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文档简介

-1-第一部分知识网络梳理第一章原子结构与性质第一节原子结构1.能层与能级:能层(电子层):K、L、M、N、O、P、Q,对应n=1,2,3,4,5,6,7。能级(亚层):s、p、d、f。每个能层含能级数=能层序号。s含1个轨道,p含3个,d含5个,f含7个。2.构造原理与电子排布:①电子填充顺序:1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p②泡利不相容原理:一个原子中不可能存在运动状态完全相同的两个电子。每个轨道最多容纳2个电子,自旋相反。③洪特规则:电子在等价轨道上排布时,尽量分占不同轨道,且自旋方向相同。④全满/半满/空满稳定结构:如²⁴Cr:[Ar]3d⁵4s¹;²⁹Cu:[Ar]3d¹⁰4s¹。【必背】构造原理是核外电子排布的根本依据,注意4s先于3d填充,但失电子时4s先失。第二节原子结构与元素周期表1.周期划分:能层序数=周期序数。第一周期2种元素,第二三周期各8种,第四五周期各18种,第六七周期各32种。2.族划分:主族:s区+p区元素,价电子数=主族序数副族:d区元素,价电子数=副族序数(一般)0族:ns²np⁶(He为1s²)3.区的划分:s区:ⅠA、ⅡA;d区:ⅢB~ⅦB、Ⅷ(3~12列);ds区:ⅠB、ⅡB;p区:ⅢA~ⅦA、0族;f区:镧系、锕系。第三节元素周期律1.电离能I:气态基态原子失去1个电子成为气态基态阳离子所需的最低能量。第一电离能I₁变化规律:同周期从左到右总体增大,同主族从上到下减小。★同周期异常:ⅡA>ⅢA(如Mg>Al,因ns²全满稳定);ⅤA>ⅥA(如N>O,因ns²np³半满稳定)。2.电负性χ:原子在化合物中吸引电子的能力。变化规律:同周期从左到右增大,同主族从上到下减小。F电负性最大(4.0)。应用:判断化学键类型(χ差>1.7离子键为主);判断元素非金属性强弱;判断化合物中元素化合价正负。第二章分子结构与性质第一节共价键1.共价键类型:σ键(头碰头,单键均为σ键)、π键(肩并肩,双键含1σ+1π,三键含1σ+2π)。2.键参数:键能:气态基态原子形成1mol化学键释放的能量。键能越大,键越牢固,分子越稳定。键长:成键原子的核间距。键长越短,键越强。键角:分子中键与键的夹角,决定分子空间构型。3.配位键:成键两原子中一方提供孤电子对,另一方提供空轨道。如NH₄⁺、H₃O⁺、[Cu(NH₃)₄]²⁺。第二节分子的空间结构(VSEPR模型)1.价层电子对互斥模型(VSEPR):中心原子价层电子对数=σ键数+孤电子对数。电子对数=2→直线形(如CO₂)电子对数=3→平面三角形(如BF₃)或V形(如SO₂)电子对数=4→正四面体(如CH₄)或三角锥(如NH₃)或V形(如H₂O)电子对数=5→三角双锥(如PCl₅)电子对数=6→正八面体(如SF₆)孤电子对占据孤电子对数从0→1→2,分子构型依次从正四面体→三角锥→V形(如CH₄→NH₃→H₂O)。第三节杂化轨道理论1.杂化:中心原子的若干不同类型、能量相近的轨道混合,重新分配能量和方向,形成一组新的等价轨道。2.常见杂化类型:sp杂化:直线形,键角180°(如BeCl₂、CO₂、C₂H₂中的C)sp²杂化:平面三角形,键角120°(如BF₃、C₂H₄中的C、苯环C)sp³杂化:正四面体,键角109°28′(如CH₄、CCl₄、金刚石C)sp³d杂化:三角双锥(如PCl₅)sp³d²杂化:正八面体(如SF₆)3.杂化轨道数=中心原子的σ键数+孤电子对数。第四节分子的极性1.键的极性:由电负性差异引起。电负性差越大,键极性越强。2.分子极性判断:①含极性键,但空间结构对称(如CO₂、CH₄、BF₃、CCl₄)→非极性分子②含极性键,空间结构不对称(如H₂O、NH₃、CHCl₃)→极性分子3.相似相溶原理:极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂。第五节分子间作用力1.范德华力:分子间作用力,比化学键弱得多。影响因素:相对分子质量(越大越强)、分子形状、极性。2.氢键:已与N、O、F结合的H与另一N、O、F之间形成。表示:X—H⋯Y(X、Y为N、O、F)作用:使熔沸点反常升高(如H₂O>H₂S,HF>HCl,NH₃>PH₃);解释冰密度比水小;DNA双螺旋结构。【必背】氢键不是化学键,是较强的分子间作用力。键能约10~40kJ/mol,介于范德华力与共价键之间。第三章物质的聚集状态与晶体性质第一节晶体常识1.晶体与非晶体:晶体有规则几何外形、固定熔点、各向异性;非晶体无固定熔点、各向同性。2.晶胞:晶体中最小的结构重复单元。3.晶胞中原子数计算:顶点原子:1/8;棱上原子:1/4;面上原子:1/2;内部原子:1。4.四种晶体类型对比:晶体类型构成微粒微粒间作用熔沸点导电性实例离子晶体阴、阳离子离子键较高熔融或水溶液导电NaCl、KOH、CaCO₃原子晶体原子共价键很高不导电金刚石、SiO₂、SiC分子晶体分子范德华力(含氢键)较低不导电干冰、冰、HCl、蔗糖金属晶体金属阳离子、自由电子金属键差异大固态液态均导电Fe、Cu、Na、Al第二节金属晶体与金属键1.金属键:金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用。2.金属键强弱影响因素:金属阳离子电荷数、半径。电荷越高、半径越小,金属键越强,熔沸点越高。3.金属晶体的常见堆积方式:体心立方堆积(如Na、K、Fe)面心立方最密堆积(如Cu、Ag、Au、Al)六方最密堆积(如Mg、Zn、Ti)第三节离子晶体1.离子键与离子晶体:阴、阳离子通过离子键结合形成离子晶体。2.晶格能:气态离子形成1mol离子晶体释放的能量。晶格能越大,离子键越强,熔沸点越高、硬度越大。晶格能影响因素:离子电荷数(越大越强)、离子半径(越小越强)。第四节原子晶体与分子晶体1.原子晶体:所有原子通过共价键连接形成空间网状结构。常见原子晶体:金刚石、硅、二氧化硅(SiO₂)、碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)。特点:熔沸点高、硬度大、不导电。2.分子晶体:分子通过分子间作用力结合。特点:熔沸点低、硬度小、不导电。特殊:冰中存在氢键,每个H₂O分子与周围4个H₂O形成氢键,呈四面体结构,密度反常。第五节混合型晶体(拓展)石墨:层内为共价键(sp²杂化的C-C),层间为范德华力,存在自由电子。兼具原子晶体和分子晶体特点,能导电。第二部分核心考点精讲考点一核外电子排布式书写★★★【书写步骤】①按构造原理填充顺序:1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p...②写出核外电子排布式(含d、f能级时按n从小到大重排)。③写轨道表示式时注意泡利原理、洪特规则、全满/半满特例。【常见特例】²⁴Cr:1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹(非3d⁴4s²,3d⁵半满稳定)²⁹Cu:1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹(非3d⁹4s²,3d¹⁰全满稳定)⁴²Mo:[Kr]4d⁵5s¹;⁴⁷Ag:[Kr]4d¹⁰5s¹【简化排布式】用上一周期稀有气体符号代替内层电子,如Fe:[Ar]3d⁶4s²。考点二第一电离能变化规律与异常★★★【规律】①同周期:从左到右,I₁总体增大(核对外层电子吸引增强)②同主族:从上到下,I₁减小(电子层增多,核对外层电子吸引减弱)【异常】同周期:ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA原因:ⅡA族ns²全满稳定,ⅢA族失去一个电子后变ns²全满;ⅤA族np³半满稳定,ⅥA族np⁴失一个电子后变半满。例Be>B;Mg>Al;N>O;P>S。这是必考易错点。考点三电负性应用★★1.判断元素金属性/非金属性:χ越大,非金属性越强;χ越小,金属性越强。2.判断化学键类型:χ差>1.7主要为离子键;χ差<1.7主要为共价键。3.判断化合物中元素化合价:χ大的元素显负价,χ小的元素显正价。4.判断键的极性:χ差越大,键极性越强。考点四σ键与π键的识别★★★1.σ键:原子轨道"头碰头"重叠,电子云对称分布,可绕轴自由旋转。2.π键:原子轨道"肩并肩"重叠,电子云分布于键轴两侧,不能自由旋转。3.单键为σ键;双键=1σ+1π;三键=1σ+2π。4.共价分子中:σ键数=中心原子杂化轨道数;π键数=双键数+2×三键数。物质结构式σ键数π键数C₂H₆(乙烷)CH₃—CH₃70C₂H₄(乙烯)CH₂=CH₂51C₂H₂(乙炔)CH≡CH32N₂N≡N12CO₂O=C=O22考点五VSEPR模型判断分子构型★★★【步骤】①计算中心原子的价层电子对数n=(中心原子价电子数+配体提供的电子数-电荷数)/2配体提供的电子数:H、X提供1对,O、S提供0对(视为双键时也0对)②根据n判断电子对空间构型(直线/平面三角/四面体/三角双锥/八面体)③n-σ键数=孤电子对数,再判断分子实际构型。n电子对空间构型孤电子对数分子构型实例2直线形0直线形CO₂、BeCl₂3平面三角形0平面三角形BF₃、SO₃3平面三角形1V形SO₂、O₃4正四面体0正四面体CH₄、SO₄²⁻4正四面体1三角锥NH₃、PCl₃4正四面体2V形H₂O、OF₂5三角双锥0三角双锥PCl₅5三角双锥1变形四面体SF₄6正八面体0正八面体SF₆考点六杂化轨道理论应用★★★【中心原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数】1.sp杂化(杂化轨道数=2):BeCl₂、CO₂、HC≡CH(C原子)、HCN2.sp²杂化(杂化轨道数=3):BF₃、SO₃、H₂C=CH₂(C原子)、苯环C、HCHO3.sp³杂化(杂化轨道数=4):CH₄、CCl₄、NH₃(含1对孤电子对)、H₂O(含2对孤电子对)、金刚石C【警示】注意:NH₃、H₂O中N、O仍为sp³杂化,但因有孤电子对,分子构型分别为三角锥、V形,键角<109°28′。考点七分子极性判断★★【判断流程】①是否含极性键(χ差≠0)→含极性键才可能为极性分子②空间结构是否对称→对称则为非极性分子分子空间构型是否对称极性HCl直线(双原子)否极性CO₂直线形对称非极性BF₃平面三角形对称非极性SO₂V形否极性CH₄正四面体对称非极性NH₃三角锥否极性H₂OV形否极性CCl₄正四面体对称非极性CHCl₃四面体(非正)否极性考点八氢键及其对物质性质的影响★★★1.形成条件:H与N、O、F直接相连,且与另一电负性大的原子(N、O、F)接近。2.表示方法:X—H⋯Y,X、Y为N、O、F。3.氢键分类:分子间氢键:使熔沸点升高(如H₂O、HF、NH₃的反常高熔沸点)分子内氢键:使熔沸点降低(如邻羟基苯甲醛)4.氢键的应用:①解释第二周期氢化物熔沸点反常:H₂O>H₂S,HF>HCl,NH₃>PH₃②解释冰的密度比水小(每个H₂O与4个H₂O形成氢键,呈松散四面体)③解释水和氨的易溶性④DNA双螺旋结构的稳定性(碱基对间形成氢键)⑤蛋白质二级结构(α螺旋、β折叠)考点九晶体类型判断与性质比较★★★【判断方法】①看构成微粒和微粒间作用②看物理性质:熔沸点、硬度、导电性③看化学式:典型离子晶体为盐、碱、活泼金属氧化物;典型原子晶体为SiO₂、SiC、金刚石等【熔沸点比较】原子晶体>离子晶体>分子晶体(一般规律)金属晶体熔沸点差异大:W(3422℃)>Re>Os;Hg(-39℃)常温液态同类型晶体:原子晶体看键长键能;离子晶体看晶格能;分子晶体看相对分子质量和氢键。考点十晶胞参数计算★★★【晶胞中微粒数计算】顶点:1/8;棱上:1/4;面上:1/2;体内:1【晶体密度计算公式】ρ=(Z×M)/(Nₐ×V),其中Z为晶胞含有的微粒数,M为摩尔质量,Nₐ为阿伏伽德罗常数,V为晶胞体积。【典型晶胞微粒数】晶体晶胞类型Z备注NaCl面心立方4Na⁺+4Cl⁻每个Na⁺周围6个Cl⁻CsCl体心立方1Cs⁺+1Cl⁻每个Cs⁺周围8个Cl⁻CaF₂面心立方4Ca²⁺+8F⁻Ca²⁺在面心立方顶点+面心金刚石面心立方8C4个在面心立方位置,4个在四面体空隙金属(面心立方)面心立方4Cu、Ag、Au、Al金属(体心立方)体心立方2Na、K、Fe、Cr金属(六方密堆)六方6Mg、Zn、Ti第三部分易错点辨析易错点1电子排布式与构造原理【辨析】构造原理是"填充顺序",但写电子排布式时需按n从小到大排列。如Fe填充时4s先于3d,但写为[Ar]3d⁶4s²而非[Ar]4s²3d⁶。易错点2全满半满特例【辨析】²⁴Cr为[Ar]3d⁵4s¹而非3d⁴4s²;²⁹Cu为[Ar]3d¹⁰4s¹而非3d⁹4s²。Mo、Ag、Au也类似。易错点3失电子顺序【辨析】原子失电子时,先失最外层(4s)后失次外层(3d)。如Fe²⁺为[Ar]3d⁶而非[Ar]3d⁴4s²。易错点4电离能异常点【辨析】同周期ⅠA→ⅡA→ⅢA中,ⅡA的I₁大于ⅢA(如Mg>Al);ⅤA的I₁大于ⅥA(如N>O、P>S)。因全满/半满稳定。易错点5σ键与π键【辨析】单键均为σ键;双键=1σ+1π;三键=1σ+2π。π键不能单独存在,必与σ键共存。N₂含1σ+2π,键能大,化学惰性。易错点6杂化轨道与孤电子对【辨析】中心原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数。NH₃中N为sp³杂化(4个杂化轨道),不是sp²,即使分子为三角锥。易错点7分子构型与电子对空间构型【辨析】电子对空间构型包括孤电子对,分子构型只看原子位置。如H₂O电子对空间构型为四面体,但分子构型为V形。易错点8分子极性判断【辨析】并非含极性键就是极性分子。CO₂含极性键但空间对称,是非极性分子。CCl₄同理非极性。CHCl₃因不对称而极性。易错点9氢键不是化学键【辨析】氢键属于分子间作用力,强度介于共价键与范德华力之间,不是化学键。键能10~40kJ/mol。易错点10氢键对沸点反常的解释【辨析】H₂O、HF、NH₃沸点比同族下一种元素氢化物高,因含氢键。但H₂S、HCl、PH₃沸点规律正常。易错点11离子晶体与离子化合物【辨析】离子化合物在固态时为离子晶体。但熔融态和水溶液中离子可自由移动。NaCl晶体不导电,水溶液或熔融态导电。易错点12原子晶体中的化学键【辨析】原子晶体中所有原子通过共价键连接。金刚石中每个C与4个C形成共价键;SiO₂中每个Si与4个O,每个O与2个Si成键。易错点13分子晶体熔沸点比较【辨析】结构相似时,相对分子质量越大熔沸点越高。但有氢键时反常:H₂O>H₂S。同分异构体中,支链越多沸点越低。易错点14金属键强度与熔点【辨析】金属键越强,金属熔沸点越高。一般金属阳离子电荷越高、半径越小,金属键越强。W熔点最高,Hg常温液态。易错点15晶胞中微粒数的计算【辨析】顶点1/8,棱上1/4,面上1/2,体内1。NaCl晶胞:4Na⁺+4Cl⁻。CsCl晶胞:1Cs⁺+1Cl⁻(注意不是体心立方,而是简单立方+体心)。第四部分实验专题实验一氯化钠晶胞模型搭建【实验目的】通过模型理解NaCl晶胞结构,掌握晶胞中微粒数的计算方法。【模型分析】①Na⁺占据面心立方位置:8个顶点+6个面心=8×1/8+6×1/2=4个Na⁺②Cl⁻占据体心和棱心:1个体心+12个棱心=1+12×1/4=4个Cl⁻③每个Na⁺周围有6个Cl⁻,每个Cl⁻周围有6个Na⁺(配位数为6)结论NaCl晶胞中含4个Na⁺和4个Cl⁻,化学式NaCl,每个离子配位数为6。实验二分子结构模型制作【实验内容】用球棍模型制作常见分子模型,理解VSEPR与杂化理论。【典型分子】CH₄(正四面体,sp³杂化,键角109°28′)NH₃(三角锥,sp³杂化,键角107°)H₂O(V形,sp³杂化,键角104.5°)C₂H₄(平面结构,C为sp²杂化,键角约120°)C₂H₂(直线形,C为sp杂化,键角180°)BF₃(平面三角形,sp²杂化,键角120°)实验三共价键键长键角的测定(查阅法)【实验目的】通过查阅文献了解键参数对分子性质的影响。【数据对比】C—C键长154pm,键能347kJ/molC=C键长134pm,键能614kJ/molC≡C键长120pm,键能839kJ/molN≡N键长110pm,键能946kJ/mol(键能最大,化学惰性)【结论】键长越短,键能越大,键越牢固。实验四极性分子与非极性分子实验探究【原理】带电胶棒靠近液流,若液体分子为极性分子,液流会偏向胶棒。【实验现象】水流(H₂O,极性):偏向带电胶棒四氯化碳液流(CCl₄,非极性):不偏转【结论】极性分子在电场作用下会定向排列,证实分子极性。实验五晶体性质对比实验【实验内容】对比不同晶体类型的物理性质。晶体类型熔点硬度导电性NaCl离子晶体801℃较大熔融导电冰分子晶体0℃小不导电干冰分子晶体-78.5℃升华极小不导电金刚石原子晶体>3550℃最大(10)不导电石墨混合晶体3652℃升华小(层间)导电实验六氢键形成验证(沸点反常)【原理】通过对比同族氢化物沸点,验证氢键的存在。【沸点数据(℃)】第ⅥA族:H₂O(100)>H₂S(-60.7)>H₂Se(-41)>H₂Te(-2)第ⅦA族:HF(19.5)>HCl(-85)>HBr(-67)>HI(-35.4)第ⅤA族:NH₃(-33.4)>PH₃(-87.7)<AsH₃(-62.5)(NH₃反常)【结论】H₂O、HF、NH₃沸点明显反常升高,因分子间形成氢键。第五部分典型例题解析题型一选择题(6题)例1电子排布式下列电子排布式中,正确的是()A.²⁴Cr:[Ar]3d⁴4s²B.²⁹Cu:[Ar]3d¹⁰4s¹C.²⁶Fe:[Ar]3d⁵4s²D.¹⁹K:[Ar]3d¹4s²【解析】Cr为[Ar]3d⁵4s¹(半满稳定)A错;Cu为[Ar]3d¹⁰4s¹(全满稳定)B对;Fe为[Ar]3d⁶4s²C错;K为[Ar]4s¹D错。选B。例2第一电离能比较下列各组元素按第一电离能递增顺序排列的是()A.Li、Be、BB.B、Be、CC.N、O、FD.Na、Mg、Al【解析】同周期I₁总体增大,但ⅡA>ⅢA、ⅤA>ⅥA。Be>B(ⅡA>ⅢA异常),B正确;A中Be>B,错误;C中N>O错误;D中Mg>Al(ⅡA>ⅢA异常),错误。选B。例3杂化类型判断下列分子中中心原子为sp²杂化的是()A.CH₄B.C₂H₄C.C₂H₂D.H₂O【解析】CH₄中C为sp³杂化A错;C₂H₄中C为sp²杂化B对;C₂H₂中C为sp杂化C错;H₂O中O为sp³杂化D错。选B。例4分子极性判断下列分子中属于非极性分子的是()A.SO₂B.NH₃C.BF₃D.CHCl₃【解析】SO₂为V形极性A错;NH₃为三角锥极性B错;BF₃为平面三角形对称,非极性C对;CHCl₃为四面体非对称,极性D错。选C。例5氢键判断下列物质中存在氢键的是()A.H₂SB.CH₃CH₂OHC.HBrD.CH₄【解析】氢键需H与N、O、F直接相连。H₂S中H与S相连A错;CH₃CH₂OH中-OH的H与O直接相连,可形成氢键B对;HBr中H与Br相连C错;CH₄中H与C相连D错。选B。例6晶胞微粒数某离子晶体晶胞为体心立方结构,Cs⁺位于体心,Cl⁻位于8个顶点。一个晶胞中含有Cs⁺和Cl⁻的数目分别为()A.1和1B.1和4C.2和4D.1和8【解析】Cs⁺在体心:1个;Cl⁻在8个顶点:8×1/8=1个。选A。题型二填空题(3题)例7VSEPR模型应用用VSEPR模型预测下列分子的空间构型:(1)H₂S:中心S价电子对数=____,孤电子对数=____,分子构型=____。(2)SO₃:中心S价电子对数=____,孤电子对数=____,分子构型=____。(3)BF₃:中心B价电子对数=____,孤电子对数=____,分子构型=____。【答案】(1)4;2;V形(2)3;0;平面三角形(3)3;0;平面三角形例8共价键类型分析乙烯(C₂H₄)分子中:(1)C—H键属于____(σ/π)键。(2)C=C双键中含有____个σ键,____个π键。(3)1个乙烯分子中共含____个σ键,____个π键。【答案】(1)σ(2)1;1(3)5;1【解析】C₂H₄结构为H₂C=CH₂,含4个C-Hσ键,1个C-Cσ键,1个C-Cπ键,共5σ+1π。例9晶体密度计算NaCl晶胞为面心立方结构,晶胞参数a=5.64×10⁻⁸cm。已知M(NaCl)=58.5g/mol,Nₐ=6.02×10²³。求NaCl晶体密度。【解析】每个晶胞含4个NaCl"分子",即Z=4。V=a³=(5.64×10⁻⁸)³≈1.794×10⁻²²cm³m=Z×M/Nₐ=4×58.5/6.02×10²³≈3.887×10⁻²²gρ=m/V=3.887×10⁻²²/1.794×10⁻²²≈2.17g/cm³题型三实验题(2题)例10分子极性实验用带电胶棒靠近液流,发现水流偏转,CCl₄液流不偏转。回答:(1)该实验研究的是分子的____性质。(2)水偏转说明H₂O是____分子;CCl₄不偏转说明CCl₄是____分子。(3)H₂O中O的杂化方式为____,CCl₄中C的杂化方式为____。【答案】(1)极性(2)极性;非极性(3)sp³;sp³【解析】H₂O虽sp³杂化但含2对孤电子对,分子构型为V形,极性。CCl₄虽sp³杂化但为正四面体对称,非极性。例11晶胞结构分析金刚石晶胞为面心立方结构。回答:(1)一个晶胞中含有____个C原子。(2)每个C原子与周围____个C原子形成共价键。(3)C原子杂化方式为____。(4)含1molC原子的金刚石中,含____molC—C键。【答案】(1)8(8个顶点×1/8+6个面心×1/2+4个体内=8)(2)4(3)sp³(4)2【解析】每个C形成4个C-C键,但每个键被2个C共享,故1molC含4×1/2=2molC-C键。题型四计算题(1题)例12晶体密度综合计算某金属晶体为面心立方最密堆积,金属原子半径为r=1.28×10⁻⁸cm,金属的摩尔质量为M=63.5g/mol。(1)面心立方最密堆积中,原子半径与晶胞参数a的关系。(2)计算该金属晶体的密度。(3)计算该金属的原子利用率(即原子体积占晶胞体积的百分比)。【解析】(1)面心立方最密堆积中,面对角线=4r,即√2·a=4r,故a=2√2·r=2√2×1.28×10⁻⁸≈3.62×10⁻⁸cm。(2)每个晶胞含4个原子(8×1/8+6×1/2=4)。V=a³=(3.62×10⁻⁸)³≈4.74×10⁻²³cm³m=4×63.5/6.02×10²³≈4.22×10⁻²²gρ=m/V≈8.90g/cm³(与Cu密度一致,该金属为Cu)(3)原子体积=4×(4/3)πr³=4×(4/3)×π×(1.28×10⁻⁸)³≈3.51×10⁻²³cm³原子利用率=3.51×10⁻²³/4.74×10⁻²³≈74.05%(面心立方最密堆积理论值π/(3√2)≈74.05%)第六部分期末自测题(满分100分,建议90分钟完成)一、选择题(每小题3分,共45分)1.下列电子排布式中,正确的是()A.Be:1s²2s¹2p¹B.C:1s²2s²2p²C.Ne:1s²2s²2p⁷D.Na:1s²2s²2p⁶3s¹3p¹2.某元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d⁵4s²,该元素为()A.CrB.MnC.FeD.Co3.下列说法正确的是()A.同周期元素第一电离能从左到右逐渐增大B.同主族元素第一电离能从上到下逐渐增大C.同周期元素中ⅡA的第一电离能大于ⅢAD.同周期元素电负性从左到右逐渐减小4.下列分子中,中心原子为sp杂化的是()A.BF₃B.CO₂C.CH₄D.NH₃5.下列分子中含有2个π键的是()A.C₂H₄B.C₂H₂C.N₂D.CO₂6.下列分子中属于极性分子的是()A.CH₄B.CO₂C.BF₃D.NH₃7.下列物质中含有氢键的是()A.H₂SB.CH₃OHC.HClD.CH₄8.VSEPR模型预测,H₂O分子的空间构型为()A.直线形B.平面三角形C.三角锥D.V形9.下列晶体中熔点最高的是()A.NaClB.干冰C.金刚石D.冰10.下列说法正确的是()A.离子晶体中一定含金属元素B.分子晶体中一定含共价键C.原子晶体中一定不含金属元素D.金属晶体中含金属阳离子和自由电子11.下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是()A.NaCl和NaOHB.CO₂和SiO₂C.金刚石和石墨D.H₂O和Na₂O12.石墨能导电的原因是()A.石墨是金属晶体B.石墨层内有自由电子C.石墨层间有自由电子D.石墨是离子晶体13.面心立方最密堆积的金属晶体中,每个晶胞所含原子数为()A.1B.2C.4D.614.下列关于晶格能的说法正确的是()A.晶格能越大,离子晶体熔点越低B.晶格能与离子电荷和半径都有关C.晶格能是形成离子晶体吸收的能量D.晶格能与离子半径无关15.下列有关元素周期律的叙述正确的是()A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐增大B.同主族元素从上到下第一电离能逐渐增大C.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大D.同主族元素从上到下非金属性逐渐增强二、填空题(每空2分,共20分)16.写出下列元素的电子排布式:(1)⁷N:____。(2)²⁴Cr:____。(3)²⁶Fe³⁺:____。17.指出下列分子中中心原子的杂化方式:(1)BF₃:____。(2)H₂O:____。(3)CO₂:____。(4)CH₄:____。18.用VSEPR模型预测下列分子或离子的空间构型:(1)SO₄²⁻:____。(2)NH₄⁺:____。(3)SO₂:____。19.NaCl晶胞为面心立方结构。一个晶胞中含有____个Na⁺,____个Cl⁻,Na⁺的配位数为____。三、实验题(共15分)20.某研究小组为验证分子极性,进行如下实验:将带电玻璃棒靠近水流和CCl₄液流,观察现象。(1)水流实验现象是____,CCl₄液流实验现象是____。(4分)(2)该实验结论是____。(3分)(3)从分子结构角度分析上述现象的原因:H₂O是____(极性/非极性)分子,CCl₄是____(极性/非极性)分子。(4分)(4)H₂O中O原子的杂化方式是____,CCl₄中C原子的杂化方式是____。(4分)四、计算题(共20分)21.(8分)已知金属铜为面心立方最密堆积,铜原子半径r=1.28×10⁻¹⁰m,铜的摩尔质量为63.5g/mol。求:(1)铜晶胞的边长a(保留3位有效数字)。(3分)(2)铜晶体的密度(g/cm³)。(5分)22.(12分)金刚石为原子晶体,C—C键长为1.54×10⁻¹⁰m。回答:(1)金刚石中每个C原子与周围____个C原子形成共价键。(3分)(2)C原子杂化方式为____。(3分)(3)含1molC原子的金刚石中含____molC—C共价键。(3分)(4)解释金刚石熔沸点很高的原因。(3分)参考答案一、选择题1.B2.B([Ar]3d⁵4s²为Mn,Cr为3d⁵4s¹)3.C4.B5.BC6.D7.B8.D9.C(原子晶体)10.D11.A(均为离子晶

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