高考化学二轮复习 第一部分 专题3 学案5 物质结构与性质课件.ppt

学案5 物质结构与性质 专题3化学基本理论 1 原子结构与元素性质 1 了解元素 核素和同位素的含义 2 了解原子构成 了解原子序数 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数 质量数以及它们之间的相互关系 3 了解多电子原子的核外电子分层排布规律 能用电子排布式表示常见元素1 36号元素的原子核外电子及简单离子的排布 4 理解元素周期律的实质 了解元素周期表 长式 的结构 周期 族 及其应用 5 以第三周期为例 掌握同一周期内元素性质 最新考纲展示 的递变规律与原子结构的关系 6 以 a和 a族为例 掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系 7 了解金属 非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律 8 了解元素电离能的含义 并能用以说明元素的某些性质 了解电负性的概念 知道元素的性质与电负性的关系 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 2 化学键与物质的性质 1 了解离子键的形成 能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质 2 了解共价键的形成及其主要类型 键和 键 能用键能 键长 键角等说明简单分子的某些性质 3 能用价层电子对互斥理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构 了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型 sp sp2 sp3 4 理解金属键的含义 能用金属键理论解释金属的一些物理性质 5 了解键的极性和分子的极性 6 了解原子晶体的特征 能描述金刚石 二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系 3 分子间作用力与物质的性质 1 了解分子间作用力和化学键的区别 了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响 2 了解氢键的存在对物质性质的影响 能列举存在氢键的常见物质 3 了解分子晶体与原子晶体 离子晶体 金属晶体的结构微粒 微粒间作用力的区别 能根据晶胞确定晶体的组成 4 了解简单配合物的成键情况 基础回扣 题型1原子结构与元素周期律 题型2价键模型与分子空间构型 题型3晶体结构与性质 题型4元素推断 位 构 性 三者的关系 基础回扣 7 8 3s23p6 3 原子最外层电子数是次外层电子数2倍 3倍的分别是 4 质量数相等的是 和 2 依据下表选择有关序号 用其相应的元素符号或化学式填空 1 这些元素中 是最活泼的金属元素 是最活泼的非金属元素 它的电子排布式为 是最不活泼的元素 2 第三周期中 含有1个未成对电子的有 3 短周期元素最高价氧化物对应的水化物中 酸性最强 碱性最强 呈两性 填化学式 k f 1s22s22p5 ar na al cl hclo4 naoh al oh 3 4 和 的金属元素中 单质的熔点较低的是 形成最高价氧化物熔点较高的是 填化学式 5 第三周期的主族元素中 第一电离能最小的是 电负性最大是 6 在所形成的气态氢化物中 最稳定的是 最不稳定的是 7 元素能形成多种同素异形体 形成的晶体中 属于原子晶体的是 分子晶体的是 填名称 ca mgo na cl hf sih4 金刚石 c60 8 第二周期元素与氢元素可形成多种10电子微粒 在分子中沸点最高是 最低的是 分子间能形成氢键的有 填化学式 9 氢元素与 三种元素既可形成共价化合物 又可形成离子化合物 各列举两个例子 共价化合物 离子化合物 h2o ch4 nh3 h2o hf hno3 nh3 h2o nh4no3 nh4no2 3 原子序数为24的元素原子的基态原子 1 核外电子排布式为 价电子排布式是 2 有 个电子层 个能级 有 个未成对电子 3 在周期表中的位置是第 周期第 族 1s22s22p63s23p63d54s1或 ar 3d54s1 3d54s1 4 7 6 四 b 4 分析下列化学式 选出划线元素符合要求的物质 a c2h2b h2oc becl2d ch4e c2h4f n2h4 1 既有 键 又有 键的是 2 分子间能形成氢键的物质是 能作配体形成配位键的是 3 既含有极性键又含有非极键的是 属于非极性分子的是 ae bf bf aef acde 5 用 或 表示下列物质的熔沸点关系 1 h2o h2s 2 ch4 ccl4 3 na mg al 4 金刚石 石墨 5 sio2 co2 6 晶体结构与性质如图为nacl晶胞示意图 边长为acm 在1mol的晶胞中 1 含有 个na 1个na 周围与其距离最近并且距离相等的cl 有 个 形成 构型 2 nacl的密度为 列出计算式 4na 6 正八面体 题型1原子结构与元素周期律 真题回顾 答案d 2 2014 天津理综 7 1 2 元素单质及其化合物有广泛用途 请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题 1 按原子序数递增的顺序 稀有气体除外 以下说法正确的是 a 原子半径和离子半径均减小b 金属性减弱 非金属性增强c 氧化物对应的水化物碱性减弱 酸性增强d 单质的熔点降低 2 原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为 氧化性最弱的简单阳离子是 解析 1 第三周期元素从左到右原子序数依次增大 从左到右原子半径逐渐减小 金属元素阳离子的半径小于同一周期非金属元素阴离子半径 a错误 第三周期元素从左到右元素得电子能力增强 失电子能力减弱 即金属性减弱 非金属性增强 b正确 第三周期元素从左到右最高价氧化物对应水化物的碱性减弱 酸性增强 c错误 第三周期元素单质熔点最高的是硅 最低的是氯气 所以从左到右元素单质的熔点不是逐渐降低的 d错误 2 原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素的原子结构示意图为 其元素名称是氩 na的失电子能力最强 所以na 的氧化性最弱 答案 1 b 2 氩na 或钠离子 3 2014 高考题片段组合 按要求完成下列填空 1 2014 新课标全国卷 37 2 节选 基态铁原子有 个未成对电子 fe3 的电子排布式为 4 1s22s22p63s23p63d5或 ar 3d5 2 2014 新课标全国卷 37 1 周期表前四周期的元素a b c d e 原子序数依次增大 a的核外电子总数与其周期数相同 b的价电子层中的未成对电子有3个 c的最外层电子数为其内层电子数的3倍 d与c同族 e的最外层只有1个电子 但次外层有18个电子 b c d中第一电离能最大的是 填元素符号 e的价层电子轨道示意图为 解析由于周期表前四周期的元素a b c d e原子序数依次增大 a的核外电子总数与其电子层数相同 则a为氢元素 b的价电子层中的未成对电子有3个 则b为氮元素 c的最外层电子数为其内层电子数的3倍 则c为氧元素 d与c同主族 则d为硫元素 e的最外层只有1个电子 但次外层有18个电子 则e为铜元素 氮元素的2p轨道处于半充满 第一电离能最大 答案n 3 2014 四川理综 8 1 x y z r为前四周期元素 且原子序数依次增大 xy2是红棕色气体 x与氢元素可形成xh3 z基态原子的m层与k层电子数相等 r2 离子的3d轨道中有9个电子 y基态原子的电子排布式是 z所在周期中第一电离能最大的主族元素是 解析x y z r为前四周期元素 且原子序数依次增大 xy2是红棕色气体 该气体是no2 则x是氮元素 y是氧元素 x与氢元素可形成xh3 该气体是氨气 z基态原子的m层与k层电子数相等 则该元素的原子序数是2 8 2 12 即为镁元素 z 镁 在第三周期中 非金属性最强的是氯 答案1s22s22p4cl 规律方法 题型1原子结构与元素周期律 1 四同 的判断方法判断的关键是抓住描述的对象 1 同位素 原子 如h h h 2 同素异形体 单质 如o2 o3 3 同系物 化合物 如ch3ch3 ch3ch2ch3 4 同分异构体 化合物 如正戊烷 新戊烷 2 巧记10e 18e 微粒10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口 以ne为中心记忆10电子体 以ar为中心记忆18电子体 此外 由10电子体中的ch4 nh3 h2o hf失去一个h剩余部分 ch3 nh2 oh f为9电子体 两两组合得到的物质如ch3ch3 ch3oh h2o2 n2h4 f2等也为18电子体 3 粒子半径比较的一般方法 1 电子层数相同时 核电荷数越多 半径越小 2 电子层数不同时 电子层数越多 半径越大 3 电子层结构相同 核外电子排布相同 的离子半径 包括阴 阳离子 随核电荷数的增加而减小 4 同种元素原子形成的微粒半径 随核外电子数的增多而增大 5 电子数和核电荷数都不同时 可通过一种参照物进行比较 如比较al3 与s2 的半径大小 可找出与al3 电子数相同 与s2 同族的元素o2 比较 r al3 r o2 且r o2 r s2 故r al3 r s2 4 基态原子的核外电子排布 1 排布规律 能量最低原理 原子核外电子优先占据能量最低的原子轨道 如ge 1s22s22p63s23p63d104s24p2 泡利原理 每个原子轨道上最多容纳2个自旋状态不同的电子 洪特规则 原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时 电子尽可能分占不同的原子轨道 且自旋状态相同 洪特规则特例 能量相同的轨道处于全充满 半充满或全空的状态时原子是比较稳定的 2 表示形式 电子排布式 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数 如k 1s22s22p63s23p64s1或 ar 4s1 电子排布图 每个小框代表一个原子轨道 每个箭头代表一个电子 如碳原子 5 电离能和电负性的变化规律 1 元素第一电离能的周期性变化规律 同一周期 随着原子序数的增加 元素的第一电离能呈现增大的趋势 稀有气体元素的第一电离能最大 碱金属元素的第一电离能最小 同一主族 随着电子层数的增加 元素的第一电离能逐渐减小 第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关 通常情况下 当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空 p0 d0 f0 半满 p3 d5 f7 和全满 p6 d10 f14 结构时 原子的能量较低 该元素具有较大的第一电离能 2 电离能 电负性大小判断 规律 在周期表中 电离能 电负性从左到右逐渐增大 从上往下逐渐减小 特性 同周期主族元素 第 a族 ns2 全充满 a族 np3 半充满 比较稳定 所以其第一电离能大于同周期相邻的 a和 a族元素 方法 我们常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小 如o与cl的电负性比较 a hclo中cl为 1价 o为 2价 可知o的电负性大于cl b al2o3是离子化合物 alcl3是共价化合物 可知o的电负性大于cl 对点模拟 一 原子 离子构成及表示法 题型1原子结构与元素周期律 解析37cl和39k含有的中子数都是20 a正确 x与pb的核电荷数之差为114 82 32 即相差一个电子层 属于同一主族元素 具有相同的最外层电子数 b正确 答案c 2 下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的是 a 同种元素的原子均有相同的质子数和中子数b 微粒na mg2 o2 具有相同的电子层结构c 短周期第 a与 a族元素的原子间构成的分子 均满足原子最外层8电子结构d ca2 的中子数比核外电子数多10 解析a项 同位素概念不清 b项中都与ne的电子层结构相同 c项可形成xy4化合物 均满足原子最外层8电子稳定结构 答案a 3 据报道 在火星和金星大气层中发现了一种非常特殊的能导致温室效应的气态化合物 它的结构式为16o c 18o 下列说法正确的是 a 16o与18o为同种核素b 16o c 18o与16o c 16o互为同位素c 16o c 18o与16o c 16o的化学性质几乎完全相同d 目前提出的 低碳经济 的目标是向空气中增加co2 促进碳的平衡 解析a项中是o元素的两种核素 b项同位素研究的对象是原子 答案c 4 ni是元素周期表中第28号元素 第二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 27号元素价层电子排布式为 它位于第 周期第 族 其化学符号是 有 个成单电子 c 3d74s2 四 co 3 5 根据题目要求写出有关的电子排布式 1 原子序数为34 其核外m层电子的排布式为 2 基态氮原子的电子排布式为 价电子层的电子排布图为 3 将乙炔通入 cu nh3 2 cl溶液生成cu2c2红棕色沉淀 cu 基态核外电子排布式为 3s23p63d10 1s22s22p3 1s22s22p63s23p63d10 二 电离能和电负性6 c si n元素的电负性由大到小的顺序是 c n o f元素的第一电离能由大到小的顺序是 n c si f n o c 7 1 n al si zn四种元素中 有一种元素的电离能数据如下 则该元素是 填写元素符号 al 2 基态锗 ge 原子的电子排布式是 ge的最高价氯化物分子式是 该元素可能的性质或应用有 a 是一种活泼的金属元素b 其电负性大于硫c 其单质可作为半导体材料d 能形成稳定氢化物geh4 1s22s22p63s23p63d104s24p2 或 ar 3d104s24p2 gecl4 c 题型2价键模型与分子空间构型 真题回顾 1 2014 高考题片段组合 按要求回答下列问题 1 2014 四川理综 8 2 改编 no离子的立体构型是 cu2 的水合离子中 提供孤电子对的原子是 解析no与o3互为等电子体 两者结构相似 为v形 铜离子含有空轨道 而水分子中的氧原子含有孤电子对 因此在cu2 的水合离子中 提供孤电子对的原子是o原子 v形 o 2 2014 江苏 21 a 2 3 与oh 互为等电子体的一种分子为 填化学式 醛基中碳原子的轨道杂化类型是 1mol乙醛分子中含有的 键的数目为 解析等电子体为原子数相同 价电子数相同 醛基中碳原子有碳氧双键 为sp2杂化 根据结构得出共含有6mol 键 hf sp2 6mol 3 2014 新课标全国卷 37 2 3 改编 h与n o s元素形成的二元共价化合物中 分子呈三角锥形 该分子的中心原子的杂化方式为 分子中既含有极性共价键 又含有非极性共价键的化合物是 填化学式 写出两种 这些元素形成的含氧酸中 分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是 酸根呈三角锥结构的酸是 填化学式 解析二元共价化合物中 分子呈三角锥形的是nh3 分子中既含有极性共价键 又含有非极性共价键的化合物的有 h2o2 n2h4等 同理计算hno3和h2so3的价电子对数分别为3 4 注意氧原子作配体 不提供价电子 答案sp3h2o2 n2h4hno2 hno3h2so3 4 2014 山东理综 33 1 2 3 石墨烯 图甲 是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料 石墨烯中部分碳原子被氧化后 其平面结构会发生改变 转化为氧化石墨烯 图乙 图甲中 1号c与相邻c形成 键的个数为 图乙中 1号c的杂化方式是 该c与相邻c形成的键角 填 或 图甲中1号c与相邻c形成的键角 若将图乙所示的氧化石墨烯分散到h2o中 则氧化石墨烯中可与h2o形成氢键的原子有 填元素符号 解析 由图可知 甲中 1号c与相邻c形成3个c c键 形成 键的个数为3 图乙中 1号c形成3个c c键及1个c o键 c原子以sp3杂化 为四面体构型 而石墨烯中的c原子杂化方式均为sp2 为平面结构 则图乙中c与相邻c形成的键角 图甲中1号c与相邻c形成的键角 水中的o电负性较强 吸引电子的能力强 易与氧化石墨烯中的o h上的h形成氢键 氧化石墨烯中o与水中的h形成氢键 答案 3 sp3 o h 2 2013 高考题片段组合 按要求回答下列问题 1 2013 山东理综 32 3 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 解析杂化轨道用于形成 键和容纳孤电子对 bcl3分子中b原子形成3个 键 无孤电子对 则b原子采取sp2杂化 ncl3中n原子形成3个 键 且有1对孤电子对 则n原子采取sp3杂化 be b n o原子的最外层电子排布式分别为2s2 2s22p1 2s22p3 2s22p4 be原子的2s轨道处于全充满的稳定状态 故其第一电离能大于b n原子的2p轨道处于半充满的稳定状态 故其第一电离能大于o 因此元素的第一电离能介于b和n元素之间的第二周期的元素有be c o3种 答案sp2sp33 2 2013 海南 19改编 h2o分子空间构型是 其杂化方式为 化合物cocl2中心原子的杂化轨道类型为 v形 或角形 sp3 sp2 zn nh3 4 2 中zn与nh3之间以配位键相连 共4个 键 加上4个nh3的12个 键 共16个 键 答案正四面体ccl4或sicl416 6 02 1023个 方法规律 题型2价键模型与分子空间构型 1 化学键与化合物的关系 说明 1 从图中可以看出 离子化合物一定含有离子键 离子键只能存在于离子化合物中 2 共价键可存在于离子化合物 共价化合物和共价单质分子中 3 氢键不是化学键 它是一种较强的分子间作用力 存在n o f与h原子形成的化合物中 2 用价层电子对互斥理论判断分子空间构型 1 价层电子对互斥模型说的是价层电子对的空间构型 而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型 不包括孤电子对 当中心原子无孤电子对时 两者的构型一致 当中心原子有孤电子对时 两者的构型不一致 2 运用价层电子对互斥模型可预测分子或离子的立体结构 但要注意判断其价层电子对数 对abm型分子或离子 其价层电子对数的判断方法为n 3 判断分子或离子中中心原子的杂化轨道类型的一般方法 1 看中心原子有没有形成双键或三键 如果有1个三键 则其中有2个 键 用去了2个p轨道 则为sp杂化 如果有1个双键则其中有1个 键 则为sp2杂化 如果全部是单键 则为sp3杂化 2 由分子的空间构型结合价电子对互斥理论判断 没有填充电子的空轨道一般不参与杂化 1对孤电子对占据1个杂化轨道 如nh3为三角锥形 且有一对孤电子对 即4条杂化轨道应呈正四面体形 为sp3杂化 对点模拟 一 分子空间构型与杂化轨道 价层电子对互斥模型的关系1 肼 n2h4 分子可视为nh3分子中的一个氢原子被 nh2 氨基 取代形成的另一种氮的氢化物 则nh3分子的空间构型是 n2h4分子中氮原子轨道的杂化类型是 题型2价键模型与分子空间构型 三角锥形 sp3 2 甲醛 h2c o 在ni催化作用下加氢可得甲醇 ch3oh 甲醇分子内c原子的杂化方式为 甲醇分子内的o c h键角 填 大于 等于 或 小于 甲醛分子内的o c h键角 解析甲醇中碳原子形成4个 键 为sp3杂化 甲醇分子内o c h键角接近109 28 甲醛分子的空间构型为平面形 键角接近120 sp3 小于 3 h 可与h2o形成h3o h3o 中o原子采用 杂化 h3o 中h o h键角比h2o中h o h键角大 原因为 sp3 h2o中o原子有两对孤电子对 h3o 中o原子只有一对孤电子对 排斥力较小 v形 sp3 5 1 s单质的常见形式为s8 其环状结构如图所示 s原子采用的轨道杂化方式是 2 h2se的酸性比h2s 填 强 或 弱 气态seo3分子的立体构型为 so离子的立体构型为 解析 1 首先根据s8的结构和价电子特点 确定其杂化方式 s的价电子数是6 其中形成2个 键 还有两对孤电子对 故杂化方式为sp3 2 h se键的键长比h s键的键长长 所以h se键易断裂 故h2se的酸性比h2s强 seo3中se的杂化方式为sp2 立体构型为平面三角形 so中s的杂化方式为sp3 与3个o原子配位 故立体构型为三角锥形 答案 1 sp3 2 强平面三角形三角锥形 二 共价键类型与分子性质6 2012 浙江自选模块 15 3 4 3 下列物质变化 只与范德华力有关的是 a 干冰熔化b 乙酸汽化c 乙醇与丙酮混溶d 溶于水e 碘溶于四氯化碳f 石英熔融 4 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 键与 键的分子是 a n2b co2c ch2cl2d c2h4e c2h6f cacl2g nh4cl 解析 3 干冰为分子晶体 熔化时只需破坏范德华力 乙酸 乙醇 分子间均存在范德华力和氢键 因此b c d三者变化过程中均需克服两种作用力 碘为分子晶体 溶于四氯化碳的过程中只需克服范德华力 石英为原子晶体 熔融过程中共价键被破坏 故选a e 4 只含极性键的分子有co2 ch2cl2 既含离子键又含共价键的化合物必须是含 根 的离子化合物 只有nh4cl符合 共价单键为 键 双键或三键中有一个 键 其余为 键 因此只存在 键的分子有ch2cl2 c2h6 同时存在 键和 键的分子有n2 co2 c2h4 答案 3 ae 4 bcgceabd 7 2012 山东理综 32 3 过渡金属配合物ni co n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18 则n co与n2结构相似 co分子内 键与 键个数之比为 解析由题意知 中心原子ni的价电子数为10 而每个co提供电子数为2 故n 4 co与n2分子中都存在三键 故 键与 键个数比为1 2 答案41 2 2 利用co可以合成化工原料cocl2 配合物fe co 5等 cocl2分子的结构式为 每个cocl2分子内含有 个 键 个 键 其中心原子采取 杂化轨道方式 cocl2分子的空间构型为 fe co 5在一定条件下发生分解反应 fe co 5 fe s 5co 反应过程中 断裂的化学键只有 键 形成的化学键是 2 中心原子c无孤电子对 所以是sp2杂化 分子构型为平面三角形 fe与co之间形成的是配位键 金属晶体中存在的是金属键 答案 1 非极性 2 31sp2平面三角形 配位金属键 9 1 bf3与一定量的水形成 h2o 2 bf3晶体q q在一定条件下可转化为r 晶体q中各种微粒间的作用力不涉及 填序号 a 离子键b 共价键c 配位键d 金属键e 氢键f 范德华力 ad 2 已知苯酚 具有弱酸性 其ka 1 1 10 10 水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键 据此判断 相同温度下电离平衡常数ka2 水杨酸 ka 苯酚 填 或 其原因是 题型3晶体结构与性质 真题回顾 1 2014 福建理综 31 氮化硼 bn 晶体有多种相结构 六方相氮化硼是通常存在的稳定相 与石墨相似 具有层状结构 可作高温润滑剂 立方相氮化硼是超硬材料 有优异的耐磨性 它们的晶体结构如图所示 1 基态硼原子的电子排布式为 2 关于这两种晶体的说法 正确的是 填序号 a 立方相氮化硼含有 键和 键 所以硬度大b 六方相氮化硼层间作用力小 所以质地软c 两种晶体中的b n键均为共价键d 两种晶体均为分子晶体 3 六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为 其结构与石墨相似却不导电 原因是 4 立方相氮化硼晶体中 硼原子的杂化轨道类型为 该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300km的古地壳中被发现 根据这一矿物形成事实 推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 5 nh4bf4 氟硼酸铵 是合成氮化硼钠米管的原料之一 1molnh4bf4含有 mol配位键 解析 1 b的原子序数为5 故其基态原子的电子排布式为1s22s22p1 2 立方相氮化硼晶体的硬度大小与是否含有 键和 键无关 与晶体的结构有关 即立方相氮化硼晶体为原子晶体 硬度较大 a错误 六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似 根据石墨晶体可知其层和层之间是靠范德华力结合的 故其作用力小 质地较软 b正确 b和n都是非金属元素 两种晶体中的b n键都是共价键 c正确 六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似 属于混合型晶体 立方相氮化硼晶体为原子晶体 d错误 3 六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似 同一层上的原子在同一平面内 根据六方相氮化硼晶体的晶胞结构可知 1个b原子与3个n原子相连 故为平面三角形结构 由于b最外层的3个电子都参与了成键 层与层之间没有自由移动的电子 故不导电 4 立方相氮化硼晶体的结构与金刚石相似 故b原子为sp3杂化 该晶体存在地下约300km的古地壳中 因此制备需要的条件是高温 高压 答案 1 1s22s22p1 2 bc 3 平面三角形层状结构中没有自由移动的电子 4 sp3高温 高压 5 2 2 2014 高考题片段组合 按要求回答下列问题 1 2014 江苏 21 a 5 cu2o在稀硫酸中生成cu和cuso4 铜晶胞结构如图所示 铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 12 解析铜晶体中每个铜原子距离周围最近的铜原子为一个平面上对角线上的原子 每个平面有4个 有3个面共12个 2 2014 山东理综 33 4 石墨烯可转化为富勒烯 c60 某金属m与c60可制备一种低温超导材料 晶胞如图所示 m原子位于晶胞的棱上与内部 该晶胞中m原子的个数为 该材料的化学式为 答案12m3c60 3 2014 海南19 3 5 碳元素的单质有多种形式 下图依次是c60 石墨和金刚石的结构图 c60属于 晶体 石墨属于 晶体 金刚石晶胞含有 个碳原子 若碳原子半径为r 金刚石晶胞的边长为a 根据硬球接触模型 则r a 列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 不要求计算结果 解析c60中构成的微粒是分子 所以属于分子晶体 3 2013 山东理综 32 2 利用 卤化硼法 可合成含b和n两种元素的功能陶瓷 下图为其晶胞结构示意图 则每个晶胞中含有b原子的个数为 该功能陶瓷的化学式为 所以每个晶胞中含有b原子 n原子的个数均为2 其化学式为bn 2 bn 4 2013 新课标全国卷 37 2 3 4 6 2 硅主要以硅酸盐 等化合物的形式存在于地壳中 3 单质硅存在与金刚石结构类似的晶体 其中原子与原子之间以 相结合 其晶胞中共有8个原子 其中在面心位置贡献 个原子 4 单质硅可通过甲硅烷 sih4 分解反应来制备 工业上采用mg2si和nh4cl在液氨介质中反应制得sih4 该反应的化学方程式为 6 在硅酸盐中 sio四面体 如下图 a 通过共用顶角氧离子可形成岛状 链状 层状 骨架网状四大类结构型式 图 b 为一种无限长单链结构的多硅酸根 其中si原子的杂化形式为 si与o的原子数之比为 化学式为 答案 2 二氧化硅 3 共价键3 4 mg2si 4nh4cl sih4 4nh3 2mgcl2 规律方法 1 熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目 题型3晶体结构与性质 a nacl 含4个na 4个cl b 干冰 含4个co2 c caf2 含4个ca2 8个f d 金刚石 含8个c e 体心立方 含2个原子 f 面心立方 含4个原子 2 物质熔沸点高低比较规律 1 一般情况下 不同类型晶体的熔沸点高低规律 原子晶体 离子晶体 分子晶体 如 金刚石 nacl cl2 金属晶体 分子晶体 如 na cl2 金属晶体熔沸点有的很高 如钨 铂等 有的则很低 如汞等 2 形成原子晶体的原子半径越小 键长越短 则键能越大 其熔沸点就越高 如 金刚石 石英 碳化硅 晶体硅 3 形成离子晶体的阴阳离子的电荷数越多 离子半径越小 则离子键越强 熔沸点就越高 如 mgo mgcl2 nacl cscl 4 金属晶体中金属离子半径越小 离子所带电荷数越多 其形成的金属键越强 金属单质的熔沸点就越高 如al mg na 5 分子晶体的熔沸点比较规律 组成和结构相似的分子 相对分子质量越大 其熔沸点就越高 如 hi hbr hcl 组成和结构不相似的分子 分子极性越大 其熔沸点就越高 如 co n2 同分异构体分子中 支链越少 其熔沸点就越高 如 正戊烷 异戊烷 新戊烷 同分异构体中的芳香烃及其衍生物 邻位取代物 间位取代物 对位取代物 如 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 3 晶胞中微粒数目的计算方法 均摊法 对点模拟 题型3晶体结构与性质 1 1 c60和金刚石都是碳的同素异形体 二者相比较熔点高的是 2 超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛 氮化铝晶体与金刚石类似 每个al原子与 个氮原子相连 与同一个n原子相连的al原子构成的空间构型为 氮化铝晶体属于 晶体 3 金属镍粉在co气流中轻微加热 生成无色挥发性液态ni co 4 呈正四面体构型 试推测ni co 4的晶体类型是 ni co 4易溶于下列 填字母 a 水b 四氯化碳c 苯d 硫酸镍溶液 4 氯化铝在177 8 时升华 蒸气或熔融状态以al2cl6形式存在 下列关于氯化铝的推断错误的是 a 氯化铝为共价化合物b 氯化铝为离子化合物c 氯化铝难溶于有机溶剂d al2cl6中存在配位键 5 氢键对物质性质具有一定的影响 下列现象与氢键无关的是 填字母 a 水在结冰时体积膨胀b nh3比ph3热稳定性好c 在稀溶液中 盐酸比氢氟酸的酸性强d 甘油 浓硫酸都呈黏稠状 解析 1 c60是分子晶体 金刚石是原子晶体 所以金刚石的熔点远远高于c60的 2 由金刚石结构每个c原子均以sp3杂化与其他四个c原子相连形成四个共价键构成正四面体结构可推测 3 由挥发性液体可知ni co 4是分子晶体 由正四面体构型可知ni co 4是非极性分子 4 由氯化铝易升华可知氯化铝是分子晶体 al cl键不属于离子键应该为共价键 al原子最外层三个电子全部成键 形成三个al cl 键 无孤电子对 是非极性分子 易溶于有机溶剂 al有空轨道 与氯原子的孤对电子能形成配位键 a d正确 5 nh3 ph3热分解断裂的是n h键 p h键 与氢键无关 hcl比hf容易电离是因为h cl键比h f键容易断裂 与氢键无关 答案 1 金刚石 2 4正四面体形原子 3 分子晶体bc 4 bc 5 bc 2 已知 a b c d e f是周期表中前36号元素 a是原子半径最小的元素 b元素基态原子的2p轨道上只有两个电子 c元素的基态原子l层只有2对成对电子 d是元素周期表中电负性最大的元素 e2 的核外电子排布和ar原子相同 f的核电荷数是d和e的核电荷数之和 请回答下列问题 1 分子式为bc2的空间构型为 f2 的核外电子排布式为 2 a分别与b c形成的最简单化合物的稳定性b c 填 大于 或 小于 a c两元素可组成原子个数比为1 1的化合物 c元素的杂化类型为 3 a2c所形成的晶体类型为 f单质形成的晶体类型为 其采用的堆积方式为 4 f元素氧化物的熔点比其硫化物的熔点 填 高 或 低 请解释其原因 5 d跟e可形成离子化合物 其晶胞结构如图 该离子化合物晶体的密度为 g cm 3 则晶胞的体积是 用含 的代数式表示 解析原子半径最小的元素a为氢元素 基态原子的2p轨道上只有两个电子的b元素为碳元素 c为氧元素 电负性最大的元素d是氟元素 e为钙元素 f为29号铜元素 2 比较非金属性可知稳定性ch4 h2o h2o2分子中的中心原子上含有两对孤电子对 采取sp3杂化 4 离子晶体中o2 半径小于s2 半径 半径越小离子键越强 晶格能较大 熔沸点较高 答案 1 直线形1s22s22p63s23p63d9或 ar 3d9 2 小于sp3 3 分子晶体金属晶体面心立方最密堆积 4 高因为cuo的晶格能大于cus的晶格能 3 化合物a h3bnh3 是一种潜在的储氢材料 可由六元环状物质 hb nh 3通过反应3ch4 2 hb nh 3 6h2o 3co2 6h3bnh3制得 a在一定条件下通过多步去氢可最终转化为氮化硼 bn 请回答下列问题 1 h3bnh3的等电子体是 hb nh 3的等电子体是 2 下列对合成a的反应方程式的讨论中正确的是 填字母 a 反应前后碳原子的轨道杂化类型不变b 反应前后氮原子的轨道杂化类型不变c 键角的大小关系 co2 ch4 h2od 第一电离能的大小关系 n o c be 生成物h3bnh3中存在配位键 3 六方氮化硼和石墨是等电子体 其结构如图1所示 六方氮化硼 填 能 或 不能 导电 4 立方氮化硼和金刚石是等电子体 其晶胞如图2所示 则处于晶胞顶点上的原子的配位数为 若晶胞边长为361 5pm 则立方氮化硼的密度是 g cm 3 只要求列算式 不必计算出数值 阿伏加德罗常数的值为na 解析 1 根据等电子体的概念和 hb nh 3的结构 六元环状 可得出答案 2 ch4中碳原子的轨道杂化类型为sp3杂化 而co2中碳原子的轨道杂化类型为sp杂化 a错 hb nh 3中氮原子的轨道杂化类型为sp2杂化 而h3bnh3中氮原子的轨道杂化类型为sp3杂化 b错 3 六方氮化硼晶体中无自由移动的电子 因此不能导电 答案 1 ch3ch3 2 cde 3 不能 题型4元素推断 位 构 性 三者的关系 真题回顾 1 2014 新课标全国卷 10 x y z均为短周期元素 x y处于同一周期 x z的最低价离子分别为x2 和z y 和z 具有相同的电子层结构 下列说法正确的是 a 原子最外层电子数 x y zb 单质沸点 x y zc 离子半径 x2 y z d 原子序数 x y z 解析短周期元素x z形成的最低价离子为x2 z y 和z 具有相同的电子层结构 则x y z三种元素分别处于第 a a a族 又知x和y处于同一周期 y 和z 具有相同的电子层结构 从而推知x y z分别为s na和f a项 原子最外层电子数 f s na b项 na单质为金属晶体 s f2为分子晶体 s为固体 f2为气体 显然沸点na s f2 c项 具有相同电子层结构的离子 元素的原子序数越大 原子半径越小 na f 具有相同的电子层结构 则离子半径 f na s2 多一个电子层 所以s2 半径最大 d项 三种元素的原子序数关系为s na f 答案d 2 2013 四川理综 4 短周期主族元素w x y z的原子序数依次增大 w x原子的最外层电子数之比为4 3 z原子比x原子的核外电子数多4 下列说法正确的是 a w y z的电负性大小顺序一定是z y wb w x y z的原子半径大小顺序可能是w x y zc y z形成的分子的空间构型可能是正四面体d wy2分子中 键与 键的数目之比是2 1 解析根据所给信息和原子的结构推断出具体的元素 然后根据具体的元素及其化合物性质进行解答 因为原子的最外层电子数不超过8个 且w x为主族元素 故w x的最外层电子数分别为4和3 结合z的电子数比x多4且w x y z原子序数依次增大可知 w为c元素 则x为al元素 z为cl元素 y为si p s三种元素中的一种 a项 若y为si元素 则电负性cl c si b项 因为c元素在第二周期 其余三种元素在第三周期 故原子半径x y z w c项 y若为si元素 sicl4的空间构型为正四面体 d项 cs2分子的结构式为s c s 一个分子中含有两个 键和两个 键 答案c 3 2013 四川理综 8 x y z r为前四周期元素且原子序数依次增大 x的单质与氢气可化合生成气体g 其水溶液ph 7 y的单质是一种黄色晶体 r基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍 y z分别与钠元素可形成化合物q和j j的水溶液与agno3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀l z与氢元素形成的化合物与g反应生成m 请回答下列问题 1 m固体的晶体类型是 2 y基态原子的核外电子排布式是 g分子中x原子的杂化轨道类型是 3 l的悬浊液中加入q的溶液 白色沉淀转化为黑色沉淀 其原因是 4 r的一种含氧酸根ro具有强氧化性 在其钠盐溶液中加入稀硫酸 溶液变为黄色 并有无色气体产生 该反应的离子程式是 解析x y z r四种元素推断过程如下 g的水溶液ph 7 可知g为nh3 x为n元素 y单质为黄色晶体 故y为s元素 l为agcl沉淀 可知z为cl元素 r的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 则r为26号fe元素 1 m为nh4cl 其晶体类型为离子晶体 2 s基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4 由nh3的电子式可知 nh3分子中n原子的杂化方式为sp3杂化 3 在agcl悬浊液中 加入na2s溶液 根据沉淀转化的规律可以判断 生成了更难溶解的黑色沉淀ag2s 答案 1 离子晶体 2 1s22s22p63s23p4sp3杂化 3 ag2s的溶解度小于agcl的溶解度 规律方法 题型4元素推断 位 构 性 三者的关系 元素推断的一般思路 对点模拟 题型4元素推断 位 构 性 三者的关系 1 w x y z为原子序数依次增大的前四周期元素 其中w x y为主族元素 用x的氧化物漂白的草帽日久又变成黄色 基态w原子有两个单电子 且与x不同周期不同族 x y同周期 基态z原子电子分属7个能级 且各能级均为全充满 1 x基态原子的价电子排布式是 2 wx2中w原子的杂化轨道类型是 wx2分子的立体构性为 3 wx2属于 填 极性 或 非极性 分子 若x2y2的结构简式为y x x y 1molx2y2含有的