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高中第二节 分子晶体与共价晶体教课内容课件ppt
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这是一份高中第二节 分子晶体与共价晶体教课内容课件ppt，共35页。
特别提醒 稀有气体是单原子分子,其形成的晶体中不含化学键。2.属于分子晶体的物质的类型
知识拓展NH3晶体中每个氢原子都形成氢键,可能是因为氢键较弱而导致“饱和性和方向 性”很难被“严格执行”,每个NH3与周围6个NH3通过氢键相结合。
1.定义及结构特点2.属于共价晶体的物质的类型
1.十二苯取代并四苯(如图),是目前人们能够得到的最大的全苯取代并多苯结构,呈 深红色,发出强烈的荧光。十二苯取代并四苯形成的晶体是分子晶体 ( √ )
判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
2.为研究单个CH4分子中C的量子特性。科学家在C60分子的一侧打开一个较大的 缺口,随后在高压状态下将CH4“塞进”足球烯中。这是人们首次实现在C60中嵌入有机分子,也是目前为止最大的分子。CH4在分子笼内可自由旋转,而足球烯的碳骨架结构没有发生明显变形。甲烷形成的晶体是分子晶体,足球烯形成的晶体是共价晶体 ( ✕ )3.用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面,不仅可以提高 柴油机质量,节省燃料,还能够提高热效率。我国已研制出了这种柴油机。氮化硅 (Si3N4)晶体属于共价晶体 ( √ )4.共价晶体的化学式可以代表其分子式 ( ✕ )提示:共价晶体中无分子存在。5.分析二氧化硅晶体结构模型,可知晶体中最小的环有12个原子 ( √ )
6.分子晶体若采取密堆积方式,其配位数都是12 ( √ )7.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂 ( ✕ )提示:干冰属于分子晶体,分子之间通过分子间作用力形成晶体,升华时破坏分子间 作用力,没有破坏化学键。8.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔、沸点越高 ( ✕ )提示:分子晶体的熔、沸点高低与其共价键键能大小无关。9.共价晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体内只存在范德华力 ( ✕ )提示:共价晶体的原子间只存在共价键,分子晶体内可能存在范德华力、氢键和共 价键。10.低温石英具有手性,可制作石英手表 ( √ )
材料1 冰山是极为宝贵的淡水资源,可惜目前人类还没有办法利用它们。冰山产 生的速率在北冰洋为每年约2 800亿立方米,在南极为每年约18 000亿立方米。大 多数冰山的比重为0.9,因此其质量的6/7在海面以下。冰山露出水面的一角仅仅是 整座冰山的1/10。北冰洋的冰山高可达数十米,长可达一二百米,形状多样。南极 冰山一般呈平板状,同北冰洋冰山相比,不仅数量多,而且体积巨大。
材料2 冰的结构和干冰的晶胞如图
问题1.冰山为什么会浮在水面上?提示:由于氢键具有方向性,冰晶体中四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向 的4个相邻水分子相互吸引,形成空隙较大的晶体,密度比液态水小,所以冰会浮在 水面上。2.为什么冰刚刚融化为水时,密度增大?提示:在冰晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的水分子,由于水分子之间的主要 作用力是氢键,氢键跟共价键一样具有方向性,即氢键的存在迫使在四面体中心的 每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的 水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙。当冰刚刚融化为液态水时,热运动 使冰的结构部分解体,水分子间的空隙减小,密度反而增大。
3.为什么干冰的熔、沸点比冰低而密度却比冰大?提示:由于干冰中的CO2之间只存在范德华力,冰中除了范德华力外还有氢键作用,所以冰的熔、沸点比干冰高。干冰中一个分子周围有12个紧邻分子,具有分子密 堆积特征;而水分子间氢键的方向性,导致冰晶体不具有分子密堆积特征,晶体中有 相当大的空隙,所以干冰的密度比冰大。
常见分子晶体的结构分析(1)干冰如图表示的是CO2晶体的晶胞。由图可知,CO2晶体的晶胞是面心立方结构,立方体 的每个顶点上有1个CO2分子,6个面心还有6个CO2分子,每个CO2分子周围离该分子 距离最近且相等的CO2分子有12个,每个晶胞中实际有4个CO2分子,无数个这样的 晶胞在空间“无隙并置”形成了CO2晶体。
(2)冰冰中水分子之间的相互作用力除范德华力外还有氢键,冰晶体主要是水分子间依 靠氢键而形成的。如图所示,由于氢键具有一定的方向性,每个水分子与周围4个水 分子结合,4个水分子也按照这样的规律再与其他的水分子结合。这样,每个水分子中的每个氧原子周围都有4个氢原子,氧原子与其中的2个氢原子通过共价键结合, 因此它们之间的距离较近一些,与属于其他水分子的另外2个氢原子靠氢键结合在 一起。在这种排列中,分子的间距比较大,有很多空隙,比较松散。因此,液态水变成 固态水,即水凝固成冰、雪、霜时,密度变小。
分子晶体熔、沸点高低的判断(1)组成和结构相似、不含氢键的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强, 熔、沸点越高。如:I2>Br2>Cl2>F2,HI>HBr>HCl。(2)组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近),分子的极性越大,熔、沸点 越高。如:CH3OH>CH3CH3。(3)分子间氢键会导致熔、沸点反常升高。如:H2O>H2Te>H2Se>H2S。(4)对有机物来讲,分子式相同,支链越多,熔、沸点越低。如:CH3—CH2—CH2—CH2 —CH3> > 。(5)烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子里碳原子数的增加,熔、沸点 升高。如:C2H6>CH4,C2H5Cl>CH3Cl,CH3COOH>HCOOH。
下列物质呈固态时,一定属于分子晶体的是 ( )A.非金属单质 B.非金属氧化物C.含氧酸 D.金属氧化物
解析 非金属单质中金刚石、晶体硅等均为共价晶体,非金属氧化物中的二氧化 硅为共价晶体,大多数金属氧化物不是分子晶体,含氧酸一定为分子晶体。
(1)比较下列物质熔、沸点的高低(填“>”或“<”)。①CO2 SO2②NH3 PH3③O3 O2④Ne Ar⑤CH3CH2OH CH3OH⑥CO N2(2)已知AlCl3的熔点为190 ℃(2.202×105 Pa),但它在180 ℃即开始升华。请回答:①AlCl3固体是 晶体。②设计一个可靠的实验,判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实 验是 。
解析 (1)各组物质均为分子晶体,根据分子晶体熔、沸点的判断规律,分子间作用 力越大,相对分子质量越大,分子极性越大,存在分子间氢键,则晶体的熔、沸点越 高,据此比较六组物质熔、沸点的高低。(2)由AlCl3的熔点低以及在180 ℃时开始 升华判断AlCl3晶体为分子晶体。若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合 物,可测其熔融状态下是否导电,若不导电是共价化合物,导电则是离子化合物。
答案 (1)①< ②> ③> ④< ⑤> ⑥>(2)①分子 ②在熔融状态下,检测其是否导电,若不导电,则是共价化合物
归纳总结 比较分子晶体熔、沸点高低时,首先要判断分子间是否存在氢键。若不存在氢键, 再看分子的组成和结构是否相似,若分子的组成和结构相似,则相对分子质量越大, 分子晶体的熔、沸点越高。
材料1 科学研究显示,约30亿年前,在离地表100~200 km深的地幔中处在高温、 高压岩浆中的碳元素,逐渐形成了金刚石。火山爆发时,金刚石夹在岩浆中上升到 接近地表时冷却,形成含有少量金刚石的原生矿床。金刚石具有诸多的优良性质。材料2 C60是一种碳原子簇,它由60个碳原子构成像足球一样的32面体,包括20个 正六边形,12个正五边形。这60个C原子在空间进行排列时,形成一个化学键最稳 定的空间排列位置,恰好与足球表面格的排列一致。这个结构的提出是受到建筑 学家富勒的启发,富勒曾设计一种用六边形和五边形构成的球形薄壳建筑结构,因 此科学家把C60叫做足球烯,也叫做富勒烯。
2 | 分子晶体和共价晶体的比较及晶体类型的判断
问题1.金刚石晶体和富勒烯晶体的构成微粒相同吗?提示:不同。富勒烯晶体的构成微粒为分子,金刚石晶体的构成微粒为原子。2.金刚石晶体和富勒烯晶体受热熔化时克服的微粒间作用力相同吗?提示:不同。前者受热熔化时克服共价键,后者受热熔化时克服分子间作用力。3.以金刚石为例,说明共价晶体的微观结构与分子晶体有哪些不同?提示:①构成微粒不同,共价晶体中只存在原子,没有分子。②微粒间作用力不同, 共价晶体中原子间只存在共价键,而分子晶体中分子之间存在分子间作用力。
分子晶体和共价晶体的比较
共价晶体与分子晶体熔、沸点高低的判断方法
方法技巧 晶体熔、沸点和硬度的比较方法(1)先判断晶体类型。主要依据构成晶体的微粒及其微粒间的作用力。对于不同 类型的晶体,一般来说,共价晶体的熔、沸点高于分子晶体,共价晶体的硬度大于分 子晶体。(2)对于同一类型的晶体①共价晶体的熔点高低、硬度大小取决于共价键的强弱,原子半径越小,键长越短, 键能越大,熔点越高。②分子晶体的熔、沸点高低取决于分子间作用力,分子间作用力与相对分子质量 有关,同时还要考虑分子极性及是否存在氢键。
判断分子晶体和共价晶体的方法(1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断 (2)依据晶体的熔点判断共价晶体的熔点很高,而分子晶体的熔点通常较低。(3)依据晶体的硬度判断共价晶体硬度大,分子晶体硬度较小。
(4)依据晶体导电性判断分子晶体为非导体,但部分分子晶体溶于水后能导电;共价晶体多数为非导体,但晶 体硅、锗是半导体。(5)依据熟记的常见典型共价晶体和分子晶体物质判断常见的共价晶体有:①单质,如金刚石、晶体硅、晶体锗等;②化合物,如SiO2、 SiC、BN、AlN、Si3N4等。除共价晶体外的绝大多数非金属单质、所有非金属氢 化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体属于分子晶 体。
硅是一种重要的非金属单质,硅及其化合物的用途非常广泛。根据所学知识回答 硅及其化合物的相关问题。(1)晶体硅的微观结构与金刚石相似,晶体硅中Si—Si键之间的夹角大小约为 。(2)请在框图中补充完成SiO2晶体的结构示意图(部分原子已画出),并进行必要的标 注。
(3)下表列有三种物质(晶体)的熔点:
简要解释熔点产生差异的原因。①SiO2和SiCl4: ;②SiCl4和SiF4: 。
解析 (1)晶体硅以一个硅原子为中心,与另外4个硅原子形成正四面体结构,所以Si —Si键之间的夹角大小约为109°28'。(2)题图中给出的是硅晶体的结构,SiO2晶体 相当于在硅晶体结构中的每个Si—Si键中插入一个氧原子,所以只要在每两个硅原 子之间画一个半径比硅原子小的原子即可。(3)晶体类型不同,熔点具有很大的差 别,一般共价晶体的熔点高,而分子晶体的熔点低。
答案 (1)109°28'(2)如图所示: (3)①SiO2是共价晶体,微粒间作用力为共价键;SiCl4是分子晶体,微粒间作用力为范 德华力,故SiO2熔点高于SiCl4 ②SiCl4和SiF4均为分子晶体,微粒间作用力为范德 华力,组成和结构相似时相对分子质量越大,范德华力越大,故SiCl4熔点高于SiF4
(1)BN是一种新型的无机材料,由于碳的某种单质与BN的结构和性质具有极大的 相似性,故可推知,BN的晶体是一种类似于 的空间网状结构,可用作耐 磨材料。
(2)单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据回答问题:
①晶体硼属于 晶体,理由是 。②已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图所示),其中有20 个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点上各有一个硼原子。通过观察图 形及推算,此基本结构单元由 个硼原子构成。
解析 (1)由题意可推知BN的结构类似于金刚石结构,硬度大、耐磨。(2)①因为晶体硼有很高的熔、沸点和很大的硬度,可推知其为共价晶体。②晶体 硼的基本结构单元为正二十面体,每个面均为正三角形,键角为60°,一个三角形有 三个顶点,每个顶点为五个三角形共用,每个三角形拥有硼原子数为3× ,20个三角形拥有硼原子数为20×3× =12,即此基本结构单元由12个B原子构成。
答案 (1)金刚石(2)①共价 晶体硼有很高的熔、沸点和很大的硬度 ②12
特别提醒 稀有气体是单原子分子,其形成的晶体中不含化学键。2.属于分子晶体的物质的类型
知识拓展NH3晶体中每个氢原子都形成氢键,可能是因为氢键较弱而导致“饱和性和方向 性”很难被“严格执行”,每个NH3与周围6个NH3通过氢键相结合。
1.定义及结构特点2.属于共价晶体的物质的类型
1.十二苯取代并四苯(如图),是目前人们能够得到的最大的全苯取代并多苯结构,呈 深红色,发出强烈的荧光。十二苯取代并四苯形成的晶体是分子晶体 ( √ )
判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
2.为研究单个CH4分子中C的量子特性。科学家在C60分子的一侧打开一个较大的 缺口,随后在高压状态下将CH4“塞进”足球烯中。这是人们首次实现在C60中嵌入有机分子,也是目前为止最大的分子。CH4在分子笼内可自由旋转,而足球烯的碳骨架结构没有发生明显变形。甲烷形成的晶体是分子晶体,足球烯形成的晶体是共价晶体 ( ✕ )3.用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面,不仅可以提高 柴油机质量,节省燃料,还能够提高热效率。我国已研制出了这种柴油机。氮化硅 (Si3N4)晶体属于共价晶体 ( √ )4.共价晶体的化学式可以代表其分子式 ( ✕ )提示:共价晶体中无分子存在。5.分析二氧化硅晶体结构模型,可知晶体中最小的环有12个原子 ( √ )
6.分子晶体若采取密堆积方式,其配位数都是12 ( √ )7.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂 ( ✕ )提示:干冰属于分子晶体,分子之间通过分子间作用力形成晶体,升华时破坏分子间 作用力,没有破坏化学键。8.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔、沸点越高 ( ✕ )提示:分子晶体的熔、沸点高低与其共价键键能大小无关。9.共价晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体内只存在范德华力 ( ✕ )提示:共价晶体的原子间只存在共价键,分子晶体内可能存在范德华力、氢键和共 价键。10.低温石英具有手性,可制作石英手表 ( √ )
材料1 冰山是极为宝贵的淡水资源,可惜目前人类还没有办法利用它们。冰山产 生的速率在北冰洋为每年约2 800亿立方米,在南极为每年约18 000亿立方米。大 多数冰山的比重为0.9,因此其质量的6/7在海面以下。冰山露出水面的一角仅仅是 整座冰山的1/10。北冰洋的冰山高可达数十米,长可达一二百米,形状多样。南极 冰山一般呈平板状,同北冰洋冰山相比,不仅数量多,而且体积巨大。
材料2 冰的结构和干冰的晶胞如图
问题1.冰山为什么会浮在水面上?提示:由于氢键具有方向性,冰晶体中四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向 的4个相邻水分子相互吸引,形成空隙较大的晶体,密度比液态水小,所以冰会浮在 水面上。2.为什么冰刚刚融化为水时,密度增大?提示:在冰晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的水分子,由于水分子之间的主要 作用力是氢键,氢键跟共价键一样具有方向性,即氢键的存在迫使在四面体中心的 每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的 水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙。当冰刚刚融化为液态水时,热运动 使冰的结构部分解体,水分子间的空隙减小,密度反而增大。
3.为什么干冰的熔、沸点比冰低而密度却比冰大?提示:由于干冰中的CO2之间只存在范德华力,冰中除了范德华力外还有氢键作用,所以冰的熔、沸点比干冰高。干冰中一个分子周围有12个紧邻分子,具有分子密 堆积特征;而水分子间氢键的方向性,导致冰晶体不具有分子密堆积特征,晶体中有 相当大的空隙,所以干冰的密度比冰大。
常见分子晶体的结构分析(1)干冰如图表示的是CO2晶体的晶胞。由图可知,CO2晶体的晶胞是面心立方结构,立方体 的每个顶点上有1个CO2分子,6个面心还有6个CO2分子,每个CO2分子周围离该分子 距离最近且相等的CO2分子有12个,每个晶胞中实际有4个CO2分子,无数个这样的 晶胞在空间“无隙并置”形成了CO2晶体。
(2)冰冰中水分子之间的相互作用力除范德华力外还有氢键,冰晶体主要是水分子间依 靠氢键而形成的。如图所示,由于氢键具有一定的方向性,每个水分子与周围4个水 分子结合,4个水分子也按照这样的规律再与其他的水分子结合。这样,每个水分子中的每个氧原子周围都有4个氢原子,氧原子与其中的2个氢原子通过共价键结合, 因此它们之间的距离较近一些,与属于其他水分子的另外2个氢原子靠氢键结合在 一起。在这种排列中,分子的间距比较大,有很多空隙,比较松散。因此,液态水变成 固态水,即水凝固成冰、雪、霜时,密度变小。
分子晶体熔、沸点高低的判断(1)组成和结构相似、不含氢键的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强, 熔、沸点越高。如:I2>Br2>Cl2>F2,HI>HBr>HCl。(2)组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近),分子的极性越大,熔、沸点 越高。如:CH3OH>CH3CH3。(3)分子间氢键会导致熔、沸点反常升高。如:H2O>H2Te>H2Se>H2S。(4)对有机物来讲,分子式相同,支链越多,熔、沸点越低。如:CH3—CH2—CH2—CH2 —CH3> > 。(5)烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子里碳原子数的增加,熔、沸点 升高。如:C2H6>CH4,C2H5Cl>CH3Cl,CH3COOH>HCOOH。
下列物质呈固态时,一定属于分子晶体的是 ( )A.非金属单质 B.非金属氧化物C.含氧酸 D.金属氧化物
解析 非金属单质中金刚石、晶体硅等均为共价晶体,非金属氧化物中的二氧化 硅为共价晶体,大多数金属氧化物不是分子晶体,含氧酸一定为分子晶体。
(1)比较下列物质熔、沸点的高低(填“>”或“<”)。①CO2 SO2②NH3 PH3③O3 O2④Ne Ar⑤CH3CH2OH CH3OH⑥CO N2(2)已知AlCl3的熔点为190 ℃(2.202×105 Pa),但它在180 ℃即开始升华。请回答:①AlCl3固体是 晶体。②设计一个可靠的实验,判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实 验是 。
解析 (1)各组物质均为分子晶体,根据分子晶体熔、沸点的判断规律,分子间作用 力越大,相对分子质量越大,分子极性越大,存在分子间氢键,则晶体的熔、沸点越 高,据此比较六组物质熔、沸点的高低。(2)由AlCl3的熔点低以及在180 ℃时开始 升华判断AlCl3晶体为分子晶体。若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合 物,可测其熔融状态下是否导电,若不导电是共价化合物,导电则是离子化合物。
答案 (1)①< ②> ③> ④< ⑤> ⑥>(2)①分子 ②在熔融状态下,检测其是否导电,若不导电,则是共价化合物
归纳总结 比较分子晶体熔、沸点高低时,首先要判断分子间是否存在氢键。若不存在氢键, 再看分子的组成和结构是否相似,若分子的组成和结构相似,则相对分子质量越大, 分子晶体的熔、沸点越高。
材料1 科学研究显示,约30亿年前,在离地表100~200 km深的地幔中处在高温、 高压岩浆中的碳元素,逐渐形成了金刚石。火山爆发时,金刚石夹在岩浆中上升到 接近地表时冷却,形成含有少量金刚石的原生矿床。金刚石具有诸多的优良性质。材料2 C60是一种碳原子簇,它由60个碳原子构成像足球一样的32面体,包括20个 正六边形,12个正五边形。这60个C原子在空间进行排列时,形成一个化学键最稳 定的空间排列位置,恰好与足球表面格的排列一致。这个结构的提出是受到建筑 学家富勒的启发,富勒曾设计一种用六边形和五边形构成的球形薄壳建筑结构,因 此科学家把C60叫做足球烯,也叫做富勒烯。
2 | 分子晶体和共价晶体的比较及晶体类型的判断
问题1.金刚石晶体和富勒烯晶体的构成微粒相同吗?提示:不同。富勒烯晶体的构成微粒为分子,金刚石晶体的构成微粒为原子。2.金刚石晶体和富勒烯晶体受热熔化时克服的微粒间作用力相同吗?提示:不同。前者受热熔化时克服共价键,后者受热熔化时克服分子间作用力。3.以金刚石为例,说明共价晶体的微观结构与分子晶体有哪些不同?提示:①构成微粒不同,共价晶体中只存在原子,没有分子。②微粒间作用力不同, 共价晶体中原子间只存在共价键,而分子晶体中分子之间存在分子间作用力。
分子晶体和共价晶体的比较
共价晶体与分子晶体熔、沸点高低的判断方法
方法技巧 晶体熔、沸点和硬度的比较方法(1)先判断晶体类型。主要依据构成晶体的微粒及其微粒间的作用力。对于不同 类型的晶体,一般来说,共价晶体的熔、沸点高于分子晶体,共价晶体的硬度大于分 子晶体。(2)对于同一类型的晶体①共价晶体的熔点高低、硬度大小取决于共价键的强弱,原子半径越小,键长越短, 键能越大,熔点越高。②分子晶体的熔、沸点高低取决于分子间作用力,分子间作用力与相对分子质量 有关,同时还要考虑分子极性及是否存在氢键。
判断分子晶体和共价晶体的方法(1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断 (2)依据晶体的熔点判断共价晶体的熔点很高,而分子晶体的熔点通常较低。(3)依据晶体的硬度判断共价晶体硬度大,分子晶体硬度较小。
(4)依据晶体导电性判断分子晶体为非导体,但部分分子晶体溶于水后能导电;共价晶体多数为非导体,但晶 体硅、锗是半导体。(5)依据熟记的常见典型共价晶体和分子晶体物质判断常见的共价晶体有:①单质,如金刚石、晶体硅、晶体锗等;②化合物,如SiO2、 SiC、BN、AlN、Si3N4等。除共价晶体外的绝大多数非金属单质、所有非金属氢 化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体属于分子晶 体。
硅是一种重要的非金属单质,硅及其化合物的用途非常广泛。根据所学知识回答 硅及其化合物的相关问题。(1)晶体硅的微观结构与金刚石相似,晶体硅中Si—Si键之间的夹角大小约为 。(2)请在框图中补充完成SiO2晶体的结构示意图(部分原子已画出),并进行必要的标 注。
(3)下表列有三种物质(晶体)的熔点:
简要解释熔点产生差异的原因。①SiO2和SiCl4: ;②SiCl4和SiF4: 。
解析 (1)晶体硅以一个硅原子为中心,与另外4个硅原子形成正四面体结构,所以Si —Si键之间的夹角大小约为109°28'。(2)题图中给出的是硅晶体的结构,SiO2晶体 相当于在硅晶体结构中的每个Si—Si键中插入一个氧原子,所以只要在每两个硅原 子之间画一个半径比硅原子小的原子即可。(3)晶体类型不同,熔点具有很大的差 别,一般共价晶体的熔点高,而分子晶体的熔点低。
答案 (1)109°28'(2)如图所示: (3)①SiO2是共价晶体,微粒间作用力为共价键;SiCl4是分子晶体,微粒间作用力为范 德华力,故SiO2熔点高于SiCl4 ②SiCl4和SiF4均为分子晶体,微粒间作用力为范德 华力,组成和结构相似时相对分子质量越大,范德华力越大,故SiCl4熔点高于SiF4
(1)BN是一种新型的无机材料,由于碳的某种单质与BN的结构和性质具有极大的 相似性,故可推知,BN的晶体是一种类似于 的空间网状结构,可用作耐 磨材料。
(2)单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据回答问题:
①晶体硼属于 晶体,理由是 。②已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图所示),其中有20 个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点上各有一个硼原子。通过观察图 形及推算,此基本结构单元由 个硼原子构成。
解析 (1)由题意可推知BN的结构类似于金刚石结构,硬度大、耐磨。(2)①因为晶体硼有很高的熔、沸点和很大的硬度,可推知其为共价晶体。②晶体 硼的基本结构单元为正二十面体,每个面均为正三角形,键角为60°,一个三角形有 三个顶点,每个顶点为五个三角形共用,每个三角形拥有硼原子数为3× ,20个三角形拥有硼原子数为20×3× =12,即此基本结构单元由12个B原子构成。
答案 (1)金刚石(2)①共价 晶体硼有很高的熔、沸点和很大的硬度 ②12
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