第三章 第二节 第2课时Word格式文档下载.docx

第三章 第二节 第2课时Word格式文档下载.docx

《第三章 第二节 第2课时Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章 第二节 第2课时Word格式文档下载.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（1）原子晶体中不存在单个的分子，其化学式不是分子式，仅表示该物质中原子个数比。

（2）由原子构成的晶体不一定是原子晶体，如稀有气体分子构成的晶体属于分子晶体。

（3）原子晶体中一定存在共价键，而物质中存在共价键的晶体不一定是原子晶体，如干冰中碳原子与氧原子之间存在共价键，但干冰是分子晶体。

例1　（2019·

长沙高二检测）下列物质的晶体直接由原子构成的一组是（　　）

①CO2　②SiO2　③晶体Si　④白磷　⑤氨基乙酸　⑥固态He

A．①②③④⑤⑥B．②③④⑥

C．②③⑥D．①②⑤⑥

【考点】　原子晶体的判断

【题点】　由物质类别判断

答案　C

解析　CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体，其晶体由分子构成，稀有气体He由单原子分子构成；

SiO2、晶体Si属于原子晶体，其晶体直接由原子构成。

例2　最近科学家成功研制成了一种新型的碳氧化物，该化合物晶体与SiO2的晶体的结构相似，晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合，形成一种无限伸展的空间网状结构。

下列对该晶体的叙述错误的是（　　）

A．该晶体是原子晶体

B．该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶2

C．该晶体中碳原子数与C—O键数之比为1∶2

D．该晶体中最小的环由12个原子构成

【考点】　原子晶体的组成与结构

【题点】　原子晶体组成与结构的分析

解析　该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合，形成一种无限伸展的空间网状结构，则该化合物晶体中不存在分子，属于原子晶体，A项正确；

晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合，每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合，所以碳、氧原子个数比为1∶2，B项正确；

该晶体中每个碳原子形成4个C—O共价键，所以C原子与C—O键数目之比为1∶4，C项错误；

该晶体中最小的环由6个碳原子和6个氧原子构成，D项正确。

二、原子晶体的物理性质

1．物理性质

（1）熔点很高。

（2）硬度很大。

金刚石是天然存在的最硬的物质。

（3）一般不导电。

但晶体硅是半导体。

（4）不溶于一般溶剂。

2．原子晶体熔点和硬度的比较规律

结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高，硬度越大。

原子晶体与分子晶体的比较

晶体类型

原子晶体

分子晶体

构成微粒

原子

分子

微粒间作用力

共价键

分子间作用力

结构特点

空间网状结构

分子密堆积或非密堆积

物理性质

熔点高，硬度大，不溶于一般溶剂

熔、沸点低，硬度小，遵守“相似相溶”规律

熔化时破坏的作用力

范德华力（有时破坏氢键）

举例

金刚石

冰、干冰

例3　下表是某些原子晶体的熔点和硬度，分析表中的数据，判断下列叙述正确的是（　　）

氮化硼

碳化硅

石英

硅

锗

熔点/℃

3900

3000

2700

1710

1410

1211

硬度

10

9.5

7

6.5

6.0

①构成原子晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高

②构成原子晶体的原子间的共价键的键能越大，晶体的熔点越高

③构成原子晶体的原子半径越大，晶体的硬度越大

④构成原子晶体的原子半径越小，晶体的硬度越大

A．①②B．③④C．①③D．②④

【考点】　原子晶体的性质及应用

【题点】　影响原子晶体物理性质的因素

答案　D

解析　原子晶体的熔、沸点和硬度等物理性质取决于晶体内的共价键，构成原子晶体的原子半径越小，键长越短，键能越大，对应原子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。

例4　（2019·

邢台高二月考）下列晶体性质的比较中不正确的是（　　）

A．熔点：

金刚石>

碳化硅>

晶体硅

B．沸点：

NH3>

PH3

C．硬度：

白磷>

冰>

二氧化硅

D．熔点：

SiI4>

SiBr4>

SiCl4

【题点】　原子晶体熔点高低的比较

解析　A项中三种物质都是原子晶体，因原子半径r（C）<

r（Si），所以键长：

C—C<

C—Si<

Si－Si，故键能：

C—C>

C—Si>

Si—Si。

键能越大，原子晶体的熔点越高，A项正确；

因为NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点大于PH3的沸点，B项正确；

二氧化硅是原子晶体，硬度很大，白磷和冰都是分子晶体，硬度较小，C项错误；

四卤化硅为分子晶体，它们的组成和结构相似，分子间不存在氢键，故相对分子质量越大，熔点越高，D项正确。

比较原子晶体和分子晶体熔点高低的基本思路

1．正误判断

（1）凡是由原子构成的晶体都是原子晶体（　　）

（2）原子晶体中只存在极性共价键，不可能存在其他的化学键（　　）

（3）CO2和SiO2中化学键类型相同，晶体类型也相同（　　）

（4）1molSiO2晶体中含4molSi—O键（　　）

（5）互为同素异形体的单质的晶体类型一定相同（　　）

（6）由于共价键的键能远大于分子间作用力，故原子晶体的熔点比分子晶体高（　　）

答案　

（1）×

（2）×

　（3）×

　（4）√　（5）×

　（6）√

2．下列物质中，属于原子晶体的化合物是（　　）

A．无色水晶B．晶体硅

C．金刚石D．干冰

答案　A

解析　A项，无色水晶是原子晶体，属于化合物；

B项，晶体硅是单质；

C项，金刚石是单质；

D项，干冰属于化合物，但它是分子晶体。

3．下列有关原子晶体的叙述错误的是（　　）

A．原子晶体中，只存在共价键

B．原子晶体具有空间网状结构

C．原子晶体中不存在独立的分子

D．原子晶体熔化时不破坏共价键

【题点】　原子晶体的结构分析

解析　A项，原子晶体中原子之间通过共价键相连；

B项，原子晶体是相邻原子之间通过共价键结合而成的空间网状结构；

C项，原子晶体是由原子以共价键相结合形成的，不存在独立的分子；

D项，原子晶体中原子是通过共价键连接的，熔化时需要破坏共价键。

4．（2019·

聊城高二检测）下列排序不正确的是（　　）

A．硬度：

B．熔点：

SiC>

SiO2>

Si>

Ge

C．沸点：

HF>

HBr>

HCl

D．硬度：

【题点】　原子晶体的物理通性

5．金刚石具有硬度大、熔点高等特点，大量用于制造钻头、金属切割刀具等。

其结构如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．金刚石中C—C键的键角均为109°

28′，所以金刚石和CH4的晶体类型相同

B．金刚石的熔点高与C—C键的键能无关

C．金刚石中碳原子个数与C—C键键数之比为1∶2

D．金刚石的熔点高，所以在打孔过程中不需要进行浇水冷却

【考点】　原子晶体的综合考查

【题点】　原子晶体结构与性质的综合

解析　选项A，金刚石是原子晶体，CH4是分子晶体，二者的晶体类型不同；

选项B，金刚石熔化过程中C—C键断裂，因C—C键的键能大，断裂时需要的能量多，故金刚石的熔点很高；

选项C，金刚石中每个C都参与了4个C—C键的形成，而每个C对每条键的贡献只有一半，故碳原子个数与C—C键键数之比为（4×

）∶4＝1∶2；

选项D，金刚石的熔点高，但在打孔过程中会产生很高的温度，如不浇水冷却钻头，会导致钻头熔化。

6．现有两组物质的熔点数据如表所示：

A组

B组

金刚石：

3550℃

HF：

－83℃

晶体硅：

1410℃

HCl：

－115℃

晶体硼：

2300℃

HBr：

－89℃

二氧化硅：

1710℃

HI：

－51℃

根据表中数据回答下列问题：

（1）A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是____________。

（2）B组中HF熔点反常是由于__________。

（3）B组晶体不可能具有的性质是__________（填序号）。

①硬度小　②水溶液能导电　③固体能导电　④液体状态能导电

【题点】　分子晶体与原子晶体的综合

答案　

（1）原子　共价键

（2）HF分子间能形成氢键

（3）③④

解析　A组熔点很高，应是原子晶体，原子晶体熔化时破坏的是共价键；

B组是分子晶体，且结构相似，一般是相对分子质量越大，熔点越高；

HF的相对分子质量最小但熔点比HCl高，出现反常的原因是HF分子间存在氢键，HF熔化时除了破坏范德华力，还要破坏氢键，所需能量更多，因而熔点更高。

分子晶体在固态和熔化状态都不导电。

题组一　原子晶体的判断及其结构特点

1．下列事实能说明刚玉（Al2O3）是一种原子晶体的是（　　）

①Al2O3是两性氧化物　②硬度很大　③它的熔点为2045℃　④几乎不溶于水　⑤自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石

A．①②③B．②③④C．④⑤D．②⑤

【题点】　由物质性质判断

答案　B

解析　①指的是Al2O3的分类，⑤指的是刚玉的种类，这两项都无法说明Al2O3是一种原子晶体。

2．（2019·

重庆高二调研）下列晶体中，最小的平面或立体环不是由6个原子构成的是（　　）

A．金刚石B．石墨

C．水晶D．晶体硅

解析　金刚石、石墨中的最小碳环及晶体硅中最小硅环都是由6个原子构成的，水晶（主要成分为SiO2）中的最小环上有6个硅原子、6个氧原子，共12个原子。

3．下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是（　　）

A．存在四面体结构单元，O原子处于中心，Si原子处于4个顶角

B．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子

C．最小的环上，Si原子和O原子个数之比为1∶2

D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子

解析　二氧化硅是原子晶体，为空间网状结构，存在四面体结构，硅原子处于中心，氧原子处于4个顶角，A不正确；

晶体硅的结构与金刚石相似（金刚石中最小碳环为6个碳原子），而SiO2晶体只是在两个Si原子间插入1个O原子，即最小环含6个Si原子和6个O原子，故B、C不正确，D正确。

题组二　原子晶体的性质及应