2019-2020年高考化學二輪復習 專題十五 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選考）.doc

2019-2020年高考化學二輪復習 專題十五 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選考）考綱要求1.原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)：(1)了解原子核外電子的排布原理及能級分布，能用電子排布式表示常見元素(136號)原子核外電子、價電子的排布，了解原子核外電子的運動狀態(tài)；(2)了解元素電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)；(3)了解原子核外電子在一定條件下會發(fā)生躍遷，了解其簡單應(yīng)用；(4)了解電負性的概念，知道元素的性質(zhì)與電負性的關(guān)系。2.化學鍵與物質(zhì)的性質(zhì)：(1)理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)；(2)了解共價鍵的形成，能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)；(3)了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系；(4)理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)，了解金屬晶體的常見堆積方式；(5)了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp、sp2、sp3)，能用價層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測常見的簡單分子或者離子的空間結(jié)構(gòu)。3.分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)：(1)了解化學鍵和分子間作用力的區(qū)別；(2)了解氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉含有氫鍵的物質(zhì)；(3)了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別；(4)能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進行相關(guān)的計算；(5)了解晶格能的概念及其對離子晶體性質(zhì)的影響。1.排布規(guī)律(1)能量最低原理：基態(tài)原子核外電子優(yōu)先占據(jù)能量最低的原子軌道，如Ge：1s22s22p63s23p63d104s24p2。(2)泡利原理：每個原子軌道上最多只能容納2個自旋狀態(tài)相反的電子。(3)洪特規(guī)則：原子核外電子在能量相同的各軌道上排布時，電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同。2.表示方法(1)電子排布式按電子排入各電子層中各能級的先后順序，用能級符號依次寫出各能級中的電子數(shù)，同時注意特例。如：Cu：1s22s22p63s23p63d104s1(2)簡化電子排布式“稀有氣體價層電子”的形式表示。如：Cu：Ar3d104s1(3)電子排布圖用方框表示原子軌道，用“”或“”表示自旋方向不同的電子，按排入各電子層中各能級的先后順序和在軌道中的排布情況書寫。如S：1.xx江蘇，21(A)(1)Zn2基態(tài)核外電子排布式為_。答案1s22s22p63s23p63d10或Ar3d102.xx全國卷，37(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar_，有_個未成對電子。答案3d104s24p223.xx全國卷，37(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_，3d能級上的未成對的電子數(shù)為_。答案1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s224.xx全國卷，37(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式_。答案1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p35.xx江蘇，21(A)(1)節(jié)選Cr3基態(tài)核外電子排布式為_。答案1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)6.xx全國卷，37(1)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用_形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在_對自旋相反的電子。答案電子云27.xx安徽理綜，25(1)(2)(1)Si位于元素周期表第_周期第_族。(2)N的基態(tài)原子核外電子排布式為_；Cu的基態(tài)原子最外層有_個電子。答案(1)三A族(2)1s22s22p318.xx浙江自選模塊，15(1)Cu2的電子排布式是_。答案1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9“兩原理，一規(guī)則”的正確理解1.原子核外電子排布符合能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利原理，若違背其一，則電子能量不處于最低狀態(tài)。易誤警示在寫基態(tài)原子的電子排布圖時，常出現(xiàn)以下錯誤：(1)(違反能量最低原理)(2)(違反泡利原理)(3)(違反洪特規(guī)則)(4)(違反洪特規(guī)則)2.同能級的軌道半充滿、全充滿或全空狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。如np3、np6Cr：3d54s1 Mn：3d54s2 Cu：3d104s1 Zn：3d104s21.元素的電離能第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。常用符號I1表示，單位為kJmol1。(1)原子核外電子排布的周期性隨著原子序數(shù)的增加，元素原子的外圍電子排布呈現(xiàn)周期性的變化：每隔一定數(shù)目的元素，元素原子的外圍電子排布重復出現(xiàn)從ns1到ns2np6的周期性變化。(2)元素第一電離能的周期性變化隨著原子序數(shù)的遞增，元素的第一電離能呈周期性變化：同周期從左到右，第一電離能有逐漸增大的趨勢，稀有氣體的第一電離能最大，堿金屬的第一電離能最??；同主族從上到下，第一電離能有逐漸減小的趨勢。說明同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢。同能級的軌道為全滿、半滿時較相鄰元素要大即第A族、第A族元素的第一電離能分別大于同周期相鄰元素。如Be、N、Mg、P。(3)元素電離能的應(yīng)用判斷元素金屬性的強弱電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強；反之越弱。判斷元素的化合價如果某元素的In1In，則該元素的常見化合價為n價，如鈉元素I2I1，所以鈉元素的化合價為1價。2.元素的電負性(1)元素電負性的周期性變化元素的電負性：不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小叫做該元素的電負性。隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負性呈周期性變化：同周期從左到右，主族元素電負性逐漸增大；同一主族從上到下，元素電負性呈現(xiàn)減小的趨勢。(2)1.xx全國卷，37(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是_。答案O>Ge>Zn2.xx全國卷，37(3)元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu1 959 kJmol1，INi1 753 kJmol1，ICu>INi 的原因是_。答案銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子3.xx福建理綜，31(1)CH4和CO2所含的三種元素電負性從小到大的順序為_。答案H、C、O4.xx新課標全國卷，37(1)改編在N、O、S中第一電離能最大的是_。答案N5.前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有1個，并且A和B的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2。四種元素中第一電離能最小的是_，電負性最大的是_(填元素符號)。答案KF6.第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有_種。答案37.下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢，正確的是_。答案a8.依據(jù)第二周期元素第一電離能的變化規(guī)律，參照下圖中B、F元素的位置，用小黑點標出C、N、O三種元素的相對位置。答案1.分子構(gòu)型與雜化軌道理論雜化軌道的要點當原子成鍵時，原子的價電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道夾角空間構(gòu)型實例sp2180直線形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp3410928正四面體形CH42.分子構(gòu)型與價層電子對互斥模型價層電子對互斥模型說明的是價層電子對的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對空間構(gòu)型，不包括孤電子對。(1)當中心原子無孤電子對時，兩者的構(gòu)型一致。(2)當中心原子有孤電子對時，兩者的構(gòu)型不一致。電子對數(shù)成鍵對數(shù)孤電子對數(shù)電子對空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實例220直線形直線形BeCl2330三角形三角形BF321V形SO2440四面體四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O3.中心原子雜化類型和分子空間構(gòu)型的相互判斷中心原子的雜化類型和分子空間構(gòu)型有關(guān)，二者之間可以相互判斷。分子組成(A為中心原子)中心原子的孤電子對數(shù)中心原子的雜化方式分子空間構(gòu)型實例AB20sp直線形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角錐形NH3AB40sp3正四面體形CH41.xx江蘇21(A)(3) 分子中碳原子軌道的雜化類型為_。答案sp3、sp2.xx全國卷，37(5)，節(jié)選Ge單晶具有金剛石結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為_。答案sp33.xx全國卷，37(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為_，其中As的雜化軌道類型為_。答案三角錐形sp34.xx全國卷，37(3)節(jié)選CS2分子中，C原子的雜化軌道類型是_。答案sp5.xx山東理綜，33(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子構(gòu)型為_，其中氧原子的雜化方式為_。答案V形sp36.xx江蘇，21(A)(2)節(jié)選CH3COOH中C原子軌道雜化類型為_。答案sp3、sp27.xx江蘇，21(A)(3)節(jié)選醛基中碳原子的軌道雜化類型是_。答案sp28.xx新課標全國卷，37(3)節(jié)選乙醛中碳原子的雜化類型為_。答案sp3、sp29.xx新課標全國卷，37(2)(3)改編周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價電子層中的未成對電子有3個，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有一個電子，但次外層有18個電子。則a和其他元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為_；這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的是_；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是_。答案sp3HNO2、HNO3H2SO310.中陽離子的空間構(gòu)型為_，陰離子的中心原子軌道采用_雜化。答案三角錐形sp311.BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為_和_。答案sp2sp312.已知元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子，元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，則在Y的氫化物(H2Y)分子中，Y原子軌道的雜化類型是_，YZ的空間構(gòu)型為_。答案sp3正四面體1.共價鍵(1)共價鍵的類型按成鍵原子間共用電子對的數(shù)目分為單鍵、雙鍵和三鍵。按共用電子對是否偏移分為極性鍵、非極性鍵。按原子軌道的重疊方式分為鍵和鍵，前者的電子云具有軸對稱性，后者的電子云具有鏡像對稱性。(2)鍵參數(shù)鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學鍵釋放的最低能量，鍵能越大，化學鍵越穩(wěn)定。鍵長：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距，鍵長越短，共價鍵越穩(wěn)定。鍵角：在原子數(shù)超過2的分子中，兩個共價鍵之間的夾角。鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響鍵長越短，鍵能越大，分子越穩(wěn)定。(3)鍵、鍵的判斷由軌道重疊方式判斷“頭碰頭”重疊為鍵，“肩并肩”重疊為鍵。由共用電子對數(shù)判斷單鍵為鍵；雙鍵或三鍵，其中一個為鍵，其余為鍵。由成鍵軌道類型判斷s軌道形成的共價鍵全部是鍵；雜化軌道形成的共價鍵全部為鍵。(4)等電子原理原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子或離子具有相似的化學鍵特征。物理性質(zhì)相似，化學性質(zhì)不同。常見等電子體：微粒通式價電子總數(shù)立體構(gòu)型CO2、SCN、NO、NAX216e直線形CO、NO、SO3AX324e平面三角形SO2、O3、NOAX218eV形SO、POAX432e正四面體形PO、SO、ClOAX326e三角錐形CO、N2AX10e直線形CH4、NHAX48e正四面體形(5)配位鍵孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。配位鍵a.配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道形成的共價鍵；b.配位鍵的表示：常用“”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NH可表示為，在NH中，雖然有一個NH鍵形成的過程與其他3個NH鍵形成的過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。配合物如Cu(NH3)4SO4配位體有孤電子對，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空軌道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。2.分子性質(zhì)(1)分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系(2)溶解性“相似相溶”規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑，若存在氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好?！跋嗨葡嗳堋边€適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。(3)無機含氧酸分子的酸性無機含氧酸可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性越高，使ROH中O的電子向R偏移，在水分子的作用下越易電離出H，酸性越強，如HClO<HClO2<HClO3<HClO4。3.氫鍵(1)作用粒子：氫、氟、氧原子(分子內(nèi)、分子間)(2)特征：有方向性和飽和性(3)強度：共價鍵>氫鍵>范德華力(4)影響強度的因素：對于AHB，A、B的電負性越大，B原子的半徑越小，氫鍵鍵能越大。(5)對物質(zhì)性質(zhì)的影響：分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔、沸點升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸點：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3。1.xx江蘇，21(A)(2)(4)(5)Zn(CN)42在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng)：4HCHOZn(CN)424H4H2O=Zn(H2O)424HOCH2CNHOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡式(2)1 mol HCHO分子中含有鍵的數(shù)目為_mol。(4)與H2O分子互為等電子體的陰離子為_。(5)Zn(CN)42中Zn2與CN的C原子形成配位鍵。不考慮空間構(gòu)型，Zn(CN)42的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為_。答案(2)3(4)NH(5)2.xx全國卷，37(2)(3)(2)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是_。(3)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因_。GeCl4GeBr4GeI2熔點/49.526146沸點/83.1186約400答案(2)鍺的原子半徑大，原子之間形成的單鍵較長，pp軌道肩并肩重疊的程度很小或幾乎不能重疊，難以形成鍵(3)GeCl4、GeBr4、GeI4熔、沸點依次升高；原因是分子結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強3.xx全國卷，37(2)硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍色溶液。Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構(gòu)型是_。在Ni(NH3)62中Ni2與NH3之間形成的化學鍵稱為_，提供孤電子對的成鍵原子是_。氨的沸點_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為_。答案正四面體配位鍵N高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp34.xx江蘇，21(A)(1)(2)(3)節(jié)選下列反應(yīng)曾用于檢測司機是否酒后駕駛：2Cr2O3CH3CH2OH16H13H2O4Cr(H2O)633CH3COOH(1)配合物Cr(H2O)63中，與Cr3形成配位鍵的原子是_(填元素符號)。(2)1 mol CH3COOH分子含有鍵的數(shù)目為_。(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為_(填化學式)；H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為_。答案(1)O(2)7 mol(或76.021023)(3)H2FH2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵5.xx新課標全國卷，37(3)1 mol乙醛分子中含有鍵的數(shù)目為_，乙酸的沸點明顯高于乙醛，其主要原因是_。答案6NACH3COOH存在分子間氫鍵6.xx江蘇，21(A)(2)與OH互為等電子體的一種分子為_(填化學式)。答案HF7.xx新課標全國卷，37(3)改編已知a是H，b是N，c是O，d是S，a與其他元素形成的二元共價化合物中，分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵的化合物是_(填化學式，寫出兩種)。答案N2H4、H2O28.已知元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2，元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子，元素Z的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。則(1)與YZ互為等電子體的分子的化學式_(任寫一種)。(2)X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物X(NH3)4Cl2，1 mol該配合物中含有鍵的數(shù)目為_。(3)Z的氫化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是_。答案(1)CCl4或SiCl4等(2)16 mol或166.021023個(3)水分子與乙醇分子之間形成氫鍵解析X的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，為30號元素鋅。Y核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，為16號元素硫，Z為氧。(1)與SO互為等電子體的分子可以采用“左右移位，同族替換”的方法，SOSiF4SiCl4CCl4等。(2)Zn(NH3)42中Zn與NH3之間以配位鍵相連，共4個鍵，加上4個NH3的12個鍵，共16個鍵。(3)在乙醇中的溶解度H2O大于H2S，是因為水分子與乙醇間能形成分子間氫鍵。9.若BCl3與XYn通過B原子與X原子間的配位鍵結(jié)合形成配合物，則該配合物中提供孤電子對的原子是_。答案X解析由于在BCl3中B原子無孤電子對，但有空軌道，所以提供孤電子對的原子是X。10.碳和硅的有關(guān)化學鍵鍵能如下所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事實：化學鍵CCCHCOSiSiSiHSiO鍵能/ (kJmol1)356413336226318452(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多，原因是_。(2)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_。答案(1)CC鍵和CH鍵較強，所形成的烷烴穩(wěn)定，而硅烷中SiSi鍵和SiH鍵的鍵能較低，易斷裂，導致長鏈硅烷難以生成(2)CH鍵的鍵能大于CO鍵，CH鍵比CO鍵穩(wěn)定；而SiH鍵的鍵能卻遠小于SiO鍵，所以SiH鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的SiO鍵11.(1)BF3與一定量的水形成(H2O)2BF3晶體Q，Q在一定條件下可轉(zhuǎn)化為R：晶體Q中各種微粒間的作用力不涉及_(填序號)。a.離子鍵b.共價鍵c.配位鍵d.金屬鍵 e.氫鍵f.范德華力(2)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka1.11010；水楊酸第一級電離形成的離子能形成分子內(nèi)氫鍵。據(jù)此判斷，相同溫度下電離平衡常數(shù)Ka2(水楊酸)_Ka(苯酚)(填“>”或“<”)，其原因是_。答案(1)ad(2)< 中形成分子內(nèi)氫鍵，使其更難電離出H1.離子鍵離子晶體(1)化學鍵：相鄰原子之間強烈的相互作用?；瘜W鍵包括離子鍵、共價鍵和金屬鍵。(2)離子鍵：陰、陽離子通過靜電作用形成的化學鍵。離子鍵強弱的判斷：離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，離子鍵越強，離子晶體的熔、沸點越高。離子鍵的強弱可以用晶格能的大小來衡量，晶格能是指拆開1 mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和陽離子所吸收的能量。晶格能越大，離子晶體的熔、沸點越高，硬度越大。(3)離子晶體：通過離子鍵作用形成的晶體。典型的離子晶體結(jié)構(gòu)：NaCl型晶體CsCl型晶體每個Na周圍被6個Cl所包圍，同樣每個Cl也被6個Na所包圍每個正離子被8個負離子包圍著，同時每個負離子也被8個正離子所包圍晶胞中粒子數(shù)的計算方法均攤法位置頂點棱邊面心體心貢獻1/81/41/212.共價鍵原子晶體(1)原子晶體：所有原子間通過共價鍵結(jié)合成的晶體或相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。(2)典型的原子晶體有金剛石(C)、晶體硅(Si)、二氧化硅(SiO2)。(3)典型原子晶體結(jié)構(gòu)金剛石二氧化硅結(jié)構(gòu)示意圖晶胞示意圖特點正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最小的碳環(huán)中有6個碳原子，每個碳原子與周圍4個碳原子形成四個共價鍵，1 mol金剛石中含有2 mol碳碳鍵二氧化硅晶體是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最小的環(huán)中有6個硅原子和6個氧原子，每個硅原子與4個氧原子成鍵，每個氧原子與2個硅原子成鍵，1 mol SiO2中含有4 mol硅氧鍵(4)共價鍵強弱和原子晶體熔、沸點大小的判斷：原子半徑越小，形成共價鍵的鍵長越短，共價鍵的鍵能越大，其晶體熔、沸點越高。如熔點：金剛石>碳化硅>晶體硅。3.分子間作用力分子晶體(1)分子間作用力：把分子聚集在一起的作用力。分子間作用力是一種靜電作用，比化學鍵弱得多，包括范德華力和氫鍵。范德華力一般沒有飽和性和方向性，而氫鍵則有飽和性和方向性。(2)分子晶體：分子間以分子間作用力(范德華力、氫鍵)相結(jié)合的晶體，典型的分子晶體有冰、干冰。其晶體結(jié)構(gòu)模型及特點為干冰冰晶體模型結(jié)構(gòu)特點干冰晶體是一種立方面心結(jié)構(gòu)每8個CO2分子構(gòu)成立方體，在六個面的中心又各占據(jù)1個CO2分子。每個CO2分子周圍，離該分子最近且距離相等的CO2分子有12個(同層4個，上層4個，下層4個)每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子，在四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引，這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當大的空隙。當冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時，熱運動使冰的結(jié)構(gòu)部分解體，水分子的空隙減小，密度反而增大，超過4 時，才由于熱運動加劇，分子間距離加大，密度逐漸減小分子間作用力強弱和分子晶體熔、沸點大小的判斷：組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，克服分子間作用力使物質(zhì)熔化和汽化就需要更多的能量，熔、沸點越高。但存在氫鍵時分子晶體的熔、沸點往往反常地高。(3)NH3、H2O、HF中由于存在氫鍵，使得它們的沸點比同族其他元素氫化物的沸點反常地高。影響物質(zhì)的性質(zhì)方面：增大物質(zhì)的熔、沸點，增大物質(zhì)的溶解性。表示方法：XHY(N、O、F)，一般都是氫化物中存在。4.金屬鍵金屬晶體(1)金屬鍵：金屬離子和自由電子之間強烈的相互作用。運用自由電子理論可解釋金屬晶體的導電性、導熱性和延展性。晶體中的微粒導電性導熱性延展性金屬離子和自由電子自由電子在外加電場的作用下發(fā)生定向移動自由電子與金屬離子碰撞傳遞熱量晶體中各原子層相對滑動仍保持相互作用(2)金屬晶體：通過金屬鍵作用形成的晶體。金屬鍵的強弱和金屬晶體熔、沸點的變化規(guī)律：陽離子所帶電荷數(shù)越多，半徑越小，金屬鍵越強，熔、沸點越高，如熔點：Na<Mg<Al，Li>Na>K>Rb>Cs。金屬鍵的強弱可以用金屬的原子化熱來衡量。5.分子晶體、原子晶體、離子晶體與金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒，以及微粒間作用力的區(qū)別晶體類型原子晶體分子晶體金屬晶體離子晶體結(jié)構(gòu)微粒原子分子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子微粒間作用(力)共價鍵分子間作用力金屬鍵離子鍵熔、沸點很高很低一般較高，少部分低較高硬度很硬一般較軟一般較硬，少部分軟較硬溶解性難溶解相似相溶難溶(Na等與水反應(yīng))易溶于極性溶劑導電情況不導電(除硅)一般不導電良導體固體不導電，熔化或溶于水后導電實例金剛石、水晶、碳化硅等干冰、冰、純硫酸、H2(S)等Na、Mg、Al等NaCl、CaCO3、NaOH等6.物質(zhì)熔、沸點的比較(1)不同類型晶體：一般情況下，原子晶體>離子晶體>分子晶體。(2)同種類型晶體：構(gòu)成晶體質(zhì)點間的作用大，則熔、沸點高，反之則小。離子晶體：離子所帶的電荷數(shù)越高，離子半徑越小，則其熔、沸點就越高。分子晶體：對于同類分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，則熔、沸點越高。原子晶體：鍵長越短，鍵能越大，則熔、沸點越高。(3)常溫常壓下狀態(tài)：熔點：固態(tài)物質(zhì)>液態(tài)物質(zhì)；沸點：液態(tài)物質(zhì)>氣態(tài)物質(zhì)。1.xx全國卷，37(5)(6)(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，則微粒之間存在的作用力是_。(6)晶胞有兩個基本要素：原子坐標參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參數(shù)A為(0,0,0)；B為；C為。則D原子坐標參數(shù)為_。晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀，已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a565.76 pm，其密度為_gcm3(列出計算式即可)。答案(5)共價鍵(6)107解析(6)根據(jù)各個原子的相對位置可知，D在各個方向的處，所以基坐標是；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，在晶胞中含有的Ge原子是8648，所以晶胞的密度是gcm3107gcm32.xx全國卷，37(3)(4)(3)單質(zhì)銅及鎳都是由_鍵形成的晶體。(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_。若合金的密度為d gcm3，晶胞參數(shù)a_nm答案(3)金屬(4)31107解析(4)根據(jù)均攤法計算，晶胞中銅原子個數(shù)為61/23，鎳原子的個數(shù)為81/8，則銅和鎳的數(shù)量比為31，根據(jù)上述分析，該晶胞的組成為Cu3Ni，合金的密度為d gcm3，根據(jù)m/Vd,1 cm107 nm，則晶胞參數(shù)a1073.xx全國卷，37(4)(5)(4)GaF3的熔點高于1 000 ，GaCl3的熔點為77.9 ，其原因是_。(5)GaAs的熔點為1 238 ，密度為 gcm3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為_，Ga與As以_鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa gmol1和MAs gmol1，原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_。答案(4)GaF3是離子晶體，GaCl3是分子晶體(5)原子晶體共價鍵100%解析(4)由于GaF3是離子晶體，GaCl3是分子晶體，所以離子晶體GaF3的熔、沸點高。(5)GaAs的熔點為1 238 ，密度為 gcm3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，熔點很高，所以晶體的類型為原子晶體，其中Ga與As以共價鍵鍵合。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知晶胞中Ga和As的個數(shù)均是4個，所以晶胞的體積是。二者的原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為100%100%。4.xx全國卷，37(4)(5)(4)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物熔點為253 K，沸點為376 K，其固體屬于_晶體。(5)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：在石墨烯晶體中，每個C原子連接_個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有_個C原子。在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個C原子連接_個六元環(huán)，六元環(huán)中最多有_個C原子在同一平面。答案(4)分子 (5)321245.xx新課標全國卷，37(3)(4)改編Cu2O為半導體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則該晶胞中有_個銅原子。Al單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a0.405 nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為_。列式表示Al單質(zhì)的密度_gcm3。答案16126.xx江蘇，21(A)(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，銅晶體中每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為_。答案127.xx新課標全國卷，37(4)(5)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價電子層中的未成對電子有3個，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的 3倍，d與c同族；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子?；卮鹣铝袉栴}：(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖1，則e離子的電荷為_。(5)這5種元素形成的一種11型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)；陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。該化合物中，陰離子為_，陽離子中存在的化學鍵類型有_；該化合物加熱時首先失去的組分是_，判斷理由是_。答案(4)1(5)SO共價鍵和配位鍵H2OH2O與Cu2的配位鍵比NH3與Cu2的弱解析(4)e為Cu，c為O，由圖1可知，晶胞中含Cu原子數(shù)為4個，含O原子為812個，故化學式為Cu2O，O為2價，則Cu為1價。(5)含有H、N、O、S、Cu 5種元素的化合物，結(jié)合課本選修3配合物有關(guān)知識和題目所給信息，觀察中心為1個Cu2，周圍為4個NH3分子和2個H2O分子，得到該化合物化學式為Cu(NH3)4SO42H2O，加熱時，由于H2O和Cu2作用力較弱會先失去。8.(1)硅主要以硅酸鹽、_等化合物的形式存在于地殼中。(2)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體，其中原子與原子之間以_相結(jié)合，其晶胞中共有8個原子，其中在面心位置貢獻_個原子。(3)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4，該反應(yīng)的化學方程式為_。(4)在硅酸鹽中，SiO四面體如下圖(a)通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根：其中Si原子的雜化形式為_，Si與O的原子數(shù)之比為_，化學式為_。答案(1)二氧化硅(2)共價鍵3(3)Mg2Si4NH4Cl=SiH44NH32MgCl2(4)sp313SiO3或SiO解析(2)金剛石晶胞的面心上各有一個原子，面上的原子對晶胞的貢獻是。(4)在多硅酸根中每個硅原子都與4個O形成4個SiO單鍵，因而Si原子都是sp3雜化；觀察圖(b)可知，每個四面體通過兩個氧原子與其他四面體連接形成鏈狀結(jié)構(gòu)，因而每個四面體中硅原子數(shù)是1，氧原子數(shù)223，即Si與O的原子個數(shù)比為13，化學式為SiO3。9.前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有一個，并且A和B的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們的價電子層中未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2。(1)A、B和D三種元素組成的一個化合物的晶胞如圖所示。該化合物的化學式為_；D的配位數(shù)為_。列式計算該晶體的密度_ gcm3。(2)A、B和C3三種離子組成的化合物B3CA6，其中化學鍵的類型有_；該化合物中存在一個復雜離子，該離子的化學式為_，配位體是_。答案(1)K2NiF463.4(2)離子鍵、配位鍵FeF63F解析有4個未成對電子的一定是過渡金屬元素，前四周期元素中只有3d64s2符合，因而C為Fe元素，順推出D為Ni，B為K，A為F。(1)A(F)原子數(shù)16428B(K)原子數(shù)824D(Ni)原子數(shù)812即該化合物的化學式為K2NiF4。D的配位體是距其最近的異種原子A，分別在它的前面、后面、左邊、右邊、上邊、下邊，共6個A原子。(2)在K3FeF6中K與FeF63之間是離子鍵，F(xiàn)eF63中Fe3與F之間是配位鍵，F(xiàn)e3是中心離子，F(xiàn)是配位體。專題強化練1.(xx全國卷，37)A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素，A2和B具有相同的電子構(gòu)型：C、D為同周期元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；D元素最外層有一個未成對電子?；卮鹣铝袉栴}：(1)四種元素中電負性最大的是_(填元素符號)，其中C原子的核外電子排布式為_。(2)單質(zhì)A有兩種同素異形體，其中沸點高的是_(填分子式)，原因是_；A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為_和_。(3)C和D反應(yīng)可生成組成比為13的化合物E，E的立體構(gòu)型為_，中心原子的雜化軌道類型為_。(4)化合物D2A的立體構(gòu)型為_，中心原子的價層電子對數(shù)為_，單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備D2A，其化學方程式為_。(5)A和B能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a0.566 nm，F(xiàn)的化學式為_；晶胞中A原子的配位數(shù)為_；列式計算晶體F的密度(gcm3 )_。答案(1)O1s22s22p63s23p3(或Ne 3s23p3)(2)O3O3相對分子質(zhì)量較大，范德華力較大分子晶體離子晶體(3)三角錐形sp3雜化(4)V形42Cl22Na2CO3H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl(或2Cl2Na2CO3=Cl2OCO22NaCl)(5)Na2O82.27 gcm3解析由C元素原子核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍可知，C是磷元素；由A2和B具有相同的電子構(gòu)型，且A、B原子序數(shù)小于15可知，A是氧元素，B是鈉元素；A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)依次增大，C、D為同周期元素，且D元素最外層有一個未成對電子，因此D是氯元素。(1)元素的非金屬性O(shè)>Cl>P，則電負性O(shè)>Cl>P，Na是金屬元素，其電負性最?。籔的電子數(shù)是15，根據(jù)構(gòu)造原理可寫出其核外電子排布式。(2)氧元素有O2和O3兩種同素異形體，相對分子質(zhì)量O3>O2，范德華力O3>O2，則沸點O3>O2。A和B的氫化物分別是H2O和NaH，所屬晶體類型分別為分子晶體和離子晶體。(3)PCl3分子中P含有一對孤電子對，其價層電子對數(shù)為4，因此其立體構(gòu)型為三角錐形，中心原子P的雜化軌道類型為sp3雜化。(4)Cl2O分子中心原子O原子含有2對孤電子對，其價層電子對數(shù)為4，因此其立體構(gòu)型為V形；根據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒可寫出Cl2與濕潤的Na2CO3反應(yīng)的化學方程式。(5)根據(jù)化合物F的晶胞結(jié)構(gòu)，利用均攤法可計算出氧原子個數(shù)：N(O)864，鈉原子全部在晶胞內(nèi)，N(Na)8，因此F的化學式為Na2O；以頂角氧原子為中心，與氧原子距離最近且等距離的鈉原子有8個，即晶胞中A 原子的配位數(shù)為8；晶胞參數(shù)即晶胞的棱長a0.566 nm，晶體F的密度2.27 gcm3。2.(xx海南，19).下列敘述正確的有_。A.第四周期元素中，錳原子價電子層中未成對電子數(shù)最多B.第二周期主族元素的原子半徑隨核電荷數(shù)增大依次減小C.鹵素氫化物中，HCl的沸點最低的原因是其分子間的范德華力最小D.價層電子對相斥理論中，鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)答案BC解析錳原子的價層電子排布式為3d54s2，含有5個未成對電子，鉻原子的價層電子排布式為3d54s1，含有6個未成對電子，故第四周期元素中，鉻原子價電子層中未成對電子數(shù)最多，A項錯誤；同周期主族元素的原子半徑由左向右逐漸減小，B項正確；鹵素氫化物均為分子晶體，熔、沸點高低取決于分子間作用力的大小，HCl分子間不存在氫鍵，其沸點最低的原因是是分子間的范德化力最小，C項正確。.M是第四周期元素，最外層只有1個電子，次外層的所有原子軌道均充滿電子。元素Y的負一價離子的最外層電子數(shù)與次外層的相同?；卮鹣铝袉栴}：(1)單質(zhì)M的晶體類型為_，晶體中原子間通過_作用形成面心立方密堆積，其中M原子的配位數(shù)為_。(2)元素Y基態(tài)原子的核外電子排布式為_，其同周期元素中，第一電離能最大的是_(寫元素符號)。元素Y的含氧酸中，酸性最強的是_(寫化學式)，該酸根離子的立體構(gòu)型為_。(3)M與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。該化合物的化學式為_，已知晶胞參數(shù)a0.542 nm，此晶體的密度為_gcm3。(寫出計算式，不要求計算結(jié)果。阿伏加德羅常數(shù)為NA)該化合物難溶于水但易溶于氨水，其原因是_。此化合物的氨水溶液遇到空氣則被氧化為深藍色，深藍色溶液中陽離子的化學式為_。答案(1)金屬晶體金屬鍵12(2)1s22s22p63s23p5ArHClO4正四面體(3)CuCl(或)Cu可與氨形成易溶于水的配位化合物(或配離子)Cu(NH3)42解析根據(jù)題目所給信息推斷M為銅元素，Y為氯元素。(1)單質(zhì)銅的晶體類型為金屬晶體，晶體中微粒間通過金屬鍵作用形成面心立方密堆積，銅原子的配位數(shù)為12。(2)Cl元素為17號元素，位于第三周期，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，同期元素由左向右元素原子的第一電離能逐漸增大，故其同周期元素中，第一電離能最大的是Ar。氯元素的含氧酸中，酸性最強的是HClO4，該酸根離子中氯原子的雜化類型為sp3雜化，沒有孤電子對，立體構(gòu)型為正四面體。(3)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)利用均推法分析，每個晶胞中含有銅原子個數(shù)為81/861/24，氯原子個數(shù)為4，該化合物的化學式為CuCl；則1 mol晶胞中含有4 mol CuCl，1 mol晶胞的質(zhì)量為499.5 g，又晶胞參數(shù)a0.542 nm，此晶體的密度為或gcm3。該化合物難溶于水易溶于氨水，其原因是Cu可與氨形成易溶于水的配位化合物。該溶液在空氣中Cu()被氧化為Cu()，故深藍色溶液中陽離子的化學式為Cu(NH3)42。3.(xx湖南省懷化市高三下學期第一次模擬)自然界存在豐富的碳、氮、硅、磷、鐵等元素，它們可形成單質(zhì)及許多化合物。按要求回答下列問題：(1)鐵能與CO形成配合物Fe(CO)5，其熔點為20.5 ，沸點為102 ，易溶于CCl4，據(jù)此判斷Fe(CO)5晶體屬于_(填晶體類型)。(2)鐵在元素周期表中位置是_，亞鐵離子具有強還原性，從電子排布的角度解釋，其原因是_。(3)南海海底蘊藏著大量的天然氣水化合物，俗稱“可燃冰”?？扇急且环N晶體，晶體中平均每46個H2O分子通過氫鍵構(gòu)成8個籠，每個籠內(nèi)可容納1個CH4分子或1個游離的H2O分子。若晶體中每8個籠有6個容納了CH4分子，另外2個籠被游離的H2O分子填充?？扇急钠骄M成可表示為_。(4)亞磷酸(H3PO3)與過量NaOH充分反應(yīng)生成亞磷酸氫二鈉(Na2HPO3)，則亞磷酸氫二鈉屬于_鹽(填“正”、“酸式”)。(5)金剛石晶胞結(jié)構(gòu)模型如下圖，立方BN結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當。在立方BN晶體中，B原子與N原子之間共價鍵與配位鍵數(shù)目比為_；每個N原子周圍最近且等距離的N原子數(shù)為_；如果阿伏加德羅常數(shù)近似取61023 mol1，立方BN的密度為a gcm3，摩爾質(zhì)量為b gmol1，計算晶體中最近的兩個N原子間距離是_nm(用含a、b代數(shù)式表示)。答案(1)分子晶體(2)第四周期第族Fe2的3d軌道有6個電子，失去1個電子后3d軌道電子排布處于半充滿穩(wěn)定狀態(tài)(3)CH48H2O(4)正(5)3112解析(1)Fe(CO)5的熔、沸點低，且易溶于四氯化碳，依據(jù)相似相溶原理可知其為分子晶體。(2)鐵為26號元素，在周期表中位于第四周期第族；由于亞鐵離子的價電子3d軌道有6個電子，失去1個電子后3d軌道電子排布處于半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，所以亞鐵離子易被氧化成鐵離子。(3)晶體中8個籠子只有6個容納甲烷分子，另外2個籠被水分子填充，推出8個籠共有6個甲烷分子，46248個水分子，則甲烷分子與水分子的個數(shù)比為648