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分子
分子间作用力(范德华力)
2、知道干冰的晶体结构模型
熔沸点低,硬度小
(1)分子晶体熔化或气化时,只需要克服范德华力,不破坏化学键
(2)多数非金属元素组成的单质和化合物固态时是分子晶体,如:
硫、碘等
五、金属晶体
金属原子通过金属键结合所形成的晶体
2、金属晶体里的自由电子在外加电场作用下作定向移动,形成电流,因此金属具有导电性;
当金属某部分受热时,该区域的电子运动加剧,通过碰撞,电子将能量传递给金属原子或离子,这样能量从温度高的区域传递到温度低的区域,因此金属具有导热性;
当金属受到外力时,晶体中的原子层就会发生相对滑动,并不会改变原来的排列方式,金属键并没有被破坏,所以虽然发生了外形的变化,但不会断裂,具有延展性
六、晶体熔沸点比较
1、不同晶体类型的物质的熔沸点高低顺序一般是:
原子晶体>离子晶体>分子晶体,金属晶体的熔沸点差异较大。
同一晶体类型的物质,则晶体内部结构粒子间的作用越强,熔沸点越高。
2、原子晶体要比较共价键的强弱,一般地说,原子半径越小,形成的共价键的键长越短,键能越大,其晶体熔沸点越高。
如熔点:
金刚石>碳化硅>晶体硅。
3、离子晶体要比较离子键的强弱。
一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用就越强,其离子晶体的熔沸点就越高,如熔点:
MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。
4、分子晶体:
组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,熔沸点越高,如:
熔沸点:
O2>N2,HI>HBr>HCl。
组成和结构不相似的物质,分子极性越大,其熔沸点就越高,如熔沸点CO>N2。
在同分异构体中,一般地说,支链数越多,熔沸点越低,如沸点:
正戊烷>异戊烷>新戊烷;
同分异构体的芳香烃及其衍生物,其熔沸点高低顺序是邻>间>对位化合物。
5、金属晶体中金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔沸点就越高。
6、元素周期表中第ⅦA族卤素的单质(分子晶体)的熔沸点随原子序数递增而升高;
第ⅠA族碱金属元素的单质(金属晶体)的熔沸点随原子序数的递增而降低。
精解名题:
例1.BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料,曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验,它是锗酸铋的简称。
若知:
①在BGO中,锗处于最高价态,②在BGO中,铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同,在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定结构,③BGO可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物,且在BGO晶体的化学式中,这两种氧化物所含的总质量相同。
请填空:
(1)锗和铋的元素符号分别是_________________和_________________。
(2)BGO晶体的化学式是_________________。
(3)BGO晶体中所含铋的氧化物化学式是_______________________________________。
例2.a、b、c、d、e、f、g为七种由短周期元素构成的粒子,它们都有10个电子,其结构特点如下:
粒子代码:
abcdefg
原子核数:
单核单核双核多核单核多核多核
电荷数:
01+1-02+1+0
(单位电荷)
其中b的离子半径大于e的离子半径;
d是由极性键构成的四原子极性分子;
c与f可形成两个共价型g分子。
试写出:
(1)a粒子的核外电子排布式_________________。
(2)b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为:
___________>___________(用化学式表示)。
(3)d溶于水的电离方程式______________________。
(4)g粒子所构成的晶体类型属_________________。
(5)c粒子是_________________,f粒子是_________________(用化学式表示)。
巩固练习:
1.在常温常压下呈气态的化合物,降温使其固化得到的晶体属于
A.分子晶体B.原子晶体
C.离子晶体D.何种晶体无法判断
2.下列说法正确的是
A.用乙醇或CCl4可提取碘水中的碘单质
B.NaCl和SiC晶体溶化时,克服粒子间作用力的类型相同
C.24Mg32S晶体中电子总数与中子总数之比为1︰1
D.H2S和SiF4分子中各原子最外层都满足8电子结构
3.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是
A.液溴和苯分别受热变为气体B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.二氧化硅和铁分别受热熔化D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
4.根据相关化学原理,下列判断正确的是
A.若X是原子晶体,Y是分子晶体,则熔点:
X<Y
B.若A2十2D-→2A-十D2,则氧化性:
D2>A2
C.若R2-和M+的电子层结构相同,则原子序数:
R>M
D.若弱酸HA的酸性强于弱酸HB,则同浓度钠盐溶液的碱性:
NaA<NaB
CaTiO3晶体结构模型
图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶点
5.下列关于晶体的说法一定正确的是
A.分子晶体中都存在共价键
B.CaTiO3晶体中每个Ti4+和12个O2-相紧邻
C.SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
D.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
6.右图中每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中
的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一
种氢化物,其中a点代表的是
A.H2SB.HCl
C.PH3D.SiH4
7.下列说法正确的是
A.ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强
B.ⅥA族元素的氢化物中,稳定性最好的其沸点也最高
C.同周期非金属的氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强
D.第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
8.下列叙述正确的是
A.同一主族的元素,原子半径越大,其单质的熔点一定越高
B.同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子
C.同一主族的元素的氢化物,相对分子质量越大,它的沸点一定越高
D.稀有气体元素的原子序数越大,其单质的沸点一定越高
9.下列物质性质的变化规律,与共价键的键能大小有关的是
A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
10.下列说法正确的是
A.H与D,16O与18O互为同位素;
H216O、D216O、H218O、D218O互为同素异形体;
甲醇、乙二醇和丙三醇互为同系物
B.在SiO2晶体中,1个Si原子和2个O原子形成2个共价键
C.HI的相对分子质量大于HF,所以HI的沸点高于HF
D.由ⅠA族和ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子型化合物
11.右表为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是
X
W
Y
R
Z
A.常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最高
B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C.W的氢化物沸点比X的氢化物的沸点高
D.Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
12.A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小,A与C的核电荷数之比为3∶4,D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。
下列叙述正确的是
A.X、Y、Z的稳定性逐渐减弱
B.A、B、C、D只能形成5种单质
C.X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高
D.自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物
13.下列说法错误的是
A.原子晶体中只存在非极性共价键
B.分子晶体的状态变化,只需克服分子间作用力
C.金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性
D.离子晶体在熔化状态下能导电
14.近期《美国化学会志》报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为还原剂,在470℃、80Mpa下合成出金刚石,具有深远意义。
下列说法不正确的是
A.由二氧化碳合成金刚石是化学变化B.金刚石是碳的一种同位素
C.钠被氧化最终生成碳酸钠D.金刚石中只含有非极性共价键
15.有关晶体的下列说法中正确的是
A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定B.原子晶体中共价键越强,熔点越高
C.冰熔化时水分子中共价键发生断裂D.氯化钠熔化时离子键未被破坏
16.X是核外电子数最少的元素,Y是地壳中含量最丰富的元素,Z在地壳中的含量仅次于Y,W可以形成自然界最硬的原子晶体。
下列叙述错误的是
A.WX4是沼气的主要成分B.固态X2Y是分子晶体
C.ZW是原子晶体D.ZY2的水溶液俗称“水玻璃”
17.在下列有关晶体的叙述中错误的是
A.离子晶体中,一定存在离子键B.原子晶体中,只存在共价键
C.金属晶体的熔沸点均很高D.稀有气体的原子能形成分子晶体
18.下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间的相互作用属于同种类型的是
A.食盐和蔗糖熔化 B.钠和硫熔化
C.碘和干冰升华 D.二氧化硅和氧化钠熔化
19.通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能,键能的大小可以衡量化学键的强弱。
化学键
Si-O
Si-Cl
H-H
H-Cl
Si-Si
Si-C
键能/kJ·
mol-1
460
360
436
431
176
347
比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”)
SiCSi;
SiCl4SiO2
自我测试
1.下列有关化学键的叙述正确的是
A.化学键既存在于相邻的原子之间,又存在于相邻的分子之间
B.两个原子之间的相互作用叫做化学键
C.化学键通常指的是相淋的两个或多个原子之间强烈的相互作用
D.阴、阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用,所以离子键的核间距相当小
2.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属同中类型的是
A.金属钠与固态水分别受热熔化B.氯化铵与苯分别受热变为气体
C.氯化钠与氯化氢分别溶解在水中D.碘与干冰分别受热变为气体
3.下列物质形成的晶体中,其中任何一个原子都被相淋四个原子保卫,以共价键形成正面体,并向空间伸展成网状结构的是
A.四氯化碳B.白磷C.金刚石D.水晶
4.下列化合物中,既有离子键,又有共价键的是
A.CaOB.SiO2C.H2OD.Na2O2
5.下列叙述中正确的是
A.二氧化硅和干冰晶体熔化时所克服的作用力类型相同
B.分子晶体中一定含有共价键,离子晶体中一定含有离子键
C.离子晶体都是强电解质
D.检验淀粉是否已经全部水解时可取少量样品,向其中加入银氨溶液,水浴加热,若能生成银镜说明淀粉已经全部水解
6.下列叙述不正确的是
A.含有金属元素的晶体不一定是离子晶体
B.CO2和CH4都是由极性键构成的非极性分子
C.HF、HCl、HBr、HI四种物质的沸点依次升高
D.NaHSO4溶于水时既有离子键断裂又有共价键断裂
7.下列物质中,属于原子晶体的是
A.石英B.干冰C.食盐D.冰
8.下列分子有极性的是
A.HC≡CHB.C6H6C.CH3ClD.N2
9.下列说法中,正确的是
A离子化合物中一定不含共价键B共价化合物中一定不含离子键
C.良好总元素组成的化合物中一定不含非极性键
D.由于水分子内存在氢键,所以水沸点比同族氢化物高
10.下列分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A.BF3B.PCl5C.HClD.CF2Cl2
11.下列物质分离过程中涉及共价键断裂的是
A用渗析法除去淀粉交替中的少量NaCl
B.用饱和食盐水洗去Cl2中的少量HCl
C.用CCl4萃取碘水中的碘
D.用升华法除去NaCl中混有的少量碘
12.关于氢键,下列说法正确的是
A.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点
B.冰中存在氢键,水中不存在氢键
C.每一个水分子内含有两个氢键
D.H2O是一种非常稳定的化合物,着是由于氢键所致
13.下列物质性质的变化规律与分子间作用力有关的是
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.金刚石的硬度大雨硅,其熔、沸点也高于硅
C.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低D.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
14.在下列化学反应中,既有离子键、极性键、非极性键的断裂,又有离子键、极性键、非极性键形成的是
A.2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑B.Mg3N2+6H2O→3Mg(OH)2+2NH3↑
C.CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑D.NH4Cl+O22-→NaCl+NH3↑+H2O
15.A.B.C.D.均是短周期元素。
当A、B两元素的原子分别得到两个电子形成稳定结构时,A放出的能量大于B放出的能量;
当C、D两元素的原子分别失去一个电子形成稳定结构时,D吸收的能量大于C吸收的能量。
若A、B、C、D四种元素间分别形成化合物时,属于离子化合物可能最大的是
A.C2AB.C2BC.D2AD.D2B
16.下列事实与氢键有关的是
A.水加热到很高的温度都难以分解
B.水结成冰体积膨胀、密度变小
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
17.高压下氮气会聚合生成高聚氮,这种高聚氮的晶体中每个氮原子都通过三个单键与其他氮原子结合并向空间发展构成立体网状结构。
已知晶体中N—N键的键能为160kJ/mol,而N=N的键能为942kJ/mol(键能表示形成化学键释放的能量或者破坏化学键消耗的能量)。
则下列有关说法不正确的是
A.键能月大说明化学键越牢固,所构成物质越稳定B.高聚氮晶体属于原子晶体
C.高聚氮晶体中存在N=N共价键
D.用作炸药或高能材料可能是高聚氮潜在的作用
18.下列说法正确的是
A.PCl5中所有的原子都满足最外层8电子结构
B.同素异形体之间的转化属于物理变化
C.质子数相等,电子数也相等的良种微粒可能是不同的离子
D.CaF2和Na2O2的化学键和晶体类型均相同
19.氮化碳结构如右图,其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料。
下列有关氮化碳的说法不正确的是()
A.氮化碳属于原子晶体
B.氮化碳中碳显—4价,氮显+3价
C.氮化碳的化学式为C3N4
D.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连
20.目前,科学家拟合成一种“二重构造”的球形分子,即把足球型的C60分子融进Si60的分子中,外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合,下列说法正确是
A.它是由两种单质组成的混合物B.它是一种硅酸盐
C.它是一种新型化合物D.它是一种高聚物
21.下列判断正确的是
A.冰融化时,分子内氢键被破坏
B.能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物
C.酸性氧化物在固态时,一定是分子晶体
D.三氧化硫晶体融化时,一定没有破坏化学键
22.下列说法中正确的是
A.含有非极性键的化合物分子一定是非极性分子
B.原子晶体中只存在非极性共价键
C.冰是水分子通过氢键作用而形成的分子晶体
D.若R的含氧酸的酸性大于Q的含氧酸的酸性,则非金属性R大于Q
23.现有八种物质:
①干冰;
②金刚石;
③晶体硫;
④晶体硅;
⑤过氧化钠;
⑥二氧化硅晶体;
⑦溴化铵;
⑧氖。
请用编号填写下列空白:
(1)通过非极性键形成原子晶体的是_____________
(2)固态时属于分子晶体的是_______________
(3)属于分子晶体,且分子为直线型的是____________
(4)由单原子分子构成的分子晶体是_________________
(5)含有非极性键的离子化合物是_______________,其电子式为___________
24.判断下列说法是否正确
(1)干冰熔化或汽化时,分子内的化学键遭到破坏()
(2)熔、沸点:
NaF>
NaCl>
NaBr()
(3)HCl易溶于水难溶于汽油()
(4)金属的导电性、导热性、延展性均与自由电子有关()
(5)C60与6027Co分别代表一种分子和一种原子()
(6)常温下分子晶体不可能是固体状态()
(7)NaOH晶体熔化时其中的离子键和共价键都遭到破坏()
(8)在分子晶体中只存在分子间作用力,不含有其他的化学键()
(9)原子晶体可能是单质也可能是化合物,而离子晶体则一定是化合物()
(10)一般地,原子晶体的熔、沸点比离子晶体的熔沸点高( )
25.已知有关物质的溶、沸点数据如下表所示:
化合物
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
熔点/℃
2852
2072
714
190(2.5*105Pa)
沸点/℃
3600
2980
1412
182.7
请参考上述数据填空和回答问题:
(1)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。
为什么不用电解MgO的方法生产镁,也不用电解AlCl3的方法生产铝?
答:
__________________________________________________________________
(2)氯化铝是________________(填晶体类型)
(3)在500K和1.01*105Pa时,氯化铝的蒸气密度(换算为标准状况时)为11.92g/L,试确定氯化铝在蒸气状态时的化学式为___________________
(4)无水氯化铝在空气中剧烈“发烟”,其原因是________________
(5)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型,其实验方法是_____________.
参考答案
1.A2.C3.A4.D5.B6.D7.B8.D9.BC10.D11.D12.CD13.A14.B15.B16.D17.C18.C19.>
;
<
自我测试:
1.C
2.D.碘和干冰都是分子晶体
3.C空间伸展成网状结构的是原子晶体,常见的有C、Si、SiC、SiO2
4.D.Na+与O22-之间是离子键,O22-氧原子之间存在非级性共价键
5.C.选项D检验淀粉是否已经全部水解时可取少量样品,先加入O22-使溶液呈碱性,再向其中加入银氨溶液,水浴加热,若能生成银镜说明淀粉已经全部水解
6.C.含有金属元素的晶体不一定是离子晶体,如AlCl3
7.A
8.C
9.B.选项D应是水分子间存在氢键,所以水沸点比同族氢化物高
10.D.
11.BHCl溶解电力破坏共价键
12.A
13.D.选项C中的各物质都是离子晶体,不存在分子间作用力
14.A.只有A中的Na2O2存在非极性键的断裂,又有O2非极性键的形成。
15.A.原子结合电子时能放出能量得到阴离子,放出能量多非金属性强;
放出电子时要吸收能量得到阳离子,吸收能量少说明易失去电子得到阳离子。
16.B.NH3、HF、H2O晶体中的分子间存在氢间,主要决定物质的熔点和沸点,稳定性取决于分子内共价键的键能大小。
17.C
18.C.同素异形体之间的转化属化学变化,有新物质生成。
19.B.氮化碳中碳显+4价,氮为-3价,氮的非金属性比碳强
20.C.高聚物分子量达到上万
21.D
22.C
....
23.
(1)②④;
(2)①③⑧;
(3)①;
(4)⑧;
(5)Na+[:
O∷O:
]2-Na+
24.
(1)×
;
(2)√;
(3)√;
(4)√;
(5)√;
(6)×
(7)×
(8)×
(9)√;
(10)√
(1)干冰熔化时,破坏的是分子间的作用力;
(2)离子晶体,键长越短,键能越大,熔点和沸点就越高;
(3)相似相溶原理;
(5)C60代表一种分子或一种物质,6027Co代表元素或一种原子;
(7)NaOH熔解破坏的是离子键;
(8)分子间的作用力是分子和分子之间的作用力,分子内部如H—H,由共价键构成;
(9)原子晶体如C为单质,SiC为化合物,离子晶体又阴、阳离子构成,肯定属于化合物;
(10)根据晶体熔点沸点规律
25.
(1)因为MgO的熔点远高于MgCl2,所以电解熔融的MgNa需要提供更多的能量、更高的温度,不易于操作。
从表中数据可以发现,AlCl3晶体的熔点很低,易升华,属于分子晶体,不存在离子,熔融时不能导电,不能被电解。
(2)属于分子晶体
(3)根据氯化铝的蒸气密度可以求得其摩尔质量,进而确定化学式
M=ρ﹡Vm=11.92g/L×
22.4L/mol=267g/mol,所以化学式为Al2Cl6
(4)无水氯化铝在空气中与水发生水解反应产生HCl气体,HCl在空气中形成酸雾而“发烟”
(5)将两种晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电而AlCl3不能导电,故可证明MgCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体。
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