06发展素养(八)证据推理-应用相关理论解释物质结构与性质的关系【正文】听课手册

发展素养(八)证据推理——应用相关理论解释物质结构与性质的关系电离能、电负性的比较及原因分析例1(1)[2023·全国乙卷节选]探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4)。橄榄石中,各元素电负性大小顺序为,铁的化合价为。

(2)[2023·北京卷节选]比较S原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:

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(3)[2022·河北卷节选]Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是,原因是

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(4)已知稀有气体的熔点、沸点均为同周期元素形成单质的最低者,第三周期的8种元素按单质熔点由低到高的顺序排列如图所示,其中电负性最大的是(填图中的序号)。

答题规范电离能大小比较的原因分析(1)从原子结构角度分析电离能答题策略:从原子核对最外层电子的吸引力来判断。答题规范:A原子比B原子的半径大,且A原子的核电荷数比B原子的小,所以A原子对最外层电子的吸引力小于B,故第一电离能A小于B。(2)从价电子的半充满、全充满角度分析电离能答题策略:能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)时,比较稳定,难失电子。答题规范:A原子的价层电子排布为×××,处于半充满(全充满)状态,比较稳定,难失电子,×××电离能大。变式题(1)[2022·全国甲卷节选]图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是(填标号),判断的根据是;第三电离能的变化图是(填标号)。

(2)O、S的第一电离能(I1)大小为I1(O)>I1(S),原因是。

范德华力、氢键对物质性质的影响及分析例2(1)[2024·浙江卷节选]化合物HA、HB、HC和HD的结构如图所示。HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2),按照氢键由强到弱对三种酸排序:,请说明理由:

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(2)[2024·山东卷节选]MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见图)。FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是

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方法技巧范德华力和氢键对物质性质的影响答题模板[答题模板1]×××存在范德华力,×××形成分子间氢键,由于氢键强于范德华力,故×××的熔点、沸点高于×××。[答题模板2]×××都只存在范德华力,由于×××的相对分子质量大,范德华力强,故其熔点、沸点高。变式题(1)相同温度下,2-硝基苯酚()的酸性小于4-硝基苯酚()的酸性,其原因是

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(2)钛与卤素形成化合物TiF4、TiCl4、TiBr4、TiI4,其熔点依次为377℃、-24℃、38.3℃、153℃,其中TiCl4、TiBr4、TiI4熔点依次升高的原因是。

(3)下列实验事实不能用氢键解释的是。

A.CH4比SiH4稳定B.乙醇能与水以任意比例互溶C.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛D.接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18晶体的熔点、沸点比较及原因分析例3(1)[2024·全国甲卷节选]早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因:

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物质SnF4SnCl4SnBr4SnI4熔点/℃442-3429143(2)[2022·全国乙卷节选]卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为。解释X的熔点比Y高的原因:

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(3)[2022·浙江卷节选]四种晶体的熔点数据如下表:物质CF4SiF4BF3AlF3熔点/℃-183-90-127>1000CF4和SiF4熔点相差较小,BF3和AlF3熔点相差较大,原因是。

方法技巧不同晶体的熔点、沸点比较及分析的答题模板(1)不同类型晶体的熔点、沸点比较[答题模板]×××是×××晶体,而×××是×××晶体。(2)同种类型晶体的熔点、沸点比较①分子晶体[答题模板]a.都是分子晶体,×××存在氢键,而×××只存在较弱的范德华力。b.都是分子晶体,都只存在范德华力,×××的相对分子质量大,范德华力大,其熔点、沸点高。c.都是分子晶体,二者的相对分子质量相同(或相近),×××的极性大,其熔点、沸点高。②共价晶体[答题模板]都是共价晶体、×××的键长短,键能大,其熔点、沸点高。③离子晶体[答题模板]都是离子晶体,×××离子的半径小,所带电荷多,则×××的离子键