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1、1第第 3 3 节节 原子晶体与分子晶体原子晶体与分子晶体课标要求1知道分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间的作用力的区别。2了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。1.原子晶体是指相邻原子间以共价键结合形成的具有空间立体网状结构的晶体。2常见的原子晶体有金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅。3原子晶体具有熔点高、硬度大，不溶于溶剂的特性。4对于结构相似的原子晶体，其原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。5分子晶体是指分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体。6常见的分子晶体有非金属单质(除 Si)、非金属氧化物(除 SiO2)、酸、多
2、数有机物。7分子晶体具有硬度小，熔点、沸点低的特性。8由组成和结构相似的分子组成的不含氢键的分子晶体，随着相对分子质量的增大，范德华力增强，晶体的熔点升高。原子晶体1概念相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体。2结构3结构特点(1)由于共价键的饱和性和方向性，使每个中心原子周围排列的原子数目是固定的。(2)由于所有原子间均以共价键相结合，所以晶体中不存在单个分子。4典型的原子晶体 2(1)金刚石在晶体中，碳原子以 sp3杂化轨道与周围_4_个碳原子以共价键相结合，CC 键间的夹角为 109.5。(2)二氧化硅Error!硅、氧原子个数比为 12。5原子晶体的物理性质根据下表中
3、有关数据分析，并填写表下面的空白。晶体键能/kJmol1熔点/硬度金刚石(CC)3473 35010碳化硅(CSi)3012 6009晶体硅(SiSi)2261 4157(1)键能：CCCSiSiSi；熔点：金刚石碳化硅晶体硅；硬度：金刚石碳化硅晶体硅(用“”或“”填空)。(2)规律：原子晶体具有很高的熔点，很大的硬度；对结构相似的原子晶体来说，原子半径越小， 键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。特别提醒 (1)1 个 C 原子形成 4 个 CC 键，每个 CC 键被两个 C 原子共用，故每个 C 原子占用CC 键数目为 4 2，即 1 mol 金刚石含有 2 mol CC 键。1 2(2)
4、金刚石晶体中最小环上有 6 个碳原子，SiO2晶体中最小环上有 12 个原子(6 个 O 原子和 6 个 Si 原子)。1根据金刚石的结构特点，你能分析其硬度大的原因是什么吗？提示：在金刚石晶体内部，每个碳原子都与周围的 4 个碳原子紧密结合，形成一种致密的三维结构，破坏这种三维结构中的 CC 共价键需要很高的能量，所以金刚石的硬度很大。2从金刚石的结构出发，分析晶体硅、碳化硅的结构是怎样的？提示：(1)晶体硅的结构跟金刚石相近，即把金刚石中的碳原子换成硅原子即可得晶体3硅的结构。(2)碳化硅晶体的结构类似于金刚石晶体的结构，碳原子和硅原子的位置是交替的，在整个晶体中硅与碳的原子个数比为 11
5、。(1)原子晶体的构成微粒是原子，只存在共价键，不存在其他作用力。(2)原子晶体的化学式表示其比例组成，晶体中不存在分子。(3)常见的原子晶体有：金刚石、晶体硅、晶体硼、二氧化硅、碳化硅。(4)原子晶体一般具有熔点高、硬度大、不溶于溶剂等特点。1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)原子晶体中一定存在极性键，可能存在范德华力。( )(2)CO2、SiO2均属于原子晶体。( )(3)硬度很大、熔点很高的晶体可能是原子晶体。( )(4)SiC 熔化时断裂非极性共价键。( )(5)原子晶体一定不是电解质。( )答案：(1) (2) (3) (4) (5)2下列晶体中属于原子晶体的是( )A
6、干冰 B食盐C胆矾 D晶体硼解析：选 D 常见的原子晶体中属于非金属单质的有金刚石、晶体硅、晶体硼等，属于非金属化合物的有二氧化硅、碳化硅、氮化硅等。分子晶体1分子晶体的结构2分子晶体与物质类型的关系类 型实 例所有氢化物H2O、NH3、CH4等部分非金属单质卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、稀有气体等部分非金属氧化物CO2、P4O6、P4O10、SO2等4几乎所有的酸HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等多数有机物的晶体苯、乙醇等3典型的分子晶体单质碘干冰冰晶胞或结构模型微粒间作用力范德华力范德华力范德华力和氢键晶胞微粒数_4_4_配位数_12_4_4分子晶体的物
7、理性质(1)分子晶体由于以比较弱的分子间作用力相结合，因此一般熔点较低，硬度较小。(2)对组成和结构相似，晶体中又不含氢键的分子晶体来说，随着相对分子质量的增大，范德华力增大，熔、沸点升高。特别提醒 (1)共价键具有方向性和饱和性，原子晶体不服从紧密堆积原理。(2)分子间只存在范德华力的分子晶体服从紧密堆积排列原理；分子间存在氢键的分子晶体，由于氢键具有方向性、饱和性，故不服从紧密堆积排列原理。1下列各组晶体都属于化合物组成的分子晶体是( )AH2O、O3、CCl4 BCCl4、(NH4)2S、H2O2CSO2、SiO2、CS2DP2O5、CO2、H3PO4解析：选 D A 项，O3为单质；B
8、 项，(NH4)2S 为离子晶体；C 项，SiO2为原子晶体。2下列有关分子晶体的说法中正确的是( )A分子内均存在共价键B分子间一定存在范德华力C分子间一定存在氢键D其结构一定不能由原子直接构成解析：选 B 稀有气体元素组成的晶体中，不存在由多个原子组成的分子，而是原子5间通过范德华力结合成晶体，所以不存在任何化学键，且分子为单原子分子，故 A、D 项错误。分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在于所有的分子晶体中，而氢键只存在于含有与电负性较强的 N、O、F 原子结合的氢原子的分子间或者分子内，所以 B 项正确，C 项错误。石墨晶体1石墨晶体的结构(1)石墨晶体是层状结构，在每一层内，
9、碳原子排列成六边形，一个个六边形排列成平面的网状结构，每一个碳原子都跟其他 3 个碳原子相结合。(2)在同一层内，相邻的碳原子以共价键相结合，每一个碳原子的一个未成对电子形成大 键。(3)层与层之间以范德华力相结合。2石墨的晶体类型和性质(1)类型：石墨晶体中既有共价键，又有范德华力，同时还有金属键的特性，是一种混合键型晶体。(2)性质：熔点高，质软，具有导电性。1石墨晶体中碳原子杂化轨道的类型及同层原子间的主要作用力分别是( )Asp1，范德华力 Bsp2，范德华力Csp2，共价键 Dsp3，共价键答案：C2.石墨的片层结构如图所示，试回答：(1)片层中平均每个正六边形含有_个碳原子。(2)
10、在片层结构中，碳原子数、CC 键、六元环数之比为_。(3)n g 碳原子可构成_个正六边形。解析：在石墨的片层结构中，以一个六元环为研究对象，由于每个碳原子被 3 个六元环共用，即组成每个六元环需碳原子数为 6 2；另外每个碳碳键被 2 个六元环共用，1 3即属于每个六元环的碳碳键数为 6 3。n g 碳原子可构成正六边形的个数为：1 26NA mol1 。n g 12 gmol11 2nNA 24答案：(1)2 (2)231 (3)nNA 24晶体类型的比较和判断1四种晶体类型的比较类型项目离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体构成晶体的微粒阴、阳离子原子分子金属阳离子和自由电子微粒间的作用离子键
11、共价键分子间作用力(范德华力或氢键)金属键作用力强弱(一般地)较强很强弱一般较强，有的较弱确定作用力强弱的一般判断方法离子电荷、半径键长(原子半径)组成结构相似时比较相对分子质量离子半径、价电子数熔、沸点较高高低差别较大(汞常温下为液态，钨熔点为 3 410 )硬度略硬而脆大较小差别较大导热和导电性不良导体(熔化后或溶于水导电)不良导体不良导体(部分溶于水发生电离后导电)良导体溶解性(水)多数易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水，少数与水反应组成微粒堆积方式非等径圆球紧密堆积不服从紧密堆积原理紧密堆积(与分子形状有关且分子间不存在氢键)等径圆球紧密堆积(A1、A2、A3)2判断晶体类型的常用方法7
12、(1)根据晶体的概念判断(依据组成晶体的粒子和粒子间的作用力判断)由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体；由分子通过分子间作用力形成的晶体属于分子晶体；由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体；由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体。(2)根据物质的类别判断按照物质所属的类别也可进行判断。一般来说，金属氧化物(Na2O、MgO、Na2O2等)、强碱和绝大多数盐类属于离子晶体；大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼等外)、气态氢化物、非金属氧化物(除 SiO2等外)、酸和大多数有机物(除有机盐外)属于分子晶体；金属单质属于金属晶体；常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅
13、、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有 SiC、SiO2等。(3)根据晶体的特征性质判断根据不同晶体的特征性质(如熔点、沸点、溶解性、导电性、硬度和机械性能等)的不同和相应规律来判断。如熔、沸点较低且不导电的单质和化合物一般形成分子晶体；熔、沸点较高且在水溶液中或熔融状态下导电的化合物一般为离子晶体；熔、沸点很高，硬度很大，不导电，不溶于一般溶剂的物质一般为原子晶体；金属单质(在熔融状态和固态时均能导电)形成金属晶体。1下列有关晶体的叙述错误的是( )A离子晶体中，一定存在离子键B原子晶体中，只存在共价键C金属晶体的熔、沸点均很高D稀有气体的原子能形成分子晶体解析：选 C 离子晶体中一定有离子键，
14、可能有共价键，A 项正确；原子晶体中只存在共价键，一定没有离子键，B 项正确；常见晶体类型中，金属晶体的熔、沸点相差较大，有的熔、沸点很高，如钨，有的较低如汞，C 项错误；稀有气体分子为单原子分子，以范德华力结合形成分子晶体，D 项正确。2下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是( )AO2和 SiO2 BNaI 和 I2CCO2和 H2O DCCl4和 NaCl解析：选 C A 项，O2属于分子晶体，SiO2属于原子晶体；B 项，NaI 属于离子晶体，I2属于分子晶体；C 项，CO2和 H2O 均属于分子晶体；D 项， CCl4属于分子晶体，NaCl 属于离子晶体。3下列物质所属晶体类型分类正确
15、的是( )8类型ABCD原子晶体石墨生石灰碳化硅金刚石分子晶体冰固态氨氯化铯干冰离子晶体氮化铝食盐明矾芒硝金属晶体铜汞铝铁解析：选 D A 选项中石墨为混合键型晶体，B 选项中生石灰为离子晶体，C 选项中氯化铯为离子晶体。晶体熔、沸点高低的比较1不同晶体类型的熔、沸点高低规律一般为：原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔、沸点有的很高(如钨)，有的很低(如汞)。2同种晶体类型的熔、沸点高低规律(1)原子晶体原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。例如，金刚石石英晶体硅。(2)离子晶体离子所带电荷越多，离子半径越小，则晶格能越大，熔、沸点越高。例如，MgONaClCsCl。(3
16、)金属晶体金属原子的价电子数越多，半径越小，金属键越强，熔、沸点越高。例如，AlMgNa。(4)分子晶体分子间作用力越强，熔、沸点越高。组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，范德华力越强，熔、沸点越高。例如，I2Br2Cl2F2。组成和结构不相似的物质，分子的极性越大，熔、沸点越高。例如，CON2。同分异构体之间：a一般是支链越多，熔、沸点越低。例如，正戊烷异戊烷新戊烷。b结构越对称，沸点越低。例如，邻二甲苯间二甲苯对二甲苯。9若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体大，故熔、沸点较高。例如，HFHBrHCl。1下列物质的熔点高低顺序，正确的是( )A金刚石晶体硅碳化硅BK
17、NaLiCNaFNaClNaBrDCI4CBr4CCl4CH4解析：选 D A 项，键能：CCCSiSiSi，故熔点：金刚石碳化硅晶体硅；B 项，金属键：LiNaK，故熔点：LiNaK；C 项，晶格能：NaFNaClNaBr，故熔点：NaFNaClNaBr；D 项，相对分子质量：CI4CBr4CCl4CH4，故熔点：CI4CBr4CCl4CH4。2下列关于物质熔点的排列顺序，不正确的是( )AHIHBrHClHFBI2Br2Cl2F2CNaClNaBrKBrDMgONaClCBr4CF4解析：选 A A 中为分子晶体，但由于 HF 分子间存在氢键，故 HF 的熔点出现反常，不正确；B 中也为分
18、子晶体，按相对分子质量由大到小排列，正确；C 中为离子晶体，离子半径r(Cl)NaBr，而阳离子r(Na)KBr，正确；D 中 MgO、NaCl 为离子晶体，由半径大小及所带电荷数知熔点 MgONaCl，CBr4、CF4为分子晶体，相对分子质量 CBr4CF4，熔点 CBr4CF4离子晶体熔 点高于分子晶体，正确。三级训练节节过关 1下列物质固态时一定是分子晶体的是( )A酸性氧化物 B碱性氧化物C含氧酸 D非金属单质解析：选 C 利用举特例法解题。A 项，SiO2为酸性氧化物，属于原子晶体；B 项，Na2O、CaO 等碱性氧化物属于离子晶体；D 项，金刚石、晶体硅等非金属单质属于原子晶体。2
19、下列关于原子晶体和分子晶体的说法不正确的是( )A原子晶体硬度通常比分子晶体大B原子晶体的熔、沸点较高10C分子晶体都不溶于水D金刚石、水晶属于原子晶体解析：选 C 分子晶体有的能溶于水，如 H2SO4等。3下列各组物质中，按熔点由低到高排列的是( )AO2、I2、Hg BCO2、KCl、SiO2CAl、Mg、Na DNaCl、KCl、RbCl解析：选 B A 项，熔点：固体液体气体，故熔点：I2HgO2；B 项，熔点：原子晶体离子晶体分子晶体，故熔点：SiO2KClCO2；C 项，金属键：AlMgNa，故熔点：AlMgNa；D 项，晶格能：NaClKClRbCl，故熔点：NaClKClRbC
20、l。4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 处于中心，Si 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 和 O 原子数之比为 12D最小的环上，有 6 个 Si 原子和 6 个 O 原子解析：选 D SiO2晶体结构为“一硅四氧、一氧两硅” ，即 1 个 Si 原子连接 4 个 O 原子，1 个 O 原子连接 2 个 Si 原子。A 项，在四面体结构单元中，Si 处于中心，O 处于 4 个顶角；B、D 项，最小环上有 6 个 Si 原子和 6 个 O 原子；C 项，最小环上，Si 和 O 原子数之比为 11。
21、5有下列 8 种晶体：A.水晶、B.冰醋酸、C.氧化镁、D.白磷、E.晶体氩、F.氯化铵、G.铝、H.金刚石。用序号回答下列问题：(1)属于原子晶体的化合物是_，直接由原子构成的晶体是_，直接由原子构成的分子晶体是_。(2)由极性分子构成的晶体是_，含有共价键的离子晶体是_，属于原子晶体的单质是_。(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是_，受热熔化后化学键不发生变化的是_，熔化时需克服共价键的是_。解析：答题时要注意选项的“关键词” ，如(1)中属于原子晶体的化合物，则不能选H，因为金刚石为单质；直接由原子构成的晶体不仅有原子晶体，还要注意分子晶体中稀有气体的特殊性稀有气体为单原子分子。
22、答案：(1)A A、E、H E (2)B F H(3)G B、D、E A、H1下列晶体熔化时不需破坏化学键的是( )A二氧化硅晶体 B食盐11C干冰 D金属镁解析：选 C 熔化时，SiO2破坏共价键，食盐破坏离子键，干冰破坏范德华力，金属镁破坏金属键。2分子晶体具有的本质特征是( )A组成晶体的微粒中含有共价键B熔融时不导电C晶体内微粒间以分子间作用力相结合D熔点一般比原子晶体低解析：选 C 分子晶体的熔、沸点较低，硬度较小，导致这些性质特征的本质原因是基本构成微粒间的相互作用范德华力及氢键相对于化学键来说是极其微弱的。3下列说法正确的是( )A冰熔化时，分子中 HO 键发生断裂B原子晶体中，
23、共价键越强，熔点越高C分子晶体中，共价键键能越大，分子晶体的熔、沸点越高D分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定解析：选 B A 项，冰熔化时，破坏分子间作用力(主要是氢键)，分子内的 HO 键不发生断裂；C 项，分子晶体中，分子间作用力越强，分子晶体的熔、沸点越高，与分子内共价键的键能大小无关；D 项，分子晶体中，分子内共价键的键能越大，该分子越稳定。4下列有关晶体的叙述中，错误的是( )A离子晶体熔化时离子键被破坏，而分子晶体熔化时化学键未被破坏B白磷晶体中，结构粒子之间通过共价键相结合C石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体D构成分子晶体的粒子中不一定存在
24、共价键解析：选 B 离子晶体是通过离子键将阴、阳离子结合在一起的，所以离子晶体熔化时离子键被破坏；而分子晶体是通过分子间作用力将分子结合在一起的，所以分子晶体熔化时，被破坏的只是分子间作用力，A 正确；白磷晶体是分子晶体，在 P4内部存在共价键，而结构粒子(P4)之间是通过范德华力结合的，B 错误；石英晶体是原子晶体，C 正确；稀有气体在固态时属于分子晶体，而稀有气体全是单原子分子，在分子内部不存在共价键，D正确。5干冰和二氧化硅晶体同属第A 族元素的最高价氧化物，它们的熔、沸点差别很大的原因是( )A二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量BC=O 键键能比 SiO 键键能小C干冰为
25、分子晶体，二氧化硅为原子晶体12D干冰易升华，二氧化硅不能解析：选 C 干冰和二氧化硅晶体尽管同属第A 族元素的最高价氧化物，但干冰是分子晶体，二氧化硅为原子晶体。干冰的熔、沸点取决于其分子间作用力的大小，而不是共价键键能的强弱；而二氧化硅的熔、沸点则由 SiO 键键能的强弱所决定。6下列有关共价化合物的说法：具有较低的熔、沸点；不是电解质；固态时是分子晶体；都由分子构成；液态时不导电。其中一定正确的说法是( )ABCD全部正确解析：选 C 共价化合物可能是分子晶体，如冰、干冰、固体 HCl，也可能是原子晶体，如 SiO2、SiC 等，SiO2、SiC 具有较高的熔、沸点，晶体中不存在分子，H
26、Cl 是电解质。液态时不导电是共价化合物的共性。7分析下列各物质的物理性质，判断其固态属于原子晶体的是( )A碳化铝，黄色晶体，熔点 2 200 ，熔融态不导电B溴化铝，无色晶体，熔点 98 ，熔融态不导电C五氧化二钒，无色晶体，熔点 19.5 ，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中D溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电解析：选 A A 项中熔点很高且熔融态不导电，为原子晶体；D 项中熔融时或溶于水中都能导电，为离子晶体；B、C 项为分子晶体。8SiCl4的分子结构与 CCl4相似，对其进行下列推测，不正确的是( )ASiCl4晶体是分子晶体B常温、常压下 SiCl4是气体CSiCl4的分子是由极性
27、键形成的非极性分子DSiCl4的熔点高于 CCl4解析：选 B SiCl4和 CCl4都属于分子晶体，影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小，在这两种分子晶体中都只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于 CCl4的相对分子质量，所以 SiCl4的范德华力较大，熔、沸点应该比 CCl4高。CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4与它结构相似，因此也应该是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。9在下列物质中：NaCl NaOH Na2O2 CH2O(NH4)2S CCl4 C2H2 SiC 晶体硅 金刚石用序号填写：(1)只含有离子键的离子晶体是_；(2)既有离子键，又有极性键和配位键的
28、离子晶体是_；(3)既有离子键，又有非极性键的是_；13(4)含有非极性键的非极性分子的是_；(5)所有原子都在同一平面上的分子有_；(6)含有极性键的原子晶体是_。解析：NaCl 中只含离子键；NaOH 中含离子键和 OH 极性键；Na2O2中含离子键和 OO 非极性键；CH2O 中含极性键，C 原子采用 sp2杂化，为平面形分子；(NH4)2S 中含离子键，NH 极性键和 NH 配位键；CCl4中含 CCl 极性键，为空间正四面体形分子，故为非极性分子；C2H2中含 CC 非极性键和 CH 极性键，为直线形分子；SiC 中含 CSi 极性键，为原子晶体；金刚石中含 CC 非极性键，为原子晶
29、体。答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6)10现有两组物质的熔点数据如表所示：A 组B 组金刚石：3 550 HF：83 晶体硅：1 410 HCl：115 晶体硼：2 300 HBr：89 二氧化硅：1 710 HI：51 根据表中数据回答下列问题：(1)A 组属于_晶体，其熔化时克服的粒子间的作用力是_。(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_。硬度小 水溶液能导电固体能导电 液体状态能导电解析：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
30、小但熔点比HCl 高，出现反常的原因是 HF 分子间存在氢键，HF 晶体熔化时除了破坏范德华力，还要破坏氢键，所需能量更高，因而熔点更高。分子晶体在固态时和熔化状态时都不导电。答案：(1)原子 共价键 (2)HF 分子间能形成氢键，熔化时需要消耗的能量更多 (3)1在常温常压下呈气态的化合物，降温使其固化得到的晶体属于( )A分子晶体 B原子晶体C离子晶体 D何种晶体无法判断解析：选 A 该化合物在常温常压下呈气态，即熔、沸点很低，故固化得到分子晶体。142下列晶体中，它们的熔点由低到高的顺序排列正确的是( )金刚石 氯化钠 干冰 汞ABCD解析：选 D 金刚石为原子晶体，氯化钠为离子晶体，二
31、者通常状况下均为固体，熔点：金刚石氯化钠；干冰为分子晶体，汞为金属晶体，通常状况下 CO2为气体，汞为液体，故熔点：汞干冰。3下列属于分子晶体性质的是( )A熔点 1 070 ，易溶于水，水溶液能导电B能溶于 CS2，熔点 112.8 ，沸点 444.6 C熔点 1 400 ，可做半导体材料，难溶于水D熔点 97.81 ，质软，导电，密度 0.97 gcm3解析：选 B 分子晶体的主要性质有：熔、沸点低，硬度小，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂，固态和熔化时均不导电。4下列有关原子晶体的叙述不正确的是( )A原子晶体中可能存在非极性共价键B原子晶体的硬度一般比分子晶体的高C在
32、 SiO2晶体中，1 个硅原子和 2 个氧原子形成 2 个共价键D金刚砂晶体是直接由硅原子和碳原子通过共价键结合所形成的空间网状结构的晶体解析：选 C 同种元素的原子构成的原子晶体中存在非极性键，如金刚石，A 项正确；原子晶体的硬度一般比分子晶体的高，B 项正确；SiO2晶体中 1 个硅原子和 4 个氧原子形成 4 个共价键，C 项错误；金刚砂晶体是由硅原子和碳原子通过共价键结合所形成的空间网状结构的晶体，即原子晶体，D 项正确。5据报道：用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松” ，再用一个射频电火花喷射出氮气，可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜，该碳氮化合物的硬度比金刚石更坚硬，则下
33、列分析正确的是( )A该碳氮化合物呈片层状结构B该碳氮化合物呈立体网状结构C该碳氮化合物中 CN 键长比金刚石的 CC 键长长D相邻主族非金属元素形成的化合物的硬度比单质小解析：选 B 由题意知，碳氮化合物的硬度比金刚石还大，说明该碳氮化合物为原子晶体，因此是立体网状结构，与金刚石相比，C 原子半径大于 N 原子半径，所以 CN 键长小于 CC 键长。156干冰晶体是一种面心立方结构，如图所示，即每 8 个 CO2构成立方体，且在 6 个面的中心又各有 1 个 CO2分子，在每个 CO2周围距离为a(其中a为立方体棱长)的 CO2有( )22A4 个 B8 个C12 个 D6 个解析：选 C
34、在每个 CO2周围距离为a的 CO2即为每个面心上的 CO2分子，共有228(3 )12 个。1 27下列说法中正确的是( )A金刚石晶体中的最小碳原子环由 12 个碳原子构成B金刚石晶体中的碳原子是 sp3杂化的C1 mol SiO2晶体中含 2 mol SiO 键D金刚石化学性质稳定，即使在高温下也不会和 O2反应解析：选 B 在金刚石晶体中的最小环为六元环，为空间六边形，由六个碳原子构成，A 错误；金刚石晶体中每个碳原子形成 4 个共价键，是 sp3杂化，B 正确；在 SiO2晶体中 1个硅原子与四个氧原子形成 4 个共价键，所以 1 mol SiO2晶体中含 4 mol SiO 键，C
35、 错误；金刚石的化学性质很稳定，但在高温下可以和氧气反应生成 CO2。8美国 Lawrence Liremore 国家实验室(LLNL)的科学家成功地在高压下将 CO2转化为具有类似 SiO2结构的原子晶体，下列关于 CO2的原子晶体说法正确的是( )ACO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体B在一定条件下 CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化CCO2的原子晶体和分子晶体具有相同的物理性质D在 CO2的原子晶体中，每个 C 原子周围结合 4 个 O 原子，每个 O 原子与两个 C 原子相结合解析：选 D 同素异形体的研究对象是单质；CO2的晶体类型发生转变，生成了新物质，为化学变化；CO2的
36、不同晶体具有不同的物理性质，CO2原子晶体类似于 SiO2晶体，每个 C原子结合 4 个 O 原子，每个 O 原子结合 2 个 C 原子。9下表表示短周期元素在周期表中的相对位置，表中所列字母分别代表一种元素。(1)上述元素的单质中熔点最高的可能是_(填字母)；dh4比 gh4稳定，其原因是_。(2)f 和 a 所形成的物质的沸点在 f 相应主族元素的同类型化合物中比较高，其原因是16_。(3)在发射“神舟”七号载人飞船的火箭推进器中，盛有分别由 a、e 和 a、f 元素组成的两种液态化合物，它们的分子皆为 18 个电子微粒，当它们混合反应时即产生 e 的单质和a2f。该反应的化学方程式为_。
37、(4)f 的最简单氢化物属于_晶体，a 与 d 形成的最简单的有机化合物其分子的空间构型是_，它的晶体属于_晶体。解析：(1)根据各元素在周期表中的位置，结合物质熔点规律可知 d(碳元素)形成的单质熔点是最高的。CCl4比 SiCl4稳定，原因是碳的原子半径比硅的原子半径小，CCl 键的键能比 SiCl 键的键能大；(2)H2O 的沸点比同主族其他元素的氢化物沸点高的原因是水分子间存在氢键；(3)由元素位置和分子皆为 18 电子微粒，可知两种液态化合物分别为N2H4和 H2O2，则反应的化学方程式为 N2H42H2O2=N24H2O；(4)f 的最简单氢化物指水，属于分子晶体，a 与 d 形成
38、的最简单的有机化合物是甲烷，其分子的空间构型是正四面体，属于分子晶体。答案：(1)d 碳的原子半径比硅的原子半径小，CCl 键的键能比 SiCl 键的键能大 (2)水分子之间存在氢键 (3)N2H42H2O2=N24H2O (4)分子 正四面体 分子10有 A、B、C、D 四种元素，A 元素的气态氢化物分子式为 AH4，其中 A 元素的质量分数为 75%，该元素核内有 6 个中子，能与 B 形成 AB2型化合物，B 在它的氢化物中含量为88.9%，核内质子数和中子数相等；C、D 为同周期元素，D 的最高价氧化物的水化物为酸性最强的酸，C 的氧化物为两性氧化物。(1)A 元素的一种无色透明的单质
39、，名称叫_，其晶体类型是_。(2)B 的氢化物的电子式为_，属于_(填“极性”或“非极性”)分子。(3)A 和 B 形成 AB2型化合物的分子立体构型为_，属_(填“极性”或“非极性”)分子，其晶体类型为_。(4)C 元素位于周期表中第_周期第_族，A、C、D 三元素的最高价氧化物的水化物按酸性由强到弱的顺序为_(用化学式表示)。(5)C、D 组成的化合物溶于水后滴入过量 KOH 溶液，现象是_，离子方程式为_。解析：根据 A 的气态氢化物分子式为 AH4，A 的质量分数为 75%知 A 的相对原子质量为12，A 原子核内有 6 个质子，则 A 为碳元素。根据 B 的氢化物中 B 的含量为 88.9%，B 与 A形成 AB2型化合物，则 B 为2 价，B 为氧元素。D 的最高价氧化物的水化物为最强酸，D17为氯元素，则 C 为铝元素。答案：(1)金刚石 原子晶体 (2)HH 极性 (3)直线形 非极性 分子晶体 (4)3 O A HClO4H2CO3H3AlO3 (5)先有白色沉淀，滴入过量 KOH 时白色沉淀消失 Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=Al(OH)4