第三章第二节 分子晶体与共价晶体 第2课时　共价晶体（共86张ppt）

(共86张PPT)
共价晶体的概念及性质 / 常见共价晶体结构分析 / 随堂演练　知识落实 / 课时对点练
共价晶体
第三章
第2课时
核心素养
发展目标
1.能辨识常见的共价晶体，并能从微观角度分析共价晶体中各构成微粒之间的作用对共价晶体物理性质的影响。
2.能利用共价晶体的通性推断常见的共价晶体，并能利用均摊法对晶胞进行分析。
内容索引
一、共价晶体的概念及性质
二、常见共价晶体结构分析
随堂演练　知识落实
课时对点练
共价晶体的概念及性质
一
1.共价晶体的结构特点及物理性质
(1)概念
相邻原子间以 相结合形成共价键三维骨架结构的晶体。
(2)构成微粒及微粒间作用力
共价键
原子
共价键
(3)物理性质
①共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点
，硬度 ， 溶于常见溶剂，一般 导电。
②结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长 ，键能越大，晶体的熔点越高。
很高
很大
难
不
越短
2.常见共价晶体及物质类别
(1)某些单质：如 、 、锗(Ge)、 等。
(2)某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。
(3)极少数金属氧化物：如刚玉(Al2O3)等。
硼(B)
硅(Si)
金刚石
正误判断
(1)由原子直接构成的晶体一定是共价晶体(　　)
(2)共价晶体在固态或熔化时均不导电(　　)
(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)二氧化硅和干冰虽然是同一主族的氧化物，但属于不同的晶体类型
(　　)
×
√
×
×
1.“具有共价键的晶体叫做共价晶体”。这种说法对吗？为什么？
提示　此说法不对。“具有共价键”并不是判定共价晶体的唯一条件，大部分分子晶体中也有共价键，如冰和干冰晶体都是分子晶体，但H2O和CO2中存在共价键。对共价晶体的认识除了要求“具有共价键”外，还要求形成晶体的粒子是原子。
深度思考
2.碳和硅同主族，它们的氧化物CO2和SiO2，为什么物理性质差异很大？
提示　CO2的晶体是分子晶体，晶体中CO2分子之间通过范德华力相结合，每个CO2分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的。SiO2是共价晶体，硅原子和氧原子之间通过共价键相互结合形成空间网状结构，晶体中不存在小分子。
深度思考
3.金刚石、碳化硅、晶体硅均具有相似的结构，下表列出了它们的键长、键能、熔点和硬度的数据。
深度思考
晶体 键长/pm 键能/(kJ·mol－1) 熔点/℃ 硬度
金刚石 154 348 >3 500 10
碳化硅 184 301 2 700 9.5
晶体硅 234 226 1 410 6.5
(1)使共价晶体熔化，需要破坏的粒子间作用力是什么？使金刚石、碳化硅、晶体硅熔化分别破坏的这种具体的作用力又是什么？
提示　使共价晶体熔化，需要破坏共价键。使金刚石、碳化硅、晶体硅熔化分别破坏的是C—C、C—Si、Si—Si。
深度思考
(2)共价晶体的熔点和硬度等物理性质与共价晶体中共价键的键长、键能之间存在什么关系？
提示　结构相似的共价晶体，其原子间形成共价键的键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高，硬度就越大。
深度思考
(3)如果不提供上述表格中的数据，根据元素周期表，你能判断金刚石、碳化硅、晶体硅的键长、键能、熔点和硬度的相对大小吗？说出你的判断方法。
提示　能。根据元素周期表，碳和硅为同一主族元素，原子半径：C＜Si，因此键长大小顺序为C—C＜C—Si＜Si—Si，键能大小顺序为C—C＞C—Si＞Si—Si，熔点和硬度大小顺序为C—C＞C—Si＞Si—Si。
深度思考
应用体验
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固态He
A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑥
C.②③⑥ D.①②⑤⑥
CO2、白磷、氨基乙酸属于分子晶体，其晶体由分子构成；固态He为单质，属于单原子的分子晶体；SiO2、晶体Si属于共价晶体，其晶体直接由原子构成。
√
2.下表是某些共价晶体的熔点和硬度，分析表中的数据，判断下列叙述正确的是
共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 硅 锗
熔点/℃ 3 900 3 000 2 700 1 710 1 410 1 211
硬度 10 9.5 9.5 7 6.5 6.0
①构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高　②构成共价晶体的原子间的共价键的键能越大，晶体的熔点越高　③构成共价晶体的原子半径越大，晶体的硬度越大　④构成共价晶体的原子半径越小，晶体的硬度越大
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
√
共价晶体的熔、沸点和硬度等物理性质取决于晶体内的共价键，构成共价晶体的原子半径越小，键长越短，键能越大，对应共价晶体的熔、沸点越高，硬度越大。
归纳总结
晶体熔、沸点和硬度的比较方法
(1)先判断晶体类型。主要依据构成晶体的微粒及其微粒间的作用力。对于不同类型的晶体，一般来说，共价晶体的熔、沸点高于分子晶体，共价晶体的硬度大于分子晶体。
(2)对于同一类型的晶体
①共价晶体的熔点高低、硬度大小取决于共价键的强弱。原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越强，熔点越高。
②分子晶体的熔、沸点高低取决于分子间作用力，分子间作用力与相对分子质量有关，同时还要考虑分子极性及是否存在氢键。
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常见共价晶体结构分析
二
1.金刚石晶体
(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4个碳原子结合，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。
(2)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。
(3)每个C形成4个C—C，每个C—C占有 个C，
即C原子与C—C之比为 。
(4)每个C原子被 个六元环共用，1个碳环占有的碳原子为 个。
109°28′
sp3
6
4
12
1∶2
0.5
2
2.晶体硅
把金刚石中的C原子换成Si原子，得到晶体硅的结构，不同的是Si—Si键长 C—C键长。
3.二氧化硅
(1)二氧化硅晶体
①1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。
②1 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
(2)低温石英(α-SiO2)
低温石英的结构中有顶角相连的 形成螺旋上升的长链，这一结构决定了它具有 。
手性
硅氧四面体
正误判断
(1)金刚石晶体中最小碳环是六元环，且6个碳原子在同一平面内(　　)
(2)金刚石晶体中每个碳原子被12个碳原子环所共有，每个C—C被6个六元环共用(　　)
(3)1 mol金刚石晶体中含有4 mol碳碳键(　　)
(4)1 mol二氧化硅晶体中含有4 mol硅氧键(　　)
√
×
×
√
1.金刚石晶胞结构如图所示，回答下列问题。
深度思考
(1)一个金刚石晶胞中含有__________________个碳原子。
深度思考
(2)已知晶胞参数为a pm，则金刚石的密度为____________ g·cm－3。
(3)晶体中两个最近的碳原子之间的距离为______ pm。
(4)碳原子的半径为r，则a、r有什么关系？
提示　
深度思考
2.依据金刚石的结构判断12 g金刚石晶体中含C—C共价键的数目是多少？
提示　依据均摊法可知，金刚石中每个碳原子形成4条共价键，其中碳原子数与C—C共价键数之比是1∶2，故12 g金刚石中含有的C—C数目是2NA。
深度思考
3.二氧化硅晶体中硅原子与和硅原子直接相连的氧原子构成的空间结构是什么？
提示　二氧化硅晶体中Si原子与其周围相连的4个氧原子形成正四面体结构。
深度思考
4.二氧化硅晶体中Si原子与Si—O数目之比是多少？60 g SiO2晶体中含Si—O的数目是多少？
提示　SiO2晶体中Si原子与Si—O数目之比为1∶4；60 g SiO2晶体中含Si—O的数目为4NA。
深度思考
应用体验
1.最近科学家成功研制了一种新型的碳氧化物，该化合物晶体与SiO2的晶体的结构相似，晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合，形成一种无限伸展的三维骨架结构。下列对该晶体的叙述错误的是
A.该晶体是共价晶体
B.该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶2
C.该晶体中碳原子数与C—O数之比为1∶2
D.该晶体中最小的环由12个原子构成
√
该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合，形成一种无限伸展的三维骨架结构，则该化合物晶体中不存在分子，属于共价晶体，A项正确；
晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合，每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合，所以碳、氧原子个数比为1∶2，B项正确；
该晶体中每个碳原子形成4个C—O共价键，所以C原子与C—O数目之比为1∶4，C项错误；
该晶体中最小的环由6个碳原子和6个氧原子构成，D项正确。
2.2017年中外科学家团队共同合成了T-碳。T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代，形成碳的一种新型三维立方晶体结构，如图所示(图中的 表示碳形成的正四面体结构 )。已知T-碳晶胞参数为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法错误的是
A.每个T-碳晶胞中含32个碳原子
B.T-碳中C—C的最小夹角约为109°28′
C.T-碳属于共价晶体
√
T-碳中C—C的最小夹角为60°，故B错误；
T-碳中碳原子间以共价键结合成空间网状结构，属于共价晶体，故C正确；
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随堂演练　知识落实
1.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
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在金刚石中，碳原子之间以共价键结合形成空间三维骨架结构，不存在具有固定组成的分子；由于碳的原子半径比较小，碳与碳之间的共价键键能很高，所以金刚石的硬度很大，故A、B、C选项正确；
由于金刚石是碳的单质，高温下可以在空气或氧气中燃烧生成CO2，故D选项错误。
2.下列关于SiO2晶体空间结构的叙述正确的是
A.最小的环上，有3个硅原子和3个氧原子
B.最小的环上，硅原子数和氧原子数之比为1∶2
C.最小的环上，有6个硅原子和6个氧原子
D.存在四面体结构单元，O原子处于中心，Si原子处于4个顶角
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SiO2晶体中，每个硅原子与4个氧原子成键，每个氧原子与2个硅原子成键，晶体中的硅氧四面体中Si原子处于中心，O原子处于4个顶角。最小的环是十二元环，环上有6个Si原子、6个O原子，Si、O原子数之比是1∶1。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.28 g晶体硅中含有Si—Si的个数为2NA
B.124 g白磷(P4)晶体中含有P—P的个数为4NA
C.12 g金刚石中含有C—C的个数为4NA
D.SiO2晶体中1 mol硅原子可与氧原子形成2NA个共价键(Si—O)
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晶体硅的结构与金刚石相似，每个硅原子与周围4个原子形成4个共价键，依据“均摊法”，1个硅(或碳)原子分得的共价键数为4× ＝2，A正确、C错误；
白磷为正四面体结构，每个P4分子中含有6个P—P，B错误；
SiO2晶体中每个硅原子与周围4个氧原子形成4个Si—O，D错误。
4.氮化碳部分结构如下图所示，其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为超硬新材料。下列有关氮化碳的说法不正确的是
A.氮化碳属于共价晶体
B.氮化碳中C为－4价，N为＋3价
C.氮化碳的化学式为C3N4
D.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
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由题给信息，氮化碳是超硬新材料，符合共价晶体的典型物理性质，A项正确；
氮元素的电负性大于碳元素的电负性，所以氮化碳中氮元素显－3价，碳元素显＋4价，B项错误；
晶体结构模型中虚线部分是晶体的最小结构单元，正方形顶点的原子有 被占有，边上的原子有 被占有，可得晶体的化学式为C3N4，C项正确；
由题图可知，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，D项正确。
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5.单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据回答问题：
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金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点/℃ ＞3 500 1 410 2 573
沸点/℃ 5 100 2 355 2 823
硬度 10 6.5 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
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从题表可知，晶体硼的熔、沸点以及硬度都介于晶体硅和金刚石之间。而金刚石和晶体硅均为共价晶体，在元素周期表中B与C相邻，与Si处于对角线位置，则晶体硼也属于共价晶体。
金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点/℃ ＞3 500 1 410 2 573
沸点/℃ 5 100 2 355 2 823
硬度 10 6.5 9.5
(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，下列判断正确的是___(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.金刚石中碳原子个数与C—C数之比为1∶2
D.金刚石的熔点高，所以在打孔过程中不需要进行浇水冷却
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C
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选项A，金刚石是共价晶体，CH4是分子晶体，二者的晶体类型不同；
选项B，金刚石熔化过程中C—C断裂，因C—C的键能大，断裂时需要的能量多，故金刚石的熔点很高；
选项C，金刚石中每个C都参与了4个C—C的形成，而每个C对每条键的贡献只有一半，故碳原子个数与C—C数之比为(4× )∶4＝1∶2；
选项D，金刚石的熔点高，但在打孔过程中会产生很高的温度，如不浇水冷却钻头，会导致钻头熔化。
(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。
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60°
30
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课时对点练
题组一　共价晶体及其性质
1.(2022·北京房山区高二期中)下列我国科研成果所涉及材料中，是共价晶体的是
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A.4.03米大口径碳化硅反射镜 B.2022年冬奥会聚氨酯速滑服 C.能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线 D.“玉兔二号”钛合金筛网轮
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碳化硅是由碳原子和硅原子形成的共价晶体，故A正确；
聚氨酯是有机合成高分子材料，不是共价晶体，故B错误。
2.下列事实能说明刚玉(Al2O3)是一种共价晶体的是
①Al2O3是两性氧化物　②硬度很大　③它的熔点为2 045 ℃　④自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石
A.①②③ B.②③
C.④ D.②
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①指的是Al2O3的分类，④指的是刚玉的种类，这两项都无法说明Al2O3是一种共价晶体。
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3.将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅(Si3N4)固体，氮化硅是一种新型耐高温、耐磨材料，在工业上有广泛的应用。下列推断可能正确的是
A.SiCl4、Si3N4的晶体类型相同
B.Si3N4晶体是空间网状结构
C.Si3N4中一个Si周围有3个氮，1个氮周围有4个硅
D.SiCl4晶体在熔化过程中化学键断裂
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SiCl4是分子晶体，Si3N4是共价晶体，A项错误；
Si3N4是共价晶体，是空间网状结构，B项正确；
Si3N4中一个Si周围有4个氮，1个氮周围有3个硅，C项错误；
SiCl4是分子晶体，在熔化过程中克服的是分子间作用力，化学键不断裂，D项错误。
4.根据下列性质判断，属于共价晶体的物质是
A.熔点为2 700 ℃，导电性好，延展性强
B.无色晶体，熔点为3 500 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂
C.无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ℃，熔化时能导电
D.熔点为－56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电
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共价晶体的熔点高，但不导电，因此熔点为2 700 ℃，导电性好，延展性强的应该是金属晶体，A不正确；
无色晶体，熔点为3 500 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂，符合共价晶体的性质特点，B正确；
无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ℃，熔化时能导电，不符合共价晶体的性质，C不正确；
熔点为－56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电，符合分子晶体的性质，属于分子晶体，D不正确。
5.我国的激光技术在世界上处于领先地位，据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是
A.碳、氮原子构成平面结构的晶体
B.碳氮键比金刚石中的碳碳键键长更短
C.氮原子电子数比碳原子电子数多
D.碳、氮的单质的化学性质均不活泼
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碳、氮原子结合成的碳氮化合物比金刚石更坚硬，说明该化合物为共价晶体，为空间三维骨架结构，A错误；
由于原子半径：N共价晶体的熔、沸点和硬度，与共价键有关，与电子数的多少无关，C错误；
碳、氮的单质的化学性质均不活泼，与两种元素形成的化合物的性质无关，D错误。
6.氮氧化铝(AlON)属于共价晶体，是一种高强度透明材料，下列叙述错误的是
A.AlON和SiO2所含化学键的类型相同
B.电解熔融AlON可得到Al
C.AlON中N元素的化合价为－1价
D.AlON和SiO2的晶体类型相同
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AlON和SiO2均属于共价晶体，均只含有共价键，A、D项正确；
AlON中O为－2价，Al为＋3价，所以N元素的化合价为－1价，C项正确。
题组二　共价晶体的晶体结构
7.二氧化硅晶体是空间网状结构，其结构如图所示。下列关于二氧化硅晶体的说法不正确的是
A.晶体中每个硅原子与4个氧原子相连
B.晶体中硅、氧原子个数比为1∶2
C.晶体中最小环上的原子数为8
D.晶体中硅、氧原子最外层都满足8电子结构
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由二氧化硅晶体结构图可知，每个硅原子连有4个氧原子，每个氧原子连有2个硅原子，硅原子、氧原子个数比为1∶2；晶体中最小环上含有6个硅原子和6个氧原子，最小环上的原子总数为12；晶体中每个硅原子有四对共用电子对，每个氧原子有两对共用电子对，二者都满足最外层8电子结构。
8.如图所示是某共价晶体A的空间结构片段，A与某物质B反应生成C，其实质是在每个A—A中插入一个B原子，则C物质的化学式可能为
A.AB B.A5B4
C.AB2 D.A2B5
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由图可知，每个A原子形成4个键，每个A—A中插入一个B原子，每个B原子形成2个键，故C物质中每个A原子形成4个A—B，每个B原子形成2个B—A，则A、B原子个数比为1∶2，所以其化学式可能是AB2。
9.下列说法正确的是
A.金刚石晶体中的最小环由6个碳原子构成
B.AlCl3晶体属于共价晶体
C.1 mol SiO2晶体中含2 mol Si—O
D.晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的共价晶体
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金刚石是共价晶体，原子间以共价键相结合，形成三维的空间网状结构，最小的环上有6个碳原子，A正确；
AlCl3的熔、沸点较低，其晶体属于分子晶体，B错误；
1个硅原子与周围4个氧原子形成4个Si—O，而1个氧原子能形成2个Si—O,
1 mol SiO2晶体有1 mol硅原子和2 mol氧原子，含有Si—O的物质的量为
4 mol，C错误。
10.已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法不正确的是
A.该晶体属于共价晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固
B.该晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子
C.该晶体与金刚石相似，碳原子个数与碳氮键个数之比为1∶2
D.该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子稳定结构
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C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，则该晶体属于共价晶体，其化学键比金刚石更牢固，A正确；
C的最外层有4个电子，因此一个碳原子连接4个N原子，N的最外层有5个电子，因此一个N原子连接3个C原子，B正确；
根据以上分析可知该晶体中碳原子个数与碳氮键个数之比为1∶4，C错误；
构成该晶体的微粒间只以单键结合，每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子，则晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子稳定结构，D正确。
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11.金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有三维骨架结构的共价晶体。在立方体中，若一碳原子位于立方体体心，则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不相邻的四个顶角上(如图中的小立方体)。请问，图中与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数为多少，它们分别位于大立方体的什么位置
A.12，大立方体的12条棱的中点
B.8，大立方体的8个顶角
C.6，大立方体的6个面的中心
D.14，大立方体的8个顶角和6个面的中心
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与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子分别位于大立方体的12条棱的中点，共12个。如图所示：
12.由一种原子直接构成的物质，不可能
A.硬度很大 B.常温下为气态
C.属于共价晶体 D.属于非电解质
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由一种原子直接构成的物质，可能是共价晶体，如金刚石，硬度很大，故A、C可能；
由一种原子直接构成的物质，可以是分子晶体，如氩气，常温下为气态，故B可能；
非电解质是化合物，不可能由一种原子直接构成，故D不可能。
13.硅是制作光伏电池的关键材料。在Si晶体中掺杂不同种类的元素，可形成多电子的n型或缺电子的p型半导体。n型和p型半导体相互叠加形成p-n结，此时自由电子发生扩散运动，在交界面处形成电场。下列说法正确的是
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A.1 mol Si晶体中含有的Si—Si数目为4NA
B.若在Si晶体中掺入P元素，可得n型半导体
C.p-n结中，n型一侧带负电，p型一侧带正电
D.光伏电池的能量转化形式：光能→化学能→电能
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硅晶体中，一个硅原子与4个硅原子形成4个Si—Si，一个Si—Si为2个硅原子共用，平均1 mol Si晶体中含有的Si—Si数目为2NA，故A错误；
若在Si晶体中掺入P元素，P最外层是5个电子，可形成多电子的n型半导体，故B正确；
光伏电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，能量转化形式为光能→电能，故D错误。
14.砷化镓为第二代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长、耗能少。已知砷化镓的晶胞结构如图所示。请回答下列问题：
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(1)下列说法不正确的是______(填字母)。
A.砷化镓是分子晶体
B.电负性：As＞Ga
C.第一电离能：As＞Ga
D.砷化镓晶体中含有非极性键
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由图示可知砷化镓中原子间以共价键结合成网状结构，其晶体属于共价晶体，A错误；
同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，As和Ga处于同一周期，而处于第ⅤA族的As的4p轨道处于半充满的稳定结构，故电负性：As＞Ga，第一电离能：As＞Ga，B、C正确；
Ga原子与As原子形成极性键，D错误。
(2)Ga的核外电子排布式为______________________________________。
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1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
Ga位于第四周期第ⅢA族，价层电子排布式为4s24p1，因此其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1。
(3)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃下反应制得，(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为____，(CH3)3Ga分子是_________(填“极性”或“非极性”)分子。AsH3分子空间结构为__________，N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是_________________(用氢化物分子式表示)。
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sp2
非极性
三角锥形
NH3＞AsH3＞PH3
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Ga的价层电子对数为3，孤电子对数为0，所以Ga原子的杂化方式为sp2，(CH3)3Ga分子为平面正三角形结构，所以该分子为非极性分子。AsH3分子中的As采取sp3杂化，As的价层电子对数为4，孤电子对数为1，所以该分子空间结构为三角锥形。由于NH3分子间存在氢键，而AsH3、PH3分子间不能形成氢键，分子间作用力弱，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3。
(4)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为___，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间结构为____________。
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正四面体形
15.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 ℃时反应获得。
(1)氮化硅晶体属于______晶体。
(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子、Si原子与Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式：_________。
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共价
Si3N4
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氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子、Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，因此氮化硅的化学式为Si3N4。
(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为________________________
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Si3N4＋12HCl
(4)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚
石 相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm，立方
氮化硼晶胞中含有___个氮原子、___个硼原子，立方氮化硼的密度是
____________________ g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为NA)。
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第三章