精修版高中化學(xué) 第3章 第3節(jié) 第2課時 分子晶體學(xué)案 魯科版選修3

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1、 精品資料 第2課時　分子晶體 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.掌握分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及物理性質(zhì)特點(diǎn)。 2.能夠識別各種類型的晶體。 一、分子晶體 1．概念 分子間通過________________結(jié)合而成的晶體。 2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 由于分子間作用力不具有____________，所以分子晶體在堆積排列時盡可能的利用________，采取____________的方式。 3．物理性質(zhì) (1)分子晶體由于以比較弱的__________________相結(jié)合，因此一般熔點(diǎn)________，硬度________。 (2)對組成和結(jié)構(gòu)_

2、_______、晶體中又不含氫鍵的分子晶體來說，隨著相對分子質(zhì)量的增大，分子間作用力________，熔、沸點(diǎn)________。如熔點(diǎn)：HCl____HBr____HI。 4．常見物質(zhì) 幾乎所有的酸，部分非金屬單質(zhì)、非金屬的______________，____________以及大多數(shù) ____________形成的晶體都屬于分子晶體。 二、石墨晶體 1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，碳原子排列成________________，一個個六邊形排列成平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每一個碳原子都跟其他____________相結(jié)合。在同一個層內(nèi)，相鄰的碳原子以__________相結(jié)合

3、，層與層之間以____________相結(jié)合(如圖)。 2．所屬類型 石墨中既有________________，又有________________，同時還有________________的特性，是一種________________晶體。 3．物理性質(zhì) 由于石墨結(jié)構(gòu)的特殊性，使其熔點(diǎn)________，有很好的__________，可做________、__________、__________、原子反應(yīng)堆中的中子減速劑等。 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

4、子晶體 D．何種晶體無法判斷 2．下列化學(xué)式既能表示物質(zhì)的組成，又能表示物質(zhì)分子式的是(　　) A．NH4NO3 B．Si C．C6H5OH D．Cu 3．下列各物質(zhì)中均能導(dǎo)電且導(dǎo)電本質(zhì)相同的是(　　) A．石墨和稀硫酸 B．鎂和熔化的KNO3 C．金剛石和晶體硅 D．鎂和鋁 4．干冰晶體是一種面心立方結(jié)構(gòu)，如圖所示，即8個CO2分子構(gòu)成立方體的8個頂點(diǎn)，6個面的中心又各有1個CO2分子，在每個CO2

5、分子周圍與它的距離為a(其中a為立方體棱長)的CO2分子有(　　) A．4個 B．8個 C．12個 D．6個 5．C和Si元素在化學(xué)中占有極其重要的地位。 (1)SiC的晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅的相似，其中C原子的雜化方式為________，微粒間存在的作用力是________。 (2)氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，則M為________(填元素符號)。MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似，MO的熔點(diǎn)比CaO的高，其原因是_____________。 (3)C、Si為同一主族的元素，CO

6、2和SiO2化學(xué)式相似，但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大不同。CO2中C與O原子間形成σ鍵和π鍵，SiO2中Si與O原子間不形成上述π健。從原子半徑大小的角度分析，為何C、O原子間能形成，而Si、O原子間不能形成上述π鍵_________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 練基礎(chǔ)落實(shí) 知識點(diǎn)一　分子晶體 1．下列物質(zhì)呈固態(tài)時，一定屬于分子

7、晶體的是(　　) A．非金屬單質(zhì) B．非金屬氧化物 C．含氧酸 D．金屬氧化物 2．下列各組物質(zhì)各自形成的晶體，均屬于分子晶體的化合物的是(　　) A．NH3、HD、C10H8 B．PCl3、CO2、H2SO4 C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、Na2S、H2O2 知識點(diǎn)二　分子晶體的組成 3．下列晶體中由原子直接構(gòu)成的單質(zhì)有(　　) A．硫 B．生鐵 C．金剛石 D．金屬鎂

8、 4．下列化學(xué)式既能表示物質(zhì)的組成，又能表示物質(zhì)的一個分子的是(　　) A．NaOH B．SiO2 C．Fe D．C3H8 知識點(diǎn)三　分子晶體的物理性質(zhì)特點(diǎn) 5．下列性質(zhì)適合于分子晶體的是(　　) A．熔點(diǎn)1 070°C，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電 B．熔點(diǎn)10.31°C，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電 C．難溶于CS2，熔點(diǎn)1 128°C，沸點(diǎn)4 446°C D．熔點(diǎn)97.81°C，質(zhì)軟導(dǎo)電，密度0.97 g·cm－3 6．分子晶體在通常情況下不具有的性質(zhì)是(　　) A．晶體構(gòu)成微粒是分子 B．干燥或熔化時均能導(dǎo)電 C．微粒間以范德華力結(jié)合 D

9、．熔點(diǎn)、沸點(diǎn)一般低于原子晶體和離子晶體 知識點(diǎn)四　石墨晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 7．石墨晶體中，層與層之間的結(jié)合力是(　　) A．金屬鍵 B．共價鍵 C．分子間力 D．離子鍵 練方法技巧 分子晶體熔點(diǎn)高低的比較方法 8．下列有關(guān)分子晶體熔點(diǎn)的高低敘述中，正確的是(　　) A．Cl2>I2 B．SiCl4>CCl4 C．N2>O2 D．C(CH3)4>CH3CH2CH2CH3 9．水的沸點(diǎn)是100℃，硫化氫的分子結(jié)構(gòu)跟水相似，但它的沸點(diǎn)卻很低，是－60.7℃，引起這種差異的主要原因是(　　) A．范德華力

10、 B．共價鍵 C．氫鍵 D．相對分子質(zhì)量 不同類型晶體熔點(diǎn)高低比較方法 10．下列化合物按其晶體的熔點(diǎn)由高到低排列正確的是(　　) A．SiO2　CsCl　CBr4　CF4 B．SiO2　CsCl　CF4　CBr4 C．CsCl　SiO2　CBr4　CF4 D．CF4　CBr4　CsCl　SiO2 練高考真題 11．(2009·上海，8)在通常條件下，下列各組物質(zhì)的性質(zhì)排列正確的是(　　) A．熔點(diǎn)：CO2>KCl>SiO2 B．水溶性：HCl>H2S>SO2 C．沸點(diǎn)：乙烷>戊烷>丁烷 D．熱穩(wěn)定性：HF>H2O>NH

11、3 12．(2008·江蘇，4)下列說法正確的是(　　) A．原子晶體中只存在非極性共價鍵 B．稀有氣體形成的晶體屬于分子晶體 C．干冰升華時，分子內(nèi)共價鍵會發(fā)生斷裂 D．金屬元素和非金屬元素形成的化合物一定是離子化合物 練綜合拓展 13．在第3周期各元素(稀有氣體除外)中，原子半徑最大的原子是________，其單質(zhì)晶 體屬于________晶體；原子半徑最小的原子是________，其單質(zhì)晶體屬于________晶體，用電子式表示兩元素形成化合物的過程：________________________________，該化合物的 晶體屬于________晶體，最低負(fù)化合價

12、的絕對值等于最高正化合價的原子是________，其單質(zhì)晶體類型為____________________。 14．Q、R、X、Y、Z為前20號元素中的五種，Q的低價氧化物與X單質(zhì)分子的電子總數(shù)相等，R與Q同族，Y和Z的離子與Ar原子的電子層結(jié)構(gòu)相同且Y的原子序數(shù)小于Z。 (1)Q的最高價氧化物，其固態(tài)屬于________晶體，俗名為______________。 (2)R的氫化物分子的空間構(gòu)型是____________；屬于________分子(填“極性”或“非極性”)；它與X形成的化合物可作為一種重要的陶瓷材料，其化學(xué)式是________。 (3)X的常見氫化物的空間構(gòu)型是____

13、________；它的另一氫化物X2H4是一種火箭燃料的成分，其電子式是________________。 (4)Q分別與Y、Z形成的共價化合物的化學(xué)式是________________和________________；Q與Y形成的分子的電子式是____________，屬于________分子(填“極性”或“非極性”)。 第2課時　分子晶體 雙基落實(shí) 一、 1．分子間作用力 2．方向性　空間　緊密堆積 3．(1)分子間作用力　較低　較小　(2)相似　增強(qiáng) 升高　<　< 4．氫化物　二氧化碳　有機(jī)物 二、 1．平面正六邊形　三個碳原子　共價鍵　范德華力 2．共價鍵　范

14、德華力　金屬鍵　混合型 3．很高　導(dǎo)電性　電極　潤滑劑　鉛筆芯 課堂練習(xí) 1．A 2．C　[在四種類型的晶體中，除分子晶體中含有單獨(dú)存在的分子外，其余晶體中都不存在單個的分子，化學(xué)式僅僅代表物質(zhì)中原子的最簡組成，而不能表示其真正的分子。A為離子晶體，B為原子晶體，D為金屬晶體，只有C為分子晶體。] 3．D　4.C 5．(1) sp3雜化　共價鍵 (2)Mg　Mg2＋的半徑比Ca2＋小，MgO晶格能大　(3)C的原子半徑較小，C、O原子能充分靠近，p-p軌道肩并肩重疊程度較大，形成較穩(wěn)定的π鍵；Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，p-p軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成上述穩(wěn)

15、定的π鍵 課時作業(yè) 1．C 2．B　[A中HD是單質(zhì)不是化合物。C中SiO2是原子晶體，不是分子晶體。D中Na2S是離子晶體，不是分子晶體。] 3．C　[硫、金剛石、金屬鎂均為單質(zhì)，但硫單質(zhì)是由S8分子構(gòu)成的，屬于分子晶體；生鐵是合金；金剛石是原子晶體，是由碳原子直接構(gòu)成的單質(zhì)；金屬鎂屬于金屬晶體，由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成。] 4．D 5．B　[構(gòu)成分子晶體的作用力弱決定了熔、沸點(diǎn)低，硬度小等性質(zhì)。分子晶體液態(tài)都不導(dǎo)電，其水溶液有可能導(dǎo)電。] 6．B　7.C 8．B　[A、B、C、D選項中均無氫鍵，且都為分子晶體，物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量大的熔點(diǎn)高，故A、C錯誤，B正確；D

16、中相對分子質(zhì)量相同的同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔點(diǎn)越低，故D錯誤。] 9．C　[H2O中存在氫鍵，而使其熔、沸點(diǎn)升高，表現(xiàn)出不同于同一主族結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)的特性。] 10．A　[物質(zhì)熔點(diǎn)的高低與晶體的類型有關(guān)，一般來說：原子晶體>離子晶體>分子晶體，即SiO2>CsCl>CBr4、CF4。當(dāng)晶體的類型相同時，原子晶體與原子半徑有關(guān)；離子晶體與離子的半徑和離子所帶的電荷數(shù)有關(guān)；分子晶體當(dāng)組成和結(jié)構(gòu)相似時，與相對分子質(zhì)量的大小有關(guān)，一般來說，相對分子質(zhì)量大的熔點(diǎn)高，即CBr4>CF4。] 11．D　[原子晶體熔點(diǎn)很高，離子晶體熔點(diǎn)較高，分子晶體熔點(diǎn)較低，A項錯。二氧化硫的溶解度大于硫化氫，B項錯。

17、隨著碳原子數(shù)增多，烷烴的沸點(diǎn)升高，C項錯。非金屬元素的得電子能力越強(qiáng)，其氫化物越穩(wěn)定，D項正確。] 12．B 13．Na　金屬　Cl　分子 　離子　Si　原子晶體 14．(1)分子　干冰　(2)正四面體　非極性　Si3N4　(3)三角錐形　　(4)CS2　CCl4　　非極性 解析　本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識。根據(jù)題設(shè)條件可推知Q為C，R為Si，X為N，Y為S，Z為Cl。 (1)C的最高價氧化物為CO2，固態(tài)時是分子晶體，其俗名為干冰。 (2)Si的氫化物為SiH4，根據(jù)CH4的空間構(gòu)型可知SiH4的空間構(gòu)型為正四面體，SiH4分子中正負(fù)電荷重心重合，屬于非極性分子。Si最外層有4個電子，N最外層有5個電子，它們形成化合物時，Si為＋4價，N為－3價，其化學(xué)式為Si3N4。 (3)N的常見氫化物為NH3，其空間構(gòu)型為三角錐形。根據(jù)N、H原子的成鍵原則，可得N2H4的結(jié)構(gòu)簡式為H2N—NH2，根據(jù)其結(jié)構(gòu)簡式可推寫出其電子式。 (4)C與S可形成CS2，根據(jù)CO2的結(jié)構(gòu)可寫出CS2的電子式并知其為非極性分子。C與Cl形成CCl4分子。