《2019-2020年高考化學(xué)大二輪總復(fù)習(xí) 專題十六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選考）講練.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高考化學(xué)大二輪總復(fù)習(xí) 專題十六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選考）講練.doc（34頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高考化學(xué)大二輪總復(fù)習(xí) 專題十六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選考）講練 [考綱要求]　1.原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：(1)認識原子核外電子的運動狀態(tài)，了解電子云、電子層(能層)、原子軌道(能級)的含義；(2)了解多電子原子核外電子分層排布遵循的原理，能用電子排布式表示1～36號元素的原子和離子的基態(tài)核外電子排布；(3)了解主族元素第一電離能、電負性等性質(zhì)的周期性變化規(guī)律，能根據(jù)元素電負性說明元素的金屬性和非金屬性的周期性變化規(guī)律。2.化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)：(1)理解離子鍵、共價鍵的含義，能說明離子鍵、共價鍵的形成；(2)了解NaCl型和CsCl型離子晶體的結(jié)構(gòu)特征，能用晶格能解釋典型離子化合物的某些物理性質(zhì)；(3)了解共價鍵的主要類型σ鍵和π鍵，能用鍵能、鍵長、鍵角等數(shù)據(jù)說明簡單分子的某些性質(zhì)(對σ鍵和π鍵之間相對強弱的比較不作要求)；(4)了解鍵的極性和分子的極性，了解極性分子和非極性分子的某些性質(zhì)差異；(5)能根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥模型判斷簡單分子或離子的空間構(gòu)型(對d軌道參與雜化和AB5型以上復(fù)雜分子或離子的空間構(gòu)型不作要求)；(6)了解“等電子原理”的含義，能結(jié)合實例說明“等電子原理”的應(yīng)用；(7)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；(8)能用金屬鍵的自由電子理論解釋金屬的某些物理性質(zhì)；(9)知道金屬晶體的基本堆積方式，了解簡單晶體的晶胞結(jié)構(gòu)特征(晶體內(nèi)部空隙的識別、與晶胞的邊長等晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)相關(guān)的計算不作要求)；(10)了解簡單配合物的成鍵情況(配合物的空間構(gòu)型和中心原子的雜化類型不作要求)。3.分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)：(1)知道分子間作用力的含義，了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別；(2)知道分子晶體的含義，了解分子間作用力的大小對物質(zhì)某些物理性質(zhì)的影響；(3)了解氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響(對氫鍵相對強弱的比較不作要求)；(4)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。 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：[Ar]3d104s1 (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)節(jié)選]Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為____________________。 2．[xx福建理綜，31(3)①]基態(tài)Ni原子的電子排布式為____________________，該元素位于元素周期表的第________族。 3．[xx全國卷Ⅰ，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。 4．[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。 5．[xx浙江自選模塊，15(1)]Cu2＋的電子排布式是____________________。 6．[xx新課標全國卷Ⅰ，37(2)]基態(tài)Fe原子有________________個未成對電子。Fe3＋的電子排布式為________________。可用硫氰化鉀檢驗Fe3＋，形成的配合物的顏色為________。 7．[xx江蘇，21(A)－(1)]Cu＋基態(tài)核外電子排布式為 ________________________________________________________________________。 8．[xx安徽理綜，25(1)]Na位于元素周期表第____周期第____族；S的基態(tài)原子核外有________個未成對電子；Si的基態(tài)原子核外電子排布式為_____________________________ ___________________________________________。 9．[xx四川理綜，8(1)]XY2是紅棕色氣體，Y基態(tài)原子的電子排布式是________________________________。 10．[xx福建理綜，31(1)]基態(tài)硼原子的電子排布式為 ________________________________________________________________________。 11．[xx浙江自選模塊，15(1)節(jié)選]31Ga基態(tài)原子的核外電子排布式是____________________。 反思歸納 “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： 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、np6 Cr：3d54s1　 Mn：3d54s2　 Cu：3d104s1　 Zn：3d104s2 考點二　元素的電離能和電負性 1．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)正離子所需要的能量叫做第一電離能。常用符號I1表示，單位為kJmol－1。 (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(fù)出現(xiàn)從________到____________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________的趨勢，稀有氣體的第一電離能最________，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________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ⅡA族、第ⅤA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 ①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。 ②判斷元素的化合價 如果某元素的In＋1?In，則該元素的常見化合價為＋n價，如鈉元素I2?I1，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________；同一主族從上到下，元素電負性呈現(xiàn)________的趨勢。 (2) 1．[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________________________________________________________________________。 2．[xx新課標全國卷Ⅱ，37(1)改編]在N、O、S中第一電離能最大的是________。 3．[xx四川理綜，8(1)]已知Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，則Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是________。 4．[xx新課標全國卷Ⅱ，37(2)]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)。 5．[xx山東理綜，32(3)]第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有______種。 6．[xx安徽理綜，25(1)(2)改編]已知Z的基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1，W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為28，中子數(shù)為14。 則：(1)W位于元素周期表第______周期第______族。 (2)Z的第一電離能比W的________(填“大”或“小”)。 7．[xx山東理綜，32(1)]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________。 8．[xx福建理綜，31(1)]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。 考點三　兩大理論與分子構(gòu)型 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，形成分子的空間形狀不同。 雜化 類型 雜化軌道數(shù)目 雜化軌道夾角 空間構(gòu)型 實例 sp 2 180 直線形 BeCl2 sp2 3 120 平面三角形 BF3 sp3 4 10928′ 正四面體形 CH4 2.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 2 2 0 直線形 直線形 BeCl2 3 3 0 三角形 三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面體 四面體形 CH4 3 1 三角錐形 NH3 2 2 V形 H2O 3.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 示例 AB2 0 sp 直線形 BeCl2 1 sp2 V形 SO2 2 sp3 V形 H2O AB3 0 sp2 平面三角形 BF3 1 sp3 三角錐形 NH3 AB4 0 sp3 正四面體形 CH4 1．[xx全國卷Ⅰ，37(3)節(jié)選]CS2分子中，C原子的雜化軌道類型是________。 2．[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__________。 3．[xx江蘇，21(A)－(2)節(jié)選]CH3COOH中C原子軌道雜化類型為______________。 4．[xx江蘇，21(A)－(3)節(jié)選]醛基中碳原子的軌道雜化類型是__________________。 5．[xx新課標全國卷Ⅰ，37(3)節(jié)選]乙醛中碳原子的雜化類型為________。 6．[xx四川理綜，8(2)]已知XY2為紅棕色氣體，X與H可形成XH3，則XY離子的立體構(gòu)型是________，R2＋離子的3d軌道中有9個電子，則在R2＋的水合離子中，提供孤電子對的原子是________。 7．[xx新課標全國卷Ⅱ，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____________；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是______________。 8．[xx福建理綜，31(3)②]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。 9．[xx山東理綜，32(3)]BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為________和________。 10．[xx江蘇，21(A)－(2)(4)]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________________。 考點四　微粒作用與分子性質(zhì) 1．共價鍵 (1)共價鍵的類型 ①按成鍵原子間共用電子對的數(shù)目分為單鍵、雙鍵、三鍵。 ②按共用電子對是否偏移分為極性鍵、非極性鍵。 ③按原子軌道的重疊方式分為σ鍵和π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) ①鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量，鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。 ②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。 ③鍵角：在原子數(shù)超過2的分子中，兩個共價鍵之間的夾角。 ④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)σ鍵、π鍵的判斷 ①由軌道重疊方式判斷 “頭碰頭”重疊為σ鍵，“肩并肩”重疊為π鍵。 ②由共用電子對數(shù)判斷 單鍵為σ鍵；雙鍵或三鍵，其中一個為σ鍵，其余為π鍵。 ③由成鍵軌道類型判斷 s軌道形成的共價鍵全部是σ鍵；雜化軌道形成的共價鍵全部為σ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(xué)鍵特征。物理性質(zhì)相似，化學(xué)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、N AX2 16e－ 直線形 CO、NO、SO3 AX3 24e－ 平面三角形 SO2、O3、NO AX2 18e－ V形 SO、PO AX4 32e－ 正四面體形 PO、SO、ClO AX3 26e－ 三角錐形 CO、N2 AX 10e－ 直線形 CH4、NH AX4 8e－ 正四面體形 (5)配位鍵 ①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。 ②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N—H鍵形成的過程與其他3個N—H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。 ③配合物 如[Cu(NH3)4]SO4 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)分子的極性 ①分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系 ②鍵的極性與分子的極性的關(guān)系 類型 實例 鍵的極性 空間構(gòu)型 分子極性 X2 H2、N2 非極性鍵 直線形 非極性分子 XY HCl、NO 極性鍵 直線形 極性分子 XY2 (X2Y) CO2、CS2 極性鍵 直線形 非極性分子 SO2 極性鍵 V形 極性分子 H2O、H2S 極性鍵 V形 極性分子 XY3 BF3 極性鍵 平面三角形 非極性分子 NH3 極性鍵 三角錐形 極性分子 XY4 CH4、CCl4 極性鍵 正四面體形 非極性分子 (2)溶解性 ①“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。 ②“相似相溶”還適用于分子結(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R—O—H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氫鍵>范德華力 影響 強度 的因 素 ①隨著分子極性和相對分子質(zhì)量的增大而增大 ②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 對于A—H…B—，A、B的電負性越大，B原子的半徑越小，氫鍵鍵能越大 成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定 對物 質(zhì)性 質(zhì)的 影響 ①影響物質(zhì)的熔沸點、溶解度等物理性質(zhì) ②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔沸點升高，如F2H2S，HF>HCl，NH3>PH3 ①影響分子的穩(wěn)定性 ②共價鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強 1．[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： 2Cr2O＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O―→ 4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH (1)配合物[Cr(H2O)6]3＋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σ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(xué)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___________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________。 2．[xx新課標全國卷Ⅰ，37(3)]1 mol乙醛分子中含有σ鍵的數(shù)目為________，乙酸的沸點明顯高于乙醛，其主要原因是______________________________________________________ __________________。 3．[xx江蘇，21(A)—(2)]與OH－互為等電子體的一種分子為________________(填化學(xué)式)。 4．[xx新課標全國卷Ⅱ，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(xué)式，寫出兩種)。 5．[xx浙江自選模塊，15(2)(3)](2)維生素B1可作為輔酶參與糖的代謝，并有保護神經(jīng)系統(tǒng)的作用。該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為 以下關(guān)于維生素B1的說法正確的是________。 A．只含σ鍵和π鍵 B．既有共價鍵又有離子鍵 C．該物質(zhì)的熔點可能高于NaCl D．該物質(zhì)易溶于鹽酸 (3)維生素B1晶體溶于水的過程中要克服的微粒間作用力有________。 A．離子鍵、共價鍵 B．離子鍵、氫鍵、共價鍵 C．氫鍵、范德華力 D．離子鍵、氫鍵、范德華力 6．[xx江蘇，21(A)節(jié)選]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(xué)式__________________________(任寫一種)。 ②X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1 mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為__________。 ③Z的氫化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是_____________________________ ___________________________________________。 7．[xx山東理綜，32(4)]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________。 8．[xx新課標全國卷Ⅰ，37(5)]碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事實： 化學(xué)鍵 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 鍵能/ (kJmol－1) 356 413 336 226 318 452 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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 ②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是____________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________。 9．[xx福建理綜，(3)(4)](3)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 (4)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka＝1.110－10；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____________________________________ ____________________________________。 考點五　微粒作用與晶體結(jié)構(gòu) 1．離子鍵——離子晶體 (1)化學(xué)鍵：相鄰原子之間強烈的相互作用。化學(xué)鍵包括____________、____________和____________。 (2)離子鍵：陰、陽離子通過________________形成的化學(xué)鍵。 離子鍵強弱的判斷：離子半徑越________，離子所帶電荷數(shù)越________，離子鍵越________，離子晶體的熔沸點越________。 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________，離子晶體的熔、沸點越________，硬度越________。 (3)離子晶體：通過離子鍵作用形成的晶體。 ①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 ②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 1/8 1/4 1/2 1 2.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____________________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________，形成共價鍵的鍵長越________，共價鍵的鍵能越________，其晶體熔沸點越________。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(xué)鍵弱得多，包括范德華力和氫鍵。范德華力一般________飽和性和方向性，而氫鍵則________飽和性和方向性。 (2)①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 ②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________，克服分子間作用力使物質(zhì)熔化和汽化就需要更________的能量，熔沸點越________。但存在氫鍵時分子晶體的熔沸點往往反常地________。 (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：X—H…Y(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________________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(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。 晶體中的微粒 導(dǎo)電性 導(dǎo)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)①金屬晶體：通過金屬鍵作用形成的晶體。 ②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________，半徑越________，金屬鍵越________，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 復(fù)雜的 靜電作用 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(dǎo)電情況 不導(dǎo)電 (除硅) 一般 不導(dǎo)電 良導(dǎo)體 固體不導(dǎo)電，熔化或溶于水后導(dǎo)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。 ①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。 ②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。 ③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)：①熔點：固態(tài)物質(zhì)>液態(tài)物質(zhì)；②沸點：液態(tài)物質(zhì)>氣態(tài)物質(zhì)。 1．[xx全國卷Ⅰ，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： ①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。 ②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。 2．[xx新課標全國卷Ⅰ，37(3)(4)改編]Cu2O為半導(dǎo)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)a＝0.405 nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為______。列式表示Al單質(zhì)的密度____________________________ gcm－3。 3．[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__________。 4．[xx四川理綜，8(3)]Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，它與某元素形成的化合物的晶胞如下圖所示，晶胞中陰離子和陽離子的個數(shù)之比是________________________________ ________________________________________。 5．[xx福建理綜，31(2)(3)(4)]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。 (2)關(guān)于這兩種晶體的說法，正確的是________(填序號)。 a．立方相氮化硼含有σ鍵和π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B—N鍵均為共價鍵 d．兩種晶體均為分子晶體 (3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為______________，其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是________________________________________________。 (4)立方相氮化硼晶體中，硼原子的雜化軌道類型為____________。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，推斷實驗室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應(yīng)是____________________________________________。 6．[xx新課標全國卷Ⅱ，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。回答下列問題： (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1∶1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(xué)鍵類型有__________________；該化合物加熱時首先失去的組分是________，判斷理由是__________________________________ _____________________________________________________________________________。 7．[xx新課標全國卷Ⅰ，37(2)(3)(4)(6)](2)硅主要以硅酸鹽、________等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。 (4)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(xué)方程式為________________________________________________ ________________________。 (6)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(xué)式為________________。 8．[xx新課標全國卷Ⅱ，37(3)(4)]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。 (3)A、B和D三種元素組成的一個化合物的晶胞如圖所示。 ①該化合物的化學(xué)式為_______________________________________________________； D的配位數(shù)為_______________________________________________________________。 ②列式計算該晶體的密度______________ gcm－3。 (4)A－、B＋和C3＋三種離子組成的化合物B3CA6，其中化學(xué)鍵的類型有__________________；該化合物中存在一個復(fù)雜離子，該離子的化學(xué)式為__________，配位體是__________。 學(xué)生用書答案精析 專題十六　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考) 考點一 題組集訓(xùn) 1．1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3) 2．1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2?、? 3．電子云　2 4．(1)三　ⅣA族 (2)1s22s22p3　1 5．1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 解析　Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，失去2個電子生成Cu2＋，Cu2＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。 6．4　1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5　血紅色 解析　基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2，其中3d軌道有4個軌道未充滿，含有4個未成對電子。Fe原子失去4s軌道的2個電子和3d軌道的1個電子形成Fe3＋，則其電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。檢驗Fe3＋時，F(xiàn)e3＋與SCN－形成配合物而使溶液顯血紅色。 7．[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 解析　Cu的原子序數(shù)為29，根據(jù)洪特規(guī)則特例：能量相同的原子軌道在全充滿(如p6和d10)、半充滿(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定，因此Cu原子的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故Cu＋核外基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。 8．三?、馎　2　1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 解析　Na元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s1，則Na位于元素周期表中第三周期第ⅠA族。S元素基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，其中3p軌道有兩個未成對電子。Si元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。 9．1s22s22p4 10．1s22s22p1 解析　B的原子序數(shù)為5，故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1。 11．1s22s22p63s23p63d104s24p1 考點二 知識精講 1．(1)ns1　ns2np6 (2)增大　大　小　減小 2．(1)增大　減小 題組集訓(xùn) 1．H、C、O 2．N 3．Cl 解析　第三周期元素中第一電離能最大的主族元素為Cl。 4．K　F 5．3 6．(1)三?、鬉　(2)小 7．a(chǎn) 8. 考點三 題組集訓(xùn) 1．sp 2．V形　sp3 3．sp3和sp2 4．sp2 5．sp3、sp2 6．V形　O 7．sp3　HNO2、HNO3　H2SO3 8．三角錐形　sp3 9．sp2　sp3 10．sp3　正四面體 考點四 題組集訓(xùn) 1．(1)O　(2)7 mol(或76.021023) (3)H2F＋　H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵 2．6NA　CH3COOH存在分子間氫鍵 3．HF 4．N2H4、H2O2 5．(2)BD　(3)D 6．①CCl4或SiCl4等?、?6 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，SO→SiF4→SiCl4→CCl4等。②[Zn(NH3)4]2＋中Zn與NH3之間以配位鍵相連，共4個σ鍵，加上4個NH3的12個σ鍵，共16個σ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。 7．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。 8．①C—C鍵和C—H鍵較強，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)致長鏈硅烷難以生成 ②C—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)定性更強的Si—O鍵 9．(3)ad (4)<　中形成分子內(nèi)氫鍵，使其更難電離出H＋ 考點五 知識精講 1．(1)離子鍵　共價鍵　金屬鍵 (2)靜電作用　小　多　強　高　越大　高　大 2．(1)空間立體網(wǎng)狀 (4)小　短　大　高　>　> 3．(1)沒有　有 (2)②大　多　高　高 4．(1)自由電子 (2)②多　小　強　<　<　>　>　>　> 題組集訓(xùn) 1．(4)分子 　(5)①3　2?、?2　4 2．16　12　 3．12 4．2∶1 5．(2)bc (3)平面三角形　層狀結(jié)構(gòu)中沒有自由移動的電子 (4)sp3　高溫、高壓 解析　(2)立方相氮化硼晶體的硬度大小與是否含有σ鍵和π鍵無關(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，硬度較大，a錯誤；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B—N鍵都是共價鍵，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B原子與3個N原子相連，故為平面三角形結(jié)構(gòu)；由于B最外層有3個電子都參與了成鍵，層與層之間沒有自由移動的電子，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，因此制備需要的條件是高溫、高壓。 6．(4)＋1 (5)SO　共價鍵和配位鍵　H2O　H2O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8＋1＝2個，故化學(xué)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(xué)式為[Cu(NH3)4]SO42H2O，加熱時，由于H2O和Cu2＋作用力較弱會先失去。 7．(2)二氧化硅　(3)共價鍵　3 (4)Mg2Si＋4NH4Cl===SiH4＋4NH3＋2MgCl2 (6)sp3　1∶3　[SiO3]或SiO 解析　(3)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。 (6)在多硅酸根中每個硅原子都與4個O形成4個Si—O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)＝2＋2＝3，即Si與O的原子個數(shù)比為1∶3，化學(xué)式為[SiO3]。 8．(3)①K2NiF4　6 ②＝3.4 (4)離子鍵、配位鍵　[FeF6]3－　F－ 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。 (3)①A(F)原子數(shù)＝16＋4＋2＝8 B(K)原子數(shù)＝8＋2＝4 D(Ni)原子數(shù)＝8＋1＝2 即該化合物的化學(xué)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。 (4)在K3[FeF6]中K＋與[FeF6]3－之間是離子鍵，[FeF6]3－中Fe3＋與F－之間是配位鍵，F(xiàn)e3＋是中心離子，F(xiàn)－是配位體。 姓名：________　　班級：________　　學(xué)號：________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 專題十六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考) 1．(xx全國卷Ⅱ，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。回答下列問題： (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1∶3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(xué)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)a＝0.566 nm，F(xiàn)的化學(xué)式為________；晶胞中A原子的配位數(shù)為________；列式計算晶體F的密度(gcm－3 )__________ ______________________________________________________________。 2．(xx山東理綜，33)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。 (1)下列關(guān)于CaF2的表述正確的是________。 a．Ca2＋與F－間僅存在靜電吸引作用 b．F－的離子半徑小于Cl－，則CaF2的熔點高于CaCl2 c．陰陽離子比為2∶1的物質(zhì)，均與CaF2晶體構(gòu)型相同 d．CaF2中的化學(xué)鍵為離子鍵，因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電 (2)CaF2難溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，原因是 _________________________________________________________(用離子方程式表示)。 已知AlF在溶液中可穩(wěn)定存在。 (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__________。 (4)F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反應(yīng)Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g)　ΔH＝－313 kJmol－1，F(xiàn)—F鍵的鍵能為159 kJmol－1，Cl—Cl鍵的鍵能為242 kJmol－1，則ClF3中Cl—F鍵的平均鍵能為________kJmol－1。ClF3的熔、沸點比BrF3的________(填“高”或“低”)。 3．(xx浙江自選模塊，15)(1)Cu2＋的電子排布式是__________________________________ ______________________________________。 (2)下列物質(zhì)中既有離子鍵又有共價鍵的是________。 A．MgO B．NaOH C．CaCl2 D．(NH4)2SO4 (3)關(guān)于下列分子的說法不正確的是________。 A．既有σ鍵又有π鍵 B．O—H鍵的極性強于C—H鍵的極性 C．是非極性分子 D．該物質(zhì)的分子之間不能形成氫鍵，但它可以與水分子形成氫鍵 (4)下列說法正確的是________。 A．HOCH2CH(OH)CH2OH與CH3CHClCH2CH3都是手性分子 B．NH和CH4的空間構(gòu)型相似 C．BF3與都是平面型分子 D．CO2和H2O都是直線型分子 (5)下列有關(guān)性質(zhì)的比較，正確的