第二节 分子晶体和原子晶体
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第2课时原子晶体[学习目标定位] 1.知道原子晶体的概念,能够从原子晶体的结构特点理解其物理特性。
2.学会晶体熔、沸点比较的方法。
一、原子晶体的概念、结构及其性质1.概念及组成(1)概念:相邻原子间以共价键相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体,称为原子晶体。
(2)构成微粒:原子晶体中的微粒是原子,原子与原子之间的作用力是共价键。
2.两种典型原子晶体的结构(1)金刚石的晶体结构模型如图所示。
回答下列问题:①在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合,形成正四面体结构,这些正四面体向空间发展,构成彼此联结的立体网状结构。
②晶体中相邻碳碳键的夹角为109°28′,碳原子采取了sp3杂化。
③最小环上有6个碳原子,晶体中C原子与C—C键个数之比为1∶2。
④晶体中C—C键键长很短,键能很大,故金刚石的硬度很大,熔点很高。
(2)二氧化硅晶体结构模型如图所示。
回答下列问题:①每个硅原子都采取sp3杂化,以4个共价单键与4个氧原子结合,每个氧原子与2个硅原子结合,向空间扩展,构成空间网状结构。
②晶体中最小的环为6个硅原子、6个氧原子组成的12元环,硅、氧原子个数比为1∶2。
3.特性由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合,故原子晶体:①熔、沸点很高,②硬度大,③一般不导电,④难溶于溶剂。
4.常见的原子晶体:常见的非金属单质,如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等;某些非金属化合物,如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。
原子晶体的结构特点(1)构成原子晶体的微粒是原子,其相互作用力是共价键。
(2)原子晶体中不存在单个分子,化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系,不是分子式。
例1下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态HeA.①②③④⑤⑥B.②③④⑥C.②③⑥D.①②⑤⑥【考点】原子晶体【题点】原子晶体的一般性质及判断答案C解析CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体,其晶体由分子构成,稀有气体He由单原子分子构成;SiO2、晶体Si属于原子晶体,其晶体直接由原子构成。
A. 酸性氧化物B. 碱性氧化C .含氧酸 课时跟踪检测(十)分子晶体与原子晶体1下列物质固态时一定是分子晶体的是() D .非金属单质解析:选C 利用举特例法解题。
A 项,SiO 2为酸性氧化物,属于原子晶体;B 项, Na 2O 、CaO 等碱性氧化物属于离子晶体;D 项,金刚石、晶体硅等非金属单质属于原子晶 体。
2. 下列说法中错误的是()A. 干冰与二氧化硅晶体熔化时,所克服的微粒间相互作用不相同B. C 2H 5OH 与C 2H 5Br 相比,前者的相对分子质量远小于后者,而沸点却远高于后者,其原因是前者的分子间存在氢键C. 非金属单质只能形成分子晶体D. 金刚石熔化时断裂共价键解析:选C 干冰熔化时破坏范德华力,二氧化硅、金刚石等原子晶体熔化时破坏共价 键,A 、D 项正确;乙醇的分子间易形成氢键,故其沸点高于C 2H 5Br ,B 项正确;C 、Si 、 O 是非金属元素,但金刚石、晶体硅、二氧化硅都是原子晶体,C 项不正确。
3. 据报道,用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”,再用一个射频电火花喷射出氮气,可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜,该碳氮化合物的硬度比金刚石更坚硬,则下列分析正确的是()A. 该碳氮化合物呈片层状结构B •该碳氮化合物呈立体网状结构C •该碳氮化合物中C —N 键长比金刚石的C —C 键长长D .相邻主族非金属元素形成的化合物的硬度比单质小解析:选B 由题意知,碳氮化合物的硬度比金刚石还大,说明该碳氮化合物为原子晶 体,因此是立体网状结构,与金刚石相比,C 原子半径大于N 原子半径,所以C —N 键长 小于C —C 键长。
4. 如图为冰的一种骨架形式,依此为单位向空间延伸,请问该冰中的每个水分子有几个氢键()A .2B . 4C.8D.12解析:选A每个水分子与四个方向的其他4个水分子形成氢键,因此每个水分子具有的氢键个数为4送二2。
5.下列说法正确的是()A.冰熔化时,分子中H—O键发生断裂B.原子晶体中,共价键越强,熔点越高C.分子晶体中,共价键键能越大,分子晶体的熔、沸点越高D.分子晶体中,分子间作用力越大,该物质越稳定解析:选BA项,冰熔化时,破坏分子间作用力(主要是氢键),分子内的H—O键不发生断裂;C项,分子晶体中,分子间作用力越强,分子晶体的熔、沸点越高,与分子内共价键的键能大小无关;D项,分子晶体中,分子内共价键的键能越大,该分子越稳定。
第三章第二节分子晶体与原子晶体第一课时分子晶体教学目标1、使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。
2、使学生了解晶体类型与性质的关系。
3、使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。
4、知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。
5、使学生主动参与科学探究,体验研究过程,激发他们的学习兴趣。
教学重点、难点重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响从三维空间结构认识晶胞的组成、结构教学方法建议:运用模型和类比方法诱导、分析、归纳教学过程:[引入]我们已经知道,固体有晶体和非晶体之分,绝大多数常见的固体是晶体。
现在给出下列晶体的熔点:甲烷(-182.5℃)氮(-210.1℃)金刚石(3900℃)氧化铝(2030℃),氯化钠(801℃)同为晶体,为什么它们的熔点及其性质有如此大的差异呢?物质结构决定物质性质,我们需要探讨晶体的内部结构来回答这个问题。
分类研究是科学研究的基本方法之一,根据晶体结构的不同,我们把年个吨毫2分为若干类型,其中,只含分子的晶体称为分子晶体。
一、分子晶体1、定义:含分子的晶体称为分子晶体也就是说:分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体分子,就属于分子晶体问:还有哪些属于分子晶看图,如:碘晶体中只含有I2体?2、较典型的分子晶体有非金属氢化物,部分非金属单质,部分非金属氧化物,几乎所有的酸,绝大多数有机物的晶体。
3、分子间作用力和氢键过度:首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识阅读必修2 科学视野教师诱导:分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力,也叫范徳华力。
分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响?学生回答:一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子量量越大分子间作用力越大,物质的熔、沸点也越高。
教师诱导:但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不完全符合,如:NH3、H2 O和HF的沸点就出现反常。
第二节分子晶体与原子晶体A组1.下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是()A.NH3、HD、C8H10B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、SO3、C60l4、Na2S、H2O22.BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与AlCl3相似。
由此可推测BeCl2()A.熔融态不导电B.水溶液呈中性C.熔点比BeBr2高D.不与NaOH溶液反应3.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4.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法中正确的是()A.钠与W可能形成Na2W2化合物B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电C.W得电子能力比Q强D.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体5.下列关于原子晶体、分子晶体的叙述中,正确的是()A.在SiO2晶体中,1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键B.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定C.C6H5OH既能表示物质的组成,又能表示物质的一个分子D.分子晶体的熔、沸点低,常温下均呈液态或气态6.下列说法中,正确的是()A.冰融化时,分子中H—O键发生断裂B.原子晶体中,共价键越强,熔点越高C.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔点一定越高D.分子晶体中,分子间作用力越大,该物质越稳定7.HgCl2稀溶液可作为手术刀的消毒剂,已知HgCl2有如下性质:①HgCl2晶体熔点较低;②HgCl2熔融状态下不导电;③HgCl2在水溶液中可发生微弱电离。
下列关于HgCl2的叙述正确的是()A.HgCl2晶体属于分子晶体B.HgCl2属于离子化合物C.HgCl2属于电解质,且属于强电解质D.HgCl2属于非电解质8.正硼酸(H3BO3)是一种层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)。