第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
1.SiCl4分子的结构与CCl4类似，对其作出如下推断，其中正确的是（ ）
①SiCl4晶体是分子晶体 ②常温、常压下SiCl4是液体 ③SiCl4分子是由极性键形成的非极性分子 ④SiCl4的熔点高于CCl4
A.① B.①②
C.②③ D.全部
2.下列说法中正确的是（ ）
A.C60汽化和I2升华克服的作用力不相同
B.甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它们的熔点相近
C.NaCl和HCl溶于水时，破坏的化学键都是离子键
D.常温下TiCl4是无色透明液体，熔点－23.2 ℃，沸点136.2 ℃，所以TiCl4属于分子晶体
3.（2024·成都高二检测）干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较正确的是（ ）
A.晶体的熔点：干冰＞冰
B.晶体中的空间利用率：干冰＞冰
C.晶体中分子间相互作用力相同
D.晶体中键的极性和分子的极性相同
4.正硼酸（H3BO3）是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连（如图所示）。下列有关说法正确的是（ ）
A.正硼酸晶体属于分子晶体
B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D.含1 mol H3BO3的晶体中有2 mol氢键
5.（2024·长沙高二检测）如图是甲烷晶体的晶胞结构，图中每个小球代表一个甲烷分子（甲烷分子分别位于立方体的顶角和面心），下列有关该晶体的说法正确的是（ ）
A.该晶体与HI的晶体类型不同
B.该晶体熔化时只需要破坏共价键
C.SiH4分子的稳定性强于甲烷
D.每个顶角上的甲烷分子与它最近且等距的甲烷分子有12个
6.（1）据报道，科研人员应用电子计算机模拟出来类似C60的物质N60，试推测下列有关N60的说法正确的是 （填字母）。
a.N60易溶于水
b.N60是一种分子晶体，有较高的熔点和硬度
c.N60的熔点高于N2
d.N60的稳定性比N2强
（2）已知碘晶胞结构如图所示，请回答下列问题：
①碘晶体属于 晶体。
②碘晶体熔化过程中克服的作用力为 。
③假设碘晶胞中立方体的边长为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碘单质的密度为 。
7.（2024·雅安高二检测）（1）水分子间存在一种“氢键”（强度介于范德华力与化学键之间）的作用，彼此结合而形成（H2O）n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成四面体，通过氢键相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如图1：
①1 mol冰中有 mol 氢键。
②在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力（11 kJ·mol－1）。已知冰的升华热是51 kJ·mol－1，则冰晶体中氢键的能量是 kJ ·mol－1。
③氨气极易溶于水的原因之一也与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是 （填图2中的字母）。
（2）图3折线c可以表达出第 族元素简单氢化物的沸点的变化规律。两位同学对某主族元素简单氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线a和b，你认为正确的是 （填“a”或“b”）；部分有机物的熔、沸点见如表：
烷烃 CH4 CH3CH3 CH3（CH2）2CH3
沸点/℃ －164 －88.6 －0.5
硝基苯酚
熔点/℃ 45 96 114
由这些数据你能得出的结论是 （至少写2条）。
8.有四组同一族元素所形成的不同物质，在101 kPa时测定它们的沸点（℃）如表所示：
第一组 A －268.8 B －249.5 C －185.8 D －151.7
第二组 F2 －187.0 Cl2 －33.6 Br2 58.7 I2 184.0
第三组 HF 19.4 HCl －84.0 HBr －67.0 HI －35.3
第四组 H2O 100.0 H2S －60.2 H2Se －42.0 H2Te －1.8
下列各项判断正确的是（ ）
A.第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子中化学键键能最大
B.第三组与第四组相比较，化合物的稳定性：HBr＞H2Se
C.第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HF＞HCl＞HBr＞HI
D.第一组物质是分子晶体，一定含有共价键
9.（2024·丽水高二检测）二氯化二硫（S2Cl2）是广泛用于橡胶工业的硫化剂，易与水发生氧化还原反应，可利用反应CS2＋3Cl2CCl4＋S2Cl2进行制备。下列说法不正确的是（ ）
物质的熔、沸点
物质 CS2 CCl4 S2Cl2
沸点/℃ 47 77 137
熔点/℃ －109 －23 －77
A.制备反应中各物质在固态时晶体类型完全相同
B.S2Br2与S2Cl2结构相似，熔、沸点：S2Br2＞S2Cl2
C.CS2、CCl4、S2Cl2熔、沸点的高低是由共价键的键能决定
D.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2OSO2↑＋3S↓＋4HCl
10.（1）下表列举了几种物质的性质，据此判断属于分子晶体的有 （填物质代号）。
物质 性质
X 熔点为10.31 ℃，呈液态时不导电，在水溶液中能导电
Y 易溶于CCl4，熔点为11.2 ℃，沸点为44.8 ℃
Z 常温下为气态，极易溶于水，溶液的pH＞7
W 常温下为固体，加热变为紫红色蒸气，遇冷变为紫黑色固体
M 熔点为1 070 ℃，易溶于水，在水溶液中能导电
N 熔点为97.81 ℃，质软，能导电，密度为0.97 g·cm－3
（2）如图为干冰的晶胞结构示意图。
①将CO2分子视作质点，设晶胞边长为a pm，则距离最近的两个CO2分子的距离为 pm。
②CO2、CS2晶体的沸点高低为 ＞ 。（填写相应物质的化学式）
③干冰常压下极易升华，在工业上用作制冷剂，其原因是 。
第1课时 分子晶体
1.D CCl4在常温下是液体，形成的晶体是分子晶体，而SiCl4的结构与CCl4类似，都是由极性键形成的非极性分子，故SiCl4形成的晶体也是分子晶体，由于相对分子质量：SiCl4＞CCl4，故SiCl4的熔点高于CCl4。
2.D C60汽化和I2升华克服的作用力相同，都是范德华力，A错误；甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，结构不同，由于乙酸分子间存在氢键，乙酸的熔点应比甲酸甲酯高，故它们的熔点不相近，B错误；氯化钠和氯化氢溶于水时，破坏的化学键分别是离子键和共价键，C错误；常温下TiCl4是无色透明液体，熔、沸点较低，属于分子晶体，D正确。
3.B A项，冰在0 ℃时是固体，而干冰为气体，错误；B项，冰的结构中，由于H2O分子间存在氢键且氢键具有方向性，故晶胞中存在空隙，空间利用率较低，正确；C项，冰晶体中的分子间既有氢键又有范德华力，而干冰晶体中的分子间只有范德华力，错误；D项，CO2和H2O中均存在极性键，由于分子空间结构不同，CO2是非极性分子，H2O是极性分子，错误。
4.A A项，正硼酸晶体应属于分子晶体；B项，H3BO3分子的稳定性与分子内部的共价键有关，与分子间氢键无关；C项，分子中的硼原子不符合8电子稳定结构；D项，一个H3BO3分子平均含有3个氢键。
5.D 甲烷、HI晶体均属于分子晶体；甲烷晶体属于分子晶体，熔化时只需要破坏分子间作用力，不需要破坏共价键；C的非金属性比Si强，所以SiH4分子的稳定性弱于甲烷；根据晶胞的结构可知，以晶胞中顶角上的甲烷分子为研究对象，与它最近且等距的甲烷分子分布在立方体的3个面心上，所以每个甲烷分子周围与它最近且等距的甲烷分子有＝12个。
6.（1）c （2）①分子 ②分子间作用力（或范德华力）
③ g·cm－3
解析：（1）C60是一种单质，属于分子晶体，而N60类似于C60，所以N60也是单质，属于分子晶体，即其具有分子晶体的一些性质，如硬度较小和熔、沸点较低，分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点越高，单质一般是非极性分子，难溶于水等极性溶剂，a、b错误，c正确；N2分子以N≡N结合，N60分子中只存在N—N，而N≡N比N—N牢固得多，d错误。（2）①I2晶体中只含有I2分子，所以属于分子晶体。②碘晶体熔化过程中克服的作用力为分子间作用力。③观察碘的晶胞结构发现，一个晶胞中含有I2分子的数目为8×＋6×＝4，一个晶胞的体积为a3 cm3，质量为 g，则碘单质的密度为 g·cm－3。
7.（1）①2 ②20 ③b （2）ⅣA b 烷烃的相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高；当有机物能形成分子内氢键时，分子间作用力减弱，熔点变低，当分子间能形成氢键时，分子间作用力增强，熔点升高
解析：（1）①根据冰的结构示意图，每个H2O分子通过氢键与4个H2O分子结合，平均每个H2O分子含有氢键数目为4×＝2，故1 mol冰中含2 mol氢键。②冰的升华热是51 kJ·mol－1，水分子间还存在范德华力（11 kJ·mol－1），1 mol水中含有2 mol氢键，升华热＝范德华力＋氢键，所以冰晶体中氢键的能量是20 kJ·mol－1。③NH3溶于水后，形成NH3·H2O，而NH3·H2O的电离方程式为NH3·H2ON＋OH－，可知结构中含有铵根离子和氢氧根离子的基本结构，故NH3·H2O的合理结构是b。（2）c曲线中的氢化物沸点没有反常升高，则物质间没有氢键，则c为碳族元素简单氢化物，即折线c可以表达出第ⅣA族元素简单氢化物的沸点的变化规律。A点所表示的简单氢化物为水，氧族元素的简单氢化物中，水在常温下是液体，沸点最高，其他简单氢化物的沸点低于水，所以折线b合理。
8.B 第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子之间可以形成氢键，A不正确；Se和Br同为第四周期元素，Br的非金属性较强，故化合物的稳定性：HBr＞H2Se，B正确；第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HI＞HBr＞HCl＞HF，C不正确；第一组物质是分子晶体，但分子中不一定含有共价键，如稀有气体分子中无共价键，D不正确。
9.C CS2、CCl4、S2Cl2都由分子构成，它们在固态时都形成分子晶体，A正确；S2Br2与S2Cl2结构式分别为Br—S—S—Br、Cl—S—S—Cl，分子结构相似，分子间只存在范德华力，相对分子质量：S2Br2＞S2Cl2，则熔、沸点：S2Br2＞S2Cl2，B正确；CS2、CCl4、S2Cl2在固态时都形成分子晶体，熔、沸点的高低受分子间范德华力的影响，与共价键的键能无关，C不正确；S2Cl2中，Cl显－1价，S显＋1价，若S发生歧化反应，则产物中S的价态应在＋1价的两侧，可能为0价和＋4价，所以S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2OSO2↑＋3S↓＋4HCl，D正确。
10.（1）X、Y、Z、W （2）①a ②CS2 CO2 ③CO2分子间作用力较弱，干冰易克服分子间作用力从固态升华为气态，克服分子间作用力要吸热
解析：（1）分子晶体的熔、沸点一般比较低，硬度较小，固态时不导电。M的熔点高，肯定不是分子晶体；N固态时能导电，肯定不是分子晶体；X、Y、Z、W均为分子晶体。（2）①距离顶角的CO2分子最近的是面心的CO2分子，二者的距离为面对角线长的一半，即a pm。②CO2、CS2都是分子晶体，CS2的相对分子质量大于CO2，其分子间作用力大于CO2，沸点高于CO2。③CO2分子以分子间作用力结合形成固态干冰，由于分子间作用力弱，干冰易从固态直接升华变为气态，且破坏分子间作用力会吸收环境热量从而使温度降低，所以干冰可用作制冷剂。
3 / 3第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
课程 标准 1.能结合实例描述分子晶体中粒子排列的周期性规律。 2.知道分子晶体中物质的聚集状态会影响物质的性质。 3.能借助冰、干冰等模型认识分子晶体中的粒子特点及粒子间的相互作用力
分点突破（一） 分子晶体的组成与性质
1.分子晶体的概念
只含分子的晶体称为分子晶体。
2.构成微粒及微粒间的作用力
3.常见的分子晶体
物质种类 实例
所有 H2O、NH3、CH4等
部分 卤素（X2）、O2、N2、白磷（P4）、硫（S8）等
部分非金属氧化物 CO2、P4O10、SO2、SO3等
稀有气体 He、Ne等
几乎所有的 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等
绝大多数 苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等
4.分子晶体的物理性质
（1）一般性质
①熔、沸点 ，硬度 。
②不导电。
③溶解性一般符合“相似相溶”规律。
（2）结构原因
分子晶体一般熔、沸点较低，硬度较小，其原因是分子晶体中分子间是通过范德华力或范德华力和氢键而形成的晶体，因此，分子晶体的熔、沸点较低，密度较小，硬度较小，较易熔化和挥发。
5.分子晶体的判断
（1）依据物质的类别判断
部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、稀有气体、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体都是分子晶体。
（2）依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断
组成分子晶体的粒子是分子，粒子间作用是分子间作用力的是分子晶体。
（3）依据物质的性质判断
分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固态时均不导电。
已知干冰（固态CO2）属于分子晶体。
取两块大小相同的干冰，在一块干冰中央挖一个小穴，撒入一些镁粉，用红热的铁棒把镁点燃，将另一块干冰盖上，你会看到镁粉在干冰内继续燃烧，像冰灯中装进一个电灯泡一样，发出耀眼的白光。
【交流讨论】
1.实验过程中，可发现CO2固体会逐渐消失，该现象称为升华。影响分子晶体熔、沸点的因素有哪些？
2.分子晶体中只存在分子间作用力吗？
3.分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定吗？
4.分子晶体溶于水，都破坏化学键吗？
1.（2024·上海浦东区高二检测）下列各组晶体都属于化合物组成的分子晶体是（ ）
A.H2O、O3、CCl4
B.CCl4、NH4Cl、H2O2
C.SO2、SiO2、CS2
D.P2O5、CO2、H3PO4
2.下列关于分子晶体的说法正确的是（ ）
A.分子晶体中的共价键有方向性，而分子间作用力无方向性
B.在分子晶体中一定存在氢键
C.冰和Br2都是分子晶体
D.稀有气体不能形成分子晶体
3.下列属于某分子晶体性质的是（ ）
A.组成晶体的粒子是离子
B.能溶于CS2，熔点为112.8 ℃，沸点为444.6 ℃
C.熔点为1 400 ℃，可作半导体材料，难溶于水
D.熔点高，硬度大
4.（2024·淄博高二检测）（1）CO能与金属Fe形成化合物Fe（CO）5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于 晶体。
（2）F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，如ClF3、BrF3，常温下它们都是易挥发的液体。ClF3的熔、沸点比BrF3的 （填“高”或“低”）。
分点突破（二） 典型分子晶体的结构
1.分子晶体常见堆积方式
分子密堆积 分子非密堆积
作用力 只有 ，无 有范德华力和氢键，氢键具有 性和饱和性
空间 特点 每个分子周围一般有 个紧邻的分子 空间利用率不高，留有相当大的空隙
举例 C60、干冰、I2、O2等 HF、NH3、冰等
2.冰和干冰的结构
（1）冰的结构（如图）
①水分子之间的主要作用力是 ，同时也存在 。
② 有方向性，它的存在迫使在 的每个水分子与 方向的 个相邻水分子相互吸引。
（2）干冰的结构（晶胞结构如图）
①干冰中的CO2分子间只存在 ，不存在 。
②a.每个晶胞有 个CO2分子， 个原子。
b.每个CO2分子周围有 个紧邻分子，密度比冰的高。
3.冰和干冰结构的比较
冰 干冰
粒子间作用力 除范德华力外还有氢键，主要是水分子依靠氢键结合形成的 范德华力
结构 特点 （1）由于氢键具有方向性，每个水分子都与周围4个水分子结合，4个水分子也按照同样的规律再与其他水分子结合。这样，每个水分子中的氧原子周围都有4个氢原子，氧原子与其中的2个氢原子通过共价键结合，而与其他水分子的另外2个氢原子靠氢键结合在一起； （2）冰晶体中，每个水分子与其他4个水分子形成氢键，水分子与氢键的个数比为1∶2（每个氢键由2个水分子均摊，即4×＝2） （1）属于晶胞的CO2分子数：顶角8×＝1，面心6×＝3，共4个； （2）每个CO2分子周围距离最近且相等的CO2分子有12个（同层、上层、下层各4个）； （3）无数个CO2晶胞在空间“无隙并置”形成CO2晶体
1.冰晶体中，1个水分子能形成几个氢键？1 mol冰中含氢键的数目是多少？
2.为什么液态水的密度大于冰的密度？
3.干冰升华过程中破坏共价键吗？为什么干冰的熔点比冰低而密度却比冰大？
1.下列说法正确的是（ ）
A.范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使水分子发生缔合
B.H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的
C.冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，所以冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶4
D.氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时体积会变大
2.（2024·楚雄高二检测）干冰的晶胞如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.C元素和O元素均位于元素周期表p区
B.每个晶胞中CO2分子数目为4
C.该晶体属于分子晶体
D.每个CO2分子周围紧邻等距的CO2分子数为4
3.如图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有关说法正确的是（ ）
A.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体
B.冰晶体和干冰晶体之间的作用力一样
C.水分子间通过H—O形成冰晶体
D.冰晶体融化时，水分子之间的空隙增大
分子晶体熔、沸点高低的判断（归纳与论证）
【典例】 （2021·湖南高考18题节选）硅和卤素单质反应可以得到SiX4。
SiX4的熔、沸点
SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
0 ℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是 （填化学式），沸点依次升高的原因是 。
【规律方法】
分子晶体熔、沸点高低的判断方法
【迁移应用】
1.（2024·天津宝坻区高二检测）下列关于物质熔、沸点高低说法正确的是（ ）
A.Li、Na、K、Rb、Cs的熔、沸点依次升高
B.分子晶体中共价键的键能越大，分子晶体的熔、沸点越高
C.H2S、H2Se、H2Te的熔、沸点依次升高
D.下列物质的熔、沸点高低顺序为CF4＞CBr4＞CCl4＞CH4
2.下列说法正确的是（ ）
A.分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键
B.水加热到很高的温度都难以分解与氢键有关
C.CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体
D.HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点随着相对分子质量的增加依次升高
3.（2024·太原高二检测）下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述正确的是（ ）
A.Cl2＞I2
B.SiCl4＜CCl4
C.NH3＞PH3
D.C（CH3）4＞CH3CH2CH2CH2CH3
4.Ti的四卤化物熔点如表所示，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是 。
化合物 TiCl4 TiBr4 TiI4
熔点/℃ －24.12 38.3 155
1.（2024·西宁高二检测）下列有关分子晶体结构特点的说法中正确的是（ ）
A.分子晶体在常温下都呈气态
B.分子晶体中都存在化学键
C.分子晶体中分子间的作用力主要是范德华力
D.分子间一定存在氢键
2.（2024·海口高二检测）下列物质中属于分子晶体，而且既含σ键又含π键的是（ ）
A.NaCN B.CS2
C.H2O2 D.Ca（OH）2
3.下列性质可能符合分子晶体特点的是（ ）
①熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电
②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电
③能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃
④熔点97.81 ℃，质软，固态能导电，密度为0.97 g·cm－3
A.①④ B.②③
C.①② D.②④
4.碘的晶胞结构示意图如图，下列说法正确的是（ ）
A.碘晶体熔化时需克服共价键
B.1个碘晶胞中含有4个碘分子
C.晶体中碘分子的排列有3种不同取向
D.碘晶体中每个I2周围等距且紧邻的I2有6个
5.按要求回答下列问题：
（1）据报道，科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。N60分子组成的晶体为 晶体，其熔、沸点比N2的 （填“高”或“低”），原因是 。
（2）水在不同的温度和压强条件下可以形成多种不同结构的晶体，冰晶体结构有多种。其中一种冰晶体的结构如图1所示。
①水分子的空间结构是 形。
②上述冰晶体中每个水分子与周围 个水分子以氢键结合。
③冰晶胞中水分子的空间排列方式如图2（其中空心球所示分子位于立方体的顶角或面心，实心球所示分子位于立方体内）。每个冰晶胞平均占有 个水分子。
第1课时 分子晶体
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
师生互动
2.分子 分子间作用力 共价键 3.非金属氢化物 非金属单质 酸 有机物 4.（1）①较低 很小
探究活动
交流讨论
1.提示：氢键、范德华力、分子极性等。
2.提示：不一定。分子晶体中一定存在分子间作用力，分子内原子间则可能存在共价键，而单原子分子形成的分子晶体只存在分子间作用力。
3.提示：决定分子稳定性大小的因素是化学键的强弱，而分子间作用力大小决定分子晶体熔、沸点的高低。
4.提示：不一定。有的分子晶体（如HCl等）溶于水破坏化学键，有的分子晶体（如葡萄糖、乙醇等）溶于水不破坏化学键。
自主练习
1.D O3是单质不是化合物，A不符合题意；NH4Cl晶体不是分子晶体，B不符合题意；SiO2晶体不是分子晶体，C不符合题意；P2O5、CO2、H3PO4均为化合物，且都是共价分子，它们的晶体均是分子晶体，D符合题意。
2.C 分子晶体中的共价键有方向性，而分子间作用力中的氢键也有方向性，A错误；在分子晶体中不一定存在氢键，如甲烷分子间及分子内都不存在氢键，B错误；冰和Br2均由分子构成，均属于分子晶体，C正确；稀有气体构成粒子是单原子分子，可形成分子晶体，D错误。
3.B 分子晶体的主要性质有熔、沸点低，硬度小，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂，晶体在固态和熔融状态时均不导电，B项正确。
4.（1）分子 （2）低
解析：（1）由化合物熔点为253 K，沸点为376 K可知，其熔、沸点较低，所以为分子晶体。（2）组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。
分点突破（二）
师生互动
1.范德华力 氢键 方向 12 2.（1）①氢键 范德华力 ②氢键 四面体中心 四面体顶角 4 （2）①范德华力 氢键 ②a.4 12 b.12
探究活动
1.提示：由冰晶体模型可知，1个水分子能形成4个氢键，1 mol冰中含氢键的数目是2NA。
2.提示：由于在冰的晶体中，水分子之间形成氢键，氢键具有方向性，占据的空间增大，密度减小。
3.提示：干冰升华过程中只破坏范德华力，不破坏共价键。冰中水分子间除范德华力外还有氢键作用，而干冰中CO2分子间只有范德华力，所以冰的熔点比干冰高；由于水分子之间形成的氢键具有方向性，导致冰晶体不具有分子密堆积特征，冰晶体中有较大的空隙，所以相同状况下冰的密度较小，而干冰中CO2分子采取分子密堆积方式形成晶体，所以干冰的密度较大。
自主练习
1.D 液态水中因分子间氢键的存在使水分子发生缔合，A不正确；虽然H2SO4为强电解质，但是硫酸晶体是分子晶体，不能导电，B不正确；冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，两个水分子间只能形成一个氢键，所以冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶2，C不正确；氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时，水分子之间的空隙变大，故其体积会变大，D正确。
2.D C元素和O元素均位于元素周期表p区，A项正确；每个晶胞中CO2分子数目为8×＋6×＝4，B项正确；干冰属于分子晶体，C项正确；由晶胞结构可知，每个CO2分子周围紧邻等距的CO2分子数为12，D项错误。
3.A 由题图可知，冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体，A项正确；水分子间通过氢键和范德华力形成冰晶体，而CO2分子间通过范德华力形成干冰晶体，B、C项错误；冰融化后，氢键数目减少，水分子间的空隙减小，体积变小，D项错误。
【关键能力·细培养】
【典例】 SiCl4 SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4都是分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大
解析：0 ℃≈273 K，由题表中的数据可知，只有SiCl4的熔点低于273 K，沸点高于273 K，则SiCl4在0 ℃时为液态。SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，则分子间作用力依次增大，沸点依次升高。
迁移应用
1.C Li、Na、K、Rb、Cs的熔、沸点随着原子序数的递增依次降低，A错误；分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关，与化学键的键能无关，B错误；H2S、H2Se、H2Te分子间都不能形成氢键，分子间范德华力依次增大，故它们的熔、沸点依次升高，C正确；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，所以熔、沸点：CBr4＞CCl4＞CF4＞CH4，D错误。
2.A 分子晶体中一定存在分子间作用力，可能有共价键（如水分子），可能没有（如稀有气体分子），A正确；水是一种非常稳定的化合物，属于化学性质的表现，水分子间含有氢键，会导致熔、沸点较高，和化学性质稳定无关，B错误；CO2晶体是由二氧化碳分子之间通过范德华力结合形成的分子晶体，二氧化硅晶体不属于分子晶体，C错误；同一主族元素简单氢化物的相对分子质量越大，其熔、沸点越高，但HF含有分子间氢键，其熔、沸点比HCl的高，D错误。
3.C 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。Cl2和I2、SiCl4和CCl4、NH3和PH3分子结构相似，均属于分子晶体，但NH3存在分子间氢键，A、B错误，C正确；两种有机物分子式相同，但分子结构不同，属于同分异构体关系，分子中支链少的熔、沸点高，因此熔、沸点：C（CH3）4＜CH3CH2CH2CH2CH3，D错误。
4.TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间范德华力增大，熔点依次升高
解析：TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体，对于结构相似的分子晶体，其相对分子质量越大，分子间范德华力越大，熔点越高。
【教学效果·勤检测】
1.C 分子晶体常温下不全为气态，如磷常温下是固态，A错误；稀有气体元素组成的晶体中，不存在由多个原子组成的分子，而是原子间通过范德华力结合成晶体，所以不存在任何化学键，B错误；分子晶体中分子间的作用力包括范德华力和氢键，但主要是范德华力，C正确；分子间作用力包括范德华力和氢键，而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子之间或者分子内，D错误。
2.B NaCN是由阴、阳离子组成的，不属于分子晶体，A不符合题意；CS2是分子晶体，结构与二氧化碳相似，碳原子与硫原子间形成碳硫双键，故既含σ键又含π键，B符合题意；H2O2是分子晶体，但原子间均由单键相连，只含σ键而不含π键，C不符合题意；Ca（OH）2是由阴、阳离子组成的，不属于分子晶体，D不符合题意。
3.B 在分子晶体中，相邻分子靠分子间作用力相互吸引；分子晶体熔化时，只需克服分子间作用力，不破坏化学键，所以分子晶体一般具有较低的熔点；此外，分子晶体还具有硬度小、易升华、有较强的挥发性、固态和熔融态不导电等特点。
4.B A项，碘晶体为分子晶体，熔化时需克服分子间作用力，错误；B项，碘晶胞中有8个碘分子位于顶角，6个位于面心，则1个碘晶胞中含有8×＋6×＝4个碘分子，正确；C项，由题图可知，晶体中碘分子的排列有2种不同取向，错误；D项，以位于晶胞顶角上的1个碘分子为例，碘晶体中每个I2周围等距且紧邻的I2有12个，错误。
5.（1）分子 高 N60和N2均形成分子晶体，且N60的相对分子质量比N2大，分子间作用力大，故熔、沸点高 （2）①V ②4 ③8
解析：（1）N60结构类似于C60，属于分子晶体，其相对分子质量大于N2，故其熔、沸点大于N2。（2）①根据价层电子对互斥模型，水分子中O的价层电子对数为4，孤电子对数为2，所以水分子的空间结构为V形。②观察题图1所示晶体结构可知，每个水分子与周围4个水分子以氢键结合。③由题图2可知，每个冰晶胞平均含有的水分子数为4＋6×＋8×＝8。
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第1课时 分子晶体
课
程 标
准 1.能结合实例描述分子晶体中粒子排列的周期性规律。
2.知道分子晶体中物质的聚集状态会影响物质的性质。
3.能借助冰、干冰等模型认识分子晶体中的粒子特点及粒子间
的相互作用力
目 录
1、基础知识·准落实
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
4、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） 分子晶体的组成与性质
1. 分子晶体的概念
只含分子的晶体称为分子晶体。
2. 构成微粒及微粒间的作用力
3. 常见的分子晶体
物质种类 实例
所有
H2O、NH3、CH4等
部分 卤素（X2）、O2、N2、白磷（P4）、硫（S8）
等
部分非金属氧化物 CO2、P4O10、SO2、SO3等
稀有气体 He、Ne等
几乎所有的 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等
绝大多数 苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等
非金属氢化物
非金属单质
酸
有机物
4. 分子晶体的物理性质
（1）一般性质
①熔、沸点 ，硬度 。
②不导电。
③溶解性一般符合“相似相溶”规律。
较低
很小
（2）结构原因
分子晶体一般熔、沸点较低，硬度较小，其原因是分子晶体
中分子间是通过范德华力或范德华力和氢键而形成的晶体，
因此，分子晶体的熔、沸点较低，密度较小，硬度较小，较
易熔化和挥发。
5. 分子晶体的判断
（1）依据物质的类别判断
部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、
稀有气体、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体都是分子
晶体。
（2）依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断
组成分子晶体的粒子是分子，粒子间作用是分子间作用力的
是分子晶体。
（3）依据物质的性质判断
分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固态时均不
导电。
已知干冰（固态CO2）属于分子晶体。
取两块大小相同的干冰，在一块干冰中央挖一个小穴，撒入一些镁
粉，用红热的铁棒把镁点燃，将另一块干冰盖上，你会看到镁粉在干
冰内继续燃烧，像冰灯中装进一个电灯泡一样，发出耀眼的白光。
【交流讨论】
1. 实验过程中，可发现CO2固体会逐渐消失，该现象称为升华。影响
分子晶体熔、沸点的因素有哪些？
提示：氢键、范德华力、分子极性等。
2. 分子晶体中只存在分子间作用力吗？
提示：不一定。分子晶体中一定存在分子间作用力，分子内原子间
则可能存在共价键，而单原子分子形成的分子晶体只存在分子间作
用力。
3. 分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定吗？
提示：决定分子稳定性大小的因素是化学键的强弱，而分子间作用
力大小决定分子晶体熔、沸点的高低。
4. 分子晶体溶于水，都破坏化学键吗？
提示：不一定。有的分子晶体（如HCl等）溶于水破坏化学键，有
的分子晶体（如葡萄糖、乙醇等）溶于水不破坏化学键。
1. （2024·上海浦东区高二检测）下列各组晶体都属于化合物组成的
分子晶体是（ ）
A. H2O、O3、CCl4 B. CCl4、NH4Cl、H2O2
C. SO2、SiO2、CS2 D. P2O5、CO2、H3PO4
解析： O3是单质不是化合物，A不符合题意；NH4Cl晶体不是
分子晶体，B不符合题意；SiO2晶体不是分子晶体，C不符合题
意；P2O5、CO2、H3PO4均为化合物，且都是共价分子，它们的晶
体均是分子晶体，D符合题意。
2. 下列关于分子晶体的说法正确的是（ ）
A. 分子晶体中的共价键有方向性，而分子间作用力无方向性
B. 在分子晶体中一定存在氢键
C. 冰和Br2都是分子晶体
D. 稀有气体不能形成分子晶体
解析： 分子晶体中的共价键有方向性，而分子间作用力中的氢
键也有方向性，A错误；在分子晶体中不一定存在氢键，如甲烷分子间及分子内都不存在氢键，B错误；冰和Br2均由分子构成，均属于分子晶体，C正确；稀有气体构成粒子是单原子分子，可形成分子晶体，D错误。
3. 下列属于某分子晶体性质的是（ ）
A. 组成晶体的粒子是离子
B. 能溶于CS2，熔点为112.8 ℃，沸点为444.6 ℃
C. 熔点为1 400 ℃，可作半导体材料，难溶于水
D. 熔点高，硬度大
解析： 分子晶体的主要性质有熔、沸点低，硬度小，极性分子
易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂，晶体在固态和熔
融状态时均不导电，B项正确。
4.（2024·淄博高二检测）（1）CO能与金属Fe形成化合物Fe（CO）5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于 晶体。
分子
解析：由化合物熔点为253 K，沸点为376 K可知，其
熔、沸点较低，所以为分子晶体。
解析：组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。
（2）F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，如ClF3、
BrF3，常温下它们都是易挥发的液体。ClF3的熔、沸点比
BrF3的 （填“高”或“低”）。
低
分点突破（二） 典型分子晶体的结构
1. 分子晶体常见堆积方式
分子密堆积 分子非密堆积
作用力 只有 ，无
有范德华力和氢键，氢键具
有 性和饱和性
空间特
点 每个分子周围一般有
个紧邻的分子 空间利用率不高，留有相当
大的空隙
举例 C60、干冰、I2、O2等 HF、NH3、冰等
范德华力
氢
键
方向
12
（1）冰的结构（如图）
①水分子之间的主要作用力是 ，同时也存在
。
氢键
范德
华力
2. 冰和干冰的结构
② 有方向性，它的存在迫使在 的
每个水分子与 方向的 个相邻水分子
相互吸引。
氢键
四面体中心
四面体顶角
4
（2）干冰的结构（晶胞结构如图）
①干冰中的CO2分子间只存在 ，不存在 。
②a.每个晶胞有 个CO2分子， 个原子。
b.每个CO2分子周围有 个紧邻分子，密度比冰的高。
范德华力
氢键
4
12
12
3. 冰和干冰结构的比较
冰 干冰
粒子
间作 用力 除范德华力外还有氢键，主要是水分
子依靠氢键结合形成的 范德华力
冰 干冰
结构 特点
1. 冰晶体中，1个水分子能形成几个氢键？1 mol冰中含氢键的数目是
多少？
提示：由冰晶体模型可知，1个水分子能形成4个氢键，1 mol冰中
含氢键的数目是2 NA。
2. 为什么液态水的密度大于冰的密度？
提示：由于在冰的晶体中，水分子之间形成氢键，氢键具有方向
性，占据的空间增大，密度减小。
3. 干冰升华过程中破坏共价键吗？为什么干冰的熔点比冰低而密度却
比冰大？
提示：干冰升华过程中只破坏范德华力，不破坏共价键。冰中水分
子间除范德华力外还有氢键作用，而干冰中CO2分子间只有范德华
力，所以冰的熔点比干冰高；由于水分子之间形成的氢键具有方向
性，导致冰晶体不具有分子密堆积特征，冰晶体中有较大的空隙，
所以相同状况下冰的密度较小，而干冰中CO2分子采取分子密堆积
方式形成晶体，所以干冰的密度较大。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使
水分子发生缔合
B. H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的
C. 冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，所以冰中H2O分子
与氢键的数目之比为1∶4
D. 氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时体积会变大
解析： 液态水中因分子间氢键的存在使水分子发生缔合，A不
正确；虽然H2SO4为强电解质，但是硫酸晶体是分子晶体，不能导
电，B不正确；冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，两
个水分子间只能形成一个氢键，所以冰中H2O分子与氢键的数目之
比为1∶2，C不正确；氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰
时，水分子之间的空隙变大，故其体积会变大，D正确。
2. （2024·楚雄高二检测）干冰的晶胞如图所示。下列说法错误的是
（ ）
A. C元素和O元素均位于元素周期表p区
B. 每个晶胞中CO2分子数目为4
C. 该晶体属于分子晶体
D. 每个CO2分子周围紧邻等距的CO2分子数为4
解析： C元素和O元素均位于元素周期表p区，A项正确；每个
晶胞中CO2分子数目为8× ＋6× ＝4，B项正确；干冰属于分子
晶体，C项正确；由晶胞结构可知，每个CO2分子周围紧邻等距的
CO2分子数为12，D项错误。
3. 如图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下
列有关说法正确的是（ ）
A. 冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体
B. 冰晶体和干冰晶体之间的作用力一样
C. 水分子间通过H—O形成冰晶体
D. 冰晶体融化时，水分子之间的空隙增大
解析： 由题图可知，冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形
成四面体，A项正确；水分子间通过氢键和范德华力形成冰晶体，
而CO2分子间通过范德华力形成干冰晶体，B、C项错误；冰融化
后，氢键数目减少，水分子间的空隙减小，体积变小，D项错误。
2
关键能力·细培养
互动探究 深化认知
分子晶体熔、沸点高低的判断（归纳与论证）
【典例】 （2021·湖南高考18题节选）硅和卤素单质反应可以得到
SiX4。
SiX4的熔、沸点
SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
0 ℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是 （填化学式），沸点依次升高的原因
SiCl4 SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4都是分子晶体，
解析：0 ℃≈273 K，由题表中的数据可知，只有SiCl4的熔点低于273
K，沸点高于273 K，则SiCl4在0 ℃时为液态。SiF4、SiCl4、SiBr4、
SiI4均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，则分子间作
用力依次增大，沸点依次升高。
。
相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大
【规律方法】
分子晶体熔、沸点高低的判断方法
【迁移应用】
1. （2024·天津宝坻区高二检测）下列关于物质熔、沸点高低说法正
确的是（ ）
A. Li、Na、K、Rb、Cs的熔、沸点依次升高
B. 分子晶体中共价键的键能越大，分子晶体的熔、沸点越高
C. H2S、H2Se、H2Te的熔、沸点依次升高
D. 下列物质的熔、沸点高低顺序为CF4＞CBr4＞CCl4＞CH4
解析： Li、Na、K、Rb、Cs的熔、沸点随着原子序数的递增依
次降低，A错误；分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关，与化
学键的键能无关，B错误；H2S、H2Se、H2Te分子间都不能形成氢
键，分子间范德华力依次增大，故它们的熔、沸点依次升高，C正
确；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，所以熔、沸点：CBr4＞CCl4＞CF4＞CH4，D错误。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键
B. 水加热到很高的温度都难以分解与氢键有关
C. CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体
D. HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点随着相对分子质量的增加依次升高
解析： 分子晶体中一定存在分子间作用力，可能有共价键（如
水分子），可能没有（如稀有气体分子），A正确；水是一种非常
稳定的化合物，属于化学性质的表现，水分子间含有氢键，会导致
熔、沸点较高，和化学性质稳定无关，B错误；CO2晶体是由二氧
化碳分子之间通过范德华力结合形成的分子晶体，二氧化硅晶体不
属于分子晶体，C错误；同一主族元素简单氢化物的相对分子质量
越大，其熔、沸点越高，但HF含有分子间氢键，其熔、沸点比HCl
的高，D错误。
3. （2024·太原高二检测）下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙
述正确的是（ ）
A. Cl2＞I2
B. SiCl4＜CCl4
C. NH3＞PH3
D. C（CH3）4＞CH3CH2CH2CH2CH3
解析： 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。Cl2和I2、SiCl4和CCl4、NH3和PH3分子结构相似，均属
于分子晶体，但NH3存在分子间氢键，A、B错误，C正确；两种有
机物分子式相同，但分子结构不同，属于同分异构体关系，分子中
支链少的熔、沸点高，因此熔、沸点：C（CH3）4＜
CH3CH2CH2CH2CH3，D错误。
4. Ti的四卤化物熔点如表所示，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因
是
。
化合物 TiCl4 TiBr4 TiI4
熔点/℃ －24.12 38.3 155
解析：TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体，对于结构相似的分子晶
体，其相对分子质量越大，分子间范德华力越大，熔点越高。
TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体，随相对分子质量的增大，分
子间范德华力增大，熔点依次升高
3
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
1. （2024·西宁高二检测）下列有关分子晶体结构特点的说法中正确
的是（ ）
A. 分子晶体在常温下都呈气态
B. 分子晶体中都存在化学键
C. 分子晶体中分子间的作用力主要是范德华力
D. 分子间一定存在氢键
解析： 分子晶体常温下不全为气态，如磷常温下是固态，A错
误；稀有气体元素组成的晶体中，不存在由多个原子组成的分子，
而是原子间通过范德华力结合成晶体，所以不存在任何化学键，B
错误；分子晶体中分子间的作用力包括范德华力和氢键，但主要是
范德华力，C正确；分子间作用力包括范德华力和氢键，而氢键只
存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子之间
或者分子内，D错误。
2. （2024·海口高二检测）下列物质中属于分子晶体，而且既含σ键又
含π键的是（ ）
A. NaCN B. CS2
C. H2O2 D. Ca（OH）2
解析： NaCN是由阴、阳离子组成的，不属于分子晶体，A
不符合题意；CS2是分子晶体，结构与二氧化碳相似，碳原子与
硫原子间形成碳硫双键，故既含σ键又含π键，B符合题意；
H2O2是分子晶体，但原子间均由单键相连，只含σ键而不含π
键，C不符合题意；Ca（OH）2是由阴、阳离子组成的，不属于
分子晶体，D不符合题意。
3. 下列性质可能符合分子晶体特点的是（ ）
①熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电
②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电
③能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃
④熔点97.81 ℃，质软，固态能导电，密度为0.97 g·cm－3
A. ①④ B. ②③
C. ①② D. ②④
解析： 在分子晶体中，相邻分子靠分子间作用力相互吸引；分
子晶体熔化时，只需克服分子间作用力，不破坏化学键，所以分子
晶体一般具有较低的熔点；此外，分子晶体还具有硬度小、易升
华、有较强的挥发性、固态和熔融态不导电等特点。
4. 碘的晶胞结构示意图如图，下列说法正确的是（ ）
A. 碘晶体熔化时需克服共价键
B. 1个碘晶胞中含有4个碘分子
C. 晶体中碘分子的排列有3种不同取向
D. 碘晶体中每个I2周围等距且紧邻的I2有6个
解析： A项，碘晶体为分子晶体，熔化时需克服分子间作用
力，错误；B项，碘晶胞中有8个碘分子位于顶角，6个位于面心，
则1个碘晶胞中含有8× ＋6× ＝4个碘分子，正确；C项，由题图
可知，晶体中碘分子的排列有2种不同取向，错误；D项，以位于
晶胞顶角上的1个碘分子为例，碘晶体中每个I2周围等距且紧邻的I2
有12个，错误。
5. 按要求回答下列问题：
（1）据报道，科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质
N60。N60分子组成的晶体为 晶体，其熔、沸点比N2
的 （填“高”或“低”），原因是
。
解析：N60结构类似于C60，属于分子晶体，其相对分子质量大于N2，故其熔、沸点大于N2。
分子
高
N60和N2均形成分子晶
体，且N60的相对分子质量比N2大，分子间作用力大，故熔、
沸点高
（2）水在不同的温度和压强条件下可以形成多种不同结构的晶
体，冰晶体结构有多种。其中一种冰晶体的结构如图1所示。
①水分子的空间结构是 形。
②上述冰晶体中每个水分子与周围 个水分子以氢键结合。
V
4
③冰晶胞中水分子的空间排列方式如图2（其中空心球所示分
子位于立方体的顶角或面心，实心球所示分子位于立方体
内）。每个冰晶胞平均占有 个水分子。
8
解析：①根据价层电子对互斥模型，水分子中O的价层电子对数为4，孤电子对数为2，所以水分子的空间结构为V形。②观察题图1所示晶体结构可知，每个水分子与周围4个水分子以氢键结合。③由题图2可知，每个冰晶胞平均含有的水分子数为4＋6× ＋8× ＝8。
学科素养·稳提升
4
内化知识 知能升华
1. SiCl4分子的结构与CCl4类似，对其作出如下推断，其中正确的是
（ ）
①SiCl4晶体是分子晶体 ②常温、常压下SiCl4是液体 ③SiCl4分
子是由极性键形成的非极性分子 ④SiCl4的熔点高于CCl4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A. ① B. ①② C. ②③ D. 全部
解析： CCl4在常温下是液体，形成的晶体是分子晶体，而SiCl4
的结构与CCl4类似，都是由极性键形成的非极性分子，故SiCl4形
成的晶体也是分子晶体，由于相对分子质量：SiCl4＞CCl4，故
SiCl4的熔点高于CCl4。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. C60汽化和I2升华克服的作用力不相同
B. 甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它们的熔点相近
C. NaCl和HCl溶于水时，破坏的化学键都是离子键
D. 常温下TiCl4是无色透明液体，熔点－23.2 ℃，沸点136.2 ℃，所
以TiCl4属于分子晶体
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析： C60汽化和I2升华克服的作用力相同，都是范德华力，A
错误；甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，结构不同，由于乙酸分子间
存在氢键，乙酸的熔点应比甲酸甲酯高，故它们的熔点不相近，B
错误；氯化钠和氯化氢溶于水时，破坏的化学键分别是离子键和共
价键，C错误；常温下TiCl4是无色透明液体，熔、沸点较低，属于
分子晶体，D正确。
1
2
3
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3. （2024·成都高二检测）干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关
于两种晶体的比较正确的是（ ）
A. 晶体的熔点：干冰＞冰
B. 晶体中的空间利用率：干冰＞冰
C. 晶体中分子间相互作用力相同
D. 晶体中键的极性和分子的极性相同
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解析： A项，冰在0 ℃时是固体，而干冰为气体，错误；B项，
冰的结构中，由于H2O分子间存在氢键且氢键具有方向性，故晶胞
中存在空隙，空间利用率较低，正确；C项，冰晶体中的分子间既
有氢键又有范德华力，而干冰晶体中的分子间只有范德华力，错
误；D项，CO2和H2O中均存在极性键，由于分子空间结构不同，
CO2是非极性分子，H2O是极性分子，错误。
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4. 正硼酸（H3BO3）是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分
子通过氢键相连（如图所示）。下列有关说法正确的是（ ）
A. 正硼酸晶体属于分子晶体
B. H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C. 分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D. 含1 mol H3BO3的晶体中有2 mol氢键
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解析： A项，正硼酸晶体应属于分子晶体；B项，H3BO3分子的
稳定性与分子内部的共价键有关，与分子间氢键无关；C项，分子
中的硼原子不符合8电子稳定结构；D项，一个H3BO3分子平均含有
3个氢键。
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5. （2024·长沙高二检测）如图是甲烷晶体的晶胞结构，图中每个小
球代表一个甲烷分子（甲烷分子分别位于立方体的顶角和面心），
下列有关该晶体的说法正确的是（ ）
A. 该晶体与HI的晶体类型不同
B. 该晶体熔化时只需要破坏共价键
C. SiH4分子的稳定性强于甲烷
D. 每个顶角上的甲烷分子与它最近且等距的甲烷分子有12个
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解析： 甲烷、HI晶体均属于分子晶体；甲烷晶体属于分子晶
体，熔化时只需要破坏分子间作用力，不需要破坏共价键；C的非
金属性比Si强，所以SiH4分子的稳定性弱于甲烷；根据晶胞的结构
可知，以晶胞中顶角上的甲烷分子为研究对象，与它最近且等距的
甲烷分子分布在立方体的3个面心上，所以每个甲烷分子周围与它
最近且等距的甲烷分子有 ＝12个。
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6. （1）据报道，科研人员应用电子计算机模拟出来类似C60的物质
N60，试推测下列有关N60的说法正确的是 （填字母）。
a.N60易溶于水
b.N60是一种分子晶体，有较高的熔点和硬度
c .N60的熔点高于N2
d.N60的稳定性比N2强
c
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解析：C60是一种单质，属于分子晶体，而N60类似于C60，所以N60也是单质，属于分子晶体，即其具有分子晶体的一些性质，如硬度较小和熔、沸点较低，分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点越高，单质一般是非极性分子，难溶于水等极性溶剂，a、b错误，c正确；N2分子以N≡N结合，N60分子中只存在N—N，而N≡N比N—N牢固得多，d错误。
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（2）已知碘晶胞结构如图所示，请回答下列问题：
①碘晶体属于 晶体。
②碘晶体熔化过程中克服的作用力为
。
③假设碘晶胞中立方体的边长为 a cm，阿伏加德罗常数的值为 NA，则碘单质的密度为 。
分子
分子间作用力（或范德
华力）
g·cm－3
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解析：①I2晶体中只含有I2分子，所以属于分子晶体。②碘晶体熔化过程中克服的作用力为分子间作用力。③观察碘的晶胞结构发现，一个晶胞中含有I2分子的数目为8× ＋6× ＝4，一个晶胞的体积为 a3 cm3，质量为 g，则碘单质的密度为 g·cm－3。
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7. （2024·雅安高二检测）（1）水分子间存在一种“氢键”（强度介
于范德华力与化学键之间）的作用，彼此结合而形成（H2O） n 。
在冰中每个水分子被4个水分子包围形成四面体，通过氢键相互连
接成庞大的分子晶体，其结构示意图如图1：
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①1 mol冰中有 mol 氢键。
②在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。
在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力（11 kJ·mol－1）。已知冰的
升华热是51 kJ·mol－1，则冰晶体中氢键的能量是 kJ ·mol－1。
③氨气极易溶于水的原因之一也与氢键有关。请判断NH3溶于水
后，形成的NH3·H2O的合理结构是 （填图2中的字母）。
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b
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解析：①根据冰的结构示意图，每个H2O分子通过氢键与4个H2O分子结合，平均每个H2O分子含有氢键数目为4× ＝2，故1 mol冰中含2 mol氢键。②冰的升华热是51 kJ·mol－1，水分子间还存在范德华力（11 kJ·mol－1），1 mol水中含有2 mol氢键，升华热＝范德华力＋氢键，所以冰晶体中氢键的能量是20 kJ·mol－1。③NH3溶于水后，形成NH3·H2O，而NH3·H2O的电离方程式为NH3·H2O N ＋OH－，可知结构中含有铵根离子和氢氧根离子的基本结构，故NH3·H2O的合理结构是b。
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（2）图3折线c可以表达出第 族元素简单氢化物的沸点的变化
规律。两位同学对某主族元素简单氢化物的沸点的变化趋势
画出了两条折线a和b，你认为正确的是 （填“a”或
“b”）；部分有机物的熔、沸点见如表：
ⅣA
b
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烷烃 CH4 CH3CH3 CH3（CH2）2CH3
沸点/℃ －164 －88.6 －0.5
硝基苯酚
熔点/℃ 45 96 114
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由这些数据你能得出的结论是
（至少写2条）。
烷烃的相对分子质量越大，分
子间作用力越强，沸点越高；当有机物能形成分子内氢键
时，分子间作用力减弱，熔点变低，当分子间能形成氢键
时，分子间作用力增强，熔点升高
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解析：c曲线中的氢化物沸点没有反常升高，则物质间没有氢键，则c为碳族元素简单氢化物，即折线c可以表达出第ⅣA族元素简单氢化物的沸点的变化规律。A点所表示的简单氢化物为水，氧族元素的简单氢化物中，水在常温下是液体，沸点最高，其他简单氢化物的沸点低于水，所以折线b合理。
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8. 有四组同一族元素所形成的不同物质，在101 kPa时测定它们的沸
点（℃）如表所示：
第一组 A －268.8 B －249.5 C －185.8 D －151.7
第二组 F2 －187.0 Cl2 －33.6 Br2 58.7 I2 184.0
第三组 HF 19.4 HCl －84.0 HBr －67.0 HI －35.3
第四组 H2O 100.0 H2S －60.2 H2Se －42.0 H2Te －1.8
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A. 第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子中化学键键能最大
B. 第三组与第四组相比较，化合物的稳定性：HBr＞H2Se
C. 第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HF＞HCl＞HBr＞HI
D. 第一组物质是分子晶体，一定含有共价键
下列各项判断正确的是（ ）
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解析： 第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子之间可
以形成氢键，A不正确；Se和Br同为第四周期元素，Br的非金属性
较强，故化合物的稳定性：HBr＞H2Se，B正确；第三组物质溶于
水后，溶液的酸性：HI＞HBr＞HCl＞HF，C不正确；第一组物质
是分子晶体，但分子中不一定含有共价键，如稀有气体分子中无共
价键，D不正确。
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9. （2024·丽水高二检测）二氯化二硫（S2Cl2）是广泛用于橡胶工业
的硫化剂，易与水发生氧化还原反应，可利用反应CS2＋
3Cl2 CCl4＋S2Cl2进行制备。下列说法不正确的是（ ）
物质的熔、沸点 物质 CS2 CCl4 S2Cl2
沸点/℃ 47 77 137
熔点/℃ －109 －23 －77
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A. 制备反应中各物质在固态时晶体类型完全相同
B. S2Br2与S2Cl2结构相似，熔、沸点：S2Br2＞S2Cl2
C. CS2、CCl4、S2Cl2熔、沸点的高低是由共价键的键能决定
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解析： CS2、CCl4、S2Cl2都由分子构成，它们在固态时都形成
分子晶体，A正确；S2Br2与S2Cl2结构式分别为Br—S—S—Br、
Cl—S—S—Cl，分子结构相似，分子间只存在范德华力，相对分子
质量：S2Br2＞S2Cl2，则熔、沸点：S2Br2＞S2Cl2，B正确；CS2、
CCl4、S2Cl2在固态时都形成分子晶体，熔、沸点的高低受分子间
范德华力的影响，与共价键的键能无关，C不正确；S2Cl2中，Cl显
－1价，S显＋1价，若S发生歧化反应，则产物中S的价态应在＋1
价的两侧，可能为0价和＋4价，所以S2Cl2与H2O反应的化学方程式
可能为2S2Cl2＋2H2O SO2↑＋3S↓＋4HCl，D正确。
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10. （1）下表列举了几种物质的性质，据此判断属于分子晶体的
有 （填物质代号）。
物质 性质
X 熔点为10.31 ℃，呈液态时不导电，在水溶液中能导电
Y 易溶于CCl4，熔点为11.2 ℃，沸点为44.8 ℃
Z 常温下为气态，极易溶于水，溶液的pH＞7
W 常温下为固体，加热变为紫红色蒸气，遇冷变为紫黑色固体
M 熔点为1 070 ℃，易溶于水，在水溶液中能导电
N 熔点为97.81 ℃，质软，能导电，密度为0.97 g·cm－3
X、Y、Z、W
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解析：分子晶体的熔、沸点一般比较低，硬度较小，固态时不导电。M的熔点高，肯定不是分子晶体；N固态时能导电，肯定不是分子晶体；X、Y、Z、W均为分子晶体。
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①将CO2分子视作质点，设晶胞边长为 a pm，则距离最近的两个CO2分子的距离为 pm。
②CO2、CS2晶体的沸点高低为 ＞ 。（填写相应物
质的化学式）
③干冰常压下极易升华，在工业上用作制冷剂，其原因
是
。
a
CS2
CO2
CO2分子间作用力较弱，干冰易克服分子间作用力从固
态升华为气态，克服分子间作用力要吸热
（2）如图为干冰的晶胞结构示意图。
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解析：①距离顶角的CO2分子最近的是面心的CO2分子，二者的距离为面对角线长的一半，即 a pm。②CO2、CS2都是分
子晶体，CS2的相对分子质量大于CO2，其分子间作用力大于CO2，沸点高于CO2。③CO2分子以分子间作用力结合形成固态干冰，由于分子间作用力弱，干冰易从固态直接升华变为气态，且破坏分子间作用力会吸收环境热量从而使温度降低，所以干冰可用作制冷剂。
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