2019年領軍高考化學 清除易錯點 專題26 物質結構與性質知識點講解.doc
《2019年領軍高考化學 清除易錯點 專題26 物質結構與性質知識點講解.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019年領軍高考化學 清除易錯點 專題26 物質結構與性質知識點講解.doc(43頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
易錯點26 物質結構與性質瞄準高考1(2018課標)Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能,得到廣泛應用?;卮鹣铝袉栴}:(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為_、_(填標號)。A BC D(2)Li+與H具有相同的電子構型,r(Li+)小于r(H),原因是_。(3)LiAlH4是有機合成中常用的還原劑,LiAlH4中的陰離子空間構型是_、中心原子的雜化形式為_。LiAlH4中,存在_(填標號)。A離子鍵 B鍵 C鍵 D氫鍵(4)Li2O是離子晶體,其晶格能可通過圖(a)的BornHaber循環(huán)計算得到??芍?,Li原子的第一電離能為_kJmol1,O=O鍵鍵能為_kJmol1,Li2O晶格能為_kJmol1。(5)Li2O具有反螢石結構,晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數為0.4665 nm,阿伏加德羅常數的值為NA,則Li2O的密度為_gcm3(列出計算式)?!敬鸢浮緿 C Li+核電荷數較大 正四面體 sp3 AB 520 498 2908 【解析】(1)根據核外電子排布規(guī)律可知Li的基態(tài)核外電子排布式為1s22s1,則D中能量最低;選項C中有2個電子處于2p能級上,能量最高;(2)由于鋰的核電荷數較大,原子核對最外層電子的吸引力較大,因此Li半徑小于H;2(2018課標)硫及其化合物有許多用途,相關物質的物理常數如下表所示:H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點/85.5115.2600(分解)75.516.810.3沸點/60.3444.610.045.0337.0回答下列問題:(1)基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為_,基態(tài)S原子電子占據最高能級的電子云輪廓圖為_形。(2)根據價層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價層電子對數不同于其他分子的是_。(3)圖(a)為S8的結構,其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多,主要原因為_。(4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構型為_形,其中共價鍵的類型有_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_。(5)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M,阿伏加德羅常數的值為NA,其晶體密度的計算表達式為_gcm3;晶胞中Fe2+位于所形成的正八面體的體心,該正八面體的邊長為_nm?!敬鸢浮?啞鈴(紡錘) H2S S8相對分子質量大,分子間范德華力強 平面三角 2 sp3 3(2018課標)鋅在工業(yè)中有重要作用,也是人體必需的微量元素。回答下列問題:(1)Zn原子核外電子排布式為_。(2)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1(Zn)_1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。(3)ZnF2具有較高的熔點(872 ),其化學鍵類型是_;ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑,原因是_。(4)中華本草等中醫(yī)典籍中,記載了爐甘石(ZnCO3)入藥,可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中,陰離子空間構型為_,C原子的雜化形式為_。(5)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_。六棱柱底邊邊長為a cm,高為c cm,阿伏加德羅常數的值為NA,Zn的密度為_gcm3(列出計算式)?!敬鸢浮?Ar3d104s2 大于 Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結構,較難失電子 離子鍵 ZnF2為離子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主、極性較小 平面三角形 sp2 六方最密堆積(A3型) 為6 cm3。所以密度為:gcm-3。4(2017課標)鉀和碘的相關化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用?;卮鹣铝袉栴}:(1)元素K的焰色反應呈紫紅色,其中紫色對應的輻射波長為_nm(填標號)。A404.4B553.5 C589.2D670.8 E.766.5(2)基態(tài)K原子中,核外電子占據的最高能層的符號是_,占據該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_。K和Cr屬于同一周期,且核外最外層電子構型相同,但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低,原因是_。(3)X射線衍射測定等發(fā)現,I3AsF6中存在I3+離子。I3+離子的幾何構型為_,中心原子的雜化形式為_。(4)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學材料,具有鈣鈦礦型的立體結構,邊長為a=0.446nm,晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置,如圖所示。K與O間的最短距離為_nm,與K緊鄰的O個數為_。(5)在KIO3晶胞結構的另一種表示中,I處于各頂角位置,則K處于_位置,O處于_位置?!緟⒖即鸢浮浚?)A (2)N 球形 K的原子半徑較大且價電子數較少,金屬鍵較弱(3)V形 sp3 (4)0.315 12 (5)體心 棱心5(2017課標)我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)?;卮鹣铝袉栴}:(1)氮原子價層電子對的軌道表達式(電子排布圖)為_。(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_;氮元素的E1呈現異常的原因是_。(3)經X射線衍射測得化合物R的晶體結構,其局部結構如圖(b)所示。從結構角度分析,R中兩種陽離子的相同之處為_,不同之處為_。(填標號)A中心原子的雜化軌道類型B中心原子的價層電子對數C立體結構D共價鍵類型R中陰離子N5-中的鍵總數為_個。分子中的大鍵可用符號表示,其中m代表參與形成的大鍵原子數,n代表參與形成的大鍵電子數(如苯分子中的大鍵可表示為),則N5-中的大鍵應表示為_。 圖(b)中虛線代表氫鍵,其表示式為(NH4+)N-HCl、_、_。(4)R的晶體密度為d gcm-3,其立方晶胞參數為a nm,晶胞中含有y個(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl單元,該單元的相對質量為M,則y的計算表達式為_?!緟⒖即鸢浮浚?)(2)同周期隨著核電荷數依次增大,原子半徑逐漸變小,故結合一個電子釋放出的能量依次增大 N的2p能級處于半充滿狀態(tài),相對穩(wěn)定,不易結合一個電子(3)ABD; C 5NA (H3O+)OHN (NH4+)NHN(4) 6(2017課標)研究發(fā)現,在CO2低壓合成甲醇反應(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應用前景?;卮鹣铝袉栴}:(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為_。元素Mn與O中,第一電離能較大的是_,基態(tài)原子核外未成對電子數較多的是_。(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為_和_。(3)在CO2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質中,沸點從高到低的順序為_,原因是_。(4)硝酸錳是制備上述反應催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學鍵除了鍵外,還存在_。(5)MgO具有NaCl型結構(如圖),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數為a=0.420nm,則r(O2-)為_nm。MnO也屬于NaCl型結構,晶胞參數為a =0.448 nm,則r(Mn2+)為_nm?!敬鸢浮浚?)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2 O Mn(2)sp sp3(3)H2OCH3OHCO2H2,H2O與CH3OH均為非極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多,CO2分子量較大,范德華力較大(4)鍵、離子鍵 (5)0.148 0.076鎖定考點一、原子結構 1. 能層與能級由必修的知識,我們已經知道多電子原子的核外電子的能量是不同的,由內而外可以分為: 第一、二、三、四、五、六、七能層符號表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q 能量由低到高例如:鈉原子有11個電子,分布在三個不同的能層上,第一層2個電子,第二層8個電子,第三層1個電子。由于原子中的電子是處在原子核的引力場中,電子總是盡可能先從內層排起,當一層充滿后再填充下一層。理論研究證明,原子核外每一層所能容納的最多電子數如下:能 層 一 二 三 四 五 六 七符 號 K L M N O P Q最多電子數 2 8 18 32 50即每層所容納的最多電子數是:2n2(n:能層的序數) 但是同一個能層的電子,能量也可能不同,還可以把它們分成能級(S、P、d、F),就好比能層是樓層,能級是樓梯的階級。各能層上的能級是不一樣的。能級的符號和所能容納的最多電子數如下:能 層 K L M N O 能 級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多電子數 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 各能層電子數 2 8 18 32 50 (1) 每個能層中,能級符號的順序是ns、np、nd、nf(2) 任一能層,能級數=能層序數(3) s、p、d、f可容納的電子數依次是1、3、5、7的兩倍 各能層所包含的能級類型及各能層、能級最多容納的電子數見下表:2. 構造原理根據構造原理,只要我們知道原子序數,就可以寫出幾乎所有元素原子的電子排布。即電子所排的能級順序:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s電子填充的先后順序(構造原理)為:1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7pns (n2)f (n1)d np構造原理揭示了原子核外電子的能級分布。不同能層的能級有交錯現象,如E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)等。構造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的依據,也是繪制基態(tài)原子電子排布圖(即軌道表示式)的主要依據之一。如:Na:1s22s22p63s1,能級符號上面數字是該能級上的電子數。元素原子的電子排布:(136號)氫 H 1s1 鈉 Na 1s22s22p63s1 鉀 K 1s22s22p63s23p64s1 【Ar】4s1 有少數元素的基態(tài)原子的電子排布對于構造原理有一個電子的偏差,如:鉻 24Cr Ar3d54s1 銅 29Cu Ar3d104s1例如:寫出17Cl(氯)、21Sc(鈧)、35Br(溴)的電子排布氯:1s22s22p63s23p5鈧:1s22s22p63s23p63d14s2溴:1s22s22p63s23p63d104s24p53.電子云和原子軌道: (1) 電子運動的特點:質量極小 運動空間極小 極高速運動。因此,電子運動來能用牛頓運動定律來描述,只能用統(tǒng)計的觀點來描述。我們不可能像描述宏觀運動物體那樣,確定一定狀態(tài)的核外電子在某個時刻處于原子核外空間如何,而只能確定它在原子核外各處出現的概率。概率分布圖看起來像一片云霧,因而被形象地稱作電子云。常把電子出現的概率約為90%的空間圈出來,人們把這種電子云輪廓圖成為原子軌道。S的原子軌道是球形的,能層序數越大,原子軌道的半徑越大。 P的原子軌道是紡錘形的,每個P能級有3個軌道,它們互相垂直,分別以Px、Py、Pz為符號。P原子軌道的平均半徑也隨能層序數增大而增大。 s電子的原子軌道都是球形的(原子核位于球心),能層序數,2越大,原子軌道的半徑越大。這是由于1s,2s,3s電子的能量依次增高,電子在離核更遠的區(qū)域出現的概率逐漸增大,電子云越來越向更大的空間擴展。這是不難理解的,打個比喻,神州五號必須依靠推動(提供能量)才能克服地球引力上天,2s電子比1s電子能量高,克服原子核的吸引在離核更遠的空間出現的概率就比1s大,因而2s電子云必然比1s電子云更擴散。(2) 重點難點泡利原理和洪特規(guī)則量子力學告訴我們:ns能級各有一個軌道,np能級各有3個軌道,nd能級各有5個軌道,nf能級各有7個軌道.而每個軌道里最多能容納2個電子,通常稱為電子對,用方向相反的箭頭“”來表示。 一個原子軌道里最多只能容納2個電子,而且自旋方向相反,這個原理成為泡利原理。推理各電子層的軌道數和容納的電子數。當電子排布在同一能級的不同軌道時,總是優(yōu)先單獨占據一個軌道,而且自旋方向相同,這個規(guī)則是洪特規(guī)則。洪特規(guī)則的特例:對于同一個能級,當電子排布為全充滿、半充滿或全空時,是比較穩(wěn)定的。 特例: 24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 3d 3d 半充滿 全充滿軌道表示式:用“”表示軌道,用“”或“”表示容納的電子。 1s 1s如:1H 2He 1s 2s 1s 2s 2p 3Li 6C注意:ns能級各有1個軌道,np能級各有3個軌道,nd能級各有5個軌道,nf能級各有7個軌道。而每個軌道里最多能容納2個電子,通常稱為電子對,用方向相反的箭頭“”來表示?!啊?“”表示自選方向相反。4. 基態(tài)、激發(fā)態(tài)、光譜 1基態(tài):最低能量狀態(tài)。如處于最低能量狀態(tài)的原子稱為基態(tài)原子。 2激發(fā)態(tài):較高能量狀態(tài)(相對基態(tài)而言)。如基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子躍遷至較高能級成為激發(fā)態(tài)原子。 3光譜:不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收(基態(tài)激發(fā)態(tài))和放出(基態(tài)激發(fā)態(tài))能量,產生不同的光譜原子光譜(吸收光譜和發(fā)射光譜)。利用光譜分析可以發(fā)現新元素或利用特征譜線鑒定元素。小結:原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài),簡稱能量最低原理。處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子。當基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子會躍遷到較高能級,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,將釋放能量。光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。 不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光,可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜,總稱原子光譜。許多元素是通過原子光譜發(fā)現的。在現代化學中,常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素,稱為光譜分析。二、分子結構1. 共價鍵.共價鍵的本質及特征 共價鍵的本質是在原子之間形成共用電子對,其特征是具有飽和性和方向性。.共價鍵的類型按成鍵原子間共用電子對的數目分為單鍵、雙鍵、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。說 明:兩原子間形成的共價鍵中,共價單鍵為鍵,共價雙鍵中有一個鍵和一個鍵,共價三鍵中有一個鍵和二個鍵。并不是所有的分子中都含有共價鍵,如單原子的稀有氣體分子中無共價鍵。.鍵參數鍵能: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:在原子數超過2的分子中,兩個共價鍵之間的夾角。鍵參數對分子性質的影響鍵長越短,鍵能越大,分子越穩(wěn)定.等電子原理原子總數相同、價電子總數相同的分子具有相似的化學鍵特征,它們的許多性質相近。應用:判斷微粒成鍵方式、空間構型;推測性質。如CO與N2 。常見等電子體的空間構型等電子體類型常見等電子體空間構型2原子10電子(價電子,下同)CO ,N2,CN-,NO+,直線形2原子14電子F2,Cl2直線形3原子8電子H2O,H2S,NV形3原子16電子CO2,N2O,CNO-,N,SCN-,HgCl2,BeCl2(g)直線形3原子18電子O3,SO2,NV形4原子8電子NH3,PH3,C,H3O+三角錐形4原子24電子SO3(g),C,N,B,BF3平面三角形4原子26電子S,Cl,Br,I,XeO3三角錐形5原子8電子CH4,SiH4,N,P,B正四面體形5原子32電子CCl4,SiF4,Si,S,Cl,P正四面體形12原子30電子C6H6,N3B3H6(俗稱無機苯)平面六邊形7原子48電子Al,Si,P,SF6八面體形2. 分子的立體構型價層電子對互斥理論價電子:原子在參與化學反應時能夠用于成鍵的電子,是原子核外跟元素化合價有關的電子。在主族元素中,價電子數就是最外層電子數。價層:就是顯現化合價的電子層,通常指原子的最外層電子層。價層電子對:指的是形成鍵的電子對和孤對電子。孤對電子的存在,增加了電子對間的排斥力,影響了分子中的鍵角,會改變分子構型的基本類型。價層電子對互斥理論基本觀點:分子中的價層電子對-成鍵電子對(即鍵)和孤對電子由于相互排斥作用,盡可能趨向彼此遠離以減小排斥力而采取對稱的空間結構。一般電子對間的排斥大?。汗码娮訉﹂g的排斥(孤-孤排斥)孤對電子和成鍵電子對間的排斥(孤-成排斥)成鍵電子對間的排斥(成-成排斥)說明:價層電子對互斥理論:主要是用來分析主族元素形成的分子或離子的結構的,不用來分析以過渡元素為中心的化合物。(2)根據價層電子對互斥模型判斷分子的構型、價層電子對互斥模型說明的是價層電子對(含孤電子對)的空間構型,而分子的空間構型指的是成鍵電子對空間構型,不包括孤電子對。當中心原子無孤電子對時,兩者的構型一致; 當中心原子有孤電子對時,兩者的構型不一致。、對ABm型分子或離子,其價層電子對數(亦即為雜化軌道數)的判斷方法為:規(guī)定:作為配位原子,鹵素F、Cl、Br、I和H:價電子1個,氧族:O、S:0個;但作為中心原子,鹵素原子按7個價電子計算,氧族元素的原子按6個價電子計算;對于復雜離子,應加或減離子的電荷數;例如PO43-應加上3個價電子。計算電子對數時,若剩余1個電子,亦當作1對電子處理。、分子空間構型價層電子對數雜化類型價電子對排布或VSEPR模型及雜化軌道夾角成鍵電子對數(即鍵)孤對電子對數電子對空間構型分子空間構型 實例 2sp直線形20 直線形CO2/BeCl23sp2三角形3 0 平面三角形CO32-/SO3/BF3/ BCl3/CH2O2 1 V形 O3/SO2/PbCl2/SnBr24四面體4 0 四面體形CCl4/SO42-/NH4+/CH4sp33 1 三角錐形H3O+/NF3/NH32 2 V形 H2O/H2S/SCl25sp3d三角雙錐(了解)50三角雙錐PCl541變形四面體SF432T形ClF323直線形I3- 分子構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,形成與原軌道數相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數不同,軌道間的夾角不同,形成分子的空間形狀不同。 分子構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型,而分子的空間構型指的是成鍵電子對空間構型,不包括孤對電子。當中心原子無孤對電子時,兩者的構型一致;當中心原子有孤對電子時,兩者的構型不一致。配位化合物配位鍵與極性鍵、非極性鍵的比較配位化合物a定義:金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結合形成的化合物。b組成:如Ag(NH3)2OH,中心離子為Ag,配體為NH3,配位數為2。3. 分子的性質分子間作用力的比較分子的極性(1) 極性分子:正電中心和負電中心不重合的分子。(2) 非極性分子:正電中心和負電中心重合的分子。 溶解性“相似相溶”規(guī)律:非極性溶質一般能溶于非極性溶劑,極性溶質一般能溶于極性溶劑若存在氫鍵,則溶劑和溶質之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好?!跋嗨葡嗳堋边€適用于分子結構的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇在水中的溶解度明顯減小 手性具有完全相同的組成和原子排列的一對分子,如左手和右手一樣互為鏡像,在三維空間里不能重疊的現象。 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HClOHClO2HClO3HClO4。三、晶體結構與性質1晶體與非晶體晶體非晶體結構特征結構微粒周期性有序排列結構微粒無序排列性質特征自范性有無熔點固定不固定異同表現各向異性各向同性二者區(qū)別方法間接方法看是否有固定的熔點科學方法對固體進行X射線衍射實驗2.得到晶體的途徑(1)熔融態(tài)物質凝固。(2)氣態(tài)物質冷卻不經液態(tài)直接凝固(凝華)。(3)溶質從溶液中析出。3晶胞(1)概念:描述晶體結構的基本單元。(2)晶體中晶胞的排列無隙并置無隙:相鄰晶胞之間沒有任何間隙。并置:所有晶胞平行排列、取向相同。4晶格能(1)定義:氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量,通常取正值,單位:kJmol1。(2)影響因素離子所帶電荷數:離子所帶電荷數越多,晶格能越大。離子的半徑:離子的半徑越小,晶格能越大。(3)與離子晶體性質的關系晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,且熔點越高,硬度越大?!旧疃人伎肌烤О嬎愕乃季S方法(1)晶胞計算是晶體考查的重要知識點之一,也是考查學生分析問題、解決問題能力的較好素材。晶體結構的計算常常涉及如下數據:晶體密度、NA、M、晶體體積、微粒間距離、微粒半徑、夾角等,密度的表達式往往是列等式的依據。解決這類題,一是要掌握晶體“均攤法”的原理,二是要有扎實的立體幾何知識,三是要熟悉常見晶體的結構特征,并能融會貫通,舉一反三。(2)“均攤法”原理特別提醒在使用均攤法計算晶胞中微粒個數時,要注意晶胞的形狀,不同形狀的晶胞,應先分析任意位置上的一個粒子被幾個晶胞所共有,如六棱柱晶胞中,頂點、側棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個晶胞所共有。(3)晶體微粒與M、之間的關系若1個晶胞中含有x個微粒,則1 mol晶胞中含有x mol微粒,其質量為xM g(M為微粒的相對“分子”質量);又1個晶胞的質量為a3 g(a3為晶胞的體積),則1 mol晶胞的質量為a3NA g,因此有xMa3NA。四種晶體性質比較 類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構成粒子分子原子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大,有的很小較大熔、沸點較低很高有的很高,有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多數易溶于水等極性溶劑導電、傳熱性一般不導電,溶于水后有的導電一般不具有導電性,個別為半導體電和熱的良導體晶體不導電,水溶液或熔融態(tài)導電物質類別及舉例所有非金屬氫化物(如水、硫化氫)、部分非金屬單質(如鹵素X2)、部分非金屬氧化物(如CO2、SO2)、幾乎所有的酸、絕大多數有機物(有機鹽除外)部分非金屬單質(如金剛石、硅、晶體硼),部分非金屬化合物(如SiC、SiO2)金屬單質與合金(如Na、Al、Fe、青銅)金屬氧化物(如K2O、Na2O)、強堿(如KOH、NaOH)、絕大部分鹽(如NaCl)晶體類型的判斷方法1依據構成晶體的微粒和微粒間的作用判斷(1)離子晶體的構成微粒是陰、陽離子,微粒間的作用是離子鍵。(2)原子晶體的構成微粒是原子,微粒間的作用是共價鍵。(3)分子晶體的構成微粒是分子,微粒間的作用為分子間作用力。(4)金屬晶體的構成微粒是金屬陽離子和自由電子,微粒間的作用是金屬鍵。2依據物質的分類判斷(1)金屬氧化物(如K2O)、強堿(如NaOH)和絕大多數的鹽類是離子晶體。(2)大多數非金屬單質(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數有機物(除有機鹽外)是分子晶體。(3)常見的單質類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等,常見的化合類原子晶體有碳化硅、二氧化硅等。(4)金屬單質是金屬晶體。3依據晶體的熔點判斷(1)離子晶體的熔點較高。(2)原子晶體熔點高。(3)分子晶體熔點低。(4)金屬晶體多數熔點高,但也有相當低的。4依據硬度和機械性能判斷離子晶體硬度較大或硬而脆。原子晶體硬度大。分子晶體硬度小且較脆。金屬晶體多數硬度大,但也有較低的,且具有延展性。注意(1)常溫下為氣態(tài)或液態(tài)的物質,其晶體應屬于分子晶體(Hg除外)。(2)石墨屬于混合型晶體,但因層內原子之間碳碳共價鍵的鍵長為1.421010 m,比金剛石中碳碳共價鍵的鍵長(鍵長為1.541010 m)短,所以熔、沸點高于金剛石。(3)AlCl3晶體中雖含有金屬元素,但屬于分子晶體,熔、沸點低(熔點190 )。(4)合金的硬度比成分金屬大,熔、沸點比成分金屬低。比較晶體的熔、沸點1不同類型晶體的熔、沸點高低一般規(guī)律原子晶體離子晶體分子晶體。金屬晶體的熔、沸點差別很大,如鎢、鉑等沸點很高,如汞、鎵、銫等沸點很低,金屬晶體一般不參與比較。2原子晶體由共價鍵形成的原子晶體中,原子半徑小的鍵長短,鍵能大,晶體的熔、沸點高。如熔點:金剛石石英碳化硅硅。3離子晶體一般地說,陰、陽離子所帶電荷數越多,離子半徑越小,則離子間的作用就越強,其離子晶體的熔、沸點就越高,如熔點:MgOMgCl2NaClCsCl。4分子晶體(1)分子間作用力越大,物質的熔、沸點越高;具有氫鍵的分子晶體,熔、沸點反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。(2)組成和結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,熔、沸點越高,如SnH4GeH4SiH4CH4,F2Cl2Br2N2,CH3OHCH3CH3。(4)同分異構體,支鏈越多,熔、沸點越低。例如:CH3CH2CH2CH2CH3。(5)同分異構體的芳香烴,其熔、沸點高低順序是鄰間對位化合物。5金屬晶體金屬離子半徑越小,離子所帶電荷數越多,其金屬鍵越強,金屬熔、沸點就越高,如熔、沸點:NaMgNaKRbCs。特別提醒(1)金屬晶體的熔、沸點差別很大,如鎢、鉑等熔點很高,如汞、鎵、銫等熔點很低。(2)金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的熔點高,如金屬晶體Na晶體的熔點(98 )小于分子晶體AlCl3晶體的熔點(190 )。(3)并非存在氫鍵的分子晶體的熔、沸點就高,分子內形成氫鍵,一般會使分子晶體的熔、沸點降低。例如鄰羥基苯甲醛()由于形成分子內氫鍵,比對羥基苯甲醛()的熔、沸點低。幾種常見的晶體模型1原子晶體(金剛石和二氧化硅)(1)金剛石晶體中,每個C與另外4個C形成共價鍵,CC 鍵之間的夾角是10928,最小的環(huán)是六元環(huán)。含有1 mol C的金剛石中,形成的共價鍵有2 mol。(2)SiO2晶體中,每個Si原子與4個O成鍵,每個O原子與2個硅原子成鍵,最小的環(huán)是十二元環(huán),在“硅氧”四面體中,處于中心的是Si原子。2分子晶體(1)干冰晶體中,每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個。(2)冰的結構模型中,每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成2 mol“氫鍵”。3離子晶體(1)NaCl型:在晶體中,每個Na同時吸引6個Cl,每個Cl同時吸引6個Na,配位數為6。每個晶胞含4個Na和4個Cl。(2)CsCl型:在晶體中,每個Cl吸引8個Cs,每個Cs吸引8個Cl,配位數為8。4石墨晶體石墨層狀晶體中,層與層之間的作用是分子間作用力,平均每個正六邊形擁有的碳原子個數是2,C原子采取的雜化方式是sp2。5常見金屬晶體的原子堆積模型結構型式常見金屬配位數晶胞面心立方最密堆積A1Cu、Ag、Au12體心立方堆積A2Na、K、Fe8六方最密堆積A3Mg、Zn、Ti12特別提醒(1)判斷某種微粒周圍等距且緊鄰的微粒數目時,要注意運用三維想象法。如NaCl晶體中,Na周圍的Na數目(Na用“”表示):每個面上有4個,共計12個。(2)??嫉膸追N晶體主要有干冰、冰、金剛石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等,要熟悉以上代表物的空間結構。當題中信息給出與某種晶體空間結構相同時,可以直接套用某種結構。大題沖關1已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的原子序數依次增大。其中A元素原子的核外p電子數比s電子數少1。C是電負性最大的元素。D原子次外層電子數是最外層電子數2倍,E是第族中原子序數最小的元素。(1)寫出基態(tài)C原子的電子排布式_。(2)A、B、C三種元素的第一電離能由大到小的順序為_(用元素符號表示),原因是_。(3)已知DC4常溫下為氣體,則該物質的晶體類型是_,組成微粒的中心原子的軌道雜化類型為_,空間構型是_。(4)Cu2容易與AH3形成配離子Cu(AH3)42,但AC3不易與Cu2形成配離子,其原因是_。(5)A、B兩元素分別與D形成的共價鍵中,極性較強的是_。A、B兩元素間能形成多種二元化合物,其中與A3互為等電子體的物質的化學式為_。(6)已知E單質的晶胞如圖所示,則晶體中E原子的配位數為_,一個E的晶胞質量為_?!敬鸢浮?s22s22p5FNON 原子的2p 能級處于較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)分子晶體sp3正四面體形由于電負性FNH,在NF3 分子中,共用電子對偏向F 原子,使得N 原子上的孤電子對難與Cu2形成配位鍵Si-O 鍵N2O8112/NA g2X、Y、Z、J、Q五種短周期主族元素,原子序數依次增大。元素Z在地殼中含量最高,J元素的焰色反應呈黃色,Q的最外層電子數與其電子總數之比為38,X能與J形成離子化合物,且J的半徑大于X的半徑,Y的氧化物是形成酸雨的主要物質之一。請回答:(1)Q元素在周期表中的位置為_。(2)將這五種元素原子半徑從大到小排列,排在第三的元素原子是_(填元素符號)。(3)元素的非金屬性Z_Q(填“”或“C正四面體10928,H-S-S-HNa2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S + SO2+ H2O3a、b、c、d、e均為周期表前四周期元素,原子序數依次增大,相關信息如下表所示。a原子核外電子分別占3個不同能級,且每個能級上排布的電子數相同b基態(tài)原子的p軌道電子數比s軌道電子數少1c在周期表所列元素中電負性最大d位于周期表中第4縱行e基態(tài)原子M層全充滿,N層只有一個電子請回答:(1)d屬于_區(qū)的元素,其基態(tài)原子的價電子排布圖為_。(2)b與其同周期相鄰元素第一電離能由大到小的順序為_(用元素符號表示)。(3)c的氫化物水溶液中存在的氫鍵有_種,任意畫出一種_。(4)a與其相鄰同主族元素的最高價氧化物的熔點高低順序為_(用化學式表示)。若將a元素最高價氧化物水化物對應的正鹽酸根離子表示為A,則A的空間構型為_;A的中心原子的軌道雜化類型為_,與A互為等電子體的一種分子為_(填化學式)。(5)e與Au的合金可形成面心立方最密堆積的晶體,在晶胞中e原子處于面心,該晶體具有儲氫功能,氫原子可進入到由e原子與Au原子構成的四面體空隙中,儲氫后的晶胞結構與金剛石晶胞結構相似,該晶體儲氫后的化學式為_,若該晶體的相對分子質量為M,密度為a gcm3,則晶胞的體積為_(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。【答案】dNOC4FHF或FHO或OHF或OHOSiO2CO2平面三角形sp2SO3 或BF3H4Cu3Au4砷化鎵是繼硅之后研究最深入、應用最廣泛的半導體材料?;卮鹣铝袉栴}:(1)Ga 基態(tài)原子核外電子排布式為 _,As 基態(tài)原子核外有_個未成對電子。(2)Ga、As、Se 的第一電離能中大到小的順序是 _,Ga、As、Se 的電負性由大到小的順序是 _。(3)比較下列鎵的鹵化物的熔點和沸點,分析其變化規(guī)律及原因:_。鎵的鹵化物GaCl3GaBr3GaI3熔點/77.75122.3211.5沸點/201.2279346GaF3 的熔點超過 1000 ,可能的原因是 _。(4)二水合草酸鎵的結構如圖 1 所示,其中鎵原子的配位數為_,草酸根中碳原子的雜化軌道類型為 _。(5)砷化鎵的立方晶胞結構如圖 2 所示,晶胞參數為 a=0.565nm,砷化鎵晶體的密度為_g/ cm3(設 NA為阿伏加德羅常數的值,列出計算式即可)?!敬鸢浮緼r3d104s24p1(或1s22s22p63s23p63d104s24p1)3AsSeGaSeAsGaGaCl3、GaBr3、GaI3均為分子晶體,相對分子質量依次增大,分子間作用力增強GaF3 是離子晶體4sp2(5)晶胞中Ga原子數目=8+6=4、As原子數目=4,晶胞質量=4g,晶體密度4g(0.56510-7 cm)3=g/cm3,故答案為:。5自然界中存在大量的金屬元素,其中鈉、鎂、鋁、鐵、銅等在工農業(yè)生產中有著廣泛的應用。(1)請寫出Fe的基態(tài)原子核外電子排布式_。(2)金屬A的原子只有3個電子層,其第一至第四電離能如下:電離能/(kJmol1)I1I2I3I4A932182115 39021 771則A原子的價電子排布式為_。(3)合成氨工業(yè)中,原料氣(N2、H2及少量CO、NH3的混合氣)在進入合成塔前常用醋酸二氨合銅()溶液來吸收原料氣體中的CO(Ac代表CH3COO),其反應是:Cu(NH3)2AcCONH3Cu(NH3)3COAc醋酸羰基三氨合銅()H0。C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序為_。配合物Cu(NH3)3COAc中心原子的配位數為_。在一定條件下NH3與CO2能合成尿素CO(NH2)2,尿素中C原子和N原子軌道的雜化類型分別為_;1 mol尿素分子中,鍵的數目為_。(4)NaCl和MgO都屬于離子化合物,NaCl的熔點為801.3 ,MgO的熔點高達2800 。造成兩種晶體熔點差距的主要原因是_。(5)(NH4)2SO4、NH4NO3等顆粒物及揚塵等易引起霧霾。其中NH4+的空間構型是_(用文字描述),與NO互為等電子體的分子是_(填化學式)。(6)銅的化合物種類很多,如圖是氯化亞銅的晶胞結構(黑色球表示Cu+,白色球表示Cl-),已知晶胞的棱長為a cm,則氯化亞銅密度的計算式為_gcm3(用NA表示阿伏加德羅常數)?!敬鸢浮緼r3d64s23s2CON4sp2、sp37NAMgO晶體所含離子半徑小,電荷數多,晶格能大正四面體SO3或BF36含 鹵 族 元 素 的 化 合 物 在 科 研 和 生 產 中 有 許 多 重 要 用 途 。 如 : 2 m o l S b ( C H 3 ) 3 、 2 m o lSb(CH3)2Br 和 2molSb(CH3)Br2 進行重組反應可生成空間位阻最小的離子化合物:Sb2(CH3)52 Sb2(CH3)2Br6,已知 Sb 與 N 同主族。請回答:(1) 中,H、C、Br 的電負性由小到大的順序為_,溴原子的價電子排布式 為_。(2)Sb2(CH3)5 +的結構式為,Sb 原子的雜化軌道類型為_。寫出一種與CH3 -互為等電子體的分子_。(3)X 射線衍射測定等發(fā)現,I3AsF6 中存在 I3+ 離子。I3+ 離子的幾何構型為_。(4)一定條件下 SbCl3 與 GaCl3 以物質的量之比為 l:l 混合得到一種固態(tài)離子化合物,其結構組成可能 為:(a) GaCl2+ SbCl4- 或(b) SbCl2+ GaCl4- ,該離子化合物最可能的結構組成為_ (填“a”或“b”),理由是_。(5)固態(tài) PCl5 結構中存在 PCl4 和 PCl6 -兩種離子,其晶胞如圖所示。已知晶胞的邊長為 a pm ,阿伏加德羅常數值用 NA表示。則 PCl4 和 PCl6 - 之間的最短距離為_pm,固態(tài) PCl5 的密度為_gcm-3?!敬鸢浮縃CBr 4s24p5 sp3 雜化 NH3 V 形 b GaCl3 分子中,Ga 原子周圍價層電子對數為 3,是電子對的接受體,更容易與 Cl上的孤電子對結合,形成配位鍵,構成GaCl4-離子,因此可能結構應是SbCl2+GaCl4- a 7銅及其化合物在工業(yè)生產及生活中用途非常廣泛?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)亞銅離子價電子排布式為_;第一電離能I(Cu)_I (Zn)(填“”或“”)原因_;(2)Cu(CH3CN)42+比四氨合銅離子還穩(wěn)定,配離子中Cu的配位數是_,配體中碳原子的雜化類型是_,1molCH3CN中鍵的個數為_;(3)CuCl是有機合成中常見催化劑。CuCl熔化后幾乎不導電,推測CuCl晶體中化學鍵類型為_;CuCl加強熱會分解生成銅,銅晶體的堆積方式為_(用文字表示)。(4)冰晶體的結構與金剛石的結構相似,屬立方晶系。如圖,將金剛石晶胞中的C原子全部置換成O原子,O原子與最近距離的四個O原子相連,H原子插入兩個相連的O原子之間,與氧形成一個共價鍵和一個氫鍵,即為冰中的共價鍵和氫鍵。0時冰晶體中氫鍵的鍵長(AHB)為_pm(列式并計算)。(0時冰密度為0.9gcm-3) 【答案】3d10Cu的價電子排布式3d104s1 易失去最外層的一個電子,形成3d 上的全滿較穩(wěn)定結構,Zn的價電子排布式3d104s2 就是較穩(wěn)定結構不易失去一個電子,所以第一電離能I(Cu) I (Zn)4sp3、sp雜化5NA共價鍵面心立方最密堆積8(1) 寫出鎳原子的電子排布式_。(2) 丙酮()分子中2號碳原子的雜化方式為_;與CS2互為等電子體的陰離子是_(寫一種)。(3)含0.1molCr(H2O)ClCl2H2O的水溶液與足量硝酸銀溶液反應生成_molAgCl沉淀。(4)H2O分子的鍵角比H2S分子的鍵角大,原因是_ 。(5)N,P屬于同族元素,但是它們的簡單氫化物NH3,PH3在水中溶解度差異很大,其原因是 _(6) 由銅與氯形成的一種化合物的晶胞結構如圖所示(黑點代表銅原子)。該晶體的化學式為_。將晶胞內的4個黑點相互連接所形成的立體構型是_。晶體中與一個氯原子距離最近的氯原子有_個。已知該晶體的密度為g.cm-3,阿伏加德羅常數的值為NA,則該晶體中銅原子和氯原子之間的最短距離為_pm(列出計算式即可)。【答案】1s22s22p63s23p63d84s2 或Ar3d84s2sp2雜化SCN(或OCN、CNO、N3-等)0.2氧的原子半徑比硫小,電負性比硫大,水分子中成鍵電子對更靠近中心原子,相互排斥作用大,鍵角大NH3分子能和水分子之間形成氫鍵CuCl正四面體形12 9選修3:物質結構與性質東晉華陽國志南中志卷四中已有關于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品?;卮鹣铝袉栴}:(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_3d能級上的未成對電子數為_。(2)硫酸鎳溶于氨水形成Ni- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 2019年領軍高考化學 清除易錯點 專題26 物質結構與性質知識點講解 2019 年領軍 高考 化學 清除 易錯點 專題 26 物質 結構 性質 知識點 講解
裝配圖網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://appdesigncorp.com/p-6275539.html