资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第27讲　晶体结构与性质　
【备考目标】　1.了解晶体和非晶体的区别。2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。 3.了解分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体结构与性质的关系。4.了解四种晶体类型熔点、沸点、溶解性等性质的不同。
考点1　物质的聚集状态　晶体与非晶体
1．物质的聚集状态
常规三态 气态、液态、固态
等离子体 由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质
离子液体 熔点不高的仅由离子组成的液体物质
其他状态 晶态、非晶态及介于晶态与非晶态之间的塑晶态、液晶态等
2.晶体与非晶体
(1)区别
项目 晶体 非晶体
自范性 有 无
微观结构 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序
是否均一 均一 不均一
有无固定熔、沸点 有 无
某些物理性质的各向异性 有 无
能否发生X射线衍射 能 不能
举例 NaCl晶体、I2晶体、Na晶体等 玻璃、橡胶等
(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。
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)晶体内部的粒子按一定规律周期性排列(√ )
(2)凡有规则外形的固体一定是晶体 (× )
(3)没有规则几何外形的固体一定属于非晶体 (× )
(4)晶胞是构成晶体最小的立方体 (× )
(5)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验(√ )
题组练习
1．(2023·浙江杭州二中期中)下列关于物质的聚集状态的说法中，不正确的是(　　)
A．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，也可以获得分子的键长和键角的数值
B．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体
C．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性
D．液晶具有液体的流动性，在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性
解析：选B。从水晶柱上切削下来的粉末也是晶体，在光学显微镜或电子显微镜下仍可观察到规则的晶体外形，B错误。
2．下列关于晶体的说法正确的是(　　 )
A．将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体不是晶体
B．石蜡和玻璃都是非晶体，但它们都有固定的熔点
C．假宝石往往是玻璃仿造的，可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品
D．蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同
解析：选C。得到晶体一般有三条途径：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，所以将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体是晶体，A错误；石蜡和玻璃都是非晶体，故它们都没有固定的熔点，B错误；硬度是衡量固体软硬程度的指标，一般宝石的硬度较大，玻璃制品的硬度较小，故可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品，C正确；晶体具有各向异性的性质，蓝宝石属于晶体，在不同方向上硬度有一些差异，D错误。
考点2　晶体类型与微粒间作用力
一、四种常见晶体类型的比较
分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 分子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子
粒子间的相互作用力 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 难溶于任何溶剂 难溶于常见溶剂(钠等可与水、醇类、酸类反应) 大多易溶于水等极性溶剂
导电、传热性 一般不导电，溶于水后有的导电 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
物质类别及举例 大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外) 部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属单质与合金 金属氧化物、强碱、绝大部分盐
鲁科选择性必修2·晶格能
(1)定义
将1 mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量。
(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。
二、晶体熔、沸点的比较
1．不同类型晶体熔、沸点的比较
(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。
(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
2．同种类型晶体熔、沸点的比较
(1)共价晶体
→→→
如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。
(2)离子晶体
一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶体的熔、沸点越高，如熔点：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。
鲁科选择性必修2
事实上，在许多离子化合物的晶体中，微粒之间的作用不再是典型的离子键，而存在氢键、范德华力等作用力，这些晶体的熔点远比NaCl等晶体低得多。
另外，某些离子化合物中存在离子极化现象。在电场的作用下产生的离子中电子分布发生偏移的现象称为离子极化。离子极化可能导致阴、阳离子的外层轨道发生重叠，从而使得许多离子键不同程度地显示共价性，继而导致键长缩短、键能增加，甚至出现键型变异。例如卤化银中，卤素阴离子从F－到I－半径增大，在具有较强极化能力的Ag＋的极化下，AgX的键型由离子键(AgF)向共价键过渡，AgI已成为以共价键为主的结构，因而从AgF到AgI，卤化物的性质发生了一定的变化。
在遇到新角度新情境题目时，注意不要陷入思维定式。
(3)分子晶体
①分子间范德华力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。
③组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，其分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3Cl＞CH3CH3。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
如正戊烷＞异戊烷>新戊烷。
(4)金属晶体
金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属晶体的熔、沸点越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子(× )
(2)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高(× )
(3)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低(× )
(4)金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体(× )
(5)共价晶体的熔点一定比离子晶体的高(× )
题组练习
一、晶体类型的判断
1．分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。
(1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电：____________。
(2)溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电：____________。
(3)五氟化钒，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：____________。
(4)溴化钾，无色晶体，熔融状态或溶于水中都能导电：____________。
(5)SiI4：熔点120.5 ℃，沸点287.4 ℃，易水解：____________。
(6)硼：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大：____________。
(7)硒：熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿：____________。
(8)锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电：____________。
解析：晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合是判断晶体类型的重要依据。共价晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。共价晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或其水溶液能导电。共价晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。一般共价晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。金属晶体都能导电。
答案：(1)共价晶体　(2)分子晶体　(3)分子晶体　(4)离子晶体　(5)分子晶体　(6)共价晶体　(7)分子晶体　(8)金属晶体
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：776 ℃
硼晶体：2 300 ℃ K：64 ℃ HBr：－89 ℃ RbCl：718 ℃
二氧化硅：1 723 ℃ Rb：39 ℃ HI：－51 ℃ CsCl：645 ℃
据此回答下列问题：
(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
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为__________________________________。
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中含有分子间氢键，故其熔点反常。(4)D组属于离子晶体，具有②④两条性质。
答案：(1)共价　共价键　(2)①②③④
(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多　(4)②④　(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，熔点就越高
二、晶体熔、沸点的比较
3．(2021·海南高考节选)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，前者离子键强度更高
4．Ti的四卤化物熔点如表所示，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
答案：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增大，熔点逐渐升高
5．(1)某些氧化物的熔点数据如下表所示：
氧化物 CO2 Cs2O PbO
熔点/℃ －56.6 490 888
解释表中氧化物之间熔点差异的原因：________________________________________________。
(2)NaF的熔点________(填“＞”“＝”或“＜”)的熔点，其原因是
________________________________________________________________________。
答案：(1)Cs2O和PbO是离子晶体，熔化需破坏离子键，CO2是分子晶体，熔化需克服范德华力，范德华力比离子键弱，所以CO2晶体熔点低；两种离子晶体中PbO的Pb2＋半径小，所带电荷数多，所以熔点高
(2)＞　NaF中Na＋、F－的电荷数与中阳、阴离子相同，但Na＋、F－的半径小，则NaF的离子键强，熔点高
考点3　 常见晶体的结构模型
1．分子晶体
(1)干冰晶体(如图所示)中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。
(2)冰的结构模型(如图所示)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．共价晶体
(1)金刚石晶体(如图所示)中，每个C与另外4个C形成共价键，C—C之间的夹角是109°28′，最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有2 mol。
(2)SiO2晶体(如图所示)中，每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是Si原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O。
3．离子晶体
晶体 晶胞 配位数
NaCl ①在NaCl晶体中，Na＋的配位数为6，Cl－的配位数为6②与Na＋(Cl－)等距离且最近的Na＋(Cl－)有12个③每个晶胞中有4个Na＋和4个Cl－④每个Cl－周围的Na＋构成正八面体形
CsCl ①在CsCl晶体中，Cs＋的配位数为8，Cl－的配位数为8②每个Cs＋与6个Cs＋等距离相邻，每个Cl－与12个Cl－等距离相邻
CaF2 ①在CaF2晶体中，Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4②每个晶胞中含有4个 Ca2＋和8个F－
4.金属晶体
结构形式 常见金属 配位数 晶胞
简单立方堆积 Po(钋) 6
面心立方最密堆积 Cu、Ag、Au 12
体心立方堆积 Na、K、Fe 8
六方最密堆积 Mg、Zn、Ti 12
5.过渡晶体和混合型晶体
(1)过渡晶体
大多数晶体是常见的四种晶体类型之间的过渡晶体，以离子晶体和共价晶体之间的过渡为例，如Na2O、Al2O3中既有离子键成分，也有共价键成分，Na2O中离子键成分占62%，因而通常当作离子晶体来处理，Al2O3中离子键成分占41%，因而通常当作共价晶体来处理。
(2)混合型晶体
石墨层状晶体(如图所示)中，层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，每个C原子的配位数是3，C原子采取的杂化方式是sp2。
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)1 mol金刚石和SiO2中含有的共价键数目均为4NA(× )
(2)氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等且最近的Na＋共有6个(× )
(3)1 mol石墨含有0.5 mol六元环(√ )
(4)金刚石晶体中，最小环上有6个原子(√ )
题组练习
1．如图分别表示冰晶体、干冰晶体、金刚石晶体的结构，下列关于这些晶体的说法正确的是(　　)
A．冰晶体中只存在范德华力和氢键两种作用力
B．沸点：金刚石>干冰>冰
C．冰晶体中的氧原子和金刚石中的碳原子均可形成四面体结构
D．干冰晶体中每个CO2周围距离相等且最近的CO2有10个
解析：选C。冰晶体中还存在H—O共价键，A错误；金刚石是共价晶体，冰、干冰是分子晶体，所以金刚石的沸点最高，由于冰中存在氢键，故其沸点比干冰高，B错误；根据冰晶体和金刚石晶体的结构可知，冰晶体中1个O原子与邻近的4个O原子可形成四面体结构，金刚石中1个C原子与邻近的4个C原子可形成正四面体结构，C正确；每个CO2周围距离相等且最近的CO2有12个，D错误。
2．石墨晶体为层状结构，每一层均为碳原子与周围其他3个碳原子相结合而成的平面片层，同层相邻碳原子间距为142 pm、相邻片层间距为335 pm。如图是其晶体结构片层俯视图。下列说法不正确的是(　　 )
A．石墨中含有共价键、范德华力、金属键等多种作用力，所以是混合型晶体
B．每个碳原子形成3个σ键，碳原子是sp2杂化
C．碳原子数与σ键键数之比为2∶3
D．片层之间的碳形成共价键，所以熔点很高
解析：选D。石墨是混合型晶体，故A正确；每个碳原子形成3个σ键，采取sp2杂化，故B正确；每个碳原子平均含有×3＝个σ键，所以碳原子数与σ键键数之比为2∶3，故C正确；石墨片层之间的碳以范德华力结合而不是共价键，故D错误。
高考真题
1．(2024·山东卷，4，2分)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() C．金刚砂() D．氮化硼(，立方相)
答案：B
解析：金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN)，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。故选B。
2．(2023·北京高考)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是(　　)
A．三种物质中均有碳碳原子间的σ键 B．三种物质中的碳原子都是sp3杂化
C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均能导电
解析：选A。原子间优先形成σ键，三种物质中均存在σ键，A项正确；金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化，石墨中所有碳原子均采用sp2杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp杂化，B项错误；金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合型晶体，C项错误；金刚石中没有自由移动的电子，不能导电，D项错误。
3．(2022·湖北高考)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
解析：选A。自范性是晶体的性质，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的单质，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。
4．(2021·天津高考)下列各组物质的晶体类型相同的是(　　)
A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl C．Cu和Ag D．SiC和MgO
解析：选C。SiO2为共价晶体，SO3为分子晶体，A错误；I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，B错误；Cu和Ag都为金属晶体，C正确；SiC为共价晶体，MgO为离子晶体，D错误。
5．(1)(2023·全国卷甲节选)如图所示的几种碳单质，它们互为______________，其中属于共价晶体的是__________，C60间的作用力是_____________________________________________。
(2)(2023·山东高考节选)－40 ℃时，F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下，HOF为无色气体，固态HOF的晶体类型为____________，HOF水解反应的产物为______________(填化学式)。
答案：(1)同素异形体　金刚石　范德华力　(2)分子晶体　HF、H2O2
6．(1)(2022·山东高考改编)AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。则GaN的熔点________(填“高于”或“低于”)AlN。
(2)(2021·湖南高考节选)晶体硅和碳化硅熔点较高的是________(填化学式)；硅和卤素单质反应可以得到SiX4，SiX4的熔、沸点如下表：
物质 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
0 ℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是__________(填化学式)，沸点依次升高的原因是________________________________________________________________。
(3)(2022·全国卷乙节选)卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为______。解释X的熔点比Y高的原因___________________________________________。
解析：(1)因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al的键长小于N—Ga的，则N—Al的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN的。
(2)共价晶体的熔点取决于共价键的强弱，晶体硅和碳化硅都是共价晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，碳元素非金属性强于硅元素，碳硅键的键长小于硅硅键的键长、键能大于硅硅键的，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅。由题给熔、沸点数据可知，0 ℃时，四氟化硅为气态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，则SiX4的沸点依次升高。
(3)CsICl2发生非氧化还原反应，各元素化合价不变，生成无色晶体和红棕色液体，则无色晶体X为CsCl，红棕色液体Y为ICl；CsCl为离子晶体，熔化时克服的是离子键，ICl为分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力，因此CsCl的熔点比ICl的高。
答案：(1)低于　(2)SiC　SiCl4　SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大　(3)CsCl　CsCl为离子晶体，ICl为分子晶体
巩固练习
一、选择题(每题5分，共10题，共50分)
1．(2023·广东揭阳一中期中)下列关于聚集状态的叙述中，错误的是(　　)
A．物质只有气、液、固三种聚集状态
B．气态是高度无序的体系存在状态
C．固态中的原子或者分子结合的较紧凑，相对运动较弱
D．液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固、气两态之间，表现出明显的流动性
解析：选A。物质的聚集状态除了气、液、固三态外，还有非晶态、液晶态和等离子体等，A错误；物质处于气态时，分子间距离大，分子运动速度快，体系处于高度无序状态，B正确；据物质固态时微粒间距离较小可判断，固态中的原子或者分子结合的较紧凑，相对运动较弱，C正确；对液态物质而言，分子相距比较近，分子间作用力也较强，表现出明显的流动性，D正确。
2．玻璃是常见的非晶体，在生产生活中有着广泛的用途，下列有关玻璃的说法错误的是(　　)
A．玻璃内部微粒排列是无序的
B．玻璃熔化时吸热，温度不断上升
C．光导纤维和玻璃的主要成分都可看成是SiO2，二者都是非晶体
D．利用X射线衍射实验可以鉴别石英玻璃和水晶
解析：选C。玻璃是非晶体，因此没有固定的熔点，构成玻璃的粒子无周期性排列，是无序的，A、B对；玻璃属于非晶体，普通玻璃主要成分为硅酸盐，SiO2属于晶体，C错；区分晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验，D对。
3．如图是金属晶体内部的电子气理论示意图。电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是(　　)
A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动
B．金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导
C．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑剂的作用，使金属不会断裂
D．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强，硬度比纯金属小
解析：选C。金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，A错误；自由电子在热的作用下与金属阳离子发生碰撞，实现热的传导，B错误；在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，而自由电子与金属阳离子之间的电性作用仍然存在，使得金属不会断裂，C正确；合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，相当于填补了金属阳离子之间的空隙，所以一般情况下合金的延展性比纯金属弱，硬度比纯金属大，D错误。
4．C60分子和C60晶胞示意图如图所示。下列关于C60晶体的说法不正确的是(　　)
A．C60晶体可能具有很高的熔、沸点
B．C60晶体可能易溶于四氯化碳中
C．C60晶体的一个晶胞中含有的碳原子数为240
D．C60晶体中每个C60分子与12个C60分子紧邻
解析：选A。构成C60晶体的基本微粒是C60分子，因此C60晶体是分子晶体，不可能具有很高的熔、沸点；由于C60是非极性分子，根据“相似相溶”规律，其可能易溶于四氯化碳中；每个C60晶胞中含有的C60分子个数为8×＋6×＝4，因此含有的碳原子数为4×60＝240；如果以晶胞中一个顶角的C60分子为研究对象，则共用这个顶点的三个面的面心的C60分子与其距离最近且相等，有＝12个。
5．(2023·浙江杭州联考)CaF2是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶体。下列有关CaF2的表述正确的是(　　)
A．Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用
B．CaF2的熔点较高，具有良好的延展性
C．CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电
D．阴、阳离子比为2∶1的物质，均与CaF2晶体结构相同
解析：选C。Ca2＋与F－间存在强相互作用力，既有静电吸引作用也有排斥作用，A错误；CaF2为离子化合物，熔点较高，但是没有良好的延展性，B错误；溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子，CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电，C正确；晶体结构与半径比、电荷比有关，阴、阳离子比为2∶1的物质，不一定与CaF2晶体结构相同，D错误。
6．(2024·黑龙江哈尔滨模拟)石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是(　　)
A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B．石墨中的碳原子采取sp3杂化
C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键
D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
解析：选C。石墨晶体中层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，A错误；石墨中的碳原子采取sp2杂化，B错误；石墨晶体中层与层之间的作用力为分子间作用力，层内碳原子间存在碳碳共价键，C正确；每个C原子被3个六元碳环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有的碳原子数为6×＝2，D错误。
7．(2023·福建福州联考)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(　　)
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质M
熔点/℃ 801 712 190 －70 2 300
沸点/℃ 1 465 1 412 178 57.6 2 500
注：AlCl3的熔点在2.02×105 Pa条件下测定。
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：选C。AlCl3的熔点为190 ℃，沸点为178 ℃，熔、沸点较低，晶体类型为分子晶体，A正确；单质M的熔、沸点很高，可能是共价晶体，B正确；氧化镁中镁离子半径小于钠离子半径，氧离子半径小于氯离子半径，且镁离子、氧离子所带电荷数多，则熔、沸点：NaCl＜MgO，C错误；根据表中数据可知，熔点NaCl>MgCl2，则离子键强度：NaCl>MgCl2，D正确。
8．(2023·浙江衢州联考)冰的晶胞结构如图所示。下列相关说法不正确的是(　　)
A．硫化氢晶体结构和冰相似
B．冰晶体中，相邻的水分子均以氢键结合
C．晶胞中z方向上的两个氧原子最短距离为d，则冰晶胞中的氢键键长为d
D．冰晶体中分子间氢键存在方向性、饱和性，晶体有较大空隙，因此密度比液态水小
解析：选A。硫化氢分子间不存在氢键，冰中水分子间存在氢键，因此两者结构不相似，A错误；在冰晶体中，每个水分子与四个水分子通过氢键相结合，B正确；氢键键长可以表示为通过氢键相连的两个氧原子的核间距，z方向上距离最近的两个O原子所在的水分子通过氢键相连，C正确；在冰的晶体中，由于氢键有方向性和饱和性，迫使在四面体中心的每个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，D正确。
9．(2023·河北沧州期中)如图是金刚石的晶胞结构，下列有关说法错误的是(　　)
A.金刚石属于共价晶体
B．该晶胞中含有4个碳原子
C．该晶胞中碳原子采用sp3杂化
D．金刚石的熔点很高，其熔化时克服的作用力是共价键
解析：选B。金刚石中碳原子间均以共价键相连，形成空间立体网状结构，则金刚石属于共价晶体，A正确；该晶胞中，碳原子位于8个顶点、6个面心，另外晶胞内还含有4个碳原子，则含有碳原子的个数为8×＋6×＋4＝8，B错误；该晶胞中，每个碳原子均与其他4个碳原子以单键相连，则碳原子采用sp3杂化，C正确；金刚石属于共价晶体，其熔化时克服的作用力是共价键，所以熔点很高，D正确。
10．(2023·北京顺义期中)NaCl的晶胞结构如图。下列说法不正确的是(　　)
A．Cl－的半径大于Na＋的半径
B．每个晶胞中平均含有4个Na＋和4个Cl－
C．每个Na＋周围有6个紧邻的Cl－和6个紧邻的Na＋
D．Na＋和Cl－间存在较强的离子键，因此NaCl具有较高的熔点
解析：选C。Cl－有3个电子层，Na＋有2个电子层，Cl－的半径大于Na＋的半径，A正确；由均摊法可知，每个晶胞中平均含有1＋12×＝4个Na＋，8×＋6×＝4个Cl－，B正确；每个Na＋周围有6个紧邻的Cl－和12个紧邻的Na＋，C错误；氯化钠是典型的离子化合物，Na＋和Cl－间存在较强的离子键，因此NaCl具有较高的熔点，D正确。
二、非选择题(共2题，共25分)
11．(13分)完成下列问题。
(1)A、B、C、D为四种晶体，性质如下：
A．固态时能导电，能溶于盐酸 B．能溶于CS2，不溶于水
C．固态时不导电，熔融态时能导电，可溶于水 D．固态、熔融态时均不导电，熔点为3 500 ℃
试推断它们可能的晶体类型：A.____________；D.____________。(2分)
(2)下图中A～D是常见的几种晶体结构模型，请填写相应物质的名称：
A________；B________；C________；D________。(4分)
(3)下图所示的物质结构中，请填写虚线所表示的作用力(离子键、共价键、范德华力、氢键)，若以上作用力都不是填“无”。
A.__________；B.__________；C.__________；D.__________；E.__________；F.__________；G.__________。(7分)
答案：(1)金属晶体　共价晶体　(2)氯化铯　氯化钠　二氧化硅　金刚石　(3)范德华力　共价键　无　共价键　范德华力　氢键　氢键
12．(12分)砷化镓为第二代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长、耗能少。已知砷化镓的晶胞结构如图所示。请回答下列问题：
(1)下列说法不正确的是________(填字母)。(1分)
A．砷化镓是分子晶体 B．电负性：As＞Ga
C．第一电离能：As＞Ga D．砷化镓晶体中含有非极性键
(2)Ga的核外电子排布式为__________________________。(2分)
(3)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃下反应制得，(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为________，(CH3)3Ga分子是____________(填“极性”或“非极性”)分子。AsH3分子空间结构为________，N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________________(用氢化物分子式表示)。(5分)
(4)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为______，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间结构为____________。(4分)
解析：(1)由图示可知砷化镓中原子间以共价键结合成网状结构，其晶体属于共价晶体，A错误；同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，As和Ga处于同一周期，电负性：As＞Ga，第一电离能：As＞Ga，B、C正确；Ga原子与As原子形成极性键，D错误。(2)Ga位于第四周期第ⅢA族，价层电子排布式为4s24p1，因此其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1。(3)Ga的价层电子对数为3，孤电子对数为0，所以Ga原子的杂化方式为sp2，(CH3)3Ga分子为平面三角形结构，所以该分子为非极性分子。AsH3分子中的As采取sp3杂化，As的价层电子对数为4，孤电子对数为1，所以该分子空间结构为三角锥形。由于NH3分子间存在氢键，而AsH3、PH3分子间不能形成氢键，分子间作用力弱，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3。(4)根据“均摊法”：白球个数为6×＋8×＝4。由与同一个镓原子相连的砷原子有4个可知，镓采取sp3杂化，所以与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间结构为正四面体形。
答案：(1)AD　(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)　(3)sp2　非极性　三角锥形　NH3＞AsH3＞PH3　(4)4　正四面体形
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第27讲　晶体结构与性质
【备考目标】　1.了解晶体和非晶体的区别。2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。 3.了解分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体结构与性质的关系。4.了解四种晶体类型熔点、沸点、溶解性等性质的不同。
考点1　物质的聚集状态　晶体与非晶体
1．物质的聚集状态
常规三态 气态、液态、固态
等离子体 由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质
离子液体 熔点不高的仅由离子组成的液体物质
其他状态 晶态、非晶态及介于晶态与非晶态之间的塑晶态、液晶态等
2.晶体与非晶体
(1)区别
项目 晶体 非晶体
自范性 有 无
微观结构 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序
是否均一 ； ；
有无固定熔、沸点 ； ；
某些物理性质的各向异性 ； ；
能否发生X射线衍射 ； ；
举例 NaCl晶体、I2晶体、Na晶体等 玻璃、橡胶等
(2)得到晶体的途径
①熔融态物质 。
②气态物质冷却不经液态直接凝固( )。
③溶质从溶液中 。
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)晶体内部的粒子按一定规律周期性排列( )
(2)凡有规则外形的固体一定是晶体 ( )
(3)没有规则几何外形的固体一定属于非晶体 ( )
(4)晶胞是构成晶体最小的立方体 ( )
(5)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验( )
题组练习
1．(2023·浙江杭州二中期中)下列关于物质的聚集状态的说法中，不正确的是(　　)
A．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，也可以获得分子的键长和键角的数值
B．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体
C．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性
D．液晶具有液体的流动性，在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性
2．下列关于晶体的说法正确的是(　　 )
A．将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体不是晶体
B．石蜡和玻璃都是非晶体，但它们都有固定的熔点
C．假宝石往往是玻璃仿造的，可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品
D．蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同
考点2　晶体类型与微粒间作用力
一、四种常见晶体类型的比较
分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 ； ； ； ；
粒子间的相互作用力 ； ； ； ；
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 难溶于任何溶剂 难溶于常见溶剂(钠等可与水、醇类、酸类反应) 大多易溶于水等极性溶剂
导电、传热性 一般不导电，溶于水后有的导电 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
物质类别及举例 大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外) 部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属单质与合金 金属氧化物、强碱、绝大部分盐
鲁科选择性必修2·晶格能
(1)定义
将1 mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量。
(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。
二、晶体熔、沸点的比较
1．不同类型晶体熔、沸点的比较
(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。
(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
2．同种类型晶体熔、沸点的比较
(1)共价晶体
→→→
如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。
(2)离子晶体
一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶体的熔、沸点越高，如熔点：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。
鲁科选择性必修2
事实上，在许多离子化合物的晶体中，微粒之间的作用不再是典型的离子键，而存在氢键、范德华力等作用力，这些晶体的熔点远比NaCl等晶体低得多。
另外，某些离子化合物中存在离子极化现象。在电场的作用下产生的离子中电子分布发生偏移的现象称为离子极化。离子极化可能导致阴、阳离子的外层轨道发生重叠，从而使得许多离子键不同程度地显示共价性，继而导致键长缩短、键能增加，甚至出现键型变异。例如卤化银中，卤素阴离子从F－到I－半径增大，在具有较强极化能力的Ag＋的极化下，AgX的键型由离子键(AgF)向共价键过渡，AgI已成为以共价键为主的结构，因而从AgF到AgI，卤化物的性质发生了一定的变化。
在遇到新角度新情境题目时，注意不要陷入思维定式。
(3)分子晶体
①分子间范德华力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。
③组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，其分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3Cl＞CH3CH3。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
如正戊烷＞异戊烷>新戊烷。
(4)金属晶体
金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属晶体的熔、沸点越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子( )
(2)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高( )
(3)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低( )
(4)金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体( )
(5)共价晶体的熔点一定比离子晶体的高( )
题组练习
一、晶体类型的判断
1．分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。
(1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电：____________。
(2)溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电：____________。
(3)五氟化钒，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：____________。
(4)溴化钾，无色晶体，熔融状态或溶于水中都能导电：____________。
(5)SiI4：熔点120.5 ℃，沸点287.4 ℃，易水解：____________。
(6)硼：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大：____________。
(7)硒：熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿：____________。
(8)锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电：____________。
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：776 ℃
硼晶体：2 300 ℃ K：64 ℃ HBr：－89 ℃ RbCl：718 ℃
二氧化硅：1 723 ℃ Rb：39 ℃ HI：－51 ℃ CsCl：645 ℃
据此回答下列问题：
(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
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为__________________________________。
二、晶体熔、沸点的比较
3．(2021·海南高考节选)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
________________________________________________________________________。
4．Ti的四卤化物熔点如表所示，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
5．(1)某些氧化物的熔点数据如下表所示：
氧化物 CO2 Cs2O PbO
熔点/℃ －56.6 490 888
解释表中氧化物之间熔点差异的原因：________________________________________________。
(2)NaF的熔点________(填“＞”“＝”或“＜”)的熔点，其原因是
________________________________________________________________________。
考点3　 常见晶体的结构模型
1．分子晶体
(1)干冰晶体(如图所示)中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。
(2)冰的结构模型(如图所示)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．共价晶体
(1)金刚石晶体(如图所示)中，每个C与另外4个C形成共价键，C—C之间的夹角是109°28′，最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有2 mol。
(2)SiO2晶体(如图所示)中，每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是Si原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O。
3．离子晶体
晶体 晶胞 配位数
NaCl ①在NaCl晶体中，Na＋的配位数为 ，Cl－的配位数为 ②与Na＋(Cl－)等距离且最近的Na＋(Cl－)有 个③每个晶胞中有 个Na＋和 个Cl－④每个Cl－周围的Na＋构成 形
CsCl ①在CsCl晶体中，Cs＋的配位数为 ，Cl－的配位数为 ②每个Cs＋与6个Cs＋等距离相邻，每个Cl－与 个Cl－等距离相邻
CaF2 ①在CaF2晶体中，Ca2＋的配位数为 ，F－的配位数为 ②每个晶胞中含有 个 Ca2＋和 个F－
4.金属晶体
结构形式 常见金属 配位数 晶胞
简单立方堆积 Po(钋) ；
面心立方最密堆积 Cu、Ag、Au ；
体心立方堆积 Na、K、Fe ；
六方最密堆积 Mg、Zn、Ti ；
5.过渡晶体和混合型晶体
(1)过渡晶体
大多数晶体是常见的四种晶体类型之间的过渡晶体，以离子晶体和共价晶体之间的过渡为例，如Na2O、Al2O3中既有离子键成分，也有共价键成分，Na2O中离子键成分占62%，因而通常当作离子晶体来处理，Al2O3中离子键成分占41%，因而通常当作共价晶体来处理。
(2)混合型晶体
石墨层状晶体(如图所示)中，层与层之间的作用是 ，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，每个C原子的配位数是3，C原子采取的杂化方式是sp2。
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)1 mol金刚石和SiO2中含有的共价键数目均为4NA( )
(2)氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等且最近的Na＋共有6个( )
(3)1 mol石墨含有0.5 mol六元环( )
(4)金刚石晶体中，最小环上有6个原子( )
题组练习
1．如图分别表示冰晶体、干冰晶体、金刚石晶体的结构，下列关于这些晶体的说法正确的是(　　)
A．冰晶体中只存在范德华力和氢键两种作用力
B．沸点：金刚石>干冰>冰
C．冰晶体中的氧原子和金刚石中的碳原子均可形成四面体结构
D．干冰晶体中每个CO2周围距离相等且最近的CO2有10个
2．石墨晶体为层状结构，每一层均为碳原子与周围其他3个碳原子相结合而成的平面片层，同层相邻碳原子间距为142 pm、相邻片层间距为335 pm。如图是其晶体结构片层俯视图。下列说法不正确的是(　　 )
A．石墨中含有共价键、范德华力、金属键等多种作用力，所以是混合型晶体
B．每个碳原子形成3个σ键，碳原子是sp2杂化
C．碳原子数与σ键键数之比为2∶3
D．片层之间的碳形成共价键，所以熔点很高
高考真题
1．(2024·山东卷，4，2分)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() C．金刚砂() D．氮化硼(，立方相)
2．(2023·北京高考)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是(　　)
A．三种物质中均有碳碳原子间的σ键 B．三种物质中的碳原子都是sp3杂化
C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均能导电
3．(2022·湖北高考)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
4．(2021·天津高考)下列各组物质的晶体类型相同的是(　　)
A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl C．Cu和Ag D．SiC和MgO
5．(1)(2023·全国卷甲节选)如图所示的几种碳单质，它们互为______________，其中属于共价晶体的是__________，C60间的作用力是________________________________________________。
(2)(2023·山东高考节选)－40 ℃时，F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下，HOF为无色气体，固态HOF的晶体类型为____________，HOF水解反应的产物为______________(填化学式)。
6．(1)(2022·山东高考改编)AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。则GaN的熔点________(填“高于”或“低于”)AlN。
(2)(2021·湖南高考节选)晶体硅和碳化硅熔点较高的是________(填化学式)；硅和卤素单质反应可以得到SiX4，SiX4的熔、沸点如下表：
物质 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
0 ℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是__________(填化学式)，沸点依次升高的原因是________________________________________________________________。
(3)(2022·全国卷乙节选)卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为______。解释X的熔点比Y高的原因________________________________________________。
巩固练习
一、选择题(每题5分，共10题，共50分)
1．(2023·广东揭阳一中期中)下列关于聚集状态的叙述中，错误的是(　　)
A．物质只有气、液、固三种聚集状态
B．气态是高度无序的体系存在状态
C．固态中的原子或者分子结合的较紧凑，相对运动较弱
D．液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固、气两态之间，表现出明显的流动性
2．玻璃是常见的非晶体，在生产生活中有着广泛的用途，下列有关玻璃的说法错误的是(　　)
A．玻璃内部微粒排列是无序的
B．玻璃熔化时吸热，温度不断上升
C．光导纤维和玻璃的主要成分都可看成是SiO2，二者都是非晶体
D．利用X射线衍射实验可以鉴别石英玻璃和水晶
3．如图是金属晶体内部的电子气理论示意图。电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是(　　)
A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动
B．金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导
C．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑剂的作用，使金属不会断裂
D．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强，硬度比纯金属小
4．C60分子和C60晶胞示意图如图所示。下列关于C60晶体的说法不正确的是(　　)
A．C60晶体可能具有很高的熔、沸点
B．C60晶体可能易溶于四氯化碳中
C．C60晶体的一个晶胞中含有的碳原子数为240
D．C60晶体中每个C60分子与12个C60分子紧邻
5．(2023·浙江杭州联考)CaF2是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶体。下列有关CaF2的表述正确的是(　　)
A．Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用 B．CaF2的熔点较高，具有良好的延展性
C．CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电 D．阴、阳离子比为2∶1的物质，均与CaF2晶体结构相同
6．(2024·黑龙江哈尔滨模拟)石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是(　　)
A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B．石墨中的碳原子采取sp3杂化
C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键
D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
7．(2023·福建福州联考)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(　　)
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质M
熔点/℃ 801 712 190 －70 2 300
沸点/℃ 1 465 1 412 178 57.6 2 500
注：AlCl3的熔点在2.02×105 Pa条件下测定。
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
8．(2023·浙江衢州联考)冰的晶胞结构如图所示。下列相关说法不正确的是(　　)
A．硫化氢晶体结构和冰相似
B．冰晶体中，相邻的水分子均以氢键结合
C．晶胞中z方向上的两个氧原子最短距离为d，则冰晶胞中的氢键键长为d
D．冰晶体中分子间氢键存在方向性、饱和性，晶体有较大空隙，因此密度比液态水小
9．(2023·河北沧州期中)如图是金刚石的晶胞结构，下列有关说法错误的是(　　)
A.金刚石属于共价晶体
B．该晶胞中含有4个碳原子
C．该晶胞中碳原子采用sp3杂化
D．金刚石的熔点很高，其熔化时克服的作用力是共价键
10．(2023·北京顺义期中)NaCl的晶胞结构如图。下列说法不正确的是(　　)
A．Cl－的半径大于Na＋的半径
B．每个晶胞中平均含有4个Na＋和4个Cl－
C．每个Na＋周围有6个紧邻的Cl－和6个紧邻的Na＋
D．Na＋和Cl－间存在较强的离子键，因此NaCl具有较高的熔点
二、非选择题(共2题，共25分)
11．(13分)完成下列问题。
(1)A、B、C、D为四种晶体，性质如下：
A．固态时能导电，能溶于盐酸 B．能溶于CS2，不溶于水
C．固态时不导电，熔融态时能导电，可溶于水 D．固态、熔融态时均不导电，熔点为3 500 ℃
试推断它们可能的晶体类型：A.____________；D.____________。(2分)
(2)下图中A～D是常见的几种晶体结构模型，请填写相应物质的名称：
A________；B________；C________；D________。(4分)
(3)下图所示的物质结构中，请填写虚线所表示的作用力(离子键、共价键、范德华力、氢键)，若以上作用力都不是填“无”。
A.__________；B.__________；C.__________；D.__________；E.__________；F.__________；G.__________。(7分)
12．(12分)砷化镓为第二代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长、耗能少。已知砷化镓的晶胞结构如图所示。请回答下列问题：
(1)下列说法不正确的是________(填字母)。(1分)
A．砷化镓是分子晶体 B．电负性：As＞Ga
C．第一电离能：As＞Ga D．砷化镓晶体中含有非极性键
(2)Ga的核外电子排布式为__________________________。(2分)
(3)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃下反应制得，(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为________，(CH3)3Ga分子是____________(填“极性”或“非极性”)分子。AsH3分子空间结构为________，N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________________(用氢化物分子式表示)。(5分)
(4)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为______，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间结构为____________。(4分)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑