第3-2-2講-共價晶體(原卷版)

鏈接教材精準(zhǔn)變式練第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子晶體與共價晶體第2課時共價晶體【典例1】下列有關(guān)共價化合物的說法：①具有較低的熔、沸點(diǎn)；②不是電解質(zhì)；③固態(tài)時是分子晶體④都由分子構(gòu)成；⑤固態(tài)時不導(dǎo)電，其中一定正確的是A．①③④ B．②⑤ C．①②③④⑤ D．⑤【典例2】（2021·吉林·延邊朝鮮族自治州延邊二中高二階段練習(xí)）下列關(guān)于晶體的敘述錯誤的是A．每個Si原子周圍有4個O原子 B．每個O原子周圍有2個Si原子C．陰、陽離子數(shù)目之比為 D．Si原子和O原子的比例為【典例3】（2021·福建省福州高級中學(xué)高二期中）下列說法正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù))A．1molP4含有P-P鍵的個數(shù)為4NAB．1molSiC中含有C-Si鍵的個數(shù)為2NAC．1molSiO2中含Si-O鍵的個數(shù)為2NAD．含C為1mol的金剛石中含有C-C鍵的個數(shù)為2NA【典例4】（2021·山東·德州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期中）下列說法不正確的是A．晶體熔點(diǎn)由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4B．熔沸點(diǎn)由大到?。航饎偸咎蓟瑁揪w硅C．沸點(diǎn)由高到低：HI＞HBr＞HCl＞HFD．氮元素氫化物的沸點(diǎn)不一定高于碳元素的氫化物【典例5】（2021·河南信陽·高二期末）如圖是石墨、足球烯()、金剛石三種晶體的結(jié)構(gòu)圖，下列說法正確的是A．這三種物質(zhì)是碳的同分異構(gòu)體，燃燒產(chǎn)物相同B．這三種物質(zhì)熔化時，克服的粒子間作用力都是化學(xué)鍵C．等物質(zhì)的量的石墨、金剛石所含的C-C鍵數(shù)目之比為3：4D．石墨晶體C-C鍵的鍵長短于金剛石的C-C鍵，則金剛石比石墨穩(wěn)定教材知識鏈接教材知識鏈接一．共價晶體的概念及其性質(zhì)1．共價晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及物理性質(zhì)(1)概念相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合形成共價鍵三維骨架結(jié)構(gòu)的晶體。(2)構(gòu)成微粒及微粒間作用(3)物理性質(zhì)①共價晶體中，由于各原子均以強(qiáng)的共價鍵相結(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。②結(jié)構(gòu)相似的共價晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)越高。2．常見共價晶體及物質(zhì)類別(1)某些單質(zhì)：如硼(B)、硅(Si)、鍺(Ge)、金剛石等。(2)某些非金屬化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。(3)極少數(shù)金屬氧化物，如剛玉(α-Al2O3)等。二．常見共價晶體結(jié)構(gòu)分析1．金剛石晶體金剛石晶體中，每個碳原子均以4個共價單鍵對稱地與相鄰的4個碳原子相結(jié)合，形成C—C—C夾角為109°28′的正四面體結(jié)構(gòu)(即金剛石中的碳采取sp3雜化軌道形成共價鍵)，整塊金剛石晶體就是以共價鍵相連的三維骨架結(jié)構(gòu)。其中最小的環(huán)是六元環(huán)。2.二氧化硅晶體(1)二氧化硅晶體中，每個硅原子均以4個共價鍵對稱地與相鄰的4個氧原子相結(jié)合，每個氧原子與2個硅原子相結(jié)合，向空間擴(kuò)展，形成三維骨架結(jié)構(gòu)。晶體結(jié)構(gòu)中最小的環(huán)上有6個硅原子和6個氧原子，硅、氧原子個數(shù)比為1∶2。(2)低溫石英的結(jié)構(gòu)中有頂角相連的硅氧四面體形成螺旋上升的長鏈，而沒有封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)決定了它具有手性。精準(zhǔn)變式題精準(zhǔn)變式題（變式訓(xùn)練1）金剛石是典型的共價晶體，下列關(guān)于金剛石的說法中錯誤的是()A．晶體中不存在獨(dú)立的分子B．碳原子間以共價鍵相結(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與氧氣發(fā)生反應(yīng)（變式訓(xùn)練2）美國《科學(xué)》雜志曾報道：在40GPa的高壓下，用激光加熱到1800K，人們成功制得了共價晶體CO2，下列對該物質(zhì)的推斷一定不正確的是()A．該共價晶體中含有極性鍵B．該共價晶體易氣化，可用作制冷材料C．該共價晶體有很高的熔、沸點(diǎn)D．該共價晶體的硬度大，可用作耐磨材料（變式訓(xùn)練3）下列關(guān)于SiO2晶體空間結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是()A．最小的環(huán)上，有3個硅原子和3個氧原子B．最小的環(huán)上，硅原子數(shù)和氧原子數(shù)之比為1∶2C．最小的環(huán)上，有6個硅原子和6個氧原子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個頂角（變式訓(xùn)練4）（2021·遼寧·清原滿族自治縣第二高級中學(xué)高二期中）下列關(guān)于晶體的敘述正確的是A．分子晶體中，共價鍵的鍵能越大，熔、沸點(diǎn)越高B．石墨為分子晶體，層內(nèi)碳原子以共價鍵相連，熔點(diǎn)高C．共價晶體中，共價鍵的鍵能越大，熔、沸點(diǎn)越高D．某晶體溶于水后，可電離出自由移動的離子，該晶體一定是離子晶體1．（2021·天津靜?！じ叨A段練習(xí)）熔融時需要破壞共價鍵的化合物是A．冰 B．石英 C．銅 D．氫氧化鈉2．下列物質(zhì)屬于共價晶體的是①干冰②③晶體硅④白磷⑤氨基乙酸⑥固態(tài)A．①②③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．②③ D．①②⑤⑥3．（2021·山東聊城·高二期末）下列敘述正確的是A．液晶是由分子較大、分子形狀呈長形或碟形的物質(zhì)形成的晶體B．制造光導(dǎo)纖維的主要材料是高純度硅，屬于共價晶體C．共價晶體中，共價鍵的鍵能越大，熔、沸點(diǎn)越高D．硫化氫晶體和冰晶體升華時克服的作用力相同4．（2021·遼寧·大連市普蘭店區(qū)第三十八中學(xué)高二期中）砷化鎵是一種重要的半導(dǎo)體材料，熔點(diǎn)1238。它在600以下，能在空氣中穩(wěn)定存在，并且不被非氧化性的酸侵蝕。砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)如圖。下列說法正確的是A．砷化鎵是一種分子晶體B．砷化鎵中不存在配位鍵C．晶胞中Ga原子與As原子的數(shù)量比為4：1D．晶胞中Ga與周圍等距且最近的As形成的空間構(gòu)型為正四面體5．（2021·山東無棣·高二期中）我國科學(xué)家合成了富集11B的非碳導(dǎo)熱材料立方氮化硼晶體，晶胞結(jié)構(gòu)如圖。下列說法正確的是A．11BN

和10BN的化學(xué)性質(zhì)相似B．該晶體具有良好的導(dǎo)電性C．該晶胞中含有14個B原子，4個N原子D．B原子周圍等距且最近的B原子數(shù)為66．（2021·河南開封·高二期中）下面的排序錯誤的是A．熔點(diǎn)由低到高：CF4<CCl4<CBr4 B．硬度由大到?。航饎偸?gt;碳化硅>晶體硅C．第一電離能由大到?。篈1>Mg>Na D．酸性強(qiáng)弱：HClO3>HClO2>HClO7．（2021·四川郫都·高二期中）方英石(SiO2)結(jié)構(gòu)和金剛石相似，其結(jié)構(gòu)單元如圖，下列有關(guān)說法正確的是A．圖示結(jié)構(gòu)單元中實(shí)際占有18個硅原子B．1molSi形成2molSi—O鍵C．方英石晶體中的Si采用的是sp3雜化D．方英石晶體中，Si-O鍵之間的夾角為90°8．（2021·河南·輝縣市第一高級中學(xué)高二階段練習(xí)）以NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是A．18g冰(圖1)中含氫鍵數(shù)目為4NAB．28g晶體硅(圖2)中含有Si－Si鍵數(shù)目為4NAC．88g干冰(圖3)中含有0.5NA個晶胞結(jié)構(gòu)單元D．12g石墨烯中含C－C鍵數(shù)目為3NA9．（2021·福建·泉州市第六中學(xué)高二期中）與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼(BN)晶體在高溫高壓下可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼(BN)，立方氮化硼的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當(dāng)。下列關(guān)于該物質(zhì)的分析中正確的是A．六方氮化硼轉(zhuǎn)化為立方氮化硼是物理變化B．立方氮化硼(BN)中氮元素的化合價為C．和鍵相比，鍵的鍵長更長D．立方氮化硼比晶體硅的熔點(diǎn)更高，硬度更大10．（2022·吉林·梅河口市第五中學(xué)高二期末）下列關(guān)于和的描述不正確的是A．為共價晶體，為分子晶體B．兩者中心原子采取的雜化方式不同C．和都是非極性分子D．晶體的熔點(diǎn)比晶體高11．C60、金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型如下圖所示(石墨僅表示出其中一層結(jié)構(gòu))(1)C60、金剛石和石墨三者的關(guān)系互為____。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，C60屬于___晶體。(3)石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)是___個。(4)BN晶體有多種結(jié)構(gòu)，其中立方氮化硼具有金剛石型結(jié)構(gòu)(如圖)。①該晶體的最小環(huán)中含有___個B原子；N原子的配位數(shù)為___。②已知立方氮化硼晶體內(nèi)存在配位鍵，則其晶體中配位鍵與普通共價鍵數(shù)目之比為___。原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，圖中a處B的原子坐標(biāo)參數(shù)為(0，0，0)，則距離該B原子最近的N原子坐標(biāo)參數(shù)為____。12．現(xiàn)有下列八種晶體：A．水晶B．冰醋酸C．氧化鎂D．白磷E．晶體氬F．氯化銨G．鋁H.金剛石(1)屬于共價晶體的是___________，直接由原子構(gòu)成的晶體是___________，直接由原子構(gòu)成的分子晶體是___________。(2)由極性分子構(gòu)成的晶體是___________，含有共價鍵的離子晶體是___________，屬于分子晶體的單質(zhì)是___________。(3)在一定條件下能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)變化的是___________，受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是___________，熔化時需克服共價鍵的是___________。13．按要求填空。(1)金剛石晶體中1個碳連接___________個原子，原子雜化類型為___________，形成的六元環(huán)最多___________個原子共面，金剛石中含有_____鍵。(2)晶體中1個原子連接___________個原子，雜化類型為___________，與個數(shù)比為___________，晶體中含有___________鍵。14．（2021·全國·高二）回答下列問題：(1)氮化碳和氮化硅晶體結(jié)構(gòu)相似，是新型的非金屬高溫陶瓷材料，它們的硬度大、熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。①氮化硅的硬度_______(填“大于”或“小于”)氮化碳的硬度，原因是___________。②已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且氮原子與氮原子不直接相連