2020届高考化学二轮复习专题：物质结构与性质

1、举例Cr:1s22s22p63s23p63d54s1Cu:Ar3d 104s1Fe:3d64s2o：轨道个数13(px,py,pz)2020届高考化学二轮复习专题：物质结构与性质考点一电子排布式、电离能和电负性1.原子核外电子排布的“三个原理”及其表示方法(1)三个原理：能量最低原理、泡利原理、洪特规则。能量最低原理原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道泡利不相容原理每个原子轨道上最多只能容纳 2个自旋方向相反的电子当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优洪特规则先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同注意：能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7

2、)和全空(p°、d°、f0)状态 时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,而不是 1s22s22p63s23p63d44s2。(2)基态原子核外电子排布的表示方法表示方法电子排布式简化表小式价电子排布式电子排布图(或轨道表示式)(3)常见原子轨道电子云轮廓图原子轨道电子云轮廓形状s球形p哑铃形2.电离能(1)电离能的应用元属弱一斯金强一判索性同周期元素从左向右.元素的第一电离能有增大 趋势.但是当能最相同的原子轨道在全空、半充 满和全充满状态时.其第一电最能大于相邻的元 素,如N>Q>C第一电离能越小

3、，金属越容易失去电子,金属性 越强：反之越弱电阈能的应用(2)第一电离能的周期性随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化：同周期元素从左到右，第一电离能 有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小；同主族元素从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。2000-500-AI第高他kjwdl)2500n a TUfflWfiTft® ?金狎生嵬岸数 图215004H 1000-3.元素电负性规律同周期元素从左到右，电负性依次增大；同主族元素自上而下，电负性依次减小。应用图3例1 (1) Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f 66s2,

4、Sm3+价层电子排布式为。2) ) Zn原子核外电子排布式为 。黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能I i(Zn)(填 “大于”或“小于”)I i(Cu) o原因是。3) ) 元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为 (填标号)nm。A.404.4B.553.5C.589.2 D.670.8E.766.5基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是 ,占据该能层电子的电子 云轮廓图形状为 。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔 点、沸点等都比金属Cr低,原因是。(4)错(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题

5、：基态Ge原子的核外电子排布式为Ar ，有个未成对电子。光催化还原CO制备CH反应中，带状纳米ZrbGeO是该反应的良好催化剂。Zn、Gb。电 负性由大至小的顺序是 。变式(1)基态Fe3+的价电子排布式为。(2)基态Cr原子的价电子排布式为;C、N、。三种元素的第一电离能由大到 小的顺序为。(3)钮元素在周期表中的位置是，基态钮原子的外围电子排布式为,该原子能量最高的电子的电子云轮廓图形状为 ;N、C和Mn电负性由大到小 的顺序为。(4)氧元素位于元素周期表中 区；第二周期元素中，第一电离能比氧大的有 种。(5)基态铜原子的价电子排布式为 ，价电子中未成对电子占据原子轨道的形 状是。(6)已

6、知铜和M的电负性分别为1.9和3.0,则铜与M形成的化合物属于 (填“离子” 或“共价”)化合物。(7)基态Cu+的核外价层电子排布式为;Be、B Al的第一电离能由大到小的顺硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，若"SiH'中共用电子又t偏向氢元素，氢气与硒 反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为 Se(填“>”或“<" )Si o(8)钱失去电子的逐级电离能(单位:kJ mol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192，由此可推知钱的主要化合价为 和+3。种的电负性比钱 (填"大”或“小”)。(9)基态Ti原子的价电子排布

7、图为 。已知电离能：I2(Ti)=1310 kJ - mol-1, I2(K)=3051 kJ - mol-1。12(Ti)< 12(K),其原因为。(10)钻元素基态原子的电子排布式为 ,P、S、Cl的第一电离能由大到小 顺序为。考点二 共价键类型、杂化轨道、空间结构4) (T键、冗键的判断方法(1)由轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为 6键，“肩并肩”重叠为 冗键。(2)由共用电子对数判断单键为一个(7键;双键为一个6键、一个冗键；三键为一个键、两个冗键。(3)由成键轨道类型判断S轨道形成的共价键全都是(7键;杂化轨道形成的共价键全部为(7键。5) 杂化轨道与分子空间构型(1)价层电子

8、对互斥理论基本观点：分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，尽可能 趋向彼此远离。ABn型分子或离子价电子对数的计算价层电子对数二成键电子对数+中心原子的孤电子对数=成键电子对数十(中心原子的价电子数-中心原子结合的原子最多能接受的电子数xnt电荷数)+2注意：i .中心原子的价电子数二中心原子的最外层电子数；ii .中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1,其他原子等于“8 -该原子的价电子 数”；iii .阴离子则加上电荷数，如SO2-:中心原子孤电子对数=6彳丝=0；阳离子则减去电荷数.一 一. .5- 1 X4-1如NH+：中心原子孤电子对数=一2=0(2)中

9、心原子价层电子对数、杂化类型与粒子的立体构型价层电子对数2杂化轨道类型sp价层电子对模型 直线形粒子组成形AB式与构型直线形C8实例CS32sp平面三角形ABABABV形三角形 V形SnCl2、BF3、H2QPbCl2SOHS43sp四面体形ABAB 正三角锥形四面体形CH、NH、SO4-、PHCCL、NH+当中心原子无孤电子对时，分子构型与价层电子对模型一致；当有孤电子对时，分子的模型为去掉孤电子对后剩余部分的空间构型(3)等电子原理基本观点：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，其物理性质相 似，化学性质不同。熟记下列常见的等电子体微粒原子个数价电子总数立体构型CO2、

10、SCN-、 NO2+ 、 N3-316e-直线形CO32- 、 NO-3、 SO3424e-平面三角形SO2、 O3、 NO-2318e-V形SO24-、 PO34-532e-正四面体形PO33-、 SO23-、 ClO-3426e-三角锥形CO、 N2210e-直线形CH4、 NH4+58e-正四面体形3. 化学键的极性与分子极性的关系分子类型 空间构型键角键的极性分子极性代表物AB直线形极性极性HCl、 NOAB2直线形180°极性非极性CO2、 CS2AB3平面三角形120°极性非极性BF3、 SO3AB4正四面体形109° 28'极性非极性CH4、

11、 CCl4注意:ABn型分子极性简便判别方法孤电子对法：在AB型分子中，若中心原子A无孤电子对（未成对电子），则是非极性分子， 若中心原子A有孤电子对则是极性分子。例如：CQ、CH、SO中心原子（C、S）无孤电子对，是非 极性分子。而像H2O、 NH3 中心原子（O、 N） 有孤电子对, 则为极性分子。空间形状法: 具有平面三角形、直线形、正四面体形等完全对称结构的分子为非极性分子；而折线形、三角锥形等非完全对称型分子为极性分子。例如 ：Sd、BE（平面三角形）,CO2、 CS（直线形）、CH、CC14（正四面体形）的分子为非极性分子；H2。HS（折线形）,NH3、PH（三角锥 形） 的分子是

12、极性分子。化合价法：ABn型分子中中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数（最高正价）时，该分子为非极性分子。例如：PCl5中P的化合价为+5价,所以PC15是非极性分子。PC13中P 的化合价为+3价,所以PC13是极性分子。4.配位键与配位化合物的结构（以Cu（NH） 4SO4为例）内界4外界配体:含有孤电子对的分子或离子,如NH、HQCl-、Br-、I-、SCIN?NH3 jH3Hu+NHr 产 sol- tnh3图 17-4(1)配合物的组成中心离子：一般是金属离子，特别是过渡金属离子，如CiT Fe3+等。配位数：直接同中心原子(或离子)配位的含有孤电子对的分子(或离子)的数目。

13、 常见配合物：如Cu(NH)4(OH)2、Cu(NH3)4SO4、Ag(NH3)2OH、Fe(SCN)、Fe(SCN)6 3-例2 (1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为 。(2)中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面 创伤。ZnCO中，阴离子空间构型为。原子的杂化形式为。(3) X射线衍射测定等发现，I 3AsR中存在I3。I+的几何构型为,中心原子的杂化 形式为。变式(1)KSCN是检验Fe3+的试齐J之一，与SCINS为等电子体的分子为 (任写一 种),SCN-中碳原子的杂化类型为。(2)PO3-的空间构型为,中心原子的杂化方式为

14、。无水CrCl3和氨分子作用能形成某种配合物，该配合物的组成相当于CrCl3 6NH。已知: 若加入AgNO§液，能从该配合物的水溶液中将所有的氯沉淀为 AgCl;若加入NaOH§液并加热， 无刺激性气体产生。请从配合物的形式推算出它的内界和外界 ，写出该配合物的结构 式：,1 mol该配合物中含有 6键的数目为(3)图17-5是某含铜配合物的晶体结构示意图。图 17-5晶体中HO和SO4-的中心原子的杂化类型为 ，试判断HO和SO4-的键角大小关 系:。图中的氢键有(H2O)O-HHO(H2O)和。写出该配合物的化学式：。考点三结构决定性质一一解释原因类简答1.孤电子对对

15、键角的影响孤电子对比成键电子对的斥力大，排斥力大小顺序为L- LP? L- BPBP-BP(LP代表 孤电子对，BP代表成键电子对)(2)排斥力大小对键角的影响分子杂化轨道角度H2O109° 28'NH109° 28'COQ120°实际键角105°107°形成两种键角分别为124.3 0、111.4 0排斥力分析LP LP? LP BP>BP- BPLP BP>BP- BPC-O对C Cl的排斥力大于C- Cl对C-Cl的排斥力2.范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响范德华力氢键共价键作用微粒分子H 与 N、O F

16、原子强度比较共价键 氢键范德华力影响组成和结构相似的因素物质，相对分子质量越形成氢键元素的电负性原子半径对性质的影响大,范德华力越大影响物质的熔点、沸分子间氢键使熔、沸点升键能越大，稳点、溶解度等物理性质高，溶解度增大定性越强3 .晶体熔、沸点高低的比较(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 4子晶体，如：金 刚石NaClCb;金属晶体 分子晶体,如:NaCl2(金属晶体熔、沸点有的很高,如鸨、珀等,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

17、荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔、沸点就越 高,如:MgOMgC|NaClCsCl。(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AlMgNa(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，具熔、沸点就越高，如:HIHBrHCl;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:CON；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姓及其衍生物的沸点，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。4 .答题模板一一结构决定性

18、质简答题首先叙述结构，然后阐述原理，最后回扣本题结论。例3 (1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为 ,其沸点比 NH的(填“高”或"低”),其判断理由是。(2) ZnF2具有较高的熔点(872 C),其化学键类型是 ;ZnF2不溶于有机溶剂而 ZnCL、ZnB2、Znl2能够溶于乙醇、乙醴等有机溶剂，原因是。(3) 在CO低压合成甲醇反应(CQ+3H=CHOH+2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低 的顺序为,原因是。(4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为。变式(1)碳化硅(SiC)晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的 但是碳化硅的熔点低于金刚石，

19、原因是。(2)N和P的价电子相同，但磷酸的组成为HPO,而硝酸的组成不是HNQ其原因是。(3)从核外电子排布角度解释高温下 Cu2O比CuOM稳定的原因是由铜、钢、钙及铠的氧化物可以制得高温超导体 ，CaO的熔点比BaO的熔点高，其原因考点四晶体结构及简单计算1 .晶胞中微粒数目的计算方法一一均摊法同为2个晶胞所共有，该粒子的*属于该晶胞同为8个晶胞所共有， 该粒子的孑属于谖晶胞够个粒子都属于该晶胞(1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算位于极上同为4个晶腌所共有，'读粒子的+属于该晶胞图 17-6(2)非长方体晶胞中粒子视具体情况而定,如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形

20、,其顶点 (1个碳原子)被3个六边形共用，每个六边形占-o32 .典型晶体模型晶体晶体详解NaCl（型）晶体结构5a*OC|-(1)每个NS(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)有6个，每个Na'周围等距且紧邻的Na'有12个;每个晶胞中含4个NS和4个Cl-CaF（型）离子 CsCl晶体(型)的配位数为8,F-的配位数为4(1)每个C§周围等距且紧邻的Cl-有8个，每个C$(Cl-)周 围等距且紧邻的CS(Cl-)有6个;(2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs+、1个Cl-在晶体中，每个F吸引4个Cc2+,每个C1吸弓I 8个F-,Ca2+晶体晶体结构晶体详

21、解(续表)金属晶体分子 晶体混合型晶体简单立方堆积体心立方堆积六方最密堆积面心立方最密堆积干冰原子晶体石墨晶体金刚石SiO2典型代表Po,空间利用率为52%,配位数为6典型代表Na K、Fe,空间利用率为68%,配位数为8典型代表Mg Zn、Ti,空间利用率为74%,配位 数为12典型代表Cu> A$ Au,空间利用率为74%,配位 数为12(1)8个CO分子构成立方体且在6个面心又各 占据1个CO分子；(2)每个CO分子周围等距紧邻的CO分子有12 个层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个 正六边形拥有的碳原子个数是2,C采取的杂化方 式是sp2杂化(1)每个碳原子与相邻的4个碳原子

22、以共价键 结合，形成正四面体结构；(2)键角均为109° 28'(3)最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平 面内；(4)每个C参与4条C-C键的形成,C原子数与C C键数之比为1 ： 2(1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面 体结构；(2)每个正四面体占有1个Si,4个“汐，n(Si) : n(O)=1 ： 2; 最小环上有12个原子，即6个O,6个Si3.答题模板(1)计算晶体密度的方法一密度确定晶胞的体积图 17-7P =?；?3a表示晶胞边长,p表示密度,Nx表示阿伏伽德罗常数的数值,n表示1 mol晶胞 所含基本粒子或特定组合的物质的量，M表示摩尔质量)(2

23、)计算晶体中微粒间距离的方法图 17-8晶胞中含有粒子的体积 晶胞体积(3)晶胞中原子空间利用率X100%(4)原子分数坐标晶胞中的任一个原子的中心位置均可用3个分别小于1的数在立体坐标系中表示出来，如位于晶胞原点(顶角)的原子的坐标为(0,0,0);位于晶胞体心的原子的坐标为(1,2,2);位于xOy面心的原子坐标为(1,2,0);位于xOz面心的原子坐标为",0,；);等等(如图17-9)例4 一种四方结构的超导化合物的晶胞如图17-10甲所示。晶胞中Smffi As原子的投影位置如图乙所示。图中F-和O2-共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1-x代表，则该化合

24、物的化学式表示为；通过测定密度p和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表-3达式:p = g cm。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图甲中原子1的坐标为(2, 1, 2),则原子2和3的坐标分别为、。变式Pb(CH2CH)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,其晶体类型属于 晶 体。已知Pb(CHCH)4晶体的堆积方式如下。图 17-11Pb(CHCH)4在xy平面上的二维堆积中的配位数是 。设阿伏伽彳g罗常数为 Nmol-1,Pb(CH2CH)4的摩尔质量为Mg mol-1,则Pb(CHCH)4晶体的密度是 g cm3 (列出计算式

25、即可)。1 .在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCU散小晶粒，具分散在 Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答 下列问题：(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。A. . B. C.D.(2)乙二胺(H2NCHCHNH)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是、。乙二胺能与Mg+、CiT等金属离子形成稳定环状离子，其原因是其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“Mg+”或“CiT” )o(3) 一些氧化物的熔点如下表所示：氧化物Li 2OMgOP4Q SO熔点 / C157028

26、0023.8-75.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因：(4)图17-12(a)是MgCi的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体 空隙中，填入以四面体方式排列的Cn图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x=pm,Mg®子之间最短距离y=pm设阿伏伽德罗常数的值为 N,则 MgCu的密度是 g - cm-3(列出计算表达式)。图 17-12，能量最低和最高的分别为匚田正口E1ZDDDk即.加即. 1% %之化为.如D.2 . Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良 性能，得到广泛应用。回答下列问题：(

27、1)下列Li原子电子排布图表示的状态中 (填标号)。区回口回国口口I )力 机 3rd I Is 占 2P_(2)Li +与H具有相同的电子构型，r(Li +)小于r(H-),原因是。(3)LiAlH 4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH 4中的阴离子空间构型是、中心原子的杂 化形式为,LiAlH 4中，存在(填标号)。A.离子键 B.6键 C.冗键 D.氢键(4)Li 2。是离子晶体，具晶格能可通过图17-13(a)的Born-Haber循环计算得至上piMLj-htnl-1WLi品的+(a)(b)图 17-13可知,Li原子的第一电离能为 kJ mol-1,O。键键能为kJ - mol-

28、1,Li 2O 晶格能为 kJ - mol-1。(5)Li 2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.466 5 nm,阿伏伽德罗常数的值为M,则Li 2O的密度为 g cm3(列出计算式)。3 .我国科学家在某杂志上发表研究报告称，利用铭同位素的系统分析发现，“古代大气氧 525354含量高于现代水平的1% o铭的同位素有50Cr、24Cr、24Cr、24Cr。铭及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：(1)基态54Cr的价层电子排布图为 。(2)以前交警用“酒精仪”查酒驾，其化学反应原理如下：2K2Cr2O+3CHCHOH+82SO3CHCOOH+2ase4) 3

29、+2KSO+11HOCHCHOH CHCOO的沸点高于对应的 CHOCM二甲醴)、HCOOqHP酸甲酯)，其主要原因CHCOO分子中碳原子的杂化类型是 CHCOO分子中键和冗键数目之 比为。KSO晶体中阴离子的空间构型是 。上述反应中，只含极性键的极性分子有(填分子式)O(3)晶体铭的晶胞结构如图17-14(a)所示，具堆积模型为 ;铭原子的配位数(a)为 O(4)铭的一种氧化物晶胞结构如图(b)所示。六棱柱边长为a nm,高为b nm, Nx代表阿伏伽 德罗常数的值。该晶体的化学式为 ;该晶体的密度p =g cm3。【典例探究】例 1 (1)4s 4f5(2)Ar3d 104s2大于 Zn核

30、外电子排布为全满稳定结构，较难失电子(3) AN球形 K原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱(4)(1)3d 104s24p2 2 O>Ge>Zn解析(1)原子失去电子时，先从最外层开始，Fe的核外电子排布式为Ar3d 64s2,先失去 4s轨道的电子。Sm失电子时，先失去6s轨道的电子，然后再失去4f轨道的一个电子，则Sn3+ 的价层电子排布式为4f 5。(2)Zn为30号元素，价层电子数为12,则电子排布式为Ar3d 104s2。 Zn的电子排布式为Ar3d 104s2,Cu的电子排布式为Ar3d 104s1,故Zn的第一电离能比Cu大。 (3)紫色波长在400 nm430n

31、m问，因此结合选项知A项正确。基态K原子的价层电子排布 式为4s1,故其核外电子占据最高能层为第四层，其能层的符号是N;因最后一个电子填充在s轨 道(能级)上，具电子云轮廓图为球形；K和Cr虽属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但 因金属K的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，故K的熔点、沸点等都比金属Cr低。 Ge® 32号元素，根据构造原理可写出基态 Ge原子的核外电子排布式为Ar3d 104s24p2,其 中4P能级上有2个未成对电子。根据三种元素在周期表中的位置关系和电负性递变规律可 知，电负性O>Ge>Zn变式3d 53d 54s1 N>O>

32、C(3)第四周期第VH B族3d54s2球形 N>C>Mn(4)P3(5)3d 104s1 球形(6)共价(7)3d10 Be> B>Al >(8)+1 大It H I 网乳 山K+失去的是全充满的3p6电子,Ti +失去的是4s1电子(10)1s 22s22p63s23p63d74s2或Ar3d 74s2 Cl>P>S解析(1) Fe 是26号元素，原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子先失去4s 能级2个电子、再失去3d能级1个电子形成Fe3+,Fe3+价电子排布式为3d5。(2)基态Cr原子核 外有24个电子，电子

33、排布式为Ar3d 54s1,故价电子排布式为3d54s1;同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但由于N的2P能级上电子半充满，为较稳定结构，故其第一电离能大于 。的第一电离能。(3)钮元素的原子序数为25,在周期表中的位置是第四周期第VH B族，基态钮 原子的外围电子排布式为3d54s2,最高能层电子为4s2,电子云轮廓图形状为球形；电负性是衡量 元素吸引电子的能力，N、C和Mn电负性由大到小的顺序为 N>C>Mn 除了 ds区外，区的名称 来自按构造原理最后填入电子的能级的符号，O原子最后填入的电子是p电子，所以。位于p区;第二周期元素中，第一电离能比O大的有N F、Ne

34、,所以有3种元素。(5)Cu是29号元素，原子 核外电子数为29,铜的基态原子价电子排布式为 3d104s1,价电子中未成对电子占据原子轨道的形状是球形。(6) 一股认为两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7形成离子键，小于1.7形成共价键，铜与M电负性差值3.0-1.9=1.1<1.7,该化合物属于共价化合物;(7)Cu的原子序 数为29,原子的外围电子排布式为Ar3d 104s1,失去一个电子后基态Cd的核外价电子排布式为 3d10;Be与B处于同一周期，同一周期元素自左到右的第一电离能有增大的趋势，但Be的2P能级处于全空状态，稳定性好，故第一电离能Be>B,B与Al处于同

35、一主族，同一主族元素自上而下 第一电离能逐渐减小，即B>Al;"SiH'中共用电子又t偏向氢元素，说明非金属性H>Si,氢 气与硒反应时单质硒是氧化剂，说明非金属性Se>H,即非金属性Se>Si,非金属性越强电负性越大，则硒与硅的电负性相对大小为 Se>Sio (8)根据Ga失去电子的逐级电离能数值,第一电离能 和第二电离能差值较大，且第三电离能和第四电离能数值差别较大，说明失去第二个电子和失去第四个电子较困难,所以呈现的价态是+1和+3;Ga、As是同一周期的元素，一般情况下，同一 周期的元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，其电负性越大，所

36、以电负性As>Ga (9)Ti原子中3d、4s能级上电子为其价电子，具价电子排布图为iritr I I iffll期;轨道中电子处于全满、全空或半满时较稳定，K+失去的是全充满的3p6电子,Ti +失去的是4s1电子，失电子前者较后者难， 所以12(Ti)< 12(K)。(10)钻元素是第27号元素，位于第四周期第Vffl 族，基态原子的电子排布式 为1s22s22p63s23p63d74s2或Ar 3d 74s2;同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，但P的3P能级上电子半充满，为稳定结构，第一电离能较高，高于S而低于Cl,故第一电离能大小顺序为 Cl>P>S。例

37、 2 (1) 三角锥形(2) 平面三角形sP23(3)V 形 sP3解析(1)AsH 3中As存在一对孤电子对，价层电子对数为3+1=4,As为sp3杂化,AsH3的立 体结构为三角锥形。(2)CO2-中C的孤电子对数为0,价层电子对数为0+3=3，则C原子的杂化形 式为sp2杂化,CO2-的空间构型为平面三角形。(3)在I+中中心原子I的价层电子对数为4(其中 2个6键、2个孤电子对)，因此其轨道杂化类型为sp3杂化，但离子的空间几何构型同水分子 一样为 V 形。变式(1)CO2 sp(2) 正四面体形sp3Cr(NH3)6Cl 3 24N(3)sp3、sp3 H2O分子键角小于的SO4-键

38、角(H2O)O-H- O(SO2-)Cu(H2O)4SO4 H2O解析(1)用2个。原子替换S原子、N原子与1个单位负电荷可得SCNB一种等电子体 分子为CO,等电子体价键结构相似，故SCN为直线形结构。原子采取sp杂化。(2)PO4-中P 无孤电子对，形成的6键数目为4个，空间构型为正四面体形，中心原子P的杂化方式为sp3杂 化；加入AgNO§液，能将所有氯沉淀，说明Cl-为外界，加入NaOFW加热，无刺激性气体 产生，说明NH在内界，故该配合物的结构式为Cr(NH3) 6Cl 3,该配合物中Cr3+与6个NH之间的 配位键均为(T键,NH3中N-H键为键，故1 mol该配合物中含

39、有 6键的数目为24M。(3) 晶体中HO和SO4-的价层电子对数均为4Xt故中心原子的杂化类型均为sp3;H2O的键角小于 SO2-的键角,因为H2O中。存在2对孤电子对而SO4-中的S没有孤电子对，孤电子对对成键电子 对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，故键角更小；图中的氢键有(H2O)O-H- O(H2O)和(H2O)O-4- O(SO4-);该配合物中，中心离子是CiT,配位体是H2O,配位数是4,阴离子是 SO24- , 还有一个结晶水。例3 (1)三角锥形 低 NH分子间存在氢键(2)离子键 ZnE为离子化合物，ZnCl2、ZnBm、Znl2的化学键以共价键为主，极性较小(3

40、)H 2O>C2H>COH HO与CHOH匀为极Tt分子 HO中氢键比甲醇多；CQ与H均为非极性 分子,CQ的相对分子质量较大、范德华力较大(4)乙醇分子间存在氢键解析(1)AsH 3中As存在一对孤电子对，价层电子对数为3+1=4,As为sp3杂化,AsH3的立 体结构为三角锥形。NH分子间存在氢键，所以其沸点比AsH高。(2)ZnF2的熔点较高，故为离子 晶体。离子晶体难溶于乙醇，分子晶体可以溶于乙醇。(3)反应CG+3H CHOH+2O中四种物质 的沸点高低顺序为HO>CIOH>C2OH。乙醇分子间容易形成氢键，所以乙醇的沸点高于丙酮。变式(1)两种晶体都是原子晶

41、体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高。原子半 径:C<Si,键长:CC键<SiC键,所以碳化硅的熔点低于金刚石(2)原子半径N小于P,N原子周围空间小，不能同时容下四个氧原子成键(3)亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态CaO勺晶格能大于BaO的品格能解析(1)从晶体类型来说，两者都属于原子晶体，原子晶体的熔、沸点与原子间形成共价 键的强弱有关，共价键的强弱与形成原子的半径相关，半径越小，形成的键能越强，熔、沸点越高。 (3)失去一个电子后，亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态，所以高温下Cu2O比CuOg定; CaOffi BaOffi是离子晶体，因为Ca2+半径小于B

42、f,CaO的晶格能大于BaO的晶格能，所以CaO 的熔点比BaO的熔点高。SmFeAO1-?齐2281+16 (1-?+19?另？?？乂 1030变式分子 64?X1021色？?人?1 2?解析Pb(CH 2CH) 4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,属于分子晶体,由图可知,Pb(CH2CH)4在xy平面上的二维堆积中的配位数是 6,根据晶胞的结构图求出V=23ax 10-7 cmX ax 10-7 cmx bx 10-7 cm=ya2bx 10-21 cm3,根据均摊法属于该晶胞的 Pb(CHCH) 4的个数为? /c-18X 8+1=2，故_?_沟X2_ 4?X1021P ? ?2?X

43、10-21 v3?A?2?1.(1)A(2)sp 3 sp3乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2+(3)Li 2。MgN离子晶体 RQ、SO为分子晶体。晶格能MgO>UOb分子间力(分子量)P4Q>SO,八 v2V38X24+16X64(4) a a o 3044?A?3 X10-30解析(1)根据电子排布式特点，Mg的第二电离能大于第一电离能，另外基态为稳定状态， 能量较低，难以失去电子,A中Mg的结构特点恰女?符合该规律，其电离时所需能量最大，选A;(2) 根据分子结构中N、C原子形成化学键特点，其价层电子对数均为4,容易得出N、C原子的杂化 类型均为sp3杂化

44、；根据形成配位键的条件，可以得出乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子 容易形成配位键，从而形成稳定的环状离子，另外CU2+半径大，更容易提供空轨道，Cu2+与乙二胺 形成的化合物稳定性相对较高；(3)根据表格中提供的信息，四种氧化物中有两种熔点相对较高 另外两种相对较低，可以推出前者为离子晶体，后者为分子晶体，借助影响离子晶体、分子晶体 的熔点高低的因素，可以得出答案；(4)根据晶胞结构特点及图示，可以得出Cu原子之间最短距离x为晶胞面对角线的1,晶胞参数为a pm,其面对角线为v2a pm,x=42 pm;Mg原子之间最短距1a/3离为晶胞体对角线的4,即丫=?a pm;根据晶胞结构特点及C

45、u> Mg原子在晶胞中分布位置，可以, 一 ，* *11* *一，、得出该晶胞中含有8个Mg原子(8X8+6X2+4=8),含有16个Cu原子(4X4=16),所以该晶胞密日 上 8X24+ 16X64-3度为?A?®, g . Cm。 A - K 102.(1)D C(2)Li +核电荷数较大正四面体sp3 AB520498 2908(5)8X7+4X16?A(0.466 5 X10-7)3解析(1)基态Li原子能量最低，而电子排布图中D图所示状态为基态。处于激发态的电 子数越多，原子能量越高，A中只有1个1s电子跃迁到2s轨道;B中1s轨道中的两个电子一个 跃迁到2s轨道，

46、另一个跃迁到2P轨道;C中1s轨道的两个电子都跃迁到2P轨道，故C表示的 原子能量最高。(2)Li +核电荷数较大，对核外电子的吸引力大，导致其半径小于H。(3)根据价 电子对互斥理论，LiAlH 4中阴离子A1H4的空间构型是正四面体，中心原子Al采用sp3杂化,LiAlH 4中存在离子键和 6键,选才? AB (4)根据图像及第一电离能概念(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),Li原子的第一电离能是520kJ mol-1。O。键的键能是249 kJ mol-1 x 2=498 kJ - mol-1。结合晶格能概念(气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量)

47、和图中数据可得Li 2。晶格能是2908 kJ mol-1。(5)根据分割法，一个晶胞中含有Li+的个数为8,O2-的个数为8X1+6X 1=4，一个晶胞中含有4个Li2O,Li 2。的密 82序为8X7+4 X16gcm3文?A(0.466 5 X10'7)3 §°3d3.(1)CHCHOH CHCOO分子间存在氢键 sp2、sp3 7 ： 1 正四面体形 HQ H2SO(3)体心立方堆积 8608 X1021(4)Cr 2。3V3?2?a解析(1)Cr为24号元素，其核外电子排布式为1s22s22P63s23P63d54s1,价电子为3d54s1,3d 4a根据

48、洪特规则，电子分别占据不同的轨道，所以价层电子排布图为dMEfflUfflo (2)在乙醇 和乙酸中均有O-H键，类似于水一样，分子间可以形成氢键，使物质的熔沸点升高。乙酸的结H O I I MCC0H构式为 Ho C原子杂化类型可以从其周边的原子数判断，甲基上的C原子形成4个(7键,C上没有孤电子对，C原子的杂化类型为sp3;竣基中C形成3个6键和1个九键,C 上没有孤电子对。原子的杂化类型为sp2。单键均为 b键，而且碳氧双键中有1个6键和1 个冗键，一共有7个键和1个冗键，则键和冗键的比例为7 ： 1;SC4-的中心原子S 上孤电子对数为2X (6+2-4X2)=0，价层电子对数为0+4

49、=4,S为sp3杂化,sOh勺空间构型为正四面体构型。化学方程式中 2K2Cr2Q+3CHCHOH+82SO3CHCOOH+2CSQ)3+2K2SO+11HO,属于分 子的有CHCHOH HS CHCOOH Wd CHCHOH CHCOO用者B有C-C非极性键，只有极性共 价键的是HSO、HO,而且HSO、代0都属于极性分子。(3)晶体铭中，Cr占据了顶点和体心，所 以为体心立方堆积。离中间的 Cr原子最近的Cr有8个,所以其配位数为8。(4)以整个六棱柱 为整体，有4个Cr在其中,完全属于此晶胞。有3个O原子在晶胞内,完全属于此晶胞,还有21个O在面上，为2个面共用，因此有2X1个O原子，在

50、顶点有12个O原子，每个O原子为6个1 .晶胞共有，因此有12X6个O原子，共3+1+2=盯O原子,Cr和O的比例为2 : 3,则化学式为 MQ。P =?,晶胞中有4个Cr和6个O,则一个晶胞的质量m/，?：.g=?4 g 0晶胞的体积V=S底21x h=ax 10-7 cmX ax 10' cmX 2X6X bx 10-7 cm=-a2bx 10-21 cm；代入，得 p =?=3v3?2?人-3g cm。据科技日报网报道南开大学科研团队借助锲和苯基硼酸共催化剂，首次实现丙烯醇高效、绿色合成。丙烯醇及其化合物可合成甘油、医药、农药、香料，合成维生素E和KI及天然抗癌 药物紫杉醇中都含

51、有关键的丙烯醇结构。丙烯醇的结构简式为CH CH-CHOH请回答下列问题：(1) 基态锲原子的电子排布式为 O(2)1 mol CH 2 CH-CHOH中6键和冗键的个数比为 ,丙烯醇分子中碳原子的杂 化类型为。(3)丙醛(CHCHCHO)勺沸点为49 C ,丙烯醇(CH2 CHCOH珀沸点为91 C ,二者相对分子 质量相等，沸点相差较大的主要原因是 _o(4)跋基锲Ni(CO) 4用于制备高纯度锲粉，它的熔点为-25 C,沸点为43 C。跋基锲晶体 类型是。(5)Ni 2+能形成多种配离子，如Ni(NH3)62+、Ni(SCN) 3-和Ni(CN) 42-等。Ni(NH 3) 62+中心

52、原子的配位数是，与SCIM为等电子体的分子为。(6) “NiO”晶胞如图所示。氧化锲晶胞中原子坐标参数：A(0,0,0) 、B(1,1,0),则C原子坐标参数为 已知：氧化锲晶胞密度为d g cm3, NM弋表阿伏伽德罗常数的值,则Ni2+半径为 nm(用代数式表示)。答案(1)Ar3d84s2(2)9 ： 1 sp2、sp3(3)丙烯醇分子间存在氢键(4)分子晶体(5)6NO(或 C BeCb 等)12- v2 3 / 300-7(6)( 2,1,1),X?AX 10解析(1)Ni是28号元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,价电子包括3d 与4s能级电子，核

53、外电子排布式为Ar3d 84s2。(2)单键为6键,双键含有1个b键、1个冗 键,CH CH-CHOW子含有9个 6键,1个九键，故1 mol CH2 CH-CHOH中 6键和 九键的 个数比为9 ： 1;分子中饱和碳原子采取sp3杂化,含碳碳双键的不饱和碳原子采用sp2杂化,故碳 原子的杂化轨道类型为sp2、sp3杂化。(3)丙烯醇中含有羟基，分子之间形成氢键，使的它的沸 点比丙醛的高很多。(4)城基锲的熔点、沸点都很低，说明微粒间的作用力很小，该晶体属于分 子晶体。(5)Ni(NH 3)62+中心原子Ni结合的配位体NH的配位数是6;SCN的一个电荷提供给碳 原子，碳原子变为N,而O S原

54、子的最外层电子数相等，所以它与NO互为等电子体，而NO与CO 也互为等电子体。(6)氧化锲晶胞中原子坐标参数为 A(0,0,0)、B(1,1,0),则C点对应的x 一 .11轴为2, y轴与z轴者B是1,所以C点的坐标为(万,1,1);设晶胞参数为anm,观祭氧化锲晶胞图,1 个晶胞中含有4个NiO,面对角线上的3个O原子相切，d=(?x ?人g - cm3, a=胃%X107 2+ ,2- f.2- v2 3 , 3007nm,设 Ni 半径为 x nm,O 半径为 r nm,则有 2r+ 2x=a,4 r =v2a, x= x M? ? x 10 nm。A专题训练1 .含第VA族的磷、/(

55、As)等元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问 题：(1)基态P原子的核外电子排布式为 ，有 个未成对电子。 常温下PC15是一种白色晶体，具立方晶系晶体结构模型如图Z17-1甲所示，由A B两 种微粒构成。将其加热至148 c熔化，形成一种能导电的熔体。已知A、B两种微粒分别与CC14SH互为等电子体,则A为,其中心原子杂化轨道类型为 ,B为。(3)P O4-的空间构型为,其等电子体有(请写出一种)。(4)神化钱属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，神化钱灯泡寿命是普通灯泡的 100倍，而耗能只有其10%推广神化钱等发光二极管(LED)照明，是节能减排的有效举措。已知 神化钱的晶胞结构