5.3 从微观结构看物资的多样性（题型专练）化学苏教版必修第一册

**基本信息** 以微观结构多样性为核心，通过概念辨析-晶体分析-性质比较的逻辑链条，系统构建同素异形体、同分异构体等概念及晶体类型判断与熔沸点比较的方法体系，培养物质结构决定性质的化学观念和分类比较的科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |同素异形现象和同素异形体|1典例+3变式|概念辨析+实例对比法|从碳、氧元素同素异形体结构差异推导性质不同| |同分异构现象和同分异构体|1典例+3变式|分子式与结构差异判断法|以正丁烷/异丁烷等实例构建“分子式同结构异”认知| |同位素、同素异形体和同分异构体的比较|1典例+3变式|研究对象分类对比法|从原子、单质、化合物层面区分三类概念本质| |晶体类型的判断|1典例+3变式|组成微粒-作用力-性质多维判断法|依据微粒种类及作用力类型推导晶体类别| |晶体熔沸点的比较|1典例+3变式|晶体类型优先+同类作用力比较法|先按晶体类型排序，同类晶体再比较键能/分子间作用力|

第三单元 从微观结构看物资的多样性 (题型突破·举一反三) 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】科学家们于1997年发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4000个碳原子，直径约6~9，在低于-183℃时，泡沫才具有磁性。下列叙述正确的是( ) A．“碳纳米泡沫”不是碳的同素异形体 B．“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物 C．“碳纳米泡沫”在任何条件下都能吸引磁铁 D．“碳纳米泡沫”与石墨的相互转化属于化学反应 【变式1-1】下列各组物质中属于同素异形体的是( ) A．Na2O和Na2O2 B．FeCl2和FeCl3 C．SO2和SO3 D．C60和金刚石 【变式1-2】(2026·陕西期中)下列物质互为同素异形体的是( ) A．冰和干冰 B．SO2和SO3 C．Fe2+和Fe3+ D．O2和O3 【变式1-3】成新物质是研究化学的主要目的之一、意大利科学家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是一种新型的化合物 B．O4和O2是同一物质 C．O4和互为同素异形体 D．O4和O2可通过物理变化实现转化 ▌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2-2】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 【变式2-3】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 ▌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】正丁烷、异丁烷的分子式都是C4H10，但分子结构却不相同，它们互称为( ) A．同系物 B．同位素 C．同分异构体 D．同素异形体 【变式3-1】(2026·江苏盐城期末)1956年，科学家在实验室中制得了N3，约半世纪后发现了N4。N3与N4互为( ) A．同分异构体 B．同种物质 C．同素异形体 D．同位素 【变式3-2】2026·福建福州期末)当今化学界关注的热点之一的C60，它可以看成是金刚石的( ) A．同一种物质 B．同分异构体 C．同位素 D．同素异形体 【变式3-3】(2026·广东揭阳期中)科学研究发现氧元素能在一定条件下形成以亚稳态存在的分子四聚氧O4，也能在一个大气压和-218.79℃以下形成红氧O8，下列说法正确的是( ) A．16O、17O、18O属于同一种核素 B．O4和O8互为同位素 C．O4的摩尔质量为64 g/mol D．16O2和18O3的化学性质相同 ▌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】(2026·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4-1】(2026·江苏高二期中)下列四种常见的物品中，属于晶体的是( ) A．食盐 B．玻璃 C．透明塑料 D．炭黑 【变式4-2】下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是( ) A．NH3、HD、C10H8 B．PCl3、CO2、H2SO4 C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、Na2S、H2O2 【变式4-3】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 ▌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】下列物质的熔沸点高低顺序正确的是(　　) A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B．CI4>CBr4>CCl4>CH4 C．MgO>H2O>N2>O2 D．金刚石>生铁>纯铁>钠 【变式5-1】下列物质属于分子晶体的是( ) A．熔点是1070℃，易溶于水，水溶液能导电 B．熔点是10.31℃，液态不导电，水溶液能导电 C．能溶于水，熔点812.8℃，沸点是1446℃ D．熔点是97.80℃，质软、导电，密度是0.97g/cm3 【变式5-2】下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是(　　) ①O2、I2、Hg ②CO、KCl、SiO2 ③Na、K、Rb ④Na、Mg、Al A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【变式5-3】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 / 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 www.zxxk.com 让教与学更高效 第三单元从微观结构看物资的多样性（题型突破·举一反三） 题型01同素异形现象和同素异形体 典例精析 【典例1】D 三举一反目 【变式11】D 【变式1-2】D 【变式13】c 题型02同分异构现象和同分异构体 典例精析 【典例2】A 举一反目 【变式21】D 【变式2-2】D 【变式2-3】D 题型03同位素、同素异形体和同分异构体的比较 典例精析 【典例3】C 举一反三 【变式3-1】C 【变式32】D 【变式33】C 题型04晶体类型的判断 1/2 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 典例精析 【典例4】B 举一反三 【变式41】A 【变式42】B 【变式43】B 题型05晶体熔沸点的比较 典例精析 【典例5】B 举一反三 【变式5-1】B 【变式52】D 【变式53】B 2/2 第三单元 从微观结构看物资的多样性 (题型突破·举一反三) 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】科学家们于1997年发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4000个碳原子，直径约6~9，在低于-183℃时，泡沫才具有磁性。下列叙述正确的是( ) A．“碳纳米泡沫”不是碳的同素异形体 B．“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物 C．“碳纳米泡沫”在任何条件下都能吸引磁铁 D．“碳纳米泡沫”与石墨的相互转化属于化学反应 【答案】D 【解析】A项， “碳纳米泡沫”是由碳元素组成的单质，和金刚石、石墨一样，都是碳的同素异形体，A错误；B项，“碳纳米泡沫”仅由碳元素一种元素构成，属于碳的单质，不是化合物，B错误；C项， “碳纳米泡沫”只有在低于-183℃时才具有磁性，并非在任何条件下都能吸引磁铁，C错误；D项，“碳纳米泡沫”与石墨是碳的两种不同单质，它们之间的相互转化有新物质生成，属于化学反应，D正确；故选D。 【变式1-1】下列各组物质中属于同素异形体的是( ) A．Na2O和Na2O2 B．FeCl2和FeCl3 C．SO2和SO3 D．C60和金刚石 【答案】D 【解析】A项，Na2O和Na2O2均为化合物，不符合要求，A错误；B项，FeCl2和FeCl3均为化合物，不符合要求，B错误；C项，SO2和SO3均为化合物，不符合要求，C错误；D项，C60和金刚石均为碳元素的单质且结构不同，符合要求，D正确；故选D。 【变式1-2】(2026·陕西期中)下列物质互为同素异形体的是( ) A．冰和干冰 B．SO2和SO3 C．Fe2+和Fe3+ D．O2和O3 【答案】D 【解析】A项，冰(H2O)和干冰(CO2)均为化合物，且组成元素不同，不属于同素异形体，A不符合题意；B项，SO2和SO3是硫的氧化物，均为化合物且含不同元素，不属于同素异形体，B不符合题意；C项，Fe2+和Fe3+是铁元素的离子，属于同种元素的不同离子形态，但并非单质，C不符合题意；D项，O2和O3是氧元素组成的两种不同结构的单质，符合同素异形体的定义，D符合题意；故选D。 【变式1-3】成新物质是研究化学的主要目的之一、意大利科学家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是一种新型的化合物 B．O4和O2是同一物质 C．O4和互为同素异形体 D．O4和O2可通过物理变化实现转化 【答案】C 【解析】A项，O4仅由氧元素组成，属于单质而非化合物，A错误；B项，O4和O2分子结构不同(分别为四原子和双原子分子)，是不同物质，B错误；C项，O4和O2是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，C正确；D项，O4与O2的转化涉及分子结构改变，需化学变化而非物理变化，D错误；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2-2】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。 【变式2-3】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。 ▌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】正丁烷、异丁烷的分子式都是C4H10，但分子结构却不相同，它们互称为( ) A．同系物 B．同位素 C．同分异构体 D．同素异形体 【答案】C 【解析】A项，同系物是指结构相似、在分子组成上相差一个或多个CH2基团的化合物；正丁烷和异丁烷分子式相同，无CH2差异，不属于同系物，A不符合题意；B项，同位素是指同种元素的不同原子(质子数相同、中子数不同)；本题讨论的是分子而非原子，B不符合题意；C项，同分异构体是指分子式相同但结构不同的化合物；正丁烷和异丁烷分子式均为C4H10，但结构不同(直链与支链)，互称为同分异构体，C符合题意；D项，同素异形体是指同种元素组成的不同单质；丁烷是化合物(含C、H元素)，非单质，D不符合题意；故选C。 【变式3-1】(2026·江苏盐城期末)1956年，科学家在实验室中制得了N3，约半世纪后发现了N4。N3与N4互为( ) A．同分异构体 B．同种物质 C．同素异形体 D．同位素 【答案】C 【解析】N3和N4均由氮元素组成的不同单质，属于同素异形体；故选C。 【变式3-2】2026·福建福州期末)当今化学界关注的热点之一的C60，它可以看成是金刚石的( ) A．同一种物质 B．同分异构体 C．同位素 D．同素异形体 【答案】D 【解析】C60(富勒烯)和金刚石都是由碳元素形成的单质，但C60是分子晶体结构(足球状)，金刚石是原子晶体结构(四面体网络)，因此它们不是同一种物质，也不属于同分异构体或同位素，而是互为同素异形体，故选D。 【变式3-3】(2026·广东揭阳期中)科学研究发现氧元素能在一定条件下形成以亚稳态存在的分子四聚氧O4，也能在一个大气压和-218.79℃以下形成红氧O8，下列说法正确的是( ) A．16O、17O、18O属于同一种核素 B．O4和O8互为同位素 C．O4的摩尔质量为64 g/mol D．16O2和18O3的化学性质相同 【答案】C 【解析】A项，16O、17O、18O质子数相同但质量数不同，是氧元素的不同核素，A错误；B项，O4和O8是由氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，B错误；C项，O4分子由4个氧原子组成，摩尔质量为64 g/mol，C正确；D项，16O2是氧气，18O3是臭氧，两者分子结构和组成不同，属于不同物质，化学性质不同，D错误；故选C。 ▌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】(2026·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项，离子晶体中可能含有原子团内的共价键(如SO42-)，因此可能含共价键，A错误；B项，金属晶体如汞(Hg)在常温常压下为液态，符合题意，B正确；C项，共价晶体熔化时要破坏共价键(如金刚石熔化时)，C错误；D项，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4-1】(2026·江苏高二期中)下列四种常见的物品中，属于晶体的是( ) A．食盐 B．玻璃 C．透明塑料 D．炭黑 【答案】A 【解析】A项，食盐的成分是NaCl，属于离子晶体，A正确；B项，玻璃内部原子排列无需，属于非晶体，B错误；C项，塑料内部聚合物分子排列无序，属于非晶体，C错误；D项，炭黑属于无定形碳，内部原子排列无需，属于非晶体，D错误；故答案选A。 【变式4-2】下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是( ) A．NH3、HD、C10H8 B．PCl3、CO2、H2SO4 C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、Na2S、H2O2 【答案】B 【解析】A项，HD属于单质；C项，SiO2属于共价晶体；D项，Na2S中含有离子键。 【变式4-3】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。 ▌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】下列物质的熔沸点高低顺序正确的是(　　) A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B．CI4>CBr4>CCl4>CH4 C．MgO>H2O>N2>O2 D．金刚石>生铁>纯铁>钠 【答案】B 【解析】原子晶体中共价键的键长越短，键能越大，熔沸点越高，则熔沸点为金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅，A错误；结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高，则熔沸点为CI4>CBr4>CCl4>CH4，B正确；离子晶体的熔沸点大于分子晶体，水中含有氢键，沸点比氮气、氧气的高，则熔沸点为MgO>H2O>O2>N2，C错误；熔沸点一般为原子晶体>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。 【变式5-1】下列物质属于分子晶体的是( ) A．熔点是1070℃，易溶于水，水溶液能导电 B．熔点是10.31℃，液态不导电，水溶液能导电 C．能溶于水，熔点812.8℃，沸点是1446℃ D．熔点是97.80℃，质软、导电，密度是0.97g/cm3 【答案】B 【解析】分子间通过分子间作用力(范德华力)结合的晶体叫做分子晶体。例如：所有的非金属氢化物，大多数的非金属氧化物(H2O)，绝大多数的共价化合物，少数盐(如AlCl3)。分子晶体的熔沸点较低，一般有挥发性，在蒸发、沸腾等情况下会破坏分子间作用力，其硬度小，导电性差。A项，熔点是1070℃太高，不可能是分子晶体，另外水溶液能导电也可以是离子晶体，故A错误；B项，熔点是10.31℃，液态不导电说明是共价键或者没有化学键，但是水溶液能导电说明共价键断裂，由此确定是分子晶体，故B正确；C项，能溶于水有可能是分子晶体，但是熔点812.8℃，沸点是1446℃太高，不是分子晶体，故C错误；D项，熔点是97.80℃，质软、导电的物质不可能是分子晶体，故D错误。故选B 【变式5-2】下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是(　　) ①O2、I2、Hg ②CO、KCl、SiO2 ③Na、K、Rb ④Na、Mg、Al A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】D 【解析】①中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故①错误；②中SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，故②正确；③中Na、K、Rb价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故③错误；④中Na、Mg、Al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故④正确。 【变式5-3】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 【解析】分子晶体中，分子与分子之间以分子间作用力相互作用，而分子间作用力较小，克服分子间作用力所需能量较低，故分子晶体的熔点较低，表中的MgCl2、NaCl、CaCl2的熔点均很高，不属于分子晶体，AlCl3、SiCl4的熔点较低，应为分子晶体，所以B项正确。 / 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 $