第2課時過渡晶體與混合型晶體、晶體類型的比較[課程標準]1.能借助四類典型晶體的模型認識晶體的結構特點。2.知道介于典型晶體之間的過渡晶體及混合型晶體是普遍存在的。任務一過渡晶體與混合型晶體硅酸鈉，俗稱泡花堿，其水溶液俗稱水玻璃，是一種礦黏合劑。固態Na2O·nSiO2是一種中間產品，外觀大多呈現淡藍色。硅酸鈉與碳酸鈉不同，在硅酸鈉中不存在簡單的SiOeq\o\al(2－,3)，硅酸鈉其實是一種過渡晶體。在硅酸鹽中，SiOeq\o\al(4－,4)四面體(如圖a)通過共用頂角氧原子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網狀四大類結構形式。圖b為一種無限長單鏈結構的多硅酸根。問題1：在硅酸鈉中存在的化學鍵是什么？問題2：硅酸鈉內部的結構是怎樣的？問題3：由圖b判斷其中Si與O的原子數之比，并確定其化學式。提示：問題1：存在離子鍵和共價鍵。問題2：硅酸鈉中的硅氧四面體通過共用頂角O原子而連成較大的鏈狀硅酸鹽單元，然后帶負電的鏈狀硅酸鹽單元與金屬陽離子以離子鍵相互作用。問題3：1∶3；SinOeq\o\al(2n－,3n)。圖b是一種無限長單鏈結構的多硅酸根，每個結構單元中有兩個氧原子與另外兩個結構單元頂角共用，故每個結構單元含有1個硅原子、3個氧原子，硅原子與氧原子數之比為1∶3；其中Si和O的化合價分別為＋4、－2，所以多硅酸根離子的化學式為SinOeq\o\al(2n－,3n)。一、過渡晶體1．四類典型的晶體是指分子晶體、共價晶體、金屬晶體和離子晶體。2．過渡晶體：介于典型晶體之間的晶體。(1)幾種氧化物的化學鍵中離子鍵成分的百分數：氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2離子鍵的百分數/%62504133從上表可知，表中4種氧化物晶體中的化學鍵既不是純粹的離子鍵，也不是純粹的共價鍵，這些晶體既不是純粹的離子晶體也不是純粹的共價晶體，只是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體。(2)偏向離子晶體的過渡晶體在許多性質上與純粹的離子晶體接近，因而通常當作離子晶體來處理，如Na2O等。同樣，偏向共價晶體的過渡晶體則當作共價晶體來處理，如Al2O3、SiO2等。二、混合型晶體1．晶體模型2．結構特點——層狀結構(1)同層內碳原子采取sp2雜化，以共價鍵(σ鍵)結合，形成平面六元并環結構。(2)層與層之間靠范德華力維系。(3)石墨的二維結構內，每個碳原子的配位數為3，有一個未參與雜化的2p電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面。3．晶體類型：石墨晶體中，既有共價鍵，又有類似金屬晶體的導電性和范德華力，屬于混合型晶體。4．性質：熔點很高、質軟、易導電等。三、納米材料1．定義三維空間尺寸至少有一維處于納米尺度的、具有特定功能的材料。2．結構納米材料由直徑為幾個或幾十個納米的顆粒和顆粒間的界面兩部分組成。納米顆粒內部具有晶狀結構，界面則為無序結構，因此納米材料具有既不同于微觀粒子又不同于宏觀物體的獨特性質。3．構成粒子(1)納米材料的結構粒子是排列成了納米量級的原子團。(2)通常，組成納米材料的晶狀顆粒內部的有序原子與晶粒界面的無序原子各約占原子總數的50%，從而形成與晶態、非晶態均不同的一種新的結構狀態。納米材料的粒子細化和界面原子比例較高。1．正誤判斷，錯誤的說明原因。(1)石墨轉化為金剛石既有共價鍵的斷裂和生成，也有分子間作用力的破壞。答案：正確。(2)氧化鎂晶體中離子鍵的百分數為50%，氧化鎂晶體是一種過渡晶體。答案：正確。(3)Al2O3是偏向離子晶體的過渡晶體，當作離子晶體來處理；SiO2是偏向共價晶體的過渡晶體，當作共價晶體來處理。答案：錯誤，Al2O3和SiO2都是偏向共價晶體的過渡晶體，當作共價晶體來處理。(4)Na2O中離子鍵的百分數為62%，則Na2O不是純粹的離子晶體，是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體。答案：正確。2．過渡晶體。(1)四類典型晶體是________、________、________、________。(2)離子晶體和共價晶體的過渡標準是化學鍵中________________。離子鍵成分的________，作為離子晶體處理，離子鍵成分的________，作為共價晶體處理。(3)Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7七種氧化物中從左到右，離子鍵成分的百分數越來越小，其中作為離子晶體處理的是________________；作為共價晶體處理的是____________________；作為分子晶體處理的是________________________。答案：(1)分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體(2)離子鍵成分的百分數百分數大百分數小(3)Na2O、MgOAl2O3、SiO2P2O5、SO3、Cl2O7解析：四類典型晶體是分子晶體、共價晶體、金屬晶體、離子晶體；離子晶體和共價晶體的過渡標準是化學鍵中離子鍵成分的百分數。離子鍵成分的百分數大，作為離子晶體處理，離子鍵成分的百分數小，作為共價晶體處理。任務二四種晶體類型的比較下表是六種晶體的熔點數據：物質BNSi3N4BF3AlF3CF4SiF4熔點/℃27002173－127>1000－183－90問題1：表中六種晶體屬于離子晶體和共價晶體的分別是哪種？問題2：CF4、SiF4、BF3三者和AlF3熔點相差較大，原因是什么？問題3：BN的熔點高于BF3和Si3N4的原因是什么？提示：問題1：AlF3是離子晶體；BN、Si3N4是共價晶體。問題2：CF4、SiF4、BF3都是分子晶體，結構相似，分子間作用力相差較小，所以熔點相差較??；AlF3通過離子鍵形成離子晶體，破壞離子鍵需要能量多得多，所以熔點相差較大。問題3：BN為共價晶體，BF3為分子晶體，共價鍵強于分子間作用力；BN與Si3N4均為共價晶體，硼原子半徑小于硅原子，故B—N鍵鍵能大于Si—N鍵，BN的熔點大于Si3N4。四種晶體類型晶體分子晶體離子晶體金屬晶體共價晶體構成微粒分子陰、陽離子金屬陽離子、自由電子原子微粒間作用力范德華力(少數有氫鍵)離子鍵金屬鍵共價鍵性質熔、沸點較低較高一般較高很高硬度小略硬而脆一般較大很大溶解性相似相溶多數溶于水不溶，有些與水反應不溶機械加工性能不良不良良好不良導電性固態、液態均不導電，部分溶于水時導電固態時不導電，熔融時導電，能溶于水的溶于水時導電固態、熔融態時導電大部分固態、熔融時都不導電作用力大小規律組成和結構相似的分子，相對分子質量大的范德華力大離子所帶電荷數多、半徑小的離子鍵強價電子數多、半徑小的金屬離子與自由電子間的作用力強共價鍵鍵長短(電子云重疊多)、原子半徑小的共價鍵穩定2.晶體類型的判斷方法(1)依據組成晶體的微觀粒子和粒子間的作用判斷分子間通過分子間作用力形成的晶體屬于分子晶體；由原子通過共價鍵形成的晶體屬于共價晶體；由陰、陽離子通過離子鍵形成的晶體屬于離子晶體；由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的晶體屬于金屬晶體。(2)依據物質的分類判斷①活潑金屬的氧化物(如Na2O、MgO等)、強堿[如KOH、Ba(OH)2等]和絕大多數的鹽類是離子晶體。②大多數非金屬單質(除金剛石、石墨、晶體硼、晶體硅等外)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、稀有氣體、絕大多數有機物(除有機鹽外)是分子晶體。③常見的共價晶體單質有金剛石、晶體硼、晶體硅等；常見的共價晶體化合物有碳化硅、SiO2等。④金屬單質(除汞外)與合金均屬于金屬晶體。(3)依據晶體的熔點判斷離子晶體的熔點較高，常在數百至幾千攝氏度；共價晶體的熔點高，常在一千至幾千攝氏度；分子晶體的熔點較低，常在數百攝氏度以下或很低溫度；金屬晶體多數熔點高，但也有熔點相當低的。(4)依據導電性判斷離子晶體在水溶液中和熔融狀態下都導電；共價晶體一般為非導體，但晶體硅能導電；分子晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(主要是酸)溶于水，使分子內的化學鍵斷裂形成自由離子，也能導電；金屬晶體是電的良導體。(5)依據硬度和機械性能判斷離子晶體硬度較大或略硬而脆；共價晶體硬度大；分子晶體硬度小且較脆；金屬晶體多數硬度大，但也有硬度較小的，且具有延展性。1．正誤判斷，錯誤的說明原因。(1)分子晶體中的每個分子內一定含有共價鍵。答案：錯誤，稀有氣體組成的分子晶體沒有共價鍵。(2)共價晶體中的相鄰原子間只存在非極性共價鍵。答案：錯誤，共價晶體中的相鄰原子間也可存在極性共價鍵，例如二氧化硅。(3)離子晶體中可能含有共價鍵。答案：正確。(4)金屬晶體的熔點和沸點都很高。答案：金屬晶體的熔點和沸點不能確定，有的很高，有的很低。2．四種物質的一些性質如下表：物質熔點/℃沸點/℃其他性質單質硫120.5271.5—單質硼23002550硬度大氯化鋁190182.7177.8℃升華苛性鉀3001320晶體不導電，熔融態導電晶體類型：單質硫是__________________晶體；單質硼是__________晶體；氯化鋁是________________晶體；苛性鉀是____________晶體。答案：分子共價分子離子解析：單質硫為非金屬單質，其熔、沸點都較低，為分子晶體；單質硼為非金屬單質，其熔、沸點都很高，為共價晶體；氯化鋁為化合物，其熔、沸點都較低，并能在較低溫度下升華，為分子晶體；苛性鉀為化合物，其熔點較高，沸點很高，晶體不導電，熔融態導電，為離子晶體。歸納總結比較不同晶體熔、沸點的基本思路首先看物質的狀態，一般情況下是固體>液體>氣體；再看物質所屬類型，一般是共價晶體>離子晶體>分子晶體(注意：不是絕對的，如氧化鋁的熔點大于晶體硅)，結構類型相同時再根據相應規律進行判斷。同類晶體熔、沸點比較思路：共價晶體→共價鍵鍵能→鍵長→原子半徑；分子晶體→分子間作用力→相對分子質量；離子晶體→離子鍵強弱→離子所帶電荷數、離子半徑；金屬晶體→金屬鍵強弱→金屬陽離子所帶電荷數、金屬陽離子半徑。1．下列晶體最能體現過渡晶體結構與性質的是()A．金剛石 B．CsClC．Al2O3 D．KF答案：C解析：金剛石是典型的共價晶體；CsCl、KF是典型的離子晶體；Al2O3晶體中離子鍵的百分數只有41%，最能體現過渡晶體的結構與性質。2.石墨晶體是層狀結構(如圖)。以下有關石墨晶體的說法正確的一組是()①石墨中的C為sp3雜化；②石墨是混合型晶體；③每個六元環完全占有的碳原子數是2個；④石墨熔點、沸點都比金剛石低；⑤石墨中碳原子數和C—C鍵之比為1∶2；⑥石墨和金剛石的硬度相同；⑦石墨層內導電性和層間導電性不同A．①②④ B．①②⑥C．②③⑦ D．②④⑤答案：C解析：①石墨層內為平面結構，因此石墨中的C為sp2雜化，錯誤；②石墨中存在范德華力和共價鍵，還有類似金屬鍵的特性，故石墨晶體兼有共價晶體、分子晶體、金屬晶體的特征，屬于混合型晶體，正確；③每個六元環完全占有的碳原子數是6×eq\f(1,3)＝2，正確；④石墨的熔點比金剛石的高，錯誤；⑤石墨中每個碳原子成3×eq\f(1,2)＝1.5個共價鍵，因此石墨中碳原子數和C—C個數之比為2∶3，錯誤；⑥石墨質軟，金剛石的硬度大，錯誤；⑦石墨層內存在大π鍵，電子能自由移動，能夠導電，而在層間只存在分子間作用力，因此層內和層間導電性不同，正確；故選C。3．Ⅰ.現有5種固態物質：四氯化硅、硼、石墨、銻、氖。將符合信息的物質名稱和所屬晶體類型填在表格中。編號信息物質名稱晶體類型(1)熔點：120.5℃，沸點：271.5℃，易水解(2)熔點：630.74℃，沸點：1750℃，導電續表編號信息物質名稱晶體類型(3)由分子間作用力結合而成，熔點很低，化學性質穩定(4)由共價鍵結合成空間網狀結構的晶體，熔點：2300℃，沸點：2550℃，硬度大(5)由共價鍵結合成層狀結構的晶體，熔點高、能導電，具有滑膩感Ⅱ.(1)碳化硅(SiC)是一種晶體，具有類似金剛石的結構，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列各種晶體：①晶體硅②硝酸鉀③金剛石④碳化硅⑤干冰⑥冰，它們的熔點由高到低的順序是__________________________(填序號)。(2)繼C60后，科學家又合成了Si60、N60。請解釋如下現象：熔點：Si60＞N60＞C60，而破壞分子所需要的能量：N60＞C60＞Si60，其原因是________________________________________________________________________________________________________。答案：Ⅰ.(1)四氯化硅分子晶體(2)銻金屬晶體(3)氖分子晶體(4)硼共價晶體(5)石墨混合型晶體Ⅱ.(1)③④①②⑥⑤(2)結構相似的分子晶體的相對分子質量越大，分子間作用力(或范德華力)越強，熔化所需的能量越多，故熔點：Si60＞N60＞C60；而破壞分子需斷開化學鍵，元素電負性越強其形成的化學鍵越穩定，斷鍵時所需能量越多，故破壞分子需要的能量：N60＞C60＞Si60解析：Ⅰ.共價晶體的熔、沸點大于分子晶體的熔、沸點，共價晶體的硬度大于分子晶體的硬度，金屬晶體的熔、沸點及硬度差別較大；共價晶體和分子晶體在固態和熔化時不導電，金屬晶體具有良好的導電性；氖化學性質很穩定；石墨是層狀結構的混合型晶體，具有滑膩感。Ⅱ.(1)這些晶體中屬于共價晶體的有①③④，屬于離子晶體的有②，屬于分子晶體的有⑤⑥。一般來說，熔點高低順序為共價晶體＞離子晶體＞分子晶體。(2)分子晶體的熔點與分子間作用力大小有關，而破壞分子則是破壞分子內的共價鍵。課時測評20過渡晶體與混合型晶體、晶體類型的比較(本欄目內容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)題點一過渡晶體與混合型晶體1．下列關于過渡晶體的說法正確的是()A．石墨屬于過渡晶體B．SiO2屬于過渡晶體，但當作共價晶體來處理C．絕大多數含有離子鍵的晶體都是典型的離子晶體D．Na2O晶體中離子鍵的百分數為100%答案：B解析：A.石墨為混合型晶體，不屬于過渡晶體，故A錯誤；B.SiO2屬于過渡晶體，但性質上更偏向共價晶體，故當作共價晶體來處理，故B正確；C.大多數含有離子鍵的晶體不是典型的離子晶體，而是過渡晶體，故C錯誤；D.金屬性越強，氧化物中離子鍵的百分數越大，電負性相差越大，離子鍵百分數越大，與電負性有關，Na2O晶體中離子鍵的百分數是62%，故D錯誤；故選B。2．氮化硼(BN)晶體有多種結構，六方相氮化硼是通常存在的穩定相，與石墨相似，具有層狀結構，有白色石墨之稱，具有電絕緣性，可作高溫潤滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，硬度可媲美鉆石，常被用作磨料和刀具材料。它們的晶體結構如圖所示，關于兩種晶體的說法，錯誤的是()A．六方相氮化硼屬于混合型晶體，其層間是靠范德華力維系，所以質地軟B．立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵，所以硬度大C．六方相氮化硼不能導電是因為其層結構中沒有自由電子D．相同質量的六方相氮化硼和立方相氮化硼所含共價鍵數不相同答案：B解析：A.六方相氮化硼與石墨晶體相同，屬于混合型晶體，其層間是靠范德華力維系，所以質地軟，A正確；B.立方相氮化硼含有共價鍵和配位鍵，為σ鍵，所以硬度大，B錯誤；C.石墨層內導電是由于層內碳原子形成大π鍵，有自由移動的電子，而六方相氮化硼不能導電是因為其層結構中沒有自由電子，C正確；D.六方相氮化硼中氮形成三個共價鍵，而立方相氮化硼中氮形成四個共價鍵，則相同質量的六方相氮化硼和立方相氮化硼所含共價鍵數不相同，D正確；答案為B。3.如圖所示是從NaCl或CsCl的晶胞結構中分割出來的部分結構圖，其中屬于從NaCl晶胞中分割出來的結構圖是()A.圖(1)和(3) B．圖(2)和(3)C．圖(1)和(4) D．只有圖(4)答案：C解析：NaCl晶體中，每個Na＋周圍最鄰近的Cl－有6個，構成正八面體，同理，每個Cl－周圍最鄰近的6個Na＋也構成正八面體，由此可知圖(1)和(4)是從NaCl晶體中分割出來的結構圖，C項正確。4．C60的晶胞(C60分子分別位于立方體的頂點和面心)如圖所示。下列說法正確的是()A．C60的摩爾質量是720B．C60與苯互為同素異形體C．在C60晶胞中有4個C60分子D．每個C60分子周圍與它距離最近的C60分子有6個答案：C解析：C60的摩爾質量為720g·mol－1，A項錯誤；由同種元素形成的不同單質互為同素異形體，苯是由碳氫兩種元素形成的化合物，B項錯誤；在C60晶胞中含有C60分子的個數為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，C項正確；根據晶胞的結構，以晶胞中頂點上的C60分子為研究對象，與它距離最近的C60分子分布在立方體的面心上，每個C60分子被8個立方體共用，故有12個面與之相連，所以每個C60分子周圍與它距離最近且等距離的C60分子有12個，D項錯誤。題點二四種晶體對照5．將SiCl4與過量的液氨反應可生成化合物Si(NH2)4。將該化合物在無氧條件下高溫灼燒，可得到氮化硅(Si3N4)固體，氮化硅是一種新型的耐高溫、耐磨材料，在工業上有廣泛的應用。則氮化硅所屬的晶體類型是()A．共價晶體 B．分子晶體C．混合型晶體 D．無法確定答案：A解析：根據在無氧條件下高溫灼燒，可得到氮化硅(Si3N4)固體，說明耐高溫。氮化硅是一種新型的耐高溫、耐磨材料，屬于共價晶體的性質，是共價晶體，選A。6．下列關于物質熔、沸點高低說法錯誤的是()A．Li、Na、K、Rb、Cs的熔、沸點依次降低B．MgO比NaCl熔點高C．H2S、H2Se、H2Te的熔、沸點依次升高D．分子晶體中共價鍵的鍵能越大，分子晶體的熔、沸點越高答案：D解析：A.堿金屬按Li、Na、K、Rb、Cs的順序，半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，熔、沸點依次降低，故A正確；B.這兩種物質都屬于離子晶體，r(O2－)＜r(Cl－)、r(Mg2＋)＜r(Na＋)，MgO陰、陽離子所帶電荷大于NaCl陰、陽離子所帶電荷，所以晶格能：MgO＞NaCl，則熔、沸點：MgO＞NaCl，故B正確；C.非金屬性：S＞Se＞Te，所以氫化物的穩定性：H2S＞H2Se＞H2Te，這幾種物質都不能形成分子間氫鍵，分子間作用力：H2S＜H2Se＜H2Te，所以熔、沸點：H2S＜H2Se＜H2Te，故C正確；D.分子晶體熔、沸點與分子間作用力、氫鍵有關，與化學鍵的鍵能無關，故D錯誤；故選D。7．下列描述不正確的是()A．熔點由高到低：金剛石＞SiC＞晶體硅B．DNA分子的兩條長鏈中的堿基以氫鍵互補配對形成雙螺旋結構C．水晶和干冰的熔化需克服相同類型的作用力D．石墨層與層間的主要作用力為范德華力，易發生相對滑移，因此石墨可用作潤滑劑答案：C解析：A.金剛石、SiC、晶體硅都屬于共價晶體，原子之間以共價鍵結合形成立體網狀結構。形成共價鍵的原子半徑越小，形成的該共價鍵就越強，斷裂該共價鍵消耗的能量就越高，物質的熔、沸點就越高。原子半徑：C＜Si，共價鍵的鍵長：C—C＜C—Si＜Si—Si，所以熔點由高到低：金剛石＞SiC＞晶體硅，A正確；B.N元素的電負性較大，在DNA分子結構中，由于堿基之間的氫鍵具有固定的數目和DNA兩條鏈之間的距離保持不變，所以DNA中的堿基互補配對是通過氫鍵來實現的，B正確；C.水晶是SiO2，屬于共價晶體，原子之間以共價鍵結合形成立體網狀結構，物質熔化需斷裂共價鍵，其熔點較高，干冰是固態CO2，CO2分子之間以分子間作用力結合形成分子晶體，物質熔化需斷裂分子間作用力，而分子間作用力比共價鍵弱很多，因此物質的熔、沸點比較低，可見二者熔化需克服不同類型的作用力，C錯誤；D.石墨屬于混合型晶體，在石墨的層內C原子之間以共價鍵結合，在層與層間的主要作用力為范德華力，范德華力比較弱，層與層之間易發生相對滑移，因此石墨可用作潤滑劑，D正確；故選C。8．下列數據是對應物質的熔點(℃)：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－571723據此做出的下列判斷中錯誤的是()A．鋁的化合物的晶體中有的不是分子晶體B．表中只有BCl3和干冰是分子晶體C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體D．不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體答案：B解析：A.由表格數據可知，氯化鋁為熔點低的分子晶體，氟化鋁為熔點高的離子晶體，則鋁的化合物的晶體中有的不是分子晶體，故A正確；B.由表格數據可知，除三氯化硼和干冰是熔點低的分子晶體，氯化鋁也是熔點低的分子晶體，故B錯誤；C.由表格數據可知，二氧化硅熔點高為共價晶體，而二氧化碳的熔點較低為分子晶體，則同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體，故C正確；D.鈉元素是ⅠA元素，鋁元素是ⅢA元素，氧化鈉和氧化鋁都屬于離子晶體，所以不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體，故D正確；故選B。9．如圖是石墨晶體的結構及晶胞示意圖，有關說法錯誤的是()A．石墨中存在共價鍵和范德華力，因此屬于混合型晶體B．C—C—C的夾角：石墨＜金剛石C．石墨晶體沿片層與垂直片層方向的導電性不相同D．石墨晶體的密度為ρ＝eq\f(12×4,NA×2b×\f(\r(3),2)a2)g/pm3答案：B解析：A.石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結合，形成正六角形的平面層狀結構，而每個碳原子還有一個2p軌道，其中有一個2p電子。這些p軌道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2雜化軌道構成的平面，形成了大π鍵，這些π電子可以在整個碳原子平面上活動，類似金屬鍵的性質，石墨層之間存在分子間作用力，所以石墨中存在共價鍵和范德華力，屬于混合型晶體，故A正確；B.金剛石中碳原子與周圍4個碳原子形成正四面體結構，碳原子采取sp3雜化，鍵角為109°28′，而石墨中碳原子與周圍的碳原子形成3個C—C鍵，碳原子采取sp2雜化，鍵角為120°，故C—C—C鍵夾角大小為：石墨烯＞金剛石，故B錯誤；C.石墨晶體中片層中存在可自由移動的電子，導電性較強，垂直片層方向的作用力為分子間作用力，導電性較弱，所以石墨晶體沿片層與垂直片層方向的導電性不相同，故C正確；D.石墨晶胞中C原子個數＝1＋2×eq\f(1,2)＋4×eq\f(1,12)＋4×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,3)＋2×eq\f(1,6)＝4，晶胞體積＝a2×sin60°×2bpm3＝2b×eq\f(\r(3),2)a2pm3，石墨晶體密度＝eq\f(\f(M,NA)×4,V)＝eq\f(12×4,NA×2b×\f(\r(3),2)a2)g/pm3，故D正確；故選B。10．碳元素的單質有多種形式，下圖依次是C60、石墨和金剛石晶胞的結構圖，下列說法正確的是()A．三種單質的晶體中C60晶體熔點最低B．假設金剛石晶體中最近碳原子相切，則晶胞的空間利用率為74%C．均為共價晶體D．C原子雜化方式均為sp3答案：A解析：A.C60為分子晶體，石墨為混合型晶體，金剛石為共價晶體，三種單質的晶體中C60晶體熔點最低，A正確；B.晶胞中只有體對角線上的原子是密置的，體對角線與晶胞邊長a的關系是：eq\r(3)a＝8r(r表示原子半徑)，頂點兩個原子，里面對角線上三個，這樣找到a與r的關系，算出來的空間利用率是34.01%，B錯誤；C.C60為分子晶體，C錯誤；D.金剛石中碳原子與4個碳原子形成4個共價鍵，即sp3雜化，石墨和C60的碳原子為sp2雜化，D錯誤；答案選A。11．下表是常見的晶胞結構，下列說法正確的是()金剛石ZnSFe干冰A．金剛石是共價晶體，熔點關系為金剛石>晶體硅>碳化硅B．ZnS晶胞中，Zn2＋位于S2－所構成的八面體空隙中C．Fe是金屬晶體，與Fe距離最近的Fe有4個D．干冰是分子晶體，由于分子間作用力弱，所以干冰熔點低答案：D解析：A.碳化硅中的Si—C鍵長比晶體硅中Si—Si鍵長短，鍵能更大，熔點高，所以熔點：碳化硅>晶體硅，金剛石中的C—C鍵長比Si—C鍵長短，所以熔點：金剛石>碳化硅，綜上，熔點：金剛石>碳化硅>晶體硅，故A錯誤；B.ZnS晶胞中，S2－位于ZnS晶胞面心，所以S2－位于Zn2＋所構成的四面體空隙中，故B錯誤；C.從Fe的晶胞中可以看出，每個Fe原子周圍最近的Fe原子有8個，故C錯誤；D.干冰屬于分子晶體，且只存在分子間作用力，由于分子間作用力弱，所以干冰熔點低，故D正確。12．石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構成的平面結構新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結構會發生改變，轉化為氧化石墨烯(圖乙)。(1)圖甲中，1號C與相鄰C形成σ鍵的個數為________。(2)圖乙中，1號C的雜化方式是________，該C與相鄰C形成的鍵角________(填“＞”、“＜”或“＝”)圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角。(3)若將圖乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有________(填元素符號)。答案：(1)3(2)sp3＜(3)O、H解析：(1)圖甲中1號C與相鄰C形成3個C—C鍵，形成σ鍵的個數為3。(2)圖乙中，1號C形成3個C—C鍵及1個C—O鍵，則1號C的雜化方式為sp3，為四面體結構，而石墨烯中C原子的雜化方式均為sp2，為平面結構，鍵角為120°，則圖乙中1號C與相鄰C形成的鍵角小于圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角。(3)H2O中O的電負性較強，易與氧化石墨烯中O—H上的H形成氫鍵，氧化石墨烯中的O易與H2O中的H形成氫鍵。13．現有幾組物質的熔點(℃)數據：A組B組C組D組金剛石：3550Li：181HF：－83NaCl：801晶體硅：1410Na：98HCl：－115KCl：776晶體硼：2573K：64HBr：－89RbCl：718二氧化硅：1710Rb：39HI：－51CsCl：645據此回答下列問題：(1)A組屬于________晶體，其熔化時克服的微粒間作用力是________。(2)B組晶體共同的物理性質是________(填序號)。①有金屬光澤②易導電③易導熱④有延展性(3)C組中HF的熔點反常是由于____________________________________________。(4)D組晶體可能具有的性質是________(填序號)。①硬度小②水溶液能導電③固體能導電④熔融狀態能導電(5)D組晶體的熔點由高到低的順序為NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl，其原因為____________________________________________________________________________。答案：(1)共價共價鍵(2)①②③④(3)HF分子間形成氫鍵(4)②④(5)D組晶體都為離子晶體，且r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，在離子所帶電荷數相同的情況下，離子半徑越小，熔點越高解析：(1)A組物質熔點均很高，且均由非金屬元素組成，故為共價晶體，熔化時需克服共價鍵。(2)B組晶體均為金屬單質，屬于金屬晶體，金屬晶體的物理通性：有金屬光澤，易導電、導熱，有延展性。(3)C組物質均屬于分子晶體，由于HF分子間存在氫鍵，故HF的熔點較高，出現反常。(4)D組物質均屬于離子晶體，一般來說，具有硬度較大、水溶液中能導電、固態不導電、熔融狀態能導電的特點。(5)離子半徑越小，離子所帶電荷數越多，離子晶體的熔點越高。14．根據要求，回答下列問題：(1)Fe3＋與SCN－能生成紅色的[Fe(SCN)(H2O)5]2＋，則中心離子的配位數是________，N、O、S的第一電離能由大到小的順序為________