高二化学人教版选修3课后作业：3.2.2 原子晶体(附答案)

第2课时原子晶体

[目标要求] 1.掌握原子晶体的概念及结构特点。2.进一步掌握晶体的类型与性质之间的关系。

原子晶体

1．结构特点

、2．性质特点

由于原子晶体中原子间以较____的共价键相结合，故原子晶体的：(1)熔、沸点________，(2)硬度______，(3)一般____导电，(4)____溶于溶剂。

3．物质种类

(1)某些________________，如晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等。

(2)某些________________，如碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等。

(3)某些____________，如二氧化硅(SiO2)等。

4．典型的原子晶体(如图)

(1)金刚石

①在晶体中每个碳原子以________________对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成____________结构，这些正四面体向空间发展，构成彼此联结的立体________结构。

②晶体中C—C—C夹角为__________，碳原子采取了________杂化。

③最小环上有____个碳原子。

④晶体中C 原子个数与C —C 键数之比为________。故1 mol 金刚石中有________个C —C 键。

(2)晶体硅

以硅原子代替金刚石中的碳原子，便可得到晶体硅的结构。

(3)二氧化硅(SiO 2

)

若在晶体硅结构中的每个Si —Si 键中“插入”一个氧原子，便可得到以硅氧四面体为骨架的二氧化硅的结构(如图)。

①在晶体中每个硅原子和____个氧原子形成____个共价键；每个氧原子与2个硅原子相结合。故SiO 2晶体中硅原子与氧原子按________的比例构成立体网状结构。

②最小环上有____个原子。

③1 mol SiO 2晶体中含________个Si —O 键。

5．分子晶体和原子晶体的比较

1．有关晶体的下列说法中，正确的是( )

A ．分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定

B ．原子晶体中共价键越强，熔点越高

C ．冰融化时水分子中共价键发生断裂

D ．原子晶体中只存在极性共价键，不可能存在其他类型的化学键

2．金刚石是典型的原子晶体，下列关于金刚石的说法中错误的是( )

A ．晶体中不存在独立的“分子”

B ．碳原子间以共价键相结合

C ．是自然界中硬度最大的物质

D．化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应

3．X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最多的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界中最硬的原子晶体。下列叙述错误的是()

A．WX4是沼气的主要成分

B．固态X2Y是分子晶体

C．ZW是原子晶体

D．ZY2的水溶液俗称“水玻璃”

4．有下列几种晶体：A.水晶；B.冰醋酸；C.白磷；D.金刚石；E.晶体氩；F.干冰。

(1)属于分子晶体的是________，直接由原子构成的分子晶体是________。

(2)属于原子晶体的化合物是________。

(3)直接由原子构成的晶体是________。

(4)受热熔化时，化学键不发生变化的是________，需克服共价键的是________。

练基础落实

知识点1原子晶体及其结构特点

1．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．原子晶体中不存在独立的分子

C．原子晶体的熔点和硬度较高

D．原子晶体熔化时不破坏化学键

2．氮化硼(BN)是一种新型结构材料，具有超硬、耐磨、耐高温等优良特性，下列各组物质熔化时，所克服的微粒间作用与氮化硼熔化时克服的微粒间作用都相同的是() A．硝酸钠和金刚石B．晶体硅和水晶

C．冰和干冰D．苯和萘

知识点2原子晶体的性质特点

3．美国《科学》杂志曾报道：在40 GPa的高压下，用激光加热到1 800 K，人们成功制得了原子晶体CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是()

A．该原子晶体中含有极性键

B．该原子晶体易汽化，可用作制冷材料

C．该原子晶体有很高的熔点

D．该原子晶体硬度大，可用作耐磨材料

4．氮化碳结构如图，其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法不正确的是()

A．氮化碳属于原子晶体

B．氮化碳中碳显－4价，氮显＋3价

C．氮化碳的化学式为C3N4

D．每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连

练方法技巧

原子晶体性质的判断与比较技巧

5．碳化硅(SiC)的晶体有类似金刚石的结构。其中碳原子和硅原子的位置是交替的。它与晶体硅和金刚石相比较，正确的是()

A．熔点从高到低的顺序是：碳化硅>金刚石>晶体硅

B．熔点从高到低的顺序是：金刚石>晶体硅>碳化硅

C．三种晶体中的单元都是正四面体结构

D．三种晶体都是原子晶体且均为电的绝缘体

原子晶体、分子晶体性质变化规律的比较方法

6．下列晶体性质的比较中正确的是()

A．熔点：晶体硅>碳化硅>金刚石

B．沸点：HF>H2O>NH3

C．硬度：白磷>冰>二氧化硅

D．熔点：SiI4>SiBr4>SiCl4

练高考真题

7．(2010·全国理综Ⅰ，13)下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是()

A．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子

B．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2

C．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子

D．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角

8．(2009·海南，19－3)下列说法中错误的是()

A．SO2、SO3都是极性分子

B．在NH＋4和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键

C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强

D．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性

练综合拓展

9．下列物质：①白磷②金刚石③石墨④二氧化硅

⑤甲烷⑥四氯化碳⑦铵根离子，其分子结构或晶体结构单元中存在正四面体的是