高考化學復習學案 金屬晶體與離子晶體

第三節(jié)金屬晶體與離子晶體

知識解讀?必須會

1.發(fā)居健tnr日乂

金屬陽離子和自由電子間形成的強烈的相互作用稱為金屬鍵。

（1）成鍵粒子：金屬陽離子和自由電子。

（2）實質：電性（靜電）作用。

（3）存在：金屬鍵存在于所有金屬和合金中。

2.金屬鍵的本質

描述金屬鍵本質的最簡單理論是“電子氣理論”。該理論把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來的價電子形成遍

布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。

3.金屬鍵的特征

金屬鍵沒有飽和性和方向性。金屬陽離子可以看作等徑圓球，從不同方向與其他陽離子和自由電子間產(chǎn)生

作用力，因此，金屬鍵沒有飽和性和方向性，且金屬晶體中原子采用緊密堆積的方式。

4.影響金屬鍵強弱的主要因素

影響金屬鍵強弱的主要因素有金屬原子的原子半徑和單位體積內自由電子的數(shù)目及金屬陽離子所帶電荷的

多少。

金屬原子半徑越小，單位體積內自由電子數(shù)越多，金屬陽離子所帶電荷越多，金屬鍵越強。如金屬鍵

Na<Mg<Alo

知識點二金屬晶體

1.金屬晶體的概念

金屬（除汞外）在常溫下都是晶體，稱其為金屬晶體。

2.金屬晶體的結構特征

（1）構成金屬晶體的粒子是金屬陽離子和自由電子。

（2）在金屬晶體中不存在單個分子。

（3）金屬晶體中金屬陽離子被自由電子所包圍。

3.用“電子氣理論”解釋金屬的物理性質

（1）金屬的導電性：在金屬晶體中充滿著帶負電性的“電子氣”，“電子氣”的運動沒有固定方向，但在外加

電場的作用下，“電子氣”會發(fā)生定向移動而形成電流，所以金屬容易導電。

（2）金屬的導熱性：金屬容易導熱，這是由于“電子氣”中的自由電子與金屬原子頻繁碰撞從而把能量從溫

度高的部分傳到溫度低的部分，使整塊金屬達到相同的溫度。

（3）金屬的延展性：當金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發(fā)生相對滑動，但不會改變原來的排

列方式，而且彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用，所以在各原子層之

間發(fā)生相對滑動以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下發(fā)生形變也不易斷裂。因此，金屬

都有良好的延展性，如下圖所示。

（4）有金屬光澤：由于自由電子可吸收所有不同頻率的光，然后很快釋放出各種頻率的光，因此絕大多

數(shù)金屬具有銀白色光澤。而某些金屬（如銅、金、鈉、鉛等）由于較易吸收某些頻率的光而呈現(xiàn)較為特殊

的顏色。

（5）金屬的熔、沸點：金屬的熔、沸點取決于金屬鍵的強弱。金屬鍵越強，金屬的熔、沸點越高（金屬的

硬度也越大）。

知識點三離字鍵

1.離子鍵的概念

陰、陽離子之間通過靜電作用而形成的化學鍵叫離子鍵。

2.離子鍵的形成條件

當兩種元素的原子間形成離子鍵時，必須一方（金屬）具有較強的失電子能力，同時另一方（非金屬）具

有較強的得電子能力。一般應滿足兩種元素的電負性之差大天1.7這一條件，即活潑金屬與活潑非金屬之

間一般形成離子鍵。絕大多數(shù)金屬離子（或NH4+）與含氧酸根離子之間形成離子鍵。

3.離子鍵的特征

①沒有飽和性

這是因為陰、陽離子在各個方向上都可以與帶相反電荷的離子發(fā)生靜電作用（沒有方向性）；

②沒有方向性

在靜電作用能夠達到的范圍內，只要空間條件允許，一個離子可以同時吸引多個帶相反電荷的離子（沒有

飽和性）。

知識點四離子晶體

1.離子晶體的概念

由陽離子和陰離子相互作用而形成的晶體，叫作離子晶體。通常情況下，離子化合物都是固體，屬于離子

晶體。

Cl）離子晶體的構成粒子：陽離子和陰離子。

（2）離子晶體中的作用力：陰、陽離子間以離子鍵結合，離子內可能有共價鍵。

（3）在離子晶體中無分子。如NaCl、CsCl只表示晶體中陰、陽離子個數(shù)比，為化學式，不是分子式。

（4）全部由非金屬元素形成的晶體也有可能是離子晶體，如鏤鹽。

（5）離子晶體中，每一個陰（或陽）離子周圍排列的帶相反電荷的離子的數(shù)目都是固定的，不是任意

的。

2.離子晶體的結構特征

離子晶體為不等徑圓球（陰、陽離子半徑不同）的密堆積。

原因：離子鍵無飽和性和方向性。

3.典型離子晶體的結構

（1）NaCl晶體的結構

①在NaCl晶體中，每個Na+周圍同時吸引著6個C1，每個C廠周圍也同時吸引著個Na+（可以判斷晶體

的化學式為NaCl）。這6個C廣（或Na+）圍成一個正八面體。陰、陽離子的配位數(shù)均為6。

②在NaCl晶體中，每個Na+周圍與它最近且等距的Na+有12個。每個Na+周圍與它最近且等距的有6

個，每個C「周圍與它最近且等距的C廠也有12個（同層4個，上層4個，下層4個）。

③在NaCl晶胞（如圖所示）中，含Na+的個數(shù)為l+12x；=4,含C廠的個數(shù)為6x；+8x：=4,晶胞的組成為

428

“Na4cl4”。

（2）CsCl晶體的結構

①在CsCl晶體中，每個Cs+周圍同時吸引著8個C廣，每個C「周圍也同時吸引著8個Cs+。陰、陽離子的

配位數(shù)均為8?

②在CsCl晶體中，每個Cs+周圍最近且等距離的Cs+有6個（上、下、左、右、前、后），每個Cs+與8個

CF等距離相鄰，每個C「周圍最近且等距離的C「也有6個。

③在CsCl晶胞（如圖所示）中，含Cs+的個數(shù)為8x；=l,含C「的個數(shù)為1。故晶體的化學式和晶胞的組成均

為CsCL

（3）CaF2晶體的結構

①在CaF?晶體中，每個Ca2+周圍同時吸引8個F一,每個「周圍同時吸引4個Ca?+。Ca?+的配位數(shù)為8,F

一的配位數(shù)為4。

②在CaF2晶胞（如圖所示）中，含Ca2+的個數(shù)為6x；+8x：=4,含H的個數(shù)為8,故晶胞的組成為

28

“Ca4F8”。

a.氟化鈣晶體的化學式為CaF2,CaF2晶胞的組成為“CadF，

b.離子晶體的化學式可由陰、陽離子的配位數(shù)判斷：陰、陽離子個數(shù)比等于其配位數(shù)比的反比。

4.影響晶體結構的因素

（1）幾何因素：晶體中陽、陰離子的半徑比（r+/r）是決定離子晶體結構的重要因素，簡稱幾何因素。

陰、陽離子半徑比與配位數(shù)的關系（見下表）：

r+/r配位數(shù)實例

0.225?0.4144ZnS

0.414-0.7326NaCl

0.732?1.08CsCl

>1,012CsF

（2）電荷因素：晶體中陰、陽離子的電荷數(shù)之比是決定離子晶體結構的重要因素，簡稱電荷因素。如

CsCkCaF?晶體中，陰、陽離子所帶電荷數(shù)不同，二者的晶體結構不同。

（3）鍵性因素：離子晶體的結構類型還取決于離子鍵的純粹程度（簡稱鍵性因素），即與晶體中陰、陽離子

的相互極化程度有關。

知識點五離子晶體的物理性質

1.熔、沸點

離子晶體具有較高的熔、沸點，難揮發(fā)。

離子晶體中，陰、陽離子間有較強的相互作用（離子鍵），要克服離子間的相互作用使物質熔化和沸騰，

就需要較多的能量。

2.硬度和脆性

離子晶體硬而脆。

離子晶體中，陰、陽離子間有較強的離子鍵，離子晶體表現(xiàn)出較大的硬度。當晶體受到?jīng)_擊力作用時，部

分離子鍵發(fā)生斷裂，導致晶體破碎，所以離子晶體不宜進行機械加工。

3.導電性

離子晶體不導電，熔融態(tài)或溶于水后才能導電。

離子晶體中，離子鍵較強，陰、陽離子不能自由移動，即晶體中無自由移動的離子，因此，離子晶體不能

導電。當升高溫度時，陰、陽離子獲得足夠能量克服離子間的相互作用，成了自由移動的離子，在外界電

場作用下，離子發(fā)生定向移動而導電。離子化合物溶于水時，陰、陽離子受到水分子作用變成了自由移動

的離子（或水合離子），在外界電場作用下，陰、陽離子發(fā)生定向移動而導電。

4.溶解性

大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑（如H2O）,難溶于非極性溶劑（如汽油、苯、CCL等）。當把離子晶體放

在水中時，極性水分子對離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引，使晶體中的離子克服離子間的相互作用而離開晶

體，變成在水中自由移動的離子。

知識點六過渡晶體與混合型晶體

1.過渡晶體

（1）定義

由于粒子間的作用存在鍵型過渡，即使組成簡單的晶體，也可能介于共價晶體、金屬晶體、分子晶體之間

的過渡狀態(tài)，形成過渡晶體。事實上，純粹的典型晶體是不多的，大多數(shù)晶體是四類典型晶體之間的過渡

晶體。

（2）過渡晶體的形成

以離子晶體和共價晶體之間過渡為例來說明。如幾種氧化物的化學鍵中離子鍵成分的百分數(shù)如表格：

氧化物AI2O3

Na2OMgOSiO2

離子鍵的百分數(shù)/%62504133

從上表可知：

①表中4種氧化物晶體中的化學鍵既不是純粹的離子鍵，也不是純粹的共價鍵，這些晶體既不是純粹的離

子晶體也不是純粹的共價晶體，只是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體。

②偏向離子晶體的過渡晶體在許多性質上與純粹的離子晶體接近，因而通常當作離子晶體來處理，如Na?。

等。同樣，偏向共價晶體的過渡晶體則當作共價晶體來處理，如皿5、SQ等。

（3）特征

①化學鍵處于某兩種鍵型之間，即不純粹屬于某一種鍵型。

②離子鍵的百分數(shù)越大（即電負性差值越大），越偏向離子晶體，與離子晶體的性質越接近；相反，離子

鍵的百分數(shù)越?。措娯撔圆钪翟叫。?，越偏向共價晶體。

2.混合型晶體

（1）定義：具有兩種或兩種以上晶體的結構和性質的晶體稱為混合型晶體?；旌闲途w內可能存在若干

種不同的作用力。

（2）石墨晶體為層狀結構

①石墨晶體中每個碳原子采取Sp2雜化，形成三個Sp2雜化軌道，分別與相鄰的三個碳原子的Sp2雜化軌道重

疊形成◎鍵。

②六個碳原子在同一平面上形成了正六邊形的環(huán)，伸展形成無限的二維平面結構。這里CC鍵的鍵長為

142pm,鍵角為120。；每個碳原子還有一個與碳環(huán)平面垂直的未雜化的p軌道，并含有一個未成對電子，

這些P軌道互相平行而且相互重疊，并垂直于碳原子Sp2雜化軌道構成的平面，形成遍及整個平面的大兀

鍵。

③網(wǎng)絡狀的平面結構以范德華力結合形成層狀結構，層與層之間的距離為335pm,距離較大（表明層間不

存在化學鍵）。

石墨晶體結構俯視圖石墨的層狀結構石墨結構中未參與雜化的p軌道

（3）石墨的物理性質

①導電性、導熱性

石墨晶體中，形成大兀鍵的電子可以在整個碳原子平面中運動，比較自由，相當于金屬中的自由電子，類

似金屬鍵的性質，所以石墨能導電、導熱，并且導電性只能沿石墨平面的方向，這也是晶體各向異性的表

現(xiàn)。

②潤滑性

石墨層間作用力為范德華力，作用力較弱，層與層之間可以相對滑動，使之具有潤滑性。因而可用作潤滑

劑等。

③石墨的熔、沸點很高，石墨的熔點比金剛石還高。

熱點題型?曬錯誤的是（)

B.金屬的物理性質和金屬固體的形成都與金屬鍵有關

C.金屬鍵沒有飽和性和方向性

D.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的強烈的靜電吸引作用

【答案】D

【解析】自由電子屬于整塊金屬，A項正確；金屬的物理性質和金屬固體的形成都與金屬鍵有關，B項正確；

金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系

在一起，所以金屬鍵沒有方向性和飽和性，C項正確；金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強烈的相互作

用，既包括金屬陽離子與自由電子之間的靜電吸引作用，也包括金屬陽離子之間及自由電子之間的靜電排斥

作用，D項錯誤。

【變式11】下列敘述正確的是（）

A.金屬鍵具有方向性與飽和性

B.描述金屬鍵本質的最簡單理論是“電子氣理論”

C.金屬導電是因為在外加電場作用下產(chǎn)生了自由電子

D.常溫下，金屬單質都以金屬晶體的形式存在

【答案】B

【解析】金屬鍵沒有方向性和飽和性，A項錯誤；金屬中含有自由電子，與外加電場無關，C項錯誤；常

溫下汞為液態(tài)，D項錯誤。

【例2】下圖是金屬晶體的“電子氣”理論示意圖。用該理論解釋金屬導電的原因是（）

A.金屬能導電是因為含有金屬陽離子

B.金屬能導電是因為含有的自由電子在外電場作用下做定向運動

C.金屬能導電是因為含有的電子作無規(guī)則運動

D.金屬能導電是因為金屬陽離子和自由電子的相互作用

【答案】B

【解析】“電子氣”理論可以很好地解釋金屬的一些現(xiàn)象，如金屬的導電、導熱、延展性等。金屬中含有金屬陽

離子和自由電子,在外加電場的作用下，自由電子定向移動形成電流。

【變式21】下列關于金屬晶體的敘述正確的是（）

A.用鉗金做首飾不能用金屬鍵理論解釋

B.固態(tài)和熔融時易導電，熔點在1000℃左右的晶體可能是金屬晶體

C.Al、Na、Mg的熔點逐漸升高

D.溫度越高，金屬的導電性越好

【答案】B

【解析】A.用粕金做首飾利用了金屬晶體的延展性，能用金屬鍵理論解釋，A錯誤；

B.金屬晶體在固態(tài)和熔融時能導電，其熔點差異很大，故題設條件下的晶體可能是金屬晶體，B正確；

C.一般來說，金屬中單位體積內自由電子的數(shù)目越多，金屬元素的原子半徑越小，金屬鍵越強，故金屬鍵

的強弱順序為Al>Mg>Na,其熔點的高低順序為Al>Mg>Na,C錯誤；

D.金屬的導電性隨溫度的升高而降低，溫度越高，其導電性越差，D錯誤；

【例3】在金屬晶體中，如果金屬原子的價電子數(shù)越多，原子半徑越小，自由電子與金屬陽離子間的作用

力越大，金屬的熔點越高。由此判斷下列各組金屬熔點的高低順序，其中正確的是（）

A.Mg>Al>CaB.Al>Na>LiC.Al>Mg>CaD.Mg>Ba>Al

【答案】C

【解析】A.Al的價電子比Mg多，半徑比Mg小，所以Al的熔點比Mg高，故A錯誤；

B.因Li、Na的電荷相同，原子半徑：Na>Li,則熔點：Na<Li,故B錯誤；

C.A1的價電子比Mg多，半徑比Mg小，所以A1的熔點比Mg高，Ca的價電子與Mg相等，半徑比Mg

大，所以Ca的熔點比Mg低，故C正確；

D.A1的價電子比Mg多，半徑比Mg小，所以A1的熔點比Mg高，故D錯誤；

【變式31】下列關于金屬性質的說法不正確的是（）

A.金屬一般具有銀白色光澤，是物理性質，與電子氣理論沒有關系

B.金屬具有良好的導電性，是因為金屬晶體中的自由電子可在整塊晶體中運動，在外加電場的作用下，

自由電子發(fā)生定向移動形成了電流

C.金屬具有良好的導熱性，是因為金屬部分受熱后，該區(qū)域的自由電子的能量增加，運動速率加快，自

由電子通過與金屬陽離子發(fā)生頻繁碰撞，傳遞了能量

D.金屬晶體具有良好的延展性，是因為當金屬受到外力作用時，金屬晶體中的各原子層可以發(fā)生相對滑

動而不改變原來的排列方式，也不破壞金屬鍵

【答案】A

【解析】A.金屬一般具有銀白色光譯，與電子氣理論密切相關。由于大多數(shù)金屬原子以最緊密堆積方式排

列，內部存在自由電子，所以當光線投射到它的表面時，自由電子可以吸收可見光，然后又把各種波長的光

大部分再反射出來，這就使絕大多數(shù)金屬呈現(xiàn)銀灰色或銀白色光澤，A錯誤；

B.金屬具有良好的導電性原因是金屬晶體中的自由電子可在整塊晶體中運動，在外加電場的作用下，自由

電子發(fā)生定向移動形成了電流，B正確；

C.金屬具有良好的導熱性的原因是金屬部分受熱后，該區(qū)域的自由電子的能量增加，運動速率加快，自由

電子通過與金屬陽離子發(fā)生頻繁碰撞，傳遞了能量，C正確；

D.金屬晶體具有良好的延展性原因是當金屬受到外力作用時，金屬晶體中的各原子層可以發(fā)生相對滑動而

不改變原來的排列方式，也不破壞金屬鍵，D正確；

【例4】下列說法正確的是（）

A.金屬晶體具有良好的延展性與金屬鍵無關

B.價電子數(shù)越多的金屬原子，對應元素的金屬性越強

C.Na、Mg、Al的熔點逐漸降低

D.含有金屬元素的離子不一定是陽離子

【答案】D

【解析】金屬晶體具有良好的延展性是由于各原子層發(fā)生相對滑動，但金屬鍵未被破壞，與金屬鍵有關，

A項錯誤；價電子數(shù)多的金屬原子，對應元素的金屬性不一定強，如Fe的價電子數(shù)比Na多，但Fe的金

屬性卻沒有Na強，B項錯誤；Na、Mg、Al的價電子數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減小，金屬鍵依次增強，

熔點逐漸升高，C項錯誤；含有金屬元素的離子不一定是陽離子，如A10；是陰離子，D項正確。

【變式41】下列有關晶體性質的敘述，可能為金屬晶體性質的是（）

A.由分子間作用力結合而成，熔點低B.固體或熔融后易導電，熔點在1000℃左右

C.由共價鍵結合成網(wǎng)狀結構，熔點高D.固體不導電，但溶于水或熔融后能導電

【答案】B

【解析】由分子間作用力結合而成,熔點低是分子晶體的性質,A錯;固體或熔融后能導電是金屬晶體的特性,B

對、D錯;由共價鍵結合成網(wǎng)狀結構,熔點高為共價晶體的性質,C錯。

【例5】下列物質的晶體一定屬于離子晶體的是（）

A.在水中能電離出離子的物質B.熔融狀態(tài)下能導電的化合物

C.在水中能電離出H+的化合物D.熔化時化學鍵無變化的化合物

【答案】B

【解析】A.在水中能電離出離子的物質常見為電解質，可能是酸、堿、鹽，如硫酸是分子晶體，但在水中

能電離出氫離子和硫酸根離子，A項錯誤；

B.熔融狀態(tài)下能導電的化合物一定是離子化合物，B項正確；

C.如硫酸是分子晶體，但在水中能電離出氫離子和硫酸根離子，C項錯誤；

D.熔化時化學鍵無變化的晶體可能是分子晶體，如冰融化變成液態(tài)水，D項錯誤；

【變式51］能證明NaOH晶體類型為離子晶體的方法是（）

A.測定NaOH溶液能否導電B.X射線衍射法

C.測定熔融NaOH能否導電D.測定NaOH是否有確定的熔點

【答案】c

【解析】A.有些分子晶體的水溶液也能導電，如HC1、H2s04等，故A錯誤；

B.X射線衍射法用于判斷晶體與非晶體，不能判斷晶體類型，故B錯誤；

C.離子晶體是由陰陽離子組成，熔融狀態(tài)破壞離子鍵，產(chǎn)生自由移動的陰陽離子，能導電，故C正確；

D.有無確定的熔點適用于判斷物質是晶體還是非晶體，故D錯誤；

【例6】下列有關晶體的說法中一定正確的是（）

①共價晶體中只存在非極性共價鍵

②稀有氣體形成的晶體屬于共價晶體

③干冰晶體升華時，分子內共價鍵會發(fā)生斷裂

④金屬元素和非金屬元素形成的化合物一定是離子化合物

⑤分子晶體的堆積均為分子密堆積

⑥離子晶體和金屬晶體中均存在陽離子，但金屬晶體中卻不存在離子鍵

⑦金屬晶體和離子晶體都能導電

⑧依據(jù)構成粒子的堆積方式可將晶體分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、原子晶體

A.①③⑦B.只有⑥C.②④⑤⑦D.⑤⑥⑧

【答案】B

【解析】①共價晶體是原子之間通過共價鍵形成的晶體，同種元素原子之間形成非極性鍵，不同原子之間

形成極性鍵，如二氧化硅是共價晶體，晶體中SiO鍵是極性鍵，故錯誤；②稀有氣體是單原子分子，分子

之間通過分子間作用力形成分子晶體，故錯誤；③干冰晶體屬于分子晶體，分子之間通過分子間作用力形

成晶體，升華時分子間距增大，屬于物理變化，破壞分子間作用力，沒有破壞化學鍵，故錯誤；④金屬元

素和非金屬元素形成的化合物可能是共價化合物，如氯化鋁，故錯誤；⑤分子晶體的堆積不一定是分子密

堆積，如冰晶體中存在氫鍵，不是分子密堆積，故錯誤；⑥離子晶體由陰、陽離子通過離子鍵形成，金屬

晶體是金屬離子與自由電子通過金屬鍵形成，不存在離子鍵，故正確；⑦金屬晶體中由自由電子，可以導

電，離子晶體中陰、陽離子不能自由移動不能導電，熔融的離子晶體可以導電，故錯誤；⑧依據(jù)構成微粒

與微粒間的作用可將晶體分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、共價晶體，故錯誤.故選B.

【變式61】下列有關離子晶體的說法正確的是（）

A.離子晶體中一定含有金屬元素，含有金屬元素的化合物一定是離子晶體

B.離子鍵只存在于離子晶體中，離子晶體中一定含有離子鍵

C.離子晶體中不可能含有共價鍵

D.離子晶體受熱熔化破壞化學鍵，吸收熱量，屬于化學變化

【答案】B

【解析】A.離子晶體中不一定含有金屬元素，含有金屬元素的化合物不一定是離子晶體，A錯誤；

B.含有離子鍵的化合物一定是離子晶體，離子晶體中可能含有共價鍵，B正確；

C.離子晶體中可能含有共價鍵，如過氧化鈉，C錯誤；

D.離子晶體受熱熔化時，雖然離子鍵被破壞，但沒有生成新的物質，不屬于化學變化，如氯化鈉晶體熔化，

D錯誤；

[例7]CaC2晶體的晶胞結構與NaCl晶體相似（如圖所示），但CaC2晶體中由于啞鈴形的存在,使晶胞沿一個

方向拉長。則關于CaC2晶體的描述不正確的是（）

A.CaCz晶體的熔點較高、硬度也較大

B.與Ca2+距離相同且最近的構成的多面體是正六面體

C.與Ca2+距離相同且最近的有4個

D.CaC2晶胞中共含有4個Ca2+和4個

【答案】B

【解析】CaC2晶體屬于離子晶體，故有較高的熔點和較大的硬度,A正確;因為晶胞沿一個方向拉長，故和Ca2+

距離相同且最近的只有4個（與拉長方向垂直的同一面上）,4個構成的是正方形,B錯;以Ca2+為中心，與之等距

離且最近的是同一平面上的4個,C正確；該晶胞中含有Ca2+的個數(shù)=12x1/4+1=4,含有的個數(shù)

=8xl/8+6x1/2=4,D正確。

【變式71】下列關于氯化葩晶體的敘述不正確的是（）

A.lmol氯化鈉中有6.02x1（）23個CsC1分子

B.氯化鈉晶體中，每個Cs+周圍與它最近且等距離的Cs+有6個

C.氯化艷晶體的硬度較大是由于Cs+和C「存在著較強的離子鍵

D.每個晶胞中平均含有1個Cs+和1個C1

【答案】A

【解析】在氯化鈉晶體中不存在CsCl分子，只存在Cs+和CT,化學式CsCl表示氯化鈉晶體中Cs+和C1的

個數(shù)比為1：1

【例8】下列氧化物中所含離子鍵成分的百分數(shù)最小的是（）

A.N2O3B.P2O3C.AS2O3D.Biz。？

【答案】A

【解析】電負性差值越大，離子鍵成分的百分數(shù)越大。

【變式81】下列能說明石墨具有分子晶體的性質的是（）

A.晶體能導電B.熔點高C.硬度小D.燃燒產(chǎn)物是CCh

【答案】C

【解析】分子晶體具有硬度小、熔點低的特點，因此C項能說明石墨具有分子晶體的性質。A項，晶體能

導電是金屬晶體的性質；B項，熔點高是共價晶體的性質；D項，燃燒產(chǎn)物是CO2只能說明石墨能燃燒，是

碳單質的化學性質。

【例9】石墨烯是從石墨材料中剝離出來，由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。下列關于石墨與

石墨烯的說法中正確的是（）

A.從石墨中剝離出石墨烯需要破壞化學鍵

B.石墨中的碳原子采取sp2雜化，每個sp2雜化軌道含|S軌道與［P軌道

C.石墨屬于混合型晶體，層與層之間存在分子間作用力；層內碳原子間存在共價鍵;石墨能導電

D.1mol石墨烯中含有的六元環(huán)個數(shù)為NA

【答案】C

【解析】石墨晶體中，層與層之間的作用力為分子間作用力，從石墨中剝離出石墨烯需要破壞分子間作用力，故

A錯誤。石墨中的碳原子采取sp2雜化，每個sp2雜化軌道含:S軌道與:p軌道，故B錯誤。石墨屬于混合型

晶體，層與層之間存在分子間作用力;層內碳原子間存在共價鍵;石墨能導電，故C正確。每個C原子為3個六

元環(huán)共有，則石墨烯中平均每個六元環(huán)含有碳原子數(shù)為6x1=2,相當于2個碳原子組成1個環(huán),1mol碳原子組

成的環(huán)的個數(shù)為O.5NA，故D錯誤。

【變式91】氮化硼（BN）晶體有多種相結構。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相似，具有層狀結

構，可作高溫潤滑劑；立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結構如圖所示，下列關于這

兩種晶體的說法正確的是（）

A.六方相氮化硼與石墨一樣可以導電

B.立方相氮化硼含有?鍵和兀鍵，所以硬度大

C.兩種晶體均為分子晶體

D.六方相氮化硼晶體層內一個硼原子與相鄰氮原子構成的空間結構為平面三角形

【答案】D

【解析】A項，六方相氮化硼晶體硼原子為SP2雜化，沒有可以自由移動的電子，所以不導電，錯誤；B項，

立方相氮化硼中只含有◎鍵，錯誤；C項，立方相氮化硼是共價晶體，錯誤；D項，由六方相氮化硼的晶體

結構可知，每個硼原子與相鄰氮原子構成平面三角形，正確。

【例10】下列有關晶體的說法中正確的是（）

A.共價晶體、離子晶體、金屬晶體、分子晶體中都一定存在化學鍵

B.熔點：離子晶體：MgO>NaCl;分子晶體：H2O>H2s金屬晶體：鋰〈鈉〈鉀〈鋤〈鈉

C.金剛石的硬度大于晶體硅的硬度，其熔點也高于晶體硅的熔點

D.晶體中有陰離子，必有陽離子；則晶體中有陽離子，必有陰離子

【答案】C

【解析】A、共價晶體中含有共價鍵，離子晶體中含有離子鍵，金屬晶體中含有金屬鍵，大部分分子晶體

中含有共價鍵，稀有氣體為單原子分子，不含化學鍵，A錯誤。B、MgO、NaCl均為離子晶體，前者的離

子半徑小于后者的粒子半徑，且前者的陰陽離子所帶的電荷大于后者的陰陽離子所帶電荷，因而熔點：

MgO>NaCl;H2O、H2s均為分子晶體，組成和結構相似，一般可以根據(jù)相對分子質量的大小來判斷熔沸

點的高低，但H2O分子間含有氫鍵，導致熔沸點反常，熔點大小關系為：H2O>H2S；金屬晶體熔點大小

的比較方法為：原子半徑越小、陽離子所帶電荷越高，金屬鍵越強，熔點就越高，所以熔點大小關系為：

鋰>鈉>鉀>鋤>錯，B錯誤。C、金剛石和晶體硅都屬于共價晶體，原子半徑越小，共價鍵越強，硬度

和熔點越大，故金剛石的硬度大于晶體硅的硬度，其熔點也高于晶體硅的熔點，C正確。D、晶體中有陰

離子，必有陽離子，但是晶體中有陽離子，必有陰離子是錯誤的，金屬晶體為金屬陽離子和自由電子構

成，無陰離子，D錯誤。正確答案為C。

【變式101］下列有關晶體的說法中一定正確的是

①共價晶體中只存在非極性共價鍵；②稀有氣體形成的晶體屬于共價晶體；③干冰晶體升華時，分子內共

價鍵會發(fā)生斷裂；④金屬元素和非金屬元素形成的化合物一定是離子化合物；⑤分子晶體的堆積均為分子

密堆積；⑥離子晶體和金屬晶體中均存在陽離子，但金屬晶體中卻不存在離子鍵；⑦離子晶體熔化時破壞

離子鍵；分子晶體熔化時，化學鍵不破壞；⑧依據(jù)構成粒子的堆積方式可將晶體分為金屬晶體、離子晶

體、分子晶體、共價晶體。

A.②④⑤⑦B.⑥C.⑥⑦D.⑤⑥⑧

【答案】C

【解析】①共價晶體中不一定只存在非極性共價鍵，例如二氧化硅中存在極性鍵，①錯誤；②稀有氣體形

成的晶體屬于分子晶體，②錯誤；③干冰晶體升華時，分子內共價鍵不變，變化的是分子間作用力，③錯

誤；④金屬元素和非金屬元素形成的化合物不一定是離子化合物，例如氯化鋁是共價化合物，④錯誤；⑤

分子晶體的堆積不一定均為分子密堆積，⑤錯誤；⑥離子晶體和金屬晶體中均存在陽離子，但金屬晶體中

卻不存在離子鍵，只存在金屬鍵，⑥正確；⑦離子晶體熔化時破壞離子鍵；分子晶體熔化時，化學鍵不破

壞，破壞的是分子間作用力，⑦正確；⑧依據(jù)構成晶體的微粒不同可將晶體分為金屬晶體、離子晶體、分

子晶體、共價晶體，⑧錯誤，答案選C。

1.下列關及麟曜的說法不正確的是（）

A.金屬晶體和共價晶體一樣，是一種“巨分子”

B.金屬鍵是金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用

C.金屬導電是因為在外加電場作用下產(chǎn)生自由電子

D.金屬受外力作用變形時，金屬陽離子與自由電子間仍保持較強烈作用，因而具有延展性

【答案】C

【解析】A.把金屬鍵描述為金屬原子脫落的價電子形成的電子氣遍布于整個晶體被所有原子共用，從而將

所有原子維系在了一起，金屬晶體是一種“巨大的分子”。而共價晶體以無數(shù)共價鍵將所有原子連接形成的巨

大的網(wǎng)狀結構，A項正確；

B.把金屬鍵描述為金屬原子脫落的價電子形成的電子氣遍布于整個晶體被所有原子共用，B項正確；

C.金屬中存在自由移動的電子，在外加電場的作用下可以定向移動，C項錯誤；

D.電子氣遍布于整個晶體被所有原子共用，從而將所有原子維系在了一起，金屬晶體具有延展性，D項正

確；

2.下列關于金屬鍵的敘述中正確的是（）

A.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間強烈的靜電吸引作用

B.金屬原子的核外電子在金屬晶體中都是自由電子

C.金屬具有導熱性，是通過金屬陽離子之間的碰撞來傳導熱量

D.構成金屬鍵的自由電子在整個金屬內部的三維空間中做自由運動

【答案】D

【解析】A.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間強烈的相互作用。既有金屬陽離子和自由電子間的靜電吸

引作用，也存在金屬陽離子之間及自由電子之間的靜電排斥作用，故A錯誤；

B.金屬原子的最外層電子在金屬晶體中是自由電子，故B錯誤；

C.金屬具有導熱性，是通過金屬陽離子與自由電子之間的碰撞來傳導熱量，故C錯誤；

D.構成金屬鍵的自由電子在整個金屬內部的三維空間中做自由運動，自由電子屬于整塊金屬，故D正確；

3.下列關于金屬晶體的敘述正確的是（）

A.溫度越高，金屬的導電性越強

B.合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，使電子數(shù)目增多，所以合金的延展性比純金屬強,

硬度比純金屬小

C.金屬晶體中金屬原子緊密堆積，能充分利用空間的原因是金屬鍵沒有飽和性和方向性

D.金屬晶體在外力作用下，各層之間發(fā)生相對滑動，表現(xiàn)出延展性，金屬鍵被破壞

【答案】C

【解析】溫度升高，金屬離子的熱運動加快，對自由電子的移動造成阻礙,導電性減弱,A項錯;當向金屬晶體中

摻入不同的金屬或非金屬原子形成合金時，就像在滾珠之間摻入了細小而堅硬的砂土或碎石一樣，會使這種

金屬的延展性甚至硬度發(fā)生改變，通常硬度增大，延展性減弱，B項錯誤；金屬鍵無方向性和飽和性，所以

金屬晶體中的金屬原子一般采用最密堆積，盡量充分利用空間,C項正確；在外力作用下，各層之間發(fā)生相對

滑動，金屬鍵一般不會斷裂，即金屬具有延展性,D項錯誤。

4.下列有關晶體性質的敘述，可能為金屬晶體性質的是（）

A.由分子間作用力結合而成，熔點低B.固體或熔融后易導電，熔點在1000℃左右

C.由共價鍵結合成網(wǎng)狀結構，熔點高D.固體不導電，但溶于水或熔融后能導電

【答案】B

【解析】由分子間作用力結合而成,熔點低是分子晶體的性質,A錯;固體或熔融后能導電是金屬晶體的特性,B

對、D錯;由共價鍵結合成網(wǎng)狀結構,熔點高為共價晶體的性質,C錯。

5.下列關于各類晶體的熔、沸點比較的說法正確的是（）

A.離子晶體：離子半徑越大，晶格能越大，熔、沸點越高

B.原子晶體，鍵長越長，鍵能越大，共價鍵越強，熔、沸點越高

C.金屬晶體：金屬原子半徑越大，金屬活動性越強，熔、沸點越高

D.組成與結構相似的分子晶體：相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔、沸點越高

【答案】D

【解析】A.離子晶體的晶格能與其熔點成正比，離子晶體的晶格能越大，晶格能與離子半徑成反比，離子

半徑越小，晶格能越大，故A錯誤；

B.影響原子晶體的熔沸點高低的因素為共價鍵的鍵能大小，共價鍵鍵長越短、鍵能越大，晶體的熔點越高，

故B錯誤；

C.金屬原子的價電子數(shù)越多，原子半徑越小，自由電子與金屬陽離子間的作用力越大，金屬的熔沸點越高，

故c錯誤；

D.組成與結構相似的分子晶體熔沸點受分子間作用力影響，相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔、

沸點越高，故D正確；

6.要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔點的高低和硬度的大小一般取決于金屬鍵的強

弱，而金屬鍵的強弱與金屬陽離子所帶電荷的多少及半徑大小有關。由此判斷下列說法正確的是（）

A.金屬鎂的熔點大于金屬鋁B.堿金屬的熔點從Li到Cs是逐漸增大的

C.金屬鋁的硬度大于金屬鈉D.金屬鈣的硬度小于金屬領

【答案】C

【解析】A.鎂離子的半徑比鋁離子大且所帶電荷數(shù)少，所以金屬鎂的金屬鍵比金屬鋁弱，熔點和硬度都小，

A錯誤；

B.從Li到Cs,離子的半徑是逐漸增大的，所帶電荷數(shù)相同，金屬鍵逐漸減弱，熔點和硬度都逐漸減小，B

錯誤；

C.因離子的半徑小而所帶電荷數(shù)多，故金屬鋁的金屬鍵比金屬鈉強，所以金屬鋁的熔點和硬度比金屬鈉都

大，C正確；

D.鈣離子的半徑比鐵離子小而所帶電荷數(shù)相同，則金屬鈣的金屬鍵比金屬/強，所以金屬鈣的熔點和硬度

比金屬鋼都大，D錯誤；

7.金屬的下列性質中和金屬晶體的結構無關的是（）

A.良好的導電性B.反應中易失電子

C.良好的延展性D.良好的導熱性

【答案】B

【解析】金屬的物理性質是由金屬晶體結構所決定的，A、C、D三項都是金屬共有的物理性質，這些性質

都是由金屬晶體結構所決定的。B項，金屬易失電子是由金屬原子的結構決定的，和晶體結構無關。

8.下列關于金屬性質的說法不正確的是（）

A.金屬一般具有銀白色光澤，是物理性質，與電子氣理論沒有關系

B.金屬具有良好的導電性，是因為金屬晶體中的自由電子可在整塊晶體中運動，在外加電場的作用下，

自由電子發(fā)生定向移動形成了電流

C.金屬具有良好的導熱性，是因為金屬部分受熱后，該區(qū)域的自由電子的能量增加，運動速率加快，自

由電子通過與金屬陽離子發(fā)生頻繁碰撞，傳遞了能量

D.金屬晶體具有良好的延展性，是因為當金屬受到外力作用時，金屬晶體中的各原子層可以發(fā)生相對滑

動而不改變原來的排列方式，也不破壞金屬鍵

【答案】A

【解析】A.金屬一般具有銀白色光譯，與電子氣理論密切相關。由于大多數(shù)金屬原子以最緊密堆積方式排

列，內部存在自由電子，所以當光線投射到它的表面時，自由電子可以吸收可見光，然后又把各種波長的光

大部分再反射出來，這就使絕大多數(shù)金屬呈現(xiàn)銀灰色或銀白色光澤，A錯誤；

B.金屬具有良好的導電性原因是金屬晶體中的自由電子可在整塊晶體中運動，在外加電場的作用下，自由

電子發(fā)生定向移動形成了電流，B正確；

C.金屬具有良好的導熱性的原因是金屬部分受熱后，該區(qū)域的自由電子的能量增加，運動速率加快，自由

電子通過與金屬陽離子發(fā)生頻繁碰撞，傳遞了能量，c正確；

D.金屬晶體具有良好的延展性原因是當金屬受到外力作用時，金屬晶體中的各原子層可以發(fā)生相對滑動而

不改變原來的排列方式，也不破壞金屬鍵，D正確；

9.下列敘述正確的是（）

A.金屬晶體能導電，能導電的物質一定是金屬

B.一般情況下，金屬元素在化合物中顯正價

C.金屬元素在不同的化合物中的化合價均不同

D.金屬的導熱性是通過自由電子的定向移動實現(xiàn)的

【答案】B

【解析】A.能導電的物質不一定是金屬，如石墨有導電性卻不是金屬，A項錯誤；

B.金屬元素在化合物中顯正價，故B正確；

C.有的金屬元素只有一種正化合價，如Mg,故C錯誤；

D.金屬具有導熱性的原因是自由電子通過與金屬陽離子發(fā)生碰撞，傳遞了能量，D項錯誤；

10.下列說法正確的是（）

A.晶體中有陽離子就一定有陰離子

B.晶體中有陰離子就一定有陽離子

C.金屬能導電是由于通電時金屬離子作定向移動

D.分子晶體的熔點一定比金屬晶體低

【答案】B

【解析】A.金屬晶體中只有陽離子沒有陰離子，所以晶體中有陽離子不一定有陰離子，故A錯誤；

B.根據(jù)離子晶體的概念可知，晶體中只要有陰離子，必定是離子晶體，那么一定有陽離子中和陰離子的電

性，故B正確；

C.組成金屬晶體的微粒為金屬陽離子和自由電子，在外加電場作用下電子可發(fā)生定向移動，故C錯誤；

D.有的金屬晶體的熔點較低，如汞常溫下為液態(tài)，所以分子晶體的熔點不一定比金屬晶體的低，故D錯誤；

11.鈦鐵基儲氫合金是由鈦、鐵兩種元素組成的金屬間化合物。該合金吸收氫氣后的晶胞如圖1所示，每

個氫被4個鈦原子和2個鐵原子包圍。下列說法不正卿的是（）

A.鈦鐵合金屬于金屬晶體，主要作用力為金屬鍵

B.未吸收氫氣時，鈦鐵合金的晶胞示意圖為圖2

C.鈦鐵合金中每個Ti周圍距離最近且等距的Fe有8個

D.圖1中形成的金屬氫化物的化學式：TiFeH2

【答案】D

【解析】A.合金屬于金屬晶體，金屬晶體的主要作用力為金屬鍵，故A正確；

B.未吸收氫氣時，鈦位于立方體的頂點，鐵位于體心，故B正確；

C.由圖2可知，該晶體中每個Fe被8個Ti所形成的立方體包圍，每個Ti亦被8個Fe所形成的立方體包

圍，即鈦鐵合金中每個Ti周圍距離最近且等距的Fe有8個，故C正確；

D.由圖1可知，Ti位于晶胞的頂點和棱上，F(xiàn)e位于晶胞內部，H位于體心和面上，因此每個晶胞中含有的

111

Ti原子個數(shù)=8x8+4x4=2,含有的Fe原子個數(shù)=2,含有的H原子個數(shù)=10x2+1=6,Ti：Fe：H=2：2：6=1：

1：3,則理論上形成的金屬氫化物的化學式：TiFeH3,故D錯誤；

12.下表給出了幾種氯化物的熔點和沸點。

物質

NaClMgCbA1C13CC14

熔點/℃80170819023

沸點/℃1413141818077

關于表中4種氯化物有下列說法：

(l)AlCb在加熱時可升華

(2)CCL屬于分子晶體

(3)MgCl2的晶體屬于離子晶體

(4)AlCb是典型的離子晶體

其中正確的是()

A.只有⑴和⑵B.只有(3)

C.只有⑴⑵⑶D.全部一致

【答案】C

【解析】根據(jù)各物質的熔、沸點判斷,NaCl和MgCL是離子晶體,AlCb和CCL為分子晶體;AlCb的沸點低于

熔點,所以易升華。

13.下列有關石墨晶體的說法正確的是()

①石墨層內作用力為共價鍵，層間靠范德華力維系②石墨是混合型晶體

③石墨中的C為sp2雜化④石墨的熔、沸點都比金剛石的低

⑤石墨中碳原子個數(shù)和C—C鍵個數(shù)之比為1：2⑥石墨和金剛石的硬度相同

⑦石墨的導電性只能沿石墨平面的方向

A.全部B.①②③⑦C.僅②③⑦D.①②⑤⑦

【答案】B

【解析】石墨的熔點比金剛石的高，④不正確；石墨中碳原子個數(shù)和C-C鍵個數(shù)之比為2：3,⑤不正

確；石墨質軟，金剛石的硬度大，⑥不正確。綜上所述，B項符合題意。

14.CaO的晶胞如下圖所示淇中與Ca2+最近的CP數(shù)為（）

A.4B.6

C.8D.12

【答案】B

【解析】根據(jù)CaO的晶胞圖示可知，與Ca2+最近的02有6個，分別位于Ca?+的前、后、左、右、上、下方位。

15.金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式:六方最密堆積、面心立方最密堆積和體心立方堆積，如圖甲、

乙、丙分別代表這三種堆積方式的單元結構,則甲、乙、丙三種單元內金屬原子個數(shù)比為（）

A.1：2：1B.3：2：1

C.9：8：4D.21：14：9

【答案】B

【解析】由均攤思想可知，甲單元結構內金屬原子的個數(shù)為3+2x1/2+12x1/6=6,乙單元結構內金屬原子的個數(shù)

為6xl/2+8xl/8=4,丙單元結構內金屬原子的個數(shù)為l+8xl/8=2,則甲、乙、丙三種單元結構內金屬原子個數(shù)比

為3：2：1。

16.石墨的片層結構如圖所示。在片層結構中，碳原子數(shù)、C—C鍵數(shù)、六元環(huán)數(shù)之比為（）

A.1：1：1B.2：2：3C,1：2：3D,2：3：1

【答案】D

【解析】在石墨的片層結構中，以一個六元環(huán)為研究對象，由于一個碳原子被三個六元環(huán)共用，即屬于每

個六元環(huán)的碳原子數(shù)為6x1=2；一個C—C鍵被兩個六元環(huán)共用，即屬于每個六元環(huán)的C—C鍵的數(shù)目為

3

6x1=3，故碳原子數(shù)、C—C鍵數(shù)、六元環(huán)數(shù)之比為2：3：1。

2

17.晶體熔、沸點的高低，取決于組成晶體微粒間的作用力的大小。同類晶體物質熔、沸點的變化是有規(guī)律

的，試分析下列兩組物質熔點規(guī)律性變化的原因：

A組物質NaClKC1CsCl

熔點/K10741049918

B組物質NaMgAl

熔點/K370922933

(1)A組物質是晶體，晶體中微粒之間通過相連。B組物質是晶體，價電子數(shù)

由少到多的順序是,粒子半徑由大到小的順序是o

(2)第三周期元素部分元素氟化物的熔點見下表：

氟化物

NaFMgF2SiF4

熔點/K12661534183

解釋表中氟化物熔點差異的原因：o

【答案】(1)離子離子鍵金屬Na<Mg<AlNa>Mg>Al

(2)NaF與MgF?為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF?的熔點遠比SiF4的高，又因為Mg?+的

半徑小于Na+的半徑，且Mg2+的電荷數(shù)大于Na+的電荷數(shù)，所以MgF2的離子鍵強度大于NaF的離子鍵強

度，故MgF2的熔點高于NaF的熔點

18.(1)現(xiàn)有下列物質：①Cb、@Na2O2>③NaOH、④HC1、⑤H2O2、@MgF2>⑦NH4cl

A.只由離子鍵構成的物質是；B.只由共價鍵構成的物質是；

C.只由非金屬元素組成的離子化合物是；D.由離子鍵和共價鍵構成的物質是；

E.屬于離子化合物的物質是；F.屬于共價化合物的物質是.

(2)現(xiàn)有八種晶體：①干冰；②碳化硅；③晶體硫；④晶體硅；⑤氧化鈉；⑥四氯化硅；⑦氫氧化鉀；⑧

Mo請用編號填寫下列空白：

A.屬于共價晶體的是；B.固態(tài)為分子晶體的是

C.含有共價鍵的離子晶體的是；D.熔融時需破壞化學鍵的是

【答案】⑥①④⑤⑦②③⑦②③⑥⑦