第九章 第31讲 物质的聚集状态　常见晶体类型【精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●专题突破（新高考通）

该高中化学讲义聚焦晶体结构与性质核心考点，涵盖物质聚集状态、晶体类型判定、性质规律对比及结构参数计算，按“概念-类型-结构-应用”逻辑架构知识，通过双基自测、考点梳理、真题训练等环节，帮助学生构建完整认知体系，突破晶体性质与作用力关联等难点。 资料突出科学思维与模型建构，如用对比表格归纳四类晶体微粒作用力与性质关系，结合晶胞结构模型解析参数计算。设置分层练习与答题规范指导，培养学生证据推理能力，确保高效复习，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第九章　晶体结构与性质 第31讲　物质的聚集状态　常见晶体类型 【高考考向预测】 物质聚集状态涵盖固液气及等离子体、液晶等形态，四类典型晶体分别依据微粒作用力、排布结构区分，结合熔沸点、硬度、导电性等性质鉴别类别；近三年属于结构模块常规考点，选择填空高频考查，难度适中；预测2027 年侧重晶体类型判定、性质规律对比，结合微粒作用力分析物理性质差异，也会融合晶体结构参数简单计算综合命题。 【双基自测●明考向】 1.物质的聚集状态、晶体与非晶体正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)凡有规则外形的固体一定是晶体(　　) (2)晶体有自范性但排列无序(　　) (3)物质的聚集状态只有三种：气态、液态和固态(　　) (4)晶体和非晶体最大的区别在于是否有固定的熔点(　　) (5)在物质的三态相互转化过程中只是分子间距离发生了变化(　　) (6)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列(　　) (7)晶体X射线衍射实验可以用于键长、键角和晶体结构的测定(　　) (8)等离子体和离子液体都具有良好的导电性(　　) (9)液晶态是物质的一种聚集状态(　　) (10)液晶态是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性，又在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性(　　) (11)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块(　　) 2.常见晶体类型正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)SiO2是共价晶体，晶体中不含离子键成分(　　) (2)由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体(　　) (3)石墨的导电只能沿石墨平面的方向进行(　　) (4)Al2O3含有金属元素，属于离子晶体(　　) (5)由原子构成的晶体一定是共价晶体(　　) (6)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子(　　) (7)分子晶体中都含有共价键(　　) (8)干冰升华时，碳氧共价键被破坏(　　) (9)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高(　　) (10)碳有三种同素异形体：金刚石、石墨和C60，其熔点由高到低的顺序为C60>金刚石>石墨(　　) (11)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低(　　) (12)金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体(　　) (13)干冰升华和SiO2晶体熔化时，克服粒子间作用力的类型不相同(　　) (14)冰中包含的作用力有范德华力、氢键和共价键(　　) (15)三氯化铁常温下为固体，熔点307.6 ℃，沸点315 ℃，在300 ℃以上易升华，据此判断三氯化铁晶体是分子晶体(　　) (16)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，其熔点主要取决于所含化学键的键能(　　) 考点一　物质的聚集状态　晶体与非晶体 1.物质的聚集状态 物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。 2.等离子体、液晶和离子液体 类别 构成或存在状态 特性 等离 子体 由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体 具有良好的导电性和流动性 液晶 介于液态和晶态之间的物质状态 具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有类似晶体的各向异性 离子 液体 大多数含有体积很大的阴、阳离子 难挥发，良好的导电性，可作溶剂和催化剂 3.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的比较 晶体 非晶体 结构特征 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 性质特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性 区别 方法 间接方法 看是否有固定熔点 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 (2)得到晶体的途径 ①熔融态物质凝固； ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)； ③溶质从溶液中析出。 4.晶体结构的测定 (1)测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。在晶体的X射线衍射实验中，当单一波长X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。 (2)由衍射图形获得晶体结构的信息包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等。 考点二　常见晶体类型 1.四种常见晶体类型的比较 类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成微粒 分子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子 微粒间的相互作用力 范德华力(某些含氢键) 共价键 金属键 离子键 硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大 熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于一般溶剂 一般不溶于水，少数与水反应 大多易溶于水等极性溶剂 导电、导热性 一般不导电，部分溶于水时导电 一般不具有导电性，个别为半导体 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电 2.过渡晶体与混合型晶体 (1)过渡晶体：纯粹的分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体四种典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。人们通常把偏向离子晶体的过渡晶体当作离子晶体来处理，把偏向共价晶体的过渡晶体当作共价晶体来处理。 (2)混合型晶体 石墨晶体中，既有共价键，又有类似金属键的作用力，还有范德华力，属于混合型晶体。 【考点突破●明方向】 1.2024年1月，我国自主研制的AG60E电动飞机成功首飞。AG60E采用了SiC电控系统，SiC晶体属于(　　) A.分子晶体 B.金属晶体 C.离子晶体 D.共价晶体 2.现有几组物质的熔点(℃)数据： A组 B组 C组 D组 金刚石：3 550 Li：181 HF：-83 NaCl：801 硅晶体：1 410 Na：98 HCl：-115 KCl：770 硼晶体：2 300 K：64 HBr：-89 RbCl：715 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：-51 CsCl：645 (1)A组属于　　　　晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是　　　　。 (2)B组晶体共同的物理性质是　　　　(填序号)。 ①有金属光泽　②导电性　③导热性　④延展性 (3)C组中HF熔点反常是由于　　　　　　　。 (4)D组晶体可能具有的性质是　　　　　(填序号)。 ①硬度小　②水溶液能导电　③固体能导电　④熔融状态能导电 考点三　常见的晶体结构模型 1.典型的分子晶体——干冰和冰 (1)干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。 (2)冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol氢键。 2.典型的共价晶体——金刚石和二氧化硅 金刚石和二氧化硅结构特点分析比较 金刚石 ①碳原子采取sp3杂化，键角为109°28' ②每个碳原子与周围紧邻的4个碳原子以共价键结合成正四面体结构，向空间伸展形成空间网状结构 ③最小碳环由6个碳原子组成，每个碳原子被12个六元环共用 ④金刚石晶胞的每个顶角和面心均有1个C原子，晶胞内部有4个C原子，内部的C原子在晶胞体对角线的处，每个金刚石晶胞中含有8个C原子 二氧化硅 ①Si原子采取sp3杂化，正四面体内O—Si—O键角为109°28' ②每个Si原子与4个O原子形成4个共价键，Si原子位于正四面体的中心，O原子位于正四面体的顶角，同时每个O原子被2个硅氧正四面体共用，晶体中Si原子与O原子个数比为1∶2 ③最小环上有12个原子，包括6个O原子和6个Si原子 ④1 mol SiO2晶体中含Si—O数目为4NA 3.典型的离子晶体——NaCl、CsCl、CaF2 (1)NaCl型：在晶体中，每个Na+同时吸引6个Cl-，每个Cl-同时吸引6个Na+，配位数为6。每个晶胞含4个Na+和4个Cl-。 (2)CsCl型：在晶体中，每个Cl-吸引8个Cs+，每个Cs+吸引8个Cl-，配位数为8。 (3)CaF2型：在晶体中，每个Ca2+吸引8个F-，每个F-吸引4个Ca2+，每个晶胞含4个Ca2+、8个F-。 晶格能 (1)定义 1 mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量，单位：kJ·mol-1。 (2)意义：晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定，熔、沸点越高。 (3)影响因素 ①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。 ②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。 【考点突破●明方向】 1.金刚石和石墨是碳元素形成的两种单质，下列说法正确的是(　　) A.金刚石和石墨晶体中最小的环均含有6个碳原子 B.金刚石中每个C原子连接4个六元环，石墨中每个C原子连接3个六元环 C.金刚石与石墨中碳原子的杂化方式均为sp2 D.金刚石中碳原子数与C—C数之比为1∶4，而石墨中碳原子数与C—C数之比为1∶3 2.有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.在NaCl晶体中，距Cl-最近的Na+形成正八面体 B.在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2+ C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构 D.该气态团簇分子的分子式为EF 3.(2025·北京东城模拟)干冰(固态二氧化碳)在-78 ℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.CO2中的C为sp2杂化 B.每个晶胞中含有4个CO2分子 C.每个CO2分子周围有12个紧邻CO2分子 D.干冰升华时需克服分子间作用力 4.已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间以单键结合。下列有关C3N4晶体的说法错误的是(　　) A.C3N4晶体与金刚石都属于共价晶体 B.C3N4晶体中C—N的键长比金刚石中的C—C的键长长 C.C3N4晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子 D.C3N4晶体中只含有C—N极性共价键，不含非极性共价键 【真题再现●明考向】 1.(2024·天津，4)我国学者在碳化硅(SiC)表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是(　　) A.SiC是离子化合物 B.SiC晶体的熔点高、硬度大 C.核素14C的质子数为8 D.石墨烯属于烯烃 2.(2025·河北，8)化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是(　　) 选项 宏观现象 微观解释 A 氮气稳定存在于自然界中 氮分子中存在氮氮三键，断开该共价键需要较多的能量 B 苯不能使溴的CCl4溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大π键 C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列 D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 离子晶体中离子所带电荷数越少，离子半径越大，离子晶体熔点越低 3.(2024·山东，9)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是(　　) A.图中代表F原子 B.该化合物中存在过氧键 C.该化合物中I原子存在孤电子对 D.该化合物中所有碘氧键键长相等 4.(2024·贵州，8)我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2⁃crypt)][K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是(　　) A.富勒烯C60是分子晶体 B.图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内 C.全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体 D.锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3 【限时训练】 （40分钟） (1~13题，每小题6分) 1.(2022·湖北，7)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是(　　) A.具有自范性 B.与C60互为同素异形体 C.含有sp3杂化的碳原子 D.化学性质与金刚石有差异 2.(2024·山东，4)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是(　　) A.金刚石(C) B.单晶硅(Si) C.金刚砂(SiC) D.氮化硼(BN，立方相) 3.下列有关物质聚集状态的说法不正确的是(　　) A.金属铅晶体颗粒小至纳米级时熔点会下降 B.离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质 C.气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生电离产生电子和阳离子，这种由电子和阳离子组成的物质聚集体为等离子体 D.将晶体加热到熔点至澄清点之间的物质状态称为液晶，液晶可分为热致液晶和溶致液晶 4.下列物质所属晶体类型均正确的一组是(　　) 选项 A B C D 共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石 分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰 离子晶体 氮化铝 食盐 明矾 小苏打 金属晶体 铜 青铜 铝 铁 5.下列有关晶体类型的判断正确的是(　　) A SiI4：熔点120.5 ℃，沸点287.5 ℃ 共价晶体 B B：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大 金属晶体 C Sb：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，晶体导电 共价晶体 D FeCl3：熔点307.6 ℃，易溶于水，也易溶于有机溶剂 分子晶体 6.下列有关晶体结构的叙述错误的是(　　) A.金刚石的网状结构中，最小的环上有6个碳原子 B.分子晶体熔化时，不破坏共价键；共价晶体熔化时，破坏共价键 C.在金属铜的晶体中，由于存在自由电子，因此铜能导电 D.在氯化铯晶体中，每个氯离子周围距离最近且相等的氯离子有8个 7.观察下列模型并结合信息，判断有关说法错误的是(　　) 玛瑙 FeSO4·7H2O S8分子 HCN 结构 模型 示意图 A.玛瑙属于共价晶体，且两原子个数比为2∶1 B.FeSO4·7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2 C.固态S8中S原子为sp2杂化 D.HCN的结构式为H—C≡N 8.(2025·北京海淀模拟)SiO2气凝胶材料疏松多孔，具有三维网状结构，可用于航天器、新能源汽车电池的隔热和阻燃。SiO2气凝胶的结构示意图如下。下列说法不正确的是(　　) A.SiO2晶体属于共价晶体 B.SiO2晶体具有较高的硬度和熔点 C.SiO2气凝胶材料的密度大于SiO2晶体的 D.两种物质中均有Si、O原子间的σ键 9.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.C60分子中仅含σ键 10.铝的卤化物AlX3(X=Cl、Br、I)气态时以Al2X6双聚形态存在，下列说法错误的是(　　) 性质 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 熔点/℃ 1 040 192.4 97.8 189.4 沸点/℃ 1 272 180 265 382 A.AlF3晶体类型与其他三种不同 B.1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为4NA C.Al2X6中Al、X原子价电子层均满足8e-结构 D.AlCl3熔点高于AlBr3的原因是Cl的电负性大于Br，具有一定离子晶体特征 11.磷元素有白磷、红磷等单质，白磷(P4)结构及晶胞如图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为xP4(s，白磷)===4Px(s，红磷)　ΔH<0。下列说法正确的是(　　) A.P4属于共价晶体 B.白磷中的P—P—P夹角为109°28' C.白磷晶胞中，P—P的作用弱于P4的分子间作用力 D.白磷(s)和红磷(s)在O2(g)中充分燃烧生成等量P2O5(s)，白磷放出的热量更多 12.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.原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1∶2 B.SiO2晶体中Si和Si—O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 13.(2026·长春模拟)石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，Li+嵌入石墨层间，当嵌入最大量Li+时，晶体部分结构的俯视示意图如图所示。下列说法错误的是(　　) A.石墨属于混合型晶体 B.1 mol石墨中含有1.5 mol共价键 C.石墨晶体中，层间存在化学键和范德华力 D.如图中，C与Li+的个数比是6∶1 14.(14分)下表给出了三组物质的相关性质数据： A组(熔 点/℃) B组(沸点/℃) C组(晶格能/ kJ·mol-1) 金刚石： 3 550 CH3OH：T2 NaCl：a 石墨： 3 850 CH3CH2CH2CH2OH： 117.6 NaBr：b 碳化硅： T1 CH3CH2OCH2CH3：34.5 MgO：c 回答下列问题： (1)A组中的碳化硅属于　　　　晶体，碳化硅的熔点T1　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)3 550，石墨熔点高于金刚石的原因是　　　　　　　　。 (2)判断B组中甲醇沸点T2的范围　　　　　　(填字母)。 a.>117.6　　b.34.5~117.6　　c.<34.5 (3)CH3CH2CH2CH2OH的沸点远大于CH3CH2OCH2CH3，原因是　　　　　　　。 (4)C组物质晶体中微粒之间的作用力名称是　　　　。 15.(8分)(1)[2020·全国卷Ⅱ，35(2)]Ti的四卤化合物熔点如下表所示，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)[2020·山东，17(1)(2)节选]CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题： ①Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为　　　　　　，其固体的晶体类型为　　　　　　　　　　　　。 ②NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为　　　　　　(填化学式)。 答题规范4　晶体熔、沸点比较及归因分析 1.不同类型晶体熔、沸点比较 答题模板：×××为×××晶体，而×××为×××晶体。 例1　(1)金刚石的熔点比NaCl高，原因是金刚石是共价晶体，而NaCl是离子晶体。 (2)SiO2的熔点比CO2高，原因是SiO2是共价晶体，而CO2是分子晶体。 2.同类型晶体熔、沸点比较 (1)分子晶体 答题模板： ①同为分子晶体，×××存在氢键，而×××仅存在较弱的范德华力。 ②同为分子晶体，×××的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高。 ③同为分子晶体，两者的相对分子质量相同(或相近)，×××的极性大，熔、沸点高。 ④同为分子晶体，×××形成分子间氢键，而×××形成的则是分子内氢键，分子间氢键会使熔、沸点升高。 例2　(1)NH3的沸点比PH3高，原因是同为分子晶体，NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅存在较弱的范德华力。 (2)CO2比CS2的熔、沸点低，原因是同为分子晶体，CS2的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高。 (3)CO比N2的熔、沸点高，原因是同为分子晶体，两者相对分子质量相同，CO的极性大，熔、沸点高。 (4)的沸点比高，原因是同为分子晶体，形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键会使沸点升高。 (2)共价晶体 答题模板：同为共价晶体，×××晶体的键长短，键能大，熔、沸点高。 例3　Si单质比化合物SiC的熔点低，理由是晶体硅与SiC均属于共价晶体，晶体硅中的Si—Si比SiC中Si—C的键长长，键能小，所以熔点低。 (3)离子晶体 答题模板： ①阴、阳离子电荷数相等，则看阴、阳离子半径： 同为离子晶体，Rn-(或Mn+)半径小于Xn-(或Nn+)，故×××晶体离子键强(或晶格能大)，熔、沸点高。 ②阴离子(或阳离子)电荷数不相等，阴离子(或阳离子)半径不相同： 同为离子晶体，Rn-(或Mn+)半径小于Xm-(或Nm+)，Rn-(或Mn+)电荷数大于Xm-(或Nm+)，故×××晶体离子键强(或晶格能大)，熔、沸点高。 例4　(1)ZnO和ZnS的晶体结构相似，熔点较高的是ZnO，理由是ZnO和ZnS同属于离子晶体，O2-半径小于S2-，故ZnO离子键强(或晶格能大)，熔点高。 (2)FeO的熔点小于Fe2O3的熔点，原因是同为离子晶体，Fe2+半径比Fe3+大，所带电荷数也小于Fe3+，FeO的离子键(或晶格能)比Fe2O3弱(或小)，故FeO的熔点较低。 1.[2023·全国乙卷，35(2)]已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 熔点/℃ NaCl 800.7 SiCl4 -68.8 GeCl4 -51.5 SnCl4 -34.1 Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是　　　　。 分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因　　　　。 SiCl4的空间结构为　　　　　　　　，其中Si的轨道杂化类型为　　　　　　　　。 2.[2021·海南，19(6)]MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型。前者的熔点明显高于后者，其主要原因是　　　　　　　。 3.[2024·山东，16(4)]MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是　　　　　　　。 4.已知氨(NH3，熔点：-77.8 ℃、沸点：-33.5 ℃)，联氨(N2H4，熔点：1.4 ℃、沸点：113.5 ℃)，解释其熔、沸点高低的主要原因：　　　　　　　。 5.(1)已知两种有机物的相关数据如下表： 物质 CH3CH2F CH3CH2NH2 相对分子质量 48 45 沸点/℃ -37.7 16.6 化合物CH3CH2NH2的沸点高于CH3CH2F的原因是　　　　　　　。 (2)已知C2H5NH3NO3的熔点只有12 ℃，而NH4NO3的熔点为170 ℃，NH4NO3熔点高于C2H5NH3NO3的原因是　　　　　　　。 6.两种无机物的相关信息如下表： 化学式 P4S3 C3N4 用途 制造火柴及火 柴盒摩擦面 可用作切磨机、 钻头、轴承 熔点 174 ℃ 1 900 ℃ 请从结构和微观作用力的角度解释两种物质的熔点差异：　　　　　　　。 7.将温度传感器探头伸入装有甘油(丙三醇)的试管中，片刻后再取出置于潮湿空气中，探头的温度变化如图。请解释温度升高的原因：　　　　　　　。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九章　晶体结构与性质 第31讲　物质的聚集状态　常见晶体类型 【高考考向预测】 物质聚集状态涵盖固液气及等离子体、液晶等形态，四类典型晶体分别依据微粒作用力、排布结构区分，结合熔沸点、硬度、导电性等性质鉴别类别；近三年属于结构模块常规考点，选择填空高频考查，难度适中；预测2027 年侧重晶体类型判定、性质规律对比，结合微粒作用力分析物理性质差异，也会融合晶体结构参数简单计算综合命题。 【双基自测●明考向】 1.物质的聚集状态、晶体与非晶体正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)凡有规则外形的固体一定是晶体(　　) (2)晶体有自范性但排列无序(　　) (3)物质的聚集状态只有三种：气态、液态和固态(　　) (4)晶体和非晶体最大的区别在于是否有固定的熔点(　　) (5)在物质的三态相互转化过程中只是分子间距离发生了变化(　　) (6)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列(　　) (7)晶体X射线衍射实验可以用于键长、键角和晶体结构的测定(　　) (8)等离子体和离子液体都具有良好的导电性(　　) (9)液晶态是物质的一种聚集状态(　　) (10)液晶态是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性，又在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性(　　) (11)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块(　　) 【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√　(8)√　(9)√　(10)√　(11)√ 2.常见晶体类型正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)SiO2是共价晶体，晶体中不含离子键成分(　　) (2)由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体(　　) (3)石墨的导电只能沿石墨平面的方向进行(　　) (4)Al2O3含有金属元素，属于离子晶体(　　) (5)由原子构成的晶体一定是共价晶体(　　) (6)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子(　　) (7)分子晶体中都含有共价键(　　) (8)干冰升华时，碳氧共价键被破坏(　　) (9)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高(　　) (10)碳有三种同素异形体：金刚石、石墨和C60，其熔点由高到低的顺序为C60>金刚石>石墨(　　) (11)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低(　　) (12)金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体(　　) (13)干冰升华和SiO2晶体熔化时，克服粒子间作用力的类型不相同(　　) (14)冰中包含的作用力有范德华力、氢键和共价键(　　) (15)三氯化铁常温下为固体，熔点307.6 ℃，沸点315 ℃，在300 ℃以上易升华，据此判断三氯化铁晶体是分子晶体(　　) (16)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，其熔点主要取决于所含化学键的键能(　　) 【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)×　(9)×　(10)×　(11)×　(12)×　(13)√　(14)√　(15)√　(16)× 考点一　物质的聚集状态　晶体与非晶体 1.物质的聚集状态 物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。 2.等离子体、液晶和离子液体 类别 构成或存在状态 特性 等离 子体 由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体 具有良好的导电性和流动性 液晶 介于液态和晶态之间的物质状态 具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有类似晶体的各向异性 离子 液体 大多数含有体积很大的阴、阳离子 难挥发，良好的导电性，可作溶剂和催化剂 3.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的比较 晶体 非晶体 结构特征 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 性质特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性 区别 方法 间接方法 看是否有固定熔点 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 (2)得到晶体的途径 ①熔融态物质凝固； ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)； ③溶质从溶液中析出。 4.晶体结构的测定 (1)测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。在晶体的X射线衍射实验中，当单一波长X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。 (2)由衍射图形获得晶体结构的信息包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等。 考点二　常见晶体类型 1.四种常见晶体类型的比较 类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成微粒 分子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子 微粒间的相互作用力 范德华力(某些含氢键) 共价键 金属键 离子键 硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大 熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于一般溶剂 一般不溶于水，少数与水反应 大多易溶于水等极性溶剂 导电、导热性 一般不导电，部分溶于水时导电 一般不具有导电性，个别为半导体 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电 2.过渡晶体与混合型晶体 (1)过渡晶体：纯粹的分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体四种典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。人们通常把偏向离子晶体的过渡晶体当作离子晶体来处理，把偏向共价晶体的过渡晶体当作共价晶体来处理。 (2)混合型晶体 石墨晶体中，既有共价键，又有类似金属键的作用力，还有范德华力，属于混合型晶体。 【考点突破●明方向】 1.2024年1月，我国自主研制的AG60E电动飞机成功首飞。AG60E采用了SiC电控系统，SiC晶体属于(　　) A.分子晶体 B.金属晶体 C.离子晶体 D.共价晶体 【答案】D 【解析】SiC中的Si和C以共价键结合形成空间网状结构，和金刚石结构相似，SiC属于共价晶体，故选D。 2.现有几组物质的熔点(℃)数据： A组 B组 C组 D组 金刚石：3 550 Li：181 HF：-83 NaCl：801 硅晶体：1 410 Na：98 HCl：-115 KCl：770 硼晶体：2 300 K：64 HBr：-89 RbCl：715 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：-51 CsCl：645 (1)A组属于　　　　晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是　　　　。 (2)B组晶体共同的物理性质是　　　　(填序号)。 ①有金属光泽　②导电性　③导热性　④延展性 (3)C组中HF熔点反常是由于　　　　　　　。 (4)D组晶体可能具有的性质是　　　　　(填序号)。 ①硬度小　②水溶液能导电　③固体能导电　④熔融状态能导电 【答案】(1)共价　共价键　(2)①②③④ (3)HF分子间能形成氢键，其熔化时消耗的能量更多　(4)②④ 【解析】(1)A组熔点很高，为共价晶体，是由原子通过共价键形成的。(2)B组为金属晶体，具有①②③④四条共性。(3)HF分子间能形成氢键，故其熔点反常。(4)D组属于离子晶体，具有②④两条性质。 考点三　常见的晶体结构模型 1.典型的分子晶体——干冰和冰 (1)干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。 (2)冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol氢键。 2.典型的共价晶体——金刚石和二氧化硅 金刚石和二氧化硅结构特点分析比较 金刚石 ①碳原子采取sp3杂化，键角为109°28' ②每个碳原子与周围紧邻的4个碳原子以共价键结合成正四面体结构，向空间伸展形成空间网状结构 ③最小碳环由6个碳原子组成，每个碳原子被12个六元环共用 ④金刚石晶胞的每个顶角和面心均有1个C原子，晶胞内部有4个C原子，内部的C原子在晶胞体对角线的处，每个金刚石晶胞中含有8个C原子 二氧化硅 ①Si原子采取sp3杂化，正四面体内O—Si—O键角为109°28' ②每个Si原子与4个O原子形成4个共价键，Si原子位于正四面体的中心，O原子位于正四面体的顶角，同时每个O原子被2个硅氧正四面体共用，晶体中Si原子与O原子个数比为1∶2 ③最小环上有12个原子，包括6个O原子和6个Si原子 ④1 mol SiO2晶体中含Si—O数目为4NA 3.典型的离子晶体——NaCl、CsCl、CaF2 (1)NaCl型：在晶体中，每个Na+同时吸引6个Cl-，每个Cl-同时吸引6个Na+，配位数为6。每个晶胞含4个Na+和4个Cl-。 (2)CsCl型：在晶体中，每个Cl-吸引8个Cs+，每个Cs+吸引8个Cl-，配位数为8。 (3)CaF2型：在晶体中，每个Ca2+吸引8个F-，每个F-吸引4个Ca2+，每个晶胞含4个Ca2+、8个F-。 晶格能 (1)定义 1 mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量，单位：kJ·mol-1。 (2)意义：晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定，熔、沸点越高。 (3)影响因素 ①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。 ②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。 【考点突破●明方向】 1.金刚石和石墨是碳元素形成的两种单质，下列说法正确的是(　　) A.金刚石和石墨晶体中最小的环均含有6个碳原子 B.金刚石中每个C原子连接4个六元环，石墨中每个C原子连接3个六元环 C.金刚石与石墨中碳原子的杂化方式均为sp2 D.金刚石中碳原子数与C—C数之比为1∶4，而石墨中碳原子数与C—C数之比为1∶3 【答案】A 【解析】金刚石中每个C原子连接12个六元环，石墨中每个C原子连接3个六元环，B项错误；金刚石中碳原子采取sp3杂化，而石墨中碳原子采取sp2杂化，C项错误；金刚石中每个碳原子与周围4个碳原子形成共价键，而每个共价键为2个碳原子所共有，则每个碳原子平均形成的共价键数为4×=2，故碳原子数与C—C数之比为1∶2；石墨晶体中每个碳原子与周围3个碳原子形成共价键，同样可求得每个碳原子平均形成的共价键数为3×=1.5，故碳原子数与C—C数之比为2∶3，D项错误。 2.有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.在NaCl晶体中，距Cl-最近的Na+形成正八面体 B.在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2+ C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构 D.该气态团簇分子的分子式为EF 【答案】D 【解析】氟化钙晶胞中，Ca2+位于顶角和面心，数目为8×+6×=4，故B正确；气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子、4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D错误。 3.(2025·北京东城模拟)干冰(固态二氧化碳)在-78 ℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.CO2中的C为sp2杂化 B.每个晶胞中含有4个CO2分子 C.每个CO2分子周围有12个紧邻CO2分子 D.干冰升华时需克服分子间作用力 【答案】A 【解析】二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2+=2，孤电子对数为0，C原子的杂化方式为sp杂化，故A错误；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶角和面心的二氧化碳分子数为8×+6×=4，故B正确；晶胞中位于顶角的二氧化碳与位于面心的二氧化碳距离最近，则每个二氧化碳分子周围有12个紧邻的二氧化碳分子，故C正确；干冰属于分子晶体，所以干冰升华时需要克服分子间作用力，故D正确。 4.已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间以单键结合。下列有关C3N4晶体的说法错误的是(　　) A.C3N4晶体与金刚石都属于共价晶体 B.C3N4晶体中C—N的键长比金刚石中的C—C的键长长 C.C3N4晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子 D.C3N4晶体中只含有C—N极性共价键，不含非极性共价键 【答案】B 【解析】C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度，则C3N4晶体的硬度很大，是共价晶体，故A正确；因N的原子半径比C的原子半径小，则C3N4晶体中，C—N的键长比金刚石中C—C的键长要短，故B错误；原子间均以单键结合，则C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子，故C正确；C3N4晶体中只含有C—N极性共价键，不含非极性共价键，故D正确。 【真题再现●明考向】 1.(2024·天津，4)我国学者在碳化硅(SiC)表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是(　　) A.SiC是离子化合物 B.SiC晶体的熔点高、硬度大 C.核素14C的质子数为8 D.石墨烯属于烯烃 【答案】B 【解析】SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，熔点高、硬度大，A错误、B正确；C元素为6号元素，故核素14C的质子数为6，C错误；石墨烯是碳元素构成的单质，不属于烯烃，D错误。 2.(2025·河北，8)化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是(　　) 选项 宏观现象 微观解释 A 氮气稳定存在于自然界中 氮分子中存在氮氮三键，断开该共价键需要较多的能量 B 苯不能使溴的CCl4溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大π键 C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列 D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 离子晶体中离子所带电荷数越少，离子半径越大，离子晶体熔点越低 【答案】D 【解析】N2分子中存在氮氮三键，键能较大，断开该共价键需要较多的能量，A正确；苯因大π键结构稳定，难以与溴发生加成反应，B正确；水晶的规则外形是由原子在三维空间里周期性有序排列而成，C正确；NaCl为离子晶体，含有离子键，而AlCl3为分子晶体，分子间为范德华力，故熔点：NaCl>AlCl3，D错误。 3.(2024·山东，9)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是(　　) A.图中代表F原子 B.该化合物中存在过氧键 C.该化合物中I原子存在孤电子对 D.该化合物中所有碘氧键键长相等 【答案】C 【解析】图中能形成两个共价键的是氧原子，白色的小球代表O原子，形成一个共价键的是氟原子，灰色的小球代表F原子，A不正确；根据该化合物结构片段和化学式，利用均摊法逆推，图中未画出的与O原子连接的2个原子只能是I原子，因此，该化合物中不存在过氧键，B不正确；由图分析可知，该化合物有I—O单键和I==O双键，I原子的价层电子对数为5，有一个孤电子对，C正确；该化合物中既存在I—O单键，又存在I==O双键，单键和双键的键长是不相等的，D不正确。 4.(2024·贵州，8)我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2⁃crypt)][K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是(　　) A.富勒烯C60是分子晶体 B.图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内 C.全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体 D.锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3 【答案】C 【解析】富勒烯C60是由C60分子通过范德华力结合形成的分子晶体，A正确；由图可知，中心K+周围的Au原子共形成二十面，上、中、下层分别有5、10、5个面，B正确；全金属富勒烯中含有三种元素，不是碳元素的单质，与富勒烯C60不互为同素异形体，C错误。 【限时训练】 （40分钟） (1~13题，每小题6分) 1.(2022·湖北，7)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是(　　) A.具有自范性 B.与C60互为同素异形体 C.含有sp3杂化的碳原子 D.化学性质与金刚石有差异 【答案】A 【解析】碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；碳玻璃和C60均是由碳元素形成的不同单质，所以互为同素异形体，B正确；金刚石与碳玻璃互为同素异形体，性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有差异，D正确。 2.(2024·山东，4)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是(　　) A.金刚石(C) B.单晶硅(Si) C.金刚砂(SiC) D.氮化硼(BN，立方相) 【答案】B 【解析】四种物质都为共价晶体，结构相似，则原子半径越大，键长越长，键能越小，熔、沸点越低，在这几种晶体中，键长Si—Si>Si—C>B—N>C—C，所以熔点最低的为单晶硅。 3.下列有关物质聚集状态的说法不正确的是(　　) A.金属铅晶体颗粒小至纳米级时熔点会下降 B.离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质 C.气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生电离产生电子和阳离子，这种由电子和阳离子组成的物质聚集体为等离子体 D.将晶体加热到熔点至澄清点之间的物质状态称为液晶，液晶可分为热致液晶和溶致液晶 【答案】C 【解析】纳米晶体的结构和性质与较大尺寸的晶体有所不同，纳米级金属铅晶体热稳定性降低，从而在加热时更容易达到熔化状态，其熔点更低，故A正确；离子液体是熔点低于或稍高于室温的离子化合物，故其是由熔点不高的仅由离子组成的液体物质，故B正确；气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生分解，产生电子和阳离子，这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体称为等离子体，故C错误。 4.下列物质所属晶体类型均正确的一组是(　　) 选项 A B C D 共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石 分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰 离子晶体 氮化铝 食盐 明矾 小苏打 金属晶体 铜 青铜 铝 铁 【答案】D 【解析】石墨属于混合型晶体，氮化铝属于共价晶体，故A错误；生石灰为CaO，属于离子晶体，故B错误；氯化铯为离子晶体，故C错误。 5.下列有关晶体类型的判断正确的是(　　) A SiI4：熔点120.5 ℃，沸点287.5 ℃ 共价晶体 B B：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大 金属晶体 C Sb：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，晶体导电 共价晶体 D FeCl3：熔点307.6 ℃，易溶于水，也易溶于有机溶剂 分子晶体 【答案】D 6.下列有关晶体结构的叙述错误的是(　　) A.金刚石的网状结构中，最小的环上有6个碳原子 B.分子晶体熔化时，不破坏共价键；共价晶体熔化时，破坏共价键 C.在金属铜的晶体中，由于存在自由电子，因此铜能导电 D.在氯化铯晶体中，每个氯离子周围距离最近且相等的氯离子有8个 【答案】D 【解析】B项，分子晶体熔化时只是状态发生变化，没有化学键的断裂，只破坏分子间作用力，共价晶体的构成微粒是原子，熔化时共价键被破坏，正确；C项，金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，在通电条件下，自由电子的定向移动使得金属晶体能导电，正确；D项，氯化铯晶体的晶胞结构如图所示，由图可知，每个氯离子周围距离最近且相等的氯离子有6个，错误。 7.观察下列模型并结合信息，判断有关说法错误的是(　　) 玛瑙 FeSO4·7H2O S8分子 HCN 结构 模型 示意图 A.玛瑙属于共价晶体，且两原子个数比为2∶1 B.FeSO4·7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2 C.固态S8中S原子为sp2杂化 D.HCN的结构式为H—C≡N 【答案】C 【解析】玛瑙的主要成分是SiO2，属于共价晶体，且两原子个数比为2∶1，A正确；键角3是S中键角，S为正四面体形结构，键角为109°28'，键角1与键角2都是水分子中的键角，水分子中O采取sp3杂化，但是由于键角2所示水中O上有孤电子对，键角1所示水中O上的孤电子对提供出来形成配位键，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B正确；固态S8中S原子形成了2个共价键，还有2个孤电子对，故采取sp3杂化，故C错误。 8.(2025·北京海淀模拟)SiO2气凝胶材料疏松多孔，具有三维网状结构，可用于航天器、新能源汽车电池的隔热和阻燃。SiO2气凝胶的结构示意图如下。下列说法不正确的是(　　) A.SiO2晶体属于共价晶体 B.SiO2晶体具有较高的硬度和熔点 C.SiO2气凝胶材料的密度大于SiO2晶体的 D.两种物质中均有Si、O原子间的σ键 【答案】C 【解析】SiO2是原子间通过共价键形成的晶体，属于共价晶体，具有较高的硬度和熔点，A、B正确；SiO2气凝胶材料疏松多孔，密度小于SiO2晶体的，C错误；两种物质中Si、O原子间均存在Si—O σ键，D正确。 9.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.C60分子中仅含σ键 【答案】B 【解析】同素异形体的物理性质不相同，A错误；组成元素都为碳元素，充分燃烧的产物都为CO2，B正确；石墨能导电，但石墨属于混合型晶体，C错误；C60分子中含σ键和π键，D错误。 10.铝的卤化物AlX3(X=Cl、Br、I)气态时以Al2X6双聚形态存在，下列说法错误的是(　　) 性质 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 熔点/℃ 1 040 192.4 97.8 189.4 沸点/℃ 1 272 180 265 382 A.AlF3晶体类型与其他三种不同 B.1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为4NA C.Al2X6中Al、X原子价电子层均满足8e-结构 D.AlCl3熔点高于AlBr3的原因是Cl的电负性大于Br，具有一定离子晶体特征 【答案】B 【解析】AlF3为离子晶体，其他三种为分子晶体，A正确；每个Al与周围的三个Cl共用一对电子，与另一个Cl形成配位键，故1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为2NA，Al、X原子均满足8电子结构，B错误，C正确。 11.磷元素有白磷、红磷等单质，白磷(P4)结构及晶胞如图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为xP4(s，白磷)===4Px(s，红磷)　ΔH<0。下列说法正确的是(　　) A.P4属于共价晶体 B.白磷中的P—P—P夹角为109°28' C.白磷晶胞中，P—P的作用弱于P4的分子间作用力 D.白磷(s)和红磷(s)在O2(g)中充分燃烧生成等量P2O5(s)，白磷放出的热量更多 【答案】D 【解析】P4属于分子晶体，故A错误；白磷分子为正四面体形结构，分子中的P—P—P键角为60°，故B错误；P—P的作用远大于P4的分子间作用力，故C错误；从题中可知，相等质量的白磷能量高于红磷，白磷和红磷在氧气中充分燃烧生成等量的P2O5(s)，白磷放出的能量更多，故D正确。 12.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.原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1∶2 B.SiO2晶体中Si和Si—O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 【解析】金刚石和碳化硅都是共价晶体，在晶体中每个C原子或Si原子与相邻的4个原子形成共价键，每个共价键为2个原子所共有，因此若晶体中含有1 mol原子，则物质含有共价键的数目是2NA，故原子数相同的金刚石和碳化硅共价键个数之比为1∶1，A错误；在SiO2晶体中，每个Si原子与相邻的4个O原子形成Si—O，故Si原子与Si—O个数比为1∶4，B正确；在石墨烯中，每个C原子为相邻的3个六元环所共有，则在六元环中含有的C原子数为6×=2，因此石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1，C正确；C60 分子之间只有范德华力，所以晶体是分子密堆积，D正确。 13.(2026·长春模拟)石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，Li+嵌入石墨层间，当嵌入最大量Li+时，晶体部分结构的俯视示意图如图所示。下列说法错误的是(　　) A.石墨属于混合型晶体 B.1 mol石墨中含有1.5 mol共价键 C.石墨晶体中，层间存在化学键和范德华力 D.如图中，C与Li+的个数比是6∶1 【答案】C 【解析】在石墨晶体中，一个碳原子连接三个共价键，而每个共价键被两个碳原子共用，所以每个碳原子对应1.5个共价键，所以1 mol石墨中含有1.5 mol共价键，故B正确；石墨晶体中，层间不存在化学键，故C错误；根据均摊原则，每个碳环实际占用2个碳原子，每个锂离子占用碳环是1+6×=3个，题图中Li+、C个数比为1∶6，故D正确。 14.(14分)下表给出了三组物质的相关性质数据： A组(熔 点/℃) B组(沸点/℃) C组(晶格能/ kJ·mol-1) 金刚石： 3 550 CH3OH：T2 NaCl：a 石墨： 3 850 CH3CH2CH2CH2OH： 117.6 NaBr：b 碳化硅： T1 CH3CH2OCH2CH3：34.5 MgO：c 回答下列问题： (1)A组中的碳化硅属于　　　　晶体，碳化硅的熔点T1　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)3 550，石墨熔点高于金刚石的原因是　　　　　　　　。 (2)判断B组中甲醇沸点T2的范围　　　　　　(填字母)。 a.>117.6　　b.34.5~117.6　　c.<34.5 (3)CH3CH2CH2CH2OH的沸点远大于CH3CH2OCH2CH3，原因是　　　　　　　。 (4)C组物质晶体中微粒之间的作用力名称是　　　　。 【答案】(1)共价　小于　石墨中碳碳之间除存在σ键，还存在大π键，石墨中碳碳键的键长短于金刚石，键能更大，熔点更高　(2)b (3)CH3CH2CH2CH2OH 能形成分子间氢键，乙醚不能　(4)离子键 15.(8分)(1)[2020·全国卷Ⅱ，35(2)]Ti的四卤化合物熔点如下表所示，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)[2020·山东，17(1)(2)节选]CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题： ①Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为　　　　　　，其固体的晶体类型为　　　　　　　　　　　　。 ②NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为　　　　　　(填化学式)。 【答案】(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，分子间作用力逐渐增大，熔点逐渐升高　(2)①正四面体形　分子晶体　②NH3、AsH3、PH3 【解析】(2)①Sn最外层有4个电子，与4个Cl形成4个σ键，因此SnCl4的空间构型为正四面体形；由题给信息知SnCl4常温常压下为液体，说明SnCl4的熔点较低，所以其固体的晶体类型为分子晶体。②NH3、PH3、AsH3均为分子晶体，NH3分子间存在氢键，因此沸点高于PH3、AsH3；AsH3的相对分子质量大于PH3，因此AsH3的沸点高于PH3，即三者沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3。 答题规范4　晶体熔、沸点比较及归因分析 1.不同类型晶体熔、沸点比较 答题模板：×××为×××晶体，而×××为×××晶体。 例1　(1)金刚石的熔点比NaCl高，原因是金刚石是共价晶体，而NaCl是离子晶体。 (2)SiO2的熔点比CO2高，原因是SiO2是共价晶体，而CO2是分子晶体。 2.同类型晶体熔、沸点比较 (1)分子晶体 答题模板： ①同为分子晶体，×××存在氢键，而×××仅存在较弱的范德华力。 ②同为分子晶体，×××的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高。 ③同为分子晶体，两者的相对分子质量相同(或相近)，×××的极性大，熔、沸点高。 ④同为分子晶体，×××形成分子间氢键，而×××形成的则是分子内氢键，分子间氢键会使熔、沸点升高。 例2　(1)NH3的沸点比PH3高，原因是同为分子晶体，NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅存在较弱的范德华力。 (2)CO2比CS2的熔、沸点低，原因是同为分子晶体，CS2的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高。 (3)CO比N2的熔、沸点高，原因是同为分子晶体，两者相对分子质量相同，CO的极性大，熔、沸点高。 (4)的沸点比高，原因是同为分子晶体，形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键会使沸点升高。 (2)共价晶体 答题模板：同为共价晶体，×××晶体的键长短，键能大，熔、沸点高。 例3　Si单质比化合物SiC的熔点低，理由是晶体硅与SiC均属于共价晶体，晶体硅中的Si—Si比SiC中Si—C的键长长，键能小，所以熔点低。 (3)离子晶体 答题模板： ①阴、阳离子电荷数相等，则看阴、阳离子半径： 同为离子晶体，Rn-(或Mn+)半径小于Xn-(或Nn+)，故×××晶体离子键强(或晶格能大)，熔、沸点高。 ②阴离子(或阳离子)电荷数不相等，阴离子(或阳离子)半径不相同： 同为离子晶体，Rn-(或Mn+)半径小于Xm-(或Nm+)，Rn-(或Mn+)电荷数大于Xm-(或Nm+)，故×××晶体离子键强(或晶格能大)，熔、沸点高。 例4　(1)ZnO和ZnS的晶体结构相似，熔点较高的是ZnO，理由是ZnO和ZnS同属于离子晶体，O2-半径小于S2-，故ZnO离子键强(或晶格能大)，熔点高。 (2)FeO的熔点小于Fe2O3的熔点，原因是同为离子晶体，Fe2+半径比Fe3+大，所带电荷数也小于Fe3+，FeO的离子键(或晶格能)比Fe2O3弱(或小)，故FeO的熔点较低。 1.[2023·全国乙卷，35(2)]已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 熔点/℃ NaCl 800.7 SiCl4 -68.8 GeCl4 -51.5 SnCl4 -34.1 Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是　　　　。 分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因　　　　。 SiCl4的空间结构为　　　　　　　　，其中Si的轨道杂化类型为　　　　　　　　。 【答案】NaCl为离子晶体，而SiCl4为分子晶体　熔点依次升高，因为SiCl4、GeCl4、SnCl4均为分子晶体，结构相似，随着其相对分子质量依次增大，其分子间作用力依次增强　正四面体形　sp3 2.[2021·海南，19(6)]MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型。前者的熔点明显高于后者，其主要原因是　　　　　　　。 【答案】MnS中阴、阳离子所带电荷数比NaCl的多，离子键强度更大 3.[2024·山东，16(4)]MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是　　　　　　　。 【答案】FDCA形成的分子间氢键更多 【解析】由HMF和FDCA的结构可知，HMF和FDCA均能形成分子间氢键，HMF分子含有一个羟基，FDCA分子中含有两个羧基，形成的分子间氢键更多，使得FDCA的熔点远大于HMF。 4.已知氨(NH3，熔点：-77.8 ℃、沸点：-33.5 ℃)，联氨(N2H4，熔点：1.4 ℃、沸点：113.5 ℃)，解释其熔、沸点高低的主要原因：　　　　　　　。 【答案】联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子间形成的氢键 5.(1)已知两种有机物的相关数据如下表： 物质 CH3CH2F CH3CH2NH2 相对分子质量 48 45 沸点/℃ -37.7 16.6 化合物CH3CH2NH2的沸点高于CH3CH2F的原因是　　　　　　　。 (2)已知C2H5NH3NO3的熔点只有12 ℃，而NH4NO3的熔点为170 ℃，NH4NO3熔点高于C2H5NH3NO3的原因是　　　　　　　。 【答案】(1)两者均为分子晶体，CH3CH2NH2可以形成分子间氢键，使分子间作用力增大，而CH3CH2F不能　(2)两者熔化时需克服的均为离子键，由于C2H5N的半径大于N，所以C2H5NH3NO3的离子键弱于NH4NO3，故C2H5NH3NO3熔点低 6.两种无机物的相关信息如下表： 化学式 P4S3 C3N4 用途 制造火柴及火 柴盒摩擦面 可用作切磨机、 钻头、轴承 熔点 174 ℃ 1 900 ℃ 请从结构和微观作用力的角度解释两种物质的熔点差异：　　　　　　　。 【答案】P4S3为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，C3N4为共价晶体，熔化时破坏共价键，分子间作用力弱于共价键 7.将温度传感器探头伸入装有甘油(丙三醇)的试管中，片刻后再取出置于潮湿空气中，探头的温度变化如图。请解释温度升高的原因：　　　　　　　。 【答案】甘油含有三个羟基，可以通过形成氢键的形式吸收空气中的水蒸气，形成氢键的过程中会放出热量 学科网（北京）股份有限公司 $