第3章 第2节 第2课时 共价晶体-【成才之路·练案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步新课程学习指导(人教版)

练案[18] 第三章 第二节 [& 基础达标练 题组一共价晶体结构与性质 1.(2025·安徽六安高二期中)下列说法中正确的 是 A.晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B.共价晶体中共价键越强，熔点越高 C.干冰是C02分子通过氢键和分子间作用力有 规则排列成的分子晶体 D.分子晶体中都含有化学键 2.(2025·吉林长春高二期末)在20世纪90年代 末，科学家发现碳有新的单质形态C6存在。后 来人们又相继得到了C0、C6、C4、C0、C4等另 外一些球碳分子。21世纪初，科学家又发现了 管状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家族。 下列有关碳元素单质的说法错误的是 C1 (a)球碳分子 蓝 (b)管状碳分子 A.金刚石和石墨的熔点肯定比球碳分子、管状 碳分子的熔点高 B.球碳分子、管状碳分子和石墨互为同位素 C.球碳分子、管状碳分子都能与0，发生反应 D.金刚石属于共价晶体：球碳分子、管状碳分子 属于分子晶体 3.(2025·湖南长沙高三阶段练习)2004年7月德 俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生 聚合得到高聚氮，这种高聚氮的N一N的键能为 160kJ/mol(N2的键能为942kJ/mol),晶体结构 如图所示（已知每个N最外层电子均达到稳定 层结构，晶体中没有配位键存在)。有关这种晶 体下列说法不正确的是 A.每个氨原子的配位数为3 B.该晶体属于共价晶体 C.这种固体的可能潜在应用是做炸药 D.在高压下氮气发生聚合得到高聚氮，该反应 为放热反应 第2课时共价晶体] 4.(2025·吉林通化高二阶段练习)下列有关事实 与解释正确的是 () 选项事实 解释 SiO2的熔点比干 Si02比C02相对分子质 A 冰高 量大，分子间作用力大 02与03分子极性 二者都是由非极性键构 B 相同 成的分子 金刚石的熔点高于 金刚石的C一C比单晶 C 单晶硅 硅的Si一Si键能大 沸点：对羟基苯甲 对羟基苯甲醛分子间范 D 醛>邻羟基苯甲醛 德华力更强 题组二典型晶体结构与晶胞分析 5.(2025·北京丰台高二期中)氮化碳晶体类型与 金刚石类似，氮化碳晶体结构如图所示，下列有 关氨化碳的说法不正确的是 N● o886 CO A.氮化碳晶体属于共价晶体 B.氨化碳中碳显-4价，氮显+3价 C.氨化碳硬度比金刚石的硬度大 D.每个碳原子与四个氮原子相连，每个氨原子 与三个碳原子相连 6.（2024·吉林白城高二期末)已知CN4晶体具有 比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。 下列关于C,N4晶体的说法正确的是 A.C,N4晶体中每个C原子连接4个N原子，而 每个N原子连接3个C原子 B.C,N4晶体中C一N的键长比金刚石中的C一 C要长 C.C,N4晶体中微粒间可能存在氢键 D.C,N4晶体是分子晶体 7.(2025·山西省长治市高二期中)可以从金刚石 的晶体结构建立金刚石晶胞结构。下列说法正 确的是 晶体结构 晶胞结构 43 A.晶体结构和晶胞结构是金刚石结构的两种呈 现方式 B.晶体结构中∠CCC=109°28'，晶胞结构中 ∠CCC=120° C.晶体结构中的最小环是6元环，晶胞结构中 的最小环是12元环 D.晶体结构中所有的碳原子都参与成键，晶胞 3 结构中部分碳原子没有成键 8.(2025·河北高二期末)我们可以将Si02的晶体 结构想象为：在晶体硅的Si一Si键之间插入O 原子。根据SO2晶体结构图，下列说法不正确 的是 Si A.石英晶体中每个Si原子通过Si一0极性键与 4个0原子作用 B.每个0原子也通过Si一0极性键与2个Si原 子作用 C.石英晶体中S原子与0原子的原子个数比 为1：2，可用“Si0,”来表示石英的组成 D.在晶体中存在石英分子，故能叫分子式 素能培优练 9.(2025·福建宁德高二期末)氮化镓属于第三代 半导体材料，晶体结构与金刚石相似，其晶胞结 构如图所示。已知晶胞参数为pnm,a点原子分 数坐标是(0,0,0)。下列说法正确的是( OGa ●N a○ A.晶胞中镓原子的配位数为12 B.相邻两个N原子的最短距离为5m C品胞中b点原子分数坐标为（行号】 D.电负性：Ga>N 10.（2024·江西上饶高二期末)BP晶体超硬、耐 磨，是耐高温飞行器的红外增透的理想材料， 其合成途径之一为：BB,+PBr+3H,商温 BP 144 +6HBr。BP立方晶胞结构如图所示（已知：以 晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示 晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标)下 列说法不正确的是 A.BBr是由极性键构成的极性分子 B.PBr分子的空间构型是三角锥形 C.BP属于共价晶体 D.图中若原子1的坐标为（分2,0，则原子 2的坐标为经是) 1.(2025·湖南长沙高二期末) AL,03在一定条件下可转化为 硬度、熔点都很高的氮化铝晶 体，氮化铝的晶胞如图所示。 下列说法正确的是( A.氮化铝属于分子晶体 B.氮化铝可用于制造切割金AIO NO 属的刀具 C.1个氮化铝晶胞中含有9个A1原子 D.氮化铝晶体中A1的配位数为2 2.碳化硅和立方氮化硼的结构与金刚石类似，碳 化硅硬度仅次于金刚石，立方氮化硼硬度与金 刚石相当，其晶胞结构如图所示。 ●CoSi ON OB 碳化硅 立方氮化硼 (1)碳化硅晶体中，硅原子杂化类型为 每个硅原子周围与其距离最近的碳原子有 个；设晶胞边长为acm,密度为b g·cm3,则阿伏加德罗常数可表示为 (用含a、b的式子表示)。 (2)立方氮化硼晶胞中有 个硼原子， 个氮原子，硼原子的杂化类型为 若晶胞的边长为acm,则立方氮 化硼的密度表达式为 g·cm3(设 N为阿伏加德罗常数的值)。(3)观察碘晶胞不难发现，一个晶胞中含有碘分子数为8× 1/8+6×1/2=4。一个晶胞的体积为abc cm°，其质量 4×254 NA ,则碘晶体的密度为1016。 为acNg·cm3。 练案[18] 基础达标练 1.B分子晶体中的分子间作用力越大，晶体的熔沸点越高，属 于物理性质，而物质的稳定性为化学性质，二者没有直接关 系，所以分子的稳定性与化学键的类型有关，故A错误；共价 晶体中，共价键越强，熔点越高，故B正确；干冰分子间不存在 氢键，故C错误；稀有气体分子晶体中不存在化学键，故D 错误。 2.B金刚石属于共价晶体，石墨属于混合品体，球碳分子、管状 碳分子属于分子晶体，因此金刚石和石墨的熔点肯定要比球 碳分子、管状碳分子高，A正确：球碳分子、管状碳分子和石墨 都是碳元素形成的不同单质，所以均为碳的同素异形体，B错 误：球碳分子、管状碳分子都是碳元素形成的不同单质，都能 和氧气发生氧化反应，C正确：金刚石属于共价晶体，球碳分 子、管状碳分子都是分子晶体，D正确。 3.D从N原子结构结合晶体结构模型分析，高聚氮晶体中每 个N原子和另外3个N原子相连，所以配位数为3，故A正 确：该晶体中相邻氮原子间以氮氮单键连接形成空间网状结 构，所以该晶体属于共价晶体，故B正确；由于高聚氮晶体中 含大量的N一N键，并且N一N的键能比N三N的低得多，易 破坏，所以高聚氮可能成为炸药，故C正确；高聚氮转变成氮 气会释放大量能量，所以高压下氮气发生聚合得到高聚氮是 吸热反应，故D错误。 4.CSiO2是共价晶体，C0,是分子晶体，熔点：Si0,>CO2,A错 误；02是非极性分子，03是极性分子，极性不同，且O3分子中 的键是极性的，B错误；金刚石和晶体硅都是共价晶体，金刚 石的熔沸点高于品体硅，C一C键的键长小于S一Si键的键 长，导致C一C键能大于Si一Si键能，C正确：邻羟基苯甲醛存 在分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，存在分子间氢 键的物质，沸点较高，D错误。 5.B根据氮化碳晶体类型与金刚石类似可知，氮化碳晶体属于 共价晶体，故A正确：氮元素的电负性大于碳元素，所以在氮 化碳中氮元素显-3价，碳元素显+4价，故B错误；因为 C一N键的键长小于C一C键的键长，故氮化碳的键能更大，氮 化碳硬度比金刚石的硬度大，故C正确；根据图示可知，每个 碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连，故 D正确。 6.A原子间均以单键结合，则C,N,晶体中每个C原子形成4 个共价键，即连接4个N原子，而每个N原子形成3个共价 键，即连接3个C原子，A项正确：因N的原子半径比C原子 半径小，则C,N4晶体中，C一N的键长比金刚石中C一C的键 长要短，B项错误：C,N4晶体中构成微粒为原子，微粒间通过 共价键键合，不存在氢键，C项错误；C,N晶体具有比金刚石 更大的硬度，则CN4晶体是共价品体，D项错误 7.A晶胞和晶体结构相似的地方是都与晶体有关，不同之处在 于，晶体结构是指晶体中所有原子排布方式，而晶胞则是表示 晶体中最小重复单元结构，因此晶体结构和晶胞结构是两种 不同的呈现方式，故A正确：无论是金刚石的晶体还是晶胞结 构，均是4个碳原子围成正四面体结构，该结构中键角均为 109°28'，故B错误；在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环 为六元环，晶胞结构中的最小环也是六元环，故C错误：金刚 石晶体中的碳原子以sp杂化轨道与四个碳原子形成共价单 -19 键，品体结构中所有的碳原子都参与成键：晶胞中部分碳原子 没有成键的情况主要出现在石墨的结构中，其中每个碳原子 通过共价键与相邻的三个碳原子相连，但金刚石晶胞中所有 碳原子均成键，故D错误。 8.D晶体硅的结构是五个硅原子形成正四面体结构，其中有一 个位于正四面体的中心，另外四个位于四面体的顶点，故S02 的结构为每个硅原子周围有四个氧原子，而每个氧原子周围 有两个硅原子，在晶体中S原子与O原子的原子个数比为 1:2,“Si02”仅表示石英的组成，故没有单个的Si02分子。 素能培优练 9.C以上平面面心的G为例，本晶胞有两个N,上边晶胞有两 个N,共4个N,晶胞中镓原子的配位数为4，A错误：相邻两 个N原子的最短距离为面对角线的一半，2m,B错误：a ”2 点为(0.0,0)，晶胞中b点原子分数坐标为（日，，），C 正确：G与As同周期，同周期随原子序数递增电负性增大， 电负性：As>Ga,As与N同主族，同主族元素电负性由上到下 减小，电负性：N>As,故电负性：N>Ga,D错误。 10.ABBr3中B原子的价层电子对数为3，孤电子数为0，为平 面正三角形，是由极性键构成的非极性分子，A错误；PBr3中 P原子的价层电子对数为4，孤电子数为1，分子的空间构型 是三角锥形，B正确；P晶体超硬、耐磨，属于共价晶体，C正 确：1位于晶胞的面心，将晶胞均分为8个小立方体，2位于 其中一个小立方体的体心，若原子1的坐标为（宁，弓，0）小， 则原子2的坐标为（分子，子），D正确。 11.B根据氮化铝晶体的性质，可知它属于共价晶体，故A错 误；氮化铝晶体属于共价晶体，硬度很高，能用于制造切割金 属的刀具，故B正确；根据晶胞结构可知，一个氮化铝晶胞中 含有的A1原子的数目为8×日+1=2，放C错误：观察晶胞 结构，可得氮化铝晶体中A1的配位数为4，故D错误。 2m48m244p。 ab 【解析】(1)SiC晶体中，每个Si原子与4个C原子形成4 个σ键，故Si采取sp杂化，每个Si原子距最近的C原子有 4个。SC晶胞中，碳原子数为6×号+8×日=4个，硅原子 位于晶胞内，SC晶胞中硅原子数为4个，1个晶胞的质量为 160gg,体积为a2cm,因此晶体密度：bg·cm3= N 160 0g故N=ol-。（2)立方复化硼晶胞中， Na·acm 有N原子数为6×分+8×名=4个，B原子位于晶胞内，立 方氨化硼晶胞中含硼原子4个。每个硼原子与4个氮原子 形成4个σ键，故硼原子采取p3杂化，每个立方氨化硼晶 100 胞的质量为100g,体积为。cm,故密度为 a3·W8·cm3。 练案[19] 基础达标练 1.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，为整个金属的所有阳离子所共有，A正确；金属键 是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，自由电子为 整个金属的所有阳离子所共有，所以金属键没有方向性和饱 5