3.2.1 分子晶体
课堂例题
例1(易)
1．分子晶体定义： 之间通过 结合形成的晶体。
例2(中)
2．下列关于分子晶体的说法正确的是
A．分子晶体中的共价键有方向性，而分子间作用力无方向性
B．在分子晶体中一定存在氢键
C．冰和Br2都是分子晶体
D．稀有气体不能形成分子晶体
例1(易)
3．过氧化氢晶体中不存在的作用力是
A．离子键 B．氢键 C．非极性键 D．范德华力
例2(中)
4．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
例1(易)
5．下列属于分子晶体的化合物是
A．碘 B．金刚石 C．干冰 D．NaCl
例2(中)
6．下列各组物质各自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物是
A．CCl4、HD、H2O2 B．PCl3、SiC、H2SO4
C．SO2、SO3、P2O5 D．NH3、Na2S、C10H18
例1(易)
7．某化学兴趣小组在学完分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下：
熔点/℃ 801 712 190 -68 782
沸点/℃ 1465 1418 178 57 1600
根据表中数据分析，属于分子晶体的是
A． B．
C． D．
例2(中)
8．干冰()的晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是
A．干冰晶体属于分子晶体
B．干冰晶胞中，含有4个分子
C．干冰晶体中，每个周围等距且紧邻的有6个
D．干冰晶体中分子间作用力较小，常压下易升华
例1(易)
9．某无机化合物的二聚分子结构如图，该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子中所有原子最外层都达到8电子稳定结构。关于该化合物的说法不正确的是
A．化学式是Al2Cl6
B．不存在离子键和非极性共价键
C．在固态时所形成的晶体是分子晶体
D．在熔融状态下能导电
例2(中)
10．水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如下图所示：
(1)1 mol冰中有 mol“氢键”。
(2)水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒，其电离方程式为 。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能的原因是 。
(3)在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol-1，则冰晶体中氢键的能量是 kJ·mol-1。
(4)氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是 (填字母)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1． 分子 分子间作用力
【解析】略
2．C
【详解】分子晶体中的共价键有方向性，而分子间作用力中的氢键也有方向性，故A错误；在分子晶体中不一定存在氢键，如甲烷分子间及分子内都不存在氢键，故B错误；冰和Br2均由分子构成，均属于分子晶体，故C正确；稀有气体构成微粒是单原子分子，可形成分子晶体，故D错误。
3．A
【详解】过氧化氢晶体属于分子晶体，分子间存在范德华力和氢键，分子内存在极性键、非极性键，不存在离子键，故A符合题意；
答案为A。
4．B
【详解】A．甲烷晶体的构成微粒是甲烷分子，所以甲烷晶胞中的球表示甲烷分子，A错误；
B．晶体中1个CH4分子周围紧邻的CH4分子个数，B正确；
C．甲烷晶体为分子晶体，所以甲烷晶体熔化时需要克服分子间作用力，C错误；
D．1个CH4晶胞中CH4分子个数，D错误；
故选B。
5．C
【详解】A．碘是单质不是化合物，A错误；
B．金刚石是单质不是化合物，B错误；
C．干冰由CO2分子组成，属于分子晶体的化合物，C正确；
D．NaCl属于离子晶体，D错误；
故答案选C。
6．C
【详解】A．HD是单质，不是化合物，A项错误；
B．SiC是由硅原子和碳原子形成的共价晶体，属于共价晶体的化合物，B项错误；
C．SO2、SO3、P2O5均属于分子晶体，C正确；
D．构成Na2S晶体的微粒是钠离子和硫离子，属于离子晶体，不是分子晶体，D项错误。
故选C。
7．B
【分析】由表中氯化物熔、沸点可知，一般情况下，熔、沸点较低的是分子晶体，熔沸点较高的是离子晶体。
【详解】由分析可知，SiCl4、AlCl3的熔沸点都很低，因此形成的晶体是分子晶体。NaCl、MgCl2、CaCl2的熔沸点很高，所以形成的晶体应该是离子晶体，通过离子键结合，故B正确；
故答案选B。
8．C
【详解】A．干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的，为分子晶体，A正确；
B．CO2分子在晶胞的顶点和面心，顶点上的CO2分子被8个晶胞共有，面心上的CO2分子被2个晶胞共有，所以每个晶胞中含有=4个CO2分子，B正确；
C．干冰晶体为分子密堆积，二氧化碳的配位数为12，即每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子，C错误；
D．干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的，又分子间作用力较小，即常压下易升华，D正确；
故选C。
9．D
【详解】A．将二聚分子变成单分子，得BA3化学式，根据两种元素都处于第三周期，可能是PCl3 或AlCl3，而在PCl3所有原子已达稳定结构，形成二聚分子是不可能的，所以只可能是AlCl3，该化合物的化学式是Al2Cl6，A正确；
B．该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，不存在离子键，只存在Cl-Al键，Cl与Cl之间没有形成非极性共价键，所以也不存在非极性共价键， B正确；
C．该化合物是无机化合物的形成的二聚分子，属于共价化合物，是分子晶体， C正确；
D．该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，不存在离子键，也不是离子化合物，在熔融状态下不能导电，D错误；
故选D。
10．(1)2
(2) H2O＋H2OH3O＋＋OH- 双氧水分子之间存在更多的氢键
(3)20
(4)b
【详解】（1）每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，而每个氢键为两个水分子共有，一个水分子只占到氢键的，故每个水分子形成的氢键数为=2， 1 mol冰中有2mol氢键。
（2）H2O电离生成的H＋与另一个H2O以配位键结合形成H3O＋，形成和氢氧根电子数相同的离子，故水分子电离方程式为：H2O＋H2OH3O＋＋OH-，在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能的原因是是双氧水分子间形成的氢键个数较多。
（3）
=20 kJ·mol-1。
（4）根据一水合氨的电离出铵根离子和氢氧根离子分析，一水合氨的结合方式为b。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页3.2.2 共价晶体
课堂例题
例1(易)
1．共价晶体定义：相邻原子间以 结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体。
例2(中)
2．下列说法错误的是
A．凡是共价晶体都含有共价键 B．凡是共价晶体都有正四面体结构
C．凡是共价晶体都具有三维骨架结构 D．凡是共价晶体都具有很高的熔点
例1(易)
3．下列物质属于共价晶体的是
A．CO2 B．SiC C．MgO D．石墨
例2(中)
4．下列物质属于共价晶体的是
①干冰②③晶体硅④白磷⑤氨基乙酸⑥固态
A．①②③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．②③ D．①②⑤⑥
例1(易)
5．如图是金刚石晶体结构模型，下列关于金刚石的说法正确的是
A．金刚石晶体中碳碳键之间的夹角为120°
B．金刚石晶胞中六元环中的碳原子在同一平面内
C．每个碳原子与其他4个碳原子相连形成正四面体结构
D．金刚石晶体中碳原子与碳碳键数目之比为1:4
例2(中)
6．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
例1(易)
7．美国加州Livermore国家实验室物理学家Choong—Shik和他的同事们，在40Gpa的高压容器中，用Nd：YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800K，二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体。估计该晶体可能具有的结构或性质是
A．该晶体属于共价晶体 B．硬度与金刚石相近
C．熔点较低 D．硬度较小
例2(中)
8．一种新型陶瓷的化学成分为BN晶体，该晶体具有高熔点、高硬度的特性，关于BN晶体的说法不正确的是
A．该晶体为共价晶体，具有类似金刚石的结构特征
B．该晶体易溶于水，熔融状态能导电
C．该晶体中只存在共价键
D．该晶体可作耐高温、耐磨材料
例1(易)
9．下表是某些共价晶体的熔点和硬度。
共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 晶体硅 晶体锗
熔点/℃ 大于3500 3000 2830 1710 1412 1211
硬度 10 9.5 9 7 7 6.0
分析表中的数据，下列叙述正确的是
A．构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高
B．构成共价晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越低
C．构成共价晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大
D．构成共价晶体的原子的半径越小，晶体的硬度越大
例2(中)
10．碳化硅的一种晶体(SiC)具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列三种晶体：①金刚石②晶体硅③碳化硅中，它们的熔点由高到低的顺序是
A．①③② B．②③① C．③①② D．②①③
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．共价键
【解析】略
2．B
【详解】A．共价晶体是原子间通过共价键结合形成的空间网状结构的晶体，所以共价晶体中都含有共价键，故A正确；
B．共价晶体具有空间网状结构，并不都是正四面体结构，故B错误；
C．共价晶体是原子间通过共价键结合形成的空间网状结构的晶体，具有三维骨架结构，故C正确；
D．共价晶体由于原子间以较强的共价键相结合，熔化时必需破坏共价键，而破坏它们需要很高的温度，所以共价晶体具有很高的熔点，故D正确；
故选B。
3．B
【详解】A．CO2属于分子晶体，A错误；
B．SiC属于共价晶体，B正确；
C．MgO属于离子晶体，C错误；
D．石墨属于混合晶体，层内原子通过共价键连接，层间为范德华力，D错误；
故答案选B。
4．C
【详解】干冰、白磷、氨基乙酸和固态属于分子晶体，和晶体硅属于共价晶体。故选C。
5．C
【详解】A．金刚石晶体中每个碳和周围四个碳原子形成共价键，形成立体网状结构，碳碳键之间的夹角为109°28，A错误；
B．金刚石晶胞中最小的环为六元环，每个环中有4个碳原子在同一平面内，B错误；
C．每个碳原子与其他4个碳原子相连，形成正四面体结构，C正确；
D．金刚石晶体中每个碳原子和周围4个碳形成碳碳键，碳与碳碳键数目之比为1:(4)=1:2，D错误；
故答案选C。
6．B
【详解】A．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；
B．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，B错误；
C．该晶胞中，每个碳原子均与其它4个碳原子以单键相连，则碳原子采用杂化，C正确；
D．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；
故选B。
7．AB
【分析】由题干信息可知，一定条件下可将二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体，故推测该晶体为共价晶体（或原子晶体），由此分析解题：
【详解】A．由分析可知，该晶体结构与石英晶体即SiO2晶体相似，属于共价晶体，A正确；
B．由分析可知，该晶体属于共价晶体，故硬度与金刚石相近，B正确；
C．由分析可知，该晶体为原子晶体(或共价晶体)，具有较高的熔点，C错误；
D．由分析可知，该晶体为原子晶体(或共价晶体)，硬度较大，D错误；
故答案为：AB。
8．B
【详解】A．由题中信息可知，BN晶体具有高熔点、高硬度的特性，所以其为共价晶体，其结构应与金刚石相似，A正确；
B．由题意“一种新型陶瓷的化学成分为BN晶体”推测该晶体极难溶于水，由于是共价晶体，其熔融状态不能导电，B错误；
C．B和N均是非金属元素，且BN为共价晶体，因此该晶体中只含共价键，C正确；
D．由题中信息可知，BN晶体具有高熔点、高硬度的特性，因此该晶体可作耐高温、耐磨材料，D正确；
答案选B。
9．D
【详解】共价晶体的熔点和硬度与构成共价晶体的原子间的共价键键能有关，而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关。即原子半径越小，键能越大，熔点越高，硬度越大。
10．A
【详解】在共价晶体中，原子半径越小、键长越短、键能越大，熔、沸点越高，题目中所给的信息是有关SiC的结构知识，通过加工信息，并比较碳原子和硅原子的半径，应得出Si－Si键的键长比Si－C键的键长长，Si－C键比C－C键的键长长，所以键能由高到低的顺序应该是：C－C键＞C－Si键＞Si－Si键，由此可推出熔点由高到低的顺序是：① ③ ②，故选A。
答案第1页，共2页
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