學(xué)案17物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、學(xué)案17物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)最新考綱展示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(jí)分布，能用電子排布式表示常見(jiàn)元素(136號(hào))原子核外電子的排布，價(jià)電子的排布。了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；(2)了解元素電離能的含義，并能用以說(shuō)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(huì)發(fā)生躍遷，了解其簡(jiǎn)單應(yīng)用；(4)了解電負(fù)性的概念，知道元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)系。2.化學(xué)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(jià)鍵的形成，能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說(shuō)明簡(jiǎn)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)

2、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)，了解金屬晶體常見(jiàn)的堆積方式；(5)了解雜化軌道理論及常見(jiàn)的雜化軌道類(lèi)型(sp、sp2、sp3)，能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論或者雜化軌道理論推測(cè)常見(jiàn)的簡(jiǎn)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(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別；(2)了解氫鍵的存在對(duì)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)粒子、粒子間作用力的區(qū)別；(4)能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算；(5)了解晶格能的概念及其對(duì)離子晶體性質(zhì)的影響?；A(chǔ)回扣1原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)原子序數(shù)為24的元

3、素原子的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)，價(jià)電子排布式是_；有_個(gè)電子層，_個(gè)能級(jí)；有_個(gè)未成對(duì)電子；在周期表中的位置是第_周期第_族。(2)試用“>”、“<”或“”表示元素C、N、O、Si的下列關(guān)系：第一電離能：_(用元素符號(hào)表示，下同)。電負(fù)性：_。非金屬性：_。答案(1)1s22s22p63s23p63d54s1或3d54s13d54s1476四B(2)N>O>C>SiO>N>C>SiO>N>C>Si2分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析下列化學(xué)式，選出劃線元素符合要求的物質(zhì)：AC2H2BH2OCBeCl2DCH4EC2H4FN2H4(1)既有鍵

4、，又有鍵的是_。(2)sp3雜化的是_；sp2雜化的是_；sp雜化的是_。(3)分子構(gòu)型為正四面體的是_，為“V”形的是_，為直線形的是_。(4)分子間能形成氫鍵的物質(zhì)是_，能作配體形成配位鍵的是_。(5)含有極性鍵的非極性分子是_。答案(1)AE(2)BDFEAC(3)DBAC(4)BFBF(5)ACDE3晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)如圖為NaCl晶胞示意圖，邊長(zhǎng)為a cm，在1 mol的晶胞中，含有_個(gè)Na，1個(gè)Na周?chē)c其距離最近并且距離相等的Cl有_個(gè)，形成_構(gòu)型；NaCl的密度為_(kāi)。(2)用“>”、“<”或“”表示下列物質(zhì)的熔沸點(diǎn)關(guān)系：H2O_H2SCH4_CCl4Na_Mg C

5、aO_MgO金剛石_石墨 SiO2_CO2答案(1)4NA6正八面體g·cm3(2)><<<<>4判斷正誤，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“×”(1)基態(tài)Mn2的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5()(2)含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子()(3)原子晶體的熔沸點(diǎn)一定大于離子晶體的(×)(4)金屬晶體的熔沸點(diǎn)不一定大于分子晶體的()(5)元素的電負(fù)性：Al>Si(×)(6)金屬鍵具有方向性和飽和性(×)(7)SiO2和CO2都是非極性分子(×)(8)沸點(diǎn)：H2O>NH3>

6、PH3()(9)氧的電子排布圖 (×)(10)CS2分子中鍵與鍵數(shù)目之比為21(×)題型1核外電子排布與元素性質(zhì)1(2014·高考題片段組合)按要求完成下列填空：(1)基態(tài)鐵原子有_個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)e3的電子排布式為_(kāi)。答案41s22s22p63s23p63d5或3d5(2)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(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)，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(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子。b、c、d中第一電離能最大的是_(填元素符號(hào))，e的價(jià)層電子軌道示意圖為

7、_。答案N解析由于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)與其電子層數(shù)相同，則a為氫元素，b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)，則b為氮元素；c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則c為氧元素；d與c同主族，則d為硫元素；e的最外層只有1個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子，則e為銅元素。氮元素的2p軌道處于半充滿，第一電離能最大。(3)X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等；R2離子的3d軌道中有9個(gè)電子。Y基態(tài)原子的電子排布式是_；Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是_。答案1s2

8、2s22p4Cl解析X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體，該氣體是NO2，則X是氮元素，Y是氧元素；X與氫元素可形成XH3，該氣體是氨氣；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，則該元素的原子序數(shù)是28212，即為鎂元素；Z(鎂)在第三周期中，非金屬性最強(qiáng)的是氯。2(2013·高考題片段組合)按要求完成下列填空：(1)基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)，該能層具有的原子軌道數(shù)為_(kāi)、電子數(shù)為_(kāi)。(2)依據(jù)第2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(diǎn)標(biāo)出C、N、O三種元素的相對(duì)位置?；鶓B(tài)銅原子的核外電子排布式為_(kāi)。(3)Ni2的

9、價(jià)層電子排布圖為_(kāi)。F、K、Fe、Ni四種元素中的第一電離能最小的是_，電負(fù)性最大的是_。(填元素符號(hào))答案(1)M94(2)如圖1s22s22p63s23p63d104s1或3d104s1(3)KF解析(1)硅的基態(tài)原子中，能量最高的能層是第三電子層，符號(hào)為M，該能層有9個(gè)原子軌道，電子數(shù)為4。(2)第2周期元素的第一電離能從左向右逐漸增大，但由于N元素的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，所以N元素的第一電離能大于O，據(jù)此可標(biāo)出C、N、O三種元素的相對(duì)位置。1基態(tài)原子核外電子排布常見(jiàn)表示方法及易錯(cuò)點(diǎn)(1)表示方法(以硫原子為例)表示方法舉例原子結(jié)構(gòu)示意圖電子式電子排布式1s22s22p63s2

10、3p4或3s23p4電子排布圖(2)常見(jiàn)錯(cuò)誤防范電子排布式a3d、4s書(shū)寫(xiě)順序混亂如：b違背洪特規(guī)則特例如：電子排布圖2電離能和電負(fù)性(1)元素第一電離能的周期性變化規(guī)律同一周期，隨著原子序數(shù)的增加，元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，稀有氣體元素的第一電離能最大，堿金屬元素的第一電離能最??；同一主族，隨著電子層數(shù)的增加，元素的第一電離能逐漸減小；第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關(guān)。通常情況下，當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結(jié)構(gòu)時(shí)，原子的能量較低，該元素具有較大的第一電離能。(2)電離能、電負(fù)性大小

11、判斷規(guī)律：在周期表中，電離能、電負(fù)性從左到右逐漸增大，從上往下逐漸減小；特性：同周期主族元素，第A族(ns2)全充滿、A族(np3)半充滿，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的A和A族元素；方法：我們常常應(yīng)用化合價(jià)及物質(zhì)類(lèi)別判斷電負(fù)性的大小，如O與Cl的電負(fù)性比較：a.HClO中Cl為1價(jià)、O為2價(jià)，可知O的電負(fù)性大于Cl；b.Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價(jià)化合物，可知O的電負(fù)性大于Cl。(一)由元素符號(hào)或原子序數(shù)直接書(shū)寫(xiě)或判斷1Ni是元素周期表中第28號(hào)元素，第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是_；27號(hào)元素價(jià)層電子排布式為_(kāi)，它位于第_周期第_族，其化

12、學(xué)符號(hào)是_，有_個(gè)成單電子。答案C3d74s2四Co32過(guò)渡金屬離子與水分子形成的配合物是否有顏色，與其d軌道電子排布有關(guān)。一般而言，為d0或d10排布時(shí)，無(wú)顏色；為d1d9排布時(shí)，有顏色，如2顯粉紅色。據(jù)此判斷，2_顏色(填“無(wú)”或“有”)。答案有3C、Si、N元素的電負(fù)性由大到小的順序是_；C、N、O、F元素的第一電離能由大到小的順序是_。答案N>C>SiF>N>O>C4根據(jù)題目要求寫(xiě)出有關(guān)的電子排布式：(1)Se原子核外M層電子的排布式為_(kāi)。(2)基態(tài)B原子的電子排布式為_(kāi)。(3)將乙炔通入Cl溶液生成Cu2C2紅棕色沉淀。Cu基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)。答案(

13、1)3s23p63d10(2)1s22s22p1(3)1s22s22p63s23p63d105(1)N、Al、Si、Zn四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下：電離能I1I2I3I4Ia/kJ·mol15781 8172 74511 578則該元素是_(填寫(xiě)元素符號(hào))。(2)基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是_，Ge的最高價(jià)氯化物分子式是_，該元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有_。A是一種活潑的金屬元素B其電負(fù)性大于硫C其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料D能形成穩(wěn)定氫化物GeH4答案(1)Al(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2或3d104s24p2GeCl4C(二)由元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和在周

14、期表中的位置判斷6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(wèn)題。A元素的核外電子數(shù)和電子層數(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1C原子的第一至第四電離能分別是：I1738 kJ·mol1I21 451 kJ·mol1I37 733 kJ·mol1I410 540 kJ·mol1D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(xiě)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)

15、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(huà)的電子排布圖違背了_。(4)E位于_族，_區(qū)，價(jià)電子排布式為_(kāi)。(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_。答案(1) (2)3啞鈴(或紡綞)(3)泡利原理(4)Bd3d54s2(5)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解析根據(jù)提供信息，可以推斷A為H，B為N，C為Mg，D為K，E為Mn。(1)NH5的電子式為。(2)N的基態(tài)原子中能量最高的電子為2p能級(jí)上的電子，電子云在空間有3個(gè)方向，原子

16、軌道呈啞鈴狀。(3)該同學(xué)所畫(huà)的電子排布圖中3s能級(jí)上的兩個(gè)電子自旋方向相同，違背了泡利原理。(4)Mn 的價(jià)電子排布式為3d54s2，位于第四周期B族，屬于d區(qū)元素。(5)檢驗(yàn)鉀元素可以利用焰色反應(yīng)。7A、B、C、D、E代表5種元素。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子，其元素符號(hào)為_(kāi)。(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，B的元素符號(hào)為_(kāi)，C的元素符號(hào)為_(kāi)。(3)D元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿，D的元素符號(hào)為_(kāi)，其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)。(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒(méi)有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子，E的元素符

17、號(hào)為_(kāi)，其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)。答案(1)N(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或3d64s2)(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1(或3d104s1)解析(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子，則其價(jià)電子構(gòu)型為2s22p3，元素符號(hào)為N。(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)與氬相同，則B為Cl元素，C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)與氬相同，則C為K元素。(3)D元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿，即三價(jià)陽(yáng)離子的構(gòu)型為3d5，則原子的價(jià)電子構(gòu)型為3d64s2，元素符號(hào)是Fe，基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s2

18、3p63d64s2。(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒(méi)有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子即價(jià)電子構(gòu)型為3d104s1，所以它的元素符號(hào)為Cu，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。題型2分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1按要求回答下列問(wèn)題。(1)NO離子的立體構(gòu)型是_；Cu2的水合離子中，提供孤電子對(duì)的原子是_。答案V形O解析NO與O3互為等電子體，兩者結(jié)構(gòu)相似，為V形；銅離子含有空軌道，而水分子中的氧原子含有孤電子對(duì)，因此在Cu2的水合離子中，提供孤電子對(duì)的原子是O原子。(2)與OH互為等電子體的一種分子為_(kāi)(填化學(xué)式)。醛基中碳原子的軌道雜化類(lèi)型是_；1 mol乙醛分子中

19、含有的鍵的數(shù)目為_(kāi)。答案HFsp26 mol解析等電子體為原子數(shù)相同，價(jià)電子數(shù)相同。醛基中碳原子有碳氧雙鍵，為sp2雜化；根據(jù)結(jié)構(gòu)得出共含有6 mol 鍵。(3)H與N、O、S元素形成的二元共價(jià)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_(kāi)；分子中既含有極性共價(jià)鍵、又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是_(填化學(xué)式，寫(xiě)出兩種)。這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3的酸是_；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是_。(填化學(xué)式)答案sp3H2O2、N2H4HNO2、HNO3H2SO3解析二元共價(jià)化合物中，分子呈三角錐形的是NH3，分子中既含有極性共價(jià)鍵，又含有非極性共價(jià)鍵的化合物的有：H2O

20、2、N2H4等。HNO2中價(jià)電子對(duì)數(shù)3同理計(jì)算HNO3和H2SO3的價(jià)電子對(duì)數(shù)分別為3、4。注意氧原子作配體，不提供價(jià)電子。(4)石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)圖甲中，1號(hào)C與相鄰C形成鍵的個(gè)數(shù)為_(kāi)。圖乙中，1號(hào)C的雜化方式是_，該C與相鄰C形成的鍵角_(填“>”、“<”或“”)圖甲中1號(hào)C與相鄰C形成的鍵角。若將圖乙所示的氧化石墨烯分散到H2O中，則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有_(填元素符號(hào))。答案3sp3<O、H解析由圖可知，甲中，1號(hào)C與相鄰C形成3個(gè)CC鍵，

21、形成鍵的個(gè)數(shù)為3。圖乙中，1號(hào)C形成3個(gè)CC鍵及1個(gè)CO鍵，C原子以sp3雜化，為四面體構(gòu)型，而石墨烯中的C原子雜化方式均為sp2，為平面結(jié)構(gòu)，則圖乙中C與相鄰C形成的鍵角<圖甲中1號(hào)C與相鄰C形成的鍵角。水中的O電負(fù)性較強(qiáng)，吸引電子的能力強(qiáng)，易與氧化石墨烯中的OH上的H形成氫鍵，氧化石墨烯中O與水中的H形成氫鍵。2(2013·高考題片段組合)按要求回答下列問(wèn)題。(1)BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為_(kāi)和_。第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有_種。答案(1)sp2sp33解析雜化軌道用于形成鍵和容納孤電子對(duì)。BCl3分子中B原子形成3個(gè)鍵，無(wú)孤電子對(duì)，則B原子采

22、取sp2雜化；NCl3中N原子形成3個(gè)鍵，且有1對(duì)孤電子對(duì)，則N原子采取sp3雜化。Be、B、N、O原子的最外層電子排布式分別為2s2、2s22p1、2s22p3、2s22p4，Be原子的2s軌道處于全充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，故其第一電離能大于B；N原子的2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，故其第一電離能大于O，因此元素的第一電離能介于B和N元素之間的第二周期的元素有Be、C、O 3種。(2)(2013·海南，19改編)H2O分子空間構(gòu)型是_，其雜化方式為_(kāi)?；衔顲OCl2中心原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)。答案V形(或角形)sp3sp2(3)SO的空間構(gòu)型為_(kāi)(用文字描述)；寫(xiě)出一種與SO互為等電子體

23、的分子的化學(xué)式：_；Zn的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物Cl2,1 mol該配合物中含有鍵的數(shù)目為_(kāi)。答案正四面體CCl4或SiCl416×6.02×1023個(gè)解析SO中由于硫原子是sp3雜化，所以為空間正四面體構(gòu)型；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中Zn與NH3之間以配位鍵相連，共4個(gè)鍵，加上4個(gè)NH3的12個(gè)鍵，共16個(gè)鍵。1共價(jià)鍵(1)分類(lèi)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AB。(2)描述共價(jià)鍵的參數(shù)2用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷分

24、子空間構(gòu)型(1)價(jià)層電子對(duì)互斥模型說(shuō)的是價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)空間構(gòu)型，不包括孤電子對(duì)。當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型一致；當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型不一致。分子或離子中心原子的孤電子對(duì)數(shù)分子或離子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)電子對(duì)空間構(gòu)型分子或離子的立體構(gòu)型CO202直線形直線形SO213平面三角形V形H2O24正四面體形V形BF303平面三角形平面三角形CH404正四面體形正四面體形NH04正四面體形正四面體形NH314正四面體形三角錐形(2)運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型可預(yù)測(cè)分子或離子的立體結(jié)構(gòu)，但要注意判斷其價(jià)層電子對(duì)數(shù)，對(duì)ABm型分子或離子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)的判

25、斷方法為n注意：氧族元素的原子作為中心原子A時(shí)提供6個(gè)價(jià)電子，作為配位原子B時(shí)不提供價(jià)電子；若為分子，電荷數(shù)為0；若為陽(yáng)離子，則減去電荷數(shù)，如NH，n4；若為陰離子，則加上電荷數(shù)，如SO，n4。3判斷分子或離子中中心原子的雜化軌道類(lèi)型的一般方法(1)看中心原子有沒(méi)有形成雙鍵或三鍵。如果有1個(gè)三鍵，則其中有2個(gè)鍵，用去了2個(gè)p軌道，則為sp雜化；如果有1個(gè)雙鍵則其中有1個(gè)鍵，則為sp2雜化；如果全部是單鍵，則為sp3雜化。(2)由分子的空間構(gòu)型結(jié)合價(jià)電子對(duì)互斥理論判斷。沒(méi)有填充電子的空軌道一般不參與雜化，1對(duì)孤電子對(duì)占據(jù)1個(gè)雜化軌道。如NH3為三角錐形，且有一對(duì)孤電子對(duì)，即4條雜化軌道應(yīng)呈正四面

26、體形，為sp3雜化。(一)分子空間構(gòu)型與雜化軌道、價(jià)層電子對(duì)互斥模型的關(guān)系1肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個(gè)氫原子被NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物，則NH3分子的空間構(gòu)型是_；N2H4分子中氮原子軌道的雜化類(lèi)型是_。答案三角錐形sp32甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH)，甲醇分子內(nèi)C原子的雜化方式為_(kāi)，甲醇分子內(nèi)的OCH鍵角_(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的OCH鍵角。答案sp3小于解析甲醇中碳原子形成4個(gè)鍵，為sp3雜化，甲醇分子內(nèi)OCH鍵角接近109°28，甲醛分子的空間構(gòu)型為平面形，鍵角接近120°。3H可與

27、H2O形成H3O，H3O中O原子采用_雜化。H3O中HOH鍵角比H2O中HOH鍵角大，原因?yàn)開(kāi)。答案sp3H2O中O原子有兩對(duì)孤電子對(duì)，H3O中O原子只有一對(duì)孤電子對(duì)，排斥力較小4I屬于多鹵素陽(yáng)離子，根據(jù)VSEPR模型推測(cè)I的空間構(gòu)型為_(kāi)，中心原子雜化類(lèi)型為_(kāi)。答案V形sp3解析中心I原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)4，為sp3雜化，有兩對(duì)孤電子對(duì)。5(1)S單質(zhì)的常見(jiàn)形式為S8，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，S原子采用的軌道雜化方式是_。(2)H2Se的酸性比H2S_(填“強(qiáng)”或“弱”)；氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為_(kāi)，SO離子的立體構(gòu)型為_(kāi)。答案(1)sp3 (2)強(qiáng)平面三角形三角錐形解析(1)首先根據(jù)S8的結(jié)構(gòu)

28、和價(jià)電子特點(diǎn)，確定其雜化方式。S的價(jià)電子數(shù)是6，其中形成2個(gè)鍵，還有兩對(duì)孤電子對(duì)，故雜化方式為sp3。(2)HSe鍵的鍵長(zhǎng)比HS鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，所以HSe鍵易斷裂，故H2Se的酸性比H2S強(qiáng)；SeO3中Se的雜化方式為sp2，立體構(gòu)型為平面三角形；SO中S的雜化方式為sp3，與3個(gè)O原子配位，故立體構(gòu)型為三角錐形。熟記常見(jiàn)雜化軌道類(lèi)型與分子構(gòu)型規(guī)律雜化軌道類(lèi)型參加雜化的原子軌道分子構(gòu)型示例sp1個(gè)s軌道，1個(gè)p軌道直線形CO2、BeCl2、HgCl2sp21個(gè)s軌道，2個(gè)p軌道平面三角形BF3、BCl3、HCHOsp31個(gè)s軌道，3個(gè)p軌道等性雜化正四面體CH4、CCl4、NH不等性雜化具體情況不

29、同NH3(三角錐形)、H2S、H2O(V形)(二)共價(jià)鍵類(lèi)型與分子性質(zhì)6(3)下列物質(zhì)變化，只與范德華力有關(guān)的是_。A干冰熔化B乙酸汽化C乙醇與丙酮混溶E碘溶于四氯化碳F石英熔融(4)下列物質(zhì)中，只含有極性鍵的分子是_，既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物是_；只存在鍵的分子是_，同時(shí)存在鍵與鍵的分子是_。AN2BCO2CCH2Cl2DC2H4EC2H6FCaCl2GNH4Cl答案(3)AE(4)BCGCEABD解析(3)干冰為分子晶體，熔化時(shí)只需破壞范德華力；乙酸、乙醇、分子間均存在范德華力和氫鍵，因此B、C、D三者變化過(guò)程中均需克服兩種作用力；碘為分子晶體，溶于四氯化碳的過(guò)程中只需克服范德華力；石

30、英為原子晶體，熔融過(guò)程中共價(jià)鍵被破壞，故選A、E。(4)只含極性鍵的分子有CO2、CH2Cl2；既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物必須是含“根”的離子化合物，只有NH4Cl符合；共價(jià)單鍵為鍵，雙鍵或三鍵中有一個(gè)鍵，其余為鍵，因此只存在鍵的分子有CH2Cl2、C2H6；同時(shí)存在鍵和鍵的分子有N2、CO2、C2H4。7過(guò)渡金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18，則n_。CO與N2結(jié)構(gòu)相似，CO分子內(nèi)鍵與鍵個(gè)數(shù)之比為_(kāi)。答案412解析由題意知：中心原子Ni的價(jià)電子數(shù)為10，而每個(gè)CO提供電子數(shù)為2，故n4；CO與N2分子中都存在三鍵，故鍵與鍵個(gè)數(shù)比為12。8(1)在SiO、

31、SO、CH3OH、CS2、CCl4五種微粒中，中心原子采取sp3雜化的有_(填序號(hào)，下同)，分子中所有的原子均在同一平面的有_，CS2屬于_分子(填“極性”或“非極性”)。(2)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。COCl2分子的結(jié)構(gòu)式為，每個(gè)COCl2分子內(nèi)含有_個(gè)鍵，_個(gè)鍵。其中心原子采取_雜化軌道方式，COCl2分子的空間構(gòu)型為_(kāi)。Fe(CO)5在一定條件下發(fā)生分解反應(yīng)：Fe(CO)5=Fe(s)5CO，反應(yīng)過(guò)程中，斷裂的化學(xué)鍵只有_鍵，形成的化學(xué)鍵是_。答案(1)非極性(2)31sp2平面三角形配位金屬鍵解析(1)首先判斷中心原子的孤電子對(duì)數(shù)：0、1、CH3OH

32、中的C原子無(wú)孤電子對(duì)、0、0；所以雜化方式分別為sp2、sp3、sp3、sp、sp3；sp2雜化且無(wú)孤電子對(duì)、sp雜化，所以、中的原子均在同一平面內(nèi)。(2)中心原子C無(wú)孤電子對(duì)，所以是sp2雜化，分子構(gòu)型為平面三角形；Fe與CO之間形成的是配位鍵，金屬晶體中存在的是金屬鍵。9(1)BF3與一定量的水形成(H2O)2·BF3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(hào))。a離子鍵b共價(jià)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Ka1.1×1010；水楊酸第一級(jí)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

33、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H氫鍵的存在及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)關(guān)于氫鍵：由已經(jīng)和電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間形成的作用力。表示為AHB(A、B為N、O、F，表示共價(jià)鍵，表示氫鍵)。氫鍵不屬于化學(xué)鍵，屬于一種較弱的作用力，其大小介于范德華力和化學(xué)鍵之間。氫鍵實(shí)質(zhì)上也是一種靜電作用。氫鍵存在于水、醇、羧酸、酰胺、氨基酸、蛋白質(zhì)、結(jié)晶水合物等中。(2)氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響：溶質(zhì)分子和溶劑分子間形成氫鍵，溶解度驟增。如氨氣極易溶于水；分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高；有些

34、有機(jī)物分子可形成分子內(nèi)氫鍵，則此時(shí)的氫鍵不能使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高。題型3晶體結(jié)構(gòu)及簡(jiǎn)單計(jì)算1(2014·福建理綜，31)氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤(rùn)滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為_(kāi)。(2)關(guān)于這兩種晶體的說(shuō)法，正確的是_(填序號(hào))。a立方相氮化硼含有鍵和鍵，所以硬度大b六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟c兩種晶體中的BN鍵均為共價(jià)鍵d兩種晶體均為分子晶體(3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個(gè)硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為_(kāi)，其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電

35、，原因是_。(4)立方相氮化硼晶體中，硼原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)。該晶體的天然礦物在青藏高原地下約300 km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這一礦物形成事實(shí)，推斷實(shí)驗(yàn)室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應(yīng)是_。(5)NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼鈉米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有_mol配位鍵。答案(1)1s22s22p1(2)bc(3)平面三角形層狀結(jié)構(gòu)中沒(méi)有自由移動(dòng)的電子(4)sp3高溫、高壓(5)2解析(1)B的原子序數(shù)為5，故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1。(2)立方相氮化硼晶體的硬度大小與是否含有鍵和鍵無(wú)關(guān)，與晶體的結(jié)構(gòu)有關(guān)，即立方相氮化硼晶體為原子晶體，硬

36、度較大，a錯(cuò)誤；六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，根據(jù)石墨晶體可知其層和層之間是靠范德華力結(jié)合的，故其作用力小，質(zhì)地較軟，b正確；B和N都是非金屬元素，兩種晶體中的BN鍵都是共價(jià)鍵，c正確；六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，屬于混合型晶體，立方相氮化硼晶體為原子晶體，d錯(cuò)誤。(3)六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，同一層上的原子在同一平面內(nèi)，根據(jù)六方相氮化硼晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可知，1個(gè)B原子與3個(gè)N原子相連，故為平面三角形結(jié)構(gòu)；由于B最外層的3個(gè)電子都參與了成鍵，層與層之間沒(méi)有自由移動(dòng)的電子，故不導(dǎo)電。(4)立方相氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，故B原子為sp3雜化；該晶體存在地下約300 km的古地殼中

37、，因此制備需要的條件是高溫、高壓。(5)NH中有1個(gè)配位鍵，BF中有1個(gè)配位鍵，故1 mol NH4BF4含有2 mol配位鍵。2(2014·高考題片段組合)按要求回答下列問(wèn)題：(1)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(gè)銅原子周?chē)嚯x最近的銅原子數(shù)目為_(kāi)。答案12解析銅晶體中每個(gè)銅原子距離周?chē)罱你~原子為一個(gè)平面上對(duì)角線上的原子，每個(gè)平面有4個(gè)，有3個(gè)面共12個(gè)。(2)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60)，某金屬M(fèi)與C60可制備一種低溫超導(dǎo)材料，晶胞如圖所示，M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個(gè)數(shù)為_(kāi)，該材料的化學(xué)式為_(kāi)。答案12M3C60解

38、析M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部，棱上有12個(gè)M，內(nèi)部有9個(gè)M，其個(gè)數(shù)為12×912，C60分子位于頂點(diǎn)和面心，C60分子的個(gè)數(shù)為8×6×4，M原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為31，則該材料的化學(xué)式為M3C60。(3)碳元素的單質(zhì)有多種形式，下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖：C60屬于_晶體，石墨屬于_晶體。金剛石晶胞含有_個(gè)碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長(zhǎng)為a，根據(jù)硬球接觸模型，則r_a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率_(不要求計(jì)算結(jié)果)。答案分子混合8解析C60中構(gòu)成的微粒是分子，所以屬于分子晶體；石墨的層內(nèi)原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，層與層之間以分子間作用

39、力結(jié)合，所以石墨屬于混合晶體。由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞內(nèi)部有4個(gè)C原子，面心上有6個(gè)C原子，頂點(diǎn)有8個(gè)C原子，所以金剛石晶胞中C原子數(shù)目為46×8×8；若C原子半徑為r，金剛石的邊長(zhǎng)為a，根據(jù)硬球接觸模型，則正方體對(duì)角線長(zhǎng)度的就是CC鍵的鍵長(zhǎng)，即a2r，所以ra，碳原子在晶胞中的空間占有率w。3.利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，下圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為_(kāi)，該功能陶瓷的化學(xué)式為_(kāi)。答案2BN解析：18×2，：14×2所以每個(gè)晶胞中含有B原子、N原子的個(gè)數(shù)均為2，其化學(xué)式為BN。4(2)硅主要以硅酸鹽、_等

40、化合物的形式存在于地殼中。(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類(lèi)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(gè)原子，其中在面心位置貢獻(xiàn)_個(gè)原子。(4)單質(zhì)硅可通過(guò)甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來(lái)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(xué)方程式為_(kāi)。(6)在硅酸鹽中，SiO四面體通過(guò)共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類(lèi)結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無(wú)限長(zhǎng)單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根：其中Si原子的雜化形式為_(kāi)，Si與O的原子數(shù)之比為_(kāi)，化學(xué)式為_(kāi)。答案(2)二氧化硅(3)共價(jià)鍵3(4)Mg2Si4NH4Cl=SiH44NH32MgCl2(6)sp313或SiO

41、解析(3)金剛石晶胞的面心上各有一個(gè)原子，面上的原子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)是。(6)在多硅酸根中每個(gè)硅原子都與4個(gè)O形成4個(gè)SiO單鍵，因而Si原子都是sp3雜化；觀察圖(b)可知，每個(gè)四面體通過(guò)兩個(gè)氧原子與其他四面體連接形成鏈狀結(jié)構(gòu)，因而每個(gè)四面體中硅原子數(shù)是1，氧原子數(shù)22×3，即Si與O的原子個(gè)數(shù)比為13，化學(xué)式為。1晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法均攤法熟記幾種常見(jiàn)的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目ANaCl(含4個(gè)Na，4個(gè)Cl)B干冰(含4個(gè)CO2)CCaF2(含4個(gè)Ca2，8個(gè)F)D金剛石(含8個(gè)C)E體心立方(含2個(gè)原子)F面心立方(含4個(gè)原子)2物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低比較規(guī)律(1)一般情況下，不

42、同類(lèi)型晶體的熔沸點(diǎn)高低規(guī)律：原子晶體離子晶體分子晶體，如：金剛石NaClCl2；金屬晶體分子晶體，如：NaCl2(金屬晶體熔沸點(diǎn)有的很高，如鎢、鉑等，有的則很低，如汞等)。(2)形成原子晶體的原子半徑越小、鍵長(zhǎng)越短，則鍵能越大，其熔沸點(diǎn)就越高，如：金剛石石英碳化硅晶體硅。(3)形成離子晶體的陰陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)就越高，如：MgOMgCl2，NaClCsCl。(4)金屬晶體中金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其形成的金屬鍵越強(qiáng)，金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高，如AlMgNa。(5)分子晶體的熔沸點(diǎn)比較規(guī)律組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，其熔沸點(diǎn)就越高，如：

43、HIHBrHCl；組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子，分子極性越大，其熔沸點(diǎn)就越高，如：CON2；同分異構(gòu)體分子中，支鏈越少，其熔沸點(diǎn)就越高，如：正戊烷異戊烷新戊烷；同分異構(gòu)體中的芳香烴及其衍生物，鄰位取代物間位取代物對(duì)位取代物，如：鄰二甲苯間二甲苯對(duì)二甲苯。1(1)C60和金剛石都是碳的同素異形體，二者相比較熔點(diǎn)高的是_。(2)超高導(dǎo)熱絕緣耐高溫納米氮化鋁在絕緣材料中應(yīng)用廣泛，氮化鋁晶體與金剛石類(lèi)似，每個(gè)Al原子與_個(gè)氮原子相連，與同一個(gè)N原子相連的Al原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為_(kāi)，氮化鋁晶體屬于_晶體。(3)金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無(wú)色揮發(fā)性液態(tài)Ni(CO)4，呈正四面體構(gòu)型。試推測(cè)Ni(CO)4

44、的晶體類(lèi)型是_，Ni(CO)4易溶于下列_(填字母)。A水 B四氯化碳C苯 D硫酸鎳溶液(4)氯化鋁在177.8 時(shí)升華，蒸氣或熔融狀態(tài)以Al2Cl6形式存在。下列關(guān)于氯化鋁的推斷錯(cuò)誤的是_。A氯化鋁為共價(jià)化合物 B氯化鋁為離子化合物C氯化鋁難溶于有機(jī)溶劑 DAl2Cl6中存在配位鍵(5)氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)具有一定的影響，下列現(xiàn)象與氫鍵無(wú)關(guān)的是_(填字母)。A水在結(jié)冰時(shí)體積膨脹BNH3比PH3熱穩(wěn)定性好C在稀溶液中，鹽酸比氫氟酸的酸性強(qiáng)D甘油、濃硫酸都呈黏稠狀答案(1)金剛石(2)4正四面體形原子(3)分子晶體BC(4)BC(5)BC解析(1)C60是分子晶體、金剛石是原子晶體，所以金剛石的熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C60的。(2)由金剛石結(jié)構(gòu)每個(gè)C原子均以sp3雜化與其他四個(gè)C原子相連形成四個(gè)共價(jià)鍵構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)可推測(cè)。(3)由揮發(fā)性液體可知Ni(CO)4是分子晶體，由正四面體構(gòu)型可知Ni(CO)4是非極性分子。(4)由氯化鋁易升華可知氯化鋁是分子晶體，AlCl鍵不屬于離子鍵應(yīng)該為共價(jià)鍵，Al原子最外層三個(gè)電子全部成鍵，形成三個(gè)AlCl 鍵，無(wú)孤電子對(duì)，是非極性分子，易溶于有機(jī)溶劑，Al有空軌道，與氯原子的孤對(duì)電子能形成配位鍵，A、D正確。(5)NH3、PH3熱分解斷裂的是NH鍵、PH鍵，與氫鍵無(wú)關(guān)；HCl比