(共23张PPT)
第三单元 共价键 共价晶体
第1课时 共价键的形成 共价键的类型
1
教材预习·必备知识全过关
2
核心要点·能力素养全提升
素 养 目 标
01
教材预习·必备知识全过关
一、共价键的形成与特征
1.共价键的形成
（1）概念：原子间通过____________所形成的相互作用，叫做共价键。
（2）成键的粒子：一般为________原子（相同或不相同）或金属原子与非金属原子。
（3）本质：原子间通过____________（即原子轨道重叠）产生的强烈作用。
共用电子对
非金属
共用电子对
2.共价键的特征
（1）饱和性
一个原子有几个____________，便可和几个______________的电子配对成键，这就是
共价键的饱和性。
（2）方向性
在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在两原子核间出现的______越大，所形
成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现机会最大的方向形成，所以
共价键具有方向性。
未成对电子
自旋方向相反
概率
二、共价键的类型
1. 键和 键
（1）分类依据：成键原子的原子轨道______方式。
重叠
（2） 键和 键的比较
键类型
原子轨道重 叠方式 沿核间连线方向以“ ________”方式重叠 在核间连线两侧以“________”方式重叠
原子轨道重 叠部位 两原子核连线之间 核间连线上方和下方
原子轨道重 叠程度 ____ ____
键的强度 ______ ______
成键规律判 断 头碰头
肩并肩
大
小
较大
较小
2.极性键和非极性键
类型 形成元素 共用电子对偏移 原子电性
非极 性键 ______元素原 子 两原子电负性相同，共用 电子对________ 两原子都不显电性
极性键 ________元素 原子 共用电子对偏向电负性 ______的原子 电负性较大的原子显____电
性，电负性较小的原子显
____电性
同种
不偏移
不同种
较大
负
正
3.配位键
（1）定义：由一个原子提供__________与另一个______
轨道可接受电子的原子形成的共价键。
（2）表示：配位键常用 表示，其中A是______________的原子，B是_________
_____或提供空轨道的原子，如 的结构式可表示为 ，其实 中4个
键是完全相同的。
孤电子对
有空
提供孤电子对
接受孤电子对
（3）以 为例探讨配位键的形成
氮原子和氢原子形成氨分子时，氮原子提供___个未成对电子与___个氢原子形成3对共
用电子对，还有1对电子未与其他原子共用，这对电子称为__________。当氨分子遇到氢
离子时，氨分子中的氮原子提供孤电子对与氢离子形成共价键，即氨分子中氮原子上的
孤电子对所占据的轨道与氢离子的_ __空轨道发生重叠形成共价键，从而形成铵根离子。
3
3
孤电子对
02
核心要点·能力素养全提升
要点一 共价键的分类
1.共价键的分类
2.有机物分子中的共价键类型
（1）乙烷、乙烯、乙炔中的化学键
（2）苯的化学键
苯的分子式是 ，结构简式为 ，苯分子中的每个碳原子都分别与1个氢原子、
2个碳原子形成 键，共12个 键；同时每个碳原子各有一个垂直于分子平面的 轨
道，形成了一个以6个碳原子为中心的 键（称为大 键）。苯的这种结构，使任意
两个相邻碳原子间形成的共价键的键能和键长完全相同。
苯分子中的π键示意图
例1 关于 键和 键的比较，下列说法不正确的是( )
C
A. 键是轴对称的， 键是镜面对称的
B. 键是“头碰头”式重叠， 键是“肩并肩”式重叠
C. 键不能断裂， 键容易断裂
D.氢原子只能形成 键，氧原子可以形成 键和 键
[解析] 键较稳定，不易断裂，而不是不能断裂。
对点演练1 下列说法不正确的是( )
C
A. 键比 键重叠程度大,形成的共价键强
B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个 键
C.气体单质分子中,一定含有 键
D. 分子中有一个 键,两个 键
[解析] 键是“头碰头”的重叠, 键是“肩并肩”的重叠, 键比 键重叠程度大,
键比 键稳定,故A正确;两个原子间只能形成一个 键,两个原子之间形成双键时,含
有一个 键和一个 键,两个原子之间形成三键时,含有一个 键和两个 键,故B正
确;稀有气体分子中不存在 键,故C错误;两个原子之间形成三键时,含有一个 键和
两个 键, 分子中含有一个三键,即有一个 键,两个 键,故D正确。
要点二 不同类型物质中的化学键
例2 在下列分子中:
（1）分子中只有 键的是____________（填序号,下同）。
①②③⑥⑦
（2）分子中含有 键的是________。
④⑤⑧
（3）分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是________。
②④⑤
（4）分子中含有由两个原子的 轨道重叠形成的 键的是____。
⑥
（5）分子中含有由一个原子的 轨道与另一个原子的 轨道重叠形成的 键的是
__________。
①③⑦⑧
（6）分子中含有由一个原子的 轨道与另一个原子的 轨道重叠形成的 键的是
____________。
②④⑤⑦⑧
[解析] 中含 键;②中含 键;③中含 键;④中含 键
和 键;⑤中含 键和 键;⑥中含 键;⑦中含 键
和 键;⑧中含 键、 键和 键。分子中含有 原子的
不能满足最外层8电子结构。
对点演练2 分析下列化学式中划有横线的元素，选出符合要求的物质，填空。
A.___ B. ___ C. ___D.___
E.___ F.___
C
C
（1）所有的价电子都参与形成共价键的是____。
（2）只有一个价电子参与形成共价键的是___。
C
（3）最外层有未参与成键的电子对的是______。
（4）既有 键又有 键的是___。
[解析] 中 原子有5个价电子，有3个价电子与 原子形成3个 键，最外层
有1对电子未参与成键； 中 有6个价电子，有2个价电子与 原子形成2个
键，最外层有2对电子未参与成键； 中 有7个价电子，只有1个价电子与 原
子形成1个 键，最外层有3对电子未参与成键； 中C原子有4个价电子，全部
与 原子形成4个 键； 中，每个C原子有4个价电子，全部形成 键；
中 原子有5个价电子，其中每个 原子与另一个 原子形成三键（既有 键又
有 键），每个 原子含有一对电子未参与成键。(共31张PPT)
A级 必备知识基础练
1.[2023苏州外国语学校高二检测]下列关于键长、键能和键角的说法中不正确的是
( )
C
A.键能是分子结构稳定性的重要参数
B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C. 键的键能等于 键键能的2倍
D.因为 键的键能小于 键的键能，所以 、 与 反应的能力逐渐增强
[解析] 键能越大，分子越稳定，故A正确；一般共用电子对数越多、原子半径越小，
键长越短，即键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关，故B正确；碳碳双键中
有一个 键和一个 键，碳碳单键为 键， 键和 键的键能不同，所以
键的键能不是 键键能的2倍，故C错误； 键的键能小于 键的键能，
所以 原子更容易和 原子结合，所以 、 与 反应的能力逐渐增强，故D正确。
2.[2023南京外国语学校高二检测]下列物质属于共价晶体的是( )
C
①干冰 ② ③晶体硅 ④白磷 ⑤氨基乙酸
⑥固态
A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑥ C.②③ D.①②⑤⑥
[解析] 干冰、白磷、氨基乙酸和固态 属于分子晶体， 和晶体硅属于共价晶体。
3.[2023南通一中高二检测]下列说法中正确的是( )
B
A.乙烯中 的键能是乙烷中 的键能的2倍
B.氮气分子中含有1个 键和2个 键
C. 键的极性比 键的极性大
D. 中4个 键的键能不相同
[解析] 乙烯中碳碳双键的键能小于乙烷中碳碳单键的键能的2倍，但大于碳碳单键的
键能，故A错误；氮气分子中存在氮氮三键，含有1个 键和2个 键，故B正确；非
金属性： ，碳元素与氧元素的电负性相差较大，共价键的极性是 键的极
性大，故C错误；铵根离子中存在四个 共价键，其中一个是配位键，这四个共
价键采用的是 杂化，键长和键能完全相同，故D错误。
4.[2023扬州一中高二检测]下列说法中正确的是( )
A
A.金刚石晶体中的最小碳原子环由6个碳原子构成
B.共价晶体中除极性键外不存在其他类型的化学键
C. 晶体中存在 分子
D.金刚石化学性质稳定，即使在高温下也不会和 反应
[解析] A选项，金刚石晶体的最小碳原子环由6个碳原子构成，正确；B选项，共价晶体中既可能含有极性键，也可能含有非极性键（如金刚石晶体），错误；C选项，共价晶体由原子通过共价键构成，不存在分子，错误；D选项，金刚石含有碳元素，能与氧气反应，错误。
5.[2023南京大学附属中学检测]下列叙述中,结论（事实）和对应的解释（事实）均不
正确的是( )
C
A.金刚石的熔、沸点高于晶体硅,因为 键的键能大于 键的键能
B.二氧化硅晶体中不存在 分子,因为它含有硅氧四面体的空间网状结构
C.稀有气体的晶体属于共价晶体,因为其组成微粒是原子,不存在分子间作用力
D.立体结构为正四面体的分子中,化学键的键角可能为
[解析] 金刚石、晶体硅都属于共价晶体，键能大小决定晶体的熔、沸点高低，因为
键的键能大于 键的键能，故金刚石的熔、沸点高于晶体硅，A正确；二氧
化硅晶体属于共价晶体，有硅氧四面体的空间网状结构，不存在 分子，只有硅、
氧原子最简比，即化学式为 ，B正确；稀有气体的晶体属于分子晶体，C错误；
立体结构为正四面体的分子中，化学键的键角可能为 ，如白磷等，D正确。
6.[2023秦淮中学高二检测]氮化硼是一种新合成的结构材料，它具有硬度大、耐磨、耐
高温的性质。下列各组物质熔化时所克服的粒子间作用力与氮化硼熔化时所克服的粒
子间作用力相同的是( )
B
A. 和金刚石 B.晶体硅和水晶 C.冰和干冰 D.碘和金刚砂
[解析] 氮化硼是由两种非金属元素组成的化合物，根据该化合物的物理性质可知其为
共价晶体，微粒间作用力为共价键。 和金刚石熔化时克服的分别是分子间作用力
和共价键，A项错误；冰和干冰熔化时克服的均是分子间作用力，C项错误；碘和金刚
砂熔化时克服的分别是分子间作用力和共价键，D项错误。
7.[2023南京理工大学附属中学高二检测]单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据：
物质 金刚石 晶体硅 晶体硼
3 550 1 415 2 573
4 827 2 628 2 823
摩氏硬度 10 7.0 9.5
（1）晶体硼的晶体类型属于__________，理由是________________________________
_______________________________________________________________________。
共价晶体
晶体硼熔、沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间，而金刚石、晶体硅都是共价晶体（或熔、沸点都很高，硬度大）
[解析] 晶体硼熔、沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间，而金刚石、晶体硅都是共价晶体，因此晶体硼也是共价晶体。
（2）已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如图所示），
其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原
子。通过观察图形及推算，得出此基本结构单元由____个硼原子构成，
其中 键的键角为_ ___，共含有____个 键。
[解析] 晶体硼的结构单元中，共有20个等边三角形，每个硼原子被5个等边三角形共
有，故结构单元中含有 个硼原子， 键的键角为 ，20个等
边三角形，每条边被2个等边三角形共用，因此 键的个数为 。
B级 关键能力提升练
8.[2023扬州中学高二检测]根据下列性质判断，属于共价晶体的物质是( )
B
A.熔点 ，导电性好，延展性强
B.无色晶体，熔点 ，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂
C.无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为 ，熔化时能导电
D.熔点 ，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电
[解析] A项中导电性好，不是共价晶体的特征，因为共价晶体中原子与原子之间以共价键结合，而共价键有一定的方向性，使共价晶体质硬而脆，A项不正确，B项符合共价晶体的特征，C项应该是离子晶体，D项不符合共价晶体的特征。
9.[2023淮安一中高二检测]据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸
松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据
称，这种化合物可能比金刚石更坚硬，其原因可能是( )
B
A.碳、氮原子构成平面结构的晶体 B.碳氮键比金刚石中的碳碳键短
C.氮原子电子数比碳原子电子数多 D.碳、氮的单质的化学性质均不活泼
[解析] 由“这种化合物可能比金刚石更坚硬”可知该晶体应该是一种共价晶体，共价晶体是一种空间网状结构而不是平面结构，A项错误。氮原子的半径比碳原子的半径小，二者所形成的共价键的键长要比碳碳单键的键长短，所以该晶体的熔、沸点和硬度应比金刚石更高，B项正确。原子的电子数和单质的活泼性一般不会影响所形成的晶体的硬度等，C、D项错误。
10.[2023扬州中学高二检测]磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。如图
为其晶体结构中最小的重复单元。下列有关说法正确的是( )
C
A.磷化硼的化学式为
B.磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电
C.磷化硼晶体属于共价晶体
D.磷化硼晶体在熔化时需克服范德华力
[解析] 由磷化硼的晶胞结构可知， 位于晶胞的顶点和面心，数目为
，B位于晶胞内，数目为4，故磷化硼的化学式为 ，A项错误。磷
化硼属于共价化合物，熔融状态下不能导电，B项错误。由磷化硼是一种超硬耐磨涂
层材料可知磷化硼晶体属于共价晶体，C项正确。磷化硼晶体为共价晶体，熔化时需
克服共价键，D项错误。
11.[2023苏州实验中学高二检测]氮化碳结构如图
所示，其中 氮化碳硬度超过金刚石晶体，成
为首屈一指的超硬新材料。下列关于氮化碳晶体
的说法正确的是( )
C
A. 晶体中微粒间通过离子键结合
B. 晶体中， 键的键长比金刚石中 键的键长要长
C. 晶体中每个C原子连接4个 原子，而每个 原子连接3个C原子
D.由化学式可知， 晶体中碳元素显 价，氮元素显 价
[解析] 根据题目所给信息， 氮化碳硬度超过金刚石晶体，因此氮化碳为共价晶体。
A选项，共价晶体中只含有共价键，错误；B选项， 原子半径比C原子半径小，键长
，错误；C选项，根据结构图，每个C原子连接4个 原子，每个 原子
连接3个C原子，正确；D选项，电负性 ， 显 价，C显 价，错误。
12.[2023南京外国语学校高二检测]从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据：
149 128 121 112
其中 、 的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为
；该规律性是( )
B
A.成键的电子数越多，键能越大 B.键长越长，键能越小
C.成键所用的电子数越少，键能越大 D.成键时电子对越偏移，键能越大
[解析] 研究表中数据发现， 与 的键能大者键长短。按此规律， 中 键
长比 中的长，所以键能要小。按键长由短而长的顺序为
，键能为 。故B正确。
13.[2023扬州四中高二检测]氮化硼 晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在
的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；立方相氮化硼是超硬材料，
有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示，下列关于这两种晶体的说法正确的是
( )
D
A.六方相氮化硼与石墨一样可以导电
B.立方相氮化硼含有 键和 键，所以硬度大
C.两种晶体均为分子晶体
D.六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构
成的空间结构为平面三角形
[解析] A项，六方相氮化硼晶体中没有可以自由移动的电子或离子，所以不导电，错
误。B项，立方相氮化硼中只含有 键，错误。C项，立方相氮化硼是共价晶体，错
误。D项，由六方相氮化硼的晶体结构可知，每个硼原子与相邻3个氮原子构成平面三
角形，正确。
14.[2022湖北天门外国语学校阶段练习]已知：
①
②
具有正四面体结构， 中 键的键能为 ， 中 键的键
能为 ，下列叙述正确的是( )
C
A. 键的键能大于 键的键能
B.可求 的反应热
C. 键的键能为
D. 键的键能为
[解析] 不同物质中 键的键能不同，无法与 键的键能比较，故A错误；
的状态为固态，与已知反应状态不同，无法求算，故B错误；②式减去①式，消
去了 可得 ，把键能带入
的表达式可得 键的键能为 ，故C正确；①式 减去②
式 ，消去了 ，可得
，把键能代入 的表
达式可得 键的键能为 ，故D错误。
15.A、B、C、D、 、 为六种短周期元素，相关信息如下：
序号 信息
①
② C为地壳中含量最高的元素
③
④
根据以上信息提示：，回答下列问题。
（1）C元素在周期表中的位置为_______________。简单氢化物沸点最低的是_____
（填化学式）。
第2周期 族
[解析] 氧元素在周期表中的位置为第2周期 族。简单氢化物沸点最低的是 ；
（2）由B、C、D三元素按原子个数 之比形成物质的化学式为_________，化合
物 所含化学键的类型有____________（填“金属键”“离子键”“极性共价键”或“非极
性共价键”）。
极性共价键
[解析] 由 、 、 三元素按原子个数 之比形成物质的化学式为 ，化
合物 所含化学键的类型为极性共价键；
（3）将 通入 溶液中可制得 ，该反应的离子方程式为_________________
_______________________。
[解析] 将 通入 溶液中可制得 ，氮元素化合价由 价升高到 价，
氯元素化合价由 价降低到 价，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，写出
离子方程式为 ；
（4）一种淡黄色固体 ，其电子式为_ ________________。该固体与硫酸亚铁溶液
（按物质的量之比为 ）反应。反应过程中有气体生成，则该反应的还原剂为
_ ______________。
和
[解析] 淡黄色固体过氧化钠为离子化合物，由钠离子和过氧根离子构成，过氧根离子
中两个氧原子之间共用1对电子，其电子式为 ；过氧化钠与硫酸亚
铁按物质的量之比为 反应，反应过程中有气体 生成，则该反应中 价氧元素
部分升高，亚铁失电子化合价也升高，硫酸亚铁和过氧化钠都是还原剂。
[解析] 为短周期中原子半径最大的元素，则 是钠元素； 与 同周期，且 在同
周期元素中非金属性最强，则 为氯元素；C为地壳中含量最高的元素，则C为氧元素；
A、B、C原子序数依次增大，均可与D形成含 的分子，则D是氢元素，A、B分
别是碳、氮元素，据此回答。
16.[2023泰州中学高二检测]
甲
（1）金刚砂 的硬度很大，摩氏硬度为9.5级，仅次于金刚石，
其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂的晶体类型为__________；在
中，与每个C原子距离相等且最近的C原子数目为____；若晶胞的边
长为 ，则金刚砂的密度表达式为_ ________________________。
共价晶体
12
[解析] 由题述信息可知，金刚砂 属于共价晶体；以晶胞顶点的C原子为例，距
离该碳原子最近的碳原子位于晶胞的面心上，每个顶点C原子被8个晶胞共用，故与每
个碳原子距离相等且最近的碳原子数目为 ；该晶胞中C原子个数为
， 原子个数为4，相当于每个晶胞中含有4个 ，晶胞边长为
，故 。
乙
（2）硅的某种单质的晶胞结构如图乙所示。 晶体的结构与该硅
晶体的结构相似，则 晶体中，每个 原子与___个 原子相连，
与同一个 原子相连的 原子构成的空间结构为____________；若
该硅晶体的密度为 ，阿伏加德罗常数的值为 ，则晶体
中相距最近的两个硅原子之间的距离为_ __________ （用代数式
表示）。
4
正四面体形
[解析] 根据物质的晶体结构可知，在 晶体中，每个 原子与4个 原子相连，与
同一个 原子相连的 原子构成的空间结构为正四面体形；在晶体 的晶胞中含有
的 原子的数目是 ，则根据晶体的密度 可知，
，晶胞的边长 ，在晶胞中两个相距最近
的 原子之间的距离为晶胞体对角线长的 ，即 。
C级 学科素养创新练
氢分子的形成过程示意图
17.Ⅰ.已知氢分子的形成过程示意图如图所示，请据图回答问题。
（1） 键的键长为_______，①～⑤中，体系
能量由高到低的顺序是____________。
①⑤②③④
[解析] 键的键长比 键的键长长，
键的键能比 键的键能小。
（2）下列说法中正确的是____（填字母）。
BC
A.氢分子中含有一个 键 B.由①到④，电子在核间出现的概率增大
C.由④到⑤，必须消耗外界的能量 D.氢分子中含有一个极性共价键
[解析] 由题图可知 键的键能为 ，每千克 燃烧（生成水蒸气）
放出的热量约为 ；
每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为 。
Ⅱ.几种常见化学键的键能如下表所示。
化学键
452 462.8 497.3 226 X
请回答下列问题：
（1）试比较 键与 键的键能大小： ___（填“ ”“ ”或“ ”）
。
[解析] 可以直接从题图中读出有关数据， 键的键长为 ；体系能量由高到
低的顺序是①⑤②③④。
（2） 被认为是21世纪人类最理想的燃料，而又有科学家提出硅是“21世纪的能源”
“未来的石油”等观点。试计算每千克 燃烧（生成水蒸气）放出的热量约为
___________；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为________（已知 中含
键， 中含 键）。
[解析] 氢分子中含有一个 键，A项错误；核间距逐渐减小时，两个氢原子的原子轨
道会相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大，B项正确；④已经达到稳定状态，
当改变构成氢分子的两个氢原子的核间距时，必须消耗外界的能量，C项正确；氢分
子中含有一个非极性共价键，D项错误。(共21张PPT)
A级 必备知识基础练
1.[2023盐城中学高二检测]现实中的蜘蛛能在天花板等比较滑的板面上爬行，蜘蛛不能
从天花板上掉下的主要原因是( )
C
A.蜘蛛脚的尖端锋利，能抓住天花板
B.蜘蛛的脚上有“胶水”，从而能使蜘蛛粘在天花板上
C.蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间的范德华力这一“黏力”使蜘蛛不致坠落
D.蜘蛛有特异功能，能抓住任何物体
[解析] 蜘蛛不能掉下的根本原因是蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力。
2.下列物质发生状态变化时，克服了范德华力的是( )
C
A.食盐熔化 B. 溶于水 C.碘升华 D.氢氧化钠熔化
[解析] 氯化钠是离子化合物，熔化时离子键断裂，故A不符合题意； 溶于水时克
服的是共价键，故B不符合题意；碘升华时克服的是范德华力，故C符合题意；氢氧化
钠是离子化合物，熔化时离子键断裂，故D不符合题意。
3.[2022 启东中学高二检测]氨气溶于水中，大部分 与 以氢键（用“…”表示）
结合形成 分子。根据氨水的性质可推知 的结构式为( )
B
A.&1& B.&2& C.&3& D.&4&
[解析] 从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；从事实上讲，依据
可知答案是B。
4.[2023 南京虹桥实验学校高二检测]下列物质中不存在氢键的是( )
D
A.冰醋酸中醋酸分子之间
B.液态氟化氢中氟化氢分子之间
C. 中的 与 分子之间
D.可燃冰 中甲烷分子与水分子之间
[解析] 只有非金属性很强的元素与氢元素形成强极性的共价键之间才可能形成氢键
(如 、 、 。 键不是强极性共价键， 与 分子间不存在氢键。
5.[2023 苏州实验中学高二检测]下列现象不能用氢键知识解释的是( )
C
A.葡萄糖易溶于水 B.在 时水的密度最大
C.硫酸是一种强酸 D.水通常情况下为液态
[解析] 葡萄糖易溶于水是因为葡萄糖分子和水分子间可以形成氢键，A正确；水通常
情况下为液态，在 时水的密度最大，是因为水分子之间形成氢键，降温时，水分
子间形成的氢键数目增多，水分子排列比较松，使密度减小，B正确；硫酸是一种强
酸，在水中能全部电离，与氢键无关，C不正确；水分子间形成氢键，因此水的熔点
较高，所以水通常情况下为液态。
6.[2023 扬州中学高二检测]下列关于范德华力的叙述中，正确的是( )
B
A.范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键
B.范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题
C.任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D.范德华力非常微弱，故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量
[解析] 范德华力的实质也是一种电性作用，但范德华力是分子间较弱的作用力，不是化学键，A错误；化学键是粒子间的强烈的相互作用，范德华力是分子间较弱的作用力，B正确；若分子间的距离足够远，则分子间没有范德华力，C错误；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量，D错误。
7.从碘水中提取碘，可供选择的有机溶剂是( )
C
A.苯、酒精 B.汽油、甘油
C.四氯化碳、分馏汽油 D.二硫化碳、乙醇
[解析] 从碘水中提取碘要求碘在该有机溶剂（萃取剂）中的溶解度比在水中的溶解度
大，且有机溶剂与水互不相溶，只有这样才能使碘转移到有机溶剂中与水分离。碘易
溶于苯、分馏汽油、 、乙醇等有机溶剂，但甘油、酒精（乙醇）由于分子中存
在 ，能与水互溶，所以不能用作萃取剂。
B级 关键能力提升练
8.[2023 淮安一中高二检测]下列几种氢键：
其强度由强到弱的排列顺序是( )
A
① ② ③ ④
A.③①④② B.①②③④ C.③②①④ D.①④③②
[解析] 、 、 的电负性依次减小， 、 、 键的极性依次减小，
所以氢键 最强，其次是 ，再次是 ，最弱的是
。
9.[2023 秦淮中学高二检测]你认为下列说法不正确的是( )
C
A.氢键既可存在于分子之间,也能存在于某些物质的分子之内
B.对于组成和结构相似的分子,其范德华力随着相对分子质量的增大而增大
C.分子之间形成的氢键与分子内形成的氢键都会使物质的沸点升高
D.冰融化时只克服分子间作用力,分子内共价键未受破坏
[解析] 分子之间形成的氢键使物质的沸点升高，分子内形成的氢键不能使物质的沸点升高，C项错误。
10.中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的
实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了30多年的问题提供了直观证据。下列
有关氢键的说法中不正确的是( )
C
A.由于氢键的存在，冰能浮在水面上
B.由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水
C.由于氢键的存在，沸点:
D.氢键的存在影响了蛋白质分子独特的结构
[解析] 水分子间存在氢键，使水分子之间形成孔穴，造成冰的微观空间存在空隙，宏
观上表现在冰的密度比水小，冰能浮在水面上，A项正确；乙醇分子与水分子间能形
成氢键，甲醚分子与水分子间不能形成氢键，所以乙醇比甲醚更易溶于水，B项正
确； 分子间存在氢键， 、 、 分子间不存在氢键，相对分子质量越大，
分子间作用力越强，沸点越高，则沸点： ，C项错误；蛋白质
分子中存在氢键，从而影响了蛋白质分子独特的结构，D项正确。
11.[2023 苏州一中高二检测]下列关于范德华力影响物质性质的叙述中正确的是( )
D
A.范德华力是决定由分子构成物质熔、沸点高低的唯一因素
B.范德华力与物质的性质没有必然的联系
C.范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质
D.范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素
[解析] 范德华力不影响物质的化学性质，仅影响由分子构成的物质的部分物理性质，如熔、沸点以及溶解性，并且不是唯一的影响因素。
12.[2022 福建长汀第一中学阶段练习]下列过程中，共价键被破坏的是( )
D
①碘升华 ②溴蒸气被木炭吸附 ③乙醇溶于水 ④ 气体溶于水 ⑤冰融化 ⑥
受热 ⑦氢氧化钠熔化 ⑧ 溶于水
A.①③⑥⑦ B.④⑥⑧ C.①②④⑤ D.④⑥
[解析] 碘升华，破坏的是分子间作用力，故不选；②溴蒸气被木炭吸附，破坏的
是分子间作用力，故②不选；③乙醇溶于水，不发生电离，破坏的是分子间作用力，
故③不选； 气体溶于水，发生电离， 共价键被破坏，故④选；⑤冰融化，
破坏的是分子间作用力，故⑤不选； 受热发生分解反应，生成氨气和 ，
共价键破坏，同时破坏了离子键，故⑥选；⑦氢氧化钠熔化，破坏的是离子键，
故⑦不选； 溶于水，发生电离，破坏的是离子键，故⑧不选；共价键被
破坏的有④⑥，故选D。
13. 是一种片层状结构的白色晶体，层内的 分子之间通过氢键相连（层
状结构如图所示，图中“虚线”表示氢键）；与足量的 反应生成 。下列
说法正确的是( )
A
A.根据 结构可知， 易溶于水
B.分子中B、 最外层均为8电子稳定结构
C.含 的晶体中有 氢键
D. 中B为 价，属于三元弱酸
[解析] 根据 结构可知， 含有羟基，能与水分子形成分子间氢键，因此
易溶于水，A正确；B原子最外层只有3个电子，与 原子形成3对共用电子对，
因此B原子不是8电子的稳定结构，B错误；1个 分子对应着6个氢键，每个氢键
对应着2个 ，则含 的晶体中有 氢键，C错误；根据化合物
中元素化合价代数和为0，所以 中B为 价， 与足量的 反应生
成的 是正盐，可知 是一元酸，D错误。
14.下列说法正确的是( )
B
A.冰融化时,分子中 键发生断裂
B.随着电子层数的增加,卤化物 分子间作用力逐渐增大,所以它们相应的熔、沸点也
逐渐升高
C.由于 键比 键牢固,所以水的熔、沸点比 高
D.在由分子所构成的物质中,分子间作用力越大,该物质越稳定
[解析] 由分子所构成的物质在熔化或沸腾过程中，不涉及分子中化学键的破坏，所以它们的熔、沸点高低取决于分子间作用力的强弱，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；物质的稳定性是由化学键的强弱决定的，与分子间作用力无关，B项正确。
15.[2023 泰州中学高二检测]水分子间通过“氢键”的作用,可以形成缔合分子 。在
冰中,每个水分子被4个水分子包围,形成变形的四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的冰。
（1） 水分子形成的冰中有___ “氢键”。
2
（2）水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒,其电离方程式为_______________
_____。
（3）用 、 、 分别表示 、 、 的沸点 ,则 、 、 的大小关系
是__________，其判断依据是_________________________________________________
____________________________________________。
分子间可以形成氢键； 的相对分子质量大于 ，故沸点： ，即
[解析] 每个 分子中的 原子可与另外2个 分子中的 原子形成2个氢键，
分子中的2个 原子可与另外的水分子中的氧原子形成氢键，一个 分子最多
可以形成4个氢键，由于氢键存在于水分子之间，故 形成的冰中有
氢键。 电离后形成的两种所含电子数相同的离子是 和 。
C级 学科素养创新练
16.“冰面为什么滑？”这与冰层表面的结构有关（如图）。下列有关说法错误的是
( )
A
A.由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解
B.第一层（固态冰）中，水分子间通过氢键形成空间网状结构
C.第二层（“准液体”）中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中少
D.当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层固态冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
[解析] 水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A项错误；固态冰中，1个水分子与周围的4个水分子通过氢键相连接，从而形成空间网状结构，B项正确；“准液体”中，形成氢键的机会比固态冰中少，C项正确；当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层固态冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，造成冰面变滑，D项正确。
17.（1）我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子
盐 （用 代表）。回答下列问题：
经 射线衍射测得化合物 的晶体结构，其局部结构如图所
示。
图中虚线代表氢键，其表示式为 、_____________________、
_ ___________________。
[解析] 结合题图可知， 与 中的 原子，与 中的 原子间均存在氢键。
（2）在 低压合成甲醇反应 所涉及的4种物质中，沸
点从高到低的顺序为_________________________，原因是________________________
___________________________________________________________________________
_______。
与 均含有氢键， 中氢键比甲醇多； 与 均不含有氢键， 相对分子质量较大，范德华力较大
[解析] 比较沸点时注意考虑范德华力和氢键。(共17张PPT)
第四单元 分子间作用力 分子晶体
第1课时 范德华力 氢键
1
教材预习·必备知识全过关
2
核心要点·能力素养全提升
素养 目标 1.了解范德华力的实质及对物质性质的影响，培养宏观辨识与微观探析的化学
学科核心素养。
2.了解氢键的实质、特点、形成条件及对物质性质的影响，培养证据推理与模
型认知的化学学科核心素养。
01
教材预习·必备知识全过关
一、范德华力
1.分子间作用力
2.范德华力
（1）定义：范德华力是__________普遍存在的相互作用力，它使得许多物质能以一定
的凝聚态（固态和液态）存在。
（2）存在
范德华力是普遍存在于固体、______和气体中分子之间的作用力。
（3）特点
范德华力较小，一般______（填“有”或“没有”）饱和性和方向性。
（4）影响因素
①分子的大小、分子的空间构型以及分子中电荷分布是否均匀等。
②组成和结构相似的分子，其范德华力一般随着相对分子质量的增大而______。如
_ __ ___ ___ 。
分子之间
液体
没有
增大
（5）范德华力对物质性质的影响
主要影响由分子构成的物质的熔点、沸点、溶解度等______（填“物理”或“化学”）性质。
①分子间范德华力越大，物质的熔、沸点______。
②溶质与溶剂分子间的范德华力越大，物质的溶解度______。
物理
越高
越大
（6）分类
范德华力包含三种不同的作用力
①电荷分布不均匀的分子（如 、 等）之间的静电作用力。
②电荷分布均匀的分子（如 、 、 等）之间的静电作用力。
③电荷分布均匀的分子与电荷分布不均匀的分子之间的静电作用力。
三种作用力如图所示：
①
②
③
二、氢键
1.形成和表示
原子与____________________的原子 以共价键结合时， 原子能够跟另一个_____
_______________的原子 之间形成氢键，通常用__________表示。上述 、 通常指
___________等。
电负性大、半径较小
电负性大、半径较小
、 、
2.类型
氢键有________氢键和________氢键两种。如：
（1） 与 分子间存在分子间氢键。
（2） 存在________氢键。
（3） 存在________氢键。
分子内
分子间
分子内
分子间
3.氢键对物质物理性质的影响
（1）含有________氢键的物质具有较高的熔、沸点。
（2）含有________氢键的物质具有较低的熔、沸点。
（3）与溶剂分子易形成氢键的物质溶解度______。
（4）对物质密度的影响：氢键的存在会使某些物质的密度反常，如水的密度比冰的密
度____。
分子间
分子内
较大
大
02
核心要点·能力素养全提升
要点 范德华力、氢键和共价键的
比较
例题 [2023 南京市外国语学校高二检测]以下对冰的描述不正确的是( )
D
A.冰的密度小于水,冰山浮在水面上,导致游轮被撞沉
B.在冰中存在分子间氢键,导致冰山硬度大,能撞沉游轮
C.在冰中每个水分子最多能形成四个氢键
D.在冰中含有的作用力只有共价键和氢键
[解析] 水在形成冰时,由于氢键的存在,使得密度减小,故冰浮在水面上;在冰中每个水分
子最多形成四个氢键,它们分别为水分子中每个 原子能与两个氢原子形成两个氢键,
而分子中的两个氢原子分别与另外的水分子中的氧原子形成氢键;在水分子内含有
共价键,水分子间存在氢键,同时也存在范德华力。
对点演练1 在“石蜡 液体石蜡 石蜡蒸气 裂化气”的变化过程中,被破坏的作用
力依次是( )
B
A.范德华力、范德华力、范德华力 B.范德华力、范德华力、共价键
C.范德华力、共价键、共价键 D.共价键、共价键、共价键
[解析] 本题考查微粒之间的作用力。“石蜡 液体石蜡 石蜡蒸气”是石蜡的固、
液、气三种状态的转变,属于物理变化,需要克服分子之间的范德华力;“石蜡蒸气 裂
化气”是化学变化,破坏的是分子内的共价键,所以选B。
对点演练2 已知各种硝基苯酚的性质如表：
名称 结构简式
邻硝基苯酚 0.2 45
间硝基苯酚 1.4 96
对硝基苯酚 1.7 114
下列关于各种硝基苯酚的叙述不正确的是( )
D
A.邻硝基苯酚分子内形成氢键，使其熔点低于另外两种硝基苯酚
B.间硝基苯酚分子间能形成氢键，也能与水分子形成氢键
C.对硝基苯酚分子间能形成氢键，使其熔点较高
D.三种硝基苯酚都能形成分子内氢键
[解析] 当分子形成分子内氢键时，熔点降低，A正确；间硝基苯酚中与 原子相连的
原子易与水分子中的 原子形成氢键，B正确；对硝基苯酚能形成分子间氢键，使
其熔点升高，C正确、D错误。(共13张PPT)
第一单元 金属键 金属晶体
第1课时 金属键与金属特性
1
教材预习·必备知识全过关
2
核心要点·能力素养全提升
素养 目标 了解金属晶体中金属键的成键特征，能用金属键理论解释金属的典型性质。能
从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及微粒之间的相互作用，培养宏观辨识
与微观探析的化学核心素养。
01
教材预习·必备知识全过关
金属键与金属特性
1.金属键
2.金属的物理性质
3.金属键的强弱对金属性质的影响
（1）金属的原子化热是指 金属固体完全气化成相互远离的__________时吸收的
能量。
（2）金属键的强弱比较
金属键的强弱主要取决于金属元素的原子半径和单位体积内自由电子的数目，一般而
言，原子半径越____，单位体积内自由电子的数目越____，金属键越强。
（3）金属键对金属性质的影响
金属键越强，金属熔、沸点越高，硬度越大；金属键越强，金属元素原子越难失电子。
气态原子
小
多
02
核心要点·能力素养全提升
要点 金属键与金属性质
1.金属的结构和性质的关系
2.金属性质的递变规律
例题 物质结构理论指出：金属晶体中金属离子与“自由电子”之间存在的强的相互作用
叫金属键。金属键越强，金属的硬度越大，熔、沸点越高，且据研究表明，一般来说，
金属原子半径越小，外围电子数目越多，则金属键越强。由此判断下列说法错误的是
( )
B
A.镁的硬度小于铝 B.镁的熔、沸点低于钙
C.镁的硬度大于钾 D.钙的熔、沸点高于钾
[解析] 根据规律，原子半径 ，外围电子数目 ，因此硬度 ，
A说法正确；原子半径 ，外围电子数目 ，因此熔、沸点 ，
B说法错误；原子半径 ，外围电子数目 ，因此硬度 ，C说法
正确；原子半径 ，外围电子数目 ，因此熔、沸点 ，D说法正确。
对点演练1 [2023苏州外国语学校高二检测]关于金属键的叙述错误的是( )
B
A.金属键没有方向性和饱和性
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C.金属键中的电子属于整块金属
D.金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
[解析] 金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电作用。
对点演练2 下列关于金属单质的叙述正确的是( )
B
A.常温下，金属单质都以固体形式存在
B.金属键在一定外力作用下，不因形变而消失
C.铝的熔、沸点低于钠
D.温度越高，金属的导电性越好
[解析] 常温下， 为液态，A错；因为金属键无方向性，故金属键在一定范围内不
因形变而消失，B正确；铝的金属键强于钠，故熔、沸点高于钠，C错；温度升高，金
属的导电性减弱，D错。(共23张PPT)
A级 必备知识基础练
1.[2023苏州外国语学校高二检测]关于金属钾晶体（如图）结构的叙述
中正确的是( )
C
A.是密置层的一种堆积方式 B.晶胞是六棱柱
C.每个晶胞内含2个原子 D.每个晶胞内含6个原子
[解析] 钾晶体是非密置层的一种堆积方式，为立方体形晶胞，其中有
8个钾原子位于顶点，一个钾原子位于体心，晶胞所含原子数为
。
2.[2023南京外国语学校高二检测]某晶体的一部分如图所示，这种晶
体中A、B、C三种粒子数之比是( )
B
A. B. C. D.
[解析] 该晶体中含A原子个数为 ，B原子个数为
，C原子个数为1；则A、B、C的个数比为
。
3.[2023南京大学附属中学检测]如图，铁有 、 、 三种同素异形体，三种晶体
在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是( )
C
A. 晶体晶胞中含有铁原子个数为4
B. 晶体晶胞中含有铁原子个数为1
C.将铁加热到 分别急速冷却和缓慢冷却，
得到的晶体类型相同
D.三种同素异形体的性质不相同
[解析] 晶体晶胞中含有铁原子个数为 ，A正确； 晶体
晶胞中含有铁原子个数为 ，B正确；将铁冷却到不同的温度，得到的晶体类
型不同，C错误；同素异形体的性质不同，D正确。
4.Ⅰ.[2023秦淮中学高二检测]某晶体的晶胞结构如图所示， （●）位
于立方体顶点， 位于立方体体心。试分析：
（1）晶体中每一个 同时吸引着___个 ，每个 同时吸引着___个 ，
该晶体的化学式是_ ______________。
4
8
（或 ）
[解析] 同时吸引的微粒个数即指在某微粒周围距离最近且相等的其他种类的微粒个数，
观察图可知， 位于立方体的体心， 位于立方体的顶点，每个 同时吸引着4个 ，
而每个 同时被8个立方体共用，每个立方体的体心都有1个 ，所以每个 同时吸引
着8个 ， 、 的个数比为 ，所以化学式为 或 。
（2）晶体中在每个 周围与它最接近且距离相等的 共有____个。
12
[解析] 晶体中每个 周围与它最接近的 之间的距离应为如图所示立方体的面对角线。
位置关系分别为在此 的上层、下层和同一层，每层均有4个，共有12个。
（3）晶体中距离最近的2个 分别与1个 形成的两条线的夹角为_ _______。
[解析] 若将4个 连接，构成1个正四面体， 位于正四面体的中心，可联系 的键
角，知该夹角为 。
Ⅱ.[2023扬州中学高二检测]某离子晶体的晶胞结构如图所示， （ ）
位于立方体的顶点， 位于立方体的中心。设该晶体的摩尔质量为
，晶体的密度为 ，阿伏加德罗常数的值为 ，
则晶体中两个距离最近的 之间的距离为_ _________ 。
[解析] 由题意知，该晶胞中含有 个 或 ，设晶胞的边长为 ，则有
， ，则晶体中两个距离最近的 之间的距离为 。
B级 关键能力提升练
5.[2023南京外国语学校高二检测]硼和镁形成的化合物刷新了金属化合
物超导的最高纪录。如图所示的是该化合物的晶体结构：镁原子间形成
正六棱柱，且棱柱的上、下底面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱
柱内。则该化合物的化学式为( )
B
A. B. C. D.
[解析] 棱柱内硼原子数为6，均属于这个晶胞。镁原子位于上、下面心（2个）及12个
顶点，共有镁原子数为 ，则镁、硼原子个数之比为 。
6.[2023扬州四中高二检测]钇钡铜氧化合物晶胞的结构如图所示，
则该化合物的化学式可能是( )
C
A. B.
C. D.
[解析] 位于顶点的铜原子（最上层平面和最下层平面）共8个，这个晶胞中只分摊到
个；位于棱上（中间两个平面）的也是8个，这个晶胞分摊到的是
个，所以，每个晶胞单独含有的铜原子数为3个。氧原子共13个，位于晶胞面上（不
含棱）的是7个，位于晶胞棱上的是6个，所以，每个晶胞单独含有的氧原子数为
个。2个钡原子和1个钇原子都在晶胞内，所以该晶体每个晶胞中平
均分摊到（即单独含有）的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，
化学式为 。
7. 是一种白色颜料，广泛用于涂料、橡胶和造纸等工业。其中金红石型是多种晶
型中最稳定的一种，晶胞如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
D
A.钛元素位于周期表中的Ⅳ族，属于 区
B. 表示钛原子
C. 的密度是
D.工业上可以通过 加大量水，并加热，过滤并焙烧得到
[解析] 钛元素为22号元素，位于第4周期ⅣB族，故A错误；根据晶胞图， 的数目
为 ， 的数目为 ，两者数目比为 ，结合 中前后原
子个数比为 ，则 表示氧原子，故B错误；由B项中计算可知晶胞中有4个氧原子，
2个钛原子，则 的密度是
，故C错误；工业上可以通过
在热水中水解生成 并加热，过滤并焙烧得到 ，故D正确。
8.[2023泰州中学高二检测]金属晶体中金属原子主要有三种常见的堆积方式，体心立方堆积、面心立方堆积和六方堆积。
（1）写出基态 原子的核外电子排布式:______________________________________
___；金属铜采用下列___（填字母）堆积方式。
A&3& B&4&
C&5& D&6&
（或 ）
C
[解析] 铜晶体晶胞为面心立方晶胞。
（2）铝单质晶体的晶胞特征如图所示。则一个晶胞中 原子的数目
为___。
4
[解析] 从图中可以看出金属铝为面心立方堆积，则一个晶胞中 原
子个数为 。
（3）洁净铁（可用于合成氨反应的催化剂）的表面上存在氮原子，如
图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图（图中黑色小球代表
氮原子，灰色球代表铁原子）。则在图示状况下，铁颗粒表面上
原子数比值的最大值为_ ____。
[解析] 小黑球周围有四个灰球，而一个灰球旁边有两个黑球，故比值为 。
9.[2023盐城中学高二检测]如图所示的甲、乙两种晶体：
甲
乙
试写出：
（1）甲晶体中A、B、C三种粒子的个数比是_ ______。
[解析] 晶胞任意位置上的一个粒子如果被 个晶胞所共有，那么每个晶胞对这个粒子
分得的份额就是 。顶点粒子在立方体中实占 ，立方体面上粒子实占 ，立方体棱上
粒子实占 ，立方体内部粒子完全归晶胞所有。甲中A占有 ，B占有
，C占有1个，由此推出 。
（2）乙晶体中每个D周围结合 的个数是___。
8
[解析] 乙中D周围的 的个数与 周围D的个数相同， 周围有8个D，所以D周围有8
个 。
10.[2023泰州中学高二检测]钾的化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
（1）原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，金属钾是体心立方晶系，其结
构如图。其中原子坐标参数 、 ，则C处原子的坐标参数为_ __________。
， ，
[解析] C处原子位于体心处，则C处原子的坐标参数为 ， ， 。
（2）钾晶体的晶胞参数为 。假定金属钾原子为等径的刚性小球且处于体对角线
上的三个球相切，则钾原子的半径为_ ___ ，晶体钾的密度计算式是_____________
。
[解析] 钾晶体的晶胞参数为 ，则体对角线是 ，所以钾原子的半径为
。晶胞中含有钾原子的个数 ，所以晶体钾的密度计算式是
。
C级 学科素养创新练
11.[2023扬州中学高二检测]镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相
同类型的晶胞结构 ，它们有很强的储氢能力，其中铜钙合金的晶
胞结构如图。试回答下列问题：
（1）在周期表中 处于周期表__区。
[解析] 位于第4周期ⅡA族，处于 区。
（2）铜原子的基态原子核外电子排布式为_ ___________。
（3）已知镧镍合金 晶胞体积为 ，储氢后形成 的合金
（氢进入晶胞空隙，体积不变），则 中， ___（填数值）；氢在合金中的密
度为_ _____________。
5
[解析] 铜、钙合金中， 。
， ，所以 ，即 。
，其中氢在合金中的密度为
12.[2023盐城中学高二检测]
（1）在下图中选择：
A&7& B&8& .
C&9& D&10& .
①金属钠的晶胞模型是___，每个晶胞含有___个 原子，每个 原子周围有___个紧
邻的 原子。
B
2
8
[解析] 金属钠的堆积方式与金属钾的堆积方式相同，均为体心立方堆积，每个晶胞中含有2个钠原子，其配位数是8。
②金属铜每个晶胞含有_ __个 原子，每个 原子周围有____个紧邻的 原子。
12
[解析] 金属铜的堆积方式为 型，即面心立方堆积，每个晶胞中含有4个
原子，配位数为12。
（2）在（1）题中的晶胞示意图中把金属原子抽象成质点，而事实上在堆积模型中我
们把金属原子看成互相接触的球体则更接近实际情况。对于简单立方堆积的晶胞中，
“金属球”在晶胞的棱心处接触，设晶胞（立方体）的棱长为 ，球的半径为 ，则
与 的关系是 。
那么，在钾型堆积模型中，“金属球”应在_ ________________________处接触，则晶胞
棱长 与球半径 的关系是_ _______；晶胞的体积为____；而该晶胞中拥有___个原子，
1个金属原子所占的体积为_ ______，因此钾型堆积的空间利用率为（写出计算过程）
_ ______________________________________。
立方体对角线的 （或 ）
[解析] 钾型堆积模型（如图B），“金属球”应在立方体对角线的 （或 ）处接触，若
晶胞的棱长为 ，则立方体对角线为 ，“金属球”的半径 ，晶胞的体积
。根据“均摊法”处于顶点上的原子，同时为8个晶胞所共有，处于晶胞内部的
原子，则完全属于该晶胞，可得晶胞中有 个原子。晶胞的体积 ，
原子的体积 。(共21张PPT)
第一单元 金属键 金属晶体
第2课时 金属晶体
1
教材预习·必备知识全过关
2
核心要点·能力素养全提升
素养 目标 1.能借助模型说明常见晶体中晶胞的构成。理解金属晶体的堆积模型，并能
用切割法分析晶胞组成，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
2.了解合金的性质，会举例说明合金的优越性能，培养科学态度与社会责任
的化学核心素养。
01
教材预习·必备知识全过关
金属晶体
1.相关概念
（1）晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质称为晶体。通常条件下，大多数金属单质属于晶体。
（2）晶胞：能够反映晶体结构特征的______________。金属晶体是金属晶胞在空间连
续重复延伸而形成的。
（3）金属晶体：通过____________与__________之间的强烈的相互作用而形成的晶体。
基本重复单位
金属阳离子
自由电子
2.金属晶体的常见堆积方式
（1）金属原子在二维平面中放置的两种方式
金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。把它们放置在平面上（即二维空间里），
可有两种方式 __________， ________（如图所示）。
非密置层
密置层
（2）金属晶体的原子在三维空间里的4种堆积方式
堆积方式 图式 实例
__________堆积 钋
__________堆积 钠、钾、铬、
钼、钨等
__________堆积 金、银、
铜、铅等
______堆积 镁、锌、钛
简单立方
体心立方
面心立方
六方
3.立方体晶胞中微粒数目的计算
（1）晶胞顶点的原子是___个晶胞共用；
（2）晶胞棱上的原子是___个晶胞共用；
（3）晶胞面上的原子是___个晶胞共用；
（4）晶胞体心的原子是___个晶胞共用。
8
4
2
1
4.合金
（1）定义：由____________或______________混合形成具有金属性质的物质称为合金。
（2）合金的性质
①合金的熔、沸点一般比组成它的各成分金属的熔、沸点____。
②形成合金后硬度、强度______（一般情况下）。
金属与金属
金属与非金属
低
增大
02
核心要点·能力素养全提升
要点一 晶胞结构和晶胞中微粒数的计算
1.晶体和晶胞结构
2.常见晶胞含有微粒数目的计算方法——切割法
某个微粒为 个晶胞所共有，则该微粒有 属于这个晶胞。
（1）长方体形（正方体形）晶胞中不同位置的微粒数的计算：
（2）六棱柱晶胞中不同位置的微粒数的计算：
例1 [2022江苏联考阶段练习]碳族元素中的碳、硅、锗、铅及其化合物在诸多领域有
重要用途。下列说法正确的是( )
A
A.一种超导体晶胞如图所示，1个晶胞中含有240个C原子
B.硅是重要的半导体材料，可制成二极管、三极管和光
导纤维
C.基态锗 原子外围电子排布式为
D.铅蓄电池放电时的负极反应为
[解析] 根据切割法，晶胞中 的个数为 ，每个 有60个C原子，
则一个晶胞中含有 个C原子，故A正确；二极管、三极管都是由半导体
锗、硅等制作而成的，光导纤维的主要成分为二氧化硅，故B错误；锗为32号元素，
是主族元素，根据构造原理，基态锗原子核外电子排布式为
或 ，对于主族元素的原子而言，外围
电子就是最外层电子，则基态锗原子外围电子排布式为 ，故C错误；蓄电池放
电时为原电池，负极上 失电子形成的 和电解质溶液中的 反应生成
，所以电极反应式为 ，故D错误。
对点演练1 [2023扬州一中高二检测]如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单
元（晶胞）的排列方式，图中 、● 、 。其对应的化学式不正确的是
( )
B
A.&1& B.&2& C.&3& D.&4&
[解析] A图中 、 原（离）子的位置、数目完全等同，化学式为 ，正确；B图化
学式应为 ，错误；C图中 的数目： ， 的数目： ，化学式
为 ，正确；D图中 的数目： ， 的数目： ， 位于内部，数
目为1，化学式为 ，正确。
要点二 晶体的密度及微粒间距离的计算
1.晶体密度的有关计算
假设某晶体的晶胞如图：
以 表示该晶体的摩尔质量， 表示阿伏加德罗常数的值， 表示一个晶胞中所含
的微粒数， 表示晶胞的棱长， 表示晶体的密度，计算如下：
该晶胞的质量用摩尔质量表示： ，晶胞的体积 ，则有
。
2.晶胞的空间利用率 。
3.计算晶胞参数：立方晶胞中可利用公式 , ，得 。
例2 铜晶体为面心立方晶胞，其晶胞结构与切割示意图如下。
若铜的相对原子质量为 ,铜原子的半径为 ,用 表示阿伏加德罗常数的值。
（1）铜晶胞中铜原子的个数是多少？
[答案]
[解析] 铜晶体中一个晶胞中含有铜原子数为 。
（2）铜金属晶体中的晶胞长度和晶胞的体积是多少？
[答案] ;
[解析] 晶胞的每一个面均为正方形，如图所示，
晶胞长度即图中 的长度。 之间的距离相当于4倍的 原子半径： 。
。晶胞体积 。
（3）铜晶胞的质量是多少？铜的密度是多少 （密度单位为 ）
[答案] ;
[解析] 一个铜晶胞中含有4个铜原子，则晶胞质量 ，根据公式：
对点演练2 用 射线研究某金属晶体，测得其立方晶胞的棱长为 ，
此时金属的密度为 。试回答：
（1）此晶胞中含金属原子___个。
4
[解析] 根据题图所示，一个晶胞所含有的金属原子个数 。
（2）每个晶胞的质量是_ __________ 。
[解析] 根据晶胞的棱长为 ，可得晶胞的体积为 。根据
，可得晶胞的质量 。
（3）此金属的相对原子质量约为____。
63
[解析] 金属的摩尔质量 原子质量
，则相对原子质量约为63。(共28张PPT)
创新突破练
突破一 晶胞中微粒个数的计算
1.[2022连云港高三期中]含硫矿物在自然界中的分布非常广泛，主要
有硫黄 、 、重晶石 等。下列有关说法正确
的是( )
D
A.硫黄 在空气中燃烧生成
B. 的配位数是4
C. 分子和 分子中的键角相同
D.一个 晶胞（如图）中含有4个
[解析] 硫黄在空气中燃烧只生成 ， 和 催化氧化生成 ，A错误； 的
配位数是6，B错误；因为 的电负性比 大， 键键长较小，电子对更靠近 ，
成键电子对间的排斥力更大，键角更大，C错误；根据晶胞结构， 在棱上和体心，
个数为 ，D正确。
2.[2022江苏苏州期中] 晶体的晶胞结构与 晶体的相似
（如图所示），但 晶体中由于哑铃形 的存在，使晶胞沿
一个方向拉长，下列有关说法正确的是( )
A
A.1个晶胞中含有4个 ，4个
B.1个 周围距离最近的 有6个
C. 晶体中含阴离子的物质的量为
D.该晶体中只含离子键
突破二 晶体的密度及微粒间距离的计算
3.[2023江苏南京期中] 是一种重要的光导体材料。如图是 的某种晶胞沿 轴方
向在 平面的投影，原子旁标注的数字是该原子位于 轴上的高度（部分相同位置的
原子未标注）。下列说法正确的是( )
C
A. 周围等距且最近的 有6个
B.基态 原子核外电子的空间运动状态有30种
C. 与 的最短距离为
D.在第3周期中，比 元素第一电离能大的元素只有两种
[解析] 根据投影图知，该晶体的晶胞结构为 ，由此可知该晶体中 周围等
距且最近的 有12个，故A错误； 元素的基态原子核外电子排布式为
，有30种运动状态不同的电子，15种空间运动状态不同的
电子，故B错误；根据晶胞结构可知， 与 的最短距离为晶胞体对角线长度的
四分之一，为 ，故C正确；在第3周期中，比 元素第一电离能大的元素有
、 、 三种元素，故D错误。
突破三 晶体类型的判断
4.[2023南京外国语学校高二检测]有下列八种晶体：
A.水晶 B.冰醋酸 C.氧化镁 D.白磷
E.晶体氩 F.铝 G.氯化铵 H.金刚石
用序号回答下列问题：
（1）直接由原子构成的晶体是_____，属于共价晶体的化合物是___。
A
（2）含有共价键的离子晶体是___，属于分子晶体的单质是____。
（3）在一定条件下能导电而不发生化学变化的是___，受热熔化后化学键不发生变化
的是_____，需克服共价键的是____。
5.现有几组物质的熔点 数据：
据此回答下列问题：
（1）A组属于______晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是________。
共价
共价键
[解析] A组熔点很高，属于共价晶体，是由原子通过共价键形成的；
（2）B组晶体共同的物理性质是__________（填序号）。
①有金属光泽
②导电性
③导热性
④延展性
①②③④
[解析] B组为金属晶体，具有①②③④四条共性；
（3）C组中 熔点反常是由于_______________________________________________
______________________________________。
分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多（只要答出 分子间能形成氢键即可）
[解析] 中含有分子间氢键，故其熔点反常；
（4）D组晶体可能具有的性质是______（填序号）。
①硬度小
②水溶液能导电
③固体能导电
④熔融状态能导电
②④
[解析] D组属于离子晶体，具有②④两条性质；
（5）D组晶体的熔点由高到低的顺序为 ，其原因为_______
___________________________________________________________________________
_______________________________________。
D组晶体都为离子晶体， ，在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高
[解析] D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。
[解析] 通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体的性质，用氢键解释 的熔
点反常，利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。
6.[2023启东中学高二检测]有A、B、C三种晶体，分别由 、C、 、 四种元素中
的一种或几种组成，对这三种晶体进行实验，结果如表。
序号 硬度 水溶性 导电性
A 811 较大 易溶 水溶液或 熔融导电 白色沉淀
B 3 500 很大 不溶 不导电 不反应
C 很小 易溶 液态不导电 白色沉淀
（1）晶体的化学式分别为A______、B___、C_____。
C
（2）晶体的类型分别是A__________、B__________、C__________。
离子晶体
共价晶体
分子晶体
（3）晶体中微粒间作用力分别是A________、B________、C__________。
离子键
共价键
范德华力
[解析] 根据A、B、C所述晶体的性质可知，A为离子晶体，只能为 ，微粒间的
作用力为离子键；B为共价晶体，只能为金刚石，微粒间的作用力为共价键；C为分子
晶体，且易溶，只能为 ，微粒间的作用力为范德华力。
突破四 晶体熔、沸点的比较
7.[2023泰州中学高二检测]下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述中，正确的是
( )
C
A. B.
C. D.
[解析] A、B项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔、沸点高；C项属于分子结构相似的情况，但存在分子间氢键的熔、沸点高；D项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的情况，支链少的熔、沸点高。
8.[2023盐城中学高二检测]下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是
( )
D
① 、 、 ② 、 、
③ 、 、 ④ 、 、
[解析] ①中 在常温下为液态，而 为固态，故①错；②中 为共价晶体，其熔
点最高， 是分子晶体，其熔点最低，故②正确；③中 、 、 外围电子数相
同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故③错；④中 、
、 外围电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，
故④正确。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
高考真题练
考向一 化学键类型的判断
9.[2022湖南卷]下列说法错误的是( )
A
A.氢键、离子键和共价键都属于化学键
B.化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表
C.药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识
D.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
[解析] 离子键和共价键都属于化学键，氢键属于分子间作用力，A说法错误；第一张元素周期表是俄国化学家门捷列夫编制的，B说法正确；药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关，因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关工作，C说法正确；制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱，制造水泥的主要原料是石灰石和黏土，D说法正确。
10.[2022辽宁卷]短周期元素 、 、 、 、 原子序数依次增大。基态 、 、 原
子均有两个单电子， 简单离子在同周期离子中半径最小， 与 同主族。下列说法
错误的是( )
B
A. 能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物的沸点：
C.第一电离能： D.电负性：
[解析] 短周期元素 、 、 、 、 原子序数依次增大， 简单离子在同周期离
子中半径最小，说明 为第三周期元素 。短周期元素的基态原子中有两个单电子，
可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布为 或 ，即C或 ；
②为第三周期元素时，最外层电子排布为 或 ，即 或 。 与 同主
族，结合原子序数大小关系可知，则 、 、 分别为C、 和 ，则 为 。 为C，
能与多种元素（ 、 、 、 、 等）形成共价键，A正确； 和 形成的简单氢
化物为 和 ，由于 分子间能形成氢键，故 沸点高于 ，B错误；
为 ， 为 ， 的最外层 轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比
大，C正确； 为 ， 为 ， 的电负性更大，D正确。
考向二 晶胞有关计算
11.[2022湖北卷]某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构
如图所示。下列说法错误的是( )
B
A. 的配位数为6
B.与 距离最近的是
C.该物质的化学式为
D.若 换为 ，则晶胞棱长将改变
[解析] 配位数为与其距离最近且等距离的 的个数，如图所示， 位于体
心， 位于面心，所以 配位数为6，A正确； 与 的最近距离为棱长的
， 与 的最近距离为棱长的 ，所以与 距离最近的是 ，B错误；
位于顶点，所以 个数 ， 位于面心， 个数 ， 位
于体心，所以 个数 ，综上，该物质的化学式为 ，C正确； 与
半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确。
12.[2021湖北卷]某立方晶系的锑钾 合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为
该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是( )
图a
图b
B
A.该晶胞的体积为 B. 和 原子数之比为
C.与 最邻近的 原子数为4 D. 和 之间的最短距离为
[解析] 该晶胞的边长为 ，故晶胞的体积为
，A项错误；该晶胞中 的个数为
， 的个数为 ，故 和 原子数之比为 ，B
项正确；以面心处 为研究对象，与 最邻近的 原子数为8，C项错误； 和
的最短距离为晶胞体对角线长度的 ，即 ，D项错误。
13.[2021江苏卷]通过下列实验可从
的 溶液中回收 。
下列说法正确的是( )
D
A. 溶液与 反应的离子方程式：
B.通过过滤可将水溶液与 分离
C.向加酸后的上层清液中滴加 溶液生成 沉淀，1个 晶胞（如图）中含14
个
D.回收的粗碘可通过升华进行纯化
[解析] 选项A所给离子方程式元素不守恒，正确的离子方程式为：
，A错误；水溶液与 不互溶，二者应分液分离，
B错误；根据均摊法，该晶胞中所含 的个数为 ，C错误；碘易升华，
回收的粗碘可通过升华进行纯化，D正确。
考向三 元素周期表与晶体结构的综合推断
14.[2022浙江选考卷] 、 、 、 、 五种短周期主族元素，原子序数依次增大。
的核外电子数等于其周期数， 分子呈三角锥形， 的核外电子数等于 、 核外
电子数之和。 与 同主族， 是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是
( )
B
A. 与 形成的10电子微粒有2种
B. 与 形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C. 与 的晶体类型不同
D.由 、 、 三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
[解析] 的核外电子数等于其周期数， 为 ， 分子呈三角锥形， 为 ， 的
核外电子数等于 、 核外电子数之和，则 为 ， 与 同主族，且原子序数大于
，则 为 ， 是同周期中非金属性最强的元素，则 为 ，综合分析， 为
， 为 ， 为 ， 为 ， 为 ，以此解题。由分析可知 为 ， 为 ，
则其形成的10电子微粒有 、 、 ，A错误；由分析可知 为 ， 为 ，
可形成 ，有氧化性，可用于自来水消毒，B正确；由分析可知 为 ， 为
， 为 ，则 为 ，为离子晶体， 为 ，为离子晶体，晶体类型
相同，C错误；由分析可知 为 ， 为 ， 为 ，这三种元素可以形成
，其水溶液显碱性，D错误。
15.[2021辽宁卷]单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材
料，其晶胞如图。下列说法错误的是( )
D
A. 位于元素周期表 区 B.该物质化学式为
C. 位于 构成的八面体空隙中 D.该晶体属于分子晶体
[解析] 的价电子排布式为 ，故 位于元素周期表 区，A正确；由该物质形
成晶体的晶胞可知： 个数为 ， 个数为 ，故 、
原子个数比为 ，故该物质的化学式为 ，B正确； 位于由面心6个 构成的八
面体空隙中，如图所示 ，C正确；由于该晶体是一种新型超导材料，说明
其是由阴、阳离子构成的，故该晶体属于离子晶体，D错误。(共9张PPT)
专题3 微粒间作用力与物质性质
专题3 整合
1
核心知识·整合构建
2
高考聚焦·素养探究
01
核心知识·整合构建
02
高考聚焦·素养探究
考情揭秘 素养探究
基本考查点 考查晶体与性质 能从微观角度分析金属晶体、离
子晶体、共价晶体、分子晶体中
的构成微粒及微粒间的相互作
用，培养宏观辨识与微观探析的
核心素养，掌握均摊法分析晶胞
组成，培养证据推理与模型认知
的核心素养
热点及难点 常结合考查电子排布式的书写，元素 原子的第一电离能、元素电负性大小 比较，考查晶体性质和有关计算 题型及难度 元素周期律，元素推断综合题，难度 中 高考中地位 考频较高 例1 [2022江苏卷]少量 与 反应生成 和 。下列说法正确的是
( )
C
A. 的电子式为 [ ] B. 的空间结构为直线形
C. 中 元素的化合价为 D. 仅含离子键
[解析] 过氧化钠是离子化合物，电子式是 [ ] ，A错误； 分子的
空间构型为 形，B错误； 中 显 价，根据正负化合价的代数和为0，可计
算出 的化合价为 ，C正确； 中 和 之间是共价键，D错误。
例2 [2022海南卷]邻苯二甲酸酐（ ）和邻苯二甲酰亚胺（ ）都是合成酞菁
的原料，后者熔点高于前者，主要原因是_______________________________________
_______________________________。
两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高
