3.第三节　金属晶体与离子晶体

第三节金属晶体与离子晶体课程目标1．了解金属键及金属晶体的性质。2．了解离子晶体的结构特点和性质。3．了解过渡晶体与混合型晶体的结构特点与性质特点。图说考点基础知识[新知预习]一、金属键与金属晶体1．金属键(1)定义：在金属单质晶体中原子之间__________与__________之间强烈的相互作用。(2)成键微粒：__________和__________。(3)成键条件：________或________。(4)成键本质电子气理论：金属原子脱落下来的________形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把____________维系在一起，形成像共价晶体一样的“巨分子”。2．金属晶体(1)金属晶体是原子间通过________形成的一类晶体。金属晶体常温下除________外都是固体。(2)性质：优良的________、导热性和延展性。(3)用电子气理论解释金属的性质二、离子晶体1．定义：阴、阳离子通过________结合，在空间呈现有________的排列所形成的晶体叫离子晶体。2．结构特点：3．常见离子晶体的空间结构晶体类型NaClCsCl晶胞阳离子的配位数________阴离子的配位数________晶胞中所含离子数Cl－____Na＋____Cs＋____Cl－____三、过渡晶体与混合型晶体1．过渡晶体(1)纯粹的典型晶体并不多，大多数晶体是它们之间的________晶体。(2)Na2O、MgO、Al2O3、SiO2晶体中，化学键中离子键成份的百分数逐渐________，其中Na2O当作________晶体处理，SiO2、Al2O3晶体，当作________晶体处理。2．混合型晶体——石墨(1)晶体模型(2)结构特点——层状结构①同层内碳原子采取sp2杂化，以共价键(σ键)结合，形成________________。由于所有的p轨道平行且相互重叠，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。②层与层之间靠________维系。(3)晶体类型石墨晶体中，既有________，又有________和________，属于________晶体。[即时性自测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)不存在只有阳离子，而没有阴离子的物质。()(2)金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用。()(3)金属晶体在外力作用下，各层之间发生相对滑动，金属键也被破坏。()(4)金属键没有饱和性和方向性。()(5)金属原子半径越小，价电子数越多，其金属单质熔、沸点越高，硬度越大。()(6)所有金属室温下均为晶体。()(7)离子晶体中只存在离子键。()(8)Na2O是纯粹的离子晶体，SiO2是纯粹的共价晶体。()(9)每个NaCl晶胞和CsCl晶胞含有相同的离子数。()2．下列关于金属键的叙述中不正确的是()A．金属键是金属阳离子和“自由电子”这两种带异性电荷的微粒间强烈的相互作用B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性C．金属键是金属阳离子和“自由电子”间的相互作用，金属键无饱和性和方向性D．构成金属键的“自由电子”在整个金属内部的三维空间中做自由运动3．合金是金属与一些非金属或其他金属在熔化状态下形成的一种熔合物，根据下表中提供的数据，判断可以形成合金的是()金属或非金属钠铝铁硅硫熔点/℃97.8660.415351410112.8沸点/℃883246727502353444.6A．铝与硅B．铝与硫C．钠与硫D．钠与硅4．已知金属键是金属离子与自由电子之间的静电作用力，金属键强弱与金属离子半径和离子所带电荷有关，则金属钠、镁、铝的熔点高低顺序正确的是()A．Na＞Mg＞AlB．Al＞Mg＞NaC．Mg＞Al＞NaD．Na＞Al＞Mg5．CaF2晶体的晶胞示意图如下，回答下列问题。①Ca2＋的配位数是______，F－的配位数是______。②该晶胞中含有的Ca2＋数目是____________个，F－数目是____________个。③CaF2晶体的密度为ag·cm－3，则晶胞的体积是________________________(只要求列出算式)。技能素养提升点一金属键强弱与金属性的变化[例1]下列关于金属晶体的叙述正确的是()A常温下，金属单质都以金属晶体形式存在B．金属阳离子与自由电子之间的强烈作用，在一定外力作用下，不因形变而消失C．钙的熔沸点低于钾D．温度越高，金属的导电性越好eq\x(状元随笔)金属键没有方向性，其强弱取决于金属原子半径大小和价电子数目多少。[提升1]在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔沸点越高。由此判断下列各组金属熔沸点高低顺序，其中正确的是()A．Mg>Al>CaB．Al>Na>LiC．Al>Mg>CaD．Mg>Ba>Al[关键能力]金属键的强弱与金属性质的变化1．金属键的特征金属键无方向性和饱和性。晶体中的电子不专属于某一个或几个特定的金属阳离子，而几乎是均匀地分布在整块晶体中，因此晶体中存在所有金属阳离子与所有自由电子之间“弥漫”的电性作用，这就是金属键，因此金属键没有方向性和饱和性。2．金属键的强弱比较一般来说，金属键的强度主要取决于金属元素原子的半径和价电子数。原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；原子半径越小，价电子数越多，金属键越强。3．金属键对物质性质的影响①金属键越强，晶体的熔、沸点越高。②金属键越强，晶体的硬度越大。例如，对Na、Mg、Al而言，由于价电子数：Al>Mg>Na，原子半径：Na>Mg>Al，故金属键由强到弱的顺序是Al>Mg>Na，故熔点：Na<Mg<Al(97.8℃<648.9℃<660.4℃)，硬度：Na<Mg<Al。eq\x(状元随笔)金属晶体的性质及变化规律：(1)金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性。(2)熔、沸点：金属键越强，熔、沸点越高。①同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。②同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。③合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点低。④金属晶体熔点差别很大，如汞常温下为液体，熔点很低；而铁常温下为固体，熔点很高。提升点二四类晶体的比较[例2]有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果如表所示。晶体熔点/℃硬度水溶性导电性水溶液与Ag＋反应A811较大易溶水溶液(或熔融态)能导电白色沉淀B3500很大不溶不导电—C－114.2很小易溶液态不导电白色沉淀(1)晶体的化学式分别为A__________；B__________；C__________。(2)晶体的类型分别为A__________；B__________；C__________。(3)晶体中粒子间的作用力分别为A__________；B__________；C__________。eq\x(状元随笔)熔融态能导电的化合物一般为离子化合物；熔、沸点高低顺序为：共价晶体>离子晶体>分子晶体。[提升2]下图为几种晶体或晶胞的结构示意图。请回答下列问题：(1)金刚石属于________晶体，其中每个碳原子与________个碳原子距离最近且相等；干冰属于________晶体，每个CO2分子与________个CO2分子紧邻。(2)这些晶体中，微粒之间以共价键结合而形成的是________________________。(3)冰、金刚石、MgO、干冰四种晶体的熔点由高到低的顺序为________________________。(4)NaCl晶胞与MgO晶胞结构相同，NaCl晶体的熔点________(填“大于”或“小于”)MgO晶体的熔点，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)每个铜晶胞中实际占有________个铜原子，CaCl2晶体中Ca2＋的配位数为________。CaCl2晶体和MgCl2晶体相比，更接近于纯粹的离子晶体的是________________。[关键能力]四类晶体的比较项目类型离子晶体共价晶体分子晶体金属晶体构成晶体的粒子阴、阳离子原子分子金属阳离子和自由电子粒子间的作用离子键共价键分子间作用力(范德华力和氢键)金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用确定作用力强弱的一般判断方法离子所带电荷数、离子半径键长(原子半径)组成和结构相似、无氢键时，比较相对分子质量原子半径、价电子数熔、沸点较高高低差别较大(汞常温下呈液态，钨熔点为3410℃)硬度较大大较小差别较大导电性不导电(熔融状态下或溶于水后导电)不导电(个别为半导体)不导电(部分溶于水发生电离后导电)导电溶解性多数易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水，少数与水反应机械加工性不良不良不良优良延展性差差差优良eq\x(状元随笔)晶体类型的判断方法(1)依据组成晶体的粒子和粒子间的作用力来判断a．组成离子晶体的粒子是阴、阳离子，粒子间的作用力是离子键。b．组成共价晶体的粒子是原子，粒子间的作用力是共价键。c．组成分子晶体的粒子是分子，粒子间的作用力是分子间作用力，包括范德华力和氢键。d．组成金属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子，粒子间的作用力是金属键。(2)依据物质的分类判断a．金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐是离子晶体。b．大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数的有机物是分子晶体。c．常见的共价晶体有金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等。d．金属单质是金属晶体。(3)依据晶体的熔、沸点判断a．离子晶体的熔、沸点较高，常在数百至数千摄氏度。b．共价晶体的熔、沸点很高，常在一千至几千摄氏度。c．分子晶体的熔、沸点低，常在数百摄氏度以下。d．金属晶体的熔、沸点差距较大。(4)依据导电性判断a．离子晶体的水溶液及熔融状态一般都能导电。b．共价晶体一般不导电，个别为半导体。c．分子晶体不导电，而分子晶体中的电解质(主要是酸和一些非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子而导电。d．金属晶体是电的良导体。(5)依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大且脆；共价晶体硬度大；分子晶体硬度小且较脆；金属晶体多数硬度大，少数较小，且具有延展性。提升点三晶体的计算[例3]下图所示为NaCl晶胞的结构示意图。它向三维空间延伸得到完美晶体。试回答：(1)一个NaCl晶胞中有________个Na＋，有________个Cl－。(2)一定温度下，用X射线衍射法测得晶胞的边长为acm，该温度下NaCl晶体的密度是________________________________________________________________________。(3)若NaCl晶体的密度为dg·cm－3，则NaCl晶体中Na＋与Na＋之间的最短距离是________。[提升3]有下列离子晶体空间结构示意图：ABCD(1)以M代表阳离子，以N代表阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：A________，B________，C________，D________。(2)已知FeS2晶体(黄铁矿的主要成分)具有A的空间结构。①FeS2晶体中存在的化学键类型是________。②若晶体结构A中的相邻的阴、阳离子的距离为acm，且用NA表示阿伏加德罗常数，则FeS2晶体的密度是________g·cm－3。eq\x(状元随笔)晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题，一是要掌握晶体“均摊法”的原理，二是要有扎实的立体几何知识，三是要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。[关键能力]晶胞的结构与计算1．计算类型(1)根据晶胞的结构，计算其组成微粒间的距离。(2)根据晶胞的质量和晶体有关的摩尔质量间的关系计算微粒个数、微粒间距、ρ等。(3)计算晶体(晶胞)的空间利用率。2．计算原理(1)根据晶胞的组成列出其质量与晶体有关摩尔质量间的关系式。①晶胞组成的确定：均摊法。用均摊法计算一个晶胞所含组成微粒的个数。②计算表达式：m＝ρV＝eq\f(N,NA)·M式中，m为一个晶胞的质量，ρ为晶胞(晶体)的密度，V为一个晶胞的体积，M为晶体的摩尔质量。如图为NaCl晶体的晶胞，图中2个钠离子间距离为a，ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4×58.5,NA·a3)。(2)晶胞的空间利用率＝eq\f(晶胞所含粒子的体积,晶胞的体积)×100%。形成性自评1．下列有关金属键的叙述错误的是()A．金属键没有饱和性和方向性B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用C．金属键中的价电子属于整块金属D．金属的物理性质及金属晶体的形成都与金属键有关2．下列生活中的问题，不能用电子气理论知识解释的是()A．铁易生锈B．用金属铝制成导线C．用金箔做外包装D．用铁制品做炊具3．下列有关离子晶体的叙述中，不正确的是()A．1mol氯化钠晶体中有NA个NaCl分子B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等的Cl－共有6个C．醋酸钠属于离子晶体，含非极性键D．平均每个NaCl晶胞有4个Na＋、4个Cl－4．泽维尔研究发现，当激光脉冲照射NaI时，Na＋和I－两核间距1.0～1.5nm，呈离子键；当两核靠近约距0.28nm时，呈共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是()A．NaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物B．离子晶体可能含有共价键C．NaI晶体中既有离子键，又有共价键D．共价键和离子键没有明显的界线5．现有几组物质的熔点(℃)数据：A组B组C组D组金刚石：3550Li：181HF：－83NaCl硅晶体：1410Na：98HCl：－115KCl硼晶体：2300K：64HBr：－89RbCl二氧化硅：1732Rb：39HI：－51MgO：2800据此回答下列问题：(1)由表格可知，A组熔点普遍偏高，据此回答：①A组属于________晶体，其熔化时克服的粒子间的作用力是________。②硅的熔点低于二氧化硅，是由于________________________________________________________________________。③硼晶体的硬度与硅晶体相对比：________________________________________________________________________。(2)B组晶体中存在的作用力是________，其共同的物理性质是________(填序号)，可以用________理论解释。①有金属光泽②导电性③导热性④延展性(3)C组中HF熔点反常是由于________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电(5)D组晶体中NaCl、KCl、RbCl的熔点由高到低的顺序为________，MgO晶体的熔点高于三者，其原因解释为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。eq\x(温馨提示：请完成课时作业12)第三节金属晶体与离子晶体基础知识新知预习一、1．金属阳离子自由电子金属阳离子自由电子金属单质合金价电子所有的金属原子2．金属键汞导电性相对滑动金属键定向移动二、1．离子键规律2．阴离子阳离子离子键3．68684141三、1．过渡减小离子共价2．平面六元并环结构范德华力共价键金属键范德华力混合型即时性自测1．(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×(7)×(8)×(9)×2．解析：从构成物质的基本微粒的性质看，金属键属于电性作用，特征是无方向性和饱和性；“自由电子”是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属中的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。答案：B3．解析：能发生反应的物质不能形成合金，故B、C两项错误；钠的沸点远低于硅的熔点，当硅熔化时，钠已经变为气态，故它们不能形成合金，D项错误。答案：A4．解析：金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属阳离子与“电子气”的作用力越大，金属键越强。钠、镁、铝离子的电荷数逐渐增多，半径逐渐减小，故钠、镁、铝的熔点逐渐升高。答案：B5．解析：①每个Ca2＋周期吸引8个F－，每个F－周围吸收4个Ca2＋，所以Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4。②F－位于晶胞内部，所以每个晶胞中含有F－8个。含有Ca2＋为eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4个。③ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4×78g·mol－1,V×6.02×1023mol)＝ag·cm－3，V＝eq\f(4×78g·mol－1,ag·cm－3×6.02×1023mol－1)。答案：①84②48③eq\f(4×78g·mol－1,ag·cm－3×6.02×1023mol－1)技能素养例1解析：常温下汞为液体，A错误；金属键没有方向性，不会因为形变而消失，B正确；Ca的原子半径小，价电子数多，金属键比K强，熔沸点比K高，C错误；温度越高，金属导电能力越弱，D错误。答案：B提升1解析：电荷数Al3＋>Mg2＋＝Ca2＋＝Ba2＋>Li＋＝Na＋，金属阳离子半径：r(Ba2＋)>r(Ca2＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)>r(Li＋)，则C正确；B中Li>Na，D中Al>Mg>Ba。答案：C例2解析：由题表可知，A应为离子晶体，B应为共价晶体，C应为分子晶体；又已知A、B、C分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，再结合其水溶液与Ag＋的反应，可得A为NaCl，B为C(金刚石)，C为HCl；粒子间的作用力分别为离子键、共价键和分子间作用力。答案：(1)NaClCHCl(2)离子晶体共价晶体分子晶体(3)离子键共价键分子间作用力提升2解析：(1)金刚石晶体中，每个碳原子与相邻的4个碳原子结合，形成正四面体；干冰晶体中，每个CO2分子在三维空间里与12个CO2分子紧邻。(2)只有共价晶体的微粒之间才是以共价键结合的。(3)在题给晶体中，金刚石是共价晶体，熔点最高；MgO为离子晶体，离子晶体的熔点一般低于共价晶体的熔点，高于分子晶体的熔点；冰、干冰均为分子晶体，但冰中水分子之间存在氢键，故冰的熔点高于干冰的熔点。(5)1个铜晶胞中实际占有的铜原子数可用“均摊法”分析，为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，氯化钙的晶体结构类似于氟化钙，Ca2＋的配位数为8，Cl－的配位数为4。答案：(1)共价4分子12(2)金刚石晶体(3)金刚石>MgO>冰>干冰(4)小于MgO晶体中离子所带的电荷数大于NaCl晶体中离子所带的电荷数，且r(Mg2＋)<r(Na＋)、r(O2－)<r(Cl－)(5)48CaCl2例3解析：(1)根据图中NaCl一个晶胞：Cl－个数＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Na＋个数＝12×eq\f(1,4)＋1＝4。(2)1个晶胞中含有NaCl为4/NAmol，晶胞体积为a3cm，晶体密度ρ＝m/V＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,NA)×58.5))/a3g·cm－3。(3)Na＋与Na＋之间最短距离为晶胞边长的eq\f(\r(2),2)。把(2)中结果变换为da3＝eq\f(4×58.5,NA)，所以a＝eq\r(3,\f(234,dNA))(cm)。Na＋与Na＋间最短距离＝eq\f(\r(2),2)acm＝eq\f(\r(2),2)·eq\r(3,234/NA·d)cm。答案：(1)44(2)eq\f(234,NA·a3)g·cm－3(3)eq\f(\r(2),2)·eq\r(3,234/NA·d)cm提升3解析：(1)A中阳离子M的个数为4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，阴离子N的个数为4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)；B中阴离子N个数为4×eq\f(1,2)＋2＝4，阳离子M个数为8×eq\f(1,8)＋1＝2；C中M有4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)个，N有1个；D中M为8×eq\f(1,8)＝1个，N有1个。(2)FeS2晶胞结构如A，若相邻的阴、阳离子间的距离为acm，则体积V＝a3cm3。每个晶胞的质量m＝eq\f(56＋32×2×\f(1,2),NA)＝eq\f(60,NA)g，密度ρ＝eq\f(m,V)，则FeS2晶体的密度是eq\f(60,NAa3)g·cm－3。答案：(1)MNMN2MN2MN(2)①离子键、共价键②eq\f(60,a3·NA)形成性自评1．解析：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共有，从而把所有的金属原子维系在一起，故金属键无饱和性和方向性，A项正确；金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈作用，既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用，也包括金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用，B项错误；金属键中的价电子属于整块金属，C项正确；金属的物理性质及金属晶体的形成都与金属键的强弱有关，D项正确。答案：B2．解析：铁易生锈，是因为铁中含有碳，易发生电化学腐蚀，与金属键无关，A项错误；用金属铝制成导线，是利用金属的导电性，金属中存在金属阳离子和“自由电子”，当给金属通电时，“自由电子”定向移动而导电，能用金属键理论知识解释，故B项正确；用金箔做外包装，是因为有金属光泽，金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光，能用金属键理论知识解释，故C项正确；用铁制品做炊具，是利用了金属的导热性，金属容易导热是因为自由电子在运动时经常与金属离子碰撞而引起能量的交换，能用金属键理论知识解释，故D项正确。答案：A3．解析：NaCl为面心立方结构，每个晶胞中Na＋个数为12×eq\f(1,4)＋1＝4，Cl－的个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，则1mol氯化钠晶体中有4NA个Na＋、4NA个Cl－，不存在分子，A项错误、D项正确；由NaCl晶胞结构可知，Na＋在棱心和体心时，顶点和面心为Cl－，则每个Na＋周围距离相等的Cl－共有6个，B项正确；醋酸钠中存在碳碳非极性键，C项正确。答案：A4．解析：由题中信息可知，离子的核间距较大时，呈离子键，而核间距较小时，呈共价键，当核间距改变时，键的性质会发生改变，这说明离子键和共价键并没有明显的界线。但NaI晶体是典型的离子晶体，说明其晶体中核间距在1.0～1.5nm之间。答案：D5．解析：(1)A组由非金属元素组成，熔点最高，属于共价晶体，熔化时需破坏共价键。由共价键形成的共价晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高，硬度大。(2)B组都是金属，存在金属键，具有金属晶体的性质，可以用“电子气理论”解释相关物理性质。(3)C组卤化氢晶体属于分子晶体，HF熔点高是由于分子之间形成氢键。(4)D组是离子化合物，熔点高，具有离子晶体的性质。(5)离子键与离子电荷数和离子半径有关，电荷越多，半径越小，离子键越大，晶体熔点越高。答案：(1)①共价共价键②Si—Si键键能小于Si—O键键能③硼晶体大于硅晶体(2)金属键①②③④电子气(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)(4)②④(5)NaCl>KCl>RbClMgO晶体为离子晶体，离子所带电荷越多，半径越小，离子键越强，熔点越高阶段重点突破练一、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。1．下列说法中，正确的是()A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂B．共价晶体中，共价键越强，熔点越高C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定答案B解析A项，冰为分子晶体，融化时破坏的是分子间作用力，错误；B项，共价晶体熔点的高低取决于共价键的强弱，共价键越强，熔点越高，正确；分子晶体熔、沸点高低取决于分子间作用力的大小，而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小，C、D项错误。2．氮氧化铝(AlON)属共价晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是()A．AlON和石英的化学键类型相同B．AlON和石英晶体类型相同C．AlON和Al2O3的化学键类型不同D．AlON和Al2O3晶体类型相同答案D解析AlON与石英(SiO2)均为共价晶体，所含化学键均为共价键，A、B项正确；Al2O3不是共价晶体，晶体中含离子键，不含共价键，C项正确、D项错误。3．干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA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B．C—O的键能比Si—O的键能小C．干冰为分子晶体，二氧化硅为共价晶体D．干冰易升华，二氧化硅不能答案C解析干冰和SiO2所属晶体类型不同，干冰为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力；SiO2为共价晶体，熔化时破坏共价键，所以SiO2的熔点较高。4．下图为碘晶体晶胞结构。下列有关说法中正确的是()A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是共价晶体D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力答案A解析在立方体的顶面上，有5个I2，4个方向相同，A项正确；每个晶胞中有4个碘分子，B项错误；碘晶体是分子晶体，C项错误；碘原子间只存在非极性共价键，范德华力存在于分子与分子之间，D项错误。5．最近科学家成功的制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种三维骨架的无限伸展结构，下列对该晶体的叙述错误的是()A．该物质的化学式为CO2B．晶体的熔、沸点高，硬度大C．晶体中碳原子数与C—O化学键数之比为1∶2D．该物质的性质与二氧化碳相似答案CD解析晶体中每个碳原子均以四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，所以碳氧原子个数之比为1∶2，化学式为CO2，A正确；该化合物晶体属于共价晶体，熔、沸点高，硬度大，B正确；该晶体中，每个碳原子含有4个C—O共价键，C原子与C—O化学键数目之比为1∶4，C错误；该化合物晶体属于共价晶体，二氧化碳为分子晶体，性质与二氧化碳不相似，D错误。6．黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。白磷、红磷都是分子晶体，黑磷晶体具有与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是()A．黑磷晶体中磷原子的杂化方式为sp2杂化B．黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力C．黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上D．P元素三种常见的单质中，黑磷的熔、沸点最高答案BD解析由结构可知黑磷晶体中磷原子的杂化方式为sp3杂化，故A错误；黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力，故B正确；石墨中碳原子为sp2杂化，每层原子均在同一平面内，但磷原子的杂化方式为sp3杂化，每一层的各原子不可能在同一平面内，故C错误；黑磷为共价晶体，而其他两种单质为分子晶体，则黑磷的熔、沸点最高，故D正确。二、非选择题7．锗、砷、硒、溴的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)；其中锗的化合物四氯化锗可用作光导纤维掺杂剂，其熔点为－49.5℃，沸点为83.1℃，则其晶体类型为________，中心原子的杂化类型为________。答案Br>As>Se>Ge分子晶体sp38．(1)某短周期元素组成的分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构，原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是________(填字母)。A．X原子可能为ⅤA族元素B．Y原子一定为ⅠA族元素C．该分子中，既含极性键，又含非极性键D．从圆球的大小分析，该分子可能为N2F4(2)若上述模型中Y原子最外层达到2电子稳定结构且其相对分子质量与O2相同，则该物质的分子式为______，它与P2H4常温下均为气体，但比P2H4易液化，常用作火箭燃料，其主要原因是______________________________________________________________________。答案(1)B(2)N2H4N2H4分子之间形成氢键，致使N2H4沸点升高，易液化9．在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮，晶体结构如图所示。晶体中每个氮原子与另外三个氮原子结合形成三维骨架结构。氮原子的杂化轨道类型为________。这种高聚氮N—N的键能为160kJ·mol－1，而N2的键能为942kJ·mol－1，其可能潜在的应用是___________________________________________________________________