高中化学第二节 分子晶体与共价晶体授课ppt课件

这是一份高中化学第二节 分子晶体与共价晶体授课ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了Si3N4，共价晶体，金刚石等内容，欢迎下载使用。
1．下列晶体中①SiO2　②CO2　③P4　④晶体硅　⑤H2SO4　⑥P2O5　⑦SO3　⑧SiC　⑨冰醋酸　⑩金刚石，属于共价晶体的一组是(　　)A．①③④⑤⑥⑩ B．①④⑧⑩C．③④⑧⑨⑩ D．全部
解析：10种物质中属于分子晶体的有CO2、P4、H2SO4、P2O5、SO3、冰醋酸，其余的4种物质均为共价晶体。
2．下列物质中，属于共价晶体的化合物是(　　) A．水晶 B．晶体硅 C．金刚石 D干冰
解析：A项，水晶是共价晶体，属于化合物；B项，晶体硅是单质；C项，金刚石是单质；D项，干冰是分子晶体。
3．晶体AB型共价化合物，若原子最外层电子数之和为8，常是具有半导体性质的共价晶体。已知金刚石不导电、导热，锆石(ZrO2)不导电、不导热，却硬似钻石，近期用制耐热器的碳化硅也制成了假钻石，则识别它们的可靠方法是(　　)A．能在玻璃上刻画出痕迹的为金刚石B．很硬不导电而导热的是金刚石C．既可导电又可导热的是碳化硅D．不导电的为锆石
解析：比玻璃硬度大的物质比较多，用刻画玻璃的方法不可靠，由题干知金刚石导热但不导电，而锆石不导电也不导热，故选项B正确。
4．我国的激光技术在世界上处于领先地位，据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是(　　)A．碳、氮原子构成平面结构的晶体B．碳氮键比金刚石中的碳键长更短C．氮原子电子数比碳原子电子数多D．碳、氮的单质的化学性质均不活泼
5．碳化硅的晶体有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。它与晶体硅和金刚石相比较，正确的是(　　)A．熔点从高到低的顺序：金刚石>碳化硅>晶体硅B．熔点从高到低的顺序：金刚石>晶体硅>碳化硅C．三种晶体中的结构单元都是三角锥结构D．三种晶体都是共价晶体且均为电的良导体
6．氮氧化铝(AlON)属于共价晶体，是一种高强度透明材料，下列叙述错误的是(　　)A．AlON和SiO2所含化学键的类型相同B．电解熔融AlON可得到AlC．AlON中N元素的化合价为－1D．AlON和SiO2的晶体类型相同
解析：AlON和SiO2均属于共价晶体，均只含有共价键，A、D项正确；AlON属于共价晶体，熔融时不导电，B项错误；AlON中O为－2价，Al为＋3价，所以N元素的化合价为－1，C项正确。
7．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在13 000 ℃时反应获得。(1)氮化硅晶体属于________晶体。(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子，Si原子与Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式：____________。
(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_____________________________________________________。
(4)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石 相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长361.5 pm，立方氮化硼晶胞中含有________个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是_____________________ g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为NA)。
8．根据量子力学计算，氮化碳的结构有五种，其中一种β­氮化碳的硬度超过金刚石晶体，成为一种超硬新材料，已知该氮化碳的二维晶体结构如图所示。下列有关氮化碳的说法不正确的是(　　)
A．该晶体中的碳、氮原子核外都满足8电子稳定结构B．氮化碳中碳显＋4价，氮显－3价C．每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子和三个碳原子相连D．氮化碳的分子式为C3N4
解析：根据题图中结构可知，每个碳原子周围有四个共价键，每个氮原子周围有三个共价键，碳原子最外层有4个电子，形成四个共价键后满足8电子稳定结构，A正确；由于元素的非金属性N>C，所以形成共价键时，共用电子对偏向N原子，偏离C原子，所以氮化碳中碳显＋4价，氮显－3价，B正确；根据题给晶体结构可知每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子和三个碳原子相连，C正确；由于氮化碳是共价晶体，不存在分子，因此没有分子式，D错误。
9．美国科学家成功地在高压条件下将CO2转化为具有类似SiO2结构的晶体，下列关于CO2的共价晶体的说法正确的是(　　)A．CO2的共价晶体和分子晶体互为同分异构体B．在一定的条件下，转化为分子晶体是物理变化C．CO2的共价晶体和分子晶体具有相同的物理性质和化学性质D．在CO2的共价晶体中，每一个C原子周围结合4个O原子，每一个O原子跟两个C原子结合
解析：二氧化碳的共价晶体，其化学式表示原子个数比，不是分子组成，分子晶体的分子式表示分子组成，二者不具有相同的分子式，不属于同分异构体，A错误。二氧化碳分子晶体和二氧化碳共价晶体的构成微粒不同，空间结构不同，所以其物理性质不同；二氧化碳共价晶体和二氧化碳分子晶体属于不同物质，所以在一定条件下，CO2共价晶体转化为分子晶体是化学变化，B、C错误。
CO2的共价晶体与SiO2晶体的结构类似，可以把二氧化硅结构中的硅原子替换成碳原子，所以在二氧化碳的共价晶体中，每个C原子周围结合4个O原子，每个O原子跟两个C原子相结合，D正确。
10．(1)已知3种共价晶体的熔点数据如下表：
金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。
原子半径C＜Si(或键长C—C键＜Si—Si键)，键能C—C键＞Si—Si键
(2)提纯含有少量氯化钠的甘氨酸样品：将样品溶于水，调节溶液的pH使甘氨酸结晶析出，可实现甘氨酸的提纯。其理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时(即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大)，溶解度最小
解析：(1)原子半径的大小决定键长大小，键长越短键能越大，此时物质的熔、沸点越高，在C和Si组成的物质中原子半径C＜Si(或键长C—C键＜Si—Si键)，键能C—C键＞Si—Si键，故金刚石的熔点高于晶体硅的熔点。(2)当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时(即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大)，溶解度最小，此时析出的固体为甘氨酸，可以实现甘氨酸的提纯。
11．AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知AlP的熔点为2 000 ℃，其晶胞结构如图所示。
(1) 磷化铝的晶体类型为______________。
(2)A、B点的原子坐标如图所示，则C点的原子坐标为______________。(3)磷化铝的晶胞参数a＝546.35 pm(1 pm＝10－10 cm)，其密度为______________________ g·cm－3(列出计算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
12．如图所示为晶体A的结构，已知晶体A仅由一种元素X组成。X的一种单质可由金属镁与XY2气体加热反应获得。请回答下列问题：
(1)晶体A的名称为________________。
解析：(1)从晶体A的结构图可知，这是金刚石的典型结构，结合题给信息“X的一种单质可由金属镁与XY2气体加热反应获得”可知反应的化学方程式为2Mg＋CO2=====2MgO＋C，得出X是碳元素、Y是氧元素，故晶体A是金刚石。(2)每个碳原子连接4个碳原子，每个C—C键能形成3个六元环，则每个碳原子连接六元环的个数为4×3＝12个。