2014-2015化学人教版选修3检测:3.2 分子晶体与原子晶体 课堂10分钟练习
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高中化学选修三第三章第二节基础巩固一、选择题1.干冰气化时,下列所述内容发生变化的是()A.分子内共价键B.分子间作用力C.分子的性质D.分子间的氢键2.(双选)下列晶体性质的比较中,正确的是()A.熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅B.沸点:NH3>H2O>HFC.硬度:白磷>冰>二氧化硅D.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl43.根据下列性质判断,属于原子晶体的物质是()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℃,熔化时能导电D.熔点-56.6℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电4.碘的熔、沸点低,其原因是()A.碘的非金属性较弱B.I—I键的键能较小C.碘晶体属于分子晶体D.I—I共价键的键长较长5.我国的激光技术在世界上处于领先地位,据报道,有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松,与此同时再用射频电火花喷射氮气,此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。
据称,这种化合物可能比金刚石更坚硬。
其原因可能是()A.碳、氮原子构成平面结构的晶体B.碳氮键比金刚石中的碳碳键更短C.氮原子电子数比碳原子电子数多D.碳、氮的单质的化学性质均不活泼6.二氧化硅晶体是空间立体网状结构,如图所示。
下列关于二氧化硅晶体的说法中不正确的是( )A.1 mol SiO2晶体中含2 mol Si—O键B.晶体中Si、O原子个数比为1:2C.晶体中Si、O原子最外电子层都满足8电子稳定结构D.晶体中最小环上的原子数为127.下列性质适合于分子晶体的是()①熔点1 070℃,易溶于水,水溶液导电②熔点10.31℃,液态不导电,水溶液导电③能溶于CS2,熔点112.8℃,沸点444.6℃④熔点97.81℃,质软、导电,密度为0.97 g·cm-3A.①②B.①③C.②③D.②④8.美国《科学》杂志曾报道:在40 GPa的高压下,用激光加热到1800 K,人们成功制得了原子晶体CO2,下列对该物质的推断一定不正确的是() A.该原子晶体中含有极性键B.该原子晶体易气化,可用作制冷材料C.该原子晶体有很高的熔点D.该原子晶体硬度大,可用作耐磨材料9.下列各组物质发生状态变化时,所克服的微粒间的相互作用,属于同种类型的是()A.金刚石和硫的熔化B.食盐和石蜡的熔化C.碘和干冰的升华D.二氧化硅和氧化钠的熔化二、非选择题10.(1)如图为干冰的晶胞结构,观察图形,确定在干冰中每个CO2分子周围有________个与之紧邻且等距离的CO2分子。
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。
1.了解分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。
2.掌握分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系。
3.了解氢键及其对物质性质的影响。
细读教材记主干1.共价键是怎样形成的?其作用强度与分子间作用力相比较哪种更大?提示:共价键是通过共用电子对形成的,共价键的强度比分子间作用力要大。
2.冰融化与干冰升华克服的作用力不完全相同,干冰升华只克服范德华力,而冰融化除克服范德华力外还克服氢键。
3.二氧化硅的结构是怎样的?其熔、沸点高低如何?提示:二氧化硅是原子之间以共价键结合而形成的立体网状结构。
其中一个硅原子与四个氧原子相连,一个氧原子与两个硅原子相连。
熔、沸点较高。
4.在分子晶体中,分子内的原子间以共价键相结合,分子间以分子间作用力相吸引,因此分子晶体熔点较低。
5.在原子晶体里,所有原子都以共价键相结合,形成三维的网状结构,因此原子晶体熔点高、硬度大。
[新知探究]1.概念及粒子间作用力(1)概念:只含分子的晶体。
(2)粒子间的作用力2.物理性质及物质类别(1)物理性质分子晶体熔、沸点较低、硬度较小。
(2)物质类别物质种类举例所有非金属氢化物H2O、NH3、CH4等部分非金属单质O2、N2、P4等部分非金属氧化物CO2、SO2、SO3等3.(1)分子间作用力是范德华力晶体中分子堆积方式为分子密堆积,即以一个分子为中心,其周围通常可以有12个紧邻的分子。
如干冰的晶胞结构如图①每个晶胞中有12个原子。
②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子有12个。
(2)分子间还有其他作用力水分子之间的主要作用力是氢键,在冰的每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。
冰的晶体结构如图[对点演练]1.(2016·宜昌高二检测)已知氯化铝易溶于苯和乙醚,其熔点为190 ℃,则下列结论错误的是()A.氯化铝是电解质B.固体氯化铝是分子晶体C.可用电解熔融氯化铝的办法制取金属铝D.氯化铝为非极性分子解析:选C根据已知条件可知氯化铝是共价化合物,易溶于苯和乙醚,其熔点为190 ℃,则说明AlCl3是分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合。
高中化学学习材料唐玲出品1.【福建省“四地六校”2014下第三次月考】下列说法正确的是()A.沸点:H2O>H2S>H2Se>H2Te B.稳定性:SiH4>PH3>H2S >HClC.熔点:SiC >KCl> I2>CO2 D.沸点:CH4 >SiH4>GeH4>SnH4【答案】C考点:考查物质的熔沸点及稳定性的变化规律的知识。
2.【甘肃兰州一中2014下期中考】N A为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是()A、标准状况下,含N A个氩原子的氩气的体积约为11.2 LB、31g白磷分子中,含有的共价单键数目是N A个C、6 g金刚石晶体中含有的碳碳键数目为2×6.02×1023D、4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3×6.02×1023【答案】Dn(SiO2)=4.5g ÷60g/mol=0.075mol.每1mol的 SiO2晶体中含有的硅氧键为4mol,所以0.075mol晶体中的Si—O共价键数目为0.3×6.02×1023。
正确。
考点:考查阿伏加德罗常数的有关计算的知识。
3.【湖北省襄阳市四校2014下期中考】下列有关叙述中,错误的是()A.金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子B.白磷分子晶体中,微粒之间通过共价键结合C.σ键可以单独存在,π键不可单独存在D.H2O的分解温度及沸点都比H2S高得多的事实不可都用氢键知识解释【答案】B考点:考查原子晶体、分子晶体的结合力、最小的环、共价键的存在及氢键的应用的知识。
4.【浙江省瑞安中学2014下期中考】下列说法正确的是(N A为阿伏加德罗常数的值()A.124g P4含有的P-P键的个数为4N A B.12 g石墨中含有C-C键的个数为2N AC.12g金刚石中含有C-C键的个数为2N A D.60g SiO2中含Si-O键的个数为2N A【答案】C考点:本题考查化学键数目的计算。
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)。
第三章第二节分子晶体和原子晶体第二课时原子晶体I.教材分析本节课选自人教版高中化学选修三第三章第二节《分子晶体和原子晶体》第二课时,通过对原子晶体结构特征分析来认识原子晶体特性,以与分子晶体进行区别。
i.学情分析学生已有知识,分子晶体特点,共价键的方向性、饱和性,金刚石的空间立体结构以及二氧化硅的硅氧四面体结构,有利于学生认识原子晶体。
ii.教学目标知识与技能:了解原子晶体的概念;掌握原子晶体的熔、沸点,硬度等物理性质;掌握金刚石、晶体硅、二氧化硅等典型晶体的晶胞;理解并掌握原子晶体内原子间作用力的类型。
过程与方法:通过典型晶体结构和晶胞结构,认识原子晶体。
情感态度与价值观:通过典型原子晶体的认识培养学生空间思维能力、学习能力。
iii.教学重点原子晶体的概念、原子晶体结构与性质之间的关系。
iv教学难点原子晶体的结构特点II.教学方法多媒体电脑、原子模型III.教学过程〈引入〉钻石的形成视频。
〈新授〉二、原子晶体思考与交流:钻石晶体类型。
完成学案P64填空1、概念:相邻原子间以共价键相结合而形成的空间立体网状结构的晶体。
2、构成微粒:原子3、粒子间的作用力:共价键4、典型的原子晶体观察金刚石模型思考问题、小组讨论:(1)在金刚石晶体中,C采取什么杂化方式?每个C与多少个C成键?形成怎样的空间结构?每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个?最小碳环由多少个碳原子组成?它们是否在同一平面内?(2)在金刚石晶体中,C原子个数与C—C键数之比为多少?(3)12克金刚石中C—C键数为多少NA?(4)一个C原子被多少个环共用,每个环平均有几个C原子?(5)一个C-C键被几个环共用,每个环平均有几个C-C键完成学案P64①金刚石a.每个碳原子形成______个共价键,C-C夹角为109°28’,碳原子为______杂化。
b.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。
c.整块晶体是一个三维的结构观察二氧化硅模型思考问题、小组讨论:(1)在SiO2晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个?每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个?在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少?(2)在SiO2晶体中每个硅原子连接有几个共价键?每个氧原子连接有几个共价键?硅原子个数与Si-O共价键个数之比是多少?氧原子个数与Si-O共价键个数之比是多少?(3)在二氧化硅的晶体结构中,最小的环由几个原子构成?(4)1molSiO2晶体中含有多少mol共价键?完成学案P65③SiO2晶体在晶体硅的晶胞中每2个Si之间插入1个O原子便可得到SiO2晶胞。
课堂10分钟练习
1.(对应考点一)分子晶体具有的本质特征是()
A.组成晶体的基本构成微粒是分子
B.熔融时不导电
C.晶体内微粒间以分子间作用力相结合
D.熔点一般比原子晶体低
解析:分子晶体的熔沸点较低,硬度较小,导致这些性质特征的本质原因是基本构成微粒间的相互作用——范德华力及氢键相对于化学键来说是极其微弱的。
答案:C
2.(对应考点一)下列说法正确的是()
A.原子晶体中只存在非极性共价键
B.因为HCl的相对分子质量大于HF,所以HCl的熔点高于HF
C.干冰升华时,分子内共价键不会发生断裂
D.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
解析:原子晶体中存在非极性共价键,也可能存在极性共价键,如SiO2、SiC等,A 项不正确;HF晶体中存在氢键,熔点高于HCl晶体,B不正确;干冰升华是物理变化,分子间作用力被破坏,但分子内共价键不断裂,C正确;金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,也可能是共价化合物,如AlCl3等,D不正确。
答案:C
3.(对应考点二)干冰和二氧化硅晶体同属第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.二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量
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
解析:干冰和二氧化硅晶体尽管同属第ⅣA族元素的最高价氧化物,但干冰是分子晶体,二氧化硅为原子晶体,干冰的熔、沸点取决于其分子间作用力的大小,而不是共价键键能的强弱,而二氧化硅的熔、沸点则由Si—O键键能的强弱所决定。
答案:C
4.(对应考点二)SiCl4的分子结构与CCl4相似,对其进行下列推测,不.正确的是() A.SiCl4晶体是分子晶体
B.常温、常压下SiCl4是气体
C.SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子
D.SiCl4的熔点高于CCl4
解析:由于SiCl4具有分子结构,所以一定属于分子晶体。
影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小,在这两种分子中都只有范德华力,SiCl4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量,所以SiCl4的分子间作用力大,熔、沸点比CCl4高一些,常温、常压下为液体。
CCl4的分子是正四面体结构,SiCl4与它结构相似,因此也应该是正四面体结构,是含极性键的非极性分子。
答案:B
5.二氧化硅晶体是立体的网状结构,其晶体结构模型如图所示,请
认真观察该模型后回答下列问题:
(1)二氧化硅晶体中最小环上有________个原子,晶体结构中存在
以________原子为中心、________原子为顶点的正四面体结构。
(2)晶体中每个硅原子为________个最小环共有,每个最小环平均拥有________个硅原子、________个氧原子。
(3)晶体中存在的作用有________。
A.共价键B.离子键C.配位键D.范德华力
E.氢键
解析:二氧化硅晶体中,最小环上有6个硅原子和6个氧原子,并形成以硅原子为中心、氧原子(或硅原子)为顶点的正四面体结构。
因为每个硅原子被12个最小环共有,平均每个最小环拥有的硅原子数为6×1/12=1/2个,由化学式SiO2可知,拥有氧原子数为1/2×2=1个。
原子晶体中只存在共价键,且Si—O键为极性键,不是配位键。
答案:(1)12Si O(或Si)(2)121/21(3)A。