第2课时 共价晶体与分子晶体
1.干冰、碘易升华是由于（ ）
A.干冰、碘是非极性分子
B.键能小
C.化学性质不活泼
D.分子间的作用力较弱
2.下列有关共价晶体的叙述不正确的是（ ）
A.金刚石和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体
B.含1 mol C的金刚石中C—C键数目是2NA，1 mol SiO2晶体中Si—O键数目是4NA
C.水晶和干冰在熔化时，晶体中的共价键都会断裂
D.SiO2晶体是共价晶体，所以晶体中不存在分子，SiO2不是它的分子式
3.分析下列各物质的物理性质，判断其固态属于共价晶体的是（ ）
A.碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电
B.溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电
C.五氧化二钒，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中
D.溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水时都能导电
4.通常情况下，氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如图所示：
下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是（ ）
A.同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构
B.氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构，它们具有相似的物理性质
C.二氧化碳晶体是分子晶体，其中不仅存在分子间作用力，而且也存在共价键
D.二氧化硅晶体不是密堆积结构
5.下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是（ ）
A.金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅
B.MgO＞H2O＞O2＞Br2
C.对羟基苯甲酸＞邻羟基苯甲酸
D.金刚石＞生铁＞纯铁＞钠
6.下列关于晶体的说法中，正确的是（ ）
A.冰融化时，分子中H—O键发生断裂
B.共价晶体中，共价键的键能越大，熔点越高
C.分子晶体中，共价键键能越大，该晶体的熔、沸点一定越高
D.分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定
7.下列说法正确的有（ ）
①分子晶体的构成微粒是分子，都具有分子密堆积的特征
②冰融化时，分子中H—O键发生断裂
③分子晶体在干燥或熔融时，均能导电
④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高
⑤分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔点一定越高
⑥分子晶体的熔、沸点一般比较低
⑦分子晶体中，分子间以分子间作用力相结合，分子间作用力越大，分子越稳定
A.2项 B.3项
C.4项 D.5项
8.金刚石晶体的结构如图所示，晶体Si、立方SiC具有类似金刚石晶体的结构。下列说法错误的是（ ）
A.熔点：金刚石＞晶体Si
B.晶体Si晶胞中含有8个Si原子
C.根据等电子原理推测，BN可形成类似金刚石的晶体
D.立方SiC晶胞顶点从1号位分别平移至2号位和3号位，所得晶胞中Si位置相同
9.AB型化合物形成的晶体结构多种多样。如图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是（ ）
A.①③ B.②⑤
C.⑤⑥ D.③④⑤⑥
10.下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是（ ）
A.液溴和苯分别受热变为气体
B.干冰升华和氯化铵受热分解
C.二氧化硅和铁分别受热熔化
D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
11.观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法不正确的是（ ）
结构模型示意图 备注
晶体硼（其每个结构单元中有12个B原子） 熔点为 2 573 K
NaCl －
S8 易溶于CS2
HCN －
A.晶体硼属于共价晶体，结构单元中含有30个B—B键，含20个正三角形
B.NaCl晶体中与每个Na＋距离最近且相等的Na＋有6个
C.S8分子中的共价键为非极性键
D.HCN分子中含有2个σ键，2个π键
12.下列有关比较中，顺序排列错误的是（ ）
A.微粒的半径：Al3＋＜Na＋＜Cl－
B.共价晶体的硬度：SiC＜晶体硅＜金刚石
C.物质的沸点：H2O＞HF＞AsH3
D.离子晶体的熔点：MgO＞NaCl＞KCl
13.（1）苯胺（）的晶体类型是 。苯胺与甲苯（）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（－5.9 ℃）、沸点（184.4 ℃）分别高于甲苯的熔点（－95.0 ℃）、沸点（110.6 ℃），原因是 。
（2）CO能与金属Fe形成Fe（CO）5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于 晶体。
（3）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接 个六元环，每个六元环占有 个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接 个六元环，六元环中最多有 个C原子在同一平面。
14.（1）金刚砂（SiC）的硬度为9，其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂晶体类型为 ；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为 ；若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度表达式为 （阿伏加德罗常数的值用NA表示）。
（2）硅的某种单质的晶胞如图乙所示。GaN晶体与该硅晶体相似。则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原子构成的空间结构为 。若该硅晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个硅原子之间的距离为 cm（用代数式表示即可）。
第2课时 共价晶体与分子晶体
1.D 干冰和碘均属于分子晶体，升华时只需要克服较弱的分子间作用力。
2.C 干冰熔化时只破坏分子间作用力，共价键不会断裂，C项错误。
3.A A项中熔点很高且熔融态不导电，为共价晶体；D项中熔融时或溶于水时都能导电，为离子晶体；B、C项为分子晶体。
4.B SiO2和CO2的化学式相似，但其晶体结构不同，A项正确；二氧化碳为分子晶体，因此分子间存在分子间作用力，而分子内部碳原子和氧原子间形成共价键，氯化钠和氯化铯为离子晶体，所以三者物理性质不同，B项错误，C项正确；由于共价键具有方向性和饱和性，由共价键形成的SiO2晶体不是密堆积结构，D项正确。
5.C 原子半径：Si＞C＞O，共价晶体组成元素的原子半径越小，共价键键能越大，熔、沸点越高，应为金刚石＞二氧化硅＞碳化硅＞晶体硅，A错误；离子晶体的熔、沸点大于分子晶体，水分子间含有氢键，熔、沸点比氧气、溴的大，溴沸点高于氧气，则熔、沸点为MgO＞H2O＞Br2＞O2，B错误；对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，所以熔、沸点：对羟基苯甲酸＞邻羟基苯甲酸，C正确；熔、沸点：共价晶体一般大于金属晶体，合金的熔点比纯金属的低，则熔、沸点为金刚石＞纯铁＞生铁＞钠，D错误。
6.B 冰融化时，水分子没有改变，改变的是分子间的距离，所以分子中H—O键没有发生断裂，A不正确；共价晶体中，共价键的键能越大，破坏共价键所需的能量越大，该晶体的熔点越高，B正确；分子晶体熔化或沸腾时，只改变分子间的距离，不需要破坏分子内的共价键，所以该晶体的熔、沸点高低与键能无关，C不正确；分子晶体中，物质的稳定性与分子内原子间的共价键有关，与分子间作用力无关，D不正确。
7.A 分子晶体的构成微粒是分子，但只含有分子间作用力的分子晶体具有分子密堆积的特征，含有氢键的分子晶体不具有分子密堆积的特征，①错误；冰融化克服氢键及分子间作用力，属于物理变化，水分子中H—O键没有断裂，②错误；分子晶体在干燥或熔融时，均不能导电，③错误；分子晶体熔化时破坏分子间作用力，不破坏分子内共价键，即说明分子内共价键键能大小与该分子晶体的熔点高低无关，⑤错误；分子的稳定性与分子间作用力无关，稳定性属于化学性质，分子间作用力影响物理性质，⑦错误。
8.D 碳碳键键长比硅硅键键长短，键能大，A正确；利用切割法，可得金刚石晶胞中有8个C原子，所以晶体硅晶胞中含有8个Si原子，B正确；根据等电子原理推测，BN可形成具有类似金刚石晶体结构的晶体，C正确；1号位平移至2号位所得晶胞中Si位置相同，但1号位平移至3号位所得晶胞中Si位置不同，D错误。
9.B 从结构上看，①③④⑥都是向外延伸和扩展的，符合离子晶体和共价晶体的结构特点，而②和⑤没有这种特点，不能再以化学键与其他原子结合，这种结构可以看成一个分子，其表示的物质最有可能是分子晶体，选B。
10.A 溴和苯均由分子组成，由液体转化为气体时克服分子间作用力，A正确；干冰属于分子晶体，转化为气体时克服分子间作用力，氯化铵属于离子晶体，受热分解生成氯化氢和氨气，克服离子键和共价键，B错误；二氧化硅属于共价晶体，熔化时克服共价键，铁属于金属晶体，熔化时克服金属键，C错误；食盐属于离子晶体，溶于水时克服离子键，葡萄糖属于分子晶体，溶于水时克服分子间作用力，D错误。
11.B 晶体硼是由非金属原子通过共价键形成的，且其熔点高，应属于共价晶体，每个硼原子与其他硼原子间形成5个共价键，则该结构单元中含B—B键的个数为＝30，每个正三角形平均占有硼原子的个数为3×＝，故结构单元中含正三角形个数为12÷＝20，A项正确；NaCl晶体中与每个Na＋距离最近且相等的Na＋有12个，B项不正确；S8分子中的共价键为同种原子间形成的非极性键，C项正确；HCN的结构式为H—C≡N，故其分子中含有2个σ键、2个π键，D项正确。
12.B Al3＋、Na＋核外电子排布相同，有2个电子层，电子层数相同，半径随着原子序数递增而减小，r（Na＋）＞r（Al3＋），Cl－结构示意图为，电子层数为3，半径最大，即微粒半径大小顺序是r（Cl－）＞r（Na＋）＞r（Al3＋），A正确；共价晶体硬度可以从键能角度考虑，C的原子半径小于Si的原子半径，因此键长的大小顺序：Si—Si＞Si—C＞C—C，键长越长，键能越小，因此硬度大小顺序是金刚石＞SiC＞晶体硅，B错误；H2O和HF含有分子间氢键，AsH3不含分子间氢键，沸点最低，常温下H2O为液体，HF为气体，因此H2O的沸点高于HF，C正确；离子晶体熔点与晶格能有关，晶格能大小与离子半径以及所带电荷数有关，r（K＋）＞r（Na＋）＞r（Mg2＋），r（Cl－）＞r（O2－），晶格能大小顺序是MgO＞NaCl＞KCl，离子晶体熔点为MgO＞NaCl＞KCl，D正确。
13.（1）分子晶体 苯胺分子之间存在氢键
（2）分子 （3）①3 2 ②12 4
解析：（1）大多数有机物都是分子晶体，除了一部分有机酸盐和有机碱盐是离子晶体。苯胺比甲苯的熔、沸点都高，同一种晶体类型熔、沸点不同首先要考虑的就是是否有氢键，苯胺中存在电负性较强的N，所以可以形成氢键，因此比甲苯的熔、沸点高。（3）①每个C原子参与形成3个六元环，每个碳原子对六元环的贡献为，则每个六元环占有6×＝2个C原子；②每个C原子周围形成4个共价键，最小的环为6元环，每个单键为3个环共有，则每个C原子连接4×3＝12个六元环；根据数学知识，3个C原子可形成一个平面，而每个C原子都可构成1个正四面体，所以六元环中最多有4个C原子共面。
14.（1）共价晶体 12
g·cm－3
（2）4 正四面体形 ×
解析：（1）金刚砂（SiC）的硬度为9，硬度大，属于共价晶体，每个碳原子周围最近的碳原子数目为＝12；该晶胞中C原子个数为8×＋6×＝4，Si原子个数为4，晶胞边长为a×10－10 cm，体积V＝（a×10－10 cm）3，ρ＝＝＝ g·cm－3。（2）根据物质的晶体结构可知，在GaN晶体中，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间结构为正四面体形。在晶体Si的晶胞中含有Si原子的数目是8×＋6×＋4＝8，则根据晶胞的密度公式ρ＝可知，V＝＝ cm3＝ cm3，晶胞的边长＝＝ cm，在晶胞中两个最近的Si原子之间的距离为晶胞体对角线长的，即× cm。
4 / 4第2课时 共价晶体与分子晶体
课程 标准 1.认识共价晶体、分子晶体的结构特点。 2.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。 3.知道在一定条件下，物质的聚集状态随构成物质的微粒种类、微粒间相互作用、微粒聚集程度的不同而有所不同
分点突破（一） 共价晶体
1.概念
相邻原子间以 结合而形成的具有空间 结构的晶体。
2.晶体的构成
3.结构特点
（1）由于共价键的 性和 性，使每个中心原子周围排列的原子数目是 的。
（2）由于所有原子间均以 相结合，所以晶体中不存在单个 。
4.晶体结构
Ⅰ.典型共价晶体的结构
（1）金刚石（C）
①碳原子采取 杂化，C—C键键角为 。
②每个碳原子与周围紧邻的 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。
③最小碳环由 个碳原子组成，且最小环上碳原子不在同一平面内。
（2）碳化硅（SiC）
把金刚石中的C原子换成Si与C原子相互交替，就得到碳化硅的结构。晶体中Si与C原子个数比为 。
（3）二氧化硅晶体（SiO2）
①Si原子采取 杂化，正四面体内O—Si—O键角为 。
②每个Si原子与 个O原子形成 个共价键， 原子位于正四面体的中心， 原子位于正四面体的顶点，同时每个O原子被 个硅氧正四面体共用，每个O原子和 个Si原子形成 个共价键，晶体中Si原子与O原子个数比为 。
③最小环上有 个原子，包括 个O原子和 个Si原子。
Ⅱ.共价晶体的结构特征
（1）在共价晶体中，各原子均以共价键结合，因为共价键有方向性和饱和性，所以，原子不采取密堆积方式。
（2）共价晶体的组成微粒是原子，不存在单个分子，其化学式仅代表原子的个数比。
（3）空间结构：空间网状结构。
5.共价晶体的物理性质
根据表中有关数据分析，并填写表下面的空白。
晶体 键能/（kJ·mol－1） 熔点/℃ 硬度
金刚石 （C—C）347 大于3 500 10
碳化硅 （C—Si）301 2 830 9
晶体硅 （Si—Si）226 1 412 7
（1）键能：C—C C—Si Si—Si；熔点：金刚石 碳化硅 晶体硅；硬度：金刚石 碳化硅 晶体硅。（用“＞”或“＜”填空）
（2）规律：共价晶体具有 的熔点， 的硬度；对结构相似的共价晶体来说，原子半径 ，键长 ，键能 ，晶体的熔点就越高，硬度越大。
6.判断晶体是否是共价晶体的思路
（1）根据共价晶体的构成微粒和微粒间作用力判断。
（2）根据共价晶体的物理性质判断。
（3）常见的共价晶体。
金刚石 碳化硅 二氧化硅
晶胞
中心原子 杂化类型 sp3 sp3 sp3
键角 109°28' 109°28' 109°28'
晶胞中 微粒数目 8个C C：4个 Si：4个 Si：8个 O：16个
1 mol物 质中化学 键数目 2 mol C—C 2 mol C—Si 4 mol Si—O
水晶是一种古老的宝石，晶体完好时呈六棱柱钻头形，它的主要成分是二氧化硅。水晶的结构可以看成是硅晶体中每个Si—Si键中“插入”一个氧原子形成的。
【交流讨论】
1.在水晶中O—Si—O键是否是直线形？
2.在SiO2晶体中，1 mol SiO2含几 mol Si—O键？
3.金刚石的晶体结构与二氧化硅相似，1 mol C组成的金刚石中含有多少mol C—C键？金刚石晶体中C原子数目与C—C键的数目之比为多少？
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）共价晶体中一定存在共价键，含共价键的晶体一定是共价晶体。（ ）
（2）硬度很大、熔点很高的晶体一定是共价晶体。（ ）
（3）CO2、SiO2均属于共价晶体。（ ）
（4）共价晶体一定不是电解质。（ ）
2.根据下列物质的性质，判断其属于共价晶体的是（ ）
A.熔点为2 700 ℃，导电性强，延展性强
B.无色晶体，熔点为3 550 ℃，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800 ℃，熔化时能导电
D.熔点为－56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电
3.二氧化硅晶体是空间立体网状结构，如图所示。下列说法中，正确的是（ ）
A.硅原子的物质的量∶氧原子的物质的量∶硅氧键的物质的量＝1∶2∶4
B.CO2和SiO2是等电子体，晶体类型相同
C.晶体中Si原子杂化方式为sp3，O原子杂化方式为sp
D.晶体中最小环上的原子数为6
分点突破（二） 分子晶体
1.概念与物质类别
概念 分子之间通过 结合形成的晶体
构成 微粒
微粒间 作用力
常见分 子晶体 所有非金属氢化物，如H2O、H2S、NH3、CH4、HX（卤素氢化物）； 部分非金属单质，如X2（卤素单质）、O2、H2、S8、P4、C60； 部分非金属氧化物，如CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10； 几乎所有的酸，如H2SO4、HNO3、H3PO4； 绝大多数有机物的晶体，如乙醇、冰醋酸、蔗糖
2.晶体结构
（1）典型分子晶体的结构
碘晶体 干冰 冰
晶胞或结 构模型
微粒间 作用力 和
晶胞微 粒数 —
配位数 —
（2）分子晶体的结构特征
①分子间只有范德华力（大多数分子晶体）
由于范德华力没有方向性和饱和性，因此分子采用密堆积——每个分子周围有12个紧邻的分子。
②分子间除了范德华力外，还存在氢键
氢键具有方向性使晶体中的空间利用率不高，留有相当大的空隙。这种晶体不具有分子密堆积特征，如冰等。
3.分子晶体的物理性质
（1）分子晶体由于以较弱的 相结合，因此一般熔点 ，硬度 。
（2）对组成和结构 ，晶体中又不含氢键的分子晶体来说，随着相对分子质量的增大，分子间作用力 ，熔点 。
（3）相对分子质量相等或相近时，极性分子间的范德华力大，相应晶体的熔点高。如熔点：CO＞N2。
（4）分子间含有氢键的分子晶体，熔点较高。如熔点：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，HF＞HCl，NH3＞PH3。
（5）在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔点越低。如熔点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。
【交流讨论】
1.CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过比较试回答问题。
熔点/℃ 沸点/℃ 状态（室温）
CO2 －56.2 －78.4 气态
SiO2 1 723 2 230 固态
碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体的熔、沸点很高？
2.干冰和碘易升华的原因是什么？乙醇与甲醚的相对分子质量相等，为什么乙醇的沸点高于甲醚？
1.下列有关分子晶体的说法，正确的是（ ）
A.分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
B.分子晶体中，共价键越强，键能越大，熔点越高
C.冰融化时水分子间的共价键发生断裂
D.在冰的晶体结构中由于氢键的存在，其熔点较高
2.下列分子晶体中，关于熔点高低的叙述正确的是（ ）
A.Cl2＞I2
B.SiCl4＜CCl4
C.NH3＞PH3
D.C（CH3）4＞CH3CH2CH2CH2CH3
3.下列固体的化学式能真实表示物质分子组成的是（ ）
A.NaOH B.CO2 C.CsCl D.SiO2
分点突破（三） 晶体结构的复杂性
1.石墨晶体
晶体 模型
结构 特点 （1）石墨晶体是 结构，在每一层内，每个C原子与其他3个C原子以共价键结合，形成无限的 形平面网状结构。每个C原子有1个未参与杂化的2p轨道，并含有1个未成对电子，能够形成遍及整个平面的 键。 （2）C原子采取 杂化，C—C键之间的夹角为 。 （3）层与层之间以 结合
晶体 类型 石墨中既含有 ，又有 ，同时还有 的特性，因此石墨属于 晶体
物理 性质 熔点高、质软、易导电
名师点拨
在石墨晶体中，每个碳原子参与了3个C—C键的形成，而在每个键中的贡献只有一半，故每个正六边形平均占有的碳原子数为6×＝2，碳原子个数与C—C键键数之比为2∶＝2∶3。
2.晶体的复杂性
（1）一方面，物质组成的 导致晶体中存在多种 微粒以及不同的微粒间 ，这也使这类晶体具有重要应用。
（2）另一方面，金属键、离子键、共价键、配位键等都是化学键的典型模型，但是，原子之间形成的化学键往往是介于典型模型之间的过渡状态。由于微粒间的作用存在键型过渡，即使组成简单的晶体，也可能是居于金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体之间的过渡状态，形成过渡晶体。
金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体等模型都是 的晶体结构模型，大多数实际晶体结构要复杂得多，都是 或 的。
硅酸钠，俗称泡花碱，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂。固态Na2O·nSiO2是一种中间产品，外观大多呈现淡蓝色。硅酸钠与碳酸钠不同，在硅酸钠中不存在简单的Si，硅酸钠其实是一种过渡晶体。
在硅酸盐中，Si四面体（如图a）通过共用顶角氧原子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根离子。
【交流讨论】
1.在硅酸钠中存在的化学键是什么？
2.硅酸钠内部的结构是怎样的？
3.由图b判断其中Si与O的原子数之比，并确定其化学式。
硅酸盐的结构
硅酸盐的复杂性在于其阴离子，因为绝大多数的硅酸盐的阴离子都是通过硅氧四面体形成链状、环状或三维骨架结构。
（1）结构特点
①结构中Si原子间没有直接连接的键，它们是通过O原子连接起来的。
②基本结构单元是硅氧四面体，Si通过共价键与4个O原子相连，形成硅氧四面体，如图甲所示。
③每个O原子只能连接2个硅氧四面体。
④硅氧四面体通过共用顶角O原子而连成较大的链状硅酸盐单元，不能共棱和共面连接。从O—Si连线投影，得到平面图形，中心是Si和O的重叠，如图乙所示。
⑤如图丙所示，无限长的链聚硅酸根离子中Si、O原子个数比为1∶3，其通式为Sin。
（2）规律
以硅氧四面体为研究对象，观察其在结构示意图中的连接方式和规律，就会发现硅氧四面体中与其他硅氧四面体所共用的氧原子只有一半属于该硅氧四面体，而不和其他硅氧四面体相连接的氧原子和硅原子一般就属于该硅氧四面体本身。
所以，在解决这类问题时，我们可总结以下公式：硅氧原子个数比＝1∶（未共用氧原子数目＋共用氧原子数目×）。
另外，该公式是以一个硅氧四面体为研究对象，故还有以下关系：未共用氧原子数目＋共用氧原子数目＝4。
1.下列说法不正确的是（ ）
A.Na2O中离子键的百分数为62％，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
B.Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近
C.Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理；SiO2是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理
D.分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型
2.下列有关石墨晶体的说法正确的是（ ）
①石墨层内作用力为共价键，层间靠范德华力维系
②石墨是混合型晶体
③石墨中的C为sp2杂化
④石墨的熔、沸点都比金刚石的低
⑤石墨中碳原子个数和C—C键个数之比为1∶3
⑥石墨和金刚石的硬度相同
⑦石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
A.全部 B.①②③⑦
C.仅②③⑦ D.①②⑤⑦
晶体类型的判断（分析与推测）
下表是六种晶体的熔点数据：
物质 BN Si3N4 BF3 AlF3 CF4 SiF4
熔点/℃ 2 700 2 173 －127 ＞1 000 －183 －90
1.表中六种晶体属于离子晶体和共价晶体的分别是哪种？
2.CF4、SiF4、BF3三者和AlF3熔点相差较大，原因是什么？
3.BN的熔点高于BF3和Si3N4的原因是什么？
4.砷化镓GaAs是当前最重要、技术成熟度最高的半导体材料之一，我国“玉兔二号”月球车就是通过砷化镓太阳能电池提供能量，其熔点为1 238 ℃，晶胞结构如图。
GaAs属于什么晶体？Ga与As之间的作用力是什么？若晶胞参数为a pm，Ga与As之间的最短距离是多少？
【规律方法】
晶体类型的判断方法
（1）依据组成晶体的微观粒子和粒子间的作用力判断
①分子间通过分子间作用力形成的晶体属于分子晶体；②由原子通过共价键形成的晶体属于共价晶体；③由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体；④由金属阳离子和“自由电子”通过金属键形成的晶体属于金属晶体。
（2）依据物质的分类判断
①活泼金属的氧化物（如Na2O、MgO等）、强碱[如KOH、Ba（OH）2等]和绝大多数的盐类是离子晶体；②大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硼、晶体硅等外）、气态氢化物、非金属氧化物（除SiO2外）、酸、绝大多数有机物（除有机盐外）是分子晶体；③常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硼、晶体硅等，常见的共价晶体化合物有碳化硅、SiO2等；④金属单质（常温下汞为液体）与合金均属于金属晶体。
（3）依据晶体的熔点判断
①离子晶体的熔点较高，常在数百至几千摄氏度；②共价晶体的熔点高，常在一千至几千摄氏度；③分子晶体的熔点较低，常在数百摄氏度以下至很低；④金属晶体多数熔点高，但也有熔点较低的。
（4）依据导电性判断
①离子晶体在水溶液中和熔融状态下都导电；②共价晶体一般为非导体，但晶体硅能导电；③分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质（主要是酸和非金属氢化物）溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子，也能导电；④金属晶体是电的良导体。
（5）依据硬度和机械性能判断
①离子晶体硬度较大且质脆；②共价晶体硬度大；③分子晶体硬度小且较脆；④金属晶体多数硬度大，但也有硬度较小的，且具有延展性。
【迁移应用】
1.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 锑：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
2.下列关于晶体的叙述中，正确的是（ ）
A.共价晶体中，共价键的键能越大，熔点越高
B.分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定
C.分子晶体中，共价键的键能越大，熔点越高
D.某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体
3.回答下列问题：
（1）氮化碳和氮化硅晶体结构相似，是新型的非金属高温陶瓷材料，它们的硬度大、熔点高，化学性质稳定。
氮化硅的硬度 （填“大于”或“小于”）氮化碳的硬度，原因是 。
（2）第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物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。
①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原子构成的空间结构为 ，GaN属于 晶体。
②三种新型半导体材料的熔点由高到低的顺序为 。
1.下列关于共价晶体和分子晶体的说法不正确的是（ ）
A.共价晶体的硬度通常比分子晶体的大
B.共价晶体的熔、沸点较高
C.分子晶体都不溶于水
D.金刚石、水晶属于共价晶体
2.下列数据是对应物质的熔点，有关的判断错误的是（ ）
Na2O Na AlF3 AlCl3
920 ℃ 97.8 ℃ 1 291 ℃ 190 ℃
Al2O3 BCl3 CO2 SiO2
2 073 ℃ －107 ℃ －57 ℃ 1 723 ℃
A.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
B.在共价化合物分子中各原子不一定都形成8电子稳定结构
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
3.下列物质发生变化时，所克服的微粒间作用力类型完全相同的是（ ）
A.液态H2O与液态HCl分别受热变为气体
B.SiO2受热熔化与干冰受热汽化
C.氯化钠与氯化氢分别溶解在水中
D.碘单质与苯分别受热变为气体
4.下列关于SiO2和CO2的描述不正确的是（ ）
A.SiO2为共价晶体，CO2为分子晶体 B.两者中心原子采取的杂化方式不同
C.SiO2和CO2都是非极性分子 D.SiO2晶体的熔点比CO2晶体高
5.钙钛矿（CaTiO3）型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题：
（1）Ti的四卤化物熔点如表所示，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）CaTiO3的晶胞如图（a）所示，其组成元素的电负性大小顺序是 ；金属离子与氧离子间的作用力为 ，Ca2＋的配位数是 。
（3）一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2＋、I－和有机碱离子CH3N，其晶胞如图（b）所示。其中Pb2＋与图（a）中 的空间位置相同，有机碱CH3N中，N原子的杂化轨道类型是 ；若晶胞参数为a nm，则晶体密度为 g·cm－3（列出计算式，已知NA为阿伏加德罗常数的值）。
（4）用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕（Eu）盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图（c）所示，用离子方程式表示该原理： 、
。
第2课时 共价晶体与分子晶体
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
师生互动
1.共价键 立体网状 2.原子 共价键 空间立体网状 3.（1）饱和 方向 固定 （2）共价键 分子
4.Ⅰ.（1）①sp3 109°28' ②4 正四面体 ③6 （2）1∶1 （3）①sp3 109°28' ②4 4 Si O 2 2 2 1∶2 ③12 6 6 5.（1）＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ （2）很高 很大 越小 越短 越大
探究活动
交流讨论
1.提示：不是，每个Si原子与4个O原子形成正四面体的结构，Si原子位于正四面体的中心，键角为109°28'。
2.提示：4 mol。
3.提示：在金刚石晶体中，1个C原子与4个C原子形成4个C—C键，而每2个C原子之间才形成一个键，所以1 mol 组成的金刚石中含有4× mol＝2 mol C—C键，金刚石晶体中C原子数目与C—C键数目之比为1∶2。
自主练习
1.（1）× （2）× （3）× （4）√
2.B 共价晶体一般不导电，没有延展性，A项不符合题意；共价晶体难溶于水，C项不符合题意；共价晶体一般熔点很高，硬度很大，D项不符合题意。
3.A 根据题图知，该晶体中每个Si原子连接4个O原子、每个O原子连接2个Si原子，则Si、O原子个数之比为2∶4＝1∶2，每个Si原子含有4个硅氧键，则硅原子的物质的量∶氧原子的物质的量∶硅氧键的物质的量＝1∶2∶4，A正确；CO2晶体是由分子构成的，SiO2晶体是由原子构成的，则前者为分子晶体，后者为共价晶体，晶体类型不同，B错误；该晶体中每个Si原子形成4个共价键，每个O原子形成2个共价键且每个O原子还含有2对孤电子对，则Si、O原子的价电子对数都是4，则Si、O原子都采用sp3杂化，C错误；由二氧化硅晶体结构图可知，晶体中最小环上含有6个硅原子和6个氧原子，所以最小环上的原子数为12，D错误。
分点突破（二）
师生互动
1.分子间作用力 分子 分子间作用力 2.（1）范德华力 范德华力 范德华力 氢键 4 4 12 4 3.（1）分子间作用力 较低 较小 （2）相似 增强 升高
探究活动
交流讨论
1.提示：是由于晶体的类型不同造成的。二氧化硅是共价晶体，这类物质熔、沸点高，硬度大；而二氧化碳属于分子晶体，这类物质熔、沸点低。
2.提示：碘和干冰的分子间以较弱的范德华力结合。乙醇分子间存在氢键，分子间作用力强，甲醚分子间不存在氢键，分子间作用力弱，所以乙醇的沸点高于甲醚。
自主练习
1.D 分子间作用力的大小决定分子的物理性质，而分子的稳定性取决于化学键的强弱，A、B项错误；冰融化时克服范德华力和氢键，水分子内的共价键没有断裂，C项错误；在冰的晶体结构中存在分子间氢键，使其熔点较高，D项正确。
2.C 氯气和碘分子结构相似，均属于分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，因此熔点：Cl2＜I2，A错误；四氯化硅与四氯化碳分子结构相似，均属于分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，因此熔点：SiCl4＞CCl4，B错误；氨气和磷化氢分子结构相似，均属于分子晶体，但是氨气分子间存在氢键，熔点高，所以熔点：NH3＞PH3，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，分子中支链少的熔点高，因此熔点：C（CH3）4＜CH3CH2CH2CH2CH3，D错误。
3.B NaOH和CsCl固体均为离子晶体，在晶体中只存在阴、阳离子，其化学式表示的是构成晶体的离子个数比；SiO2固体为共价晶体，在晶体中只存在原子，其化学式表示的是构成晶体的原子个数比。
分点突破（三）
师生互动
1.层状 六边 大π sp2 120° 范德华力 共价键 范德华力 金属键 混合型 2.（1）复杂性 不同 作用 （2）典型 过渡型 混合型
探究活动
交流讨论
1.提示：存在离子键和共价键。
2.提示：硅酸钠中的硅氧四面体通过共用顶角O原子而连成较大的链状硅酸盐单元，然后带负电的链状硅酸盐单元与金属阳离子以离子键相互作用。
3.提示：1∶3；Sin。图b是一种无限长单链结构的多硅酸根离子，每个结构单元中有两个氧原子与另外两个结构单元顶角共用，故每个结构单元含有1个Si原子、3个氧原子，Si原子与氧原子数之比为 1∶3；其中Si和O的化合价分别为＋4、－2，所以多硅酸根离子的化学式为Sin。
自主练习
1.C Na2O中离子键的百分数为62％，说明还存在共价键，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体，A正确；Al2O3、SiO2均是偏向共价晶体的过渡晶体，均当作共价晶体来处理，C错误；根据微粒间存在的作用力分析，分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型，D正确。
2.B ④石墨中的共价键键长比金刚石中共价键键长短，具有的能量更多，所以石墨的熔点比金刚石的高，错误；⑤石墨中每个正六边形占有的原子数为2，占有的C—C键数为3，故石墨中碳原子个数和C—C键个数之比为2∶3，错误；⑥石墨质软，金刚石的硬度大，错误；正确的有①②③⑦，B项符合题意。
【关键能力·细培养】
1.提示：AlF3；BN、Si3N4。
2.提示：CF4、SiF4、BF3都是分子晶体，结构相似，分子间作用力相差较小，所以熔点相差较小；AlF3通过离子键形成离子晶体，破坏离子键需要能量多得多，所以熔点相差较大。
3.提示：BN为共价晶体，BF3为分子晶体，共价键强度强于分子间作用力；BN与Si3N4均为共价晶体，硼原子半径小于硅原子，故B—N键键能大于Si—N键，BN的熔点大于Si3N4。
4.提示：共价晶体；共价键；a pm。GaAs的熔点为1 238 ℃，熔点很高，所以晶体的类型为共价晶体，其中Ga与As以共价键键合。晶体中镓原子与砷原子的最小核间距即Ga—As键的键长，该距离是晶胞体对角线长的四分之一，已知晶胞边长为a pm，则晶胞体对角线长为a pm，镓原子与砷原子的最小核间距为a pm。
迁移应用
1.D SiI4的熔、沸点比较低，属于分子晶体，A错误；B是非金属，熔、沸点很高，硬度大，属于共价晶体，B错误；Sb是金属，属于金属晶体，C错误；FeCl3熔点比较低，溶于有机溶剂，属于分子晶体，D正确。
2.A 共价晶体中，共价键的键能越大，熔点越高，A正确；分子晶体中，分子间作用力越大，熔点越高，共价键的键能越大，分子稳定性越强，B、C错误；部分分子晶体、全部的离子晶体溶于水都可电离出自由移动的离子，如HCl、NaCl，而熔融状态下能电离出自由移动的离子的化合物一定是离子晶体，D错误。
3.（1）小于 氮化硅和氮化碳均为共价晶体，氮化硅中N—Si键的键长比氮化碳中C—N键的键长长，键能小
（2）①4 正四面体形 共价
②GaN＞GaP＞GaAs
解析：（1）氮化硅和氮化碳均为共价晶体。氮化硅中N—Si键的键长比氮化碳中C—N键的键长长，键能小，所以氮化硅硬度比氮化碳小。（2）①GaN与单晶硅结构相似，所以每个Ga原子与4个N原子形成共价键，每个N原子与4个Ga原子形成共价键。与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间结构为正四面体形结构，GaN与晶体硅都是共价晶体。②原子半径越小，共价键越强，晶体的熔点越高。
【教学效果·勤检测】
1.C 分子晶体有的能溶于水，如H2SO4等。
2.A 含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体由金属阳离子与自由电子构成，A错误；共价化合物分子中各原子不一定都满足8电子稳定结构，如含有H元素的化合物等，B正确；同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体，如二氧化碳为分子晶体，而二氧化硅为共价晶体，C正确；金属晶体的熔点有的很高，有的很低，如常温下汞呈液态，金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高，D正确。
3.D H2O分子间存在氢键，所以分别受热变为气体，H2O克服分子间作用力和氢键，HCl仅克服分子间作用力，A不符合题意；SiO2是共价晶体，受热熔化时克服共价键，干冰是分子晶体，汽化时克服分子间作用力，B不符合题意；氯化钠属于离子晶体，溶解在水中克服离子键，氯化氢属于共价化合物，溶解在水中克服共价键，C不符合题意；碘与苯都是分子晶体，受热变为气体，都克服分子间作用力，D符合题意。
4.C 二氧化硅是硅原子和氧原子形成的共价晶体，二氧化碳是由二氧化碳分子形成的分子晶体，A正确；二氧化硅晶体中每个硅原子周围有4个氧原子，则硅原子的杂化方式为sp3杂化，二氧化碳分子中碳原子的价电子对数为2，孤电子对数为0，碳原子的杂化方式为sp杂化，则两者中心原子采取的杂化方式不同，B正确；二氧化硅是硅原子和氧原子形成的共价晶体，晶体中不存在分子，C错误；共价晶体的熔、沸点高于分子晶体，二氧化硅是硅原子和氧原子形成的共价晶体，二氧化碳是由二氧化碳分子形成的分子晶体，则二氧化硅晶体的熔点高于二氧化碳，D正确。
5.（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，分子间作用力增大，熔点逐渐升高
（2）O＞Ti＞Ca 离子键 12
（3）Ti4＋ sp3 ×1021
（4）2Eu3＋＋Pb2Eu2＋＋Pb2＋
2Eu2＋＋I22Eu3＋＋2I－
解析：（1）TiF4为离子晶体，故熔点高于其他三种卤化物，TiCl4、TiBr4、TiI4为分子晶体，且结构相似，随着相对分子质量的增大分子间作用力增大，故自TiCl4至TiI4熔点逐渐升高。（2）O为非金属元素，其电负性在三种元素中最大，Ca和Ti同为第4周期元素，金属性：Ca大于Ti，故电负性大小顺序为O＞Ti＞Ca；金属阳离子与O2－之间形成离子键；图（a）晶胞中Ca2＋位于体心，O2－位于棱上，12条棱上每条棱上均有一个O2－，Ca2＋的配位数为12。（3）由图（a）和图（b）可以看出Pb2＋与Ti4＋空间位置相同；CH3N中N原子与2个H原子、1个C原子形成三个共价键，与H＋形成一个配位键，故N原子的杂化轨道类型为sp3；利用“切割法”可知图（b）晶胞中I－个数是6×＝3，CH3N个数是8×＝1，Pb2＋个数为1，晶胞体积为（a×10－7 cm）3，则晶胞密度ρ＝＝×1021 g·cm－3。（4）由图（c）可知Pb与Eu3＋反应生成Eu2＋和Pb2＋，根据氧化还原反应的规律可得反应的离子方程式为 Pb＋2Eu3＋2Eu2＋＋Pb2＋，Eu2＋与I2反应生成Eu3＋和I－，其离子方程式为2Eu2＋＋I22Eu3＋＋2I－。
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第2课时 共价晶体与分子晶体
课程 标准 1.认识共价晶体、分子晶体的结构特点。
2.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存
在的。
3.知道在一定条件下，物质的聚集状态随构成物质的微粒种
类、微粒间相互作用、微粒聚集程度的不同而有所不同
目 录
1、基础知识·准落实
4、学科素养·稳提升
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） 共价晶体
1. 概念
相邻原子间以 结合而形成的具有空间 结构
的晶体。
共价键
立体网状
2. 晶体的构成
3. 结构特点
（1）由于共价键的 性和 性，使每个中心原子周
围排列的原子数目是 的。
（2）由于所有原子间均以 相结合，所以晶体中不存在
单个 。
饱和
方向
固定
共价键
分子
Ⅰ.典型共价晶体的结构
（1）金刚石（ C ）
①碳原子采取 杂化，C—C键键角为 。
C
sp3
109°28'
4. 晶体结构
②每个碳原子与周围紧邻的 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。
③最小碳环由 个碳原子组成，且最小环上碳原子不在同一
平面内。
4
正
四面体
6
（2）碳化硅（SiC）
把金刚石中的C原子换成Si与C原子相互交替，就得到碳化硅的
结构。晶体中Si与C原子个数比为 。
（3）二氧化硅晶体（SiO2）
①Si原子采取 杂化，正四面体内O—Si—O键角
为 。
1∶1
sp3
109°28'
②每个Si原子与 个O原子形成 个共价键， 原子
位于正四面体的中心， 原子位于正四面体的顶点，同时每
个O原子被 个硅氧正四面体共用，每个O原子和 个Si
原子形成 个共价键，晶体中Si原子与O原子个数比
为 。
③最小环上有 个原子，包括 个O原子和 个
Si原子。
4
4
Si
O
2
2
2
1∶2
12
6
6
Ⅱ.共价晶体的结构特征
（1）在共价晶体中，各原子均以共价键结合，因为共价键有方向性
和饱和性，所以，原子不采取密堆积方式。
（2）共价晶体的组成微粒是原子，不存在单个分子，其化学式仅代
表原子的个数比。
（3）空间结构：空间网状结构。
5. 共价晶体的物理性质
根据表中有关数据分析，并填写表下面的空白。
晶体 键能/（kJ·mol－
1） 熔点/℃ 硬度
金刚石 （C—C）347 大于3 500 10
碳化硅 （C—Si）301 2 830 9
晶体硅 （Si—Si）226 1 412 7
（1）键能：C—C C—Si Si—Si；熔点：金刚石
碳化硅 晶体硅；硬度：金刚石 碳化硅 晶
体硅。（用“＞”或“＜”填空）
（2）规律：共价晶体具有 的熔点， 的硬度；对
结构相似的共价晶体来说，原子半径 ，键长
，键能 ，晶体的熔点就越高，硬度越大。
＞
＞
＞
＞
＞
＞
很高
很大
越小
越
短
越大
6. 判断晶体是否是共价晶体的思路
（1）根据共价晶体的构成微粒和微粒间作用力判断。
（2）根据共价晶体的物理性质判断。
（3）常见的共价晶体。
金刚石 碳化硅 二氧化硅
晶胞
中心原子 杂化类型 sp3 sp3 sp3
金刚石 碳化硅 二氧化硅
键角 109°28' 109°28' 109°28'
晶胞中微粒数目 8个C C：4个 Si：4个 Si：8个
O：16个
1 mol物质中化
学键数目 2 mol C—C 2 mol C—Si 4 mol Si—O
水晶是一种古老的宝石，晶体完好时呈六棱柱钻头形，它的主要成
分是二氧化硅。水晶的结构可以看成是硅晶体中每个Si—Si键中“插
入”一个氧原子形成的。
【交流讨论】
1. 在水晶中O—Si—O键是否是直线形？
提示：不是，每个Si原子与4个O原子形成正四面体的结构，Si原子
位于正四面体的中心，键角为109°28'。
2. 在SiO2晶体中，1 mol SiO2含几 mol Si—O键？
提示：4 mol。
3. 金刚石的晶体结构与二氧化硅相似，1 mol C组成的金刚石中含有
多少mol C—C键？金刚石晶体中C原子数目与C—C键的数目之比
为多少？
提示：在金刚石晶体中，1个C原子与4个C原子形成4个C—C键，
而每2个C原子之间才形成一个键，所以1 mol 组成的金刚石中含有
4× mol＝2 mol C—C键，金刚石晶体中C原子数目与C—C键数目
之比为1∶2。
1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）共价晶体中一定存在共价键，含共价键的晶体一定是共价晶
体。 （ × ）
（2）硬度很大、熔点很高的晶体一定是共价晶体。 （ × ）
（3）CO2、SiO2均属于共价晶体。 （ × ）
（4）共价晶体一定不是电解质。 （ √ ）
×
×
×
√
2. 根据下列物质的性质，判断其属于共价晶体的是（ ）
A. 熔点为2 700 ℃，导电性强，延展性强
B. 无色晶体，熔点为3 550 ℃，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800 ℃，熔化时能导电
D. 熔点为－56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电
解析： 共价晶体一般不导电，没有延展性，A项不符合题意；
共价晶体难溶于水，C项不符合题意；共价晶体一般熔点很高，硬
度很大，D项不符合题意。
3. 二氧化硅晶体是空间立体网状结构，如图所示。下列说法中，正确
的是（ ）
A. 硅原子的物质的量∶氧原子的物质的量∶硅氧键的
物质的量＝1∶2∶4
B. CO2和SiO2是等电子体，晶体类型相同
C. 晶体中Si原子杂化方式为sp3，O原子杂化方式为sp
D. 晶体中最小环上的原子数为6
解析： 根据题图知，该晶体中每个Si原子连接4个O原子、每个
O原子连接2个Si原子，则Si、O原子个数之比为2∶4＝1∶2，每个
Si原子含有4个硅氧键，则硅原子的物质的量∶氧原子的物质的
量∶硅氧键的物质的量＝1∶2∶4，A正确；CO2晶体是由分子构成
的，SiO2晶体是由原子构成的，则前者为分子晶体，后者为共价晶
体，晶体类型不同，B错误；该晶体中每个Si原子形成4个共价键，
每个O原子形成2个共价键且每个O原子还含有2对孤电子对，则
Si、O原子的价电子对数都是4，则Si、O原子都采用sp3杂化，C错
误；由二氧化硅晶体结构图可知，晶体中最小环上含有6个硅原子
和6个氧原子，所以最小环上的原子数为12，D错误。
分点突破（二） 分子晶体
1. 概念与物质类别
概念 分子之间通过 结合形成的晶体
构成微粒
微粒间作
用力
常见分 子晶体 所有非金属氢化物，如H2O、H2S、NH3、CH4、HX（卤
素氢化物）；
部分非金属单质，如X2（卤素单质）、O2、H2、S8、
P4、C60；
部分非金属氧化物，如CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10；
几乎所有的酸，如H2SO4、HNO3、H3PO4；
绝大多数有机物的晶体，如乙醇、冰醋酸、蔗糖
分子间作用力
分子
分子间作用力
2. 晶体结构
（1）典型分子晶体的结构
碘晶体 干冰 冰
晶胞或结 构模型
微粒间 作用力
和
范德华力
范德华力
范德华力
氢键
碘晶体 干冰 冰
晶胞微 粒数 —
配位数 —
4
4
12
4
②分子间除了范德华力外，还存在氢键
氢键具有方向性使晶体中的空间利用率不高，留有相当大的
空隙。这种晶体不具有分子密堆积特征，如冰等。
（2）分子晶体的结构特征
①分子间只有范德华力（大多数分子晶体）
由于范德华力没有方向性和饱和性，因此分子采用密堆积—
—每个分子周围有12个紧邻的分子。
3. 分子晶体的物理性质
（1）分子晶体由于以较弱的 相结合，因此一般
熔点 ，硬度 。
（2）对组成和结构 ，晶体中又不含氢键的分子晶体来
说，随着相对分子质量的增大，分子间作用力 ，熔
点 。
（3）相对分子质量相等或相近时，极性分子间的范德华力大，相
应晶体的熔点高。如熔点：CO＞N2。
分子间作用力
较低
较小
相似
增强
升高
（4）分子间含有氢键的分子晶体，熔点较高。如熔点：H2O＞
H2Te＞H2Se＞H2S，HF＞HCl，NH3＞PH3。
（5）在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔点越
低。如熔点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。
【交流讨论】
1. CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过比较试回答问题。
熔点/℃ 沸点/℃ 状态（室温）
CO2 －56.2 －78.4 气态
SiO2 1 723 2 230 固态
碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么CO2晶体的
熔、沸点很低，而SiO2晶体的熔、沸点很高？
提示：是由于晶体的类型不同造成的。二氧化硅是共价晶体，这类
物质熔、沸点高，硬度大；而二氧化碳属于分子晶体，这类物质
熔、沸点低。
2. 干冰和碘易升华的原因是什么？乙醇与甲醚的相对分子质量相等，
为什么乙醇的沸点高于甲醚？
提示：碘和干冰的分子间以较弱的范德华力结合。乙醇分子间存在
氢键，分子间作用力强，甲醚分子间不存在氢键，分子间作用力
弱，所以乙醇的沸点高于甲醚。
1. 下列有关分子晶体的说法，正确的是（ ）
A. 分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
B. 分子晶体中，共价键越强，键能越大，熔点越高
C. 冰融化时水分子间的共价键发生断裂
D. 在冰的晶体结构中由于氢键的存在，其熔点较高
解析： 分子间作用力的大小决定分子的物理性质，而分子的稳
定性取决于化学键的强弱，A、B项错误；冰融化时克服范德华力
和氢键，水分子内的共价键没有断裂，C项错误；在冰的晶体结构
中存在分子间氢键，使其熔点较高，D项正确。
2. 下列分子晶体中，关于熔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： 氯气和碘分子结构相似，均属于分子晶体，相对分子质
量越大，熔、沸点越高，因此熔点：Cl2＜I2，A错误；四氯化硅与
四氯化碳分子结构相似，均属于分子晶体，相对分子质量越大，熔
点越高，因此熔点：SiCl4＞CCl4，B错误；氨气和磷化氢分子结构
相似，均属于分子晶体，但是氨气分子间存在氢键，熔点高，所以
熔点：NH3＞PH3，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，分子中支链少的熔点高，因此熔点：
C（CH3）4＜CH3CH2CH2CH2CH3，D错误。
3. 下列固体的化学式能真实表示物质分子组成的是（ ）
A. NaOH B. CO2 C. CsCl D. SiO2
解析： NaOH和CsCl固体均为离子晶体，在晶体中只存在阴、
阳离子，其化学式表示的是构成晶体的离子个数比；SiO2固体为共
价晶体，在晶体中只存在原子，其化学式表示的是构成晶体的原子
个数比。
分点突破（三） 晶体结构的复杂性
1. 石墨晶体
晶体 模型
结构 特点 （1）石墨晶体是 结构，在每一层内，每个C原子
与其他3个C原子以共价键结合，形成无限的 形平
面网状结构。每个C原子有1个未参与杂化的2p轨道，并含
有1个未成对电子，能够形成遍及整个平面的 键。
层状
六边
大π
结构 特点 （2）C原子采取 杂化，C—C键之间的夹角
为 。
（3）层与层之间以 结合
晶体 类型 石墨中既含有 ，又有 ，同时还
有 的特性，因此石墨属于 晶体
物理 性质 熔点高、质软、易导电
sp2
120°
范德华力
共价键
范德华力
金属键
混合型
名师点拨
在石墨晶体中，每个碳原子参与了3个C—C键的形成，而在每个
键中的贡献只有一半，故每个正六边形平均占有的碳原子数为6× ＝
2，碳原子个数与C—C键键数之比为2∶ ＝2∶3。
2. 晶体的复杂性
（1）一方面，物质组成的 导致晶体中存在多种
微粒以及不同的微粒间 ，这也使这类晶体具有
重要应用。
复杂性
不
同
作用
（2）另一方面，金属键、离子键、共价键、配位键等都是化学键
的典型模型，但是，原子之间形成的化学键往往是介于典型
模型之间的过渡状态。由于微粒间的作用存在键型过渡，即
使组成简单的晶体，也可能是居于金属晶体、离子晶体、共
价晶体、分子晶体之间的过渡状态，形成过渡晶体。
金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体等模型都是
的晶体结构模型，大多数实际晶体结构要复杂得多，都
是 或 的。
典
型
过渡型
混合型
硅酸钠，俗称泡花碱，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合
剂。固态Na2O·nSiO2是一种中间产品，外观大多呈现淡蓝色。硅
酸钠与碳酸钠不同，在硅酸钠中不存在简单的Si ，硅酸钠其实
是一种过渡晶体。
在硅酸盐中，Si 四面体（如图a）通过共用顶角氧原子可形成岛
状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链
结构的多硅酸根离子。
【交流讨论】
1. 在硅酸钠中存在的化学键是什么？
提示：存在离子键和共价键。
2. 硅酸钠内部的结构是怎样的？
提示：硅酸钠中的硅氧四面体通过共用顶角O原子而连成较大的链
状硅酸盐单元，然后带负电的链状硅酸盐单元与金属阳离子以离子
键相互作用。
3. 由图b判断其中Si与O的原子数之比，并确定其化学式。
提示：1∶3；Sin 。图b是一种无限长单链结构的多硅酸根离
子，每个结构单元中有两个氧原子与另外两个结构单元顶角共用，
故每个结构单元含有1个Si原子、3个氧原子，Si原子与氧原子数之
比为 1∶3；其中Si和O的化合价分别为＋4、－2，所以多硅酸根离
子的化学式为Sin 。
硅酸盐的结构
硅酸盐的复杂性在于其阴离子，因为绝大多数的硅酸盐的阴离子都
是通过硅氧四面体形成链状、环状或三维骨架结构。
（1）结构特点
①结构中Si原子间没有直接连接的键，它们是通过O原子连接起
来的。
②基本结构单元是硅氧四面体，Si通过共价键与4个O原子相
连，形成硅氧四面体，如图甲所示。
③每个O原子只能连接2个硅氧四面体。
④硅氧四面体通过共用顶角O原子而连成较大的链状硅酸盐单
元，不能共棱和共面连接。从O—Si连线投影，得到平面图形，
中心是Si和O的重叠，如图乙所示。
⑤如图丙所示，无限长的链聚硅酸根离子中Si、O原子个数比为
1∶3，其通式为Sin 。
（2）规律
以硅氧四面体为研究对象，观察其在结构示意图中的连接方式
和规律，就会发现硅氧四面体中与其他硅氧四面体所共用的氧
原子只有一半属于该硅氧四面体，而不和其他硅氧四面体相连
接的氧原子和硅原子一般就属于该硅氧四面体本身。
所以，在解决这类问题时，我们可总结以下公式：硅氧原子个
数比＝1∶（未共用氧原子数目＋共用氧原子数目× ）。
另外，该公式是以一个硅氧四面体为研究对象，故还有以下关
系：未共用氧原子数目＋共用氧原子数目＝4。
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. Na2O中离子键的百分数为62％，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
B. Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近
C. Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理；SiO2是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理
D. 分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型
解析： Na2O中离子键的百分数为62％，说明还存在共价键，则
Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶
体，A正确；Al2O3、SiO2均是偏向共价晶体的过渡晶体，均当作共
价晶体来处理，C错误；根据微粒间存在的作用力分析，分子晶
体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型，D正确。
2. 下列有关石墨晶体的说法正确的是（ ）
①石墨层内作用力为共价键，层间靠范德华力维系
②石墨是混合型晶体 ③石墨中的C为sp2杂化
④石墨的熔、沸点都比金刚石的低 ⑤石墨中碳原子个数和
C—C键个数之比为1∶3⑥石墨和金刚石的硬度相同 ⑦石墨的导
电性只能沿石墨平面的方向
A. 全部 B. ①②③⑦
C. 仅②③⑦ D. ①②⑤⑦
解析： ④石墨中的共价键键长比金刚石中共价键键长短，具有
的能量更多，所以石墨的熔点比金刚石的高，错误；⑤石墨中每个
正六边形占有的原子数为2，占有的C—C键数为3，故石墨中碳原
子个数和C—C键个数之比为2∶3，错误；⑥石墨质软，金刚石的
硬度大，错误；正确的有①②③⑦，B项符合题意。
关键能力·细培养
2
互动探究 深化认知
晶体类型的判断（分析与推测）
下表是六种晶体的熔点数据：
物质 BN Si3N4 BF3 AlF3 CF4 SiF4
熔点/℃ 2 700 2 173 －127 ＞1 000 －183 －90
1. 表中六种晶体属于离子晶体和共价晶体的分别是哪种？
提示：AlF3；BN、Si3N4。
2. CF4、SiF4、BF3三者和AlF3熔点相差较大，原因是什么？
提示：CF4、SiF4、BF3都是分子晶体，结构相似，分子间作用力相
差较小，所以熔点相差较小；AlF3通过离子键形成离子晶体，破坏
离子键需要能量多得多，所以熔点相差较大。
3. BN的熔点高于BF3和Si3N4的原因是什么？
提示：BN为共价晶体，BF3为分子晶体，共价键强度强于分子间作
用力；BN与Si3N4均为共价晶体，硼原子半径小于硅原子，故B—N
键键能大于Si—N键，BN的熔点大于Si3N4。
4. 砷化镓GaAs是当前最重要、技术成熟度最高的半导体材料之一，
我国“玉兔二号”月球车就是通过砷化镓太阳能电池提供能量，其
熔点为1 238 ℃，晶胞结构如图。GaAs属于什么晶体？Ga与As之
间的作用力是什么？若晶胞参数为a pm，Ga与As之间的最短距离
是多少？
提示：共价晶体；共价键； a pm。GaAs的熔点为1 238 ℃，熔点
很高，所以晶体的类型为共价晶体，其中Ga与As以共价键键合。
晶体中镓原子与砷原子的最小核间距即Ga—As键的键长，该距离
是晶胞体对角线长的四分之一，已知晶胞边长为a pm，则晶胞体对
角线长为 a pm，镓原子与砷原子的最小核间距为 a pm。
【规律方法】
晶体类型的判断方法
（1）依据组成晶体的微观粒子和粒子间的作用力判断
①分子间通过分子间作用力形成的晶体属于分子晶体；②由原子通过
共价键形成的晶体属于共价晶体；③由阴、阳离子通过离子键形成的
晶体属于离子晶体；④由金属阳离子和“自由电子”通过金属键形成
的晶体属于金属晶体。
（2）依据物质的分类判断
①活泼金属的氧化物（如Na2O、MgO等）、强碱[如KOH、Ba
（OH）2等]和绝大多数的盐类是离子晶体；②大多数非金属单
质（除金刚石、石墨、晶体硼、晶体硅等外）、气态氢化物、
非金属氧化物（除SiO2外）、酸、绝大多数有机物（除有机盐
外）是分子晶体；③常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硼、
晶体硅等，常见的共价晶体化合物有碳化硅、SiO2等；④金属
单质（常温下汞为液体）与合金均属于金属晶体。
（3）依据晶体的熔点判断
①离子晶体的熔点较高，常在数百至几千摄氏度；②共价晶体
的熔点高，常在一千至几千摄氏度；③分子晶体的熔点较低，
常在数百摄氏度以下至很低；④金属晶体多数熔点高，但也有
熔点较低的。
（4）依据导电性判断
①离子晶体在水溶液中和熔融状态下都导电；②共价晶体一般
为非导体，但晶体硅能导电；③分子晶体为非导体，而分子晶
体中的电解质（主要是酸和非金属氢化物）溶于水，使分子内
的化学键断裂形成自由离子，也能导电；④金属晶体是电的良
导体。
（5）依据硬度和机械性能判断
①离子晶体硬度较大且质脆；②共价晶体硬度大；③分子晶体
硬度小且较脆；④金属晶体多数硬度大，但也有硬度较小的，
且具有延展性。
【迁移应用】
1. 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 锑：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
解析： SiI4的熔、沸点比较低，属于分子晶体，A错误；B是非
金属，熔、沸点很高，硬度大，属于共价晶体，B错误；Sb是金
属，属于金属晶体，C错误；FeCl3熔点比较低，溶于有机溶剂，属
于分子晶体，D正确。
2. 下列关于晶体的叙述中，正确的是（ ）
A. 共价晶体中，共价键的键能越大，熔点越高
B. 分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定
C. 分子晶体中，共价键的键能越大，熔点越高
D. 某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体
解析： 共价晶体中，共价键的键能越大，熔点越高，A正确；
分子晶体中，分子间作用力越大，熔点越高，共价键的键能越大，
分子稳定性越强，B、C错误；部分分子晶体、全部的离子晶体溶
于水都可电离出自由移动的离子，如HCl、NaCl，而熔融状态下能
电离出自由移动的离子的化合物一定是离子晶体，D错误。
3. 回答下列问题：
（1）氮化碳和氮化硅晶体结构相似，是新型的非金属高温陶瓷材
料，它们的硬度大、熔点高，化学性质稳定。
氮化硅的硬度 （填“大于”或“小于”）氮化碳的
硬度，原因是
。
解析： 氮化硅和氮化碳均为共价晶体。氮化硅中N—Si
键的键长比氮化碳中C—N键的键长长，键能小，所以氮化硅
硬度比氮化碳小。
小于
氮化硅和氮化碳均为共价晶体，氮化硅中
N—Si键的键长比氮化碳中C—N键的键长长，键能小
（2）第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物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。
①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原子构成的空间结构为
，GaN属于 晶体。
②三种新型半导体材料的熔点由高到低的顺序为
。
4
正四面体
形
共价
GaN＞
GaP＞GaAs
解析： ①GaN与单晶硅结构相似，所以每个Ga原子与4
个N原子形成共价键，每个N原子与4个Ga原子形成共价键。
与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间结构为正四面体形
结构，GaN与晶体硅都是共价晶体。②原子半径越小，共价
键越强，晶体的熔点越高。
教学效果·勤检测
3
强化技能 查缺补漏
1. 下列关于共价晶体和分子晶体的说法不正确的是（ ）
A. 共价晶体的硬度通常比分子晶体的大
B. 共价晶体的熔、沸点较高
C. 分子晶体都不溶于水
D. 金刚石、水晶属于共价晶体
解析： 分子晶体有的能溶于水，如H2SO4等。
2. 下列数据是对应物质的熔点，有关的判断错误的是（ ）
Na2O Na AlF3 AlCl3
920 ℃ 97.8 ℃ 1 291 ℃ 190 ℃
Al2O3 BCl3 CO2 SiO2
2 073 ℃ －107 ℃ －57 ℃ 1 723 ℃
A. 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
B. 在共价化合物分子中各原子不一定都形成8电子稳定结构
C. 同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D. 金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
解析： 含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体
由金属阳离子与自由电子构成，A错误；共价化合物分子中各原子
不一定都满足8电子稳定结构，如含有H元素的化合物等，B正确；
同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体，如二氧化碳为分子晶
体，而二氧化硅为共价晶体，C正确；金属晶体的熔点有的很高，
有的很低，如常温下汞呈液态，金属晶体的熔点不一定比分子晶体
的高，D正确。
3. 下列物质发生变化时，所克服的微粒间作用力类型完全相同的是
（ ）
A. 液态H2O与液态HCl分别受热变为气体
B. SiO2受热熔化与干冰受热汽化
C. 氯化钠与氯化氢分别溶解在水中
D. 碘单质与苯分别受热变为气体
解析： H2O分子间存在氢键，所以分别受热变为气体，H2O克
服分子间作用力和氢键，HCl仅克服分子间作用力，A不符合题
意；SiO2是共价晶体，受热熔化时克服共价键，干冰是分子晶体，
汽化时克服分子间作用力，B不符合题意；氯化钠属于离子晶体，
溶解在水中克服离子键，氯化氢属于共价化合物，溶解在水中克服
共价键，C不符合题意；碘与苯都是分子晶体，受热变为气体，都
克服分子间作用力，D符合题意。
4. 下列关于SiO2和CO2的描述不正确的是（ ）
A. SiO2为共价晶体，CO2为分子晶体
B. 两者中心原子采取的杂化方式不同
C. SiO2和CO2都是非极性分子
D. SiO2晶体的熔点比CO2晶体高
解析： 二氧化硅是硅原子和氧原子形成的共价晶体，二氧化碳
是由二氧化碳分子形成的分子晶体，A正确；二氧化硅晶体中每个
硅原子周围有4个氧原子，则硅原子的杂化方式为sp3杂化，二氧化
碳分子中碳原子的价电子对数为2，孤电子对数为0，碳原子的杂化
方式为sp杂化，则两者中心原子采取的杂化方式不同，B正确；二
氧化硅是硅原子和氧原子形成的共价晶体，晶体中不存在分子，C
错误；共价晶体的熔、沸点高于分子晶体，二氧化硅是硅原子和氧
原子形成的共价晶体，二氧化碳是由二氧化碳分子形成的分子晶
体，则二氧化硅晶体的熔点高于二氧化碳，D正确。
5. 钙钛矿（CaTiO3）型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感
器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题：
（1）Ti的四卤化物熔点如表所示，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
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，
分子间作用力增大，熔点逐渐升高
解析： TiF4为离子晶体，故熔点高于其他三种卤化
物，TiCl4、TiBr4、TiI4为分子晶体，且结构相似，随着相
对分子质量的增大分子间作用力增大，故自TiCl4至TiI4熔
点逐渐升高。
（2）CaTiO3的晶胞如图（a）所示，其组成元素的电负性大小顺序
是 ；金属离子与氧离子间的作用力为
，Ca2＋的配位数是 。
解析： O为非金属元素，其电负性在三种元素中最大，
Ca和Ti同为第4周期元素，金属性：Ca大于Ti，故电负性大小
顺序为O＞Ti＞Ca；金属阳离子与O2－之间形成离子键；图
（a）晶胞中Ca2＋位于体心，O2－位于棱上，12条棱上每条棱
上均有一个O2－，Ca2＋的配位数为12。
O＞Ti＞Ca
离子
键
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（3）一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2＋、I
－和有机碱离子CH3N ，其晶胞如图（b）所示。其中Pb2
＋与图（a）中 的空间位置相同，有机碱CH3N
中，N原子的杂化轨道类型是 ；若晶胞参数为a nm，
则晶体密度为 g·cm－3（列出计算式，已知
NA为阿伏加德罗常数的值）。
Ti4＋
sp3
×1021
解析： 由图（a）和图（b）可以看出Pb2＋与Ti4＋空
间位置相同；CH3N 中N原子与2个H原子、1个C原子
形成三个共价键，与H＋形成一个配位键，故N原子的杂化
轨道类型为sp3；利用“切割法”可知图（b）晶胞中I－个
数是6× ＝3，CH3N 个数是8× ＝1，Pb2＋个数为
1，晶胞体积为（a×10－7 cm）3，则晶胞密度ρ＝ ＝
×1021 g·cm－3。
2Eu3＋＋Pb 2Eu2＋＋Pb2＋
2Eu2
＋＋I2 2Eu3＋＋2I－
解析： 由图（c）可知Pb与Eu3＋反应生成Eu2＋和Pb2＋，
根据氧化还原反应的规律可得反应的离子方程式为 Pb＋2Eu3
＋ 2Eu2＋＋Pb2＋，Eu2＋与I2反应生成Eu3＋和I－，其离子方
程式为2Eu2＋＋I2 2Eu3＋＋2I－。
学科素养·稳提升
4
内化知识 知能升华
1. 干冰、碘易升华是由于（ ）
A. 干冰、碘是非极性分子 B. 键能小
C. 化学性质不活泼 D. 分子间的作用力较弱
解析： 干冰和碘均属于分子晶体，升华时只需要克服较弱的分
子间作用力。
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2. 下列有关共价晶体的叙述不正确的是（ ）
A. 金刚石和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体
B. 含1 mol C的金刚石中C—C键数目是2NA，1 mol SiO2晶体中Si—O键数目是4NA
C. 水晶和干冰在熔化时，晶体中的共价键都会断裂
D. SiO2晶体是共价晶体，所以晶体中不存在分子，SiO2不是它的分子式
解析： 干冰熔化时只破坏分子间作用力，共价键不会断裂，C
项错误。
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3. 分析下列各物质的物理性质，判断其固态属于共价晶体的是
（ ）
A. 碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电
B. 溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电
C. 五氧化二钒，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中
D. 溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水时都能导电
解析： A项中熔点很高且熔融态不导电，为共价晶体；D项中
熔融时或溶于水时都能导电，为离子晶体；B、C项为分子晶体。
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4. 通常情况下，氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分
别如图所示：
下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是（ ）
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A. 同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一
定具有相同的晶体结构
B. 氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构，它们具
有相似的物理性质
C. 二氧化碳晶体是分子晶体，其中不仅存在分子间作用力，而且也
存在共价键
D. 二氧化硅晶体不是密堆积结构
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解析： SiO2和CO2的化学式相似，但其晶体结构不同，A项
正确；二氧化碳为分子晶体，因此分子间存在分子间作用力，
而分子内部碳原子和氧原子间形成共价键，氯化钠和氯化铯为
离子晶体，所以三者物理性质不同，B项错误，C项正确；由于
共价键具有方向性和饱和性，由共价键形成的SiO2晶体不是密
堆积结构，D项正确。
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5. 下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是（ ）
A. 金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅
B. MgO＞H2O＞O2＞Br2
C. 对羟基苯甲酸＞邻羟基苯甲酸
D. 金刚石＞生铁＞纯铁＞钠
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解析： 原子半径：Si＞C＞O，共价晶体组成元素的原子半径越
小，共价键键能越大，熔、沸点越高，应为金刚石＞二氧化硅＞碳
化硅＞晶体硅，A错误；离子晶体的熔、沸点大于分子晶体，水分
子间含有氢键，熔、沸点比氧气、溴的大，溴沸点高于氧气，则
熔、沸点为MgO＞H2O＞Br2＞O2，B错误；对羟基苯甲酸能形成分
子间氢键，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，所以熔、沸点：对羟
基苯甲酸＞邻羟基苯甲酸，C正确；熔、沸点：共价晶体一般大于
金属晶体，合金的熔点比纯金属的低，则熔、沸点为金刚石＞纯铁
＞生铁＞钠，D错误。
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6. 下列关于晶体的说法中，正确的是（ ）
A. 冰融化时，分子中H—O键发生断裂
B. 共价晶体中，共价键的键能越大，熔点越高
C. 分子晶体中，共价键键能越大，该晶体的熔、沸点一定越高
D. 分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定
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解析： 冰融化时，水分子没有改变，改变的是分子间的距离，
所以分子中H—O键没有发生断裂，A不正确；共价晶体中，共价
键的键能越大，破坏共价键所需的能量越大，该晶体的熔点越高，
B正确；分子晶体熔化或沸腾时，只改变分子间的距离，不需要破
坏分子内的共价键，所以该晶体的熔、沸点高低与键能无关，C不
正确；分子晶体中，物质的稳定性与分子内原子间的共价键有关，
与分子间作用力无关，D不正确。
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7. 下列说法正确的有（ ）
①分子晶体的构成微粒是分子，都具有分子密堆积的特征
②冰融化时，分子中H—O键发生断裂
③分子晶体在干燥或熔融时，均能导电
④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高
⑤分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔点一定越高
⑥分子晶体的熔、沸点一般比较低
⑦分子晶体中，分子间以分子间作用力相结合，分子间作用力越
大，分子越稳定
A. 2项 B. 3项
C. 4项 D. 5项
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解析： 分子晶体的构成微粒是分子，但只含有分子间作用力的
分子晶体具有分子密堆积的特征，含有氢键的分子晶体不具有分子
密堆积的特征，①错误；冰融化克服氢键及分子间作用力，属于物
理变化，水分子中H—O键没有断裂，②错误；分子晶体在干燥或
熔融时，均不能导电，③错误；分子晶体熔化时破坏分子间作用
力，不破坏分子内共价键，即说明分子内共价键键能大小与该分子
晶体的熔点高低无关，⑤错误；分子的稳定性与分子间作用力无
关，稳定性属于化学性质，分子间作用力影响物理性质，⑦错误。
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8. 金刚石晶体的结构如图所示，晶体Si、立方SiC具有类似金刚石晶
体的结构。下列说法错误的是（ ）
A. 熔点：金刚石＞晶体Si
B. 晶体Si晶胞中含有8个Si原子
C. 根据等电子原理推测，BN可形成类似金刚石的晶
体
D. 立方SiC晶胞顶点从1号位分别平移至2号位和3号
位，所得晶胞中Si位置相同
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解析： 碳碳键键长比硅硅键键长短，键能大，A正确；利用切
割法，可得金刚石晶胞中有8个C原子，所以晶体硅晶胞中含有8个
Si原子，B正确；根据等电子原理推测，BN可形成具有类似金刚石
晶体结构的晶体，C正确；1号位平移至2号位所得晶胞中Si位置相
同，但1号位平移至3号位所得晶胞中Si位置不同，D错误。
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9. AB型化合物形成的晶体结构多种多样。如图所示的几种结构所表
示的物质最有可能是分子晶体的是（ ）
A. ①③ B. ②⑤
C. ⑤⑥ D. ③④⑤⑥
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解析： 从结构上看，①③④⑥都是向外延伸和扩展的，符合离
子晶体和共价晶体的结构特点，而②和⑤没有这种特点，不能再以
化学键与其他原子结合，这种结构可以看成一个分子，其表示的物
质最有可能是分子晶体，选B。
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10. 下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的
是（ ）
A. 液溴和苯分别受热变为气体
B. 干冰升华和氯化铵受热分解
C. 二氧化硅和铁分别受热熔化
D. 食盐和葡萄糖分别溶解在水中
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解析： 溴和苯均由分子组成，由液体转化为气体时克服分子
间作用力，A正确；干冰属于分子晶体，转化为气体时克服分子
间作用力，氯化铵属于离子晶体，受热分解生成氯化氢和氨气，
克服离子键和共价键，B错误；二氧化硅属于共价晶体，熔化时
克服共价键，铁属于金属晶体，熔化时克服金属键，C错误；食
盐属于离子晶体，溶于水时克服离子键，葡萄糖属于分子晶体，
溶于水时克服分子间作用力，D错误。
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11. 观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法不正确的是（ ）
结构模型示意图 备注
晶体硼（其每个结构单元
中有12个B原子） 熔点为
2 573 K
NaCl －
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结构模型示意图 备注
S8 易溶于CS2
HCN －
A. 晶体硼属于共价晶体，结构单元中含有30个B—B键，含20个正三
角形
B. NaCl晶体中与每个Na＋距离最近且相等的Na＋有6个
C. S8分子中的共价键为非极性键
D. HCN分子中含有2个σ键，2个π键
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解析： 晶体硼是由非金属原子通过共价键形成的，且其熔点
高，应属于共价晶体，每个硼原子与其他硼原子间形成5个共价
键，则该结构单元中含B—B键的个数为 ＝30，每个正三角形
平均占有硼原子的个数为3× ＝ ，故结构单元中含正三角形个
数为12÷ ＝20，A项正确；NaCl晶体中与每个Na＋距离最近且相
等的Na＋有12个，B项不正确；S8分子中的共价键为同种原子间形
成的非极性键，C项正确；HCN的结构式为H—C≡N，故其分子中
含有2个σ键、2个π键，D项正确。
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12. 下列有关比较中，顺序排列错误的是（ ）
A. 微粒的半径：Al3＋＜Na＋＜Cl－
B. 共价晶体的硬度：SiC＜晶体硅＜金刚石
C. 物质的沸点：H2O＞HF＞AsH3
D. 离子晶体的熔点：MgO＞NaCl＞KCl
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解析： Al3＋、Na＋核外电子排布相同，有2个电子层，电子层
数相同，半径随着原子序数递增而减小，r（Na＋）＞r（Al3
＋），Cl－结构示意图为 ，电子层数为3，半径最大，即微
粒半径大小顺序是r（Cl－）＞r（Na＋）＞r（Al3＋），A正确；
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共价晶体硬度可以从键能角度考虑，C的原子半径小于Si的原子半径，
因此键长的大小顺序：Si—Si＞Si—C＞C—C，键长越长，键能越小，
因此硬度大小顺序是金刚石＞SiC＞晶体硅，B错误；H2O和HF含有分
子间氢键，AsH3不含分子间氢键，沸点最低，常温下H2O为液体，HF
为气体，因此H2O的沸点高于HF，C正确；离子晶体熔点与晶格能有
关，晶格能大小与离子半径以及所带电荷数有关，r（K＋）＞r（Na
＋）＞r（Mg2＋），r（Cl－）＞r（O2－），晶格能大小顺序是MgO
＞NaCl＞KCl，离子晶体熔点为MgO＞NaCl＞KCl，D正确。
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13. （1）苯胺（ ）的晶体类型是 。苯胺与
甲苯（ ）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（－
5.9 ℃）、沸点（184.4 ℃）分别高于甲苯的熔点（－95.0
℃）、沸点（110.6 ℃），原因是 。
分子晶体
苯胺分子之间存在氢键
解析： 大多数有机物都是分子晶体，除了一部分有机酸盐和有机碱盐是离子晶体。苯胺比甲苯的熔、沸点都高，同一种晶体类型熔、沸点不同首先要考虑的就是是否有氢键，苯胺中存在电负性较强的N，所以可以形成氢键，因此比甲苯的熔、沸点高。
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（2）CO能与金属Fe形成Fe（CO）5，该化合物熔点为253 K，沸
点为376 K，其固体属于 晶体。
（3）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图
所示：
分子
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①在石墨烯晶体中，每个C原子连接 个六元环，每个
六元环占有 个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每
个C原子连接 个六元环，六元环中最多有 个C原
子在同一平面。
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解析：①每个C原子参与形成3个六元环，每个碳原子对六元环的贡献为 ，则每个六元环占有6× ＝2个C原子；②每个C原子周围形成4个共价键，最小的环为6元环，每个单键为3个环共有，则每个C原子连接4×3＝12个六元环；根据数学知识，3个C原子可形成一个平面，而每个C原子都可构成1个正四面体，所以六元环中最多有4个C原子共面。
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共价晶体
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g·cm－3
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解析： 金刚砂（SiC）的硬度为9，硬度大，属于共价晶体，每个碳原子周围最近的碳原子数目为 ＝12；该晶胞中C原子个数为8× ＋6× ＝4，Si原子个数为4，晶胞边长为a×10－10 cm，体积V＝（a×10－10 cm）3，ρ＝ ＝ ＝ g·cm－3。
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正四面体
形
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解析： 根据物质的晶体结构可知，在GaN晶体中，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间结构为正四面体形。在晶体Si的晶胞中含有Si原子的数目是8× ＋6× ＋4＝8，则根据晶胞的密度公式ρ＝ 可知，V＝ ＝ cm3＝ cm3，晶胞的边长＝ ＝ cm，在晶胞中两个最近的Si原子之间的距离为晶胞体
对角线长的 ，即 × cm。
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感谢欣赏
THE END
