第二节 分子晶体与共价晶体（举一反三专项训练，天津专用）【上好课】化学人教版选择性必修2

第二节 分子晶体与共价晶体 题型01 分子晶体的结构和性质 题型02 常见的分子晶体 题型03 分子晶体的性质与应用 题型04 共价晶体的结构 题型05 典型的共价晶体 题型06 共价晶体的判断 题型07 共价晶体的性质 题型01 分子晶体的结构和性质 核心定义： 是由分子构成，粒子间以 （或 ）结合形成的晶体，晶体中不存在离子键或共价键直接连接的粒子网络，分子是晶体的基本结构单元。 结构特征：分子晶体的结构具有松散性，粒子间作用力（范德华力、氢键）远弱于化学键，晶体内部存在分子间隙；分子间排列多遵循紧密堆积原则，部分含氢键的分子晶体（如冰）因氢键方向性，排列相对疏松。 核心性质规律：分子晶体的 ，易升华、易挥发， ，多数不导电（熔融态、固态均不导电），部分极性分子晶体（如HCl）溶于水后可导电，本质是分子电离产生自由移动离子。 结构与性质的关联：分子晶体的性质由粒子间作用力强弱决定，范德华力（或氢键）越强，熔沸点越高、硬度越大；分子的极性、相对分子质量越大，粒子间作用力越强，晶体性质越稳定。 【典例1】（24-25高二下·天津·期中）有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是 A．在MgO晶体中，与最近且等距离的共6个 B．12 g金刚石中含有化学键的数目为2NA(设NA为阿伏加德罗常数的值) C．在干冰晶胞中，1个分子周围有12个紧邻分子 D．在石墨晶体中，碳原子与碳碳键数目比为1∶3 【变式1-1】（24-25高二下·天津南开·阶段练习）下列有关晶体的说法不正确的是 A．干冰晶体中，每个CO2周围紧邻12个CO2 B．氯化钠晶体中，每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6个 C．碳化硅为三维骨架结构，由共价键形成的多原子环中，最小的环上有6个原子 D．金属晶体的电导率随温度升高而降低与自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞有关 【变式1-2】（24-25高二下·天津·期中）34Se和S均属于VIA族元素。下列关于 Se及其化合物性质不正确的是 A．第一电离能： B．原子半径：Se<As C．酸性： D．沸点： 【变式1-3】（24-25高二下·天津·月考）下列有关离子晶体的比较不正确的是 A．熔点： B．离子键强弱：NaF>NaCl>NaBr C．离子晶体中除了含有离子键外，还可能存在共价键、氢键等 D．硬度：MgO>CaO>BaO 题型02 常见的分子晶体 判断标准：构成晶体的粒子为分子，粒子间作用力仅为范 或 ，不存在共价键形成的空 ，这是区分分子晶体与其他晶体的核心依据。 典型类别：常见分子晶体主要包括三类—— （如H₂、O₂、I₂、S₈）、 （如CO₂、H₂O、NH₃、CH₄、冰醋酸）、部分有机物晶体（如苯、乙醇、蔗糖）。 常见实例细节：多数非金属单质晶体为分子晶体（金刚石、石墨除外），其结构中分子以范德华力结合；共价化合物中，除共价晶体（如SiO₂、SiC）外，多数为分子晶体；有机物晶体中，多数小分子有机物形成分子晶体。 结构特点差异：不含氢键的分子晶体（如干冰、I₂），分子排列紧密，间隙较小；含分子间氢键的分子晶体（如冰、NH₃晶体），分子因氢键作用形成疏松结构，间隙较大，密度相对较小。 【典例2】（24-25高二上·天津·阶段练习）甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 A．甲烷晶体中存在分子间氢键 B．甲烷晶体熔化时需破坏共价键 C．1个晶胞中含有8个分子 D．1个分子周围有12个紧邻的分子 【变式2-1】（24-25高二下·天津·期中）下列关于晶体的叙述中，错误的是 A．晶体中配位数为4，配位数为8 B．碘晶胞中，每个分子紧邻12个分子 C．金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目比为1∶2 D．12 g石墨晶体中含有3 mol σ键 【变式2-2】（2024·天津河西·一模）观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 C60 A．物质的量相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1∶1 B．SiO2晶体中Si和Si-O键个数比为1∶4 C．石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1 D．C60晶体堆积属于分子密堆积 【变式2-3】（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．分子中仅含σ键 题型03 分子晶体的性质与应用 核心性质梳理：分子晶体最突出的性质是 、 ，易被压缩， ，这是其区别于共价晶体、离子晶体的关键特征；导电性方面，多数分子晶体不导电，仅极性分子晶体溶于水后可能导电。 性质应用原则：根据分子晶体的性质差异，适配不同应用场景，核心是利用其低熔沸点、易挥发、不导电等特征，避免在高温、强压力环境下使用。 具体应用实例： （CO₂晶体）利用其易升华、升华吸热的性质，用作 、人工降雨；碘晶体利用其易升华、凝华的性质，用于检验淀粉； 利用其易溶于水、挥发性，用作溶剂、燃料。 应用注意事项：分子晶体稳定性较差，受温度影响显著，高温下易熔化、分解；多数分子晶体易燃（如有机物晶体），使用时需注意防火；易升华的分子晶体（如碘、干冰），需密封保存。 【典例3】（24-25高二下·天津南开·期中）AlN 具有耐高温、抗冲击等优良品质，广泛应用于电子工业、陶瓷工业，其晶胞结构如下图所示。下列说法错误的是 A．AlN 晶体中 N 原子的杂化类型为 sp3 B．AlN 晶体属于共价晶体 C．AlN 晶体中含有配位键 D．每个Al原子周围距离最近的N 原子个数为2 【变式3-1】（22-23高二下·辽宁大连·期末）下列化学用语或表述错误的是 A．的VSEPR模型： B．正丁烷的键线式： C．四水合铜离子的球棍模型： D．金刚石的晶体结构： 【变式3-2】（24-25高二下·天津红桥·期中）黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。黑磷晶体具有与石墨类似的层状结构(如图所示)。下列有关说法正确的是    A．磷原子为杂化，故每层中的磷原子均共平面 B．石墨晶体沿片层与垂直片层方向的导电性不相同 C．黑磷熔沸点很高，与金刚石晶体类型相同 D．黑磷、红磷和白磷三种物质互为同系物，化学性质相似 【变式3-3】（24-25高二下·天津南开·开学考试）石墨与F2在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是    A．与石墨相比，(CF)x导电性增强 B．与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强 C．(CF)x中的键长比短 D．1mol(CF)x中含有2xmol共价单键 题型04 共价晶体的结构 核心定义： 又称 ，是原子间通过 直接结合，形成 的晶体，晶体中不存在独立分子，原子是晶体的基本结构单元。 结构核心特征：原子间通过共价键形成三维空间网状结构，共价键贯穿整个晶体，不存在分子间隙；共价键具有 和 ，决定了共价晶体的结构规整、排列紧密。 关键结构特点：晶体中所有原子均通过共价键连接，不存在范德华力或氢键；结构的稳定性由共价键的强度决定，共价键越强，晶体结构越稳定，物理性质越优异。 结构差异对比：与分子晶体相比，共价晶体无独立分子、无分子间隙，粒子间作用力为共价键（远强于范德华力）；与离子晶体相比，共价晶体无离子，不存在离子键，导电性普遍较差。 【典例4】（24-25高二下·天津·阶段练习）氮元素及其化合物在自然界中广泛存在且具有重要应用。氮的氧化物有NO、NO2等，氢化物有、等，同时含氮的物质还包括、、等；自然界中固氮主要生成氮氧化物。工业合成氨中，N2(g)与足量的H2(g)反应生成1mol NH3(g)放出46.2kJ的热量。NH3是重要的化工原料，通过催化氧化可以实现NH3转变为氮氧化物；柴油汽车中常需要补充来进行尾气处理，含的废水在碱性条件下可用电解法进行处理，N与Si组成的硬度媲美金刚石。下列说法正确的是 A．N的价层电子排布式为 B．与的键角相等 C．中化学键均为极性共价键 D．是分子晶体 【变式4-1】（24-25高二下·天津西青·期末）硼单质及其化合物有重要的应用。硼晶体熔点为2 076 ℃，可形成多种卤化物。BF3可与NH3反应生成NH3BF3。BCl3可与H2反应生成乙硼烷B2H6(标准燃烧热为2 165 kJ·mol-1)，其分子中一个硼与周围的四个氢形成正四面体，结构式为，具有还原性。乙硼烷易水解生成H3BO3与H2，H3BO3是一种一元弱酸，可作吸水剂。乙硼烷可与NH3反应生成氨硼烷(BH3NH3)，其在一定条件下可以脱氢，最终得到氮化硼。乙硼烷也可与NaH反应生成NaBH4，是一种常用的还原剂。下列说法正确的是 A．硼晶体为分子晶体 B．氨硼烷与乙烷分子中价电子数相同，原子数也相同 C．乙硼烷与乙烷分子结构相似 D．NaBH4晶体中存在离子键、共价键、氢键 【变式4-2】（24-25高二下·天津南开·期末）一定条件下，、都能与形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，与形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。下列说法正确的是 A．、空间结构呈形 B．、、的晶体类型为分子晶体 C．可燃冰的笼状结构中甲烷分子与水分子形成共价键 D．、、分子中各原子最外层均形成8电子稳定结构 【变式4-3】（24-25高二下·天津·期末）我国通过嫦娥号系列探测器对月球进行了一定程度的探索。下列说法正确的是 A．嫦娥六号在月球上展开一幅由玄武岩纤维制作的国旗，该材料属于合成高分子材料 B．月球上用于可控核聚变的储量据估算有500万吨，核能属于不可再生能源 C．嫦娥六号返回器的天线透波窗具有耐热冲击性能，制作天线透波窗的材料是分子晶体 D．月壤中发现三方和三斜两种纳米矿物，这两种矿物的晶体结构相同 题型05 典型的共价晶体 核心分类：典型共价晶体主要分为三类——非金属单质（如金刚石、石墨、晶体硅）、共价化合物（如SiO₂、SiC、BN）、部分特殊化合物（如AlN、B₄C），其中石墨为 兼具共价晶体与分子晶体特征）。 重点实例解析： 是典型共价晶体，C原子采取 ，每个C原子与4个相邻C原子形成共价键，构成 、 中，Si原子与O原子通过共价键连接，每个Si原子连4个O原子，每个O原子连2个Si原子，形成三维网状结构。 结构共性：所有典型共价晶体均具有空间网状结构，原子间共价键结合紧密，无独立分子，晶体的化学式仅表示 （如SiO₂不表示分子，仅表示Si、O原子个数比为1:2）。 易错区分：晶体硅、金刚石均为共价晶体，而无定形硅为非晶体；SiO₂为共价晶体，而CO₂为分子晶体，核心区别是是否形成空间网状共价键结构。 【典例5】（24-25高二下·天津南开·期中）下列有关晶体类型的判断错误的是 A ：熔点为120.5℃，沸点为271.5℃ 共价晶体 B B：熔点为2300℃，沸点为2550℃，硬度大 共价晶体 C Sb：熔点为630.74℃，沸点为1750℃，晶体导电 金属晶体 D ：熔点为282℃，易溶于水，熔融态不导电 分子晶体 A．A B．B C．C D．D 【变式5-1】（24-25高二下·天津南开·期末）下表列出的是某些晶体的熔点和硬度。 晶体 金刚石 石英 碳化硅 硅 石墨 熔点/℃ 3550 1710 x 1412 3850 硬度 10 7 9.5 6.5 1 由表中数据判断，下列说法正确的是 A．构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高 B．构成共价晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大 C．碳化硅的熔点介于1412℃与3550℃之间 D．表中晶体微粒间作用力均为共价键 【变式5-2】（24-25高二下·天津南开·开学考试）几种物质的熔点和沸点的数据如下表(的熔点在条件下测定)。下列有关判断错误的是 NaCl 单质M 熔点 801 712 194 2300 沸点 1465 1412 180 57.6 2500 A．除去NaCl固体中可以用加热升华的方法 B．单质M可能是共价晶体 C．熔沸点低是因为键键能小 D．离子键强度 【变式5-3】（24-25高二上·天津·期末）观察下列结构示意图并结合相关信息，判断有关说法正确的是 金刚石 石墨 FeSO4●7H2O MgO A．金刚石与石墨中碳原子的杂化方式相同 B．石墨晶体中层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种过渡晶体 C．FeSO4●7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2 D．晶体熔点：金刚石>CaO>MgO 题型06 共价晶体的判断 核心判断依据：最关键的判断标准是晶体中是否存在三维空间网状共价键结构，且不存在独立分子；次要依据是晶体的 （高熔沸点、高硬度、不导电）。 具体判断方法：一是看构成粒子，共价晶体的构成粒子为 ，而非分子或离子；二是看作用力，粒子间仅存在 ，无范德华力、氢键或离子键；三是看性质，熔沸点高（通常高于1000℃）、 、不导电（熔融态也不导电）。 易错区分要点：区分共价晶体与分子晶体，核心看是否有独立分子和空间网状结构（如CO₂有独立分子，为分子晶体；SiO₂无独立分子，为共价晶体）；区分共价晶体与离子晶体，核心看是否存在离子键（离子晶体含离子键，共价晶体不含）。 判断步骤：第一步，确定晶体构成粒子（原子则可能为共价晶体）；第二步，分析粒子间作用力（仅共价键则为共价晶体）；第三步，结合物理性质验证（高熔沸点、高硬度则进一步确认）。 【典例6】（24-25高二下·天津滨海新·期末）下列物质的性质不能用化学键解释的是 A．沸点： B．稳定性： C．硬度：金刚石>晶体硅 D．熔点：氧化镁>氯化钠 【变式6-1】（24-25高二下·天津·期末）下列晶体的熔点最低的是 A． B．生铁 C．晶体硅 D．蔗糖 【变式6-2】（24-25高二上·天津和平·期末）下列说法不正确的是 A．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 B．键角：NH3>H2O C．熔点：晶体硅>碳化硅>金刚石 D．酸性：CCl3COOH>CHCl2COOH > CH3COOH 【变式6-3】（24-25高二下·天津北辰·阶段练习）工业上常用反应制备粗硅，若碳过量还会生成SiC，下列说法不正确的是 A．相对分子质量：C60＞SiO2＞SiC，因此熔沸点：C60＞SiO2＞SiC B．中的化合价为价，中C的化合价为价，因此还原性强于 C．Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为的原子半径大于C，难形成键 D．键能：Si-H＜C-H，Si-Si＜C-C，因此硅烷的种类和数量远不如烷烃的多 题型07 共价晶体的性质 核心性质特征：共价晶体最显著的性质是 、 ，这是由于原子间共价键强度大，克服共价键所需能量高；多数共价晶体不导电、不易溶于任何溶剂，化学性质稳定。 性质规律：共价晶体的性质由共价键的强度决定，共价键的 越短、 越大，晶体的熔沸点越高、硬度越大。例如，金刚石的C-C键长短于晶体硅的Si-Si键，因此金刚石的熔沸点、硬度均高于晶体硅。 特殊性质说明：石墨为 ，兼具共价晶体的高硬度、高熔点和分子晶体的导电性，其导电性源于层间自由移动的电子；部分共价晶体（如Si、Ge）为 ，可在一定条件下导电，常用于电子材料。 性质对比与应用：与分子晶体相比，共价晶体熔沸点高、稳定性强，适用于高温环境（如金刚石用于切割工具）；与离子晶体相比，共价晶体不导电、不易溶于水，适用于绝缘、耐高温场景，半导体共价晶体则用于芯片、半导体器件等领域。 【典例7】（24-25高二下·天津南开·期中）下列各组物质的晶体类型相同的是 A．和 B．和 C．Cu和Ge D．SiC和AlN 【变式7-1】（24-25高二下·天津滨海新·期末）下列我国科研成果所涉及材料中，是共价晶体的是 A．4.03米大口径碳化硅反射镜 B．2022年冬奥会聚氨酯速滑服 C．能屏蔽电磁波的银纳米线 D．“玉兔二号”钛合金筛网轮 【变式7-2】（24-25高二下·天津·阶段练习）设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．1mol过氧化氢所含的共价键数目为 B．等物质的量的和中含有π键的数目均为 C．1mol白磷含个键，1mol二氧化硅中含个 D．金刚石晶体中1mol碳原子含有个键 【变式7-3】（24-25高二下·天津·期末）下列物质的晶体硬度最大的是 A．铁 B．石墨 C．氯化钠 D．金刚石 / 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 分子晶体与共价晶体 题型01 分子晶体的结构和性质 题型02 常见的分子晶体 题型03 分子晶体的性质与应用 题型04 共价晶体的结构 题型05 典型的共价晶体 题型06 共价晶体的判断 题型07 共价晶体的性质 题型01 分子晶体的结构和性质 核心定义：分子晶体是由分子构成，粒子间以范德华力（或氢键）结合形成的晶体，晶体中不存在离子键或共价键直接连接的粒子网络，分子是晶体的基本结构单元。 结构特征：分子晶体的结构具有松散性，粒子间作用力（范德华力、氢键）远弱于化学键，晶体内部存在分子间隙；分子间排列多遵循紧密堆积原则，部分含氢键的分子晶体（如冰）因氢键方向性，排列相对疏松。 核心性质规律：分子晶体的熔沸点较低，易升华、易挥发，硬度较小，多数不导电（熔融态、固态均不导电），部分极性分子晶体（如HCl）溶于水后可导电，本质是分子电离产生自由移动离子。 结构与性质的关联：分子晶体的性质由粒子间作用力强弱决定，范德华力（或氢键）越强，熔沸点越高、硬度越大；分子的极性、相对分子质量越大，粒子间作用力越强，晶体性质越稳定。 【典例1】（24-25高二下·天津·期中）有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是 A．在MgO晶体中，与最近且等距离的共6个 B．12 g金刚石中含有化学键的数目为2NA(设NA为阿伏加德罗常数的值) C．在干冰晶胞中，1个分子周围有12个紧邻分子 D．在石墨晶体中，碳原子与碳碳键数目比为1∶3 【答案】D 【详解】A．MgO晶体中，与最近且等距离的在xyz轴上各2个，共6个，A正确； B．在金刚石晶体中，每个碳原子与另外四个碳原子相连，形成4个碳碳键，每个碳碳键由两个碳原子共有，平均1个碳形成2个共价键，则12 g金刚石（为1molC）中含有化学键的数目为2NA，B正确；   C．由图可知，每个二氧化碳分子周围紧邻且等距分子在同层、上下层各4个，共有12个，C正确； D．石墨结构中碳原子的成键特征是每层上6个碳原子形成六元环，每个碳原子形成3个碳碳键，每个碳碳键被两个碳共享，每个碳形成1.5个键，则在石墨晶体中，碳原子与碳碳键数目比为2∶3，D错误； 故选D。 【变式1-1】（24-25高二下·天津南开·阶段练习）下列有关晶体的说法不正确的是 A．干冰晶体中，每个CO2周围紧邻12个CO2 B．氯化钠晶体中，每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6个 C．碳化硅为三维骨架结构，由共价键形成的多原子环中，最小的环上有6个原子 D．金属晶体的电导率随温度升高而降低与自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞有关 【答案】B 【详解】A．干冰晶体属于面心立方最密堆积结构，以一个二氧化碳分子为中心，在其周围同一层上有4个二氧化碳分子与之紧邻，上一层和下一层各有4个二氧化碳分子与之紧邻，所以每个二氧化碳分子周围紧邻的二氧化碳分子数为4+4+4=12个，A正确； B．在氯化钠晶体中，钠离子和氯离子交替排列，形成面心立方晶格。以一个钠离子为中心，与它紧邻且距离相等的钠离子位于晶胞的棱边中点和体心位置，每个晶胞中有12条棱，每条棱上的钠离子与中心钠离子距离相等且紧邻，所以每个钠离子周围紧邻且距离相等的钠离子有12个，B错误； C．碳化硅是共价晶体，其晶体结构中，碳原子和硅原子通过共价键相互连接，形成三维骨架结构。在这种结构中，由共价键形成的多原子环中最小的环上有6个原子，其中3个碳原子和3个硅原子交替排列，C正确； D．当温度升高时，金属原子的热运动加剧，其振动幅度增大，使自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞，阻碍了自由电子的定向移动，导致电导率降低，所以金属晶体的电导率随温度升高而降低与自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞有关，D 正确； 故选B。 【变式1-2】（24-25高二下·天津·期中）34Se和S均属于VIA族元素。下列关于 Se及其化合物性质不正确的是 A．第一电离能： B．原子半径：Se<As C．酸性： D．沸点： 【答案】A 【详解】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，砷原子的4p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则砷元素的第一电离能大于硒元素，故A错误； B．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则硒原子的原子半径小于砷原子，故B正确； C．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，则硫酸的酸性强于硒酸，故C正确； D．硫化氢和硒化氢都属于分子晶体，硒化氢的相对分子质量大于硫化氢，分子间作用力大于硫化氢，沸点高于硫化氢，故D正确； 故选A。 【变式1-3】（24-25高二下·天津·月考）下列有关离子晶体的比较不正确的是 A．熔点： B．离子键强弱：NaF>NaCl>NaBr C．离子晶体中除了含有离子键外，还可能存在共价键、氢键等 D．硬度：MgO>CaO>BaO 【答案】A 【详解】A．AlCl3属于分子晶体，MgCl2、NaCl属于离子晶体，熔点：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，离子晶体中离子所带电荷数越大、离子半径越小，离子键越强，熔点高，所以熔点：MgCl2>NaCl>AlCl3，A项错误； B．离子晶体中离子所带电荷数越大，离子半径越小，离子键越强，则离子键强弱：NaF>NaCl>NaBr，B项正确； C．为离子晶体，除了含有离子键外，还存在共价键、氢键等，C项正确； D．离子晶体中离子所带电荷数越大，离子半径越小，离子键越强，硬度大，硬度：MgO>CaO>BaO，D项正确； 答案为：A。 题型02 常见的分子晶体 判断标准：构成晶体的粒子为分子，粒子间作用力仅为范德华力或氢键，不存在共价键形成的空间网状结构，这是区分分子晶体与其他晶体的核心依据。 典型类别：常见分子晶体主要包括三类——非金属单质（如H₂、O₂、I₂、S₈）、共价化合物（如CO₂、H₂O、NH₃、CH₄、冰醋酸）、部分有机物晶体（如苯、乙醇、蔗糖）。 常见实例细节：多数非金属单质晶体为分子晶体（金刚石、石墨除外），其结构中分子以范德华力结合；共价化合物中，除共价晶体（如SiO₂、SiC）外，多数为分子晶体；有机物晶体中，多数小分子有机物形成分子晶体。 结构特点差异：不含氢键的分子晶体（如干冰、I₂），分子排列紧密，间隙较小；含分子间氢键的分子晶体（如冰、NH₃晶体），分子因氢键作用形成疏松结构，间隙较大，密度相对较小。 【典例2】（24-25高二上·天津·阶段练习）甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 A．甲烷晶体中存在分子间氢键 B．甲烷晶体熔化时需破坏共价键 C．1个晶胞中含有8个分子 D．1个分子周围有12个紧邻的分子 【答案】D 【详解】A．甲烷分子中不存在电负性较大的原子，不能形成分子间氢键，A错误； B．甲烷晶体是分子晶体，熔化时克服分子间作用力，没有破坏共价键，B错误； C．1个晶胞中，有8个分子位于顶点处，被8个晶胞分摊；6个分子位于面心，被2个晶胞分摊，所以1个晶胞中含有的分子数：，C错误； D．以晶胞顶点的分子为例，这个晶胞中周围距离最近的分子有位于面心的3个分子，通过此顶点分子的晶胞有8个，而每个面心的分子被重复了2次，所以每个分子周围距离最近且相等的有个，D正确； 答案选D。 【变式2-1】（24-25高二下·天津·期中）下列关于晶体的叙述中，错误的是 A．晶体中配位数为4，配位数为8 B．碘晶胞中，每个分子紧邻12个分子 C．金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目比为1∶2 D．12 g石墨晶体中含有3 mol σ键 【答案】D 【详解】A．根据晶胞结构，晶体中周围相邻的O2-有4个，配位数为4；周围相邻的有8个，配位数为8，故A正确； B．碘晶胞中，I2分子位于晶胞的顶点和面心，每个分子紧邻12个分子，故B正确； C．金刚石晶体中，每个碳原子连有4个碳碳键，根据均摊法，每个碳原子占有2个碳碳键，碳原子与碳碳键数目比为1∶2，故C正确； D．石墨晶体中，每个碳原子占有1.5个σ键，故12 g石墨晶体中含有1.5mol σ键，故D错误； 答案选D。 【变式2-2】（2024·天津河西·一模）观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 C60 A．物质的量相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1∶1 B．SiO2晶体中Si和Si-O键个数比为1∶4 C．石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1 D．C60晶体堆积属于分子密堆积 【答案】A 【详解】A．假设金刚石和碳化硅的物质的量均为1mol，金刚石中每个碳原子连接四根共价键，但每根共价键被两个环共用，因此每个碳原子实际连接根共价键，可知1mol金刚石中含有2molC-C键；1molSiC中有1mol碳原子和1mol硅原子，每个原子通过共价键连接到其他原子，形成Si-C键。由于每个共价键是两个原子共有的，因此每个原子独占的键数是总键数的一半，即2mol，由于碳原子和硅原子的数量相等，因此总共有4molSi-C键；可知物质的量相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1∶2，故A错误； B．晶体中1个硅原子形成4个共价键，Si和Si-O键个数比为1∶4，故B正确； C．石墨烯中1个六元环平均含有个碳，则碳原子和六元环个数比为2∶1，故C正确； D．晶体为分子晶体，其堆积属于分子密堆积，故D正确； 故答案选A。 【变式2-3】（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．分子中仅含σ键 【答案】B 【分析】金刚石、石墨、、碳纳米管都是碳单质，互为同素异形体。 【详解】A．同素异形体的物理性质不相同，A错误； B．组成元素都为碳元素，充分燃烧的产物都为，B正确； C．石墨能导电，但石墨属于混合晶体，C错误； D．分子中含σ键和键，D错误； 答案选B。 题型03 分子晶体的性质与应用 核心性质梳理：分子晶体最突出的性质是熔沸点低、硬度小，易被压缩，挥发性强，这是其区别于共价晶体、离子晶体的关键特征；导电性方面，多数分子晶体不导电，仅极性分子晶体溶于水后可能导电。 性质应用原则：根据分子晶体的性质差异，适配不同应用场景，核心是利用其低熔沸点、易挥发、不导电等特征，避免在高温、强压力环境下使用。 具体应用实例：干冰（CO₂晶体）利用其易升华、升华吸热的性质，用作制冷剂、人工降雨；碘晶体利用其易升华、凝华的性质，用于检验淀粉；乙醇晶体利用其易溶于水、挥发性，用作溶剂、燃料。 应用注意事项：分子晶体稳定性较差，受温度影响显著，高温下易熔化、分解；多数分子晶体易燃（如有机物晶体），使用时需注意防火；易升华的分子晶体（如碘、干冰），需密封保存。 【典例3】（24-25高二下·天津南开·期中）AlN 具有耐高温、抗冲击等优良品质，广泛应用于电子工业、陶瓷工业，其晶胞结构如下图所示。下列说法错误的是 A．AlN 晶体中 N 原子的杂化类型为 sp3 B．AlN 晶体属于共价晶体 C．AlN 晶体中含有配位键 D．每个Al原子周围距离最近的N 原子个数为2 【答案】D 【详解】A．AlN晶体中N原子形成4个单键，杂化类型为sp3，A正确；   B．AlN晶体是通过共价键形成的，AlN熔点高、耐高温，属于共价晶体，B正确； C．N原子形成4个单键，其中有1个为N原子提供孤电子对、Al原子提供空轨道形成的配位键，C正确； D．据图示，Al原子的配位数为4，Al原子位于N原子形成的四面体空隙，D错误； 故选D。 【变式3-1】（22-23高二下·辽宁大连·期末）下列化学用语或表述错误的是 A．的VSEPR模型： B．正丁烷的键线式： C．四水合铜离子的球棍模型： D．金刚石的晶体结构： 【答案】B 【详解】A．价层电子对数=3+=4，VSEPR模型为四面体形，A正确； B．正丁烷属于饱和烃，其键线式为，B错误； C．四水合铜离子中心Cu2+与配体H2O之间存在配位键，根据结构模型，所展示的水合铜离子配位数为4，1个四水合铜离子中有4个配位键，C正确； D．金刚石中每个C原子形成四个共价键，与4个C原子相连，晶体结构为，D正确； 故选B。 【变式3-2】（24-25高二下·天津红桥·期中）黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。黑磷晶体具有与石墨类似的层状结构(如图所示)。下列有关说法正确的是    A．磷原子为杂化，故每层中的磷原子均共平面 B．石墨晶体沿片层与垂直片层方向的导电性不相同 C．黑磷熔沸点很高，与金刚石晶体类型相同 D．黑磷、红磷和白磷三种物质互为同系物，化学性质相似 【答案】B 【详解】A．由黑鳞的结构图可知，黑鳞的中磷原子排列成立体结构，则磷原子杂化方式为sp3杂化，则每一层中的磷原子不可能在同一平面上，故A错误； B．因为黑磷晶体与石墨类似的层状结构，所以黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力，每层内是共价键，所以层与层之间和沿片层的导电性不同，故B正确； C．黑磷晶体与石墨有类似的层状结构，则黑鳞最可能是混合型晶体(具有共价晶体和分子晶体的性质)，故C错误； D．黑磷、白磷和红磷都是单质，不属于同系物，故D错误； 故本题选B。 【变式3-3】（24-25高二下·天津南开·开学考试）石墨与F2在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是    A．与石墨相比，(CF)x导电性增强 B．与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强 C．(CF)x中的键长比短 D．1mol(CF)x中含有2xmol共价单键 【答案】B 【详解】A．石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上电子在层内离域运动，故石墨晶体能导电，而(CF)x中没有未参与杂化的2p轨道上的电子，故与石墨相比，(CF)x导电性减弱，A错误； B．(CF)x中C原子的所有价键均参与成键，未有未参与成键的孤电子或者不饱和键，故与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强，B正确； C．已知C的原子半径比F的大，故可知(CF)x中的键长比长，C错误； D．由题干结构示意图可知，在(CF)x 中C与周围的3个碳原子形成共价键，每个C-C键被2个碳原子共用，和1个F原子形成共价键，即1mol(CF)x中含有2.5xmol共价单键，D错误； 故答案为：B。 题型04 共价晶体的结构 核心定义：共价晶体又称原子晶体，是原子间通过共价键直接结合，形成空间网状结构的晶体，晶体中不存在独立分子，原子是晶体的基本结构单元。 结构核心特征：原子间通过共价键形成三维空间网状结构，共价键贯穿整个晶体，不存在分子间隙；共价键具有方向性和饱和性，决定了共价晶体的结构规整、排列紧密。 关键结构特点：晶体中所有原子均通过共价键连接，不存在范德华力或氢键；结构的稳定性由共价键的强度决定，共价键越强，晶体结构越稳定，物理性质越优异。 结构差异对比：与分子晶体相比，共价晶体无独立分子、无分子间隙，粒子间作用力为共价键（远强于范德华力）；与离子晶体相比，共价晶体无离子，不存在离子键，导电性普遍较差。 【典例4】（24-25高二下·天津·阶段练习）氮元素及其化合物在自然界中广泛存在且具有重要应用。氮的氧化物有NO、NO2等，氢化物有、等，同时含氮的物质还包括、、等；自然界中固氮主要生成氮氧化物。工业合成氨中，N2(g)与足量的H2(g)反应生成1mol NH3(g)放出46.2kJ的热量。NH3是重要的化工原料，通过催化氧化可以实现NH3转变为氮氧化物；柴油汽车中常需要补充来进行尾气处理，含的废水在碱性条件下可用电解法进行处理，N与Si组成的硬度媲美金刚石。下列说法正确的是 A．N的价层电子排布式为 B．与的键角相等 C．中化学键均为极性共价键 D．是分子晶体 【答案】A 【详解】A．N为7号元素，价电子排布式为，A正确； B．根据价层电子互斥理论，为正四面体形，键角为109°28′，为三角锥形，键角为107°，二者不相同，B错误； C．中含有N-N键，为非极性共价键，C错误； D．由题意：N与Si组成的硬度媲美金刚石，则为共价晶体，D错误； 故选A。 【变式4-1】（24-25高二下·天津西青·期末）硼单质及其化合物有重要的应用。硼晶体熔点为2 076 ℃，可形成多种卤化物。BF3可与NH3反应生成NH3BF3。BCl3可与H2反应生成乙硼烷B2H6(标准燃烧热为2 165 kJ·mol-1)，其分子中一个硼与周围的四个氢形成正四面体，结构式为，具有还原性。乙硼烷易水解生成H3BO3与H2，H3BO3是一种一元弱酸，可作吸水剂。乙硼烷可与NH3反应生成氨硼烷(BH3NH3)，其在一定条件下可以脱氢，最终得到氮化硼。乙硼烷也可与NaH反应生成NaBH4，是一种常用的还原剂。下列说法正确的是 A．硼晶体为分子晶体 B．氨硼烷与乙烷分子中价电子数相同，原子数也相同 C．乙硼烷与乙烷分子结构相似 D．NaBH4晶体中存在离子键、共价键、氢键 【答案】B 【详解】A．硼晶体熔点为2076℃，熔点很高，应该为共价晶体，A错误； B．由结构可知，氨硼烷中一个硼与周围的四个氢形成正四面体，且化学式分别为B2H6、C2H6，氨硼烷与乙烷分子中价电子数均为8，原子数均为8，B正确；   C．乙烷结构为，两者结构不同，C错误； D．NaBH4晶体中钠离子和中存在离子键、中存在硼氢共价键，但是不存在氢键，D错误； 故选B。 【变式4-2】（24-25高二下·天津南开·期末）一定条件下，、都能与形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，与形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。下列说法正确的是 A．、空间结构呈形 B．、、的晶体类型为分子晶体 C．可燃冰的笼状结构中甲烷分子与水分子形成共价键 D．、、分子中各原子最外层均形成8电子稳定结构 【答案】B 【详解】A．根据价电子对互斥理论分子中的价电子对由2个键和2对孤电子对构成，分子呈V形，分子中的价电子对由2个键构成，分子呈直线形，A错误； B．、、均是由分子组成的，形成的晶体是分子晶体，B正确； C．可燃冰的笼状结构中甲烷分子与水分子形成的是范德华力，共价键是物质内部形成的键，C错误； D．、、分子中除H原子外各原子最外层均形成8电子稳定结构，D错误； 故选B。 【变式4-3】（24-25高二下·天津·期末）我国通过嫦娥号系列探测器对月球进行了一定程度的探索。下列说法正确的是 A．嫦娥六号在月球上展开一幅由玄武岩纤维制作的国旗，该材料属于合成高分子材料 B．月球上用于可控核聚变的储量据估算有500万吨，核能属于不可再生能源 C．嫦娥六号返回器的天线透波窗具有耐热冲击性能，制作天线透波窗的材料是分子晶体 D．月壤中发现三方和三斜两种纳米矿物，这两种矿物的晶体结构相同 【答案】B 【详解】A．玄武岩纤维是无机非金属材料，不属于合成高分子材料，A错误； B．3He是核聚变燃料，虽然月球储量丰富，但因燃料有限且无法短期再生，属于不可再生能源，B正确； C．天线透波窗材料主要成分是SiO2，是共价晶体，不是非分子晶体，C错误； D．三方Ti2O和三斜Ti2O是两种不同矿物，晶体结构不同，D错误； 故选B。 题型05 典型的共价晶体 核心分类：典型共价晶体主要分为三类——非金属单质（如金刚石、石墨、晶体硅）、共价化合物（如SiO₂、SiC、BN）、部分特殊化合物（如AlN、B₄C），其中石墨为混合型晶体（兼具共价晶体与分子晶体特征）。 重点实例解析：金刚石是典型共价晶体，C原子采取sp³杂化，每个C原子与4个相邻C原子形成共价键，构成正四面体空间网状结构；SiO₂晶体中，Si原子与O原子通过共价键连接，每个Si原子连4个O原子，每个O原子连2个Si原子，形成三维网状结构。 结构共性：所有典型共价晶体均具有空间网状结构，原子间共价键结合紧密，无独立分子，晶体的化学式仅表示原子个数比（如SiO₂不表示分子，仅表示Si、O原子个数比为1:2）。 易错区分：晶体硅、金刚石均为共价晶体，而无定形硅为非晶体；SiO₂为共价晶体，而CO₂为分子晶体，核心区别是是否形成空间网状共价键结构。 【典例5】（24-25高二下·天津南开·期中）下列有关晶体类型的判断错误的是 A ：熔点为120.5℃，沸点为271.5℃ 共价晶体 B B：熔点为2300℃，沸点为2550℃，硬度大 共价晶体 C Sb：熔点为630.74℃，沸点为1750℃，晶体导电 金属晶体 D ：熔点为282℃，易溶于水，熔融态不导电 分子晶体 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．的熔沸点较低，属于分子晶体，判断为共价晶体错误，A错误； B．B的熔沸点高、硬度大，符合共价晶体特征，B正确； C．Sb导电，具有金属晶体的导电性以及一定的熔沸点，属于金属晶体，C正确； D．易溶于水，熔融态不导电，熔沸点较低，符合分子晶体的性质，D正确； 综上，答案是A。 【变式5-1】（24-25高二下·天津南开·期末）下表列出的是某些晶体的熔点和硬度。 晶体 金刚石 石英 碳化硅 硅 石墨 熔点/℃ 3550 1710 x 1412 3850 硬度 10 7 9.5 6.5 1 由表中数据判断，下列说法正确的是 A．构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高 B．构成共价晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大 C．碳化硅的熔点介于1412℃与3550℃之间 D．表中晶体微粒间作用力均为共价键 【答案】C 【详解】A．金刚石（原子）熔点高于石英（和原子），但原子种类更少，说明原子种类多不一定熔点高，A错误； B．原子半径越大，键长增加，键能减弱，硬度应降低。如（半径大）硬度低于（金刚石），B错误； C．碳化硅（）的键强介于和之间，熔点应高于硅（1412℃）而低于金刚石（3550℃），C正确； D．石墨层间为范德华力，并非全为共价键，D错误； 综上，答案是C。 【变式5-2】（24-25高二下·天津南开·开学考试）几种物质的熔点和沸点的数据如下表(的熔点在条件下测定)。下列有关判断错误的是 NaCl 单质M 熔点 801 712 194 2300 沸点 1465 1412 180 57.6 2500 A．除去NaCl固体中可以用加热升华的方法 B．单质M可能是共价晶体 C．熔沸点低是因为键键能小 D．离子键强度 【答案】C 【详解】A．AlCl3的沸点（180℃）低于熔点（194℃），说明其在常压下易升华，而NaCl的熔点（801℃）较高，加热时AlCl3升华而NaCl不升华，可用此方法分离，A正确； B．单质M的熔沸点（2300℃、2500℃）远高于离子晶体，符合共价晶体（如金刚石）的特性，B正确； C．SiCl4熔沸点低是因为其为分子晶体，分子间作用力（范德华力）弱，而非Si-Cl键键能小，C错误； D．NaCl的熔点（801℃）高于MgCl2（712℃），但Mg2+电荷更高、半径更小，理论上MgCl2离子键应更强，数据与理论矛盾，可能因结构差异导致，但根据题目数据直接判断，D正确； 故选C。 【变式5-3】（24-25高二上·天津·期末）观察下列结构示意图并结合相关信息，判断有关说法正确的是 金刚石 石墨 FeSO4●7H2O MgO A．金刚石与石墨中碳原子的杂化方式相同 B．石墨晶体中层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种过渡晶体 C．FeSO4●7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2 D．晶体熔点：金刚石>CaO>MgO 【答案】C 【详解】A．金刚石中C原子杂化方式为sp3，石墨中碳原子的杂化方式为sp2，故A错误； B．石墨晶体中层内是共价键，层间是范德华力，石墨是混合型晶体，故B错误； C．键角3是硫酸根中键角，中S上的孤电子对数为0，价层电子对数为4，硫酸根为正四面体结构，键角为109°28′，键角最大，键角1与键角2中的O均采用sp3杂化，键角1与键角2比较，键角1上的O提供孤电子对形成配位键，使得键角1中O上的孤电子对数比键角2中O上的孤电子对数少，导致键角1比键角2大，故键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2，故C正确； D．离子半径：Ca2+>Mg2+，离子半径越小、电荷数越多，离子晶体熔点越高，金刚石是共价晶体，熔点高于CaO和MgO，则晶体熔点：金刚石>MgO>CaO，故D错误； 故答案为C。 题型06 共价晶体的判断 核心判断依据：最关键的判断标准是晶体中是否存在三维空间网状共价键结构，且不存在独立分子；次要依据是晶体的物理性质（高熔沸点、高硬度、不导电）。 具体判断方法：一是看构成粒子，共价晶体的构成粒子为原子，而非分子或离子；二是看作用力，粒子间仅存在共价键，无范德华力、氢键或离子键；三是看性质，熔沸点高（通常高于1000℃）、硬度大、不导电（熔融态也不导电）。 易错区分要点：区分共价晶体与分子晶体，核心看是否有独立分子和空间网状结构（如CO₂有独立分子，为分子晶体；SiO₂无独立分子，为共价晶体）；区分共价晶体与离子晶体，核心看是否存在离子键（离子晶体含离子键，共价晶体不含）。 判断步骤：第一步，确定晶体构成粒子（原子则可能为共价晶体）；第二步，分析粒子间作用力（仅共价键则为共价晶体）；第三步，结合物理性质验证（高熔沸点、高硬度则进一步确认）。 【典例6】（24-25高二下·天津滨海新·期末）下列物质的性质不能用化学键解释的是 A．沸点： B．稳定性： C．硬度：金刚石>晶体硅 D．熔点：氧化镁>氯化钠 【答案】A 【详解】A．甲烷、丙烷都是分子晶体，沸点由分子间作用力决定，与化学键无关，故选A； B．水分子、硫化氢分子的稳定性由H-O和H-S键的键能决定，稳定性用化学键解释，故不选B； C．金刚石、晶体硅都是共价晶体，硬度由C-C和Si-Si共价键键能决定，故不选C； D．MgO和NaCl都是离子晶体，熔点由MgO和NaCl的离子键决定，故不选D； 选A。 【变式6-1】（24-25高二下·天津·期末）下列晶体的熔点最低的是 A． B．生铁 C．晶体硅 D．蔗糖 【答案】D 【详解】蔗糖为分子晶体，晶体硅为共价晶体，氧化镁为离子晶体，生铁为铁合金，属于金属晶体，则蔗糖熔点最低； 故选D。 【变式6-2】（24-25高二上·天津和平·期末）下列说法不正确的是 A．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 B．键角：NH3>H2O C．熔点：晶体硅>碳化硅>金刚石 D．酸性：CCl3COOH>CHCl2COOH > CH3COOH 【答案】C 【详解】A．由于对羟基苯甲醛含有分子间氢键，邻羟基苯甲醛含有分子内氢键，分子间氢键使得熔点升高，因此沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，A正确； B．NH3、H2O中心原子都是sp3杂化，轨道构型为四面体形，NH3中存在1对孤电子对，H2O中存在2对孤电子对，孤对子对数越多，键角越小，所以键角：NH3＞H2O，B正确； C．三者都为原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，原子半径：Si>C，因此熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，C错误； D．Cl电负性较大，对电子的吸引能力较强，会导致-COOH中O-H的极性增大，越容易断键电离出H+，酸性越强，Cl原子越多，酸性越强，则酸性：CCl3COOH>CHCl2COOH > CH3COOH，D正确； 故选C。 【变式6-3】（24-25高二下·天津北辰·阶段练习）工业上常用反应制备粗硅，若碳过量还会生成SiC，下列说法不正确的是 A．相对分子质量：C60＞SiO2＞SiC，因此熔沸点：C60＞SiO2＞SiC B．中的化合价为价，中C的化合价为价，因此还原性强于 C．Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为的原子半径大于C，难形成键 D．键能：Si-H＜C-H，Si-Si＜C-C，因此硅烷的种类和数量远不如烷烃的多 【答案】A 【详解】A．C60形成分子晶体，SiO2、SiC形成共价晶体，分子晶体的熔沸点远小于共价晶体，对于SiO2、SiC，由于Si-O键长小于Si-C键长，所以熔沸点：SiO2＞SiC，从而得出熔沸点： SiO2＞SiC＞C60，A不正确； B．中的化合价为价，中C的化合价为价，则表明Si的非金属性小于C，因此还原性强于，B正确； C．Si的原子半径大于C，Si-Siσ键的键长较长，p-p轨道重叠的程度很小，则Si原子间难以形成键，C正确； D．键能：Si-H＜C-H，Si-Si＜C-C，则C-C、C-H较强，形成的烷烃稳定，而硅烷中Si-Si、Si-H的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成，碳还能形成双键、三键、链状、环状结构，而硅不能，因此硅烷的种类和数量远不如烷烃的多，D正确； 故选A。 题型07 共价晶体的性质 核心性质特征：共价晶体最显著的性质是高熔沸点、高硬度，这是由于原子间共价键强度大，克服共价键所需能量高；多数共价晶体不导电、不易溶于任何溶剂，化学性质稳定。 性质规律：共价晶体的性质由共价键的强度决定，共价键的键长越短、键能越大，晶体的熔沸点越高、硬度越大。例如，金刚石的C-C键长短于晶体硅的Si-Si键，因此金刚石的熔沸点、硬度均高于晶体硅。 特殊性质说明：石墨为混合型晶体，兼具共价晶体的高硬度、高熔点和分子晶体的导电性，其导电性源于层间自由移动的电子；部分共价晶体（如Si、Ge）为半导体，可在一定条件下导电，常用于电子材料。 性质对比与应用：与分子晶体相比，共价晶体熔沸点高、稳定性强，适用于高温环境（如金刚石用于切割工具）；与离子晶体相比，共价晶体不导电、不易溶于水，适用于绝缘、耐高温场景，半导体共价晶体则用于芯片、半导体器件等领域。 【典例7】（24-25高二下·天津南开·期中）下列各组物质的晶体类型相同的是 A．和 B．和 C．Cu和Ge D．SiC和AlN 【答案】D 【详解】A．形成的晶体类型为共价晶体，形成的晶体类型为分子晶体，晶体类型不相同，A不符合题意； B．形成的晶体类型为离子晶体，形成的晶体类型为分子晶体，晶体类型不相同，B不符合题意； C．Cu形成的晶体类型均为金属晶体，而Ge为半导体材料，共价键相连，属于共价晶体，C不符合题意； D．SiC和AlN形成的晶体类型均为共价晶体，D符合题意； 故答案选D。 【变式7-1】（24-25高二下·天津滨海新·期末）下列我国科研成果所涉及材料中，是共价晶体的是 A．4.03米大口径碳化硅反射镜 B．2022年冬奥会聚氨酯速滑服 C．能屏蔽电磁波的银纳米线 D．“玉兔二号”钛合金筛网轮 【答案】A 【详解】A．碳化硅是由碳原子和硅原子形成的共价晶体，故A项正确； B．聚氨酯是有机合成高分子材料，不是共价晶体，故B项错误； C．屏蔽电磁波的银纳米线是碳包覆银纳米线，碳有多种同素异形体，其中石墨是混合晶体，无定形碳不是晶体，银属于金属晶体，不是共价晶体，故C项错误； D．钛合金属于金属晶体，不是共价晶体，故D项错误； 故本题选A。 【变式7-2】（24-25高二下·天津·阶段练习）设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．1mol过氧化氢所含的共价键数目为 B．等物质的量的和中含有π键的数目均为 C．1mol白磷含个键，1mol二氧化硅中含个 D．金刚石晶体中1mol碳原子含有个键 【答案】C 【详解】A．过氧化氢结构式为H―O―O―H，1mol过氧化氢所含的共价键数目为3NA，A错误； B．1个CO2和N2均含有2个π键，但等物质的量并不一定是1mol，B错误； C．白磷(P4)为正四面体结构，含有6个P−P共价键，所以1mol白磷(P4)中含有6NA个P−P键，二氧化硅中1个Si原子含4 Si−O，1mol二氧化硅中含4NA个Si−O键，C正确； D．金刚石中与一个碳原子相连的共价键有4个，但每个键只有属于这个碳原子，所以一个碳原子有2个C―C键，1mol金刚石中有2NA个C―C键，D错误； 故答案为：C。 【变式7-3】（24-25高二下·天津·期末）下列物质的晶体硬度最大的是 A．铁 B．石墨 C．氯化钠 D．金刚石 【答案】D 【详解】A. 纯铁硬度低，纯铁的硬度比铁合金小，A错误； B. 石墨很软，B错误； C. 氯化钠属于离子晶体，离子晶体的硬度不如原子晶体大，C错误； D. 目前为止，金刚石是自然界中硬度最大的，D正确； 答案选D。 / 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 学科网（北京）股份有限公司 $