复习专题6 四大晶体类型 学案-2026-2027学年高二下学期化学人教版选择性必修2

专题6 晶体常识及四大晶体类型 一、晶体的常识 1．晶体与非晶体的区别 晶体 非晶体 自范性 内部的微粒排列 熔点 不同方向上的物理性质 能否使X射线发生衍射 2.判断晶体与非晶体的经验规则 纯净物在固态时是晶体 混合物不是晶体（例外：合金属于晶体） 3．获得晶体的途径 (1)熔融态物质 。(2)气态物质冷却不经液态直接 。 (3)溶质从溶液中析出。 【例1】下列物质属于晶体的是 A.氯化钠 B.沥青 C.汞 D.食盐 E.玻璃 F.松香 G.明矾 H.水晶 I.铝 J.冰 K.干冰 【解析】晶体具有规则的内部结构（粒子周期性有序排列）。氯化钠、食盐（NaCl）、汞（Hg 单质）、明矾、水晶、铝、冰、干冰均为晶体；沥青、玻璃、松香是非晶体。 【答案】ACDGHIJK 【例2】下晶体与非晶体的本质区别是 A．晶体有规则的几何外形，而非晶体没有规则的几何外形 B．晶体内部粒子呈周期性有序排列，而非晶体内部粒子排列相对无序 C．晶体有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点 D．晶体的硬度大，而非晶体的硬度小 【解析】晶体与非晶体的本质区别是内部粒子是否呈周期性有序排列：晶体粒子周期性有序排列，非晶体相对无序，B 项正确。A 项（有无规则几何外形）、C 项（有无固定熔沸点）是宏观表现而非本质；D 项硬度大小不具区分意义。 【答案】B 【例3】下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A．晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔沸点 B．晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期有序性排列 C．固体食盐、水晶、胆矾、玻璃均属于晶体 D．区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是检测其是否具有各向异性 【解析】A 项错误：本质区别是粒子排列是否有序，而非熔沸点；B 项正确：晶体具有自范性是因为粒子在微观空间呈周期性有序排列；C 项错误：玻璃是非晶体；D 项错误：最科学可靠的方法是 X 射线衍射（衍射图谱），不是各向异性。 【答案】B 【例4】固体分为晶体和非晶体，下列关于晶体的叙述正确的是 A．块状固体一定是晶体，粉末状固体一定是非晶体 B．破损的晶体经过重结晶后能够变成规则的多面体，体现了晶体的自范性 C．晶体和非晶体的本质区别是晶体的衍射图谱有明锐的衍射峰 D．不能通过熔融态物质凝固的方式得到晶体 【解析】A 项错误：块状、粉末状与是否晶体无关；B 项正确：破损晶体经重结晶恢复规则多面体，体现了晶体的自范性；C 项错误：晶体与非晶体的本质区别是内部粒子排列是否有序（衍射图谱只是检测手段）；D 项错误：熔融态物质凝固是获得晶体的重要途径之一。 【答案】B 二、晶胞 1．晶胞：描述晶体结构的 。 2. 晶胞中的均摊法 “均摊法”的基本思想是晶胞中任意位置上的一个粒子被n个晶胞共用，那么每个晶胞对这个原子分得份额就是 。 (1)立方晶胞：每个顶点上的粒子被 个晶胞共用，每个粒子只有 属于该晶胞；每条棱上的粒子被 个晶胞共用，每个粒子只有 属于该晶胞；每个面心上的粒子被 个晶胞共用，每个粒子只有 属于该晶胞；晶胞内的粒子 属于该晶胞。 (2)六方晶胞：每个顶点上的粒子被6个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被3个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。 (3)三棱晶胞：每个顶点上的粒子被12个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被6个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。 (4)典型的晶胞结构 每个晶胞中含有 个粒子，每个粒子周围最近且等距的粒子有 个 每个晶胞中含有 个粒子，每个粒子周围最近且等距的粒子有 个 每个晶胞中含有 个粒子，每个粒子周围最近且等距的粒子有 个 【例5】下列有关晶体的说法错误的是 A．晶胞是晶体中最小的结构重复单元 B．有光泽的晶体一定是金属晶体 C．可通过X射线衍射区分晶体和非晶体 D．相同化学成分的固体可能是晶体也可能是非晶体 【解析】A 项正确：晶胞是晶体中最小的结构重复单元；B 项错误：有光泽的晶体不一定是金属晶体（如某些离子晶体、宝石等也有光泽）；C 项正确：可用 X 射线衍射区分晶体和非晶体；D 项正确：相同化学成分的固体既可能是晶体也可能是非晶体（如 SiO₂ 有石英和玻璃）。 【答案】B 【例6】最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的化学式是 A．TiC　　　　 B．Ti6C7 C．Ti14C13          D．Ti13C14 【解析】该物质是气态团簇分子，不属于晶体，不能用均摊法计算。图中钛原子：8 个顶角＋6 个面心＝14 个；碳原子：12 个棱中心＋1 个体心＝13 个，故化学式为 Ti₁₄C₁₃。 【答案】C 【例7】某磷青铜晶胞结构如图所示，下列说法不正确的是 A．磷青铜化学式为 B．晶体中距离Cu原子最近的P原子有6个 C．晶体中距离Sn原子最近的Cu原子有12个 D．晶体中距离Sn原子最近的P原子可构成正方体 【解析】A 项磷青铜化学式按晶胞均摊正确；B 项错误：晶体中距离 Cu 原子最近的 P 原子不是 6 个（按晶胞结构计算为 2 个或按图示判断题给数目不符）；C 项正确：距离 Sn 原子最近的 Cu 原子有 12 个；D 项正确：距离 Sn 原子最近的 P 原子可构成正方体。不正确的是 B 项。 【答案】B 【例8】镍的某种氧化物是一种半导体，具有如图所示的NaCl型结构，下列说法不正确的是 A．Ni属于过渡金属元素 B．与Ni2+距离最近且相等的O2-有6个 C．Ni的基态原子价层电子共有10种空间运动状态 D．若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代，则该晶体的化学式为Ni4O3N 【解析】A 项正确：Ni 是过渡金属元素；B 项正确：NaCl 型结构中 Ni²⁺ 与最近的 6 个 O²⁻ 配位；C 项错误：基态 Ni 原子价层电子排布 3d⁸4s²，占据的原子轨道为 5（3d）＋1（4s）＝6 种，空间运动状态有 6 种，不是 10 种；D 项正确：晶胞含 4 个 Ni、4 个 O，若 25% 的 O 被 N 替代，则 O 为 3 个、N 为 1 个，化学式为 Ni₄O₃N。 【答案】C 三、晶胞密度的计算 晶胞密度计算公式为ρ=m/V，其中m为晶胞的质量，V为晶胞的体积。 【例9】 假设碘晶胞中立方体的边长为acm，阿伏加德罗常数的值为，则其密度为________。 【解析】碘晶胞为面心立方，含 4 个 I₂ 分子。晶胞质量 m＝4×254/N_A g，体积 V＝a³ cm³，密度 ρ＝m/V＝4×254/(N_A·a³) g·cm⁻³。 【答案】ρ＝4×254/(N_A·a³) g·cm⁻³ 【例10】 PbS的晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为apm，则晶体的密度为___________ 【解析】PbS 晶胞为 NaCl 型，含 4 个 PbS。晶胞质量 m＝4×(207＋32)/N_A g，体积 V＝(a×10⁻¹⁰)³ cm³＝a³×10⁻³⁰ cm³，密度 ρ＝4×239/(N_A·a³×10⁻³⁰) g·cm⁻³。 【答案】ρ＝4×239/(N_A·a³×10⁻³⁰) g·cm⁻³ 四、分子晶体 1.分子晶体的常识 组成分子晶体的微粒是 ，粒子间的作用力是分子间作用力(包括 和 )。 常见的分子晶体主要是共价化合物：包括部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物都是分子晶体。 由于分子间作用力较微弱，故分子晶体的硬度 ，熔、沸点 ，且在熔融状态或固体时均 。 2. 典型的分子晶体的晶胞 物质 晶胞或结构模型 结构特点 干冰 a. 相邻分子间只存在范德华力 b．每个晶胞中有 个CO2分子， 个原子 c．每个CO2分子周围等距离且紧邻的CO2分子有 个 冰 a.水分子之间的作用力有 和 ，但主要作用力是 b．由于氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的 个相邻的水分子相互吸引。c.水分子的配位数为 ，1mol水分子中含有 mol的氢键。 【例11】晶胞是晶体结构中可重复出现的最小的结构单元，C60晶胞结构如下图所示，下列说法正确的是 A．C60摩尔质量是720 B．C60与苯互为同素异形体 C．在C60晶胞中有14个C60分子 D．每个C60分子周围与它距离最近等距离的C60分子有12个 【解析】A 项错误：C₆₀ 的摩尔质量是 720 g·mol⁻¹（题给缺单位或有误）；B 项错误：C₆₀ 与苯不是同素异形体（同素异形体是同种元素形成的不同单质）；C 项错误：C₆₀ 晶胞为面心立方，含 4 个 C₆₀ 分子（8×1/8＋6×1/2＝4），不是 14 个；D 项正确：面心立方晶胞中每个 C₆₀ 分子周围等距离且紧邻的 C₆₀ 分子有 12 个。 【答案】D 【例12】晶胞是晶体结构中可重复出现的最小的结构单元，C60晶胞结构如右图所示(一个小黑点代表一个C60分子)，下列说法正确的是 A．C60摩尔质量是720 B．C60与金刚石都是碳元素形成的单质分子 C．在C60晶胞中有14个C60分子 D．每个C60分子周围与它距离最近等距离的C60分子有12个 【解析】A 项错误：C₆₀ 的摩尔质量为 720 g·mol⁻¹；B 项错误：金刚石是共价晶体（原子晶体），不是单质分子；C 项错误：C₆₀ 晶胞含 4 个 C₆₀ 分子，不是 14 个；D 项正确：面心立方结构中每个 C₆₀ 分子周围等距离紧邻的 C₆₀ 分子有 12 个。 【答案】D 【例13】甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 A．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子 B．晶体中1个CH4分子中有12个紧邻的CH4分子 C．甲烷晶体熔化时需克服共价键 D．1个CH4晶胞中含有8个CH4分子 【解析】甲烷晶胞为面心立方，每个球代表 1 个 CH₄ 分子。A 项错误：球代表整个 CH₄ 分子，不是仅代表 C 原子；B 项正确：面心立方中每个 CH₄ 分子周围有 12 个紧邻的 CH₄ 分子；C 项错误：甲烷晶体是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力（范德华力），不是共价键；D 项错误：每个晶胞含 4 个 CH₄ 分子（8×1/8＋6×1/2＝4）。 【答案】B 【例14】下列说法正确的有 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H-O键发生断裂 ③分子晶体在干燥或熔融时，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分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔点一定越高 ⑥分子晶体的熔、沸点一般比较低 ⑦分子晶体中，分子间以分子间作用力相结合，分子间作用力越大，分子越稳定 A．2项 B．3项 C．4项 D．5项 【解析】逐项判断：①错误：分子晶体不一定都是密堆积（如冰因氢键形成四面体空隙）；②错误：冰融化时破坏的是氢键，H—O 键不断裂；③错误：分子晶体在干燥或熔融时均不导电；④正确：分子晶体中分子间作用力越大，通常熔点越高；⑤错误：分子晶体熔点主要取决于分子间作用力，与共价键键能无直接关系；⑥正确：分子晶体的熔沸点一般较低；⑦错误：分子稳定性取决于共价键键能，与分子间作用力无关。正确的有④⑥，共 2 项。 【答案】A 五、共价晶体 1.共价晶体的常识 组成共价晶体的微粒是 ，粒子间的作用力是 。无数的原子通过共价键构建了三维骨架网状结构。注意：共价晶体中不存在单个的 。 常见共价晶体及物质类别：(1)某些单质，如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石等。 (2)某些非金属化合物，如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。 由于共价键属于化学键，较为牢固，故其熔、沸点 ，硬度 ，耐磨性好，一般不导电。 2. 典型的共价晶体的晶胞 金刚石的三维结构 金刚石的晶胞 SiO2的晶胞 (1)金刚石：C—C—C夹角为 ，金刚石中的碳原子以 杂化轨道形成共价键。1mol金刚石中含有 molC-C键 (2)SiO2：Si原子采取 杂化与四面体顶角方向的 个O原子形成四面体结构。Si原子的配位数为 ，O原子的配位数为 。1molSiO2晶体中含有 molSi-O键 【例15】下列有关金刚石晶体和二氧化硅晶体(如图所示)的叙述正确的是 A．金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体 B．金刚石晶胞中含有6个碳原子 C．晶体中所含共价键数目为(是阿伏加德罗常数的值) D．金刚石晶体熔化时破坏共价键，二氧化硅晶体熔化时破坏分子间作用力 【解析】A 项正确：金刚石和二氧化硅中原子间均以共价键形成三维骨架，都属于共价晶体；B 项错误：金刚石晶胞含 8 个碳原子（面心立方，8×1/8＋6×1/2＋4＝8），不是 6 个；C 项错误：60 g SiO₂ 为 1 mol，1 mol SiO₂ 含 4 mol Si—O 键（4NA），题给 6NA 错误；D 项错误：二氧化硅是共价晶体，熔化时破坏共价键而不是分子间作用力。 【答案】A 【例16】是一种无机非金属材料，立方的硬度仅次于金刚石，其晶胞如下图所示。下列说法不正确的是 A．立方属于共价晶体 B．1个晶胞中含有4个B和4个N C．距离每个B最近的N有4个 D．立方中含有共价键 【解析】A 项正确：立方 BN 中 B、N 以共价键形成三维骨架，属于共价晶体；B 项正确：闪锌矿型晶胞含 4 个 B 和 4 个 N；C 项正确：每个 B 与 4 个 N 相连（配位数 4）；D 项错误：1 mol 立方 BN 中每个 B 原子形成 4 个 B—N 键，B—N 键数应为 4 mol（题给 2 mol 错误）。不正确的是 D 项。 【答案】D 六、离子晶体 1.离子晶体的常识 组成离子晶体的微粒是 ，粒子间的作用力是 。。注意：离子晶体中同样不存在分子，例如NaCl只能叫化学式而不能叫分子式。 常见离子晶体的物质类别：离子化合物：包括活泼金属氧化物、几乎所有的盐、强碱等。 由于离子键属于化学键，较为牢固，故其熔、沸点 ，硬度 。固态时不导电，但是溶于水或者熔融状态下可以导电。 2. 典型离子晶体的晶胞 NaCl CsCl CaF2 NaCl：每个晶胞中含有 个Na+、 个Cl-，Cl-的配位数为 ，Na+的配位数为 。与Na+最近且等距的Na+有 个。 CsCl：每个晶胞中含有 个Cs+、 个Cl-，Cl-的配位数为 ，Cs+的配位数为 。与Cs+最近且等距的Cs+有 个。 CaF2：每个晶胞中含有 个Ca2+、 个F-，F-的配位数为 ，Ca2+的配位数为 。与Ca2+最近且等距的Ca2+有 个。 七、金属晶体 1.金属晶体的常识 组成金属晶体的微粒是 ，粒子间的作用力是 。 常见的金属晶体的物质类别：常温下，金属单质（除了Hg）以及合金均为金属晶体 金属键属于化学键，但其数值参差不齐，有金属键能很大的例如钨，也有金属键能很小的例如Na。故金属晶体的熔沸点和硬度没有统一规律。但具有 、 等特性，这一点可以用电子气理论来解释： 由于金属原子半径较大，电离能较小，所以电子很容易逃逸，逃逸的电子可以在整个金属晶体中移动，通过正负电荷相互吸引与金属阳离子紧紧“绑在一起”。电子就好像一片“电子海洋”，弥散在整个金属晶体中，即电子气理论。 八、四大晶体的辨别 1. 金属晶体：包括金属单质( 除外)以及合金 2. 离子晶体：主要是离子化合物，包括 、 、 3. 分子晶体：主要是共价化合物，包括 非金属单质 、气态氢化物 、 酸 、 非金属氧化物 、 有机物等 4. 共价晶体：单质： 、 、 、 等等 化合物： 、 、 、 、 等等 物质类别难以判断的，根据其本质判断：离子晶体内部只含阴阳离子，共价晶体内部只含原子，分子晶体中只含分子。也可以根据其性质判断：分子晶体熔点较低，而共价晶体或离子晶体熔点较高。 【例17】 按要求填入相应的序号： (1)铁、(2)干冰、(3)氯化钠、(4)碘、(5)水晶、(6)氯化铵、(7)金刚砂、(8)冰、(9)氢氧化钠、(10)过氧化钠、(11)锗、(12)氯化铝、(13)氨气、(14)铜、(15)胆矾、(16)乙醇、(17)氖 以上物质中，属于金属晶体的是___________________________； 以上物质中，属于离子晶体的是________________________； 以上物质中，属于分子晶体的是_______________________； 以上物质中，属于共价晶体的是_______________________； 【解析】按构成微粒分类：金属晶体：铁(1)、铜(14)；离子晶体：氯化钠(3)、氯化铵(6)、氢氧化钠(9)、过氧化钠(10)、胆矾(15)；分子晶体：干冰(2)、碘(4)、冰(8)、氯化铝(12)、氨气(13)、乙醇(16)、氖(17)；共价晶体：水晶(5)、金刚砂(7)、锗(11)。 【答案】金属晶体：(1)(14)；离子晶体：(3)(6)(9)(10)(15)；分子晶体：(2)(4)(8)(12)(13)(16)(17)；共价晶体：(5)(7)(11) 【例18】GaN、GaP、GaAs是人工合成的一系列新型半导体材料，其晶体结构均与金刚石相似. 请判断他们的晶体类型 ，预测其熔沸点高低 。 【解析】GaN、GaP、GaAs 晶体结构与金刚石相似（原子间以共价键形成三维网状结构），均为共价晶体。键长：Ga—N＜Ga—P＜Ga—As（原子半径 N＜P＜As），键能 Ga—N 最大，故熔沸点高低为 GaN＞GaP＞GaAs。 【答案】共价晶体；GaN＞GaP＞GaAs 九、四大晶体的熔沸点比较 1.先比类型：一般而言， ＞ ＞ ，金属晶体参差不齐。 2.若类型相同，同一种类型的晶体的熔沸点比较：比较该晶体内部微粒之间的作用力强弱。 离子晶体比较 ，与 呈正相关，与 呈反相关 共价晶体比较 ，与 呈正相关， 分子晶体比较 (包括 、 )，优先考虑氢键。均没有氢键则比较范德华力，其中范德华力与 和 呈正相关 金属晶体比较 ，与 呈正相关，与 呈反相关 【例19】几种物质的熔点和沸点的数据如表，下列有关判断错误的是 物质 NaCl 单质M 熔点/℃ 801 712 190 -70 2300 沸点/℃ 1465 1412 178 57.6 2500 A．AlCl3的晶体类型为分子晶体 B．单质M可能是共价晶体 C．熔沸点：MgO＜NaCl D．离子键强度：NaCl>MgCl2 【解析】A 项正确：AlCl₃ 熔点低（190 ℃）、易升华（沸点 178 ℃），为分子晶体；B 项正确：单质 M 熔点高达 2300 ℃，可能是共价晶体（如 Si）；C 项错误：MgO 是离子晶体且 Mg²⁺、O²⁻ 电荷高、半径小，熔点约 2800 ℃，远高于 NaCl（801 ℃），题给 MgO＜NaCl 错误；D 项按熔点 NaCl＞MgCl₂，离子键强度 NaCl＞MgCl₂ 判断正确。 【答案】C 【例20】 【解析】第三周期氟化物熔点变化的原因：NaF、MgF₂、AlF₃ 是离子晶体，Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺ 电荷依次增大、半径依次减小，晶格能增大，熔点升高（993 ℃＜1261 ℃＜1291 ℃）；SiF₄、PF₅、SF₆ 是分子晶体，分子间只存在范德华力（弱），熔点很低。故第三周期氟化物熔点随原子序数增大先升高后骤降。 【答案】NaF、MgF₂、AlF₃ 为离子晶体，离子电荷增大、半径减小，晶格能增大，熔点升高；SiF₄、PF₅、SF₆ 为分子晶体，分子间只存在范德华力，熔点很低（晶体类型不同导致熔点先升高后骤降） 十、混合型晶体：石墨 1.石墨的导电性的解释 同一层之间的碳原子通过 相连，层与层之间通过 相连。每一层中C原子以 杂化与其他 个碳原子形成 键，形成了多层平面结构，C原子未参与杂化的Pz轨道垂直于石墨平面，从而“肩并肩”形成大Π键。电子可以在大键中自由移动，因此石墨能够导电，但是电子不能跨层移动，所以石墨的导电性只能沿着 方向。 2.石墨作为混合型晶体的体现：可以同时体现出金属晶体、共价晶体、分子晶体的性质。 (1)石墨体现金属晶体的性质：由于大Π键的存在，石墨能够 (2)石墨体现共价晶体的性质：由于同一层中的C原子是以 相连，较为牢固，所以 较高 (3)石墨体现分子晶体的性质：层与层之间通过微弱的 连接，所以层与层之间容易发生 ，因而石墨的硬度 课后练习 【分层设计说明】本专题课后练习按“基础巩固—能力提升—综合拓展”三个层级编排，对应高中化学学业质量水平1~4：A层·基础巩固（水平1~2）聚焦晶体与非晶体、四大晶体类型的识别，用于全员过关；B层·能力提升（水平2~3）侧重结构决定性质、均摊法与简单密度计算及资料阅读；C层·综合拓展（水平3~4）指向复杂晶胞计算与情境综合。 【使用建议】A层全员必做、当堂过关；B层鼓励全员挑战，作为讲评与纠错重点；C层作为选做培优任务，可分层批改、分层讲评，使不同水平学生均有收获。 层别 题号 题量 训练定位 建议用时 A层·基础巩固 1、2、3 3题 基本概念·晶体类型判断 约8分钟 B层·能力提升 4、6、7、8、9、10 6题 结构性质·均摊配位·资料阅读 约15分钟 C层·综合拓展 5、11、12、13 4题 晶胞计算·情境综合 约20分钟 合计 共13题 13题 — 约43分钟 【A层·基础巩固】（第1~3题，共3题） 【训练目标】理解晶体与非晶体的本质区别与判定方法，能依据构成微粒与粒子间作用力判断晶体类型，辨析常见晶体的基本概念。 【考查要点】第1题：晶体与非晶体、金属晶体、X射线衍射、等离子体概念辨析；第2题：化学键类型与晶体类型均相同的物质识别；第3题：晶体类型、作用力与X射线衍射判断。 1.下列说法正确的是 A．固体不一定是晶体 B．常温下所有的金属单质都属于金属晶体 C．X射线衍射法是区分晶体和非晶体的唯一方法 D．等离子体是由电子、阴阳离子和电中性粒子组成的液体物质 【解析】A 项正确：固体不一定是晶体（如玻璃、松香等非晶体）；B 项错误：常温下液态汞不属于金属晶体；C 项错误：X 射线衍射法是区分晶体和非晶体的重要方法，但不是唯一方法；D 项错误：等离子体是由电子、阴阳离子和电中性粒子组成的呈电中性的物质，不一定是液体物质。 【答案】A 2．下列各物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A．AlCl3和KCl B．CO2 和H2O C．SiO2和SO2 D．C60和金刚石 【解析】A 项错误：AlCl₃ 是分子晶体、KCl 是离子晶体；B 项正确：CO₂ 与 H₂O 均含极性共价键、均为分子晶体，化学键类型和晶体类型都相同；C 项错误：SiO₂ 是共价晶体、SO₂ 是分子晶体；D 项错误：C₆₀ 是分子晶体、金刚石是共价晶体。 【答案】B 3．下列关于晶体的说法正确的是 A．Si与C同属ⅣA族，因此SiO2和CO2两种晶体中的微粒间作用力完全相同 B．分子晶体中，共价键键能越大，该晶体的熔沸点越高 C．NaHSO4固体加热熔化时破坏了该物质中的离子键和共价键 D．要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定 【解析】A 项错误：SiO₂ 是共价晶体（原子间共价键），CO₂ 是分子晶体（分子间范德华力），微粒间作用力不同；B 项错误：分子晶体熔沸点取决于分子间作用力，与共价键键能无关；C 项错误：NaHSO₄ 熔化时 Na⁺ 与 HSO₄⁻ 之间的离子键被破坏，HSO₄⁻ 内部的共价键不断裂；D 项正确：可用 X 射线衍射仪测定某固体是否为晶体。 【答案】D 【B层·能力提升】（第4、6、7、8、9、10题，共6题） 【训练目标】能结合晶体结构、粒子间作用力与性质解释“结构决定性质”，掌握晶胞均摊法、配位数判断与简单密度计算，并能阅读资料解决硼及其化合物相关问题。 【考查要点】第4题：事实与结构因素匹配辨析；第6题：PbS立方晶胞（均摊、配位数、价层电子排布、密度计算）；第7题：关于晶体性质说法的正误个数判断；第8题：性质差异与结构因素匹配辨析；第9题：硼晶体资料阅读（晶体类型、杂化、氢键、化合价）；第10题：硼化合物结构与性质、性质与用途对应判断。 4.物质的结构决定性质，下列事实与结构因素无关的是 选项 事实 结构因素 A K和Na产生的焰色不同 晶体类型不同 B 的沸点高于HF 分子间氢键 C 金属具有良好的导热性 金属具有可自由移动的电子 D BN的硬度大，熔点高 BN属于共价晶体 【解析】A 项与结构因素无关：K 和 Na 焰色不同是电子跃迁释放不同波长的光所致，与晶体类型无关，符合题意；B 项有关：H₂O 沸点高于 HF 与分子间氢键有关；C 项有关：金属导热性与自由移动的电子有关；D 项有关：BN 硬度大、熔点高与其共价晶体结构有关。 【答案】A 6. 结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料，其立方晶胞如图所示(设为阿伏加德罗常数的值)，晶胞的边长为apm。下列说法错误的是 A．晶胞中含有4个Pb B．S的配位数为6 C．基态S原子的价层电子排布式为 D．晶体的密度为 【解析】A 项正确：PbS 立方晶胞含 4 个 Pb（8×1/8＋6×1/2＝4）；B 项正确：NaCl 型结构中 S 的配位数为 6；C 项正确：基态 S 原子价层电子排布式为 3s²3p⁴；D 项错误：晶胞含 4 个 PbS（摩尔质量 239 g·mol⁻¹），密度应为 ρ＝4×239/(N_A·a³×10⁻³⁰) g·cm⁻³，题给 239/(N_A·a³×10⁻³⁰) 少乘 4，错误。 【答案】D 7.下列说法正确的个数是 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 ③金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关 ④12g石英晶体中Si-O键的数目为0.4NA ⑤干冰晶体中，1个CO2，分子周围有12个CO2分子紧邻 ⑥在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【解析】逐项判断：①错误：分子稳定性取决于共价键键能，与分子间作用力无关；②正确：共价晶体中共价键越强，熔点越高；③正确：金属晶体的导电性、导热性与自由电子有关；④错误：12 g SiO₂ 为 0.2 mol，1 mol SiO₂ 含 4 mol Si—O 键，12 g 含 0.8 mol（0.8NA），不是 0.4NA；⑤正确：干冰（面心立方）中 1 个 CO₂ 分子周围有 12 个 CO₂ 分子紧邻；⑥错误：金属晶体中只有阳离子没有阴离子。正确的有②③⑤，共 3 个。 【答案】C 8. 结构决定性质，性质决定用途。下列事实与结构因素匹配错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：对羟基苯甲酸＞邻羟基苯甲酸 对羟基苯甲酸分子对称性更好 B 熔点： 晶体类型不同 C 的稳定性强于 H—O键能比H—S键能大 D 酸性： O—H的极性：HCOOH强于 阅读下列资料，完成9-10： 硼及其化合物应用广泛。硼晶体熔点为2076℃。硼电负性小于氢，可形成，多种卤化物。高温条件下，与反应生成乙硼烷(，其标准燃烧热为2165kJ·mol-1)，易水解生成硼酸()与。可作吸水剂，其晶体存在如下图所示的层状结构，属于一元弱酸，在水溶液中会电离出。立方BN具有与金刚石相似的结构。具有强还原性、可制取纳米铁粉。 【解析】A 项匹配错误：对羟基苯甲酸沸点高于邻羟基苯甲酸是因为对羟基苯甲酸形成分子间氢键、邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，与“分子对称性更好”无关，符合题意；B 项匹配正确：Si 是共价晶体、CO₂ 是分子晶体，晶体类型不同导致熔点差异；C 项匹配正确：H—O 键能大于 H—S，H₂O 更稳定；D 项匹配正确：HCOOH 中 O—H 极性更强，酸性更大。 【答案】A 9．下列说法正确的是 A．硼晶体为分子晶体 B．中B原子为杂化 C．1mol晶体中含6mol氢键 D．中B的化合价为-5 【解析】A 项错误：硼晶体熔点 2076 ℃，为共价晶体，不是分子晶体；B 项正确：硼酸 H₃BO₃ 中 B 无孤电子对、sp² 杂化；C 项错误：1 mol 硼酸晶体中每个 B(OH)₃ 分子含 3 个 O—H，形成 3 mol 氢键（题给 6 mol 错误）；D 项错误：题给物质中 B 的化合价不是 −5（如 NaBH₄ 中 B 为 +3）。 【答案】B 10．下列物质的结构与性质或性质与用途之间具有对应关系的是 A．沸点低，可用作燃料 B．有弱酸性，可用作吸水剂 C．立方BN硬度大，可用作切割材料 D．中含有离子键，具有强还原性 【解析】A 项错误：B₂H₆ 沸点低与作燃料（燃烧放出大量热）没有对应关系；B 项错误：H₃BO₃ 有弱酸性与其作吸水剂没有对应关系；C 项正确：立方 BN 硬度大、熔点高，可用作切割材料；D 项错误：题给物质含离子键与其具有强还原性没有对应关系（还原性取决于中心元素价态）。 【答案】C 【C层·综合拓展】（第5、11、12、13题，共4题） 【训练目标】能在碳化钨、Cu3N、碳族材料、CO2相变等真实情境中完成晶胞结构分析、密度计算、化学键变化判断与综合表达，发展结构分析建模能力。 【考查要点】第5题：碳化钨六方晶胞（化学式、晶体类型、配位数、密度计算）；第11题：Xn+晶胞（电子层充满、原子序数、价层排布、配位数、密度）；第12题：碳族元素综合（C60紧邻分子数、相似相溶、灰锡结构、VSEPR模型、SiO2熔沸点）；第13题：九种物质分类综合（熔化破坏的键、晶体类型、电子式、CO2相变）。 5.碳化钨的熔点为2870℃，硬度与金刚石相近，常用于生产硬质合金，其晶体结构如图（底边长为，高为）。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．碳化钨的化学式为 B．碳化钨属于分子晶体 C．钨原子的配位数为4 D．该晶体的密度 【解析】碳化钨熔点 2870 ℃、硬度与金刚石相近，为共价晶体（混合型）。晶胞（六方）中含 6 个 W 原子和 6 个 C 原子，化学式为 WC。A 项错误：化学式应为 WC（题给 W₂C 错误）；B 项错误：碳化钨不是分子晶体；C 项错误：W 的配位数为 6（题给 4 错误）；D 项正确：晶胞质量 m＝6×(184＋12)/N_A g，底面积 S＝√3/2 a²（a 的单位为 nm 时换算为 cm），体积 V＝√3/2 a²b×10⁻²¹ cm³，密度 ρ＝(184＋12)×6/(√3/2 a²b·N_A)×10²¹ g·cm⁻³，与题给一致。 【答案】D 11.元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶胞结构如图所示。 (1)该晶体中Xn＋中n=_______。 (2)元素X的原子序数是_______。 (3)X的价层电子排布式为：_______ (4)晶体中每个N3-被_______个等距离的Xn＋包围。 (5)该化合物的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数。若该晶胞的边长为a pm，则该晶体的密度是_______g·cm-3。 【解析】Xⁿ⁺ 的电子正好充满 K、L、M 三个电子层，即 2＋8＋18＝28 个电子。(1)若 X 为 Cu（29 号），Cu⁺ 有 28 个电子，n＝1；(2)X 的原子序数为 29；(3)Cu 的价层电子排布式为 3d¹⁰4s¹；(4)晶胞为 NaCl 型，每个 N³⁻ 被 6 个等距离的 Xⁿ⁺ 包围；(5)晶胞含 4 个 Cu₃N，晶胞质量 m＝4M/N_A g，体积 V＝(a×10⁻¹⁰)³ cm³＝a³×10⁻³⁰ cm³，密度 ρ＝4M/(N_A·a³×10⁻³⁰) g·cm⁻³。 【答案】(1)1；(2)29；(3)3d¹⁰4s¹；(4)6；(5)ρ＝4M/(N_A·a³×10⁻³⁰) g·cm⁻³ 12．随着科技的不断发展，碳族元素的潜能被不断激发，人类对碳族元素及其材料的不断研究和探索必将带来相关应用的蓬勃发展。 (1)碳元素自身可以形成多种单质，、金刚石的结构模型如图所示。 ①晶体中1个分子周围有______个紧邻的分子。 ②在水中溶解度小于在苯中溶解度，原因是：______。 (2)锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 ①Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。Sn的基态原子价层电子轨道表示式为：______。 ②灰锡具有金刚石结构，灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子______个。 ③和是锡的常见氯化物，可被氧化得到。 分子的VSEPR模型名称是______。的中心原子杂化类型为______。 (3)硅单质及其化合物在生活中有重要的用途。 ①太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。单晶硅的晶体类型为______。 ②近期，中国科学院上海微系统与信息技术所研究人员研究了pH和粒径对仅含二氧化硅磨料的薄膜的影响。Si和C同主族，但与的熔沸点差异很大，理由是______。 【解析】(1)①C₆₀ 晶胞为面心立方，1 个 C₆₀ 分子周围有 12 个紧邻的 C₆₀ 分子；②C₆₀ 是非极性分子，水是极性溶剂、苯是非极性溶剂，根据相似相溶原理，C₆₀ 在水中溶解度小于在苯中。(2)①Sn 的基态原子价层电子轨道表示式为 5s²5p²；②灰锡具有金刚石结构，每个 Sn 原子周围最近且距离相等的 Sn 原子有 4 个；③SnCl₂ 中 Sn 的价层电子对数为 3（2 个 σ 键＋1 对孤对），VSEPR 模型为平面三角形；SnCl₄ 中 Sn 为 sp³ 杂化。(3)①单晶硅为共价晶体；②SiO₂ 是共价晶体，熔化需破坏 Si—O 共价键，而 CO₂ 是分子晶体，熔化只破坏分子间作用力，故 SiO₂ 的熔沸点远高于 CO₂。 【答案】(1)①12；②C₆₀ 是非极性分子，水是极性溶剂、苯是非极性溶剂，相似相溶使 C₆₀ 在水中溶解度小于在苯中；(2)①5s²5p²；②4；③平面三角形；sp³；(3)①共价晶体；②SiO₂ 为共价晶体需破坏共价键，CO₂ 为分子晶体只破坏范德华力，故 SiO₂ 熔沸点远高于 CO₂ 13.物质世界丰富多彩，原子间通过化学键构成了各种各样的物质。请根据下列物质，完成填空。 A．干冰 B．二氧化硅 C．冰 D．金刚石 E．溴化钠 F．氯化钠 G．氢氧化钠 H．固体碘 I．硫酸铵 (1)熔化时不需要破坏化学键的是_______，由原子直接构成的晶体是_______，晶体中既有离子键，又有共价键的是_______ (用字母序号填空)。 (2)E、F两种晶体的熔点：E_______F(填“>”或“<”)，请说明理由_______。 (3)氯化钠的电子式为_______，用电子式表示碘分子的形成过程_______。 (4)CO2分子的结构式为_______，22g干冰中含有_______molC=O键。 (5)科学家在高压下成功将CO2转化为具有类似SiO2结构的共价晶体。在该转化过程中_______(填“有”或“无”)化学键的变化，CO2分子晶体和CO2共价晶体物理性质_______(填“相同”或“不同”)，CO2共价晶体中每个碳原子以共价单键与相邻_______个氧原子成键。 【解析】(1)熔化时不需要破坏化学键的是分子晶体（干冰 A、固体碘 H，熔化只破坏范德华力）；由原子直接构成的是共价晶体（二氧化硅 B、金刚石 D）；既有离子键又有共价键的是 NaOH（G）、(NH₄)₂SO₄（I）。(2)NaBr 与 NaCl 均为离子晶体，Br⁻ 半径大于 Cl⁻，NaBr 的晶格能小，熔点低，故 E（NaBr）＜F（NaCl）。(3)NaCl 的电子式为 Na⁺[:Cl:]⁻；碘分子的形成过程：I·＋·I → :I⋮I:。(4)CO₂ 的结构式为 O=C=O；22 g 干冰为 0.5 mol CO₂，每个分子含 2 个 C=O 键，共 1 mol。(5)CO₂ 由分子晶体转化为共价晶体时，C=O 双键变为 C—O 单键，有化学键的变化；两种晶体的物理性质不同；CO₂ 共价晶体中每个碳原子以共价单键与相邻 4 个氧原子成键。 【答案】(1)A、H；B、D；G、I；(2)＜；NaBr 与 NaCl 均为离子晶体，r(Br⁻)＞r(Cl⁻)，NaBr 晶格能小、熔点低；(3)Na⁺[:Cl:]⁻；I·＋·I → :I⋮I:；(4)O=C=O；1；(5)有；不同；4 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $