Question

单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据

	金刚石	晶体硅	晶体硼
熔点/K	＞3550	1410	2573
沸点/K	4827	2628	2823
摩氏硬度	10	6.5	9.5

（1）晶体硼的晶体类型属于

 

．
（2）已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如图所示），其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子．通过观察图形及推算得出此基本结构单元是由

 

个硼原子构成；共有

 

个B-B键，其中B-B键的键角为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）根据表中数据可以看出单质晶体硼的熔、沸点、硬度都介于典型的原子晶体，金刚石和晶体硅之间，以此判断；
（2）晶体硼每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到

1

5

，每个三角形中有3个点，且晶体B中有20个这样的三角形，因此，晶体B中这样的顶点（B原子）有20×

1

5

×3=12；每个三角形中含有3条B-B键，每条键被两个三角形公用，则含有B-B数目为20×3×

1

2

=30；又因晶体硼中的三角形面为正三角形，所以键角为60°．

解答： 解：（1）非金属单质的晶体类型主要有2种：原子晶体和分子晶体，由于作用力强弱相差悬殊，物理性质（熔、沸点、硬度）差别也甚大，因此根据表中数据可以看出单质晶体硼的熔、沸点、硬度都介于典型的原子晶体，金刚石和晶体硅之间，因此晶体硼当属原子晶体；
故答案为：原子晶体；
（2）晶体硼每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到

1

5

，每个三角形中有3个点，且晶体B中有20个这样的三角形，因此，晶体B中这样的顶点（B原子）有20×

1

5

×3=12个；每个三角形中含有3条B-B键，每条键被两个三角形公用，则含有B-B数目为20×3×

1

2

=30；又因晶体硼中的三角形面为正三角形，所以键角为60°，
故答案为：12、30、60°．

点评：本题考查晶体类型判断、均摊法计算晶体，难度不大，应熟练应用均摊法计算方式．