四种晶体类型的比较
晶体的四种基本类型和特点
晶体的四种基本类型和特点晶体是由于原子、分子或离子排列有序而形成的固态物质。
根据晶体的结构特点，晶体可以分为四种基本类型：离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体。
1. 离子晶体离子晶体由正离子和负离子通过离子键结合而成。
正负离子之间的电荷吸引力使得离子晶体具有高熔点和脆性。
离子晶体的晶格结构稳定，形成高度有序的排列。
常见的离子晶体有氯化钠（NaCl）、氧化镁（MgO）等。
离子晶体在溶液中能够导电，但在固态下通常是绝缘体。
2. 共价晶体共价晶体由共价键连接的原子或分子组成。
共价键是由原子间的电子共享形成的，因此共价晶体具有很高的熔点和硬度。
共价晶体的晶格结构复杂多样，具有很高的化学稳定性。
典型的共价晶体包括金刚石（C）和硅（Si）。
共价晶体通常是绝缘体或半导体，由于共价键的稳定性，其导电性较弱。
3. 金属晶体金属晶体由金属原子通过金属键结合而成。
金属键是由金属原子间的电子云形成的，因此金属晶体具有良好的导电性和热传导性。
金属晶体的晶格结构常为紧密堆积或面心立方等紧密排列。
金属晶体的熔点通常较低，而且具有良好的延展性和韧性。
典型的金属晶体有铁（Fe）、铜（Cu）等。
4. 分子晶体分子晶体由分子通过弱相互作用力（如范德华力）结合而成。
分子晶体的晶格结构不规则，分子间的距离和角度较大。
由于分子间的相互作用力较弱，分子晶体通常具有较低的熔点和软硬度。
典型的分子晶体有水（H2O）、冰、石英（SiO2）等。
分子晶体在固态下通常是绝缘体，但某些分子晶体在溶液中能够导电。
总结起来，离子晶体由正负离子通过离子键结合，具有高熔点和脆性；共价晶体由共价键连接，具有高熔点和硬度；金属晶体由金属原子通过金属键结合，具有良好的导电性和热传导性；分子晶体由分子通过弱相互作用力结合，具有较低的熔点和软硬度。
这四种基本类型的晶体在结构、性质和应用上都有明显的差异。
研究晶体的类型和特点对于理解物质的性质和应用具有重要意义。
四种晶体比较表
四种晶体比较表注：离子晶体熔化时需克服离子键，原子晶体熔化时破坏了共价键，分子晶体熔化时只克服分子间作用力，而不破坏化学键。
晶体熔沸点的比较一、看常态：1、常态：固>液>气。
2、一般情况下，原子晶体>离子晶体(金属晶体)>分子晶体。
3、原子晶体：共价键(取决于原子半径)。
4、离子晶体：离子键(取决于离子半径和离子电荷)5、金属晶体：金属键(取决于金属原子半径和价电子数)6、分子晶体：①结构相似，分子量越大，熔沸点越高。
②分子量相等，正>异>新。
③氢键反常二、看类型三、分类比较18．请完成下列各题：（1）前四周期元素中，基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有种。
（2）第ⅢA、ⅤA原元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。
Ga原子的电子排布式为。
在GaN晶体中，每个Ga原子与个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为。
在四大晶体类型中，GaN属于晶体。
（3）在极性分子NCl3中，N原子的化合物为―3，Cl原子的化合价为＋1，请推测NCl3水解的主要产物是（填化学式）。
19．生物质能是一种洁净、可再生的能源。
生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
（1）上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。
写出基态Zn原子的核外电子排布式。
（2）根据等电子原理，写出CO分子结构式。
（3）甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为。
②甲醛分子的空间构型是；1mol甲醛分子中σ键的数目为。
③在1个Cu2O晶胞中（结构如图所示），所包含的Cu原子数目为。
2020届全国高考化学：第十一单元 第3章 晶体结构与性质学案 含答案
第3章晶体结构与性质命题晶体类型的判断及熔、沸点高低的比较一1.(1)(2018年全国Ⅲ卷,35节选)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是,ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是。
(2)(2017年全国Ⅰ卷,35节选)K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是。
【解析】(1)ZnF2的熔点较高,故为离子晶体。
离子晶体难溶于乙醇等有机溶剂,分子晶体可以溶于乙醇等有机溶剂。
(2)金属键的强弱与半径成反比,与所带的电荷成正比。
【答案】(1)离子键ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主,极性较小(2)K原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱2.(2016年全国Ⅰ卷,37节选)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因: 。
【答案】GeCl4、GeBr4、GeI4熔沸点依次升高;原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强3.(2016年全国Ⅱ卷,37节选)单质铜及镍都是由键形成的晶体。
【答案】金属4.(2016年全国Ⅲ卷,37节选)GaF3的熔点高于1000 ℃,GaCl3的熔点为77.9 ℃,其原因是。
【答案】GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体,离子晶体GaF3的熔沸点更高5.(2015年全国Ⅰ卷,37节选)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于晶体。
【答案】分子6.(2014年全国Ⅰ卷,37节选)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。
【答案】X-射线衍射命题晶胞分析及计算二7.(1)(2018年全国Ⅰ卷,35节选)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber循环计算得到。
可知Li2O晶格能为kJ·mol-1。
四种晶体熔沸点的比较
四种晶体熔沸点的比较
晶体熔沸点是指某物质从固态转变到液态所需要投入的能量的量的高低，它是衡量材料性能的重要指标。
本文结合四种晶体的熔沸点，来比较这四种
晶体的性能。
以钠为例，钠的熔沸点较低，为98.8℃，它容易溶解在水中并可以形成
氢气，因而具有腐蚀性，将引起金属的腐蚀性变质，这是它的主要缺点之一。
同样，硒以1330.4℃，属于中等熔沸点，它稳定可靠，较低的比重，电
性好，是制作各种有损绝缘材料的得天独厚的金属，此外，由于高熔点，锡
性质也很好，是制作管道和各类器件的大功臣。
此外，钯熔沸点非常高，达到3210℃，这是一种较比较稀有的贵金属，
由于具有良好的机械性能和耐热性，被广泛用于制造各类尖端产品及配件，
具有得天独厚的优势。
再看金，金的熔沸点最高，达到1064.43℃，它是不可起火材料，有着
非常适合用于制作艺术品、建筑装饰等等，它还具有非常高的抗腐蚀性，它
还可以带出更多的异质结，非常适合工业的使用场合。
因此，晶体的熔沸点是不同的，由此可以看出，晶体的物质性能完全不
一样，比如对钠而言，它的主要优势是容易溶解；而由于金的熔沸点较高、
腐蚀性不易，因而很适合用来制作艺术品、建筑装饰等等。
它们的特点和性
能都应当在不同的场合、材料中进行比较，以达到最佳效果。
四种晶体性质比较
四种晶体性质比较1.晶体⑴晶体与非晶体⑵得到晶体的途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接___________________ 。
③溶质从溶液中析出。
⑶晶胞①概念描述晶体结构的基本单元。
②晶体中晶胞的排列一一无隙并置a. _______________________________ 无隙：相邻晶胞之间没有。
b•并置：所有晶胞________ 卡列、取向相同。
⑷晶格能①定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：__________________ 。
②影响因素a.离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。
一b. ____________________________ 离子的半径：离子的半径晶格能越大。
③与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度_________________ 。
2.四种晶体类型的比较3•晶体熔沸点的比较⑴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：______________________________ ＞离子晶体〉_____________________________________ 0②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。
⑵同种晶体类型熔、沸点的比较①原子晶体:原子半径越小」—>1键长越短②离子晶体:a•—般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO ____ MgCI 2 ______ N aCl _____ CsCI。
b.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。
③分子晶体：a.分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。
女口H20> H2Te> H2Se> H2S。
b.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，女口Sn H4> GeH4 > SiH4> CH4。
高二化学选择性必修2_物质结构与性质_《专题复习四种晶体类型的性质比较》课时训练
选择性必修二人教版第三章专题复习四种晶体类型的性质比较知识梳理典型例题例题：下列关于晶体的说法正确的组合是()①分子晶体中都存在共价键②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4＋和12个O2－距离相等且紧邻(图中Ca2＋、O2－、Ti4＋分别位于立方体的体心、面心和顶点)⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合⑦晶体中分子间作用力越大，分子越稳定⑧氯化钠熔化时离子键被破坏A.①②③⑥B.①②④C.③⑤⑦D.③⑤⑧强化训练1、下列说法中正确的是（）A分子晶体熔化或溶于水均不导电B分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大C水分子间存在着氢键，故水分子较稳定DNH3极易溶于水的原因一是NH3、H2O均为极性分子，二是NH3和H2O之间形成分子间氢键2、下列说法中正确的是（）A、金属晶体在外力作用下，各层之间发生相对滑动，金属键被破坏B、共价晶体的熔点一定比金属晶体的高，分子晶体的熔点一定比金属晶体的低C、金属晶体除了纯金属还有大量的合金D、有机高分子化合物一定不能导电3.下列有关离子晶体的叙述中，不正确的是()A．1 mol氯化钠晶体中有N A个NaCl分子B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离最近且相等的Cl－共有6个C．醋酸钠属于离子晶体，含非极性键D．平均每个NaCl晶胞中有4个Na＋、4个Cl－4，下列说法中不正确的是（）A、四类晶体都有过渡型B石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3C石墨的导电只能沿石墨平面的方向进行D石墨晶体层与层之间距离较大，所以石墨的熔点不高5.在解释下列物质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与化学键的强弱无关的是()A．钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高，硬度逐渐增大B．金刚石的硬度大于晶体硅的硬度，其熔点也高于晶体硅的熔点C．KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低D．F2、Cl2、Br2、I2的熔点和沸点逐渐升高6.晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，其晶胞结构如图所示。
离子化合物金属单质合金四大晶体比较类型金属晶体离子晶体
考点：本题考查了晶体的结构与性质
(2008广东) 镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业
上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，
得到金属镁。
(1) 以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时，
常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物，
存在：共价单键为σ 键，共价双键 和叁键中通常含一个σ 键
π 键： 原子轨道以“肩并肩”的方式重叠 电子云以两核所成平面呈镜像对称
存在：共价双键和叁键中
共价键类型：
非极性键
2. 按键的极性分 极性键
键的极性强弱判断：
同种元素原子间共用电子对 不发生偏移
不同种元素原子间共用电子对 发生偏移
成键原子吸引电子能力差异越大，键的极性越强
具有分子间氢键的分子晶体，分子间作用力显著增大， 熔沸点升高。
*共价键：
成键本质：成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋 方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子 核间电子云密度增加，体系能量降低。
共价键类型： 1. 按成键方式分
σ 键： 原子轨道沿核间连线方向以“头碰 头”的方式重叠 电子云呈轴对称。 其中s-sσ 键无方向性。
⑵原子晶体 原子半径越小、键长越短、键能越大，共价键 越强，晶体熔沸点越高、硬度越大。
⑶金属晶体 金属原子半径越小、单位体积内自由电子数目越 多，金属键越强，晶体熔沸点越高、硬度越大。
⑷分子晶体
组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分 子间作用力越大，熔沸点越高；
相对分子质量相近的分子晶体，分子极性越大，分子 间作用力越大，熔沸点越高；
② 微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，比较a和b中微粒间相
22人教版高中化学新教材选择性必修2--微专题3 四类典型晶体的比较
（2）同种类型晶体熔、沸点的比较
①共价晶体
原子半径越小→键长越ห้องสมุดไป่ตู้→键能越大→熔、沸点越高。如熔点：金刚石＞硅
晶体。
②离子晶体
一般来说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就
越强，其离子晶体的熔、沸点就越高。如熔点： MgO > NaCl > CsCl 。
③分子晶体
a .分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体
相同，故 C 正确。
7. 下列关于 C 、 Si 及其化合物结构与性质的论述中错误的是( C )
A. 键能： C— C > Si— Si 、 C— H > Si— H ，因此 2 H6 的稳定性大于 Si2 H6
B. SiC 是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度
C. SiH4 中 Si 的化合价为+4价， CH4 中 C 的化合价为价，因此 SiH4 的还原性
C. MgO > H2 O > N2 > CO
D. 金刚石>生铁>纯铁>钠
[解析] 在共价晶体中，共价键的键长越短，键能越大，熔、沸点越高，则
熔、沸点：金刚石>二氧化硅>晶体硅，故 A 错误；一般来说，熔、沸点：共
价晶体>离子晶体>分子晶体，对于分子晶体(不含氢键的)，其熔、沸点越高，
水中含有氢键，熔、沸点高，所以熔、沸点： MgO > H2 O > CO > N2 ，故 C
晶体，在常温下是固体；⑤ CS2 属于分子晶体，在常温下是液体，
且其相对分子质量大于 CO2 ；⑥金刚石属于共价晶体，在常温下是固体，碳
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物质的熔沸点的高低与构成该物质的晶体类型及晶体内部粒子间的作用力有关，其规律如下：
1、在相同条件下，不同状态的物质的熔、沸点的高低是不同的，一般有：固体>液体>气体。
例如：NaBr（固）>Br2>HBr（气）。
2、不同类型晶体的比较规律
一般来说，不同类型晶体的熔沸点的高低顺序为：原子晶体>离子晶体>分子晶体，而金属晶体的熔沸点有高有低。
这是由于不同类型晶体的微粒间作用不同，其熔、沸点也不相同。
原子晶体间靠共价键结合，一般熔、沸点最高；离子晶体阴、阳离子间靠离子键结合，一般熔、沸点较高；分子晶体分子间靠范德华力结合，一般熔、沸点较低；金属晶体中金属键的键能有大有小，因而金属晶体熔、沸点有高（如W）有低（如Hg）。
例如：金刚石>食盐>干冰
3、同种类型晶体的比较规律
A、原子晶体：熔、沸点的高低，取决于共价键的键长和键能，键长越短，键能越大共价键越稳定，物质熔沸点越高，反之越低。
如：晶体硅、金刚石和碳化硅三种晶体中，因键长C—C<C—Si< Si—Si，所以熔沸点高低为：金刚石>碳化硅>晶体硅。
B 、离子晶体：熔、沸点的高低，取决于离子键的强弱。
一般来说，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键就越强，熔、沸点就越高，反之越低。
例如：MgO>CaO ，NaF>NaCl>NaBr>NaI 。
KF ＞KCl ＞KBr ＞KI ，CaO ＞KCl 。
C 、金属晶体：金属晶体中金属阳离子所带电荷越多，半径越小，金属阳离子与自由电子静电作用越强，金属键越强，熔沸点越高，反之越低。
如：Na ＜Mg ＜Al ，Li>Na>K 。
合金的熔沸点一般说比它各组份纯金属的熔沸点低。
如铝硅合金＜纯铝（或纯硅）。
D 、分子晶体：熔、沸点的高低，取决于分子间作用力的大小。
分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高，反之越低。
（具有氢键的分子晶体，熔沸点反常地高）
如：H 2O ＞H 2Te ＞H 2Se ＞H 2S ，C 2H 5OH ＞CH 3—O —CH 3。
（1）组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔沸点越高。
如：CH 4＜SiH 4＜GeH 4＜SnH 4。
（2）组成和结构不相似的物质（相对分子质量相近），分子极性越大，其熔沸点就越高。
如熔沸点 CO ＞N 2，CH 3OH ＞CH 3—CH 3。
（3）在高级脂肪酸形成的油脂中，不饱和程度越大，熔沸点越低。
如：C 17H 35COOH ＞C 17H 33COOH ；硬脂酸 ＞ 油酸
（4）烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子里碳原子数增加，熔沸
点升高，如C 2H 6＞CH 4， C 2H 5Cl ＞CH 3Cl ，CH 3COOH ＞HCOOH 。
（5）同分异构体：链烃及其衍生物的同分异构体随着支链增多，熔沸点降低。
如：
CH 3(CH 2)3CH 3 (正)＞CH 3CH 2CH(CH 3)2(异)＞(CH 3)4C(新)。
芳香烃的异构体有两个取代基时，熔点按对、邻、间位降低沸点按邻、间、对位降低）
针对性训练
一、选择题
1．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是（ ）
（A ）溶于水 （B ）有较高的熔点 （C ）水溶液能导电 （D ）熔融状态能导电 2．下列物质中，含有极性键的离子化合是（ ）
（A ）CaCl 2 （B ）Na 2O 2 （C ）NaOH （D ）K 2S
3．Cs 是IA 族元素，F 是VIIA 族元素，估计Cs 和F 形成的化合物可能是（ ） （A ）离子化合物 （B ）化学式为CsF 2 （C ）室温为固体 （D ）室温为气体 4．某物质的晶体中含A 、B 、C 三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B 原子未能画出)，晶体中A 、B 、C 的中原子个数之比依次为（ ）
（A ）1:3:1 （B ）2:3:1 （C ）2:2:1 （D ）1:3:3
6．在NaCl 晶体中与每个Na +距离等同且最近的几个Cl -所围成的空间几何构型为（ ）
（A ）正四面体 （B ）正六面体 （C ）正八面体 （D ）正十二面体
7．如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元)，已知晶体中2个最近的Cs +离子核间距为a cm ，氯化铯的式量为M ，NA 为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为（ ）
（A ）3
8a N m A ⨯g·cm -3 （B ）A
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83
g·cm -3 （C ）3
a N M A ⨯g·cm -3
（D ）A
N Ma 3
g·cm -3。