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第十二章物质结构与性质(选修)第一单元原子结构和性质考纲要求思维检索1.认识原子核外电子的运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义。2. 了解多电子原子核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示136号元素的原子及简单离子的基态核外电子排布。3.了解主族元素第一电离能、电负性等性质的周期性变化规律,能根据元素电负性说明元素的金属性和非金属性的周期性变化规律。原子结构1能层、能级、原子轨道和容纳电子数之间的关系能层(n)能级最多容纳电子数序数符号符号原子轨道数各能级各能层1k1s1222l2s1282p363m3s12183p363d5104n4s12324p364d5104f714n2n22.原子轨道的形状和能量高低(1)轨道形状s电子的原子轨道呈球形。p电子的原子轨道呈纺锤形。(2)能量高低相同能层上原子轨道能量的高低:nsnpndnf。形状相同的原子轨道能量的高低:1s2s3se(4s)、e(4d)e(5s)、e(5d)e(6s)、e(6d)e(7s)、e(4f)e(5p)、e(4f)e(6s)等。(2)当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,原子的能量最低。如24cr的基态原子电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,而不是:1s22s22p63s23p63d44s2。2表示方法(1)电子排布式:按电子排入各能级的先后顺序,用能级符号依次写出各能级中的电子数,同时注意特例,如cu:1s22s22p63s23p63d104s1。(2)简化电子排布式:用“稀有气体价层电子”的形式表示。如:cu:ar3d104s1。(3)电子排布图(轨道表示式):用方框表示原子轨道,用“”或“”表示自旋方向不同的电子,按排入各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。如s:1(2014连云港市高三考试)下列化学用语表示正确的是()as2的结构示意图: b基态氮原子l层电子的轨道表示式:c基态溴原子的核外电子排布式:4s24p5d甲烷分子的球棍模型:解析:选ba项,s2最外层应为8电子,错误;b项,n原子l层上有5个电子:2s22p3,正确;c项,核外电子排布应为ar3d104s24p5,错误;d项,ch4分子中c原子半径应大于h原子半径,中间的球应大一些,错误。2(1)(2012浙江高考)可正确表示原子轨道的是_。a2sb2dc3px d3f写出基态镓(ga)原子的电子排布式:_。(2)(2012福建高考)基态mn2的核外电子排布式为_。(3)(2013福建理综)基态铜原子的核外电子排布式为_。(4)(2011福建高考)基态氮原子的价电子排布式是_。(5)(2013新课标)ni2的价层电子排布图为_。解析:(1)能(电子)层数为2的能层包括s、p能级;能(电子)层数为3的能层包括s、p、d能级;镓(ga)的原子序数为31,电子分布的能级为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p。(2)mn是25号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,失去最外层的2个电子,即得mn2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。(3)cu是29号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。(4)氮原子的最外层有5个电子,其价电子排布式为2s22p3。(5)ni2的价电子排布图为答案:(1)a、c1s22s22p63s23p63d104s24p1 ar3d104s24p1(2)1s22s22p63s23p63d5或ar3d5(3)1s22s22p63s23p63d104s1或ar3d104s1(4)2s22p3(5) 3a、b、c、d、e代表5种元素。请填空:(1)a元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为_;(2)b元素的负一价离子和c元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,b的元素符号为_,c的元素符号为_;(3)d元素的正三价离子的3d能级为半充满,d的元素符号为_,其基态原子的电子排布式为_;(4)e元素基态原子的m层全充满,n层没有成对电子,只有一个未成对电子,e的元素符号为_,其基态原子的电子排布式为_。解析:(1)a元素基态原子的电子排布图由题意可写成:,该原子核外有7个电子,为氮元素,其元素符号为n。(2)b、c的电子层结构都与ar相同,即核外都有18个电子,则b为17号cl元素,c为19号k元素。(3)d元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成3价离子,其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,即为26号fe元素。(4)根据题意,首先写出电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1,该元素为29号cu元素。答案:(1)n(2)clk(3)fe1s22s22p63s23p63d64s2或ar3d64s2(4)cu1s22s22p63s23p63d104s1或ar3d104s1原子结构与元素周期表1元素周期表中每周期所含元素种数周期元素种数各周期增加的能级一21s二82s2p三83s3p四184s3d4p五185s4d5p六326s4f5d6p七26 (未完)7s5f6d (未完)2.每族元素原子的价电子排布特点(1)主族:主族aaaa排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2主族aaa排布特点ns2np3ns2np4ns2np5(2)0族:he:1s2;其他:ns2np6。(3)过渡元素(副族和第族):(n1)d110ns12。3元素周期表的分区与价电子排布的关系(1)元素周期表的分区:(2)各区外围电子排布特点:分区外围电子排布s区ns12p区ns2np16(除he外)d区(n1)d19ns12(除钯外)ds区(n1)d10ns12f区(n2)f014(n1)d02ns21判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)136号元素中,原子最外层有3个未成对电子的元素为n、p、as。()(2)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4。短周期元素中分别为c、si和o、s。()(3)fe的价电子排布为3d64s2。()(4)价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第a族,是p区元素。()(5)价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第a族,是s区元素。()提示:(1)(2)(3)(4)(5)2某元素的原子序数为29,试问:(1)该元素的元素名称及元素符号是什么。(2)该元素原子的电子排布式是什么。(3)其电子占有多少个能层?多少个能级?(4)它的价电子排布式是什么?(5)它属于第几周期?第几族?主族还是副族?属于哪一个区?(6)它有多少个未成对电子?提示:(1)铜cu(2)1s22s22p63s23p63d104s1(3)4个电子层7个能级(4)3d104s1(5)第四周期b族副族ds区(6)有1个未成对电子3元素周期表可以划分为5个区,下列有关说法正确的是()as区全部是金属元素bp区全部是非金属元素cd区内元素原子的价电子排布必为(n1)d110ns2d除ds区外,以最后填入电子的轨道能级符号作为区的符号解析:选da项,s区内h为非金属元素,b项,p区左下角元素为金属元素,c项,d区内cr为3d54s1。元素周期律1元素的电离能、电负性(1)第一电离能:气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。(2)电负性:用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子,对键合电子的吸引力越大。2原子结构与元素性质的递变规律项目同周期(从左右)同主族(从上下)原子核外电子排布能层数相同,最外层电子数逐渐增多最外层电子数相同,能层数递增原子半径逐渐减小(0族除外)逐渐增大元素主要化合价最高正价由17(o,f除外),最低负价由41最高正价主族序数(o,f除外),非金属最低负价主族序数8原子得、失电子能力得电子能力逐渐增强;失电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱;失电子能力逐渐增强第一电离能增大的趋势逐渐减小电负性逐渐增大逐渐减小元素金属性、非金属性金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱3.对角线规则在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的,如:1为什么一个原子的逐级电离能是逐渐增大的?提示:电子离原子核越来越近,能量越来越低,失去电子消耗的能量也越多,同时,随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越大,再失去一个电子需克服的电性吸力也越来越大,消耗的能量越来越多。2为什么镁的第一电离能比铝的大,磷的第一电离能比硫的大?提示:mg电子排布式为:1s22s22p63s2p电子排布式为:1s22s22p63s23p3,镁原子、磷原子最外层的能级中,电子处于全满或半满状态,比较稳定,失电子较难。如此相同观点可以解释n的第一电离能大于o,zn的第一电离能大于ga。3现有四种元素基态原子的电子排布式如下:1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p31s22s22p31s22s22p5则下列有关比较中正确的是()a第一电离能:b原子半径:c电负性:d最高正化合价解析:选a四种元素分别为s、p、n、f,第一电离能fnps,a项正确。原子半径psnf,b项错误。电负性fnsp,c项错误。f无正化合价,n、s、p最高正化合价分别为5、6、5价,d项错误。4(2014江宁高级中学模拟)下图是第三周期1117号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法中正确的是() ay轴表示的可能是第一电离能by轴表示的可能是电负性cy轴表示的可能是原子半径dy轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数解析:选ba项,同一周期元素其第一电离能随着原子序数的增大而增大,如第a元素的第一电离能大于第a族的,错误;b项,同一周期元素其电负性随着原子序数的增大而增大,正确;c项,同一周期元素其原子半径随着原子序数的增大而减小,错误;d项,同一周期元素随原子序数依次增大,金属失电子数增加,非金属得电子数减少,错误。电离能和电负性的应用1电离能的应用(1)判断元素金属性的强弱:电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之越弱。(2)判断元素的化合价(i1、i2表示各级电离能):如果某元素的in1in,则该元素的常见化合价为n。如钠元素i2i1,所以钠元素的化合价为1。(3)判断核外电子的分层排布情况:多电子原子中,元素的各级电离能逐级增大,有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时,电子层数就可能发生变化。(4)反映元素原子的核外电子排布特点:同周期元素从左向右,元素的第一电离能并不是逐渐增大的,当能量相同的原子轨道在全空、半充满和全充满状态时,第一电离能就会反常的大。2电负性的应用特别提醒利用电负性与1.8的关系判断金属性与非金属性只是一般规律,不是绝对的,如第族元素。利用电负性的差值判断化学键类型也不是绝对的。1电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是()a周期表从左到右,元素的电负性逐渐变大b周期表从上到下,元素的电负性逐渐变大c电负性越大,金属性越强d电负性越小,非金属性越强解析:选a利用同周期从左至右元素电负性逐渐增大,同主族从上至下元素电负性逐渐减小的规律来判断。电负性越大,金属性越弱,非金属性越强。2下列关于电离能和电负性的说法不正确的是()a(2012浙江高考)第一电离能的大小:mgal。b(2012海南高考)锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳c(2012山东高考)ni是元素周期表中第28号元素,第2周期基态原子未成对电子数与ni相同且电负性最小的元素是碳d(2013新课标)f、k、fe、ni四种元素中电负性最大的是f。解析:选b同周期从左到右第一电离能增大,但第a族元素的第一电离能比相邻的第a族元素大,a正确; 锗是金属元素而碳是非金属元素,第一电离能低于碳,b不正确;ni的价电子排布为3d84s2,未成对电子数为2,第2周期未成对电子数为2的元素有碳和氧,同周期从左到右电负性逐渐增大,则电负性c4s;中同一电子层中p轨道能量相同;同一能级,随着电子层数增大,轨道半径增大;同一原子基态能量低于激发态;同一周期,从左至右,电负性增大,故fo;mg由于具有全满的电子层结构,故第一电离能大于相邻的铝;h实为一个裸露的质子,没有电子层,故半径小。5(2014盱眙中学模拟)现有、三种元素的基态原子的电子排布式如下:1s22s22p63s23p4;1s22s22p63s23p3;1s22s22p3。则下列有关比较中正确的是()a第一电离能:b原子半径:c电负性:d最高正化合价:解析:选a由基态原子的电子排布式可知、分别为s、p、n。p原子由于3p轨道处于半充满的稳定状态,故其第一电离能大于s,因此三者第一电离能大小关系为nps;原子半径p最大;电负性:nsp;s的最高正化合价最高,为6,n、p为5。6(2014盐城中学模拟)原子序数依次增大的x、y、z、w四种元素,原子序数均小于36。已知x、y和z为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表:电离能/kjmol1i1i2i3i4x4964 5626 9129 543y7381 4517 73310 540z5781 8172 74511 578(1)x、y、z的电负性从大到小的顺序为_(用元素符号表示),元素y的第一电离能大于z的原因是_。(2)w元素应用广泛,是一种重要的生物金属元素,如人体内w元素的含量偏低,则会影响o2在体内的正常运输。已知w2与kcn溶液反应得w(cn)2沉淀,当加入过量kcn溶液时沉淀溶解,生成配合物,其配离子结构如图所示。w元素基态原子价电子排布式为_。已知cn与_分子互为等电子体,1 mol cn中键数目为_。上述沉淀溶解过程的化学方程式为_。解析:(1)从x、y和z的逐级电离能数据变化来看,x、y及z的最外层电子数分别为1,2和3,它们均为第三周期元素,则分别为na、mg和al。同周期元素,从左至右,电负性逐渐增大。mg的价电子为3s2,s轨道中的电子为全满的稳定结构,故难失电子,所以第一电离能比相邻的al大。(2)由题意知,w为26号铁元素。等电子体的原子数相等,且价电子数相等,所以cn与n2互为等电子体。等电子体的结构相似,n2中为nn,所以cn中也为碳氮叁键,其中有两个键。由图示知,1个fe2可以与6个cn形成配合物。答案:(1)almgnay原子的最外层2s能级电子排布处于全满,依据洪特规则特例为较为稳定结构(2)3d64s2n22 mol(或2na或26.021023)fe(cn)24kcn=k4fe(cn)67(2014无锡期末模拟)镓(ga)、锗( ge)、砷(as)、硒(se)均为第四周期的元素,它们在高科技尖端科学特别是信息领域有着广泛的用途。已知砷化镓的晶胞结构如下图。试回答下列问题:(1)下列说法不正确的是(选填序号)_。a砷化镓晶胞结构与nacl相同b第一电离能:seasgegac镓、锗、砷、硒都属于p区元素d半导体gap、sic与砷化镓为等电子体(2)砷化镓是将(ch3)3ga和ash3反应制备得到,该反应在700 进行,反应的方程式为_,ash3空间形状为_。(3)ge的核外电子排布式为_,h2se中硒原子的杂化方式为_。(4)ash3沸点比nh3低,其原因是:_。解析:(1)b项as和se分别位于a、a族,第一电离能asse,错误。(2)ash3与nh3相似,为三角锥形。(3)ge为主族元素,3d10不能遗漏。h2se与水相似,所以se为sp3杂化。答案:(1)ab(2)(ch3)3gaash3gaas3ch4三角锥形(3)1s22s22p63s23p63d104s24p2sp3(4)nh3分子间能形成氢键,而as电负性小,半径大,分子间不能形成氢键8(2014苏北四市高三质量检测)铁是地壳中含量较丰富的元素,仅次于氧、硅、铝元素,其单质及合金是在生产生活中应用广泛的金属材料。化学上常用kscn溶液等来检验溶液中是否存在fe3。(1)fe3离子基态的电子排布式可表示为_。(2)一种铁晶体的晶胞属于体心立方堆积,则该晶胞中所包括的铁原子的个数是_。(3)c、n两种元素的简单气态氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为_(填化学式)。(4)c、n、o三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_(填元素符号)。(5)离子化合物fe2o3的熔点高于kcl的熔点的原因是_。(6)据报道:由q、x、z三种元素形成的一种晶体具有超导性,其晶体结构如图所示。晶体中距每个x原子周围距离最近的q的原子的个数是_。解析:(1)fe为26号元素,核外电子排布式为ar3d64s2,失去3个电子时,先失去4s上面的2个电子,再失去3d上的一个电子,则fe3的核外电子排布式为ar3d5。(2)体心立方晶胞中,粒子位于8个顶点以及体心,所以晶胞中含有的原子个数为81/812。(3)n的非金属性强于c,故稳定性nh3ch4。(4)n的2p能级为半满状态,故第一电离能比相邻的元素大:noc。(5)离子晶体的熔点高低取决于晶格能的大小。(6)从晶胞图看,黑圆球位于面心,为两个晶胞所共有,与它最近的q有两个(位于两个晶胞中的体心)。答案:(1)1s22s22p63s23p63d5(2)2(3)nh3ch4(4)noc(5)fe2o3的晶格能大于kcl的晶格能(6)29a、b、c、d、e代表5种元素。请填空:(1)a元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为_;(2)b元素的负一价离子和c元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,b的元素符号为_,c的元素符号为_;(3)d元素的正三价离子的3d能级为半充满,d的元素符号为_,其基态原子的电子排布式为_;(4)e元素基态原子的m层全充满,n层没有成对电子,只有一个未成对电子,e的元素符号为_,其基态原子的电子排布式为_。解析:(1)a元素基态原子的电子排布图由题意可写成: ,该原子核外有7个电子,为氮元素,其元素符号为n。(2)b、c的电子层结构都与ar相同,即核外都有18个电子,则b为17号cl元素,c为19号k元素。(3)d元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成3价离子,其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,即为26号fe元素。(4)根据题意,首先写出电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1,该元素为29号cu元素。答案:(1)n(2)clk(3)fe1s22s22p63s23p63d64s2或ar3d64s2(4)cu1s22s22p63s23p63d104s1或ar3d104s110(2014苏锡常镇徐连六市高三模拟)cac2可用于固氮:cac2n21 100 ,cacn2c,cacn2(氰氨化钙)和水反应可生成nh3。(1)写出与ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式:_。(2)c、n、o三种元素的第一电离能由小到大的顺序是_。(3)nh3中n原子的杂化方式为_;根据价层电子对互斥理论推测co的空间构型为_。(4)cacn2中阴离子为cn,与cn互为等电子体的分子有_(填写一种化学式即可);写出cacn2水解反应的化学方程式_。解析:(1)符合条件的原子3d和4s全部排满。(2)同一周期的主族元素:原子序数越大,第一电离能越大(a和a、a和a因s轨道全满和p轨道半满结构出现反常)。(3)nh3分子中n原子的杂化数是4,所以采取sp3杂化;co离子中c原子的杂化数是(42)/23,sp2杂化,co为平面正三角形。(4)等电子体的寻找方法是利用同主族元素原子替换或相邻元素替换的方法,如co2;cacn2(氰氨化钙)和水反应可生成nh3,再由化合价可推知c元素化合价为4价,所以另一种产物是caco3。答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s2或ar3d104s2(2)c o n(3)sp3平面正三角形(4)co2、n2ocacn23h2o=caco32nh3第二单元分子结构与性质明考纲要求热点定位1.了解共价键的主要类型:键和键,能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质(对键和键之间相对强弱的比较不作要求)。2.了解简单配合物的成键情况,配合物的空间构型和中心原子的杂化类型不作要求。3.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp,sp2,sp3),能用价电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构(d轨道参与杂化和ab5型以上复杂分子或离子的空间构型不作要求)。4.了解化学键与分子间作用力的区别。5.了解氢键的存在对物质性质的影响,能列举含氢键的物质。共价键1本质和特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对,其特征是具有饱和性和方向性。2分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式健原子轨道“头碰头”重叠键原子轨道“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移3.共价键类型的判断(1)键与键:依据强度判断:键的强度较大,较稳定,键活泼,比较容易断裂。共价单键是键,共价双键中含有一个键,一个键;共价叁键中含有一个键,两个键。(2)极性键与非极性键:看形成共价键的两原子,不同种元素的原子之间形成的是极性共价键,同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。4键参数(1)键参数对分子性质的影响:(2)键参数与分子稳定性的关系:键能越大,键长越短,分子越稳定。 1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)h2分子中的共价键不具有方向性。()(2)乙炔分子中既有非极性键又有极性键,既有键又有键。()(3)键可以绕键轴旋转,键不能绕键轴旋转。()(4)气体单质中一定存在键,可能存在键。()(5)共价键的成键原子都是非金属原子。()(6)分子间作用力越大,分子的稳定性越强。()提示:(1)(2)(3)(4)(5)(6)2根据价键理论分析氮气分子中的成键情况?并解释n2分子通常稳定的原因。提示:氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个键和两个键。n2分子中存在nn叁键,键能大,破坏它需要消耗较多的能量,因而通常n2分子很稳定。3试根据下表回答问题。某些共价键的键长数据如下所示:共价键键长(nm)cc0.154c=c0.134cc0.120co0.143c=o0.122nn0.146n=n0.120nn0.110根据表中有关数据,你能推断出影响共价键键长的因素主要有哪些?其影响的结果怎样?提示:原子半径、原子间形成共用电子对数目。形成相同数目的共用电子对,原子半径越小,共价键的键长越短;原子半径相同,形成共用电子对数目越多,键长越短。共价键类型与分子构型的判断1键、键的判断(1)由原子轨道重叠方式判断:“头碰头”重叠为键,“肩并肩”重叠为键。(2)由共价键数目判断:单键为键;双键或三键,其中一个为键,其余为键。(3)由成键轨道类型判断:s轨道形成的共价键全部是键;杂化轨道形成的共价键全部为键。2中心原子杂化类型与分子构型的判断(1)由杂化轨道数判断:杂化轨道用来形成键和容纳孤电子对,所以有公式:杂化轨道数中心原子的孤电子对数中心原子的键个数代表物杂化轨道数中心原子杂化轨道类型co2022spch2o033sp2ch4044sp3so2123sp2nh3134sp3h2o224sp3(2)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断:中心原子的杂化类型和分子构型有关,二者之间可以相互判断。分子组成(a为中心原子)中心原子的孤电子对数中心原子的杂化方式分子空间构型示例ab20sp直线形becl21sp2v形so22sp3v形h2oab30sp2平面三角形bf31sp3三角锥形nh3ab40sp3正四面体形ch41下列描述中不正确的是()acs2为形的极性分子bclo的空间构型为三角锥形csf6中有6对完全相同的成键电子对dsif4和so 的中心原子均为sp3杂化解析:选acs2分子的中心原子的孤电子对数为0,是直线形,a错误;clo属于ab3型,中心原子的孤电子对数为1,是三角锥形,b正确;sf6分子有6对完全相同的成键电子对,c正确;sif4和so的中心原子都是sp3杂化只是分子构型前者为正四面体,后者为三角锥形,d正确。2(1)(2013山东高考节选)bcl3和ncl3中心原子的杂化方式分别为_和_。第一电离能介于b、n之间的第二周期元素有_种。(2)(2012浙江高考节选)下列物质中,只含有极性键的分子是_,既含离子键又含共价键的化合物是_,只存在键的分子是_,同时存在键和键的分子是_。an2 bco2 cch2cl2dc2h4ec2h6 fcacl2 gnh4cl解析:(1)bcl3中,中心原子b的杂化轨道数为33,为sp2杂化;ncl3中,中心原子n的杂化轨道数为34,为sp3杂化。第二周期元素第一电离能的顺序为fnocbebli,介于b、n之间的元素为o、c、be,共三种。(2)不同元素的原子之间形成的共价键为极性键,同种原子之间形成的共价键是非极性键;活泼金属元素和活泼非金属元素形成离子键,铵盐中存在离子键;只形成单键的共价键只存在键,含有双键或三键的物质同时存在键和键。故只含有极性键的是ch2cl2、co2;既含离子键又含共价键的化合物是nh4cl;只存在键的分子是ch2cl2、c2h6;同时存在键和键的分子是n2、co2、c2h4。 答案:(1)sp2sp33 (2)bcgceabd3(2012江苏高考)一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(cumn2o4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(hcho)。(1)向一定物质的量浓度的cu(no3)2和mn(no3)2溶液中加入na2co3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得cumn2o4。 mn2基态的电子排布式可表示为_。no的空间构型是_(用文字描述)。(2)在铜锰氧化物的催化下,co被氧化为co2,hcho被氧化为co2和h2o。根据等电子体原理,co分子的结构式为_。h2o分子中o原子轨道的杂化类型为_。1 mol co2中含有的键数目为_。(3)向cuso4溶液中加入过量naoh溶液可生成cu(oh)42。不考虑空间构型,cu(oh)42的结构可用示意图表示为_。解析:(1)mn的原子序数为25,价电子排布式为3d54s2,mn2即是mn失去4s轨道上的两个电子,则mn2基态的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d5。no中n原子采用sp2杂化,no的空间构型为平面三角形。(2)co与n2互为等电子体,根据氮气分子的结构式可以写出co的结构式为co。h2o分子中o原子存在两对孤对电子,配位原子个数为2,价电子对数为4,所以o原子采用sp3杂化。二氧化碳分子内含有两个碳氧双键,一个双键中含有一个键,一个键,则1 mol co2中含有2 mol 键。(3)cu2中存在空轨道,而oh中o原子上有孤对电子,故oh与cu2之间以配位键结合。答案:(1)1s22s22p63s23p63d5(或ar3d5)平面三角形(2)cosp326.021023个(或2 mol)(3) 分子的立体构型1用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)判断分子中中心原子上的价层电子对数 价层电子对其中:a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数),b是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数,x是与中心原子结合的原子数。(2)价层电子对互斥理论与分子构型价层电子对数成键数孤电子对数电子对空间构型分子空间构型实例220直线形直线形co2330三角形平面正三角形bf321v形so2440四面体形正四面体形ch431三角锥形nh322v形h2o2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例sp2180直线形becl2sp23120平面正三角形bf3sp3410928正四面体ch43.等电子原理原子总数相同,价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,具有许多相近的性质。如co和n2。4配位键和配合物(1)配位键:由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共用电子对。(2)配位键的表示方法:如:ab:a表示提供电子对的原子,b表示接受电子对的原子。(3)配位化合物:定义:金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。形成条件:组成: 1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)分子中中心原子杂化后形成的轨道构型与分子的构型是相同的。()(2)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子一定为正四面体结构。()(3)杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对。()(4)n2分子中n原子没有杂化,分子中有1个键、2个键。()(5)配合物cu(nh3)4(oh)2的中心离子、配体和配位数分别为cu2、nh3、4。()提示:(1)(2)(3)(4)(5)2已知co2为直线形结构,so3为平面正三角形结构,nf3为三角锥形结构,请推测cos、co、pcl3的空间结构。提示:cos为直线形结构;co为平面正三角形结构;pcl3为三角锥形结构。3(1)(2013山东高考)若bcl3与xyn 通过b原子与x原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物提供孤对电子的原子是_。(2)(2013新课标)f、k和fe3三种离子组成的化合物k3fef6,其中化学键的类型有_;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为_,配位体是_。解析:(1)b原子与x原子形成配位键,因为b为缺电子原子,只能作中心原子,故形成配位键时提供孤对电子的原子是x。(2)这三种离子形成的化合物为k3fef6,它属于离子化合物,其中的化学键有离子键和配位键,复杂离子为fef63,配位体是f答案:(1)x(2)离子键、配位键fef63f分子的极性和性质1分子的极性(1)分子构型与分子极性的关系:(2)键的极性、分子空间构型与分子极性的关系:类型实例键的极性空间构型分子极性x2h2、n2非极性键直线形非极性分子xyhcl、no极性键直线形极性分子xy2(x2y)co2、cs2极性键直线形非极性分子so2极性键v形极性分子h2o、h2s极性键v形极性分子xy3bf3极性键平面正三角形非极性分子nh3极性键三角锥形极性分子xy4ch4、ccl4极性键正四

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