第三单元 从微观结构看物质的多样性（举一反三专项训练，江苏专用）【上好课】化学苏教版必修第一册

第三单元　从微观结构看物质的多样性 题型01 同素异形现象和同素异形体 题型02 同分异构现象和同分异构体 题型03 同位素、同素异形体和同分异构体的比较 题型04 晶体类型的判断 题型05 晶体熔沸点的比较 题型01 同素异形现象和同素异形体 1．基本概念 (1)同一种元素能够形成几种不同单质的现象称为同素异形现象。 (2)同一元素可形成几种不同单质，这些单质之间互称为该元素的同素异形体。 2．常见的同素异形体 (1)碳元素的同素异形体 单质 结构特征 金刚石 每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成空间网状结构 石墨 层状结构，层内碳原子间以共价键结合，每一层内碳原子排列成平面六边形，一个个六边形排列成平面网状结构，层间存在分子间作用力 C60 由60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，人们又称它为“足球烯” 石墨烯 由碳原子构成的二维层状的碳材料，是构成其他石墨的基本单元 (2)氧元素的同素异形体 单质 O2 O3 性质 无色无味气体 淡蓝色气体，有鱼腥味，氧化性极强 结构 臭氧分子和氧气分子中氧原子的个数和氧原子的成键方式不同 相互转化 3O2 2O3 【典例1】（24-25高一上·江苏无锡·月考）合成新物质是研究化学的主要目的之一、意大利科学家最近合成了一种新型的氧分子O4下列关于O4的说法中，正确的是 A．O4和O3互为同素异形体 B．1个O4分子由两个O2分子构成 C．O4是一种新型的化合物 D．O4和O2可通过氧化还原反应实现转化 【变式1-1】（23-24高一下·江苏淮安·期中）我国科学家成功合成3mm长的管状定向碳纳米管。这种碳纤维与石墨互为 A．同位素 B．同素异形体 C．同系物 D．同分异构体 【变式1-2】（25-26高一上·江苏南京·阶段练习）下列每组中的两种物质之间的关系为同素异形体的一组是 A．CO和CO2 B．和 C．C60和C70 D．HCl和HClO 【变式1-3】（23-24高一上·江苏南京·期末）同济大学科研团队首次成功合成了两种全新的碳分子材料—芳香性环型碳和（如图所示）。下列说法不正确的是 A．与互为同位素 B．与互为同素异形体 C．与的性质完全相同 D．由含碳化合物合成芳香性环型碳属于化学变化 题型02 同分异构现象和同分异构体 1．基本概念 (1)同分异构现象：化合物具有相同的分子式但具有不同结构的现象。 (2)同分异构体：分子式相同而结构不同的化合物的互称。 2．几种常见的简单有机物的同分异构体 (1)正丁烷和异丁烷：分子式均为C4H10，其结构式分别为： 。 (2)乙醇和二甲醚：分子式均为C2H6O，其结构式分别为： 。 3．四角度认识同分异构体 (1)从物质看：互为同分异构体的物质只能是化合物。它们之间的转化属于化学变化，若共存则为混合物。 (2)从分子式看：互为同分异构体的化合物，其分子式相同，相对分子质量也相同，但相对分子质量相同的化合物分子式不一定相同，如甲酸(HCOOH)和乙醇(CH3CH2OH)的相对分子质量均为46。 (3)从结构看：互为同分异构体的化合物，空间结构不同。 (4)从性质看：互为同分异构体的化合物，物理性质不同，化学性质可能相似。 【典例2】下列关于同分异构体的说法错误的是( ) A．具有相同相对分子质量和不同结构的化合物互称为同分异构体 B．互称为同分异构体的物质一定不是同种物质 C．同分异构体之间物理性质一定不同，化学性质不一定相同 D．同分异构体一定具有相同的相对分子质量 【变式2-1】下列说法中正确的是( ) A．SO2、SO3互为同分异构体 B．两种化合物的组成元素相同，且各元素的质量分数也相同，则二者一定是同分异构体 C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体 D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体 【变式2-2】下列各组物质中，属于同分异构体的是( ) A．白磷和红磷 B．干冰和CO2 【变式2-3】正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是( ) A．具有相似的化学性质 B．具有相同的物理性质 C．分子具有相同的空间结构 D．分子式相同，但分子内碳原子的结合方式不同 题型03 同位素、同素异形体和同分异构体的比较 同位素 同素异形体 同分异构体 定义 具有相同质子数和不同的中子数的同一元素的不同原子互称同位素 由同种元素形成的不同单质叫作这种元素的同素异形体 分子式相同，但结构不同的化合物互称为同分异构体 相同点 质子数相同，皆为原子 元素种类相同，皆为单质 分子式相同，皆为化合物 不同点 中子数不同，原子种类不同 分子内原子个数不同，或原子结合方式不同 分子内原子的连接方式不同 研究对象 原子 单质 化合物 实例 12C、13C、14C；1H、2H、3H等 金刚石、石墨、C60；红磷、白磷；O2、O3等 正丁烷、异丁烷等 【典例3】有下列几组物质： ①C与C　②石墨与金刚石　③硝基丙烷(CH3CH2CH2NO2)与丙氨酸()　④CH3CH2CH2CH3和　⑤HF与HCl 对各组物质的性质异同点进行分析，请用序号回答下列问题： (1)互为同素异形体的是______________________。 (2)互为同分异构体的是______________________。 (3)互为同位素的是______________________。 【变式3-1】（23-24高一下·江苏扬州·阶段练习）下列说法不正确的是 A．与互为同分异构体 B．与互为同位素 C．与互为同系物 D．金刚石与互为同素异形体 【变式3-2】（23-24高一下·江苏苏州·阶段练习）下列说法不正确的是 A．和互为同位素 B．是硫元素的4种同素异形体 C．2-甲基丙烷和异丁烷互为同系物 D．和互为同分异构体 【变式3-3】（21-22高一下·江苏扬州·期中）据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60；4H是主要来源于宇宙射线的初级粒子，人类在月球上发现了储量丰富的3H。下列说法正确的是 A．N60与C60互为同素异形体 B．3H与4H互为同位素 C．N60是共价晶体 D．3H2O与4H2O互为同分异构体 题型04 晶体类型的判断 1．常见的晶体的结构与性质关系的比较 晶体类型 离子晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体 结 构 构成晶体的粒子 阴、阳离子 分子 原子 金属阳离子、自由电子 微粒间的相互作用 离子键 分子间作用力(有的有氢键) 共价键 金属键 性质 硬度 较大 小 大 差距大 熔点 较高 低 高 差距大 导电性 熔融状态导电 不导电 不导电 导电 物质类别 强碱，活泼金属氧化物，大部分盐类，如NaCl Cl2、O2等多数非金属单质，稀有气体，气态氢化物，酸，多数非金属氧化物等共价分子，如干冰 SiO2、SiC、金刚石、晶体硅等 金属单质、合金，如钠、钾、铜等 2.晶体类型的判断 (1)依据晶体的组成微粒及其相互作用力判断 ①阴、阳离子―→离子键―→离子晶体。 ②原子―→共价键―→共价晶体。 ③分子―→分子间作用力―→分子晶体。 ④金属阳离子、自由电子―→金属键―→金属晶体。 (2)依据物质的类别判断 ①金属氧化物(如K2O等)、强碱(如NaOH、KOH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、晶体硅、晶体硼外)、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)都是分子晶体。 ③常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的共价晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。 ④金属单质(汞常温下为液体)是金属晶体。 (3)依据晶体的熔点判断 ①离子晶体一般熔点较高，常在几百至1 000多度。 ②共价晶体一般熔点高，常在1 000度至几千度。 ③分子晶体一般熔点低，常在几百度以下至很低温度。 ④金属晶体多数熔点高，部分较低，如汞常温下为液态。 (4)依据导电性判断 ①离子晶体固态时不导电，熔融状态能够导电。 ②分子晶体固态或熔化状态均不导电。 ③共价晶体固态时不导电。 ④金属晶体固态或熔融状态均导电。 【典例4】（24-25高一上·江苏连云港·期末）2024年12月26日，我国第六代战机首飞成功。战机中常使用高强度、耐高温的钛合金材料，钛合金材料属于 A．分子晶体 B．离子晶体 C．金属晶体 D．共价晶体 【变式4-1】（24-25高一下·江苏无锡·期末）下列说法正确的 A．离子晶体中一定不含共价键 B．金属晶体在常温常压下可以是液态 C．共价晶体熔化时不破坏共价键 D．分子晶体内部只存在共价键一种作用力 【变式4-2】几种物质的熔点如下表: 物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 熔点/℃ 920 801 1 291 190 -107 物质 Al2O3 CO2 SiO2 I2 熔点/℃ 2 073 -57 1 723 113.5 下列说法中错误的是(　　) A.铝的化合物形成的晶体中有的是离子晶体 B.表中只有BCl3、CO2和I2形成的晶体是分子晶体 C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 【变式4-3】（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）石墨烯被称为“黑金”，是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列有关说法正确的是 A．石墨烯和石墨属于同一种物质 B．、、都属于碳的同素异形体 C．石量烯可用于制造超级计算机，因其具有优异的导电性能 D．从石墨中剥离石墨烯既要破坏化学键又要破坏范德华力 题型05 晶体熔沸点的比较 1．先看晶体的类型 不同晶体类型的物质其熔点的一般规律为：共价晶体>离子晶体>分子晶体；但是要注意金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞、铯等。 2．同一晶体类型的物质，需比较晶体内部结构粒子间作用力，作用力越大，熔沸点越高 (1) 共价晶体：要比较共价键的强弱，一般地说，原子半径越小，形成共价键的键长越短，键能越大，其晶体熔沸点越高。如熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。 (2)离子晶体：要比较离子键的强弱，一般地说，阴、阳离子的电荷数越大，离子半径越小，则离子间作用就越强，其离子晶体熔沸点越高。如熔点：MgO>NaCl>KCl。 (3)分子晶体：含有氢键的分子晶体，熔沸点较高。若无氢键，且组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如：熔沸点：HI>HBr>HCl。 由上述可知，同类晶体熔沸点比较思路为：共价晶体→共价键键能→键长→原子半径；分子晶体→分子间作用力→相对分子质量；离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷多少、离子半径。 【典例5】下列物质性质的变化规律与化学键强弱无关的是( ) A．F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点逐渐升高 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 【变式5-1】（2023高二·江苏扬州·学业考试）碳化硅(SiC)晶体结构与金刚石相似，俗称金刚砂。下列说法正确的是 A．SiC晶体中硅、碳元素的质量比为1∶1 B．SiC晶体的熔点较高 C．SiC晶体的硬度较小 D．SiC属于分子晶体 【变式5-2】（24-25高一下·江苏无锡·期中）解释下列现象的原因正确的是 选项 现象 原因 A HF的稳定性强于HCl HF分子之间除了范德华力以外还存在氢键 B 熔点： NaCl、NaBr随着离子半径的增大，晶体的熔点降低 C 碱金属中Li的熔点最高 碱金属中Li的价电子数最少，金属键最强 D 熔点： 熔化时要断开化学键，只需克服范德华力 A．A B．B C．C D．D 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元　从微观结构看物质的多样性 题型01 同素异形现象和同素异形体 题型02 同分异构现象和同分异构体 题型03 同位素、同素异形体和同分异构体的比较 题型04 晶体类型的判断 题型05 晶体熔沸点的比较 题型01 同素异形现象和同素异形体 1．基本概念 (1)同一种元素能够形成几种不同单质的现象称为同素异形现象。 (2)同一元素可形成几种不同单质，这些单质之间互称为该元素的同素异形体。 2．常见的同素异形体 (1)碳元素的同素异形体 单质 结构特征 金刚石 每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成空间网状结构 石墨 层状结构，层内碳原子间以共价键结合，每一层内碳原子排列成平面六边形，一个个六边形排列成平面网状结构，层间存在分子间作用力 C60 由60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，人们又称它为“足球烯” 石墨烯 由碳原子构成的二维层状的碳材料，是构成其他石墨的基本单元 (2)氧元素的同素异形体 单质 O2 O3 性质 无色无味气体 淡蓝色气体，有鱼腥味，氧化性极强 结构 臭氧分子和氧气分子中氧原子的个数和氧原子的成键方式不同 相互转化 3O2 2O3 【典例1】（24-25高一上·江苏无锡·月考）合成新物质是研究化学的主要目的之一、意大利科学家最近合成了一种新型的氧分子O4下列关于O4的说法中，正确的是 A．O4和O3互为同素异形体 B．1个O4分子由两个O2分子构成 C．O4是一种新型的化合物 D．O4和O2可通过氧化还原反应实现转化 【答案】A 【解析】A．O2、O3、O4是氧元素的原子组成的不同单质，互为同素异形体，A正确； B．1个O4分子由四个O原子构成，不存在氧分子，B错误； C．O4是氧元素的一种单质，不是化合物，C错误； D．O4转化为O2过程中无元素化合价发生变化，不能通过氧化还原反应实现转化，D错误； 答案选A。 【变式1-1】（23-24高一下·江苏淮安·期中）我国科学家成功合成3mm长的管状定向碳纳米管。这种碳纤维与石墨互为 A．同位素 B．同素异形体 C．同系物 D．同分异构体 【答案】B 【解析】同位素是指核电荷数相同的同种元素的不同种核素；同素异形体是指同种元素形成的不同种单质；同系物是指结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的有机化合物；同分异构体是指分子式相同、结构不同的有机化合物。 碳纤维与石墨均是碳元素形成的不同单质，二者互为同素异形体。 答案选B。 【变式1-2】（25-26高一上·江苏南京·阶段练习）下列每组中的两种物质之间的关系为同素异形体的一组是 A．CO和CO2 B．和 C．C60和C70 D．HCl和HClO 【答案】C 【分析】同素异形体指的是由一种元素形成的不同种单质。 【解析】A．一氧化碳和二氧化碳是碳元素和氧元素形成的不同种氧化物，不属于单质，不可能互为同素异形体，A错误； B．和的质子数相同，质量数和中子数不同，互为同位素，B错误； C．C60和C70是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，C正确； D．氯化氢和次氯酸都含有氯元素的不同化合物，不属于单质，不可能互为同素异形体，D错误； 故选C。 【变式1-3】（23-24高一上·江苏南京·期末）同济大学科研团队首次成功合成了两种全新的碳分子材料—芳香性环型碳和（如图所示）。下列说法不正确的是 A．与互为同位素 B．与互为同素异形体 C．与的性质完全相同 D．由含碳化合物合成芳香性环型碳属于化学变化 【答案】C 【解析】A．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，A正确； B．与为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，B正确； C．与的组成和结构不同，性质不完全相同，C错误； D．由含碳化合物合成芳香性环型碳，生成了新物质，属于化学变化，D正确； 故选C。 题型02 同分异构现象和同分异构体 1．基本概念 (1)同分异构现象：化合物具有相同的分子式但具有不同结构的现象。 (2)同分异构体：分子式相同而结构不同的化合物的互称。 2．几种常见的简单有机物的同分异构体 (1)正丁烷和异丁烷：分子式均为C4H10，其结构式分别为： 。 (2)乙醇和二甲醚：分子式均为C2H6O，其结构式分别为： 。 3．四角度认识同分异构体 (1)从物质看：互为同分异构体的物质只能是化合物。它们之间的转化属于化学变化，若共存则为混合物。 (2)从分子式看：互为同分异构体的化合物，其分子式相同，相对分子质量也相同，但相对分子质量相同的化合物分子式不一定相同，如甲酸(HCOOH)和乙醇(CH3CH2OH)的相对分子质量均为46。 (3)从结构看：互为同分异构体的化合物，空间结构不同。 (4)从性质看：互为同分异构体的化合物，物理性质不同，化学性质可能相似。 【典例2】下列关于同分异构体的说法错误的是( ) A．具有相同相对分子质量和不同结构的化合物互称为同分异构体 B．互称为同分异构体的物质一定不是同种物质 C．同分异构体之间物理性质一定不同，化学性质不一定相同 D．同分异构体一定具有相同的相对分子质量 【答案】A 【解析】N2与CO具有相同的相对分子质量和不同的结构，但不是同分异构体，A错误。 【变式2-1】下列说法中正确的是( ) A．SO2、SO3互为同分异构体 B．两种化合物的组成元素相同，且各元素的质量分数也相同，则二者一定是同分异构体 C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体 D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体 【答案】D 【解析】SO2和SO3分子式不同，A项错误；若两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同，最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，B项错误；相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O(乙醇)和CH2O2(甲酸)，这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体，C项错误；当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体，D项正确。 【变式2-2】下列各组物质中，属于同分异构体的是( ) A．白磷和红磷 B．干冰和CO2 【答案】D 【解析】A项，白磷和红磷两者属于同素异形体，不符合题意；B项，干冰和CO2是同一种物质，不符合题意；C项，两者属于同一种物质，不符合题意；D项，两者的分子式均为C6H14，结构不同，属于同分异构体，符合题意。 【变式2-3】正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是( ) A．具有相似的化学性质 B．具有相同的物理性质 C．分子具有相同的空间结构 D．分子式相同，但分子内碳原子的结合方式不同 【答案】D 【解析】同分异构体的性质有一定的差异，但性质有差异的物质不一定互为同分异构体，故A、B错误；正丁烷与异丁烷分子式相同，分子内部碳原子的连接方式不同，结构不同，故C错误，D正确。 题型03 同位素、同素异形体和同分异构体的比较 同位素 同素异形体 同分异构体 定义 具有相同质子数和不同的中子数的同一元素的不同原子互称同位素 由同种元素形成的不同单质叫作这种元素的同素异形体 分子式相同，但结构不同的化合物互称为同分异构体 相同点 质子数相同，皆为原子 元素种类相同，皆为单质 分子式相同，皆为化合物 不同点 中子数不同，原子种类不同 分子内原子个数不同，或原子结合方式不同 分子内原子的连接方式不同 研究对象 原子 单质 化合物 实例 12C、13C、14C；1H、2H、3H等 金刚石、石墨、C60；红磷、白磷；O2、O3等 正丁烷、异丁烷等 【典例3】有下列几组物质： ①C与C　②石墨与金刚石　③硝基丙烷(CH3CH2CH2NO2)与丙氨酸()　④CH3CH2CH2CH3和　⑤HF与HCl 对各组物质的性质异同点进行分析，请用序号回答下列问题： (1)互为同素异形体的是______________________。 (2)互为同分异构体的是______________________。 (3)互为同位素的是______________________。 【答案】(1)②　(2)③④　(3)① 【解析】C与C的质子数相同，而中子数不同，是碳元素的两种核素，互为同位素；石墨与金刚石都是由碳元素形成的不同单质，都属于碳元素的同素异形体；硝基丙烷与丙氨酸的分子式都为C3H7NO2，CH3CH2CH2CH3和的分子式都为C4H10，但是结构不同，所以分别互为同分异构体；HF和HCl属于不同的分子。 【变式3-1】（23-24高一下·江苏扬州·阶段练习）下列说法不正确的是 A．与互为同分异构体 B．与互为同位素 C．与互为同系物 D．金刚石与互为同素异形体 【答案】C 【解析】A．与分子式均为，分子式相同，结构不同，互为同分异构体，A正确； B．与互为同位素，B正确； C．与官能团不同，结构不相似，不是同系物，C错误； D．金刚石与互为同素异形体，D正确； 故选C。 【变式3-2】（23-24高一下·江苏苏州·阶段练习）下列说法不正确的是 A．和互为同位素 B．是硫元素的4种同素异形体 C．2-甲基丙烷和异丁烷互为同系物 D．和互为同分异构体 【答案】C 【解析】A．和的质子数相同、质量数不同，二者是氯元素的不同原子，互为同位素，A正确； B．是硫元素的不同单质，它们的物理性质不同，化学性质有一定的差异，互称同素异形体，B正确； C．2-甲基丙烷和异丁烷的结构简式都是(CH3)2CHCH3，二者是同一种物质，C不正确； D．和的分子式相同，但结构不同，所属物质的类别不同，二者互为同分异构体，D正确； 故选C。 【变式3-3】（21-22高一下·江苏扬州·期中）据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60；4H是主要来源于宇宙射线的初级粒子，人类在月球上发现了储量丰富的3H。下列说法正确的是 A．N60与C60互为同素异形体 B．3H与4H互为同位素 C．N60是共价晶体 D．3H2O与4H2O互为同分异构体 【答案】B 【解析】A．N60与C60是由不同元素组成的单质，不是同素异形体，故A错误；     B．3H与4H是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故B正确； C．N60是分子晶体，故C错误；     D．3H2O与4H2O是氢元素的不同核素和氧原子构成的水分子，不是同分异构体，故D错误； 选B。 题型04 晶体类型的判断 1．常见的晶体的结构与性质关系的比较 晶体类型 离子晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体 结 构 构成晶体的粒子 阴、阳离子 分子 原子 金属阳离子、自由电子 微粒间的相互作用 离子键 分子间作用力(有的有氢键) 共价键 金属键 性质 硬度 较大 小 大 差距大 熔点 较高 低 高 差距大 导电性 熔融状态导电 不导电 不导电 导电 物质类别 强碱，活泼金属氧化物，大部分盐类，如NaCl Cl2、O2等多数非金属单质，稀有气体，气态氢化物，酸，多数非金属氧化物等共价分子，如干冰 SiO2、SiC、金刚石、晶体硅等 金属单质、合金，如钠、钾、铜等 2.晶体类型的判断 (1)依据晶体的组成微粒及其相互作用力判断 ①阴、阳离子―→离子键―→离子晶体。 ②原子―→共价键―→共价晶体。 ③分子―→分子间作用力―→分子晶体。 ④金属阳离子、自由电子―→金属键―→金属晶体。 (2)依据物质的类别判断 ①金属氧化物(如K2O等)、强碱(如NaOH、KOH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、晶体硅、晶体硼外)、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)都是分子晶体。 ③常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的共价晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。 ④金属单质(汞常温下为液体)是金属晶体。 (3)依据晶体的熔点判断 ①离子晶体一般熔点较高，常在几百至1 000多度。 ②共价晶体一般熔点高，常在1 000度至几千度。 ③分子晶体一般熔点低，常在几百度以下至很低温度。 ④金属晶体多数熔点高，部分较低，如汞常温下为液态。 (4)依据导电性判断 ①离子晶体固态时不导电，熔融状态能够导电。 ②分子晶体固态或熔化状态均不导电。 ③共价晶体固态时不导电。 ④金属晶体固态或熔融状态均导电。 【典例4】（24-25高一上·江苏连云港·期末）2024年12月26日，我国第六代战机首飞成功。战机中常使用高强度、耐高温的钛合金材料，钛合金材料属于 A．分子晶体 B．离子晶体 C．金属晶体 D．共价晶体 【答案】C 【解析】金属材料包含合金材料，金属晶体中除了纯金属还有合金，则战机中常使用高强度、耐高温的钛合金材料属于金属晶体，故选C。 【变式4-1】（24-25高一下·江苏无锡·期末）下列说法正确的 A．离子晶体中一定不含共价键 B．金属晶体在常温常压下可以是液态 C．共价晶体熔化时不破坏共价键 D．分子晶体内部只存在共价键一种作用力 【答案】B 【解析】A．离子晶体中可能含有原子团内的共价键（如SO），因此可能含共价键，A错误； B．金属晶体如汞（Hg）在常温常压下为液态，符合题意，B正确； C．共价晶体熔化时要破坏共价键（如金刚石熔化时），C错误； D．分子晶体内部存在分子内共价键和分子间作用力（如范德华力或氢键），D错误； 故选B。 【变式4-2】几种物质的熔点如下表: 物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 熔点/℃ 920 801 1 291 190 -107 物质 Al2O3 CO2 SiO2 I2 熔点/℃ 2 073 -57 1 723 113.5 下列说法中错误的是(　　) A.铝的化合物形成的晶体中有的是离子晶体 B.表中只有BCl3、CO2和I2形成的晶体是分子晶体 C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 【答案】B 【解析】AlF3、Al2O3形成的晶体是离子晶体,A项正确;AlCl3的熔点低,AlCl3形成的晶体是分子晶体,B项错误;C和Si是同主族元素,CO2形成的晶体是分子晶体,而SiO2形成的晶体是共价晶体,C项正确;Na和Al是不同主族元素,Na2O、Al2O3形成的晶体均为离子晶体,D项正确。 【变式4-3】（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）石墨烯被称为“黑金”，是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列有关说法正确的是 A．石墨烯和石墨属于同一种物质 B．、、都属于碳的同素异形体 C．石量烯可用于制造超级计算机，因其具有优异的导电性能 D．从石墨中剥离石墨烯既要破坏化学键又要破坏范德华力 【答案】C 【解析】A．石墨层与层之间存在范德华力，而石墨烯是单层结构，不存在范德华力，故二者结构不同，性质不同，不属于同一种物质，A项错误； B．、、是质子数相同、中子数不同的碳原子，互为同位素，而同素异形体是同种元素形成的不同形态的单质，B项错误； C．石墨剥离而成的层状结构，每个碳原子具有1个未成键的单电子为自由电子，故石量烯具有良好的导电性，所以可用于制造超级计算机，C项正确； D．石墨晶体中，层与层之间的作用力为范德华力，从石墨中剥离石墨烯只破坏范德华力，D项错误； 答案选C。 题型05 晶体熔沸点的比较 1．先看晶体的类型 不同晶体类型的物质其熔点的一般规律为：共价晶体>离子晶体>分子晶体；但是要注意金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞、铯等。 2．同一晶体类型的物质，需比较晶体内部结构粒子间作用力，作用力越大，熔沸点越高 (1) 共价晶体：要比较共价键的强弱，一般地说，原子半径越小，形成共价键的键长越短，键能越大，其晶体熔沸点越高。如熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。 (2)离子晶体：要比较离子键的强弱，一般地说，阴、阳离子的电荷数越大，离子半径越小，则离子间作用就越强，其离子晶体熔沸点越高。如熔点：MgO>NaCl>KCl。 (3)分子晶体：含有氢键的分子晶体，熔沸点较高。若无氢键，且组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如：熔沸点：HI>HBr>HCl。 由上述可知，同类晶体熔沸点比较思路为：共价晶体→共价键键能→键长→原子半径；分子晶体→分子间作用力→相对分子质量；离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷多少、离子半径。 【典例5】下列物质性质的变化规律与化学键强弱无关的是( ) A．F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点逐渐升高 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 【答案】A 【解析】A项，F2、Cl2、Br2、I2形成的晶体为分子晶体，熔化时仅破坏分子间作用力，与化学键无关；B项，热稳定性是指物质受热分解的难易程度，而HX分解时要破坏H—X键，从HF到HI其键能依次减小，故其稳定性依次减弱；C项，由于金刚石中碳碳键的键能大于晶体硅中硅硅键的键能，因此金刚石的硬度、熔点、沸点较晶体硅高；D项，NaX为离子晶体，熔化时破坏离子键。 【变式5-1】（2023高二·江苏扬州·学业考试）碳化硅(SiC)晶体结构与金刚石相似，俗称金刚砂。下列说法正确的是 A．SiC晶体中硅、碳元素的质量比为1∶1 B．SiC晶体的熔点较高 C．SiC晶体的硬度较小 D．SiC属于分子晶体 【答案】B 【解析】A．SiC晶体中硅、碳元素的质量比为28∶12=7∶3，A项错误； B．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，熔点较高，B项正确； C．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，硬度较大，C项错误； D．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，D项错误； 答案选B。 【变式5-2】（24-25高一下·江苏无锡·期中）解释下列现象的原因正确的是 选项 现象 原因 A HF的稳定性强于HCl HF分子之间除了范德华力以外还存在氢键 B 熔点： NaCl、NaBr随着离子半径的增大，晶体的熔点降低 C 碱金属中Li的熔点最高 碱金属中Li的价电子数最少，金属键最强 D 熔点： 熔化时要断开化学键，只需克服范德华力 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．HF的稳定性强于HCl是因为F的非金属性大于Cl，故A错误； B．NaCl、NaBr均为离子晶体，熔化时破坏的是离子键，随着离子半径的增大，晶体的熔点降低，则有熔点：NaCl>NaBr，故B正确； C．碱金属元素的价电子数相同，碱金属中Li的半径最小，金属键最强，熔点最高，故C错误； D．、SO2都是分子晶体，熔化时，需要克服范德华力，不需要断开化学键，故D错误； 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $