高考化學一輪復習同步課件 大單元二　第五章　第13講　常見晶體類型、結構模型與晶體的性質

第五章第13講

常見晶體類型、結構模型與晶體的性質1.借助分子晶體、共價晶體、離子晶體、金屬晶體等模型認識晶體的結構特點。2.了解過渡晶體及混合型晶體普遍存在的事實。3.知道四種常見晶體熔、沸點、溶解性等性質的差異。復習目標課時精練考點一常見晶體類型與性質比較考點二常見的晶體結構模型練真題

明考向內容索引答題規范1

晶體熔、沸點比較及歸因分析常見晶體類型與性質比較考點一類型比較分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體構成微粒___________金屬陽離子、自由電子___________微粒間的相互作用力

(某些含氫鍵)_______________________硬度較小_____有的很大，有的很小_____1.四種常見晶體類型的比較分子原子陰、陽離子范德華力共價鍵金屬鍵離子鍵很大較大類型比較分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體熔、沸點較低_____有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于一般溶劑一般不溶于水，少數與水反應大多易溶于水等極性溶劑導電、導熱性一般不導電，部分溶于水時導電一般不具有導電性，個別為半導體電和熱的良導體晶體不導電，水溶液或熔融態導電很高2.過渡晶體與混合型晶體(1)過渡晶體：純粹的分子晶體、共價晶體、離子晶體和金屬晶體四種典型晶體是不多的，大多數晶體是它們之間的過渡晶體。人們通常把偏向離子晶體的過渡晶體當作

晶體來處理，把偏向共價晶體的過渡晶體當作

晶體來處理。(2)混合型晶體離子石墨晶體中，既有共價鍵，又有類似金屬鍵的作用力，還有范德華力，屬于混合型晶體。共價易錯辨析1.SiO2是共價晶體，晶體中不含離子鍵成分(

)2.由于石墨晶體導電，所以它是金屬晶體(

)3.石墨的導電只能沿石墨平面的方向進行(

)4.Al2O3含有金屬元素，屬于離子晶體(

)5.由原子構成的晶體一定是共價晶體(

)6.在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子(

)7.分子晶體中都含有共價鍵(

)8.干冰升華時，碳氧共價鍵被破壞(

)××√××√××易錯辨析9.共價晶體的熔點一定比金屬晶體的高(

)10.碳有三種同素異形體：金剛石、石墨和C60，其熔點由高到低的順序為C60>金剛石>石墨(

)11.分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低(

)12.金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體(

)13.干冰升華和SiO2晶體熔化時，克服粒子間作用力的類型不相同(

)××××√易錯辨析14.冰中包含的作用力有范德華力、氫鍵和共價鍵(

)15.三氯化鐵常溫下為固體，熔點307.6

℃，沸點315

℃，在300

℃以上易升華，據此判斷三氯化鐵晶體是分子晶體(

)16.B3N3H6(無機苯)的結構與苯類似，其熔點主要取決于所含化學鍵的鍵能(

)√√×1.(2024·南京二模)2024年1月，我國自主研制的AG60E電動飛機成功首飛。AG60E采用了SiC電控系統，SiC晶體屬于A.分子晶體 B.金屬晶體C.離子晶體 D.共價晶體√SiC中的Si和C以共價鍵結合形成空間網狀結構，和金剛石結構相似，SiC屬于共價晶體，故選D。2.現有幾組物質的熔點(℃)數據：(1)A組屬于

晶體，其熔化時克服的微粒間的作用力是

。A組B組C組D組金剛石：3550Li：181HF：-83NaCl：801硅晶體：1410Na：98HCl：-115KCl：770硼晶體：2300K：64HBr：-89RbCl：715二氧化硅：1723Rb：39HI：-51CsCl：645共價共價鍵A組熔點很高，為共價晶體，是由原子通過共價鍵形成的。(2)B組晶體共同的物理性質是

(填序號)。①有金屬光澤②導電性③導熱性④延展性①②③④A組B組C組D組金剛石：3550Li：181HF：-83NaCl：801硅晶體：1410Na：98HCl：-115KCl：770硼晶體：2300K：64HBr：-89RbCl：715二氧化硅：1723Rb：39HI：-51CsCl：645B組為金屬晶體，具有①②③④四條共性。(3)C組中HF熔點反常是由于______________________________________

。HF分子間能形成氫鍵，其熔化時消耗的能量更多A組B組C組D組金剛石：3550Li：181HF：-83NaCl：801硅晶體：1410Na：98HCl：-115KCl：770硼晶體：2300K：64HBr：-89RbCl：715二氧化硅：1723Rb：39HI：-51CsCl：645HF分子間能形成氫鍵，故其熔點反常。(4)D組晶體可能具有的性質是

(填序號)。①硬度小②水溶液能導電③固體能導電④熔融狀態能導電②④A組B組C組D組金剛石：3550Li：181HF：-83NaCl：801硅晶體：1410Na：98HCl：-115KCl：770硼晶體：2300K：64HBr：-89RbCl：715二氧化硅：1723Rb：39HI：-51CsCl：645D組屬于離子晶體，具有②④兩條性質。返回常見的晶體結構模型考點二1.典型的分子晶體——干冰和冰(1)干冰晶體中，每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有

個。(2)冰晶體中，每個水分子與相鄰的

個水分子以氫鍵相連接，含1molH2O的冰中，最多可形成

mol氫鍵。12422.典型的共價晶體——金剛石和二氧化硅金剛石和二氧化硅結構特點分析比較金剛石sp3109°28'正四面體612頂角面心48二氧化硅①Si原子采取sp3雜化，正四面體內O—Si—O鍵角為109°28'②每個Si原子與

個O原子形成4個共價鍵，Si原子位于正四面體的中心，O原子位于正四面體的頂角，同時每個O原子被

個硅氧正四面體共用，晶體中Si原子與O原子個數比為_____③最小環上有

個原子，包括

個O原子和

個Si原子④1molSiO2晶體中含Si—O數目為_____421∶212664NA3.典型的離子晶體——NaCl、CsCl、CaF2(1)NaCl型：在晶體中，每個Na+同時吸引

個Cl-，每個Cl-同時吸引

個Na+，配位數為

。每個晶胞含

個Na+和

個Cl-。(2)CsCl型：在晶體中，每個Cl-吸引

個Cs+，每個Cs+吸引

個Cl-，配位數為

。6(3)CaF2型：在晶體中，每個Ca2+吸引

個F-，每個F-吸引

個Ca2+，每個晶胞含

個Ca2+、

個F-。66448888448一、常見晶體模型的理解1.金剛石和石墨是碳元素形成的兩種單質，下列說法正確的是A.金剛石和石墨晶體中最小的環均含有6個碳原子B.金剛石中每個C原子連接4個六元環，石墨中每個C原子連接3個六元環C.金剛石與石墨中碳原子的雜化方式均為sp2D.金剛石中碳原子數與C—C數之比為1∶4，而石墨中碳原子數與C—C數

之比為1∶3√

2.有關晶體的結構如圖所示，下列說法不正確的是A.在NaCl晶體中，距Cl-最近的Na+形成正八面體B.在CaF2晶體中，每個晶胞平均含有4個Ca2+C.冰晶體中每個水分子與另外四個水分子形成四面體結構D.該氣態團簇分子的分子式為EF√

二、晶體中粒子配位數判斷3.已知Cu2S晶胞中S2-的位置如圖所示，Cu+位于S2-所構成的正四面體中心。S2-的配位數為

。8

在Cu2S晶胞中，正四面體中心共有8個，每個正四面體中心均分布著一個Cu+，每個S2-周圍有8個Cu+，故S2-的配位數為8。

分子6Pb(CH2CH3)4是一種難電離且易溶于有機溶劑的配合物，可知其晶體類型為分子晶體，由圖可知，其在xy平面上的二維堆積中的配位數是6。5.(2025·蘇錫常鎮二模)稀土元素Ce是重要的戰略資源，其氧化物CeO2是一種重要的催化劑。CeO2的晶胞如圖：

。晶胞中與每個Ce4+距離最近的Ce4+的個數為

。12

練后總結晶胞中粒子配位數判斷方法1.晶體中原子(或分子)的配位數：若晶體中的微粒為同種原子或同種分子，則某原子(或分子)的配位數指的是該原子(或分子)最接近且等距離的原子(或分子)的數目。常見晶胞的配位數如下：簡單立方：配位數為6面心立方：配位數為12體心立方：配位數為8

返回2.離子晶體的配位數：指一個離子周圍最接近且等距離的異種電性離子的數目。以NaCl晶體為例(1)找一個與其離子連接情況最清晰的離子，如圖中心的灰球(Cl-)。(2)數一下與該離子周圍距離最近的異種電性離子數，如圖標數字的面心白球(Na+)。確定Cl-的配位數為6，同樣方法可確定Na+的配位數也為6。精練真題練真題明考向1.(2024·天津，4)我國學者在碳化硅(SiC)表面制備出超高遷移率半導體外延石墨烯。下列說法正確的是A.SiC是離子化合物 B.SiC晶體的熔點高、硬度大C.核素14C的質子數為8 D.石墨烯屬于烯烴√SiC晶體結構與金剛石相似，屬于共價晶體，熔點高、硬度大，A錯誤、B正確；C元素為6號元素，故核素14C的質子數為6，C錯誤；石墨烯是碳元素構成的單質，不屬于烯烴，D錯誤。2.(2025·河北，8)化學研究應當注重宏觀與微觀相結合。下列宏觀現象與微觀解釋不符的是選項宏觀現象微觀解釋A氮氣穩定存在于自然界中氮分子中存在氮氮三鍵，斷開該共價鍵需要較多的能量B苯不能使溴的CCl4溶液褪色苯分子中碳原子形成了穩定的大π鍵C天然水晶呈現多面體外形原子在三維空間里呈周期性有序排列D氯化鈉晶體熔點高于氯化鋁晶體離子晶體中離子所帶電荷數越少，離子半徑越大，離子晶體熔點越低√N2分子中存在氮氮三鍵，鍵能較大，斷開該共價鍵需要較多的能量，A正確；苯因大π鍵結構穩定，難以與溴發生加成反應，B正確；水晶的規則外形是由原子在三維空間里周期性有序排列而成，C正確；NaCl為離子晶體，含有離子鍵，而AlCl3為分子晶體，分子間為范德華力，故熔點：NaCl>AlCl3，D錯誤。3.(2024·貴州，8)我國科學家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)][K@Au12Sb20]。其陰離子[K@Au12Sb20]5-為全金屬富勒烯(結構如圖)，具有與富勒烯C60相似的高對稱性。下列說法錯誤的是A.富勒烯C60是分子晶體B.圖示中的K+位于Au形成的二十面體籠內C.全金屬富勒烯和富勒烯C60互為同素異形體D.銻(Sb)位于第五周期第ⅤA族，則其基態原

子價層電子排布式是5s25p3√

富勒烯C60是由C60分子通過范德華力結合形成的分子晶體，A正確；由圖可知，中心K+周圍的Au原子共形成二十面，上、中、下層分別有5、10、5個面，B正確；全金屬富勒烯中含有三種元素，不是碳元素的單質，與富勒烯C60不互為同素異形體，C錯誤。返回精練高頻考點提升關鍵能力課時精練對一對題號1234答案DBDD題號5678答案CBAC答案12345678910111213答案123456789101112139.⑤10.②⑥11.②③⑤答案1234567891011121312.答案1234567891011121313.Na2O

8選項ABCD共價晶體石墨生石灰碳化硅金剛石分子晶體冰固態氨氯化銫干冰離子晶體氮化鋁食鹽明礬小蘇打金屬晶體銅青銅鋁鐵1.下列物質所屬晶體類型均正確的一組是√12345678910111213答案

石墨屬于混合型晶體，氮化鋁屬于共價晶體，故A錯誤；生石灰為CaO，屬于離子晶體，故B錯誤；氯化銫為離子晶體，故C錯誤。12345678910111213答案2.(2024·山東，4)下列物質均為共價晶體且成鍵結構相似，其中熔點最低的是A.金剛石(C) B.單晶硅(Si)C.金剛砂(SiC) D.氮化硼(BN，立方相)√12345678910111213答案

四種物質都為共價晶體，結構相似，則原子半徑越大，鍵長越長，鍵能越小，熔、沸點越低，在這幾種晶體中，鍵長Si—Si>Si—C>B—N>C—C，所以熔點最低的為單晶硅。3.(2024·江蘇各地模擬重組)下列說法正確的是A.H2、Li、NaH晶體類型相同B.硼、石墨、固態氮的晶體類型相同C.Na2O、Mg的晶體類型相同D.前四周期的ⅦA族元素單質的晶體類型相同√12345678910111213答案A項，H2、Li、NaH分別屬于分子晶體、金屬晶體、離子晶體，錯誤；B項，硼、石墨、固態氮分別屬于共價晶體、混合型晶體、分子晶體，錯誤；C項，Na2O、Mg分別屬于離子晶體、金屬晶體，錯誤；D項，前四周期的ⅦA族元素單質都是分子晶體，正確。12345678910111213答案4.下列有關晶體類型的判斷正確的是12345678910111213答案ASiI4：熔點120.5℃，沸點287.5℃共價晶體BB：熔點2300℃，沸點2550℃，硬度大金屬晶體CSb：熔點630.74℃，沸點1750℃，晶體導電共價晶體DFeCl3：熔點307.6℃，易溶于水，也易溶于有機溶劑分子晶體√5.SiO2氣凝膠材料疏松多孔，具有三維網狀結構，可用于航天器、新能源汽車電池的隔熱和阻燃。SiO2氣凝膠的結構示意圖如圖。下列說法不正確的是A.SiO2晶體屬于共價晶體B.SiO2晶體具有較高的硬度和熔點C.SiO2氣凝膠材料的密度大于SiO2晶體的D.兩種物質中均有Si、O原子間的σ鍵√12345678910111213答案SiO2是原子間通過共價鍵形成的晶體，屬于共價晶體，具有較高的硬度和熔點，A、B正確；SiO2氣凝膠材料疏松多孔，密度小于SiO2晶體的，C錯誤；兩種物質中Si、O原子間均存在Si—O

σ鍵，D正確。12345678910111213答案A.AlF3晶體類型與其他三種不同B.1molAl2Cl6中所含配位鍵數目為4NAC.Al2X6中Al、X原子價電子層均滿足8e-結構D.AlCl3熔點高于AlBr3的原因是Cl的電負性大于Br，具有一定離子晶體

特征6.鋁的鹵化物AlX3(X=Cl、Br、I)氣態時以Al2X6雙聚形態存在，下列說法錯誤的是√12345678910111213答案性質AlF3AlCl3AlBr3AlI3熔點/℃1040192.497.8189.4沸點/℃1272180265382AlF3為離子晶體，其他三種為分子晶體，A正確；每個Al與周圍的三個Cl共用一對電子，與另一個Cl形成配位鍵，故1

mol

Al2Cl6中所含配位鍵數目為2NA，Al、X原子均滿足8電子結構，B錯誤，C正確。12345678910111213答案金剛石碳化硅二氧化硅石墨烯C60

7.觀察下列模型，判斷下列說法錯誤的是12345678910111213答案A.原子數相同的金剛石和碳化硅，共價鍵個數之比為1∶2B.SiO2晶體中Si和Si—O個數比為1∶4C.石墨烯中碳原子和六元環個數比為2∶1D.C60晶體堆積屬于分子密堆積√

12345678910111213答案8.石墨可作鋰離子電池的負極材料。充電時，Li+嵌入石墨層間，當嵌入最大量Li+時，晶體部分結構的俯視示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是A.石墨屬于混合型晶體B.1mol石墨中含有1.5mol共價鍵C.石墨晶體中，層間存在化學鍵和范德華力D.如圖中，C與Li+的個數比是6∶1√12345678910111213答案

12345678910111213答案9.判斷下列說法正確的是

(填序號)。①(2025·南通、如皋三模)冰屬于共價晶體②(2025·宿遷沭陽如東中學12月月考)NH4Cl屬于共價晶體③(2025·南京、鹽城一模)硝酸乙基銨(C2H5NH3NO3)是人類發現的第一種常溫離子液體。熔點：C2H5NH3NO3>NH4NO3④(2025·連云港期中)CH3CH2OH、SO2、Cu(NO3)2三者晶體的類型相同⑤(2025·江寧高級中學、鎮江一中12月聯考)黑磷具有與石墨類似的層狀結構。黑磷分子中有兩種作用力，黑磷晶體是混合型晶體⑥(2025·徐州二模)氮化鎵是具有優異光電性能的第三代半導體材料，熔點約為1500℃，可通過Ga(CH3)3與NH3高溫反應制得。氮化鎵屬于分子晶體12345678910111213答案⑤

12345678910111213答案10.判斷下列說法正確的是

(填序號)。①(2025·揚州中學1月月考)沸點：NH3<PH3②(2025·蘇州八校模擬)沸點：H2O>HF③(2025·宿遷考前指導)沸點：H2O<CH4④(2025·蘇錫常鎮一模)氫化物的沸點：HF<HCl⑤(2025·宿遷沭陽如東中學12月月考)沸點：AsH3<PH3⑥(2025·南京金陵中學4月調研)氫化物的沸點：HF>NH3>PH3⑦(2025·蘇州期中摸底調研)硼酸(H3BO3)和甲醇在濃硫酸存在下生成揮發性的硼酸甲酯[B(OCH3)3]，B(OCH3)3分子間能形成氫鍵12345678910111213答案②⑥

①NH3分子間能形成氫鍵而PH3不能，所以NH3的分子間作用力較大，則沸點：NH3>PH3，錯誤；②雖然二者均可以形成分子間氫鍵，但是水分子間能形成多個氫鍵，導致水的沸點高于HF，正確；③水分子間能形成氫鍵，甲烷分子間不能，所以H2O的沸點高于CH4，錯誤；④HF分子間能夠形成氫鍵，沸點較高，則氫化物的沸點：HF>HCl，錯誤；12345678910111213答案

⑤AsH3和PH3都是分子晶體，組成和結構相似，相對分子質量越大，分子間作用力越強，沸點越高，所以沸點：AsH3>PH3，錯誤；⑥HF和NH3中都存在氫鍵，HF分子間的氫鍵比NH3分子間的強，則熔、沸點：HF>NH3>PH3，正確；⑦B(OCH3)3不能形成分子間氫鍵，錯誤。12345678910111213答案11.判斷下列說法不正確的是

(填序號)。①(2025·南師附中、天一、海安、海門中學12月月考)已知GaN成鍵結構與金剛石相似，其晶胞結構如圖()所示，已知：GaN、GaP、GaAs的熔點高，且熔融狀態均不導電。GaN為共價晶體②(2025·連云港高考考前模擬)Cu2O晶胞如圖所示：

，與O距離最近的Cu有2個③(2025·蘇州期中摸底)FeS晶胞(

)中S的配位數為12④(2025·蘇北四市一模)BeO晶胞(

)中O2-的配位數為4⑤(2025·蘇錫常鎮一模)1個KI晶胞()中含有14個I-12345678910111213答案②③⑤

12345678910111213答案12.(2025·南通如東第一次調研)實驗室以碳酸錳礦(含MnCO3及少量Fe、Al、Si等氧化物)為原料可制得高純MnCO3。圖1是MnO2晶胞沿三維坐標z軸方向的晶胞投影圖，MnO2晶胞結構如圖2所示。用“

”圈出所有位于晶胞體內的原子。12345678910111213答案答案12345678910111213答案13.O和Na兩元素能夠形成化合物F，其晶胞結構如圖所示，晶胞邊長a=0.566nm，化合物F的化學式為

；晶胞中氧離子的配位數為

。Na2O8返回晶體熔、沸點比較及歸因分析答題規范11.不同類型晶體熔、沸點比較答題模板：×××為×××晶體，而×××為×××晶體。例1

(1)金剛石的熔點比NaCl高，原因是___________________________

。(2)SiO2的熔點比CO2高，原因是

。金剛石是共價晶體，而NaCl是離子晶體SiO2是共價晶體，而CO2是分子晶體2.同類型晶體熔、沸點比較(1)分子晶體答題模板：①同為分子晶體，×××存在氫鍵，而×××僅存在較弱的范德華力。②同為分子晶體，×××的相對分子質量大，范德華力強，熔、沸點高。③同為分子晶體，兩者的相對分子質量相同(或相近)，×××的極性大，熔、沸點高。④同為分子晶體，×××形成分子間氫鍵，而×××形成的則是分子內氫鍵，分子間氫鍵會使熔、沸點升高。例2

(1)NH3的沸點比PH3高，原因是_________________________________________________________________________。(2)CO2比CS2的熔、沸點低，原因是____________________________________________________________。(3)CO比N2的熔、沸點高，原因是_____________________________________________________________。

同為分子晶體，NH3分子間存在較強的氫鍵，而PH3分子間僅存在較弱的范德華力

同為分子晶體，CS2的相對分子質量大，范德華力強，熔、沸點高

同為分子晶體，兩者相對分子質量相同，CO的極性大，熔、沸點高(4)的沸點比

高，原因是____________________________________________________________________________

。同為分子晶體，

形成分子內氫鍵，而

形成分子間氫鍵，分子間氫鍵會使沸點升高(2)共價晶體

答題模板：同為共價晶體，×××晶體的鍵長短，鍵能大，熔、沸點高。例3

Si單質比化合物SiC的熔點低，理由是_________________________

。晶體硅與SiC均屬于共價晶體，晶體硅中的Si—Si比SiC中Si—C的鍵長長，鍵能小，所以熔點低(3)離子晶體答題模板：①陰、陽離子電荷數相等，則看陰、陽離子半徑：同為離子晶體，Rn-(或Mn+)半徑小于Xn-(或Nn+)，故×××晶體離子鍵強(或晶格能大)，熔、沸點高。②陰離子(或陽離子)電荷數不相等，陰離子(或陽離子)半徑不相同：同為離子晶體，Rn-(或Mn+)半徑小于Xm-(或Nm+)，Rn-(或Mn+)電荷數大于Xm-(或Nm+)，故×××晶體離子鍵強(或晶格能大)，熔、沸點高。例4

(1)ZnO和ZnS的晶體結構相似，熔點較高的是ZnO，理由是______________________________________________________________________________。(2)FeO的熔點小于Fe2O3的熔點，原因是___________________________________________________________________________________________________________。ZnO和ZnS同屬于離子晶體，O2-半徑小于S2-，故ZnO離子鍵強(或晶格能大)，熔點高

同為離子晶體，Fe2+半徑比Fe3+大，所帶電荷數也小于Fe3+，FeO的離子鍵(或晶格能)比Fe2O3弱(或小)，故FeO的熔點較低1.[2023·全國乙卷，35(2)]已知一些物質的熔點數據如表：Na與Si均為第三周期元素，NaCl熔點明顯高于SiCl4，原因是

。NaCl為離子晶體，而SiCl4為分子晶體規范精練物質熔點/℃NaCl800.7SiCl4-68.8GeCl4-51.5SnCl4-34.1分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔點變化趨勢及其原因__________________________________________________________________________________________________________________。SiCl4的空間結構為

，其中Si的軌道雜化類型為

。

熔點依次升高，因為SiCl4、GeCl4、SnCl4均為分子晶體，結構相似，隨著其相對分子質量依次增大，其分子間作用力依次增強正四面體形sp32.[2021·海南，19(6)]MnS晶胞與NaCl晶胞屬于同種類型，如圖所示。前者的熔點明顯高于后者，其主要原因是_____________________________

。MnS中陰、陽離子所帶電荷數比NaCl的多，離子鍵強度更大3.[2024·山東，16(4)]MnOx可作HMF轉化為FDCA的催化劑(見下圖)。FDCA的熔點遠大于HMF，除相對分子質量存在差異外，另一重要原因是

。FDCA