高中化學(xué) 晶體的常識(shí) 分子晶體與原子晶體(提高)知識(shí)講解學(xué)案 新人教版選修3.doc
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晶體的常識(shí) 分子晶體與原子晶體 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、初步了解晶體的知識(shí),知道晶體與非晶體的本質(zhì)差異,學(xué)會(huì)識(shí)別晶體與非晶體的結(jié)構(gòu)示意圖; 2、知道晶胞的概念,了解晶胞與晶體的關(guān)系,學(xué)會(huì)通過分析晶胞得出晶體的組成; 3、了解分子晶體和原子晶體的特征,能以典型的物質(zhì)為例描述分子晶體和原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系; 4、知道分子晶體與原子晶體的結(jié)構(gòu)粒子、粒子間作用力的區(qū)別。 【要點(diǎn)梳理】 要點(diǎn)一、晶體與非晶體【高清課堂:分子晶體與原子晶體#晶體與非晶體】 1、概念: ①晶體:質(zhì)點(diǎn)(分子、離子、原子)在空間有規(guī)則地排列成的、具有整齊外型、以多面體出現(xiàn)的固體物質(zhì)。晶體具有的規(guī)則的幾何外形源于組成晶體的微粒按一定規(guī)律周期性的重復(fù)排列。 ②非晶體:非晶態(tài)物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有周期性特點(diǎn),而是雜亂無章地排列,如:玻璃、松香、明膠等。非晶體不具有晶體物質(zhì)的共性,某些非晶態(tài)物質(zhì)具有優(yōu)良的性質(zhì) 要點(diǎn)詮釋:晶體與非晶體的區(qū)分: 晶體是由原子或分子在空間按一定規(guī)律周期性地重復(fù)排列構(gòu)成的固體物質(zhì)。周期性是晶體結(jié)構(gòu)最基本的特征。許多固體的粉末用肉眼是看不見晶體的,但我們可以借助于顯微鏡觀察,這也證明固體粉末仍是晶體,只不過晶粒太小了。 晶體的熔點(diǎn)較固定,而非晶體則沒有固定的熔點(diǎn)。區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對(duì)固體,進(jìn)行X—射線衍射實(shí)驗(yàn),X射線透過晶體時(shí)發(fā)生衍射現(xiàn)象。 特別注意:一種物質(zhì)是否晶體,是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的,而非由外觀判斷。 2、分類: 3、晶體與非晶體的本質(zhì)差異: 自范性 微觀結(jié)構(gòu) 晶體 有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形) 原子在三維空間里呈周期性有序排列 非晶體 沒有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形) 原子排列相對(duì)無序 說明: ①自范性:晶體能自發(fā)性地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。所謂自范性即“自發(fā)”進(jìn)行,但這里要注意,“自發(fā)”過程的實(shí)現(xiàn)仍需一定的條件。例如:水能自發(fā)地從高處流向低處,但若不打開攔截水流的閘門,水庫里的水不能下瀉; ②晶體自范性的條件之一:生長速率適當(dāng); ③晶體自范性的本質(zhì):是晶體中粒子微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。 4、晶體形成的途徑: ①熔融態(tài)物質(zhì)凝固,例:熔融態(tài)的二氧化硅,快速冷卻得到瑪瑙,而緩慢冷卻得到水晶。 ②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華); ③溶質(zhì)從溶液中析出。 5、晶體的特性: ①有規(guī)則的幾何外形; ②有固定的熔沸點(diǎn); ③各向異性(強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等); 說明:因研究角度不同而產(chǎn)生差異,即為各向異性。 例如:藍(lán)晶石(Al2O3SiO2)在不同方向上的硬度不同; 石墨在與層垂直的方向上的導(dǎo)電率是層平行的方向上的導(dǎo)電率1/104。 ④自發(fā)的形成多面體外形; ⑤有特定的對(duì)稱性; ⑥使X射線產(chǎn)生衍射。 要點(diǎn)二、晶胞【高清課堂:分子晶體與原子晶體#晶胞】 1、定義:晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元。 晶體可看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成,所謂“無隙”是指相鄰晶胞之間沒有任何間隙,所謂“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。 說明:劃分晶胞要遵循2個(gè)原則:一是盡可能反應(yīng)晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性,二是盡可能小。 2、三種典型的立方晶體結(jié)構(gòu): 說明:晶胞的頂角原子是8個(gè)晶胞共用的,晶胞棱上的原子是4個(gè)晶胞共用的,晶胞面上的原子是2個(gè)晶胞共用的。 3、晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算: 位于晶胞頂點(diǎn)的微粒,實(shí)際提供給晶胞的只有1/8; 位于晶胞棱邊的微粒,實(shí)際提供給晶胞的只有1/4; 位于晶胞面心的微粒,實(shí)際提供給晶胞的只有1/2; 位于晶胞中心的微粒,實(shí)際提供給晶胞的只有1。 要點(diǎn)三、晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算: 在一個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的多個(gè)原子,這些原子并不是只為這個(gè)晶胞所獨(dú)立占有,而是為多個(gè)晶胞所共有,那么,在一個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的每個(gè)原子,這個(gè)晶體能分?jǐn)偟蕉嗌俦壤?,這就是分?jǐn)偡?。分?jǐn)偡ǖ母灸康氖撬愠鲆粋€(gè)晶胞單獨(dú)占有的各類原子的個(gè)數(shù)。 分?jǐn)偡ǖ母驹瓌t是:晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果是被x個(gè)晶胞所共有,那么,每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子分得的份額就是1/x。在立體晶胞中,原子可以位于它的頂點(diǎn),也可以位于它的棱上,還可以在它的面上(不含棱),當(dāng)然,它的體內(nèi)也可以有原子。每個(gè)頂點(diǎn)被8個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)自己頂點(diǎn)上的每個(gè)原子只占1/8份額;每條棱被4個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)自己棱上的每個(gè)原子只占1/4份額;每個(gè)面被2個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)自己面上(不含棱)的每個(gè)原子只占1/2份額;晶胞體內(nèi)的原子不與其他晶胞分享,完全屬于該晶胞。 ①每個(gè)晶胞涉及A原子數(shù)目m個(gè),每個(gè)A原子為n個(gè)晶胞共有,則每個(gè)晶胞占有A原子:m1/n。 ②計(jì)算方法 位置 頂點(diǎn) 棱邊 面心 體心 貢獻(xiàn) 1/8 1/4 1/2 1 要點(diǎn)四、判斷晶體類型的依據(jù): (1)看構(gòu)成晶體的微粒種類及微粒間的相互作用 對(duì)于分子晶體,構(gòu)成晶體的微粒是分子,微粒間的相互作用是分子間作用力; 對(duì)于原子晶體,構(gòu)成晶體的微粒是原子,微粒間的相互作用是共價(jià)鍵。 (2)看物質(zhì)的物理性質(zhì)(如:熔、沸點(diǎn)或硬度等) 一般情況下,不同類晶體熔點(diǎn)高低順序是:原子晶體>分子晶體。原子晶體比分子晶體的熔沸點(diǎn)高得多。 (3)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷 金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(如NaCl、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼等;常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。金屬單質(zhì)(除汞外)與合金都是金屬晶體。 要點(diǎn)五、晶體熔、沸點(diǎn)比較規(guī)律: (1)不同晶體類型的物質(zhì):原子晶體>分子晶體; (2)同一晶體類型的物質(zhì),需比較晶體內(nèi)部粒子間的作用力,作用力越大,熔沸點(diǎn)越高。 原子晶體:要比較共價(jià)鍵的強(qiáng)弱,一般地說,原子半徑越小,形成共價(jià)鍵的鍵長越短,鍵能越大,其晶體熔沸點(diǎn)越高,如熔點(diǎn):金剛石>碳化硅>晶體硅。 分子晶體:分子組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔沸點(diǎn)越高, 如熔沸點(diǎn):O2>N2、HI>HBr>HCl。 組成結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì),分子的極性越大,其熔沸點(diǎn)就越高, 如熔沸點(diǎn):CO>N2。 由上述可知,同類晶體熔沸點(diǎn)比較思路為:原子晶體→共價(jià)鍵鍵能→鍵長→原子半徑、分子晶體→分子間作用力→相對(duì)分子質(zhì)量。 要點(diǎn)六、分子晶體【高清課堂:分子晶體與原子晶體#分子晶體】 1、定義: 含分子的晶體稱為分子晶體,也就是說,分子間以分子間作用力相結(jié)合的晶體叫做分子晶體。 例:干冰晶體中只含有CO2分子,碘晶體中只含有I2分子。 2、構(gòu)成微粒:分子。 3、微粒間的作用力:分子間作用力——范德華力和氫鍵 一般來說,對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高。但是有些氫化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的遞變不完全符合此規(guī)律。例如: H2O的沸點(diǎn)就出現(xiàn)反常。因?yàn)镠2O分子之間的主要作用力是氫鍵(當(dāng)然也存在范德華力)。 氫鍵形成的過程: ①氫鍵形成的條件:半徑小,吸引電子能力強(qiáng)的原子(N、O、F)與H原子; ②氫鍵的定義:半徑小、吸引電子能力強(qiáng)的原子與H原子之間的靜電吸引作用。氫鍵可看作是一種比較強(qiáng)的分子間作用力; ③氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響:氫鍵使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高。如H2O、HF、NH3的沸點(diǎn)出現(xiàn)反?,F(xiàn)象。 4、較典型的分子晶體: ①所有非金屬氫化物,如水、硫化氫、氨、氯化氫、甲烷等; ②部分非金屬單質(zhì),如鹵素X2、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、碳60(C60)等; ③部分非金屬氧化物,如CO2、P4O6、P4O10、SO2等; ④幾乎所有的酸; ⑤絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體。 5、分子晶體的物理特性: 熔沸點(diǎn)較低、易升華、硬度小。一般都是絕緣體,固態(tài)和熔融狀態(tài)都不導(dǎo)電。 6、分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn): ①對(duì)于大多數(shù)分子晶體結(jié)構(gòu),如果分子間作用力只是范德華力。以一個(gè)分子為中心,其周圍通??梢杂袔讉€(gè)緊鄰的分子。如O2、C60,把這一特征叫做分子緊密堆積。 實(shí)例:干冰的晶體結(jié)構(gòu)晶胞模型。 干冰晶體中CO2分子之間只存在分子間作用力不存在氫鍵,因此干冰中CO2分子緊密堆積。每個(gè)CO2分子周圍,最近且等距離的CO2分子數(shù)目有12個(gè)。 一個(gè)CO2分子處于三個(gè)相互垂直的面的中心,在每個(gè)面上,處于四個(gè)對(duì)角線上各有一個(gè)CO2分子,所以每個(gè)CO2分子周圍最近且等距離的CO2分子數(shù)目是12個(gè)。 ②分子間除范德華力外還有其他作用力(如氫鍵),如果分子間存在著氫鍵,分子就不會(huì)采取緊密堆積的方式。 實(shí)例:冰的晶體結(jié)構(gòu)。 在冰的晶體中,每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子,形成正四面體。氫鍵不是化學(xué)鍵,比共價(jià)鍵弱得多卻跟共價(jià)鍵一樣具有方向性,而氫鍵的存在迫使四面體中心的每個(gè)水分子與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰水分子的相互吸引,這一排列使冰晶體中空間利用率不高,皆有相當(dāng)大的空隙,使得冰的密度減小。 說明:分子的密度取決于晶體的體積,取決于緊密堆積程度,分子晶體的緊密堆積由兩個(gè)因素決定:范德華力和分子間氫鍵。 要點(diǎn)七、原子晶體:【高清課堂:分子晶體與原子晶體#原子晶體】 1、定義:相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 2、構(gòu)成微粒:原子。 3、微粒間的作用力:共價(jià)鍵。 4、原子晶體的物理性質(zhì): 熔、沸點(diǎn)很高,硬度很大;難溶于一般的溶劑;不導(dǎo)電。 5、常見的原子晶體: ①某些非金屬單質(zhì),如硼(B)、硅(Si)、鍺(Ge)等; ②某些非金屬化合物,如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)等; ③某些氧化物,如氧化鋁(Al2O3)等。 小結(jié): ①原子晶體可以為單質(zhì),也可是化合物; ②原子晶體中微粒間的作用力為較強(qiáng)的共價(jià)鍵; ③由于原子晶體中,原子間用較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合,因而熔、沸點(diǎn)很高、硬度很大,并難溶于溶劑; ④原子晶體中,原子按一定規(guī)律在空間排列(見課本金剛石晶體結(jié)構(gòu)示意圖); ⑤原子晶體熔點(diǎn)的比較,其實(shí)質(zhì)為鍵能的比較,可視為成鍵的兩原子核間距離的比較,即鍵長的比較; ⑥原子晶體中不存在單個(gè)分子,原子晶體的化學(xué)式不代表其分子式。 6、典型的原子晶體——金剛石 ①金剛石中每個(gè)C原子以sp3雜化,每個(gè)碳原子被相鄰的4個(gè)碳原子包圍,以σ鍵跟4個(gè)碳原子相連,形成四面體。這些四面體向空間發(fā)展,構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的、彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。每個(gè) C-C鍵長相等,鍵角均為10928′ ②晶體中最小環(huán)由6個(gè)C組成且不共平面。1個(gè)環(huán)中平均含有61/12=1/2個(gè)C原子,含C-C鍵數(shù)為61/6=1; 注意:石墨雖和金剛石都是由碳原子形成的單質(zhì),但石墨是一種混合型晶體。層內(nèi)存在共價(jià)鍵,層間以分子間作用力結(jié)合,兼具有原子晶體、分子晶體的特征。層內(nèi),每個(gè)碳原子與其他3個(gè)碳原子形成C-C鍵,構(gòu)成正六邊形,鍵角為120,形成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因此,石墨的熔點(diǎn)很高;但在層與層之間以分子間作用力結(jié)合,容易滑動(dòng),因此石墨的硬度很小。 要點(diǎn)詮釋:各類晶體主要特征 分子晶體 原子晶體 構(gòu)成晶體微粒 分子 原子 形成晶體的作用力 分子間作用力 共價(jià)鍵 物理性質(zhì) 熔沸點(diǎn) 較低 很高 硬度 較小 較大 導(dǎo)電性 固態(tài)和熔融狀態(tài)都不導(dǎo)電 不導(dǎo)電 溶解性 相似相溶 難溶于常見溶劑 典型實(shí)例 P4、干冰、硫 金剛石、二氧化硅 【典型例題】 類型一:晶體與非晶體的區(qū)分 例題1 關(guān)于晶體和非晶體的說法不正確的是( ) A、晶體和非晶體的最大區(qū)別在于物質(zhì)內(nèi)部的微粒能否有序地規(guī)則排列 B、晶體在合適條件下可以自發(fā)生成規(guī)則的幾何外形,非晶體從液態(tài)冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形體 C、晶體在不同方向上表現(xiàn)不同的物性質(zhì),非晶體物理性質(zhì)一般不隨方向的變化而改變。 D、晶體內(nèi)部微粒長程有序且重復(fù)排列,非晶體內(nèi)部長程無序、短程無序。 【思路點(diǎn)撥】本題考查晶體與非晶體的區(qū)別,注意對(duì)基本概念的理解。 【答案】D 【解析】非晶體內(nèi)部微粒長程無序,短程有序,D說法不正確。 【總結(jié)升華】晶體粒子在微觀空間里的排列與結(jié)構(gòu)的有序性,使晶體表現(xiàn)出許多與非晶體不同的性質(zhì)。如熔點(diǎn)、強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等。 舉一反三: 【變式1】下列物質(zhì)有固定熔、沸點(diǎn)的是 ( ) A、CuSO4溶液 B、石蠟 C、玻璃 D、白磷 【答案】D 【解析】BC是非晶體,A是混合物。 【變式2】晶體與非晶體的嚴(yán)格判別可采用 ( ) A、有否自范性 B、有否各向同性 C、有否固定熔點(diǎn) D、有否周期性結(jié)構(gòu) 【答案】D 【解析】晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是組成物質(zhì)的粒子在微觀空間是否有序排列。 類型二:判斷晶體類型的依據(jù) 例題2 下列晶體由原子直接構(gòu)成,且屬于分子晶體的是( ) A、固態(tài)氫 B、固態(tài)氖 C、磷 D、三氧化硫 【思路點(diǎn)撥】考查分子晶體的判斷方法。 【答案】B 【解析】四種物質(zhì)都是分子晶體,構(gòu)成分子晶體的微粒是分子,其中氖稱為單原子分子。 【總結(jié)升華】判斷晶體類型的方法有很多,可根據(jù)物質(zhì)的分類判斷,可根據(jù)構(gòu)成晶體的微粒判斷等,另外要記憶常見物質(zhì)的晶體類型。 舉一反三: 【變式1】氮化硼很難熔化,加熱至3000℃方可熔化,下列對(duì)氮化硼的敘述,不正確的是( ) A、氮化硼是分子晶體 B、氮化硼是原子晶體 C、氮化硼是離子晶體 D、化學(xué)式為BN 【答案】AC 類型三:晶胞與晶體的關(guān)系 例題3 如下圖表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu),它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨結(jié)構(gòu)中的某一種的某一部分: (1)代表金剛石的是__________(填字母,下同),其中每個(gè)碳原子與__________個(gè)碳原子最接近且距離相等。金剛石屬于__________晶體。 (2)代表石墨的是__________,每個(gè)正六邊形占有的碳原子數(shù)平均為__________個(gè)。 (3)代表NaCl的是__________,每個(gè)Na+周圍與它最接近且距離相等的Na+有__________個(gè)。 (4)代表CsCl的是__________,它屬于__________晶體,每個(gè)Cs+與__________個(gè)Cl-緊鄰。 (5)代表干冰的是__________,它屬于__________晶體,每個(gè)CO2分子與__________個(gè)CO2分子緊鄰。 【思路點(diǎn)撥】 解答這類習(xí)題,通常采用分?jǐn)偡ā? 【答案】(1)D 4 原子 (2)E 2?。?)A 12?。?)C 離子 8?。?)B 分子 12 【解析】根據(jù)不同物質(zhì)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來辨別圖形所代表的物質(zhì)。NaCl晶胞是簡單的立方單元,每個(gè)Na+與6個(gè)Cl-緊鄰,每個(gè)Cl-又與6個(gè)Na+緊鄰,但觀察Na+與最近且等距離的Na+數(shù)時(shí)要拋開Cl-,從間結(jié)構(gòu)上看是12個(gè)Na+,即x軸面上、y軸面上、z軸面上各4個(gè)。CsCl晶體由Cs+、Cl-構(gòu)成體心立方結(jié)構(gòu)。干冰也是立方體結(jié)構(gòu),但在立方體每個(gè)正方形面的中央都有一個(gè)CO2分子,稱為“面心立方”。所以每個(gè)CO2分子在三維空間里x、y、z三個(gè)面各緊鄰4個(gè)CO2,共12個(gè)CO2分子,金剛石的基本單元是正四面體,每個(gè)碳原子緊鄰4個(gè)其他碳原子。石墨的片層由正六邊形結(jié)構(gòu)組成,每個(gè)碳原子緊鄰3個(gè)碳原子,即每個(gè)六邊形占有1個(gè)碳原子的1/3,所以大的結(jié)構(gòu)中每個(gè)六邊形占有的碳原子數(shù)是61/3=2個(gè)。 【總結(jié)升華】晶體結(jié)構(gòu)、晶胞對(duì)質(zhì)點(diǎn)的占有率類習(xí)題,最常見的題型就是已知晶胞的結(jié)構(gòu)而求晶體的化學(xué)式。解答這類習(xí)題首先要明確一個(gè)概念:由晶胞構(gòu)成的晶體,其化學(xué)式不一定是表示一個(gè)分子中含有多少個(gè)原子,而是表示每個(gè)晶胞中平均含有各類原子的個(gè)數(shù),即各類原子的最簡個(gè)數(shù)比。 舉一反三: 【變式1】如右圖,石墨晶體結(jié)構(gòu)的每一層里平均每個(gè)最小的正六邊形占有碳原子數(shù)目為( ) A、2 B、3 C、4 D、6 【答案】A 【解析】每個(gè)C原子被3個(gè)正六邊形所共用,所以每個(gè)正六邊形占有6個(gè)1/3的C原子。 【變式2】某物質(zhì)的晶體中含A、B、C三種元素,其排列方式如圖所示(其中前后兩面心上的B原子未能畫出),晶體中A、B、C的原子個(gè)數(shù)之比依次為( ) A、1:3:1 B、2:3:1 C、2:2:1 D、1:3:3 【答案】A 【解析】A原子是8個(gè)1/8,B原子是6個(gè)1/2,C原子是1. 類型四:晶體熔、沸點(diǎn)的比較規(guī)律 例題4據(jù)報(bào)道,科研人員應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)模擬出類似C60的物質(zhì)N60,試推測(cè)下列有關(guān)N60的說法正確的是( ?。? A、N60易溶于水 B、N60是一種原子晶體,有較高熔點(diǎn)和硬度 C、N60的熔點(diǎn)高于N2 D、N60的穩(wěn)定性低于N2 【思路點(diǎn)撥】不同晶體類型的熔沸點(diǎn)取決因素不同,熔沸點(diǎn)的高低有一定差異。 【答案】CD 【解析】本題是綜合考查晶體的組成結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及化學(xué)鍵知識(shí)的綜合信息題。 N60是一種單質(zhì),無極性,不易溶于極性溶劑水中,所以A錯(cuò)誤。根據(jù)N60這種寫法,即表明60個(gè)N原子形成N60分子,它應(yīng)是分子晶體,分子晶體相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔沸點(diǎn)越高。所以B錯(cuò)誤,C正確。N2以“N≡N”結(jié)合,N60只存在“N—N”,“N≡N”比“N—N”牢固得多,所以D正確。 【總結(jié)升華】本節(jié)所學(xué)兩種晶體:分子晶體和原子晶體,熔沸點(diǎn)高低差異很大。分子晶體熔沸點(diǎn)高低取決于分子間作用力,絕大多數(shù)分子晶體中的分子間作用力只是范德華力,少數(shù)分子晶體中還存在氫鍵。分子間作用力較小,分子晶體熔沸點(diǎn)較低。而原子晶體中微粒間的作用力是較強(qiáng)的共價(jià)鍵,因此熔沸點(diǎn)很高;成鍵原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,原子晶體的熔沸點(diǎn)越高。 舉一反三: 【變式1】碳化硅的一種晶體(SiC)具有類似金剛石的結(jié)構(gòu),其中碳原子和硅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)由高到低的順序是 A、① ③ ② B、② ③ ① C、③ ① ② D、② ① ③ 【答案】A 【解析】在原子晶體中,原子半徑越小、鍵長越短、鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高。題目中所給的信息是有關(guān)SiC的結(jié)構(gòu)知識(shí),比較碳原子和硅原子的半徑,應(yīng)得出Si-Si鍵的鍵長比Si-C鍵的鍵長長,Si-C鍵比C-C鍵的鍵長長,所以鍵能由高到低的順序應(yīng)該是:C-C鍵>C-Si鍵>Si-Si鍵,由此可推出熔點(diǎn)由高到低的順序是:① ③ ② 【變式2】已知BBr3的熔點(diǎn)是-46℃,KBr的熔點(diǎn)是734℃,試估計(jì)它們各屬于哪一類晶體。 【答案】BBr3是分子晶體,KBr是離子晶體。 【解析】BBr3是由非金屬元素組成的,屬于共價(jià)化合物,由于BBr3的熔點(diǎn)為-46℃,熔點(diǎn)很低,所以BBr3在固態(tài)時(shí)是以分子間作用力形成的晶體。KBr是由活潑金屬和活潑非金屬元素組成的化合物,熔點(diǎn)相對(duì)較高,所以KBr屬于離子晶體。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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