第21講 3.9超分子（含答案）-2024年高中化學同步精講義（選擇性必修二）

第21講3.9超分子（含答案）-2024年高中化學同步精品講義（選擇性必修二）第21課超分子1．了解超分子的概念、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)。2．了解超過分子的存在與應用，能舉例說明物質(zhì)在超分子等不同尺度上的結(jié)構(gòu)特點對物質(zhì)性質(zhì)的影響。一、超分子1.定義由的分子通過相互作用形成的。2.存在形式超分子定義中的分子是廣義的，包括。3.微粒間作用力—非共價鍵：超分子內(nèi)部分子之間通過結(jié)合，主要是、和、以及一些分子與金屬離子之間形成的。4.分子聚集體的大?。撼肿舆@種分子聚集體，有的是的，有的是的。二、超分子特征1、分子識別：通過匹配實現(xiàn)識別。2、自組裝：超分子組裝的過程稱為分子自組裝（Molecularself-assembly)，自組裝過程（Self-organization)是使超分子產(chǎn)生的過程。三、超分子的應用1、應用（1）在分子識別與人工酶、酶的功能、短肽和環(huán)核酸的組裝體及其功能等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。（2）超分子化學的發(fā)展不僅與化學（冠醚、穴醚、環(huán)糊精、杯芳烴、C60等）的發(fā)展密切相連，而且與分子（雙分子膜、膠束、DNA雙螺旋等）、分子器件和新興有機材料的研究息息相關(guān)。2、應用實例(1)“杯酚”分離C60和C70：杯酚與C60通過相結(jié)合，通過匹配實現(xiàn)識別。向C60和C70的混合物中加入一種適配C60的“杯酚”,再加入甲苯溶劑，溶解“杯酚”的C70，過濾后分離C70；再向不溶物中加入，溶解而將不溶解的釋放出來并。(2)冠醚識別堿金屬離子：冠醚是的分子，有的空穴，能與，尤其是絡(luò)合，并隨的大小不同而與不同的絡(luò)合，利用此性質(zhì)可以識別。冠醚環(huán)的大小與金屬離子匹配，將陽離子以及對應的陰離子都帶入有機溶劑，因而成為有機反應中很好的催化劑。(3)細胞和細胞器的雙分子膜：細胞膜的兩側(cè)都是水溶液，水是極性分子，而構(gòu)成膜的兩性分子的頭基是基團而尾基是基團。頭基為基團，頭部會朝向一側(cè)，從而實現(xiàn)自組裝。(4)DNA分子：核酸的雙螺旋結(jié)構(gòu)是靠來保持的。四、超分子的未來發(fā)展通過對超分子研究，人們可以模擬生物系統(tǒng)，復制出一些新材料，如：新催化劑、新藥物、分子器件、生物傳感器等功能材料。?問題一超分子的概念、特征【典例1】下列關(guān)于超分子的說法不正確的是A．超分子是兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體B．超分子都是無限伸展的C．冠醚是一種超分子，可以識別堿金屬離子D．細胞和細胞器的雙分子膜具有自組裝性質(zhì)【變式1-1】環(huán)糊精是由多個葡萄糖單元鍵連成環(huán)的超分子主體分子，環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)如下圖所示，存在分子內(nèi)氫鍵。等多酸陰離子能填充環(huán)糊精的空穴形成超分子復合物。下列敘述正確的是

A．葡萄糖單元通過范德華力鍵連成環(huán)B．環(huán)糊精在強酸的環(huán)境下能穩(wěn)定存在C．環(huán)糊精具有分子識別功能D．環(huán)糊精在水中溶解度非常大【變式1-2】下列關(guān)于超分子的說法中，不正確的是A．超分子是由兩種或兩種以上的分子必須通過氫鍵相互作用形成的分子聚集體B．將加入一種空腔大小適配的“杯酚”中會形成超分子C．堿金屬離子雖然不是分子，但冠醚在識別堿金屬離子時，形成的也是超分子D．超分子的重要特征是自組裝和分子識別?問題二超分子應用【典例2】利用“杯酚”從和的混合物中純化的過程如圖所示。

關(guān)于上述過程及涉及的物質(zhì)的說法不正確的是（

）A．和“杯酚”之間的相互作用是鍵B．和被“杯酚”識別是利用了二者的分子體積大小不同C．“杯酚”分子內(nèi)官能團之間通過氫鍵作用形成“杯底”D．若“杯酚”中氧原子數(shù)目為n，則“杯酚”的分子式可表示為【變式2-1】冠醚是一種超分子，它能否適配堿金屬離子與其空腔直徑和離子直徑有關(guān)。二苯并-18-冠-6與K+形成的螯合離子的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是A．含有該螯合離子的物質(zhì)所形成的晶體是離子晶體B．二苯并-18-冠-6也可以識別Li+C．該螯合離子的中心離子的配位數(shù)為6D．該螯合離子中6個O原子與K+有可能在同一平面上【變式2-2】不同空腔尺寸的葫蘆可以通過形成超分子從氣體或溶液中識別不同分子并選擇性吸附，對位取代的苯的衍生物恰好可以進入葫蘆［6］脲(結(jié)構(gòu)如圖所示)的空腔。下列說法正確的是A．葫蘆脲可以吸附進入空腔的所有分子B．葫蘆［6］脲是超分子且能發(fā)生丁達爾效應C．葫蘆［6］脲形成的超分子中分子間存在范德華力、氫鍵D．可裝入對甲基苯甲酸體現(xiàn)了超分子的“分子識別”功能1．下列有關(guān)超分子的說法錯誤的是A．超分子是由兩種或多種分子形成的聚集體B．分子形成超分子的作用可能是分子間作用力C．超分子具有分子識別的特性D．分子以共價鍵聚合形成超分子2．超分子化學已逐漸擴展到化學的各個分支，還擴展到生命科學和物理學等領(lǐng)域。由Mo將2個C60分子、2個p-甲酸丁酯吡啶及2個CO分子利用配位鍵自組裝的超分子結(jié)構(gòu)如圖所示，該超分子中存在的化學鍵類型有A．σ鍵、π鍵、離子鍵 B．σ鍵、π鍵、氫鍵C．σ鍵、π鍵 D．σ鍵、π鍵、離子鍵、氫鍵3．我國科學家制得了SiO2超分子納米管，微觀結(jié)構(gòu)如圖。下列敘述正確的是

A．SiO2與干冰的物理性質(zhì)相似 B．SiO2耐腐蝕，不與任何酸反應C．工業(yè)上用SiO2制備粗硅 D．光纖主要成分是SiO2，具有導電性4．冠醚能與陽離子尤其是與堿金屬離子作用，并隨環(huán)的大小不同而與不同堿金屬離子作用，12-冠-4與作用而不與、作用，18-冠-6不與或作用，但與作用如圖所示。下列說法錯誤的是

A．18-冠-6中和6個氧原子不可能共面B．18-冠-6與作用不與和作用反映了超分子“分子識別”的特征C．不同冠醚與不同堿金屬作用，中心堿金屬離子的配位數(shù)是不變的D．冠醚與堿金屬離子形成配合物得到的晶體里還有陰離子，這類晶體屬于離子晶體5．下列關(guān)于超分子和配合物的敘述不正確的是A．利用超分子的分子識別特征，可以分離和B．1mol分子中含5個配位鍵C．提供空軌道，中氧原子提供孤對電子，從而形成配位鍵D．配合物在半導體等尖端技術(shù)、醫(yī)學科學、催化反應和材料化學等領(lǐng)域都有廣泛應用6．超分子化學已逐漸擴展到化學的各個分支,還擴展到生命科學和物理學等領(lǐng)域。由Mo將2個C60分子、2個p-甲酸丁酯吡啶及2個CO分子利用配位鍵自組裝的超分子結(jié)構(gòu)如圖所示:(1)Mo處于第五周期第ⅥB族,價電子排布與Cr相似,它的基態(tài)價電子排布圖是。(2)該超分子中存在的化學鍵類型有(填選項字母)。A．離子鍵B．氫鍵C．σ鍵D．π鍵(3)該超分子中配體CO提供孤電子對的原子是(填元素符號),p-甲酸丁酯吡啶配體中C原子的雜化方式有。(4)從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系解釋C60的熔點低于此超分子的原因是1．“超分子”已經(jīng)在很多領(lǐng)域廣泛應用。下列關(guān)于超分子說法正確的是

A．冠醚的空穴結(jié)構(gòu)對離子有選擇作用，在有機反應中可作催化劑，圖甲中K+與冠醚形成離子鍵B．杯酚具有“分子識別”特征，圖乙中杯酚與C60形成氫鍵C．可燃冰(圖丙)可看作由水和甲烷等分子通過非共價鍵形成的超分子，硫化氫分子間也能通過與水分子間類似的相互作用形成分子籠D．烷基磺酸鈉在水中聚集形成的膠束(圖丁)，這反映了超分子的“自組裝”特征2．卟啉鋅超分子在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、科技和國防建設(shè)中有著許多獨特的用途，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于卟啉鋅超分子的說法正確的是A．基態(tài)原子的核外有7種不同空間運動狀態(tài)的電子B．圖中①②③④處的化學鍵屬于配位鍵的是①②C．該超分子中的碳原子采取的雜化方式為D．該超分子含有的第二周期元素中，第一電離能最大的是O元素3．配位化學和超分子化學在生命科學領(lǐng)域有著廣泛的應用，在生命體中扮演著舉足輕重的角色。如下圖甲表示血紅蛋白中Fe(Ⅱ)結(jié)合氧氣形成配合物的結(jié)構(gòu)，圖乙表示磷酸根與二脲基分子形成的超分子陰離子配合物。相關(guān)說法錯誤的是

A．圖甲中，血紅蛋白結(jié)合O2的作用力有兩種，但強度不同，O2與Fe(Ⅱ)間作用力遠強于與H間的作用力B．圖乙中，磷酸根和二脲基分子間形成超分子的相互作用屬于強度較弱的化學鍵C．亞硝酸鈉是一種氧化劑，誤服中毒會出現(xiàn)面色發(fā)青、口唇紫紺等典型缺氧癥狀，推測中毒機理是其將血紅蛋白中Fe(Ⅱ)氧化，使其無法再與O2配位而喪失輸氧能力D．CO中毒的原因：因電負性C<O，故C相比O更易給出電子對與血紅蛋白中Fe(Ⅱ)成配位鍵，當CO存在時，血紅蛋白優(yōu)先與CO結(jié)合而喪失輸氧能力4．超分子有望帶動我國生命、信息和材料產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革命，分離和、冠醚識別堿金屬離子及細胞與細胞器的雙分子膜是超分子的應用實例。下列說法正確的是

A．上圖中，用杯酚分離和的過程中，操作①是萃取B．杯酚可由

與甲醛溶液發(fā)生加聚反應合成C．杯酚、冠醚、雙分子膜都是超分子，其原理反映出超分子的“分子識別”特征D．冠醚利用環(huán)上的氧原子和不同大小的空穴識別堿金屬離子5．超分子定義中的分子是廣義的，包括離子。一種羥甲基酚鈉鹽形成的含鐵超分子的化學式可以表示為，羥甲基酚的結(jié)構(gòu)通式如圖所示：

下列推測合理的是A．該超分子中的鐵元素對應微粒為亞鐵離子B．羥甲基酚屬于“杯酚”，不具有分子識別特征C．該超分子可將過渡金屬離子萃取到有機溶劑中D．該超分子屬于離子化合物，熔點低于NaCl6．冠醚能與陽離子作用，將陽離子以及對應的陰離子都帶入有機溶劑，例如水溶液對烯烴的氧化效果較差，在烯烴中溶入冠醚，可使氧化反應迅速發(fā)生，原理如圖。

下列說法錯誤的是A．冠醚與可以通過弱配位鍵聚集成超分子B．冠醚與結(jié)合后將帶入烯烴中，與烯烴充分接觸而迅速反應C．冠醚中碳原子和氧原子雜化方式不同D．超分子中“C—O—C”鍵角比冠醚中的鍵角大7．在超分子化學中，常用模板合成各種拓撲結(jié)構(gòu)分子，圖1為諾貝爾得主Auvage教授利用亞銅離子為模板合成的索烴結(jié)構(gòu)。Cu也可與Zn、Sn及S構(gòu)成四元半導體化合物的四方晶胞，結(jié)構(gòu)如圖2所示，下列說法錯誤的是

A．基態(tài)核外沒有未成對電子B．1mo1索烴中所含的配位鍵的數(shù)量為8C．半導體化合物中Zn原子與Sn原子個數(shù)比為1∶2D．在四方晶胞中Sn位于S原子組成的四面體空隙中8．超分子化學在識別、催化、傳輸?shù)裙δ芊矫嬉蜒杆贊B透到各學科領(lǐng)域。如圖是一種由兩個相同分子(a)組裝形成的分子盒(b)。請回答：(1)兩分子(a)通過結(jié)合成(b)。A．離子鍵 B．配位鍵 C．氫鍵 D．分子間作用力(2)(a)分子中C原子的雜化方式為，基態(tài)Zn的價層電子軌道表示式為。(3)原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+表示，與之相反的用-表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)O原子，其核外電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為。第21課超分子1．了解超分子的概念、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)。2．了解超過分子的存在與應用，能舉例說明物質(zhì)在超分子等不同尺度上的結(jié)構(gòu)特點對物質(zhì)性質(zhì)的影響。一、超分子1.定義由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。2.存在形式超分子定義中的分子是廣義的，包括離子。3.微粒間作用力—非共價鍵：超分子內(nèi)部分子之間通過非共價鍵結(jié)合，主要是靜電作用、范德華力和氫鍵、疏水作用以及一些分子與金屬離子之間形成的弱配位鍵。4.分子聚集體的大小：超分子這種分子聚集體，有的是有限的，有的是無限伸展的。二、超分子特征1、分子識別：通過尺寸匹配實現(xiàn)分子識別。2、自組裝：超分子組裝的過程稱為分子自組裝（Molecularself-assembly)，自組裝過程（Self-organization)是使超分子產(chǎn)生高度有序的過程。三、超分子的應用1、應用（1）在分子識別與人工酶、酶的功能、短肽和環(huán)核酸的組裝體及其功能等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。（2）超分子化學的發(fā)展不僅與大環(huán)化學（冠醚、穴醚、環(huán)糊精、杯芳烴、C60等）的發(fā)展密切相連，而且與分子自組裝（雙分子膜、膠束、DNA雙螺旋等）、分子器件和新興有機材料的研究息息相關(guān)。2、應用實例(1)“杯酚”分離C60和C70：杯酚與C60通過范德華力相結(jié)合，通過尺寸匹配實現(xiàn)分子識別。向C60和C70的混合物中加入一種空腔大小適配C60的“杯酚”,再加入甲苯溶劑，溶解未裝入“杯酚”的C70，過濾后分離C70；再向不溶物中加入氯仿，溶解“杯酚”而將不溶解的C60釋放出來并沉淀。(2)冠醚識別堿金屬離子：冠醚是皇冠狀的分子，有不同大小的空穴，能與正離子，尤其是堿金屬離子絡(luò)合，并隨環(huán)的大小不同而與不同的金屬離子絡(luò)合，利用此性質(zhì)可以識別堿金屬離子。冠醚環(huán)的大小與金屬離子匹配，將陽離子以及對應的陰離子都帶入有機溶劑，因而成為有機反應中很好的催化劑。(3)細胞和細胞器的雙分子膜：細胞膜的兩側(cè)都是水溶液，水是極性分子，而構(gòu)成膜的兩性分子的頭基是極性基團而尾基是非極性基團。頭基為親水基團，頭部會朝向水溶液一側(cè)，從而實現(xiàn)自組裝。(4)DNA分子：核酸的雙螺旋結(jié)構(gòu)是靠氫鍵來保持的。四、超分子的未來發(fā)展通過對超分子研究，人們可以模擬生物系統(tǒng)，復制出一些新材料，如：新催化劑、新藥物、分子器件、生物傳感器等功能材料。?問題一超分子的概念、特征【典例1】下列關(guān)于超分子的說法不正確的是A．超分子是兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體B．超分子都是無限伸展的C．冠醚是一種超分子，可以識別堿金屬離子D．細胞和細胞器的雙分子膜具有自組裝性質(zhì)【答案】B【解析】A．超分子通常是指由兩種或兩種以上分子依靠分子間相互作用結(jié)合在一起，組成復雜的、有組織的聚集體，故A正確；B．超分子有的是有限的，有的是無限伸展的，故B錯誤；C．冠醚與某些金屬的包合物都是超分子，可以識別堿金屬離子，故C正確；D．細胞和細胞器的雙分子膜具有自組裝性質(zhì)，生物體的細胞即是由各種生物分子自組裝而成，故D正確；選B。【解題必備】1.由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。2.超分子定義中的分子是廣義的，包括離子。3.超分子內(nèi)部分子之間通過非共價鍵結(jié)合，主要是靜電作用、范德華力和氫鍵、疏水作用以及一些分子與金屬離子之間形成的弱配位鍵?！咀兪?-1】環(huán)糊精是由多個葡萄糖單元鍵連成環(huán)的超分子主體分子，環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)如下圖所示，存在分子內(nèi)氫鍵。等多酸陰離子能填充環(huán)糊精的空穴形成超分子復合物。下列敘述正確的是

A．葡萄糖單元通過范德華力鍵連成環(huán)B．環(huán)糊精在強酸的環(huán)境下能穩(wěn)定存在C．環(huán)糊精具有分子識別功能D．環(huán)糊精在水中溶解度非常大【答案】C【解析】A．葡萄糖單元通過糖苷鍵結(jié)合的，不是范德華力，故A錯誤；B．強酸條件下，環(huán)糊精會水解為單糖，故B錯誤；C．等多酸陰離子能填充環(huán)糊精的空穴形成超分子復合物，環(huán)糊精能識別多酸陰離子，有分子識別功能，故C正確；D．環(huán)糊精存在分子內(nèi)氫鍵，與水分子形成氫鍵的數(shù)量減少，且分子中烴基較大，在水中溶解度不大，故D錯誤；選C?！咀兪?-2】下列關(guān)于超分子的說法中，不正確的是A．超分子是由兩種或兩種以上的分子必須通過氫鍵相互作用形成的分子聚集體B．將加入一種空腔大小適配的“杯酚”中會形成超分子C．堿金屬離子雖然不是分子，但冠醚在識別堿金屬離子時，形成的也是超分子D．超分子的重要特征是自組裝和分子識別【答案】A【解析】A．超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間作用力形成的分子聚集體，不一定是氫鍵，A錯誤；B．將C60加入一種空腔大小適配C60的“杯酚”中，兩分子間的作用力為分子間作用力，能形成超分子，B正確；C．冠醚是皇冠狀的分子，有不同大小的空穴，會與合適的堿金屬離子形成超分子，C正確；D．超分子的兩大特征為：分子識別和自組裝，D正確；答案選A。?問題二超分子應用【典例2】利用“杯酚”從和的混合物中純化的過程如圖所示。

關(guān)于上述過程及涉及的物質(zhì)的說法不正確的是（

）A．和“杯酚”之間的相互作用是鍵B．和被“杯酚”識別是利用了二者的分子體積大小不同C．“杯酚”分子內(nèi)官能團之間通過氫鍵作用形成“杯底”D．若“杯酚”中氧原子數(shù)目為n，則“杯酚”的分子式可表示為【答案】A【解析】A．由圖可知，和“杯酚”之間的相互作用是分子間作用力，故A錯誤；B．“杯酚”的空腔大小只適配C60，和被“杯酚”識別是利用了二者的分子體積大小不同，故B正確；C．“杯酚”分子內(nèi)含有多個羥基，可形成分子內(nèi)氫鍵，從而形成“杯底”，故C正確；D．由“杯酚”的結(jié)構(gòu)簡式可知，其中C、H、O原子個數(shù)比為14:14:1，若“杯酚”中氧原子數(shù)目為n，則“杯酚”的分子式可表示為，故D正確。【解題必備】（1）在分子識別與人工酶、酶的功能、短肽和環(huán)核酸的組裝體及其功能等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。（2）超分子化學的發(fā)展不僅與大環(huán)化學（冠醚、穴醚、環(huán)糊精、杯芳烴、C60等）的發(fā)展密切相連，而且與分子自組裝（雙分子膜、膠束、DNA雙螺旋等）、分子器件和新興有機材料的研究息息相關(guān)?！咀兪?-1】冠醚是一種超分子，它能否適配堿金屬離子與其空腔直徑和離子直徑有關(guān)。二苯并-18-冠-6與K+形成的螯合離子的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是A．含有該螯合離子的物質(zhì)所形成的晶體是離子晶體B．二苯并-18-冠-6也可以識別Li+C．該螯合離子的中心離子的配位數(shù)為6D．該螯合離子中6個O原子與K+有可能在同一平面上【答案】B【解析】A．該物質(zhì)是含有K+離子螯合陽離子，與陰離子可以形成離子化合物，含有該螯合離子的物質(zhì)所形成的晶體是離子晶體，故A正確；B．二苯并-18-冠-6空腔直徑直徑大，不能適配半徑小的Li+離子,不能識別Li+離子，故B錯誤；C．中心離子K+離子與6個氧原子形成6個配位鍵，配位數(shù)為6，故C正確；D．該螯合離子中6個O原子與K+有可能在同一平面上，故D正確?！咀兪?-2】不同空腔尺寸的葫蘆可以通過形成超分子從氣體或溶液中識別不同分子并選擇性吸附，對位取代的苯的衍生物恰好可以進入葫蘆［6］脲(結(jié)構(gòu)如圖所示)的空腔。下列說法正確的是A．葫蘆脲可以吸附進入空腔的所有分子B．葫蘆［6］脲是超分子且能發(fā)生丁達爾效應C．葫蘆［6］脲形成的超分子中分子間存在范德華力、氫鍵D．可裝入對甲基苯甲酸體現(xiàn)了超分子的“分子識別”功能【答案】D【解析】A．由題給信息可知，只有對位取代的苯的衍生物恰好可以進入葫蘆［6］脲的空腔，故A錯誤；B．葫蘆［6］脲是超分子，屬于純凈物，不能發(fā)生丁達爾效應，故B錯誤；C．氫鍵是電負性大的原子與氫原子形成共價鍵，這個氫原子與另外電負性大的原子形成，葫蘆［6］脲形成的超分子間不存在氫鍵，故C錯誤；D．由題給信息可知，對位取代的苯的衍生物恰好可以進入葫蘆［6］脲的空腔，則可裝入對甲基苯甲酸，體現(xiàn)了超分子的“分子識別”功能，故D正確。1．下列有關(guān)超分子的說法錯誤的是A．超分子是由兩種或多種分子形成的聚集體B．分子形成超分子的作用可能是分子間作用力C．超分子具有分子識別的特性D．分子以共價鍵聚合形成超分子【答案】D【解析】A．超分子是由兩個或多個分子相互“組合”在一起形成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的聚集體，A正確；B．超分子內(nèi)部分子之間可以通過氫鍵、靜電作用等分子間作用力結(jié)合在一起，B正確；C．分子識別和自組裝是超分子形成的兩個重要方面，C正確；D．超分子內(nèi)部分子之間通過非共價鍵相結(jié)合，可以通過氫鍵、靜電作用、堆積作用等結(jié)合在一起，D錯誤；綜上所述答案為D。2．超分子化學已逐漸擴展到化學的各個分支，還擴展到生命科學和物理學等領(lǐng)域。由Mo將2個C60分子、2個p-甲酸丁酯吡啶及2個CO分子利用配位鍵自組裝的超分子結(jié)構(gòu)如圖所示，該超分子中存在的化學鍵類型有A．σ鍵、π鍵、離子鍵 B．σ鍵、π鍵、氫鍵C．σ鍵、π鍵 D．σ鍵、π鍵、離子鍵、氫鍵【答案】C【解析】根據(jù)題意可知，Mo與2個C60分子、2個p-甲酸丁酯吡啶及2個CO分子之間均為配位鍵，且為單鍵，即σ鍵，雙鍵、三鍵中存在π鍵，不存在離子鍵，氫鍵不是化學鍵；故答案為C。3．我國科學家制得了SiO2超分子納米管，微觀結(jié)構(gòu)如圖。下列敘述正確的是

A．SiO2與干冰的物理性質(zhì)相似 B．SiO2耐腐蝕，不與任何酸反應C．工業(yè)上用SiO2制備粗硅 D．光纖主要成分是SiO2，具有導電性【答案】C【解析】A．SiO2超分子納米管主要由二氧化硅構(gòu)成，SiO2是共價晶體而干冰是分子晶體，結(jié)構(gòu)不相似，故A錯誤；B．SiO2耐腐蝕，但能與氫氟酸反應，故B錯誤；C．工業(yè)上用SiO2與焦炭反應生成一氧化碳和粗硅，故C正確；D．光纖主要成分是SiO2，晶體硅具有導電性，而二氧化硅不導電，故D錯誤。故選C。4．冠醚能與陽離子尤其是與堿金屬離子作用，并隨環(huán)的大小不同而與不同堿金屬離子作用，12-冠-4與作用而不與、作用，18-冠-6不與或作用，但與作用如圖所示。下列說法錯誤的是

A．18-冠-6中和6個氧原子不可能共面B．18-冠-6與作用不與和作用反映了超分子“分子識別”的特征C．不同冠醚與不同堿金屬作用，中心堿金屬離子的配位數(shù)是不變的D．冠醚與堿金屬離子形成配合物得到的晶體里還有陰離子，這類晶體屬于離子晶體【答案】C【解析】A．18-冠-6分子中，氧原子采用雜化，有1對孤電子對，VSEPR模型為四面體形，所以6個氧原子與不可能在同一平面上，A正確；B．18-冠-6與鉀離子作用，但不與鋰離子或鈉離子作用說明超分子具有分子識別的特征，B正確；C．中心堿金屬離子的配位數(shù)是隨著空穴大小不同而改變的，C錯誤；D．堿金屬離子帶正電，形成的晶體中還有陰離子，因此為離子晶體，D正確；故選C。5．下列關(guān)于超分子和配合物的敘述不正確的是A．利用超分子的分子識別特征，可以分離和B．1mol分子中含5個配位鍵C．提供空軌道，中氧原子提供孤對電子，從而形成配位鍵D．配合物在半導體等尖端技術(shù)、醫(yī)學科學、催化反應和材料化學等領(lǐng)域都有廣泛應用【答案】B【解析】A．利用超分子的分子識別特征，能夠區(qū)分識別C60和C70，故可以分離C60和C70，A正確；B．CO分子存在1個配位鍵，中存在5個FeC配位鍵，故1mol分子中含10個配位鍵，B錯誤；C．配離子中中心原子提供空軌道，配體提供孤電子對，所以[Cu(H2O)6]2+中的Cu2+提供空軌道，H2O中的O原子提供孤對電子，兩者結(jié)合形成配位鍵，C正確；D．配合物的應用：①生命體中，許多酶與金屬離子的配合物有關(guān)；②科學研究和生產(chǎn)實踐：進行溶解、沉淀或萃取等操作來達到分離提純、分析檢測等目的，D正確；故選B。6．超分子化學已逐漸擴展到化學的各個分支,還擴展到生命科學和物理學等領(lǐng)域。由Mo將2個C60分子、2個p-甲酸丁酯吡啶及2個CO分子利用配位鍵自組裝的超分子結(jié)構(gòu)如圖所示:(1)Mo處于第五周期第ⅥB族,價電子排布與Cr相似,它的基態(tài)價電子排布圖是。(2)該超分子中存在的化學鍵類型有(填選項字母)。A．離子鍵B．氫鍵C．σ鍵D．π鍵(3)該超分子中配體CO提供孤電子對的原子是(填元素符號),p-甲酸丁酯吡啶配體中C原子的雜化方式有。(4)從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系解釋C60的熔點低于此超分子的原因是【答案】(1)(2)CD(3)Csp2和sp3(4)C60是分子晶體，該超分子是原子晶體，原子晶體熔化時破壞的共價鍵所需的能量遠高于分子晶體熔化時破壞的分子間作用力【解析】(1)Cr的基態(tài)價電子分布為3d54s1，而Mo與Cr同主族，但比Cr多了一周期，因而基態(tài)價電子分布為4d55s1，用軌道電子排布表示為，故答案：。(2)觀察該超分子結(jié)構(gòu)有雙鍵，說明有σ鍵和π鍵，分子中不存在離子鍵，根據(jù)信息Mo形成配位鍵，故答案：CD。(3)CO做配體時是C做配位原子，氧把孤對電子給了碳，碳變成富電子中心，有提供電子對形成配位鍵的能力，p－甲酸丁酯吡啶中碳原子有形成雙鍵，說明其雜化方式為sp2，在丁基中C原子形成四個單鍵為sp3雜化。故答案：C；sp2和sp3。(4)根據(jù)不同晶體類型的性質(zhì)不同來解釋：C60是分子晶體，該超分子是原子晶體，原子晶體熔化時破壞的共價鍵所需的能量遠高于分子晶體熔化時破壞的分子間作用力。故答案：C60是分子晶體，該超分子是原子晶體，原子晶體熔化時破壞的共價鍵所需的能量遠高于分子晶體熔化時破壞的分子間作用力。1．“超分子”已經(jīng)在很多領(lǐng)域廣泛應用。下列關(guān)于超分子說法正確的是

A．冠醚的空穴結(jié)構(gòu)對離子有選擇作用，在有機反應中可作催化劑，圖甲中K+與冠醚形成離子鍵B．杯酚具有“分子識別”特征，圖乙中杯酚與C60形成氫鍵C．可燃冰(圖丙)可看作由水和甲烷等分子通過非共價鍵形成的超分子，硫化氫分子間也能通過與水分子間類似的相互作用形成分子籠D．烷基磺酸鈉在水中聚集形成的膠束(圖丁)，這反映了超分子的“自組裝”特征【答案】D【解析】A．冠醚的空穴有固定的結(jié)構(gòu)，對離子有選擇作用，在有機反應中可作催化劑；離子鍵為離子間的強相互作用力，圖甲中K+與冠醚沒有形成離子鍵，A錯誤；B．當氫原子連接在電負性大且原子半徑小的原子（例如氟、氧、氮）上時，可以形成氫鍵；杯酚具有“分子識別”特征，但是圖乙中杯酚與C60沒有形成氫鍵，B錯誤；C．水分子間能形成氫鍵，可燃冰(圖丙)可看作由水和甲烷等分子通過非共價鍵形成的超分子；硫化氫分子間不能形成氫鍵，故不能通過與水分子間類似的相互作用形成分子籠，C錯誤；D．超分子自組裝是分子通過分子間相互作用形成具有有序結(jié)構(gòu)的聚集體，烷基磺酸鈉在水中聚集形成的膠束(圖丁)，這反映了超分子的“自組裝”特征，D正確；故選D。2．卟啉鋅超分子在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、科技和國防建設(shè)中有著許多獨特的用途，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于卟啉鋅超分子的說法正確的是A．基態(tài)原子的核外有7種不同空間運動狀態(tài)的電子B．圖中①②③④處的化學鍵屬于配位鍵的是①②C．該超分子中的碳原子采取的雜化方式為D．該超分子含有的第二周期元素中，第一電離能最大的是O元素【答案】C【解析】A．Zn是30號元素，基態(tài)Zn原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2，核外有1+1+3+1+3+5+1=15種不同空間運動狀態(tài)的電子，A錯誤；B．圖中所標四處中，③、④均為共價鍵，①處N原子形成3個鍵，N原子價電子數(shù)為5，所以3個鍵均為極性共價鍵，N原子還有一對孤電子對，②處N原子形成4個鍵，則與Zn原子形成的應是配位鍵，B錯誤；C．苯環(huán)、含氮雜環(huán)、碳碳雙鍵中的碳原子均為sp2雜化，甲基中的碳原子為sp3雜化，C正確；D．同周期自左至右第一電離能呈增大趨勢，但N原子的2p軌道半滿，更穩(wěn)定，第一電離能大于相鄰元素，所以第二周期元素中，第一電離能最大的是N，D錯誤；故選C。3．配位化學和超分子化學在生命科學領(lǐng)域有著廣泛的應用，在生命體中扮演著舉足輕重的角色。如下圖甲表示血紅蛋白中Fe(Ⅱ)結(jié)合氧氣形成配合物的結(jié)構(gòu)，圖乙表示磷酸根與二脲基分子形成的超分子陰離子配合物。相關(guān)說法錯誤的是

A．圖甲中，血紅蛋白結(jié)合O2的作用力有兩種，但強度不同，O2與Fe(Ⅱ)間作用力遠強于與H間的作用力B．圖乙中，磷酸根和二脲基分子間形成超分子的相互作用屬于強度較弱的化學鍵C．亞硝酸鈉是一種氧化劑，誤服中毒會出現(xiàn)面色發(fā)青、口唇紫紺等典型缺氧癥狀，推測中毒機理是其將血紅蛋白中Fe(Ⅱ)氧化，使其無法再與O2配位而喪失輸氧能力D．CO中毒的原因：因電負性C<O，故C相比O更易給出電子對與血紅蛋白中Fe(Ⅱ)成配位鍵，當CO存在時，血紅蛋白優(yōu)先與CO結(jié)合而喪失輸氧能力【答案】B【解析】A．血紅蛋白中Fe(Ⅱ)結(jié)合氧氣形成的是配位鍵，而O2與H之間的作用力為氫鍵，配位鍵的強度遠高于氫鍵，A正確；B．圖乙中，磷酸根和二脲基分子間形成超分子的相互作用力為配位鍵，屬于強度較大的化學鍵，B錯誤；C，亞硝酸鈉是一種氧化劑，而Fe(Ⅱ)容易被氧化，誤服亞硝酸鈉中毒會出現(xiàn)面色發(fā)青、口唇紫紺等典型缺氧癥狀，原因為亞硝酸鈉將Fe(Ⅱ)氧化為Fe(Ⅲ)，血紅蛋白中的Fe無法與氧氣配位，從而無法輸送氧氣，C正確；D．CO中電負性C<O，C比O更容易給出電子對與血紅蛋白中Fe(Ⅱ)形成配位鍵，因此CO和O2同時存在時，血紅蛋白優(yōu)先與CO結(jié)合而喪失了運輸氧氣的能力，D正確；故答案選B。4．超分子有望帶動我國生命、信息和材料產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革命，分離和、冠醚識別堿金屬離子及細胞與細胞器的雙分子膜是超分子的應用實例。下列說法正確的是

A．上圖中，用杯酚分離和的過程中，操作①是萃取B．杯酚可由

與甲醛溶液發(fā)生加聚反應合成C．杯酚、冠醚、雙分子膜都是超分子，其原理反映出超分子的“分子識別”特征D．冠醚利用環(huán)上的氧原子和不同大小的空穴識別堿金屬離子【答案】D【解析】A．由于杯酚和結(jié)合后，不溶于甲苯，所以操作①為過濾，故A錯誤；B．杯酚可由

與甲醛溶液發(fā)生縮聚反應合成，不是加聚反應，故B錯誤；C．超分子化合物是指由兩個或更多個分子通過分子間相互作用在一起形成的分子聚集體。而杯酚和冠醚是一種特殊的結(jié)構(gòu)，它們由多個分子反應形成的一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，但它們不是超分子，故C錯誤；D．冠醚利用環(huán)上的氧原子和不同大小的空穴識別堿金屬離子，故D正確；故選：D。5．超分子定義中的分子是廣義的，包括離子。一種羥甲基酚鈉鹽形成的含鐵超分子的化學式可以表示為，羥甲基酚的結(jié)構(gòu)通式如圖所示：

下列推測合理的是A．該超分子中的鐵元素對應微粒為亞鐵離子B．羥甲基酚屬于“杯酚”，不具有分子識別特征C．該超分子可將過渡金屬離子萃取到有機溶劑中D．該超分子屬于離子化合物，熔點低于NaCl【答案】D【解析】A．根據(jù)化合物化學式可知，Na[Fe(OC11H13)4]中Na為+1價，(OC11H13)—為—1價，則Fe的化合價為+3價，對應微粒是鐵離子，不是亞鐵離子，故A錯誤；B．從結(jié)構(gòu)簡式看羥甲基酚屬于“杯酚”，具有分子識別特征，故B錯誤；C．該超分子可將過渡金屬離子形成配位化合物，不可作為萃取劑，故C錯誤；D．該超分子屬于離子化合物，陰離子[Fe(OC11H13)4]—的半徑大于Cl—的半徑，晶格能小，熔點低，故D正確；故本題選D。6．冠醚能與陽離子作用，將陽離子以及對應的陰離子都帶入有機溶劑，例如水溶液對烯烴的氧化效果較差，在烯烴中溶入冠醚，可使氧化反應迅速發(fā)生，原理如圖。

下列說法錯誤的是A．冠醚與可以通過弱配位鍵聚集成超分子B．冠醚與結(jié)合后將帶入烯烴中，與烯烴充分接觸而迅速反應C．冠醚中碳原子和氧原子雜化方式不同D．超分子中“C—O—C”鍵角比冠醚中的鍵角大【答案】C【解析】A．冠醚提供孤對電子，K+提供空軌道，兩者通過配位鍵形成超分子，故A正確；B．已知冠醚能與陽離子作用，將陽離子以及對應的陰離子都帶入有機溶劑，則冠醚與結(jié)合后將帶入烯烴中，與烯烴充分接觸而迅速反應，故B正確；C．該冠醚中碳原子雜化類型為sp3雜化，冠醚分子中O原子形成2個σ鍵，根據(jù)氧原子的最外層電子數(shù)可知O原子價層還有2個孤電子對，所以O(shè)原子的價層電子對數(shù)為4，為sp3雜化，故C錯誤；D．冠醚分子中O原子雜化方式為sp3雜化，但氧原子有兩個孤電子對，孤電子對之間的斥力＞孤電子對和成鍵電子對之間的斥力＞成鍵電子對之間的斥力，使鍵角變小，則超分子中“C—O—C”鍵角比冠醚中的鍵角大，故D正確；故選：C。7．在超分子化學中，常用模板合成各種拓撲結(jié)構(gòu)分子，圖1為諾貝爾得主Auvage教授利用亞銅離子為模板合成的索烴結(jié)構(gòu)。Cu也可與Zn、Sn及S構(gòu)成四元半導體化合物的四方晶胞，結(jié)構(gòu)如圖2所示，下列說法錯誤的是

A．基態(tài)核外沒有未成對電子B．1mo1索烴中所含的配位鍵的數(shù)量為8C．半導體化合物中Zn原子與Sn原子個數(shù)比為1∶2D．在四方晶胞中Sn位于S原子組成的四面體空隙中【答案】C【解析】A．基態(tài)核外電子排布為[Ar]3d10核外沒有未成對電子，故A正確；B．由結(jié)構(gòu)簡式可知每個與周圍4個N原子形成配位鍵，則1mo1索烴中所含的配位鍵的數(shù)量為8，故B正確；C．由晶胞結(jié)構(gòu)可知Zn原子8個位于頂點，1個位于體心，個數(shù)為，Sn原子位于上下面心和四個棱心，個數(shù)為，Zn原子與Sn原子個數(shù)比為1∶1，故C錯誤；D．以面心Sn原子為觀察對象，在1個晶胞中與其最近的S原子有2個，則其周圍緊鄰的S原子有4個，Sn位于四個S原子圍成的四面體空隙中，故D正確；故選：C。8．超分子化學在識別、催化、傳輸?shù)裙δ芊矫嬉蜒杆贊B透到各學科領(lǐng)域。如圖是一種由兩個相同分子(a)組裝形成的分子盒(b)。請回答：(1)兩分子(a)通過結(jié)合成(b)。A．離子鍵 B．配位鍵 C．氫鍵 D．分子間作用力(2)(a)分子中C原子的雜化方式為，基態(tài)Zn的價層電子軌道表示式為。(3)原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+表示，與之相反的用-表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)O原子，其核外電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為?！敬鸢浮?1)B(2)sp2(3)+1或-1【解析】（1）Zn原子提供空軌道，N原子提供孤對電子，故兩分子a通過配位鍵結(jié)合成b；故答案為：B；（2）a分子中C原子的價電子對數(shù)為3，則雜化方式為sp2，Zn的原子序數(shù)為30，則電子排布式為[Ar]3d104s2；故答案為：sp2；；（3）基態(tài)O原子電子排布式為1s22s22p4，則其孤電子有兩個，在不同的軌道有兩個自旋狀態(tài)相同的電子；故答案為：+1或-1。第22課晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)單元復習1．會判斷晶體類型。2．會比較物質(zhì)熔、沸點的高低。3．會確定晶體中粒子的配位數(shù)。4．會晶胞的有關(guān)計算。5．會用各類晶體的性質(zhì)分析解決問題。一、判斷晶體類型的方法1.依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷①分子晶體的構(gòu)成微粒是，微粒間的作用為。②共價晶體的構(gòu)成微粒是，微粒間的作用是。③金屬晶體的構(gòu)成微粒是，微粒間的作用是。④離子晶體的構(gòu)成微粒是，微粒間的作用是。2.依據(jù)物質(zhì)的分類判斷①大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2等外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機物(除有機鹽外)是。②金剛石、晶體硅、晶體硼、碳化硅、二氧化硅等是。③金屬單質(zhì)（除汞外）和合金是。④金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是。3.依據(jù)晶體的熔點判斷①晶體的熔點低。②晶體的熔點較高。③晶體的熔點很高。④晶體的多數(shù)熔點高，但也有少數(shù)熔點相當?shù)秃辖鸬娜?、沸點比其成分金屬低。4.依據(jù)導電性判斷①晶體是電的良導體，固體導電。②晶體一般為非導體，但硅為半導體。③晶體溶于水及熔融狀態(tài)時能導電。④晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學鍵斷裂形成自由移動的離子，也能導電。5.依據(jù)硬度和機械性能判斷①晶體硬度小且較脆。②晶體硬度大。③晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性。合金的硬度比其成分金屬大。④晶體硬度較大、硬而脆二、物質(zhì)熔沸點大小的比較1.首先看物質(zhì)狀態(tài)：一般情況下，固體液體氣體。2.其次看物質(zhì)所屬晶體類型：一般情況下，共價晶體離子晶體分子晶體。金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等金屬的熔、沸點很高，汞、銫等金屬的熔、沸點很低。3.同種類型晶體的熔、沸點的比較：（1）分子晶體:①看是否含有:有分子間氫鍵的熔沸點高，相同的分子間氫鍵，看氫鍵的個數(shù)，個數(shù)越多，熔沸點越高。②比較范德華力：組成和結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越，熔沸點越。③比較分子極性：相對分子質(zhì)量，分子極性越，熔沸點越。④同分異構(gòu)體的支鏈越，熔、沸點越。（2）共價晶體：①晶體的熔、沸點高低取決于共價鍵的鍵長和鍵能。鍵長越，鍵能越，共價鍵越，物質(zhì)的熔、沸點越。②若沒有告知鍵長或鍵能數(shù)據(jù)時，可比較原子半徑的。一般原子半徑越，鍵長越，鍵能越，晶體的熔點就越。（3）金屬晶體：①金屬離子半徑越，離子所帶電荷數(shù)越，其金屬鍵越，金屬的熔、沸點越。②合金的熔點一般比組成合金的純金屬。離子晶體：①一般地，離子所帶的電荷數(shù)越，離子半徑越，則離子間的作用力就越，其離子晶體的熔、沸點就越。②離子所帶的電荷數(shù)的影響離子半徑的影響。三、晶體配位數(shù)的確定晶體的配位數(shù)是指晶體中一個原子周圍與其等距離的最鄰近的原子的數(shù)目。1.最密堆積晶體的配位數(shù)均為，如分子晶體中的干冰。2.金剛石、碳化硅，配位數(shù)均為。3.金屬晶體堆積模型簡單立方堆積體心立方堆積六方最密堆積面心立方最密堆積晶胞配位數(shù)681212原子半徑(r)和晶胞邊長(a)的關(guān)系2r＝a2r＝eq\f(\r(3)a,2)2r＝eq\f(\r(2)a,2)一個晶胞內(nèi)原子數(shù)目常見金屬PoNa、K、FeMg、Zn、TiCu、Ag、Au4.離子晶體中的配位數(shù)是指一個離子周圍最近的異電性離子的數(shù)目四、晶胞的有關(guān)計算1.計算晶體密度的方法(1)晶胞中微粒數(shù)目的計算方法——均攤法晶胞任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是eq\f(1,n)。(2)晶胞質(zhì)量晶胞質(zhì)量＝晶胞占有的微粒的質(zhì)量＝晶胞占有的微粒數(shù)×eq\f(M,NA)。(3)晶體密度eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)確定各種粒子的數(shù)目\o(→,\s\up17(求))晶胞質(zhì)量,根據(jù)晶胞的邊長或微粒間距離\o(→,\s\up17(求))晶胞體積))eq\o(σ=eq\f(m,V),\s\do20(——→))晶體密度。2.計算晶體中粒子間距離的方法3.原子分數(shù)坐標參數(shù)1）概念原子分數(shù)坐標參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。2）原子分數(shù)坐標的確定方法(1)依據(jù)已知原子的坐標確定坐標系取向。(2)一般以坐標軸所在正方體的棱長為1個單位。(3)從原子所在位置分別向x、y、z軸作垂線，所得坐標軸上的截距即為該原子的分數(shù)坐標。五、晶體的基本類型與性質(zhì)類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽離子和自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多易溶于水等極性溶劑導電、傳熱性一般不導電，溶于水后有的導電一般不具有導電性電和熱的良導體晶體不導電，水溶液或熔融態(tài)導電?問題一晶體類型的判斷【典例1】下列晶體的分類正確的一組是選項離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體A石墨ArHgB金剛石AgCSiCMgDSiNaH【變式1-1】下列物質(zhì)屬于共價晶體的是A． B． C． D．【變式1-2】含硼化合物的兩種晶體如圖所示。下列敘述正確的是已知：甲中晶胞的邊長為，為阿佛加德羅常數(shù)的值。圖甲、圖乙對應的晶體熔點依次為2700℃、830℃。A．圖乙晶體的化學式為B．圖甲、圖乙對應的晶體都是離子晶體C．圖甲中原子和原子之間的最近距離為D．圖甲中，原子填充在由原子構(gòu)成的四面體中?問題二物質(zhì)熔、沸點的比較【典例2】下列物質(zhì)的熔、沸點高低順序中，正確的是A．金剛石>晶體硅>金剛砂 B．C． D．金剛石>生鐵>純鐵>鈉【變式2-1】下列各組物質(zhì)性質(zhì)的比較，結(jié)論正確的是A．分子的極性： B．沸點：鄰羥基苯甲酸<對羥基苯甲酸C．熔點： D．硬度：C(金剛石)<SiC【變式2-2】下列各組數(shù)據(jù)比較，前者比后者小的是A．與的氧化性 B．乙烷與苯分子中碳碳鍵鍵長C．氯化銫與氯化鈉的熔點 D．與的熔點?問題三晶胞的有關(guān)計算【典例3】下列說法不正確的是A．NaCl晶胞中，每個Cl-周圍最緊鄰的Na+構(gòu)成正四面體B．晶胞中，在每個Cs+周圍最近且等距離的Cl-有8個C．干冰晶胞中，CO2分子的配位數(shù)為12D．碳化鎢的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則碳化鎢的化學式WC【變式3-1】氮化鈦晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中N、N之間的最近距離為apm，以晶胞邊長為單位長度建立坐標系，原子A的坐標參數(shù)為(0，0，0)，下列說法錯誤的是

A．原子B的坐標參數(shù)為 B．晶胞邊長是pmC．該物質(zhì)的化學式為TiN D．Ti的配位數(shù)為6【變式3-2】、、可形成新型超導材料，晶胞如圖所示(Fe原子均位于面上)。晶胞棱邊夾角均為，X的分數(shù)坐標為，Y的分數(shù)坐標為，設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A．Fe原子的配位數(shù)為3 B．坐標為的原子是C．該晶體的密度為 D．Se原子，與之間的距離為1．下列關(guān)于分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的描述中，錯誤的是A．和分子均為三角雙錐結(jié)構(gòu)，兩者的沸點關(guān)系為：B．乳酸()分子中含有一個手性碳原子C．碘易溶于濃碘化鉀溶液，甲烷難溶于水都可用“相似相溶”原理解釋D．氟的電負性大于氯的電負性，導致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性2．S和O可組成一系列負二價陰離子，結(jié)構(gòu)如圖。下列說法正確的是硫酸根焦硫酸根過二硫酸根硫代硫酸根A．電負性，該系列中不存在非極性鍵B．1mol焦硫酸根在水溶液中可生成2molC．硫酸根和硫代硫酸根的空間構(gòu)型均為正四面體D．過二硫酸根具有極強氧化性，原因是其中S元素處于價3．碳元素和硅元素為同一主族元素但他們的氧化物性質(zhì)差異很大，冰晶胞中水分子的排列方式和金剛石的晶胞類似，下列這四種晶胞的說法正確的是A．一個干冰晶胞中有4個CO2分子，一個SiO2晶胞中有8個SiO2分子B．干冰中一個CO2分子周圍有6個CO2分子緊鄰C．冰和金剛石熔沸點都很高，熔化時均破壞共價鍵D．冰中水分子之間由于氫鍵的存在，使其結(jié)構(gòu)與金剛石相似4．下表給出幾種物質(zhì)的熔點，對此有下列一些說法：①屬于離子晶體②是分子晶體③一個分子由1個原子和2個原子構(gòu)成④在熔化狀態(tài)不能導電，上述說法中正確的有物質(zhì)熔點1723712782A．①② B．①③ C．②④ D．①②③5．氯化鉻在水溶液中用過量硝酸銀溶液處理，產(chǎn)生沉淀。已知的配位數(shù)為6，則此氯化鉻化學式是A． B．C． D．6．如圖為幾種晶體或晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖。請回答下列問題：(1)金剛石屬于___________晶體，其中每個碳原子與___________個碳原子距離最近且相等；(2)碘晶體屬于___________晶體，每個碘晶胞中實際占有___________個碘分子。(3)冰、金剛石、MgO、碘單質(zhì)四種晶體的熔點由高到低的順序為___________。(4)假設(shè)碘晶胞中立方體的邊長為acm，阿伏加德羅常數(shù)的值為，則碘晶體的密度為___________。1．如圖為Ge單晶的晶胞，晶胞參數(shù)為apm。其中原子坐標參數(shù)A為，B為，C為。下列說法正確的是A．該晶體的密度為B．若Ge原子半徑為rpm，則晶胞參數(shù)C．該晶體中每個Ge原子被6個六元環(huán)共用 D．D原子的坐標參數(shù)為2．關(guān)于反應說法正確的是A．中鍵和鍵數(shù)目之比為B．該反應中失去能級上的電子C．的空間構(gòu)型為三角錐形D．在水溶液中能完全電離出3．下列判斷正確的是A．硬度：金剛石<碳化硅<晶體硅 B．沸點：C．鍵的極性： D．熱穩(wěn)定性：4．某鈦酸鈣的晶體結(jié)構(gòu)如圖(a)，某鈣鈦礦型太陽能光伏電池的有機半導材料的結(jié)構(gòu)如圖(b)所示，其中A為，另兩種離子為I-和Pb2+。下列說法錯誤的是A．鈦酸鈣的化學式為CaTiO3B．圖(b)中，X為Pb2+C．中含有配位鍵D．晶體結(jié)構(gòu)中與每個Ca2+緊鄰的O2-有12個5．富勒烯()具有許多優(yōu)異性能，如超導、強磁性、耐高壓、抗化學腐蝕等。的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是A．晶胞中分子沿體對角線緊密排列B．晶體中每個分子等距且最近的分子有12個C．該晶體熔沸點高、硬度大D．每個晶胞中含有14個分子6．下列有關(guān)晶體的敘述中錯誤的是A．干冰晶體中，每個分子周圍緊鄰12個分子B．氯化銫晶體中，每個周圍緊鄰8個C．氯化鈉晶體中，每個周圍緊鄰6個D．金剛石晶體中，每個C原子周圍緊鄰4個C原子7．下列說法錯誤的是A．利用超分子的分子識別特征可以分離和B．“硅—鍺晶體管”為我國首創(chuàng)，單晶硅、鍺均為共價晶體C．等離子體是整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)，其中含有帶電粒子D．同主族元素形成的氧化物的晶體類型一定相同8.鉻與氮能形成多種化合物，其中氮化鉻(CrN)具有高的硬度和良好的耐磨性，是一種很受重視的耐磨涂層。將低碳鉻鐵在真空加熱爐于1150℃氮化得到粗氮化鉻鐵，再經(jīng)硫酸處理，除去鐵雜質(zhì)。經(jīng)過濾、水洗、干燥，即得氮化鉻。也可由氨和鹵化鉻反應制得。(1)三價鉻離子能形成多種配位化合物。中提供電子對形成配位鍵的原子是N、O、Cl，配體是NH3、___________和Cl-，中心離子的配位數(shù)為___________，N、O、Cl原子半徑較大的是___________，N和O電負性較大的是___________，N和O第一電離能較大的是___________。(2)Cr是24號元素，則基態(tài)Cr核外電子排布式為___________。(3)中心原子軌道的雜化類型為___________。(4)元素As與N同族。預測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為___________，其沸點比的___________(填“高”或“低”)，其判斷理由___________。第22課晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)單元復習1．會判斷晶體類型。2．會比較物質(zhì)熔、沸點的高低。3．會確定晶體中粒子的配位數(shù)。4．會晶胞的有關(guān)計算。5．會用各類晶體的性質(zhì)分析解決問題。一、判斷晶體類型的方法1.依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷①分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，微粒間的作用為分子間作用力。②共價晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用是共價鍵。③金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用是金屬鍵。④離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵。2.依據(jù)物質(zhì)的分類判斷①大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2等外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機物(除有機鹽外)是分子晶體。②金剛石、晶體硅、晶體硼、碳化硅、二氧化硅等是共價晶體。③金屬單質(zhì)（除汞外）和合金是金屬晶體。④金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。3.依據(jù)晶體的熔點判斷①分子晶體的熔點低。②離子晶體的熔點較高。③共價晶體的熔點很高。④金屬晶體的多數(shù)熔點高，但也有少數(shù)熔點相當?shù)秃辖鸬娜?、沸點比其成分金屬低。4.依據(jù)導電性判斷①金屬晶體是電的良導體，固體導電。②共價晶體一般為非導體，但硅為半導體。③離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時能導電。④分子晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學鍵斷裂形成自由移動的離子，也能導電。5.依據(jù)硬度和機械性能判斷①分子晶體硬度小且較脆。②共價晶體硬度大。③金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性。合金的硬度比其成分金屬大。④離子晶體硬度較大、硬而脆二、物質(zhì)熔沸點大小的比較1.首先看物質(zhì)狀態(tài)：一般情況下，固體>液體>氣體。2.其次看物質(zhì)所屬晶體類型：一般情況下，共價晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等金屬的熔、沸點很高，汞、銫等金屬的熔、沸點很低。3.同種類型晶體的熔、沸點的比較：（1）分子晶體:①看是否含有氫鍵:有分子間氫鍵的熔沸點高，相同的分子間氫鍵，看氫鍵的個數(shù)，個數(shù)越多，熔沸點越高。②比較范德華力：組成和結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，熔沸點越高。③比較分子極性：相對分子質(zhì)量相近，分子極性越大，熔沸點越高。④同分異構(gòu)體的支鏈越多，熔、沸點越低。（2）共價晶體：①晶體的熔、沸點高低取決于共價鍵的鍵長和鍵能。鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的熔、沸點越高。②若沒有告知鍵長或鍵能數(shù)據(jù)時，可比較原子半徑的大小。一般原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔點就越高。（3）金屬晶體：①金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強，金屬的熔、沸點越高。②合金的熔點一般比組成合金的純金屬低。離子晶體：①一般地，離子所帶的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高。②離子所帶的電荷數(shù)的影響大于離子半徑的影響。三、晶體配位數(shù)的確定晶體的配位數(shù)是指晶體中一個原子周圍與其等距離的最鄰近的原子的數(shù)目。1.最密堆積晶體的配位數(shù)均為12，如分子晶體中的干冰。2.金剛石、碳化硅，配位數(shù)均為4。3.金屬晶體堆積模型簡單立方堆積體心立方堆積六方最密堆積面心立方最密堆積晶胞配位數(shù)681212原子半徑(r)和晶胞邊長(a)的關(guān)系2r＝a2r＝eq\f(\r(3)a,2)2r＝eq\f(\r(2)a,2)一個晶胞內(nèi)原子數(shù)目1224常見金屬PoNa、K、FeMg、Zn、TiCu、Ag、Au4.離子晶體中的配位數(shù)是指一個離子周圍最近的異電性離子的數(shù)目四、晶胞的有關(guān)計算1.計算晶體密度的方法(1)晶胞中微粒數(shù)目的計算方法——均攤法晶胞任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是eq\f(1,n)。(2)晶胞質(zhì)量晶胞質(zhì)量＝晶胞占有的微粒的質(zhì)量＝晶胞占有的微粒數(shù)×eq\f(M,NA)。(3)晶體密度eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)確定各種粒子的數(shù)目\o(→,\s\up17(求))晶胞質(zhì)量,根據(jù)晶胞的邊長或微粒間距離\o(→,\s\up17(求))晶胞體積))eq\o(σ=eq\f(m,V),\s\do20(——→))晶體密度。2.計算晶體中粒子間距離的方法3.原子分數(shù)坐標參數(shù)1）概念原子分數(shù)坐標參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。2）原子分數(shù)坐標的確定方法(1)依據(jù)已知原子的坐標確定坐標系取向。(2)一般以坐標軸所在正方體的棱長為1個單位。(3)從原子所在位置分別向x、y、z軸作垂線，所得坐標軸上的截距即為該原子的分數(shù)坐標。五、晶體的基本類型與性質(zhì)類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽離子和自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多易溶于水等極性溶劑導電、傳熱性一般不導電，溶于水后有的導電一般不具有導電性電和熱的良導體晶體不導電，水溶液或熔融態(tài)導電?問題一晶體類型的判斷【典例1】下列晶體的分類正確的一組是選項離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體A石墨ArHgB金剛石AgCSiCMgDSiNaH【解析】由陰陽離子構(gòu)成的晶體為離子晶體；由原子通過共價鍵形成的空間網(wǎng)狀晶體為共價晶體；由分子通過分子間作用力形成的為分子晶體；由金屬陽離子與自由電子通過金屬鍵形成的為金屬晶體。A．石墨的層與層之間是分子間作用力，而碳原子間是共價鍵，石墨之中也會有自由電子在層與層間移動，石墨屬于混合晶體，故A不選；B．氯化銨為離子晶體，金剛石為共價晶體，乙醇為分子晶體，銀為金屬晶體，故B選；C．醋酸是由分子構(gòu)成的分子晶體，故C不選；D．氫化鈉是由離子構(gòu)成的離子晶體，故D不選；故選B。【答案】B【解題必備】判斷晶體類型的5種方法(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用判斷①離子晶體的構(gòu)成粒子是陰、陽離子，粒子間的相互作用是離子鍵。②原子晶體(共價晶體)的構(gòu)成粒子是原子，粒子間的相互作用是共價鍵。③分子晶體的構(gòu)成粒子是分子，粒子間的相互作用為分子間作用力。④金屬晶體的構(gòu)成粒子是金屬陽離子和自由電子，粒子間的相互作用是金屬鍵。(2)依據(jù)物質(zhì)的類別判斷①活潑金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。②大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機物(除有機鹽外)是分子晶體。③常見的原子晶體(共價晶體)單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的原子晶體(共價晶體)化合物有碳化硅、二氧化硅等。④金屬單質(zhì)與合金是金屬晶體。(3)依據(jù)晶體的熔點判斷①離子晶體的熔點較高，常在數(shù)百至一千攝氏度以上。②原子晶體(共價晶體)熔點高，常在一千至幾千攝氏度。③分子晶體熔點低，常在數(shù)百攝氏度以下至很低溫度。④金屬晶體多數(shù)熔點高，但也有相當?shù)偷?，如汞?4)依據(jù)導電性判斷①離子晶體水溶液或熔融態(tài)時能導電。②原子晶體(共價晶體)一般為非導體。③分子晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學鍵斷裂形成自由離子也能導電。④金屬晶體是電的良導體。(5)依據(jù)硬度和機械性能判斷①離子晶體的硬度較大或略硬而脆。②原子晶體(共價晶體)的硬度大。③分子晶體的硬度小且較脆。④金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有硬度較小的，且具有延展性?！咀兪?-1】下列物質(zhì)屬于共價晶體的是A． B． C． D．【解析】A．I2是由分子構(gòu)成，分子間作用力結(jié)合形成分子晶體，選項A不符合；B．NaCl是氯離子和鈉離子以離子鍵結(jié)合形成的離子晶體，選項B不符合；C．SiO2是硅原子和氧原子以共價鍵形成的共價晶體，選項C符合；D．Cu是金屬單質(zhì)，屬于金屬晶體，選項D不符合；故答案為：C?！敬鸢浮緾【變式1-2】含硼化合物的兩種晶體如圖所示。下列敘述正確的是已知：甲中晶胞的邊長為，為阿佛加德羅常數(shù)的值。圖甲、圖乙對應的晶體熔點依次為2700℃、830℃。A．圖乙晶體的化學式為B．圖甲、圖乙對應的晶體都是離子晶體C．圖甲中原子和原子之間的最近距離為D．圖甲中，原子填充在由原子構(gòu)成的四面體中【解析】A．圖乙晶體中硼原子在內(nèi)部，每個晶胞中有6個原子，鎂原子位于晶胞的頂點和面心均攤法計算為：，所以化學式為，A錯誤；B．圖甲、圖乙對應的晶體熔點依次為2700℃、830℃，所以前者熔點很高是共價晶體，后者熔點較高是離子晶體，B錯誤；C．圖甲中原子和原子之間的最近距離是內(nèi)部小正方體體對角線的一半，為，C錯誤；D．圖甲晶體中，硼原子與氮原子的配位數(shù)都是4，所以硼原子位于氮原子構(gòu)成的四面體中，D正確；故選D?！敬鸢浮緿?問題二物質(zhì)熔、沸點的比較【典例2】下列物質(zhì)的熔、沸點高低順序中，正確的是A．金剛石>晶體硅>金剛砂 B．C． D．金剛石>生鐵>純鐵>鈉【解析】A．金剛石、晶體硅、金剛砂都是共價晶體，原子半徑越小，鍵能越大，熔沸點越高，熔沸點：金剛石>金剛砂>晶體硅，故A錯誤；B．都是分子晶體，相對分子質(zhì)量越大熔沸點越高，熔沸點，故B正確；C．MgO是離子晶體，熔沸點最高，H2O、Br2、O2都是分子晶體，H2O分子間能形成氫鍵，熔沸點較高，Br2的相對分子質(zhì)量大于O2，所以熔沸點，故C錯誤；D．金剛石是共價晶體，熔沸點最高，生鐵、純鐵、鈉都是金屬晶體，合金的熔沸點低于成分金屬，所以熔沸點：金剛石>純鐵>生鐵>鈉，故D錯誤；選B。【答案】B【解題必備】晶體熔、沸點的比較(1)不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規(guī)律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體。(2)相同類型晶體①金屬晶體：金屬原子的價電子數(shù)越多，原子半徑越小，金屬熔、沸點就越高。②離子晶體：a.晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點越高，硬度越大。b.陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，熔、沸點就越高。③原子晶體：原子半徑越小，鍵長越短，熔沸點越高。④分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高?！咀兪?-1】下列各組物質(zhì)性質(zhì)的比較，結(jié)論正確的是A．分子的極性： B．沸點：鄰羥基苯甲酸<對羥基苯甲酸C．熔點： D．硬度：C(金剛石)<SiC【解析】A．BCl3中心原子孤電子對數(shù)=、價層電子對數(shù)=3+0=3，故為sp2雜化、空間構(gòu)型為平面正三角形、為非極性分子；PCl3的中心原子孤電子對數(shù)=、價層電子對數(shù)=3+1=4，故為sp3雜化、空間構(gòu)型為三角錐形、為極性分子，A錯誤；B．鄰羥基苯甲酸存在分子內(nèi)氫鍵、對羥基苯甲酸分子間能形成氫鍵，沸點：鄰羥基苯甲酸＜對羥基苯甲酸，B正確；C．氯化鎂屬于離子晶體、氯化鋁屬于分子晶體，離子鍵大于分子間作用力，則熔點：，C錯誤；D．金剛石與碳化硅均屬于共價晶體，碳原子半徑小于硅原子半徑，碳碳鍵比碳硅鍵更牢固，硬度：C(金剛石)＞SiC，D錯誤；答案選B。【答案】B【變式2-2】下列各組數(shù)據(jù)比較，前者比后者小的是A．與的氧化性 B．乙烷與苯分子中碳碳鍵鍵長C．氯化銫與氯化鈉的熔點 D．與的熔點【解析】A．金屬單質(zhì)的還原性越強，對應離子的氧化性越強，鎂單質(zhì)的還原性弱于鉀單質(zhì)，則鎂離子的氧化性強于鉀離子，故不符合題意；B．苯分子中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵，則乙烷中碳碳鍵長比苯分子中碳碳鍵鍵長長，故B不符合題意；C．氯化銫與氯化鈉都是離子晶體，銫離子的離子半徑大于鈉離子，氯化銫中離子鍵弱于氯化鈉，熔點低于氯化鈉，故C符合題意；D．氧化鋁是離子晶體，氯化鋁是分子晶體，一般情況下離子晶體的熔點高于分子晶體，則氧化鋁的熔點高于氯化鋁，故D不符合題意；故選C。【答案】C?問題三晶胞的有關(guān)計算【典例3】下列說法不正確的是A．NaCl晶胞中，每個Cl-周圍最緊鄰的Na+構(gòu)成正四面體B．晶胞中，在每個Cs+周圍最近且等距離的Cl-有8個C．干冰晶胞中，CO2分子的配位數(shù)為12D．碳化鎢的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則碳化鎢的化學式WC【解析】A．在NaCl晶胞中，每個鈉離子周圍距離最近的Cl-有六個，它們的距離為晶胞邊長的一半，將它們連接起來就可以構(gòu)成正八面體，故A錯誤；B．在氯化銫晶體中，每個Cl-周圍緊鄰的Cs+位于體心，有8個，故B正確；C．晶胞中1個CO2分子的配位數(shù)==12，故C正確；D．含有W的數(shù)目為12×+2×+6×+1=6個，含有C的數(shù)目為6個，所以晶體化學式為WC，故D正確；故選：A?！敬鸢浮緼【解題必備】1.均攤法計算晶胞組成(1)原則：晶胞任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是eq\f(1,n)。(2)方法①長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算。②非長方體晶胞中粒子視具體情況而定：a．三棱柱b．六棱柱2.計算晶體中微粒間距離的方法【變式3-1】氮化鈦晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中N、N之間的最近距離為apm，以晶胞邊長為單位長度建立坐標系，原子A的坐標參數(shù)為(0，0，0)，下列說法錯誤的是

A．原子B的坐標參數(shù)為 B．晶胞邊長是pmC．該物質(zhì)的化學式為TiN D．Ti的配位數(shù)為6【解析】A．原子B在x、y、z軸上坐標分別為1、1、，則坐標參數(shù)為，A錯誤；B．晶胞中N、N之間的最近距離為面對角線的二分之一，為apm，則N與Ti的最近距離是pm，則晶胞邊長為pm，B正確；C．該晶胞中，Ti(黑球)的個數(shù)為，N(白球)的個數(shù)為，則Ti和N的個數(shù)比為1∶1，該物質(zhì)的化學式為TiN，C正確；D．如圖所示，以體心鈦為例，與Ti距離相等且最近的N有6個，則Ti的配位數(shù)為6，D正確；答案選A?！敬鸢浮緼【變式3-2】、、可形成新型超導材料，晶胞如圖所示(Fe原子均位于面上)。晶胞棱邊夾角均為，X的分數(shù)坐標為，Y的分數(shù)坐標為，設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A．Fe原子的配位數(shù)為3B．坐標為的原子是C．該晶體的密度為D．Se原子，與之間的距離為【解析】A．距離Fe原子最近且距離相等的Se原子有4個，故Fe的配位數(shù)為4，故A錯誤；B．由晶胞結(jié)構(gòu)可知坐標為的原子是Z原子，即Fe原子，故B錯誤；C．Li原子個數(shù)為：8×+1＝2，F(xiàn)e個數(shù)為8×＝2，Se原子個數(shù)為：8×+2＝4，晶胞的質(zhì)量為：,晶胞體積為：a2b×10-21cm3，密度，故C錯誤；D．Se原子X與Se原子Y，沿x軸方向的距離為，沿y軸方向的距離為，沿z軸方向的距離為，兩點間的距離為，故D正確；故選：D。【答案】D1．下列關(guān)于分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的描述中，錯誤的是A．和分子均為三角雙錐結(jié)構(gòu)，兩者的沸點關(guān)系為：B．乳酸()分子中含有一個手性碳原子C．碘易溶于濃碘化鉀溶液，甲烷難溶于水都可用“相似相溶”原理解釋D．氟的電負性大于氯的電負性，導致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性【答案】C【解析】A．五氟化磷和五氯化磷是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，五氟化磷的相對分子質(zhì)量小于五氯化磷，分子間作用力小于五氯化磷，沸點低于五氯化磷，A正確；B．人們將連有四個不同基團的碳原子形象地稱為手性碳原子，中含1個手性碳原子(*所示)，B正確；C．甲烷為非極性分子，水為極性分子，甲烷難溶于水可用“相似相溶”原理解釋，碘是非極性分子，碘易溶于濃碘化鉀溶液與發(fā)生反應有關(guān)，不可用“相似相溶”原理解釋，C錯誤；D．氟的電負性大于氯的電負性，使得F3C-的極性大于Cl3C-的極性，三氟乙酸中的-COOH比三氯乙酸中的-COOH更容易電離出氫離子，三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性，D正確；故選C。2．S和O可組成一系列負二價陰離子，結(jié)構(gòu)如圖。下列說法正確的是硫酸根焦硫酸根過二硫酸根硫代硫酸根A．電負性，該系列中不存在非極性鍵B．1mol焦硫酸根在水溶液中可生成2molC．硫酸根和硫代硫酸根的空間構(gòu)型均為正四面體D．過二硫酸根具有極強氧化性，原因是其中S元素處于價【答案】B【解析】A．過二硫酸根中都存在非極性共價鍵，A錯誤；B．1mol焦硫酸根與水反應生成2mol硫酸根離子，B正確；C．硫代硫酸根中S-S鍵與S-O鍵鍵長不同，故空間構(gòu)型不是正四面體，C錯誤；D．過二硫酸根中S為+6價，其具有較強的氧化性是因為其中含有過氧根，D錯誤；故答案選B。3．碳元素和硅元素為同一主族元素但他們的氧化物性質(zhì)差異很大，冰晶胞中水分子的排列方式和金剛石的晶胞類似，下列這四種晶胞的說法正確的是A．一個干冰晶胞中有4個CO2分子，一個SiO2晶胞中有8個SiO2分子B．干冰中一個CO2分子周圍有6個CO2分子緊鄰C．冰和金剛石熔沸點都很高，熔化時均破壞共價鍵D．冰中水分子之間由于氫鍵的存在，使其結(jié)構(gòu)與金剛石相似【答案】D【解析】A．CO2分子位于晶胞的面心和頂點上，所以一個干冰晶胞中有個CO2分子，SiO2晶胞是共價晶體，不存在分子，A錯誤；B．干冰屬于面心立方晶胞，所以一個CO2分子周圍有12個CO2分子緊鄰，B錯誤；C．冰是分子晶體，熔化時破壞分子間作用力和氫鍵，金剛石是共價晶體，熔化時破壞共價鍵，C錯誤；D．冰中水分子之間由于氫鍵的存在，使其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，D正確；故選D。4．下表給出幾種物質(zhì)的熔點，對此有下列一些說法：①屬于離子晶體②是分子晶體③一個分子由1個原子和2個原子構(gòu)成④在熔化狀態(tài)不能導電，上述說法中正確的有物質(zhì)熔點1723712782A．①② B．①③ C．②④ D．①②③【答案】A【解析】氯化鈣熔點高，屬于離子晶體，①正確；四氯化硅熔點很低，屬于分子晶體，②正確；二氧化硅不是分子，③錯誤；氯化鎂是離子晶體，熔化時能導電，④錯誤；因此A正確。5．氯化鉻在水溶液中用過量硝酸銀溶液處理，產(chǎn)生沉淀。已知的配位數(shù)為6，則此氯化鉻化學式是A． B．C． D．【答案】B【解析】A．若其結(jié)構(gòu)為[Cr(H2O)6]Cl3，則與硝酸銀反應后生成0.3molAgCl沉淀，故A錯誤；B．根據(jù)題意知，氯化鉻(CrCl3?6H2O)和氯化銀的物質(zhì)的量之比是1:2，根據(jù)氯離子守恒知，一個氯化鉻(CrCl3?6H2O)化學式中含有2個氯離子，剩余的1個氯離子是配原子，所以氯化鉻(CrCl3?6H2O)的化學式可能為[Cr(H2O)5Cl]Cl2?H2O，故B正確；C．[Cr(H2O)4Cl2]Cl?2H2O中存在六個配位鍵，外界只存在1個氯離子，0.1mol該物質(zhì)與硝酸銀反應時只生成0.1molAgCl沉淀，故C錯誤；D．若其結(jié)構(gòu)為[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O的配位鍵為6，但與硝酸銀不產(chǎn)生AgCl，故D錯誤；答案選B。6．如圖為幾種晶體或晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖。請回答下列問題：(1)金剛石屬于___________晶體，其中每個碳原子與___________個碳原子距離最近且相等；(2)碘晶體屬于___________晶體，每個碘晶胞中實際占有___________個碘分子。(3)冰、金剛石、MgO、碘單質(zhì)四種晶體的熔點由高到低的順序為___________。(4)假設(shè)碘晶胞中立方體的邊長為acm，阿伏加德羅常數(shù)的值為，則碘晶體的