新教材2025版高中化學(xué)課時(shí)作業(yè)18液晶納米材料與超分子魯科版選擇性必修2

課時(shí)作業(yè)18液晶、納米材料與超分子1．從我們熟識(shí)的食鹽、金屬、冰到珍貴的鉆石等都是晶體，而同樣透亮的玻璃卻是非晶體。下列關(guān)于晶體和非晶體本質(zhì)區(qū)分的敘述中，正確的是()A．是否具有規(guī)則的幾何外形的固體B．是否具有固定組成的物質(zhì)C．是否具有美觀對(duì)稱的外形D．內(nèi)部基本構(gòu)成微粒是否按肯定規(guī)律做周期性重復(fù)排列2．電子表、電子計(jì)算器、電腦顯示器都運(yùn)用了液晶材料顯示圖像和文字。有關(guān)其顯示原理的敘述中正確的是()A．施加電壓時(shí)，液晶分子沿垂直于電場(chǎng)方向排列B．移去電場(chǎng)后，液晶分子復(fù)原到原來的狀態(tài)C．施加電壓時(shí)，液晶分子復(fù)原到原來的狀態(tài)D．移去電場(chǎng)后，液晶分子沿電場(chǎng)方向排列3．有關(guān)液晶的敘述，不正確的是()A．液晶既具有液體的流淌性，又具有晶體的各向異性B．液晶最重要的用途是制造液晶顯示器C．液晶不是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)D．液晶分子聚集在一起時(shí)，其分子間相互作用很簡單受溫度、壓力和電場(chǎng)的影響4．下列關(guān)于納米材料的敘述正確的是()A．納米材料包括納米顆粒和顆粒間的界面兩部分B．將物體粉碎成幾納米的小顆粒即得到納米材料C.納米材料是指一種稱為“納米”的新物質(zhì)制成的材料D．同一種金屬元素構(gòu)成的納米材料與宏觀金屬晶體具有完全等同的性質(zhì)5．我國科學(xué)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與干冰的晶體結(jié)構(gòu)相像B．SiO2耐腐蝕，不與任何酸反應(yīng)C．工業(yè)上用SiO2制備粗硅D．光纖主要成分是SiO2，具有導(dǎo)電性6．下列關(guān)于物質(zhì)特別聚集狀態(tài)的敘述錯(cuò)誤的是()A．在電場(chǎng)存在的狀況下，液晶分子沿著電場(chǎng)方向有序排列B．非晶體的內(nèi)部原子或分子的排列雜亂無章C．液晶最重要的用途是制造液晶顯示器D．由納米粒子構(gòu)成的納米陶瓷有極高的硬度，但低溫下不具有優(yōu)良的延展性7．液晶廣泛用于電子儀表產(chǎn)品等，MBBA是一種探討較多的液晶材料，其化學(xué)式為C18H21NO，下列有關(guān)說法正確的是()A．MBBA屬于有機(jī)高分子化合物B．MBBA由碳、氫、氧、氮四種元素組成C．MBBA中碳、氫、氧、氮的原子個(gè)數(shù)比為18∶21∶2∶1D．MBBA中含有一氧化氮分子8．下列關(guān)于納米技術(shù)的敘述不正確的是()A．將納米材料勻稱分散到液體分散劑中可制得液溶膠B．用納米級(jí)金屬顆粒粉劑做催化劑可加快反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率C．將納米顆粒粉劑做成火箭的固體燃料將產(chǎn)生更大的推動(dòng)力D．銀器能抑菌、殺菌，將納米銀顆粒植入內(nèi)衣織物中，有抑菌、殺菌效果9．下列說法不正確的是()A．儲(chǔ)熱材料是一類重要的能量存儲(chǔ)物質(zhì)，單位質(zhì)量的儲(chǔ)熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時(shí)會(huì)汲取或釋放較大的熱量B．Ge(32號(hào)元素)的單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池C．Ba2＋濃度較高時(shí)危害健康，但BaSO4可服入體內(nèi)，作為造影劑用于X射線檢查腸胃道疾病D．納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金屬離子，其本質(zhì)是納米鐵粉對(duì)重金屬離子較強(qiáng)的物理吸附10．下列說法不正確的是()A．液晶態(tài)介于晶體狀態(tài)和液態(tài)之間，液晶具有肯定程度的晶體的有序性和液體的流淌性B．常壓下，0℃時(shí)冰的密度比水的密度小，水在4℃時(shí)密度最大，這些都與分子間的氫鍵有關(guān)C.石油裂解、煤的干餾、玉米制醇、蛋白質(zhì)的變性和納米銀粒子的聚集都是化學(xué)改變D．燃料的脫硫脫氮、SO2的回收利用和NOx的催化轉(zhuǎn)化都是削減酸雨產(chǎn)生的措施11．利用超分子可分別C60和C70。將C60、C70混合物加入一種空腔大小適配C60的“杯酚”中進(jìn)行分別的流程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．第一電離能：C<OB．“杯酚”分子中存在大π鍵C．“杯酚”分子與C60分子間形成氫鍵D．C60與金剛石晶體類型不同12.碳納米管，又稱為巴基管，主要是由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離，約為0.34nm，直徑一般為2～20nm。碳納米管不總是筆直的，而是局部區(qū)域出現(xiàn)凹凸現(xiàn)象，這是由于在六邊形編織過程中出現(xiàn)了五邊形和七邊形。除六邊形外，五邊形和七邊形在碳納米管中也扮演著重要角色。當(dāng)六邊形漸漸延長出現(xiàn)五邊形時(shí)，由于張力的關(guān)系而導(dǎo)致碳納米管凸出。假如五邊形正好出現(xiàn)在碳納米管的頂端，即形成碳納米管的封口。當(dāng)出現(xiàn)七邊形時(shí)，納米管則凹進(jìn)。依據(jù)以上材料回答下列問題：(1)巴基管有望作為一種“納米”導(dǎo)線，這是基于它的結(jié)構(gòu)與____________的結(jié)構(gòu)有相像的地方。(2)科學(xué)探討表明，巴基管具有很強(qiáng)的吸氫實(shí)力，這是因?yàn)槠渚哂衉_____________________。(3)假如某巴基管是勻稱的圓管，則其應(yīng)當(dāng)是由____________邊形構(gòu)成。13．科學(xué)的進(jìn)步離不開技術(shù)的突破。原子光譜核磁共振、X射線衍射、量子計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用都推動(dòng)了結(jié)構(gòu)的探討。如過渡元素原子結(jié)構(gòu)、超分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、協(xié)作物結(jié)構(gòu)探討等。(1)過渡元素Cr原子的基態(tài)電子排布式為________，Cr的核外電子由激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的光譜是________(填“汲取”或“放射”)光譜。(2)①將氨氣通入CuSO4溶液中，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，接著通過量氨氣，沉淀溶解，得到藍(lán)色透亮溶液。該過程中微粒的改變是[Cu(H2O)4]2＋→Cu(OH)2→[Cu(NH3)4]2＋。[Cu(H2O)4]2＋和[Cu(NH3)4]2＋中共同含有的化學(xué)鍵類型有________________________。②已知：AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))在溶液中可穩(wěn)定存在，CaF2難溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，緣由是________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。14．超分子化學(xué)已漸漸擴(kuò)展到化學(xué)的各個(gè)分支，還擴(kuò)展到生命科學(xué)和物理學(xué)等領(lǐng)域。由Mo將2個(gè)C60分子、2個(gè)p-甲酸丁酯吡啶分子及2個(gè)CO分子利用配位鍵自組裝的超分子結(jié)構(gòu)如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)Mo位于第5周期ⅥB族，其基態(tài)原子核外電子排布與Cr相像，則基態(tài)Mo原子的價(jià)電子排布式為________；核外未成對(duì)電子數(shù)為________。(2)該超分子中存在的化學(xué)鍵類型有________(填標(biāo)號(hào))。A．σ鍵B．π鍵C．離子鍵D．氫鍵(3)該超分子中配體CO中供應(yīng)孤電子對(duì)的原子是________(填元素符號(hào))；p-甲酸丁酯吡啶配體中C原子的雜化方式有____。(4)從電負(fù)性角度說明CF3COOH的酸性強(qiáng)于CH3COOH的緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)C60與金剛石互為同素異形體，從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系角度說明C60的熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于金剛石的緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。課時(shí)作業(yè)18液晶、納米材料與超分子1．解析：有規(guī)則幾何外形或美觀對(duì)稱外形的固體不肯定都是晶體，如玻璃制品可以塑造出規(guī)則的幾何外形，也可以具有美觀對(duì)稱的外觀；具有固定組成的物質(zhì)也不肯定是晶體，如某些無定形體也有固定的組成。晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)分在于其微觀結(jié)構(gòu)不同。答案：D2．解析：液晶的顯示原理為施加電壓時(shí)，液晶分子沿電場(chǎng)方向排列；移去電場(chǎng)后，液晶分子復(fù)原到原來的狀態(tài)，B正確。答案：B3．解析：從液晶的結(jié)構(gòu)特征看，液晶具有晶體的某些性質(zhì)，如各向異性；在電場(chǎng)作用下，液晶分子能夠沿電場(chǎng)方向排列，這也是制造液晶顯示器的依據(jù)；液晶是介于液態(tài)和固態(tài)之間的一種聚集狀態(tài)。答案：C4．解析：納米材料是指三維空間尺寸至少有一維處于納米尺度的、具有特定功能的材料，由直徑為幾或幾十納米的顆粒和顆粒間的界面兩部分組成，A項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；同一種金屬元素構(gòu)成的納米材料與宏觀金屬晶體在性質(zhì)上具有很大的差別，如金的常規(guī)熔點(diǎn)為1064℃，但2nm尺寸金的熔點(diǎn)僅為327℃左右，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A5．解析：SiO2是共價(jià)晶體而干冰是分子晶體，結(jié)構(gòu)不相像，故A錯(cuò)誤；SiO2耐腐蝕，但可以與氫氟酸反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；工業(yè)上用SiO2與焦炭反應(yīng)生成一氧化碳和粗硅，故C正確；光纖主要成分是SiO2，但二氧化硅不導(dǎo)電，故D錯(cuò)誤。答案：C6．解析：由納米粒子構(gòu)成的納米陶瓷在低溫下具有良好的延展性。答案：D7．解析：有機(jī)高分子化合物是由一類相對(duì)分子質(zhì)量很大的分子聚集而成，且無固定的化學(xué)式，A項(xiàng)錯(cuò)誤；此物質(zhì)由碳、氫、氧、氮四種元素組成，B項(xiàng)正確；由MBBA的化學(xué)式可知，碳、氫、氧、氮的原子個(gè)數(shù)比為18∶21∶1∶1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；MBBA物質(zhì)是由C18H21NO分子構(gòu)成的化合物，不含NO分子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B8．解析：納米粒子的直徑介于1～100nm，與膠體的分散質(zhì)微粒直徑范圍相同，A項(xiàng)正確；催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，但不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；與塊狀固體燃料相比，納米顆粒直徑小，表面積大，因而化學(xué)反應(yīng)速率快，所以短時(shí)間內(nèi)可產(chǎn)生更大的推動(dòng)力，C項(xiàng)正確；銀為重金屬，重金屬微?？墒沟鞍踪|(zhì)變性，故有抑菌、殺菌作用，D項(xiàng)正確。答案：B9．解析：儲(chǔ)熱材料熔融時(shí)汲取大量熱，結(jié)晶時(shí)放出大量熱，符合儲(chǔ)熱材料的特點(diǎn)，A項(xiàng)正確；Ge是一種優(yōu)質(zhì)的半導(dǎo)體材料，可用于太陽能電池，B項(xiàng)正確；大量Ba2＋有毒，但BaSO4在水中溶解度微小，故電離出的Ba2＋濃度很小，BaSO4又不能被X射線透過，可用作造影劑，C項(xiàng)正確；納米鐵粉可以去除重金屬離子的緣由是鐵把重金屬離子還原成了單質(zhì)，屬于化學(xué)改變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D10．解析：液晶是在肯定溫度范圍內(nèi)既具有液體的可流淌性，又表現(xiàn)出類似晶體的各向異性的物質(zhì)，所以既具有肯定程度的晶體的有序性，又具有液體的流淌性，A項(xiàng)正確；相等質(zhì)量的冰和液態(tài)水，冰晶體中，水分子間形成的氫鍵比液態(tài)水中的多，由于氫鍵的作用，水分子間的空隙大，所以冰的密度比液態(tài)水的小，水在4℃時(shí)密度最大也是同樣的道理，B項(xiàng)正確；納米銀粒子的聚集是物理改變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；燃料的脫硫脫氮、SO2的回收利用和將氮氧化物催化轉(zhuǎn)化為無污染的氣體，均可有效削減酸雨的產(chǎn)生，D項(xiàng)正確。答案：C11．解析：同周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而整體呈增大趨勢(shì)，所以第一電離能：C<O，A項(xiàng)正確；“杯酚”分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，具有大π鍵，B項(xiàng)正確；氫鍵是已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中電負(fù)性很大的原子之間的作用力，所以“杯酚”分子與C60分子形成的不是氫鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；金剛石是共價(jià)晶體，C60是分子晶體，二者晶體類型不同，D項(xiàng)正確。答案：C12．解析：(1)依據(jù)信息可以看出，巴基管的結(jié)構(gòu)與石墨相像，故性質(zhì)上也應(yīng)具有導(dǎo)電性。(2)具有吸附性的物質(zhì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一般是多孔性，比表面積很大，依據(jù)巴基管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不難得出其具有很大的比表面積。(3)因?yàn)槲暹呅慰梢允固技{米管凸出、七邊形會(huì)導(dǎo)致凹進(jìn)，故勻稱的巴基管應(yīng)由六邊形構(gòu)成。答案：(1)石墨(2)很大的比表面積(3)六13．解析：(1)過渡元素Cr原子的基態(tài)電子排布式為[Ar]3d54s1(或1s22s22p63s23p63d54s1)，Cr的核外電子由激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的光譜是放射光譜；(2)①水分子或氨氣分子中都存在極性鍵，Cu原子和水分子或氨氣分子之間存在配位鍵，所以[Cu(H2O)4]2＋和[Cu(NH3)4]2＋中都含有配位鍵，極性鍵；②CaF2難溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，因?yàn)樵谌芤褐蠪－與Al3＋能形成很難電離的配離子AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))，使CaF2的溶解平衡正向移動(dòng)，其反應(yīng)的離子方程式為3CaF2＋Al3＋=3Ca2＋＋AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))。答案：(1)[Ar]3d54s1(或1s22s22p63s23p63d54s1)放射(2)①極性鍵、配位鍵②3CaF2＋Al3＋=3Ca2＋＋AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))14．解析：(1)基態(tài)Cr原子的價(jià)電子排布式為3d54s1，而Mo位于第5周期ⅥB族，其基態(tài)原子核外電子排布與Cr相像，因而基態(tài)Mo原子的價(jià)電子排布式為4d55s1，核外未成對(duì)電子數(shù)為6。(2)該超分子的結(jié)構(gòu)中含有雙鍵，說明該超分子中有σ鍵和π鍵，分子中不存在離子鍵，依據(jù)題給信息可知分子中有配位鍵，因而選AB。(3)CO做配體時(shí)C為配位原子，因?yàn)镺供應(yīng)孤電子對(duì)給C，C變成富電子中心，有供應(yīng)電子對(duì)形成配位鍵的實(shí)力；p-甲酸丁酯吡啶中酯基中C原子的雜化方式為sp2，在丁基中C原子形成四個(gè)單鍵，其雜化方