2019-2020學(xué)年人教版化學(xué)選修三江蘇專用學(xué)案:第三章第二節(jié)第2課時原子晶體Word版含答案_第1頁
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文檔簡介

1、第2課時原子晶體學(xué)習(xí)目標1 .知道原子晶體的概念,能夠從原子晶體的結(jié)構(gòu)特點理解其物理特性。2 .學(xué)會原子晶體熔、沸點比較的方法。矢D識點1原子晶體的概念及其性質(zhì)監(jiān)理鞭班認知M般1 .原子晶體的結(jié)構(gòu)特點及物理性質(zhì)(1)構(gòu)成微粒及其相互作用_ 一、制成At粒1,血干品優(yōu)',微粒間的布用力(2)物理性質(zhì)原子晶體中,由于各原子均以強的共價鍵相結(jié)合,因此一般熔點很高,硬度很大,難 溶于常見溶劑,一般不導(dǎo)蟲。結(jié)構(gòu)相似的原子晶體,原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,晶體的熔點越高。2 .常見的原子晶體(1)物質(zhì)類別NF晶鼻非金屬單質(zhì))品林而,晶體好.金剛不等j非金屬化合物jf1碳比此(新CL二朝化祥1

2、%。:)、怎化葉汨同).怎北卸( EN1等L"J(2)金剛石的結(jié)構(gòu)特點金剛石的晶體結(jié)構(gòu)模型在晶體中,每個碳原子以 4個共價單鍵對稱地與相鄰的 4個碳原子結(jié)合成正四面體。晶體中CCC夾角為109° 28'碳原子采取sp3雜化。最小環(huán)上有6個碳原子。1晶體中碳原子個數(shù)與CC鍵數(shù)之比為1 : (4X1)= 1 : 2。(3)二氧化硅的結(jié)構(gòu)特點二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)模型每個硅原子都采取 sp3雜化,以4個共價單鍵與 4個氧原子結(jié)合,每個氧原子與 2個硅原子結(jié)合,向空間擴展,構(gòu)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),硅、氧原子個數(shù)比為1三。晶體中最小的環(huán)為 6個硅原子、6個氧原子組成的12元環(huán)。探究內(nèi)過

3、,消除我區(qū)深化。展1.正誤判斷(正確的打“,”,錯誤的打“X”,并闡釋錯因或列舉反例)。語句描述正誤闡釋錯因或列舉反例(1)由原子直接構(gòu)成的晶體一定是原子晶體(2)具有共價鍵的晶體叫做原子晶體原子晶體在固態(tài)或熔化時都不導(dǎo)電(4)原子晶體由于硬度及熔、沸點都較高,故常溫時不與其他物質(zhì)反應(yīng)(5)SO2與SiO2的化學(xué)鍵類型相同,晶體類型也相同(6)60 g SiO2 晶體中含 4 mol Si-O 鍵答案:(1)X 稀有氣體形成的晶體是分子晶體(2) X 分子晶體中可能含有共價鍵(3) x 原子晶體硅是半導(dǎo)體,能導(dǎo)電(4) X 化學(xué)反應(yīng)與硬度及熔、沸點等物理性質(zhì)沒有直接關(guān)系(5)X SO2是分子晶

4、體而SiO2是原子晶體(622 .某碳氮化合物具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),硬度比金剛石還硬,不溶于水,也不導(dǎo)電,你認為其屬于什么晶體?答案:原子晶體。3 .怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、碳化硅、晶體硅的熔點和硬度依次下降?答案:從碳到硅,核電荷數(shù)增大,電子層數(shù)增多,原子半徑增大,CC鍵、C Si鍵、Si-Si鍵的鍵長依次增大,鍵長越短,共價鍵越牢固,原子晶體熔化時破壞的是共價鍵,而 鍵的穩(wěn)定性是 C-C鍵CSi鍵SiSi鍵,所以,金剛石、碳化硅、晶體硅的熔點和硬度 依次下降。穌.底題加突%強化通關(guān)o題組一 原子晶體的概念理解及性質(zhì)判斷1 .金剛石是典型的原子晶體,下列關(guān)于金剛石的說法中錯誤的是()A.

5、晶體中不存在獨立的分子B.碳原子間以共價鍵相結(jié)合C.是自然界中硬度最大的物質(zhì)D.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,即使在高溫下也不會與氧氣發(fā)生反應(yīng)解析:選D。在金剛石中,碳原子之間以共價鍵結(jié)合形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不存在具有固定組成的分子;由于碳的原子半徑比較小,碳與碳之間的共價鍵鍵能很高 ,所以金剛石 的硬度很大,故A、B、C選項正確。但是由于金剛石是碳的單質(zhì),在高溫下可以在空氣或氧氣中燃燒生成 CO2,故D選項錯誤。2 .美國科學(xué)雜志曾報道:在 40 GPa的高壓下,用激光加熱到 1 800 K ,人們成功 制得了原子晶體CO2,下列對該物質(zhì)的推斷一定不正確的是()A.該原子晶體中含有極性鍵B.該原子晶體易汽

6、化,可用作制冷材料C.該原子晶體有很高的熔、沸點D.該原子晶體的硬度大,可用作耐磨材料解析:選Bo原子晶體具有高硬度、高熔沸點等性質(zhì),不易汽化,不可用作制冷材料,B項錯誤。題組二常見的原子晶體3.下列關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是()A.最小的環(huán)上,有 3個硅原子和3個氧原子B.最小的環(huán)上,硅原子數(shù)和氧原子數(shù)之比為1 : 2C.最小的環(huán)上,有 6個硅原子和6個氧原子D.存在四面體結(jié)構(gòu)單元,。原子處于中心,Si原子處于4個頂角解析:選Co SiO2晶體中,每個硅原子與4個氧原子成鍵、每個氧原子與 2個硅原子成鍵,晶體中的硅氧四面體中 Si原子處于中心、。原子處于4個頂角。最小的環(huán)是十二

7、元環(huán):環(huán)上有6個Si原子、6個O原子,Si、O原子數(shù)之比是1 : 1。4.(雙選)設(shè)Na為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法中正確的是()A. 28 g晶體硅中含有Si-Si鍵的個數(shù)為2NaB. 124 g白磷(P4)晶體中含有 PP鍵的個數(shù)為6NaC. 12 g金剛石中含有 CC鍵的個數(shù)為4NaD. SiO2晶體中1 mol硅原子可與氧原子形成 2Na個共彳鍵(SiO鍵)解析:選AB。晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似,每個硅原子與周圍4個原子形成4個共價 1人一,鍵,依據(jù)“均攤法”,1個硅(或碳)原子分得的共價鍵數(shù)為 4X- = 2, A正確,C錯誤;白磷為正四面體結(jié)構(gòu), 每個P4分子中含有6個P P鍵,

8、B正確;SiO2晶體中每個硅原子與周圍4個氧原子形成4個Si O鍵,D錯誤。5.單質(zhì)硼有無定形和結(jié)晶形兩種,參考下表數(shù)據(jù)回答問題:金剛石晶體硅晶體硼熔點/C>3 5501 4102 573沸點/C5 1002 6282 823硬度107.09.5晶體硼屬于 晶體,理由是 (2)金剛石具有硬度大、熔點高等特點,大量用于制造鉆頭、金屬 切割刀具等。其結(jié)構(gòu)如圖所示,下列判斷正確的是 。A.金剛石中C-C鍵的鍵角均為1090 28所以金剛石和 CH4的 晶體類型相同B.金剛石的熔點高與C C鍵的鍵能無關(guān)C.金剛石中碳原子個數(shù)與 C-C鍵鍵數(shù)之比為1 : 2D.金剛石的熔點高,所以在打孔過程中不需

9、要進行澆水冷卻(3)已知晶體硼的結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體(如圖所示),該結(jié)構(gòu)單元中有20個正三角形的面和一定數(shù)目的頂角,每個頂角上各有一個硼原子。通過觀察圖形及推算,得出此結(jié)構(gòu)單元是由 個硼原子構(gòu)成的,其中B B鍵的鍵角為 ,該結(jié)構(gòu)單元共含有 個B-B鍵。解析:(1)從題表可知,晶體硼的熔、沸點以及硬度都介于晶體硅和金剛石之間,而金剛石和晶體硅均為原子晶體 ,在元素周期表中B與C相鄰、與Si處于對角線位置,則晶體 硼也屬于原子晶體。(2)選項A,金剛石是原子晶體,CH4是分子晶體,二者的晶體類型不同。選項 B,金剛 石熔化過程中C-C鍵斷裂,因CC鍵的鍵能大,斷裂時需要的能量多,故金

10、剛石的熔點 很高。選項C,金剛石中每個 C都參與了 4個C C鍵的形成,而每個C對每條鍵的貢獻 一 1一 只有一半,故碳原子個數(shù)與 C-C鍵鍵數(shù)之比為(4X? : 4 = 1 : 2。選項D ,金剛石的熔點局, 但在打孔過程中會產(chǎn)生很高的溫度,如不澆水冷卻鉆頭,會導(dǎo)致鉆頭熔化。(3)從題圖可得出,每個頂角上的硼原子均被5個正三角形所共有,故分攤到每個正三111角形的硼原子為 3=12,而每個B B鍵被2個正三角形所共有,故每個結(jié)構(gòu)單兀含 B-B鍵的個數(shù)為20x3X3=30。答案:(1)原子 晶體硼的熔、沸點高,硬度大 (2)C個,每個正三角形含有1 X 3個硼原子,每個結(jié)構(gòu)單兀含硼原子數(shù)為20

11、X-X55512 60° 30知識點2 分子晶體和原子晶體的比較與判斷1*頸的理教%認知里研1.分子晶體和原子晶體的比較晶體類型分子晶體原子晶體定義分子間通過分子間作用力結(jié)合形成的晶體相鄰原子間以共價鍵結(jié)合而形成的具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體組成微粒分子原子物質(zhì)類別多數(shù)的非金屬單質(zhì)和共價化合物金剛石、晶體硅、碳化硅、二氧化 硅等少數(shù)非金屬單質(zhì)及共價化合物微粒間的作用力分子間作用力共價鍵熔化時需克服的作用力較弱的分子間作用力很強的共價鍵物理性質(zhì)熔、沸點較低很高硬度較小很大導(dǎo)電性固態(tài)和熔化時一般都不導(dǎo)電,但某些分子晶體溶于水能導(dǎo)電,如HCl固態(tài)和熔化時一般都不導(dǎo)電溶解性相似相溶難溶一般溶劑

12、決定熔、沸點高低的因素分子間作用力的強弱共價鍵的強弱典型例子干冰、冰金剛石、二氧化硅2.原子晶體與分子晶體的判斷方法(1)依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用力判斷組成原子晶體的粒子是原子,粒子間的作用力是共價鍵;組成分子晶體的粒子是分子, 粒子間的作用力是分子間作用力。(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷常見的原子晶體有金剛石、晶體硼、晶體錯等單質(zhì);SiO2、SiC、BN、AlN、Si3N4等化合物。新型無機非金屬材料“家庭”的成員(如Si3N4、BN等)熔點高、硬度大、耐高溫、抗氧化,它們大多屬于原子晶體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)(金剛石、石墨、晶體硅等除外 卜氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(SiO2 除外)、酸、絕大

13、多數(shù)有機物(有機鹽除外)都是分子晶體。(3)依據(jù)晶體的熔、沸點判斷原子晶體的熔、沸點高,常在 1 000 C以上;分子晶體的熔、沸點低,常在數(shù)百攝氏度 甚至更低。(4)依據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)判斷一般常溫下呈氣態(tài)或液態(tài)的單質(zhì)(Hg除外)與化合物,其呈固態(tài)時都屬于分子晶體。(5)依據(jù)物質(zhì)的揮發(fā)性判斷一般易揮發(fā)的物質(zhì)呈固態(tài)時都屬于分子晶體。(6)依據(jù)硬度和機械性能判斷原子晶體的硬度大,分子晶體的硬度小且較脆。(7)熟記常見的、典型的原子晶體常見的原子晶體有單質(zhì),如金剛石、晶體硅、晶體硼、晶體錯等;化合物,如SiO2、SiC、BN、AlN、Si3N4等。除原子晶體外的絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)、所有非金屬氫化物、部分

14、 非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機物屬于分子晶體?,F(xiàn)有下列物質(zhì):水晶;冰醋酸;氧化鈣;白磷;晶體僦;氫氧化鈉;鋁;金剛石;過氧化鈉;碳化鈣;?碳化硅;?干冰;?過氧化氫。根據(jù)要求填空:(1)屬于原子晶體的化合物是 。(2)直接由原子構(gòu)成的晶體是 。(3)直接由原子構(gòu)成的分子晶體是 。(4)由極性分子構(gòu)成的晶體是 ,屬于分子晶體的單質(zhì)是 。解析:屬于原子晶體的是金剛石、碳化硅和水晶;屬于分子晶體的是晶體僦(無化學(xué)鍵卜白磷(非極性分子卜干冰(由極性鍵構(gòu)成的非極性分子 卜過氧化氫和冰醋酸(由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的極性分子)。答案:?(2)?(4)?加潞y飄出突%邨化通關(guān)1. 下列關(guān)于原子晶體

15、和分子晶體說法不正確的是()A .原子晶體的硬度通常比分子晶體的硬度大B.原子晶體的熔、沸點較高C.有些分子晶體的水溶液能導(dǎo)電D.金剛石、水晶和干冰都屬于原子晶體解析:選D。原子晶體中原子間通過共價鍵結(jié)合成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因此硬度大,熔、沸點較高。分子晶體在固態(tài)熔融時不導(dǎo)電,但有的溶于水時能導(dǎo)電,如H2SO4等。干冰是二氧化碳晶體,屬于分子晶體。2. (2019瓦房店高級中學(xué)高二期中)下列說法不正確的是()A .下列物質(zhì)的熔、沸點排列:晶體硅碳化硅 金剛石B.石墨烯是一種從石墨材料中用“撕裂”方法剝離出的單層碳原子面材料,用這種方法從C60、金剛石等中獲得“只有一層碳原子厚的碳薄片”也必將成為研

16、究方向C.氫鍵、范德華力、離子鍵、共價鍵等都是微粒間的作用力,其中只有離子鍵和共價鍵是化學(xué)鍵D.黃色晶體碳化鋁,熔點為 2 200 C,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電,是原子晶體解析:選B。石墨是層狀結(jié)構(gòu),可用“撕裂”方法剝離出石墨烯,C60和金剛石均為立體結(jié)構(gòu),不能剝離出“只有一層碳原子厚的碳薄片 ”,B錯誤。3. (2019杭州高二檢測)C60、金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型如圖所示(石墨僅表示出其中的一層結(jié)構(gòu))。(1)固態(tài)時,C60屬于(填“原子”或“分子”)晶體,其熔點比金剛石 (填“高”或“低”)。(2)硅晶體的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似,1 mol硅晶體中含有 Si-Si鍵的數(shù)目約是 Na。二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當于在

17、硅晶體結(jié)構(gòu)中每個Si Si鍵之間插入1個氧原子。二氧化硅的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,硅、氧原子形成的最小環(huán)上氧原子數(shù)目是 。(3)石墨層狀結(jié)構(gòu)中,平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)是 。解析:(1)構(gòu)成C60晶體的粒子是 C60分子,所以它屬于分子晶體,熔點比金剛石(為原子 晶體)低。(2)每個硅原子形成 4個Si Si鍵,同時每個Si-Si鍵為兩個原子所共有,所以1 mol 硅晶體中含有2 mol Si-Si鍵。在晶體硅的最小環(huán)上有 6個SiSi鍵(6條邊),分別插入一 個氧原子,則變成十二元環(huán),有6個氧原子。(3)石墨晶體中每個碳原子與另外3個碳原子成鍵,所以平均每個正六邊形占有的碳原1子個數(shù)為6*1=

18、2。3答案:(1)分子 低 (2)2 6 (3)2學(xué)習(xí)小結(jié)1.金剛石、晶體硅、碳化硅、二氧化硅等原子 晶體中的成鍵數(shù)目(1)金川J石(或晶體硅)中,1 mol C(或Si)形成2 mol CC(或 Si-Si)鍵。(2)SiC晶體中,1 mol C或1 mol Si均形成4 mol CSi 鍵。(3)1 mol SiO2 晶體中,共有 4 mol SiO 鍵。2 .金剛石、晶體硅、碳化硅、二氧化硅中最小環(huán)上的原子數(shù)(1)金剛石、晶體硅、SiC晶體中最小環(huán)上的原 子數(shù)分別為6個C、6個Si、3個Si和3個C。(2)SiO2晶體中最小環(huán)上有12個原子(6個Si和6個O)。3 .金剛石、晶體硅的一個

19、晶胞中,分別含有碳 原子數(shù)為8、硅原子數(shù)為8。課后達標檢測一、單項選擇題1.下列有關(guān)原子晶體的敘述錯誤的是()A.原子晶體中,原子不遵循緊密堆積原則B.原子晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C.原子晶體中不存在獨立的分子D.原子晶體熔化時不破壞共價鍵解析:選D。原子晶體中原子之間通過共價鍵相連,而共價鍵具有方向性和飽和性 ,所以原子晶體中,原子不遵循緊密堆積原則;原子晶體是相鄰原子之間通過共價鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不存在獨立的分子,熔化時需要破壞共價鍵。2.二氧化硅有晶體和無定形兩種形態(tài),晶態(tài)二氧化硅主要存在于石英礦中。除石英外,SiO2還有磷石英和方英石等多種變體。方英石結(jié)構(gòu)和金剛石相似,其結(jié)構(gòu)單元如

20、圖。下列有關(guān)說法中正確的是()A .方英石晶體中存在著 SiO4結(jié)構(gòu)單元B. 1 mol Si 形成 2 mol Si -O 鍵C.圖中所示的結(jié)構(gòu)單元中實際占有18個硅原子D.方英石晶體中,SiO鍵之間的夾角為90°解析:選Ao由方英石結(jié)構(gòu)示意圖知方英石晶體中存在著SiO4的結(jié)構(gòu)單元,A項正確;11 mol Si形成4 mol Si O鍵,B項錯反;題圖所本的結(jié)構(gòu)單兀頭際占有的硅原子數(shù):8X8 +16Xq + 4=8個,C項錯誤;萬英石晶體中存在著SiO4的結(jié)構(gòu)單兀,說明SiO鍵之間的夾角為109 28 ; D項錯誤。3.將SiCl4與過量的液氨反應(yīng)可生成化合物Si(NH2)4。將該

21、化合物在無氧條件下高溫灼燒,可得到氮化硅(Si3N4)固體,氮化硅是一種新型耐高溫、耐磨材料,在工業(yè)上有廣泛的應(yīng) 用。下列推斷可能正確的是()A. SiCl4、Si3N4的晶體類型相同B. Si3N4晶體是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C.原子晶體C3N4的熔點比Si3N4的低D. SiCl4晶體在熔化過程中化學(xué)鍵斷裂解析:選Bo SiCl4是分子晶體,在熔化過程中克服的是分子間作用力,化學(xué)鍵不斷裂。Si3N4是原子晶體,其晶體為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)C、Si的原子半徑推知 C-N鍵的鍵能比Si-N鍵的鍵能大,故C3N4的熔點比Si3N4的高。4.據(jù)報道:用激光可將置于鐵室中的石墨靶上的碳原子“炸松”,再用一個射頻

22、電火花噴射出氮氣,可使碳、氮原子結(jié)合成碳氮化合物的薄膜,該碳氮化合物的硬度比金剛石還大,則下列分析正確的是()A.該碳氮化合物呈片層狀結(jié)構(gòu)B.該碳氮化合物呈立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C.該碳氮化合物中 CN鍵鍵長比金剛石的 CC鍵鍵長長D.相鄰主族非金屬元素形成的化合物的硬度比單質(zhì)小解析:選Bo由題意知,該碳氮化合物的硬度比金剛石還大,說明該碳氮化合物為原子晶體,因此是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu); 與金剛石相比,C原子半徑大于 N原子半徑,所以C-N鍵鍵 長小于C-C鍵鍵長。5. (2019銀川一中高二檢測)制造光導(dǎo)纖維的材料是一種純度很高的硅氧化物,它是具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,如圖是其簡化了的平面示意圖,下列關(guān)于這種物

23、質(zhì)的說法正確的是()A .晶體中Si與O的原子個數(shù)比是1 : 4B.晶體中Si與O的原子個數(shù)比是1 : 6C.該物質(zhì)是原子晶體D.該物質(zhì)是分子晶體 解析:選Co分析題圖可知,每個十二元環(huán)中有 6個硅原子和6個氧原子,但是每個氧原子形成2個SiO鍵,每個硅原子形成4個SiO鍵,Si與。的原子個數(shù)比是1 : 2, A、B項錯誤。該晶體是具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 ,因此其是原子晶體而非分子晶體 ,C項正確,D項錯誤。6 .金剛石是由碳原子所形成的正四面體結(jié)構(gòu)向空間無限延伸而得到的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體。在立方體中,若一碳原子位于立方體體心,則與它直接相鄰的四個碳原子位于該立方體互不相鄰的 四個頂角

24、上(如圖中的小立方體)。請問,圖中與小立方體頂角的四個 碳原子直接相鄰的碳原子數(shù)為多少,它們分別位于大立方體的什么位置()A. 12,大立方體的12條棱的中點B. 8,大立方體的8個頂角C. 6,大立方體的6個面的中心D. 14,大立方體的8個頂角和6個面的中心解析:選Ao與小立方體頂角的四個碳原子直接相鄰的碳原子分別位于大立方體的12 條棱的中點,共12個。如圖所示:7 .組成干冰和二氧化硅晶體的化合物均屬于第IVA族元素的最高價氧化物,但它們的熔、沸點差別很大,原因是 ()A .二氧化硅的相對分子質(zhì)量大于二氧化碳的相對分子質(zhì)量8 . C=O鍵鍵能比 SiO鍵鍵能小C.干冰為分子晶體,二氧化

25、硅為原子晶體D.干冰易升華,二氧化硅不能解析:選Co組成干冰和二氧化硅晶體的化合物雖然均屬于第IV A族元素的最高價氧化物,但干冰是分子晶體,二氧化硅為原子晶體,干冰的熔、沸點取決于其分子間作用力的大小,而二氧化硅的熔、沸點則由硅氧共價鍵的強度決定。二、不定項選擇題8 .下列晶體性質(zhì)的比較正確的是()A.熔點:金剛石>晶體硅晶體錯>硫B,熔點:Sil4vSiBr4vSiCl4SiF4C.沸點:H2S>H2O>HF >NH3D.硬度:金剛石白磷>冰>水晶解析:選Ao A項,金剛石、晶體硅和晶體錯都是原子晶體,硫是分子晶體,且原子半徑:Cv SivGe,熔

26、點:金剛石晶體硅>晶體錯>硫;B項,Sil4、SiBr4、SiCl4和SiF4是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量:Sil4>SiBr4>SiCl4>SiF4,故熔點:Sil4>SiBr4>SiCl4>SiF4; C項,H2。、HF和NH3都存在分子間氫鍵,H2O分子之間的氫鍵最強,NH3 分子之間的氫鍵最弱,H2s分子之間只存在范德華力 ,故沸點:H2O>HF>NH3>H2S; D項,白磷和冰是分子晶體,硬度小,金剛石和水晶是原子晶體,硬度大。9 .根據(jù)下列性質(zhì)判斷,屬于原子晶體的是()A.熔點為2 700 C,導(dǎo)電性好,

27、延展性好B.無色晶體,熔點為 3 550 C,不導(dǎo)電,質(zhì)硬,難溶于水和有機溶劑C.無色晶體,能溶于水,質(zhì)硬而脆,熔點為 800 C,熔化時能導(dǎo)電D.熔點為56.6 C,微溶于水,硬度小,固態(tài)或液態(tài)時不導(dǎo)電解析:選B。A項,延展性好不是原子晶體的性質(zhì),原子晶體中原子與原子之間以共價 鍵結(jié)合,而共價鍵有一定的方向性,使原子晶體質(zhì)硬而脆; B項,屬于原子晶體的性質(zhì); C項,應(yīng)該屬于離子化合物;D項,符合分子晶體的特征。10. (2019徐州高二檢測)根據(jù)下表中的有關(guān)數(shù)據(jù)分析,下列說法錯誤的是()AlCl 3SiCl4晶體硼金剛石晶體硅熔點/C190-682 573>3 5501 410沸點/C

28、178572 8324 8272 355A.SiCl 4是分子晶體B.晶體硼是原子晶體9 . AlCl 3是原子晶體,加熱能升華D.金剛石中的C-C鍵比晶體硅中的Si-Si鍵弱解析:選CD。SiCl4、A1C13的熔、沸點低,都是分子晶體,A1C13的沸點低于其熔點,即在未熔化的溫度下它就能升華,故A1C13加熱能升華,A項正確,C項錯誤;晶體硼的熔、沸點高,所以晶體硼是原子晶體,B項正確;C原子的半徑比 Si原子的半徑小,金剛石中的C-C鍵的鍵長比晶體硅中的 Si-Si鍵的鍵長短,故金剛石中的 C-C鍵的鍵能比晶體硅中的Si-Si鍵的鍵能大,則金剛石中的C- C鍵比晶體硅中的Si-Si鍵強,

29、D項錯誤。11 .氮化碳的硬度比金剛石大,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)氮化碳的說法不正確的是()A.氮化碳屬于原子晶體B.氮化碳中碳顯4價,氮顯+ 3價C.氮化碳的化學(xué)式為 C4N3D.每個碳原子與4個氮原子相連,每個氮原子與3個碳原子相連解析:選BC。A項,根據(jù)氮化碳的硬度比金剛石晶體大判斷,氮化碳屬于原子晶體;B項,氮的非金屬性大于碳的非金屬性,氮化碳中碳顯+4價,氮顯3價;C項,晶體結(jié)構(gòu)模型中虛線部分(正方形)是晶體的最小結(jié)構(gòu)單元,該正方形頂角的原子被 4個正方形共用,11邊上的原子被2個正方形共用,則其含有的碳原子數(shù)為4X:+4X1=3,氮原子數(shù)為4,故氮化碳的化學(xué)式為 C3N4; D項,

30、碳形成4個共價鍵,每個碳原子與 4個氮原子相連;氮形成3個共價鍵,每個氮原子與 3個碳原子相連。三、非選擇題12 . 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 , SiC和晶體Si的熔、沸點高低順序是 。(2)C、Si為同一主族的元素,CO2和SiO2的化學(xué)式相似,但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大的不同。CO2中C與O原子間形成 b鍵和兀鍵,SiO2中Si與O原子間不形成 兀鍵。從原子半徑大小 的角度分析,C、O原子間能形成 兀鍵,而Si、O原子間不能形成 兀鍵的原因是(2)Si的原子半徑較大,Si、。原子間距離較大,p

31、-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形 成穩(wěn)定的兀鍵。SiO2為原子晶體,CO2為分子晶體,所以熔點:SiO2>CO2。(3)金剛石、晶體硅、二氧化硅均為原子晶體,組成微粒為原子,熔化時破壞共價鍵;CO2為分子晶體,由分子構(gòu)成,以分子間作用力結(jié)合。答案:(1)sp3共價鍵 SiC>Si(2)Si的原子半徑較大,Si、。原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形 成穩(wěn)定的冗鍵原子分子 <(3)原子、原子、原子、分子共價鍵、共價鍵、共價鍵、分子間作用力13 .硅是一種重要的非金屬單質(zhì),硅及其化合物的用途非常廣泛。根據(jù)所學(xué)知識回答硅及其化合物的相關(guān)問題。(1)基態(tài)硅原子的核外

32、電子排布式為 。(2)晶體硅的微觀結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶體硅中 Si-Si鍵之間的夾角大小約為(3)請在框圖中補充完成SiO2晶體的結(jié)構(gòu)示意圖(部分原子已畫出),并進行必要的標注。(4)下表列出三種物質(zhì)(晶體)的熔點。物質(zhì)SiO2SiCl4SiF4熔點/C1 710 70.590.2簡要解釋熔點產(chǎn)生差異的原因: SiO2 和 SiCl4: ;SiCl4 和 SiF4: 。解析:(2)晶體硅以一個硅原子為中心,與另外4個硅原子形成正四面體結(jié)構(gòu),所以Si-Si鍵之間的夾角大小約為109 ° 28(3)圖中給出的是硅晶體的結(jié)構(gòu),SiO2晶體相當于在硅晶體結(jié)構(gòu)中的每個 SiSi鍵中插入一個氧原子,所以只要在每兩個硅原子之間畫一個半徑比硅般原原子小的原子,再用實線連起來即可。(4)晶體類型不同,其熔點具有很大的差別 子晶體的熔點高,而分子晶體的熔點低。答案:1s22s22p63s23p2 (2)109(3)如圖所示:O(4)SiO2是原子晶體,微粒間作用力為共價鍵。SiCl4是分子晶體

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