2018-2019版高中化學(xué) 專(zhuān)題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 第四單元 分子間作用力 分子晶體 第2課時(shí)學(xué)案 蘇教版選修3.docx

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第四單元　分子間作用力　分子晶體 第2課時(shí)　分子晶體　混合晶體 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.熟知分子晶體的概念、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及常見(jiàn)的分子晶體。2.能夠從范德華力、氫鍵的特征，分析理解分子晶體的物理特性。3.了解石墨晶體的結(jié)構(gòu)，會(huì)比較不同類(lèi)型的晶體熔、沸點(diǎn)。 一、分子晶體 1．概念及微粒間的作用 (1)概念：分子間通過(guò)分子間作用力相結(jié)合形成的晶體叫分子晶體。 (2)微粒間的作用：分子晶體中相鄰分子之間以分子間作用力相互吸引。 2．典型分子晶體的結(jié)構(gòu)特征 (1)構(gòu)成干冰晶體的結(jié)構(gòu)微粒是CO2分子，微粒間的相互作用力是范德華力。 (2)從結(jié)構(gòu)模型可以看出：干冰晶體是一種面心立方結(jié)構(gòu)——每8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體，在六個(gè)面的中心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子。每個(gè)CO2分子周?chē)x該分子最近且距離相等的CO2分子有12個(gè)。每個(gè)晶胞中有4個(gè)CO2分子。 3．分子晶體的物理特性 分子晶體中的微粒間是以范德華力或范德華力和氫鍵而形成的晶體，因此，分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低，密度較小，硬度較小，較易熔化和揮發(fā)。 (1)常見(jiàn)的分子晶體 ①所有非金屬氫化物：H2O、NH3、CH4、H2S等； ②多數(shù)非金屬單質(zhì)：鹵素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、紅磷、硫、稀有氣體(固態(tài))等； ③多數(shù)非金屬氧化物：CO2、SO2、SO3、P2O5等； ④幾乎所有的酸：H2SO4、CH3COOH、H3PO4等； ⑤絕大多數(shù)有機(jī)物：乙醇、蔗糖等。 (2)分子晶體的性質(zhì) ①分子晶體一般具有較低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，較小的硬度、較強(qiáng)的揮發(fā)性。 ②分子晶體在固態(tài)、熔融時(shí)均不導(dǎo)電。 ③不同分子晶體在溶解度上存在較大差別，并且同一分子晶體在不同的溶劑中溶解度也有較大差別。 提醒　(1)稀有氣體固態(tài)時(shí)形成分子晶體，微粒之間只存在分子間作用力，分子內(nèi)不存在化學(xué)鍵。 (2)分子晶體汽化或熔融時(shí)，克服分子間作用力，不破壞化學(xué)鍵。 例1　根據(jù)下列性質(zhì)判斷所描述的物質(zhì)可能屬于分子晶體的是(　　) A．熔點(diǎn)1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電 B．熔點(diǎn)1128℃，沸點(diǎn)4446℃，硬度很大 C．熔點(diǎn)10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電 D．熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97gcm－3 答案　C 解析　A項(xiàng)，熔點(diǎn)1 070 ℃，熔點(diǎn)高，不符合分子晶體的特點(diǎn)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，熔點(diǎn)1 128 ℃，沸點(diǎn)4 446 ℃，硬度很大，屬于離子晶體或原子晶體或金屬晶體的特點(diǎn)，分子晶體分子間只存在分子間作用力，熔、沸點(diǎn)低，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，熔點(diǎn)10.31 ℃，熔點(diǎn)低，符合分子晶體的熔點(diǎn)特點(diǎn)，液態(tài)不導(dǎo)電，只存在分子，水溶液能導(dǎo)電，溶于水后，分子被水分子離解成自由移動(dòng)的離子，如CH3COOHCH3COO－＋H＋，有自由移動(dòng)的離子，就能導(dǎo)電，正確；D項(xiàng)，熔點(diǎn)97.81 ℃，質(zhì)軟、導(dǎo)電、密度0.97 gcm－3，是金屬鈉的物理性質(zhì)，金屬鈉屬于金屬晶體，錯(cuò)誤。 例2　甲烷晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．甲烷晶胞中的球只代表1個(gè)C原子 B．晶體中1個(gè)CH4分子有12個(gè)緊鄰的CH4分子 C．甲烷晶體熔化時(shí)需克服共價(jià)鍵 D．1個(gè)CH4晶胞中含有8個(gè)CH4分子 答案　B 解析　題圖所示的甲烷晶胞中的球代表的是1個(gè)甲烷分子，并不是1個(gè)C原子，A錯(cuò)誤；由甲烷晶胞分析，位于晶胞的頂點(diǎn)的某一個(gè)甲烷分子與其距離最近的甲烷分子有3個(gè)，而這3個(gè)甲烷分子在晶胞的面上，因此每個(gè)都被2個(gè)晶胞共用，故與1個(gè)甲烷分子緊鄰的甲烷分子數(shù)目為38＝12，B正確；甲烷晶體是分子晶體，熔化時(shí)克服范德華力，C錯(cuò)誤；甲烷晶胞屬于面心立方晶胞，該晶胞中甲烷分子的個(gè)數(shù)為8＋6＝4，D錯(cuò)誤。 例3　下列物質(zhì)，按沸點(diǎn)降低順序排列的一組是(　　) A．HF、HCl、HBr、HI B．F2、Cl2、Br2、I2 C．H2O、H2S、H2Se、H2Te D．CI4、CBr4、CCl4、CF4 答案　D 解析　A、C中HF和H2O分子間含有氫鍵，沸點(diǎn)反常；對(duì)結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，B中沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大；D中沸點(diǎn)依次降低。 二、混合晶體——石墨 下圖分別是石墨的二維平面結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、層內(nèi)的π鍵結(jié)構(gòu)示意圖。 回答下列問(wèn)題： 1．在石墨晶體中，同層的碳原子以3個(gè)共價(jià)鍵與另外三個(gè)碳原子相連。六個(gè)碳原子在同一個(gè)平面上形成了正六邊形的環(huán)，伸展成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 2．在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)2p軌道，并含有一個(gè)未成對(duì)電子形成π鍵。電子比較自由，相當(dāng)于金屬中的自由電子，所以石墨能導(dǎo)熱和導(dǎo)電，這正是金屬晶體的特征。 3．石墨晶體中網(wǎng)絡(luò)狀的平面結(jié)構(gòu)以范德華力結(jié)合形成層狀的結(jié)構(gòu)，距離較大，結(jié)合力較弱，層與層間可以相對(duì)滑動(dòng)，使之具有潤(rùn)滑性。 石墨晶體中既存在共價(jià)鍵，還存在范德華力，不能簡(jiǎn)單地歸屬于任何一種晶體，所以石墨是一種混合晶體。 例4　碳元素的單質(zhì)有多種形式，下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖： 回答下列問(wèn)題： (1)C60屬于________晶體，石墨屬于________晶體。 (2)在金剛石晶體中，碳原子數(shù)與化學(xué)鍵數(shù)之比為_(kāi)_______________。 (3)石墨晶體中，層內(nèi)C—C鍵的鍵長(zhǎng)為142pm，而金剛石中C—C鍵的鍵長(zhǎng)為154pm。推測(cè)金剛石的熔點(diǎn)________(填“>”“<”或“＝”)石墨的熔點(diǎn)。 答案　(1)分子　混合　(2)1∶2　(3)< 解析　(1)C60中構(gòu)成微粒是分子，所以屬于分子晶體；石墨晶體有共價(jià)鍵、金屬鍵和范德華力，所以石墨屬于混合晶體。 (2)金剛石晶體中每個(gè)碳原子平均擁有的化學(xué)鍵數(shù)為4＝2，則碳原子數(shù)與化學(xué)鍵數(shù)之比為1∶2。 (3)石墨中的C—C鍵比金剛石中的C—C鍵鍵長(zhǎng)短，鍵能大，故石墨的熔點(diǎn)高于金剛石。 方法規(guī)律——金剛石與石墨比較 晶體 金剛石 石墨 碳原子成鍵數(shù) 4 3 有無(wú)未成對(duì)價(jià)電子 無(wú) 有 最小環(huán)碳原子個(gè)數(shù) 6 6 含有1molC的晶體中所含化學(xué)鍵數(shù)目 2mol 1.5mol 1．分子晶體具有某些特征的本質(zhì)原因是(　　) A．組成晶體的基本微粒是分子 B．熔融時(shí)不導(dǎo)電 C．基本構(gòu)成微粒間以分子間作用力相結(jié)合 D．熔點(diǎn)一般比較低 答案　C 解析　分子晶體相對(duì)于其他晶體來(lái)說(shuō)，熔、沸點(diǎn)較低，硬度較小，本質(zhì)原因是其基本構(gòu)成微粒間的相互作用——范德華力及氫鍵相對(duì)于化學(xué)鍵來(lái)說(shuō)比較弱。 2．根據(jù)下列各物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其固態(tài)肯定不屬于分子晶體的是(　　) ①溴化鋁(無(wú)色晶體，熔點(diǎn)98℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電) ②碳化鋁(黃色晶體，熔點(diǎn)2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電) ③氟化鋁(無(wú)色晶體，熔融時(shí)或溶于水時(shí)破壞了相同的作用力) ④五氟化釩(無(wú)色晶體，熔點(diǎn)19.5℃，易溶于乙醇) A．①②B．③④C．②③D．①④ 答案　C 解析　溴化鋁，無(wú)色晶體，熔點(diǎn)98℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電，具有分子晶體的性質(zhì)，屬于分子晶體，故①不選；碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電，應(yīng)為原子晶體，故②選；氟化鋁，無(wú)色晶體，熔融時(shí)或溶于水時(shí)破壞了相同的作用力，說(shuō)明破壞的是離子鍵，應(yīng)為離子晶體，故③選；五氟化釩，無(wú)色晶體，熔點(diǎn)19.5℃，易溶于乙醇中，具有分子晶體的性質(zhì)，屬于分子晶體，故④不選。 3．SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4相似，對(duì)其進(jìn)行的下列推測(cè)不正確的是(　　) A．SiCl4晶體是分子晶體 B．常溫、常壓下SiCl4是氣體 C．SiCl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子 D．SiCl4的熔點(diǎn)高于CCl4 答案　B 解析　由于SiCl4具有分子結(jié)構(gòu)，所以一定屬于分子晶體；影響分子晶體熔、沸點(diǎn)的因素是分子間作用力的大小，在這兩種分子中都只有范德華力，SiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量大于CCl4，所以SiCl4的分子間作用力更大一些，熔、沸點(diǎn)更高一些；CCl4的分子是正四面體結(jié)構(gòu)，SiCl4與它結(jié)構(gòu)相似，因此也應(yīng)該是正四面體結(jié)構(gòu)，是含極性鍵的非極性分子。 4．石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，每個(gè)碳原子都跟其他3個(gè)碳原子相結(jié)合，如圖是其晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖，則圖中7個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是(　　) A．10B．18C．24D．14 答案　D 解析　每個(gè)六元環(huán)平均占有的碳原子數(shù)為6＝2，7個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)為27＝14。 5．請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)下列有關(guān)石墨晶體的說(shuō)法正確的是________(填字母，下同)。 a．由于石墨晶體導(dǎo)電，所以它是金屬晶體 b．由于石墨的熔點(diǎn)很高，所以它是原子晶體 c．由于石墨質(zhì)軟，所以它是分子晶體 d．石墨晶體是一種混合晶體 (2)據(jù)報(bào)道，科研人員應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)模擬出來(lái)類(lèi)似C60的物質(zhì)N60，試推測(cè)下列有關(guān)N60的說(shuō)法正確的是________。 a．N60易溶于水 b．N60是一種分子晶體，有較高的熔點(diǎn)和硬度 c．N60的熔點(diǎn)高于N2 d．N60的穩(wěn)定性比N2強(qiáng) (3)已知碘晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ①碘晶體屬于________晶體。 ②碘晶體熔化過(guò)程中克服的作用力為_(kāi)_____________。 ③假設(shè)碘晶胞中立方體的長(zhǎng)為acm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則碘單質(zhì)的密度為_(kāi)_________________。 答案　(1)d　(2)c　(3)①分子　②分子間作用力③gcm－3 解析　(1)石墨晶體中存在共價(jià)鍵、范德華力、大π鍵，故為混合晶體。(2)C60是一種單質(zhì)，屬于分子晶體，而N60類(lèi)似于C60，所以N60也是單質(zhì)，屬于分子晶體，即具有分子晶體的一些性質(zhì)，如硬度較小和熔、沸點(diǎn)較低。分子晶體的相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高。單質(zhì)一般是非極性分子，難溶于水這種極性溶劑，因此a、b項(xiàng)錯(cuò)誤，c項(xiàng)正確；N2分子以N≡N鍵結(jié)合，N60分子中只存在N—N鍵，而N≡N鍵比N—N鍵牢固得多，所以d項(xiàng)錯(cuò)誤。(3)I2分子之間以分子間作用力結(jié)合，所以I2晶體屬于分子晶體。觀察碘的晶胞結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，一個(gè)晶胞中含有I2分子的數(shù)目為8＋6＝4，碘原子為8個(gè)。一個(gè)晶胞的體積為a3 cm3，質(zhì)量為 g，則碘單質(zhì)的密度為gcm－3。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　分子晶體的判斷 1．下列各組物質(zhì)均屬于分子晶體的是(　　) A．SO2，SiO2，P2O5 B．PCl3，CO2，H2SO4 C．SiC，H2O，NH3 D．HF，CO2，Si 答案　B 解析　SiO2、SiC、Si均為原子晶體。 2．下列晶體由原子直接構(gòu)成，且屬于分子晶體的是(　　) A．固態(tài)氫 B．固態(tài)氖 C．磷 D．三氧化硫 答案　B 解析　稀有氣體分子都屬于單原子分子，因此稀有氣體形成的晶體屬于分子晶體且由原子直接構(gòu)成。其他分子晶體一般由分子構(gòu)成，如干冰、冰等。 3．某化學(xué)興趣小組，在學(xué)習(xí)分子晶體后，查閱了幾種氯化物的熔、沸點(diǎn)，記錄如下： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 CaCl2 熔點(diǎn)/℃ 801 712 190 －68 782 沸點(diǎn)/℃ 1465 1418 230 57 1600 根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析，屬于分子晶體的是(　　) A．NaCl、MgCl2、CaCl2 B．AlCl3、SiCl4 C．NaCl、CaCl2 D．全部 答案　B 解析　由于由分子構(gòu)成的晶體，分子與分子之間以分子間作用力相互作用，而分子間作用力較小，克服分子間作用力所需能量較低，故分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低，表中的MgCl2、NaCl、CaCl2熔、沸點(diǎn)很高，很明顯不屬于分子晶體，AlCl3、SiCl4熔、沸點(diǎn)較低，應(yīng)為分子晶體，B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．(2017合肥六中月考)AB型化合物形成的晶體結(jié)構(gòu)多種多樣。下圖所示的幾種結(jié)構(gòu)所表示的物質(zhì)最有可能是分子晶體的是(　　) A．①③ B．②⑤ C．⑤⑥ D．③④⑤⑥ 答案　B 解析　從各圖中可以看出②⑤都不能再以化學(xué)鍵與其他原子結(jié)合，所以最有可能是分子晶體。 題組二　分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 5．BeCl2熔點(diǎn)較低，易升華，溶于醇和醚，其化學(xué)性質(zhì)與AlCl3相似。由此可推測(cè)BeCl2(　　) A．熔融態(tài)不導(dǎo)電 B．水溶液呈中性 C．熔點(diǎn)比BeBr2高 D．不與NaOH溶液反應(yīng) 答案　A 解析　由題知BeCl2熔點(diǎn)較低，易升華，溶于醇和醚，應(yīng)屬于分子晶體，所以熔融態(tài)不導(dǎo)電；對(duì)于組成相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，其熔、沸點(diǎn)越高，因此BeCl2的熔點(diǎn)比BeBr2的低；BeCl2的化學(xué)性質(zhì)與AlCl3相似，根據(jù)AlCl3能和NaOH溶液反應(yīng)，則BeCl2也可與NaOH溶液反應(yīng)；AlCl3水溶液中由于鋁離子水解而呈酸性，推知BeCl2也具有此性質(zhì)。 6．下圖是冰的一種骨架形式，依此為單位向空間延伸，則該冰中的每個(gè)水分子有幾個(gè)氫鍵(　　) A．2 B．4 C．8 D．12 答案　A 解析　每個(gè)水分子與四個(gè)方向的其他4個(gè)水分子形成氫鍵，每個(gè)氫鍵為2個(gè)水分子所共有，因此每個(gè)水分子具有的氫鍵個(gè)數(shù)為4＝2。 7．中學(xué)教材上介紹的干冰晶體是一種立方面心結(jié)構(gòu)，如圖所示，即每8個(gè)CO2構(gòu)成立方體，且在6個(gè)面的中心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子，在每個(gè)CO2周?chē)嚯xa(其中a為立方體棱長(zhǎng))的CO2有(　　) A．4個(gè)B．8個(gè)C．12個(gè)D．6個(gè) 答案　C 解析　在每個(gè)CO2周?chē)嚯xa的CO2即為每個(gè)面心上的CO2分子，在X、Y、Z三個(gè)方向上各有4個(gè)，所以應(yīng)為12個(gè)。 8．晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中可重復(fù)出現(xiàn)的最小的結(jié)構(gòu)單元，C60晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．C60摩爾質(zhì)量是720 B．C60與苯互為同素異形體 C．在C60晶胞中有14個(gè)C60分子 D．每個(gè)C60分子周?chē)c它距離最近且等距離的C60分子有12個(gè) 答案　D 題組三　常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合 9．下列有關(guān)晶體的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．分子晶體熔化時(shí)化學(xué)鍵一般不被破壞 B．白磷晶體中，結(jié)構(gòu)粒子之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合 C．構(gòu)成分子晶體的結(jié)構(gòu)粒子中可能存在共價(jià)鍵 D．石英晶體是直接由硅原子和氧原子通過(guò)共價(jià)鍵所形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 答案　B 解析　分子晶體是通過(guò)分子間作用力將分子結(jié)合在一起的，所以熔化時(shí)，分子內(nèi)部的化學(xué)鍵未發(fā)生變化，破壞的只是分子間作用力，A正確；白磷晶體是分子晶體，在P4內(nèi)部存在共價(jià)鍵，而結(jié)構(gòu)粒子(P4)之間是通過(guò)分子間作用力結(jié)合的，B錯(cuò)誤；稀有氣體在固態(tài)時(shí)也屬于分子晶體，而稀有氣體是單原子分子，在分子內(nèi)部不存在共價(jià)鍵，在干冰晶體中，CO2分子內(nèi)存在共價(jià)鍵，C正確；石英晶體是原子晶體，D正確。 10．金剛石和石墨是碳的兩種常見(jiàn)單質(zhì)，下列關(guān)于兩種晶體的比較正確的是(　　) A．兩種晶體中碳原子成鍵數(shù)目相同 B．晶體的熔點(diǎn)：金剛石>石墨 C．晶體中共價(jià)鍵的鍵角：金剛石>石墨 D．金剛石晶體中只含有共價(jià)鍵，石墨晶體中則存在共價(jià)鍵、金屬鍵和范德華力 答案　D 11．對(duì)于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物分子(SiX4)，下列敘述正確的是(　　) A．SiX4呈空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬度大 B．NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4 C．NaX易水解 D．SiX4由原子構(gòu)成，熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵 答案　B 解析　硅的鹵化物(SiX4)屬于分子晶體，不是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其硬度較小，A錯(cuò)誤；鈉的鹵化物(NaX)為離子化合物，屬于離子晶體，硅的鹵化物(SiX4)為共價(jià)化合物，屬于分子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)大于分子晶體的熔點(diǎn)，即NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4，故B正確；鈉的強(qiáng)酸鹽不水解，NaX(NaF除外)不易水解，C錯(cuò)誤；硅的鹵化物(SiX4)是由分子構(gòu)成的，屬于分子晶體，熔化時(shí)破壞分子間作用力，故D錯(cuò)誤。 12．氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤(rùn)滑劑；立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，下列關(guān)于這兩種晶體的說(shuō)法正確的是(　　) A．六方相氮化硼與石墨一樣可以導(dǎo)電 B．立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵，所以硬度大 C．兩種晶體均為分子晶體 D．六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個(gè)硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為平面三角形 答案　D 解析　A項(xiàng)，六方相氮化硼晶體中沒(méi)有可以自由移動(dòng)的電子或離子，所以不導(dǎo)電，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，立方相氮化硼中只含有σ鍵，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，立方相氮化硼是原子晶體，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由六方相氮化硼的晶體結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)硼原子與相鄰3個(gè)氮原子構(gòu)成平面三角形，正確。 [綜合強(qiáng)化] 13．石墨的片層結(jié)構(gòu)如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)平均________個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)正六邊形。 (2)石墨晶體每一層內(nèi)碳原子數(shù)與碳碳化學(xué)鍵之比是________。 (3)ng碳原子可構(gòu)成________個(gè)正六邊形。 答案　(1)2　(2)2∶3　(3) 解析　(1)利用點(diǎn)與面之間的關(guān)系，平均每個(gè)正六邊形含碳原子：61/3＝2個(gè)。 (2)分析每一個(gè)正六邊形：①所占的碳原子數(shù)為6＝2； ②所占的碳碳鍵數(shù)為6＝3，故答案為2∶3。 (3)ng碳原子數(shù)為NA，故答案為＝。 14．據(jù)報(bào)道科研人員應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬出結(jié)構(gòu)類(lèi)似C60的物質(zhì)N60。已知：①N60分子中每個(gè)氮原子均以N—N鍵結(jié)合三個(gè)N原子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；②N—N鍵的鍵能為167 kJmol－1。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)N60分子組成的晶體為_(kāi)_______晶體，其熔、沸點(diǎn)比N2________(填“高”或“低”)，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)1molN60分解成N2時(shí)吸收或放出的熱量是_____________________________kJ(已知N≡N鍵的鍵能為942kJmol－1)，表明穩(wěn)定性N60________(填“>”“<”或“＝”)N2。 (3)由(2)列舉N60的用途(舉一種)：___________________________________________。 答案　(1)分子　高　N60、N2均形成分子晶體，且N60的相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間作用力大，故熔、沸點(diǎn)高 (2)13230　< (3)N60可作高能炸藥(其他合理答案也可) 解析　(1)N60、N2形成的晶體均為分子晶體，因Mr(N60)>Mr(N2)，故N60晶體中分子的范德華力比N2晶體大，N60晶體的熔、沸點(diǎn)比N2晶體高。 (2)因每個(gè)氮原子形成三個(gè)N—N鍵，每個(gè)N—N鍵被2個(gè)N原子共用，故1 mol N60中存在N—N鍵：1 mol603＝90 mol。發(fā)生的反應(yīng)為N60===30N2，故ΔH＝90167 kJmol－1－30942 kJmol－1＝－13 230 kJmol－1<0，為放熱反應(yīng)，表明穩(wěn)定性N2>N60。 (3)由于反應(yīng)放出大量的熱同時(shí)生成大量氣體，因此N60可用作高能炸藥。 15．德國(guó)和美國(guó)科學(xué)家首次制出了由20個(gè)碳原子組成的空心籠分子C20，該籠狀結(jié)構(gòu)是由許多正五邊形構(gòu)成的(如右圖所示)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)C20分子中共有________個(gè)正五邊形，共有______條棱邊。C20晶體屬于______(填晶體類(lèi)型)。 (2)科學(xué)界擬合成一種“二重構(gòu)造”的球形分子(C60Si60)，即把“足球型”的C60置于“足球型”的Si60內(nèi)，并把硅原子與碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合。合成“二重構(gòu)造”球形分子C60Si60的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)似于________(填字母)。 A．由乙烯制聚乙烯 B．乙酸與乙醇制乙酸乙酯 C．乙醇制乙醛 D．乙烯與丙烯合成乙丙樹(shù)脂 答案　(1)12　30　分子晶體 (2)AD 解析　(1)正五邊形＝＝12，棱邊＝＝30。 (2)由于C60和Si60相似，所以該反應(yīng)類(lèi)似于加聚反應(yīng)。