②寒假預(yù)習(xí)-第05講分子晶體和共價晶體-2025年高二化學(xué)寒假銜接講練 (人教版)-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

【學(xué)習(xí)新知】
知識點一分子晶體
1．分子晶體
(1)定義：只含________的晶體稱為分子晶體。
(2)微粒間的相互作用力：
在分子晶體中，相鄰分子靠________________相互吸引，分子內(nèi)原子之間以________結(jié)合。
2．分子晶體常見堆積方式
3．常見分子晶體及物質(zhì)類別
4．分子晶體的物理性質(zhì)
(1)一般熔、沸點________，硬度________，易揮發(fā)，易升華。
(2)分子晶體固態(tài)和熔融態(tài)一般不導(dǎo)電。但有的在水溶液中能導(dǎo)電，有的不能導(dǎo)電。
(3)溶解性：分子晶體的溶解性一般遵循“相似相溶”原理，即非極性溶質(zhì)易溶于________溶劑，極性溶質(zhì)易溶于________溶劑。
5．典型分子晶體的結(jié)構(gòu)
(1)冰晶體的結(jié)構(gòu)
①水分子之間的主要作用力是________，也存在___________。
②________有方向性，它的存在迫使在___________的每個水分子與四面體頂角方向的_____個相鄰水分子相互吸引。
(2)干冰晶體的結(jié)構(gòu)
(1)干冰中的CO2分子間只存在________，不存在________。
(2)①每個晶胞有________個CO2分子，________個原子。
②每個CO2分子周圍有________個緊鄰分子，密度比冰的________。
【交流討論】
1．電解水生成氫氣和氧氣時破壞的作用力是什么？
2．為什么液態(tài)水的密度大于冰的密度？
3．干冰升華過程中破壞共價鍵嗎？為什么干冰的熔點比冰低而密度卻比冰大？
知識點二共價晶體
1．共價晶體的結(jié)構(gòu)特點
(1)構(gòu)成粒子及作用力
構(gòu)成微粒：________，粒子間作用力：________。
(2)空間結(jié)構(gòu)：整塊晶體是共價鍵三維骨架結(jié)構(gòu)，不存在單個的小分子，是一個“巨分子”。
2．共價晶體與物質(zhì)的類別
3．共價晶體的熔、沸點
(1)共價晶體由于原子間以較強(qiáng)的共價鍵相結(jié)合，熔化時必須破壞共價鍵，而破壞它們需要很高的溫度，所以共價晶體具有________的熔點。
(2)結(jié)構(gòu)相似的共價晶體，原子半徑越小，鍵長越________，鍵能越________，晶體的熔點越________。
4．金剛石晶體的結(jié)構(gòu)
(1)在晶體中每個碳原子以________個共價單鍵對稱地與相鄰的________個碳原子相結(jié)合，成為正四面體。
(2)晶體中C—C—C夾角為______，碳原子采取了______雜化。
(3)最小環(huán)上有________個碳原子。
(4)晶體中碳原子個數(shù)與C—C個數(shù)之比為1∶ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4×\f(1,2))) ＝1∶2。
5．二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)
(1)二氧化硅的結(jié)構(gòu)
二氧化硅是自然界含量最高的固態(tài)二元氧化物，有多種結(jié)構(gòu)，最常見的是低溫石英(α-SiO2)。低溫石英的結(jié)構(gòu)中有頂角相連的___________形成螺旋上升的長鏈，這一結(jié)構(gòu)決定了它具有手性。
(2)二氧化硅的用途
二氧化硅是制造水泥、玻璃、單晶硅、硅光電池、芯片和光導(dǎo)纖維的原料。
【歸納小結(jié)】
1．金剛石的結(jié)構(gòu)

①每個碳原子都采取sp3雜化，與相鄰的4個碳原子以共價鍵相結(jié)合，正四面體形結(jié)構(gòu)，鍵角109°28′。
②晶體中最小的碳環(huán)由6個碳原子組成，且不在同一平面內(nèi)，最多有4個碳原子在同一平面。
③每個C形成4個C—C，每個C占有2個C—C，即C原子與C—C之比為1∶2。
④每個C原子被12個六元環(huán)共用，1個碳環(huán)占有的碳原子為0.5個。
⑤每個C—C被6個六元環(huán)共用。
2．二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)

①1個Si原子和4個O原子形成4個共價鍵，每個O原子和2個Si原子相結(jié)合。
②1 ml SiO2中含4 ml Si—O。
③最小環(huán)是由6個Si原子和6個O原子組成。
④每個Si原子被12個12元環(huán)共用，每個O原子被6個12元環(huán)共用。
⑤每個Si—O被6個12元環(huán)共用。
核心考點一：分子晶體
【例1】下列關(guān)于分子晶體的說法正確的是( )
A．分子晶體中的共價鍵有方向性，而分子間作用力無方向性
B．在分子晶體中一定存在氫鍵
C．冰和Br2都是分子晶體
D．稀有氣體不能形成分子晶體
【歸納小結(jié)】
1．分子晶體的物理特性
(1)分子晶體具有熔、沸點較低，硬度較小，固態(tài)不導(dǎo)電等物理特性。
(2)分子間作用力的大小決定分子晶體的物理性質(zhì)。分子間作用力越大，分子晶體的熔、沸點越高，硬度越大。
2．分子晶體熔、沸點低的原因
分子晶體中分子間是以范德華力或范德華力和氫鍵而形成的晶體，因此，分子晶體的熔、沸點較低，密度較小，硬度較小，較易熔化和揮發(fā)。
3．分子晶體的熔、沸點比較
(1)分子晶體熔化或汽化都是克服分子間作用力。分子間作用力越大，物質(zhì)熔化或汽化時需要的能量就越多，物質(zhì)的熔、沸點就越高。
(2)比較分子晶體的熔、沸點高低，實際上就是比較分子間作用力(包括范德華力和氫鍵)的大小。
①組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔、沸點越高。如O2>N2，HI>HBr>HCl。
②相對分子質(zhì)量相等或相近時，極性分子的范德華力大，熔、沸點高，如CO>N2。
③能形成氫鍵的物質(zhì)，熔、沸點較高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3。
【變式訓(xùn)練1】下列分子晶體的熔、沸點由高到低的順序是( )
①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N2 ⑥H2
A．①②③④⑤⑥ B．③②①⑤④⑥
C．③②①④⑤⑥ D．⑥⑤④③②①
【變式訓(xùn)練2】如圖為冰晶體的結(jié)構(gòu)模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有關(guān)說法正確的是( )
A．冰晶體中每個水分子與另外四個水分子形成四面體
B．冰晶體和干冰晶體之間的作用力一樣
C．水分子間通過H—O形成冰晶體
D．冰晶體融化時，水分子之間的空隙增大
核心考點二：共價晶體
【例2】下列有關(guān)共價晶體的敘述不正確的是( )
A．共價晶體中可能存在非極性共價鍵
B．共價晶體的硬度一般比分子晶體的高
C．在SiO2晶體中，1個硅原子和2個氧原子形成2個共價鍵
D．金剛砂晶體是直接由硅原子和碳原子通過共價鍵結(jié)合所形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體
【歸納小結(jié)】
1．分子晶體與共價晶體的判斷
(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒種類和微粒間的作用力判斷
構(gòu)成共價晶體的微粒是原子，微粒間的作用力是共價鍵；構(gòu)成分子晶體的微粒是分子，微粒間的作用力是分子間作用力。
(2)依據(jù)晶體的熔點判斷
共價晶體的熔點高，常在1 000 ℃以上；而分子晶體熔點低，常在數(shù)百度以下甚至更低溫度。
(3)依據(jù)晶體的導(dǎo)電性判斷
分子晶體為非導(dǎo)體，但部分分子晶體溶于水后能導(dǎo)電，如HCl；共價晶體多數(shù)為非導(dǎo)體，但晶體Si、晶體Ge為半導(dǎo)體。
(4)依據(jù)晶體的硬度和機(jī)械性能判斷
共價晶體硬度大；分子晶體硬度小且較脆。
(5)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷
①所有非金屬氫化物、部分非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。
②常見的單質(zhì)類共價晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等；常見的化合物類共價晶體有碳化硅、二氧化硅等。
2．共價晶體熔、沸點的高低比較
(1)共價晶體的熔、沸點高低取決于共價鍵的鍵能。一般來說，鍵長越短、鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的熔、沸點越高。
(2)若未告知鍵長和鍵能的數(shù)據(jù)時，可以通過比較原子半徑的大小來確定共價鍵的強(qiáng)弱。如比較金剛石(C—C)、晶體硅(Si—Si)、碳化硅(Si—C)，其中原子半徑：Si＞C，則熔點：金剛石＞碳化硅＞晶體硅。
【變式訓(xùn)練1】下列晶體性質(zhì)的比較中不正確的是( )
A．沸點：NH3>PH3
B．熔點：SiI4>SiBr4>SiCl4
C．硬度：白磷>冰>二氧化硅
D．硬度：金剛石>碳化硅>晶體硅
【變式訓(xùn)練2】金剛石具有硬度大、熔點高等特點，大量用于制造鉆頭、金屬切割刀具等。其結(jié)構(gòu)如圖所示，下列判斷正確的是( )
A．金剛石中C—C的鍵角均為109°28′，所以金剛石和CH4的晶體類型相同
B．金剛石的熔點高與C—C的鍵能無關(guān)
C．金剛石中碳原子個數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2
D．金剛石的熔點高，所以在打孔過程中不需要進(jìn)行澆水冷卻
【基礎(chǔ)練】
1．下列說法中，錯誤的是( )。
A．只含分子的晶體一定是分子晶體
B．碘晶體升華時破壞了共價鍵
C．幾乎所有的酸都屬于分子晶體
D．稀有氣體中只含原子，但稀有氣體的晶體屬于分子晶體
2．下列說法中，正確的是( )。
A．冰融化時，分子中H—O發(fā)生斷裂
B．共價晶體中，共價鍵越強(qiáng)，熔點越高
C．分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子晶體的熔、沸點一定越高
D．分子晶體中，分子間作用力越大，對應(yīng)的物質(zhì)越穩(wěn)定
3．下列事實能說明剛玉（）是共價晶體的是( )。
①是兩性氧化物；②硬度很大；③它的熔點為2045℃；④自然界中的剛玉有紅寶石和藍(lán)寶石。
A．①②B．②③C．①④D．③④
4．下列說法中，正確的是( )。
A．分子晶體中一定存在分子間作用力和共價鍵
B．分子晶體的熔點一般比共價晶體的熔點高
C．稀有氣體形成的晶體屬于分子晶體
D．晶體是分子晶體，可推測晶體也是分子晶體
5．下列有關(guān)分子晶體的敘述正確的是( )
A．分子內(nèi)均存在共價鍵
B．非金屬氧化物呈固態(tài)時，一定屬于分子晶體
C．分子晶體中一定存在氫鍵
D．分子晶體熔化時一定破壞了范德華力
6．根據(jù)下列性質(zhì)判斷所描述的物質(zhì)可能屬于分子晶體的是( )
A．熔點為1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電
B．熔點為10．31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電
C．熔點為1128℃，沸點為4446℃，硬度很大
D．熔點為97．81℃，質(zhì)軟，可導(dǎo)電密度為
7．下列化學(xué)式既能表示物質(zhì)的組成，又能表示物質(zhì)的分子式的是( )
A．B．C．D．Cu
8．下列說法中正確的是( )
A．冰融化時，分子中H—O鍵發(fā)生斷裂
B．共價晶體中，共價鍵越強(qiáng)，共價晶體的熔點越高
C．共價晶體中的相鄰原子間只存在非極性共價鍵
D．稀有氣體形成的晶體屬于共價晶體
9．下列說法中，正確的是( )
A．共價晶體中，共價鍵的鍵長越短，鍵能越大，熔點就越高
B．碘單質(zhì)升華時，分子中I—I鍵發(fā)生斷裂
C．分子晶體中，共價鍵的鍵能越大，該物質(zhì)的熔、沸點就越高
D．分子晶體中，分子間作用力越大，則分子越穩(wěn)定
10．水在不同的溫度和壓強(qiáng)下可以形成多種不同結(jié)構(gòu)的晶體，故冰晶體結(jié)構(gòu)有多種。其中冰-Ⅶ的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。
（1）水分子的空間結(jié)構(gòu)是__________形，在酸性溶液中，水分子容易得到一個，形成水合氫離子，應(yīng)用價層電子對互斥模型推測的空間結(jié)構(gòu)為__________。
（2）如圖冰晶體中每個水分子與周圍__________個水分子以氫鍵結(jié)合，該晶體中1ml水形成__________ml氫鍵。
（3）實驗測得冰中氫鍵的鍵能為，而冰的熔化熱為，這說明__________。
【提升練】
1．下列說法中正確的是( )
A．C60汽化和I2升華克服的作用力不相同
B．甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它們的熔點相近
C．NaCl和HCl溶于水時，破壞的化學(xué)鍵都是離子鍵
D．常溫下TiCl4是無色透明液體，熔點－23.2 ℃，沸點136.2 ℃，所以TiCl4屬于分子晶體
2．有四組同一族元素所形成的不同物質(zhì)，在101 kPa時測定它們的沸點(℃)如下表所示：
下列各項判斷正確的是( )
A．第四組物質(zhì)中H2O的沸點最高，是因為H2O分子中化學(xué)鍵鍵能最大
B．第三組與第四組相比較，化合物的穩(wěn)定性：HBr＞H2Se
C．第三組物質(zhì)溶于水后，溶液的酸性：HF＞HCl＞HBr＞HI
D．第一組物質(zhì)是分子晶體，一定含有共價鍵
3．磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料。如圖為其晶體結(jié)構(gòu)中基本的重復(fù)單元，其中每個原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)說法正確的是( )
A．磷化硼的化學(xué)式為BP，其晶體屬于分子晶體
B．磷化硼晶體的熔點高，且熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電
C．磷化硼晶體中每個原子均參與形成4個共價鍵
D．磷化硼晶體在熔化時需克服范德華力
4．已知氮化碳晶體是新發(fā)現(xiàn)的高硬度材料，且構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合。下列關(guān)于該晶體的說法錯誤的是( )
A．氮化碳屬于共價晶體，比金剛石的硬度更大
B．該晶體中每個碳原子與4個氮原子相連，每個氮原子與3個碳原子相連，氮化碳的化學(xué)式為C3N4
C．該晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)
D．該晶體與金剛石相似，都是原子間以非極性鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
5．(1)據(jù)報道，科研人員應(yīng)用電子計算機(jī)模擬出來類似C60的物質(zhì)N60，試推測下列有關(guān)N60的說法正確的是________(填字母)。
a．N60易溶于水
b．N60是一種分子晶體，有較高的熔點和硬度
c．N60的熔點高于N2
d．N60的穩(wěn)定性比N2強(qiáng)
(2)已知碘晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，請回答下列問題：
①碘晶體屬于________晶體。
②碘晶體熔化過程中克服的作用力為________。
③假設(shè)碘晶胞中立方體的邊長為a cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則碘單質(zhì)的密度為__________。
模塊一思維導(dǎo)圖串知識
模塊二基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）
模塊三核心考點精準(zhǔn)練
模塊四小試牛刀過關(guān)測
1．能結(jié)合實例描述分子晶體中微粒排列的周期性規(guī)律。
2．知道分子晶體中物質(zhì)的聚集狀態(tài)會影響物質(zhì)的性質(zhì)。
3．能借助冰、干冰等模型認(rèn)識分子晶體中的微粒特點及其微粒間的相互作用。
4．借助金剛石和二氧化硅晶體等的模型認(rèn)識共價晶體的結(jié)構(gòu)特點，并能說明共價晶體中的微粒及微粒間的相互作用。
分子密堆積
分子非密堆積
作用力
只有范德華力，無________
有范德華力和氫鍵，氫鍵具有________性
空間特點
每個分子周圍一般有________個緊鄰的分子
空間利用率不高，留有相當(dāng)大的空隙
舉例
C60、干冰、I2、O2
HF、NH3、冰
物質(zhì)種類
實例
所有____________
H2O、NH3、CH4等
部分________
鹵素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等
部分__________
CO2、P4O10、SO2、SO3等
幾乎所有的_____
HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等
絕大多數(shù)________
苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等
物質(zhì)種類
實例
某些________
金剛石、硼、硅、鍺和灰錫等
某些____________
碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等
第一組
A －268.8
B －249.5
C －185.8
D －151.7
第二組
F2 －187.0
Cl2 －33.6
Br2 58.7
I2 184.0
第三組
HF 19.4
HCl －84.0
HBr －67.0
HI －35.3
第四組
H2O 100.0
H2S －60.2
H2Se －42.0
H2Te －1.8

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