人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质第二节 分子晶体与共价晶体同步训练题

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第三章   晶体结构与性质第二节   分子晶体与共价晶体第一课时   分子晶体   借助分子晶体模型认识分子晶体的结构特点。  能够从范德华力、氢键的特征，分析理解分子晶体的物理特性。  学会比较分子晶体的熔、沸点。教学重点：分子晶体的结构特点与性质之间的关系，氢键对分子晶体结构与性质的影响教学难点：分子晶体的结构特点，氢键对冰的结构和性质的影响一、分子晶体1.分子晶体的概念及粒子间的相互作用(1)概念：只含       的晶体称为分子晶体。(2)粒子间的相互作用力：构成分子晶体的微粒是     ，分子晶体内相邻分子间以            相互吸引，分子内原子之间以        结合。2.分子晶体的种类(1)                                                ； (2)                                                ；(3)                                                ；(4)                                                ；(5)                                                ；3.分子晶体的物理性质(1)分子晶体熔、沸点          ，硬度       ，易升华。①分子晶体熔化时需破坏                     ，由于分子间作用力         ，所以分子晶体的熔、沸点一般较低              。②分子晶体熔、沸点比较规律 少数主要以          作用形成的分子晶体，比一般的分子晶体的熔、沸点     ，如含有H—F、H—O、H—N等共价键的分子间可以形成        ，所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸等物质的熔、沸点相对较高。组成与结构相似，分子之间不含氢键而只利用范德华力形成的分子晶体，随着                 的增大，物质的熔、沸点逐渐          。例如，常温下Cl2呈气态，Br2呈液态，而I2呈固态；CO2呈气态，CS2呈液态。相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体，其熔、沸点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔、沸点       ，如CO的熔、沸点比N2的熔、沸点高。有机物中组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体，相对分子质量相同，一般支链        ，分子间的相互作用力越弱，熔、沸点        ，如熔、沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。[强调]分子晶体在熔化时，只破坏分子间作用力而不破坏化学键。(2)  分子晶体不导电。(3)  分子晶体的溶解性一般符合“                ”规律，即极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。 【学生活动】    观察干冰和冰的结构模型，总结分子晶体的堆积方式。【总结】4.分子晶体的结构特征(1)只有范德华力，无分子间氢键——                  。干冰晶胞是一种                    ， 每个晶胞中有      个CO2分子。每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为             个。(2)  有分子间氢键——不具有分子密堆积特征：如HF、冰、NH3等。(3)分子晶体堆积方式分子间作用力堆积方式实例        【学生活动】1.为什么水凝固成冰、雪、霜时，密度变小？   2.为什么干冰的熔沸点比冰低而密度却比冰大？   3.干冰升华过程中破坏共价键吗？ 4.硫化氢分子和水分子结构相似，但是硫化氢晶体中，一个硫化氢分子周围有12个紧邻分子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，为什么？   【答案】一、分子晶体1.分子晶体的概念及粒子间的相互作用 分子    分子  分子间作用力   共价键 2.分子晶体的种类①所有非金属氢化物：如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等②部分非金属单质：如卤素、氧气、硫、氮气、白磷等③部分非金属氧化物：如CO2、P4O6、P4O10、SO2等④几乎所有的酸：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等⑤绝大多数有机物：如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等3.分子晶体的物理性质(1)较低   较小    ①分子间作用力    很弱      较低   ② 氢键   高     氢键     相对分子质量     升高    高   越多   越低(3)相似相溶 4.分子晶体的结构特征(1)分子密堆积    面心立方结构   顶角    4    12(3)分子晶体堆积方式分子间作用力堆积方式实例范德华力分子密堆积，每个分子周围有12个紧邻的分子如C60、干冰、I2、O2范德华力、氢键分子不采用密堆积，每个分子周围紧邻的分子少于12个如HF、NH3、冰【学生活动】1.水分子之间的主要作用力是氢键（当然也存在范德华力)，在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。尽管氢键比共价键弱得多，不属于化学键。却跟共价键一样具有方向性，即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻的水分子相互吸引。这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大，超过4℃时，才由于热运动加剧，分子间距离增大，密度逐渐减小。2.干冰的外观很像冰，硬度也跟冰相似，而熔点却比冰的低得多，在常压下极易升华。而且，由于干冰中的CO2之间只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻分子，密度比冰的高。干冰在工业上广泛用作制冷剂。3.干冰升华的过程中破坏分子间作用力，不破坏共价键。4.硫化氢分子间只有范德华力，分子密堆积，而水分子间存在氢键，非密堆积。1.下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是（　　）A． NH3、P4、C10H8       B． PCl3、CO2、H2SO4C． SO2、SiO2、P2O5      D． CCl4、H2O、Na2O2【答案】B【解析】A中，P4（白磷）为单质，不是化合物；C中，SiO2为原子晶体；D中，Na2O2是离子化合物、离子晶体。2.下列关于分子晶体的说法正确的是(　　)A． 晶体中分子间作用力越大，分子越稳定B． 在分子晶体中一定存在共价键C． 冰和固体Br2都是分子晶体D． 稀有气体不能形成分子晶体【答案】C【解析】A项，分子晶体中分子间作用力越大，晶体的熔点越高，不影响分子的稳定性；B项，在He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn形成的分子晶体中只有分子间作用力，而无共价键；D项，稀有气体能形成分子晶体。3.分子晶体具有某些特征的本质原因是（　　）A． 组成晶体的基本微粒是分子B． 熔融时不导电C． 基本构成微粒间以分子间作用力相结合D． 熔点一般比较低【答案】C【解析】分子晶体相对于其他晶体来说，熔、沸点较低，硬度较小，本质原因是其基本构成微粒间的相互作用——范德华力及氢键相对于化学键来说比较弱。4.BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2（　　）A． 熔融态不导电B． 水溶液呈中性C． 熔点比BeBr2高D． 不与NaOH溶液反应【答案】A【解析】由题知BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，应属于分子晶体，所以熔融态不导电；对于组成相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，其熔、沸点越高，因此BeCl2的熔点比BeBr2低；BeCl2化学性质与AlCl3相似，根据AlCl3能和NaOH溶液反应，则BeCl2也可与NaOH溶液反应；AlCl3水溶液中由于铝离子水解而呈酸性，推知BeCl2也具有此性质。5.SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行的下列推测中不正确的是（　　）A． SiCl4晶体是分子晶体B． 常温、常压下SiCl4是气体C． SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子D． SiCl4的熔点高于CCl4【答案】B【解析】由于SiCl4具有分子结构，所以属于分子晶体。在常温、常压下SiCl4是液体。CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4与CCl4的结构相似，也是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小，在SiCl4分子间、CCl4分子间只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量，所以SiCl4的分子间作用力比CCl4的大，熔、沸点比CCl4的高。6.结合课本上干冰晶体图分析每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为( )A． 6      B． 8    C． 10     D． 12【答案】D【解析】干冰晶体中CO2分子间作用力只有范德华力，干冰融化只需克服范德华力，分子采取密堆积形式，一个分子周围有12个紧邻的分子，D正确；