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）課件.ppt

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專題十六物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 選考 1 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1 認(rèn)識(shí)原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 了解電子云 電子層 能層 原子軌道 能級(jí) 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(hào)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(fù)性等性質(zhì)的周期性變化規(guī)律 能根據(jù)元素電負(fù)性說明元素的金屬性和非金屬性的周期性變化規(guī)律 考綱要求 2 化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì) 1 理解離子鍵 共價(jià)鍵的含義 能說明離子鍵 共價(jià)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(jià)鍵的主要類型 鍵和 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(duì) 鍵和 鍵之間相對(duì)強(qiáng)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(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷簡單分子或離子的空間構(gòu)型 對(duì)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(shí)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(shí)別 與晶胞的邊長等晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)相關(guān)的計(jì)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(duì)物質(zhì)某些物理性質(zhì)的影響 3 了解氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 對(duì)氫鍵相對(duì)強(qiáng)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 考點(diǎn)一基態(tài)原子的核外電子排布 欄目索引 考點(diǎn)二元素的電離能和電負(fù)性 考點(diǎn)三兩大理論與分子構(gòu)型 考點(diǎn)四微粒作用與分子性質(zhì) 考點(diǎn)五微粒作用與晶體結(jié)構(gòu) 考點(diǎn)一基態(tài)原子的核外電子排布 知識(shí)精講 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(gè)原子軌道上最多只能容納2個(gè)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(shí) 電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)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(jí)的先后順序 用能級(jí)符號(hào)依次寫出各能級(jí)中的電子數(shù) 同時(shí)注意特例 如 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 2 簡化電子排布式 稀有氣體 價(jià)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(jí)的先后順序和在軌道中的排布情況書寫 如S 1 2015 江蘇 21 A 1 節(jié)選 Cr3 基態(tài)核外電子排布式為 2 2015 福建理綜 31 3 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 題組集訓(xùn) 1s22s22p63s23p63d3 或 Ar 3d3 1s22s22p63s23p63d84s2或 Ar 3d84s2 3 2015 全國卷 37 1 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)14C原子中 核外存在 對(duì)自旋相反的電子 4 2015 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(gè)電子 電子云 2 三 A族 1s22s22p3 1 5 2015 浙江自選模塊 15 1 Cu2 的電子排布式是 解析Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1 失去2個(gè)電子生成Cu2 Cu2 的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9或 Ar 3d9 1s22s22p63s23p63d9或 Ar 3d9 6 2014 新課標(biāo)全國卷 37 2 基態(tài)Fe原子有 個(gè)未成對(duì)電子 Fe3 的電子排布式為 可用硫氰化鉀檢驗(yàn)Fe3 形成的配合物的顏色為 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(gè)軌道未充滿 含有4個(gè)未成對(duì)電子 Fe原子失去4s軌道的2個(gè)電子和3d軌道的1個(gè)電子形成Fe3 則其電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或 Ar 3d5 檢驗(yàn)Fe3 時(shí) Fe3 與SCN 形成配合物而使溶液顯血紅色 4 1s22s22p63s23p63d5 或 Ar 3d5 血紅色 7 2014 江蘇 21 A 1 Cu 基態(tài)核外電子排布式為 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(shí) 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或 Ar 3d10 Ar 3d10或1s22s22p63s23p63d10 8 2014 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(gè)未成對(duì)電子 Si的基態(tài)原子核外電子排布式為 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 A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(gè)未成對(duì)電子 Si元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2或 Ne 3s23p2 三 A 2 1s22s22p63s23p2或 Ne 3s23p2 9 2014 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 2014 福建理綜 31 1 基態(tài)硼原子的電子排布式為 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 1s22s22p4或 Ne 2s22p4 1s22s22p1或 Ne 2s22p1 11 2014 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 1s22s22p63s23p63d104s24p1或 Ar 3d104s24p1 方法歸納 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(shí) 常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤 2 同能級(jí)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 np6Cr 3d54s1Mn 3d54s2Cu 3d104s1Zn 3d104s2 考點(diǎn)二元素的電離能和電負(fù)性 知識(shí)精講 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(gè)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(hào)I1表示 單位為kJ mol 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 ns1 ns2np6 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 增大 大 小 減小 說明同周期元素 從左到右第一電離能呈增大趨勢 同能級(jí)的軌道為全滿 半滿時(shí)較相鄰元素要大即第 A族 第 A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 判斷元素金屬性的強(qiáng)弱電離能越小 金屬越容易失去電子 金屬性越強(qiáng) 反之越弱 判斷元素的化合價(jià)如果某元素的In 1 In 則該元素的常見化合價(jià)為 n價(jià) 如鈉元素I2 I1 所以鈉元素的化合價(jià)為 1價(jià) 2 元素的電負(fù)性 1 元素電負(fù)性的周期性變化元素的電負(fù)性 不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小叫做該元素的電負(fù)性 隨著原子序數(shù)的遞增 元素的電負(fù)性呈周期性變化 同周期從左到右 主族元素電負(fù)性逐漸 同一主族從上到下 元素電負(fù)性呈現(xiàn)的趨勢 增大 減小 2 1 2015 福建理綜 31 1 CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從小到大的順序?yàn)?2 2014 新課標(biāo)全國卷 37 1 改編 在N O S中第一電離能最大的是 題組集訓(xùn) H C O N 3 2014 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 解析第三周期元素中第一電離能最大的主族元素為Cl Cl 4 2013 新課標(biāo)全國卷 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(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有1個(gè) 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(jià)電子層中的未成對(duì)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(fù)性最大的是 填元素符號(hào) K F 5 2013 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 2013 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 3 三 A 小 7 2013 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 a 8 2013 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(diǎn)標(biāo)出C N O三種元素的相對(duì)位置 答案 考點(diǎn)三兩大理論與分子構(gòu)型 知識(shí)精講 1 分子構(gòu)型與雜化軌道理論雜化軌道的要點(diǎn)當(dāng)原子成鍵時(shí) 原子的價(jià)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 2 分子構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)互斥模型價(jià)層電子對(duì)互斥模型說明的是價(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) 1 當(dāng)中心原子無孤電子對(duì)時(shí) 兩者的構(gòu)型一致 2 當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí) 兩者的構(gòu)型不一致 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 1 2015 全國卷 37 3 節(jié)選 CS2分子中 C原子的雜化軌道類型是 2 2015 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 2015 江蘇 21 A 2 節(jié)選 CH3COOH中C原子軌道雜化類型為 題組集訓(xùn) sp V形 sp3 sp3和sp2 4 2014 江蘇 21 A 3 節(jié)選 醛基中碳原子的軌道雜化類型是 5 2014 新課標(biāo)全國卷 37 3 節(jié)選 乙醛中碳原子的雜化類型為 6 2014 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(gè)電子 則在R2 的水合離子中 提供孤電子對(duì)的原子是 sp2 sp3 sp2 V形 O 7 2014 新課標(biāo)全國卷 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(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的最外層只有一個(gè)電子 但次外層有18個(gè)電子 則a和其他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 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 酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是 sp3 HNO2 H2SO3 HNO3 8 2013 福建理綜 31 3 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 三角錐形 sp3 9 2013 山東理綜 32 3 BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為 和 10 2013 江蘇 21 A 2 4 已知元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)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 sp2 sp3 sp3 正四面體 知識(shí)精講 考點(diǎn)四微粒作用與分子性質(zhì) 1 共價(jià)鍵 1 共價(jià)鍵的類型 按成鍵原子間共用電子對(duì)的數(shù)目分為單鍵 雙鍵 三鍵 按共用電子對(duì)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(duì)稱性 后者的電子云具有鏡像對(duì)稱性 2 鍵參數(shù) 鍵能 氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量 鍵能越大 化學(xué)鍵越穩(wěn)定 鍵長 形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距 鍵長越短 共價(jià)鍵越穩(wěn)定 鍵角 在原子數(shù)超過2的分子中 兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角 鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響鍵長越短 鍵能越大 分子越穩(wěn)定 3 鍵 鍵的判斷 由軌道重疊方式判斷 頭碰頭 重疊為 鍵 肩并肩 重疊為 鍵 由共用電子對(duì)數(shù)判斷單鍵為 鍵 雙鍵或三鍵 其中一個(gè)為 鍵 其余為 鍵 由成鍵軌道類型判斷s軌道形成的共價(jià)鍵全部是 鍵 雜化軌道形成的共價(jià)鍵全部為 鍵 4 等電子原理原子總數(shù)相同 價(jià)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 5 配位鍵 孤電子對(duì)分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對(duì)稱孤電子對(duì) 配位鍵a 配位鍵的形成 成鍵原子一方提供孤電子對(duì) 另一方提供空軌道形成的共價(jià)鍵 配合物如 Cu NH3 4 SO4 配位體有孤電子對(duì) 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 分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系 2 溶解性 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 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(jī)含氧酸分子的酸性無機(jī)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(qiáng) 如HClO HClO2 HClO3 HClO4 3 范德華力 氫鍵 共價(jià)鍵的比較 題組集訓(xùn) 1 2015 江蘇 21 A 1 2 3 節(jié)選 下列反應(yīng)曾用于檢測司機(jī)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(hào) O 2 1molCH3COOH分子含有 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?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外 還因?yàn)?7mol 或7 6 02 1023 H2F H2O與CH3CH2OH之間可以形 成氫鍵 2 2014 新課標(biāo)全國卷 37 3 1mol乙醛分子中含有 鍵的數(shù)目為 乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛 其主要原因是 3 2014 江蘇 21 A 2 與OH 互為等電子體的一種分子為 填化學(xué)式 6NA CH3COOH存在分子間氫鍵 HF 4 2014 新課標(biāo)全國卷 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(jià)化合物中 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 寫出兩種 N2H4 H2O2 5 2014 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(hù)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 鍵和 鍵B 既有共價(jià)鍵又有離子鍵C 該物質(zhì)的熔點(diǎn)可能高于NaClD 該物質(zhì)易溶于鹽酸 BD 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(jià)鍵B 離子鍵 氫鍵 共價(jià)鍵C 氫鍵 范德華力D 離子鍵 氫鍵 范德華力 D 6 2013 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(gè)電子 元素Z的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍 則 與YZ互為等電子體的分子的化學(xué)式 任寫一種 X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物 X NH3 4 Cl2 1mol該配合物中含有 鍵的數(shù)目為 Z的氫化物 H2Z 在乙醇中的溶解度大于H2Y 其原因是 解析X的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2 為30號(hào)元素鋅 Y核外電子排布式為1s22s22p63s23p4 為16號(hào)元素硫 Z為氧 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 Zn NH3 4 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 在乙醇中的溶解度H2O大于H2S 是因?yàn)樗肿优c乙醇間能形成分子間氫鍵 答案 CCl4或SiCl4等 16mol或16 6 02 1023個(gè) 水分子與乙醇分子之間形成氫鍵 7 2013 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(duì)的原子是 解析由于在BCl3中B原子無孤電子對(duì) 但有空軌道 所以提供孤電子對(duì)的原子是X X 8 2013 新課標(biāo)全國卷 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(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 SiH4的穩(wěn)定性小于CH4 更易生成氧化物 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)致長鏈硅烷難以生成 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 9 2013 福建理綜 3 4 3 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 ad 4 已知苯酚 具有弱酸性 其Ka 1 1 10 10 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數(shù)Ka2 水楊酸 Ka 苯酚 填 或 其原因是 中形成分 子內(nèi)氫鍵 使其更難電離出H 1 離子鍵 離子晶體 1 化學(xué)鍵 相鄰原子之間強(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)越 知識(shí)精講 考點(diǎn)五微粒作用與晶體結(jié)構(gòu) 離子鍵 共價(jià)鍵 金屬鍵 靜電作用 小 多 強(qiáng) 高 離子鍵的強(qiáng)弱可以用晶格能的大小來衡量 晶格能是指拆開1mol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(diǎn)越 硬度越 越大 大 高 3 離子晶體 通過離子鍵作用形成的晶體 典型的離子晶體結(jié)構(gòu) 晶胞中粒子數(shù)的計(jì)算方法 均攤法 2 共價(jià)鍵 原子晶體 1 原子晶體 所有原子間通過共價(jià)鍵結(jié)合成的晶體或相鄰原子間以共價(jià)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 空間立體網(wǎng)狀 3 典型原子晶體結(jié)構(gòu) 4 共價(jià)鍵強(qiáng)弱和原子晶體熔沸點(diǎn)大小的判斷 原子半徑越 形成共價(jià)鍵的鍵長越 共價(jià)鍵的鍵能越 其晶體熔沸點(diǎn)越 如熔點(diǎn) 金剛石碳化硅晶體硅 小 短 大 高 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 沒有 有 2 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(diǎn)為 分子間作用力強(qiáng)弱和分子晶體熔沸點(diǎn)大小的判斷 組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì) 相對(duì)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(diǎn)越 但存在氫鍵時(shí)分子晶體的熔沸點(diǎn)往往反常地 大 多 高 高 3 NH3 H2O HF中由于存在氫鍵 使得它們的沸點(diǎn)比同族其他元素氫化物的沸點(diǎn)反常地高 影響物質(zhì)的性質(zhì)方面 增大物質(zhì)的熔沸點(diǎn) 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(qiáng)烈的相互作用 運(yùn)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 自由電子 2 金屬晶體 通過金屬鍵作用形成的晶體 金屬鍵的強(qiáng)弱和金屬晶體熔沸點(diǎn)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(diǎn)越高 如熔點(diǎn) NaMgAl LiNaKRbCs 金屬鍵的強(qiáng)弱可以用金屬的原子化熱來衡量 多 小 強(qiáng) 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 6 物質(zhì)熔沸點(diǎn)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(diǎn)間的作用大 則熔沸點(diǎn)高 反之則小 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(diǎn)就越高 分子晶體 對(duì)于同類分子晶體 相對(duì)分子質(zhì)量越大 則熔沸點(diǎn)越高 原子晶體 鍵長越短 鍵能越大 則熔沸點(diǎn)越高 3 常溫常壓下狀態(tài) 熔點(diǎn) 固態(tài)物質(zhì) 液態(tài)物質(zhì) 沸點(diǎn) 液態(tài)物質(zhì) 氣態(tài)物質(zhì) 題組集訓(xùn) 1 2015 全國卷 37 4 5 4 CO能與金屬Fe形成Fe CO 5 該化合物熔點(diǎn)為253K 沸點(diǎn)為376K 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 分子 在石墨烯晶體中 每個(gè)C原子連接 個(gè)六元環(huán) 每個(gè)六元環(huán)占有 個(gè)C原子 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(gè)C原子連接 個(gè)六元環(huán) 六元環(huán)中最多有 個(gè)C原子在同一平面 3 2 12 4 2 2014 新課標(biāo)全國卷 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(gè)氧原子 其余氧原子位于面心和頂點(diǎn) 則該晶胞中有 個(gè)銅原子 Al單質(zhì)為面心立方晶體 其晶胞參數(shù)a 0 405nm 晶胞中鋁原子的配位數(shù)為 列式表示Al單質(zhì)的密度 g cm 3 16 12 3 2014 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(gè)銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為 12 4 2014 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(gè)數(shù)之比是 2 1 5 2014 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(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B N鍵均為共價(jià)鍵d 兩種晶體均為分子晶體解析立方相氮化硼晶體的硬度大小與是否含有 鍵和 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(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B N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 答案bc 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 其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電 原因是 解析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最外層有3個(gè)電子都參與了成鍵 層與層之間沒有自由移動(dòng)的電子 故不導(dǎo)電 平面三角形 層狀結(jié)構(gòu)中沒有自由移動(dòng)的電子 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300km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 解析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300km的古地殼中 因此制備需要的條件是高溫 高壓 sp3 高溫 高壓 6 2014 新課標(biāo)全國卷 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(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 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 解析e為Cu c為O 由圖1可知 晶胞中含Cu原子數(shù)為4個(gè) 含O原子為8 1 2個(gè) 故化學(xué)式為Cu2O O為 2價(jià) 則Cu為 1價(jià) 答案 1 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(shí)首先失去的組分是 判斷理由是 解析含有H N O S Cu5種元素的化合物 結(jié)合課本選修3配合物有關(guān)知識(shí)和題目所給信息 觀察中心為1個(gè)Cu2 周圍為4個(gè)NH3分子和2個(gè)H2O分子 得到該化合物化學(xué)式為 Cu NH3 4 SO4 2H2O 加熱時(shí) 由于H2O和Cu2 作用力較弱會(huì)先失去 共價(jià)鍵和配位鍵 H2O H2O與Cu2 的配位鍵比NH3與 Cu2 的弱 7 2013 新課標(biāo)全國卷 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(gè)原子 其中在面心位置貢獻(xiàn) 個(gè)原子 解析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 二氧化硅 共價(jià)鍵 3 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 Mg2Si 4NH4Cl SiH4 4NH3 2MgCl2 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 2013 新課標(biāo)全國卷 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(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有一個(gè) 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(jià)電子層中未成對(duì)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(gè)化合物的晶胞如圖所示 該化合物的化學(xué)式為 D的配位數(shù)為 列式計(jì)算該晶體的密度 g cm 3 解析有4個(gè)未成對(duì)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 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(gè)A原子 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(gè)復(fù)雜離子 該離子的化學(xué)式為 配位體是 解析在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 Fe3 是中心離子 F 是配位體 離子鍵 配位鍵 FeF6 3 F