高中化学苏教版 (2019)选择性必修2专题3 微粒间作用力与物质性质第三单元 共价键 共价晶体第2课时学案

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修2专题3 微粒间作用力与物质性质第三单元 共价键 共价晶体第2课时学案，共13页。学案主要包含了共价键键能与化学反应的反应热，共价晶体等内容，欢迎下载使用。
一、共价键键能与化学反应的反应热
1．共价键的键参数
(1)键能
在101 kPa、298 K条件下，1 ml气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量，称为AB间共价键的键能。键能的单位是kJ· ml－1。
(2)键长
两个原子形成共价键时，两原子核间的平均间距。
(3)共价键的影响因素
键长越短，键能越大，共价键就越稳定。
2．键能与化学反应热的关系
ΔH＝反应物的总键能—生成物的总键能
若ΔH>0，则该反应为吸热反应；若ΔHHCl>HBr>HI的原因：______________________________________________
____________________________________________________________________。
[答案] 键长：H—FAl>Na
B．MgO>NaCl>KCl
C．晶体硅>金刚石>碳化硅
D．冰>金刚石>NaCl
B [Al、Mg、Na都是金属晶体，Al、Mg、Na核电荷数顺序：Al＞Mg＞Na；原子半径顺序：Al＜Mg＜Na，金属晶体中原子半径越小，电荷越多，熔点越高，所以熔点顺序：Al＞Mg＞Na，A错误；MgO、NaCl、KCl都是离子晶体，镁离子半径小于钠离子、钾离子半径，氧负离子半径小于氯离子半径；离子晶体中阴阳离子半径越小，电荷越大，熔点越高；所以熔点高低顺序为MgO＞NaCl＞KCl，B正确；晶体硅、金刚石、碳化硅都是共价晶体，因键长C—C＜C—Si＜Si—Si，共价晶体中半径越小，共价键越强，熔点越高，则熔点高低顺序为金刚石＞碳化硅＞晶体硅，C错误；熔点高低顺序为金刚石＞NaCl>冰，D错误。]
2．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A．12 g金刚石中含有C—C的个数为4NA
B．40 g金刚砂晶体(SiC)中含有C—Si的个数为2NA
C．28 g晶体硅中含有Si—Si键的个数为2NA
D．SiO2晶体中1 ml硅原子可与氧原子形成2NA个共价键(Si—O)
C [金刚石中每个C原子形成4个C—C键，每个C—C键被两个C原子共用，则每个C具有4×eq \f(1,2)＝2个C—C键，12 g金刚石含有1 ml碳原子，含有C—C的个数为2NA，A错误；金刚砂晶体中1个C原子连4个Si原子，1个Si原子连4个C原子，40 g金刚砂晶体(SiC)中含有1 ml碳原子和1 ml硅原子，含有C—Si的个数为4NA，B错误；与金刚石类似，晶体硅中每个Si原子形成Si—Si键，28 g晶体硅物质的量为1 ml，因此中含有Si—Si键的个数为2NA，C正确；SiO2晶体中每个Si与周围4个O原子结合形成4个Si—O键，因此SiO2晶体中每摩尔硅原子可与氧原子形成4NA个共价键(Si—O键)，D错误。]
3．(双选)美国加州Livermre国家实验室物理学家Chng-Shik和他的同事们，在40Gpa的高压容器中，用Nd：YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800 K，二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体。估计该晶体可能具有的结构或性质是( )
A．该晶体属于共价晶体
B．硬度与金刚石相近
C．熔点较低
D．硬度较小
AB [该晶体结构与石英晶体即SiO2晶体相似，属于共价晶体，A正确；该晶体属于共价晶体，故硬度与金刚石相近，B正确；该晶体为共价晶体，具有较高的熔点，C错误；该晶体为共价晶体，硬度较大，D错误。]
1．(2021·江苏淮安市·高二期中)炼铁过程中发生的3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up10(高温))3CO2＋2Fe为放热反应，下列说法正确的是( )
A．断开C≡O键放出热量
B．形成C===O键吸收热量
C．放热反应都需要加热
D．有的吸热反应不需要加热
D [断键吸热，A错误；形成化学键放出热量，B错误；放热反应不一定需要加热，如酸碱中和反应常温下即可进行，C错误；有些吸热反应常温下即可发生，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，D正确。]
2．(2021·山东滨州市·高二期中)氮氧化铝(AlON)属于共价晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是( )
A．AlON和Al的晶体类型相同
B．AlON和石英晶体类型相同
C．AlON和Al2O3的化学键类型不同
D．AlON和石英的化学键类型相同
A [AlON是共价晶体，Al是金属晶体，A错误；AlON是共价晶体，石英的主要成分是SiO2，SiO2也是共价晶体，B正确；AlON是共价晶体，原子间是共价键，Al2O3是离子化合物，Al和O之间是离子键，C正确；AlON是共价晶体，原子间是共价键，石英的主要成分是SiO2，SiO2也是共价晶体，原子间也是共价键，D正确。]
3．通常人们把拆开1 ml化学键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，也可以计算化学反应的反应热。下列是一些化学键的键能。
根据键能数据估算反应CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热为( )
A．－1 940 kJ·ml－1B．＋1 940 kJ·ml－1
C．－485 kJ·ml－1D．＋485 kJ·ml－1
A [由反应热ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和可得，ΔH＝(414 kJ·ml－1×4＋4×155 kJ·ml－1)－(489 kJ·ml－1×4＋4×565 kJ·ml－1)＝－1940 kJ·ml－1，故选A。]
4.我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图。下列说法正确的是( )
A．11BN 和10BN的化学性质相似
B．该晶体具有良好的导电性
C．该晶胞中含有14个B原子，4个N原子
D．B原子周围等距且最近的B原子数为6
A [11B和10B互为同位素，11B和10B的化学性质相似，故11BN和10BN的化学性质相似，A正确；该晶体为立方氮化硼晶体，属于由共价键形成的共价晶体，没有导电性，B错误；B原子位于晶胞的8个顶点和6个面心，该晶胞中含B为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4个，N原子都在晶胞内，有4个N原子，C错误；由晶胞可知，B原子位于晶胞的8个顶点和6个面心，以1个顶点的B原子为研究对象，1个晶胞中与顶点B原子等距且最近的B有3个(位于3个面心)，由于顶点B原子为8个晶胞共有、面心B原子为2个晶胞共有，则B原子周围等距且最近的B原子数为eq \f(8×3,2)＝12，D错误。]
5．化学键的键能是指气态基态原子间形成1 ml 化学键时释放的最低能量。如：H(g)＋I(g)―→H—I(g) ΔH＝＋297 kJ/ml，即H—I键的键能为297 kJ/ml，也可以理解为破坏1 ml H—I 键需要吸收297 kJ的热量。化学反应的发生可以看成旧化学键的断裂和新化学键的形成。下表是一些键能数据(单位：kJ/ml)：
阅读上述信息，回答下列问题：
(1)根据表中数据判断CCl4的稳定性________(填“大于”或“小于”)CF4的稳定性。试预测C—Br键的键能范围：________