(完整word版)人教版高中化学选修3物质结构与性质教案 联系客服

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[拓展提高]

1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家。C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑:

①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键; ②C60分子只含有五边形和六边形;

③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理: 顶点数+面数-棱边数=2

据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30。 请回答下列问题:

15.固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________,理由是: _________________________________________________________.

16.试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_________________________,并简述其理由:

________________________________________________________。

17.通过计算,确定C60分子所含单键数。C60分子所含单键数为 。 18. C70分子也已经制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑面推知。通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目。

参考答案

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1.D 2.A 3.C 4.C 5.D 6.A 7.C 8.D 9.8、4、2、1

10.解析:x:y=4:3 a:b=1:1 4个c 4个d 处于晶胞中心的x或a为该晶胞单独占有,位于立方体顶点的微粒为8个立方体共有,位于立方体棱边的微粒为四个立方体共有,位于立方体面的微粒为两个立方体共有,所以x:y=l:6×1/8=4:3;a:b=1:8×1/8=1:1;丙晶胞中c离子为12×1/4+1=4(个);d离子为8×1/8+6×1/2=4(个)

11.解析:这个晶胞对位于顶点上的每个钛原子占有的份额为1/8,所以,它单独占有的钛原子个数为8×1/8=1个;它对位于棱上的每个氧原子占有的份额为1/4,所以,它单独占有的氧原子个数为12×1/4=3个;它全部拥有体内的那一个钙原子,所以,该晶胞中单独占有的钛原子、氧原子和钙原子的个数分别为:1、3、1.钛位于立方体的顶点上,与一个钛离子距离最近的钛离子是与它共棱的,与它共棱的离子都是二个,所以,共6个。 答案:(1)该化合物的化学式为CaTiO3 (2) 6个

6-OOOOSiOSiOO 12.1∶2 13.12个 4个

14. (1)含8个小立方体的NaCl晶体示意图为一个晶胞

(2)在晶胞中Na与Cl个数比为1:1. (3)12个

+-

15. 金刚石 金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高. 16. 可能 因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 17.依题意,C60分子形成的化学键数为:1/2(3*60)=90 也可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90

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C60分子中单键为:90-30=60

18.设C70分子中五边形数为x,六边形数为y.依题意可得方程组: 解得:五边形数x=12,六边形数y=25

第二节 分子晶体与原子晶体

[学习目标]

? 了解分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。 ? 理解分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系 ? 了解分子间作用力对物质物理性质的影响 ? 了解氢键及其物质物理性质的影响。

[知识梳理] 1.分子间作用力

(1)分子间作用力__________;又称范德华力。分子间作用力存在于____________之间。 (2)影响因素:①分子的极性 ②组成和结构相似的 2.分子晶体

(1)定义:________________________________ (2)构成微粒________________________________ (3)粒子间的作用力:________________________________ (4)分子晶体一般物质类别________________________________

(5)分子晶体的物理性质________________________________________________ 3.原子晶体:相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。 4.构成粒子:______________;。 5.粒子间的作用______________, 6.原子晶体的物理性质

(1)熔、沸点__________,硬度___________ (2) ______________一般的溶剂。 (3)______________导电。 原子晶体具备以上物理性质的原因____________________________

原子晶体的化学式是否可以代表其分子式______________

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原因____________________________。

7.常见的原子晶体有____________________________等。 [方法导引]

1.判断晶体类型的依据

(1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。

对分子晶体,构成晶体的微粒是______________,微粒间的相互作用是___________; 对于原子晶体,构成晶体的微粒是_______,微粒间的相互作用是___________键。 (2)看物质的物理性质(如:熔、沸点或硬度)。

一般情况下,不同类晶体熔点高低顺序是 ________晶体>_______晶体。原子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多 (3)依据物质的分类判断

金属氧化物(如K2O、Na2O2等),强碱(如NaCl、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。常见的原子晶体单质有金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼等;常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属单质(除汞外)与合金都是金属晶体。 2.晶体熔、沸点比较规律:

(1)不同晶体类型的物质:原子晶体>分子晶体 。

(2)同一晶体类型的物质,需比较晶体内部结构粒子间作用力,作用力越大,熔沸点越高。 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。

分子晶体:组成结构相似的物质,相对分子质量越大,熔沸点越高,如熔沸点:O2>N2, HI>HBr>HCl。组成结构不相似的物质,分子的极性越大,其熔沸点就越高,如熔沸点:CO>N2。 由上述可知,同类晶体熔沸点比较思路为: 原子晶体→共价键键能→键长→原子半径 分子晶体→分子间作用力→相对分子质量

例1.共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式,下列物质中,只含有上述一种作用的是 ( )

A.干冰 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.碘

解析:干冰是分子晶体,分于内存在共价键,分子间存在范德华力。NaCl是离子晶体只存在离子键。 NaOH是离子晶体,不仅存在离子键,还存在H—O间共价键。碘也是分子晶体,分子内存在共价键,分子间存在分子间作用力。 答案: B

[例2]单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据

熔点 沸点

金刚石 >3823 5100

晶体硅 1683 2628

晶体硼 2573 2823

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