高中化學(xué) 第三章第二節(jié)《分子晶體與原子晶體》課件（新人教版選修3）

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,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,,,,,,,,,,,,,,,,,,【典例1】下列屬于分子晶體性質(zhì)的是A.熔點(diǎn)1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電B.能溶于CS2，熔點(diǎn)112.8℃，沸點(diǎn)444.6℃C.熔點(diǎn)1400℃，可做半導(dǎo)體材料，難溶于水D.熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97gcm-3,【自主解答】選B。分子晶體的主要性質(zhì)有：熔沸點(diǎn)低，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(shí)均不導(dǎo)電。,,,,,,,,,,,,,【典例2】晶體硅(Si)和金剛砂(SiC）都是與金剛石相似的原子晶體，請(qǐng)根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)，分析其熔點(diǎn)、硬度的大小與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。,【自主解答】在原子晶體里，所有原子都以共價(jià)鍵相互結(jié)合，整塊晶體是一個(gè)三維的共價(jià)鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。所以，影響原子晶體的熔點(diǎn)、硬度的主要因素就是共價(jià)鍵的鍵能大小，鍵能越大，原子晶體的熔點(diǎn)、硬度越大，而共價(jià)鍵的鍵能又與鍵長(zhǎng)相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，鍵能越小。答案：鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，熔點(diǎn)越高，硬度越大；反之，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，鍵能越小，熔點(diǎn)越低，硬度越小。,一、選擇題（本題包括6小題，每小題6分，共36分）1.干冰與SiO2中的中心原子同屬ⅣA族，但其熔、沸點(diǎn)差別較大，其原因是()A.干冰熔、沸點(diǎn)低，SiO2的熔、沸點(diǎn)高B.CO2的鍵能小于SiO2的鍵能C.干冰的相對(duì)分子質(zhì)量小于SiO2的相對(duì)分子質(zhì)量D.干冰屬于分子晶體，SiO2屬于原子晶體,【解析】選D。干冰屬于分子晶體，升華時(shí)破壞分子間作用力，SiO2屬于原子晶體，熔化時(shí)，破壞共價(jià)鍵，由于化學(xué)鍵的鍵能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分子間作用力,所以干冰的熔、沸點(diǎn)低于SiO2的熔沸點(diǎn)。,2.下列關(guān)于原子晶體和分子晶體的說(shuō)法不正確的是()A.原子晶體硬度通常比分子晶體大B.原子晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高C.有些分子晶體的水溶液能導(dǎo)電D.金剛石、水晶和干冰屬于原子晶體【解析】選D。原子晶體的硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)通常比分子晶體大；分子晶體熔融或晶體時(shí)不導(dǎo)電，但有的溶于水能導(dǎo)電，如H2SO4等；干冰屬于分子晶體。,3.下列物質(zhì)，按沸點(diǎn)降低順序排列的一組是()A.HF、HCl、HBr、HIB.F2、Cl2、Br2、I2C.H2O、H2S、H2Se、H2TeD.CI4、CBr4、CCl4、CF4【解析】選D。A、C中HF和H2O分子間含有氫鍵，沸點(diǎn)反常；對(duì)結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，B中沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大；D中沸點(diǎn)依次降低。,4.下列晶體中，化學(xué)鍵種類(lèi)相同，晶體類(lèi)型也相同的是()A.SO2與SiO2B.CO2與H2OC.C與HClD.CCl4與SiC【解析】選B。A項(xiàng)，SO2是分子晶體，SiO2是原子晶體；B項(xiàng)，CO2和H2O分子中都有極性共價(jià)鍵，固體都是分子晶體；C項(xiàng)，單質(zhì)碳是原子晶體，HCl是分子晶體；D項(xiàng)，CCl4是分子晶體，SiC是原子晶體。,5.下列有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是()A.水是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于水中存在氫鍵B.由極性鍵形成的分子可能是非極性分子C.水、冰中都含氫鍵D.分子晶體中一定存在分子間作用力，可能有共價(jià)鍵,【解析】選A。本題考查分子間作用力與氫鍵的相關(guān)知識(shí)。水是一種穩(wěn)定的化合物，是因?yàn)楹蠴—H共價(jià)鍵；CO2是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子；水和冰分子中都存在氫鍵；分子晶體中也有無(wú)共價(jià)鍵的，如稀有氣體的晶體。,6.碳化硅（SiC）的一種晶體具有類(lèi)似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中C原子和Si原子的位置是交替的。下列三種晶體：①金剛石、②晶體硅、③碳化硅中，它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是()A.①③②B.②③①C.③①②D.②①③,【解析】選A。本題考查原子晶體熔點(diǎn)高低的比較方法。C與Si同為ⅣA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，從碳到硅原子半徑增大，形成共價(jià)鍵的鍵能減弱，可推斷碳化硅的熔點(diǎn)應(yīng)在Si與C之間，三種原子晶體空間結(jié)構(gòu)相似，熔點(diǎn)決定于它們的鍵長(zhǎng)與鍵能，故熔點(diǎn)從高到低分別是金剛石、碳化硅、晶體硅。,,二、非選擇題（本題包括2小題，共24分）7.（10分）比較下列化合物熔沸點(diǎn)的高低（填“>”或“（3）>（4）I2B.H2O晶體硅D.碳化硅_____>_____（填寫(xiě)相應(yīng)物質(zhì)的編號(hào)）。,【解析】以立方體的一個(gè)頂點(diǎn)為研究對(duì)象，補(bǔ)齊平均分?jǐn)偹?個(gè)同樣的立方體（即8個(gè)立方體并置），找出通過(guò)所選研究對(duì)象的3個(gè)相互垂直的截面，每個(gè)截面上有4個(gè)，總共12個(gè)分子與其距離最近且相等，CO2、CS2、SiO2形成的晶體分別是分子晶體、分子晶體、原子晶體，并且CS2比CO2相對(duì)分子質(zhì)量大，所以CS2的沸點(diǎn)比CO2的高。答案：（1）12（2）③②①,6.（12分）（2009遼寧高考）已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為_(kāi)__________，該元素的符號(hào)是___________；（2）Y元素原子的價(jià)層電子的軌道表示式為_(kāi)______，該元素的名稱(chēng)是___________；,（3）X與Z可形成化合物XZ3，該化合物的空間構(gòu)型為_(kāi)_________；（4）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3，產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______；（5）比較X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(diǎn)高低并說(shuō)明理由________。,【解析】（1）由X元素原子4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子可知，X元素原子基態(tài)時(shí)電子排布為：1s22s22p63s23p63d104s24p3，為As元素；（2）Y元素原子最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子，結(jié)合題意可知應(yīng)為氧元素，則其價(jià)電子排布圖為；由原子序數(shù)之和為42可知Z為H元素。,（3）AsH3與NH3結(jié)構(gòu)類(lèi)似，空間構(gòu)型應(yīng)為三角錐形。（4）結(jié)合題干中信息寫(xiě)出反應(yīng)物和生成物,再根據(jù)電子守恒法配平該方程式。（5）其氫化物分別為NH3、PH3、AsH3。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(diǎn)由分子間作用力（含氫鍵）決定。,答案：（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3As（2）氧（3）三角錐形（4）As2O3+6Zn+6H2SO4====2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,（5）穩(wěn)定性：NH3>PH3>AsH3，因?yàn)殒I長(zhǎng)越短，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定；沸點(diǎn)：NH3>AsH3>PH3，NH3可形成分子間氫鍵，沸點(diǎn)最高，AsH3相對(duì)分子質(zhì)量比PH3大，分子間作用力大，因而AsH3比PH3沸點(diǎn)高,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,