《2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 第3節(jié) 原子晶體與分子晶體教學(xué)案 魯科版選修3.doc》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 第3節(jié) 原子晶體與分子晶體教學(xué)案 魯科版選修3.doc（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第3節(jié)　原子晶體與分子晶體 [課標(biāo)要求] 1．知道分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間的作用力的區(qū)別。 2．了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。 1.原子晶體是指相鄰原子間以共價(jià)鍵結(jié)合形成的具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 2．常見(jiàn)的原子晶體有金剛石、晶體硅、二氧化硅、碳化硅。 3．原子晶體具有熔點(diǎn)高、硬度大，不溶于溶劑的特性。 4．對(duì)于結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，其原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)越高。 5．分子晶體是指分子之間通過(guò)分子間作用力結(jié)合形成的晶體。 6．常見(jiàn)的分子晶體有非金屬單質(zhì)(除Si)、非金屬氧化物(除SiO2)、酸、多數(shù)有機(jī)物。 7．分子晶體具有硬度小，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低的特性。 8．由組成和結(jié)構(gòu)相似的分子組成的不含氫鍵的分子晶體，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，范德華力增強(qiáng)，晶體的熔點(diǎn)升高。 1．概念 相鄰原子間以共價(jià)鍵結(jié)合而形成的具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 2．結(jié)構(gòu) 3．結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)由于共價(jià)鍵的飽和性和方向性，使每個(gè)中心原子周?chē)帕械脑訑?shù)目是固定的。 (2)由于所有原子間均以共價(jià)鍵相結(jié)合，所以晶體中不存在單個(gè)分子。 4．典型的原子晶體 (1)金剛石 在晶體中，碳原子以sp3雜化軌道與周?chē)鷂4_個(gè)碳原子以共價(jià)鍵相結(jié)合，C—C鍵間的夾角為109.5。 (2)二氧化硅 硅、氧原子個(gè)數(shù)比為1∶2。 5．原子晶體的物理性質(zhì) 根據(jù)下表中有關(guān)數(shù)據(jù)分析，并填寫(xiě)表下面的空白。 晶體 鍵能/kJmol－1 熔點(diǎn)/℃ 硬度 金剛石 (C—C)347 3 350 10 碳化硅 (C—Si)301 2 600 9 晶體硅 (Si—Si)226 1 415 7 (1)鍵能：C—C＞C—Si＞Si—Si；熔點(diǎn)：金剛石＞碳化硅＞晶體硅；硬度：金剛石＞碳化硅＞晶體硅(用“＞”或“＜”填空)。 (2)規(guī)律：原子晶體具有很高的熔點(diǎn)，很大的硬度；對(duì)結(jié)構(gòu)相似的原子晶體來(lái)說(shuō)，原子半徑越小， 鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)就越高。 [特別提醒]　 (1)1個(gè)C原子形成4個(gè)C—C鍵，每個(gè)C—C鍵被兩個(gè)C原子共用，故每個(gè)C原子占用C—C鍵數(shù)目為4＝2，即1 mol金剛石含有2 mol C—C鍵。 (2)金剛石晶體中最小環(huán)上有6個(gè)碳原子，SiO2晶體中最小環(huán)上有12個(gè)原子(6個(gè)O原子和6個(gè)Si原子)。 1．根據(jù)金剛石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，你能分析其硬度大的原因是什么嗎？ 提示：在金剛石晶體內(nèi)部，每個(gè)碳原子都與周?chē)?個(gè)碳原子緊密結(jié)合，形成一種致密的三維結(jié)構(gòu)，破壞這種三維結(jié)構(gòu)中的C—C共價(jià)鍵需要很高的能量，所以金剛石的硬度很大。 2．從金剛石的結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析晶體硅、碳化硅的結(jié)構(gòu)是怎樣的？ 提示：(1)晶體硅的結(jié)構(gòu)跟金剛石相近，即把金剛石中的碳原子換成硅原子即可得晶體硅的結(jié)構(gòu)。 (2)碳化硅晶體的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于金剛石晶體的結(jié)構(gòu)，碳原子和硅原子的位置是交替的，在整個(gè)晶體中硅與碳的原子個(gè)數(shù)比為1∶1。 (1)原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，只存在共價(jià)鍵，不存在其他作用力。 (2)原子晶體的化學(xué)式表示其比例組成，晶體中不存在分子。 (3)常見(jiàn)的原子晶體有：金剛石、晶體硅、晶體硼、二氧化硅、碳化硅。 (4)原子晶體一般具有熔點(diǎn)高、硬度大、不溶于溶劑等特點(diǎn)。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”)。 (1)原子晶體中一定存在極性鍵，可能存在范德華力。(　　) (2)CO2、SiO2均屬于原子晶體。(　　) (3)硬度很大、熔點(diǎn)很高的晶體可能是原子晶體。(　　) (4)SiC熔化時(shí)斷裂非極性共價(jià)鍵。(　　) (5)原子晶體一定不是電解質(zhì)。(　　) 答案：(1)　(2)　(3)√　(4)　(5)√ 2．下列晶體中屬于原子晶體的是(　　) A．干冰　　　　　　　　 B．食鹽 C．膽礬 D．晶體硼 解析：選D　常見(jiàn)的原子晶體中屬于非金屬單質(zhì)的有金剛石、晶體硅、晶體硼等，屬于非金屬化合物的有二氧化硅、碳化硅、氮化硅等。 1．分子晶體的結(jié)構(gòu) 2．分子晶體與物質(zhì)類(lèi)型的關(guān)系 類(lèi)　型 實(shí)　例 所有氫化物 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 多數(shù)有機(jī)物的晶體 苯、乙醇等 3．典型的分子晶體 單質(zhì)碘 干冰 冰 晶胞或結(jié)構(gòu)模型 微粒間作用力 范德華力 范德華力 范德華力和氫鍵 晶胞微粒數(shù) _4_ _4_ — 配位數(shù) — _12_ _4_ 4．分子晶體的物理性質(zhì) (1)分子晶體由于以比較弱的分子間作用力相結(jié)合，因此一般熔點(diǎn)較低，硬度較小。 (2)對(duì)組成和結(jié)構(gòu)相似，晶體中又不含氫鍵的分子晶體來(lái)說(shuō)，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，范德華力增大，熔、沸點(diǎn)升高。 [特別提醒]　 (1)共價(jià)鍵具有方向性和飽和性，原子晶體不服從緊密堆積原理。 (2)分子間只存在范德華力的分子晶體服從緊密堆積排列原理；分子間存在氫鍵的分子晶體，由于氫鍵具有方向性、飽和性，故不服從緊密堆積排列原理。 1．下列各組晶體都屬于化合物組成的分子晶體是(　　) A．H2O、O3、CCl4　　 B．CCl4、(NH4)2S、H2O2 C．SO2、SiO2、CS2 D．P2O5、CO2、H3PO4 解析：選D　A項(xiàng)，O3為單質(zhì)；B項(xiàng)，(NH4)2S為離子晶體；C項(xiàng)，SiO2為原子晶體。 2．下列有關(guān)分子晶體的說(shuō)法中正確的是(　　) 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)一定不能由原子直接構(gòu)成 解析：選B　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(guò)范德華力結(jié)合成晶體，所以不存在任何化學(xué)鍵，且分子為單原子分子，故A、D項(xiàng)錯(cuò)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，而氫鍵只存在于含有與電負(fù)性較強(qiáng)的N、O、F原子結(jié)合的氫原子的分子間或者分子內(nèi)，所以B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 1．石墨晶體的結(jié)構(gòu) (1)石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，碳原子排列成六邊形，一個(gè)個(gè)六邊形排列成平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每一個(gè)碳原子都跟其他3個(gè)碳原子相結(jié)合。 (2)在同一層內(nèi)，相鄰的碳原子以共價(jià)鍵相結(jié)合，每一個(gè)碳原子的一個(gè)未成對(duì)電子形成大π鍵。 (3)層與層之間以范德華力相結(jié)合。 2．石墨的晶體類(lèi)型和性質(zhì) (1)類(lèi)型：石墨晶體中既有共價(jià)鍵，又有范德華力，同時(shí)還有金屬鍵的特性，是一種混合鍵型晶體。 (2)性質(zhì)：熔點(diǎn)高，質(zhì)軟，具有導(dǎo)電性。 1．石墨晶體中碳原子雜化軌道的類(lèi)型及同層原子間的主要作用力分別是(　　) A．sp1，范德華力　　　 B．sp2，范德華力 C．sp2，共價(jià)鍵 D．sp3，共價(jià)鍵 答案：C 2.石墨的片層結(jié)構(gòu)如圖所示，試回答： (1)片層中平均每個(gè)正六邊形含有________個(gè)碳原子。 (2)在片層結(jié)構(gòu)中，碳原子數(shù)、C—C鍵、六元環(huán)數(shù)之比為_(kāi)_______。 (3)n g碳原子可構(gòu)成________個(gè)正六邊形。 解析：在石墨的片層結(jié)構(gòu)中，以一個(gè)六元環(huán)為研究對(duì)象，由于每個(gè)碳原子被3個(gè)六元環(huán)共用，即組成每個(gè)六元環(huán)需碳原子數(shù)為6＝2；另外每個(gè)碳碳鍵被2個(gè)六元環(huán)共用，即屬于每個(gè)六元環(huán)的碳碳鍵數(shù)為6＝3。n g碳原子可構(gòu)成正六邊形的個(gè)數(shù)為： NA mol－1＝。 答案：(1)2　(2)2∶3∶1　(3) 1．四種晶體類(lèi)型的比較 類(lèi)型 項(xiàng)目 離子晶體 原子晶體 分子晶體 金屬晶體 構(gòu)成晶體的微粒 陰、陽(yáng)離子 原子 分子 金屬陽(yáng)離子和自由電子 微粒間的作用 離子鍵 共價(jià)鍵 分子間作用力(范德華力或氫鍵) 金屬鍵 作用力強(qiáng)弱(一般地) 較強(qiáng) 很強(qiáng) 弱 一般較強(qiáng)， 有的較弱確定作用力強(qiáng)弱的一般判斷方法 離子電荷、半徑 鍵長(zhǎng)(原子半徑) 組成結(jié)構(gòu)相似時(shí)比較相對(duì)分子質(zhì)量 離子半徑、價(jià)電子數(shù) 熔、沸點(diǎn) 較高 高 低 差別較大(汞常溫下為液態(tài)，鎢熔點(diǎn)為3 410 ℃) 硬度 略硬而脆 大 較小 差別較大 導(dǎo)熱和導(dǎo)電性 不良導(dǎo)體(熔化后或溶于水導(dǎo)電) 不良導(dǎo)體 不良導(dǎo)體(部分溶于水發(fā)生電離后導(dǎo)電) 良導(dǎo)體 溶解性(水) 多數(shù)易溶 一般不溶 相似相溶 一般不溶于水，少數(shù)與水反應(yīng) 組成微粒堆積方式 非等徑圓球緊密堆積 不服從緊密堆積原理 緊密堆積(與分子形狀有關(guān)且分子間不存在氫鍵) 等徑圓球緊密堆積(A1、A2、A3) 2．判斷晶體類(lèi)型的常用方法 (1)根據(jù)晶體的概念判斷(依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用力判斷) 由陰、陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵形成的晶體屬于離子晶體；由分子通過(guò)分子間作用力形成的晶體屬于分子晶體；由原子通過(guò)共價(jià)鍵形成的晶體屬于原子晶體；由金屬陽(yáng)離子和自由電子通過(guò)金屬鍵形成的晶體屬于金屬晶體。 (2)根據(jù)物質(zhì)的類(lèi)別判斷 按照物質(zhì)所屬的類(lèi)別也可進(jìn)行判斷。一般來(lái)說(shuō)，金屬氧化物(Na2O、MgO、Na2O2等)、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽類(lèi)屬于離子晶體；大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼等外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2等外)、酸和大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)屬于分子晶體；金屬單質(zhì)屬于金屬晶體；常見(jiàn)的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見(jiàn)的原子晶體化合物有SiC、SiO2等。 (3)根據(jù)晶體的特征性質(zhì)判斷 根據(jù)不同晶體的特征性質(zhì)(如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性、導(dǎo)電性、硬度和機(jī)械性能等)的不同和相應(yīng)規(guī)律來(lái)判斷。如熔、沸點(diǎn)較低且不導(dǎo)電的單質(zhì)和化合物一般形成分子晶體；熔、沸點(diǎn)較高且在水溶液中或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電的化合物一般為離子晶體；熔、沸點(diǎn)很高，硬度很大，不導(dǎo)電，不溶于一般溶劑的物質(zhì)一般為原子晶體；金屬單質(zhì)(在熔融狀態(tài)和固態(tài)時(shí)均能導(dǎo)電)形成金屬晶體。 1．下列有關(guān)晶體的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．離子晶體中，一定存在離子鍵 B．原子晶體中，只存在共價(jià)鍵 C．金屬晶體的熔、沸點(diǎn)均很高 D．稀有氣體的原子能形成分子晶體 解析：選C　離子晶體中一定有離子鍵，可能有共價(jià)鍵，A項(xiàng)正確；原子晶體中只存在共價(jià)鍵，一定沒(méi)有離子鍵，B項(xiàng)正確；常見(jiàn)晶體類(lèi)型中，金屬晶體的熔、沸點(diǎn)相差較大，有的熔、沸點(diǎn)很高，如鎢，有的較低如汞，C項(xiàng)錯(cuò)誤；稀有氣體分子為單原子分子，以范德華力結(jié)合形成分子晶體，D項(xiàng)正確。 2．下列各物質(zhì)的晶體中，晶體類(lèi)型相同的是(　　) A．O2和SiO2　　　　　　　 B．NaI和I2 C．CO2和H2O D．CCl4和NaCl 解析：選C　A項(xiàng)，O2屬于分子晶體，SiO2屬于原子晶體；B項(xiàng)，NaI屬于離子晶體，I2屬于分子晶體；C項(xiàng)，CO2和H2O均屬于分子晶體；D項(xiàng)， CCl4屬于分子晶體，NaCl屬于離子晶體。 3．下列物質(zhì)所屬晶體類(lèi)型分類(lèi)正確的是(　　) 類(lèi)型 A B C D 原子晶體 石墨 生石灰 碳化硅 金剛石 分子晶體 冰 固態(tài)氨 氯化銫 干冰 離子晶體 氮化鋁 食鹽 明礬 芒硝 金屬晶體 銅 汞 鋁 鐵 解析：選D　A選項(xiàng)中石墨為混合鍵型晶體，B選項(xiàng)中生石灰為離子晶體，C選項(xiàng)中氯化銫為離子晶體。 1．不同晶體類(lèi)型的熔、沸點(diǎn)高低規(guī)律 一般為：原子晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔、沸點(diǎn)有的很高(如鎢)，有的很低(如汞)。 2．同種晶體類(lèi)型的熔、沸點(diǎn)高低規(guī)律 (1)原子晶體 原子晶體中，原子半徑小的鍵長(zhǎng)短，鍵能大，晶體的熔、沸點(diǎn)高。例如，金剛石>石英>晶體硅。 (2)離子晶體 離子所帶電荷越多，離子半徑越小，則晶格能越大，熔、沸點(diǎn)越高。例如，MgO>NaCl>CsCl。 (3)金屬晶體 金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多，半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。例如，Al>Mg>Na。 (4)分子晶體 分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。 ①組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，一般相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。例如，I2>Br2>Cl2>F2。 ②組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)，分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高。例如，CO>N2。 ③同分異構(gòu)體之間： a．一般是支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。 例如，正戊烷>異戊烷>新戊烷。 b．結(jié)構(gòu)越對(duì)稱(chēng)，沸點(diǎn)越低。 例如，鄰二甲苯>間二甲苯>對(duì)二甲苯。 ④若分子間有氫鍵，則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類(lèi)晶體大，故熔、沸點(diǎn)較高。例如，HF>HBr>HCl。 1．下列物質(zhì)的熔點(diǎn)高低順序，正確的是(　　) A．金剛石＞晶體硅＞碳化硅 B．K＞Na＞Li C．NaF＜NaCl＜NaBr D．CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4 解析：選D　A項(xiàng)，鍵能：C—C＞C—Si＞Si—Si，故熔點(diǎn)：金剛石＞碳化硅＞晶體硅；B項(xiàng)，金屬鍵：Li＞Na＞K，故熔點(diǎn)：Li＞Na＞K；C項(xiàng)，晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr，故熔點(diǎn)：NaF＞NaCl＞NaBr；D項(xiàng)，相對(duì)分子質(zhì)量：CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4，故熔點(diǎn)：CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4。 2．下列關(guān)于物質(zhì)熔點(diǎn)的排列順序，不正確的是(　　) A．HI>HBr>HCl>HF B．I2>Br2>Cl2>F2 C．NaCl>NaBr>KBr D．MgO>NaCl>CBr4>CF4 解析：選A　A中為分子晶體，但由于HF分子間存在氫鍵，故HF的熔點(diǎn)出現(xiàn)反常，不正確；B中也為分子晶體，按相對(duì)分子質(zhì)量由大到小排列，正確；C中為離子晶體，離子半徑r(Cl－)NaBr，而陽(yáng)離子r(Na＋)KBr，正確；D中MgO、NaCl為離子晶體，由半徑大小及所帶電荷數(shù)知熔點(diǎn)MgO>NaCl，CBr4、CF4為分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量CBr4>CF4，熔點(diǎn)CBr4>CF4離子晶體熔 點(diǎn)高于分子晶體，正確。 [三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列物質(zhì)固態(tài)時(shí)一定是分子晶體的是(　　) A．酸性氧化物　　　　　　 B．堿性氧化物 C．含氧酸 D．非金屬單質(zhì) 解析：選C　利用舉特例法解題。A項(xiàng)，SiO2為酸性氧化物，屬于原子晶體；B項(xiàng)，Na2O、CaO等堿性氧化物屬于離子晶體；D項(xiàng)，金剛石、晶體硅等非金屬單質(zhì)屬于原子晶體。 2．下列關(guān)于原子晶體和分子晶體的說(shuō)法不正確的是(　　) A．原子晶體硬度通常比分子晶體大 B．原子晶體的熔、沸點(diǎn)較高 C．分子晶體都不溶于水 D．金剛石、水晶屬于原子晶體 解析：選C　分子晶體有的能溶于水，如H2SO4等。 3．下列各組物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由低到高排列的是(　　) A．O2、I2、Hg B．CO2、KCl、SiO2 C．Al、Mg、Na D．NaCl、KCl、RbCl 解析：選B　A項(xiàng)，熔點(diǎn)：固體＞液體＞氣體，故熔點(diǎn)：I2＞Hg＞O2；B項(xiàng)，熔點(diǎn)：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，故熔點(diǎn)：SiO2＞KCl＞CO2；C項(xiàng)，金屬鍵：Al＞Mg＞Na，故熔點(diǎn)：Al＞Mg＞Na；D項(xiàng)，晶格能：NaCl＞KCl＞RbCl，故熔點(diǎn)：NaCl＞KCl＞RbCl。 4．下面關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是(　　) A．存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O處于中心，Si處于4個(gè)頂角 B．最小的環(huán)上，有3個(gè)Si原子和3個(gè)O原子 C．最小的環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為1∶2 D．最小的環(huán)上，有6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子 解析：選D　SiO2晶體結(jié)構(gòu)為“一硅四氧、一氧兩硅”，即1個(gè)Si原子連接4個(gè)O原子，1個(gè)O原子連接2個(gè)Si原子。A項(xiàng)，在四面體結(jié)構(gòu)單元中，Si處于中心，O處于4個(gè)頂角；B、D項(xiàng)，最小環(huán)上有6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子；C項(xiàng)，最小環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為1∶1。 5．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(hào)回答下列問(wèn)題： (1)屬于原子晶體的化合物是________，直接由原子構(gòu)成的晶體是________________，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________，熔化時(shí)需克服共價(jià)鍵的是________。 解析：答題時(shí)要注意選項(xiàng)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。 答案：(1)A　A、E、H　E　(2)B　F　H (3)G　B、D、E　A、H 1．下列晶體熔化時(shí)不需破壞化學(xué)鍵的是(　　) A．二氧化硅晶體　　　　 B．食鹽 C．干冰 D．金屬鎂 解析：選C　熔化時(shí)，SiO2破壞共價(jià)鍵，食鹽破壞離子鍵，干冰破壞范德華力，金屬鎂破壞金屬鍵。 2．分子晶體具有的本質(zhì)特征是(　　) A．組成晶體的微粒中含有共價(jià)鍵 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 解析：選C　分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低，硬度較小，導(dǎo)致這些性質(zhì)特征的本質(zhì)原因是基本構(gòu)成微粒間的相互作用——范德華力及氫鍵相對(duì)于化學(xué)鍵來(lái)說(shuō)是極其微弱的。 3．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．冰熔化時(shí)，分子中H—O鍵發(fā)生斷裂 B．原子晶體中，共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高 C．分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越大，分子晶體的熔、沸點(diǎn)越高 D．分子晶體中，分子間作用力越大，該物質(zhì)越穩(wěn)定 解析：選B　A項(xiàng)，冰熔化時(shí)，破壞分子間作用力(主要是氫鍵)，分子內(nèi)的H—O鍵不發(fā)生斷裂；C項(xiàng)，分子晶體中，分子間作用力越強(qiáng)，分子晶體的熔、沸點(diǎn)越高，與分子內(nèi)共價(jià)鍵的鍵能大小無(wú)關(guān)；D項(xiàng)，分子晶體中，分子內(nèi)共價(jià)鍵的鍵能越大，該分子越穩(wěn)定。 4．下列有關(guān)晶體的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．離子晶體熔化時(shí)離子鍵被破壞，而分子晶體熔化時(shí)化學(xué)鍵未被破壞 B．白磷晶體中，結(jié)構(gòu)粒子之間通過(guò)共價(jià)鍵相結(jié)合 C．石英晶體是直接由硅原子和氧原子通過(guò)共價(jià)鍵所形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 D．構(gòu)成分子晶體的粒子中不一定存在共價(jià)鍵 解析：選B　離子晶體是通過(guò)離子鍵將陰、陽(yáng)離子結(jié)合在一起的，所以離子晶體熔化時(shí)離子鍵被破壞；而分子晶體是通過(guò)分子間作用力將分子結(jié)合在一起的，所以分子晶體熔化時(shí)，被破壞的只是分子間作用力，A正確；白磷晶體是分子晶體，在P4內(nèi)部存在共價(jià)鍵，而結(jié)構(gòu)粒子(P4)之間是通過(guò)范德華力結(jié)合的，B錯(cuò)誤；石英晶體是原子晶體，C正確；稀有氣體在固態(tài)時(shí)屬于分子晶體，而稀有氣體全是單原子分子，在分子內(nèi)部不存在共價(jià)鍵，D正確。 5．干冰和二氧化硅晶體同屬第ⅣA族元素的最高價(jià)氧化物，它們的熔、沸點(diǎn)差別很大的原因是(　　) A．二氧化硅的相對(duì)分子質(zhì)量大于二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量 B．C===O鍵鍵能比Si—O鍵鍵能小 C．干冰為分子晶體，二氧化硅為原子晶體 D．干冰易升華，二氧化硅不能 解析：選C　干冰和二氧化硅晶體盡管同屬第ⅣA族元素的最高價(jià)氧化物，但干冰是分子晶體，二氧化硅為原子晶體。干冰的熔、沸點(diǎn)取決于其分子間作用力的大小，而不是共價(jià)鍵鍵能的強(qiáng)弱；而二氧化硅的熔、沸點(diǎn)則由Si—O鍵鍵能的強(qiáng)弱所決定。 6．下列有關(guān)共價(jià)化合物的說(shuō)法：①具有較低的熔、沸點(diǎn)；②不是電解質(zhì)；③固態(tài)時(shí)是分子晶體；④都由分子構(gòu)成；⑤液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電。其中一定正確的說(shuō)法是(　　) A．①③④ B．②⑤ C．⑤ D．全部正確 解析：選C　共價(jià)化合物可能是分子晶體，如冰、干冰、固體HCl，也可能是原子晶體，如SiO2、SiC等，SiO2、SiC具有較高的熔、沸點(diǎn)，晶體中不存在分子，HCl是電解質(zhì)。液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電是共價(jià)化合物的共性。 7．分析下列各物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其固態(tài)屬于原子晶體的是(　　) A．碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2 200 ℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電 B．溴化鋁，無(wú)色晶體，熔點(diǎn)98 ℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電 C．五氧化二釩，無(wú)色晶體，熔點(diǎn)19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中 D．溴化鉀，無(wú)色晶體，熔融時(shí)或溶于水中都能導(dǎo)電 解析：選A　A項(xiàng)中熔點(diǎn)很高且熔融態(tài)不導(dǎo)電，為原子晶體；D項(xiàng)中熔融時(shí)或溶于水中都能導(dǎo)電，為離子晶體；B、C項(xiàng)為分子晶體。 8．SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4相似，對(duì)其進(jìn)行下列推測(cè)，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 解析：選B　SiCl4和CCl4都屬于分子晶體，影響分子晶體熔、沸點(diǎn)的因素是分子間作用力的大小，在這兩種分子晶體中都只有范德華力，SiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量大于CCl4的相對(duì)分子質(zhì)量，所以SiCl4的范德華力較大，熔、沸點(diǎn)應(yīng)該比CCl4高。CCl4的分子是正四面體結(jié)構(gòu)，SiCl4與它結(jié)構(gòu)相似，因此也應(yīng)該是正四面體結(jié)構(gòu)，是含極性鍵的非極性分子。 9．在下列物質(zhì)中：①NaCl?、贜aOH?、跱a2O2　④CH2O ⑤(NH4)2S?、轈Cl4　⑦C2H2?、郤iC?、峋w硅　 ⑩金剛石 用序號(hào)填寫(xiě)： (1)只含有離子鍵的離子晶體是______________； (2)既有離子鍵，又有極性鍵和配位鍵的離子晶體是__________； (3)既有離子鍵，又有非極性鍵的是__________； (4)含有非極性鍵的非極性分子的是________； (5)所有原子都在同一平面上的分子有________； (6)含有極性鍵的原子晶體是________。 解析：NaCl中只含離子鍵；NaOH中含離子鍵和O—H極性鍵；Na2O2中含離子鍵和O—O非極性鍵；CH2O中含極性鍵，C原子采用sp2雜化，為平面形分子；(NH4)2S中含離子鍵，N—H極性鍵和N→H配位鍵；CCl4中含C—Cl極性鍵，為空間正四面體形分子，故為非極性分子；C2H2中含C≡C非極性鍵和C—H極性鍵，為直線(xiàn)形分子；SiC中含C—Si極性鍵，為原子晶體；金剛石中含C—C非極性鍵，為原子晶體。 答案：(1)①　(2)⑤　(3)③　(4)⑦　(5)④⑦　(6)⑧ 10．現(xiàn)有兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如表所示： A組 B組 金剛石：3 550 ℃ HF：－83 ℃ 晶體硅：1 410 ℃ HCl：－115 ℃ 晶體硼：2 300 ℃ HBr：－89 ℃ 二氧化硅：1 710 ℃ HI：－51 ℃ 根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題： (1)A組屬于________晶體，其熔化時(shí)克服的粒子間的作用力是________。 (2)B組中HF熔點(diǎn)反常是由于_____________________________________________。 (3)B組晶體不可能具有的性質(zhì)是________。 ①硬度小 ②水溶液能導(dǎo)電 ③固體能導(dǎo)電 ④液體狀態(tài)能導(dǎo)電 解析：A組熔點(diǎn)很高，應(yīng)是原子晶體，原子晶體熔化時(shí)破壞的是共價(jià)鍵。B組是分子晶體，且結(jié)構(gòu)相似，一般是相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高；HF的相對(duì)分子質(zhì)量最小但熔點(diǎn)比HCl高，出現(xiàn)反常的原因是HF分子間存在氫鍵，HF晶體熔化時(shí)除了破壞范德華力，還要破壞氫鍵，所需能量更高，因而熔點(diǎn)更高。分子晶體在固態(tài)時(shí)和熔化狀態(tài)時(shí)都不導(dǎo)電。 答案：(1)原子　共價(jià)鍵　(2)HF分子間能形成氫鍵，熔化時(shí)需要消耗的能量更多　(3)③④ 1．在常溫常壓下呈氣態(tài)的化合物，降溫使其固化得到的晶體屬于(　　) A．分子晶體　　　　　 B．原子晶體 C．離子晶體 D．何種晶體無(wú)法判斷 解析：選A　該化合物在常溫常壓下呈氣態(tài)，即熔、沸點(diǎn)很低，故固化得到分子晶體。 2．下列晶體中，它們的熔點(diǎn)由低到高的順序排列正確的是(　　) ①金剛石?、诼然c?、鄹杀、芄? A．④②③① B．③①②④ C．④②①③ D．③④②① 解析：選D　金剛石為原子晶體，氯化鈉為離子晶體，二者通常狀況下均為固體，熔點(diǎn)：金剛石＞氯化鈉；干冰為分子晶體，汞為金屬晶體，通常狀況下CO2為氣體，汞為液體，故熔點(diǎn)：汞＞干冰。 3．下列屬于分子晶體性質(zhì)的是(　　) A．熔點(diǎn)1 070 ℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電 B．能溶于CS2，熔點(diǎn)112.8 ℃，沸點(diǎn)444.6 ℃ C．熔點(diǎn)1 400 ℃，可做半導(dǎo)體材料，難溶于水 D．熔點(diǎn)97.81 ℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97 gcm－3 解析：選B　分子晶體的主要性質(zhì)有：熔、沸點(diǎn)低，硬度小，極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑，固態(tài)和熔化時(shí)均不導(dǎo)電。 4．下列有關(guān)原子晶體的敘述不正確的是(　　) A．原子晶體中可能存在非極性共價(jià)鍵 B．原子晶體的硬度一般比分子晶體的高 C．在SiO2晶體中，1個(gè)硅原子和2個(gè)氧原子形成2個(gè)共價(jià)鍵 D．金剛砂晶體是直接由硅原子和碳原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合所形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 解析：選C　同種元素的原子構(gòu)成的原子晶體中存在非極性鍵，如金剛石，A項(xiàng)正確；原子晶體的硬度一般比分子晶體的高，B項(xiàng)正確；SiO2晶體中1個(gè)硅原子和4個(gè)氧原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；金剛砂晶體是由硅原子和碳原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合所形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，即原子晶體，D項(xiàng)正確。 5．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)合成碳氮化合物的薄膜，該碳氮化合物的硬度比金剛石更堅(jiān)硬，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．該碳氮化合物呈立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) C．該碳氮化合物中C—N鍵長(zhǎng)比金剛石的C—C鍵長(zhǎng)長(zhǎng) D．相鄰主族非金屬元素形成的化合物的硬度比單質(zhì)小 解析：選B　由題意知，碳氮化合物的硬度比金剛石還大，說(shuō)明該碳氮化合物為原子晶體，因此是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與金剛石相比，C原子半徑大于N原子半徑，所以C—N鍵長(zhǎng)小于C—C鍵長(zhǎng)。 6．干冰晶體是一種面心立方結(jié)構(gòu)，如圖所示，即每8個(gè)CO2構(gòu)成立方體，且在6個(gè)面的中心又各有1個(gè)CO2分子，在每個(gè)CO2周?chē)嚯x為a(其中a為立方體棱長(zhǎng))的CO2有(　　) A．4個(gè) B．8個(gè) C．12個(gè) D．6個(gè) 解析：選C　在每個(gè)CO2周?chē)嚯x為a的CO2即為每個(gè)面心上的CO2分子，共有8(3)＝12個(gè)。 7．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．金剛石晶體中的最小碳原子環(huán)由12個(gè)碳原子構(gòu)成 B．金剛石晶體中的碳原子是sp3雜化的 C．1 mol SiO2晶體中含2 mol Si—O鍵 D．金剛石化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫下也不會(huì)和O2反應(yīng) 解析：選B　在金剛石晶體中的最小環(huán)為六元環(huán)，為空間六邊形，由六個(gè)碳原子構(gòu)成，A錯(cuò)誤；金剛石晶體中每個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，是sp3雜化，B正確；在SiO2晶體中1個(gè)硅原子與四個(gè)氧原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，所以1 mol SiO2晶體中含4 mol Si—O鍵，C錯(cuò)誤；金剛石的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，但在高溫下可以和氧氣反應(yīng)生成CO2。 8．美國(guó)Lawrence Liremore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)的科學(xué)家成功地在高壓下將CO2轉(zhuǎn)化為具有類(lèi)似SiO2結(jié)構(gòu)的原子晶體，下列關(guān)于CO2的原子晶體說(shuō)法正確的是(　　) A．CO2的原子晶體和分子晶體互為同素異形體 B．在一定條件下CO2原子晶體轉(zhuǎn)化為分子晶體是物理變化 C．CO2的原子晶體和分子晶體具有相同的物理性質(zhì) D．在CO2的原子晶體中，每個(gè)C原子周?chē)Y(jié)合4個(gè)O原子，每個(gè)O原子與兩個(gè)C原子相結(jié)合 解析：選D　同素異形體的研究對(duì)象是單質(zhì)；CO2的晶體類(lèi)型發(fā)生轉(zhuǎn)變，生成了新物質(zhì)，為化學(xué)變化；CO2的不同晶體具有不同的物理性質(zhì)，CO2原子晶體類(lèi)似于SiO2晶體，每個(gè)C原子結(jié)合4個(gè)O原子，每個(gè)O原子結(jié)合2個(gè)C原子。 9．下表表示短周期元素在周期表中的相對(duì)位置，表中所列字母分別代表一種元素。 (1)上述元素的單質(zhì)中熔點(diǎn)最高的可能是________(填字母)；dh4比gh4穩(wěn)定，其原因是_________________________________________________________________________。 (2)f和a所形成的物質(zhì)的沸點(diǎn)在f相應(yīng)主族元素的同類(lèi)型化合物中比較高，其原因是________________________________________________________________________。 (3)在發(fā)射“神舟”七號(hào)載人飛船的火箭推進(jìn)器中，盛有分別由a、e和a、f元素組成的兩種液態(tài)化合物，它們的分子皆為18個(gè)電子微粒，當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí)即產(chǎn)生e的單質(zhì)和a2f。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)f的最簡(jiǎn)單氫化物屬于________晶體，a與d形成的最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物其分子的空間構(gòu)型是________，它的晶體屬于________晶體。 解析：(1)根據(jù)各元素在周期表中的位置，結(jié)合物質(zhì)熔點(diǎn)規(guī)律可知d(碳元素)形成的單質(zhì)熔點(diǎn)是最高的。CCl4比SiCl4穩(wěn)定，原因是碳的原子半徑比硅的原子半徑小，C—Cl 鍵的鍵能比Si—Cl鍵的鍵能大；(2)H2O的沸點(diǎn)比同主族其他元素的氫化物沸點(diǎn)高的原因是水分子間存在氫鍵；(3)由元素位置和分子皆為18電子微粒，可知兩種液態(tài)化合物分別為N2H4和H2O2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O；(4)f的最簡(jiǎn)單氫化物指水，屬于分子晶體，a與d形成的最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物是甲烷，其分子的空間構(gòu)型是正四面體，屬于分子晶體。 答案：(1)d　碳的原子半徑比硅的原子半徑小，C—Cl鍵的鍵能比Si—Cl鍵的鍵能大　(2)水分子之間存在氫鍵　(3)N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O　(4)分子　正四面體　分子 10．有A、B、C、D四種元素，A元素的氣態(tài)氫化物分子式為AH4，其中A元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，該元素核內(nèi)有6個(gè)中子，能與B形成AB2型化合物，B在它的氫化物中含量為88.9%，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等；C、D為同周期元素，D的最高價(jià)氧化物的水化物為酸性最強(qiáng)的酸，C的氧化物為兩性氧化物。 (1)A元素的一種無(wú)色透明的單質(zhì)，名稱(chēng)叫__________，其晶體類(lèi)型是____________。 (2)B的氫化物的電子式為_(kāi)_______，屬于________(填“極性”或“非極性”)分子。 (3)A和B形成AB2型化合物的分子立體構(gòu)型為_(kāi)_______，屬____________(填“極性”或“非極性”)分子，其晶體類(lèi)型為_(kāi)_______。 (4)C元素位于周期表中第________周期第________族，A、C、D三元素的最高價(jià)氧化物的水化物按酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)_______________(用化學(xué)式表示)。 (5)C、D組成的化合物溶于水后滴入過(guò)量KOH溶液，現(xiàn)象是_______________________， 離子方程式為_(kāi)________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：根據(jù)A的氣態(tài)氫化物分子式為AH4，A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%知A的相對(duì)原子質(zhì)量為12，A原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子，則A為碳元素。根據(jù)B的氫化物中B的含量為88.9%，B與A形成AB2型化合物，則B為－2價(jià)，B為氧元素。D的最高價(jià)氧化物的水化物為最強(qiáng)酸，D為氯元素，則C為鋁元素。 答案：(1)金剛石　原子晶體　(2)HH　極性　(3)直線(xiàn)形　非極性　分子晶體　(4)3?、驛　HClO4>H2CO3>H3AlO3　(5)先有白色沉淀，滴入過(guò)量KOH時(shí)白色沉淀消失　Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－