第34讲 物质的聚集状态 常见晶体类型
[复习目标] 1.认识物质的聚集状态。2.了解晶体和非晶体的区别。3.了解常见晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。4.了解四种常见晶体熔点、沸点、溶解性等性质的不同。
考点一 物质的聚集状态 晶体与非晶体
1.物质的聚集状态
物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有 、 以及介乎 和 之间的塑晶态、液晶态等。
2.等离子体、液晶和离子液体
类别 构成或存在状态 特性
等离子体 电子、阳离子和电中性粒子组成的整体呈电中性的物质聚集体 具有良好的导电性和流动性
液晶 介于液态和晶态之间的物质状态 具有液体的流动性、黏度、形变性等，具有类似晶体的各向异性
离子液体 大多数含有体积很大的阴、阳离子 难挥发，良好的导电性，可作溶剂和催化剂
3.晶体与非晶体
(1)晶体与非晶体的比较
晶体 非晶体
结构特征 原子在三维空间里呈 排列 原子排列
性质特征 自范性
熔点
异同表现
区别方法 间接方法 看是否有固定熔点
科学方法 对固体进行 实验
(2)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凝固(凝华)；
③溶质从溶液中析出。
4.晶体结构的测定
(1)测定晶体结构最常用的仪器是 。在晶体的X射线衍射实验中，当单一波长X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。
(2)由衍射图形获得晶体结构的信息包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等。
1.在物质的三态相互转化过程中只是分子间距离发生了变化( )
2.晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列( )
3.晶体的熔点一定比非晶体的熔点高( )
4.具有规则几何外形的固体一定是晶体( )
5.缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块( )
一、物质聚集状态的多样性
1.下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是( )
A.液晶中分子的长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性
B.等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成
C.纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化
D.超分子内部的分子一般通过分子间相互作用结合成聚集体
2.水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，下列有关玻璃态水的叙述正确的是( )
A.水由液态变为玻璃态，体积缩小
B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀
C.玻璃态是水的一种特殊状态
D.在玻璃态水的X射线图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰
二、晶体与非晶体的区别
3.下列关于晶体和非晶体的说法正确的是( )
A.晶体在三维空间里呈周期性有序排列，因此在各个不同的方向上具有相同的物理性质
B.晶体在熔化过程中需要不断地吸热，温度不断地升高
C.普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同
D.晶体和非晶体之间不可以相互转化
4.非晶硅光电薄膜产业的研发成长，在转换效率上，已逐渐接近于多晶硅太阳能电池，发电成本仅为多晶硅的三分之一。预计非晶硅光电薄膜产业的增长将比多晶硅太阳能产业更为快速，非晶硅薄膜技术将成为今后太阳能电池的市场主流。
(1)图中a、b是两种硅的部分结构，请指出哪种是晶体硅，哪种是非晶硅？
a： ；b： 。
(2)有关晶体常识的相关说法正确的是 (填字母)。
A.玻璃是非晶体
B.固体粉末都是非晶体
C.晶体内部质点具有有序性的特征，有固定的熔、沸点和各向异性
D.区别晶体和非晶体最有效的方法是通过X射线衍射实验
考点二 常见晶体类型
1.四种常见晶体类型的比较
类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成微粒 金属阳离子、自由电子
微粒间的相互作用力 (某些含氢键)
硬度 较小 有的很大，有的很小
熔、沸点 较低 有的很高，有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于一般溶剂 一般不溶于水，少数与水反应 大多易溶于水等极性溶剂
导电、导热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性，个别为半导体 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电
2.常见的晶体结构模型
(1)典型的分子晶体——干冰和冰
①干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有 个。
②冰晶体中，每个水分子与相邻的 个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成 mol氢键。
(2)典型的共价晶体——金刚石和二氧化硅
金刚石和二氧化硅结构特点分析比较
金刚石 a.碳原子采取 杂化，键角为 b.每个碳原子与周围紧邻的4个碳原子以共价键结合成 结构，向空间伸展形成空间网状结构 c.最小碳环由 个碳原子组成，每个碳原子被 个六元环共用 d.金刚石晶胞的每个 和 均有1个C原子，晶胞内部有 个C原子，内部的C原子在晶胞体对角线的处，每个金刚石晶胞中含有 个C原子
二氧化硅 a.Si原子采取sp3杂化，正四面体内O—Si—O键角为109°28' b.每个Si原子与 个O原子形成4个共价键，Si原子位于正四面体的中心，O原子位于正四面体的顶角，同时每个O原子被 个硅氧正四面体共用，晶体中Si原子与O原子个数比为 c.最小环上有 个原子，包括 个O原子和 个Si原子 d.1 mol SiO2晶体中含Si—O数目为
(3)典型的离子晶体——NaCl、CsCl、CaF2
①NaCl型：在晶体中，每个Na+同时吸引 个Cl-，每个Cl-同时吸引 个Na+，配位数为 。每个晶胞含 个Na+和 个Cl-。
②CsCl型：在晶体中，每个Cl-吸引 个Cs+，每个Cs+吸引 个Cl-，配位数为 。
③CaF2型：在晶体中，每个Ca2+吸引 个F-，每个F-吸引 个Ca2+，每个晶胞含______个Ca2+、 个F-。
知识拓展 晶格能
(1)定义
气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol-1。
(2)意义：晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定，熔、沸点越高。
(3)影响因素
①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。
②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。
3.过渡晶体与混合型晶体
(1)过渡晶体：纯粹的分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体四种典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。人们通常把偏向离子晶体的过渡晶体当作离子晶体来处理，把偏向共价晶体的过渡晶
体当作共价晶体来处理。
(2)混合型晶体
石墨晶体中，既有共价键，又有类似金属键的作用力，还有范德华力，属于混合型晶体。
1.分子晶体不导电，溶于水后也都不导电( )
2.离子晶体是由阴、阳离子构成的，所以离子晶体能够导电( )
3.共价晶体的熔点一定比离子晶体的高( )
4.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子( )
5.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光( )
一、晶体类型的判断
1.在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石、晶体氩。
(1)其中只含有离子键的离子晶体是 。
(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是 。
(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是 。
(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是 。
(5)其中形成的晶体是分子晶体的是 。
(6)其中含有极性共价键的共价晶体是 。
2.现有几组物质的熔点(℃)数据：
A组 B组 C组 D组
金刚石：3 550 Li：181 HF：-83 NaCl：801
硅晶体：1 410 Na：98 HCl：-115 KCl：776
硼晶体：2 300 K：64 HBr：-89 RbCl：718
二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：-51 CsCl：645
(1)A组属于 晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是 。
(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
(3)C组中HF熔点反常是由于 。
(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
二、晶体微观结构分析
3.金刚石和石墨是碳元素形成的两种单质，下列说法正确的是( )
A.金刚石和石墨晶体中最小的环均含有6个碳原子
B.金刚石中每个C原子连接4个六元环，石墨中每个C原子连接3个六元环
C.金刚石与石墨中碳原子的杂化方式均为sp2
D.金刚石中碳原子数与C—C数之比为1∶4，而石墨中碳原子数与C—C数之比为1∶3
4.有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是( )
A.在NaCl晶体中，距Cl-最近的Na+形成正八面体
B.在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2+
C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
D.该气态团簇分子的分子式为EF
5.(2024·贵州黔西一模)氯化钠是一种典型且极具魅力的晶体，氯化钠的晶胞如图所示。下列说法不正确的是( )
A.与氯离子距离最近且相等的Na+有6个
B.若BaO2晶体阴、阳离子的排布与氯化钠相同，则存在的化学键的类型也相同
C.一个晶胞中Cl-和Na+的个数均为4个
D.每个氯离子周围与它最近且等距的氯离子有12个
1.(2024·山东，4)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是( )
A.金刚石(C) B.单晶硅(Si)
C.金刚砂(SiC) D.氮化硼(BN，立方相)
2.(2022·湖北，7)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是( )
A.具有自范性
B.与C60互为同素异形体
C.含有sp3杂化的碳原子
D.化学性质与金刚石有差异
3.(2025·山西1月适应性测试)物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是( )
选项 性质差异 结构因素
A 极性：BF3
B 酸性：二氯乙酸<二氟乙酸 分子间氢键
C 熔点：NaCl>S8 晶体类型
D 识别K+的能力：18 冠 6>12 冠 4 冠醚空腔直径
4.(2024·甘肃，12)β MgCl2晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是( )
A.电负性：MgB.单质Mg是金属晶体
C.晶体中存在范德华力
D.Mg2+的配位数为3
5.[2021·浙江6月选考，26(1)]已知3种共价晶体的熔点数据如下表：
金刚石 碳化硅 晶体硅
熔点/℃ >3 550 2 600 1 415
金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是 。
答题规范(4) 晶体熔、沸点比较及归因分析
1.不同类型晶体熔、沸点比较
答题模板：×××为×××晶体，而×××为×××晶体。
例1 (1)金刚石的熔点比NaCl高，原因是 。
(2)SiO2的熔点比CO2高，原因是 。
2.同类型晶体熔、沸点比较
(1)分子晶体
答题模板：
①同为分子晶体，×××存在氢键，而×××仅存在较弱的范德华力。
②同为分子晶体，×××的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高。
③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。
④同为分子晶体，×××形成分子间氢键，而×××形成的则是分子内氢键，分子间氢键会使熔、沸点升高。
例2 (1)NH3的沸点比PH3高，原因是 。
(2)CO2比CS2的熔、沸点低，原因是 。
(3)CO比N2的熔、沸点高，原因是 。
(4)的沸点比高，原因是 。
(2)共价晶体
答题模板：同为共价晶体，×××晶体的键长短，键能大，熔、沸点高。
例3 Si单质比化合物SiC的熔点低，理由是 。
(3)离子晶体
答题模板：
①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×××晶体离子键强(或晶格能大)，熔、沸点高。
②阴离子(或阳离子)电荷数不相等，阴离子(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×××晶体离子键强(或晶格能大)，熔、沸点高。
例4 (1)ZnO和ZnS的晶体结构相似，熔点较高的是ZnO，理由是 。
(2)FeO的熔点小于Fe2O3的熔点，原因是 。
1.[2023·全国乙卷，35(2)]已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4 -68.8
GeCl4 -51.5
SnCl4 -34.1
Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是 。
分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因 。
SiCl4的空间结构为 ，其中Si的轨道杂化类型为 。
2.[2021·海南，19(6)]MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型。前者的熔点明显高于后者，其主要原因是
。
3.[2024·山东，16(3)(4)](3)[BMIM]+B(见图)是MnOx晶型转变的诱导剂。的空间构型为 ；[BMIM]+中咪唑环存在大π键，则N原子采取的轨道杂化方式为 。
(4)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是 。
4.已知氨(NH3，熔点：-77.8 ℃、沸点：-33.5 ℃)，联氨(N2H4，熔点：2 ℃、沸点：113.5 ℃)，解释其熔、沸点高低的主要原因： 。
5.(1)已知两种有机物的相关数据如下表：
物质 CH3CH2F CH3CH2NH2
相对分子质量 48 45
沸点/℃ -37.7 16.6
化合物CH3CH2NH2的沸点高于CH3CH2F的原因是 。
(2)已知C2H5NH3NO3的熔点只有12 ℃，而NH4NO3的熔点为170 ℃，NH4NO3熔点高于C2H5NH3NO3的原因是 。
6.两种无机物的相关信息如下表：
化学式 P4S3 C3N4
用途 制造火柴及火柴盒摩擦面 可用作切磨机、钻头、轴承
熔点 174 ℃ 1 900 ℃
请从结构和微观作用力的角度解释两种物质的熔点差异： 。
7.将温度传感器探头伸入装有甘油(丙三醇)的试管中，片刻后再取出置于潮湿空气中，探头的温度变化如图。请解释温度升高的原因： 。
答案精析
考点一
整合必备知识
1.晶态 非晶态 晶态 非晶态
3.(1)周期性有序 相对无序 有 无 固定 不固定 各向异性 各向同性 X射线衍射
4.(1)X射线衍射仪
易错辨析
1.× 2.√ 3.× 4.× 5.√
提升关键能力
1.B 2.C
3.C [晶体的许多物理性质常常会表现出各向异性，A不正确；晶体的熔点是固定的，所以在熔化过程中温度不会变化，B不正确；在一定条件下晶体和非晶体是可以相互转化的，D不正确。]
4.(1)非晶硅 晶体硅 (2)ACD
考点二
整合必备知识
1.分子 原子 阴、阳离子 范德华力 共价键 金属键 离子键 很大 较大 很高
2.(1)①12 ②4 2 (2)sp3 109°28' 正四面体 6 12 顶角 面心 4 8 4 2 1∶2 12 6 6 4NA
(3)①6 6 6 4 4 ②8 8 8 ③8 4 4 8
易错辨析
1.× 2.× 3.× 4.× 5.×
提升关键能力
1.(1)NaCl、Na2S (2)NaOH、(NH4)2S (3)(NH4)2S (4)Na2S2 (5)H2O2、CO2、CCl4、C2H2、晶体氩 (6)SiO2、SiC
2.(1)共价 共价键 (2)①②③④ (3)HF分子间能形成氢键，其熔化时消耗的能量更多 (4)②④
3.A
4.D [氟化钙晶胞中，Ca2+位于顶角和面心，数目为8×+6×=4，故B正确；气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子、4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D错误。]
5.B [由晶胞图可知，以晶胞上面面心的氯离子为研究对象，其平面上与其距离最近的Na+有4个，上方和下方还各有一个，共有6个，A正确；氯化钠晶体中只有离子键，BaO2晶体中既有离子键又有非极性共价键，B错误；一个晶胞中Cl-的个数为8×+6×=4，Na+的个数为1+12×=4，C正确。]
练真题 明考向
1.B 2.A
3.B [BF3是平面三角形，PCl3是三角锥形，极性和分子空间构型有关联，故A不符合题意；由于F的电负性比Cl大，吸引电子的能力更强，二氟乙酸羧基中的O—H的极性更大，更易电离出H+，酸性更强，酸性和分子间氢键没有关联，故B符合题意；NaCl是离子晶体，S8是分子晶体，一般来说离子晶体比分子晶体熔点高，熔点和晶体类型有关联，故C不符合题意；18 冠 6空腔的直径与K+的直径相当，12 冠 4空腔的直径小于K+的直径，所以识别K+的能力与冠醚空腔直径有关联，故D不符合题意。]
4.D [活泼金属的电负性小于活泼非金属，Mg的电负性小于Cl，A正确；金属晶体包括金属单质及合金，B正确；由图甲知，该晶体结构中存在层状结构，层与层之间存在范德华力，C正确；由图乙中结构可知，每个Mg2+与周围6个Cl-最近且距离相等，Mg2+的配位数为6，D错误。]
5.共价晶体中，原子半径越小，共价键键能越大，熔点越高，原子半径：CSi—Si
答题规范(4)
例1 (1)金刚石是共价晶体，而NaCl是离子晶体 (2)SiO2是共价晶体，而CO2是分子晶体
例2 (1)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 (2)同为分子晶体，CS2的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高 (3)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 (4)形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键会使沸点升高
例3 晶体硅与SiC均属于共价晶体，晶体硅中的Si—Si比SiC中Si—C的键长长，键能低，所以熔点低
例4 (1)ZnO和ZnS同属于离子晶体，O2-半径小于S2-，故ZnO离子键强(或晶格能大)，熔点高 (2)同为离子晶体，Fe2+半径比Fe3+大，所带电荷数也小于Fe3+，FeO的离子键(或晶格能)比Fe2O3弱(或小)
规范精练
1.NaCl为离子晶体，而SiCl4为分子晶体 熔点依次升高，因为SiCl4、GeCl4、SnCl4均为分子晶体，结构相似，随着其相对分子质量依次增大，其分子间作用力依次增强 正四面体形 sp3
2.MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多，离子键强度更大
3.(3)正四面体形 sp2 (4)FDCA形成的分子间氢键更多
4.联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子间形成的氢键
5.(1)两者均为分子晶体，CH3CH2NH2可以形成分子间氢键，使分子间作用力增大，而CH3CH2F不能 (2)两者熔化时需克服的均为离子键，由于C2H5N的半径大于N，所以C2H5NH3NO3的离子键弱于NH4NO3，故C2H5NH3NO3熔点低
6.P4S3为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，C3N4为共价晶体，熔化时破坏共价键，分子间作用力弱于共价键
7.甘油含有多个羟基，可以通过形成氢键的形式吸收空气中的水蒸气，形成氢键的过程中会放出热量(共103张PPT)
化学
大
一
轮
复
习
第八章 第34讲
物质的聚集状态 常见晶体类型
复习目标
1.认识物质的聚集状态。
2.了解晶体和非晶体的区别。
3.了解常见晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。
4.了解四种常见晶体熔点、沸点、溶解性等性质的不同。
答题规范(4) 晶体熔、沸点比较及归因分析
考点一 物质的聚集状态 晶体与非晶体
考点二 常见晶体类型
练真题 明考向
课时精练
内容索引
考点一
物质的聚集状态 晶体与非晶体
1.物质的聚集状态
物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有 、 以及介乎 和 之间的塑晶态、液晶态等。
晶态
整合必备知识
非晶态
晶态
非晶态
2.等离子体、液晶和离子液体
类别 构成或存在状态 特性
等离 子体 电子、阳离子和电中性粒子组成的整体呈电中性的物质聚集体 具有良好的导电性和流动性
液晶 介于液态和晶态之间的物质状态 具有液体的流动性、黏度、形变性等，具有类似晶体的各向异性
离子 液体 大多数含有体积很大的阴、阳离子 难挥发，良好的导电性，可作溶剂和催化剂
3.晶体与非晶体
(1)晶体与非晶体的比较
晶体 非晶体
结构特征 原子在三维空间里呈_____ ________排列 原子排列__________
性质特征 自范性 ____ ____
熔点 _______ ________
异同表现 _________ _________
区别 方法 间接方法 看是否有固定熔点 科学方法 对固体进行 实验 周期
性有序
相对无序
有
无
固定
不固定
各向异性
各向同性
X射线衍射
(2)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凝固(凝华)；
③溶质从溶液中析出。
4.晶体结构的测定
(1)测定晶体结构最常用的仪器是 。在晶体的X射线衍射实验中，当单一波长X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。
(2)由衍射图形获得晶体结构的信息包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等。
X射线衍射仪
1.在物质的三态相互转化过程中只是分子间距离发生了变化( )
2.晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列( )
3.晶体的熔点一定比非晶体的熔点高( )
4.具有规则几何外形的固体一定是晶体( )
5.缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块
( )
×
√
×
√
×
一、物质聚集状态的多样性
1.下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是
A.液晶中分子的长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性
B.等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成
C.纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化
D.超分子内部的分子一般通过分子间相互作用结合成聚集体
√
提升关键能力
等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，故B错误；
纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化，熔点可能下降，故C正确。
2.水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，下列有关玻璃态水的叙述正确的是
A.水由液态变为玻璃态，体积缩小
B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀
C.玻璃态是水的一种特殊状态
D.在玻璃态水的X射线图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰
√
玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，因密度与普通液态水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。
二、晶体与非晶体的区别
3.下列关于晶体和非晶体的说法正确的是
A.晶体在三维空间里呈周期性有序排列，因此在各个不同的方向上具有
相同的物理性质
B.晶体在熔化过程中需要不断地吸热，温度不断地升高
C.普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同
D.晶体和非晶体之间不可以相互转化
√
晶体的许多物理性质常常会表现出各向异性，A不正确；
晶体的熔点是固定的，所以在熔化过程中温度不会变化，B不正确；
在一定条件下晶体和非晶体是可以相互转化的，D不正确。
4.非晶硅光电薄膜产业的研发成长，在转换效率上，已逐渐接近于多晶硅太阳能电池，发电成本仅为多晶硅的三分之一。预计非晶硅光电薄膜产业的增长将比多晶硅太阳能产业更为快速，非晶硅薄膜技术将成为今后太阳能电池的市场主流。
(1)图中a、b是两种硅的部分结构，请指出哪种是晶体硅，哪种是非晶硅？
a： ；b： 。
非晶硅
晶体硅
(2)有关晶体常识的相关说法正确的是 (填字母)。
A.玻璃是非晶体
B.固体粉末都是非晶体
C.晶体内部质点具有有序性的特征，有固定的熔、沸点和各向异性
D.区别晶体和非晶体最有效的方法是通过X射线衍射实验
ACD
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考点二
常见晶体类型
1.四种常见晶体类型的比较
分子
整合必备知识
类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成微粒 ______ ______ 金属阳离子、自由 电子 ___________
微粒间的相互作用力 ___________(某些含氢键) ________ ________ ________
硬度 较小 ______ 有的很大，有的很小 ______
原子
阴、阳离子
范德华力
共价键
金属键
离子键
很大
较大
类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
熔、沸点 较低 ______ 有的很高，有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于一般 溶剂 一般不溶于水，少数与水反应 大多易溶于水等极性溶剂
导电、导热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性，个别为半导体 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电
很高
2.常见的晶体结构模型
(1)典型的分子晶体——干冰和冰
①干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有 个。
②冰晶体中，每个水分子与相邻的 个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成 mol氢键。
12
4
2
(2)典型的共价晶体——金刚石和二氧化硅
金刚石和二氧化硅结构特点分析比较
金刚石
sp3
109°28'
正四面体
6
12
顶角
面心
4
8
二氧化硅 a.Si原子采取sp3杂化，正四面体内O—Si—O键角为109°28'
b.每个Si原子与 个O原子形成4个共价键，Si原子位于正四面体的中心，O原子位于正四面体的顶角，同时每个O原子被___个硅氧正四面体共用，晶体中Si原子与O原子个数比为______
c.最小环上有 个原子，包括 个O原子和 个Si原子
d.1 mol SiO2晶体中含Si—O数目为_______
4
2
1∶2
12
6
4NA
6
(3)典型的离子晶体——NaCl、CsCl、CaF2
①NaCl型：在晶体中，每个Na＋同时吸引 个Cl－，每个Cl－同时吸引____个Na＋，配位数为 。每个晶胞含 个Na＋和4个Cl－。
②CsCl型：在晶体中，每个Cl－吸引 个Cs＋，每个Cs＋吸引 个Cl－，配位数为 。
③CaF2型：在晶体中，每个Ca2＋吸引 个F－，每个F－吸引 个Ca2＋，每个晶胞含 个Ca2＋、 个F－。
6
6
6
4
8
8
8
4
8
8
4
知识拓展 晶格能
(1)定义
气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。
(2)意义：晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定，熔、沸点越高。
(3)影响因素
①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。
②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。
3.过渡晶体与混合型晶体
(1)过渡晶体：纯粹的分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体四种典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。人们通常把偏向离子晶体的过渡晶体当作离子晶体来处理，把偏向共价晶体的过渡晶体当作共价晶体来处理。
(2)混合型晶体
石墨晶体中，既有共价键，又有类似金属键的作用力，还有范德华力，属于混合型晶体。
1.分子晶体不导电，溶于水后也都不导电( )
2.离子晶体是由阴、阳离子构成的，所以离子晶体能够导电( )
3.共价晶体的熔点一定比离子晶体的高( )
4.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子( )
5.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光( )
×
×
×
×
×
一、晶体类型的判断
1.在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石、晶体氩。
(1)其中只含有离子键的离子晶体是 。
(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是 。
(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是 。
(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是 。
(5)其中形成的晶体是分子晶体的是 。
(6)其中含有极性共价键的共价晶体是 。
提升关键能力
NaCl、Na2S
NaOH、(NH4)2S
(NH4)2S
Na2S2
H2O2、CO2、CCl4、C2H2、晶体氩
SiO2、SiC
2.现有几组物质的熔点(℃)数据：
A组 B组 C组 D组
金刚石：3 550 Li：181 HF：－83 NaCl：801
硅晶体：1 410 Na：98 HCl：－115 KCl：776
硼晶体：2 300 K：64 HBr：－89 RbCl：718
二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：－51 CsCl：645
(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
A组熔点很高，为共价晶体，是由原子通过共价键形成的。
①②③④
(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
B组为金属晶体，具有①②③④四条共性。
A组 B组 C组 D组
金刚石：3 550 Li：181 HF：－83 NaCl：801
硅晶体：1 410 Na：98 HCl：－115 KCl：776
硼晶体：2 300 K：64 HBr：－89 RbCl：718
二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：－51 CsCl：645
HF分子间能形成氢键，其熔化时消耗的能
(3)C组中HF熔点反常是由于______________________________________
________。
量更多
A组 B组 C组 D组
金刚石：3 550 Li：181 HF：－83 NaCl：801
硅晶体：1 410 Na：98 HCl：－115 KCl：776
硼晶体：2 300 K：64 HBr：－89 RbCl：718
二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：－51 CsCl：645
HF分子间能形成氢键，故其熔点反常。
A组 B组 C组 D组
金刚石：3 550 Li：181 HF：－83 NaCl：801
硅晶体：1 410 Na：98 HCl：－115 KCl：776
硼晶体：2 300 K：64 HBr：－89 RbCl：718
二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：－51 CsCl：645
(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
D组属于离子晶体，具有②④两条性质。
二、晶体微观结构分析
3.金刚石和石墨是碳元素形成的两种单质，下列说法正确的是
A.金刚石和石墨晶体中最小的环均含有6个碳原子
B.金刚石中每个C原子连接4个六元环，石墨中每个C原子连接3个六元环
C.金刚石与石墨中碳原子的杂化方式均为sp2
D.金刚石中碳原子数与C—C数之比为1∶4，而石墨中碳原子数与C—C
数之比为1∶3
√
金刚石中每个C原子连接12个六元环，石墨中每个C原子连接3个六元环，B项错误；
金刚石中碳原子采取sp3杂化，而石墨中碳原子采取sp2杂化，C项错误；
金刚石中每个碳原子与周围其他4个碳原子形成共价键，而每个共价键为2个碳原子所共有，则每个碳原子平均形成的共价键数为4×=2，故碳原子数与C—C数之比为1∶2；石墨晶体中每个碳原子与周围其他3个碳原子形成共价键，同样可求得每个碳原子平均形成的共价键数为3×=1.5，故碳原子数与C—C数之比为2∶3，D项错误。
4.有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是
A.在NaCl晶体中，距Cl－最近的Na＋形成正八面体
B.在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2＋
C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
D.该气态团簇分子的分子式为EF
√
氟化钙晶胞中，Ca2＋位于顶角和面心，数目为8×＋6×=4，故B正确；
气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子、4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D错误。
5.(2024·贵州黔西一模)氯化钠是一种典型且极具魅力的晶体，氯化钠的晶胞如图所示。下列说法不正确的是
A.与氯离子距离最近且相等的Na＋有6个
B.若BaO2晶体阴、阳离子的排布与氯化钠相同，
则存在的化学键的类型也相同
C.一个晶胞中Cl－和Na＋的个数均为4个
D.每个氯离子周围与它最近且等距的氯离子有12个
√
氯化钠晶体中只有离子键，BaO2晶体中既有离子键又有非极性共价键，B错误；
一个晶胞中Cl－的个数为8×＋6×=4，Na＋的个数为1＋12×=4，C正确。
由晶胞图可知，以晶胞上面面心的氯离子为研究对象，其平面上与其距离最近的Na＋有4个，上方和下方还各有一个，共有6个，A正确；
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LIANZHENTI MINGKAOXIANG
练真题 明考向
1.(2024·山东，4)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是
A.金刚石(C) B.单晶硅(Si)
C.金刚砂(SiC) D.氮化硼(BN，立方相)
√
四种物质都为共价晶体，结构相似，则原子半径越大，键长越长，键能越小，熔、沸点越低，在这几种晶体中，键长Si—Si>Si—C>B—N>C—C，所以熔点最低的为单晶硅。
2.(2022·湖北，7)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是
A.具有自范性
B.与C60互为同素异形体
C.含有sp3杂化的碳原子
D.化学性质与金刚石有差异
√
碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；
碳玻璃和C60均是由碳元素形成的不同单质，所以互为同素异形体，B正确；
金刚石与碳玻璃互为同素异形体，性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有差异，D正确。
选项 性质差异 结构因素
A 极性：BF3B 酸性：二氯乙酸<二氟乙酸 分子间氢键
C 熔点：NaCl>S8 晶体类型
D 识别K+的能力：18 冠 6>12 冠 4 冠醚空腔直径
3.(2025·山西1月适应性测试)物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是
√
BF3是平面三角形，PCl3是三角锥形，极性和分子空间构型有关联，故A不符合题意；
由于F的电负性比Cl大，吸引电子的能力更强，二氟乙酸羧基中的O—H的极性更大，更易电离出H+，酸性更强，酸性和分子间氢键没有关联，故B符合题意；
NaCl是离子晶体，S8是分子晶体，一般来说离子晶体比分子晶体熔点高，熔点和晶体类型有关联，故C不符合题意；
18 冠 6空腔的直径与K+的直径相当，12 冠 4空腔的直径小于K+的直径，所以识别K+的能力与冠醚空腔直径有关联，故D不符合题意。
4.(2024·甘肃，12)β MgCl2晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是
A.电负性：MgB.单质Mg是金属晶体
C.晶体中存在范德华力
D.Mg2＋的配位数为3
√
活泼金属的电负性小于活泼非金属，Mg的电负性小于Cl，A正确；
金属晶体包括金属单质及合金，B正确；
由图甲知，该晶体结构中存在层状结构，层与层之间存在范德华力，C正确；
由图乙中结构可知，每个Mg2＋与周围6个Cl－最近且距离相等，Mg2＋的配位数为6，D错误。
5.[2021·浙江6月选考，26(1)]已知3种共价晶体的熔点数据如下表：
金刚石 碳化硅 晶体硅
熔点/℃ >3 550 2 600 1 415
金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是______________________________
_________________________________________________________________________________。
共价晶体中，原子半径越小，共价键键能越大，熔点越高，原子半径：CSi—Si
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KESHIJINGLIAN
课时精练
对一对
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A C D A B D D
题号 9 10 11 12 13 14 答案 B D B D D C 答案
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(1)共价 小于 石墨中碳碳之间除存在σ键，还存在大π键，石墨中碳碳键的键长短于金刚石，键能更大，熔点更高
(2)b
(3)CH3CH2CH2CH2OH 能形成分子间氢键，乙醚不能
(4)离子键 ②
答案
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16.
(1)TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大分子间作用力逐渐增大，熔点逐渐升高
(2)①正四面体形 分子晶体 ②NH3、AsH3、PH3
1.下列有关物质聚集状态的说法不正确的是
A.金属铅晶体颗粒小至纳米级时熔点会下降
B.离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质
C.气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生电离产生电子和阳
离子生成等离子体
D.将晶体加热到熔点至澄清点之间的物质状态称为液晶，液晶可分为热
致液晶和溶致液晶
√
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纳米晶体的结构和性质与较大尺寸的晶体有所不同，纳米级金属铅晶体热稳定性降低，从而在加热时更容易达到熔化状态，其熔点更低，故A正确；
离子液体是熔点低于或稍高于室温的离子化合物，故其是由熔点不高的仅由离子组成的液体物质，故B正确；
气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生分解，产生电子和阳离子，这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体称为等离子体，故C错误；
答案
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液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，将晶体加热到熔点至澄清点之间的物质状态称为液晶，液晶可分为热致液晶和溶致液晶，故D正确。
答案
2.(2024·湖北黄冈模拟)下列关于准晶的说法正确的是
A.准晶和晶体可以通过X射线衍射实验加以区分
B.准晶具有良好的导电、导热性
C.自然界中不存在天然条件下形成的准晶
D.已知的准晶中都含有共价键
√
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晶体具有自范性，而准晶不具有自范性，可以通过X射线衍射实验加以区分，A项正确；
准晶具有各向异性，不具有良好的导电、导热性，B项错误；
自然界中存在天然条件下形成的准晶，如Al65Cu23Fe12，其中没有共价键，C、D项错误。
答案
3.(2024·深圳模拟)晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300 mm的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是
A.形成晶体硅的速率越快越好
B.晶体硅没有固定的熔、沸点
C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
√
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A项，晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是结晶速率越快越好；
C项，X射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体；
D项，晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系。
答案
4.下列物质所属晶体类型均正确的一组是
1
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答案
选项 A B C D
共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石
分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰
离子晶体 氮化铝 食盐 明矾 小苏打
金属晶体 铜 青铜 铝 铁
√
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答案
石墨属于混合型晶体，氮化铝属于共价晶体，故A错误；
生石灰为CaO，属于离子晶体，故B错误；
氯化铯为离子晶体，故C错误。
5.BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2
A.熔融态不导电
B.水溶液呈中性
C.熔点比BeBr2高
D.不与氢氧化钠溶液反应
√
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答案
BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，说明该化合物形成的晶体是分子晶体，熔融态不导电，A正确；
该化合物的化学性质与AlCl3相似，而氯化铝溶液显酸性，因此其水溶液也呈酸性，B不正确；
BeCl2与BeBr2形成的晶体均是分子晶体，后者的相对分子质量大，熔点高于BeCl2，C不正确；
氯化铝能与氢氧化钠溶液反应，则该化合物也能与氢氧化钠溶液反应，D不正确。
6.(2024·辽宁高三期中)下列关于物质的熔、沸点高低顺序正确的是
A.金刚石>晶体硅>碳化硅
B.NaF>NaCl>NaBr
C.邻羟基苯甲酸>对羟基苯甲酸
D.生铁>纯铁>钠
√
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答案
7.(2024·湖南常德模拟)下列有关晶体类型的判断正确的是
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答案
A SiI4：熔点120.5 ℃，沸点271.5 ℃ 共价晶体
B B：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大 金属晶体
C Sb：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，晶体导电 共价晶体
D FeCl3：熔点282 ℃，易溶于水，也易溶于有机溶剂 分子晶体
√
8.下列有关晶体结构的叙述错误的是
A.金刚石的网状结构中，最小的环上有6个碳原子
B.分子晶体熔化时，不破坏共价键；共价晶体熔化时，破坏共价键
C.在金属铜的晶体中，由于存在自由电子，因此铜能导电
D.在氯化铯晶体中，每个氯离子周围距离最近且相等的氯离子有8个
√
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答案
B项，分子晶体熔化时只是状态发生变化，没有化学键的断裂，只破坏分子间作用力，共价晶体的构成微粒是原子，熔化时共价键被破坏，正确；
C项，金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，在通电条件下，自由电子的定向移动使得金属晶体能导电，正确；
D项，氯化铯晶体的晶胞结构如图所示 ，由图可知，每
个氯离子周围距离最近且相等的氯离子有6个，错误。
9.(2024·天津河西一模)下列物质的有关叙述正确的是
A.它们的物理性质相同
B.它们充分燃烧后的产物相同
C.石墨能导电，故属于金属晶体
D.C60分子中仅含σ键
√
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答案
同素异形体的物理性质不相同，A错误；
组成元素都为碳元素，充分燃烧的产物都为CO2，B正确；
石墨能导电，但石墨属于混合型晶体，C错误；
C60分子中含σ键和π键，D错误。
10.五羰基铁[Fe(CO)5]是一种具有三角双锥结构的黄色黏稠状液体，结构如图所示，已知其熔点为－20 ℃，沸点为103 ℃。下列推测不合理的是
A.属于分子晶体
B.不溶于水，易溶于苯
C.隔绝空气受热分解生成Fe和CO
D.每个Fe(CO)5粒子中含20个σ键
√
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答案
五羰基铁[Fe(CO)5]是一种具有三角双锥结构的非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中，故B正确；
五羰基铁不稳定，在隔绝空气条件下受热分解，生成铁和一氧化碳，故C正确；
1个分子中铁和碳原子形成5个σ键，每个碳氧三键中含一个σ键，则每个Fe(CO)5粒子中含10个σ键，故D错误。
A.AlF3晶体类型与其他三种不同
B.1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为4NA
C.Al2X6中Al、X原子价电子层均满足8e－结构
D.AlCl3熔点高于AlBr3的原因是Cl的电负性大于Br，具有一定离子晶体特征
11.铝的卤化物AlX3(X=Cl、Br、I)气态时以Al2X6双聚形态存在，下列说法错误的是
√
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答案
性质 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3
熔点/℃ 1 290 192.4 97.8 189.4
沸点/℃ 1 272 180 256 382
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答案
AlF3为离子晶体，其他三种为分子晶体，A正确；
每个Al与周围的三个Cl共用一对电子，与另一个Cl形成配位键，故1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为2NA，Al、X原子均满足8电子结构，B错误，C正确。
12.(2024·海口一模)磷元素有白磷、红磷等单质，白磷(P4)结构及晶胞如图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为xP4(s，白磷)===4Px(s，红磷) ΔH<0。下列说法正确的是
A.P4属于共价晶体
B.白磷中的P—P—P夹角为109°28'
C.白磷晶胞中，P—P的作用弱于P4的分子间作用力
D.白磷(s)和红磷(s)在O2(g)中充分燃烧生成等量P2O5(s)，白磷放出的热量
更多
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答案
P4是由分子构成的，属于分子晶体，故A错误；
白磷分子为正四面体结构，分子中的P—P—P键
角为60°，故B错误；
P—P的作用远大于P4的分子间作用力，故C错误；
从题中可知，相等质量的白磷能量高于红磷，白磷和红磷在氧气中充分燃烧生成等量的P2O5(s)，白磷放出的能量更多，故D正确。
13.X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界中硬度最大的共价晶体。下列叙述错误的是
A.X2Y晶体的熔点高于WX4晶体的熔点
B.固态X2Y2是分子晶体
C.ZW是共价晶体，其硬度比Z晶体的大
D.Z、W是同一主族的元素，Z、W与元素Y形成的晶体都是共价晶体
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答案
X为H元素，Y为O元素，Z为Si元素，W为C元素。X2Y晶体是冰，分子间存在氢键，熔点高于CH4，A正确；
固态X2Y2是H2O2，属于分子晶体，B正确；
SiC、晶体硅为共价晶体，碳的原子半径小于硅，SiC的硬度比晶体硅的大，C正确；
CO2、CO均是分子晶体，D错误。
14.(2025·哈尔滨模拟)石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，Li＋嵌入石墨层间，当嵌入最大量Li＋时，晶体部分结构的俯视示意图如图所示。下列说法错误的是
A.石墨属于混合型晶体
B.1 mol石墨中含有1.5 mol共价键
C.石墨晶体中，层间存在化学键和范德华力
D.如图中，C与Li＋的个数比是6∶1
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答案
在石墨晶体中，一个碳原子连接三个共价键，而每个共价键被两个碳原子共用，所以每个碳原子对应1.5个共价键，所以1 mol石墨中含有1.5 mol共价键，故B正确；
石墨晶体中，层间不存在化学键，故C错误；
根据均摊原则，每个碳环实际占用2个碳原子，每个锂离子占用碳环是1＋6×=3个，题图中Li＋、C个数比为1∶6，故D正确。
15.下表给出了三组物质的相关性质数据：
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答案
回答下列问题：
(1)A组中的碳化硅属于 晶体，碳化硅的熔点T1 (填“大于”“小于”或“等于”)3 550，石墨熔点高于金刚石的原因是____________________
___________________________________________________________________。
A组(熔点/℃) B组(沸点/℃) C组(晶格能/kJ·mol－1)
金刚石：3 550 CH3OH：T2 NaCl：a
石墨：3 850 CH3CH2CH2CH2OH：117.6 NaBr：b
碳化硅：T1 CH3CH2OCH2CH3：34.5 MgO：c
共价
小于
石墨中碳碳之间除存
在σ键，还存在大π键，石墨中碳碳键的键长短于金刚石，键能更大，熔点更高
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答案
(2)判断B组中甲醇沸点T2的范围 (填字母)。
a.>117.6 b.34.5~117.6 c.<34.5
A组(熔点/℃) B组(沸点/℃) C组(晶格能/kJ·mol－1)
金刚石：3 550 CH3OH：T2 NaCl：a
石墨：3 850 CH3CH2CH2CH2OH：117.6 NaBr：b
碳化硅：T1 CH3CH2OCH2CH3：34.5 MgO：c
b
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答案
(3)CH3CH2CH2CH2OH的沸点远大于CH3CH2OCH2CH3，原因是
_____________________________________________。
A组(熔点/℃) B组(沸点/℃) C组(晶格能/kJ·mol－1)
金刚石：3 550 CH3OH：T2 NaCl：a
石墨：3 850 CH3CH2CH2CH2OH：117.6 NaBr：b
碳化硅：T1 CH3CH2OCH2CH3：34.5 MgO：c
CH3CH2CH2CH2OH能形成分子间氢键，乙醚不能
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答案
(4)C组物质，其晶体中微粒之间的作用力名称是 。该组物质可能具有的性质是 (填序号)。
①硬度小 ②熔融状态能导电 ③固体能导电 ④熔点较低
A组(熔点/℃) B组(沸点/℃) C组(晶格能/kJ·mol－1)
金刚石：3 550 CH3OH：T2 NaCl：a
石墨：3 850 CH3CH2CH2CH2OH：117.6 NaBr：b
碳化硅：T1 CH3CH2OCH2CH3：34.5 MgO：c
离子键
②
16.(1)[2020·全国卷Ⅱ，35(2)]Ti的四卤化合物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是___________
____________________________________________________________________________________________。
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答案
化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4
熔点/℃ 377 －24.12 38.3 155
TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大分子间作用力逐渐增大，熔点逐渐升高
(2)[2020·山东，17(1)(2)节选]CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：
①Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为 ，其固体的晶体类型为 。
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答案
正四面体形
分子晶体
Sn最外层有4个电子，与4个Cl形成4个σ键，因此SnCl4的空间构型为正四面体形；由题给信息知SnCl4常温常压下为液体，说明SnCl4的熔点较低，所以其固体的晶体类型为分子晶体。
②NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 (填化学式)。
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答案
NH3、AsH3、PH3
NH3、PH3、AsH3均为分子晶体，NH3分子间存在氢键，因此沸点高于PH3、AsH3；AsH3的相对分子质量大于PH3，因此AsH3的沸点高于PH3，即三者沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3。
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答题规范(4)
晶体熔、沸点比较及归因分析
1.不同类型晶体熔、沸点比较
答题模板：×××为×××晶体，而×××为×××晶体。
(1)金刚石的熔点比NaCl高，原因是____________________________
__________。
(2)SiO2的熔点比CO2高，原因是 。
例1
金刚石是共价晶体，而NaCl是
离子晶体
SiO2是共价晶体，而CO2是分子晶体
2.同类型晶体熔、沸点比较
(1)分子晶体
答题模板：
①同为分子晶体，×××存在氢键，而×××仅存在较弱的范德华力。
②同为分子晶体，×××的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高。
③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。
④同为分子晶体，×××形成分子间氢键，而×××形成的则是分子内氢键，分子间氢键会使熔、沸点升高。
(1)NH3的沸点比PH3高，原因是_______________________________
__________________________________________。
(2)CO2比CS2的熔、沸点低，原因是_______________________________
_______________________________。
(3)CO比N2的熔、沸点高，原因是________________________________
_________________________________。
例2
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
同为分子晶体，CS2的相对分子质
量大，范德华力强，熔、沸点高
同为分子晶体，两者相对分子质量
相同，CO的极性大，熔、沸点高
(4) 的沸点比 高，原因是_____________
_____________________________________________________________
_______________。
形成分子内氢键，而 形成分子间氢键，分子间氢
键会使沸点升高
(2)共价晶体
答题模板：同为共价晶体，×××晶体的键长短，键能大，熔、沸点高。
Si单质比化合物SiC的熔点低，理由是__________________________
______________________________________________________________。
例3
晶体硅与SiC均属于共价晶体，晶体硅中的Si—Si比SiC中Si—C的键长长，键能低，所以熔点低
(3)离子晶体
答题模板：
①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×××晶体离子键强(或晶格能大)，熔、沸点高。
②阴离子(或阳离子)电荷数不相等，阴离子(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×××晶体离子键强(或晶格能大)，熔、沸点高。
(1)ZnO和ZnS的晶体结构相似，熔点较高的是ZnO，理由是_______
_____________________________________________________________________。
(2)FeO的熔点小于Fe2O3的熔点，原因是___________________________
______________________________________________________________。
例4
ZnO和ZnS同属于离子晶体，O2－半径小于S2－，故ZnO离子键强(或晶格能大)，熔点高
同为离子晶体，Fe2＋半径比Fe3＋大，所带电荷数也小于Fe3＋，FeO的离子键(或晶格能)比Fe2O3弱(或小)
规范精练
1.[2023·全国乙卷，35(2)]已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4 －68.8
GeCl4 －51.5
SnCl4 －34.1
Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是__________
__________________________。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因_____________________________________
_____________________________________________________________________________。SiCl4的空间结构为 ，其中Si的轨道杂化类型为 。
NaCl为离子晶体，而SiCl4为分子晶体
熔点依次升高，因为SiCl4、GeCl4、SnCl4均为分子晶体，结构相似，随着其相对分子质量依次增大，其分子间作用力依次增强
正四面体形
sp3
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4 －68.8
GeCl4 －51.5
SnCl4 －34.1
2.[2021·海南，19(6)]MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型。前者的熔点明显高于后者，其主要原因是_______________________________________
________________。
MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多，
离子键强度更大
3.[2024·山东，16(3)(4)](3)[BMIM]＋B(见图)是MnOx晶型转变的诱导剂。的空间构型为 ；[BMIM]＋中咪唑环存在大π键，则N原子采取的轨道杂化方式为 。
正四面体形
sp2
中B的价层电子对数为4＋=4，为sp3杂化，空间构型为正四面体形；咪唑环存在大π键，N原子形成3个σ键，杂化方式为sp2。
(4)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是________________
____________。
FDCA形成的分子
间氢键更多
由HMF和FDCA的结构可知，HMF和FDCA均能形成分子间氢键，FDCA分子中含有两个羧基，形成的分子间氢键的机会更多，使得FDCA的熔点远大于HMF。
4.已知氨(NH3，熔点：－77.8 ℃、沸点：－33.5 ℃)，联氨(N2H4，熔点：2 ℃、沸点：113.5 ℃)，解释其熔、沸点高低的主要原因：____________
。
联氨分子间
形成氢键的数目多于氨分子间形成的氢键
5.(1)已知两种有机物的相关数据如下表：
物质 CH3CH2F CH3CH2NH2
相对分子质量 48 45
沸点/℃ －37.7 16.6
化合物CH3CH2NH2的沸点高于CH3CH2F的原因是____________________
_______________________________________________________________。
两者均为分子晶体，CH3CH2NH2可以形成分子间氢键，使分子间作用力增大，而CH3CH2F不能
物质 CH3CH2F CH3CH2NH2
相对分子质量 48 45
沸点/℃ －37.7 16.6
(2)已知C2H5NH3NO3的熔点只有12 ℃，而NH4NO3的熔点为170 ℃，NH4NO3熔点高于C2H5NH3NO3的原因是____________________________
______________________________________________________________________________________________。
两者熔化时需克服的均为离子键，由于C2H5N的半径大于N，所以C2H5NH3NO3的离子键弱于NH4NO3，故C2H5NH3NO3熔点低
6.两种无机物的相关信息如下表：
化学式 P4S3 C3N4
用途 制造火柴及火柴盒摩擦面 可用作切磨机、钻头、轴承
熔点 174 ℃ 1 900 ℃
请从结构和微观作用力的角度解释两种物质的熔点差异：_____________
_________________________________________________________________________________________。
P4S3为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，C3N4为共价晶体，熔化时破坏共价键，分子间作用力弱于共价键
7.将温度传感器探头伸入装有甘油(丙三醇)的试管中，片刻后再取出置于潮湿空气中，探头的温度变化如图。请解释温度升高的原因：_________
__________________________________________________________________________________。
甘油含有多个羟基，可以通过形成氢键的形式吸收空气中的水蒸气，形成氢键的过程中会放出热量
返回第八章 第34练 物质的聚集状态 常见晶体类型
分值：100分
(选择题1~10题，每小题5分，11~14题，每小题6分，共74分)
1.下列有关物质聚集状态的说法不正确的是( )
A.金属铅晶体颗粒小至纳米级时熔点会下降
B.离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质
C.气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生电离产生电子和阳离子生成等离子体
D.将晶体加热到熔点至澄清点之间的物质状态称为液晶，液晶可分为热致液晶和溶致液晶
2.(2024·湖北黄冈模拟)下列关于准晶的说法正确的是( )
A.准晶和晶体可以通过X射线衍射实验加以区分
B.准晶具有良好的导电、导热性
C.自然界中不存在天然条件下形成的准晶
D.已知的准晶中都含有共价键
3.(2024·深圳模拟)晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300 mm的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是( )
A.形成晶体硅的速率越快越好
B.晶体硅没有固定的熔、沸点
C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
4.下列物质所属晶体类型均正确的一组是( )
选项 A B C D
共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石
分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰
离子晶体 氮化铝 食盐 明矾 小苏打
金属晶体 铜 青铜 铝 铁
5.BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2( )
A.熔融态不导电
B.水溶液呈中性
C.熔点比BeBr2高
D.不与氢氧化钠溶液反应
6.(2024·辽宁高三期中)下列关于物质的熔、沸点高低顺序正确的是( )
A.金刚石>晶体硅>碳化硅
B.NaF>NaCl>NaBr
C.邻羟基苯甲酸>对羟基苯甲酸
D.生铁>纯铁>钠
7.(2024·湖南常德模拟)下列有关晶体类型的判断正确的是( )
A SiI4：熔点120.5 ℃，沸点271.5 ℃ 共价晶体
B B：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大 金属晶体
C Sb：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，晶体导电 共价晶体
D FeCl3：熔点282 ℃，易溶于水，也易溶于有机溶剂 分子晶体
8.下列有关晶体结构的叙述错误的是( )
A.金刚石的网状结构中，最小的环上有6个碳原子
B.分子晶体熔化时，不破坏共价键；共价晶体熔化时，破坏共价键
C.在金属铜的晶体中，由于存在自由电子，因此铜能导电
D.在氯化铯晶体中，每个氯离子周围距离最近且相等的氯离子有8个
9.(2024·天津河西一模)下列物质的有关叙述正确的是( )
A.它们的物理性质相同
B.它们充分燃烧后的产物相同
C.石墨能导电，故属于金属晶体
D.C60分子中仅含σ键
10.五羰基铁[Fe(CO)5]是一种具有三角双锥结构的黄色黏稠状液体，结构如图所示，已知其熔点为－20 ℃，沸点为103 ℃。下列推测不合理的是( )
A.属于分子晶体
B.不溶于水，易溶于苯
C.隔绝空气受热分解生成Fe和CO
D.每个Fe(CO)5粒子中含20个σ键
11.铝的卤化物AlX3(X=Cl、Br、I)气态时以Al2X6双聚形态存在，下列说法错误的是( )
性质 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3
熔点/℃ 1 290 192.4 97.8 189.4
沸点/℃ 1 272 180 256 382
A.AlF3晶体类型与其他三种不同
B.1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为4NA
C.Al2X6中Al、X原子价电子层均满足8e－结构
D.AlCl3熔点高于AlBr3的原因是Cl的电负性大于Br，具有一定离子晶体特征
12.(2024·海口一模)磷元素有白磷、红磷等单质，白磷(P4)结构及晶胞如图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为xP4(s，白磷)===4Px(s，红磷) ΔH<0。下列说法正确的是( )
A.P4属于共价晶体
B.白磷中的P—P—P夹角为109°28'
C.白磷晶胞中，P—P的作用弱于P4的分子间作用力
D.白磷(s)和红磷(s)在O2(g)中充分燃烧生成等量P2O5(s)，白磷放出的热量更多
13.X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界中硬度最大的共价晶体。下列叙述错误的是( )
A.X2Y晶体的熔点高于WX4晶体的熔点
B.固态X2Y2是分子晶体
C.ZW是共价晶体，其硬度比Z晶体的大
D.Z、W是同一主族的元素，Z、W与元素Y形成的晶体都是共价晶体
14.(2025·哈尔滨模拟)石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，Li＋嵌入石墨层间，当嵌入最大量Li＋时，晶体部分结构的俯视示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A.石墨属于混合型晶体
B.1 mol石墨中含有1.5 mol共价键
C.石墨晶体中，层间存在化学键和范德华力
D.如图中，C与Li＋的个数比是6∶1
15.(14分)下表给出了三组物质的相关性质数据：
A组(熔 点/℃) B组(沸 点/℃) C组(晶格能/ kJ·mol－1)
金刚石： 3 550 CH3OH：T2 NaCl：a
石墨： 3 850 CH3CH2CH2CH2OH： 117.6 NaBr：b
碳化硅： T1 CH3CH2OCH2CH3：34.5 MgO：c
回答下列问题：
(1)A组中的碳化硅属于 晶体，碳化硅的熔点T1 (填“大于”“小于”或“等于”)3 550，石墨熔点高于金刚石的原因是 。
(2)判断B组中甲醇沸点T2的范围 (填字母)。
a.>117.6 b.34.5~117.6 c.<34.5
(3)CH3CH2CH2CH2OH的沸点远大于CH3CH2OCH2CH3，原因是 。
(4)C组物质，其晶体中微粒之间的作用力名称是 。该组物质可能具有的性质是 (填序号)。
①硬度小 ②熔融状态能导电 ③固体能导电 ④熔点较低
16.(12分)(1)[2020·全国卷Ⅱ，35(2)]Ti的四卤化合物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是 。
化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4
熔点/℃ 377 －24.12 38.3 155
(2)[2020·山东，17(1)(2)节选]CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：
①Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为 ，其固体的晶体类型为 。
②NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 (填化学式)。
答案精析
1.C 2.A 3.C
4.D [石墨属于混合型晶体，氮化铝属于共价晶体，故A错误；生石灰为CaO，属于离子晶体，故B错误；氯化铯为离子晶体，故C错误。]
5.A [BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，说明该化合物形成的晶体是分子晶体，熔融态不导电，A正确；该化合物的化学性质与AlCl3相似，而氯化铝溶液显酸性，因此其水溶液也呈酸性，B不正确；BeCl2与BeBr2形成的晶体均是分子晶体，后者的相对分子质量大，熔点高于BeCl2，C不正确；氯化铝能与氢氧化钠溶液反应，则该化合物也能与氢氧化钠溶液反应，D不正确。]
6.B 7.D
8.D [B项，分子晶体熔化时只是状态发生变化，没有化学键的断裂，只破坏分子间作用力，共价晶体的构成微粒是原子，熔化时共价键被破坏，正确；C项，金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，在通电条件下，自由电子的定向移动使得金属晶体能导电，正确；D项，氯化铯晶体的晶胞结构如图所示，由图可知，每个氯离子周围距离最近且相等的氯离子有6个，错误。]
9.B 10.D
11.B [AlF3为离子晶体，其他三种为分子晶体，A正确；每个Al与周围的三个Cl共用一对电子，与另一个Cl形成配位键，故1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为2NA，Al、X原子均满足8电子结构，B错误，C正确。]
12.D [P4是由分子构成的，属于分子晶体，故A错误；白磷分子为正四面体结构，分子中的P—P—P键角为60°，故B错误；P—P的作用远大于P4的分子间作用力，故C错误；从题中可知，相等质量的白磷能量高于红磷，白磷和红磷在氧气中充分燃烧生成等量的P2O5(s)，白磷放出的能量更多，故D正确。]
13.D
14.C [在石墨晶体中，一个碳原子连接三个共价键，而每个共价键被两个碳原子共用，所以每个碳原子对应1.5个共价键，所以1 mol石墨中含有1.5 mol共价键，故B正确；石墨晶体中，层间不存在化学键，故C错误；根据均摊原则，每个碳环实际占用2个碳原子，每个锂离子占用碳环是1+6×=3个，题图中Li+、C个数比为1∶6，故D正确。]
15.(1)共价 小于 石墨中碳碳之间除存在σ键，还存在大π键，石墨中碳碳键的键长短于金刚石，键能更大，熔点更高 (2)b
(3)CH3CH2CH2CH2OH 能形成分子间氢键，乙醚不能
(4)离子键 ②
16.(1)TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大分子间作用力逐渐增大，熔点逐渐升高
(2)①正四面体形 分子晶体 ②NH3、AsH3、PH3