3.2.1 分子晶体 讲义-2025-2026学年高二化学同步讲义+测试 （人教版2019选择性必修2）

第3章 晶体结构与性质 第2节 分子晶体与共价晶体 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 课程学习目标 掌握本节核心知识，为后续学习打好基础。 新知学习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 拓展培优 结合例题解析高频考点，掌握易错点，提升能力。 课堂检测 基础训练：确保核心知识掌握，建立信心。 能力提升：提升应用能力，提升综合能力。 知识思维导图 第1课时 分子晶体 课程学习目标 1.掌握分子晶体的构成微粒、微粒间作用力及典型结构特征，能精准辨识干冰、冰等常见分子晶体。 2.理解分子间作用力对晶体熔沸点、硬度的影响规律，熟练比较分子晶体物理性质。 【新知学习】 知识点01分子晶体的结构 1．概念及微粒间的作用力 (1)概念：只含 的晶体称为分子晶体。 (2)构成分子晶体的微粒： (3)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以分子间作用力（ 和 ）相互吸引，分子内原子之间以共价键结合。 2．分子晶体的结构特征——堆积方式 分子密堆积 分子非密堆积 作用力 只有 ，无 有 和分子间 ，它具有方向性 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 堆积方式 分子看作球时，层与层间 对 分子看作球时，层与层间 对 举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 3．常见分子晶体及物质类别 物质种类 实　例 所有非金属氢化物 H2O、NH3、CH4、H2S、HCl等 部分非金属单质 卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、C60 、稀有气体等 部分非金属氧化物 CO2、P4O10、SO2、SO3等 几乎所有的酸 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等 绝大多数有机物 苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等 【特别提醒】金刚石、二氧化硅不是分子晶体。 知识点02分子晶体的性质 1.分子晶体的物理特性 ①分子晶体具有熔、沸点较 。 ②硬度较 。 ③固态 导电。 2.分子晶体熔沸点低的原因 分子晶体中粒子间是以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 ，密度较 ，硬度较 ， 易熔化和挥发。所有在常温下呈 的物质、常温下呈 的物质(除汞外)、易升华的 物质都属于分子晶体，熔化时，一般只破坏 、 （作用力较弱），不破坏 。 3.分子晶体的熔、沸点比较 ①分子晶体熔化或汽化都是克服分子间作用力。分子间作用力越 ，物质熔化或汽化时需要的能量就越 ，物质的熔、沸点就越 。 ②比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就是比较分子间作用力(包括范德华力和氢键)的 。 A. 组成和结构相似的物质，相对分子质量越 ，范德华力越 ，熔、沸点越 。如O2 N2， HI HBr HCl。 B.相对分子质量相等或相近时， 分子的范德华力大，熔、沸点 ，如CO N2。 C.能形成 的物质，熔、沸点较 。如H2O H2Te H2Se H2S，HF HCl，NH3 PH3。 D.烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的 ，熔、沸点 ,如C2H6 CH4, C2H5Cl CH3Cl, CH3COOH HCOOH。 E.在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越 ，熔沸点越 ，如沸点：正戊烷 异戊烷 新戊烷；芳香化合物苯环上的同分异构体一般按照“ 位> 位> 位”的顺序。 4.分子晶体的导电性 分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由离子，因而不能导电，易溶于水的电解质在水中全部或部分电离而能够导电，不溶于水的物质或易溶于水的非电解质自身不能导电。 知识点03两种典型分子晶体的组成和结构 1.冰（分子非密堆积形式） ①冰中水分子之间的相互作用力除范德华力外还有 ，冰晶体主要是水分子依靠 而形成的。 ②氢键的方向性→1个水分子与周围 个水分子相结合→水分子中的 ③氢键H—O…H较 →分子间距离增 并在水分子中间留有空隙→冰的密度比液态水的 。 当冰刚刚融化为液态水时冰的结构部分解体→水分子间的空隙减 →密度反而增 超过4℃时分子间距离 →密度渐渐 ④为什么水在4℃时的密度最大？ 2.干冰(分子密堆积形式) ①分子间作用力为范德华力。 ②CO2的晶胞类型为面心立方结构。 ③ ④每个CO2分子周围距离最近且相等的CO2分子有 个(同层、上层、下层各4个)。 ⑤无数个CO2晶胞在空间“无隙并置”形成CO2晶体。 【拓展培优】 【归纳提升1】 分子晶体的判断 1.依据构成晶体的微粒种类和微粒间的作用力判断：构成分子晶体的微粒是分子，微粒间的作用力是分子间作用力。 2.依据晶体的熔点判断：分子晶体熔点低，常在数百度以下甚至更低温度。 3.依据晶体的导电性判断：分子晶体为非导体，但部分分子晶体溶于水后能导电，如HCl。 4.依据晶体的硬度和机械性能判断：分子晶体硬度小且较脆。 5.依据物质的分类判断：大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 6.依据挥发性判断：一般易挥发的物质呈固态时都属于分子晶体。 7.根据溶解性判断：分子晶体的溶解性遵循“相似相溶”规律。 【典例1】某化学兴趣小组在学习分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔点，记录如下： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 CaCl2 熔点/℃ 801 712 190 -68 782 根据这些数据分析，他们认为属于分子晶体的是 A．NaCl、MgCl2、CaCl2 B．AlCl3、SiCl4 C．NaCl、CaCl2 D．全部 （变式训练1-1）下列各物质所形成的晶体中，属于分子晶体且分子内只含极性共价键的是 A．CO2 B．O2 C．NH4Cl D．Ar （变式训练1-2）下列各组物质，晶体类型相同的是 A．锗(Ge)和镁 B．石英和石墨 C．可燃冰和 D．NaCl和 【归纳提升2】 分子晶体的结构特征——堆积方式 分子密堆积 分子非密堆积 作用力 只有分子间作用力，无氢键 有分子间氢键，它具有方向性 空间特点 每个分子周围一般有12个紧邻的分子 空间利用率不高，留有相当大的空隙 堆积方式 分子看作球时，层与层间球心对空隙 分子看作球时，层与层间球心对球心 举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 【典例2】 干冰在工业上广泛用作制冷剂，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为。代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．干冰晶体熔点低、硬度小 B．干冰中的之间存在范德华力 C．每个周围等距且紧邻的有12个 D．干冰晶体的密度为 （变式训练2-1）碘晶体为层状结构，层间作用力为范德华力，密度为。下图是碘的单层结构，层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．碘分子的配位数为4 B．同质量碘中“卤键”数目：液体碘>晶体碘 C．晶体中碘分子的排列有两种取向 D．晶体中，层间距为 （变式训练2-2）F2和Xe可在一定条件下反应生成X，若Xe过量则生成Y，X和Y的晶胞示意图如图所示，晶胞体积之比为V(X)：V(Y)=17∶13.下列关于X和Y的说法错误的是 A．两种晶体都属于分子晶体 B．XeF4的配位数为8 C．晶体密度：X>Y D．两种分子都属于非极性分子 【典例3】 下列说法中，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，共价键越强，熔点越高 C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点一定越高 D．碘与干冰分别受热变为气体，所克服的粒子间的相互作用力不同 【易错提醒】 分子晶体的物理特性 ①分子晶体具有熔、沸点较低。 ②硬度较小。 ③固态不导电。 （变式训练3-1）下列说法中正确的是 ①晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ②共价晶体中共价键越强，熔点越高 ③6g二氧化硅晶体中含有的键数为 ④在和晶体中，阴、阳离子数之比相等 ⑤正四面体构型的分子，键角都是，其晶体类型可能是共价晶体或分子晶体 ⑥分子晶体中都含有化学键 ⑦含碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为 A．①②③④⑤ B．②③④⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦ （变式训练3-2）下列物质性质的比较，与氢键无关的是 A．密度：水>冰 B．熔点：NH4Cl>HCl C．沸点：> D．与碱基配对的能力：＞ 【典例4】 填空 (1)比较下列化合物熔、沸点的高低(填“>”或“<”)。 ①CO2 SO2； ②NH3 PH3； ③O3 O2； ④Ne Ar； ⑤CH3CH2OH CH3OH。 (2)已知AlCl3的熔点为190 ℃(2.202×105 Pa)，但它在180 ℃即开始升华。请回答： ①AlCl3固体是 晶体。 ②设计一个可靠的实验，判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是 。 （变式训练4-1）请回答下列问题： (1)据报道，科研人员应用电子计算机模拟出来类似的物质，试推测下列有关的说法正确的是 (填标号)。 a．易溶于水    b．是一种分子晶体，有较高的熔点和硬度 c．的熔点高于    d．的稳定性比的强 (2)已知碘晶胞结构(长方体)如图所示： ①碘晶体属于 晶体。 ②碘晶体熔化过程中克服 。 ③设为阿伏加德罗常数的值，则碘单质的密度为 。 （变式训练4-2）具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点，的合成及应用是科学研究的重要课题。 (1)以、合成，Ni是常用的催化剂。 ①Ni基态原子的电子排布式为 ，基态N原子轨道表示式 。 ②实际生产中采用铁的氧化物、FeO，使用前用和的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下： i．两种晶胞所含铁原子个数比为 ii．图1晶胞的棱长为，则其密度 。 (2)粗硒中主要含碲(Te)单质等杂质。硒与碲同主族，可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒，流程如下图。 结合元素周期律解释该法能分离硒和碲的原因 。 (3)常温下是橙黄色液体，其分子结构如图所示。少量泄漏会产生窒息性气味，遇水易水解，并产生酸性悬浊液。 分子是 (填“极性”、“非极性”)分子，与分子结构相似，熔沸点 (填“>”或“<”)。 【课堂检测】 【基础训练】 1．下列说法中正确的是 A．冰融化时，分子中键发生断裂 B．共价晶体中，共价键越强，共价晶体的熔点越高 C．共价晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键 D．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点越高 2．（24-25高二下·四川资阳·期末）下列各项比较正确的是 A．沸点： B．熔点：白磷金刚石 C．离子键成分占比： D．在水中的溶解度：硝基苯甘氨酸 3．（24-25高二下·甘肃酒泉·期中）下列有关分子晶体的说法正确的有 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，分子中键发生断裂 ③分子晶体在水溶液中均能导电 ④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高 ⑤非金属氢化物晶体一般是分子晶体 ⑥所有分子晶体中既存在分子间作用力又存在化学键 A．①② B．④⑤ C．③④ D．⑤⑥ 4．（24-25高二下·河北衡水·期中）分子的结构决定其性质。下列解释与实例不相符的是 实例 解释 A 萘()易溶于四氯化碳 萘与四氯化碳均为非极性分子 B 氟乙酸的酸性大于氯乙酸 F比Cl的电负性大，导致氟乙酸中羟基的极性大于氯乙酸 C 单质碘的沸点大于单质溴 分子极性越大，范德华力越大 D 接近水沸点的水蒸气，其相对分子质量的测定值比按化学式计算出来的大 氢键的影响 A．A B．B C．C D．D 5．（2025·浙江·三模）已知甲硅烷能与高锰酸钾溶液发生反应：。下列说法正确的是 A．该反应是在强酸性环境中进行的 B．该反应的现象之一是溶液变成紫红色 C．沸点比低 D．该反应中被还原 6．（24-25高二下·湖北恩施·期末）下列化学用语或图示表达正确的是 A．分子的空间结构： B．Cr原子结构示意图： C．碳化钙的电子式： D．碘单质的晶胞： 7．（24-25高二下·内蒙古赤峰·期中）前四周期元素的原子序数依次增大，基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等，Z可与X形成两种常温下为液态的化合物，均满足最高能级的轨道处于半充满状态，Y的内层轨道全充满，且Y元素是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，W的成单电子数在前四周期元素中是最多的。下列说法正确的是 A．电负性： B．均为只含有极性键的极性分子 C．Y的最高价含氧酸易电离出，其晶体类型为离子晶体 D．W元素属于元素周期表ds区的金属元素 8．（24-25高二下·广东茂名·期中）甲烷晶体的晶胞结构如下图，下列有关说法不正确的是 A．晶体熔化时需克服共价键 B．晶体中1个分子有12个紧邻的甲烷分子 C．甲烷在常温下呈气态，说明甲烷晶体属于分子晶体 D．甲烷晶体分子采取密堆积的形式 9．（2025·广东清远·二模）下列有关物质结构和性质的说法，正确的是 A．与的中心原子杂化轨道类型均为杂化 B．和都是单质，在中溶解度几乎一样 C．可燃冰()中甲烷分子与水分子之间并没有氢键 D．分子晶体都存在分子间作用力和共价键 10．（24-25高二下·重庆·阶段练习）关于干冰晶体说法错误的是   A．1个晶胞含4个分子 B．晶体内存在一种分子间作用力 C．晶体结构松散，不具有分子密堆积特征 D．干冰升华时未破坏CO2分子内的共价键 11．（24-25高三上·上海·月考）关于干冰晶体说法错误的是 A．1个晶胞含4个分子 B．晶体内存在一种分子间作用力 C．晶体结构松散，不具有分子密堆积特征 D．与1个分子距离最近的分子总数为12个 12．（25-26高二上·上海杨浦·月考）已知： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度(K) 873 773 1073 713.2 分析上表中四种物质的相关数据，请回答： (1)利用晶体相关知识解释CH4的沸点低于SiH4的原因 。 (2)利用化学键的相关知识解释NH3的分解温度高于PH3的原因 。 13．（24-25高二下·新疆喀什·期中）根据下列晶胞图，完成题目 (1)在NaCl晶体中，距最近的形成的空间立体结构是 体。 (2)在晶体中，每个晶胞平均占有 个。 (3)在晶体中，每个周围等距且紧邻的有 个。 (4)E和F形成的气态团簇分子的分子式为 。 14．（24-25高二下·江西南昌·阶段练习）完成下列问题。 (1)如图为干冰的晶胞结构示意图。 通过观察分析，每个CO2分子周围紧邻且等距离的CO2分子有 个，属于分子 (填密堆积或非密堆积)， 有 种取向不同的CO2分子。 (2)在冰晶体中，水分子之间的主要作用力是 ，还有 ，由于该主要作用力与共价键一样具有 性，故1个水分子周围只有 个紧邻的水分子。 15．（24-25高二上·湖南·期末）主族元素N、F、P、As、Se、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大。回答下列问题： (1)基态P的核外电子排布式为 ，N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为 ，的VSEPR模型为 。 (2)检验微量砷的原理为：。的空间结构为 ；分子中中心原子的杂化轨道类型为 。 (3)已知：常温常压下为无色气体，熔点，沸点；为黄色油状液体，熔点，沸点，以上易爆炸。熔、沸点高于的原因是 。 (4)中国医学工作者曾因“硒与克山病”和“硒预防肝癌研究”的突破性科研成果而两次获得由国际生物无机化学家协会颁发的“施瓦茨奖”。下列说法正确的是___________(填标号)。 A．硒元素位于元素周期表中d区 B．属于极性分子 C．键角：大于 D．酸性：小于 【能力提升】 1．碘的晶胞结构如图，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．碘晶体为共价晶体 D．氯单质、溴单质的晶体结构与碘晶体的结构类似，晶胞大小也相同 2．（2025·湖北黄冈·三模）通过X射线衍射实验可以测定晶体的结构。乙酸的晶体和晶胞如图。下列说法错误的是 A．乙酸晶体属于分子晶体，每个晶胞中有4个乙酸分子 B．晶体中分子的不同取向及非紧密堆积方式与氢键有关 C．分子沿z轴在底面上的投影，1和2、3和4分别重合 D．乙酸晶体的X射线衍射图谱中有若干个明锐的吸收峰 3．（24-25高二下·陕西安康·期末）常温下为无色气体，其检验原理为。下列说法正确的是 A．键角： B．固态属于共价晶体 C．的空间结构为平面三角形 D．由于水中含有分子间氢键，所以稳定性： 4．（24-25高二下·四川成都·期末）X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期元素。X基态原子中没有成对电子；Z、W同主族，Z基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且成对电子数目与未成对电子数目之比为3:1；Y元素能形成多种单质，其中一种是自然界中最坚硬的固体。下列说法错误的是 A．沸点：＞ B．元素电负性的大小关系：Y＜Z＜W C．化合物的晶体是典型的分子晶体 D．Y、W元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱：W＞Y 5．（24-25高二下·四川内江·期末）类比推理是重要的学科思想，下列类比推理正确的是 A．的稳定性小于，推测的稳定性也小于 B．为直线形分子，推测也是直线形分子 C．酸性：，则碱性： D．冰中一个水分子有4个紧邻分子，则晶体中一个分子也有4个紧邻分子 6．（24-25高二下·江西景德镇·期中）下列三幅图中：甲为干冰的晶胞透视图、乙为沿直线(体对角线)方向的投影图、丙为沿轴方向的投影图，已知干冰为立方晶系，晶胞参数为，点原子的分数坐标为。下列说法错误的是 A．与其中1个分子取向相同且距离最短的分子有6个 B．B点原子的分数坐标为 C．干冰中的键长为 D．图丙中原子的投影位置为4号原子 7．（23-24高二下·山西朔州·期中）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛，下列说法错误的是 A．基态原子的外围电子排布式为 B．已知分子的结构式为，该分子中氮原子的杂化类型为杂化 C．中心原子的价层电子对数为5 D．的熔、沸点低于 8．（23-24高二下·重庆·期中）下列事实的解释不正确的是 事实 解释 A 气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难 的价层电子排布为，3d轨道为半充满比较稳定；的价层电子排布为，再失去一个电子可达到3d轨道半充满的比较稳定状态 B 晶体中每个分子紧邻的分子数：干冰晶体（12个）>冰（4个） 冰中水分子间主要以氢键结合，干冰晶体中二氧化碳分子间主要以范德华力结合 C 分子的极性： 键的极性大于键的极性 D 酸性： 氟的电负性大于氯的电负性，的极性大于的极性，使的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出 A．A B．B C．C D．D 9．（24-25高二上·江苏盐城·期末）硫及其化合物有许多用途。 (1)硫与铁的化合物X的晶胞如图所示，与NaCl晶胞类似。 ①基态铁原子价电子的轨道表示式为 ；基态硫原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形；Fe位于元素周期表的 区。 ②化合物X的化学式为 。 (2)S8的结构如图所示： ①其熔点(115.2℃)和沸点(444.6℃)要比二氧化硫的熔点(-75.5℃)和沸点(-10.0℃)高很多，主要原因为 。 ②部分环状分子(如苯)中由于存在大π键，增强了分子的稳定性，S8分子中不能形成大π键的原因是 。 (3)固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S的轨道杂化类型为 。 (4)气态SO3以单分子形式存在。H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子的轨道杂化类型不同于其他分子的是 。 10．（24-25高二下·辽宁葫芦岛·期末）钛是地壳中含量最为丰富的元素之一，地壳中含钛矿物有140多种，有开采价值的仅有十余种。主要有金红石（TiO2）、钙钛矿等。 (1)基态Ti原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)钛元素在元素周期表中位于 区。 (3)钛的四种卤化物的相对分子质量和熔点如下表所示： 物质 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 相对分子质量 124 190 368 556 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 请解释四种物质熔点变化的原因 。 (4)TiO2的晶体熔点为1850℃，其晶体类型最不可能是 。 a．共价晶体    b．离子晶体    c．分子晶体 (5)TiO2在一定条件下能与碱性氧化物作用生成钛酸盐。钙钛矿的主要成分是钛酸钙，其晶胞如图所示： ①钛酸钙的化学式是 。 ②距离Ca2＋等距且最近的O2-有 个。 ③已知钛酸钙晶胞的边长为apm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为= g·cm-3（列出计算式）。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 晶体结构与性质 第2节 分子晶体与共价晶体 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 课程学习目标 掌握本节核心知识，为后续学习打好基础。 新知学习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 拓展培优 结合例题解析高频考点，掌握易错点，提升能力。 课堂检测 基础训练：确保核心知识掌握，建立信心。 能力提升：提升应用能力，提升综合能力。 知识思维导图 第1课时 分子晶体 课程学习目标 1.掌握分子晶体的构成微粒、微粒间作用力及典型结构特征，能精准辨识干冰、冰等常见分子晶体。 2.理解分子间作用力对晶体熔沸点、硬度的影响规律，熟练比较分子晶体物理性质。 【新知学习】 知识点01分子晶体的结构 1．概念及微粒间的作用力 (1)概念：只含分子的晶体称为分子晶体。 (2)构成分子晶体的微粒：分子 (3)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以分子间作用力（范德华力和氢键）相互吸引，分子内原子之间以共价键结合。 2．分子晶体的结构特征——堆积方式 分子密堆积 分子非密堆积 作用力 只有范德华力，无氢键 有范德华力和分子间氢键，它具有方向性 空间特点 每个分子周围一般有12个紧邻的分子 空间利用率不高，留有相当大的空隙 堆积方式 分子看作球时，层与层间球心对空隙 分子看作球时，层与层间球心对球心 举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 3．常见分子晶体及物质类别 物质种类 实　例 所有非金属氢化物 H2O、NH3、CH4、H2S、HCl等 部分非金属单质 卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、C60 、稀有气体等 部分非金属氧化物 CO2、P4O10、SO2、SO3等 几乎所有的酸 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等 绝大多数有机物 苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等 【特别提醒】金刚石、二氧化硅不是分子晶体。 知识点02分子晶体的性质 1.分子晶体的物理特性 ①分子晶体具有熔、沸点较低。 ②硬度较小。 ③固态不导电。 2.分子晶体熔沸点低的原因 分子晶体中粒子间是以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。所有在常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质(除汞外)、易升华的固体物质都属于分子晶体，熔化时，一般只破坏范德华力、氢键（作用力较弱），不破坏化学键。 3.分子晶体的熔、沸点比较 ①分子晶体熔化或汽化都是克服分子间作用力。分子间作用力越大，物质熔化或汽化时需要的能量就越多，物质的熔、沸点就越高。 ②比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就是比较分子间作用力(包括范德华力和氢键)的大小。 A.组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。如O2>N2，HI>HBr>HCl。 B.相对分子质量相等或相近时，极性分子的范德华力大，熔、沸点高，如CO>N2。 C.能形成氢键的物质，熔、沸点较高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3。 D.烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的增加，熔、沸点升高,如C2H6>CH4, C2H5Cl>CH3Cl, CH3COOH>HCOOH。 E.在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷；芳香化合物苯环上的同分异构体一般按照“邻位>间位>对位”的顺序。 4.分子晶体的导电性 分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由离子，因而不能导电，易溶于水的电解质在水中全部或部分电离而能够导电，不溶于水的物质或易溶于水的非电解质自身不能导电。 知识点03两种典型分子晶体的组成和结构 1.冰（分子非密堆积形式） ①冰中水分子之间的相互作用力除范德华力外还有氢键，冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的。 ②氢键的方向性→1个水分子与周围4个水分子相结合→水分子中的 ③氢键H—O…H较长→分子间距离增大并在水分子中间留有空隙→冰的密度比液态水的小。 当冰刚刚融化为液态水时冰的结构部分解体→水分子间的空隙减小→密度反而增大 超过4℃时分子间距离加大→密度渐渐减小 ④为什么水在4℃时的密度最大？ 氢键的存在迫使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小。当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大。超过4℃时，由于热运动加剧，分子间距离加大，密度逐渐减小，所以4℃时水的密度最大。 2.干冰(分子密堆积形式) ①分子间作用力为范德华力。 ②CO2的晶胞类型为面心立方结构。 ③ ④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)。 ⑤无数个CO2晶胞在空间“无隙并置”形成CO2晶体。 【拓展培优】 【归纳提升1】 分子晶体的判断 1.依据构成晶体的微粒种类和微粒间的作用力判断：构成分子晶体的微粒是分子，微粒间的作用力是分子间作用力。 2.依据晶体的熔点判断：分子晶体熔点低，常在数百度以下甚至更低温度。 3.依据晶体的导电性判断：分子晶体为非导体，但部分分子晶体溶于水后能导电，如HCl。 4.依据晶体的硬度和机械性能判断：分子晶体硬度小且较脆。 5.依据物质的分类判断：大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 6.依据挥发性判断：一般易挥发的物质呈固态时都属于分子晶体。 7.根据溶解性判断：分子晶体的溶解性遵循“相似相溶”规律。 【典例1】某化学兴趣小组在学习分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔点，记录如下： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 CaCl2 熔点/℃ 801 712 190 -68 782 根据这些数据分析，他们认为属于分子晶体的是 A．NaCl、MgCl2、CaCl2 B．AlCl3、SiCl4 C．NaCl、CaCl2 D．全部 【答案】B 【详解】NaCl、MgCl2、CaCl2的熔沸点高是离子晶体，而AlCl3、SiCl4的熔沸点较低，是分子晶体； 故选：B。 （变式训练1-1）下列各物质所形成的晶体中，属于分子晶体且分子内只含极性共价键的是 A．CO2 B．O2 C．NH4Cl D．Ar 【答案】A 【详解】A．CO2晶体由CO2分子构成，分子结构式为O=C=O，分子内只含极性共价键，故选A； B．O2晶体由O2分子构成，分子结构式为O=O，分子内只含非极性共价键，故不选B； C．NH4Cl由 、Cl-构成，属于离子晶体，故C错误； D．Ar是单原子分子，属于分子晶体，不含化学键，故不选D； 选A （变式训练1-2）下列各组物质，晶体类型相同的是 A．锗(Ge)和镁 B．石英和石墨 C．可燃冰和 D．NaCl和 【答案】C 【详解】A．锗(Ge)是共价晶体，镁(Mg)是金属晶体，晶体类型不同，A不符合题意； B． 石英(SiO2)是共价晶体，石墨是层状结构晶体（层内为共价键，层间为范德华力），晶体类型不同，B不符合题意； C．可燃冰（甲烷水合物）是分子晶体，C60（富勒烯）是分子晶体，晶体类型相同，C正确； D．NaCl是离子晶体，AlCl3在固态为分子晶体（形成Al2Cl6二聚体），晶体类型不同，D不符合题意； 故选C。 【归纳提升2】 分子晶体的结构特征——堆积方式 分子密堆积 分子非密堆积 作用力 只有分子间作用力，无氢键 有分子间氢键，它具有方向性 空间特点 每个分子周围一般有12个紧邻的分子 空间利用率不高，留有相当大的空隙 堆积方式 分子看作球时，层与层间球心对空隙 分子看作球时，层与层间球心对球心 举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 【典例2】 干冰在工业上广泛用作制冷剂，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为。代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．干冰晶体熔点低、硬度小 B．干冰中的之间存在范德华力 C．每个周围等距且紧邻的有12个 D．干冰晶体的密度为 【答案】D 【详解】A．由于干冰中的CO2之间只存在范德华力，故晶体熔点低、硬度小，A正确； B．干冰是分子晶体，故CO2之间只存在范德华力，B正确； C．CO2晶胞即干冰晶体结构为分子密堆积，二氧化碳分子处于晶胞的顶点与面心位置，以顶点二氧化碳研究，与它距离最近且相等的CO2分子处于面心位置，而每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，则一个CO2分子周围与它距离最近且相等的CO2分子有=12个，C正确； D．CO2晶胞中含有CO2分子个数为：，晶胞参数为anm，NA为阿伏伽德罗常数的值，CO2晶胞的密度为g·cm-3，D错误； 故选D。 （变式训练2-1）碘晶体为层状结构，层间作用力为范德华力，密度为。下图是碘的单层结构，层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．碘分子的配位数为4 B．同质量碘中“卤键”数目：液体碘>晶体碘 C．晶体中碘分子的排列有两种取向 D．晶体中，层间距为 【答案】B 【详解】A．由题干碘晶体的结构示意图可知，距离某个I2距离最近且相等的I2分子数目为4，故碘分子的配位数为4，A正确； B．已知固态碘单质中I2与I2之间的距离比液体碘更近，则形成的“卤键”数目更多，即同质量碘中“卤键”数目：液体碘＜晶体碘，B错误； C．由题干碘晶体的结构示意图可知，晶体中碘分子的排列有两种取向，即与，C正确； D．由题干碘晶体的结构示意图可知，图中方框内圈有2个I2分子，每层均被上、下三层形成2个立方体共用，平均每个立方体占有I2分子数目为2个，设层间距为dpm，晶体的密度：碘晶体的密度为ρ==g•cm-3，晶体中，层间距为，D正确； 故答案为：B。 （变式训练2-2）F2和Xe可在一定条件下反应生成X，若Xe过量则生成Y，X和Y的晶胞示意图如图所示，晶胞体积之比为V(X)：V(Y)=17∶13.下列关于X和Y的说法错误的是 A．两种晶体都属于分子晶体 B．XeF4的配位数为8 C．晶体密度：X>Y D．两种分子都属于非极性分子 【答案】C 【详解】A．由晶胞结构可知，XeF4和XeF2形成的晶体的构成微粒都是分子，都属于分子晶体，A正确； B．在的晶胞中，1个分子位于体心，8个分子位于8个顶点，则的配位数为8，B正确； C．由晶胞结构可知，XeF4晶胞中位于顶点和体心的XeF4个数为8×+1=2，XeF2晶胞中位于顶点和体心的XeF2个数为8×+1=2，设XeF4和XeF2晶体的密度分别为d1g/cm3、d2g/cm3，晶胞体积之比为V(X):V(Y)=17:13，由晶胞的质量公式可得：，即XeF4晶体的密度小于XeF2晶体的密度，C错误； D．由图可知，X为XeF4，空间结构为平面四边形，Y为XeF2，空间结构为直线形，则XeF4分子和XeF2分子都是结构对称的非极性分子， D正确； 故答案为：C。 【典例3】 下列说法中，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，共价键越强，熔点越高 C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点一定越高 D．碘与干冰分别受热变为气体，所克服的粒子间的相互作用力不同 【答案】B 【详解】A．冰融化时破坏的是分子间的氢键，而非H—O共价键，H—O键未断裂，A错误； B．共价晶体的熔点由共价键强度决定，键能越大，熔点越高（如金刚石），B正确； C．分子晶体的熔沸点取决于分子间作用力（如范德华力、氢键），而非分子内共价键的键能（如CO2键能大但熔沸点低），C错误； D．碘和干冰升华均克服分子间作用力（范德华力），作用力类型相同，D错误； 故答案为B。 【易错提醒】 分子晶体的物理特性 ①分子晶体具有熔、沸点较低。 ②硬度较小。 ③固态不导电。 （变式训练3-1）下列说法中正确的是 ①晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ②共价晶体中共价键越强，熔点越高 ③6g二氧化硅晶体中含有的键数为 ④在和晶体中，阴、阳离子数之比相等 ⑤正四面体构型的分子，键角都是，其晶体类型可能是共价晶体或分子晶体 ⑥分子晶体中都含有化学键 ⑦含碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为 A．①②③④⑤ B．②③④⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦ 【答案】B 【详解】①分子稳定性由分子内共价键决定，与分子间作用力无关，错误； ②共价晶体中共价键越强，键能越大，熔点就越高，正确； ③6 g SiO2为=0.1 mol，每个Si形成4个Si-O键，总键数0.4 NA，正确； ④在 Na2O 和 Na2O2 晶体中，阴、阳离子数之比都是1：2，正确； ⑤正四面体构型的分子，键角可以是60°，如白磷分子，错误； ⑥稀有气体均为分子晶体，晶体中没有化学键，错误； ⑦含4.8 g碳元素的金刚石晶体中，碳原子的物质的量为0.4 mol，一个碳原子周围有4个共价键，每个共价键又被两个碳原子共有，故其中共价键的物质的量为0.8 mol，正确； 综上，②③④⑦正确； 故选B。 （变式训练3-2）下列物质性质的比较，与氢键无关的是 A．密度：水>冰 B．熔点：NH4Cl>HCl C．沸点：> D．与碱基配对的能力：＞ 【答案】B 【详解】A．水和冰均为H2O，冰中水分子通过氢键形成疏松晶体结构，分子间空隙大，密度小于液态水，与氢键有关，A不符合题意； B．NH4Cl为离子晶体，熔点由离子键强弱决定；HCl为分子晶体，熔点由范德华力决定，二者熔点差异源于晶体类型不同，与氢键无关，B符合题意； C．该选项为邻羟基苯甲醛与对羟基苯甲醛的沸点比较，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，分子间作用力弱，沸点低；对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间作用力强，沸点高，与氢键有关，C不符合题意； D．碱基配对依赖分子间氢键，含-NH2的物质更易通过N-H键与碱基形成氢键，配对能力强，与碱基配对的能力：>，与氢键有关，D不符合题意； 故选B。 【典例4】 填空 (1)比较下列化合物熔、沸点的高低(填“>”或“<”)。 ①CO2 SO2； ②NH3 PH3； ③O3 O2； ④Ne Ar； ⑤CH3CH2OH CH3OH。 (2)已知AlCl3的熔点为190 ℃(2.202×105 Pa)，但它在180 ℃即开始升华。请回答： ①AlCl3固体是 晶体。 ②设计一个可靠的实验，判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是 。 【答案】(1) < > > < > (2) 分子 在熔融状态下，检测是否导电，若不导电，则是共价化合物 【详解】（1）①和相对分子质量后者大，且为非极性分子，为极性分子，以范德华力而论，小于，所以熔、沸点：<； ②尽管的相对分子质量小于，但分子间存在氢键，所以熔、沸点： > ； ③为极性分子，为非极性分子，且相对分子质量大于，所以范德华力：> ，因此熔、沸点：> ； ④Ne、Ar均为稀有气体，范德华力随相对分子质量的增大而递增，所以Ar的熔、沸点高于Ne； ⑤组成和结构相似的分子，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，分子晶体的熔、沸点越高，故熔、沸点： >。 （2）①由的熔点低以及在180 ℃时开始升华判断晶体为分子晶体； ②若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物，可测其在熔融状态下是否导电，若不导电则是共价化合物，导电则是离子化合物。 （变式训练4-1）请回答下列问题： (1)据报道，科研人员应用电子计算机模拟出来类似的物质，试推测下列有关的说法正确的是 (填标号)。 a．易溶于水    b．是一种分子晶体，有较高的熔点和硬度 c．的熔点高于    d．的稳定性比的强 (2)已知碘晶胞结构(长方体)如图所示： ①碘晶体属于 晶体。 ②碘晶体熔化过程中克服 。 ③设为阿伏加德罗常数的值，则碘单质的密度为 。 【答案】(1)c (2) 分子 分子间作用力(或范德华力) 【详解】（1）a．是结构对称的非极性分子，由相似相溶原理可知，难溶于水，故错误； b．是熔沸点低、硬度小的分子晶体，故错误； c．和是结构相似的分子晶体，的相对分子质量大于，分子间作用力大于，熔点高于，故正确； d．氮气分子中只存，而分子中只存在， 比牢固得多，所以氮气分子比稳定，故错误； 故选c； （2）①碘分子间存在分子间作用力，所以碘晶体属于分子晶体，故答案为：分子晶体； ②碘晶体是分子晶体，所以熔化过程中需要克服的作用力为分子间作用力，故答案为：分子间作用力(或范德华力) ③由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的碘分子的数目为，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：= abcd，解得d=，故答案为：。 （变式训练4-2）具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点，的合成及应用是科学研究的重要课题。 (1)以、合成，Ni是常用的催化剂。 ①Ni基态原子的电子排布式为 ，基态N原子轨道表示式 。 ②实际生产中采用铁的氧化物、FeO，使用前用和的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下： i．两种晶胞所含铁原子个数比为 ii．图1晶胞的棱长为，则其密度 。 (2)粗硒中主要含碲(Te)单质等杂质。硒与碲同主族，可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒，流程如下图。 结合元素周期律解释该法能分离硒和碲的原因 。 (3)常温下是橙黄色液体，其分子结构如图所示。少量泄漏会产生窒息性气味，遇水易水解，并产生酸性悬浊液。 分子是 (填“极性”、“非极性”)分子，与分子结构相似，熔沸点 (填“>”或“<”)。 【答案】(1) 或 (2)硒与碲同主族，从上到下非金属性减弱，气态氢化物稳定性减弱，热稳定性弱于，高温下分解为Se和，不易分解，从而分离 (3) 极性 > 【分析】粗硒中的硒单质与氢气在加热条件下发生化合反应，生成气态硒化氢，分解，，硒与碲同主族，从上到下非金属性减弱，气态氢化物稳定性减弱，故H2Se的热稳定性强于H2Te，二者分解温度不同，因此可通过控制温度将两者分离，据此分析。 【详解】（1） ①Ni的原子序数为28，核外有28个电子，基态Ni原子的核外电子排布式为：或；N原子核外有7个电子，原子轨道表示式为：；②由晶胞结构可知，图1中Fe位于顶点和体心，Fe原子个数为；图2中Fe位于顶点和面心，Fe原子个数为；i．两种晶胞中含Fe原子个数比为；ii．图1中晶胞棱长，体积；晶胞质量；密度。 （2）硒与碲同主族，从上到下非金属性减弱，气态氢化物稳定性减弱，故H2Se的热稳定性强于H2Te，二者分解温度不同，因此可通过控制温度将两者分离； （3）分子结构不对称，正负电荷中心不重合，为极性分子；与均为分子晶体，相对分子质量，分子间作用力更强，故熔沸点。 【课堂检测】 【基础训练】 1．下列说法中正确的是 A．冰融化时，分子中键发生断裂 B．共价晶体中，共价键越强，共价晶体的熔点越高 C．共价晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键 D．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点越高 【答案】B 【详解】A．冰融化属于物理变化，破坏的是分子间氢键和范德华力，而非H-O共价键，A错误； B．共价晶体的熔点由共价键强度决定，键能越大，破坏所需能量越高，共价晶体的熔点越高，B正确； C．共价晶体中的原子间可存在极性共价键（如SiO₂中的Si-O键），C错误； D．分子晶体的熔、沸点取决于分子间作用力，而非分子内共价键的键能，D错误； 答案选B。 2．（24-25高二下·四川资阳·期末）下列各项比较正确的是 A．沸点： B．熔点：白磷金刚石 C．离子键成分占比： D．在水中的溶解度：硝基苯甘氨酸 【答案】C 【详解】A．对羟基苯甲醛‌：羟基与醛基处于对位，‌形成分子间氢键‌；邻羟基苯甲醛‌：羟基与醛基处于邻位，‌形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛‌沸点高于邻羟基苯甲醛‌，A错误； B．金刚石为原子（共价）晶体，白磷为分子晶体，所以熔点：白磷金刚石，B错误； C．第三周期元素从左到右电负性逐渐增强，即电负性，Na与O之间电负性差值更大，离子键成分占比：，C正确； D．硝基苯整体极性低，无法与水形成有效氢键‌；甘氨酸其氨基和羧基均可与水分子形成氢键，分子极性高‌，在水中的溶解度：硝基苯甘氨酸，D错误； 故选C。 3．（24-25高二下·甘肃酒泉·期中）下列有关分子晶体的说法正确的有 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，分子中键发生断裂 ③分子晶体在水溶液中均能导电 ④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高 ⑤非金属氢化物晶体一般是分子晶体 ⑥所有分子晶体中既存在分子间作用力又存在化学键 A．①② B．④⑤ C．③④ D．⑤⑥ 【答案】B 【详解】①分子晶体的构成微粒是分子，但并非所有分子晶体都密堆积。例如，冰中因氢键作用形成疏松结构，而非密堆积，①错误； ②冰融化时，是分子间作用力被破坏，不是H—O键断键，②错误； ③很多分子构成的物质都能形成分子晶体，但这些物质中有很多是非电解质，甚至既不是电解质也不是非电解质，其水溶液不能导电，例如葡萄糖、乙醇等，③错误； ④分子晶体在物态变化时，破坏的是分子间作用力，所以分子间作用力越大，分子晶体熔沸点越高，④正确； ⑤其它非金属元素与H元素形成的非金属氢化物其构成微粒均是分子，所以在固态时一般均是分子晶体，⑥正确； ⑥稀有气体中的各种单质构成的晶体也是分子晶体，但这些晶体中不存在化学键，⑦错误； 综上，④⑤正确，故答案为B。 4．（24-25高二下·河北衡水·期中）分子的结构决定其性质。下列解释与实例不相符的是 实例 解释 A 萘()易溶于四氯化碳 萘与四氯化碳均为非极性分子 B 氟乙酸的酸性大于氯乙酸 F比Cl的电负性大，导致氟乙酸中羟基的极性大于氯乙酸 C 单质碘的沸点大于单质溴 分子极性越大，范德华力越大 D 接近水沸点的水蒸气，其相对分子质量的测定值比按化学式计算出来的大 氢键的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．根据相似相溶可知，萘易溶于四氯化碳是因为萗与四氯化碳均为非极性分子，故A正确； B．F比Cl的电负性大，导致氟乙酸中羟基的极性大于氯乙酸，更易电离出氢离子，酸性增强，故B正确； C．单质碘和单质溴均是分子晶体，单质碘的沸点大于单质溴的原因是单质碘的相对分子质量大，范德华力大，故C错误； D．接近水的沸点的水蒸气中水分子因氢键而形成缔合水分子，因此用测接近沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大，故D正确； 故选C。 5．（2025·浙江·三模）已知甲硅烷能与高锰酸钾溶液发生反应：。下列说法正确的是 A．该反应是在强酸性环境中进行的 B．该反应的现象之一是溶液变成紫红色 C．沸点比低 D．该反应中被还原 【答案】C 【详解】A．若是强酸性，则硅酸根离子会变成硅酸沉淀，A错误； B．溶液紫红色褪去，B错误； C．和都是非极性分子，前者相对分子质量小，分子间作用力小，沸点低，C正确； D．中H化合价升高，做还原剂，被氧化，D错误； 故选C。 6．（24-25高二下·湖北恩施·期末）下列化学用语或图示表达正确的是 A．分子的空间结构： B．Cr原子结构示意图： C．碳化钙的电子式： D．碘单质的晶胞： 【答案】A 【详解】A．SO2分子中心原子S的价层电子对数为，孤电子对数为1，为sp2杂化，分子构型为V形，A正确； B．Cr为24号元素，原子结构示意图：，B错误； C．碳化钙的电子式：，C错误； D．碘单质为分子晶体，晶胞：，D错误； 故选A。 7．（24-25高二下·内蒙古赤峰·期中）前四周期元素的原子序数依次增大，基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等，Z可与X形成两种常温下为液态的化合物，均满足最高能级的轨道处于半充满状态，Y的内层轨道全充满，且Y元素是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，W的成单电子数在前四周期元素中是最多的。下列说法正确的是 A．电负性： B．均为只含有极性键的极性分子 C．Y的最高价含氧酸易电离出，其晶体类型为离子晶体 D．W元素属于元素周期表ds区的金属元素 【答案】A 【分析】前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等，X为H元素；Z可与X形成X2Z2、X2Z两种无色化合物，可知Z为O元素；Y、W均满足最高能级的轨道处于半满状态，但Y的内层轨道全充满，W的成单电子数在前四周期元素中是最多的，结合原子序数可知，Y为N元素、W为Cr元素，以此来解答。 【详解】A．Cr是金属，电负性最小，H的电负性小于O和N，同周期元素的电负性逐渐减小，电负性O>N>H>Cr，故A正确； B．H2O2含O-O非极性键，故B错误； C．HNO3是由分子构成的晶体，为分子晶体，故C错误； D．Cr属d区元素，故D错误； 答案选A。 8．（24-25高二下·广东茂名·期中）甲烷晶体的晶胞结构如下图，下列有关说法不正确的是 A．晶体熔化时需克服共价键 B．晶体中1个分子有12个紧邻的甲烷分子 C．甲烷在常温下呈气态，说明甲烷晶体属于分子晶体 D．甲烷晶体分子采取密堆积的形式 【答案】A 【详解】A．甲烷属于分子晶体，甲烷分子间作用力是范德华力，因此熔化时需克服范德华力，故A错误； B．以顶点甲烷为基准，与其紧邻的甲烷分子位于面心，依据晶胞无隙并置的特点，推出1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有12个，故B正确； C．甲烷在常温下呈气态，说明甲烷沸点低，熔沸点低是分子晶体的特点，推出甲烷晶体属于分子晶体，故C正确； D．甲烷分子间不存在氢键，采取密堆积的形式，故D正确。 故选A。 9．（2025·广东清远·二模）下列有关物质结构和性质的说法，正确的是 A．与的中心原子杂化轨道类型均为杂化 B．和都是单质，在中溶解度几乎一样 C．可燃冰()中甲烷分子与水分子之间并没有氢键 D．分子晶体都存在分子间作用力和共价键 【答案】C 【详解】A．中N原子的价层电子对数为，N为sp2杂化，的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，A错误； B．氧气为非极性分子，臭氧分子具有弱极性，水为极性分子，根据相似相溶，在中溶解度臭氧大于氧气，B错误； C．因C元素的电负性不大，非金属性较弱，原子半径较大，不能形成氢键，则可燃冰中甲烷分子与水分子之间不能形成氢键，C正确； D．分子晶体存在分子间作用力，但不一定存在共价键，例如稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键，D错误； 故选C。 10．（24-25高二下·重庆·阶段练习）关于干冰晶体说法错误的是   A．1个晶胞含4个分子 B．晶体内存在一种分子间作用力 C．晶体结构松散，不具有分子密堆积特征 D．干冰升华时未破坏CO2分子内的共价键 【答案】C 【详解】A．CO2分子位于顶点和面心、每个晶胞中CO2分子个数为个，A正确； B．二氧化碳晶体中，分子间作用力只有范德华力，B正确； C．从晶胞示意图看，二氧化碳分子位于晶胞的顶点和面心，则干冰晶体是一种面心立方结构，属于紧密堆积，C错误； D．干冰升华破坏分子间作用力，不破坏共价键，D正确； 故选C。 11．（24-25高三上·上海·月考）关于干冰晶体说法错误的是 A．1个晶胞含4个分子 B．晶体内存在一种分子间作用力 C．晶体结构松散，不具有分子密堆积特征 D．与1个分子距离最近的分子总数为12个 【答案】C 【详解】A．CO2分子位于顶点和面心、每个晶胞中CO2分子个数为个，A正确； B．二氧化碳晶体中，分子间作用力只有范德华力，B正确； C．从晶胞示意图看，二氧化碳分子位于晶胞的顶点和面心，则干冰晶体是一种面心立方结构，属于紧密堆积，C错误； D．每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有12个，D正确； 故选C。 12．（25-26高二上·上海杨浦·月考）已知： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度(K) 873 773 1073 713.2 分析上表中四种物质的相关数据，请回答： (1)利用晶体相关知识解释CH4的沸点低于SiH4的原因 。 (2)利用化学键的相关知识解释NH3的分解温度高于PH3的原因 。 【答案】(1)CH4、SiH4同为分子晶体，结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4沸点低于SiH4； (2)原子半径：N＜P，N－H键的键能大于P－H键的键能，因此分解温度NH3的高于PH3 【详解】（1）CH4、SiH4同为分子晶体，结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4沸点低于SiH4； （2）稳定性强的物质分解温度高，原子半径：N＜P，N－H键的键能大于P－H键的键能，因此分解温度NH3的高于PH3。 13．（24-25高二下·新疆喀什·期中）根据下列晶胞图，完成题目 (1)在NaCl晶体中，距最近的形成的空间立体结构是 体。 (2)在晶体中，每个晶胞平均占有 个。 (3)在晶体中，每个周围等距且紧邻的有 个。 (4)E和F形成的气态团簇分子的分子式为 。 【答案】(1)正八面体 (2)4 (3)12 (4)E4F4或F4E4 【详解】（1）NaCl晶体中，距最近的有6个，形成正八面体； （2）根据“均摊法”，晶胞中含个； （3）该晶胞为面心立方堆积，在CO2晶体中，每个CO2周围等距且紧邻的CO2有12个； （4）E和F形成的气态团簇分子，该图形为1个分子，含有4个E和4个F，分子式为E4F4或F4E4。 14．（24-25高二下·江西南昌·阶段练习）完成下列问题。 (1)如图为干冰的晶胞结构示意图。 通过观察分析，每个CO2分子周围紧邻且等距离的CO2分子有 个，属于分子 (填密堆积或非密堆积)， 有 种取向不同的CO2分子。 (2)在冰晶体中，水分子之间的主要作用力是 ，还有 ，由于该主要作用力与共价键一样具有 性，故1个水分子周围只有 个紧邻的水分子。 【答案】(1) 12 密堆积 4 (2) 氢键 范德华力 方向 4 【详解】（1）干冰是分子晶体，CO2分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的CO2分子为例，与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上；属于分子密堆积，在干冰晶胞中，位于顶角的CO2分子为一种取向，位于三对平行面的CO2分于分别为三种不同取向，所以有4种取向不同的CO2分子； （2）在冰晶体中，水分子之间的主要作用力是氢键，还有范德华力，由于该主要作用力与共价键一样具有方向性性，故1个水分子周围只有4个紧邻的水分子。 15．（24-25高二上·湖南·期末）主族元素N、F、P、As、Se、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大。回答下列问题： (1)基态P的核外电子排布式为 ，N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为 ，的VSEPR模型为 。 (2)检验微量砷的原理为：。的空间结构为 ；分子中中心原子的杂化轨道类型为 。 (3)已知：常温常压下为无色气体，熔点，沸点；为黄色油状液体，熔点，沸点，以上易爆炸。熔、沸点高于的原因是 。 (4)中国医学工作者曾因“硒与克山病”和“硒预防肝癌研究”的突破性科研成果而两次获得由国际生物无机化学家协会颁发的“施瓦茨奖”。下列说法正确的是___________(填标号)。 A．硒元素位于元素周期表中d区 B．属于极性分子 C．键角：大于 D．酸性：小于 【答案】(1) 或 四面体形 (2) 平面三角形 杂化 (3)二者为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大 (4)D 【详解】（1） P的原子序数是15，基态P的核外电子排布式为，可简化为。同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；非金属性：，则电负性：。的中心原子的价电子对数为4，VSEPR模型：为四面体形。 （2）的中心原子价层电子对数为，没有孤电子对，空间结构为平面三角形。的中心原子价层电子对数为，中心原子采取杂化。 （3）和是结构相似的分子晶体，且都不存在分子间氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，故熔、沸点：。 （4）A．Se的原子序数为34，基态原子的核外电子排布式为，硒元素位于元素周期表中p区，故A错误； B．的中心原子价层电子对数为，不含孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，分子中正、负电荷中心重合，属于非极性分子，故B错误； C．、的中心原子杂化轨道类型相同，中S有1个孤电子对，中S没有孤电子对，孤电子对有较大斥力，故键角：，故C错误； D．非金属性：，则最高价含氧酸的酸性：，故D正确。 故选D。 【能力提升】 1．碘的晶胞结构如图，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．碘晶体为共价晶体 D．氯单质、溴单质的晶体结构与碘晶体的结构类似，晶胞大小也相同 【答案】B 【详解】A．碘晶体为分子晶体，熔化时需克服分子间作用力， A错误； B．1个碘晶胞中8个碘分子位于顶点，6个位于面心，则含有8×+6×=4个碘分子，B正确； C．碘晶体为分子晶体，C错误； D．氯单质、溴单质的晶体结构与碘晶体的结构类似，均属于分子晶体，三者的晶胞大小并不相同，随着卤素原子序数的增加，原子半径增大，晶胞参数也会相应增大，因此碘晶体的晶胞大小大于溴单质大于氯单质，D错误； 故答案选B。 2．（2025·湖北黄冈·三模）通过X射线衍射实验可以测定晶体的结构。乙酸的晶体和晶胞如图。下列说法错误的是 A．乙酸晶体属于分子晶体，每个晶胞中有4个乙酸分子 B．晶体中分子的不同取向及非紧密堆积方式与氢键有关 C．分子沿z轴在底面上的投影，1和2、3和4分别重合 D．乙酸晶体的X射线衍射图谱中有若干个明锐的吸收峰 【答案】C 【详解】A．乙酸由分子构成，晶体类型为分子晶体；根据晶胞结构，乙酸分子在晶胞中以独立分子形式存在，通过均摊法或直接观察可知每个晶胞含4个乙酸分子，A正确； B．乙酸分子含羧基（-COOH），可形成氢键，氢键具有方向性和饱和性，会影响分子取向及导致非紧密堆积，B正确； C．沿z轴投影时，1和2、3和4号分子取向相反（如羧基方向相反），甲基与羧基的相对位置不同，投影无法重合，C错误； D．晶体具有序结构，X射线衍射图谱中会出现明锐吸收峰，非晶体为弥散峰，乙酸晶体符合此特征，D正确； 故答案选C。 3．（24-25高二下·陕西安康·期末）常温下为无色气体，其检验原理为。下列说法正确的是 A．键角： B．固态属于共价晶体 C．的空间结构为平面三角形 D．由于水中含有分子间氢键，所以稳定性： 【答案】C 【详解】A．和中心原子价层电子对数均为，均为三角锥形结构，但由于N的电负性大于As， 氨气 中成键电子对更靠近中心原子N，成键电子对之间的排斥力更大，使得氨气 的键角（约107°）大于 AsH3  的键角（约92°），A错误； B．固态由分子间作用力（范德华力）结合，属于分子晶体， B错误； C．的中心N原子价层电子对数为3，采用sp2杂化，无孤对电子，空间结构为平面三角形，C正确； D．的稳定性强于是因O的电负性更大，O-H键键能更高，而分子间氢键影响的是沸点等物理性质，与稳定性无关，D错误； 故选C 4．（24-25高二下·四川成都·期末）X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期元素。X基态原子中没有成对电子；Z、W同主族，Z基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且成对电子数目与未成对电子数目之比为3:1；Y元素能形成多种单质，其中一种是自然界中最坚硬的固体。下列说法错误的是 A．沸点：＞ B．元素电负性的大小关系：Y＜Z＜W C．化合物的晶体是典型的分子晶体 D．Y、W元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱：W＞Y 【答案】B 【分析】由X基态原子中没有成对电子可知X为H；由Z基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且成对电子数目与未成对电子数目之比为3：1，可知Z的电子排布式为1s22s22p4，Z为O，Z、W同主族，W为S；由Y元素能形成多种单质，其中一种是自然界中最坚硬的固体，Y为C，综上所述，X、Y、Z、W分别为H、C、O、S，据此分析。 【详解】A．X2Z为H2O，因形成分子间氢键，其沸点高于H2S，故A正确； B．同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，则元素电负性的大小关系：O＞S＞C，故B错误； C．化合物YZ2为CO2，其晶体为分子晶体，故C正确； D．非金属越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：S＞C，则Y、W元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱：H2SO4＞H2CO3，故D正确； 故选：B。 5．（24-25高二下·四川内江·期末）类比推理是重要的学科思想，下列类比推理正确的是 A．的稳定性小于，推测的稳定性也小于 B．为直线形分子，推测也是直线形分子 C．酸性：，则碱性： D．冰中一个水分子有4个紧邻分子，则晶体中一个分子也有4个紧邻分子 【答案】A 【详解】A．Si和C同主族，非金属性C＞Si，故CH4比SiH4稳定；同理，F的非金属性＞Cl，故HF比HCl稳定。类比推理正确，A正确； B．CO2是分子晶体，呈直线形结构；SiO2是共价晶体，呈三维网状结构，二者结构类型不同，不能直接类比，B错误； C．CF3COOH酸性强是因为吸电子效应增强酸性，但吸电子基会减弱胺的碱性，故CF3CH2NH2的碱性应更弱，C错误； D．冰中水分子通过氢键形成四面体结构，而H2S晶体主要依赖范德华力，结构不同，紧邻分子数不同，D错误； 答案选A。 6．（24-25高二下·江西景德镇·期中）下列三幅图中：甲为干冰的晶胞透视图、乙为沿直线(体对角线)方向的投影图、丙为沿轴方向的投影图，已知干冰为立方晶系，晶胞参数为，点原子的分数坐标为。下列说法错误的是 A．与其中1个分子取向相同且距离最短的分子有6个 B．B点原子的分数坐标为 C．干冰中的键长为 D．图丙中原子的投影位置为4号原子 【答案】D 【详解】A．与其中1个分子取向相同且距离最短的分子有上、下、左、右、前、后，6个，A正确； B．由点原子的分数坐标为，可知C-O键键长投影在X轴上的长度为0.12，点原子的分数坐标为，B点原子的分数坐标为，B正确； C．干冰中的键长为，C正确； D．图丙中原子在面心，的投影位置为2号原子，D错误； 故选D。 7．（23-24高二下·山西朔州·期中）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛，下列说法错误的是 A．基态原子的外围电子排布式为 B．已知分子的结构式为，该分子中氮原子的杂化类型为杂化 C．中心原子的价层电子对数为5 D．的熔、沸点低于 【答案】B 【详解】A．氟为第9号元素，基态F原子电子排布为1s22s22p5，所以外围电子排布式为2s22p5，故A正确； B．由8电子稳定结构可知，N2F2分子中N原子形成3个共价键、F原子形成1个共价键，故N原子之间形成氮氮双键，每个N原子分别与F原子形成N-F键，其结构式为F－N＝N－F，N原子还有1对孤对电子，因此N2F2分子中氮原子的价层电子对数=2+1=3，则其杂化轨道数目为3，杂化类型为sp2，故B错误； C．XeF2是分子晶体，熔沸点低，易升华，其中心原子的价层电子对数为2+=5，故C正确； D．OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，范德华力大，故Cl2O的熔、沸点高，故D正确； 故答案选B。 8．（23-24高二下·重庆·期中）下列事实的解释不正确的是 事实 解释 A 气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难 的价层电子排布为，3d轨道为半充满比较稳定；的价层电子排布为，再失去一个电子可达到3d轨道半充满的比较稳定状态 B 晶体中每个分子紧邻的分子数：干冰晶体（12个）>冰（4个） 冰中水分子间主要以氢键结合，干冰晶体中二氧化碳分子间主要以范德华力结合 C 分子的极性： 键的极性大于键的极性 D 酸性： 氟的电负性大于氯的电负性，的极性大于的极性，使的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态，需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少，故气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难，A正确； B ．冰中水分子间主要以氢键结合，氢键具有方向性，冰中分子为非密堆积，二氧化碳晶体中分子间主要以范德华力结合，范德华力没有方向性，分子为密堆积，所以晶体中每个分子紧邻的分子数：干冰晶体（12个）>冰（4个），B正确； C．氨气分子的空间构型为三角锥形，正负电中心不重叠，是极性分子，甲烷分子的空间构型为正四面体形，正负电中心重叠，是非极性分子，所以极性比较：氨气大于甲烷，解释错误，C错误； D． F和Cl为同主族元素，F的电负性大于Cl，电负性越大形成的共价键极性越强，因此F-C的极性大于Cl-C，从而使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，D正确； 故选C。 9．（24-25高二上·江苏盐城·期末）硫及其化合物有许多用途。 (1)硫与铁的化合物X的晶胞如图所示，与NaCl晶胞类似。 ①基态铁原子价电子的轨道表示式为 ；基态硫原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形；Fe位于元素周期表的 区。 ②化合物X的化学式为 。 (2)S8的结构如图所示： ①其熔点(115.2℃)和沸点(444.6℃)要比二氧化硫的熔点(-75.5℃)和沸点(-10.0℃)高很多，主要原因为 。 ②部分环状分子(如苯)中由于存在大π键，增强了分子的稳定性，S8分子中不能形成大π键的原因是 。 (3)固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S的轨道杂化类型为 。 (4)气态SO3以单分子形式存在。H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子的轨道杂化类型不同于其他分子的是 。 【答案】(1) 哑铃 d FeS2 (2) S8分子的相对分子质量大于二氧化硫，分子间作用力大于二氧化硫 S8分子中S原子的杂化方式为sp3杂化，无剩余p轨道用于形成π键 (3)sp3 (4)H2S 【详解】（1） ①铁元素的原子序数为26，基态原子的价电子排布式为3d64s2，轨道表示式为，则铁元素处于元素周期表的d区；硫元素的原子序数为16，基态原子的价电子排布式为3s23p4，最高能级3p的电子云轮廓图为哑铃形，故答案为：；哑铃；d； ②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的S2个数为12×+1=4，则化合物X的化学式为FeS2，故答案为：FeS2； （2）①S8和二氧化硫都是分子晶体，S8分子的相对分子质量大于二氧化硫，分子间作用力大于二氧化硫，所以S8的熔沸点高于二氧化硫，故答案为：S8分子的相对分子质量大于二氧化硫，分子间作用力大于二氧化硫； ②S8分子中S原子的杂化方式为sp3杂化，无剩余p轨道用于形成π键，所以不能形成大π键，故答案为：S8分子中S原子的杂化方式为sp3杂化，无剩余p轨道用于形成π键； （3）由图可知，二氧化硫的三聚分子中硫原子与4个氧原子形成4个σ键，则硫原子的杂化方式为sp3杂化，故答案为：sp3； （4）硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4，则原子的杂化方式为sp3杂化；二氧化硫和三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数都为3，则原子的杂化方式为sp,2杂化，所以中心原子的轨道杂化类型不同于其他分子的是硫化氢，故答案为：H2S。 10．（24-25高二下·辽宁葫芦岛·期末）钛是地壳中含量最为丰富的元素之一，地壳中含钛矿物有140多种，有开采价值的仅有十余种。主要有金红石（TiO2）、钙钛矿等。 (1)基态Ti原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)钛元素在元素周期表中位于 区。 (3)钛的四种卤化物的相对分子质量和熔点如下表所示： 物质 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 相对分子质量 124 190 368 556 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 请解释四种物质熔点变化的原因 。 (4)TiO2的晶体熔点为1850℃，其晶体类型最不可能是 。 a．共价晶体    b．离子晶体    c．分子晶体 (5)TiO2在一定条件下能与碱性氧化物作用生成钛酸盐。钙钛矿的主要成分是钛酸钙，其晶胞如图所示： ①钛酸钙的化学式是 。 ②距离Ca2＋等距且最近的O2-有 个。 ③已知钛酸钙晶胞的边长为apm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为= g·cm-3（列出计算式）。 【答案】(1) (2)d区 (3)TiF4是离子晶体，熔点较高。TiCl4、TiBr4、TiI4是分子晶体，相对分子质量从TiCl4到TiI4逐渐增大，范德华力逐渐增强，熔点逐渐升高 (4)c (5) CaTiO3 12 【详解】（1） Ti为22号元素，基态Ti原子的价层电子轨道表示式为：； （2）Ti为22号元素，在周期表中位于第四周期IVB族，属于d区； （3）根据表中数据可知，TiF4熔点最高，原因：TiF4是离子晶体，熔点较高。TiCl4、TiBr4、TiI4是分子晶体，相对分子质量从TiCl4到TiI4逐渐增大，范德华力逐渐增强，熔点逐渐升高； （4）TiO2的晶体熔点为1850℃，熔点较高，分子晶体熔沸点较低，因此不可能是分子晶体，答案选c； （5）①晶胞中含有Ca在晶胞内部有1个，Ti位于晶胞的顶点有个，O位于棱边，有，化学式为CaTiO3； ②由晶胞可知，距离Ca2+等距且最近的O2-有12个； ③由可知化学式为CaTiO3，晶胞的质量为，晶胞的体积为：，晶胞的密度为：g/cm3。 1 学科网（北京）股份有限公司 $