3.3.4 四类典型晶体的比较与应用 课件 (共14张PPT) 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 3.3.4 四类典型晶体的比较与应用 课件 (共14张PPT) 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-03 18:21:36 | ||
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文档简介
(共14张PPT)
该作品属于《WJ化学研究院》原创，如有需要请
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选择性必修二 第三节 金属晶体与离子晶体
第4学时 四类典型晶体的比较及应用
WJ化学研究院
第三章
Institute of Chemistry
2023
学习目标
原创：WJ化学研究院
邮箱wj-chem@
1.掌握形成四类典型晶体的作用力与熔沸点的关系，提升宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.掌握各类化学键、分子间作用力强弱的本质原因，能从宏观与微观角度分析、解决问题。
一、晶体类型的判断
原创：WJ化学研究院
邮箱wj-chem@
类型 比较 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 _____ _____ _____________________ ___________
粒子间的相互作用力 ________ _____ _______ _______ _______
硬度 较小 _____ 有的很大，有的很小 较大
熔、沸点 较低 _____ 有的很高，有的很低 较高
分子
原子
分子间
作用力
共价键
金属阳离子和自由电子
阴、阳离子
金属键
离子键
很大
很高
一、晶体类型的判断
原创：WJ化学研究院
邮箱wj-chem@
类型 比较 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 常见溶剂难溶 大多易溶于水等极性溶剂
导电、传热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的 导体 晶体 电，水溶液或熔融态 电
不导
导
良
物质类别及举例 大多数非金属单质及氧化物(SiO2除外)、气态氢化物、酸、绝大多数有机物(有机盐除外) 部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)
一、晶体类型的判断
原创：WJ化学研究院
邮箱wj-chem@
练1.分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。
(1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电：________。
(2)溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电：________。
(3)五氟化矾，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：______。
(4)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电：________。
(5)SiI4：熔点120.5 ℃，沸点287.4 ℃，易水解：________。
(6)硼：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大：________。
(7)硒：熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿：________。
(8)锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电：________。
共价晶体
分子晶体
分子晶体
离子晶体
分子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
一、晶体类型的判断
原创：WJ化学研究院
邮箱wj-chem@
练2．美国《科学》杂志曾报道：在40 GPa的高压下，用激光加热到1 800 K，人们成功制得了共价晶体CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是( )
A．该共价晶体中含有极性键
B．该共价晶体易汽化，可用作制冷材料
C．该共价晶体有很高的熔点、沸点
D．该共价晶体硬度大，可用作耐磨材料
二、晶体熔、沸点高低的比较
原创：WJ化学研究院
邮箱wj-chem@
1．不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸
点很低。2．同种类型晶体熔、沸点的比较 (1)原子晶体
如熔点：金刚石>碳化硅>硅。
(2)离子晶体①一般地说，离子所带的电荷数越多，离子半径越小，熔、沸点就越高。
如熔点：MgO>NaCl>CsCl。②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越
稳定，熔点越高，硬度越大。
二、晶体熔、沸点高低的比较
原创：WJ化学研究院
邮箱wj-chem@
(3)分子晶体 ①具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
如熔、沸点：H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，
如熔、沸点：SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，
分子的极性越大，其熔、沸点越高，
如熔、沸点：CO>N2。
④对于烷烃的同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
(4)金属晶体
①金属离子半径越小，价电子数越多，其金属键越强，金属熔、沸点越高。
如熔、沸点：Na②合金的熔点比组成合金的纯金属低
二、晶体熔、沸点高低的比较
原创：WJ化学研究院
邮箱wj-chem@
[例]金刚石的熔点为a℃，晶体硅的熔点为b℃，足球烯(分子式为C60)的熔点为c℃，a、b、c的大小关系是( )
A．a>b>c B．b>a>c C．c>a>b D．c>b>a
[解题思路] A 金刚石和晶体硅均为共价晶体，二者晶体结构相似，熔点高，由于碳原子半径小于硅原子半径，所以碳碳键的键能高于硅硅键的键能，则金刚石的熔点高于晶体硅；足球烯(分子式为C60)为分子晶体，熔化时只需要克服分子间作用力，故熔点低。综上所述，三者熔点：金刚石＞晶体硅＞足球烯，A项符合题意。
三、答题指导
原创：WJ化学研究院
邮箱wj-chem@
不同类晶体熔沸点比较
答题策略 不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体
答题模板 ×××为×××晶体，而×××晶体
1 金刚石的熔点比NaCl高，原因是：金刚石是原子晶体，而NaCl是离子晶体
2 SiO2的熔点比CO2高，原因是：SiO2是原子晶体，CO2而是分子晶体
3 Na的氯化物的熔点比Si的氯化物的熔点高，理由是：NaCl为离子晶体而SiCl4为分子晶体
共价晶体
答题策略 看共价键的强弱，取决于键长；即：成键原子半径大小
答题模板 同为原子晶体，×××晶体的键长短，键能大，熔沸点高
1 Si单质比化合物SiC的熔点低，理由是：晶体硅与SiC均属于原子晶体，晶体硅中的Si—Si比SiC中Si—C的键长长，故键能也低，所以SiC熔点低
三、答题指导
原创：WJ化学研究院
邮箱wj-chem@
分子晶体
答题策略 一般先氢键后范德华力最后分子的极性
答题模板 同为分子晶体，×××存在氢键，而×××仅存在较弱的范德华力
同为分子晶体，×××的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高
同为分子晶体，两者的相对分子质量相同(或相近)，×××的极性大，熔、沸点高
同为分子晶体，×××形成分子间氢键，而×××形成的则是分子内氢键，形成分子间氢键会使熔、沸点增大
2 NH3的沸点比PH3高，原因是：同为分子晶体，NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有较弱的范德华力
3 CO2比CS2的熔沸点低，其理由是：同为分子晶体，CS2的相对分子质量大，范德华力强，熔沸点高
4 CO比N2的熔沸点高，其理由是：同为分子晶体，两者相对分子质量相同，CO的极性大，熔沸点高
的沸点比
高，原因是：
形成分子内氢键，
形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大
三、答题指导
原创：WJ化学研究院
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离子晶体
答题 策略 看离子键(或晶格能)的强弱，取决于阴、阳离子半径的大小和电荷数
答题 模板 阴、阳离子电荷数相等，则看阴、阳离子半径：
同为离子晶体，Rn－(或Mn+)半径小于Xn－(或Nn+)，故×××晶体晶格能大(离子键强)，熔沸点高
阴离子(或阳离子)电荷数不相等，阴离子半径(或阳离子半径)不相同：
同为离子晶体，Rn－(或Mn+)半径小于Xm－(或Nm+)，Rn－(或Mn+)电荷数大于Xm－(或Nm+)，故×××晶体晶格能大(或离子键强)，熔沸点高
9 ZnO和ZnS的晶体结构相似，熔点较高的是ZnO，理由是：同属于离子晶体，O2－半径小于S2－，故ZnO晶格能大(或离子键强)，熔点高
10 FeO的熔点小于Fe2O3的熔点，原因是：同为离子晶体，Fe2+半径比Fe3+大，所带电荷数也小于Fe3+，FeO的晶格能比Fe2O3小
三、答题指导
原创：WJ化学研究院
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金属晶体
答题策略 看金属键的强弱，取决于金属阳离子半径和所带电荷数，即：金属原子的价电子数
答题模板 阳离子电荷数相等，则看阳离子的半径：同主族金属元素
同为金属晶体，Mn+半径小于Nn+，故M晶体的金属键强，熔、沸点高
阳离子电荷数不相等，阳离子半径也不相等：同周期金属元素
同为金属晶体，Mm+半径小于Nn+，Mm+电荷数大于Nn+，故M晶体的金属键强，熔、沸点高
11 K的熔沸点小于Na，原因是：同为金属晶体，K+的半径大于Na+，故金属键Na的强，熔沸点也高
12 Mg的熔沸点小于Al，原因是：同为金属晶体，Mg2+的半径大于Al3+，Mg2+的阳离子所带的电荷数小于Al3+，故金属键Al的强，熔沸点也高
四、课题练习
原创：WJ化学研究院
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1．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是( )
A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅
B．MgO>H2O>O2>Br2
C．对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸
D．金刚石>生铁>纯铁>钠
C [原子半径Si>C>O，共价晶体组成元素的原子半径越小，共价键键能越大，熔、沸点越高，则熔、沸点从高到低的顺序为金刚石>碳化硅>二氧化硅>晶体硅，故A错误；离子晶体的熔、沸点大于分子晶体，水中含有氢键，其熔、沸点比氧气、溴的大，溴常温下为液体，其溶、沸点高于氧气，则熔、沸点从高到低的顺序为MgO>H2O>Br2>O2，故B错误；对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，所以熔、沸点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸，故C正确；共价晶体的熔、沸点一般大于金属晶体，合金的熔、沸点比纯金属的低，则熔、沸点从高到低的顺序为金刚石>纯铁>生铁>钠，故D错误。]
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选择性必修二 第三节 金属晶体与离子晶体
第4学时 四类典型晶体的比较及应用
WJ化学研究院
第三章
Institute of Chemistry
2023
学习目标
原创：WJ化学研究院
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1.掌握形成四类典型晶体的作用力与熔沸点的关系，提升宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.掌握各类化学键、分子间作用力强弱的本质原因，能从宏观与微观角度分析、解决问题。
一、晶体类型的判断
原创：WJ化学研究院
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类型 比较 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 _____ _____ _____________________ ___________
粒子间的相互作用力 ________ _____ _______ _______ _______
硬度 较小 _____ 有的很大，有的很小 较大
熔、沸点 较低 _____ 有的很高，有的很低 较高
分子
原子
分子间
作用力
共价键
金属阳离子和自由电子
阴、阳离子
金属键
离子键
很大
很高
一、晶体类型的判断
原创：WJ化学研究院
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类型 比较 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 常见溶剂难溶 大多易溶于水等极性溶剂
导电、传热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的 导体 晶体 电，水溶液或熔融态 电
不导
导
良
物质类别及举例 大多数非金属单质及氧化物(SiO2除外)、气态氢化物、酸、绝大多数有机物(有机盐除外) 部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)
一、晶体类型的判断
原创：WJ化学研究院
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练1.分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。
(1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电：________。
(2)溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电：________。
(3)五氟化矾，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：______。
(4)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电：________。
(5)SiI4：熔点120.5 ℃，沸点287.4 ℃，易水解：________。
(6)硼：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大：________。
(7)硒：熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿：________。
(8)锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电：________。
共价晶体
分子晶体
分子晶体
离子晶体
分子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
一、晶体类型的判断
原创：WJ化学研究院
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练2．美国《科学》杂志曾报道：在40 GPa的高压下，用激光加热到1 800 K，人们成功制得了共价晶体CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是( )
A．该共价晶体中含有极性键
B．该共价晶体易汽化，可用作制冷材料
C．该共价晶体有很高的熔点、沸点
D．该共价晶体硬度大，可用作耐磨材料
二、晶体熔、沸点高低的比较
原创：WJ化学研究院
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1．不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸
点很低。2．同种类型晶体熔、沸点的比较 (1)原子晶体
如熔点：金刚石>碳化硅>硅。
(2)离子晶体①一般地说，离子所带的电荷数越多，离子半径越小，熔、沸点就越高。
如熔点：MgO>NaCl>CsCl。②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越
稳定，熔点越高，硬度越大。
二、晶体熔、沸点高低的比较
原创：WJ化学研究院
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(3)分子晶体 ①具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
如熔、沸点：H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，
如熔、沸点：SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，
分子的极性越大，其熔、沸点越高，
如熔、沸点：CO>N2。
④对于烷烃的同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
(4)金属晶体
①金属离子半径越小，价电子数越多，其金属键越强，金属熔、沸点越高。
如熔、沸点：Na
二、晶体熔、沸点高低的比较
原创：WJ化学研究院
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[例]金刚石的熔点为a℃，晶体硅的熔点为b℃，足球烯(分子式为C60)的熔点为c℃，a、b、c的大小关系是( )
A．a>b>c B．b>a>c C．c>a>b D．c>b>a
[解题思路] A 金刚石和晶体硅均为共价晶体，二者晶体结构相似，熔点高，由于碳原子半径小于硅原子半径，所以碳碳键的键能高于硅硅键的键能，则金刚石的熔点高于晶体硅；足球烯(分子式为C60)为分子晶体，熔化时只需要克服分子间作用力，故熔点低。综上所述，三者熔点：金刚石＞晶体硅＞足球烯，A项符合题意。
三、答题指导
原创：WJ化学研究院
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不同类晶体熔沸点比较
答题策略 不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体
答题模板 ×××为×××晶体，而×××晶体
1 金刚石的熔点比NaCl高，原因是：金刚石是原子晶体，而NaCl是离子晶体
2 SiO2的熔点比CO2高，原因是：SiO2是原子晶体，CO2而是分子晶体
3 Na的氯化物的熔点比Si的氯化物的熔点高，理由是：NaCl为离子晶体而SiCl4为分子晶体
共价晶体
答题策略 看共价键的强弱，取决于键长；即：成键原子半径大小
答题模板 同为原子晶体，×××晶体的键长短，键能大，熔沸点高
1 Si单质比化合物SiC的熔点低，理由是：晶体硅与SiC均属于原子晶体，晶体硅中的Si—Si比SiC中Si—C的键长长，故键能也低，所以SiC熔点低
三、答题指导
原创：WJ化学研究院
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分子晶体
答题策略 一般先氢键后范德华力最后分子的极性
答题模板 同为分子晶体，×××存在氢键，而×××仅存在较弱的范德华力
同为分子晶体，×××的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高
同为分子晶体，两者的相对分子质量相同(或相近)，×××的极性大，熔、沸点高
同为分子晶体，×××形成分子间氢键，而×××形成的则是分子内氢键，形成分子间氢键会使熔、沸点增大
2 NH3的沸点比PH3高，原因是：同为分子晶体，NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有较弱的范德华力
3 CO2比CS2的熔沸点低，其理由是：同为分子晶体，CS2的相对分子质量大，范德华力强，熔沸点高
4 CO比N2的熔沸点高，其理由是：同为分子晶体，两者相对分子质量相同，CO的极性大，熔沸点高
的沸点比
高，原因是：
形成分子内氢键，
形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大
三、答题指导
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离子晶体
答题 策略 看离子键(或晶格能)的强弱，取决于阴、阳离子半径的大小和电荷数
答题 模板 阴、阳离子电荷数相等，则看阴、阳离子半径：
同为离子晶体，Rn－(或Mn+)半径小于Xn－(或Nn+)，故×××晶体晶格能大(离子键强)，熔沸点高
阴离子(或阳离子)电荷数不相等，阴离子半径(或阳离子半径)不相同：
同为离子晶体，Rn－(或Mn+)半径小于Xm－(或Nm+)，Rn－(或Mn+)电荷数大于Xm－(或Nm+)，故×××晶体晶格能大(或离子键强)，熔沸点高
9 ZnO和ZnS的晶体结构相似，熔点较高的是ZnO，理由是：同属于离子晶体，O2－半径小于S2－，故ZnO晶格能大(或离子键强)，熔点高
10 FeO的熔点小于Fe2O3的熔点，原因是：同为离子晶体，Fe2+半径比Fe3+大，所带电荷数也小于Fe3+，FeO的晶格能比Fe2O3小
三、答题指导
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金属晶体
答题策略 看金属键的强弱，取决于金属阳离子半径和所带电荷数，即：金属原子的价电子数
答题模板 阳离子电荷数相等，则看阳离子的半径：同主族金属元素
同为金属晶体，Mn+半径小于Nn+，故M晶体的金属键强，熔、沸点高
阳离子电荷数不相等，阳离子半径也不相等：同周期金属元素
同为金属晶体，Mm+半径小于Nn+，Mm+电荷数大于Nn+，故M晶体的金属键强，熔、沸点高
11 K的熔沸点小于Na，原因是：同为金属晶体，K+的半径大于Na+，故金属键Na的强，熔沸点也高
12 Mg的熔沸点小于Al，原因是：同为金属晶体，Mg2+的半径大于Al3+，Mg2+的阳离子所带的电荷数小于Al3+，故金属键Al的强，熔沸点也高
四、课题练习
原创：WJ化学研究院
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1．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是( )
A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅
B．MgO>H2O>O2>Br2
C．对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸
D．金刚石>生铁>纯铁>钠
C [原子半径Si>C>O，共价晶体组成元素的原子半径越小，共价键键能越大，熔、沸点越高，则熔、沸点从高到低的顺序为金刚石>碳化硅>二氧化硅>晶体硅，故A错误；离子晶体的熔、沸点大于分子晶体，水中含有氢键，其熔、沸点比氧气、溴的大，溴常温下为液体，其溶、沸点高于氧气，则熔、沸点从高到低的顺序为MgO>H2O>Br2>O2，故B错误；对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，所以熔、沸点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸，故C正确；共价晶体的熔、沸点一般大于金属晶体，合金的熔、沸点比纯金属的低，则熔、沸点从高到低的顺序为金刚石>纯铁>生铁>钠，故D错误。]