
聚焦原子晶体的易混易错点
(1)原子晶体是一个三维的共价键网状结构,是一个“巨分子”,没有小分子存在,原子晶体的化学式不表示实际组成,只表示组成原子的个数比。
(2)由原子组成的晶体不一定是原子晶体。如稀有气体组成的晶体属于分子晶体。
(3)原子晶体中一定存在共价键,但晶体中有共价键却不一定都是原子晶体,还可以是分子晶体或离子晶体。
(4)晶体的熔沸点高低取决于共价键的键长和键能。键长越短,键能越大,共价键越稳定,物质的熔沸点越高。
(5)若没有告知键长或键能数据时,可比较原子半径的大小。一般原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点就越高。原子半径越小,则化学键的键长越短,化学键就越强,键就越牢固,破坏化学键需要的能量就越大,故晶体的熔点就越高。例如,比较金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点高低:
原子半径:C<Si,则键长:C-C<C-Si<Si-Si,故键能:C-C>C-Si>Si-Si,熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅。
(6)若把金刚石中的碳原子换成硅原子,便可得到晶体硅的结构,跟金刚石不同的是,硅晶体中Si—Si键的键长大于金刚石晶体中C—C键的键长。
(7)碳化硅晶体的结构类似于金刚石晶体的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的,每个碳原子结合4个硅原子,同时每个硅原子结合4个碳原子,所以在整个晶体中硅与碳的原子个数比是1∶1,碳化硅的化学式是SiC。碳化硅晶体中的Si—C键的键长小于硅晶体中Si—Si键的键长,大于金刚石晶体中C—C键的键长。
(8)SiO2晶体结构相当于将金刚石中的C原子全都改换为Si原子,同时在每两个Si原子中心连线的中间增添一个O原子,在晶体中只存在Si—O键,不存在Si—Si键和O—O键。