Question

單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考下列數(shù)據(jù)

	金剛石	晶體硅	晶體硼
熔點(diǎn)/K	＞3550	1410	2573
沸點(diǎn)/K	4827	2628	2823
摩氏硬度	10	6.5	9.5

（1）晶體硼的晶體類型屬于

 

．
（2）已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體（如圖所示），其中有二十個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)硼原子．通過觀察圖形及推算得出此基本結(jié)構(gòu)單元是由

 

個(gè)硼原子構(gòu)成；共有

 

個(gè)B-B鍵，其中B-B鍵的鍵角為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出單質(zhì)晶體硼的熔、沸點(diǎn)、硬度都介于典型的原子晶體，金剛石和晶體硅之間，以此判斷；
（2）晶體硼每個(gè)三角形的頂點(diǎn)被5個(gè)三角形所共有，所以，此頂點(diǎn)完全屬于一個(gè)三角形的只占到

1

5

，每個(gè)三角形中有3個(gè)點(diǎn)，且晶體B中有20個(gè)這樣的三角形，因此，晶體B中這樣的頂點(diǎn)（B原子）有20×

1

5

×3=12；每個(gè)三角形中含有3條B-B鍵，每條鍵被兩個(gè)三角形公用，則含有B-B數(shù)目為20×3×

1

2

=30；又因晶體硼中的三角形面為正三角形，所以鍵角為60°．

解答： 解：（1）非金屬單質(zhì)的晶體類型主要有2種：原子晶體和分子晶體，由于作用力強(qiáng)弱相差懸殊，物理性質(zhì)（熔、沸點(diǎn)、硬度）差別也甚大，因此根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出單質(zhì)晶體硼的熔、沸點(diǎn)、硬度都介于典型的原子晶體，金剛石和晶體硅之間，因此晶體硼當(dāng)屬原子晶體；
故答案為：原子晶體；
（2）晶體硼每個(gè)三角形的頂點(diǎn)被5個(gè)三角形所共有，所以，此頂點(diǎn)完全屬于一個(gè)三角形的只占到

1

5

，每個(gè)三角形中有3個(gè)點(diǎn)，且晶體B中有20個(gè)這樣的三角形，因此，晶體B中這樣的頂點(diǎn)（B原子）有20×

1

5

×3=12個(gè)；每個(gè)三角形中含有3條B-B鍵，每條鍵被兩個(gè)三角形公用，則含有B-B數(shù)目為20×3×

1

2

=30；又因晶體硼中的三角形面為正三角形，所以鍵角為60°，
故答案為：12、30、60°．

點(diǎn)評：本題考查晶體類型判斷、均攤法計(jì)算晶體，難度不大，應(yīng)熟練應(yīng)用均攤法計(jì)算方式．