2018-2019版化學(xué)新導(dǎo)學(xué)筆記魯科選修三通用版講義：第3章　第3節(jié)　原子晶體與分子晶體 第2課時

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時分子晶體［學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1。了解分子晶體的概念、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及常見的分子晶體。2.能夠從范德華力、氫鍵的特征,分析理解分子晶體的物理特性.3.會比較判斷晶體類型。一、分子晶體及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1．概念及微粒間的作用(1）概念:分子間通過分子間作用力相結(jié)合形成的晶體叫分子晶體。（2)微粒間的作用:分子晶體中相鄰分子之間以分子間作用力相互吸引。2．分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）碘晶體的晶胞是一個長方體，在它的每個頂點(diǎn)上有1個碘分子，每個面上有1個碘分子,每個晶胞從碘晶體中分享到4個碘分子。氯單質(zhì)、溴單質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)與碘晶體的結(jié)構(gòu)非常相似，只是晶胞的大小不同而已。（2)干冰晶體是一種面心立方結(jié)構(gòu),在它的每個頂點(diǎn)和面心上各有1個CO2分子,每個晶胞中有4個CO2分子。干冰晶體每個CO2分子周圍，離該分子最近且距離相等的CO2分子有12個。(3)在冰晶體中,由于水分子之間存在具有方向性的氫鍵，迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引，這樣的排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當(dāng)大的空隙，比較松散。在冰晶體中，每個水分子中的每個氧原子周圍都有4個氫原子，氧原子與其中的兩個氫原子通過共價鍵結(jié)合，而與屬于其他水分子的另外兩個氫原子靠氫鍵結(jié)合在一起。(1）分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)若分子間不存在氫鍵，則分子晶體的微粒排列時盡可能采用緊密堆積方式；若分子間存在氫鍵，由于氫鍵具有方向性和飽和性，則晶體不能采用緊密堆積方式。（2)常見的分子晶體①所有非金屬氫化物：H2O、NH3、CH4、H2S等。②多數(shù)非金屬單質(zhì)：鹵素（X2）、O2、N2、白磷（P4）、紅磷、硫、稀有氣體等。③多數(shù)非金屬氧化物：CO2、SO2、SO3、P2O5等。④幾乎所有的酸：H2SO4、CH3COOH、H3PO4等.⑤絕大多數(shù)有機(jī)物：乙醇、蔗糖等。(3)分子晶體的性質(zhì)①分子晶體一般具有較低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),較小的硬度、較強(qiáng)的揮發(fā)性.②分子晶體在固態(tài)、熔融時均不導(dǎo)電。③不同的分子晶體在溶解度上存在較大差別，并且同一分子晶體在不同的溶劑中溶解度也有較大差別。提醒（1)稀有氣體固態(tài)時形成分子晶體,微粒之間只存在分子間作用力，分子內(nèi)不存在化學(xué)鍵。(2）分子晶體汽化或熔融時，克服分子間作用力，不破壞化學(xué)鍵。例1下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是（)A．NH3、HD、C10H8B．PCl3、CO2、H2SO4C．SO2、SiO2、P2O5D．CCl4、Na2S、H2O2答案B解析A中HD是單質(zhì),不是化合物；C中SiO2為原子晶體，不是分子晶體；D中Na2S是離子晶體，不是分子晶體。例2下表列舉了幾種物質(zhì)的性質(zhì),據(jù)此判斷屬于分子晶體的物質(zhì)是________。物質(zhì)性質(zhì)X熔點(diǎn)為10。31℃,液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電Y易溶于CCl4，熔點(diǎn)為11.2℃，沸點(diǎn)為44.8℃Z常溫下為氣態(tài)，極易溶于水,溶液pH〉7W常溫下為固體，加熱變?yōu)樽霞t色蒸氣，遇冷變?yōu)樽虾谏腆wM熔點(diǎn)為1170℃，易溶于水,水溶液導(dǎo)電N熔點(diǎn)為97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電,密度為0.97g·cm－3答案X、Y、Z、W解析分子晶體熔、沸點(diǎn)一般比較低，硬度較小,固態(tài)不導(dǎo)電。M的熔點(diǎn)高，肯定不是分子晶體；N是金屬鈉的性質(zhì)；X、Y、Z、W均為分子晶體。規(guī)律總結(jié)分子晶體具有熔、沸點(diǎn)較低，硬度較小，固態(tài)、熔融態(tài)不導(dǎo)電等物理特性。所有在常溫下呈氣態(tài)的物質(zhì)、常溫下呈液態(tài)的物質(zhì)(除汞外）、易升華的固體物質(zhì)都屬于分子晶體.例3下圖為冰晶體的結(jié)構(gòu)模型,大球代表O,小球代表H。下列有關(guān)說法正確的是()A．冰晶體中每個水分子與另外四個水分子形成四面體B．冰晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是原子晶體C．水分子間通過H-O鍵形成冰晶體D．冰融化時,水分子之間空隙增大答案A解析冰中的水分子是靠氫鍵結(jié)合在一起，氫鍵不是化學(xué)鍵，而是一種分子間作用力，故B、C兩項(xiàng)均錯誤；H2O分子形成氫鍵時沿O的四個sp3雜化軌道形成氫鍵,可以與4個水分子形成氫鍵,這4個水分子形成空間四面體構(gòu)型，A項(xiàng)正確；水分子靠氫鍵連接后，分子間空隙變大，因此融化時，水的體積縮小,D項(xiàng)錯誤。易錯警示(1）冰和水中存在氫鍵，水蒸氣中不存在氫鍵。（2)冰中每個水分子能與4個H2O分子形成氫鍵,平均每個水分子有（4×eq\f(1，2))個氫鍵。（3)水結(jié)成冰體積膨脹與氫鍵有關(guān)。(4)冰融化時破壞氫鍵和范德華力，不破壞共價鍵.水分子的穩(wěn)定性與氫鍵無關(guān),水的熔、沸點(diǎn)與共價鍵無關(guān)。二、石墨晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)石墨的晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示:1．在石墨晶體中,同層的碳原子以sp2雜化形成共價鍵，每一個碳原子以3個共價鍵與另外三個原子相連。六個碳原子在同一個平面上形成了正六邊形的環(huán)，伸展成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。2．在同一平面的碳原子還各剩下一個2p軌道,并含有一個未成對電子形成π鍵。電子比較自由,相當(dāng)于金屬中的自由電子，所以石墨能導(dǎo)熱和導(dǎo)電，這正是金屬晶體的特征。3．石墨晶體中網(wǎng)絡(luò)狀的平面結(jié)構(gòu)以范德華力結(jié)合形成層狀的結(jié)構(gòu)，距離較大,結(jié)合力較弱,層與層間可以相對滑動，使之具有潤滑性。石墨晶體中碳原子間形成共價鍵，層與層間的結(jié)合力為范德華力，同時還有金屬鍵特性。因此,石墨晶體既不是原子晶體，也不是金屬晶體、分子晶體，而是一種混合鍵型晶體。例4碳元素的單質(zhì)有多種形式，下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖:回答下列問題：(1）金剛石、石墨烯（指單層石墨）中碳原子的雜化方式分別為________、________.（2)C60屬于________晶體，石墨屬于________晶體.（3）在金剛石晶體中，碳原子數(shù)與化學(xué)鍵數(shù)之比為________________________________；在石墨晶體中,平均每個最小的碳原子環(huán)所擁有的化學(xué)鍵數(shù)為________,該晶體中碳原子數(shù)與共價鍵數(shù)之比為________。(4)石墨晶體中，層內(nèi)C—C鍵的鍵長為142pm,而金剛石中C—C鍵的鍵長為154pm。推測金剛石的熔點(diǎn)____(填“〉"“<"或“＝”）石墨的熔點(diǎn)。答案(1)sp3雜化sp2雜化(2)分子混合鍵型（3)1∶232∶3(4)〈解析(1)金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵（即C原子采取sp3雜化方式），構(gòu)成正四面體，石墨中的碳原子采取sp2雜化方式,形成平面六元環(huán)結(jié)構(gòu)。（2)C60中構(gòu)成微粒是分子，所以屬于分子晶體；石墨晶體有共價鍵、金屬鍵和范德華力，所以石墨屬于混合鍵型晶體。(3)金剛石晶體中每個碳原子平均擁有的化學(xué)鍵數(shù)為4×eq\f（1，2)＝2，則碳原子數(shù)與化學(xué)鍵數(shù)之比為1∶2.石墨晶體中，平均每個最小的碳原子環(huán)所擁有的碳原子數(shù)和化學(xué)鍵數(shù)分別為6×eq\f（1，3）＝2和6×eq\f（1,2）＝3，其比值為2∶3.（4)石墨中的C—C鍵比金剛石中的C-C鍵鍵長短，鍵能大，故石墨的熔點(diǎn)高于金剛石。規(guī)律總結(jié)—-金剛石與石墨比較晶體金剛石石墨碳原子雜化方式sp3sp2碳原子成鍵數(shù)43有無未成對價電子無有最小環(huán)碳原子個數(shù)66鍵角109。5°120°含有1molC的晶體中所含化學(xué)鍵數(shù)目2mol1。5mol四種晶體類型的比較離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體的粒子陰、陽離子原子分子金屬陽離子和自由電子粒子間的作用離子鍵共價鍵分子間作用力（有的有氫鍵)金屬鍵作用力強(qiáng)弱(一般情況下)較強(qiáng)很強(qiáng)弱較強(qiáng)確定作用力強(qiáng)弱的一般判斷方法離子所帶電荷總數(shù)、離子半徑鍵長(原子半徑)分子間的氫鍵增大分子間作用力，組成和結(jié)構(gòu)相似時比較相對分子質(zhì)量離子半徑、離子所帶電荷數(shù)熔、沸點(diǎn)較高高低差別較大（如汞常溫下為液態(tài)，鎢熔點(diǎn)為3410℃）硬度硬而脆大較小差別較大導(dǎo)熱和導(dǎo)電性不良導(dǎo)體(熔化后或溶于水導(dǎo)電）不良導(dǎo)體不良導(dǎo)體（部分溶于水發(fā)生電離后導(dǎo)電）良導(dǎo)體溶解性多數(shù)易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水，少數(shù)與水反應(yīng)機(jī)械加工性不良不良不良優(yōu)良延展性差差差優(yōu)良1．下列有關(guān)分子晶體的說法中一定正確的是()A．分子內(nèi)均存在共價鍵B．分子間一定存在范德華力C．分子間一定存在氫鍵D．其結(jié)構(gòu)一定為分子密堆積答案B解析稀有氣體元素組成的分子晶體中，不存在由多個原子組成的分子，而是原子間通過范德華力結(jié)合成晶體，所以不存在任何化學(xué)鍵，故A項(xiàng)錯誤；分子間作用力包括范德華力和氫鍵，范德華力存在于所有的分子晶體中，而氫鍵只存在于含有與電負(fù)性較強(qiáng)的N、O、F原子結(jié)合的氫原子的分子之間或者分子之內(nèi)，所以B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯誤；只存在范德華力的分子晶體才采取分子密堆積的方式，D項(xiàng)錯誤。2．下列物質(zhì)呈固態(tài)時,一定屬于分子晶體的是（)A．非金屬單質(zhì) B．非金屬氧化物C．含氧酸 D．金屬氧化物答案C解析非金屬單質(zhì)中的金剛石、非金屬氧化物中的SiO2均為原子晶體;金屬氧化物通常為離子化合物，屬離子晶體.3．SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4相似,對其進(jìn)行下列推測，不正確的是（）A．SiCl4的熔點(diǎn)高于CCl4B．SiCl4晶體是分子晶體C．常溫、常壓下，SiCl4是氣體D．SiCl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子答案C解析由于SiCl4具有分子結(jié)構(gòu)，所以屬于分子晶體。影響分子晶體熔、沸點(diǎn)的因素是分子間的作用力,在這兩種分子中都只有范德華力，SiCl4的相對分子質(zhì)量大于CCl4的相對分子質(zhì)量，所以SiCl4的分子間作用力強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)比CCl4高.CCl4的分子是正四面體結(jié)構(gòu),SiCl4與它結(jié)構(gòu)相似，因此也是正四面體結(jié)構(gòu)，是含極性鍵的非極性分子。4．甲烷晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是（)A．甲烷晶胞中的球只代表1個C原子B．晶體中1個CH4分子中有12個緊鄰的CH4分子C．甲烷晶體熔化時需克服共價鍵D．1個CH4晶胞中含有8個CH4分子答案B解析題圖所示的甲烷晶胞中的球代表的是1個甲烷分子，并不是1個C原子，A錯誤；甲烷晶體是分子晶體，熔化時克服范德華力，C錯誤；甲烷晶胞屬于面心立方晶胞，該晶胞中甲烷分子的個數(shù)為8×eq\f（1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，D錯誤.5．根據(jù)下列性質(zhì)判斷所描述的物質(zhì)可能屬于分子晶體的是（）A．熔點(diǎn)1070℃，易溶于水,水溶液能導(dǎo)電B．熔點(diǎn)1128℃，沸點(diǎn)4446℃,硬度很大C．熔點(diǎn)10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電,水溶液能導(dǎo)電D．熔點(diǎn)97.81℃,質(zhì)軟,導(dǎo)電，密度0.97g·cm－3答案C解析A項(xiàng)，熔點(diǎn)1070℃，熔點(diǎn)高，不符合分子晶體的特點(diǎn)，故A錯誤；B項(xiàng)，熔點(diǎn)1128℃，沸點(diǎn)4446℃，硬度很大，屬于離子晶體或原子晶體或金屬晶體的特點(diǎn)，分子晶體分子間只存在分子間作用力,熔、沸點(diǎn)低，故B錯誤；C項(xiàng)，熔點(diǎn)10.31℃，熔點(diǎn)低，符合分子晶體的熔點(diǎn)特點(diǎn)，液態(tài)不導(dǎo)電，只存在分子,水溶液能導(dǎo)電，溶于水后，分子被水分子離解成自由移動的離子，如CH3COOHCH3COO－＋H＋，有自由移動的離子，就能導(dǎo)電，故C正確；D項(xiàng)，熔點(diǎn)97。81℃,質(zhì)軟、導(dǎo)電、密度0。97g·cm－3，是金屬鈉的物理性質(zhì),金屬鈉屬于金屬晶體，故D錯誤.6．晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中可重復(fù)出現(xiàn)的最小的結(jié)構(gòu)單元，C60晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列說法正確的是(）A．C60摩爾質(zhì)量是720B．C60與苯互為同素異形體C．在C60晶胞中有14個C60分子D．每個C60分子周圍與它距離最近且等距離的C60分子有12個答案D7．請回答下列問題：（1）下列有關(guān)石墨晶體的說法正確的是________（填字母，下同)。a．由于石墨晶體導(dǎo)電，所以它是金屬晶體b．由于石墨的熔點(diǎn)很高，所以它是原子晶體c．由于石墨質(zhì)軟,所以它是分子晶體d．石墨晶體是一種混合鍵型晶體(2）據(jù)報道，科研人員應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)模擬出來類似C60的物質(zhì)N60，試推測下列有關(guān)N60的說法正確的是________。a．N60易溶于水b．N60是一種分子晶體，有較高的熔點(diǎn)和硬度c．N60的熔點(diǎn)高于N2d．N60的穩(wěn)定性比N2強(qiáng)(3)已知碘晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,請回答下列問題:①碘晶體屬于________晶體.②碘晶體熔化過程中克服的作用力為______________。③假設(shè)碘晶胞中立方體的長為acm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則碘單質(zhì)的密度為__________________.答案(1）d(2)c（3）①分子②分子間作用力③eq\f（1016，a3NA)g·cm－3解析（1）石墨晶體中存在共價鍵、范德華力、大π鍵,故為混合鍵型晶體。（2)C60是一種單質(zhì)，屬于分子晶體，而N60類似于C60，所以N60也是單質(zhì),屬于分子晶體，即具有分子晶體的一些性質(zhì),如硬度較小和熔、沸點(diǎn)較低。分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高。單質(zhì)一般是非極性分子，難溶于水等極性溶劑,因此a、b項(xiàng)錯誤，c項(xiàng)正確；N2分子以N≡N鍵結(jié)合，N60分子中只存在N—N鍵,而N≡N鍵比N-N鍵牢固得多，所以d項(xiàng)錯誤。（3）I2分子之間以分子間作用力結(jié)合，所以I2晶體屬于分子晶體。觀察碘的晶胞結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，一個晶胞中含有I2分子的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2）＝4,碘原子為8個.一個晶胞的體積為a3cm3，質(zhì)量為eq\f（4×254,NA)g，則碘單質(zhì)的密度為eq\f（1016，a3NA)g·cm－3。[對點(diǎn)訓(xùn)練]題組1分子晶體的判斷1．下列各組物質(zhì)均屬于分子晶體的是（）A．SO2，SiO2，P2O5 B．PCl3，CO2，H2SO4C．SiC，H2O，NH3 D．HF,CO2，Si答案B解析SiO2、SiC、Si均為原子晶體。2．下列晶體由原子直接構(gòu)成，且屬于分子晶體的是（)A．固態(tài)氫 B．固態(tài)氖C．磷 D．三氧化硫答案B解析稀有氣體分子都屬于單原子分子，因此稀有氣體形成的晶體屬于分子晶體且由原子直接構(gòu)成。其他分子晶體一般由分子構(gòu)成,如干冰、冰等。3．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解析由于由分子構(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,A、C、D三項(xiàng)錯誤。4．(2017·合肥六中月考）AB型化合物形成的晶體結(jié)構(gòu)多種多樣。下圖所示的幾種結(jié)構(gòu)所表示的物質(zhì)最有可能是分子晶體的是()A．①③ B．②⑤C．⑤⑥ D．③④⑤⑥答案B解析從各圖中可以看出②⑤都不能再以化學(xué)鍵與其他原子結(jié)合，所以最有可能是分子晶體。題組2分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)5．BeCl2熔點(diǎn)較低,易升華，溶于醇和醚，其化學(xué)性質(zhì)與AlCl3相似.由此可推測BeCl2(）A．熔融態(tài)不導(dǎo)電 B．水溶液呈中性C．熔點(diǎn)比BeBr2高 D．不與NaOH溶液反應(yīng)答案A解析由題知BeCl2熔點(diǎn)較低，易升華，溶于醇和醚，應(yīng)屬于分子晶體，所以熔融態(tài)不導(dǎo)電;對于組成相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，其熔、沸點(diǎn)越高，因此BeCl2的熔點(diǎn)比BeBr2的低；BeCl2的化學(xué)性質(zhì)與AlCl3相似，根據(jù)AlCl3能和NaOH溶液反應(yīng)，則BeCl2也可與NaOH溶液反應(yīng);AlCl3水溶液中由于鋁離子水解而呈酸性,推知BeCl2也具有此性質(zhì)。6．下列說法正確的是（)A．分子晶體都具有分子密堆積的特征B．分子晶體中,分子間作用力越大，通常熔點(diǎn)越高C．分子晶體中，共價鍵鍵能越大，分子的熔、沸點(diǎn)越高D．分子晶體中,分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定答案B解析含有氫鍵的分子晶體不具有分子密堆積的特征，如冰，A錯誤;分子晶體的熔、沸點(diǎn)高低與分子間作用力的大小有關(guān)，與化學(xué)鍵的強(qiáng)弱無關(guān)，B正確，C錯誤；分子的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，與分子間作用力的大小無關(guān)，D錯誤.7．水的沸點(diǎn)是100℃，硫化氫的分子結(jié)構(gòu)跟水相似，但它的沸點(diǎn)卻很低,是－60。7℃,引起這種差異的主要原因是()A．范德華力 B．共價鍵C．氫鍵 D．相對分子質(zhì)量答案C解析水分子之間存在氫鍵，氫鍵是一種較強(qiáng)的分子間作用力，氫鍵的存在使水的沸點(diǎn)比硫化氫的高.8．下列關(guān)于分子晶體的說法不正確的是（）A．晶體的構(gòu)成微粒是分子B．干燥或熔融時均能導(dǎo)電C．分子間以分子間作用力相結(jié)合D．熔、沸點(diǎn)一般比較低答案B解析A項(xiàng)，分子晶體是由分子構(gòu)成的；B項(xiàng)，干燥或熔融時，分子晶體既不電離也沒有自由移動的電子，均不能導(dǎo)電；C項(xiàng)，分子間以分子間作用力相結(jié)合；D項(xiàng),分子晶體的熔、沸點(diǎn)一般比較低。題組3常見晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合9．下列有關(guān)晶體的敘述中，錯誤的是（)A．分子晶體熔化時化學(xué)鍵一般不被破壞B．白磷晶體中，結(jié)構(gòu)粒子之間通過共價鍵結(jié)合C．構(gòu)成分子晶體的結(jié)構(gòu)粒子中可能存在共價鍵D．石英晶體是直接由硅原子和氧原子通過共價鍵所形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體答案B解析分子晶體是通過分子間作用力將分子結(jié)合在一起的,所以熔化時，分子內(nèi)部的化學(xué)鍵未發(fā)生變化,破壞的只是分子間作用力，A正確；白磷晶體是分子晶體，在P4內(nèi)部存在共價鍵，而結(jié)構(gòu)粒子（P4）之間是通過分子間作用力結(jié)合的，B錯誤；稀有氣體在固態(tài)時也屬于分子晶體，而稀有氣體是單原子分子,在分子內(nèi)部不存在共價鍵，在干冰晶體中，CO2分子內(nèi)存在共價鍵,C正確;石英晶體是原子晶體，D正確.10．石墨晶體為層狀結(jié)構(gòu)，每一層均為碳原子與周圍其他3個碳原子相結(jié)合而成的平面片層，同層相鄰碳原子間距為142pm、相鄰片層間距為335pm.如圖是其晶體結(jié)構(gòu)片層俯視圖。下列說法不正確的是（)A．碳原子采用sp2雜化B．每個碳原子形成3個σ鍵C．碳原子數(shù)與σ鍵鍵數(shù)之比為2∶3D．片層之間的碳形成共價鍵答案D解析每個碳原子形成3個σ鍵，采取sp2雜化,故A、B正確；每個碳原子平均含有eq\f（1,2）×3＝eq\f（3，2)個σ鍵,所以碳原子數(shù)與σ鍵鍵數(shù)之比為2∶3，故C正確；石墨片層之間的碳以范德華力結(jié)合而不是共價鍵，故D錯誤.11．根據(jù)下表中給出的有關(guān)數(shù)據(jù)，判斷下列說法中錯誤的是（)AlCl3SiCl4晶體硼金剛石晶體硅熔點(diǎn)/℃190－60230035501410沸點(diǎn)/℃18357255048272355A.SiCl4是分子晶體B．晶體硼是原子晶體C．AlCl3是分子晶體，加熱能升華D．金剛石中的C—C鍵比晶體硅中的Si—Si鍵弱答案D解析SiCl4、AlCl3的熔、沸點(diǎn)低，都是分子晶體，AlCl3的沸點(diǎn)低于其熔點(diǎn)，即在未熔化的溫度下它就能汽化，故AlCl3加熱能升華，A、C項(xiàng)正確；晶體硼的熔、沸點(diǎn)高，所以晶體硼是原子晶體，B項(xiàng)正確；碳原子的半徑比硅的原子半徑小，金剛石中的C—C鍵鍵長比晶體硅中的Si—Si鍵鍵長短，金剛石中的C—C鍵鍵能比晶體硅中的Si—Si鍵鍵能大，金剛石中的C—C鍵比晶體硅中的Si—Si鍵強(qiáng)，D項(xiàng)錯誤。12。中學(xué)教材上介紹的干冰晶體是一種立方面心結(jié)構(gòu)，如圖所示，即每8個CO2構(gòu)成立方體，且在6個面的中心又各占據(jù)1個CO2分子，在每個CO2周圍距離eq\f（\r（2），2）a（其中a為立方體棱長)的CO2有()A．4個B．8個C．12個D．6個答案C解析如圖在每個CO2周圍距離eq\f（\r（2）,2）a的CO2即為每個面心上的CO2分子，共有8×(3×eq\f(1,2）)＝12個。［綜合強(qiáng)化］13．參考下表中物質(zhì)的熔點(diǎn),回答有關(guān)問題：物質(zhì)NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔點(diǎn)/℃995801750622801776715646物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔點(diǎn)/℃－90。4－70。45。2120－70。4－49。5－36。2－15(1)鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點(diǎn)與鹵離子及堿金屬離子的________有關(guān)，隨著________的增大，熔點(diǎn)依次降低。（2)硅的鹵化物熔點(diǎn)及硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點(diǎn)與________有關(guān)，隨著________的增大,________增大,故熔、沸點(diǎn)依次升高.(3）鈉的鹵化物的熔點(diǎn)比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點(diǎn)高得多，這與________有關(guān)，因?yàn)橐话鉥_______比__________熔點(diǎn)高。答案（1)半徑半徑（2)相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量分子間作用力（3)晶體類型離子晶體分子晶體14．決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu).請回答下列問題：(1)上圖是石墨的結(jié)構(gòu)，其晶體中存在的作用力有______(填字母).A．σ鍵B．π鍵C．氫鍵D．配位鍵E．范德華力F．金屬鍵G．離子鍵(2）碳鈉米管由單層或多層石墨層卷曲而成，其結(jié)構(gòu)類似于石墨晶體，每個碳原子通過________雜化與周圍碳原子成鍵，多層碳納米管的層與層之間靠________結(jié)合在一起.(3）氮化硼（BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。①關(guān)于這兩種晶體的說法正確的是________（填字母）。a．立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵，所以硬度大b．六方相氮化硼層間作用力小,所以質(zhì)地軟c．兩種晶體中的B—N鍵均為共價鍵d．兩種晶體均為分子晶體②六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為_______________，其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。③NH4BF4(氟硼酸銨）是合成氮化硼鈉米管的原料之一。1molNH4BF4含有________mol配位鍵。答案（1）ABEF（2)sp2范德華力(3)①bc②平面三角形層狀結(jié)構(gòu)中沒有自由移動的電子③2解析(1）石墨晶體是介于原子晶體、金屬晶體、分子晶體之間的一種特殊晶體,含有金屬鍵，層與層之間存在范德華力，層內(nèi)存在共價鍵。在石墨晶體中同層的每一個碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合；每個碳原子有一個未參與雜化的2p電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面,形成了大π鍵