第2課時(shí)過渡晶體與混合型晶體晶體類型的比較課時(shí)目標(biāo)1.從化學(xué)鍵變化上認(rèn)識(shí)過渡晶體,理解純粹的典型晶體是不多的。2.從結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上認(rèn)識(shí)典型的混合型晶體——石墨。3.了解晶體類型的比較與判斷方法。一、過渡晶體與混合型晶體1.過渡晶體常見的四類典型晶體是分子晶體、共價(jià)晶體、金屬晶體和離子晶體等,純粹的典型晶體并不多,大多數(shù)晶體是四類典型晶體之間的過渡晶體。四類晶體都有過渡型。第三周期前幾種元素的氧化物中,化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)如下表所示:氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2離子鍵的百分?jǐn)?shù)/%62504133由表可知,這4種氧化物晶體中的化學(xué)鍵既不是純粹的離子鍵,也不是純粹的共價(jià)鍵,這些晶體既不是純粹的離子晶體也不是純粹的共價(jià)晶體,只是離子晶體與共價(jià)晶體之間的過渡晶體。偏向離子晶體的過渡晶體在許多性質(zhì)上與純粹的離子晶體接近,因而通常當(dāng)作離子晶體來處理,如Na2O等。同樣,偏向共價(jià)晶體的過渡晶體則當(dāng)作共價(jià)晶體來處理,如Al2O3、SiO2等。P2O5、SO3、Cl2O7都是分子晶體,表明離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)更小了,而且共價(jià)鍵不再貫穿整個(gè)晶體,而是局限于晶體微觀空間的一個(gè)個(gè)分子中了。小題對(duì)點(diǎn)過純粹的典型晶體是不多的,大多數(shù)晶體是它們之間的過渡晶體,下列說法正確的是。

①化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù):NaCl>Na2S>Na3P②第ⅢA-ⅦA族元素的單質(zhì),從上到下,隨原子序數(shù)增加,共價(jià)鍵向金屬鍵過渡③第三周期元素的氯化物從左到右離子鍵向共價(jià)鍵過渡,其中AlCl3是共價(jià)化合物④分子晶體中,成鍵元素的電負(fù)性差越大,分子的極性越大答案①②③解析①電負(fù)性:Cl>S>P,因此Na與Cl、S、P電負(fù)性差值逐漸減小,離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)逐漸減小,故①正確;②第ⅢA-ⅦA族元素,從上到下,隨原子序數(shù)增加,金屬性增強(qiáng),非金屬性減弱,其單質(zhì)中的化學(xué)鍵由共價(jià)鍵向金屬鍵過渡,故②正確;③第三周期元素,從左往右電負(fù)性逐漸增大,與Cl的電負(fù)性差值逐漸減小,形成的化學(xué)鍵由離子鍵向共價(jià)鍵過渡,其中AlCl3是共價(jià)化合物,故③正確;④分子晶體中,成鍵元素的電負(fù)性差越大,分子的極性不一定越大,如CO2是極性鍵構(gòu)成的非極性分子,故④錯(cuò)誤。2.混合型晶體——以石墨為例(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):①層內(nèi),碳原子采取sp2雜化,以共價(jià)鍵相結(jié)合形成平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu)。所有碳原子的p軌道相互平行且相互重疊,使p軌道中的電子可在整個(gè)碳原子平面中運(yùn)動(dòng);②層與層之間以范德華力相結(jié)合。(3)晶體類型:石墨中既存在共價(jià)鍵,又存在分子間作用力,同時(shí)具有類似金屬晶體的導(dǎo)電性。像石墨這樣的晶體,是一種混合型晶體。(4)物理性質(zhì):熔點(diǎn)高、易導(dǎo)電、質(zhì)軟易滑動(dòng)。小題對(duì)點(diǎn)過(1)石墨具有質(zhì)軟的性質(zhì),可以制作鉛筆芯,如何解釋?

。

(2)同樣是由碳原子構(gòu)成的石墨的熔點(diǎn)為什么比金剛石的還高?

。

(3)石墨表現(xiàn)出類似金屬的導(dǎo)電性質(zhì),請(qǐng)結(jié)合其結(jié)構(gòu)作出解釋。

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(4)石墨晶體中,每個(gè)C原子參與個(gè)

C—C和個(gè)六元環(huán)的形成,而每個(gè)鍵被個(gè)C原子共用,故每一個(gè)六元環(huán)平均占有個(gè)C原子,C原子數(shù)與C—C數(shù)之比為。

答案(1)石墨是層狀結(jié)構(gòu),層與層之間相隔較遠(yuǎn),只存在范德華力,作用相對(duì)較弱,所以表現(xiàn)為質(zhì)軟、易滑動(dòng)(2)石墨中,同一層內(nèi)碳原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合,每一個(gè)碳原子與周圍三個(gè)碳原子形成3個(gè)共價(jià)鍵,并且在層內(nèi)形成大π鍵,使原子之間離得更近,鍵長(zhǎng)變短,鍵能增大,所以熔點(diǎn)較高(3)石墨中,所有的p軌道相互平行而且相互重疊,使p軌道中的電子可在整個(gè)碳原子平面中運(yùn)動(dòng),所以表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性(4)33222∶31.下列關(guān)于過渡晶體的說法正確的是()A.石墨屬于過渡晶體B.SiO2屬于過渡晶體,但當(dāng)作共價(jià)晶體來處理C.絕大多數(shù)含有離子鍵的晶體都是典型的離子晶體D.Na2O晶體中離子鍵的百分?jǐn)?shù)為100%答案B解析石墨屬于混合型晶體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;SiO2屬于過渡晶體,但一般按共價(jià)晶體來處理,B項(xiàng)正確;大多數(shù)含有離子鍵的晶體不是典型的離子晶體,而是過渡晶體,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2O晶體中離子鍵的百分?jǐn)?shù)為62%,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)(如圖),以下有關(guān)石墨晶體的說法正確的一組是()A.石墨層與層間靠范德華力維系B.石墨的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比金剛石低C.石墨和金剛石的硬度相同D.石墨層內(nèi)導(dǎo)電性和層間導(dǎo)電性相同答案A解析B不正確,石墨的熔點(diǎn)比金剛石高;C不正確,石墨質(zhì)軟,金剛石的硬度大。3.碳元素的單質(zhì)有多種形式,如圖所示,依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖:回答下列問題:(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式,它們互為。

(2)金剛石、石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化形式分別為、。

(3)C60屬于晶體,石墨屬于晶體。

(4)石墨晶體中,層內(nèi)C—C的鍵長(zhǎng)為142pm,而金剛石中C—C的鍵長(zhǎng)為154pm。其原因是金剛石中只存在C—C間的共價(jià)鍵,而石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在

共價(jià)鍵,還有鍵。

答案(1)同素異形體(2)sp3sp2(3)分子混合(4)σσπ(或大π或p-pπ)解析(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管都是由同種元素形成的不同單質(zhì),故它們互為同素異形體。(2)在金剛石中,每個(gè)碳原子都形成四個(gè)共價(jià)單鍵,故碳原子的雜化方式為sp3;石墨烯中碳原子采用sp2雜化。(3)一個(gè)“C60”就是一個(gè)分子,故C60屬于分子晶體;石墨層與層之間是范德華力,而同一層中碳原子之間是共價(jià)鍵,故形成的晶體為混合晶體。(4)在金剛石晶體中,碳原子之間只形成共價(jià)單鍵,全部為σ鍵;在石墨層內(nèi)的碳原子之間既有σ鍵又有π鍵。二、晶體類型的比較1.四種晶體的比較晶體類型分子晶體離子晶體金屬晶體共價(jià)晶體構(gòu)成微粒分子陰、陽(yáng)離子金屬陽(yáng)離子、自由電子原子微粒間作用力范德華力(少數(shù)有氫鍵)離子鍵金屬鍵共價(jià)鍵性質(zhì)熔、沸點(diǎn)較低較高一般較高很高硬度小略硬而脆一般較大很大溶解性相似相溶多數(shù)溶于水不溶,有些與水反應(yīng)不溶機(jī)械加工性能差差良好差導(dǎo)電性固態(tài)、液態(tài)均不導(dǎo)電,部分溶于水時(shí)導(dǎo)電固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電,熔融時(shí)導(dǎo)電,能溶于水的溶于水時(shí)導(dǎo)電固態(tài)、熔融態(tài)時(shí)導(dǎo)電大部分固態(tài)、熔融時(shí)都不導(dǎo)電小題對(duì)點(diǎn)過現(xiàn)有A、B、C、D四種晶體,性質(zhì)如下:A.固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電,能溶于鹽酸B.能溶于CS2,不溶于水C.固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電,液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電,可溶于水D.固態(tài)、液態(tài)時(shí)均不導(dǎo)電,熔點(diǎn)為3500℃試推斷它們的晶體類型:A.;B.;C.;D.。

答案金屬晶體分子晶體離子晶體共價(jià)晶體2.分類比較晶體的熔、沸點(diǎn)高低的方法(1)不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔點(diǎn)差別很大,如鎢、鉑等熔點(diǎn)很高,如鎵、銫等熔點(diǎn)很低,金屬晶體一般不參與比較。(2)共價(jià)晶體由共價(jià)鍵形成的共價(jià)晶體中,原子半徑小的鍵長(zhǎng)短,鍵能大,晶體的熔、沸點(diǎn)高。(3)離子晶體一般地說,陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子鍵就越強(qiáng),其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高。(4)分子晶體①分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高;具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常的高。②組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔、沸點(diǎn)越高。③組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量接近),分子的極性越大,其熔、沸點(diǎn)越高。小題對(duì)點(diǎn)過下列各組物質(zhì)中,按熔、沸點(diǎn)由低到高順序排列正確的是(填字母)。

A.KCl、NaCl、MgOB.金剛石、SiC、硅C.H2O、H2S、H2Se、H2TeD.Na、K、Rb、AlE.CO2、Na、KCl、SiO2F.鈉、鉀、鈉鉀合金答案AE解析A項(xiàng)中離子半徑:K+>Na+>Mg2+、O2-<Cl-,離子所帶電荷數(shù):K+=Na+<Mg2+、O2->Cl-,離子所帶電荷數(shù)越少,離子半徑越大,熔、沸點(diǎn)越低,正確;B項(xiàng)中鍵長(zhǎng):C—C<Si—C<Si—Si,鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),熔、沸點(diǎn)越低,錯(cuò)誤;C項(xiàng)中相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大,熔、沸點(diǎn)應(yīng)該逐漸升高,但水分子間形成氫鍵,導(dǎo)致其熔、沸點(diǎn)較高,錯(cuò)誤;D項(xiàng)中原子半徑:Al<Na<K<Rb,半徑越大,熔、沸點(diǎn)越低,錯(cuò)誤;E項(xiàng)中常溫下,CO2為氣體,Na為金屬晶體,KCl為離子晶體,SiO2為共價(jià)晶體,正確;F項(xiàng)中合金的熔、沸點(diǎn)低于其任何一種組分金屬,錯(cuò)誤。1.下列關(guān)于晶體的敘述正確的是()A.共價(jià)晶體中,共價(jià)鍵的鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高B.分子晶體中,共價(jià)鍵的鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高C.存在自由電子的晶體一定是金屬晶體,存在陽(yáng)離子的晶體一定是離子晶體D.離子晶體中可能存在共價(jià)鍵,分子晶體中可能存在離子鍵答案A解析共價(jià)晶體中,共價(jià)鍵的鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高,A正確;分子晶體中,分子間作用力影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn),共價(jià)鍵影響物質(zhì)的熱穩(wěn)定性,B錯(cuò)誤;存在自由電子的晶體不一定是金屬晶體,如石墨中也含有自由電子,它是一種混合型晶體,存在陽(yáng)離子的晶體不一定是離子晶體,如金屬晶體,C錯(cuò)誤;離子晶體中可能存在共價(jià)鍵,如NaOH晶體屬于離子晶體,其中含有H—O共價(jià)鍵,分子晶體中一定不存在離子鍵,D錯(cuò)誤。2.新型材料B4C可用于制作切削工具和高溫?zé)峤粨Q器。下列關(guān)于B4C的推斷正確的是()A.B4C是一種分子晶體B.B4C是該物質(zhì)的分子式C.B4C是一種共價(jià)晶體D.B4C易溶于有機(jī)溶劑答案C3.四種物質(zhì)的一些性質(zhì)如下表:物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃其他性質(zhì)單質(zhì)硫113445—單質(zhì)硼23003658硬度大氯化鋁190180.0177.8℃升華苛性鉀3611320晶體不導(dǎo)電,熔融態(tài)導(dǎo)電晶體類型:單質(zhì)硫是晶體;單質(zhì)硼是晶體;氯化鋁是晶體;苛性鉀是晶體。

答案分子共價(jià)分子離子解析單質(zhì)硫?yàn)榉墙饘賳钨|(zhì),其熔、沸點(diǎn)都較低,為分子晶體;單質(zhì)硼為非金屬單質(zhì),其熔、沸點(diǎn)都很高,為共價(jià)晶體;氯化鋁為化合物,其熔、沸點(diǎn)都較低,并能在較低溫度下升華,為分子晶體;苛性鉀為化合物,其熔點(diǎn)較高,沸點(diǎn)很高,晶體不導(dǎo)電,熔融態(tài)導(dǎo)電,為離子晶體。晶體類型的判斷方法(1)依據(jù)組成晶體的微觀粒子和粒子間的作用判斷分子間通過分子間作用力形成的晶體屬于分子晶體;由原子通過共價(jià)鍵形成的晶體屬于共價(jià)晶體;由陰、陽(yáng)離子通過離子鍵形成的晶體屬于離子晶體;由金屬陽(yáng)離子和自由電子通過金屬鍵形成的晶體屬于金屬晶體。(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷①活潑金屬的氧化物(如Na2O、MgO等)、強(qiáng)堿[如KOH、Ba(OH)2等]和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。②大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硼、晶體硅等外)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、稀有氣體、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。③常見的共價(jià)晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硼、晶體硅等;常見的共價(jià)晶體化合物有碳化硅、SiO2等。④金屬單質(zhì)(常溫下除汞外)與合金均屬于金屬晶體。(3)依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷離子晶體的熔點(diǎn)較高,常在數(shù)百至幾千攝氏度;共價(jià)晶體的熔點(diǎn)高,常在一千至幾千攝氏度;分子晶體的熔點(diǎn)較低,常在數(shù)百攝氏度以下或更低溫度;金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高,但也有熔點(diǎn)相當(dāng)?shù)偷摹?4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷離子晶體在水溶液中和熔融狀態(tài)下都導(dǎo)電;共價(jià)晶體一般為非導(dǎo)體,但晶體硅能導(dǎo)電;分子晶體為非導(dǎo)體,而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸)溶于水,使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由離子,也能導(dǎo)電;金屬晶體是電的良導(dǎo)體。(5)依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷離子晶體硬度較大或略硬而脆;共價(jià)晶體硬度大;分子晶體硬度小且較脆;金屬晶體多數(shù)硬度大,但也有硬度較小的,且具有延展性。A級(jí)合格過關(guān)練選擇題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意題組一過渡晶體與混合晶體1.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)(如圖)。以下有關(guān)石墨晶體的說法正確的一組是()①石墨中存在兩種作用力;②石墨是混合晶體;③石墨中的C為sp2雜化;④石墨熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比金剛石低;⑤石墨中碳原子數(shù)和C—C鍵數(shù)之比為1∶2;⑥石墨和金剛石的硬度相同;⑦石墨層內(nèi)導(dǎo)電性和層間導(dǎo)電性不同;⑧每個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是2A.全對(duì) B.除⑤外C.除①④⑤⑥外 D.除⑥⑦⑧外答案C解析①不正確,石墨中存在三種作用力,一種是范德華力,一種是共價(jià)鍵,還有一種是類似金屬鍵;②正確;③正確,石墨中的C為sp2雜化;④不正確,石墨熔點(diǎn)比金剛石高;⑤不正確,石墨中碳原子數(shù)和C—C鍵數(shù)之比為2∶3;⑥不正確,石墨質(zhì)軟,金剛石的硬度大;⑦正確;⑧正確,每個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是6×1/3=2。2.下列說法不正確的是()A.MgO中離子鍵的百分?jǐn)?shù)為50%,則MgO不是純粹的離子晶體,是離子晶體與共價(jià)晶體之間的過渡晶體B.Na2O通常當(dāng)作離子晶體來處理,因?yàn)镹a2O是偏向離子晶體的過渡晶體,在許多性質(zhì)上與純粹的離子晶體接近C.Al2O3是偏向離子晶體的過渡晶體,當(dāng)作離子晶體來處理;SiO2是偏向共價(jià)晶體的過渡晶體,當(dāng)作共價(jià)晶體來處理D.分子晶體、共價(jià)晶體、金屬晶體和離子晶體都有過渡型答案C解析Al2O3、SiO2均是偏向共價(jià)晶體的過渡晶體,當(dāng)作共價(jià)晶體來處理,C項(xiàng)不正確。3.澤維爾研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)用激光脈沖照射NaI,使Na+和I-兩核間距為1.0~1.5nm時(shí),呈離子鍵;當(dāng)兩核靠近約距0.28nm時(shí),呈共價(jià)鍵。根據(jù)澤維爾的研究成果能得出的結(jié)論是()A.NaI晶體是過渡晶體B.離子晶體可能含有共價(jià)鍵C.NaI晶體中既有離子鍵,又有共價(jià)鍵D.共價(jià)鍵和離子鍵有明顯的界線答案A解析NaI晶體中的化學(xué)鍵既不是純粹的離子鍵也不是純粹的共價(jià)鍵,共價(jià)鍵和離子鍵沒有明顯的界線。4.用高壓釜施加高溫高壓并加入金屬鎳等催化劑,可實(shí)現(xiàn)如圖所示的石墨轉(zhuǎn)化為物質(zhì)B的過程,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.石墨比物質(zhì)B更穩(wěn)定B.在該條件下,石墨轉(zhuǎn)化為物質(zhì)B的變化是化學(xué)變化C.物質(zhì)B的硬度比石墨的大,屬于共價(jià)晶體D.石墨和物質(zhì)B中的C均采取sp2雜化,鍵角均為120°答案D解析由題給信息可知,高溫高壓并有催化劑存在時(shí),石墨轉(zhuǎn)化得到的物質(zhì)B為金剛石。鍵長(zhǎng):金剛石>石墨,則鍵能:金剛石<石墨,鍵能越大,鍵越牢固,物質(zhì)越穩(wěn)定,則石墨更穩(wěn)定,A項(xiàng)正確;石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的過程涉及舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成,是化學(xué)變化,B項(xiàng)正確;金剛石屬于共價(jià)晶體,其硬度比石墨的大,C項(xiàng)正確;石墨中的C采取sp2雜化,鍵角是120°,金剛石中的C采取sp3雜化,鍵角是109°28',D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.石墨能與熔融金屬鉀作用,形成石墨間隙化合物,鉀原子填充在石墨各層原子中。比較常見的石墨間隙化合物是青銅色的化合物,其化學(xué)式可寫為CxK,其平面圖形如圖所示。x的值為()A.8 B.12 C.24 D.60答案A解析可選取題圖中6個(gè)鉀原子圍成的正六邊形為結(jié)構(gòu)單元,每個(gè)鉀原子被3個(gè)正六邊形共用,則該結(jié)構(gòu)單元中實(shí)際含有的鉀原子數(shù)為6×13+1=3,該六邊形內(nèi)的碳原子數(shù)為24,故鉀原子數(shù)與碳原子數(shù)之比為1∶8題組二晶體類型的判斷與比較6.某化學(xué)興趣小組,在學(xué)習(xí)分子晶體后,查閱了幾種氯化物的熔、沸點(diǎn),記錄如下:NaClMgCl2AlCl3SiCl4CaCl2熔點(diǎn)/℃801712190-68782沸點(diǎn)/℃14651418230571600根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析,屬于分子晶體的是()A.NaCl、MgCl2、CaCl2B.AlCl3、SiCl4C.NaCl、CaCl2D.全部答案B解析由分子構(gòu)成的晶體,分子與分子之間以分子間作用力相互作用,而分子間作用力較小,克服分子間作用力所需能量較低,故分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低,表中的MgCl2、NaCl、CaCl2的熔、沸點(diǎn)很高,很明顯不屬于分子晶體,AlCl3、SiCl4熔、沸點(diǎn)較低,應(yīng)為分子晶體,B項(xiàng)正確。7.下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序中,正確的是()A.晶體鍺>晶體硅>金剛石B.I2>Br2>Cl2>F2C.H2O>NH3>HF>CH4D.金剛石>CsCl>NaCl>鈉答案B解析鹵素單質(zhì)中,相對(duì)分子質(zhì)量越大對(duì)應(yīng)單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高,則熔、沸點(diǎn)為I2>Br2>Cl2>F2,故B正確;離子晶體中,離子所帶電荷數(shù)越多、離子半徑越小,熔、沸點(diǎn)越高,鈉離子、銫離子和氯離子都帶一個(gè)單位電荷,且銫離子半徑大于鈉離子,則熔、沸點(diǎn):NaCl>CsCl,故D錯(cuò)誤。8.(2025·大同高二月考)碳元素和硅元素為同一主族元素,但它們的氧化物性質(zhì)差異很大,冰晶胞中水分子的排列方式和金剛石的晶胞類似,下列關(guān)于這四種晶胞的說法正確的是()A.一個(gè)干冰晶胞中有4個(gè)CO2分子,一個(gè)SiO2晶胞中有8個(gè)SiO2分子B.干冰中一個(gè)CO2分子周圍有6個(gè)CO2分子緊鄰C.冰和金剛石熔、沸點(diǎn)都很高,熔化時(shí)均破壞共價(jià)鍵D.冰中水分子之間由于氫鍵的存在,使其結(jié)構(gòu)與金剛石相似答案D解析CO2分子位于晶胞的面心和頂角,所以1個(gè)干冰晶胞中有8×18+6×12=4個(gè)CO2分子,SiO2是共價(jià)晶體,不存在分子,A錯(cuò)誤;干冰中1個(gè)CO2分子周圍有12個(gè)CO2分子緊鄰,B錯(cuò)誤;冰是分子晶體,熔化時(shí)破壞分子間作用力,金剛石是共價(jià)晶體,熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵9.C60、金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型如圖所示(石墨僅表示其中的一層結(jié)構(gòu)):(1)C60、金剛石和石墨三者的關(guān)系互為(填字母)。

A.同分異構(gòu)體 B.同素異形體C.同系物 D.同位素(2)C60分子中含有雙鍵和單鍵,推測(cè)C60跟F2(填“能”或“否”)發(fā)生加成反應(yīng)。C60固體與金剛石熔點(diǎn)更高的是,原因是

。

(3)硅晶體的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似,但其最高價(jià)氧化物的物理性質(zhì)差別較大,是因?yàn)镾iO2是晶體,CO2是晶體。

(4)石墨層狀結(jié)構(gòu)中,平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是。層與層以相結(jié)合,所以石墨是非常好的潤(rùn)滑劑。

答案(1)B(2)能金剛石C60是分子晶體,熔化時(shí)需克服分子間作用力,金剛石是共價(jià)晶體,熔化時(shí)需克服共價(jià)鍵(3)共價(jià)分子(4)2范德華力解析(1)C60、金剛石和石墨三者都是碳元素形成的不同單質(zhì),所以它們互為同素異形體。(2)C60晶體中存在不飽和的碳碳雙鍵,在一定條件下能與F2發(fā)生加成反應(yīng)。(4)因?yàn)槊總€(gè)碳原子被3個(gè)正六邊形共用,所以平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是6×13=2B級(jí)素養(yǎng)培優(yōu)練10.如圖表示一個(gè)晶胞,該晶胞為正方體結(jié)構(gòu),圖中粒子(原子、分子或離子)位于正方體的頂角和面心。下列有關(guān)說法不正確的是()A.該晶胞若為分子晶體或者金屬晶體的一個(gè)晶胞時(shí),與每個(gè)粒子距離最近且距離相等的粒子數(shù)均為12B.若這是一個(gè)不完整的金剛石晶胞,則晶胞中其他碳原子的數(shù)目為4個(gè),假設(shè)C原子半徑為r,則晶胞邊長(zhǎng)為8r/3C.若這是一個(gè)不完整的CaF2晶胞,則圖中所示實(shí)心球表示Ca2+,而F-離子填充在頂角和最近的三個(gè)面心組成的8個(gè)正四面體空隙中,且F-離子配位數(shù)為8D.若這是一個(gè)不完整的氯化鈉晶胞,則圖中粒子可均為鈉離子,也可均為氯離子答案C解析由晶胞結(jié)構(gòu)可知該粒子位于頂角和面心,以面心粒子為觀察對(duì)象,每個(gè)粒子距離最近且距離相等的粒子數(shù)均為12,故A正確;金剛石晶胞中體對(duì)角線長(zhǎng)為8r,則晶胞邊長(zhǎng)為8r/3,故B正確;F-離子填充在頂角和最近的三個(gè)面心組成的8個(gè)正四面體空隙中,則F-離子配位數(shù)為4,故C錯(cuò)誤;氯化鈉晶胞中,鈉離子周圍有6個(gè)氯離子,氯離子周圍有6個(gè)鈉離子,則圖中粒子可能為鈉離子,也可能為氯離子,故D正確。