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第30讲 物质的聚集状态
常见晶体类型
第七章 物质结构与性质
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.了解四种晶体类型熔点、沸点、溶解性等性质的不同。
复习目标
考点一　物质的聚集状态　晶体与非晶体
考点二　常见晶体类型
内容索引
课时测评
答题规范
考点一
物质的聚集状态　晶体与非晶体
1.物质的聚集状态
(1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态外，还有______、________以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。
(2)等离子体和液晶
必备知识 整合
概念 主要性能
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 既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的导热性、光学性质等
晶态
非晶态
2.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 内部微粒在空间里呈____________排列 内部微粒排列__________
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
周期性有序
相对无序
(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。
(3)晶体与非晶体的测定方法
测定方法 测熔点 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
最可靠方法 对固体进行____________实验
X射线衍射
3.晶胞
(1)概念：晶体结构中基本的重复单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置
①无隙：相邻晶胞之间没有__________。
②并置：所有晶胞______排列、______相同。
任何间隙
平行
取向
1.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 ( )
2.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 ( )
3.晶体的熔点一定比非晶体的熔点高 ( )
4.具有规则几何外形的固体一定是晶体 ( )
5.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 ( )
6.晶体中的晶胞不一定都是平行六面体 ( )
正误判断
×
√
×
×
√
√
考向1 物质聚集状态的多样性
1.下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是
A.液晶中分子的长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性
B.等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成
C.纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化
D.超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体
关键能力 提升
等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，故B错误；纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化，熔点可能下降，故C正确。
√
2.有关液晶的叙述不正确的是
A.液晶既具有液体的可流动性，又具有晶体的各向异性
B.液晶最重要的用途是制造液晶显示器
C.液晶不是物质的一种聚集状态
D.液晶分子聚集在一起时，其分子间相互作用很容易受温度、压力和电场的影响
√
液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有各向异性，选项A正确；液晶最主要的应用之一就是用在液晶显示器上，选项B正确；液晶是介于液态与晶态之间的一种物质聚集状态，选项C错误；液晶分子聚集在一起时，其分子间相互作用很容易受温度、压力和电场的影响，选项D正确。
3.水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，下列有关玻璃态水的叙述正确的是
A.水由液态变为玻璃态，体积缩小
B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀
C.玻璃态是水的一种特殊状态
D.在玻璃态水的X射线图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰
√
玻璃态是水的一种特殊状态，无固定形状，不存在晶体结构，因密度与普通液态水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。
考向2 晶体与非晶体
4.关于晶体与非晶体，正确的说法是
A.区分晶体与非晶体最可靠的方法是比较硬度
B.凡有规则外形的物体就一定是晶体
C.一种物质不是晶体就是非晶体
D.具有各向异性的固体一定是晶体
√
区分晶体与非晶体最可靠的方法是X射线衍射实验，故A项错误；晶体与非晶体的区别在于晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，与物体有没有规则外形无关，故B项错误；二氧化硅有晶体和非晶体两种形式，故C项错误；具有各向异性的固体一定是晶体，故D项正确。
5.晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列叙述正确的是
A.形成晶体硅的速率越快越好
B.晶体硅有固定的熔沸点，研碎后就变成了非晶体
C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
√
晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越快越好，速率太快可能导致晶体质量下降，故A错误；晶体硅有固定的熔沸点，研碎后仍为晶体，故B错误；晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射实验可以观测到微观结构，所以区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，故C正确；晶体硅的形成与晶体的自范性有关，形成的晶体有各向异性，故D错误。
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考点二
常见晶体类型
1.金属键
(1)“电子气理论”
电子气理论把金属键描述为金属原子脱落下来的________形成遍布整块晶体的“电子气”，被__________所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。
(2)金属键特征
没有方向性、饱和性。
必备知识 整合
价电子
所有原子
(3)金属键的强度
金属键的强度差别很大。例如，金属___的熔点较___、硬度较小，是因为钠中金属键____，而钨是熔点最高的金属、铬是硬度最大的金属，是因为钨、铬中金属键较_____。
(4)金属键的应用
金属键可以解释金属的________、________和________。
钠
低
较弱
强
延展性
导电性
导热性
2.四种晶体的比较
类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成微粒 分子或原子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子
微粒间的相互作用力 __________(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，溶于水后有的导电 一般不具有导电性，个别为半导体 具有良好的导电性 和导热性 晶体不导电，
水溶液或熔融
态导电
范德华力
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)五氟化矾，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，熔融时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：　　　　。
共价晶体
分子晶体
分子晶体
离子晶体
分子晶体
共价晶体
分子晶体
晶体 晶体结构 晶体详解
共价 晶体 金刚石 (1)每个碳原子与相邻____个碳原子以共价键结合，形成_____________结构
(2)键角均为____________
(3)最小碳环由___个C组成且六原子不在同一平面内
(4)每个C参与4个C－C的形成，C原子数与C－C数之比为______
共价 晶体 SiO2 (1)二氧化硅晶体结构 (2)石英晶体中的硅氧四面体相连成螺旋链 (1)每个Si与___个O以共价键结合，形成正四面体结构
(2)每个正四面体占有1个Si，4个“O”，N(Si)∶N(O)＝_____
(3)最小环上有___个原子，即6个O，6个Si
3.典型晶体模型
4
正四面体
109°28'
6
1∶2
4
1∶2
12
晶体 晶体结构 晶体详解
分子 晶体 干冰 8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各有1个CO2分子
离子 晶体 NaCl型 (1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Na＋(Cl－)有_____个
(2)每个晶胞中含___个Na＋和___个Cl－
12
4
4
晶体 晶体结构 晶体详解
离子 晶体 CsCl型 (1)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有___个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个
(2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－
混合型晶体 石墨 (1)层内每个碳原子分别与另外3个碳原子以共价键连接，形成六元环结构
(2)碳原子与共价键的个数比为2∶3；每个六元环平均占有2个碳原子
(3)层间的作用力是范德华力
8
4.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。
考向1 晶体类型的判断
1.在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石、晶体氩。
(1)其中只含有离子键的离子晶体是　 　　　。
(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是　　 　　。
(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是　　　　。
(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是　　　　。
(5)其中形成的晶体是分子晶体的是　　 　　。
(6)其中含有极性共价键的共价晶体是　 　　　。
关键能力 提升
NaCl、Na2S
NaOH、(NH4)2S
(NH4)2S
Na2S2
H2O2、CO2、CCl4、C2H2、晶体氩
SiO2、SiC
2.回答下列问题。
(1)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于　　　　晶体。
(2)氧和钠的氢化物所属的晶体类型分别为　　 　　和　　 　　。
(3)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃)，其化学键类型是　　　　。
(4)Ge单晶具有金刚石型结构，其微粒之间存在的作用力是　　　　。
(5)单质铜及镍都是由　　　　键形成的晶体。
(6)碳的一种单质的结构如图所示。该单质的晶体类型为　　 　　，原子间存在的共价键类型有　　 　　，碳原子的杂化轨道类型为　　　　。
分子
分子晶体
离子晶体
离子键
共价键
金属
混合型晶体
σ键、π键
sp2
考向2 常见晶体类型的结构特点
3.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
√
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其他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
原子与周围其他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。
4.(2024·大庆东风中学模拟)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl 晶体的晶胞结构相似(如图所示)，但CaC2晶体中含有哑铃形的，使晶胞沿一个方向拉长，下列关于CaC2晶体的说法正确的是
A.每个 Ca2＋周围距离最近且相等的的数目为 6
B.CaC2晶体，每个晶胞中含有 4 个 Ca2＋和 4 个
C.6.4 g CaC2晶体中含有 0.2 mol阴离子
D.每个 Ca2＋周围距离最近且相等的 Ca2＋有12个
√
根据题意可知，存在使晶胞沿一个方向拉长，根据
晶胞图可知，每个Ca2＋周围距离最近且相等的的数
目为4，故A错误；CaC2晶体中，每个晶胞中含有Ca2＋
数目为12×＋1＝4个，的数目为8×＋6×＝4，故
B正确；6.4 g CaC2物质的量为0.1 mol，CaC2中的阴离子为，则含阴离子物质的量为0.1 mol，故C错误；该晶胞中沿一个方向拉长，导致晶胞的一个平面的长与宽不等，与每个Ca2＋距离相等且最近的Ca2＋应为4个，故D错误。
(1)(2024·河北卷)CsCl晶体中Cs＋与8个Cl－配位，而NaCl晶体中Na＋与6个Cl－配位，是因为Cs＋比Na＋的半径大 ( )
(2)(2024·湖北卷)冰的密度小于干冰，是因为冰晶体中水分子的空间利用率相对较低 ( )
(3)(2024·湖北卷)石墨能导电，是因为未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动 ( )
(4)(2024·黑吉辽卷)SiO2的晶体类型：分子晶体 ( )
高考真题 感悟
正误判断
√
√
√
×
2.(2024·山东卷)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)
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。
√
3.(2024·贵州卷)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
√
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；由题图可知，中心K＋周围有12个Au形成二十面体笼(每个面为三角形，上、中、下层分别有5、10、5个面)，B正确；全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不互为同素异形体，C错误；锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，根据元素位置与原子结构关系可知，其基态原子价层电子排布式是5s25p3，D正确。
4.(2024·湖北卷)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH＋C＋N2Li2CN2＋H2，晶胞如图所示，下列说法错误的是
A.合成反应中，还原剂是LiH和C
B.晶胞中含有的Li＋个数为4
C.每个C周围与它最近且距离相等的Li＋有8个
D.C为V形结构
√
LiH中H元素为－1价，由题图中C的化合价可知，
N元素为－3价，C元素为＋4价，根据反应2LiH＋C＋
N2Li2CN2＋H2可知，H元素由－1价升高到0价，
C元素由0价升高到＋4价，N元素由0价降低到－3价，则还原剂是LiH和C，故A正确；根据均摊法可知，Li＋位于晶胞中的面上，则含有的Li＋个数为8×＝4，故B正确；观察位于体心的C可知，与它最近且距离相等的Li＋有8个，故C正确；C的中心原子C原子的价层电子对数为2＋×(4＋2－3×2)＝2，且C与CO2互为等电子体，可知C为直线形分子，故D错误。
5. (2024·甘肃卷)β-MgCl2晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是
A.电负性：Mg＜Cl
B.单质Mg是金属晶体
C.晶体中存在范德华力
D.Mg2＋的配位数为3
√
电负性越大的元素吸引电子的能力越强，活泼金属的电负性小于活泼非金属，因此，Mg的电负性小于 Cl，A正确；金属晶体包括金属单质及合金，单质Mg是金属晶体，B正确；由晶体结构可知，该结构中存在层状结构，层与层之间存在范德华力，C正确；由图乙中结构可知，每个Mg2＋与周围6个Cl－最近且距离相等，因此，Mg2＋的配位数为6，D错误。
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答题规范(6)
晶体熔、沸点高低原因解释
3
答题指导
典例
1
一、不同类型晶体熔、沸点比较
[答题模板]　×××为×××晶体，而×××为×××晶体。
　 (1)金刚石的熔点比NaCl高，原因是__________________________
_______________。
(2)SiO2的熔点比CO2高，原因是_________________________________。
金刚石是共价晶体，而NaCl
是离子晶体
SiO2是共价晶体，而CO2是分子晶体
二、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。
(1)NH3的沸点比PH3高，原因是______________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　
___________________________________________ 。
(2)CO2比CS2的熔、沸点低，原因是_________________________________ _________________________________ 。 　　　　　　　
(3)CO比N2的熔、沸点高，原因是___________________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
_______________________________。
(4) 的沸点比 高，原因是______________________
_____________________________________________________________。
典例
2
同为分子晶体，NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有较弱的范德华力
同为分子晶体，CS2的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高
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
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。
　晶体硅比化合物SiC的熔点低，理由是________________________
______________________________________________________________。
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，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，熔、沸点高。
典例
3
晶体硅与SiC均属于共价晶体，晶体硅中的Si－Si键比SiC中Si－C键的键长长，键能低，所以熔点低
(1)ZnO和ZnS的晶体结构相似，熔点较高的是ZnO，理由是______
____________________________________________________________。
(2)FeO的熔点小于Fe2O3的熔点，原因是_____________________________
__________________________________________________________。
典例
4
ZnO和ZnS同属于离子晶体，O2－半径小于S2－，故ZnO离子键强，熔点高
同为离子晶体，Fe2＋半径比Fe3＋大，所带电荷数也小于Fe3＋，FeO的离子键比Fe2O3小，熔点低
3
应用体验
1.(2023·全国乙卷)已知一些物质的熔点数据如下表：
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： ________________________________________________________________ 　　　　　　
________________________________________________。
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4 －68.8
GeCl4 －51.5
SnCl4 －34.1
NaCl是离子晶体，SiCl4是分子晶体，NaCl中离子键强度远大于SiCl4间的分子间作用力
SiCl4、GeCl4、SnCl4的熔点依次升高，因为三者均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增强
2.(2022·全国乙卷)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________________________________________________________________
________________________________________________________________ ___________________ 。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CsCl
无色晶体为CsCl，红棕色液体为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高
3.(2022·浙江1月选考)回答下列问题：
(1)两种有机物的相关数据如表：
HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大，但其沸点反而比HCONH2的低，主要原因是________________________________________________
__________________________________________。
物质 HCON(CH3)2 HCONH2
相对分子质量 73 45
沸点/℃ 153 220
HCON(CH3)2分子间只有范德华力，HCONH2分子间存在氢键，破坏范德华力更容易，所以沸点低
(2)四种晶体的熔点数据如表：
CF4和SiF4熔点相差较小，BF3和AlF3熔点相差较大，原因是____________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
物质 CF4 SiF4 BF3 AlF3
熔点/℃ －183 －90 －127 ＞1 000
CF4和SiF4都是分子晶体，结构相似，分子间作用力相差较小，所以熔点相差较小；BF3通过分子间作用力形成分子晶体，AlF3通过离子键形成离子晶体，破坏离子键需要的能量更多，所以熔点相差较大
4.按要求回答问题。
(1)(2021·浙江6月选考)已知3种共价晶体的熔点数据如下表：
金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是________________________________
____________________________________________________________________________________________________。
物质 金刚石 碳化硅 晶体硅
熔点/℃ ＞3 550 2 600 1 415
金刚石和晶体硅都是共价晶体，原子半径越小，共价键的键能越大，熔点越高，原子半径：C＜Si(或键长：C－C＜Si－Si)，键能：C－C＞Si－Si
(2)(2020·新课标Ⅱ卷)Ti的四卤化物熔点如下表所示，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
TiF4为离子晶体，熔点高，TiCl4、TiBr4、TiI4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
(3)(2019·新课标Ⅰ卷) 一些氧化物的熔点如下表所示：
解释表中氧化物之间熔点差异的原因：______________________________
_____________________________________________________________。
氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2
熔点/℃ 1 570 2 800 23.8 －75.5
Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体，离子键：MgO＞Li2O，分子间作用力：P4O6＞SO2
由于Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体，离子键：MgO＞Li2O，分子间作用力：P4O6＞SO2，所以熔点大小顺序是MgO＞Li2O＞P4O6＞SO2；(4)As与N同族，则AsH3分子的立体结构类似于NH3，为三角锥形；由于NH3分子间存在氢键使沸点升高，故AsH3的沸点较NH3低。
(4)(2019·新课标Ⅱ卷)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为　　 　　，其沸点比NH3的　　　　(填“高”或“低”)，其判断理由是　　 。
(5)(2019·新课标Ⅲ卷)苯胺( )的晶体类型是　 　　　。苯胺与甲苯( )的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0 ℃)、沸点(110.6 ℃)，原因是　　　　　 　　　　　　　　。
三角锥形
低
NH3分子间存在氢键
分子晶体
苯胺可以形成分子间氢键
5.按要求回答问题。
第ⅡA族金属碳酸盐分解温度如下：
分解温度为什么越来越高？________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________。
物质 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3
分解温度 100 ℃ 540 ℃ 960 ℃ 1 289 ℃ 1 360 ℃
阳离子半径越小，对氧的吸引力越大，碳酸根越容易分解，同主族元素随着原子序数的增加，离子半径增大，对氧的吸引力减弱，故第ⅡA族金属碳酸盐的分解温度越来越高
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课 时 测 评
1.下列关于晶体的说法，不正确的是
①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性；②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体；③共价键可决定分子晶体的熔、沸点；④MgO和NaCl两种晶体中，MgO的离子键弱，所以其熔点比较低；⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列；⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定；⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻
A.①②③ B.②③⑦
C.④⑤⑥ D.②③④
√
晶体的自范性是粒子微观上周期性排列的宏观表现，因此非晶体排列无序，无自范性，①正确；金属晶体中含有金属阳离子，所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，也可能是金属晶体，②错误；分子晶体熔沸点取决于分子间作用力，而非共价键，③错误；MgO中离子所带电荷多，半径小，离子键强，因此熔点比NaCl高，④错误；晶体中微粒周期性排列，晶胞是晶体结构的基本单元，⑤正确；晶体微粒间的作用力使其尽可能紧密堆积，⑥正确；干冰采用分子密堆积的排列方式，1个分子紧邻12个CO2分子，⑦正确。
2.(2024·浙江金华三模)明矾常用作净水剂，下列关于明矾大晶体制备实验的说法不正确的是
A.配制明矾饱和溶液的温度要控制在比室温高10～15 ℃
B.明矾小晶核要悬挂在饱和溶液中央，可避免形成形状不规整的晶体
C.形成大晶体的过程中，需要敞开玻璃杯静置较长时间
D.本实验中所用仪器都要用蒸馏水洗净
√
温度降低的时候，饱和度也会降低，明矾会吸附在小晶核上，所以要得到较大颗粒的明矾晶体，要配制比室温高10～15 ℃明矾饱和溶液，A正确；明矾小晶核要悬挂在饱和溶液中央，增大接触面积，有利于晶胞的均匀成长，可避免形成形状不规整的晶体，B正确；敞开玻璃杯静置较长时间，容易引入空气中杂质，应该用硬纸片盖好玻璃杯，C错误；本实验中所用仪器都要用蒸馏水洗净，防止杂质污染，若存在杂质，可能在溶液中形成多个晶核，不利于大晶体的生成，D正确。
3.(2024·湖北黄冈二模)下列关于准晶的说法正确的是
A.准晶和晶体可以通过X射线衍射实验加以区别
B.准晶具有良好的导电、导热性
C.自然界中不存在天然条件下形成的准晶
D.已知的准晶中都含有共价键
晶体具有自范性，而准晶不具有自范性，可以通过X射线衍射实验加以区别，A项正确；准晶具有各向异性，不具有良好的导电、导热性，B项错误；自然界中存在天然条件下形成的准晶，如Al65Cu23Fe12，C项错误；已知的准晶中不一定含有共价键，如Al65Cu23Fe12中没有共价键，D项错误。
√
4.(2024·山西长治高二下期中)下列关于物质的聚集状态的说法正确的是
A.晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
B.气态和液态物质一定是由分子构成
C.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，但不具有各向异性
D.等离子体具有良好的导电性和流动性
√
晶体与非晶体的根本区别在于粒子在微观空间是否呈周期性的有序排列，有规则的几何外形的物质不一定是晶体，比如：玻璃，故A错误；常温下，金属汞为液态，由汞原子构成，故B错误；液晶不像普通物质直接由固态晶体熔化成液体，而是经过一个既像晶体又似液体的中间状态，同时它还具有液体和晶体的某些性质，其既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，故C错误；等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质，具有良好的导电性和流动性，故D正确。
5.下列说法错误的是
A.只含分子的晶体一定是分子晶体
B.碘晶体升华时破坏了共价键
C.几乎所有的酸都属于分子晶体
D.稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体
分子晶体是分子通过相邻分子间的作用力形成的，只含分子的晶体一定是分子晶体，故A正确；碘晶体属于分子晶体，升华时破坏了分子间作用力，故B错误；几乎所有的酸都是由分子构成的，故几乎所有的酸都属于分子晶体，故C正确；稀有气体是由原子直接构成的，只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体，故D正确。
√
6.已知：NaF的熔点993 ℃、MgF2的熔点1 261 ℃。下列分析错误的是
A.NaF和MgF2均由阴、阳离子构成
B.离子半径和离子所带电荷数决定离子键强弱
C.NaF中的离子键比MgF2中的弱
D.MgF2的摩尔质量比NaF的大，所以MgF2熔点高
√
NaF与MgF2均为离子化合物，由阴、阳离子构成，A项正确；离子键的强弱与离子半径和离子所带电荷有关，一般来说，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，B项正确；Mg2＋的半径小于Na＋，且Mg2＋带电荷多，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，故MgF2中离子键更强，C项正确；两者固态均属于离子晶体，离子晶体的熔沸点可根据离子键判断，一般来说，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越大，相应离子晶体熔沸点越高，由于半径：r(Mg2＋)＜r(Na＋)且Mg2＋带电荷多，故MgF2晶体离子键更大，熔沸点更高，离子晶体熔沸点与摩尔质量无关，D项错误。
7.根据下表中给出的有关数据，判断下列说法错误的是(　　)
A.SiCl4是分子晶体
B.晶体硼是共价晶体
C.AlCl3是分子晶体，加热能升华
D.金刚石中的C－C键比晶体硅中的Si－Si键弱
√
AlCl3 SiCl4 晶体硼 金刚石 晶体硅
熔点/℃ 190 －68 2 300 ＞3 550 1 415
沸点/℃ 178 57 2 550 4 827 2 355
SiCl4、AlCl3的熔、沸点低，都是分子晶体，AlCl3的沸点低于其熔点，故AlCl3加热能升华，A、C正确；晶体硼的熔、沸点很高，所以晶体硼是共价晶体，B正确；金刚石与晶体硅均为共价晶体，由熔、沸点相对高低可知，金刚石中的C－C键比晶体硅中的Si－Si键强，D错误。
AlCl3 SiCl4 晶体硼 金刚石 晶体硅
熔点/℃ 190 －68 2 300 ＞3 550 1 415
沸点/℃ 178 57 2 550 4 827 2 355
8.碳化硅(SiC)晶体具有多种结构，其中一种晶体的晶胞(如图所示)与金刚石的类似。下列判断正确的是
A.该晶体属于分子晶体
B.该晶体中存在极性键和非极性键
C.该晶体中Si的化合价为－4
D.该晶体中C的杂化类型为sp3
√
该晶体与金刚石类似，属于共价晶体，A错误；根据该晶体的晶胞结构图可知，该晶体只存在Si－C极性共价键，B错误；Si－C中，C的电负性更强，共用电子对偏向C原子，所以Si的化合价为＋4，C错误；每个C原子与4个Si原子形成4个σ键，C原子没有孤电子对，所以C的杂化类型为sp3，D正确。
9.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
√
CaF2晶胞中，Ca2＋位于顶点和面心，数目为8×＋6×＝4，故B正确；气态团簇分子不同于晶胞，该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。
10.(2024·山东泰安一模)氮化硼晶体有多种结构，六方相氮化硼结构与石墨相似，但不具有导电性，立方相氮化硼结构与金刚石相似。下列说法错误的是
A.六方相氮化硼层上π键电子不能自由移动
B.六方相氮化硼熔点高于立方相氮化硼
C.立方相氮化硼中存在“N→B”的配位键
D.1 mol (BN)x(六方相氮化硼)中含3 mol σ键
√
六方相氮化硼结构与石墨相似，有大π键，但氮的电负性大，吸引电子能力强，导致π电子不能自由移动，故A正确；六方相氮化硼层间为分子间作用力，和石墨结构类似，为混合型晶体，立方相氮化硼为空间网状结构，不存在分子，为共价晶体；类比石墨的熔点高于金刚石，所以六方相氮化硼熔点高于立方相氮化硼，故B正确；B原子最外层有3个电子，存在空轨道，N原子最外层有5个电子，存在孤电子对，所以立方相氮化硼含配位键N→B，故C正确；六方相氮化硼晶体中层内每个硼原子与相邻的3个氮原子构成平面三角形，每个共价键未被共有，所以1 mol六方相氮化硼含3x mol σ键，故D错误。
11.(2024·天津河西一模)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
√
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。
12.(2024·海南海口一模)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(白磷，s)4Px(红磷，s)　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键的作用弱于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
√
P4是由分子构成的，属于分子晶体，故A错误；白磷分子为正四面体结构，每个顶点1个P原子，分子中的P－P－P键角为60°，故B错误；P－P键为共价键其作用远大于P4的分子间作用力，故C错误；从题中可知，白磷转化为红磷放热，说明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)，白磷放出的热量更多，故D正确。
13.(2024·福建福州一模)观察下列模型并结合信息，判断有关说法错误的是
A.马脑，又名玛瑙、码瑙或马瑙，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.固态硫S8中S原子为sp2杂化
D.HCN的结构式为H－C≡N
物质 马脑 FeSO4·7H2O S8分子 HCN
结构模型 示意图
√
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是硫酸根中键角，硫酸根为正四面体结构，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采用sp3杂化，但是由于水中O上有孤电子对，导致键角变小，故键角3最大；键角1与键角2比较，1上的O孤电子对提供出来形成配位键，导致键角1会比键角2大，故键角1、2、3由大到小的顺序：3＞1＞2，故B正确；固态硫S8中S原子形成了2个共价键，还有2个孤电子对，故采用sp3杂化，故C错误；根据HCN的空间填充模型，结合价键规律，HCN的结构式为H－C≡N，故D正确。
物质 马脑 FeSO4·7H2O S8分子 HCN
结构模型 示意图
14.(21分)下表数据是8种物质的熔点：
请根据上表中的信息回答下列问题：
(1)上述涉及的元素中最活泼非金属元素原子核外电子排布式是　　　　，其核外有　　　　种不同运动状态的电子，能量最高且相同的电子有
　　　　个。上述离子晶体所含元素形成的简单离子半径由大到小的顺序为____________________________　(用离子符号表示)。
编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
熔点/℃ 920 801 1 291 160 －107 2 072 －57 1 723
1s22s22p5
9
5
Cl－＞O2－＞F－＞Na＋＞Al3＋
题述涉及元素中最活泼非金属元素是F元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p5，有9种不同运动状态的电子，能量最高且相同的电子为2p电子，有5个；离子晶体包含元素有O、F、Na、Al、Cl，形成的简单离子，电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同，核电荷数越小，离子半径越大，则形成的简单离子半径由大到小的顺序为Cl－＞O2－＞F－＞Na＋＞Al3＋。
编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
熔点/℃ 920 801 1 291 160 －107 2 072 －57 1 723
(2)物质①的电子式：　　 　，⑤的分子空间结构： 　　　，
⑧的晶体类型：　 　　　。
编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
熔点/℃ 920 801 1 291 160 －107 2 072 －57 1 723
平面三角形
共价晶体
物质①Na2O为离子化合物，其电子式为 Na＋；⑤BCl3中B原子的价层电子对数为3＋0＝3，空间结构为平面三角形；⑧SiO2熔点高达1 723 ℃，为共价晶体。
(3)不能用于比较Na与Al金属性相对强弱的事实是　　　　(填字母)。
A.最高价氧化物对应水化物的碱性
B.Na最外层1个电子，Al最外层3个电子
C.单质与H2O反应的难易程度
D.比较同浓度NaCl和AlCl3溶液的pH
编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
熔点/℃ 920 801 1 291 160 －107 2 072 －57 1 723
B
最高价氧化物对应水化物的碱性越强，该元素的金属性越强，故A正确；元素金属性强弱与最外层电子数无关，与得失电子难易程度有关，故B错误；单质与H2O反应的难易程度能判断其单质的还原性强弱，从而确定元素金属性强弱，故C正确；比较同浓度NaCl和AlCl3溶液的pH来判断其金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，从而确定其金属性强弱，故D正确。
编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
熔点/℃ 920 801 1 291 160 －107 2 072 －57 1 723
(4)③比④熔点高出很多，其原因是________________________________。
①和②都属于离子晶体，但①比②的熔点高，请解释原因：____________
_________________________________________________________________________。
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AlF3是离子晶体，AlCl3是分子晶体
氧离子半径比氯离子半径小且氧离子带2个电荷，故Na2O的离子键比NaCl强，熔点比NaCl高
编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
熔点/℃ 920 801 1 291 160 －107 2 072 －57 1 723第30讲　物质的聚集状态　常见晶体类型
【复习目标】　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.了解四种晶体类型熔点、沸点、溶解性等性质的不同。
考点一　物质的聚集状态　晶体与非晶体
1.物质的聚集状态
(1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态外，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)等离子体和液晶
概念 主要性能
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 既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的导热性、光学性质等
2.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 内部微粒在空间里呈周期性有序排列 内部微粒排列相对无序
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
(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。
(3)晶体与非晶体的测定方法
测定 方法 测熔点 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
最可靠方法 对固体进行X射线衍射实验
3.晶胞
(1)概念：晶体结构中基本的重复单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置
①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。
②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。
【正误判断】　
1.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 (　　)
2.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 (　　)
3.晶体的熔点一定比非晶体的熔点高 (　　)
4.具有规则几何外形的固体一定是晶体 (　　)
5.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 (　　)
6.晶体中的晶胞不一定都是平行六面体 (　　)
答案：1.×　2.√　3.×　4.×　5.√ 　6.√
物质聚集状态的多样性
1.下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是(　　)
A.液晶中分子的长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性
B.等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成
C.纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化
D.超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体
答案：B
解析：等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，故B错误；纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化，熔点可能下降，故C正确。
2.有关液晶的叙述不正确的是(　　)
A.液晶既具有液体的可流动性，又具有晶体的各向异性
B.液晶最重要的用途是制造液晶显示器
学生用书 第177页
C.液晶不是物质的一种聚集状态
D.液晶分子聚集在一起时，其分子间相互作用很容易受温度、压力和电场的影响
答案：C　
解析：液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有各向异性，选项A正确；液晶最主要的应用之一就是用在液晶显示器上，选项B正确；液晶是介于液态与晶态之间的一种物质聚集状态，选项C错误；液晶分子聚集在一起时，其分子间相互作用很容易受温度、压力和电场的影响，选项D正确。
3.水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，下列有关玻璃态水的叙述正确的是(　　)
A.水由液态变为玻璃态，体积缩小
B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀
C.玻璃态是水的一种特殊状态
D.在玻璃态水的X射线图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰
答案：C　
解析：玻璃态是水的一种特殊状态，无固定形状，不存在晶体结构，因密度与普通液态水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。
晶体与非晶体
4.关于晶体与非晶体，正确的说法是(　　)
A.区分晶体与非晶体最可靠的方法是比较硬度
B.凡有规则外形的物体就一定是晶体
C.一种物质不是晶体就是非晶体
D.具有各向异性的固体一定是晶体
答案：D　
解析：区分晶体与非晶体最可靠的方法是X射线衍射实验，故A项错误；晶体与非晶体的区别在于晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，与物体有没有规则外形无关，故B项错误；二氧化硅有晶体和非晶体两种形式，故C项错误；具有各向异性的固体一定是晶体，故D项正确。
5.晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列叙述正确的是(　　)
A.形成晶体硅的速率越快越好
B.晶体硅有固定的熔沸点，研碎后就变成了非晶体
C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
答案：C　
解析：晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越快越好，速率太快可能导致晶体质量下降，故A错误；晶体硅有固定的熔沸点，研碎后仍为晶体，故B错误；晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射实验可以观测到微观结构，所以区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，故C正确；晶体硅的形成与晶体的自范性有关，形成的晶体有各向异性，故D错误。
考点二　常见晶体类型
1.金属键
(1)“电子气理论”
电子气理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。
(2)金属键特征
没有方向性、饱和性。
(3)金属键的强度
金属键的强度差别很大。例如，金属钠的熔点较低、硬度较小，是因为钠中金属键较弱，而钨是熔点最高的金属、铬是硬度最大的金属，是因为钨、铬中金属键较强。
(4)金属键的应用
金属键可以解释金属的延展性、导电性和导热性。
2.四种晶体的比较
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 或原子 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，溶于水后有的导电 一般不具有导电性，个别为半导体 具有良好的导电性和导热性 晶体不导电，水溶液或熔融态导电
学生用书 第178页
【微思考】　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)五氟化矾，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，熔融时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：　　　　。
提示：(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
3.典型晶体模型
晶体 晶体结构 晶体详解
共价 晶体 金刚石 (1)每个碳原子与相邻4个碳原子以共价键结合，形成正四面体结构 (2)键角均为109°28' (3)最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内 (4)每个C参与4个C－C的形成，C原子数与C－C数之比为1∶2
共价 晶体 SiO2 (1)二氧化硅晶体结构 (2)石英晶体中的硅氧四面体相连成螺旋链 (1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构 (2)每个正四面体占有1个Si，4个“O”，N(Si)∶N(O)＝1∶2 (3)最小环上有12个原子，即6个O，6个Si
分子 晶体 干冰 8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各有1个CO2分子
离子 晶体 NaCl 型 (1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Na＋(Cl－)有12个 (2)每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－
CsCl 型 (1)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个 (2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－
混合 型晶体 石墨 (1)层内每个碳原子分别与另外3个碳原子以共价键连接，形成六元环结构 (2)碳原子与共价键的个数比为2∶3；每个六元环平均占有2个碳原子 (3)层间的作用力是范德华力
学生用书 第179页
4.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。
晶体类型的判断
1.在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石、晶体氩。
(1)其中只含有离子键的离子晶体是　　　　。
(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是　　　　。
(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是　　　　。
(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是　　　　。
(5)其中形成的晶体是分子晶体的是　　　　。
(6)其中含有极性共价键的共价晶体是　　　　。
答案：(1)NaCl、Na2S　(2)NaOH、(NH4)2S　
(3)(NH4)2S　(4)Na2S2　(5)H2O2、CO2、CCl4、C2H2、晶体氩　(6)SiO2、SiC
2.回答下列问题。
(1)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于　　　　晶体。
(2)氧和钠的氢化物所属的晶体类型分别为　　　　和　　　　。
(3)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃)，其化学键类型是　　　　。
(4)Ge单晶具有金刚石型结构，其微粒之间存在的作用力是　　　　。
(5)单质铜及镍都是由　　　　键形成的晶体。
(6)碳的一种单质的结构如图所示。该单质的晶体类型为　　　　，原子间存在的共价键类型有　　　　，碳原子的杂化轨道类型为　　　　。
答案：(1)分子　(2)分子晶体　离子晶体　(3)离子键　(4)共价键　(5)金属　(6)混合型晶体　σ键、π键　sp2　
常见晶体类型的结构特点
3.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其他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其他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。
4.(2024·大庆东风中学模拟)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl 晶体的晶胞结构相似(如图所示)，但CaC2晶体中含有哑铃形的，使晶胞沿一个方向拉长，下列关于CaC2晶体的说法正确的是(　　)
A.每个 Ca2＋周围距离最近且相等的的数目为 6
B.CaC2晶体，每个晶胞中含有 4 个 Ca2＋和 4 个
C.6.4 g CaC2晶体中含有 0.2 mol阴离子
D.每个 Ca2＋周围距离最近且相等的 Ca2＋有12个
答案：B
解析：根据题意可知，存在使晶胞沿一个方向拉长，根据晶胞图可知，每个Ca2＋周围距离最近且相等的的数目为4，故A错误；CaC2晶体中，每个晶胞中含有Ca2＋数目为12×＋1＝4个，的数目为8×＋6×＝4，故B正确；6.4 g CaC2物质的量为0.1 mol，CaC2中的阴离子为，则含阴离子物质的量为0.1 mol，故C错误；该晶胞中沿一个方向拉长，导致晶胞的一个平面的长与宽不等，与每个Ca2＋距离相等且最近的Ca2＋应为4个，故D错误。
1.正误判断
(1)(2024·河北卷)CsCl晶体中Cs＋与8个Cl－配位，而NaCl晶体中Na＋与6个Cl－配位，是因为Cs＋比Na＋的半径大 (　　)
(2)(2024·湖北卷)冰的密度小于干冰，是因为冰晶体中水分子的空间利用率相对较低(　　)
(3)(2024·湖北卷)石墨能导电，是因为未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动 (　　)
(4)(2024·黑吉辽卷)SiO2的晶体类型：分子晶体 (　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)×
2.(2024·山东卷)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：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。
3.(2024·贵州卷)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(　　)
学生用书 第180页
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；由题图可知，中心K＋周围有12个Au形成二十面体笼(每个面为三角形，上、中、下层分别有5、10、5个面)，B正确；全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不互为同素异形体，C错误；锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，根据元素位置与原子结构关系可知，其基态原子价层电子排布式是5s25p3，D正确。
4.(2024·湖北卷)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH＋C＋N2Li2CN2＋H2，晶胞如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.合成反应中，还原剂是LiH和C
B.晶胞中含有的Li＋个数为4
C.每个C周围与它最近且距离相等的Li＋有8个
D.C为V形结构
答案：D　
解析：LiH中H元素为－1价，由题图中C的化合价可知，N元素为－3价，C元素为＋4价，根据反应2LiH＋C＋N2Li2CN2＋H2可知，H元素由－1价升高到0价，C元素由0价升高到＋4价，N元素由0价降低到－3价，则还原剂是LiH和C，故A正确；根据均摊法可知，Li＋位于晶胞中的面上，则含有的Li＋个数为8×＝4，故B正确；观察位于体心的C可知，与它最近且距离相等的Li＋有8个，故C正确；C的中心原子C原子的价层电子对数为2＋×(4＋2－3×2)＝2，且C与CO2互为等电子体，可知C为直线形分子，故D错误。
5. (2024·甘肃卷)β-MgCl2晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是(　　)
A.电负性：Mg＜Cl
B.单质Mg是金属晶体
C.晶体中存在范德华力
D.Mg2＋的配位数为3
答案：D　
解析：电负性越大的元素吸引电子的能力越强，活泼金属的电负性小于活泼非金属，因此，Mg的电负性小于 Cl，A正确；金属晶体包括金属单质及合金，单质Mg是金属晶体，B正确；由晶体结构可知，该结构中存在层状结构，层与层之间存在范德华力，C正确；由图乙中结构可知，每个Mg2＋与周围6个Cl－最近且距离相等，因此，Mg2＋的配位数为6，D错误。
一、不同类型晶体熔、沸点比较
[答题模板]　×××为×××晶体，而×××为×××晶体。
　(1)金刚石的熔点比NaCl高，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)SiO2的熔点比CO2高，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：(1)金刚石是共价晶体，而NaCl是离子晶体　(2)SiO2是共价晶体，而CO2是分子晶体
二、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。
　(1)NH3的沸点比PH3高，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)CO2比CS2的熔、沸点低，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)CO比N2的熔、沸点高，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)的沸点比高，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：(1)同为分子晶体，NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有较弱的范德华力　
(2)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)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)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。
　晶体硅比化合物SiC的熔点低，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：晶体硅与SiC均属于共价晶体，晶体硅中的Si－Si键比SiC中Si－C键的键长长，键能低，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，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，熔、沸点高。
学生用书 第181页
　(1)ZnO和ZnS的晶体结构相似，熔点较高的是ZnO，理由是　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)FeO的熔点小于Fe2O3的熔点，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：(1)ZnO和ZnS同属于离子晶体，O2－半径小于S2－，故ZnO离子键强，熔点高　(2)同为离子晶体，Fe2＋半径比Fe3＋大，所带电荷数也小于Fe3＋，FeO的离子键比Fe2O3小，熔点低
1.(2023·全国乙卷)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：　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：NaCl是离子晶体，SiCl4是分子晶体，NaCl中离子键强度远大于SiCl4间的分子间作用力　SiCl4、GeCl4、SnCl4的熔点依次升高，因为三者均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增强
2.(2022·全国乙卷)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　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：CsCl　无色晶体为CsCl，红棕色液体为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高
3.(2022·浙江1月选考)回答下列问题：
(1)两种有机物的相关数据如表：
物质 HCON(CH3)2 HCONH2
相对分子质量 73 45
沸点/℃ 153 220
HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大，但其沸点反而比HCONH2的低，主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)四种晶体的熔点数据如表：
物质 CF4 SiF4 BF3 AlF3
熔点/℃ －183 －90 －127 ＞1 000
CF4和SiF4熔点相差较小，BF3和AlF3熔点相差较大，原因是　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：(1)HCON(CH3)2分子间只有范德华力，HCONH2分子间存在氢键，破坏范德华力更容易，所以沸点低
(2)CF4和SiF4都是分子晶体，结构相似，分子间作用力相差较小，所以熔点相差较小；BF3通过分子间作用力形成分子晶体，AlF3通过离子键形成离子晶体，破坏离子键需要的能量更多，所以熔点相差较大
4.按要求回答问题。
(1)(2021·浙江6月选考)已知3种共价晶体的熔点数据如下表：
物质 金刚石 碳化硅 晶体硅
熔点/℃ ＞3 550 2 600 1 415
金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2020·新课标Ⅱ卷)Ti的四卤化物熔点如下表所示，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
(3)(2019·新课标Ⅰ卷) 一些氧化物的熔点如下表所示：
氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2
熔点/℃ 1 570 2 800 23.8 －75.5
解释表中氧化物之间熔点差异的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(2019·新课标Ⅱ卷)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为　　　　，其沸点比NH3的　　　　(填“高”或“低”)，其判断理由是　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)(2019·新课标Ⅲ卷)苯胺()的晶体类型是　　　　。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0 ℃)、沸点(110.6 ℃)，原因是　　　　　　　　　　　　　。
答案：(1)金刚石和晶体硅都是共价晶体，原子半径越小，共价键的键能越大，熔点越高，原子半径：C＜Si(或键长：C－C＜Si－Si)，键能：C－C＞Si－Si
(2)TiF4为离子晶体，熔点高，TiCl4、TiBr4、TiI4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
(3)Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体，离子键：MgO＞Li2O，分子间作用力：P4O6＞SO2
(4)三角锥形　低　NH3分子间存在氢键
(5)分子晶体　苯胺可以形成分子间氢键
解析：(3)由于Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体，离子键：MgO＞Li2O，分子间作用力：P4O6＞SO2，所以熔点大小顺序是MgO＞Li2O＞P4O6＞SO2；(4)As与N同族，则AsH3分子的立体结构类似于NH3，为三角锥形；由于NH3分子间存在氢键使沸点升高，故AsH3的沸点较NH3低。
5.按要求回答问题。
第ⅡA族金属碳酸盐分解温度如下：
物质 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3
分解 温度 100 ℃ 540 ℃ 960 ℃ 1 289 ℃ 1 360 ℃
分解温度为什么越来越高？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：阳离子半径越小，对氧的吸引力越大，碳酸根越容易分解，同主族元素随着原子序数的增加，离子半径增大，对氧的吸引力减弱，故第ⅡA族金属碳酸盐的分解温度越来越高
课时测评30　物质的聚集状态　常见晶体类型
(时间：45分钟　满分：60分)
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
选择题1－13题，每小题3分，共39分。
1.下列关于晶体的说法，不正确的是(　　)
①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性；②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体；③共价键可决定分子晶体的熔、沸点；④MgO和NaCl两种晶体中，MgO的离子键弱，所以其熔点比较低；⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列；⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定；⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻
A.①②③ B.②③⑦
C.④⑤⑥ D.②③④
答案：D　
解析：晶体的自范性是粒子微观上周期性排列的宏观表现，因此非晶体排列无序，无自范性，①正确；金属晶体中含有金属阳离子，所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，也可能是金属晶体，②错误；分子晶体熔沸点取决于分子间作用力，而非共价键，③错误；MgO中离子所带电荷多，半径小，离子键强，因此熔点比NaCl高，④错误；晶体中微粒周期性排列，晶胞是晶体结构的基本单元，⑤正确；晶体微粒间的作用力使其尽可能紧密堆积，⑥正确；干冰采用分子密堆积的排列方式，1个分子紧邻12个CO2分子，⑦正确。
2.(2024·浙江金华三模)明矾常用作净水剂，下列关于明矾大晶体制备实验的说法不正确的是(　　)
A.配制明矾饱和溶液的温度要控制在比室温高10～15 ℃
B.明矾小晶核要悬挂在饱和溶液中央，可避免形成形状不规整的晶体
C.形成大晶体的过程中，需要敞开玻璃杯静置较长时间
D.本实验中所用仪器都要用蒸馏水洗净
答案：C　
解析：温度降低的时候，饱和度也会降低，明矾会吸附在小晶核上，所以要得到较大颗粒的明矾晶体，要配制比室温高10～15 ℃明矾饱和溶液，A正确；明矾小晶核要悬挂在饱和溶液中央，增大接触面积，有利于晶胞的均匀成长，可避免形成形状不规整的晶体，B正确；敞开玻璃杯静置较长时间，容易引入空气中杂质，应该用硬纸片盖好玻璃杯，C错误；本实验中所用仪器都要用蒸馏水洗净，防止杂质污染，若存在杂质，可能在溶液中形成多个晶核，不利于大晶体的生成，D正确。
3.(2024·湖北黄冈二模)下列关于准晶的说法正确的是(　　)
A.准晶和晶体可以通过X射线衍射实验加以区别
B.准晶具有良好的导电、导热性
C.自然界中不存在天然条件下形成的准晶
D.已知的准晶中都含有共价键
答案：A　
解析：晶体具有自范性，而准晶不具有自范性，可以通过X射线衍射实验加以区别，A项正确；准晶具有各向异性，不具有良好的导电、导热性，B项错误；自然界中存在天然条件下形成的准晶，如Al65Cu23Fe12，C项错误；已知的准晶中不一定含有共价键，如Al65Cu23Fe12中没有共价键，D项错误。
4.(2024·山西长治高二下期中)下列关于物质的聚集状态的说法正确的是(　　)
A.晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
B.气态和液态物质一定是由分子构成
C.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，但不具有各向异性
D.等离子体具有良好的导电性和流动性
答案：D
解析：晶体与非晶体的根本区别在于粒子在微观空间是否呈周期性的有序排列，有规则的几何外形的物质不一定是晶体，比如：玻璃，故A错误；常温下，金属汞为液态，由汞原子构成，故B错误；液晶不像普通物质直接由固态晶体熔化成液体，而是经过一个既像晶体又似液体的中间状态，同时它还具有液体和晶体的某些性质，其既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，故C错误；等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质，具有良好的导电性和流动性，故D正确。
5.下列说法错误的是(　　)
A.只含分子的晶体一定是分子晶体
B.碘晶体升华时破坏了共价键
C.几乎所有的酸都属于分子晶体
D.稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体
答案：B
解析：分子晶体是分子通过相邻分子间的作用力形成的，只含分子的晶体一定是分子晶体，故A正确；碘晶体属于分子晶体，升华时破坏了分子间作用力，故B错误；几乎所有的酸都是由分子构成的，故几乎所有的酸都属于分子晶体，故C正确；稀有气体是由原子直接构成的，只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体，故D正确。
6.已知：NaF的熔点993 ℃、MgF2的熔点1 261 ℃。下列分析错误的是(　　)
A.NaF和MgF2均由阴、阳离子构成
B.离子半径和离子所带电荷数决定离子键强弱
C.NaF中的离子键比MgF2中的弱
D.MgF2的摩尔质量比NaF的大，所以MgF2熔点高
答案：D　
解析：NaF与MgF2均为离子化合物，由阴、阳离子构成，A项正确；离子键的强弱与离子半径和离子所带电荷有关，一般来说，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，B项正确；Mg2＋的半径小于Na＋，且Mg2＋带电荷多，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，故MgF2中离子键更强，C项正确；两者固态均属于离子晶体，离子晶体的熔沸点可根据离子键判断，一般来说，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越大，相应离子晶体熔沸点越高，由于半径：r(Mg2＋)＜r(Na＋)且Mg2＋带电荷多，故MgF2晶体离子键更大，熔沸点更高，离子晶体熔沸点与摩尔质量无关，D项错误。
7.根据下表中给出的有关数据，判断下列说法错误的是(　　)
AlCl3 SiCl4 晶体硼 金刚石 晶体硅
熔点/℃ 190 －68 2 300 ＞3 550 1 415
沸点/℃ 178 57 2 550 4 827 2 355
A.SiCl4是分子晶体
B.晶体硼是共价晶体
C.AlCl3是分子晶体，加热能升华
D.金刚石中的C－C键比晶体硅中的Si－Si键弱
答案：D　
解析：SiCl4、AlCl3的熔、沸点低，都是分子晶体，AlCl3的沸点低于其熔点，故AlCl3加热能升华，A、C正确；晶体硼的熔、沸点很高，所以晶体硼是共价晶体，B正确；金刚石与晶体硅均为共价晶体，由熔、沸点相对高低可知，金刚石中的C－C键比晶体硅中的Si－Si键强，D错误。
8.碳化硅(SiC)晶体具有多种结构，其中一种晶体的晶胞(如图所示)与金刚石的类似。下列判断正确的是(　　)
A.该晶体属于分子晶体
B.该晶体中存在极性键和非极性键
C.该晶体中Si的化合价为－4
D.该晶体中C的杂化类型为sp3
答案：D　
解析：该晶体与金刚石类似，属于共价晶体，A错误；根据该晶体的晶胞结构图可知，该晶体只存在Si－C极性共价键，B错误；Si－C中，C的电负性更强，共用电子对偏向C原子，所以Si的化合价为＋4，C错误；每个C原子与4个Si原子形成4个σ键，C原子没有孤电子对，所以C的杂化类型为sp3，D正确。
9.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：CaF2晶胞中，Ca2＋位于顶点和面心，数目为8×＋6×＝4，故B正确；气态团簇分子不同于晶胞，该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。
10.(2024·山东泰安一模)氮化硼晶体有多种结构，六方相氮化硼结构与石墨相似，但不具有导电性，立方相氮化硼结构与金刚石相似。下列说法错误的是(　　)
A.六方相氮化硼层上π键电子不能自由移动
B.六方相氮化硼熔点高于立方相氮化硼
C.立方相氮化硼中存在“N→B”的配位键
D.1 mol (BN)x(六方相氮化硼)中含3 mol σ键
答案：D　
解析：六方相氮化硼结构与石墨相似，有大π键，但氮的电负性大，吸引电子能力强，导致π电子不能自由移动，故A正确；六方相氮化硼层间为分子间作用力，和石墨结构类似，为混合型晶体，立方相氮化硼为空间网状结构，不存在分子，为共价晶体；类比石墨的熔点高于金刚石，所以六方相氮化硼熔点高于立方相氮化硼，故B正确；B原子最外层有3个电子，存在空轨道，N原子最外层有5个电子，存在孤电子对，所以立方相氮化硼含配位键N→B，故C正确；六方相氮化硼晶体中层内每个硼原子与相邻的3个氮原子构成平面三角形，每个共价键未被共有，所以1 mol六方相氮化硼含3x mol σ键，故D错误。
11.(2024·天津河西一模)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。
12.(2024·海南海口一模)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(白磷，s)4Px(红磷，s)　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键的作用弱于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是由分子构成的，属于分子晶体，故A错误；白磷分子为正四面体结构，每个顶点1个P原子，分子中的P－P－P键角为60°，故B错误；P－P键为共价键其作用远大于P4的分子间作用力，故C错误；从题中可知，白磷转化为红磷放热，说明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)，白磷放出的热量更多，故D正确。
13.(2024·福建福州一模)观察下列模型并结合信息，判断有关说法错误的是(　　)
物质 马脑 FeSO4·7H2O S8分子 HCN
结构模型 示意图
A.马脑，又名玛瑙、码瑙或马瑙，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.固态硫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是硫酸根中键角，硫酸根为正四面体结构，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采用sp3杂化，但是由于水中O上有孤电子对，导致键角变小，故键角3最大；键角1与键角2比较，1上的O孤电子对提供出来形成配位键，导致键角1会比键角2大，故键角1、2、3由大到小的顺序：3＞1＞2，故B正确；固态硫S8中S原子形成了2个共价键，还有2个孤电子对，故采用sp3杂化，故C错误；根据HCN的空间填充模型，结合价键规律，HCN的结构式为H－C≡N，故D正确。
14.(21分)下表数据是8种物质的熔点：
编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
熔点 /℃ 920 801 1 291 160 －107 2 072 －57 1 723
请根据上表中的信息回答下列问题：
(1)上述涉及的元素中最活泼非金属元素原子核外电子排布式是　　　　，其核外有　　　　种不同运动状态的电子，能量最高且相同的电子有　　　　个。上述离子晶体所含元素形成的简单离子半径由大到小的顺序为　　　　　　　
(用离子符号表示)。
(2)物质①的电子式：　　　　，⑤的分子空间结构：　　　　，⑧的晶体类型：　　　　。
(3)不能用于比较Na与Al金属性相对强弱的事实是　　　　(填字母)。
A.最高价氧化物对应水化物的碱性
B.Na最外层1个电子，Al最外层3个电子
C.单质与H2O反应的难易程度
D.比较同浓度NaCl和AlCl3溶液的pH
(4)③比④熔点高出很多，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　。
①和②都属于离子晶体，但①比②的熔点高，请解释原因：　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　。
答案：(1)1s22s22p5　9　5　Cl－＞O2－＞F－＞Na＋＞Al3＋
(2)Na＋　平面三角形　共价晶体
(3)B　(4)AlF3是离子晶体，AlCl3是分子晶体　氧离子半径比氯离子半径小且氧离子带2个电荷，故Na2O的离子键比NaCl强，熔点比NaCl高
解析：(1)题述涉及元素中最活泼非金属元素是F元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p5，有9种不同运动状态的电子，能量最高且相同的电子为2p电子，有5个；离子晶体包含元素有O、F、Na、Al、Cl，形成的简单离子，电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同，核电荷数越小，离子半径越大，则形成的简单离子半径由大到小的顺序为Cl－＞O2－＞F－＞Na＋＞Al3＋。(2)物质①Na2O为离子化合物，其电子式为Na＋；⑤BCl3中B原子的价层电子对数为3＋0＝3，空间结构为平面三角形；⑧SiO2熔点高达1 723 ℃，为共价晶体。(3)最高价氧化物对应水化物的碱性越强，该元素的金属性越强，故A正确；元素金属性强弱与最外层电子数无关，与得失电子难易程度有关，故B错误；单质与H2O反应的难易程度能判断其单质的还原性强弱，从而确定元素金属性强弱，故C正确；比较同浓度NaCl和AlCl3溶液的pH来判断其金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，从而确定其金属性强弱，故D正确。
学生用书 第182页

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