高中化学 第三章第二节 分子晶体与原子晶体课件 新人教版选修3.ppt

典例1 下列属于分子晶体性质的是a 熔点1070 易溶于水 水溶液能导电b 能溶于cs2 熔点112 8 沸点444 6 c 熔点1400 可做半导体材料 难溶于水d 熔点97 81 质软 导电 密度0 97g cm 3 自主解答 选b 分子晶体的主要性质有 熔沸点低 硬度小 极性分子易溶于极性溶剂 非极性分子易溶于非极性溶剂 晶体固态和熔化时均不导电 典例2 晶体硅 si 和金刚砂 sic 都是与金刚石相似的原子晶体 请根据下表中的数据 分析其熔点 硬度的大小与其结构之间的关系 自主解答 在原子晶体里 所有原子都以共价键相互结合 整块晶体是一个三维的共价键网状结构 所以 影响原子晶体的熔点 硬度的主要因素就是共价键的键能大小 键能越大 原子晶体的熔点 硬度越大 而共价键的键能又与键长相关 一般来说 键长越短 键能越大 键长越长 键能越小 答案 键长越短 键能越大 熔点越高 硬度越大 反之 键长越长 键能越小 熔点越低 硬度越小 一 选择题 本题包括6小题 每小题6分 共36分 1 干冰与sio2中的中心原子同属 a族 但其熔 沸点差别较大 其原因是 a 干冰熔 沸点低 sio2的熔 沸点高b co2的键能小于sio2的键能c 干冰的相对分子质量小于sio2的相对分子质量d 干冰属于分子晶体 sio2属于原子晶体 解析 选d 干冰属于分子晶体 升华时破坏分子间作用力 sio2属于原子晶体 熔化时 破坏共价键 由于化学键的键能远远大于分子间作用力 所以干冰的熔 沸点低于sio2的熔沸点 2 下列关于原子晶体和分子晶体的说法不正确的是 a 原子晶体硬度通常比分子晶体大b 原子晶体的熔点 沸点较高c 有些分子晶体的水溶液能导电d 金刚石 水晶和干冰属于原子晶体 解析 选d 原子晶体的硬度 熔点 沸点通常比分子晶体大 分子晶体熔融或晶体时不导电 但有的溶于水能导电 如h2so4等 干冰属于分子晶体 3 下列物质 按沸点降低顺序排列的一组是 a hf hcl hbr hib f2 cl2 br2 i2c h2o h2s h2se h2ted ci4 cbr4 ccl4 cf4 解析 选d a c中hf和h2o分子间含有氢键 沸点反常 对结构相似的物质 b中沸点随相对分子质量的增加而增大 d中沸点依次降低 4 下列晶体中 化学键种类相同 晶体类型也相同的是 a so2与sio2b co2与h2oc c与hcld ccl4与sic 解析 选b a项 so2是分子晶体 sio2是原子晶体 b项 co2和h2o分子中都有极性共价键 固体都是分子晶体 c项 单质碳是原子晶体 hcl是分子晶体 d项 ccl4是分子晶体 sic是原子晶体 5 下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是 a 水是一种非常稳定的化合物 这是由于水中存在氢键b 由极性键形成的分子可能是非极性分子c 水 冰中都含氢键d 分子晶体中一定存在分子间作用力 可能有共价键 解析 选a 本题考查分子间作用力与氢键的相关知识 水是一种稳定的化合物 是因为含有o h共价键 co2是由极性键构成的非极性分子 水和冰分子中都存在氢键 分子晶体中也有无共价键的 如稀有气体的晶体 6 碳化硅 sic 的一种晶体具有类似金刚石的结构 其中c原子和si原子的位置是交替的 下列三种晶体 金刚石 晶体硅 碳化硅中 它们的熔点从高到低的顺序是 a b c d 解析 选a 本题考查原子晶体熔点高低的比较方法 c与si同为 a族元素 它们的相似性表现为金刚石是原子晶体 晶体硅 碳化硅也是原子晶体 从碳到硅原子半径增大 形成共价键的键能减弱 可推断碳化硅的熔点应在si与c之间 三种原子晶体空间结构相似 熔点决定于它们的键长与键能 故熔点从高到低分别是金刚石 碳化硅 晶体硅 二 非选择题 本题包括2小题 共24分 7 10分 比较下列化合物熔沸点的高低 填 或 3 4 8 14分 请回答下列问题 1 前四周期元素中 基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有 种 2 第 a a族元素组成的化合物gan gap gaas等是人工合成的新型半导体材料 其晶体结构与单晶硅相似 ga原子的电子排布式为 在gan晶体中 每个ga原子与 个n原子相连 与同一个ga原子相连的n原子构成的空间构型为 在四大晶体类型中 gan属于 晶体 3 在极性分子ncl3中 n元素的化合价为 3价 cl元素的化合价为 1价 请推测ncl3水解的主要产物是 解析 1 这五种元素为h c o p fe 2 因gan晶体结构与单晶硅相似 所以每个ga原子与4个n原子相连 与同一个ga原子相连的n原子构成的空间构型为正四面体 gan属于原子晶体 3 根据题意 ncl3水解的化学方程式为ncl3 4h2o 3hclo nh3 h2o 答案 1 5 2 ls22s22p63s23p63d104s24p1 或 ar 3d104s24p1 4正四面体原子 3 hclo nh3 h2o 一 选择题 本题包括4小题 每小题5分 共20分 1 下列关于熔沸点高低的比较正确的是 a cl2 i2b h2o晶体硅d 碳化硅 sicl4 解析 选c 分子晶体的熔沸点低于原子晶体 故d项不正确 在分子晶体中若两种分子的组成和结构相似时 一般有分子间氢键的物质熔沸点高于只存在范德华力的 因此b项错误 而如果分子间无氢键时 相对分子质量越大 熔沸点越高 所以a项不正确 原子晶体的熔沸点高低取决于共价键的键能和键长 键能越大 键长越短 熔沸点越高 故c项正确 2 某原子晶体a 其空间结构中的一部分如图所示 a与某物质b反应生成c 其实质是在每个a a键中插入一个b原子 则c的化学式为 a abb a5b4c ab2d a2b5 解析 选c 由于处于中心的a原子实际结合的b原子为 4 2 故c的化学式为ab2 如下图 3 下列关于硅及硅的化合物的叙述不正确的是 硅的晶体结构和金刚石相似 都是原子晶体 硅是地壳中含量最多的非金属 晶体硅是良好的半导体材料 sio2是制造光导纤维的重要原料 sio2分子是由两个氧原子和硅原子组成的 sio2是酸性氧化物 不溶于任何酸a b c d 解析 选d 本题考查晶体硅及二氧化硅的结构和性质 硅在地壳中含量仅次于氧 其晶体为原子晶体 其结构与金刚石相似 是良好的半导体材料 二氧化硅是原子晶体 其结构中不存在单个的 sio2 分子 能溶于氢氟酸 4 据报道 科研人员应用电子计算机模拟出来类似c60的物质n60 试推测下列有关n60的说法正确的是 a n60易溶于水b n60是一种原子晶体 有较高的熔点和硬度c n60的熔点高于n2d n60的稳定性比n2好 解析 选c c60是一种单质 属于分子晶体 而n60类似于c60 所以n60也是单质 属于分子晶体 即具有分子晶体的一些性质 如硬度较小 熔沸点较低 分子晶体相对分子质量越大 熔沸点越高 单质一般是非极性分子 难溶于水这种极性溶剂 因此a b项错误 c项正确 n2分子以n n结合 n60分子中只存在n n 而n n比n n牢固得多 所以d项错误 二 非选择题 本题包括2小题 共20分 5 8分 1 如图表示的是co2分子晶体结构的一部分 观察此图 试说明每个co2分子周围有 个与之紧邻等距的co2分子 2 试判断 co2 cs2 sio2晶体的沸点由高到低排列的顺序是 填写相应物质的编号 解析 以立方体的一个顶点为研究对象 补齐平均分摊它的7个同样的立方体 即8个立方体并置 找出通过所选研究对象的3个相互垂直的截面 每个截面上有4个 总共12个分子与其距离最近且相等 co2 cs2 sio2形成的晶体分别是分子晶体 分子晶体 原子晶体 并且cs2比co2相对分子质量大 所以cs2的沸点比co2的高 答案 1 12 2 6 12分 2009 辽宁高考 已知x y和z三种元素的原子序数之和等于42 x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 1 x元素原子基态时的电子排布式为 该元素的符号是 2 y元素原子的价层电子的轨道表示式为 该元素的名称是 3 x与z可形成化合物xz3 该化合物的空间构型为 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 解析 1 由x元素原子4p轨道上有3个未成对电子可知 x元素原子基态时电子排布为 1s22s22p63s23p63d104s24p3 为as元素 2 y元素原子最外层2p轨道上有2个未成对电子 结合题意可知应为氧元素 则其价电子排布图为 由原子序数之和为42可知z为h元素 3 ash3与nh3结构类似 空间构型应为三角锥形 4 结合题干中信息写出反应物和生成物 再根据电子守恒法配平该方程式 5 其氢化物分别为nh3 ph3 ash3 其稳定性由化学键决定 键能越大 化合物越稳定 沸点由分子间作