分子晶体与原子晶体
1 原子晶体:相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体。
（1）原子晶体中，组成晶体的微粒是原子，原子间的相互作用是共价键，共价键结合牢固，原子晶体的熔、沸点高，硬度大，不溶于一般的溶剂，多数原子晶体为绝缘体，有些如硅、锗等是优良的半导体材料。原子晶体中不存在分子，用化学式表示物质的组成，单质的化学式直接用元素符号表示，两种以上元素组成的原子晶体，按各原子数目的最简比写化学式。常见的原子晶体是周期系第ⅣA族元素的一些单质和某些化合物，例如金刚石、硅晶体、SiO2、SiC等。（但碳元素的另一单质石墨不是原子晶体，石墨晶体是层状结构，以一个碳原子为中心，通过共价键连接3个碳原子，形成网状六边形，属过渡型晶体。）对不同的原子晶体，组成晶体的原子半径越小，共价键的键长越短，即共价键越牢固，晶体的熔，沸点越高，例如金刚石、碳化硅、硅晶体的熔沸点依次降低。
（2）一般键长越短，熔沸点越高。例如：金刚石（C—C） > 二氧化硅（Si—O） >
碳化硅（Si—C） > 晶体硅（Si—Si）
2分子间通过分子间作用力(包括范德华力和氢键)构成的晶体。
（1）典型的分子晶体
①所有非金属氢化物
②大部分非金属单质，如：稀有气体、卤素(X2)、氧气、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等
③部分非金属氧化物，如：CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等
④几乎所有的酸
⑤绝大多数有机化合物，如：苯、乙酸、乙醇、葡萄糖等
⑥所有常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质(除汞外)、易挥发的固态物质
（2）分子晶体是由分子组成，可以是极性分子，也可以是非极性分子。分子间的作用力很弱，分子晶体具有较低的熔、沸点，硬度小、易挥发，许多物质在常温下呈气态或液态，例如O2、CO2是气体，乙醇、冰醋酸是液体。同类型分子的晶体，其熔、沸点随分子量的增加而升高，例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增；非金属元素的氢化物，按周期系同主族由上而下熔沸点升高；有机物的同系物随碳原子数的增加，熔沸点升高。但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子间，除存在范德华力外，还有氢键的作用力，它们的熔沸点较高。在固态和熔融状态时都不导电。
离子晶体、分子晶体和原子晶体
[学法指导]
在学习中要加强对化学键中的非极性键、极性键、离子键、晶体类型及结构的认识与理解；在掌握微粒半径递变规律的基础上，分析离子晶体、原子晶体、分子晶体的熔点、沸点等物理性质的变化规律；并在认识晶体的空间结构的过程中，培养空间想象能力及思维的严密性和抽象性。
同时，关于晶体空间结构的问题，很容易与数学等学科知识结合起来，在综合题的命题方法具有广阔的空间，因此，一定要把握基础、领会实质，建立同类题的解题策略和相应的思维模式。
[要点分析]
一、晶体
固体可以分为两种存在形式：晶体和非晶体。
晶体的分布非常广泛，自然界的固体物质中，绝大多数是晶体。气体、液体和非晶体在一定条件下也可转变为晶体。
晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体。晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列，从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的，而且具有固定的熔点和规则的几何外形。
NaCl晶体结构
食盐晶体 金刚石晶体 金刚石晶体模型 钻石
C60分子
二、晶体结构
1．几种晶体的结构、性质比较
类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体
构成微粒 阴、阳离子 原子 分子
相互作用 离子键 共价键 分子间作用力
硬度 较大 很大 很小
熔沸点 较高 很高 很低
导电性 溶液或熔化导电 一般不导电 不导电
溶解性 一般易溶于水 难溶水和其他溶剂 相似相溶
典型实例 NaCl、KBr等 金刚石、硅晶体、SiO2、SiC 单质：H2、O2等
化合物：干冰、H2SO4
2．几种典型的晶体结构：
（1）NaCl晶体（如图1）：每个Na+周围有6个Cl-，每个Cl-周围有6个Na+，离子个数比为1：1。
（2）CsCl晶体（如图2）：每个Cl-周围有8个Cs+，每个Cs+周围有8个Cl-；距离Cs+最近的且距离相等的Cs+有6个，距离每个Cl-最近的且距离相等的Cl-也有6个，Cs+和Cl-的离子个数比为1：1。
金属晶体、分子晶体、原子晶体和离子晶体
金属晶体：由金属键形成的单质晶体。金属单质及一些金属合金都属于金属晶体，例如镁、铝、铁和铜等。金属晶体中存在金属离子(或金属原子)和自由电子，金属离子(或金属原子)总是紧密地堆积在一起，金属离子和自由电子之间存在较强烈的金属键，自由电子在整个晶体中自由运动，金属具有共同的特性，如金属有光泽、不透明，是热和电的良导体，有良好的延展性和机械强度。大多数金属具有较高的熔点和硬度，金属晶体中，金属离子排列越紧密，金属离子的半径越小、离子电荷越高，金属键越强，金属的熔、沸点越高。例如周期系IA族金属由上而下，随着金属离子半径的增大，熔、沸点递减。第三周期金属按Na、Mg、Al顺序，熔沸点递增。
根据中学阶段所学的知识。金属晶体都是金属单质，构成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子（也就是金属的价电子）。
分子晶体：分子间以范德华力相互结合形成的晶体。大多数非金属单质及其形成的化合物如干冰(CO2)、I2、大多数有机物，其固态均为分子晶体。分子晶体是由分子组成，可以是极性分子，也可以是非极性分子。分子间的作用力很弱，分子晶体具有较低的熔、沸点，硬度小、易挥发，许多物质在常温下呈气态或液态，例如O2、CO2是气体，乙醇、冰醋酸是液体。同类型分子的晶体，其熔、沸点随分子量的增加而升高，例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增；非金属元素的氢化物，按周期系同主族由上而下熔沸点升高；有机物的同系物随碳原子数的增加，熔沸点升高。但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子间，除存在范德华力外，还有氢键的作用力，它们的熔沸点较高。 分子组成的物质，其溶解性遵守“相似相溶[1]”原理，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性的有机溶剂，例如NH3、HCl极易溶于水，难溶于CCl4和苯；而Br2、I2难溶于水，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。根据此性质，可用CCl4、苯等溶剂将Br2和I2从它们的水溶液中萃取、分离出来。
化学·选修3 1 晶体结构与性质
【德智助学】
1. 晶体类型判断方法
2. 熔沸点高低比较规律
3. 各种常见晶体类型结构
【知识梳理】
考试要点
一、晶体类型判断及熔沸点高低比较
1.晶体类型判断方法
（1）根据物理性质进行判断，如熔沸点、硬度以及导电性等。
（2）根据空间结构图、文字表达等。
（3）根据常见的物质类型判断。
2.熔、沸点高低比较规律
（1）异类晶体
一般规律：原子晶体 > 离子晶体 > 分子晶体，如 SiO2 > NaCl > CO2(干冰)。金属晶体熔、沸点变化大，根据实际情况分析。
（2）同类晶体
①原子晶体
半径和越小，即键长越短，共价键越强，晶体的熔、沸点越高,如熔点：金刚石 > 金刚砂 > 晶体硅。
②离子晶体
离子半径越小；阴、阳离子电荷数越多，离子键越牢固，晶体的熔、沸点越高，如 LiCl > NaCl > KCl >
CsCl；MgO > NaCl。
③组成和结构相似的分子晶体
相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔、沸点越高，如F2 < Cl2 < Br2 < I2。
极性越大，分子间作用力越强，物质的熔、沸点越高，如CO > N2。
具有氢键的分子晶体，熔、沸点相对较大，且分子间氢键作用强于分子内氢键。
化学·选修3 2 ④金属晶体
价电子数越多，半径越小，金属键越强，熔、沸点越高，如Na < Mg < Al。
（3）一般合金的熔、沸点低于它的各成分金属的熔、沸点，如生铁 < 纯铁。
二、各种晶体类型常见例子
1.离子晶体
（1）NaCl：一个Na+周围以离子键同时结合 6 个Cl-，与一个Na+距离最近的Na+有 12 个，Cl- 有6个,在一个晶胞中含Na+、Cl-分别为 4 、 4 个，若NaCl晶胞的边长为r cm，阿伏加德罗常数为NA，则晶体的密度为
