2017-2018學年高中化學 第3章 物質的聚集狀態(tài)與物質性質 第3節(jié) 原子晶體與分子晶體教學案 魯科版選修3.doc

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第3節(jié)　原子晶體與分子晶體 [課標要求] 1．知道分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結構微粒、微粒間的作用力的區(qū)別。 2．了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結構與性質的關系。 1.原子晶體是指相鄰原子間以共價鍵結合形成的具有空間立體網(wǎng)狀結構的晶體。 2．常見的原子晶體有金剛石、晶體硅、二氧化硅、碳化硅。 3．原子晶體具有熔點高、硬度大，不溶于溶劑的特性。 4．對于結構相似的原子晶體，其原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔點越高。 5．分子晶體是指分子之間通過分子間作用力結合形成的晶體。 6．常見的分子晶體有非金屬單質(除Si)、非金屬氧化物(除SiO2)、酸、多數(shù)有機物。 7．分子晶體具有硬度小，熔點、沸點低的特性。 8．由組成和結構相似的分子組成的不含氫鍵的分子晶體，隨著相對分子質量的增大，范德華力增強，晶體的熔點升高。 1．概念 相鄰原子間以共價鍵結合而形成的具有空間立體網(wǎng)狀結構的晶體。 2．結構 3．結構特點 (1)由于共價鍵的飽和性和方向性，使每個中心原子周圍排列的原子數(shù)目是固定的。 (2)由于所有原子間均以共價鍵相結合，所以晶體中不存在單個分子。 4．典型的原子晶體 (1)金剛石 在晶體中，碳原子以sp3雜化軌道與周圍_4_個碳原子以共價鍵相結合，C—C鍵間的夾角為109.5。 (2)二氧化硅 硅、氧原子個數(shù)比為1∶2。 5．原子晶體的物理性質 根據(jù)下表中有關數(shù)據(jù)分析，并填寫表下面的空白。 晶體 鍵能/kJmol－1 熔點/℃ 硬度 金剛石 (C—C)347 3 350 10 碳化硅 (C—Si)301 2 600 9 晶體硅 (Si—Si)226 1 415 7 (1)鍵能：C—C＞C—Si＞Si—Si；熔點：金剛石＞碳化硅＞晶體硅；硬度：金剛石＞碳化硅＞晶體硅(用“＞”或“＜”填空)。 (2)規(guī)律：原子晶體具有很高的熔點，很大的硬度；對結構相似的原子晶體來說，原子半徑越小， 鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔點就越高。 [特別提醒]　 (1)1個C原子形成4個C—C鍵，每個C—C鍵被兩個C原子共用，故每個C原子占用C—C鍵數(shù)目為4＝2，即1 mol金剛石含有2 mol C—C鍵。 (2)金剛石晶體中最小環(huán)上有6個碳原子，SiO2晶體中最小環(huán)上有12個原子(6個O原子和6個Si原子)。 1．根據(jù)金剛石的結構特點，你能分析其硬度大的原因是什么嗎？ 提示：在金剛石晶體內(nèi)部，每個碳原子都與周圍的4個碳原子緊密結合，形成一種致密的三維結構，破壞這種三維結構中的C—C共價鍵需要很高的能量，所以金剛石的硬度很大。 2．從金剛石的結構出發(fā)，分析晶體硅、碳化硅的結構是怎樣的？ 提示：(1)晶體硅的結構跟金剛石相近，即把金剛石中的碳原子換成硅原子即可得晶體硅的結構。 (2)碳化硅晶體的結構類似于金剛石晶體的結構，碳原子和硅原子的位置是交替的，在整個晶體中硅與碳的原子個數(shù)比為1∶1。 (1)原子晶體的構成微粒是原子，只存在共價鍵，不存在其他作用力。 (2)原子晶體的化學式表示其比例組成，晶體中不存在分子。 (3)常見的原子晶體有：金剛石、晶體硅、晶體硼、二氧化硅、碳化硅。 (4)原子晶體一般具有熔點高、硬度大、不溶于溶劑等特點。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。 (1)原子晶體中一定存在極性鍵，可能存在范德華力。(　　) (2)CO2、SiO2均屬于原子晶體。(　　) (3)硬度很大、熔點很高的晶體可能是原子晶體。(　　) (4)SiC熔化時斷裂非極性共價鍵。(　　) (5)原子晶體一定不是電解質。(　　) 答案：(1)　(2)　(3)√　(4)　(5)√ 2．下列晶體中屬于原子晶體的是(　　) A．干冰　　　　　　　　 B．食鹽 C．膽礬 D．晶體硼 解析：選D　常見的原子晶體中屬于非金屬單質的有金剛石、晶體硅、晶體硼等，屬于非金屬化合物的有二氧化硅、碳化硅、氮化硅等。 1．分子晶體的結構 2．分子晶體與物質類型的關系 類　型 實　例 所有氫化物 H2O、NH3、CH4等 部分非金屬單質 鹵素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、稀有氣體等 部分非金屬氧化物 CO2、P4O6、P4O10、SO2等 幾乎所有的酸 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等 多數(shù)有機物的晶體 苯、乙醇等 3．典型的分子晶體 單質碘 干冰 冰 晶胞或結構模型 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) _4_ _4_ — 配位數(shù) — _12_ _4_ 4．分子晶體的物理性質 (1)分子晶體由于以比較弱的分子間作用力相結合，因此一般熔點較低，硬度較小。 (2)對組成和結構相似，晶體中又不含氫鍵的分子晶體來說，隨著相對分子質量的增大，范德華力增大，熔、沸點升高。 [特別提醒]　 (1)共價鍵具有方向性和飽和性，原子晶體不服從緊密堆積原理。 (2)分子間只存在范德華力的分子晶體服從緊密堆積排列原理；分子間存在氫鍵的分子晶體，由于氫鍵具有方向性、飽和性，故不服從緊密堆積排列原理。 1．下列各組晶體都屬于化合物組成的分子晶體是(　　) A．H2O、O3、CCl4　　 B．CCl4、(NH4)2S、H2O2 C．SO2、SiO2、CS2 D．P2O5、CO2、H3PO4 解析：選D　A項，O3為單質；B項，(NH4)2S為離子晶體；C項，SiO2為原子晶體。 2．下列有關分子晶體的說法中正確的是(　　) A．分子內(nèi)均存在共價鍵 B．分子間一定存在范德華力 C．分子間一定存在氫鍵 D．其結構一定不能由原子直接構成 解析：選B　稀有氣體元素組成的晶體中，不存在由多個原子組成的分子，而是原子間通過范德華力結合成晶體，所以不存在任何化學鍵，且分子為單原子分子，故A、D項錯誤。分子間作用力包括范德華力和氫鍵，范德華力存在于所有的分子晶體中，而氫鍵只存在于含有與電負性較強的N、O、F原子結合的氫原子的分子間或者分子內(nèi)，所以B項正確，C項錯誤。 1．石墨晶體的結構 (1)石墨晶體是層狀結構，在每一層內(nèi)，碳原子排列成六邊形，一個個六邊形排列成平面的網(wǎng)狀結構，每一個碳原子都跟其他3個碳原子相結合。 (2)在同一層內(nèi)，相鄰的碳原子以共價鍵相結合，每一個碳原子的一個未成對電子形成大π鍵。 (3)層與層之間以范德華力相結合。 2．石墨的晶體類型和性質 (1)類型：石墨晶體中既有共價鍵，又有范德華力，同時還有金屬鍵的特性，是一種混合鍵型晶體。 (2)性質：熔點高，質軟，具有導電性。 1．石墨晶體中碳原子雜化軌道的類型及同層原子間的主要作用力分別是(　　) A．sp1，范德華力　　　 B．sp2，范德華力 C．sp2，共價鍵 D．sp3，共價鍵 答案：C 2.石墨的片層結構如圖所示，試回答： (1)片層中平均每個正六邊形含有________個碳原子。 (2)在片層結構中，碳原子數(shù)、C—C鍵、六元環(huán)數(shù)之比為________。 (3)n g碳原子可構成________個正六邊形。 解析：在石墨的片層結構中，以一個六元環(huán)為研究對象，由于每個碳原子被3個六元環(huán)共用，即組成每個六元環(huán)需碳原子數(shù)為6＝2；另外每個碳碳鍵被2個六元環(huán)共用，即屬于每個六元環(huán)的碳碳鍵數(shù)為6＝3。n g碳原子可構成正六邊形的個數(shù)為： NA mol－1＝。 答案：(1)2　(2)2∶3∶1　(3) 1．四種晶體類型的比較 類型 項目 離子晶體 原子晶體 分子晶體 金屬晶體 構成晶體的微粒 陰、陽離子 原子 分子 金屬陽離子和自由電子 微粒間的作用 離子鍵 共價鍵 分子間作用力(范德華力或氫鍵) 金屬鍵 作用力強弱(一般地) 較強 很強 弱 一般較強， 有的較弱確定作用力強弱的一般判斷方法 離子電荷、半徑 鍵長(原子半徑) 組成結構相似時比較相對分子質量 離子半徑、價電子數(shù) 熔、沸點 較高 高 低 差別較大(汞常溫下為液態(tài)，鎢熔點為3 410 ℃) 硬度 略硬而脆 大 較小 差別較大 導熱和導電性 不良導體(熔化后或溶于水導電) 不良導體 不良導體(部分溶于水發(fā)生電離后導電) 良導體 溶解性(水) 多數(shù)易溶 一般不溶 相似相溶 一般不溶于水，少數(shù)與水反應 組成微粒堆積方式 非等徑圓球緊密堆積 不服從緊密堆積原理 緊密堆積(與分子形狀有關且分子間不存在氫鍵) 等徑圓球緊密堆積(A1、A2、A3) 2．判斷晶體類型的常用方法 (1)根據(jù)晶體的概念判斷(依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用力判斷) 由陰、陽離子通過離子鍵形成的晶體屬于離子晶體；由分子通過分子間作用力形成的晶體屬于分子晶體；由原子通過共價鍵形成的晶體屬于原子晶體；由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的晶體屬于金屬晶體。 (2)根據(jù)物質的類別判斷 按照物質所屬的類別也可進行判斷。一般來說，金屬氧化物(Na2O、MgO、Na2O2等)、強堿和絕大多數(shù)鹽類屬于離子晶體；大多數(shù)非金屬單質(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼等外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2等外)、酸和大多數(shù)有機物(除有機鹽外)屬于分子晶體；金屬單質屬于金屬晶體；常見的原子晶體單質有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的原子晶體化合物有SiC、SiO2等。 (3)根據(jù)晶體的特征性質判斷 根據(jù)不同晶體的特征性質(如熔點、沸點、溶解性、導電性、硬度和機械性能等)的不同和相應規(guī)律來判斷。如熔、沸點較低且不導電的單質和化合物一般形成分子晶體；熔、沸點較高且在水溶液中或熔融狀態(tài)下導電的化合物一般為離子晶體；熔、沸點很高，硬度很大，不導電，不溶于一般溶劑的物質一般為原子晶體；金屬單質(在熔融狀態(tài)和固態(tài)時均能導電)形成金屬晶體。 1．下列有關晶體的敘述錯誤的是(　　) A．離子晶體中，一定存在離子鍵 B．原子晶體中，只存在共價鍵 C．金屬晶體的熔、沸點均很高 D．稀有氣體的原子能形成分子晶體 解析：選C　離子晶體中一定有離子鍵，可能有共價鍵，A項正確；原子晶體中只存在共價鍵，一定沒有離子鍵，B項正確；常見晶體類型中，金屬晶體的熔、沸點相差較大，有的熔、沸點很高，如鎢，有的較低如汞，C項錯誤；稀有氣體分子為單原子分子，以范德華力結合形成分子晶體，D項正確。 2．下列各物質的晶體中，晶體類型相同的是(　　) A．O2和SiO2　　　　　　　 B．NaI和I2 C．CO2和H2O D．CCl4和NaCl 解析：選C　A項，O2屬于分子晶體，SiO2屬于原子晶體；B項，NaI屬于離子晶體，I2屬于分子晶體；C項，CO2和H2O均屬于分子晶體；D項， CCl4屬于分子晶體，NaCl屬于離子晶體。 3．下列物質所屬晶體類型分類正確的是(　　) 類型 A B C D 原子晶體 石墨 生石灰 碳化硅 金剛石 分子晶體 冰 固態(tài)氨 氯化銫 干冰 離子晶體 氮化鋁 食鹽 明礬 芒硝 金屬晶體 銅 汞 鋁 鐵 解析：選D　A選項中石墨為混合鍵型晶體，B選項中生石灰為離子晶體，C選項中氯化銫為離子晶體。 1．不同晶體類型的熔、沸點高低規(guī)律 一般為：原子晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔、沸點有的很高(如鎢)，有的很低(如汞)。 2．同種晶體類型的熔、沸點高低規(guī)律 (1)原子晶體 原子晶體中，原子半徑小的鍵長短，鍵能大，晶體的熔、沸點高。例如，金剛石>石英>晶體硅。 (2)離子晶體 離子所帶電荷越多，離子半徑越小，則晶格能越大，熔、沸點越高。例如，MgO>NaCl>CsCl。 (3)金屬晶體 金屬原子的價電子數(shù)越多，半徑越小，金屬鍵越強，熔、沸點越高。例如，Al>Mg>Na。 (4)分子晶體 分子間作用力越強，熔、沸點越高。 ①組成和結構相似的分子晶體，一般相對分子質量越大，范德華力越強，熔、沸點越高。例如，I2>Br2>Cl2>F2。 ②組成和結構不相似的物質，分子的極性越大，熔、沸點越高。例如，CO>N2。 ③同分異構體之間： a．一般是支鏈越多，熔、沸點越低。 例如，正戊烷>異戊烷>新戊烷。 b．結構越對稱，沸點越低。 例如，鄰二甲苯>間二甲苯>對二甲苯。 ④若分子間有氫鍵，則分子間作用力比結構相似的同類晶體大，故熔、沸點較高。例如，HF>HBr>HCl。 1．下列物質的熔點高低順序，正確的是(　　) A．金剛石＞晶體硅＞碳化硅 B．K＞Na＞Li C．NaF＜NaCl＜NaBr D．CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4 解析：選D　A項，鍵能：C—C＞C—Si＞Si—Si，故熔點：金剛石＞碳化硅＞晶體硅；B項，金屬鍵：Li＞Na＞K，故熔點：Li＞Na＞K；C項，晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr，故熔點：NaF＞NaCl＞NaBr；D項，相對分子質量：CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4，故熔點：CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4。 2．下列關于物質熔點的排列順序，不正確的是(　　) A．HI>HBr>HCl>HF B．I2>Br2>Cl2>F2 C．NaCl>NaBr>KBr D．MgO>NaCl>CBr4>CF4 解析：選A　A中為分子晶體，但由于HF分子間存在氫鍵，故HF的熔點出現(xiàn)反常，不正確；B中也為分子晶體，按相對分子質量由大到小排列，正確；C中為離子晶體，離子半徑r(Cl－)NaBr，而陽離子r(Na＋)KBr，正確；D中MgO、NaCl為離子晶體，由半徑大小及所帶電荷數(shù)知熔點MgO>NaCl，CBr4、CF4為分子晶體，相對分子質量CBr4>CF4，熔點CBr4>CF4離子晶體熔 點高于分子晶體，正確。 [三級訓練節(jié)節(jié)過關]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列物質固態(tài)時一定是分子晶體的是(　　) A．酸性氧化物　　　　　　 B．堿性氧化物 C．含氧酸 D．非金屬單質 解析：選C　利用舉特例法解題。A項，SiO2為酸性氧化物，屬于原子晶體；B項，Na2O、CaO等堿性氧化物屬于離子晶體；D項，金剛石、晶體硅等非金屬單質屬于原子晶體。 2．下列關于原子晶體和分子晶體的說法不正確的是(　　) A．原子晶體硬度通常比分子晶體大 B．原子晶體的熔、沸點較高 C．分子晶體都不溶于水 D．金剛石、水晶屬于原子晶體 解析：選C　分子晶體有的能溶于水，如H2SO4等。 3．下列各組物質中，按熔點由低到高排列的是(　　) A．O2、I2、Hg B．CO2、KCl、SiO2 C．Al、Mg、Na D．NaCl、KCl、RbCl 解析：選B　A項，熔點：固體＞液體＞氣體，故熔點：I2＞Hg＞O2；B項，熔點：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，故熔點：SiO2＞KCl＞CO2；C項，金屬鍵：Al＞Mg＞Na，故熔點：Al＞Mg＞Na；D項，晶格能：NaCl＞KCl＞RbCl，故熔點：NaCl＞KCl＞RbCl。 4．下面關于SiO2晶體網(wǎng)狀結構的敘述正確的是(　　) A．存在四面體結構單元，O處于中心，Si處于4個頂角 B．最小的環(huán)上，有3個Si原子和3個O原子 C．最小的環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為1∶2 D．最小的環(huán)上，有6個Si原子和6個O原子 解析：選D　SiO2晶體結構為“一硅四氧、一氧兩硅”，即1個Si原子連接4個O原子，1個O原子連接2個Si原子。A項，在四面體結構單元中，Si處于中心，O處于4個頂角；B、D項，最小環(huán)上有6個Si原子和6個O原子；C項，最小環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為1∶1。 5．有下列8種晶體：A.水晶、B.冰醋酸、C.氧化鎂、D.白磷、E.晶體氬、F.氯化銨、G.鋁、H.金剛石。用序號回答下列問題： (1)屬于原子晶體的化合物是________，直接由原子構成的晶體是________________，直接由原子構成的分子晶體是____________。 (2)由極性分子構成的晶體是__________，含有共價鍵的離子晶體是__________，屬于原子晶體的單質是__________。 (3)在一定條件下能導電而不發(fā)生化學變化的是______，受熱熔化后化學鍵不發(fā)生變化的是________，熔化時需克服共價鍵的是________。 解析：答題時要注意選項的“關鍵詞”，如(1)中屬于原子晶體的化合物，則不能選H，因為金剛石為單質；直接由原子構成的晶體不僅有原子晶體，還要注意分子晶體中稀有氣體的特殊性——稀有氣體為單原子分子。 答案：(1)A　A、E、H　E　(2)B　F　H (3)G　B、D、E　A、H 1．下列晶體熔化時不需破壞化學鍵的是(　　) A．二氧化硅晶體　　　　 B．食鹽 C．干冰 D．金屬鎂 解析：選C　熔化時，SiO2破壞共價鍵，食鹽破壞離子鍵，干冰破壞范德華力，金屬鎂破壞金屬鍵。 2．分子晶體具有的本質特征是(　　) A．組成晶體的微粒中含有共價鍵 B．熔融時不導電 C．晶體內(nèi)微粒間以分子間作用力相結合 D．熔點一般比原子晶體低 解析：選C　分子晶體的熔、沸點較低，硬度較小，導致這些性質特征的本質原因是基本構成微粒間的相互作用——范德華力及氫鍵相對于化學鍵來說是極其微弱的。 3．下列說法正確的是(　　) A．冰熔化時，分子中H—O鍵發(fā)生斷裂 B．原子晶體中，共價鍵越強，熔點越高 C．分子晶體中，共價鍵鍵能越大，分子晶體的熔、沸點越高 D．分子晶體中，分子間作用力越大，該物質越穩(wěn)定 解析：選B　A項，冰熔化時，破壞分子間作用力(主要是氫鍵)，分子內(nèi)的H—O鍵不發(fā)生斷裂；C項，分子晶體中，分子間作用力越強，分子晶體的熔、沸點越高，與分子內(nèi)共價鍵的鍵能大小無關；D項，分子晶體中，分子內(nèi)共價鍵的鍵能越大，該分子越穩(wěn)定。 4．下列有關晶體的敘述中，錯誤的是(　　) A．離子晶體熔化時離子鍵被破壞，而分子晶體熔化時化學鍵未被破壞 B．白磷晶體中，結構粒子之間通過共價鍵相結合 C．石英晶體是直接由硅原子和氧原子通過共價鍵所形成的空間網(wǎng)狀結構的晶體 D．構成分子晶體的粒子中不一定存在共價鍵 解析：選B　離子晶體是通過離子鍵將陰、陽離子結合在一起的，所以離子晶體熔化時離子鍵被破壞；而分子晶體是通過分子間作用力將分子結合在一起的，所以分子晶體熔化時，被破壞的只是分子間作用力，A正確；白磷晶體是分子晶體，在P4內(nèi)部存在共價鍵，而結構粒子(P4)之間是通過范德華力結合的，B錯誤；石英晶體是原子晶體，C正確；稀有氣體在固態(tài)時屬于分子晶體，而稀有氣體全是單原子分子，在分子內(nèi)部不存在共價鍵，D正確。 5．干冰和二氧化硅晶體同屬第ⅣA族元素的最高價氧化物，它們的熔、沸點差別很大的原因是(　　) A．二氧化硅的相對分子質量大于二氧化碳的相對分子質量 B．C===O鍵鍵能比Si—O鍵鍵能小 C．干冰為分子晶體，二氧化硅為原子晶體 D．干冰易升華，二氧化硅不能 解析：選C　干冰和二氧化硅晶體盡管同屬第ⅣA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，而不是共價鍵鍵能的強弱；而二氧化硅的熔、沸點則由Si—O鍵鍵能的強弱所決定。 6．下列有關共價化合物的說法：①具有較低的熔、沸點；②不是電解質；③固態(tài)時是分子晶體；④都由分子構成；⑤液態(tài)時不導電。其中一定正確的說法是(　　) A．①③④ B．②⑤ C．⑤ D．全部正確 解析：選C　共價化合物可能是分子晶體，如冰、干冰、固體HCl，也可能是原子晶體，如SiO2、SiC等，SiO2、SiC具有較高的熔、沸點，晶體中不存在分子，HCl是電解質。液態(tài)時不導電是共價化合物的共性。 7．分析下列各物質的物理性質，判斷其固態(tài)屬于原子晶體的是(　　) A．碳化鋁，黃色晶體，熔點2 200 ℃，熔融態(tài)不導電 B．溴化鋁，無色晶體，熔點98 ℃，熔融態(tài)不導電 C．五氧化二釩，無色晶體，熔點19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中 D．溴化鉀，無色晶體，熔融時或溶于水中都能導電 解析：選A　A項中熔點很高且熔融態(tài)不導電，為原子晶體；D項中熔融時或溶于水中都能導電，為離子晶體；B、C項為分子晶體。 8．SiCl4的分子結構與CCl4相似，對其進行下列推測，不正確的是(　　) A．SiCl4晶體是分子晶體 B．常溫、常壓下SiCl4是氣體 C．SiCl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子 D．SiCl4的熔點高于CCl4 解析：選B　SiCl4和CCl4都屬于分子晶體，影響分子晶體熔、沸點的因素是分子間作用力的大小，在這兩種分子晶體中都只有范德華力，SiCl4的相對分子質量大于CCl4的相對分子質量，所以SiCl4的范德華力較大，熔、沸點應該比CCl4高。CCl4的分子是正四面體結構，SiCl4與它結構相似，因此也應該是正四面體結構，是含極性鍵的非極性分子。 9．在下列物質中：①NaCl?、贜aOH?、跱a2O2?、蹸H2O ⑤(NH4)2S　⑥CCl4?、逤2H2?、郤iC　⑨晶體硅　 ⑩金剛石 用序號填寫： (1)只含有離子鍵的離子晶體是______________； (2)既有離子鍵，又有極性鍵和配位鍵的離子晶體是__________； (3)既有離子鍵，又有非極性鍵的是__________； (4)含有非極性鍵的非極性分子的是________； (5)所有原子都在同一平面上的分子有________； (6)含有極性鍵的原子晶體是________。 解析：NaCl中只含離子鍵；NaOH中含離子鍵和O—H極性鍵；Na2O2中含離子鍵和O—O非極性鍵；CH2O中含極性鍵，C原子采用sp2雜化，為平面形分子；(NH4)2S中含離子鍵，N—H極性鍵和N→H配位鍵；CCl4中含C—Cl極性鍵，為空間正四面體形分子，故為非極性分子；C2H2中含C≡C非極性鍵和C—H極性鍵，為直線形分子；SiC中含C—Si極性鍵，為原子晶體；金剛石中含C—C非極性鍵，為原子晶體。 答案：(1)①　(2)⑤　(3)③　(4)⑦　(5)④⑦　(6)⑧ 10．現(xiàn)有兩組物質的熔點數(shù)據(jù)如表所示： A組 B組 金剛石：3 550 ℃ HF：－83 ℃ 晶體硅：1 410 ℃ HCl：－115 ℃ 晶體硼：2 300 ℃ HBr：－89 ℃ 二氧化硅：1 710 ℃ HI：－51 ℃ 根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題： (1)A組屬于________晶體，其熔化時克服的粒子間的作用力是________。 (2)B組中HF熔點反常是由于_____________________________________________。 (3)B組晶體不可能具有的性質是________。 ①硬度小 ②水溶液能導電 ③固體能導電 ④液體狀態(tài)能導電 解析：A組熔點很高，應是原子晶體，原子晶體熔化時破壞的是共價鍵。B組是分子晶體，且結構相似，一般是相對分子質量越大，熔點越高；HF的相對分子質量最小但熔點比HCl高，出現(xiàn)反常的原因是HF分子間存在氫鍵，HF晶體熔化時除了破壞范德華力，還要破壞氫鍵，所需能量更高，因而熔點更高。分子晶體在固態(tài)時和熔化狀態(tài)時都不導電。 答案：(1)原子　共價鍵　(2)HF分子間能形成氫鍵，熔化時需要消耗的能量更多　(3)③④ 1．在常溫常壓下呈氣態(tài)的化合物，降溫使其固化得到的晶體屬于(　　) A．分子晶體　　　　　 B．原子晶體 C．離子晶體 D．何種晶體無法判斷 解析：選A　該化合物在常溫常壓下呈氣態(tài)，即熔、沸點很低，故固化得到分子晶體。 2．下列晶體中，它們的熔點由低到高的順序排列正確的是(　　) ①金剛石　②氯化鈉?、鄹杀、芄? A．④②③① B．③①②④ C．④②①③ D．③④②① 解析：選D　金剛石為原子晶體，氯化鈉為離子晶體，二者通常狀況下均為固體，熔點：金剛石＞氯化鈉；干冰為分子晶體，汞為金屬晶體，通常狀況下CO2為氣體，汞為液體，故熔點：汞＞干冰。 3．下列屬于分子晶體性質的是(　　) A．熔點1 070 ℃，易溶于水，水溶液能導電 B．能溶于CS2，熔點112.8 ℃，沸點444.6 ℃ C．熔點1 400 ℃，可做半導體材料，難溶于水 D．熔點97.81 ℃，質軟，導電，密度0.97 gcm－3 解析：選B　分子晶體的主要性質有：熔、沸點低，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，固態(tài)和熔化時均不導電。 4．下列有關原子晶體的敘述不正確的是(　　) A．原子晶體中可能存在非極性共價鍵 B．原子晶體的硬度一般比分子晶體的高 C．在SiO2晶體中，1個硅原子和2個氧原子形成2個共價鍵 D．金剛砂晶體是直接由硅原子和碳原子通過共價鍵結合所形成的空間網(wǎng)狀結構的晶體 解析：選C　同種元素的原子構成的原子晶體中存在非極性鍵，如金剛石，A項正確；原子晶體的硬度一般比分子晶體的高，B項正確；SiO2晶體中1個硅原子和4個氧原子形成4個共價鍵，C項錯誤；金剛砂晶體是由硅原子和碳原子通過共價鍵結合所形成的空間網(wǎng)狀結構的晶體，即原子晶體，D項正確。 5．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”，再用一個射頻電火花噴射出氮氣，可使碳、氮原子結合成碳氮化合物的薄膜，該碳氮化合物的硬度比金剛石更堅硬，則下列分析正確的是(　　) A．該碳氮化合物呈片層狀結構 B．該碳氮化合物呈立體網(wǎng)狀結構 C．該碳氮化合物中C—N鍵長比金剛石的C—C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小 解析：選B　由題意知，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)狀結構，與金剛石相比，C原子半徑大于N原子半徑，所以C—N鍵長小于C—C鍵長。 6．干冰晶體是一種面心立方結構，如圖所示，即每8個CO2構成立方體，且在6個面的中心又各有1個CO2分子，在每個CO2周圍距離為a(其中a為立方體棱長)的CO2有(　　) A．4個 B．8個 C．12個 D．6個 解析：選C　在每個CO2周圍距離為a的CO2即為每個面心上的CO2分子，共有8(3)＝12個。 7．下列說法中正確的是(　　) A．金剛石晶體中的最小碳原子環(huán)由12個碳原子構成 B．金剛石晶體中的碳原子是sp3雜化的 C．1 mol SiO2晶體中含2 mol Si—O鍵 D．金剛石化學性質穩(wěn)定，即使在高溫下也不會和O2反應 解析：選B　在金剛石晶體中的最小環(huán)為六元環(huán)，為空間六邊形，由六個碳原子構成，A錯誤；金剛石晶體中每個碳原子形成4個共價鍵，是sp3雜化，B正確；在SiO2晶體中1個硅原子與四個氧原子形成4個共價鍵，所以1 mol SiO2晶體中含4 mol Si—O鍵，C錯誤；金剛石的化學性質很穩(wěn)定，但在高溫下可以和氧氣反應生成CO2。 8．美國Lawrence Liremore國家實驗室(LLNL)的科學家成功地在高壓下將CO2轉化為具有類似SiO2結構的原子晶體，下列關于CO2的原子晶體說法正確的是(　　) A．CO2的原子晶體和分子晶體互為同素異形體 B．在一定條件下CO2原子晶體轉化為分子晶體是物理變化 C．CO2的原子晶體和分子晶體具有相同的物理性質 D．在CO2的原子晶體中，每個C原子周圍結合4個O原子，每個O原子與兩個C原子相結合 解析：選D　同素異形體的研究對象是單質；CO2的晶體類型發(fā)生轉變，生成了新物質，為化學變化；CO2的不同晶體具有不同的物理性質，CO2原子晶體類似于SiO2晶體，每個C原子結合4個O原子，每個O原子結合2個C原子。 9．下表表示短周期元素在周期表中的相對位置，表中所列字母分別代表一種元素。 (1)上述元素的單質中熔點最高的可能是________(填字母)；dh4比gh4穩(wěn)定，其原因是_________________________________________________________________________。 (2)f和a所形成的物質的沸點在f相應主族元素的同類型化合物中比較高，其原因是________________________________________________________________________。 (3)在發(fā)射“神舟”七號載人飛船的火箭推進器中，盛有分別由a、e和a、f元素組成的兩種液態(tài)化合物，它們的分子皆為18個電子微粒，當它們混合反應時即產(chǎn)生e的單質和a2f。該反應的化學方程式為_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)f的最簡單氫化物屬于________晶體，a與d形成的最簡單的有機化合物其分子的空間構型是________，它的晶體屬于________晶體。 解析：(1)根據(jù)各元素在周期表中的位置，結合物質熔點規(guī)律可知d(碳元素)形成的單質熔點是最高的。CCl4比SiCl4穩(wěn)定，原因是碳的原子半徑比硅的原子半徑小，C—Cl 鍵的鍵能比Si—Cl鍵的鍵能大；(2)H2O的沸點比同主族其他元素的氫化物沸點高的原因是水分子間存在氫鍵；(3)由元素位置和分子皆為18電子微粒，可知兩種液態(tài)化合物分別為N2H4和H2O2，則反應的化學方程式為N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O；(4)f的最簡單氫化物指水，屬于分子晶體，a與d形成的最簡單的有機化合物是甲烷，其分子的空間構型是正四面體，屬于分子晶體。 答案：(1)d　碳的原子半徑比硅的原子半徑小，C—Cl鍵的鍵能比Si—Cl鍵的鍵能大　(2)水分子之間存在氫鍵　(3)N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O　(4)分子　正四面體　分子 10．有A、B、C、D四種元素，A元素的氣態(tài)氫化物分子式為AH4，其中A元素的質量分數(shù)為75%，該元素核內(nèi)有6個中子，能與B形成AB2型化合物，B在它的氫化物中含量為88.9%，核內(nèi)質子數(shù)和中子數(shù)相等；C、D為同周期元素，D的最高價氧化物的水化物為酸性最強的酸，C的氧化物為兩性氧化物。 (1)A元素的一種無色透明的單質，名稱叫__________，其晶體類型是____________。 (2)B的氫化物的電子式為________，屬于________(填“極性”或“非極性”)分子。 (3)A和B形成AB2型化合物的分子立體構型為________，屬____________(填“極性”或“非極性”)分子，其晶體類型為________。 (4)C元素位于周期表中第________周期第________族，A、C、D三元素的最高價氧化物的水化物按酸性由強到弱的順序為________________(用化學式表示)。 (5)C、D組成的化合物溶于水后滴入過量KOH溶液，現(xiàn)象是_______________________， 離子方程式為_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：根據(jù)A的氣態(tài)氫化物分子式為AH4，A的質量分數(shù)為75%知A的相對原子質量為12，A原子核內(nèi)有6個質子，則A為碳元素。根據(jù)B的氫化物中B的含量為88.9%，B與A形成AB2型化合物，則B為－2價，B為氧元素。D的最高價氧化物的水化物為最強酸，D為氯元素，則C為鋁元素。 答案：(1)金剛石　原子晶體　(2)HH　極性　(3)直線形　非極性　分子晶體　(4)3?、驛　HClO4>H2CO3>H3AlO3　(5)先有白色沉淀，滴入過量KOH時白色沉淀消失　Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－