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文本内容:
2019-2020年高中化学《
3.2分子晶体与原子晶体》学案新人教版选修3【学习目标】
1.了解分子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点
2.理解分子晶体的晶体类型与性质的关系
3.了解分子间作用力对物质物理性质的影响
4.了解氢键及其物质物理性质的影响【课前预习】
1、填写关于分子晶体的相关信息晶体类型分子晶体构成晶体的粒子粒子间的相互作用力性质硬度熔沸点导电性固态、熔融状态导电溶解性“相似相溶”常见物质类别并举例
2、分子晶体的结构特征(1)只有范德华力,无分子间氢键-分子晶体的结构特征为如C
60、干冰、I
2、O2如右图所示,每个CO2分子周围有个紧邻的CO2分子(2)有分子间氢键-不具有分子密堆积特征如冰中每个水分子周围只有个紧邻的水分子【思考与交流】
①分子晶体中是否一定有化学键?
②分子晶体熔化是否一定破坏化学键?
③分子晶体间作用力越大,是否越稳定?
④分子晶体中是否存在单个的小分子?
⑤分子晶体中除分子间作用力外,是否还存在其它的微粒间作用力?【过关训练】
1、下列有关分子晶体的说法正确的是()A.分子内均存在共价键B.晶体中分子间均存在范德华力C.分子间一定存在氢键D.其结构一定为分子密堆积
2、下列属于分子晶体的一组物质是()A.CaO、NO、COB.CCl
4、H2O、HeC.CO
2、SO
2、NaClD.CH
4、O
2、Na2O
3、下列物质在变化过程中,只需克服分子间作用力的是A.食盐溶解B.铁的熔化C.干冰升华D.氯化铵的“升华”
4、最近科学家发现了一种新分子,它具有空心的类似足球的结构,分子式为C60,下列说法正确的是A.C60是一种新型的化合物B.C60和石墨都是碳的同素异形体C.C60中虽然没有离子键,但固体为离子晶体D.C60相对分子质量为
7205、当S03晶体熔化或气化时,下述各项中发生变化的是A.分子内化学键B.分子间距离C.分子构型D.分子间作用力
6、xx年汕头高二检测下列说法正确的是 A.冰融化时,分子中H—O键发生断裂B.分子晶体中,分子间作用力越大,通常熔点越高C.分子晶体中,共价键键能越大,分子的熔、沸点越高D.分子晶体中,分子间作用力越大,分子越稳定
7、支持固态氨是分子晶体的事实是()A.氮原子不能形成阳离子B.铵离子不能单独存在C.常温下,氨是气态物质D.氨极易溶于水
8、下列有关共价化合物的说法
①具有较低的熔、沸点
②不是电解质
③固态时是分子晶体
④都是由分子构成
⑤液态时不导电,其中一定正确的是()A.
①③④B.
②⑤C.
①②③④⑤D.
⑤
9、下列分子晶体
①HCl
②HBr
③HI
④CO
⑤N2
⑥H2熔沸点由高到低的顺序是A.
①②③④⑤⑥B.
③②①⑤④⑥C.
③②①④⑤⑥D.
⑥⑤④③②①
10、下列性质适合于分子晶体的是A.熔点1070℃,易溶于水,水溶液导电B.熔点
10.31℃,液态不导电、水溶液能导电C.能溶于CS
2、熔点
112.8℃,沸点
444.6℃D.熔点
97.81℃,质软、导电、密度
0.97g/cm
311、HgCl2的稀溶液可用作手术刀的消毒剂,已知HgCl2的熔点是277℃,熔融状态的HgCl2是不能导电的,而其水溶液有弱的导电性,则下列关于HgCl2的叙述正确的是()
①HgCl2属于共价化合物
②HgCl2属于离子化合物
③HgCl2属于非电解质
④HgCl2属于弱电解质A.
①③B.
①④C.
②③D.
②④
12、下列晶体由原子直接构成,且属于分子晶体的是 A.固态氢B.固态氖C.磷D.三氧化硫
13、水的沸点是100℃,硫化氢的分子结构跟水相似,但它的沸点却很低,是-
60.7℃,引起这种差异的主要原因是 A.范德华力B.共价键C.氢键D.相对分子质量
14、下列有关分子晶体熔点的高低叙述中,正确的是()A.Cl2I2B.SiCl4CCl4C.NH3PH3D.CCH34CH3CH22CH
315、下列说法正确的是 A.冰融化时,分子中H—O键发生断裂B.分子晶体中,分子间作用力越大,通常熔点越高C.分子晶体中,共价键键能越大,分子的熔、沸点越高D.分子晶体中,分子间作用力越大,分子越稳定
16、xx·东明一模下列说法中,正确的是 A.构成分子晶体的微粒一定含有共价键B.在结构相似的情况下,原子晶体中的共价键越强,晶体的熔、沸点越高C.某分子晶体的熔、沸点越高,分子晶体中共价键的键能越大D.分子晶体中只存在分子间作用力而不存在任何化学键,所以其熔、沸点一般较低17.六氟化硫分子为正八面体构型分子结构如图,难溶于水,在高温下仍有良好的绝缘性,在电器工业方面具有广泛用途下列推测正确的是 A.SF6各原子均达8电子稳定结构B.SF6易燃烧生成SO2C.SF6分子是含有极性键的非极性分子D.SF6是原子晶体
18、
(1)已知白磷是由P4分子形成的分子晶体,每个P4分子是正四面体结构分子中的四个磷原子位于正四面体的四个顶点则P4分子中共有_________个P—P键
(2)磷在空气中充分燃烧后生成结构如图所示的分子图中圆圈表示原子、实线表示化学键试回答1请从图中找出磷原子,并在图上将其涂黑2形成化合物的化学式为________________3分子内的磷原子排列成______________形4在用实线表示的化学键中,两原子间单线表示的是_________填写非极性键或极性键
19、已知X、Y、和Z三种元素的原子序数之和等于42X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子请回答下列问题1X元素原子基态时的电子排布式为___________________,该元素的符号是_____;2Y元素原子的价层电子的排布图为___________________,该元素的名称是_____;3X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的立体构型为________________;4已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是___________________________________;5比较X的氢化物与同族第
二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由____________________________________________第二节分子晶体与原子晶体
(2)【学习目标】
1、了解原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点
2、理解原子晶体的晶体类型与性质的关系【课前预习】
1、填写关于原子晶体的相关信息晶体类型原子晶体构成晶体的粒子粒子间的相互作用力性质硬度熔沸点导电性溶解性常见物质类别并举例
2、典型的原子晶体
①金刚石a、每个金刚石晶胞中含有个碳原子,最小的碳环为元环,并且不在同一平面(实际为椅式结构),碳原子为______杂化b、每个碳原子形成______个共价键,每个碳原子被个六元环共用c、12g金刚石中有mol共价键,碳原子与共价键之比为
②Si晶体由于Si与碳同主族,晶体Si的结构同金刚石的结构将金刚石晶胞中的C原子全部换成Si原子,健长稍长些便可得到晶体硅的晶胞
③SiO2晶体在晶体硅的晶胞中,在每2个Si之间插入1个O原子,便可得到SiO2晶胞a、SiO2晶体中最小的环为元环b、每个Si原子形成个共价键,每个O原子形成个共价键c、1molSiO2晶体中含有mol共价键【过关训练】
1、有下列物质
①水晶;
②冰醋酸;
③碳化硅;
④白磷;
⑤晶体氩;
⑥干冰;
⑦铝;
⑧金刚石;
⑨过氧化氢根据要求填空1属于原子晶体的化合物是2直接由原子构成的晶体是,直接由原子构成的分子晶体是3由极性分子构成的晶体是,属于分子晶体的单质是__4在一定条件下,能导电而不发生化学反应的是,受热熔化需克服共价键的是__________
2、有关原子晶体的叙述中错误的是()A.原子晶体中,原子不遵循紧密堆积原则B.原子晶体的熔点和硬度都较高C.原子晶体中不存在独立的分子D.原子晶体熔化时不破坏共价键
3、根据下列性质判断,属于原子晶体的是()A.熔点2700℃,导电性好,延展性强B.无色晶体,熔点3550℃,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℃,熔化是能导电D.熔点-
56.6℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电
4、下列物质中,属于原子晶体的化合物是()A.水晶B.晶体硅C.金刚石D.干冰
5、金刚石是典型的原子晶体,下列关于金刚石的说法中错误的是 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.是硬度最大的物质之一D.化学性质稳定,即使在高温下也不会与氧气发生反
6、固体熔化时,必须破坏非极性共价键的是()A.冰B.晶体硅C.溴D.二氧化硅
7、下列晶体熔点最高的是()A.CO2B.金刚石C.晶体硅D.H2O
8、1999年美国《科学》杂志报道在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,人们成功制得了原子晶体干冰,下列推断中不正确的是()A.原子晶体干冰有很高的熔点、沸点,有很大的硬度B.原子晶体干冰易气化,可用作制冷材料C.原子晶体干冰的硬度大,可用作耐磨材料D.每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键
9、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晶体的说法错误的是()A.该晶体属于原子晶体,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.该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构D.该晶体与金刚石相似,都是原子间以非极性键形成空间网状结构
10、碳化硅SiC晶体有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的它与晶体硅和金刚石相比较,正确的是 A.熔点从高到低的顺序是碳化硅金刚石晶体硅B.熔点从高到低的顺序是金刚石晶体硅碳化硅C.三种晶体中的单元都是正四面体结构D.三种晶体都是原子晶体且均为电的绝缘体
11、下列说法正确的是 A.在含4molSi—O键的二氧化硅晶体中,氧原子的数目为4NAB.金刚石晶体中,碳原子数与C—C键数之比为12C.30g二氧化硅晶体中含有
0.5NA个二氧化硅分子D.晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的原子晶体
12、干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA族元素的最高价氧化物,它们的熔、沸点差别很大的原因是 A.二氧化硅相对分子质量大于二氧化碳相对分子质量B.C、O键键能比Si、O键键能小C.干冰为分子晶体,二氧化硅为原子晶体D.干冰易升华,二氧化硅不能
13、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Y、X与Z位于同一主族W与X可形成共价化合物WX2Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的
2.5倍下列叙述中不正确的是 A.WX2分子中所有原子最外层都为8电子结构B.WX
2、ZX2的化学键类型和晶体类型都相同C.WX2是以极性键结合成的非极性分子D.原子半径大小顺序为XWYZ
14、制造光导纤维的材料是一种纯度很高的硅氧化物,它是具有立体网状结构的晶体,下图是其简化了的平面示意图,下列关于这种材料的说法中正确的是 A.晶体中Si与O的数目比是1∶4B.晶体中Si与O的数目比是1∶6C.该物质是原子晶体D.该物质是分子晶体
15、右图为晶体硼的基本结构单元,已知它为正二十面体有二十个等边三角形和一定数目的顶角,每一个顶点各有一个硼原子,通过观察,此基本结构单元由多少硼原子构成?
16、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13000℃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_______.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_________________.
17、金刚石和金刚砂SiC具有相似的晶体结构,在金刚砂的空间网状结构中,碳原子、硅原子交替以单键相结合试回答1金刚砂属于______晶体金刚砂熔点比金刚石熔点_______________________2在金刚砂的结构中,一个硅原子周围结合______个碳原子,键角是__________3金刚砂的结构中含有由共价键形成的原子环,其中最小的环上有________个硅原子
18、xx年高考课标全国卷氮化硼BN是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如下图所示请回答下列问题1由B2O3制备BF
3、BN的化学方程式依次是____________________________、____________________________________2基态B原子的电子排布式为_________________;B和N相比,电负性较大的是________,BN中B元素的化合价为__________;3在BF3分子中,F—B—F的键角是________,B原子的杂化轨道类型为________,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF的立体构型为______________;4在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为____________,层间作用力为_________________;5六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
361.5pm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为NA
19、C
60、金刚石和石墨的结构模型如图所示石墨仅表示出其中的一层结构1C
60、金刚石和石墨三者的关系是互为________A.同分异构体B.同素异形体C.同系物D.同位素2固态时,C60属于________填“原子”或“分子”晶体,C60分子中含有双键的数目是____________3晶体硅的结构跟金刚石相似,1mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是____NA个4石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是________
20、Al和Si、Ge和As在元素周期表金属和非金属过渡位置上,其单质和化合物在建筑业、电子工业和石油化工等方面应用广泛请回答下列问题1As的价层电子构型为________2AlCl3是化工生产中的常用催化剂,熔点为
192.6℃,熔融状态以二聚体Al2Cl6形式存在,其中铝原子与氯原子的成键类型是________3超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝AlN在绝缘材料中的应用广泛,AlN晶体与金刚石类似,每个Al原子与________个N原子相连,与同一个Al原子相连的N原子构成的空间构型为________在四大晶体类型中,AlN属于________晶体4Si和C同主族,Si、C和O成键情况如下C—OC===OSi—OSi===O键能/kJ·mol-1360803464640在C和O之间可以形成双键形成CO2分子,而Si和O则不能和碳那样形成有限分子原因是____________________________________________________5SiCl4常用作烟雾剂,原因Si存在3d轨道,能同H2Ol配位而剧烈水解,在潮湿的空气中发烟,试用化学方程式表示其原理_______________________________。