1、第三章晶体结构与性质课前预习课堂练习第二节 分子晶体与原子晶体课时作业2原子晶体课后作业基础训练课前预习1概念：相邻原子间以结合而形成结构的晶体，叫做原子晶体。2构成微粒：。3微粒间作用：。决定了晶体的物理性质。共价键空间网状原子共价键4原子晶体结构特征：(1)晶体中只存在共价键，原子间全部通过共价键相结合。晶体中原子不遵循紧密堆积原则。(2)晶体为立体空间网状结构。(3)原子晶体中不存在。如 SiO2 代表，并不代表。单个分子硅原子和氧原子个数比为 12分子5金刚石、SiO2 的晶体结构模型：(1)金刚石：在金刚石晶体里，每个碳原子都被相邻的个碳原子包围，以跟这个碳原子结合，形成，被包围的碳
2、原子处于的中心。这些结构向空间发展，构成一个坚实的、彼此联结的空间网状晶体(如上图)。最小的碳环上有个碳原子。晶体中 C 原子个数与 CC 键数之比为。4共价键4正四面体正四面体正四面体612(2)SiO2 晶体在 SiO2 晶体中，1 个 Si 原子和个 O 原子形成个共价键，每个 Si 原子周围结合个 O 原子；同时，每个 O 原子跟个 Si 原子相结合(硅为四价，氧为二价)。实际上，SiO2 晶体由 Si 原子和 O 原子按的比例所组成的立体网状的晶体(如下图)。最小的环上有个原子。444212126物理性质(1)一般具有的熔点和沸点：原子晶体中原子半径，键长，键能，晶体熔沸点就。(2)
3、溶于水。(3)硬度：共价键作用强。很高越小越短越大越高难大7常见原子晶体：(1)某些；如：晶体硼、晶体 Si 和晶体 Ge、金刚石等。(2)某些；如：金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。(3)某些，如氧化铝(Al2O3)等。非金属单质非金属化合物氧化物【问题探究 2】“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗？为什么？提示：不对。如：HCl、H2O、CO2、CH3CH2OH 分子中都有共价键，而它们都是分子晶体；如：金刚石、晶体 Si、SiC、SiO2中都有共价键，它们都是原子晶体，只有相邻原子间以共价键相结合形成空间网状结构的晶体才是原子晶体。
4、基础训练课堂练习1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，干冰是分子晶体。2下列有关原子晶体的叙述错误的是()A原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则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D解析：A 项，原子晶体中原子之间通过共价键相连，而共价键具有方向性和饱和性，所以原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则；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
5、分子；D 项，原子晶体是原子通过共价键连接的，熔化时需要破坏共价键。3下列关于 SiO2 和金刚石的叙述正确的是()ASiO2 的晶体结构中，每个 Si 原子与 2 个 O 原子直接相连B通常状况下，60 g SiO2 晶体中含有的分子数为 NA(NA 表示阿伏加德罗常数的值)C金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小环上有 6 个碳原子D1 mol 金刚石中含有 4NA 个 CC 键(NA 表示阿伏加德罗常数的值)C解析：A 项，二氧化硅的晶体结构为，每个 Si 原子形成 4 个共价键，所以每个 Si 原子与 4 个 O 原子直接相连，错误。B 项，二氧化硅是由 Si 原子和 O 原子构成的原
6、子晶体，所以二氧化硅晶体中不含分子，错误。C 项，金刚石的结构为，则由共价键形成的最小环上有 6 个碳原子，正确。D 项，金刚石中每个 C 原子形成 4 个 CC 键，而每个 CC 键连有 2 个 C 原子，所以 1 mol 金刚石中含有 2NA 个 CC 键，错误。4X 和 Y 两种元素的核电荷数之和为 22，X 的原子核外电子数比 Y 的少 6。下列说法错误的是()AX 的单质为分子晶体BY 的单质为原子晶体CX 与 Y 形成的常见化合物为分子晶体DX 与碳形成的常见化合物为分子晶体C解析：已知 X 和 Y 两种元素的核电荷数之和为 22，X 的原子核外电子数比 Y 的少 6，设 X 的核
7、电荷数是 a，则 2a622，a8，则 X 是 O 元素、Y 是 Si 元素。O2 为分子晶体，A 项正确；单质硅为原子晶体，B 项正确；二氧化硅为原子晶体，C 项错误；二氧化碳为分子晶体，D 项正确。5根据下列性质判断，属于原子晶体的是()A熔点 2 700，导电性好，延展性强B无色晶体，熔点 3 550，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为 800，熔化时能导电D熔点56.6，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电B解析：延展性强是金属单质的特性，熔沸点高、硬度大、难溶于水和有机溶剂是原子晶体的特性，能溶于水且熔化时能导电是离子化合物的特性，硬度小且固态或液
8、态时不导电是分子晶体的特征。6据报道，科学家成功制得了 CO2 的原子晶体(用 M 表示)。下列关于 M 的推断正确的是()AM 具有很高的熔、沸点BM 易升华，可用作制冷材料CM 和干冰互为同素异形体DM 是由 C 原子和 O 原子按个数比 12 构成的平面网状晶体A解析：A 项，由于 M 是原子晶体，所以其具有很高的熔、沸点，正确。B 项，干冰易升华，可用作制冷材料，属于分子晶体，而 M 为原子晶体，不易升华，错误。C 项，同素异形体是指同种元素的不同种单质，而 M 为化合物，错误。D 项，M 的结构类似于 SiO2，所以M 是由 C 原子和 O 原子按个数比 12 构成的立体网状晶体，错
9、误。7.如图所示是某原子晶体 A 的空间结构片断，A 与某物质 B反应生成 C，其实质是在每个 AA 键中插入一个 B 原子，则 C物质的化学式为()AAB BA5B4CAB2DA2B5C解析：由图可知，每个 A 原子形成 4 个键，每个 AA 键中插入一个 B 原子，每个 B 原子形成 2 个键，故 C 物质中每个 A 原子形成4 个 AB 键，每个 B 原子形成 2 个 BA 键，则 A、B 原子个数比为 12，所以其化学式是 AB2。8(双选)下表是某些原子晶体的熔点和硬度。原子晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅石英硅锗熔点/3 5503 0002 7001 7101 4101 211硬度10
10、9.59.576.56.0分析表中的数据，判断下列叙述正确的是()A构成原子晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高B构成原子晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越高C构成原子晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大D构成原子晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越小BD解析：A 项，原子晶体的熔点与原子种类多少无关；B 项，原子晶体的熔点与构成原子晶体的原子间的共价键键能有关；C、D 项，构成原子晶体的原子的半径越大，共价键键能越小，晶体的硬度越小。9下列说法中正确的是()A金刚石晶体中的最小碳原子环由 6 个碳原子构成BAlCl3 晶体属于原子晶体C1 mol SiO2 晶体中含 2 mol SiO
11、键D金刚石化学性质稳定，即使在高温下也不会和 O2 反应A解析：据金刚石结构模型可知，金刚石中的最小碳环为六元环，在高温下可断开 CC 键与 O2 反应，故 A 项正确，D 项错误；AlCl3是特殊的分子晶体，B 项错误；SiO2 晶体中有 SiO 四面体结构，1 mol SiO2 晶体中含 4 mol SiO 键，C 项错误。10已知 C3N4 晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。下列关于 C3N4 晶体的说法正确的是()AC3N4 晶体是分子晶体BC3N4 晶体中 CN 键长比金刚石中 CC 要长CC3N4 晶体中每个 C 原子连接 4 个 N 原子，而每个 N 原子连
12、接 3 个 C 原子DC3N4 晶体中微粒间通过离子键结合C解析：C3N4 的硬度比金刚石的还大，这说明 C3N4 是原子晶体而非分子晶体，A 项错误；r(C)r(N)，故 CN 键长小于 CC 键长，B 项错误；C3N4 晶体中每个 C 原子与 4 个 N 原子形成 4 条共价键，每个 N 原子与 3 个 C 原子形成 3 条共价键，C 项正确；C 与 N 都是典型的非金属元素，它们之间形成的是极性共价键，D 项错误。11有下列物质：水晶 冰醋酸 氧化钙 白磷晶体氩 氢氧化钠 铝 金刚石 过氧化钠碳化钙 碳化硅 干冰 过氧化氢，请根据要求填空：(1)属于原子晶体的化合物是。(2)直接由原子构
13、成的分子晶体是。(3)由极性分子构成的晶体是，属于分子晶体的单质是。(4)在一定条件下，能导电且不发生化学变化的是，受热熔化需要克服共价键的是。解析：属于原子晶体的有金刚石、碳化硅和水晶；属于分子晶体的有氩(无化学键)、白磷(非极性分子)、干冰(由极性键构成的非极性分子)、过氧化氢和冰醋酸(由极性键和非极性键构成的极性分子)；金属导电过程中不发生化学变化；晶体熔化时，分子晶体只需要克服分子间作用力，不破坏化学键，但原子晶体熔化时需要破坏化学键。12二氧化硅晶体是立体网状结构，其晶体结构模型如图所示。二氧化硅的晶体结构模型(1)二氧化硅晶体中最小环上有个原子，晶体结构中存在以原子为中心，原子为顶点的正四面体结构。(2)晶体中每个硅原子为个最小环共有，每个最小环平均拥有12个硅原子、个氧原子。(3)该晶体中存在的作用力有(填序号)。A共价键B离子键C范德华力D氢键12SiO(或 Si)121A解析：(1)二氧化硅晶体中最小环上有 6 个硅原子和 6 个氧原子，并形成以硅原子为中心、氧原子(或硅原子)为顶点的正四面体结构。(2)每个硅原子被 12 个最小环共有，故平均每个最小环拥有的硅原子数为 6 11212，由化学式 SiO2 知每个最小环拥有的氧原子数为1221。(3)原子晶体中只存在共价键。谢谢观赏！Thanks!