2025屆新高考化學(xué)沖刺復(fù)習(xí)原子結(jié)構(gòu)與晶體類型

2025屆新高考化學(xué)沖刺復(fù)習(xí)

原子結(jié)構(gòu)與晶體類型一、核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)每個(gè)電子都有不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，描述一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)得從以下4個(gè)方面：1、電子層---能層2、電子亞層---能級(jí)3、原子軌道4、自旋方向二、核外電子排布式：能量最低原理，洪特規(guī)則，保里不相容原理。注意：1、第IIA、VA族和Cr、Mn、Cu原子的電子排布式。2、部分離子的電子排布式,如:Cu+、Fe2+。三、第一電離能：IIA、VA族反常。

電負(fù)性：無反常。分區(qū)：s、p、d、ds、f.四、電子式的書寫。注意分清是離子化合物還是共價(jià)化合物。

結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式的書寫.書寫原則：（1）每個(gè)原子最外層滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；（2）類比等電子體書寫；（3）聚合分子(締合分子)：形成配位鍵或氫鍵。1.有機(jī)物RCOOH類羧酸分子生成二聚體,作為通過氫鍵形成分子締合體2.4:1的尿素(NH2)2CO與氟硅酸H2SiF6的加合物H2SiF6·4(NH2)2CO內(nèi),氟硅酸的二個(gè)質(zhì)子已被兩對(duì)尿素分子通過強(qiáng)對(duì)稱氫鍵所俘獲3.鋁的三氯和三溴化合物可形成二聚體分子(AlCl3)2、(AlBr3)2。此類二聚體分子中，連接Al、Cl或Al、Br原子間的鍵均為化學(xué)鍵，與前述一般分子締合作用有質(zhì)的不同。圖中示出AlBr3所形成的二聚體分子。五、等電子體原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子（即等電子體）具有相似的化學(xué)鍵特征。CO和C22-、N2具有2原子，10電子。O22-和F2具有2原子，14電子。CO2、CS2、SCN-、NO2+、CNO-、N3-具有3原子，16電子結(jié)構(gòu)，都為直線型結(jié)構(gòu)。SO2、O3、NO2-具有3原子，18電子，都為平面V形。CO32-、NO3-、SO3具有4原子，24電子，平面三角。

SO42-、PO43-原子數(shù)5，電子數(shù)為32，正四面體結(jié)構(gòu)。PO33-、SO32-、ClO3-原子數(shù)4，價(jià)電子數(shù)為26，三角錐。六、微粒半徑大小的判斷：1、按周期表判斷；2、元素種類相同按化合價(jià)判斷3、簡單離子的等電子體按質(zhì)子數(shù)判斷七、元素周期律:1、核外電子排布的周期性，2、原子半徑的周期性，3、化合價(jià)的周期性，4、電負(fù)性的周期性，5、第一電離能的周期性，6、穩(wěn)定性的周期性，7、熔沸點(diǎn)的的周期性，8，溶解性的周期性，9、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸堿性的周期性，10、無氧酸酸性強(qiáng)弱的周期性。

八、化學(xué)鍵與力三鍵：兩力：范德華力；氫鍵力六、分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1、雜化軌道理論2、價(jià)電子對(duì)互斥理論--決定雜化方式3、分子（離子）的空間構(gòu)型的判斷4、分子的極性5、相似相溶原理6、含氧酸酸性強(qiáng)弱的判斷7、配位化合物8、分子的手性9、鍵角大小的判斷：孤電子對(duì)數(shù)目；當(dāng)孤電子對(duì)數(shù)目相同時(shí)，中心原子的電負(fù)性---鍵的極性。10、鍵長長短的判斷：原子半徑。晶體一、區(qū)別晶體和非晶體最可靠的方法：X射線衍射實(shí)驗(yàn)。有明銳的突起為晶體，無明銳的突起為非晶體。二、獲得晶體的方法：1、熔融態(tài)物質(zhì)凝固法（迅速降溫冷凝，在不同溫度下得到不同晶體，也可能得不到晶體）。2、結(jié)晶法（蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶-溶液中的溶質(zhì)）。3、凝華法--分子晶體三、晶體的性質(zhì)：自范性、微粒排列的有序性、各向異性。其他性質(zhì)：晶體有固定的熔點(diǎn)沸點(diǎn)，非晶體沒有。晶體有晶胞，非晶體沒有。晶體有適當(dāng)?shù)纳L速率，有序的微粒排列方式。四、晶胞：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元整塊晶體可以看著是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成的晶體。1、微粒的堆積方式：非密置層堆積和密置層堆積。2、均攤法：頂上1/8，棱上1/4（或其他），面上1/2，體心內(nèi)1.【例】經(jīng)X射線分析鑒定，鈦酸鋇晶體屬于立方晶系（如右圖所示，且Ti4＋、Ba2＋和O2－互相接觸）下列說法不正確的是（）A.該晶體化學(xué)式為BaTiO3B.該晶體屬于離子晶體，熔點(diǎn)較高C.與Ti4＋配位的氧離子構(gòu)成正四面體D.與Ba2＋配位的氧離子個(gè)數(shù)為12

3、晶胞類型：平面晶胞立體晶胞【三棱柱晶胞、立方晶胞（簡單立方晶胞體心立方晶胞面心立方晶胞）、六棱柱晶胞（六方最密堆積）】（1）、平面晶胞：（2）、三棱柱晶胞：六方最密堆積晶胞類型均攤微粒數(shù)計(jì)算公式邊長與半徑關(guān)系配位數(shù)

1

=a=2r邊長上配位數(shù)6，面對(duì)頂配位數(shù)122

=

a=4r邊長上配位數(shù)6，面對(duì)頂配位數(shù)12，體心與頂點(diǎn)配位數(shù)8

4

=

a=4r邊長上配位數(shù)6，面對(duì)頂配位數(shù)12，體心與頂點(diǎn)配位數(shù)8幾種常見的晶體共價(jià)晶體（原子晶體）、離子晶體、分子晶體、金屬晶體。共價(jià)晶體（原子晶體）一、常見的共價(jià)晶體（原子晶體）：單晶硅、金剛石、SiO2、SiC.....1、物質(zhì)的量與化學(xué)鍵的關(guān)系：單晶硅、金剛石為1：2；

SiO2、SiC晶體為1：4石墨晶體（混合晶體）為2：3.2、原子晶體的常見晶胞：3、配位數(shù)4，晶胞中碳原子數(shù)8，計(jì)算公式：8/(a3p)=NA/M,

/4a=2r4、原子晶體的穩(wěn)定性和熔沸點(diǎn)高低均由化學(xué)鍵決定。原子半徑越小，化學(xué)鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的穩(wěn)定性越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高。分子晶體二、常見分子晶體：由分子構(gòu)成的物質(zhì).如：P4、C60、硫磺、N2、N3等。1、分子晶體的晶胞：無氫鍵一般為面心立方晶胞。2、配位數(shù)12，晶胞中分子數(shù)4，計(jì)算公式：4/(a3p)=NA/M,a=4r3、分子晶體的穩(wěn)定性由化學(xué)鍵決定。原子半徑越小，化學(xué)鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的穩(wěn)定性越強(qiáng)。分子晶體的熔沸點(diǎn)高低由分子間的作用力（范德華力和氫鍵）決定。4、分子晶體的判斷方法：熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低，硬度小，【例1】共價(jià)鍵、離子鍵、范德瓦爾斯力、氫鍵都是構(gòu)成物質(zhì)粒子間的相互作用，下列物質(zhì)中，只含有上述一種作用的是（）A．冰B．干冰C．氯化鈉D．氯化銨【例2】在解釋下列物質(zhì)性質(zhì)只與范德瓦爾斯力有關(guān)的是（）A．HF比HI穩(wěn)定B．NaCl比CsCl的熔點(diǎn)高C．CO2比CS2易揮發(fā)D．H2O比H2S的沸點(diǎn)高【例3】氮化硅（Si3N4）是一種新型耐高溫耐磨材料，在工業(yè)上有廣泛用途，它屬于（）A．原子晶體B．分子晶體C．金屬晶體D．離子晶體【例4】在下列有關(guān)晶體的敘述中正確的是（）①離子晶體中只存在離子鍵②原子晶體中只存在共價(jià)鍵③離子晶體都是離子化合物④分子晶體都是共價(jià)化合物A．①③B．①④C．②③D．②④【例5】下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類型相同、晶體類型也相同的是（）A．SO2和SiO2

B．CO2和H2OC．NaCl和HCl

D．CCl4和KCl【例6】實(shí)現(xiàn)下列變化各需克服什么作用？（1）氫氧化鈉晶體熔化_______、冰雪熔化________、二氧化硅熔化__________、金屬鈉熔化__________。（2）硝酸鉀晶體溶于水__________、硫酸、氯化氫溶于水__________。（3）干冰氣化_________、碘升華_________、二氧化硫氣體液化_______。（4）碘化氫分解_________、氯化銨受熱分解__________。

金屬晶體1、金屬鍵：描述金屬鍵本質(zhì)的最簡單理論----電子氣理論。該理論把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來的價(jià)電子形成遍布整塊金屬晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起?！半娮託饫碚摗笨梢院芎玫亟忉尳饘俚难诱剐院蛯?dǎo)電性。金屬鍵--是金屬陽離子與自由電子間的相互作用。2、金屬晶體是典型的等徑堆積方式，一般有以下幾種晶胞：簡單立方晶胞體心立方晶胞面心立方晶胞六方最密堆積3、金屬晶體的穩(wěn)定性和熔沸點(diǎn)高低均由化學(xué)鍵決定。原子半徑越小，化學(xué)鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的穩(wěn)定性越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高。同周期金屬原子半徑漸小，熔沸點(diǎn)升高；A1＞Mg＞Na同主族金屬原子半徑漸大，熔沸點(diǎn)減小。Li＞Na＞K＞Rb＞Cs4、常見金屬晶體的參數(shù)（如下表）晶胞類型均攤微粒數(shù)計(jì)算公式邊長與半徑關(guān)系配位數(shù)空間利用率

1

=a=2r邊長上配位數(shù)6，面對(duì)頂配位數(shù)121/6=52%2

=

a=4r邊長上配位數(shù)6，面對(duì)頂配位數(shù)12，體心與頂點(diǎn)配位數(shù)8/8=68%

4

=

a=4r邊長上配位數(shù)6，面對(duì)頂配位數(shù)12，體心與頂點(diǎn)配位數(shù)8

/6=74%離子晶體1、離子鍵：陰陽離子間的相互作用。2、常見離子晶體---離子化合物。3、離子晶體晶胞出現(xiàn)多樣性的原因：幾何因素、電荷因素、鍵性因素。4、離子晶體的穩(wěn)定性和熔沸點(diǎn)高低均由化學(xué)鍵決定。原子半徑越小，化學(xué)鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的穩(wěn)定性越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高。LiC1、NaC1、KC1、RbC1屬于離子晶體：熔沸點(diǎn)的高低排列為：LiC1＞NaC1＞KC1＞RbC1。熱穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱排列為：LiC1＞NaC1＞KC1＞RbC1。5、四種常見的離子晶體NaC1晶胞、CsC1晶胞、ZnS晶胞、CaF2晶胞.配位數(shù)1:1異配6同配12CsC11:18ZnS1:14CaF21:24二、熔沸點(diǎn)高低的判斷1、首先分清晶體類型，再按原子晶體＞離子晶體＞金屬晶體＞分子晶體，進(jìn)行比較。2、分子晶體的熔沸點(diǎn)，只與力（范德華力和氫鍵力）有關(guān)；其他晶體的熔沸點(diǎn)有“鍵”的強(qiáng)弱決定。3、所有晶體的化學(xué)性質(zhì)，都由化學(xué)鍵決定?；瘜W(xué)鍵的強(qiáng)弱主要看微粒半徑的大小，微粒半徑越小，化學(xué)鍵越牢固，組成物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定。例如：（1）HF、HC1、HBr、HI，屬于分子晶體：其熔沸點(diǎn)的高低由分子間的作用力和氫鍵決定。所以其熔沸點(diǎn)的高低排列為：HF＞HI＞HBr＞HC1。其穩(wěn)定性由化學(xué)鍵決定。所以穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱排列為：HF＞HC1＞HBr＞HI。（2）LiC1、NaC1、KC1、RbC1屬于離子晶體：其熔沸點(diǎn)的高低由離子鍵決定。所以其熔沸點(diǎn)的高低排列為：LiC1＞NaC1＞KC1＞RbC1。其熱穩(wěn)定性由離子鍵決定。所以熱穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱排列為：LiC1＞NaC1＞KC1＞RbC1。碳酸鹽穩(wěn)定性特殊（反常）：可溶碳酸正鹽＞難溶碳酸正鹽＞酸式碳酸鹽難溶正鹽：BaCO3＞SrCO3＞CaCO3＞MgCO3,Na2CO3＞CaCO3.（3）金剛石（C）、SiC、SiO2、單晶Si都是原子晶體。原子半徑為：Si＞C＞O。組成的共價(jià)鍵的鍵長大小為：Si-Si＞Si-C＞Si-O＞C-C，鍵長越長，鍵能越低。所以，其熔沸點(diǎn)的高低由共價(jià)鍵決定。所以其熔沸點(diǎn)的高低排列為：金剛石＞SiO2＞SiC＞單晶Si。其熱穩(wěn)定性由共價(jià)鍵決定。所以熱穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱排列為：金剛石＞SiO2＞SiC＞單晶Si?！纠?】判斷下列晶體的類型：（1）SiCl4：熔點(diǎn)120.5℃，沸點(diǎn)271.5℃，易水解。__________。（2）硼：熔點(diǎn)2300℃，沸點(diǎn)2550℃，硬度大。_____________。（3）AlCl3：熔點(diǎn)190℃，沸點(diǎn)182.7℃，易升華。____________。（4）苛性鉀：熔點(diǎn)300℃，沸點(diǎn)1320℃，熔化、溶于水能導(dǎo)電，晶體不導(dǎo)電。_____?！纠?】比較下列物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的高低：（1）堿金屬的氯化物從NaCl到CsCl的熔點(diǎn)逐漸

，其理由是

；鹵素的碳化物從CF4到CI4的沸點(diǎn)逐漸

，其理由是

。（2）鹵素單質(zhì)從F2到l2的熔點(diǎn)逐漸

，其理由是

；堿金屬單質(zhì)從Li到Cs的熔點(diǎn)逐漸

，其理由是

。（3）第ⅣA元素氫化物的沸點(diǎn)從高到低的順序是

，其理由是

；第ⅥA元素氫化物的沸點(diǎn)從高到低的順序是

，其理由是

?！纠?】石墨能與熔融金屬鉀作用，形成石墨間隙化合物，K原子填充在石墨各層面料原子中。比較常見的石墨間隙化合物是青銅色的化合物，其化學(xué)式可寫作CxK，其平面圖形見右圖，則x值為A．8 B．12 C．24 D．60【例4】某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖，X位于立方體中心，Y位于立方體的頂點(diǎn)。試分析：（1）晶體中每個(gè)X同時(shí)吸引著

個(gè)Y，每個(gè)Y同時(shí)吸引著

個(gè)X，該晶體中X和Y的離子個(gè)數(shù)比為

。（2）晶體中在每個(gè)Y周圍與它最接近且距離相等的Y共有

個(gè)。（3）晶體中距離最近的2個(gè)Y與1個(gè)X形成的夾角∠YXY的度數(shù)為________(填角的度數(shù))。（4）設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，晶體密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶體中兩個(gè)距離最近的Y中心間的距離為

cm。【例5】根據(jù)表中給出的幾種物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)，判斷下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是A．SiCl4形成的是分子晶體B．單質(zhì)B可能是原子晶體C．電解NaCl水溶液可制得金屬鈉D．不能用電解熔化AlCl3制取單質(zhì)鋁

NaClAlCl3SiCl4單質(zhì)B熔點(diǎn)810℃190℃－68℃2300℃沸點(diǎn)1465℃183℃57℃2500℃三、各種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)1、分子晶體：無氫鍵一般為面型立方晶胞。有氫鍵為空間網(wǎng)狀四面體，2、原子晶體：一般為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有的為晶胞平均分成八份，其中裝4個(gè)四面體（如金剛石、單晶硅、二氧化硅）；有的為晶胞平均分成八份，其中裝8個(gè)四面體。3、金屬晶體：體心立方晶胞、面心立方晶胞、六方最密堆積、面心立方晶胞。4、離子晶體：晶胞類型多樣--幾何因素、電荷因素、鍵性因素。一般有NaC1晶胞型、CsC1晶胞型、ZnS晶胞型、CaF2晶胞型四種.【例6】鐵有δγα三種晶體結(jié)構(gòu)，以下依次是δγα三種晶體不同溫度下轉(zhuǎn)化的圖示。(1)有關(guān)說法不正確的是A．δ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有8個(gè)B．γ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有12個(gè)C．如圖α-Fe晶胞邊長若為acm，γ-Fe晶胞邊長若為bcm，則兩種晶體密度比為b3∶a3D．將鐵加熱到1500oC分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型相同(2)如圖α-Fe晶胞邊長若為acm，則鐵原子的半徑為

，該晶體的空間利用率為

。(3)γ-Fe晶體的空間利用率為

。[例7]銅在我國有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁，廣泛地應(yīng)用于電氣、機(jī)械制造、國防等領(lǐng)域．一項(xiàng)科學(xué)研究成果表明，銅錳氧化物（CuMn2O4）能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．（1）向一定物質(zhì)的量濃度的Cu（NO3）2和Mn（NO3）2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀經(jīng)高溫灼燒，可制得CuMn2O4．Mn2+基態(tài)的電子排布式可表示為

，NO3-的空間構(gòu)型為

（用文字描述）；（2）在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O．根據(jù)等電子原理，CO分子的結(jié)構(gòu)式為

，1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為

；（3）氯和鉀與不同價(jià)態(tài)的銅可生成兩種化合物，這兩種化合物都可用于催化乙炔聚合，其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)（如圖1），a位置上Cl原子的雜化軌道類型為

，已知其中一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3，另一種的化學(xué)式為

；（4）用晶體的x射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數(shù)．對(duì)金屬銅的測定得到以下結(jié)果：晶胞為面心立方最密堆積（如圖2），邊長為361pm，又知銅的密度為9.00g/cm3，則銅晶胞的體積是

cm3、晶胞的質(zhì)量是

g，阿伏加德羅常數(shù)為

（列式計(jì)算）；（5）金屬銅單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與過氧化氫都不能反應(yīng)，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng)，其原因是

．化學(xué)方程式為

?！纠?】已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增,A、B、C、D位于短周期。A是原子半徑最小的元素;B的基態(tài)原子中電子占三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同;D原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍;E有“生物金屬”之稱,E4+和氬原子的核外電子排布相同。A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)之比為1:1的化合物N是常見的有機(jī)溶劑。請(qǐng)回答下列問題（答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）：(1)A2D2分子的電子式為

，E的基態(tài)原子的外圍電子排布式為____。(2)B、C、D三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/p>

。(3)單質(zhì)B與C的最高價(jià)氧化物的水化物的濃溶液微熱反應(yīng),其化學(xué)方程式為_____(4)下列敘述正確的是______(填序號(hào)）。a.M是極性分子,N是非極性分子b.M和BD2分子中的中心原子均采用sp2雜化c.N分子中含有6個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵d.BD2晶