時(shí)　原子晶體

1、第2課時(shí)原子晶體1.了解原子晶體的概念及其結(jié)構(gòu)，掌握原子晶體的物理性質(zhì)。2.學(xué)會(huì)運(yùn)用模型法和類比法區(qū)分不同的晶體類型。原子晶體的概念及其性質(zhì)學(xué)生用書P421原子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及物理性質(zhì)(1)構(gòu)成微粒及其相互作用(2)物理性質(zhì)原子晶體中，由于各原子均以強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，因此一般熔點(diǎn)很高，硬度很大，難溶于常見溶劑，一般不導(dǎo)電。結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)越高。2常見的原子晶體(1)物質(zhì)類別(2)金剛石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)金剛石的晶體結(jié)構(gòu)模型在晶體中每個(gè)碳原子以4個(gè)共價(jià)單鍵對(duì)稱地與相鄰的4個(gè)碳原子相結(jié)合，成為正四面體。晶體中 CCC夾角為10928，碳原子采取了sp3雜化。

2、最小環(huán)上有6個(gè)碳原子。晶體中碳原子個(gè)數(shù)與CC鍵數(shù)之比為1(4)12。(3)二氧化硅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)模型每個(gè)硅原子都采取sp3雜化，以4個(gè)共價(jià)單鍵與4個(gè)氧原子結(jié)合，每個(gè)氧原子與2個(gè)硅原子結(jié)合，向空間擴(kuò)展，構(gòu)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硅、氧原子個(gè)數(shù)比為12。晶體中最小的環(huán)為6個(gè)硅原子、6個(gè)氧原子組成的12元環(huán)。1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)由原子直接構(gòu)成的晶體一定是原子晶體。()(2)具有共價(jià)鍵的晶體叫做原子晶體。()(3)原子晶體在固態(tài)或熔化時(shí)都不導(dǎo)電。()(4)原子晶體由于硬度及熔、沸點(diǎn)都較高，故常溫時(shí)不與其他物質(zhì)反應(yīng)。()(5)SO2與SiO2的化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也

3、相同。()(6)1 mol 晶體硅中含 4 mol SiSi鍵。()(7)60 g SiO2 晶體中含4 mol SiO鍵。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2金剛石是典型的原子晶體，下列關(guān)于金剛石的說法中錯(cuò)誤的是()A晶體中不存在獨(dú)立的分子B碳原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合C是自然界中硬度最大的物質(zhì)D化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫下也不會(huì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)解析：選D。在金剛石中，碳原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在具有固定組成的分子；由于碳的原子半徑比較小，碳與碳之間的共價(jià)鍵鍵能很高，所以金剛石的硬度很高，故A、B、C選項(xiàng)正確。但是由于金剛石是碳的單質(zhì)，在高溫下可以在空氣或氧氣中

4、燃燒生成CO2，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。1原子晶體的物理特性(1)熔點(diǎn)很高。原子晶體中，原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，要使物質(zhì)熔化就要克服共價(jià)鍵，需要很多能量。因此，原子晶體一般都具有很高的熔點(diǎn)。如金剛石的熔點(diǎn)大于3 550 。(2)硬度很大。如金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)。(3)一般不導(dǎo)電，但晶體硅是半導(dǎo)體。(4)難溶于一些常見的溶劑。2解原子晶體類題的注意事項(xiàng)(1)原子晶體中不存在分子，晶體中所有原子全部參與形成共價(jià)鍵，故原子晶體中一定存在共價(jià)鍵。但含有共價(jià)鍵的晶體卻不一定是原子晶體，只有原子間的共價(jià)鍵形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)才形成原子晶體。(2)可以根據(jù)晶體的熔、沸點(diǎn)來判斷晶體的類型，如分子晶體和原子

5、晶體的物理性質(zhì)的差別主要表現(xiàn)在兩者的硬度和熔、沸點(diǎn)上，前者遠(yuǎn)小于后者。(3)結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，成鍵原子半徑越小，鍵能越大，對(duì)應(yīng)的原子晶體的熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：金剛石碳化硅晶體硅(鍵長(zhǎng)：SiSiSiCCC，鍵能：CCSiCSiSi)。單質(zhì)硼有無定形和結(jié)晶形兩種，參考下表數(shù)據(jù)回答問題：金剛石晶體硅晶體硼熔點(diǎn)/3 5501 4102 573沸點(diǎn)/5 1002 6282 823硬度107.09.5(1)晶體硼屬于_晶體，理由是_。(2)金剛石具有硬度大、熔點(diǎn)高等特點(diǎn)，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CC鍵的鍵角均為10928，所以金剛石和CH4的晶體

6、類型相同B金剛石的熔點(diǎn)高與CC鍵的鍵能無關(guān)C金剛石中碳原子個(gè)數(shù)與CC鍵鍵數(shù)之比為12D金剛石的熔點(diǎn)高，所以在打孔過程中不需要進(jìn)行澆水冷卻(3)已知晶體硼的結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體(如圖所示)，該結(jié)構(gòu)單元中有20個(gè)正三角形的面和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角上各有一個(gè)硼原子。通過觀察圖形及推算，得出此結(jié)構(gòu)單元是由_個(gè)硼原子構(gòu)成的，其中BB鍵的鍵角為_，該結(jié)構(gòu)單元共含有_個(gè)BB鍵。解析(1)從題表可知，晶體硼的熔、沸點(diǎn)以及硬度都介于晶體硅和金剛石之間，而金剛石和晶體硅均為原子晶體，在元素周期表中B與C相鄰、與Si處于對(duì)角線位置，則晶體硼也屬于原子晶體。(2)選項(xiàng)A，金剛石是原子晶體，CH4是分

7、子晶體，二者的晶體類型不同。選項(xiàng)B，金剛石熔化過程中CC鍵斷裂，因CC鍵的鍵能大，斷裂時(shí)需要的能量多，故金剛石的熔點(diǎn)很高。選項(xiàng)C，金剛石中每個(gè)C都參與了4個(gè)CC 鍵的形成，而每個(gè)C對(duì)每條鍵的貢獻(xiàn)只有一半，故碳原子個(gè)數(shù)與CC鍵鍵數(shù)之比為(4)412。選項(xiàng)D，金剛石的熔點(diǎn)高，但在打孔過程中會(huì)產(chǎn)生很高的溫度，如不澆水冷卻鉆頭，會(huì)導(dǎo)致鉆頭熔化。(3)從題圖可得出，每個(gè)頂角上的硼原子均被5個(gè)正三角形所共有，故分?jǐn)偟矫總€(gè)正三角形的硼原子為個(gè)，每個(gè)正三角形含有3個(gè)硼原子，每個(gè)結(jié)構(gòu)單元含硼原子數(shù)為20312，而每個(gè)BB鍵被2個(gè)正三角形所共有，故每個(gè)結(jié)構(gòu)單元含BB鍵的個(gè)數(shù)為20330。答案(1)原子晶體硼的熔、

8、沸點(diǎn)高，硬度大(2)C(3)126030金剛石與金剛砂(SiC)具有相似的晶體結(jié)構(gòu)，在金剛砂的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，碳原子、硅原子交替以共價(jià)單鍵相結(jié)合。試回答：(1)金剛砂屬于_晶體，金剛砂的熔點(diǎn)比金剛石的熔點(diǎn)_。(2)金剛砂的結(jié)構(gòu)中，一個(gè)硅原子周圍結(jié)合_個(gè)碳原子，其中鍵角是_。(3)金剛砂的結(jié)構(gòu)中含有共價(jià)鍵形成的原子環(huán)，其中最小的環(huán)上有_個(gè)硅原子。(4)碳、硅原子均采取_雜化。解析：由于金剛砂是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子、硅原子交替以共價(jià)單鍵相結(jié)合，故金剛砂是原子晶體；硅原子半徑比碳原子大，故金剛砂熔點(diǎn)低；硅和碳電子層結(jié)構(gòu)、成鍵方式相同，均采取sp3雜化，硅原子周圍有4個(gè)碳原子，鍵角為10928；組成的

9、最小六元環(huán)中，有3個(gè)碳原子，3個(gè)硅原子。答案：(1)原子低(2)410928(3)3(4)sp3原子晶體有關(guān)概念的理解及應(yīng)用1下列關(guān)于原子晶體的說法不正確的是()A原子晶體中的成鍵微粒是原子B原子晶體中原子之間全部以共價(jià)鍵結(jié)合C原子晶體均是化合物D原子晶體的熔、沸點(diǎn)都比較高解析：選C。原子晶體可能是單質(zhì)，如金剛石、晶體硅，也可能是化合物，如二氧化硅、碳化硅等。2美國(guó)科學(xué)雜志曾報(bào)道：在40 GPa的高壓下，用激光加熱到1 800 K，人們成功制得了原子晶體CO2，下列對(duì)該物質(zhì)的推斷一定不正確的是()A該原子晶體中含有極性鍵B該原子晶體易汽化，可用作制冷材料C該原子晶體有很高的熔、沸點(diǎn)D該原子晶體

10、的硬度大，可用作耐磨材料解析：選B。CO2由固態(tài)時(shí)形成的分子晶體變?yōu)樵泳w，其成鍵情況也發(fā)生了變化，由原來的C=O鍵變?yōu)镃O鍵，但化學(xué)鍵依然為極性共價(jià)鍵，A項(xiàng)正確。由于晶體類型及分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)等性質(zhì)也發(fā)生了變化。CO2原子晶體具有高硬度、高熔沸點(diǎn)等性質(zhì)，C、D項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。金剛石和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)3下列關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是()A最小的環(huán)上，有3個(gè)硅原子和3個(gè)氧原子B最小的環(huán)上，硅原子數(shù)和氧原子數(shù)之比為12C最小的環(huán)上，有6個(gè)硅原子和6個(gè)氧原子D存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O原子處于中心，Si原子處于4個(gè)頂角解析：選C。SiO2晶體中，每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子

11、成鍵、每個(gè)氧原子與2個(gè)硅原子成鍵，晶體中的硅氧四面體中Si原子處于中心、O原子處于4個(gè)頂角。最小的環(huán)是十二元環(huán)，環(huán)上有6個(gè)Si原子、6個(gè)O原子，Si、O原子數(shù)之比是11。4設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法中正確的是()A28 g 晶體硅中含有SiSi鍵的個(gè)數(shù)為2NAB124 g白磷(P4)晶體中含有PP鍵的個(gè)數(shù)為4NAC12 g金剛石中含有CC鍵的個(gè)數(shù)為4NADSiO2晶體中每摩爾硅原子可與氧原子形成2NA個(gè)共價(jià)鍵(SiO鍵)解析：選A。晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，每個(gè)硅原子與周圍4個(gè)原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，依據(jù)“均攤法”，1個(gè)硅(或碳)原子分得的共價(jià)鍵數(shù)為42，A正確，C錯(cuò)誤；白磷為正四面體結(jié)

12、構(gòu)，每個(gè)P4分子中含有6個(gè)PP鍵，B錯(cuò)誤；SiO2晶體中每個(gè)硅原子與周圍4個(gè)氧原子形成4個(gè)SiO鍵，D錯(cuò)誤。分子晶體和原子晶體的比較學(xué)生用書P44分子晶體和原子晶體的比較晶體類型分子晶體原子晶體定義分子間通過分子間作用力結(jié)合形成的晶體相鄰原子間以共價(jià)鍵結(jié)合而形成的具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體組成微粒分子原子物質(zhì)類別多數(shù)的非金屬單質(zhì)和共價(jià)化合物金剛石、晶體硅、碳化硅、二氧化硅等少數(shù)非金屬單質(zhì)及共價(jià)化合物微粒間的作用力分子間作用力共價(jià)鍵熔化時(shí)需克服的作用力較弱的分子間作用力很強(qiáng)的共價(jià)鍵物理性質(zhì)熔、沸點(diǎn)較低很高硬度較小很大導(dǎo)電性固態(tài)和熔化時(shí)一般都不導(dǎo)電，但某些分子晶體溶于水能導(dǎo)電，如HCl固態(tài)和熔化時(shí)

13、一般都不導(dǎo)電溶解性相似相溶難溶于一般溶劑決定熔、沸點(diǎn)高低的因素分子間作用力的強(qiáng)弱共價(jià)鍵的強(qiáng)弱典型例子干冰、冰金剛石、二氧化硅有下列物質(zhì)：水晶冰醋酸氧化鈣白磷晶體氬氫氧化鈉鋁金剛石過氧化鈉碳化鈣碳化硅干冰過氧化氫。根據(jù)要求填空：(1)屬于原子晶體的化合物是_。(2)直接由原子構(gòu)成的晶體是_。(3)直接由原子構(gòu)成的分子晶體是_。(4)由極性分子構(gòu)成的晶體是_，屬于分子晶體的單質(zhì)是_。解析：屬于原子晶體的是金剛石、碳化硅和水晶；屬于分子晶體的有晶體氬(無化學(xué)鍵)、白磷(非極性分子)、干冰(由極性鍵構(gòu)成的非極性分子)、過氧化氫和冰醋酸(由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的極性分子)。答案：(1)(2)(3)(4)

14、原子晶體與分子晶體的判斷方法非金屬單質(zhì)和共價(jià)化合物所形成的晶體屬于原子晶體還是分子晶體，可以從以下角度進(jìn)行分析判斷：(1)依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用力判斷組成原子晶體的粒子是原子，粒子間的作用力是共價(jià)鍵；組成分子晶體的粒子是分子，粒子間的作用力是分子間作用力。(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷常見的原子晶體有金剛石、晶體硼、晶體鍺等單質(zhì)；SiO2、SiC、BN、AlN、Si3N4等化合物。新型無機(jī)非金屬材料“家庭”的成員(如Si3N4、BN等)熔點(diǎn)高、硬度大、耐高溫、抗氧化，它們大多屬于原子晶體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)(金剛石、石墨、晶體硅等除外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(SiO2除外)、酸、絕大多數(shù)

15、有機(jī)物(有機(jī)鹽除外)都是分子晶體。(3)依據(jù)晶體的熔、沸點(diǎn)判斷原子晶體的熔、沸點(diǎn)高，常在1 000 以上；分子晶體的熔、沸點(diǎn)低，常在數(shù)百攝氏度甚至更低。(4)依據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)判斷一般常溫下呈氣態(tài)或液態(tài)的單質(zhì)(Hg除外)與化合物，其呈固態(tài)時(shí)都屬于分子晶體。(5)依據(jù)物質(zhì)的揮發(fā)性判斷一般易揮發(fā)的物質(zhì)呈固態(tài)時(shí)都屬于分子晶體。(6)依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷原子晶體的硬度大，分子晶體的硬度小且較脆。(7)熟記常見的、典型的原子晶體常見的原子晶體有單質(zhì)，如金剛石、晶體硅、晶體硼、晶體鍺等；化合物，如SiO2、SiC、BN、AlN、Si3N4等。除原子晶體外的絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化

16、物、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物屬于分子晶體。(2019杭州高二檢測(cè))C60、金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型如圖所示(石墨僅表示出其中的一層結(jié)構(gòu))。(1)C60、金剛石和石墨三者互為_。A同分異構(gòu)體B同素異形體C同系物 D同位素(2)固態(tài)時(shí)，C60屬于_(填“原子”或“分子”)晶體，其熔點(diǎn)比金剛石_(填“高”或“低”)。(3)硅晶體的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，1 mol硅晶體中含有SiSi鍵的數(shù)目約是_NA。二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)SiSi鍵之間插入1個(gè)氧原子。二氧化硅的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，硅、氧原子形成的最小環(huán)上氧原子數(shù)目是_。(4)石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個(gè)正六邊形占有的碳原子數(shù)是_。解析(1)C

17、60、金剛石、石墨為碳元素的三種單質(zhì)，互為同素異形體。(2)構(gòu)成C60晶體的粒子是C60分子，所以它屬于分子晶體，熔點(diǎn)比金剛石(為原子晶體)低。(3)每個(gè)硅原子形成4個(gè)SiSi鍵，同時(shí)每個(gè)SiSi鍵為兩個(gè)原子所共有，所以1 mol硅晶體中含有2 mol SiSi鍵。在晶體硅的最小環(huán)上有6個(gè)SiSi鍵(6條邊)，分別插入一個(gè)氧原子，則變成十二元環(huán)，有6個(gè)氧原子。(4)石墨晶體中每個(gè)碳原子與另外3個(gè)碳原子成鍵，所以每個(gè)六邊形占有的碳原子個(gè)數(shù)為62。答案(1)B(2)分子低(3)26(4)2原子晶體和分子晶體的比較1下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類型相同、晶體類型也相同的是()ASO2和SiO2 BC

18、O2和H2OCBN和HCl DCCl4和KCl解析：選B。A中SO2和SiO2的化學(xué)鍵都是極性共價(jià)鍵，但晶體類型不同，SO2晶體屬于分子晶體，SiO2晶體屬于原子晶體；B中CO2和H2O的化學(xué)鍵都是極性共價(jià)鍵，且晶體都屬于分子晶體；C中BN和HCl的化學(xué)鍵都為極性共價(jià)鍵，但晶體類型不同，BN晶體屬于原子晶體，HCl晶體屬于分子晶體；D中CCl4的化學(xué)鍵為極性共價(jià)鍵，KCl的化學(xué)鍵為離子鍵，CCl4晶體屬于分子晶體，KCl晶體屬于離子晶體。2下列有關(guān)晶體的敘述中，錯(cuò)誤的是 ()A分子晶體熔化時(shí)化學(xué)鍵一般不被破壞B白磷晶體中，結(jié)構(gòu)粒子之間通過共價(jià)鍵結(jié)合C石英晶體是直接由硅原子和氧原子通過共價(jià)鍵所形

19、成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體D構(gòu)成分子晶體的結(jié)構(gòu)粒子中可能存在共價(jià)鍵解析：選B。分子晶體是通過分子間作用力將分子結(jié)合在一起的，所以熔化時(shí)，分子內(nèi)部的化學(xué)鍵未發(fā)生變化，破壞的只是分子間作用力，故A正確；白磷晶體是分子晶體，在P4內(nèi)部存在共價(jià)鍵，而結(jié)構(gòu)粒子P4之間是通過分子間作用力結(jié)合的，故B錯(cuò)誤；石英晶體是原子晶體，故C正確；稀有氣體在固態(tài)時(shí)也屬于分子晶體，而稀有氣體是單原子分子，在分子內(nèi)部不存在共價(jià)鍵，在干冰晶體中，CO2分子內(nèi)存在共價(jià)鍵，故D正確。重難易錯(cuò)提煉1.金剛石、晶體硅、碳化硅、二氧化硅等原子晶體中的成鍵數(shù)目(1)金剛石(或晶體硅)中，1 mol C(或Si)形成2 mol CC(或SiS

20、i)鍵。(2)SiC晶體中，1 mol C或1 mol Si均形成4 mol CSi 鍵。(3)1 mol SiO2晶體中，共有4 mol SiO鍵。2.金剛石、晶體硅、碳化硅、二氧化硅中最小環(huán)上的原子數(shù)(1)金剛石、晶體硅、SiC晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)分別為6個(gè)C、6個(gè)Si、3個(gè)Si和3個(gè)C。(2)SiO2晶體中最小環(huán)上有12個(gè)原子(6個(gè)Si和6個(gè)O)。3.金剛石、晶體硅的一個(gè)晶胞中，分別含有碳原子數(shù)為8、硅原子數(shù)為8。課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)學(xué)生用書P81(單獨(dú)成冊(cè))基礎(chǔ)鞏固1下列有關(guān)原子晶體的敘述錯(cuò)誤的是()A原子晶體中，原子不遵循緊密堆積原則B原子晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C原子晶體中不存在獨(dú)立的分子D

21、原子晶體熔化時(shí)不破壞共價(jià)鍵解析：選D。原子晶體中原子之間通過共價(jià)鍵相連，而共價(jià)鍵具有方向性和飽和性，所以原子晶體中，原子不遵循緊密堆積原則；原子晶體是相鄰原子之間通過共價(jià)鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在獨(dú)立的分子，熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵。2下列物質(zhì)中，屬于原子晶體的化合物是()A水晶B晶體硅C金剛石 D干冰解析：選A。A項(xiàng)，水晶是原子晶體，屬于化合物；B項(xiàng)，晶體硅是單質(zhì)；C項(xiàng)，金剛石是單質(zhì)；D項(xiàng)，干冰是分子晶體。3將SiCl4與過量的液氨反應(yīng)可生成化合物Si(NH2)4。將該化合物在無氧條件下高溫灼燒，可得到氮化硅(Si3N4)固體，氮化硅是一種新型耐高溫、耐磨材料，在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。下列推

22、斷可能正確的是()ASiCl4、Si3N4的晶體類型相同BSi3N4晶體是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C原子晶體C3N4的熔點(diǎn)比Si3N4的低DSiCl4晶體在熔化過程中化學(xué)鍵斷裂解析：選B。SiCl4是分子晶體，在熔化過程中克服的是分子間作用力，化學(xué)鍵不斷裂。Si3N4是原子晶體，其晶體為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)C、Si的原子半徑推知CN鍵的鍵能比SiN鍵的鍵能大，故C3N4的熔點(diǎn)比Si3N4的高。4晶體AB型共價(jià)化合物，若原子最外層電子數(shù)之和為8，常是具有半導(dǎo)體性質(zhì)的原子晶體。已知金剛石不導(dǎo)電而導(dǎo)熱，鋯石(ZrO2)不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱，卻硬似鉆石。近期用制耐熱器的碳化硅也制成假鉆石，則識(shí)別它們的可靠方法是()A能在

23、玻璃上刻畫出痕跡的為金剛石B很硬不導(dǎo)電而導(dǎo)熱的是金剛石和碳化硅C既可導(dǎo)電又可導(dǎo)熱的是碳化硅D不導(dǎo)電的為鋯石答案：C5據(jù)報(bào)道：用激光可將置于鐵室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一個(gè)射頻電火花噴射出氮?dú)?，可使碳、氮原子結(jié)合成碳氮化合物的薄膜，該碳氮化合物的硬度比金剛石還大，則下列分析正確的是()A該碳氮化合物呈片層狀結(jié)構(gòu)B該碳氮化合物呈立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C該碳氮化合物中CN鍵鍵長(zhǎng)比金剛石的CC鍵鍵長(zhǎng)長(zhǎng)D相鄰主族非金屬元素形成的化合物的硬度比單質(zhì)小解析：選B。由題意知，該碳氮化合物的硬度比金剛石還大，說明該碳氮化合物為原子晶體，因此是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；與金剛石相比，C原子半徑大于N原子半徑，所以CN鍵鍵長(zhǎng)小

24、于CC鍵鍵長(zhǎng)。6下列晶體熔化時(shí)，必須破壞非極性共價(jià)鍵的是()A冰 B晶體硅C溴 D二氧化硅解析：選B。冰、溴為分子晶體，熔化時(shí)克服的是分子間作用力，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體硅、二氧化硅為原子晶體，二氧化硅熔化時(shí)，破壞的是SiO極性鍵，晶體硅熔化時(shí)，破壞的是SiSi非極性鍵，B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7(2019銀川一中高二檢測(cè))制造光導(dǎo)纖維的材料是一種純度很高的硅氧化物，它是具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，如圖是其簡(jiǎn)化了的平面示意圖，下列關(guān)于這種物質(zhì)的說法正確的是()A晶體中Si與O的原子個(gè)數(shù)比是14B晶體中Si與O的原子個(gè)數(shù)比是16C該物質(zhì)是原子晶體D該物質(zhì)是分子晶體解析：選C。分析題圖可知，每個(gè)十二元環(huán)中有6

25、個(gè)硅原子和6個(gè)氧原子，但是每個(gè)氧原子形成2個(gè)SiO鍵，每個(gè)硅原子形成4個(gè)SiO鍵，Si與O的原子個(gè)數(shù)比是12，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。該晶體是具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，因此其是原子晶體而非分子晶體，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8根據(jù)下列性質(zhì)判斷，屬于原子晶體的是()A熔點(diǎn)2 700 ，導(dǎo)電性好，延展性好B無色晶體，熔點(diǎn)3 550 ，不導(dǎo)電，質(zhì)硬，難溶于水和有機(jī)溶劑C無色晶體，能溶于水，質(zhì)硬而脆，熔點(diǎn)為800 ，熔化時(shí)能導(dǎo)電D熔點(diǎn)56.6 ，微溶于水，硬度小，固態(tài)或液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電解析：選B。A項(xiàng)，延展性好不是原子晶體的性質(zhì)，原子晶體中原子與原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合，而共價(jià)鍵有一定的方向性，使原子晶體質(zhì)硬而脆；B項(xiàng)，屬于原

26、子晶體的性質(zhì)；C項(xiàng)，應(yīng)該屬于離子化合物；D項(xiàng)，符合分子晶體的特征。9組成干冰和二氧化硅晶體的化合物均屬于第A族元素的最高價(jià)氧化物，但它們的熔、沸點(diǎn)差別很大，原因是()A二氧化硅的相對(duì)分子質(zhì)量大于二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量BC=O鍵鍵能比SiO鍵鍵能小C干冰為分子晶體，二氧化硅為原子晶體D干冰易升華，二氧化硅不能解析：選C。組成干冰和二氧化硅晶體的化合物雖然均屬于第A族元素的最高價(jià)氧化物，但干冰是分子晶體，二氧化硅為原子晶體，干冰的熔、沸點(diǎn)取決于其分子間作用力的大小，而二氧化硅的熔、沸點(diǎn)則由硅氧共價(jià)鍵的強(qiáng)度決定。10C和Si元素在化學(xué)中占有極其重要的地位。(1)SiC的晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅的相似，其中C

27、原子的雜化方式為_，微粒間存在的作用力是_，SiC和晶體Si的熔、沸點(diǎn)高低順序是_。(2)C、Si為同一主族的元素，CO2和SiO2的化學(xué)式相似，但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大的不同。CO2中C與O原子間形成鍵和鍵，SiO2中Si與O原子間不形成鍵。從原子半徑大小的角度分析，C、O原子間能形成鍵，而Si、O原子間不能形成鍵的原因是_。SiO2屬于_晶體，CO2屬于_晶體，所以熔點(diǎn)CO2_SiO2(填“”)。(3)金剛石、晶體硅、二氧化硅、CO2 4種晶體的組成微粒種類分別是_，熔化時(shí)克服的微粒間的作用力分別是_。解析：(1)晶體硅中一個(gè)硅原子周圍與四個(gè)硅原子相連，呈正四面體結(jié)構(gòu)，所以雜化方式是sp3，因?yàn)?/p>

28、SiC的鍵長(zhǎng)小于SiSi，所以熔、沸點(diǎn)高低順序：SiCSi。(2)Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，pp軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成穩(wěn)定的鍵。SiO2為原子晶體，CO2為分子晶體，所以熔點(diǎn)：SiO2CO2。(3)金剛石、晶體硅、二氧化硅均為原子晶體，組成微粒為原子，熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵；CO2為分子晶體，由分子構(gòu)成，以分子間作用力結(jié)合。答案：(1)sp3共價(jià)鍵SiCSi(2)Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，pp軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成穩(wěn)定的鍵原子分子(3)原子、原子、原子、分子共價(jià)鍵、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵、分子間作用力11硅是一種重要的非金屬單質(zhì)，硅及其化合物的用途非常

29、廣泛。根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答硅及其化合物的相關(guān)問題。(1)基態(tài)硅原子的核外電子排布式為_。(2)晶體硅的微觀結(jié)構(gòu)與金剛石相似，晶體硅中SiSi鍵之間的夾角大小約為_。(3)請(qǐng)?jiān)诳驁D中補(bǔ)充完成SiO2晶體的結(jié)構(gòu)示意圖(部分原子已畫出)，并進(jìn)行必要的標(biāo)注。(4)下表列出有三種物質(zhì)(晶體)的熔點(diǎn)。物質(zhì)SiO2SiCl4SiF4熔點(diǎn)/1 71070.590.2簡(jiǎn)要解釋熔點(diǎn)產(chǎn)生差異的原因：SiO2和SiCl4：_；SiCl4和SiF4：_。解析：(2)晶體硅以一個(gè)硅原子為中心，與另外4個(gè)硅原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，所以SiSi鍵之間的夾角大小約為10928。(3)圖中給出的是硅晶體的結(jié)構(gòu)，SiO2晶體相當(dāng)于在硅晶

30、體結(jié)構(gòu)中的每個(gè)SiSi鍵中插入一個(gè)氧原子，所以只要在每?jī)蓚€(gè)硅原子之間畫一個(gè)半徑比硅原子小的原子，再用實(shí)線連起來即可。(4)晶體類型不同，其熔點(diǎn)具有很大的差別，一般原子晶體的熔點(diǎn)高，而分子晶體的熔點(diǎn)低。答案：(1)1s22s22p63s23p2(2)10928(3)如圖所示：(4)SiO2是原子晶體，微粒間作用力為共價(jià)鍵。SiCl4是分子晶體，微粒間作用力為范德華力，故SiO2熔點(diǎn)高于SiCl4SiCl4和SiF4均為分子晶體，微粒間作用力為范德華力，結(jié)構(gòu)相似時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，故SiCl4熔點(diǎn)高于SiF4能力提升12下列晶體性質(zhì)的比較正確的是()A熔點(diǎn)：金剛石晶體硅晶體鍺硫B熔點(diǎn)

31、：SiI4SiBr4SiCl4SiF4C沸點(diǎn)：H2SH2OHFNH3D硬度：金剛石白磷冰水晶解析：選A。A項(xiàng)，金剛石、晶體硅和晶體鍺都是原子晶體，硫是分子晶體，且原子半徑：CSiGe，熔點(diǎn)：金剛石晶體硅晶體鍺硫；B項(xiàng)，SiI4、SiBr4、SiCl4和SiF4是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量：SiI4SiBr4SiCl4SiF4，故熔點(diǎn)：SiI4SiBr4SiCl4SiF4；C項(xiàng)，H2O、HF和NH3都存在分子間氫鍵，H2O分子之間的氫鍵最強(qiáng)，NH3分子之間的氫鍵最弱，H2S分子之間只存在范德華力，故沸點(diǎn)：H2OHFNH3H2S；D項(xiàng)，白磷和冰是分子晶體，硬度小，金剛石和水晶是原子晶體

32、，硬度大。13(2019蘭州一中檢測(cè))根據(jù)下表中的有關(guān)數(shù)據(jù)分析，下列說法錯(cuò)誤的是()AlCl3SiCl4晶體硼金剛石晶體硅熔點(diǎn)/190682 5733 5501 410沸點(diǎn)/178572 8324 8272 355A.SiCl4是分子晶體B晶體硼是原子晶體CAlCl3是分子晶體，加熱能升華D金剛石中的CC鍵比晶體硅中的SiSi鍵弱解析：選D。SiCl4、AlCl3的熔、沸點(diǎn)低，都是分子晶體，AlCl3的沸點(diǎn)低于其熔點(diǎn)，即在未熔化的溫度下它就能升華，故AlCl3加熱能升華，A、C項(xiàng)正確；晶體硼熔、沸點(diǎn)高，所以晶體硼是原子晶體，B項(xiàng)正確；C原子的半徑比Si原子的半徑小，金剛石中的CC鍵的鍵長(zhǎng)比晶體

33、硅中的SiSi鍵的鍵長(zhǎng)短，故金剛石中的CC鍵的鍵能比晶體硅中的SiSi鍵的鍵能大，則金剛石中的CC 鍵比晶體硅中的SiSi鍵強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。14.氮化碳的硬度比金剛石大，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)氮化碳的說法不正確的是()A氮化碳屬于原子晶體B氮化碳中碳顯4價(jià)，氮顯3價(jià)C氮化碳的化學(xué)式為C3N4D每個(gè)碳原子與4個(gè)氮原子相連，每個(gè)氮原子與3個(gè)碳原子相連解析：選B。A項(xiàng)，根據(jù)氮化碳的硬度比金剛石晶體大判斷，氮化碳屬于原子晶體；B項(xiàng)，氮的非金屬性大于碳的非金屬性，氮化碳中碳顯4價(jià)，氮顯3價(jià)；C項(xiàng)，晶體結(jié)構(gòu)模型中虛線部分(正方形)是晶體的最小結(jié)構(gòu)單元，該正方形頂角的原子被4個(gè)正方形共用，邊上的原子被2個(gè)正方形共用，則其含有的碳原子數(shù)為443，氮原子數(shù)為4，故氮化碳的化學(xué)式為C3N4；D項(xiàng)，碳形成4個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)碳原子與4個(gè)氮原子相連；氮形成3個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)氮原子與3個(gè)碳原子相連。15四種短周期元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表所示，請(qǐng)回答下列問題。元素ABCD性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息單質(zhì)在常溫下為固體，難溶于水，易溶于CS2。能形成兩種二元含氧酸原子的M層有1個(gè)未成對(duì)的p電子，核外p電子總數(shù)大于7單質(zhì)曾被稱為“銀色的金子”。與鋰形成的合金常用于制造航天飛行器。單質(zhì)能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿原子核外電子層上s電子總數(shù)比