課時作業(yè)18液晶、納米材料與超分子1．從我們熟識的食鹽、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。下列關于晶體和非晶體本質區(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C．是否具有美觀對稱的外形D．內部基本構成微粒是否按肯定規(guī)律做周期性重復排列2．電子表、電子計算器、電腦顯示器都運用了液晶材料顯示圖像和文字。有關其顯示原理的敘述中正確的是()A．施加電壓時，液晶分子沿垂直于電場方向排列B．移去電場后，液晶分子復原到原來的狀態(tài)C．施加電壓時，液晶分子復原到原來的狀態(tài)D．移去電場后，液晶分子沿電場方向排列3．有關液晶的敘述，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．液晶不是物質的一種聚集狀態(tài)D．液晶分子聚集在一起時，其分子間相互作用很簡單受溫度、壓力和電場的影響4．下列關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”的新物質制成的材料D．同一種金屬元素構成的納米材料與宏觀金屬晶體具有完全等同的性質5．我國科學家制得了SiO2超分子納米管，微觀結構如圖。下列敘述正確的是()A．SiO2與干冰的晶體結構相像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6．下列關于物質特別聚集狀態(tài)的敘述錯誤的是()A．在電場存在的狀況下，液晶分子沿著電場方向有序排列B．非晶體的內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品等，MBBA是一種探討較多的液晶材料，其化學式為C18H21NO，下列有關說法正確的是()A．MBBA屬于有機高分子化合物B．MBBA由碳、氫、氧、氮四種元素組成C．MBBA中碳、氫、氧、氮的原子個數(shù)比為18∶21∶2∶1D．MBBA中含有一氧化氮分子8．下列關于納米技術的敘述不正確的是()A．將納米材料勻稱分散到液體分散劑中可制得液溶膠B．用納米級金屬顆粒粉劑做催化劑可加快反應速率，提高反應物的平衡轉化率C．將納米顆粒粉劑做成火箭的固體燃料將產生更大的推動力D．銀器能抑菌、殺菌，將納米銀顆粒植入內衣織物中，有抑菌、殺菌效果9．下列說法不正確的是()A．儲熱材料是一類重要的能量存儲物質，單位質量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結晶時會汲取或釋放較大的熱量B．Ge(32號元素)的單晶可以作為光電轉換材料用于太陽能電池C．Ba2＋濃度較高時危害健康，但BaSO4可服入體內，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，其本質是納米鐵粉對重金屬離子較強的物理吸附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℃時冰的密度比水的密度小，水在4℃時密度最大，這些都與分子間的氫鍵有關C.石油裂解、煤的干餾、玉米制醇、蛋白質的變性和納米銀粒子的聚集都是化學改變D．燃料的脫硫脫氮、SO2的回收利用和NOx的催化轉化都是削減酸雨產生的措施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”中進行分別的流程如圖所示。下列說法錯誤的是()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。當六邊形漸漸延長出現(xiàn)五邊形時，由于張力的關系而導致碳納米管凸出。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。當出現(xiàn)七邊形時，納米管則凹進。依據以上材料回答下列問題：(1)巴基管有望作為一種“納米”導線，這是基于它的結構與____________的結構有相像的地方。(2)科學探討表明，巴基管具有很強的吸氫實力，這是因為其具有______________________。(3)假如某巴基管是勻稱的圓管，則其應當是由____________邊形構成。13．科學的進步離不開技術的突破。原子光譜核磁共振、X射線衍射、量子計算等技術的發(fā)展與應用都推動了結構的探討。如過渡元素原子結構、超分子結構、晶體結構、協(xié)作物結構探討等。(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)時產生的光譜是________(填“汲取”或“放射”)光譜。(2)①將氨氣通入CuSO4溶液中，產生藍色沉淀，接著通過量氨氣，沉淀溶解，得到藍色透亮溶液。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．超分子化學已漸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域。由Mo將2個C60分子、2個p-甲酸丁酯吡啶分子及2個CO分子利用配位鍵自組裝的超分子結構如圖所示。請回答下列問題：(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原子的價電子排布式為________；核外未成對電子數(shù)為________。(2)該超分子中存在的化學鍵類型有________(填標號)。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)從電負性角度說明CF3COOH的酸性強于CH3COOH的緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)C60與金剛石互為同素異形體，從結構與性質的關系角度說明C60的熔點遠低于金剛石的緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。課時作業(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，也可以具有美觀對稱的外觀；具有固定組成的物質也不肯定是晶體，如某些無定形體也有固定的組成。晶體和非晶體的本質區(qū)分在于其微觀結構不同。答案：D2．解析：液晶的顯示原理為施加電壓時，液晶分子沿電場方向排列；移去電場后，液晶分子復原到原來的狀態(tài)，B正確。答案：B3．解析：從液晶的結構特征看，液晶具有晶體的某些性質，如各向異性；在電場作用下，液晶分子能夠沿電場方向排列，這也是制造液晶顯示器的依據；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項正確，B、C項錯誤；同一種金屬元素構成的納米材料與宏觀金屬晶體在性質上具有很大的差別，如金的常規(guī)熔點為1064℃，但2nm尺寸金的熔點僅為327℃左右，D項錯誤。答案：A5．解析：SiO2是共價晶體而干冰是分子晶體，結構不相像，故A錯誤；SiO2耐腐蝕，但可以與氫氟酸反應，故B錯誤；工業(yè)上用SiO2與焦炭反應生成一氧化碳和粗硅，故C正確；光纖主要成分是SiO2，但二氧化硅不導電，故D錯誤。答案：C6．解析：由納米粒子構成的納米陶瓷在低溫下具有良好的延展性。答案：D7．解析：有機高分子化合物是由一類相對分子質量很大的分子聚集而成，且無固定的化學式，A項錯誤；此物質由碳、氫、氧、氮四種元素組成，B項正確；由MBBA的化學式可知，碳、氫、氧、氮的原子個數(shù)比為18∶21∶1∶1，C項錯誤；MBBA物質是由C18H21NO分子構成的化合物，不含NO分子，D項錯誤。答案：B8．解析：納米粒子的直徑介于1～100nm，與膠體的分散質微粒直徑范圍相同，A項正確；催化劑可加快化學反應速率，但不能使化學平衡發(fā)生移動，不能提高反應物的平衡轉化率，B項錯誤；與塊狀固體燃料相比，納米顆粒直徑小，表面積大，因而化學反應速率快，所以短時間內可產生更大的推動力，C項正確；銀為重金屬，重金屬微?？墒沟鞍踪|變性，故有抑菌、殺菌作用，D項正確。答案：B9．解析：儲熱材料熔融時汲取大量熱，結晶時放出大量熱，符合儲熱材料的特點，A項正確；Ge是一種優(yōu)質的半導體材料，可用于太陽能電池，B項正確；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，屬于化學改變，D項錯誤。答案：D10．解析：液晶是在肯定溫度范圍內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，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項正確；相等質量的冰和液態(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℃時密度最大也是同樣的道理，B項正確；納米銀粒子的聚集是物理改變，C項錯誤；燃料的脫硫脫氮、SO2的回收利用和將氮氧化物催化轉化為無污染的氣體，均可有效削減酸雨的產生，D項正確。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，所以第一電離能：C<O，A項正確；“杯酚”分子中含有苯環(huán)結構，具有大π鍵，B項正確；氫鍵是已經與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另一個分子中電負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項錯誤；金剛石是共價晶體，C60是分子晶體，二者晶體類型不同，D項正確。答案：C12．解析：(1)依據信息可以看出，巴基管的結構與石墨相像，故性質上也應具有導電性。(2)具有吸附性的物質其結構特點一般是多孔性，比表面積很大，依據巴基管的結構特點不難得出其具有很大的比表面積。(3)因為五邊形可以使碳納米管凸出、七邊形會導致凹進，故勻稱的巴基管應由六邊形構成。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)時產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，因為在溶液中F－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，其反應的離子方程式為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原子的價電子排布式為4d55s1，核外未成對電子數(shù)為6。(2)該超分子的結構中含有雙鍵，說明該超分子中有σ鍵和π鍵，分子中不存在離子鍵，依據題給信息可知分子中有配位鍵，因而選AB。(3)CO做配體時C為配位原子，因為O供應孤電子對給C，C變成富電子中心，有供應電子對形成配位鍵的實力；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原子形成四個單鍵，其雜化方