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文檔簡介
專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第四單元分子間作用力分子晶體課時2分子晶體內(nèi)容索引學(xué)習(xí)目標(biāo)活動方案課堂反饋學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能辨識常見的分子晶體,了解分子晶體中構(gòu)成微粒之間的作用。2.借助分子晶體等模型認(rèn)識晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并能利用均攤法對晶胞進(jìn)行計(jì)算。3.知道介于典型晶體之間的過渡晶體及混合型晶體是普遍存在的。4.了解石墨晶體的結(jié)構(gòu),會比較不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)。活動方案下圖是干冰分子晶體的結(jié)構(gòu)模型:活動一:認(rèn)識分子晶體干冰分子晶體的結(jié)構(gòu)模型1.構(gòu)成干冰晶體的微粒是什么?分子中微粒間的作用力是什么?【答案】
構(gòu)成干冰晶體的微粒是CO2分子,微粒間的相互作用力是分子間作用力(范德華力)。2.分析干冰晶體結(jié)構(gòu),每個干冰分子晶體的晶胞中,CO2分子周圍離該分子最近且距離相等的CO2分子有幾個?每個晶胞中有幾個CO2分子?【答案】
每個CO2分子周圍離該分子最近且距離相等的CO2分子有12個,每個晶胞中有4個CO2分子。3.下圖是幾種常見的分子晶體:
單質(zhì)碘干冰冰晶胞或結(jié)構(gòu)模型
(長方體)
(立方體)
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)44—什么是分子晶體?構(gòu)成分子晶體的微粒是什么?微粒間的作用力是什么?【答案】
分子晶體是分子通過分子間作用力構(gòu)成的固態(tài)物質(zhì)。構(gòu)成分子晶體的微粒是分子,微粒間的作用力為分子間作用力(范德華力和氫鍵)。4.討論分子晶體有哪些共同的物理性質(zhì)?為什么?【答案】
分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低,密度較小,硬度較小,較易熔化和揮發(fā)。這是因?yàn)樾纬煞肿泳w的分子間作用力較弱。5.影響分子晶體熔、沸點(diǎn)的因素有哪些?【答案】
(1)分子晶體的熔、沸點(diǎn)取決于分子間作用力的大小。對于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,一般隨相對分子質(zhì)量的增大,范德華力也增大,熔、沸點(diǎn)升高,如I2>Br2>Cl2>F2。(2)有氫鍵的分子晶體,還要考慮氫鍵的強(qiáng)弱。例如:H2O與H2S相比,H2O的沸點(diǎn)比H2S的高,因?yàn)镠2O分子間有氫鍵,H2S分子間只有范德華力,而氫鍵比范德華力強(qiáng)。6.碳、硅為同主族元素,氧化物二氧化碳、二氧化硅都可以形成晶體,它們的晶體物理性質(zhì)相差很大,干冰易升華,二氧化硅的熔點(diǎn)很高,為什么?二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)模型【答案】
二氧化碳形成的晶體即干冰,屬于分子晶體,氣化時只破壞較弱的范德華力,而二氧化硅晶體屬于共價晶體,熔化時需破壞較強(qiáng)的共價鍵,所以物理性質(zhì)相差大。以共價鍵結(jié)合的物質(zhì),除金剛石、晶體硅、二氧化硅等___________結(jié)構(gòu)的物質(zhì)屬于_______晶體外,其他多數(shù)非金屬單質(zhì)、非金屬元素組成的無機(jī)化合物以及絕大多數(shù)有機(jī)化合物形成的晶體屬于_______晶體?;顒佣河懻摼w類型與物質(zhì)類型的關(guān)系空間網(wǎng)狀共價分子1.分析上圖,石墨晶體有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?【答案】
石墨晶體是一種二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在石墨的二維結(jié)構(gòu)平面內(nèi),每個碳原子以C—C鍵與3個碳原子結(jié)合,形成六元環(huán)層。活動三:拓展視野——了解石墨晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型2.為什么石墨晶體是一種混合晶體?【答案】
石墨晶體中,層內(nèi)原子間通過共價鍵結(jié)合,層間為分子間作用力,所以屬于混合晶體。3.閱讀教材,分析石墨的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),討論石墨為什么能導(dǎo)電?導(dǎo)電為什么具有方向性?討論石墨為什么有良好的潤滑性?【答案】
石墨晶體中層內(nèi)存在大π鍵,其中的電子可在整個層內(nèi)運(yùn)動,當(dāng)施加電場時,可以沿電場方向運(yùn)動,因而石墨具有導(dǎo)電性。但由于相鄰碳原子層之間相隔較遠(yuǎn),電子不能從一層跳躍到另一層,因此石墨的導(dǎo)電性具有一定的方向性。由于石墨晶體層間是以分子間作用力相結(jié)合的,在外力的作用下,石墨晶體中層與層之間發(fā)生相對滑動而具有良好的潤滑性。關(guān)注共性與個性的結(jié)合,是研究各類晶體重要的思想方法。晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)均是由原子、離子或分子按周期性規(guī)律重復(fù)排列組成的。研究晶體類型可通過研究能夠反映晶體結(jié)構(gòu)特征的基本重復(fù)單位——晶胞來進(jìn)行。不同晶體具有哪些共性?【答案】
不同的晶體具有以下共性:(1)晶體物質(zhì)各個部分的宏觀性質(zhì)總是相同的,例如具有相同的密度、相同的化學(xué)組成等。(2)晶體總能自發(fā)地形成多面體外形。(3)晶體都具有確定的熔點(diǎn)。活動四:了解晶體的共性與個性課堂反饋12345678910111213141516【解析】SO2與SiO2中都只含極性共價鍵,但SO2為分子晶體而SiO2為共價晶體,A不符合題意;NaCl中只含離子鍵,NaCl為離子晶體,而HCl中只含共價鍵,HCl為分子晶體,B不符合題意;CO2與H2O中都只含極性共價鍵、都是分子晶體,C符合題意;CCl4中只含極性共價鍵,CCl4為分子晶體,而KCl中只含離子鍵,KCl為離子晶體,D不符合題意。1.
(2020·呂叔湘中學(xué)診斷考試)下列各組晶體中,化學(xué)鍵種類和晶體類型都相同的是
(
)A.SO2與SiO2
B.NaCl與HCl
C.CO2與H2O
D.CCl4與KClC123456789101112A.N2的電子式為B.AlN是分子晶體C.27Al用原子中的中子數(shù)為14
D.基態(tài)氮原子軌道表示式為C【解析】N原子最外層有5個電子,2個N原子形成3對共用電子對,使物質(zhì)分子中每個原子都達(dá)到最外層8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故N2的電子式為
,A錯誤;AlN是高溫陶瓷材料,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)很高,說明AlN的存在狀態(tài)是共價晶體,而不是熔、沸點(diǎn)比較低的分子晶體,B錯誤;Al是13號元素,原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是13,27Al的中子數(shù)為27-13=14,C正確;原子核外電子總是盡可能成單排列,而且自旋方向相同,這樣排布使原子的能量最低,故基態(tài)氮原子軌道表示式為
,D錯誤。123456789101112123456789101112A.基態(tài)Ti原子的外圍電子排布式:3d4B.Cl-結(jié)構(gòu)示意圖:
C.MgCl2的電子式:D.TiCl4熔點(diǎn)是-25℃,沸點(diǎn)是136.4℃,可溶于苯和CCl4,該晶體屬于離子晶體C【解析】鈦是22號元素,根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2,則其基態(tài)原子的價電子排布式為3d24s2,A錯誤;Cl-結(jié)構(gòu)示意圖為
,B錯誤;MgCl2是離子化合物,其電子式為
,C正確;TiCl4熔、沸點(diǎn)低,可溶于苯和CCl4,由此可判斷TiCl4是由共價鍵結(jié)合形成的分子,晶體類型為分子晶體,D錯誤。1234567891011121234567891011124.下表所列物質(zhì)晶體的類型全部正確的一組是 (
)C晶體類型選項(xiàng)共價晶體離子晶體分子晶體A氮化硅磷酸單質(zhì)硫B單晶硅碳酸氫銨水銀C金剛石燒堿冰D鐵尿素冰醋酸【解析】磷酸的構(gòu)成微粒是分子,所以磷酸屬于分子晶體,A錯誤;單晶硅的構(gòu)成微粒是原子,所以屬于共價晶體,碳酸氫銨的構(gòu)成微粒是陰、陽離子,所以屬于離子晶體,水銀的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子,屬于金屬晶體,B錯誤;金剛石的構(gòu)成微粒是原子,屬于共價晶體,燒堿的構(gòu)成微粒是陰、陽離子,屬于離子晶體,冰的構(gòu)成微粒是分子,屬于分子晶體,C正確;鐵的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子,屬于金屬晶體,尿素的構(gòu)成微粒是分子,屬于分子晶體,冰醋酸的構(gòu)成微粒是分子,屬于分子晶體,D錯誤。123456789101112【解析】CO2只含共價鍵,是分子晶體,SiO2只含共價鍵,是共價晶體,A不符合題意;C2H5OH只含共價鍵,是分子晶體,NaOH既含離子鍵又含共價鍵,是離子晶體,B不符合題意;NH4Cl既含離子鍵又含共價鍵,是離子晶體,NaCl只含離子鍵,是離子晶體,C不符合題意;N2和HNO3都只含共價鍵,都是分子晶體,D符合題意。1234567891011125.(2021·吳江汾湖高級中學(xué)質(zhì)檢)下列各組物質(zhì)的晶體中,化學(xué)鍵類型相同、晶體類型也相同的是
(
)A.CO2、SiO2
B.C2H5OH、NaOH
C.NH4Cl、NaCl
D.N2、HNO3D1234567891011126.下列各物質(zhì)所形成的晶體中,屬于分子晶體且分子內(nèi)只含極性共價鍵的是
(
)A.CO2
B.O2
C.NH4Cl
D.ArA1234567891011127.(2021·南京期中)我國學(xué)者發(fā)現(xiàn)石墨烯具有非常規(guī)超導(dǎo)性能。石墨烯是僅由一層碳原子構(gòu)成的新型材料。下列有關(guān)石墨烯的說法不正確的是
(
)A.由碳元素組成 B.與石墨互為同位素C.完全燃燒生成二氧化碳 D.碳原子間以共價鍵結(jié)合B【解析】石墨烯只含碳元素,所以是由碳元素組成,A正確;石墨烯與石墨均是碳元素形成的單質(zhì),應(yīng)是互為同素異形體的關(guān)系,而同位素是同一元素不同原子間的互稱,B錯誤;石墨烯由碳元素組成,完全燃燒生成二氧化碳,C正確;石墨烯是由一層碳原子構(gòu)成的,碳原子間以共價鍵結(jié)合,D正確。123456789101112【解析】C60是分子晶體,A錯誤;C60和石墨是碳的同素異形體,B正確;C60中存在共價鍵,是分子晶體,C錯誤;C60相對分子質(zhì)量是720,D錯誤。1234567891011128.(2021·東臺質(zhì)檢)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種分子,它具有空心的類似足球的結(jié)構(gòu),分子式為C60,下列說法正確的是 (
)A.C60是共價晶體B.C60和石墨都是碳的同素異形體C.C60中雖然沒有化學(xué)鍵,但固體為分子晶體D.C60相對分子質(zhì)量為
720g·mol-1B1234567891011129.下表列出了有關(guān)晶體的說法,其中有錯誤的是 (
)C選項(xiàng)晶體名稱組成的晶體微粒晶體內(nèi)存在的結(jié)合力A碘化鉀陰、陽離子離子鍵B干冰分子范德華力C氖原子共價鍵D二氧化硅原子共價鍵【解析】碘化鉀為離子晶體,組成微粒為離子,組成晶體粒子間的結(jié)合力為離子鍵,A正確;干冰為分子晶體,組成微粒為分子,分子之間的結(jié)合力為范德華力,也叫作分子間作用力,B正確;氖晶體屬于分子晶體,其晶體內(nèi)存在的作用力為范德華力,不是共價鍵,C錯誤;二氧化硅為共價晶體,組成微粒為原子,組成晶體粒子間的結(jié)合力為共價鍵,D正確。12345678910111212345678910111210.(2021·禮嘉中學(xué)階段調(diào)研)下列說法正確的有 (
)①分子晶體的構(gòu)成微粒是分子,都具有分子密堆積的特征②冰融化時,分子中H—O鍵發(fā)生斷裂③分子晶體在干燥或熔融時,均能導(dǎo)電④分子晶體中,分子間作用力越大,通常熔點(diǎn)越高⑤分子晶體中,共價鍵鍵能越大,該分子晶體的熔點(diǎn)一定越高⑥分子晶體的熔、沸點(diǎn)一般比較低⑦分子晶體中,分子間以分子間作用力相結(jié)合,分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定
A.2項(xiàng) B.3項(xiàng)C.4項(xiàng) D.5項(xiàng)A【解析】分子晶體的構(gòu)成微粒是分子,但只含有分子間作用力的分子晶體具有分子密堆積的特征,含有氫鍵的分子晶體不是密堆積,①錯誤;冰融化克服氫鍵,屬于物理變化,水分子中H—O鍵沒有斷裂,②錯誤;分子晶體在干燥或熔融時,均不能導(dǎo)電,③錯誤;分子晶體中,分子間作用力越大,通常熔、沸點(diǎn)越高,④正確;分子晶體熔化時破壞分子間作用力,不破壞分子內(nèi)共價鍵,即說明分子內(nèi)共價鍵鍵能大小與該分子晶體的熔點(diǎn)高低無關(guān),⑤錯誤;分子晶體熔化時破壞分子間作用力,而分子間作用力一般較弱,導(dǎo)致其熔、沸點(diǎn)較低,⑥正確;分子的穩(wěn)定性與分子間作用力無關(guān),穩(wěn)定性屬于化學(xué)性質(zhì),分子間作用力影響物理性質(zhì),⑦錯誤;只有④⑥正確,故選A。12345678910111212345678910111211.有A、B、C三種晶體,分別由H、C、Na、Cl四種元素中的一種或幾種組成,對這三種晶體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表:序號熔點(diǎn)/℃硬度水溶性導(dǎo)電性水溶液與Ag+反應(yīng)A811較大易溶水溶液或熔融導(dǎo)電白色沉淀B3500很大不溶不導(dǎo)電不反應(yīng)C-114.2很小易溶液態(tài)不導(dǎo)電白色沉淀【解析】根據(jù)A、B、C所述晶體的性質(zhì)可知,A為離子晶體,只能為NaCl,微粒間的作用力為離子鍵;B應(yīng)為共價晶體,只能為金剛石,微粒間的作用力為共價鍵;C應(yīng)為分子晶體,且易溶于水,只能為HCl,微粒間的作用力為范德華力。123456789101112(1)晶體的化學(xué)式分別為A_______、B____、C______。(2)晶體的類型分別是A_________、B_________、C_________。(3)晶體中微粒間作用力分別是A_____
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