選修3專題八:分子晶體原子晶體_第1頁
選修3專題八:分子晶體原子晶體_第2頁
選修3專題八:分子晶體原子晶體_第3頁
選修3專題八:分子晶體原子晶體_第4頁
選修3專題八:分子晶體原子晶體_第5頁
已閱讀5頁,還剩11頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、專題八 分子晶體和原子晶體一、分子晶體1、定義:只含分子的晶體稱為分子晶體(晶體中的質(zhì)點(diǎn)是分子)2、構(gòu)成微粒:分子(稀有氣體原子屬于單原子分子)說明:只有分子晶體才有真正的分子存在,才有分子式。其他晶體無分子存在,例如:Cu(金屬晶體)、NaCl(離子晶體)、SiO2(原子晶體)等。3、作用力:分子間以分子間作用力(范德華力和氫鍵)相結(jié)合的,分子內(nèi)的原子以共價(jià)鍵結(jié)合(稀有氣體分子內(nèi)部無共價(jià)鍵)。熔化時(shí)破壞范德華力和氫鍵例:干冰晶體中只含有CO2分子,碘晶體中只含有I2分子。4、物理性質(zhì)(第二章):沸點(diǎn)低、硬度?。ǚ兜氯A力、氫鍵弱);固態(tài)或熔融態(tài)不導(dǎo)電,溶于水可能導(dǎo)電(例如:HCl)u 比較不同

2、分子晶體溶沸點(diǎn):a組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,熔、沸點(diǎn)越高,如SnH4GeH4SiH4CH4。b具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常地高。如H2OH2TeH2SeH2S。c組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近),分子的極性越大,其熔、沸點(diǎn)越高,如CON2。d同分異構(gòu)體,支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低。5、常見分子晶體:所有非金屬氫化物H2O、NH3、CH4等部分非金屬單質(zhì)鹵素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、稀有氣體等部分非金屬氧化物CO2、P4O6、P4O10、SO2等幾乎所有的酸HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體苯、乙醇等6、分子晶體的

3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):分子密堆積分子非密堆積作用力只有       ,無       (范德華力無方向性和飽和性)有分子間氫鍵,它具有       性空間特點(diǎn)每個(gè)分子周圍一般有    個(gè)緊鄰的分子空間利用率不高,留有相當(dāng)大的空隙舉例C60、干冰、I2、O2(1)8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體且在6個(gè)面心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子(2)每個(gè)CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有12個(gè)HF、NH3、冰在冰的晶體中,

4、每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子。氫鍵具有方向性,而氫鍵的存在迫使四面體中心的每個(gè)水分子與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰水分子的相互吸引,這一排列使冰晶體中空間利用率不高,皆有相當(dāng)大的空隙,使得冰的密度減小?!敬鸢浮糠兜氯A力 分子間 氫鍵 方向 12二、原子晶體1、定義:相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。2、構(gòu)成微粒:原子。說明:原子晶體中無分子,其化學(xué)式只表示原子個(gè)數(shù)比。3、微粒間的作用力:共價(jià)鍵(化學(xué)鍵強(qiáng)于范德華力和氫鍵)說明:熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵?!緟^(qū)別】原子晶體與分子晶體氫鍵范德華力共價(jià)鍵原子 分子 分子晶體共價(jià)鍵原子 原子晶體4、原子晶體的物理性質(zhì):熔、沸點(diǎn)很高,硬度很

5、大;難溶于一般的溶劑;不導(dǎo)電。u 比較不同原子晶體溶沸點(diǎn):如熔點(diǎn):金剛石碳化硅硅。5、常見的原子晶體:物質(zhì)種類實(shí)例某些非金屬單質(zhì)如晶體硼(B)、晶體硅(Si)、金剛石(C)、鍺(Ge)和灰錫(Sn)等某些非金屬化合物如碳化硅(SiC,俗稱金剛砂)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等某些氧化物如二氧化硅(SiO2)6、典型的原子晶體晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解原子晶體金剛石(與晶體硅相似)(1) 每個(gè)C原子以sp3雜化,與相鄰4個(gè)碳以共價(jià)鍵結(jié)合,形成正四面體結(jié)構(gòu)(2) 每個(gè) C-C鍵長相等,鍵角均為109°28(3)最小碳環(huán)由6個(gè)C組成且六原子不在同一平面內(nèi)(最多4個(gè))(4)每個(gè)C參與4條

6、CC鍵的形成,C原子數(shù)與CC鍵數(shù)之比為1:2。(5)含1mol碳原子的金剛石含2molCC鍵(6)每個(gè)C原子連接12個(gè)六元環(huán)SiO2(1)每個(gè)Si與4個(gè)O以共價(jià)鍵結(jié)合,形成正四面體結(jié)構(gòu)(2) 最小環(huán)上有12個(gè)原子,即6個(gè)O,6個(gè)Si(3)每個(gè)正四面體占有1個(gè)Si,4個(gè)“O”,n(Si):n(O)1:2(4)1mol SiO2含有1molSi原子,2molO原子,4mol SiO鍵【小結(jié)】分子晶體、原子晶體對比分子晶體 原子晶體 構(gòu)成晶體微粒 分子 原子 形成晶體的作用力 分子間作用力 共價(jià)鍵 物理性質(zhì)熔沸點(diǎn) 原子晶體>分子晶體硬度 較小 較大 導(dǎo)電性 固態(tài)和熔融狀態(tài)都不導(dǎo)電 不導(dǎo)電 (半

7、導(dǎo)體Si除外)溶解性 相似相溶 難溶于常見溶劑 典型實(shí)例 P4、干冰、硫 金剛石、二氧化硅 高頻考點(diǎn)一:分子晶體例1. 下列各組中都屬于分子晶體的是( )A、碘、二氧化碳、白磷、C60B、食鹽、二氧化碳、白磷、二氧化硅C、SO2、金剛石、N2、銅D、醋酸、甲烷、石墨、氧化鈉【答案】A 【解析】非金屬氫化物、部分非金屬單質(zhì)、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體是分子晶體。B選項(xiàng)中的食鹽、二氧化硅,C選項(xiàng)中的金剛石、銅,D選項(xiàng)中的石墨、氧化鈉都不是分子晶體。【變式練習(xí)1】下列各組物質(zhì)屬于分子晶體的是A.SO2,SiO2,P2O5B.PCl3,CO2,H2SO4C.SiC,H2O,N

8、H3              D.HF,CO2,Si【答案】B【解析】SiO2,SiC,Si均為原子晶體?!咀兪骄毩?xí)2】下列晶體熔化時(shí),只需克服分子間作用力的是A.鈉B.二氧化硅晶體C.干冰D.氧化鎂【答案】C【解析】一般來說,分子晶體熔化時(shí),要克服分子間作用力,不需破壞分子內(nèi)部的共價(jià)鍵,原子晶體熔化時(shí),要克服共價(jià)鍵,離子晶體熔化時(shí),要克服離子鍵,金屬晶體熔化時(shí),要克服金屬鍵。例2. 下列分子晶體中不存在共價(jià)鍵的是A.干冰B.晶體碘C.氖晶體D.C60【答案】C【

9、解析】氖為單原子分子,分子中不存在共價(jià)鍵?!咀兪骄毩?xí)】下列關(guān)于分子晶體的說法正確的是( )A.晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定B.在分子晶體中一定存在共價(jià)鍵C.冰和Br2都是分子晶體D.稀有氣體不能形成分子晶體【答案】C【解析】A項(xiàng),分子晶體中分子間作用力越大,晶體的熔、沸點(diǎn)越高,不影響分子的穩(wěn)定性;B項(xiàng),在He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn形成的分子晶體中只有分子間作用力,而無共價(jià)鍵;D項(xiàng),稀有氣體能形成分子晶體。例3. 分析下列各物質(zhì)的物理性質(zhì),判斷其固態(tài)不屬于分子晶體的是( )A.碳化鋁,黃色晶體,熔點(diǎn) 2200°C,熔融態(tài)不導(dǎo)電B.溴化鋁,無色晶體,熔點(diǎn) 98°C

10、,熔融態(tài)不導(dǎo)電C.五氧化釩,無色晶體,熔點(diǎn) 19. 5°C,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中D.溴化鉀,無色晶體,熔融時(shí)或溶于水中都能導(dǎo)電【答案】AD【解析】分子晶體一般具有較低的熔點(diǎn)。A項(xiàng)中碳化鋁熔點(diǎn)非常高,不屬于分子晶體(為原子晶體)。D項(xiàng)中溴化鉀為離子晶體?!咀兪骄毩?xí)1】分子晶體具有某些特征的本質(zhì)原因是( )A.組成晶體的基本粒子是分子B.熔融時(shí)不導(dǎo)電C.晶體內(nèi)微粒間以分子間作用力相結(jié)合D.熔點(diǎn)一般比原子晶體低【答案】C【解析】分子晶體相對于其他晶體來說,熔、沸點(diǎn)較低,硬度較小,其本質(zhì)原因是其基本構(gòu)成微粒間的相互作用范德華力及氫鍵相對于化學(xué)鍵來說是比較弱的?!咀兪骄毩?xí)2】下列關(guān)于分子晶

11、體的說法不正確的是( )A.晶體的構(gòu)成微粒是分子B.干燥或熔融時(shí)均能導(dǎo)電C.分子間以分子間作用力相結(jié)合D.熔、沸點(diǎn)一般比較低【答案】B【解析】A項(xiàng),分子晶體是由分子構(gòu)成的;B項(xiàng),干燥或熔融時(shí),分子晶體既不電離也沒有自由移動的電子,均不能導(dǎo)電;C項(xiàng),分子間以分子間作用力相結(jié)合;D項(xiàng),分子晶體的熔、沸點(diǎn)一般比較低。例4. 干冰熔點(diǎn)很低是由于( )A.CO2是非極性分子B.鍵的鍵能很小C.CO2化學(xué)性質(zhì)不活潑D.CO2分子間的作用力較弱【答案】D【解析】干冰屬于分子晶體,其熔點(diǎn)低是由于分子間的作用力較弱。【變式練習(xí)】碘易升華是因?yàn)椋?)A.碘的化學(xué)性質(zhì)較活潑B.碘分子中共價(jià)鍵不穩(wěn)定C.碘原子最外層有

12、7個(gè)電子D.碘是分子晶體,分子間作用力較弱【答案】D【解析】碘是分子晶體,分子間作用力較弱,所以碘易升華,故選D項(xiàng)。例5. (多選)據(jù)報(bào)道,科研人員應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)模擬出類似C60的物質(zhì)N60,試推測下列有關(guān)N60的說法正確的是()A、N60易溶于水B、N60是一種原子晶體,有較高熔點(diǎn)和硬度C、N60的熔點(diǎn)高于N2D、N60的穩(wěn)定性低于N2【思路點(diǎn)撥】不同晶體類型的熔沸點(diǎn)取決因素不同,熔沸點(diǎn)的高低有一定差異。【答案】CD【解析】本題是綜合考查晶體的組成結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及化學(xué)鍵知識的綜合信息題。N60是一種單質(zhì),無極性,不易溶于極性溶劑水中,所以A錯誤。根據(jù)N60這種寫法,即表明60個(gè)N原子形成N60

13、分子,它應(yīng)是分子晶體,分子晶體相對分子質(zhì)量越大,熔沸點(diǎn)越高。所以B錯誤,C正確。N2以“NN”結(jié)合,N60只存在“NN”,“NN”比“NN”牢固得多,所以D正確?!咀兪骄毩?xí)1】SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4相似,對其進(jìn)行的下列推測中不正確的是( )A.SiCl4晶體是分子晶體B.常溫、常壓下SiCl4是氣體C.SiCl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子D.SiCl4的熔點(diǎn)高于CCl4【答案】B【解析】由于SiCl4具有分子結(jié)構(gòu),所以屬于分子晶體。在常溫、常壓下SiCl4是液體。CCl4的分子是正四面體結(jié)構(gòu),SiCl4與CCl4的結(jié)構(gòu)相似,也是正四面體結(jié)構(gòu),是含極性鍵的非極性分子。影響分子晶體熔

14、、沸點(diǎn)的因素是分子間作用力的大小,在SiCl4分子間、CCl4分子間只有范德華力,SiCl4的相對分子質(zhì)量大于CCl4的相對分子質(zhì)量,所以SiCl4的分子間作用力大,熔、沸點(diǎn)比CCl4高。HgCl2稀溶液可用作外科手術(shù)的消毒液。已知其熔點(diǎn)是227,不能導(dǎo)電,HgCl2稀溶液有弱的導(dǎo)電能力。則下面關(guān)于HgCl2敘述不正確的是A.HgCl2是電解質(zhì)B.HgCl2是鹽,屬離子化合物C.HgCl2固體是分子晶體D.HgCl2是鹽,屬共價(jià)化合物【答案】B【解析】根據(jù)題給信息“HgCl2的熔點(diǎn)是227°C,不能導(dǎo)電,稀溶液有弱的導(dǎo)電能力”可知HgCl2為共價(jià)化合物?!咀兪骄毩?xí)2】已知氯化鋁易溶于

15、苯和乙醚,其熔點(diǎn)為190,則下列結(jié)論錯誤的是( )A.氯化鋁是電解質(zhì)B.固體氯化鋁是分子晶體C.可用電解熔融氯化鋁的辦法制取金屬鋁D.氯化鋁為非極性分子【答案】C【解析】本題考查了氯化鋁的性質(zhì)。氯化鋁溶于水可導(dǎo)電,為電解質(zhì),故A正確,不選。氯化鋁熔點(diǎn)較低,為分子晶體,故B正確,不選。氯化鋁為熔點(diǎn)低,應(yīng)為分子晶體,則為共價(jià)化合物,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電,應(yīng)用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁,故C錯,選C。氯化鋁易溶于有機(jī)物,應(yīng)為非極性分子,故D正確,不選?!咀兪骄毩?xí)3】S2Cl2是橙黃色液體。少量泄漏會產(chǎn)生窒息性氣味,噴水霧可減慢揮發(fā),并產(chǎn)生酸性懸濁液。其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于S2Cl2的說法錯誤的是(

16、 )A.與S2Br2結(jié)構(gòu)相似,熔沸點(diǎn)S2Br2>S2Cl2B.分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵C.與水反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為2S2Cl2+2H2OSO2+3S+4HClD.為非極性分子【答案】D【解析】本題考查了利用了化合物的結(jié)構(gòu)來判斷化合物的性質(zhì),結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。A、中形成的晶體都是分子晶體,熔沸點(diǎn)和分子間作用力有關(guān)系,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),熔沸點(diǎn)越高。B、分子中既含有ClS極性鍵,又有SS非極性鍵。C、由題意得會產(chǎn)生酸性黃色渾濁,可知產(chǎn)物當(dāng)中有S,不難寫出S 2Cl 2 和水反應(yīng)的化學(xué)方程式。S 2Cl 2 的結(jié)

17、構(gòu)不對稱為極性分子。D、S 2Cl 2 的結(jié)構(gòu)不對稱為極性分子。例6. 如圖是已經(jīng)合成的最著名的硫氮化合物的分子結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是( )A.該物質(zhì)的分子式為SNB.該物質(zhì)的分子中既有極性鍵又有非極性鍵C.該物質(zhì)具有很高的熔沸點(diǎn)D.該物質(zhì)與化合物S2N2互為同素異形體【答案】B【解析】該物質(zhì)的分子式為S4N4,A項(xiàng)錯誤;該物質(zhì)的分子中既有SN極性鍵又有SS非極性鍵,B項(xiàng)正確;該物質(zhì)屬于分子晶體,熔沸點(diǎn)較低,C項(xiàng)錯誤;同素異形體指的是同種元素形成的不同單質(zhì),D項(xiàng)錯誤?!咀兪骄毩?xí)1】最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦(Ti)原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子,分子模型如圖所示,其中圓圈表

18、示鈦原子,黑點(diǎn)表示碳原子,則它的化學(xué)式為( )A、TiCB、Ti13C14C、Ti4C7D、Ti14C13【答案】D 【解析】特別注意,此為分子而非晶胞,一個(gè)點(diǎn)就代表一個(gè)原子?!咀兪骄毩?xí)2】第28屆國際地質(zhì)大會提供的資料顯示,海底有大量的天然氣水合物,可滿足人類1000年的能源需要。天然氣水合物是一種晶體,晶體中平均每46個(gè)水分子構(gòu)建成8個(gè)籠,每個(gè)籠可容納1個(gè)CH4分子或1個(gè)游離H2O分子,若晶體中每8個(gè)籠只有6個(gè)容納了CH4分子,另外2個(gè)籠被游離H2O分子填充,則天然氣水合物的平均組成可表示為( )A、CH4·14H2O B、CH4·8H2O C、CH4·(23

19、/3)H2O D、CH4·6H2O【答案】B 【解析】根據(jù)題目所給信息:8個(gè)籠共有水分子46+2=48個(gè),有CH4分子6個(gè)??傻贸鰞烧弑戎?。例7. (1)如圖為干冰的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。干冰晶體內(nèi)存在的粒子間作用力有                               

20、60;         。通過觀察分析,每個(gè)CO2分子周圍緊鄰等距離的CO2分子有個(gè)。將CO2分子視作質(zhì)點(diǎn),設(shè)晶胞邊長為a pm,則緊鄰的兩個(gè)CO2分子的距離為pm。若其晶胞邊長為apm,列式表示該晶體的密度              g·cm3 (只列出表達(dá)式,不必化簡)。(2)在冰晶體中,水分子之間的主要作用力是,還有,由于該主要作用力與共價(jià)鍵一樣具有性,故1個(gè)水分子周圍只

21、能有個(gè)緊鄰的水分子,這些水分子位于的頂點(diǎn)。這種排列方式使冰晶體中水分子的空間利用率(填“較大”或“較小”),故冰的密度比水的密度要(填“大”或“小”)。【答案】(1) 共價(jià)鍵、分子間作用力 1222a4×44NA(a×10-10)3 (2)氫鍵范德華力方向4四面體較小小【解析】觀察并分析干冰和冰的晶體結(jié)構(gòu),可知在干冰晶體中,CO2分子排列為面心立方堆積,頂點(diǎn)為一種取向,三對平行面分別為三種不同取向。離頂點(diǎn)的CO2分子最近的是面心的分子,兩者的距離為面對角線的一半,即22a。每個(gè)CO2分子周圍緊鄰等距離的CO2共有12個(gè)。在冰晶體中,水分子間的主要作用力是氫鍵,氫鍵具有方向性

22、,1個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子,使冰晶體中水分子的空間利用率小,結(jié)構(gòu)中有許多空隙,造成體積膨脹,密度減小,因此冰能浮在水面上?!緜渥ⅰ扛杀耐庥^很像冰,硬度也跟冰相似,但干冰是固態(tài)的二氧化碳,不是冰。干冰晶體中1個(gè)CO2分子周圍有12個(gè)緊鄰的CO2分子,冰中1個(gè)H2O分子周圍有4個(gè)緊鄰的H2O分子?!咀兪骄毩?xí)1】在中學(xué)教材上介紹了干冰晶體,它是一種面心立方結(jié)構(gòu),即每8個(gè)CO2構(gòu)成的立方體,且在6個(gè)面的中心又占據(jù)CO2分子各1個(gè),在每個(gè)CO2周圍距離22a (其中a為立方體棱長)的CO2有A.4個(gè)B.6個(gè)C.8個(gè)D.12個(gè)【答案】D【解析】例如取面心的一個(gè)二氧化碳考査,每個(gè)面上距

23、離此分子距離為22a (即面心到頂點(diǎn)的距離)的二氧化碳分子為4個(gè),立體上有3個(gè)面,所以共有4×3 = 12個(gè)?!咀兪骄毩?xí)2】如圖為甲烷晶體的晶胞結(jié)構(gòu),下列有關(guān)說法正確的是( )A.甲烷晶胞中的球體只代表1個(gè)碳原子B.晶體中1個(gè)CH4分子周圍有12個(gè)緊鄰的甲烷分子C.CH4晶體熔化時(shí)需克服共價(jià)鍵D.1個(gè)甲烷晶胞中含有8個(gè)CH4分子【答案】B【解析】甲烷是分子晶體,熔化時(shí)需克服范德華力。晶胞中的球體代表的是1個(gè)甲烷分子,并不是1個(gè)碳原子,故A、C錯誤。以該甲烷晶胞為單元,位于頂點(diǎn)的某1個(gè)甲烷分子與其距離最近的甲烷分子有3個(gè),而這3個(gè)甲烷分子在面心上,因此每個(gè)都被共用2次,故與1

24、個(gè)甲烷分子緊鄰的甲烷分子有3×8×12=12個(gè),故B正確。甲烷晶胞屬于面心立方晶胞,甲烷晶胞中的球體代表1個(gè)甲烷分子,該晶胞含有甲烷的分子個(gè)數(shù)為8×18+6×12 =4,故D錯誤。例8. 水分子間存在一種叫“氫鍵”的作用力并通過氫鍵使水分子彼此結(jié)合形成締合分子(H2O)n。在冰中,每個(gè)水分子被4個(gè)水分子包圍形成變形的正四面體,通過氫鍵相互連接成龐大的晶體,其結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)在冰的結(jié)構(gòu)中,每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子以氫鍵相連接。1 mol冰中有mol氫鍵。(2)水分子可電離生成兩種含有相同電子數(shù)的微粒,其電離方程式為。(3)用x、y、z分別

25、表示H2O、H2S、H2Se的沸點(diǎn)(),則x、y、z的大小關(guān)系是?!敬鸢浮?1)2(2)H2O+H2OH3O+OH-(3)x>z>y水分子間存在氫鍵,故沸點(diǎn)最高;H2Se比H2S的相對分子質(zhì)量大,范德華力大,故H2Se的沸點(diǎn)高于H2S的沸點(diǎn)?!窘馕觥?1)每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵,故每個(gè)水分子形成的氫鍵數(shù)為2。(3)由于水分子之間存在氫鍵,故水的沸點(diǎn)最高;而H2S的沸點(diǎn)低于H2Se,則需用范德華力解釋。【備注】直接由圖示中1個(gè)水分子形成4個(gè)氫鍵而推出1 mol H2O形成4 mol氫鍵,從而得出錯誤答案;未能理解范德華力、升華熱、電離、氫鍵鍵能間的關(guān)系導(dǎo)致錯解?!咀兪骄?/p>

26、習(xí)1】下列有關(guān)分子晶體的說法中一定正確的是( )A.分子內(nèi)均存在共價(jià)鍵B.分子間一定存在范德華力C.分子間一定存在氫鍵D.其結(jié)構(gòu)一定為分子密堆積【答案】B【解析】稀有氣體元素組成的晶體中,不存在由多個(gè)原子組成的分子,而是原子間通過范德華力結(jié)合成晶體,所以不存在任何化學(xué)鍵,A項(xiàng)錯誤;分子間作用力包括范德華力和氫鍵,范德華力存在于所有的分子晶體中,而氫鍵只存在于某些與電負(fù)性較強(qiáng)的N、O、F結(jié)合的氫原子的分子間或者分子內(nèi),B項(xiàng)正確、C項(xiàng)錯誤;只存在范德華力的分子晶體才采取分子密堆積的方式,D項(xiàng)錯誤?!咀兪骄毩?xí)2】下列說法不正確的是( )A.共價(jià)鍵有方向性B.氫鍵有方向性C.在冰的晶體中,每個(gè)水分子周

27、圍只有六個(gè)緊鄰的水分子D.冰晶體中水分子的空間利用率比液態(tài)水分子的空間利用率低【答案】C【解析】在冰的晶體中,每個(gè)水分子可形成四個(gè)氫鍵與四個(gè)水分子緊鄰。例9. 六氧化四磷的分子結(jié)構(gòu)中只含有單鍵,且每個(gè)原子的最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu),則該分子中含有的共價(jià)鍵的數(shù)目是A.10B.12               C.24D.28【答案】B【解析】本題考查共價(jià)鍵的形成,題目難度不大,注意白磷的結(jié)構(gòu)以及六氧化四磷的結(jié)構(gòu)模型。分子結(jié)構(gòu)中只含有單鍵,且每個(gè)原子的最外層都滿

28、足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),可先確定P4的結(jié)構(gòu),即空心正四面體,有6個(gè)P-P鍵,每個(gè)P-P鍵中間插入1個(gè)O原子,就成了P4O6,結(jié)構(gòu)為,由圖可以看出,有12個(gè)共價(jià)鍵,故選B。【變式練習(xí)】據(jù)報(bào)道科研人員應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬出結(jié)構(gòu)類似C60的物質(zhì)N60。已知:N60分子中每個(gè)氮原子均以NN鍵結(jié)合三個(gè)N原子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);NN鍵的鍵能為167kJ·mol-1。請回答下列問題:(1)N60分子組成的晶體為_晶體,其熔、沸點(diǎn)比N2_(填“高”或“低”),原因是_。(2)1 mol N60分解成N2時(shí)吸收或放出的熱量是_kJ(已知NN鍵的鍵能為942kJ·mol-1)表明穩(wěn)定性N60(填“”、“

29、”或“”)N2。【答案】(1)分子高N60、N2均形成分子晶體,且N60的相對分子質(zhì)量大,分子間作用力大,故熔、沸點(diǎn)高   (2)13230   (3)N60可作高能炸藥【解析】(1)N60、N2形成的晶體均為分子晶體,因Mr(N60)Mr(N2),故N60晶體中分子的范德華力比N2晶體大,N60晶體的熔、沸點(diǎn)比N2晶體高。(2)因每個(gè)氮原子形成三個(gè)NN鍵,每個(gè)NN鍵被2個(gè)N原子共用,故1 molN6O中存在NN鍵:1mol×60×3×12=90mol。發(fā)生的反應(yīng)為N6030N2H,故H90×167kJ·

30、mol130×942kJ·mol113230kJ·mol10,為放熱反應(yīng),表明穩(wěn)定性N2N60。高頻考點(diǎn)二:原子晶體例10. 有下列8種晶體:A水晶、B.冰醋酸、C.氧化鎂、D.白磷、E. 晶體氬、F.氯化銨、G.鋁、H.金剛石。用序號回答下列問題。(1)屬于原子晶體的化合物是_,直接由原子構(gòu)成的原子晶體是_,直接由原子構(gòu)成的分子晶體是_。(2)由極性分子構(gòu)成的晶體是_,含有共價(jià)鍵的離子晶體是_,屬于原子晶體的單質(zhì)是_。(3)在一定條件下能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)變化的是_,受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是_?!敬鸢浮?1)A  A、H   E

31、   (2)B   F   H   (3)G  B、D、E【解析】解答本題時(shí)一定要注意選項(xiàng)中的“關(guān)鍵詞”。如(1)中屬于原子晶體的化合物,則不能選H,因?yàn)榻饎偸癁閱钨|(zhì);直接由原子構(gòu)成的晶體不僅有原子晶體,還要注意分子晶體中稀有氣體的特殊性稀有氣體為單原子分子;(2)中注意選項(xiàng)中的“定語”即關(guān)鍵詞,如極性分子、含有共價(jià)鍵、單質(zhì)等?!咀兪骄毩?xí)1】下列各組晶體中,化學(xué)鍵類型相同,晶體類型也相同的是SiO2和SO3晶體硼和HClCO2和SO2晶體硅和金剛石晶體氖和晶體氮硫黃和碘A.B.C.D.【答案】C【解析】屬

32、于分子晶體的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶體氖、晶體氮、硫黃和碘;屬于原子晶體的有SiO2、晶體硼、晶體硅和金剛石。晶體氖是由稀有氣體分子組成的,稀有氣體為單原子分子,分子內(nèi)不存在化學(xué)鍵。綜上所述,本題選C?!咀兪骄毩?xí)2】下列晶體中SiO2CO2P4晶體硅H2SO4P2O5SO3SiC冰醋酸金剛石,屬于原子晶體的一組是A.B.C.D.全部【答案】B【解析】十種物質(zhì)中屬于分子晶體的有:CO2、P4、H2SO4、P2O5、SO3、冰醋酸,其余的4種物質(zhì)均為原子晶體。例11. 下列固體熔化時(shí),必須破壞共價(jià)鍵的是( )A. 晶體硅 B. SiO2 C. 冰 D. 干冰【答案】AB【變式練習(xí)】氮化

33、硼是一種新合成的無機(jī)材料,它是一種超硬耐磨、耐高溫、抗腐蝕的物質(zhì)。下列各組物質(zhì)熔化時(shí)所克服的粒子間的作用力與氮化硼熔化時(shí)所克服的粒子間的作用力類型相同的是( )A.硫酸鈉和金剛石B.冰和干冰C.晶體硅和水晶D.苯和四氯化碳【答案】C【解析】氮化硼超硬耐磨、耐高溫,是一種原子晶體,熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵。A項(xiàng)中的硫酸鈉是離子晶體,熔化時(shí)破壞離子鍵,A項(xiàng)錯誤;C項(xiàng)中的兩種物質(zhì)均為原子晶體,熔化時(shí)均破壞共價(jià)鍵,C項(xiàng)正確;B、D項(xiàng)中的四種物質(zhì)都是分子晶體,熔化時(shí)都破壞分子間作用力,B、D項(xiàng)錯誤。例12. 據(jù)報(bào)道:用激光可將置于鐵室中的石墨靶上的碳原子“炸松”,再用一個(gè)射頻電火花噴射出氮?dú)?可使碳、氮原子結(jié)合

34、成碳氮化合物的薄膜,該碳氮化合物的硬度比金剛石的還大,則下列分析正確的是()A.該碳氮化合物呈片層狀結(jié)構(gòu)B.該碳氮化合物呈空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C.該碳氮化合物中CN鍵的鍵長比金剛石的CC鍵的鍵長長D.相鄰主族非金屬元素形成的化合物的硬度比單質(zhì)小【答案】B【解析】形成的碳氮化合物的硬度比金剛石的還大,說明該碳氮化合物為原子晶體,因此是空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),A錯誤,B正確;因碳原子半徑大于氮原子半徑,所以CN鍵的鍵長小于CC 鍵的鍵長,C錯誤;由題干信息不能得出D結(jié)論。例13. 參照如圖SiO2的晶體結(jié)構(gòu)模型分析SiO2晶體的結(jié)構(gòu),并回答下列問題。 (1)在二氧化硅晶體中有若干環(huán)狀結(jié)構(gòu),最小的環(huán)狀結(jié)構(gòu)由_

35、個(gè)原子構(gòu)成。 (2)在二氧化硅晶體中,硅原子的價(jià)電子層原子軌道發(fā)生了雜化,雜化的方式是_,SiOSi鍵與SiOSi鍵的夾角是_。 (3)二氧化硅屬于重要的無機(jī)非金屬材料,請列舉兩項(xiàng)二氧化硅的主要用途: _。 _。 (4)下列說法中正確的是_。 凡是原子晶體都含有共價(jià)鍵 凡是原子晶體都有正四面體結(jié)構(gòu) 凡是原子晶體都具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 凡是原子晶體都具有很高的熔點(diǎn)【答案】(1)12 (2)sp3 109°28 (3)制石英玻璃,制光導(dǎo)纖維 (4)【變式練習(xí)1】下面關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是( )A最小的環(huán)上,有3個(gè)Si原子和3個(gè)O原子 B最小的環(huán)上,Si和O原子數(shù)之比為12

36、 C最小的環(huán)上,有6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子 D存在四面體結(jié)構(gòu)單元,O處于中心,Si處于4個(gè)頂角【答案】C【變式練習(xí)2】在60gSiO2晶體中,含有SiO鍵的物質(zhì)的量為( )A、1molB、2mol C、3molD、4mol【答案】D 【解析】60gSiO2是1mol,在SiO2晶體中,每個(gè)Si原子都形成4個(gè)SiO鍵(實(shí)際擁有,不是共用)?!咀兪骄毩?xí)3】美國科學(xué)雜志報(bào)道:在超高壓下,科學(xué)家用激光器將CO2加熱到1800K,成功制得了類似石英的CO2原子晶體。下列關(guān)于CO2原子晶體的敘述中不正確的是 ( )A、晶體中C、O原子個(gè)數(shù)比為1:2B、該晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高,硬度大C、晶體中COC鍵角為18

37、0° D、晶體中C、O原子最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)【思考】每摩爾原子晶體“干冰”含2 mol CO鍵【答案】C 【解析】根據(jù)所學(xué)原子晶體知識,CO2原子晶體中,不存在CO2分子,應(yīng)該是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),每個(gè)C原子與4個(gè)氧原子相連、每個(gè)O原子與2個(gè)C原子相連,形成正四面體形?!咀兪骄毩?xí)4】下列晶體中每個(gè)原子被相鄰的4個(gè)原子包圍,以共價(jià)鍵相結(jié)合形成正四面體的結(jié)構(gòu),并向空間延伸成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的是()A.甲烷晶體B.晶體硅C.石墨D.水晶【答案】B【解析】由題中該晶體為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的正四面體,可排除層狀結(jié)構(gòu)的甲烷晶體和且為非正四面體結(jié)構(gòu)的石墨晶體。因每個(gè)原子都需滿足被相鄰的4個(gè)原子所包圍,而水晶SiO

38、2中的每個(gè)氧原子只被兩個(gè)硅原子所包圍,只有晶體硅中的每個(gè)硅原子都被其他的4個(gè)硅原子所包圍。例14. 在金剛石晶體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,含有共價(jià)鍵形式的碳原子環(huán),其中最小的碳環(huán)中的碳原子數(shù)和CC鍵之間的夾角是A.6個(gè),120°B.6個(gè),109. 5°C.5個(gè),109. 5°D.5個(gè),120°【答案】B【解析】最小碳環(huán)的碳原子數(shù)為6個(gè),5個(gè)碳原子形成一個(gè)正四面體,碳碳鍵角為109. 5°?!咀兪骄毩?xí)】碳及其化合物與人類關(guān)系密切。(1)碳原子的價(jià)層電子排布圖為        &#

39、160;           ,C、N、O三元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?#160;                    ,在丙烯分子中碳原子的雜化方式為      。(2) 金剛石的晶胞如下圖(均為同種原子),金剛石屬于_晶體。碳原子與碳碳鍵個(gè)數(shù)比為&

40、#160;        。其中每個(gè)碳原子與_個(gè)碳原子最接近且距離相等。在金剛石晶體中,C原子所連接的最小環(huán)為六元環(huán),每個(gè)C原子連接_ 個(gè)六元環(huán),六元環(huán)中最多有 個(gè)C原子在同一平面?!敬鸢浮?1);NOC; sp2、sp3 (2) 原子;1:2;4 12 4【解析】本題考查了碳及其化合物的性質(zhì)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。(1)碳原子的核電荷數(shù)為6,價(jià)層電子排布圖為,N原子2p軌道電子數(shù)為3,正好為半充滿狀態(tài),處于穩(wěn)定狀態(tài),失電子較難,所以C、N、O的第一電離能由小到大的順序?yàn)椋篊ON,丙烯的結(jié)構(gòu)式為,丙烯分子中1個(gè)碳原子為s

41、p3雜化,雙鍵上的2個(gè)碳原子都是sp2雜化。 (2)在金剛石結(jié)構(gòu)中,每個(gè)原子與相鄰的4個(gè)原子形成正四面體,距離最近,故碳原子的配位數(shù)是4,在金剛石結(jié)構(gòu)中,每個(gè)碳碳鍵有一半屬于一個(gè)碳,故屬于一個(gè)碳的碳碳鍵個(gè)數(shù)為2個(gè),所以碳原子與碳碳鍵個(gè)數(shù)比為2:5,由金剛石晶胞的結(jié)構(gòu)可知,一個(gè)晶胞中含有的碳原子個(gè)數(shù)為8×18+6×12+4=8,設(shè)碳原子的半徑為r,則碳原子所占的體積為8×43r3,由圖可知,晶胞的面對角線為4r,則晶胞的邊長為4r2,一個(gè)晶胞的體積為(4r2)3,故碳原子空間利用率為8×43r3(4r2)3×100=34%。例15. 氮化硅是一種

42、高溫陶瓷材料,它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300反應(yīng)獲得。(1)氮化硅晶體屬于_晶體。(2)已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中,原子間都以單鍵相連,且N原子和N原子,Si原子和Si原子不直接相連,同時(shí)每個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),請寫出氮化硅的化學(xué)式_。(3)現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Wo(hù)下,加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng),可得到較高純度的氮化硅。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_?!敬鸢浮浚?)原子晶體 (2)Si3N4 (3)3SiCl4 + 2N2 +6H2Si3N4 + 12HCl?!窘馕觥浚?)這是一道信息題,從題給信息知氮化硅是一種高溫陶瓷材料,它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,應(yīng)是

43、原子晶體。(2)氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中,原子間都以單鍵相連,且N原子和N原子, Si原子和Si原子不直接相連,同時(shí)每個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此氮化硅的化學(xué)式為Si3N4。(3)3SiCl4 + 2N2 +6H2Si3N4 + 12HCl?!咀兪骄毩?xí)1】氮化碳的硬度比金剛石大,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)氮化碳的說法不正確的是( )A.氮化碳屬于原子晶體B.氮化碳中碳顯-4價(jià),氮顯+3價(jià)C.氮化碳的化學(xué)式為C3N4D.每個(gè)碳原子與4個(gè)氮原子相連,每個(gè)氮原子與3個(gè)碳原子相連【答案】B【解析】A項(xiàng),根據(jù)氮化碳的硬度比金剛石大判斷,氮化碳屬于原子晶體;B項(xiàng),氮的非金屬性大于碳的非金屬性,氮化碳中碳顯+4

44、價(jià),氮顯-3價(jià);C項(xiàng),晶體結(jié)構(gòu)示意圖中虛線部分(正方形)是晶體的最小結(jié)構(gòu)單元,該正方形頂點(diǎn)的原子被4個(gè)正方形共用,邊上的原子被2個(gè)正方形共用,則其含有的碳原子數(shù)為4×14+4×12=3,氮原子數(shù)為4,故【變式練習(xí)2】已知C3N4晶體具有比金剛石還大的硬度,且構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合。下列關(guān)于C3N4晶體的說法錯誤的是( )A.該晶體屬于原子晶體,其熔、沸點(diǎn)很高B.該晶體中每個(gè)碳原子上連有4個(gè)氮原子,每個(gè)氮原子上連接3個(gè)碳原子C.該晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)D.該晶體與金剛石類似,都是原子間以非極性鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)【答案】D【解析】由C3N4 晶體

45、的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可知,C3N4晶體是原子晶體,與金剛石的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有一定的相似性,但CN鍵是極性共價(jià)鍵。【變式練習(xí)3】晶胞是構(gòu)成晶體的基本重復(fù)單元。在二氧化硅晶胞中有8個(gè)硅原子位于立方晶胞的8個(gè)頂角,有6個(gè)硅原子位于晶胞的6個(gè)面心,還有4個(gè)硅原子與16個(gè)氧原子在晶胞內(nèi)構(gòu)成4個(gè)硅氧四面體,它們均勻錯開排列于晶胞內(nèi)。根據(jù)圖示二氧化硅晶胞結(jié)構(gòu),每個(gè)晶胞內(nèi)所含“SiO2”基元數(shù)為A.4個(gè)B.6個(gè)C.8個(gè)D.18個(gè)【答案】C【解析】此為“均攤法”在原子晶體中的運(yùn)用。只需計(jì)算硅原子的個(gè)數(shù)即可知SiO2的基元數(shù)。【變式練習(xí)4】石英晶體的平面示意圖如下圖所示,它實(shí)際上是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其中硅、氧原子的個(gè)數(shù)比是w

46、898;𝑛,有關(guān)敘述正確的是A.mn=12B.mn=2lC.原硅酸根SiO44- 的結(jié)構(gòu)為,則二聚硅酸根離子Si2O7x-中的x=6D.六聚硅酸根Si6O18y中的y=10【答案】AC【解析】由題給的石英平面圖可知Si、O化合物或離子中沒有SiSi鍵或OO鍵,只有SiO鍵。抓住這個(gè)關(guān)鍵可得出每個(gè)硅原子與四個(gè)氧原子結(jié)合,而每個(gè)氧原子與兩個(gè)硅原子結(jié)合,即m個(gè)硅原子與2m個(gè)氧原子結(jié)合,所以有mn=12。又由Si為+4價(jià),O為2價(jià), 可得出酸根電荷數(shù),則D中y=12。例16. 磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料。如圖為其晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元,其中的每個(gè)原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列有

47、關(guān)說法正確的是( )A.磷化硼晶體的化學(xué)式為BP,屬于離子晶體B.磷化硼晶體的熔點(diǎn)高,且熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電C.磷化硼晶體中每個(gè)原子均形成4條共價(jià)鍵D.磷化硼晶體類型與氯化鈉相同【答案】C【解析】本題考查磷化硼晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。A.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,一個(gè)晶胞中含有P原子:8×18+6×12=4;N原子:4×1=4,則化學(xué)式是BP,根據(jù)題意可知,磷化硼的硬度大,原子間以共價(jià)鍵結(jié)合形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),即屬于原子晶體,錯誤;B.磷化硼晶體是原子晶體,熔點(diǎn)高,在熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電,錯誤;C.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,磷化硼晶體中每個(gè)原子均形成4個(gè)共價(jià)鍵,正確;D.磷化硼晶體結(jié)構(gòu)微粒的空間堆積

48、方式與氯化鈉不同,錯誤。答案選C?!咀兪骄毩?xí)】磷化硼(BP)是一種有價(jià)值的耐磨硬涂層材料,這種陶瓷材料可作為金屬表面的保護(hù)薄膜。它是通過在高溫氫氣氛圍下(750)三溴化硼和三溴化磷反應(yīng)制得。BP晶胞如圖所示。畫出三溴化硼和三溴化磷的空間結(jié)構(gòu)式。三溴化硼                     。三溴化磷        

49、             。在BP晶胞中B的堆積方式為                    。計(jì)算當(dāng)晶胞晶格參數(shù)為478 pm(即圖中立方體的每條邊長為478 pm)時(shí)磷化硼中硼原子和磷原子之間的最近距離       

50、      ?!敬鸢浮? (要體現(xiàn)平面三角形和三角錐形)面心立方堆積207 pm或239/2【解析】三溴化硼分子中B原子無孤電子對,形成3個(gè)鍵,采用sp2 雜化,分子空間構(gòu)型為平面三角形:;三溴化磷分子中P原子有1對孤電子對,形成3個(gè)鍵,采用sp3 雜化,分子空間構(gòu)型為三角錐形:  根據(jù)BP晶胞結(jié)構(gòu),B原子位于8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心,堆積方式為面心立方堆積。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),體對角線長等于硼原子和磷原子之間的最近距離的4倍,立方體的邊長為478 pm,磷化硼中硼原子和磷原子之間的最近距離為: 34×478pm=239/2或

51、207 pm。高頻考點(diǎn)三:原子晶體與分子晶體熔沸點(diǎn)、硬度對比例17. 下列分子晶體,關(guān)于熔、沸點(diǎn)高低的敘述中,正確的是A.Cl2I2B.SiCl4CCl4C.NH3PH3D.C(CH3)4CH3(CH2) 3CH3【答案】B【解析】A、B選項(xiàng)屬于無氫鍵存在的分子結(jié)構(gòu)相似的情況,相對分子質(zhì)量大的物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高;C選項(xiàng)屬于有氫鍵存在但分子結(jié)構(gòu)相似的情況,存在氫鍵的物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高;D選項(xiàng)屬于相對分子質(zhì)量相同,但分子結(jié)構(gòu)不同的情況,支鏈越多的物質(zhì)熔、沸點(diǎn)越低【變式練習(xí)】下列說法中,正確的是 ( )A、冰熔化時(shí),分子中HO鍵發(fā)生斷裂B、原子晶體中,共價(jià)鍵的鍵長越短,通常熔點(diǎn)就越高C、分子晶體中,共價(jià)鍵鍵

52、能越大,該分子的熔沸點(diǎn)就越高D、分子晶體中,分子間作用力越大,則分子越穩(wěn)定【答案】B 【解析】AC錯誤,分子晶體的熔沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān),冰熔化時(shí)需克服分子間作用力(范德華力和氫鍵),共價(jià)鍵不斷裂;B正確,原子晶體的熔沸點(diǎn)與鍵能有關(guān);D錯誤,分子的穩(wěn)定性與鍵能有關(guān)。例18. 碳化硅的一種晶體(SiC)具有類似金剛石的結(jié)構(gòu),其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列三種晶體: 金剛石 晶體硅 碳化硅中,它們的熔點(diǎn)由高到低的順序是 A、 B、 C、 D、 【答案】A【解析】在原子晶體中,原子半徑越小、鍵長越短、鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高。題目中所給的信息是有關(guān)SiC的結(jié)構(gòu)知識,比較碳原子和硅原子的半徑,

53、應(yīng)得出SiSi鍵的鍵長比SiC鍵的鍵長長,SiC鍵比CC鍵的鍵長長,所以鍵能由高到低的順序應(yīng)該是:CC鍵>CSi鍵>SiSi鍵,由此可推出熔點(diǎn)由高到低的順序是: 【變式練習(xí)】(雙選)下表是某些原子晶體的熔點(diǎn)和硬度( )原子晶體金剛石氮化硼碳化硅氧化鋁石英硅鍺熔點(diǎn)/3900300027002030171014101211硬度109. 59. 5976.56.0分析表中的數(shù)據(jù),判斷下列敘述正確的是A.構(gòu)成原子晶體的原子種類越多,晶體的熔點(diǎn)越高B.構(gòu)成原子晶體的原子間的共價(jià)鍵鍵能越大,晶體的熔點(diǎn)越高C.構(gòu)成原子晶體的原子的半徑越大,晶體的硬度越大D.構(gòu)成原子晶體的原子的半徑越小,晶體的硬

54、度越大【答案】BD【解析】A項(xiàng)錯誤,原子晶體的熔點(diǎn)與原子的種類多少無關(guān);B項(xiàng)正確,這點(diǎn)從金剛石、碳化硅、硅的熔點(diǎn)變化可以明顯看出。結(jié)合所給的硬度數(shù)據(jù),對C項(xiàng)和D項(xiàng)比較可看出,原子晶體中原子的半徑越小,晶體的硬度越大?!咀兪骄毩?xí)】碳化硅(SiC)的晶體有類似金剛石的結(jié)構(gòu)。其中碳原子和硅原子的位置是交替的。它與晶體硅和金剛石相比較,正確的是熔點(diǎn)從高到低的順序:金剛石>碳化硅>晶體硅熔點(diǎn)從高到低的順序:金剛石>晶體硅>碳化硅三種晶體中的基本單元都是正四面體結(jié)構(gòu)三種晶體都是原子晶體且均為電的絕緣體A.B.C.D.【答案】C【解析】依題意,金剛石、碳化硅和晶體硅都是原子晶體,后兩

55、者有類似金剛石的正四面體結(jié)構(gòu)單元。因鍵長由長到短的順序是SiSi>SiC>CC,而鍵能則為CC>SiC>SiSi,所以破壞這些鍵時(shí)所需能量依次降低,從而熔點(diǎn)依次降低。上述三種原子晶體中只有晶體硅特殊,是半導(dǎo)體,具有一定的導(dǎo)電性。例19. 下列晶體性質(zhì)的比較中不正確的是( )A. 硬度:金剛石>碳化硅>晶體硅B. 熔點(diǎn):NH3 > PH3C. 硬度:白磷 > 冰 > 二氧化硅D. 熔點(diǎn):SiI4 > SiBr4 > SiCl4【答案】C【變式練習(xí)1】參考以下表格的鍵能數(shù)據(jù),比較下列兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)高低SiC_Si;SiCl4_Si化

56、學(xué)鍵Si-OSi-ClH-HH-ClSi-SiSi-C鍵能(kJ/mol)460360436431176347A.>>B.<<C.><D.<>【答案】C【解析】本題考查了晶體熔沸點(diǎn)的比較。碳化硅和硅都是原子晶體,晶體類型相同的物質(zhì)其熔點(diǎn)與鍵能成正比,鍵能越小,熔點(diǎn)越低,碳硅鍵的鍵能大于硅硅鍵的鍵能,所以碳化硅的熔點(diǎn)比硅的高;硅是原子晶體,氯化硅是分子晶體,原子晶體的熔點(diǎn)高于分子晶體,所以二氧化硅的熔點(diǎn)比氯化硅的高,故該題選C?!咀兪骄毩?xí)2】下列各組物質(zhì)中,熔點(diǎn)由高到低的是A.H2O、H2S、H2SeB.GeH4、SiH4、CH4C.CH4、CH3

57、CH3、CH3CH2CH3D.晶體硅、碳化硅、金剛石【答案】B【解析】A項(xiàng)中的H2O分子之間能形成氫鍵,H2O的熔點(diǎn)比另外兩種高;H2S、H2Se中H2Se的相對分子質(zhì)量更大,分子間作用力大,H2Se的熔點(diǎn)比H2S高,A錯誤。B項(xiàng)中三種物質(zhì)是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,GeH4、SiH4、CH4相對分子質(zhì)量依次減小,分子間作用力依次減小,熔點(diǎn)依次降低,B正確。C項(xiàng)也是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,但相對分子質(zhì)量依次增大,因此熔點(diǎn)升高,C錯誤。D項(xiàng)是結(jié)構(gòu)相似的原子晶體,鍵長SiSiSiCCC,鍵能SiSiSiCCC,熔點(diǎn)依次升高,D錯誤?!揪C合練習(xí)】1. 氯化硼(BCl3)的熔點(diǎn)為107,沸點(diǎn)為12.

58、5,在其分子中鍵與鍵之間的夾角為120o,它能水解,有關(guān)敘述正確的是( )A.氯化硼液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電而固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電B.氯化硼加到水中使溶液的pH升高C.氯化硼分子呈正三角形,屬非極性分子D.氯化硼B(yǎng)Cl之間是sp3形成的鍵【答案】C【解析】本題考查了氯化硼的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。根據(jù)氯化硼的物理性質(zhì)(熔沸點(diǎn)較低)可判斷,氯化硼是分子晶體,所以氯化硼液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電,故A錯。氯化硼水解的產(chǎn)物是氯化氫和硼酸,所以氯化硼加到水中使溶液的pH降低,故B錯。由于鍵角是120°的,屬于正三角形結(jié)構(gòu),是非極性分子,故C正確。中心原子是sp2雜化,故D錯。2. 設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,下列說法正確的是( )A.60g水晶晶體中,含有“SiO”鍵的數(shù)目為2NA B.14g氮?dú)夂墟I數(shù)為2NAC.18g冰中含有的氫鍵數(shù)目為2NAD.1

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論