1996年诺贝尔化学奖授予对发现 有重大贡献的三位科学家.分子是形如球状的多面体(如图2—20),该结构的建立基于以下考虑:
①分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;②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,可推知分子有12个五边形和20个六边形,分子所含的双键数为30.请回答下列问题:
(1)固体与金刚石相比较,熔点较高者应是___________,理由是_________.
(2)试估计跟在一定条件下能否发生反应生成(填“可能”或“不可能”)________.并简述其理由:_______.
(3)通过计算,确定分子所含单键数为________.
(4)分子也已制得,它的分子结构模型可以与同样考虑而推知,通过计算确定分子中五边形和六边形的数目.分子中所含五边形数为__________,六边形数为________.
(5)德国和美国科学家首次制造出了由20个碳原子组成的空心笼状分子,如图2-21所示.这一成果刊登在2000年9月7日出版的英国《自然》杂志上.根据理论计算,包含20个碳原子、仅仅由正五边形构成的分子是富勒式结构分子中最小的一种.中有__________个五边形;共有______条棱边.
(6)目前,科学家拟合成一种“二重构造”的球型分子,即把“足球型”的与“足球型”的的分子进行重新构造,并使硅原子与碳原子以共价键结合.请回答下列问题:
①你认为与的分子应采取怎样的镶嵌_________,理由是________.
②“二重构造”后的晶体属于_________晶体,其熔点与、相比_______.
(7)最近有人用一种称为“超酸”的化合物和反应,使获得一个质子,得到一种新型离子化合物.回答如下问题:
①以上反应类型上可以跟中学化学课本中的一个化学反应相比拟,后者是_______________________.
②上述阴离子的结构可以跟图2-22的硼二十面体相比拟,也是一个闭合的纳米笼,而且,子有如下结构特征:它有一根轴穿过笼心,依据这根轴旋转360°/5的度数,不能察觉是否旋转过.请在图2-23中添加原子(用元素符号表示)和短线(表示化学键)画出上述阴离子.
(1)金刚石,金刚石是原子晶体,为分子晶体 (2)可能,因分子含30个双键,与极活泼的发生加成反应即可生成 (3)60(提示:可据欧拉定理求出总键数:60+(12+20)-2=90,所以单键数为90-30=60) (4)12个,30个 (5)12,30 (6)①应将溶进的分子中,因为Si的原子半径大,所以的体积大于;②属于分子晶体,比、均高
(7)①;②如下图答2—2所示.
构成物质的微粒:
构成物质的粒子有分子、原子、离子
分子:能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。
原子:化学变化中的最小粒子。
离子:带电荷的原子或原子团。
构成物质的粒子有分子、原子、离子
分子:能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。
原子:化学变化中的最小粒子。
原子的构成:
(1)在原子中核电荷数=质子数=核外电子数决定元素种类质子数(核电荷数)
(2)原子的质量主要集中在原子核上
(3)三决定:质子数决定元素种类
最外层电子数决定化学性质
原子核决定原子的质量
(4)相对原子质量≈质子数+中子数
说明:最外层电子数相同其化学性质不一定都相同(Mg,He最外层电子数为2);最外层电子数不同其化学性质有可能相似(He,Ne均为稳定结构)
原子、分子、离子的区别与联系:
区别:
离子是原子或原子团由于得失电子而形成的带电微粒。
原子是化学变化中的最小微粒。
分子是物质中保持原物质的一切化学性质、能够独立存在的最小微粒。
联系:
分子是由原子组成的。在化学变化中,分子可再分,原子不可再分。分子是独立存在而保持物质化学性质的最小粒子。
原子、分子、离子的表示方法:
原子通常用表示,分子用化学式表示,离子用表示。
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