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二、 分子晶体与共价晶体
导学2　共价晶体
晶体结构与性质
第三章
知 识 点 一
知识点一　共价晶体及性质
1. 共价晶体的概念
晶体中相邻原子间都以__________结合，整个晶体是一个共价键三维骨架结构，叫作共价晶体。
2. 构成微粒及相互作用力
共价键
3. 共价晶体与物质类别的关系
物质类别 实例
某些单质 晶体硼(B)、晶体硅(Si)、晶体锗(Ge)、金刚石、灰锡(Sn)等
某些非金属
化合物 二氧化硅(SiO2)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等
4. 共价晶体的物理性质
(1)共价晶体由于原子间以较强的共价键相结合，熔化时必须破坏共价键，而破坏它们需要很高的温度，所以共价晶体具有__________的熔点。
(2)结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能__________，晶体的熔点__________。
很高
越大
越高
[判断正误]
(1)共价晶体的构成粒子是原子，形成空间网状结构。(　　)
(2)部分共价晶体易溶于水，所得溶液能导电。(　　)
(3)共价晶体由于硬度及熔、沸点都较高，故常温时不与其他
物质反应。(　　)
(4)同一主族元素形成的不同氧化物，可能属于不同的晶体类
型。(　　)
√
×
×
√
例1　(2024·宁波中学高二检测)下列关于共价晶体的说法，错
误的是(　　)
A. 共价晶体中只存在共价键
B. 共价晶体具有三维骨架结构
C. 共价晶体中不存在独立的分子
D. 共价晶体熔化时不破坏共价键
D
例2　(2024·奉化中学高二检测)金刚石是典型的共价晶体。
下列关于金刚石的说法，错误的是(　　)
A. 晶体中不存在独立的分子
B. 碳原子间以共价键相结合
C. 是自然界中硬度最大的物质
D. 化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应
D
知 识 点 二
知识点二　常见共价晶体的结构及分析
1. 金刚石晶体
金刚石的晶体结构　　 金刚石的晶胞
(1)在金刚石晶体中，每个碳原子以四个共价单键对称地与相邻的__________个碳原子结合，形成正四面体结构。
(2)金刚石晶体中C—C—C 夹角为__________，即金刚石中的
碳采取__________杂化轨道形成共价键三维骨架结构。
(3)晶体中最小的碳环由__________个碳原子组成，且不在同
一平面内，最多有__________个碳原子在同一平面。
4
109°28'
sp3
6
4
(4)每个C形成4个C—C，每个C—C占有_____个C，即C原子与
C—C数目之比为__________。　
(5)每个C原子被__________个六元环共用，1个碳环占有的碳
原子为_____个。

1∶2
12

2. 二氧化硅晶体
二氧化硅的晶体结构模型
(1)1个Si原子和__________个O原子形成4个
__________，每个O原子和__________个
Si原子相结合。
(2)1 mol SiO2中含_______ mol Si—O。
(3)最小环由_________个Si原子和_________个O原子组成。
(4)每个Si原子被__________个12元环共用，每个O原子被__________个12元环共用。
4
共价键
2
4
6
6
12
6
[判断正误]
(1)固态碳化硅、锗、葡萄糖都属于共价晶体。(　　)
(2)共价晶体固态时不导电，但溶于水或受热熔化时能导电。
(　　)
(3)构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔、沸点越高。
(　　)
(4)构成共价晶体的原子半径越小，晶体的硬度越大。(　　)
×
×
×
√
例3　(2024·温州中学高二检测)下列关于SiO2晶体结构的叙
述，正确的是(　　)
A. 存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角
B. 最小的环为3个Si原子和3个O原子组成的六元环
C. 最小的环上实际占有的Si原子和O原子个数之比为1∶1
D. 最小的环为6个Si原子和6个O原子组成的十二元环
D
例4　(2024·学军中学高二检测)氮化铝属类金刚石氮化物、六方晶系，最高可稳定到2 200 ℃，硬度大，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料，氮化铝晶胞结构如图所示。下列说法
中，错误的是(　　)
A. AlN是共价晶体
B. 与每个铝原子距离相等且最近的氮
原子共有4个
C. AlN属于离子化合物
D. 与每个铝原子距离相等且最近的铝原子共有12个
C
随 堂 检 测
1. 下列物质的晶体直接由原子构成的一组是(　　)
①CO2　②SiO2　③晶体Si　④白磷
⑤氨基乙酸　⑥晶体Ge
A. ①②③④⑤⑥ B. ②③④⑥
C. ②③⑥ D. ①②⑤⑥
C
2. (2024·义乌中学高二检测)碳化硅的晶体结构与金刚石晶体
类似。碳化硅晶体中硅原子与Si—C的数目之比为(　　)
A. 1∶4 B. 1∶3
C. 1∶2 D. 1∶1
A
3. (2024·杭州二中高二检测)磷化硼是一种超硬耐磨涂层材
料，右图为其晶胞示意图，其中每个原子均满足8电子稳定结
构。下列说法中，正确的是(　　)
A. 磷化硼晶体的熔点很低
B. 磷化硼晶体的化学式为BP，属于分子晶体
C. 磷化硼晶体中每个原子均形成4个共价键
D. 磷化硼晶体结构中微粒的空间堆积方式与干冰相同
C
4. 单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据回答问题：
物质 金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点/℃ 3 550 1 414 2 300
沸点/℃ 4 827 2 355 2 550
硬度 10 7 9.5
(1)晶体硼属于__________晶体，理由是___________________
_____________。
共价
晶体硼的熔、沸点
高，硬度大
(2)金刚石具有硬度大、熔点高等特点，大量用于制造钻头、金属切割刀具等，其结构如图所示，下列判断错误的是________ (填字母)。
A. 金刚石中C—C的键角均为109°28'，所以金
刚石和CH4的晶体类型相同
B. 金刚石的熔点高与C—C的键能无关
C. 金刚石的熔点高，所以在打孔过程中不需要进行浇水冷却
ABC
(3)已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图所示)，该结构单元中有20个正三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此结构单元是由__________个硼原子构成的，其中B—B的键角为__________，该结构单元共含有__________个B—B。
12
60°
30

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