考点13 共价晶体-2022-2023学年高二化学核心考点归纳与分层测试（人教版2019选择性必修2）

考点13　共价晶体（原子晶体） 【核心考点梳理】 考点一、共价晶体的概念及其性质 1．共价晶体的结构特点及物理性质 (1)概念 相邻原子间以共价键相结合形成共价键三维骨架结构的晶体，又称为原子晶体。 (2)构成微粒及微粒间作用 (3)物理性质 ①共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点很高，硬度很大，难溶于常见溶剂，一般不导电。 ②结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。 2．常见共价晶体及物质类别 (1)某些单质：如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石等。 (2)某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。 (3)极少数金属氧化物，如刚玉(α-Al2O3)等。 【典型例题】 例1．（2023·云南·马关县第一中学校高二阶段练习）下列有关原子晶体（共价晶体）的叙述错误的是 A．原子晶体中，只存在共价键 B．原子晶体具有空间网状结构 C．原子晶体中不存在独立的分子 D．原子晶体熔化时不破坏共价键 例2．（2023·全国·高二课时练习）下列事实能说明刚玉()是共价晶体的是 ①是两性氧化物；②硬度很大；③它的熔点为2045℃；④自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石。 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 考点二、常见共价晶体结构分析 1．金刚石晶体 金刚石晶体中，每个碳原子均以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成C—C—C夹角为109°28′的正四面体结构(即金刚石中的碳采取sp3杂化轨道形成共价键)，整块金刚石晶体就是以共价键相连的三维骨架结构。其中最小的环是六元环。 2.二氧化硅晶体 (1)二氧化硅晶体中，每个硅原子均以4个共价键对称地与相邻的4个氧原子相结合，每个氧原子与 2个硅原子相结合，向空间扩展，形成三维骨架结构。晶体结构中最小的环上有6个硅原子和6个氧原子，硅、氧原子个数比为1∶2。 (2)低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，而没有封闭的环状结构。这一结构决定了它具有手性。 【典型例题】 例1．（2022·吉林·梅河口市第五中学高二期末）下列关于和的描述不正确的是 A．为共价晶体，为分子晶体 B．两者中心原子采取的杂化方式不同 C．和都是非极性分子 D．晶体的熔点比晶体高 例2．（2023·宁夏·石嘴山市第三中学高二期中）二氧化硅晶体是空间立体网状结构，如图所示，下列说法中，正确的是 A．硅原子的物质的量比氧原子的物质的量比硅氧键=1：2：4 B．CO2和SiO2是等电子体，晶体类型相同 C．晶体中Si原子杂化方式为sp3，O原子杂化方式为sp D．晶体中最小环上的原子数为6 例3．（2023·河南·辉县市第一高级中学高二阶段练习）以NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．18 g冰(图1)中含氢键数目为4NA B．28 g晶体硅(图2)中含有Si－Si键数目为4NA C．88 g干冰(图3)中含有0.5NA个晶胞结构单元 D．12 g石墨烯中含C－C键数目为3NA 【必备知识基础练】 1．（2023秋·吉林通化·高二梅河口市第五中学校考期末）下列关于SiO2和金刚石的叙述正确的是 A．SiO2的晶体结构中，每个Si原子与2个O原子直接相连 B．通常状况下，1molSiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值) C．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小环上有6个碳原子 D．1mol金刚石中含有4NA个C-C键(NA表示阿伏加德罗常数的值) 2．（2023秋·河北唐山·高二开滦第一中学校考期末）根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是 A．熔点2700℃，导电性好，延展性强 B．无色晶体，熔点3550℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂 C．无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800℃，熔化时能导电 D．熔点－56.6℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电 3．（2022春·湖北武汉·高二校考期中）下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，正确的是 A．金刚石为共价键三维骨架结构，晶体中的最小环上有6个碳原子 B．分子晶体中一定存在共价键 C．HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HF D．在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键 4．（2022春·高二单元测试）碳有多种同分异构体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示，下列说法不正确的是 A．在石墨烯晶体中，每个正六元环拥有的共价键和碳原子数之比为3：2 B．石墨烯中含碳碳双键 C．金刚石晶体中，碳原子采用杂化 D．金刚石晶体中最小的碳环上有6个碳原子 5．（2022·高二课时练习）根据量子力学计算，氮化碳有五种结构，其中一种氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料，已知