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1、书 山 有 路 1 主要方法有如下几种 1 由周期表看主族单质的熔 沸点 同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低 而非金属单质熔点 沸点渐高 但碳族 元素特殊 即 C Si Ge Sn 越向下 熔点越低 与金属族相似 还有 A 族的镓熔点比铟 铊低 A 族的锡熔点比铅低 2 同周期中的几个区域的熔点规律 高熔点单质 C Si B 三角形小区域 因其为原子晶体 熔点高 金刚石和石墨的熔点 最高大于 3550 金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部 其最高熔点为钨 3410 低熔点单质 非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方 另有 IA 的氢气 其中稀有气体熔 沸点均 为同周期的最低者
2、 而氦是熔点 272 2 26 105Pa 沸点 268 9 最低 金属的低熔点区有两处 IA B 族 Zn Cd Hg 及 A 族中 Al Ge Th A 族的 Sn Pb A 族的 Sb Bi 呈三角形分布 最低熔点是 Hg 38 87 近常温呈液态的镓 29 78 铯 28 4 体温即能使其熔化 3 从晶体类型看熔 沸点规律 原子晶体的熔 沸点高于离子晶体 又高于分子晶体 金属单质和合金属于金属晶体 其中 熔 沸点高的比例数很大 但也有低的 在原子晶体中成键元素之间共价键越短的键能越大 则熔点越高 判断时可由原子半径推导 出键长 键能再比较 如熔点 金刚石 碳化硅 晶体硅 分子晶体由分子
3、间作用力而定 其判断思路是 结构性质相似的物质 相对分子质量大 范德华力 分子间作用力指存在于分子与分子 之间或惰性气体原子间的作用力 又称范德华力 大 则熔 沸点也相应高 如烃的同系物 卤素单质 稀有气体等 相对分子质量相同 化学式也相同的物质 同分异构体 一般烃中支链越多 熔沸点越 低 烃的衍生物中醇的沸点高于醚 羧酸沸点高于酯 油脂中不饱和程度越大 则熔点越低 如 油酸甘油酯常温时为液体 而硬脂酸甘油酯呈固态 上述情况的特殊性最主要的是相对分子质量小而沸点高的三种气态氢化物 NH3 H2O HF 比同族绝大多数气态氢化物的沸点高得多 主要因为有氢键 4 某些物质熔沸点高 低的规律性 同周
4、期主族 短周期 金属熔点 如 Li Be Na MgNaCl NaBr NaI 晶体的问题 我们所常用的物质分为金属晶体 所有金属都是 例如铁 铜 镁 锌等 原子晶体 金 刚石 金刚沙等 离子晶体 氯化钠 氯化铯等 分子晶体 干冰等 混合型晶体又叫 过渡型晶体 石墨等 还有人造晶体 总之 晶体从科学工作者来说是具有几何形状的固 体 对光有拆射率 例如红宝石 蓝宝石 硫酸铜晶体 纯金属有光泽所以金属是晶体 雪 花有一定的几何形状 所以雪花是分子晶体 单质碘有金属光泽所以单质碘是分子晶体 有 很多的晶体的颗粒很小 肉眼观察不到它的几何形状 但仍是晶体 例如白沙糖 很小很小 的颗粒 但它是分子晶体
5、我们常用的食盐 晶体颗粒很小 但它是离子晶体 还要指明的 是有些物质在常温常压下是气体 一但隆温到它成固体时它是晶体了 例如二氧化碳就是这 书 山 有 路 2 样 它是分子晶体 原子晶体 1 相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶 体 2 在原子晶体这类晶体中 晶格上的质点是原子 而原子间是通过共价键结合在一起 这种晶体称为原子晶体 如金刚石晶体 单质硅 SiO2 碳化硅等均为原子晶体 3 规律 原子晶体熔沸点的高低与共价键的强弱有关 一般来说 半径越小形成共价键的键长越短 键能就越大 晶体的熔沸点也就越高 例如 金刚石 C C 二氧化硅 Si O 碳化硅 Si C
6、 晶体硅 Si Si 金刚石 硅晶体 SiO2 SiC 离子晶体 由正 负离子或正 负离子集团按一定比例通过离子键结合形成的晶体称作离子 晶体 离子晶体一般硬而脆 具有较高的熔沸点 熔融或溶解时可以导电 如强碱 NaOH KOH Ba OH 2 活泼金属氧化物 Na2O MgO Na2O2 大多数盐类 BeCl Pb Ac 等除 外 都是离子晶体 分子晶体 性质 分子晶体是由分子组成 可以是极性分子 也可以是非极性分子 分子间的作用力很弱 分 子晶体具有较低的熔 沸点 硬度小 易挥发 许多物质在常温下呈气态或液态 例如 O2 CO2 是气体 乙醇 冰醋酸是液体 同类型分子的晶体 其熔 沸点随分
7、子量的增加而升高 例如卤素单质的熔 沸点按 F2 Cl2 Br2 I2 顺序递增 非金属元素的氢化物 按周期系 同主族由上而下熔沸点升高 有机物的同系物随碳原子数的增加 熔沸点升高 但 HF H2O NH3 CH3CH2OH 等分子间 除存在范德华力外 还有氢键的作用力 它们的熔沸点较高 在 固态和熔融状态时都不导电 分子组成的物质 其溶解性遵守 相似相溶 原理 极性分子易溶于极性溶剂 非极性分子 易溶于非极性的有机溶剂 例如 NH3 HCl 极易溶于水 难溶于 CCl4 和苯 而 Br2 I2 难溶 于水 易溶于 CCl4 苯等有机溶剂 根据此性质 可用 CCl4 苯等溶剂将 Br2 和 I
8、2 从它们 的水溶液中萃取 分离出来 分类 所有非金属氢化物 大部分非金属单质 如 稀有气体 卤素 X2 氧气 硫 S8 氮 N2 白磷 P4 C60 等 金刚石 和单晶硅等是原子晶体 1 部分非金属氧化物 如 CO2 SO2 SO3 P4O6 P4O10 等 如 SiO2 是原子晶体 几乎所有的酸 绝大多数有机化合物 如 苯 乙酸 乙醇 葡萄糖等 所有常温下呈气态的物质 常温下呈液态的物质 除汞外 易挥发的固态物质 熔沸点规律 分子间作用力越强 熔沸点越高 组成和结构相似的分子晶体 一般相对分子质量越大 分子间作用力越强 熔沸点越高 例如 元素周期表中第 A 族的元素单质其熔沸点变化规律为
9、At2 I2 Br2 Cl2 F2 若分子间有氢键 则分子间作用力比结构相似的同类晶体大 故熔沸点较高 例如 HF HI HBr HCl H2O H2Se H2S NH3 PH3 组成和结构不相似的物质 分子极性越大 其熔沸点越高 例如 CO N2 在有机物的同分异构体中 一般来说 支链越多 熔沸点越低 例如 正戊烷 异戊烷 新戊烷 书 山 有 路 3 互为同分异构体的芳香烃及其衍生物中 熔沸点顺序为 邻位化合物 间位化合物 对位化 合物 金属晶体 根据中学阶段所学的知识 金属晶体都是金属单质 构成金属晶体的微粒是金属 阳离子和自由电子 金属阳离子所带电荷越高 半径越小 金属键越强 熔沸点越高
10、 硬度 也是如此 例如第 3 周期金属单质 Al Mg Na 再如元素周期表中第 A 族元素单质 Li Na K Rb Cs 硬度最大的金属是铬 熔点最高的金属是钨 因为熔沸点递变在周期表中并不是完全有规律的 所以希望不要一味追求结论 理解才是最 重要的 一旦理解了判断的原理 元素周期表自然就掌握好了 首先 判断元素单质的熔沸点要先判断其单质的晶体类型 晶体类型不同 决定其熔沸点的 作用也不同 金属的熔沸点由金属键键能大小决定 分子晶体由分子间作用力的大小决定 离子晶体由离子键键能的大小决定 原子晶体由共价键键能的大小决定 所以第一主族的碱金属熔沸点是由金属键键能决定 在所带电荷相同的情况下
11、原子半径越 小 金属键键能越大 所以碱金属的熔沸点递变规律是 从上到下熔沸点依次降低 第七主族的卤素 其单质是分子晶体 故熔沸点由分子间作用力决定 在分子构成相似的情 况下 相对分子质量越大 分子间作用力也越大 所以卤素的熔沸点递变规律是 从上到下 熔沸点依次升高 用这样的方法去判断同主族元素的熔沸点递变规律就行了 因为理解才是最重要的 同周期的话 不太好说了 通常会比较同一类型的元素单质熔沸点 比如说比较 Na Mg Al 的熔沸点 则由金属键键 能决定 Al 所带电荷最多 原子半径最小 所以金属键最强 故熔沸点是 Na MgH2Te H2Se H2S 卤素 HF HI HBr HCl 同周
12、期比较的话 是从左至右熔沸点依次升高 因为气态氢化物的热稳定性是这样递变的 另外有时还要注意物质的类型 比如让你比较金刚石 钙 氯化氢的熔沸点 只要知道金刚 石是原子晶体 熔沸点最高 其次是金属钙 最后是分子晶体氯化氢 还有原子晶体的 比较金刚石 晶体硅 碳化硅的熔沸点 那就要看共价键了 原子半径越 小 共价键键能越大 故熔沸点 金刚石 碳化硅 晶体硅 熔沸点与原子结构的关系很复杂 因为各元素单质的晶体类型不同 首先要看相应的晶体类 型才能下结论 通常只有相同类型 相似结构的晶体之间才有可比性 对于分子晶体来说 影响熔沸点的是分子间作用力的大小 以及可能出现的氢键 书 山 有 路 4 对于离子
13、晶体来说 影响熔沸点的则是离子键的强度 对于原子晶体来说 影响熔沸点的则是原子间共价键的强度 对于金属晶体来说 影响熔沸点的则是金属键的强度 对于分子晶体来说 原子结构不能直接影响单质的熔沸点 必须要看形成的分子的结构 通 常有极性的分子 分子量大的分子 分子间作用力会大些 熔沸点会高些 如果有氢键 则 会大大提高熔沸点 对于原子晶体来说 主要看共价键的强度 通常短程 小个原子之间共价键很强 相应晶体 熔沸点高 由于共价键本来就是相对很强的作用力 所以原子晶体的熔沸点一般都相当高 对于离子晶体来说 主要看离子键的强度 稳定性强的离子 小个的离子 其离子键强度高 相对来说熔沸点就高 金属晶体的情
14、况最复杂 因为金属类型多 外层电子排布各异 金属键的本质虽然类似 但 是具体情况悬殊 熔点从汞的低于零度 到钨的 3000 度以上都有 对于碱金属来说 外层都只有一个电子 是金属晶体 随着原子量增加 外层电子受到的约 束越来越小 原子间的金属键越来越松散 因此熔点越来越小 卤素则都是双原子的分子晶体 卤素原子序数越大氧化性是越弱 因为原子半径增大 原子 核对电子的束缚越弱 越不容易得到电子 反而有的会失去电子成为阳离子 卤素氧化性是 随着序数的增大而降低 即还原性是升高的 熔沸点的高低取决于分子间作用力 而与化学 性质 氧化性或还原性 无关 化学性质是最外层电子决定的 汞是常温下唯一的呈液态的
15、金属 它具有金属光泽 具导电能力 有很大的密度 具有很强 的还原性 能发生颜色反应等很多金属独有的性质 对了 不可以和金属形成化合物 和非 金属间是由离子键相连的 氢键的问题 NH3 HF H2O 的熔沸点依次升高 是因为氢键 NH3 中氢键强度小数量少 1 水中氢键强度居中但是可以形成的氢键数量多 2 HF 氢键强度大但是数量少 主要类型 1 与 N O F 相连的 H 与 N O F 之间形成氢键 所以两两组合 常规的有 9 种 出现在 NH3 分子之间 H2O 分子之间 HF 分子之间 NH3 和 H2O 分子之间 HF 与 H2O 分子之 间 有机物中的低级醇分子之间 醇与 H2O 之
16、间 低级羧酸分子之间 羧酸与 H2O 之间 氨 基酸分子之间 氨基酸分子与水分子之间 等等 2 可以有分子间氢键 也可以有分子内氢键 如 HNO3 存在分子内氢键 邻硝基苯酚 邻羟基苯甲醛 邻羟基苯甲酸等都存在分子内氢键 3 一些特殊的物质也可能形成超出常规范围的氢键 如 CHF3 与 C6H6 之间也能存在氢键 理由是 3 个 F 使得与 C 连接的 H 同样具有较强的正电性 苯上存在大派键的电子云 于是出 现了作用于不定域电子云上的氢键 4 形成分子间的氢键会使得 2 个分子之间的作用力增大 如果是同种分子 那么该物质的 熔点沸点会升高 粘度会增大 如果是不同分子 那么两者的互溶性增强 形成分子内氢键 会使得分子的独立性增强 因此熔点沸点不会很高 在极性溶剂中的溶解 度较小 在非极性溶剂中的溶解度较大
