Question

下面是C₆₀、金剛石和二氧化碳的分子模型。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）硅與碳同主族，寫(xiě)出硅原子基態(tài)時(shí)的核外電子排布式：_________________
（2）從晶體類(lèi)型來(lái)看，C₆₀屬于_________晶體。
（3）二氧化硅結(jié)構(gòu)跟金剛石結(jié)構(gòu)相似，即二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅與硅的化學(xué)鍵之間插入一個(gè)O原子。觀察圖乙中金剛石的結(jié)構(gòu)，分析二氧化硅的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，Si、O原子形成的最小環(huán)上O原子的數(shù)目是__________________________；晶體硅中硅原子與共價(jià)鍵的個(gè)數(shù)比為            
（4）圖丙是二氧化碳的晶胞模型，圖中顯示出的二氧化碳分子數(shù)為14個(gè)。實(shí)際上一個(gè)二氧化碳晶胞中含有________個(gè)二氧化碳分子，二氧化碳分子中鍵與鍵的個(gè)數(shù)比為                。
（5）有機(jī)化合物中碳原子的成鍵方式有多種，這也是有機(jī)化合物種類(lèi)繁多的原因之一。丙烷分子中2號(hào)碳原子的雜化方式是_______，丙烯分子中2號(hào)碳原子的雜化方式是_______，丙烯分子中最多有      個(gè)原子共平面。

Answer 1

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p² （2）分子 （3）6  ；1:2 （4）4  ；1:1（5）sp³   ；sp²   ；7

試題分析：（1）硅的原子數(shù)序?yàn)?4，基態(tài)時(shí)的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p²；（2）由題給結(jié)構(gòu)模型知，C₆₀有固定的組成，不屬于空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，為分子晶體；（3）由題給結(jié)構(gòu)模型知，金剛石中的最小環(huán)為六元環(huán)，二氧化硅結(jié)構(gòu)跟金剛石結(jié)構(gòu)相似，Si、O原子形成的最小環(huán)上應(yīng)有6個(gè)Si原子，硅晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅與硅的化學(xué)鍵之間插入一個(gè)O原子，則Si、O原子形成的最小環(huán)上O原子的數(shù)目是6，二氧化硅晶體中，每個(gè)Si原子與4個(gè)O原子形成共價(jià)鍵，每一個(gè)共價(jià)鍵中Si的貢獻(xiàn)為一半，則平均1個(gè)Si原子形成2個(gè)共價(jià)鍵，所以晶體硅中硅原子與共價(jià)鍵的個(gè)數(shù)比為1：2；（4）二氧化碳的晶胞中，二氧化碳分子位于晶胞的頂點(diǎn)和面心位置，則晶胞中含有二氧化碳的分子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4，二氧化碳的分子結(jié)構(gòu)為O=C=C，每個(gè)分子中含有2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，所以σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為1：1；（5）根據(jù)丙烷和丙烯的結(jié)構(gòu)分析，丙烷分子中2號(hào)碳原子形成4個(gè)σ鍵，所以雜化方式是sp³，丙烯分子中2號(hào)碳原子碳原子形成3個(gè)σ鍵，所以雜化方式是sp²，丙烯中含有乙烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，和雙鍵共平面的原子共有6個(gè)原子，甲基中含C-H鍵，原子圍繞著σ鍵旋轉(zhuǎn)，則最多有1個(gè)原子和其它6個(gè)原子共平面，即丙烯分子中最多有7個(gè)原子共平面。