2019高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 第15講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件.ppt

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第15講物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)探微觀千萬變化裝心間 2年考情回顧 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 熱點(diǎn)考點(diǎn)突破 熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè) 考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 命題規(guī)律 1 題型 卷T35填空題 選做 2 考向 常見的命題角度有原子核外電子的排布規(guī)律及其表示方法 原子結(jié)構(gòu)與元素電離能和電負(fù)性的關(guān)系及其應(yīng)用 各考查點(diǎn)相對(duì)獨(dú)立 難度不大 方法點(diǎn)撥 1 理解核外電子排布三原則及應(yīng)用 3 從第一電離能和電負(fù)性的兩種角度理解金屬性和非金屬性遞變規(guī)律 1 1 2018 全國卷 基態(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖 軌道表達(dá)式 為 基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為 形 啞鈴 紡錘 D C 3 2018 全國卷 黃銅是人類最早使用的合金之一 主要由Zn和Cu組成 第一電離能I1 Zn I1 Cu 填 大于 或 小于 原因是 大于 Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 較難失電子 同周期元素隨 核電荷數(shù)依次增大 原子半徑逐漸變小 故結(jié)合一個(gè)電子釋放出的能量依次增大 N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài) 具有額外穩(wěn)定性 故不易結(jié)合一個(gè)電子 5 2018 全國卷 Li2O是離子晶體 其晶格能可通過如圖的Born Haber循環(huán)計(jì)算得到 可知 Li原子的第一電離能為 kJ mol 1 O O鍵鍵能為 kJ mol 1 Li2O晶格能為 kJ mol 1 520 498 2908 6 2017 江蘇卷 C H O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?7 2017 全國卷 基態(tài)K原子中 核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是 占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為 8 經(jīng)典全國卷 處于一定空間運(yùn)動(dòng)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)碳原子中 核外存在 對(duì)自旋相反的電子 9 2018 全國卷 Li 與H 具有相同的電子構(gòu)型 r Li 小于r H 原因是 H C O N 球形 電子云 2 Li 核電荷數(shù)較大 突破點(diǎn)撥 1 同一周期中不同元素第一電離能的變化 既有普遍規(guī)律 也要注意特殊性 電子排布處于半充滿和全充滿情況下反常 原子和離子表現(xiàn)不同 2 電子層結(jié)構(gòu)相同的陰陽離子 原子序數(shù)越大半徑越小 3 Zn的第一電離能應(yīng)該大于Cu 原因是Zn的核外電子排布已經(jīng)達(dá)到了每個(gè)能級(jí)都是全滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 所以失電子比Cu困難 同時(shí)也可以考慮到Zn最外層上是一對(duì)電子 而Cu的最外層是一個(gè)電子 Zn電離最外層一個(gè)電子還要拆開電子對(duì) 額外吸收能量 4 根據(jù)圖可知 同周期隨著核電荷數(shù)依次增大 原子半徑逐漸變小 故結(jié)合一個(gè)電子釋放出的能量依次增大 氮元素的2p軌道為半充滿狀態(tài) 原子相對(duì)穩(wěn)定 不易結(jié)合電子 5 第一電離能是氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量 據(jù)此計(jì)算 根據(jù)氧氣轉(zhuǎn)化為氧原子時(shí)的能量變化計(jì)算鍵能 晶格能是氣態(tài)離子形成1摩爾離子晶體釋放的能量 據(jù)此解答 6 根據(jù)周期表中位置以及碳與氫形成化合物時(shí)碳為負(fù)價(jià)可知三種元素電負(fù)性的大小關(guān)系 7 鉀的價(jià)電子排布為 4s1 所以最高能層為N 電子云形狀為球形 8 電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布的形象化的描述 C原子的核外有6個(gè)電子 電子排布為1s22s22p2 其中1s 2s上的2對(duì)電子的自旋方向相反 而2p軌道的電子的自旋方向相同 9 由于鋰的核電荷數(shù)較大 原子核對(duì)最外層電子的吸引力較大 因此Li 半徑小于H 變式考法 1 2016 全國卷 基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為 Ar 有 個(gè)未成對(duì)電子 2 2016 全國卷 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(fù)性由大至小的順序是 3 2016 全國卷 單質(zhì)銅及鎳都是由 鍵形成的晶體 元素銅與鎳的第二電離能分別為 ICu 1959kJ mol INi 1753kJ mol ICu INi的原因是 3d104s24p2 2 O Ge Zn 金屬 銅失去的是全充滿的3d10電子 鎳失去的是4s1電子 所以ICu INi 4 2018 武漢一模 N原子核外有 種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子 基態(tài)N原子中 能量最高的電子所占據(jù)的原子軌道的形狀為 第二周期中 第一電離能介于B元素和N元素間的元素為 填 元素符號(hào) 5 2018 江西八校聯(lián)考 銅元素處于元素周期表的 區(qū) 其基態(tài)原子中 核外電子占據(jù)的電子云輪廓圖為球形的能級(jí)有 個(gè) 從原子結(jié)構(gòu)角度分析 Fe3 比Fe2 更穩(wěn)定而Mn2 比Mn3 更穩(wěn)定的原因是 七 或 7 啞鈴形 Be C O ds 4 Fe3 的3d軌道半充滿 所以比Fe2 更穩(wěn)定 而Mn2 的3d軌道半充滿 所以Mn2 更穩(wěn)定 6 2018 昆明一模 基態(tài)砷原子的價(jià)電子軌道表達(dá)式 電子排布圖 為 其未成對(duì)電子所在原子的軌道輪廓圖形為 試解釋很多金屬化合物灼燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生特殊的火焰顏色 啞鈴型 紡錘形 基態(tài)原子吸收能量發(fā)生躍遷到激發(fā)態(tài) 然后又從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí) 將吸收的能量釋放以光的形式表現(xiàn)出來 解析 1 Ge是32號(hào)元素 位于第四周期第IVA族 基態(tài)Ge原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或 Ar 3d104s24p2 在最外層的4s能級(jí)上2個(gè)電子為成對(duì)電子 4p軌道中2個(gè)電子分別處于不同的軌道內(nèi) 有2個(gè)未成對(duì)電子 2 元素非金屬性 ZnGe Zn 3 Cu Ni均屬于金屬晶體 它們均通過金屬鍵形成晶體 因Cu元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為3d104s1 3d能級(jí)全充滿 較穩(wěn)定 失去第2個(gè)電子較難 因此第二電離能ICu INi 4 原子核外沒有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子 因此有幾個(gè)電子就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài) N原子核外有7個(gè)電子 所以有7種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子 基態(tài)N原子的電子排布式為1s22s22p3 能量由低到高 由里到外排布 則能量最高的電子所占據(jù)的原子軌道為2p軌道 呈啞鈴形 同一周期元素中 元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì) 但第IIA族 第VA族元素原子最外層電子處于該軌道的全充滿 半充滿的穩(wěn)定狀態(tài) 所以其第一電離能大于其相鄰元素 故第一電離能介于B N之間的第二周期元素有Be C O三種元素 2 1 2018 承德期末 鏑 Dy 的基態(tài)原子電子排布式為 Xe 4f106s2 畫出鏑 Dy 原子外圍電子排布圖 高溫超導(dǎo)材料鑭鋇銅氧化物中含有Cu3 基態(tài)時(shí)Cu3 的電子排布式為 元素鈰 Ce 可以形成配合物 NH4 2 Ce NO3 6 組成配合物的四種元素 電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?用元素符號(hào)表示 觀察下面四種鑭系元素的電離能數(shù)據(jù) 判斷最有可能顯示 3價(jià)的元素是 填元素名稱 幾種鑭系元素的電離能 單位 kJ mol 1 Ar 3d8 或1s22s22p63s23p63d8 O N H Ce 鑭 2 2018 山東天成大聯(lián)考 基態(tài)磷原子電子占據(jù)的最高能層符號(hào)是 占據(jù)該能層的電子中能量最高的電子其電子云在空間有 個(gè)伸展方向 原子軌道呈 形 寫出核外有24種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子的鈷離子的電子排布式 第三周期中第一電離能介于鋁和磷之間的元素分別為 鎳的M能層有 種能量不同的電子 M 3 啞鈴 1s22s22p63s23p63d6 鎂 硅 硫 三 3 2018 中原名校聯(lián)考 量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道 電子除空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外 還有一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫做 基態(tài)砷原子的電子排布式為 Ar 基態(tài)Sn原子的未成對(duì)電子數(shù)是Cu的 倍 Pb位于周期表的 區(qū) 自旋 3d104s24p3 2 p 組成配合物的四種元素中 因元素非金屬性越強(qiáng) 電負(fù)性越大 則O N H 又因Ce是金屬 其電負(fù)性在四種元素中最小 所以電負(fù)性大小順序?yàn)?O N H Ce 第三電離能與第一電離能 第二電離能相差越小 第三個(gè)電子越容易失去 3價(jià)可能性越大 在上述表中 鑭的I1 I2和I3最接近 則最有可能顯示 3價(jià)的元素是鑭 2 磷為15號(hào)元素 基態(tài)磷原子電子占據(jù)的最高能層符號(hào)是M 占據(jù)該能層的電子中能量最高的電子為3p 其電子云在空間有3個(gè)伸展方向 原子軌道呈啞鈴形 有24種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子即有24個(gè)電子的鈷離子 電子排布式為 1s22s22p63s23p63d6 鎳的電子排布為 1s22s22p63s23p63d84s2 所以M層有三種能量的電子 3 量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道 電子除空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外 還有一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為自旋 As位于第四周期第VA族 基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3或 Ar 3d104s24p3 Sn原子的未成對(duì)電子為2個(gè) Cu原子的未成對(duì)電子為1個(gè) 所以基態(tài)Sn原子的未成對(duì)電子數(shù)是Cu的2倍 屬于p區(qū) 3 現(xiàn)有五種元素 其中A B C為短周期主族元素 D E為第四周期元素 它們的原子序數(shù)依次增大 請(qǐng)根據(jù)下列相關(guān)信息 回答問題 A元素原子的核外電子數(shù)和能層數(shù)相等 也是宇宙中最豐富的元素 B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1 C原子的第一至第四電離能分別是 I1 738kJ mol 1 I2 1451kJ mol 1 I3 7733kJ mol 1 I4 10540kJ mol 1 D是前四周期中電負(fù)性最小的元素 E在周期表的第七列 1 已知BA5為離子化合物 寫出其電子式 2 B基態(tài)原子中能量最高的電子 其電子云在空間有 個(gè)方向 原子軌道呈 狀 3 某同學(xué)根據(jù)上述信息 推斷C基態(tài)原子的核外電子排布圖為該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了 3 啞鈴 或紡錘 泡利原理 4 E位于第 族 區(qū) 價(jià)電子排布式為 5 檢驗(yàn)D元素的方法是 請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是 B d 3d54s2 焰色反應(yīng) 當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后 電子會(huì)躍遷到較高能級(jí) 變成激發(fā)態(tài)原子 電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí) 將以光的形式釋放能量 電子排布式的常見錯(cuò)誤和書寫技巧 考點(diǎn)二分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 命題規(guī)律 1 題型 卷 選做 填空題 2 考向 本考點(diǎn)在高考中的常見命題角度有圍繞某物質(zhì)判斷共價(jià)鍵的類型和數(shù)目 分子的極性 中心原子的雜化方式 微粒的立體構(gòu)型 氫鍵的形成及對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)影響等 考查角度較多 但各個(gè)角度獨(dú)立性大 難度不大 方法點(diǎn)撥 1 共價(jià)鍵類型與識(shí)別 1 共價(jià)鍵分類 2 配位鍵 形成配位鍵的條件是成鍵原子一方 A 能夠提供孤電子對(duì) 另一方 B 具有能夠接受孤電子對(duì)的空軌道 可表示為A B 3 鍵和 鍵的判斷方法 共價(jià)單鍵全為 鍵 雙鍵中有一個(gè) 鍵和一個(gè) 鍵 三鍵中有一個(gè) 鍵和兩個(gè) 鍵 2 利用鍵參數(shù)分析比較同類型分子性質(zhì) 3 中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù) 雜化類型與粒子構(gòu)型內(nèi)在邏輯化 4 等電子體原理認(rèn)識(shí)分子 粒子 性質(zhì) 5 多視角理解三種作用力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)影響的區(qū)別 1 1 2018 全國卷 LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑 LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是 中心原子的雜化形式為 LiAlH4中存在 填標(biāo)號(hào) A 離子鍵B 鍵C 鍵D 氫鍵 正四面體 sp3 AB 回答下列問題 根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論 H2S SO2 SO3的氣態(tài)分子中 中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于其他分子的是 H2S 圖a為S8的結(jié)構(gòu) 其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多 主要原因?yàn)?氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在 其分子的立體構(gòu)型為 形 其中共價(jià)鍵的類型有 種 固體三氧化硫中存在如圖b所示的三聚分子 該分子中S原子的雜化軌道類型為 S8相對(duì)分子質(zhì)量大 分子間范德華力強(qiáng) 平面三角 2 sp3 3 2017 全國卷 經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物R的晶體結(jié)構(gòu) 其局部結(jié)構(gòu)如圖所示 從結(jié)構(gòu)角度分析 R中兩種陽離子的相同之處為 不同之處為 填標(biāo)號(hào) A 中心原子的雜化軌道類型B 中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)C 立體結(jié)構(gòu)D 共價(jià)鍵類型 ABD C 5 H3O O H N 4 2017 全國卷 CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為 和 在CO2低壓合成甲醇反應(yīng) CO2 3H2 CH3OH H2O 所涉及的4種物質(zhì)中 沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?原因是 硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料 Mn NO3 2中的化學(xué)鍵除了 鍵外 還存在 sp sp3 H2O CH3OH CO2 H2 H2O與CH3OH均為極性分子 H2O中氫鍵比甲醇多 CO2與H2均為非極性分子 CO2分子量較大 范德華力較大 離子鍵和 鍵 或 鍵 突破點(diǎn)撥 1 判斷雜化方式 空間構(gòu)型的思路為 確定價(jià)層電子對(duì)數(shù) 確定雜化方式 確定價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型 確定分子或離子的空間構(gòu)型 2 分子晶體熔沸點(diǎn) 先看有無氫鍵 再看相對(duì)分子質(zhì)量大小 再看分子極性 sp3 平面 正 三角形 Fe H2O 6 2 與NO反應(yīng)生成的 Fe NO H2O 5 2 中 NO以N原子與Fe2 形成配位鍵 請(qǐng)?jiān)?Fe NO H2O 5 2 結(jié)構(gòu)示意圖的相應(yīng)位置補(bǔ)填缺少的配體 2 2018 開封期末 碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示 簡(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí) 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(yuǎn)不如烷烴多 原因是 C C鍵和C H鍵較強(qiáng) 所形成的烷烴穩(wěn)定 而硅烷中Si Si鍵和Si H鍵的鍵能較低 易斷裂 導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以生成 SiH4的穩(wěn)定性小于CH4 更易生成氧化物 原因是 為何碳與碳原子易形成雙鍵和三鍵 但是硅原子和硅原子難以形成雙鍵及三鍵 C H鍵的鍵能大于C O鍵 C H鍵比C O鍵穩(wěn)定 而Si H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si O鍵 所以Si H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si O鍵因?yàn)楣柙影霃奖忍荚影霃揭?硅原子之間形成 鍵后 原子間的距離比較大 p電子云之間進(jìn)行難以進(jìn)行 肩并肩 重疊或重疊程度小 所以難以形成穩(wěn)定的雙鍵及三鍵 3 2018 中原名校聯(lián)考 葉綠素是以鎂離子為中心的卟啉配合物 其結(jié)構(gòu)如圖 Mg2 與N原子形成的化學(xué)鍵為配位鍵的是 填 a 或 b 葉綠素分子中C原子的雜化軌道類型有 b sp2 sp3 BCD H N C S與水分子間能形成氫鍵 對(duì)羥基苯甲酸形成分子間氫鍵 而鄰羥基苯甲酸形成分子內(nèi)氫鍵 低級(jí)醇在水中溶解度較大 其中戊醇在水中溶解度 填 大于 或 小于 庚醇 原因?yàn)?大于 醇分子中含有羥基 與水結(jié)構(gòu)相似 但隨著碳原子數(shù)目增多 與水的相似程度減小 所以水中溶解度減小 4 2018 東北三校聯(lián)考 二水合草酸鎵的結(jié)構(gòu)如圖所示 其中鎵原子的配位數(shù)為 草酸根中碳原子的雜化方式為 乙二胺 H2NCH2CH2NH3 和三甲胺 N CH3 3 均屬于胺 但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多 其原因是 氫氟酸中存在H2F2的原因是 4 sp2 乙二胺分子間能形成氫鍵 而三甲胺分子間不能形成氫鍵 HF分子之間存在氫鍵 sp3 Na3 Ag S2O3 2 中存在的作用力有離子鍵 共價(jià)鍵 H2SO4的酸性比H2SO3的強(qiáng) 其原因是 在空氣中灼燒Ag2S生成Ag和SO2 SO2分子中硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 其分子空間構(gòu)型為 SO2易溶于水 原因是 配位鍵 H2SO4分子中非羥基氧數(shù)大于H2SO3 3 V形 根據(jù)相似相溶原理 SO2和水均為極性分子 且SO2和水反應(yīng) 正四面體形 圖1表示偏硼酸根的一種無限長(zhǎng)的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu) 其化學(xué)式可表示為 以n表示硼原子的個(gè)數(shù) 圖2表示的是一種五硼酸根離子 其中B原子的雜化方式為 sp3 sp2 硼酸晶體是片層結(jié)構(gòu) 圖3表示的是其中一層的結(jié)構(gòu) 同一層微粒間存在的作用力有 含1molH3BO3的晶體中有 mol氫鍵 氫鍵 共價(jià)鍵 范德華力 3 H2 CO CH3CH2OH H2O H2為非極性分子 CO為極性分子且CO的相對(duì)分子質(zhì)量比H2的大 因此CO的范德華力比H2的大 H2O與CH3CH2OH均為分子間存在氫鍵的極性分子 但水分子中有2個(gè)羥基氫原子而乙醇只有1個(gè)羥基氫原子 所以水分子之間形成的氫鍵數(shù)目比乙醇分子多 氯的含氧酸通式表示為HClOx 若某種氯的含氧酸中陰離子立體構(gòu)型為三角錐形 則x 與H3BO3酸性最接近的是 填字母 A H4SiO4B H3PO4C HNO2 3 A 酞菁鈷近年來在光電材料 非線性光學(xué)材料 光動(dòng)力學(xué)中的光敏劑 催化劑等方面得到廣泛的應(yīng)用 其結(jié)構(gòu)如圖所示 中心離子為鈷離子 與鈷離子通過配位鍵結(jié)合的氮原子的編號(hào)是 2 4 平面正方形 D 解析 1 硫酸分子中有2個(gè)非羥基氧 亞硫酸分子中有1個(gè)非羥基氧 非羥基氧越多 硫元素的價(jià)態(tài)越高 導(dǎo)致氫氧鍵上電子向氧原子偏移程度增大 電離氫離子能力增強(qiáng) 故硫酸的酸性比亞硫酸的強(qiáng) 3 在用合成氣制取乙醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中 沸點(diǎn)從低到高的順序?yàn)镠2 CO CH3CH2OH H2O 原因是 H2為非極性分子 CO為極性分子且CO的相對(duì)分子質(zhì)量比H2的大 因此CO的范德華力比H2的大 H2O與CH3CH2OH均為分子間存在氫鍵的極性分子 但水分子中有2個(gè)羥基氫原子而乙醇只有1個(gè)羥基氫原子 所以水分子之間形成的氫鍵數(shù)目比乙醇分子多 陰離子立體構(gòu)型為三角錐形 則總共有四個(gè)原子 所以x為3 H3BO3可改寫為 HO 3B 非羥基氧原子數(shù)為0 H4SiO4非羥基氧原子數(shù)為0 H3PO4非羥基氧原子數(shù)為1 HNO2非羥基氧原子數(shù)為1 非羥基氧原子數(shù)相同 酸性相近 含有孤電子對(duì)N與Co通過配位鍵結(jié)合形成配位鍵后 形成4對(duì)共用電子對(duì) 1號(hào) 3號(hào)N原子形成3對(duì)共用電子對(duì)為普通的共價(jià)鍵 2號(hào) 4號(hào)N原子形成4對(duì)共用電子對(duì) 與Co原子通過配位鍵結(jié)合 Cu2 與NH3之間形成4個(gè)配位鍵 具有對(duì)稱的空間構(gòu)型 可能為平面正方形或正四面體構(gòu)型 如為正四面體構(gòu)型 Cu NH3 4 2 中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl 取代 只有一種結(jié)構(gòu) 所以應(yīng)為平面正方形 氫鍵應(yīng)形成于X H Y的形式當(dāng)中 X Y必須是N O F元素之一 再根據(jù)電離方程式可知 D結(jié)構(gòu)最合適 分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)認(rèn)識(shí)的5個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn) 1 誤認(rèn)為分子的穩(wěn)定性與分子間作用力和氫鍵有關(guān) 其實(shí)分子的穩(wěn)定性與共價(jià)鍵的強(qiáng)弱有關(guān) 2 誤認(rèn)為組成相似的分子 中心原子的雜化類型相同 其實(shí)要看其 鍵和孤電子對(duì)數(shù)是否分別相同 如CO2和SO2中心原子的雜化方式不同 CO2分子中C原子是sp雜化 SO2分子中S原子是sp2雜化 3 誤認(rèn)為只要含有氫鍵物質(zhì)的熔 沸點(diǎn)就高 其實(shí)不一定 分子間的氫鍵會(huì)使物質(zhì)的熔 沸點(diǎn)升高 而分子內(nèi)氫鍵一般會(huì)使物質(zhì)的熔 沸點(diǎn)降低 4 誤認(rèn)為只含有極性鍵的分子都一定是極性分子 其實(shí)不一定 如CO2 BF3等是非極性分子 5 誤認(rèn)為雜化軌道構(gòu)型和分子構(gòu)型一致 其實(shí)不一定 如H2O是sp3雜化 雜化軌道構(gòu)型為四面體 但由于分子中存在孤對(duì)電子 根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知 H2O是V型 考點(diǎn)三晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 命題規(guī)律 1 題型 卷填空題 選做 2 考向 常見的命題角度有晶體類型判斷 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系 晶體熔 沸點(diǎn)高低的比較 配位數(shù) 晶胞模型分析及有關(guān)計(jì)算等是必考點(diǎn) 方法點(diǎn)撥 1 晶體熔沸點(diǎn)比較 1 晶體類型不同時(shí)熔 沸點(diǎn)的一般規(guī)律為 原子晶體 離子晶體 分子晶體 金屬晶體有高有低 2 原子晶體中鍵長(zhǎng)越短 鍵越穩(wěn)定 物質(zhì)熔 沸點(diǎn)越高 反之越低 3 離子晶體中電荷數(shù)越多 陰 陽離子半徑和越小 離子鍵越強(qiáng) 熔 沸點(diǎn)越高 反之越低 4 金屬晶體中金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多 原子半徑越小 金屬陽離子與自由電子間的靜電作用越強(qiáng) 熔 沸點(diǎn)越高 反之越低 5 分子晶體中分子間作用力越大 物質(zhì)的熔 沸點(diǎn)越高 反之越低 具有分子間氫鍵的分子晶體的熔 沸點(diǎn)反常 較高 組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體 相對(duì)分子質(zhì)量越大 分子間作用力越大 物質(zhì)的熔 沸點(diǎn)越高 在高級(jí)脂肪酸甘油酯中 不飽和程度越大 熔 沸點(diǎn)越低 烴 鹵代烴 醇 醛 羧酸等有機(jī)物 一般隨著分子里碳原子數(shù)的增多 熔 沸點(diǎn)升高 鏈烴及其衍生物的同分異構(gòu)體隨著支鏈的增多 熔 沸點(diǎn)降低 2 立方晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算 圖示 離子鍵 ZnF2為離子化合物 ZnCl2 ZnBr2 ZnI2的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主 極性較小 金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示 這種堆積方式稱為 六棱柱底邊邊長(zhǎng)為acm 高為ccm 六方最密堆積 A3型 2 2018 全國卷 Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu) 晶胞如圖所示 已知晶胞參數(shù)為0 4665nm 阿 阿伏加德羅常數(shù)的值為NA Zn的密度為 g cm 3 列出計(jì)算式 伏加德羅常數(shù)的值為NA 則Li2O的密度為 g cm 3 列出計(jì)算式 4 2017 全國卷 MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu) 如圖 其中陰離子采用面心立方最密堆積方式 X射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得MgO的晶胞參數(shù)為a 0 420nm 則r O2 為 nm MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu) 晶胞參數(shù)為a 0 448nm 則r Mn2 為 nm 0 148 0 076 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)a 565 76pm 其密度為 g cm 3 列出計(jì)算式即可 Ge相對(duì)原子質(zhì)量為73 突破點(diǎn)撥 1 1mol晶胞 體積是單個(gè)晶胞體積NA倍 質(zhì)量是晶體物質(zhì)的量與摩爾質(zhì)量乘積 2 離子晶體 原子晶體 金屬晶體晶胞中 硬球接觸模型 分析直徑與晶胞參數(shù) CuInSe2 小圓圈 Na 4 試解釋為什么隨著陽離子半徑的增大 碳酸鹽的分解溫度逐步升高 碳酸鹽分解實(shí)際過程是晶體中陽離子結(jié)合碳酸根離子中氧離子 使碳酸根離子分解為二氧化碳的過程 陽離子所帶電荷相同時(shí) 陽離子半徑越小 金屬氧化物的晶格能越大 對(duì)應(yīng)的碳酸鹽就越容易分解 碳的另一種同素異形體 石墨 其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示 則石墨晶胞含碳原子個(gè)數(shù)為 個(gè) 已知石墨的密度為 g cm 3 C C鍵長(zhǎng)為rcm 阿伏加德羅常數(shù)的值為NA 計(jì)算石墨 4 晶體的層間距為 cm 金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異很大 其中 熔點(diǎn)較高的是 試從結(jié)構(gòu)分析 硬度大的是 其結(jié)構(gòu)原因是 石墨 石墨為混合型晶體 金剛石為原子晶體 二者熔點(diǎn)均取決于碳碳共價(jià)鍵 前者鍵長(zhǎng)短 則熔點(diǎn)高 金剛石 石墨硬度取決于分子間 作用力 石墨硬度取決于分子間作用力 而金剛石取決于碳碳共價(jià)鍵 高 氮化硼中的共價(jià)鍵能大于氮化鋁中的鍵能 2 1 2018 呼和浩特一模 一定條件下 水分子間可通過氫鍵將H2O分子結(jié)合成三維骨架結(jié)構(gòu) 其中的多面體孔穴中可包容氣體小分子 形成籠形水合包合物晶體 如圖是一種由水分子構(gòu)成的正十二面體骨架 o 表示水分子 其包含的氫鍵數(shù)為 實(shí)驗(yàn)測(cè)得冰中氫鍵的作用能為18 8kJ mol 1 而冰的熔化熱為5 0kJ mol 1 其原因可能是 30 液態(tài)水中仍然存在大量氫鍵 與Mn同周期相鄰的元素X 價(jià)電子層有2對(duì)成對(duì)電子 其離子型氧化物晶胞如圖所示 它由A B方塊組成 則該氧化物中X2 X3 O2 的個(gè)數(shù)比為 填最簡(jiǎn)整數(shù)比 已知該晶體的密度為dg cm3 阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA 則晶胞參數(shù)a為 1 2 4 nm 用含d和NA的代數(shù)式表示 2 2018 南充二模 晶體硼擁有多種變體 但其基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體 如圖 每個(gè)頂點(diǎn)為1個(gè)硼原子 構(gòu)成的三角形均為等邊三角形 若該結(jié)構(gòu)單元中有10個(gè)原子為10B 其余為11B 那么該結(jié)構(gòu)單元有 種不同類型 3 銅的某氧化物晶體結(jié)構(gòu)如圖 每個(gè)陰離子周圍等距離且最近的陰離子數(shù)為 其晶胞的棱長(zhǎng)為xcm 則該晶體距離最近的兩個(gè)陰離子的核間距為 cm 用含有x的代數(shù)式表示 12 3 2018 黃岡調(diào)考 如圖為20個(gè)碳原子組成的空心籠狀分子C20 該籠狀結(jié)構(gòu)是由許多正五邊形構(gòu)成如圖 C20分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成化學(xué)鍵 則 C20分子共有 個(gè)正五邊形 共有 條棱邊 12 30 GaF3為離子晶體 GaCl3為分子晶體 原子晶體 共價(jià) 5 2018 齊齊哈爾一模 金 銀 銅都有良好的延展性 但金剛石和食鹽易碎解釋其原因 金 銀 銅受到外力作用時(shí) 晶體中的各原子層就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) 但不會(huì)改變?cè)瓉淼呐帕蟹绞?金屬鍵仍然存在 但是金剛石為原子晶體 共價(jià)鍵有方向性 形變后共價(jià)鍵破壞 所以易碎 食鹽屬于離子晶體 陰離子周圍是陽離子 但層與層會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)后 陰離子與陰離子 陽離子與陽離子接近 互相排斥 所以易碎 金 銀的一種合金具有較強(qiáng)的儲(chǔ)氫能力 該合金的晶胞為面心立方結(jié)構(gòu) 銀原子位于面心 金原子位于頂點(diǎn) 若該晶胞邊長(zhǎng)為anm 金 銀原子的半徑分別為bnm cnm 則該晶胞的空間利用率 為 用含a b c和圓周率 的式子表示 千萬差別貌相似 謹(jǐn)防馬虎大錯(cuò)誤 1 CO2和SiO2盡管有相似的化學(xué)組成 但二者物理性質(zhì)有較大差異 原因是二者的晶體類型不同 CO2屬于分子晶體 SiO2屬于原子晶體 二者不能混淆 2 離子晶體中不一定都含有金屬元素 如NH4Cl是離子晶體 金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體 如AlCl3是分子晶體 含有金屬離子的晶體不一定是離子晶體 如金屬晶體中含有金屬離子 3 含陰離子的晶體中一定含有陽離子 但含陽離子的晶體中不一定含陰離子 如金屬晶體 4 誤認(rèn)為金屬晶體的熔點(diǎn)比分子晶體的熔點(diǎn)高 其實(shí)不一定 如Na的熔點(diǎn)為97 尿素的熔點(diǎn)為132 7 晶胞的計(jì)算 2 2018 湖北四月調(diào)研 金屬鈦的原子堆積方式如圖1所示 則金屬鈦晶胞俯視圖為 D M的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2 M化學(xué)式為 石墨烯是單個(gè)原子厚度的二維碳納米材料 如圖3 其比表面積大 比表面積指單位質(zhì)量物料所具有的總面積 石墨烯與M的結(jié)合使用 極大地提高了M的光催化效果 在石墨烯晶體中 每個(gè)最小的六元環(huán)占有 個(gè)C原子 已知石墨烯中C C鍵長(zhǎng)為apm 則單層石墨烯的比表面積為 m2 g NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值 忽略碳原子的厚度 TiO2 2 3 F K和Ni三種元素組成的一個(gè)化合物的晶胞如圖所示 該化合物的化學(xué)式為 Ni的配位數(shù)為 列式計(jì)算該晶體的密度 g cm 3 K2NiF4 6