基礎(chǔ)課時(shí)12　共價(jià)晶體學(xué) 習(xí) 任 務(wù)1．借助共價(jià)晶體模型認(rèn)識(shí)共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2．能夠從化學(xué)鍵的特征，分析理解共價(jià)晶體的物理特性。一、共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1．共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)構(gòu)成粒子及作用力共價(jià)晶體(2)空間結(jié)構(gòu)：整塊晶體是一個(gè)三維的共價(jià)鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在單個(gè)的小分子，是一個(gè)“巨分子”。2．共價(jià)晶體與物質(zhì)的類(lèi)別物質(zhì)種類(lèi)實(shí)例某些非金屬單質(zhì)晶體硼、晶體硅、晶體鍺、金剛石等某些非金屬化合物碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等某些氧化物二氧化硅(SiO2)等3．共價(jià)晶體的熔、沸點(diǎn)(1)共價(jià)晶體由于原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，熔化時(shí)必須破壞共價(jià)鍵，而破壞它們需要很高的溫度，所以共價(jià)晶體具有很高的熔點(diǎn)。(2)結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)晶體，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)越高。　含有共價(jià)鍵的晶體都是共價(jià)晶體嗎？提示：共價(jià)晶體中都有共價(jià)鍵，但含有共價(jià)鍵的不一定是共價(jià)晶體。如CO2、H2O等分子晶體中也含有共價(jià)鍵。　(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)凡是由原子構(gòu)成的晶體都是共價(jià)晶體。 (×)(2)CO2和SiO2中化學(xué)鍵類(lèi)型相同，晶體類(lèi)型也相同。 (×)(3)由于共價(jià)鍵的鍵能遠(yuǎn)大于分子間作用力，故共價(jià)晶體的熔點(diǎn)比分子晶體高。 (√)二、典型的共價(jià)晶體1．金剛石(1)碳原子采取sp3雜化，C—C—C夾角為109°28′。(2)每個(gè)碳原子與周?chē)o鄰的4個(gè)碳原子結(jié)合，形成共價(jià)鍵三維骨架結(jié)構(gòu)。(3)最小碳環(huán)由6個(gè)碳原子組成，且最小環(huán)上有4個(gè)碳原子在同一平面內(nèi)；每個(gè)碳原子被12個(gè)六元環(huán)共用。2．二氧化硅晶體(1)二氧化硅的結(jié)構(gòu)二氧化硅是自然界含量最高的固態(tài)二元氧化物，有多種結(jié)構(gòu)，最常見(jiàn)的是低溫石英(α-SiO2)。低溫石英的結(jié)構(gòu)中有頂角相連的硅氧四面體形成螺旋上升的長(zhǎng)鏈，這一結(jié)構(gòu)決定了它具有手性(左、右型)。　石英的左、右型晶體①Si原子采取sp3雜化，正四面體內(nèi)O—Si—O鍵角為109°28′。②每個(gè)Si原子與4個(gè)O原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，Si原子位于正四面體的中心，O原子位于正四面體的頂點(diǎn)，同時(shí)每個(gè)O原子被2個(gè)硅氧正四面體共用；每個(gè)O原子和2個(gè)Si原子形成2個(gè)共價(jià)鍵，晶體中Si原子與O原子個(gè)數(shù)比為1∶2。③最小環(huán)上有12個(gè)原子，包括6個(gè)O原子和6個(gè)Si原子。(2)二氧化硅的用途二氧化硅是制造水泥、玻璃、單晶硅、硅光電池、芯片和光導(dǎo)纖維的原料。　SiO2是二氧化硅的分子式嗎？提示：二氧化硅為共價(jià)晶體，晶體中不存在單個(gè)分子，其化學(xué)式為Si與O的最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比，而不是分子式。　下列關(guān)于SiO2晶體的結(jié)構(gòu)，敘述正確的是(　　)A．存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O處于中心，Si處于4個(gè)頂角B．最小的環(huán)為3個(gè)Si原子和3個(gè)O原子組成的六元環(huán)C．最小的環(huán)上實(shí)際占有的Si原子和O原子個(gè)數(shù)之比為1∶1D．最小的環(huán)為6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子組成的十二元環(huán)D　[二氧化硅晶體中存在四面體結(jié)構(gòu)單元，每個(gè)硅原子能形成4個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)氧原子能形成2個(gè)共價(jià)鍵，Si處于中心，O處于4個(gè)頂角，A項(xiàng)錯(cuò)誤；最小的環(huán)為6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子組成的十二元環(huán)，每個(gè)環(huán)實(shí)際占有的硅原子數(shù)為6×＝，氧原子數(shù)為6×＝1，故最小的環(huán)上實(shí)際占有的Si原子和O原子個(gè)數(shù)之比為1∶2，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。]共價(jià)晶體與分子晶體的比較材料1　科學(xué)研究顯示，約30億年前，在離地表100～200 km深的地幔中處在高溫、高壓巖漿中的碳元素，逐漸形成了金剛石。火山爆發(fā)時(shí)，金剛石夾在巖漿中上升到接近地表時(shí)冷卻，形成含有少量金剛石的原生礦床。金剛石具有諸多的優(yōu)良性質(zhì)。材料2　C60是一種碳原子簇，它由60個(gè)碳原子構(gòu)成像足球一樣的32面體，包括20個(gè)正六邊形，12個(gè)正五邊形。這60個(gè)C原子在空間進(jìn)行排列時(shí)，形成一個(gè)化學(xué)鍵最穩(wěn)定的空間排列位置，恰好與足球表面格的排列一致。這個(gè)結(jié)構(gòu)的提出是受到建筑學(xué)家富勒的啟發(fā)，富勒曾設(shè)計(jì)一種用六邊形和五邊形構(gòu)成的球形薄殼建筑結(jié)構(gòu)，因此科學(xué)家把C60叫做足球烯，也叫做富勒烯。[問(wèn)題1]　金剛石晶體和富勒烯晶體的構(gòu)成微粒相同嗎？提示：不同。富勒烯晶體的構(gòu)成微粒為分子，金剛石晶體的構(gòu)成微粒為原子。[問(wèn)題2]　金剛石晶體和富勒烯晶體受熱熔化時(shí)克服的微粒間作用力相同嗎？提示：不同。前者受熱熔化時(shí)克服共價(jià)鍵，后者受熱熔化時(shí)克服分子間作用力。[問(wèn)題3]　以金剛石為例，說(shuō)明共價(jià)晶體的微觀(guān)結(jié)構(gòu)與分子晶體有哪些不同？提示：①構(gòu)成微粒不同，共價(jià)晶體中只存在原子，沒(méi)有分子。②微粒間作用力不同，共價(jià)晶體中原子間只存在共價(jià)鍵，而分子晶體中分子之間存在分子間作用力。1．分子晶體和共價(jià)晶體的比較晶體類(lèi)型分子晶體共價(jià)晶體定義分子間通過(guò)分子間作用力結(jié)合形成的晶體相鄰原子間以共價(jià)鍵結(jié)合而形成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體組成微粒分子原子物質(zhì)類(lèi)別多數(shù)非金屬單質(zhì)和共價(jià)化合物金剛石、晶體硅、碳化硅、二氧化硅等微粒間的作用力分子間作用力共價(jià)鍵熔化時(shí)需克服的作用力較弱的分子間作用力很強(qiáng)的共價(jià)鍵物理性質(zhì)熔、沸點(diǎn)較低很高硬度較小很大導(dǎo)電性固態(tài)和熔融態(tài)時(shí)一般都不導(dǎo)電，但某些分子晶體溶于水能導(dǎo)電，如HCl固態(tài)和熔融態(tài)時(shí)多數(shù)不導(dǎo)電，但晶體Si、晶體Ge為半導(dǎo)體，能導(dǎo)電溶解性相似相溶難溶于一般溶劑決定熔、沸點(diǎn)高低的因素分子間作用力的強(qiáng)弱共價(jià)鍵的強(qiáng)弱典型例子干冰、冰金剛石、二氧化硅2．共價(jià)晶體與分子晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較(1)晶體類(lèi)型不同：共價(jià)晶體＞分子晶體理由：共價(jià)晶體的熔、沸點(diǎn)與共價(jià)鍵有關(guān)，分子晶體的熔、沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)。共價(jià)鍵的作用力遠(yuǎn)大于分子間作用力。(2)晶體類(lèi)型相同①共價(jià)晶體一般來(lái)說(shuō)，對(duì)結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)晶體來(lái)說(shuō)，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體的熔、沸點(diǎn)越高。例如：金剛石＞碳化硅＞晶體硅。②分子晶體a．若分子間有氫鍵，則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類(lèi)晶體大，故熔、沸點(diǎn)較高。如HF＞HI；NH3＞PH3；H2O＞H2Te。b．組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，一般相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高。如I2＞Br2＞Cl2＞F2；SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。c．組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高。如CO＞N2。d．同類(lèi)別的同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。如正戊烷＞異戊烷＞新戊烷。1．下列晶體性質(zhì)的比較中不正確的是(　　)A．熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅>晶體硅B．沸點(diǎn)：NH3>PH3C．硬度：白磷>冰>二氧化硅D．熔點(diǎn)：SiI4>SiBr4>SiCl4C　[A項(xiàng)中三種物質(zhì)都是共價(jià)晶體，因原子半徑r(C)<r(Si)，所以鍵長(zhǎng)：C—C<C—Si<Si—Si，故鍵能：C—C>C—Si>Si—Si。鍵能越大，共價(jià)晶體的熔點(diǎn)越高，A項(xiàng)正確；因?yàn)?/span>NH3分子間存在氫鍵，所以NH3的沸點(diǎn)大于PH3的沸點(diǎn)，B項(xiàng)正確；二氧化硅是共價(jià)晶體，硬度很大，白磷和冰都是分子晶體，硬度較小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；四鹵化硅為分子晶體，它們的組成和結(jié)構(gòu)相似，分子間不存在氫鍵，故相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高，D項(xiàng)正確。]2．單質(zhì)硼有無(wú)定形和結(jié)晶形兩種，參考如表所示數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題： 金剛石晶體硅晶體硼熔點(diǎn)/℃>3 5001 4102 573沸點(diǎn)/℃ 5 1002 6282 823硬度106.59.5(1)晶體硼屬于__________晶體，理由是_________________________________________________________________________________________________。(2)已知晶體硼的結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，該結(jié)構(gòu)單元中有20個(gè)正三角形的面和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角上各有一個(gè)硼原子。通過(guò)觀(guān)察圖形及推算，得出此結(jié)構(gòu)單元是由__________個(gè)硼原子構(gòu)成的，其中B—B的鍵角為_______________________________________________________，該結(jié)構(gòu)單元共含有__________個(gè)B—B。[解析]　(1)從題表數(shù)據(jù)可知，晶體硼的熔、沸點(diǎn)以及硬度都介于晶體硅和金剛石之間，而金剛石和晶體硅均為共價(jià)晶體，在元素周期表中B與C相鄰、與Si處于對(duì)角線(xiàn)位置，則晶體硼也屬于共價(jià)晶體。(2)從題圖可得出，每個(gè)頂角上的硼原子均為5個(gè)正三角形所共有，故分?jǐn)偟矫總€(gè)正三角形的硼原子為個(gè)，每個(gè)正三角形含有的硼原子數(shù)為×3；每個(gè)結(jié)構(gòu)單元含有的硼原子數(shù)為20××3＝12，而每個(gè)B—B為2個(gè)正三角形所共有，則每個(gè)結(jié)構(gòu)單元含B—B的個(gè)數(shù)為20××3＝30。[答案]　(1)共價(jià)　晶體硼的熔、沸點(diǎn)高，硬度大(2)12　60°　30解共價(jià)晶體類(lèi)題的注意事項(xiàng)(1)共價(jià)晶體中一定存在共價(jià)鍵，但含有共價(jià)鍵的晶體不一定是共價(jià)晶體，只有原子間形成共價(jià)鍵三維骨架結(jié)構(gòu)時(shí)才形成共價(jià)晶體。(2)共價(jià)晶體中不存在分子，晶體中所有原子全部參與形成共價(jià)鍵，故共價(jià)晶體熔化時(shí)破壞的作用力是共價(jià)鍵。(3)可以根據(jù)晶體的熔、沸點(diǎn)來(lái)判斷晶體的類(lèi)型，如分子晶體和共價(jià)晶體的物理性質(zhì)的差別主要表現(xiàn)在兩者的硬度和熔、沸點(diǎn)大小上，前者遠(yuǎn)小于后者。(4)結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)晶體，成鍵原子半徑越小，鍵能越大，對(duì)應(yīng)的共價(jià)晶體的熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅>晶體硅(鍵長(zhǎng)Si—Si>C—Si>C—C，鍵能C—C>C—Si>Si—Si)。認(rèn)識(shí)典型共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)　[問(wèn)題1]　分析金剛石、二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)模型，判斷共價(jià)晶體的化學(xué)式是否可以代表其分子式？提示：不能。因?yàn)楣矁r(jià)晶體是一個(gè)三維骨架結(jié)構(gòu)，無(wú)小分子存在。[問(wèn)題2]　以金剛石為例，說(shuō)明共價(jià)晶體的微觀(guān)結(jié)構(gòu)與分子晶體有哪些不同？提示：①構(gòu)成粒子不同，共價(jià)晶體中只存在原子，沒(méi)有小分子。②相互作用不同，共價(jià)晶體中存在的是共價(jià)鍵。[問(wèn)題3]　分析二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)模型，判斷晶體中最小的環(huán)有多少個(gè)原子？1 mol SiO2中含有多少摩爾Si—O?提示：SiO2晶體中最小環(huán)上有12個(gè)原子。1 mol SiO2中含有4 mol Si—O。金剛石(晶體硅)、碳化硅、二氧化硅的晶胞金剛石晶胞　　　碳化硅晶胞　二氧化硅晶胞1．金剛石(晶體硅)金剛石(晶體硅)晶胞的每個(gè)頂角和面心均有1個(gè)C(Si)原子，晶胞內(nèi)部有4個(gè)C(Si)原子，每個(gè)金剛石(晶體硅)晶胞中含有8個(gè)C(Si)原子。2．碳化硅晶胞(1)碳、硅原子都采取sp3雜化，C—Si夾角為109°28′。(2)每個(gè)硅(碳)原子與周?chē)o鄰的4個(gè)碳(硅)原子以共價(jià)鍵結(jié)合成正四面體結(jié)構(gòu)，向空間伸展形成三維骨架結(jié)構(gòu)。(3)最小碳環(huán)由6個(gè)原子組成且不在同一平面內(nèi)，其中包括3個(gè)C原子和3個(gè)Si原子。(4)每個(gè)SiC晶胞中含有4個(gè)C原子和4個(gè)Si原子。3．二氧化硅晶胞SiO2晶體結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在晶體硅結(jié)構(gòu)中每2個(gè)Si原子中間插入一個(gè)O原子，參照金剛石晶胞模型，在SiO2晶胞中有8個(gè)Si原子位于立方晶胞的頂角，有6個(gè)Si原子位于立方晶胞的面心，還有4個(gè)Si原子與16個(gè)O原子在晶胞內(nèi)構(gòu)成4個(gè)硅氧四面體，均勻排列于晶胞內(nèi)。每個(gè)SiO2晶胞中含有8個(gè)Si原子和16個(gè)O原子。3．我們可以將SiO2的晶體結(jié)構(gòu)想象為：在晶體硅的Si—Si之間插入O原子。根據(jù)SiO2晶體結(jié)構(gòu)圖，下列說(shuō)法不正確的是(　　)A．石英晶體中每個(gè)Si原子通過(guò)Si—O極性鍵與4個(gè)O原子作用B．每個(gè)O原子也通過(guò)Si—O極性鍵與2個(gè)Si原子作用C．石英晶體中Si原子與O原子的原子個(gè)數(shù)比為1∶2，可用“SiO2”來(lái)表示石英的組成D．在晶體中存在石英分子，故能叫分子式D　[晶體硅的結(jié)構(gòu)是五個(gè)硅原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，其中有一個(gè)位于正四面體的中心，另外四個(gè)位于四面體的頂角，故SiO2的結(jié)構(gòu)為每個(gè)硅原子周?chē)兴膫€(gè)氧原子，而每個(gè)氧原子周?chē)袃蓚€(gè)硅原子，在晶體中Si原子與O原子的原子個(gè)數(shù)比為1∶2，“SiO2”僅表示石英的組成，故沒(méi)有單個(gè)的SiO2分子。]4．(1)金剛砂(SiC)的硬度為9.5，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，則金剛砂晶體類(lèi)型為__________；在SiC中，每個(gè)C原子周?chē)嚯x最近的C原子數(shù)目為__________；若晶胞的邊長(zhǎng)為a pm，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023 mol－1，則金剛砂的密度表達(dá)式為__________________________。　　　　　        　甲　　　　　　　　　　乙(2)硅的某種單質(zhì)的晶胞如圖乙所示。GaN晶體與該硅晶體結(jié)構(gòu)相似，則GaN晶體中，每個(gè)Ga原子與______________________________________個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)為__________。若該硅晶體的密度為ρ  g·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體中最近的兩個(gè)硅原子之間的距離為__________cm(用代數(shù)式表示即可)。[解析]　(1)金剛砂(SiC)的硬度為9.5，硬度很大，屬于共價(jià)晶體；以頂角碳原子為研究對(duì)象，與其距離最近的碳原子位于該頂角相鄰的面心上，所以每個(gè)碳原子周?chē)嚯x最近的碳原子數(shù)目為12；該晶胞中C原子個(gè)數(shù)為8×＋6×＝4，Si原子個(gè)數(shù)為4，晶胞邊長(zhǎng)為a×10－10 cm，體積V＝(a×10－10 cm)3，密度ρ＝＝。(2)根據(jù)圖乙所示的晶體結(jié)構(gòu)可知，在GaN晶體中，每個(gè)Ga原子與4個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。在晶體Si的晶胞中含有Si原子的數(shù)目是8×＋6×＋4＝8，則根據(jù)晶體的密度ρ＝可知V＝＝ cm3＝ cm3，晶胞的邊長(zhǎng)a＝＝ cm，在晶胞中2個(gè)最近的Si原子之間的距離為晶胞體對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)的，即× cm。[答案]　(1)共價(jià)晶體　12(2)4　正四面體形　× 1．下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類(lèi)型相同、晶體類(lèi)型也相同的是(　　)A．SO2和SiO2 B．CO2和H2OC．BN和HCl D．CCl4和KClB　[SO2和SiO2中的化學(xué)鍵都是極性共價(jià)鍵，但晶體類(lèi)型不同，SO2晶體屬于分子晶體，SiO2晶體屬于共價(jià)晶體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2和H2O中的化學(xué)鍵都是極性共價(jià)鍵，且晶體都屬于分子晶體，B項(xiàng)正確；BN和HCl中的化學(xué)鍵都為極性共價(jià)鍵，但晶體類(lèi)型不同，BN晶體屬于共價(jià)晶體，HCl晶體屬于分子晶體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；CCl4中的化學(xué)鍵為極性共價(jià)鍵，KCl中的化學(xué)鍵為離子鍵，CCl4晶體屬于分子晶體，KCl晶體不屬于分子晶體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．已知C3N4晶體具有比金剛石還大的硬度，且構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合。關(guān)于C3N4晶體的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)A．該晶體屬于共價(jià)晶體，其化學(xué)鍵比金剛石中的C—C更牢固B．該晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿(mǎn)足8電子結(jié)構(gòu)C．該晶體中每個(gè)碳原子連接4個(gè)氮原子，每個(gè)氮原子連接3個(gè)碳原子D．該晶體與金剛石結(jié)構(gòu)相似，都是原子間以非極性共價(jià)鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)D　[C3N4晶體的硬度比金剛石還大，且構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合，說(shuō)明該晶體屬于共價(jià)晶體。由于碳原子半徑大于氮原子半徑，則C—N共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)小于C—C共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)，則該晶體中C—N比金剛石中的C—C更牢固，A正確；碳原子最外層有4個(gè)電子，氮原子最外層有5個(gè)電子，構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合，故每個(gè)碳原子連接4個(gè)氮原子，每個(gè)氮原子連接3個(gè)碳原子，晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿(mǎn)足8電子結(jié)構(gòu)，B、C正確；金剛石中只存在C—C共價(jià)鍵，屬于非極性共價(jià)鍵，C3N4晶體中C、N原子間以極性共價(jià)鍵結(jié)合形成三維骨架結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。]3．鉆石的魅力在于它經(jīng)過(guò)大自然千百萬(wàn)年的孕育，再經(jīng)打磨，才放射出閃爍的光芒，金剛石晶體經(jīng)過(guò)打磨后就是鉆石。已知金剛石的三維骨架結(jié)構(gòu)如圖所示，觀(guān)察圖示可看出在以共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中，其中最小的碳環(huán)中的碳原子數(shù)和C—C之間的夾角分別是(　　)金剛石的晶體結(jié)構(gòu)A．6,120°  B．6,109°28′  C．5,109°28′  D．5,120°B　[由題圖所給金剛石的三維骨架結(jié)構(gòu)可以看出最小的碳環(huán)中有6個(gè)碳原子，且與每個(gè)碳原子直接相連的4個(gè)碳原子構(gòu)成正四面體形結(jié)構(gòu)，故C—C的夾角為109°28′。]4．最近科學(xué)家成功研制成了一種新型的碳氧化合物，該化合物晶體與SiO2的晶體的結(jié)構(gòu)相似，晶體中每個(gè)碳原子均以4個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合，形成一種無(wú)限伸展的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。下列對(duì)該晶體的敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．該晶體是共價(jià)晶體B．該晶體中碳原子和氧原子的個(gè)數(shù)比為1∶2C．該晶體中碳原子數(shù)與C—O數(shù)目之比為1∶2D．該晶體中最小的環(huán)由12個(gè)原子構(gòu)成C　[該化合物晶體中每個(gè)碳原子均以4個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合，形成一種無(wú)限伸展的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，則該化合物晶體中不存在分子，屬于共價(jià)晶體，A項(xiàng)正確；晶體中每個(gè)碳原子均以4個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合，每個(gè)氧原子和2個(gè)碳原子以共價(jià)單鍵相結(jié)合，所以碳、氧原子個(gè)數(shù)比為1∶2，B項(xiàng)正確；該晶體中每個(gè)碳原子形成4個(gè)C—O共價(jià)鍵，所以C原子與C—O數(shù)目之比為1∶4，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該晶體中最小的環(huán)由6個(gè)碳原子和6個(gè)氧原子構(gòu)成，D項(xiàng)正確。]5．(1)在一定條件下，由SiH4和CH4反應(yīng)生成H2和一種固體耐磨材料__________________(寫(xiě)化學(xué)式)。(2)GaAs的熔點(diǎn)為1 238 ℃，密度為ρ g·cm－3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類(lèi)型為__________，Ga與As以__________鍵結(jié)合。(3)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物的熔點(diǎn)為253 K，沸點(diǎn)為376 K，其固體屬于__________晶體。[解析]　(1)SiH4和CH4反應(yīng)生成H2和一種固體耐磨材料，顯然該固體耐磨材料為共價(jià)晶體SiC。(2)由GaAs的熔點(diǎn)知，As原子與Ga原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成了具有三維骨架結(jié)構(gòu)的共價(jià)晶體。(3)Fe(CO)5的熔、沸點(diǎn)較低，符合分子晶體的特點(diǎn)，故其固體為分子晶體。[答案]　(1)SiC　(2)共價(jià)晶體　共價(jià)　(3)分子  

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第二節(jié) 分子晶體與共價(jià)晶體

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