高二化學(xué)人教版選修3 課件 第三章第二節(jié) 分子晶體與原子晶體

1、【典例【典例1 1】下列屬于分子晶體性質(zhì)的是】下列屬于分子晶體性質(zhì)的是A.A.熔點熔點1 070 1 070 ，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電B.B.能溶于能溶于CSCS2 2，熔點，熔點112.8 112.8 ，沸點，沸點444.6 444.6 C.C.熔點熔點1 400 1 400 ，可做半導(dǎo)體材料，難溶于水，可做半導(dǎo)體材料，難溶于水D.D.熔點熔點97.81 97.81 ，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97 gcm0.97 gcm-3-3【自主解答】【自主解答】選選B B。分子晶體的主要性質(zhì)有：熔沸點低，。分子晶體的主要性質(zhì)有：熔沸點低，硬度小，極性分子易溶于極性

2、溶劑，非極性分子易溶硬度小，極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑，晶體固態(tài)和熔化時均不導(dǎo)電。于非極性溶劑，晶體固態(tài)和熔化時均不導(dǎo)電?！镜淅镜淅? 2】晶體硅】晶體硅(Si)(Si)和金剛砂和金剛砂(SiC(SiC）都是與金剛石相）都是與金剛石相似的原子晶體，請根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)，分析其熔點、似的原子晶體，請根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)，分析其熔點、硬度的大小與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。硬度的大小與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系?！咀灾鹘獯稹俊咀灾鹘獯稹吭谠泳w里，所有原子都以共價鍵相在原子晶體里，所有原子都以共價鍵相互結(jié)合，整塊晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。所互結(jié)合，整塊晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。所以，

3、影響原子晶體的熔點、硬度的主要因素就是共價以，影響原子晶體的熔點、硬度的主要因素就是共價鍵的鍵能大小，鍵能越大，原子晶體的熔點、硬度越鍵的鍵能大小，鍵能越大，原子晶體的熔點、硬度越大，而共價鍵的鍵能又與鍵長相關(guān)，一般來說，鍵長大，而共價鍵的鍵能又與鍵長相關(guān)，一般來說，鍵長越短，鍵能越大，鍵長越長，鍵能越小。越短，鍵能越大，鍵長越長，鍵能越小。答案：答案：鍵長越短，鍵能越大，熔點越高，硬度越大；鍵長越短，鍵能越大，熔點越高，硬度越大；反之，鍵長越長，鍵能越小，熔點越低，硬度越小。反之，鍵長越長，鍵能越小，熔點越低，硬度越小。一、選擇題（本題包括一、選擇題（本題包括6 6小題，每小題小題，每小題6

4、 6分，共分，共3636分）分）1.1.干冰與干冰與SiOSiO2 2中的中心原子同屬中的中心原子同屬AA族，但其熔、沸點族，但其熔、沸點差別較大，其原因是差別較大，其原因是( )( )A.A.干冰熔、沸點低，干冰熔、沸點低，SiOSiO2 2的熔、沸點高的熔、沸點高B.COB.CO2 2的鍵能小于的鍵能小于SiOSiO2 2的鍵能的鍵能C.C.干冰的相對分子質(zhì)量小于干冰的相對分子質(zhì)量小于SiOSiO2 2的相對分子質(zhì)量的相對分子質(zhì)量D.D.干冰屬于分子晶體，干冰屬于分子晶體，SiOSiO2 2屬于原子晶體屬于原子晶體【解析】【解析】選選D D。干冰屬于分子晶體，升華時破壞分子。干冰屬于分子晶

5、體，升華時破壞分子間作用力，間作用力，SiOSiO2 2屬于原子晶體，熔化時，破壞共價鍵，屬于原子晶體，熔化時，破壞共價鍵，由于化學(xué)鍵的鍵能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分子間作用力由于化學(xué)鍵的鍵能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分子間作用力, ,所以所以干冰的熔、沸點低于干冰的熔、沸點低于SiOSiO2 2的熔沸點。的熔沸點。2.2.下列關(guān)于原子晶體和分子晶體的說法不正確的是下列關(guān)于原子晶體和分子晶體的說法不正確的是 ( )( )A.A.原子晶體硬度通常比分子晶體大原子晶體硬度通常比分子晶體大B.B.原子晶體的熔點、沸點較高原子晶體的熔點、沸點較高C.C.有些分子晶體的水溶液能導(dǎo)電有些分子晶體的水溶液能導(dǎo)電D.D.金剛石、水晶和干冰屬于

6、原子晶體金剛石、水晶和干冰屬于原子晶體【解析】【解析】選選D D。原子晶體的硬度、熔點、沸點通常比。原子晶體的硬度、熔點、沸點通常比分子晶體大；分子晶體熔融或晶體時不導(dǎo)電，但有的分子晶體大；分子晶體熔融或晶體時不導(dǎo)電，但有的溶于水能導(dǎo)電，如溶于水能導(dǎo)電，如H H2 2SOSO4 4等；干冰屬于分子晶體。等；干冰屬于分子晶體。3.3.下列物質(zhì)，按沸點降低順序排列的一組是下列物質(zhì)，按沸點降低順序排列的一組是( )( )A.HFA.HF、HClHCl、HBrHBr、HIHIB.FB.F2 2、ClCl2 2、BrBr2 2、I I2 2C.HC.H2 2O O、H H2 2S S、H H2 2SeS

7、e、H H2 2TeTeD.CID.CI4 4、CBrCBr4 4、CClCCl4 4、CFCF4 4【解析】【解析】選選D D。A A、C C中中HFHF和和H H2 2O O分子間含有氫鍵，沸點分子間含有氫鍵，沸點反常；對結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，反常；對結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，B B中沸點隨相對分子質(zhì)量的中沸點隨相對分子質(zhì)量的增加而增大；增加而增大；D D中沸點依次降低。中沸點依次降低。4.4.下列晶體中，化學(xué)鍵種類相同，晶體類型也相同的下列晶體中，化學(xué)鍵種類相同，晶體類型也相同的是是( )( )A.SOA.SO2 2與與SiOSiO2 2 B.CO B.CO2 2與與H H2 2O OC.CC.C與與H

8、Cl D.CClHCl D.CCl4 4與與SiCSiC【解析】【解析】選選B B。A A項，項，SOSO2 2是分子晶體，是分子晶體，SiOSiO2 2是原子晶體；是原子晶體；B B項，項，COCO2 2和和H H2 2O O分子中都有極性共價鍵，固體都分子中都有極性共價鍵，固體都是分子晶體；是分子晶體；C C項，單質(zhì)碳是原子晶體，項，單質(zhì)碳是原子晶體，HClHCl是分子是分子晶體；晶體；D D項，項，CClCCl4 4是分子晶體，是分子晶體，SiCSiC是原子晶體。是原子晶體。5.5.下列有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述錯誤的是下列有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述錯誤的是( )( )A.A.水是一種非

9、常穩(wěn)定的化合物，這是由于水中存在氫水是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于水中存在氫鍵鍵B.B.由極性鍵形成的分子可能是非極性分子由極性鍵形成的分子可能是非極性分子C.C.水、冰中都含氫鍵水、冰中都含氫鍵D.D.分子晶體中一定存在分子間作用力，可能有共價鍵分子晶體中一定存在分子間作用力，可能有共價鍵【解析】【解析】選選A A。本題考查分子間作用力與氫鍵的相關(guān)知識。本題考查分子間作用力與氫鍵的相關(guān)知識。水是一種穩(wěn)定的化合物，是因為含有水是一種穩(wěn)定的化合物，是因為含有OHOH共價鍵；共價鍵；COCO2 2是是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子；水和冰分子中都存由極性鍵構(gòu)成的非極性分子；水和冰分子中都存在氫鍵；分子

10、晶體中也有無共價鍵的，如稀有氣體的晶在氫鍵；分子晶體中也有無共價鍵的，如稀有氣體的晶體。體。6.6.碳化硅（碳化硅（SiCSiC）的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，）的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中其中C C原子和原子和SiSi原子的位置是交替的。下列三種晶體：原子的位置是交替的。下列三種晶體：金剛石、金剛石、晶體硅、晶體硅、碳化硅中，它們的熔點從高碳化硅中，它們的熔點從高到低的順序是到低的順序是( )( )A.A. B. B.C.C. D. D.【解析】【解析】選選A A。本題考查原子晶體熔點高低的比較方法。本題考查原子晶體熔點高低的比較方法。C C與與SiSi同為同為AA族元素，它們的相

11、似性表現(xiàn)為金剛石是族元素，它們的相似性表現(xiàn)為金剛石是原子晶體，晶體硅、碳化硅也是原子晶體，從碳到硅原子晶體，晶體硅、碳化硅也是原子晶體，從碳到硅原子半徑增大，形成共價鍵的鍵能減弱，可推斷碳化原子半徑增大，形成共價鍵的鍵能減弱，可推斷碳化硅的熔點應(yīng)在硅的熔點應(yīng)在SiSi與與C C之間，三種原子晶體空間結(jié)構(gòu)相似，之間，三種原子晶體空間結(jié)構(gòu)相似，熔點決定于它們的鍵長與鍵能，故熔點從高到低分別熔點決定于它們的鍵長與鍵能，故熔點從高到低分別是金剛石、碳化硅、晶體硅。是金剛石、碳化硅、晶體硅。二、非選擇題（本題包括二、非選擇題（本題包括2 2小題，共小題，共2424分）分）7.7.（1010分）比較下列化

12、合物熔沸點的高低（填分）比較下列化合物熔沸點的高低（填“”或或“”）。）。（1 1）COCO2 2_SO_SO2 2；（；（2 2）NHNH3 3_PH_PH3 3；（3 3）O O3 3_O_O2 2； （4 4）Ne_ArNe_Ar?！窘馕觥俊窘馕觥扛鹘M物質(zhì)均為分子晶體，故結(jié)構(gòu)相似時，隨各組物質(zhì)均為分子晶體，故結(jié)構(gòu)相似時，隨相對分子質(zhì)量的增大，分子間作用力增大，熔沸點升相對分子質(zhì)量的增大，分子間作用力增大，熔沸點升高，但由于高，但由于NHNH3 3中存在氫鍵，所以反常。中存在氫鍵，所以反常。答案：答案：（1 1） （3 3） （4 4） II2 2B.HB.H2 2OHO 晶體硅晶體硅D.

13、D.碳化硅碳化硅SiCl_（填寫相應(yīng)物質(zhì)（填寫相應(yīng)物質(zhì)的編號）。的編號）。【解析】【解析】以立方體的一個頂點為研究對象，補齊平均以立方體的一個頂點為研究對象，補齊平均分?jǐn)偹姆謹(jǐn)偹? 7個同樣的立方體（即個同樣的立方體（即8 8個立方體并置），找個立方體并置），找出通過所選研究對象的出通過所選研究對象的3 3個相互垂直的截面，每個截面?zhèn)€相互垂直的截面，每個截面上有上有4 4個，總共個，總共1212個分子與其距離最近且相等，個分子與其距離最近且相等，COCO2 2、CSCS2 2、SiOSiO2 2形成的晶體分別是分子晶體、分子晶體、原形成的晶體分別是分子晶體、分子晶體、原子晶體，并且子晶體，

14、并且CSCS2 2比比COCO2 2相對分子質(zhì)量大，所以相對分子質(zhì)量大，所以CSCS2 2的沸的沸點比點比COCO2 2的高。的高。答案：答案：（1 1）12 12 （2 2） 6.6.（1212分）（分）（20092009遼寧高考）已知遼寧高考）已知X X、Y Y和和Z Z三種元素三種元素的原子序數(shù)之和等于的原子序數(shù)之和等于4242。X X元素原子的元素原子的4p4p軌道上有軌道上有3 3個個未成對電子，未成對電子，Y Y元素原子的最外層元素原子的最外層2p2p軌道上有軌道上有2 2個未成個未成對電子。對電子。X X跟跟Y Y可形成化合物可形成化合物X X2 2Y Y3 3，Z Z元素可以形

15、成負(fù)一元素可以形成負(fù)一價離子。價離子。請回答下列問題：請回答下列問題：（1 1）X X元素原子基態(tài)時的電子排布式為元素原子基態(tài)時的電子排布式為_，該元素的符號是該元素的符號是_；（2 2）Y Y元素原子的價層電子的軌道表示式為元素原子的價層電子的軌道表示式為_，該元素的名稱是該元素的名稱是_；（3 3）X X與與Z Z可形成化合物可形成化合物XZXZ3 3，該化合物的空間構(gòu)型為，該化合物的空間構(gòu)型為 _；（4 4）已知化合物）已知化合物X X2 2Y Y3 3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原 為為XZXZ3 3，產(chǎn)物還有，產(chǎn)物還有ZnSOZnSO4 4和和H H2 2O

16、 O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式，該反應(yīng)的化學(xué)方程式 是是_；（5 5）比較）比較X X的氫化物與同族第二、第三周期元素所形的氫化物與同族第二、第三周期元素所形 成的氫化物穩(wěn)定性、沸點高低并說明理由成的氫化物穩(wěn)定性、沸點高低并說明理由_。【解析】【解析】（1 1）由）由X X元素原子元素原子4p4p軌道上有軌道上有3 3個未成對電子個未成對電子可知，可知，X X元素原子基態(tài)時電子排布為：元素原子基態(tài)時電子排布為：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p3 3，為，為AsAs元素；元素；（2 2）Y Y元素原子最外層元素原子最外層2p2

17、p軌道上有軌道上有2 2個未成對電子，結(jié)個未成對電子，結(jié)合題意可知應(yīng)為氧元素，則其價電子排布圖為合題意可知應(yīng)為氧元素，則其價電子排布圖為 ；由原子序數(shù)之和為；由原子序數(shù)之和為4242可知可知Z Z為為H H元元素。素。（3 3）AsHAsH3 3與與NHNH3 3結(jié)構(gòu)類似，空間構(gòu)型應(yīng)為三角錐形。結(jié)構(gòu)類似，空間構(gòu)型應(yīng)為三角錐形。（4 4）結(jié)合題干中信息寫出反應(yīng)物和生成物）結(jié)合題干中信息寫出反應(yīng)物和生成物, ,再根據(jù)電再根據(jù)電子守恒法配平該方程式。子守恒法配平該方程式。（5 5）其氫化物分別為）其氫化物分別為NHNH3 3、PHPH3 3、AsHAsH3 3。其穩(wěn)定性由化。其穩(wěn)定性由化學(xué)鍵決定，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定；沸點由分子間學(xué)鍵決定，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定；沸點由分子間作用力（含氫鍵）決定。作用力（含氫鍵）決定。 答案：答案：（1 1）1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p3 3 AsAs（2 2） 氧氧（3 3）三角錐形）三角錐形（4 4）AsAs2 2O O3 3+6Zn+6