子晶體的熔沸點主要由相對分子質量的大小決定,原子晶體的熔沸點主要由晶體中共價鍵的強弱決定,且共價鍵越強,熔點越高。
(1)同周期金屬單質,從左到右(如Na、Mg、Al)熔沸點升高。
(2)同主族金屬單質,從上到下(如鹼金屬)熔沸點降低。
(3)合金的熔沸點比其各成分金屬的熔沸點低。
(4)金屬晶體熔點差別很大,如汞常溫為液體,熔點很低(-38.9℃),而鐵等金屬熔點很高(1535℃)。
原子晶體的熔點不一定都比金屬晶體的高,如金屬鎢的熔點就高於一般的原子晶體。
分子晶體的熔點不一定就比金屬晶體的低,如汞常溫下是液體,熔點很低。
一看構成晶體的粒子(分子、原子、離子);二看粒子間的相互作用;另外,分子晶體熔化時,化學鍵並未發生改變,如冰→水。
化學變化過程一定發生就化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成,但破壞化學鍵或形成化學鍵的過程卻不一定發生化學變化,如食鹽的熔化會破壞離子鍵,食鹽結晶過程會形成離子鍵,但均不是化學變化過程。
(1)依據組成晶體的微粒和微粒間的相互作用判斷
① 離子晶體的構成微粒是陰、陽離子,微粒間的作用力是離子鍵。
② 原子晶體的構成微粒是原子,微粒間的作用力是共價鍵。
③ 分子晶體的構成微粒是分子,微粒間的作用力是分子間作用力。
④ 金屬晶體的構成微粒是金屬陽離子和自由電子,微粒間的作用力是金屬鍵。
(2)依據物質的分類判斷
① 金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強鹼(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、晶體矽、晶體硼外)、氣態氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數有機物(除有機鹽外)是分子晶體。
③ 常見的原子晶體單質有金剛石、晶體矽、晶體硼等,常見的原子晶體化合物有碳化矽、二氧化矽等。
④ 金屬單質(除汞外)與合金是金屬晶體。
(3)依據晶體的熔點判斷
① 離子晶體的熔點較高,常在數百至一千攝氏度。
② 原子晶體的熔點高,常在一千至幾千攝氏度。
③ 分子晶體的熔點低,常在數百攝氏度以下至很低溫度。
④ 金屬晶體多數熔點高,但也有相當低的。
(4)依據導電性判斷
① 離子晶體的水溶液及熔化時能導電。
② 原子晶體一般為非導體。
③ 分子晶體為非導體,而分子晶體中的電解質溶於水,使分子內的化學鍵斷裂形成自由離子也能導電。
④ 金屬晶體是電的良導體。
(5)依據硬度和機械性能判斷
① 離子晶體硬度較大或較硬、脆。
② 原子晶體硬度大。
③ 分子晶體硬度小且較脆。
④ 金屬晶體多數硬度大,但也有較小的,且具有延展性。
(6)判斷晶體的類型也可以根據物質的物理性質:
① 在常溫下呈氣態或液態的物質,其晶體應屬於分子晶體(Hg除外),如H2O、H2等。對於稀有氣體,雖然構成物質的微粒為原子,但應看作單原子分子,因為微粒間的相互作用力是範德華力,而非共價鍵。
② 固態不導電,在熔融狀態下能導電的晶體(化合物)是離子晶體。如:NaCl熔融後電離出Na+和Cl-,能自由移動,所以能導電。
③ 有較高的熔、沸點,硬度大,並且難溶於水的物質大多為原子晶體,如晶體矽、二氧化矽、金剛石等。
④ 易升華的物質大多為分子晶體。
⑤ 熔點在一千攝氏度以下無原子晶體。
⑥ 熔點低,能溶於有機溶劑的晶體是分子晶體。
(1)不同類型晶體的熔沸點:原子晶體>離子晶體>分子晶體;金屬晶體(除少數外)>分子晶體;金屬晶體熔沸點有的很高,如鎢,有的很低,如汞(常溫下是液體)。
(2)同類型晶體的熔沸點:
① 原子晶體:結構相似,半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,熔沸點越高。如金剛石>氮化矽>晶體矽。
② 分子晶體:
組成和結構相似的分子,相對分子質量越大,分子間作用力越強,晶體熔沸點越高。如CI4>CBr4>CCl4>CF4。
若相對分子質量相同,如互為同分異構體,一般支鏈數越多,熔沸點越低,特殊情況下分子越對稱,則熔沸點越高。
若分子間有氫鍵,則分子間作用力比結構相似的同類晶體強,故熔沸點特別高。
③ 金屬晶體:所帶電荷數越大,原子半徑越小,則金屬鍵越強,熔沸點越高。如Al>Mg>Na>K。
④ 離子晶體:離子所帶電荷越多,半徑越小,離子鍵越強,熔沸點越高。如KF>KCl>KBr>KI。
Na2O2的陰離子為O22-,陽離子為Na+,故晶體中陰、陽離子的個數比為1:2。
離子晶體中,陰、陽離子採用不等徑密圓球的堆積方式。
分子的穩定性是由分子中原子間化學鍵的強弱決定。
冰是分子晶體,冰融化時破壞了分子間作用力和部分氫鍵,化學鍵並未被破壞。
離子晶體熔化時,離子鍵被破壞而電離產生自由移動的陰陽離子而導電,這是離子晶體的特徵。
① 離子晶體不一定都含有金屬元素,如NH4Cl
② 離子晶體中除含離子鍵外,還可能含有其他化學鍵,
如NaOH、Na2O2
① 溶於水能導電的不一定是離子晶體,如HCl等
② 熔化後能導電的晶體不一定是離子晶體,如Si、石墨、金屬等。
③ 金屬元素與非金屬元素構成的晶體不一定是離子晶體,如AlCl3是分子晶體。