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1996年諾貝爾化學獎授予對發(fā)現(xiàn)C60有重大貢獻的三位科學家．C60分子是形如球狀的多面體(如圖)，該結(jié)構的建立基于以下考慮：(1)C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵；(2)C60分子只含有五邊形；(3)多面體的頂點數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關系，遵循歐拉定理：頂點數(shù)＋面數(shù)－棱邊數(shù)＝2．據(jù)上所述，可推知C60分子有12個五邊形和20個六邊形，C60分子所含的雙鍵數(shù)為30．請回答下列問題：

(1)固體C60與金剛石相比較，熔點較高者應是________，理由是：________．

(2)試估計C60跟F2在一定條件下，能否發(fā)生反應生成C60F60(填“可能”或“不可能”)________，并簡述其理由：________．

(3)通過計算，確定C60分子所含單鍵數(shù)．

(4)C70分子也制得，它的分子結(jié)構模型可以與C60同樣考慮而推知．通過計算確定C70分子中五邊形和六邊形的數(shù)目．

答案：
解析：

　　(1)金剛石　金剛石屬原子晶體，而固體C60不是，故金剛石熔點較高．(答出“金剛石屬原子晶體”即給分)

　　(2)可能　因C60分子中含30個雙鍵，與極活潑的F2發(fā)生加成反應即可生成C60F60(只要指出“C60含30個雙鍵”即給分，但答“因C60含有雙鍵”不給分)

　　(3)通過計算，確定C60分子所含單鍵數(shù)．依題意，C60分子形成的化學鍵為：，也可以由歐拉定理計算鍵數(shù)(即棱邊數(shù))：60＋(12＋20)－2＝90，C60分子所含單鍵數(shù)為：90－30＝60．(答“2×30(雙鍵數(shù))＝60”即給分)

　　(4)設C70分子中五邊形數(shù)為x，六邊形數(shù)為y．依題意可得方程組：

　　

　　解得：C70分子中所含五邊形數(shù)為五邊形數(shù)x＝12，六邊形數(shù)為：六邊形數(shù)y＝25．


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

1996年諾貝爾化學獎授予斯莫利等三位化學家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)富勒烯（C60）開辟了化學研究的新領域．后來，人們又發(fā)現(xiàn)了一種含碳量極高的鏈式炔烴──棒碳，它是分子中含300～500個碳原子的新物質(zhì)，其分子中只含有交替連接的單鍵和叁鍵．對于C60與棒碳，下列說法正確的是（　�。�
A、C60與棒碳中所有的化學鍵都是非極性共價鍵B、棒碳不能使溴水褪色C、C60在一定條件下可能與CuO發(fā)生置換反應D、棒碳與乙炔互為同系物

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科目：高中化學 來源： 題型：

1996年諾貝爾化學獎授于斯莫利等三位化學家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)富勒烯(C60)開辟了化學研究的新領域。后來，人們又發(fā)現(xiàn)了一種含碳量極高的鏈式炔烴——棒碳，它是分子中含300—500個碳原子的新物質(zhì)，其分子中只含有交替連接的單鍵和三鍵。

根據(jù)以上敘述完成(1)、(2)兩小題。

(1)對于C60與棒碳，下列說法正確的是（    ）

A.C60在一定條件下可能與CuO發(fā)生置換反應              B.棒碳不能使溴水褪色

C.C60與棒碳中所有的化學鍵都是非極性共價鍵            D.棒碳與乙炔互為同系物

(2)晶胞是晶體結(jié)構中可重復出現(xiàn)的最小的結(jié)構單元，C60晶胞結(jié)構如下圖所示，下列說法正確的是（    ）

A.C60摩爾質(zhì)量是720

B.C60與棒碳互為同素異形體

C.在C60晶胞中有14個C60分子

D.每個C60分子周圍與它距離最近等距離的C60分子有12個

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科目：高中化學 來源： 題型：

1996年諾貝爾化學獎授予對發(fā)現(xiàn)C60有重大貢獻的三位科學家。C60分子是形如球狀的多面體（如圖），該結(jié)構的建立基于以下考慮：

C60的結(jié)構

①C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵；

②C60分子只含有五邊形和六邊形；

③多面體的頂點數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關系遵循歐拉定理：

頂點數(shù)+面數(shù)－棱邊數(shù)=2。

據(jù)上所述，可推知C60分子有12個五邊形和20個六邊形，C60分子所含的雙鍵數(shù)為30。

請回答下列問題：

（1）固體C60與金剛石相比較，熔點較高者應是_________，理由是：_____________________________________________________________________。

（2）試估計C60跟F2在一定條件下能否發(fā)生反應生成C60F60（填“可能”或“不可能”）_______________________，理由：__________________________________。

（3）通過計算，確定C60分子所含單鍵數(shù)為 _________________。

（4）C70分子也已制得，它的分子結(jié)構模型可以與C60同樣考慮而推知。通過計算確定C70分子中五邊形和六邊形的數(shù)目。C70分子中所含五邊形數(shù)為___________，六邊形數(shù)為__________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

1996年諾貝爾化學獎授予對發(fā)現(xiàn)C60有重大貢獻的三位科學家。C60分子是形如球狀的多面體，如右圖，該結(jié)構的建立基于以下考慮：C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵；C60分子只含有五邊形和六邊形；碳與碳之間既有單鍵又有雙鍵，每個碳原子仍然滿足四個價鍵飽和；多面體的頂點數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關系，遵循歐拉定理：頂點數(shù)+面數(shù)-棱邊數(shù)=2。

請完成下列問題：

(1)一個C60分子中有多少個五邊形和多少個六邊形？

(2)一個C60分子中有多少個C=C？

(3)已知C70分子的結(jié)構模型也遵循C60的那些規(guī)律，請確定C70分子結(jié)構中上述幾項參數(shù)。

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科目：高中化學 來源： 題型：

1996年諾貝爾化學獎授于斯莫利等三位化學家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)富勒烯(C60)開辟了化學研究的新領域。后來，人們又發(fā)現(xiàn)了一種含碳量極高的鏈式炔烴──棒碳，它是分子中含300～500個碳原子的新物質(zhì)，其分子中只含有交替連接的單鍵和叁鍵。晶胞是晶體結(jié)構中可重復出現(xiàn)的最小的結(jié)構單元，C60晶胞結(jié)構如右圖所示，下列說法正確的是 (    )

A．C60摩爾質(zhì)量是720

B．C60與棒碳互為同素異形體

C．在C60晶胞中有14個C60分子

D．每個C60分子周圍與它距離最近等距離的C60分子有12個

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