2024-2025学年新教材高中化学第3章晶体结构与性质分层作业17过渡晶体与混合型晶体课件新人教版选择性必修2

分层作业17过渡晶体与混合型晶体A级必备知识基础练12345678910111213题组1.晶体结构的复杂性1.下列有关石墨晶体的说法正确的是(

)A.由于石墨晶体能导电,所以它是金属晶体B.由于石墨的熔点很高,所以它是共价晶体C.由于石墨质软,所以它是分子晶体D.石墨晶体是一种混合型晶体D解析

石墨能导电、熔点高、质软,是一种混合型晶体。

123456789101112132.金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图分别如图所示,下列说法不正确的是(

)A.金刚石和石墨烯中碳原子的杂化方式不同B.金刚石、石墨、C60和石墨烯的关系:互为同素异形体C.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2D.石墨与C60的晶体类型相同D12345678910111213解析

金刚石中碳原子为sp3杂化,石墨烯中碳原子为sp2杂化,A项正确;金刚石、石墨、C60和石墨烯都是碳元素形成的不同单质,它们互为同素异形体,B项正确;碳元素的同素异形体完全燃烧的产物都是CO2,C项正确;C60是分子晶体,石墨是混合型晶体,D项错误。123456789101112133.用高压釜施加高温高压并加入金属镍等催化剂,可实现如图所示的石墨转化为金刚石的过程,下列有关说法错误的是(

)A.石墨的层状结构比金刚石的结构更稳定B.在该条件下,石墨转化为金刚石的变化是化学变化C.金刚石的硬度比石墨的大,属于共价晶体D.石墨和金刚石中的C均采取sp2杂化,键角均为120°D12345678910111213题组2.不同晶体类型的比较与判断4.下列性质能说明石墨具有分子晶体的性质的是(

)A.晶体能导电

B.熔点高C.硬度小

D.燃烧产物是CO2C解析

分子晶体一般具有硬度小、熔点低的特点,因此C项能说明石墨具有分子晶体的性质。石墨晶体能导电是碳原子未参与杂化的2p电子在电场作用下定向移动;熔点高是共价晶体的性质;燃烧产物是CO2只能说明石墨中含有碳元素,能燃烧是石墨的化学性质。123456789101112135.下列各组物质的晶体类型相同的是(

)A.C(金刚石)和CO2 B.CH4和H2OC.Cu和CuCl2

D.SiO2和Na2SiO3B解析

C(金刚石)属于共价晶体,CO2是分子晶体,晶体类型不同,故A不符合题意;CH4和H2O均是分子晶体,晶体类型相同,故B符合题意;Cu是金属晶体,CuCl2是离子晶体,晶体类型不同,故C不符合题意;SiO2属于共价晶体,Na2SiO3是离子晶体,晶体类型不同,故D不符合题意。123456789101112136.下列物质所属晶体类型分类正确的是(

)

选项ABCD共价晶体石墨生石灰碳化硅金刚石分子晶体冰固态氨氯化铯干冰离子晶体氮化铝食盐明矾氯化钠金属晶体铜汞铝铁D12345678910111213解析

石墨为混合型晶体,氮化铝常用作砂轮及耐高温的材料,熔点高、硬度大,熔融时不导电,为共价晶体,故A错误;生石灰为CaO,为离子晶体,故B错误;氯化铯为活泼金属的氯化物,为离子晶体,故C错误;金刚石为共价晶体,干冰为分子晶体,氯化钠为离子晶体,Fe为金属单质,是金属晶体,故D正确。123456789101112137.共价键、离子键、范德华力、氢键等都是微观粒子之间的不同作用力,下列物质在熔化时破坏的作用力相同的是(

)A.硼和金刚石B.NaCl和AlNC.干冰和冰D.Fe和SA12345678910111213解析

金刚石和硼单质都属于共价晶体,熔化时破坏共价键;NaCl属于离子晶体,熔化时破坏离子键,AlN属于共价晶体,熔化时破坏共价键;干冰和冰都属于分子晶体,干冰分子间存在范德华力,冰中水分子间存在范德华力和氢键,熔化时干冰破坏范德华力,冰破坏范德华力和氢键,C不符合题意;Fe是金属晶体,熔化时破坏金属键,S单质是分子晶体,熔化时破坏分子间作用力。123456789101112138.金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图如下:(1)石墨晶体中存在的作用力有

。

(2)金刚石质硬但脆,金刚石能被砸碎的原因是

;金刚石、石墨、C60的熔点由高到低的顺序是

。共价键、范德华力共价键具有方向性,当受到大的外力作用时会发生原子间错位而断裂

石墨、金刚石、C6012345678910111213(3)C60晶体的堆积方式为

;晶体中C60的配位数为

。(4)石墨烯具有神奇的特性,两位科学家由于对石墨烯研究做出重大贡献而获得了2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯即单层石墨。石墨烯中碳原子的杂化轨道类型为

;碳碳键的键角是

;碳原子和碳碳键的个数比是

;12g石墨烯中含有

个六元环。分子密堆积12sp2120°2∶33.01×102312345678910111213解析

(1)石墨晶体中层内C—C键为共价键,层与层之间为范德华力。(2)金刚石中只存在C—C共价键,共价键具有方向性,当受到大的外力作用时会发生原子间错位而断裂。金刚石属于共价晶体,石墨片层内以共价键结合,片层之间以分子间作用力结合,为混合型晶体,C60属于分子晶体,它们的熔点由高到低的顺序是石墨、金刚石、C60。(3)C60是由60个碳原子构成的C60分子,属于分子晶体,堆积方式为分子密堆积。晶体中C60的配位数为12。(4)石墨烯为片层结构,杂化类型为sp2杂化,碳碳原子之间形成六元环,键角是120°。每个碳原子被三个六元环共用,每条键被两个六元环共用,所以碳原子和碳碳键的个数比是2∶3。每个六元环含有6×

个碳原子,所以12

g石墨烯中含有3.01×1023个六元环。12345678910111213B级关键能力提升练9.下列物质性质的变化规律正确的是(

)A.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐减弱B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次增高C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱D.金刚石的硬度大于晶体硅,其熔、沸点低于晶体硅C12345678910111213解析

F2、Cl2、Br2、I2均为分子晶体,随着相对分子质量增大,分子间作用力增大,故它们的熔、沸点逐渐升高,A错误;NaF、NaCl、NaBr、NaI均为离子晶体,由于离子半径F-<Cl-<Br-<I-,其离子键的强度依次减弱,故它们的熔点依次降低,B错误;HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱与它们的共价键的键能有关,键能逐渐减小,故热稳定性依次减弱,C正确;金刚石和晶体硅均为共价晶体,金刚石中的C—C共价键的键能比晶体硅中Si—Si共价键的键能大,因此金刚石的硬度大于硅,其熔、沸点也高于硅,D错误。1234567891011121310.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是(

)A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-有6个B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数之比为1∶2D.该气态团簇分子的分子式为EF或FED12345678910111213解析

在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-有6个,所以钠离子的配位数是6,故A正确;在CaF2晶体中,Ca2+位于晶胞的顶角和面心,晶胞中含有Ca2+的个数为8×+6×=4,故B正确;在金刚石晶体中,每个碳原子形成4个共价键,每两个碳原子形成一个共价键,则每个碳原子形成的共价键平均个数为4×=2,所以在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数之比为1∶2,故C正确;气态团簇分子不同于晶胞,气态团簇分子中含有4个E原子、4个F原子,则分子式为E4F4或F4E4,故D错误。1234567891011121311.金属K与C60形成的一种低温超导材料的立方晶胞结构如图所示,晶胞棱长都为apm,K原子位于晶胞的棱上与内部。下列说法正确的是(

)A.该材料的化学式为KC60B.C60周围等距且最近的C60的个数为4C.棱上K原子处在C60构成的八面体空隙中C123456789101112131234567891011121312.判断下列晶体类型。(1)SiI4:熔点为120.5℃,沸点为271.5℃,易水解,为

。

(2)硼:熔点为2300℃,沸点为2550℃,硬度大,为

。

(3)硒:熔点为217℃,沸点为685℃,溶于氯仿,为

。

(4)锑:熔点为630.74℃,沸点为1750℃,可导电,为

。

分子晶体共价晶体分子晶体金属晶体12345678910111213下列八种晶体:A.水晶B.冰醋酸C.氧化镁D.白磷E.氩晶体F.硫酸铵G.铝H.金刚石(5)属于共价晶体的化合物是

,直接由原子构成的分子晶体是

。

(6)含有共价键的离子晶体是

,属于分子晶体的单质是

。

(7)在一定条件下,能导电而不发生化学变化的是

,受热熔化后不发生化学键断裂的是

,受热熔化需克服共价键的是

。

AEFDEGBDEAH12345678910111213解析

(1)SiI4为低熔点化合物,为分子晶体。(2)晶体硼熔点高,硬度大,是典型的共价晶体。(3)硒熔、沸点低,溶于氯仿,为分子晶体。(4)锑熔、沸点较高,可导电,为金属晶体。A.水晶中含有共价键,是由原子构成的共价晶体,属于共价化合物,熔化时克服共价键;B.冰醋酸是含有极性键、非极性键的极性分子,是分子晶体,受热熔化化学键不变;C.氧化镁由镁离子和氧离子构成,是含有离子键的离子晶体,熔化时克服离子键;D.白磷由P4分子组成,是含有共价键的分子晶体,受热熔化化学键不变;E.氩晶体由氩原子组成,是由原子构成的分子晶体,受热熔化化学键不变;F.硫酸铵由铵根离子和硫酸根离子构成,是含有离子键、共价键、配位键的离子晶体,熔化时克服离子键、共价键;G.铝是金属晶体,熔化时克服金属键;H.金刚石由碳原子构成,是原子构成的共价晶体,属于单质,熔化时克服共价键。12345678910111213(5)根据上述分析,属于共价晶体的化合物是水晶,直接由原子构成的分子晶体是氩晶体。(6)根据上述分析,含有共价键的离子晶体是硫酸铵,属于分子晶体的单质是白磷、氩晶体。(7)在一定条件下,能导电而不发生化学变化的是铝,受热熔化后不发生化学键断裂的是冰醋酸、白磷、氩晶体,受热熔化需克服共价键的是水晶和金刚石。12345678910111213C级学科素养拔高练13.碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,还能形成多种无机化合物,如B,同时自身可以形成多种单质,如D和E,碳及其化合物的用途广泛。已知A(一种常见的调味品)为离子晶体,B为分子晶体。(1)图中分别代表了四种晶体,分别是A

,B

,C

,D

(填名称或化学式)。

NaCl干冰金刚石石墨12345678910111213(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,关于两种晶体的