罗德龙

一、导向晶体类型的判断

1.根据物质类别判断

(1)属于分子晶体的有：

所有非金属氢化物、部分非金属单质、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体等；

(2)属于共价晶体的有：

某些非金属单质、某些非金属化合物的晶体及金属锗；

(3)属于金属晶体的有：

金属(锗除外)及其合金；

(4)属于离子晶体的有：

绝大多数盐、强碱、活泼金属的氧化物(或过氧化物、氢化物、碳化物、氮化物)晶体。

例题1 下列有关晶体类型的叙述正确的是( )。

A.Cl2、O3、Si、P4等所有非金属单质的晶体均属于分子晶体

B.SiC、SiO2、P2O5、BN等所有非金属化合物的晶体均属于共价晶体

C.金属及其合金均属于金属晶体

D.Na2O、Na2O2、NaH、CaC2、Mg3N2晶体均属于离子晶体

析与解 A项，只有部分非金属单质的晶体属于分子晶体，而金刚石、单质硅、单质硼晶体属于共价晶体，A错误；B项，P2O5等大部分非金属化合物属于分子晶体，但SiC、SiO2、BN等少数非金属化合物属于共价晶体，B错误；C项，金属锗属于共价晶体，C错误；D项，Na2O、Na2O2、NaH、CaC2、Mg3N2分别为活泼金属的氧化物、过氧化物、氢化物、碳化物、氮化物，均属于离子晶体，D正确。答案D。

2.根据物理性质判断

分子晶体的熔沸点较低、易升华、硬度小，固态和熔融状态下都不导电；共价晶体的熔、沸点较高，硬度较大，不溶于水，不导电(硅除外);金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性；离子晶体的硬度较大，熔、沸点较高；离子晶体不导电(但熔化后或溶于水后能导电),有的易溶于水、有的难溶于水。

例题2 下列有关晶体类型的判断不正确的是( )。

A.碳化铝是黄色晶体，熔点2200℃,熔融态不导电，则碳化铝是共价晶体

B.溴化铝是无色晶体，熔点98℃,熔融态不导电，则溴化铝是离子晶体

C.五氟化矾是无色晶体，熔点19.5℃,易溶于乙醇、氯仿，丙酮等，则五氟化矾是分子晶体

D.溴化钾是无色晶体，熔融状态或溶于水中都能导电，则溴化钾是离子晶体

析与解 A项，因碳化铝的熔点较高，熔融态不导电，则碳化铝是共价晶体，A正确；B项，溴化铝的熔点较低，熔融态不导电，则溴化铝是分子晶体，B不正确；C项，五氟化矾的熔点较低，易溶于有机溶剂，则五氟化矾是分子晶体，C正确；D项，溴化钾熔融状态或溶于水中都能导电，则溴化钾是离子晶体，D正确。答案B。

二、导向物质熔沸点高低的比较

不同类型晶体的熔沸点(一般规律):分子晶体<离子晶体<共价晶体；对离子晶体，离子键越强(即晶格能越大),熔沸点越高；对于共价晶体，键能越大，熔沸点越高；对于同类型的金属晶体，金属键越强，熔沸点越高；对于分子晶体，分子间作用力越大，熔沸点越高。

例题3 下列各组物质的熔沸点比较不正确的是( )。

A.晶体熔点：SiF4<SiCl4<SiBr4<SiI4

B.沸点：H2O>H2Te>H2Se>H2S

C.晶体熔点：KCl>NaCl>BaO>CaO

D.晶体熔点：MgO>CaO>P2O5>SO2

析与解 A项，四种晶体均为分子晶体，分子间作用力：SiF4<SiCl4<SiBr4<SiI4,则晶体熔点：SiF4<SiCl4<SiBr4<SiI4,A正确。B项，H2O分子间存在氢键，分子间作用力：H2O>H2Te>H2Se>H2S,则沸点：H2O>H2Te>H2Se>H2S,B正确。C项，离子键(即晶格能):CaO>BaO>NaCl>KCl, 则晶体熔点：CaO>BaO>NaCl>KCl, C不正确。D项，MgO和CaO是离子晶体，离子键(即晶格能):MgO>CaO;P2O5和SO2是分子晶体，分子间作用力：P2O5>SO2,则晶体熔点：MgO>CaO>P2O5>SO2,D正确。答案C。

三 导向晶体化学式的确定

确定晶体的化学式，常用均摊法。对于立方晶胞，晶胞顶点的粒子，该晶胞的占有率为1/8;晶胞棱上的粒子，该晶胞的占有率为1/4;晶胞面上的粒子，该晶胞的占有率为1/2;晶胞内的粒子，晶胞占有率为1。

例题4 (2023年高考浙江1月节选)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图1所示，该化合物的化学式__。

析与解 由晶胞结构可知，有8个硅原子位于晶胞的顶点，有6个硅原子位于晶胞的面心，有8个磷原子位于晶胞的体内；则该晶胞中，含有硅原子数=8×1/8+6×1/2=4,含有磷原子数为8;因此该化合物的化学式为SiP2。答案SiP2。

四、导向晶体密度的计算

晶胞结构确定出所含粒子数x,从而求出晶胞质量；再根据晶胞的结构求出晶胞体积，然后根据公式 ρ= m V 求出晶体的密度。

例题5 (2023年全国理综甲节选)AlF3的熔点为1090℃,远高于AlCl3的192℃。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图2所示，若晶胞参数为a pm, 晶体密度ρ=__g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。

析与解 因AlF3的熔点较高，则AlF3是离子晶体。因离子半径：F->Al3+,则晶胞中大球为F-,小球为Al3+。由AlF3的晶胞结构可知，有12个F-位于晶胞的棱上，有8个Al3+位于晶胞的顶点；则该晶胞中含有F-数为 12× 1 4 =3 ,含Al3+数为 8× 1 8 =1 ;从而可知该晶胞中含有1个“AlF3”,则晶胞的质量 m= 1 Ν A mol -1 ×84g⋅mol -1 = 84 Ν A g ;因晶胞参数为a pm, 则晶胞的体积为V=(a pm)3=(a×10-10 cm)3;从而可得晶体密度 ρ= m V = 84g Ν A ⋅(a×10 -10 cm) 3 = 84×10 30 Ν A ⋅a 3 g⋅cm -3 。

答案： 84×10 30 Ν A ⋅a 3 g⋅cm -3

例题6 (2023年高考北京节选)MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm, 结构如图3所示。已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M g·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为__g·cm-3。(1 nm=1×10-7 cm)

析与解 由晶胞结构可知，有8个[Mg(H2O)6]2+位于晶胞的顶点，有4个[Mg(H2O)6]2+位于晶胞的棱上，有2个[Mg(H2O)6]2+位于晶胞的面心， 1个[Mg(H2O)6]2+位于晶胞体内；有4个S2O 3 2- 位于晶胞体内；则该晶胞中含有[Mg(H2O)6]2+数为8×1/8+4×1/4+2×1/2+1=4,含S2O 3 2- 数为4;晶胞的质量 m= 4 Ν A mol -1 ×Μg⋅mol -1 = 4Μ Ν A g ,晶胞的体积V=a ×10-7 cm×b×10-7 cm×c×10-7cm=abc×10-21 cm3;得晶体的密度 ρ= m V = 4Μ Ν A abc×10 -21 g⋅cm -3 。

答案： 4Μ Ν A abc×10 -21 。

综上，晶体结构决定晶体性质.应明确晶体结构的考查方式，以便巩固和掌握晶体结构的有关知识。