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1、2014高考化学二轮专题突破练:专题十六物质结构与性质 考纲要求 1. 原子结构与元素的性质:(1) 了解原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素 (1 36 号)原子核外电子的排布, 了解原子核外电子的运动状态;(2) 了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质;(3) 了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用;(4) 了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。2. 化学键与物质的性质: (1) 理解离子键的形成,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) 了解简单
2、配合物的成键情况;(4) 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;(5) 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;(6) 了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp 、sp2、sp3),能用价层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。3. 分子间作用力与物质的性质:(1) 了解化学键和分子间作用力的区别;(2) 了解氢键的存在对物质性质的影响,能列举含有氢键的物质; (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。考点一基态原子的核外电子排布1排布规律(1) 能量最低原理:基态原子
3、核外电子优先占有能量最低的原子轨道,如Ge :1s22s22p63s23p63d104s24p2。(2) 泡利原理:每个原子轨道上最多只容纳2 个自旋状态不同的电子。(3) 洪特规则:原子核外电子在能量相同的各轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 2表示方法(1) 电子排布式按电子排入各电子层中各能级的先后顺序,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:1s
4、22s22p63s23p63d104s1(2) 简化电子排布式“ 稀有气体 价层电子”的形式表示。如:Cu:Ar3d104s1(3) 电子排布图用方框表示原子轨道,用“”或“”表示自旋方向不同的电子,按排入各电子层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。如 S:1 2013新课标全国卷, 37(1) 基态 Si 原子中,电子占据的最高能层符号为_,该能层具有的原子轨道数为_、电子数为 _ 。答案M 9 422013福建理综, 31(2) 基态铜原子的核外电子排布式为_ 。答案1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s132013 新 课 标 全 国 卷 , 37(1)N
5、i2的 价 电 子 排 布 图 为精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 45 页 - - - - - - - - - - _ 。答案3d42012新课标全国卷, 37(3)Se原子序数为 _,其核外 M层电子的排布式为 _ 。答案34 3s23p63d1052012 江 苏 , 21(A) (1) Mn2 基 态 的 电 子 排 布 式 可 表 示 为_ 。答案1s22s22p63s23p63d5或Ar3d562011新课标全国卷, 37(2) 基态 B原子的电子排布式为 _。答案1
6、s22s22p17 2011 福 建 理 综 , 30(1)基 态 氮 原 子 的 价 电 子 排 布 式 是_ 。答案2s22p382011山东理综, 32(1) 氧元素基态原子核外未成对电子数有_个。答案2精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 反思归纳“两原理,一规则”的正确理解(1) 原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利原理,若违背其一,则电子能量不处于最低状态。易误警示在写基态原子的电子排布图时,常出现以下错误:(
7、2) 同能级的轨道半充满、全充满或全空状态的原子结构稳定如np3、np6Cr:3d54s1 Mn:3d54s2 Cu:3d104s1 Zn :3d104s2考点二元素的电离能和电负性1元素的电离能第一电离能: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能量叫做第一电离能。常用符号I1表示,单位为 kJmol 1。(1) 原子核外电子排布的周期性随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化:每隔一定数目的元素,元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化。(2) 元素第一电离能的周期性变化随着原子序数的递增,元素的第一电离能呈周期性变化:同周期从左
8、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,精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 碱金属的第一电离能最小;同主族从上到下,第一电离能有逐渐减小的趋势。说明同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势。电子亚层结构为全满、半满时较相邻元素要大即第A族、第A族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。如 Be、N、Mg 、P。(3) 元素电离能的应用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。判断元
9、素的化合价如果某元素的In1?In,则该元素的常见化合价为n,如钠元素I2?I1,所以钠元素的化合价为 1。2元素的电负性(1) 元素电负性的周期性变化元素的电负性:不同元素的原子对键合电子吸引力的大小叫做该元素的电负性。随着原子序数的递增,元素的电负性呈周期性变化:同周期从左到右,主族元素电负性逐渐增大;同一主族从上到下,元素电负性呈现减小的趋势。(2)12013新课标全国卷, 37(2) 前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和 B的价电子层中未成对电子均只有1 个,并且 A和 B的电子数相精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名
10、师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 差为 8;与 B 位于同一周期的C和 D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和 2,且原子序数相差为2。四种元素中第一电离能最小的是_,电负性最大的是 _(填元素符号)。答案K F22013山东理综,32(3) 第一电离能介于 B、 N之间的第二周期元素有 _种。答案33(2013安徽理综, 25 改编)已知 Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1,W的一种核素的质量数为28,中子数为 14。则:(1)W 位于元素周期表第 _周期第 _族。(2)Z 的第一电离能比 W的_(填“
11、大”或“小” )。答案(1) 三A(2) 小4 2013山东理综, 32(1) 下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是 _。答案a5 2012新课标全国卷, 37(2) 原子的第一电离能是指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,O 、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为 _ 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 答案O SSe6 2012安徽理综,25(2) 已知 X的基态原子
12、L 层电子数是 K层电子数的 2 倍,Y 的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn2,则 X 的电负性比Y 的_(填“大”或“小” )。答案小72011福建理综, 30(2)C 、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是_。答案NO C8 2012山东理综, 32(2)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_。答案C(碳)9 2013福建理综, 31(1) 依据第二周期元素第一电离能的变化规律,参照下图中 B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。答案考点三两大理论与分子构型1分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点当原子
13、成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间形状不同。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 杂化类型杂化轨道数目杂化轨道夹角空间构型实例sp2180直线形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp3410928正四面体形CH42分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明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
14、对。(1) 当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;(2) 当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。电子对数成键对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BeCl2精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 330三角形三角形BF321V形SnBr2440四面体四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O3中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断中心原子的杂化类型和分子空间构型有关,二者之间可以相互判断。分子组成(A
15、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BeCl2精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 1sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角锥形NH3AB40sp3正四面体形CH41 2013 福 建 理 综, 31(3) H3OBHOFFF中 阳 离 子的 空 间 构 型 为_,阴离子的中心原子轨道采用_杂化。答案三角锥形sp322013山东理综, 32(3)BC
16、l3和 NCl3中心原子的杂化方式分别为_和_。答案sp2杂化sp3杂化3 2013江苏, 21(A)(2)(4)已知元素 Y基态原子的 3p 轨道上有 4 个电子,元素 Z的原子最外层电子数是其内层的3 倍,则在 Y的氢化物 (H2Y)分子中, Y原子轨道的杂化类型是 _,YZ24的空间构型为 _ 。答案sp3正四面体精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 4 2012新课标全国卷, 37(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下
17、图所示,S原子采用的轨道杂化方式是_;答案sp352012江苏,21(A)(1)(2)NO3的空间构型是_ ,H2O分子中 O原子轨道的杂化类型为 _。答案平面三角形sp36 2011福建理综, 30(3) 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_。答案三角锥形sp37 2012山东理综,32(4) 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 CH键角_(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分
18、子内的O CH键角。答案sp3小于解析甲醇中碳原子形成四个 键,为 sp3杂化,甲醇分子内 O CH键角接近10928,甲醛分子的空间构型为平面形,键角接近120。82011山东理综, 32(3)H可与 H2O形成 H3O,H3O中 O原子采用 _杂化。9H3O中 HO H键角比 H2O中 H O H键角大, 原因为 _精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页,共 45 页 - - - - - - - - - - _。答案sp3H2O中 O原子有两对孤电子对, H3O中 O原子只有一对孤电
19、子对,排斥力较小考点四微粒作用与分子性质1共价键(1) 共价键的类型按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。按原子轨道的重叠方式分为 键和 键,前者的电子云具有轴对称性,后者的电子云具有镜像对称性。(2) 键参数键能:气态基态原子形成1 mol 化学键释放的最低能量,键能越大,化学键越稳定。键长:形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,共价键越稳定。键角:在原子数超过2 的分子中,两个共价键之间的夹角。键参数对分子性质的影响键长越短,键能越大,分子越稳定。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载
20、 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页,共 45 页 - - - - - - - - - - (3) 键、 键的判断由轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为 键,“肩并肩”重叠为 键。由共用电子对数判断单键为 键;双键或三键,其中一个为 键,其余为 键。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。(4) 等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征。物理性质相似,化学性质不同。常见等电子体:微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS、NO2、N3AX216e直线形CO23、NO3、SO3AX324e平面三角形精品资
21、料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页,共 45 页 - - - - - - - - - - SO2、O3、NO2AX218eV形SO24、PO34AX432e正四面体形PO33、SO23、ClO3AX326e三角锥形CO 、N2AX10e直线形CH4、NH4AX48e正四面体形(5) 配位键孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。配位键a配位键的形成:成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成共价键。b配位键的表示:常用“ ”来表示配位键,箭头指向接受孤电子对的原子,如
22、 NH4可表示为,在 NH4中,虽然有一个 NH键形成的过程与其他3个 NH键形成的过程不同,但是一旦形成之后,4 个共价键就完全相同。配合物精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 如Cu(NH3)4SO4配位体有孤电子对,如H2O 、NH3、CO 、F、Cl、CN等。中心原子有空轨道,如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。2分子性质(1) 分子的极性分子构型与分子极性的关系键的极性与分子的极性的关系类型实例键的极性空间构型分子极性X2H
23、2、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形极性分子精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页,共 45 页 - - - - - - - - - - XY3BF3极性键平面三角形非极性分子NH3极性键三角锥形极性分子XY4CH4、CCl4极性键正四面体形非极性分子(2) 溶解性“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂,若存在氢键,则
24、溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。“相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。(3) 无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成 (HO)mROn,如果成酸元素 R相同,则n值越大,R的正电性越高,使 RO H中 O的电子向 R偏移,在水分子的作用下越易电离出H,酸性越强,如 HClO HClO2HClO3HClO4。3范德华力、氢键、共价键的比较范德华力氢键共价键作用粒分子或原子 ( 稀有氢、氟、氮、氧原子精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16
25、页,共 45 页 - - - - - - - - - - 子气体)原子(分子内、分子间)特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性强度比较共价键氢键范德华力影响强度的因素随着分子极性和相对分子质量的增大而增大组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大对于AHB,A、 B的电负性越大,B原子的半径越小,氢键键能越大成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越稳定对物质性质的影响影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质的熔沸点升分子间氢键的存在,使物质的熔沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔沸点:H2O H2S,HF HCl,
26、NH3影响分子的稳定性共价键键能越大,分子稳定性越强精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 高,如 F2Cl2Br2I2,CF4CCl4CBr4PH31 2013江苏, 21(A) 节选 已知元素 X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2,元素 Y基态原子的 3p 轨道上有 4 个电子,元素 Z的最外层电子数是其内层的3 倍。则与 YZ24互为等电子体的分子的化学式_( 任写一种 )。X 的氯化物与氨水反应
27、可形成配合物X(NH3)4Cl2,1 mol该配合物中含有 键的数目为 _ 。Z 的氢化物 (H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是_。答案CCl4或 SiCl4等16 mol 或 166.021023个水分子与乙醇分子之间形成氢键解析X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,为 30 号元素锌。 Y核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4,为 16 号元素硫, Z 为氧。与 SO24互为等电子体的分子可以采用“左右移位,同族替换”的方法,SO24SiF4SiCl4CCl4等。Zn(NH3)42中 Zn 与 NH3之间以配位键相连,共4 个 键,加上 4
28、个 NH3的 12个 键,共 16 个 键。在乙醇中的溶解度H2O大于 H2S,是因为水分子与乙醇间能形成分子间氢键。2 2013山东理综, 32(4) 若 BCl3与 XYn通过 B原子与 X原子间的配位键结合精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 形成配合物,则该配合物中提供孤电子对的原子是_ 。答案X解析由于在 BCl3中 B原子无孤对电子,但有空轨道,所以提供孤电子对的原子是X。3 2013安徽理综,25(2) 已知 X的最高
29、价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3,Y 是地壳中含量最高的元素,则XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是_,氢元素、 X、Y的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称_ 。答案分子间作用力乙酸解析X为 C或 Si ,Y为 O ,结合 XY2能由固态变为气态, X应为 C,由 C 、H、O所形成的多种分子中,自身分子间能形成氢键的有乙酸、甲酸、甲醛等。4 2013新课标全国卷, 37(5) 碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:化学键CCCHCOSiSiSiH Si O键能/ (kJ mol1)356413336226318452硅与碳同
30、族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是_ 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页,共 45 页 - - - - - - - - - - SiH4的稳定性小于 CH4,更易生成氧化物,原因是_ 。答案CC键和 CH键较强, 所形成的烷烃稳定,而硅烷中 SiSi 键和 SiH键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成CH键的键能大于CO键,CH键比 CO键稳定。而 Si H键的键能却远小于 SiO键,所以 SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键5 2013福
31、建理综, (3)(4)(3)BF3与一定量的水形成 (H2O)2BF3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(4) 已知苯酚 ()具有弱酸性,其Ka1.11010;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 _ 。答案(3)ad(4) 中形成分子内氢键,使其更难电离出H62012新课标全国卷, 37(4)(5)(4)H2Se的酸性比 H2S_(填“强”或“弱”)。(5)H2SeO3的K1和K2分别为 2
32、.7103和 2.5108,H2SeO4第一步几乎完全电离,精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页,共 45 页 - - - - - - - - - - K2为 1.2102,请根据结构与性质的关系解释:H2SeO3和H2SeO4第 一 步 电 离 程 度 大 于 第 二 步 电 离 的 原 因 :_;H2SeO4比 H2SeO3酸性强的原因: _。答案(4) 强(5) 第 一 步 电 离生 成 的 负离 子 较 难 再 进 一 步 电离 出 带 正 电 荷 的 氢 离子H2SeO3和
33、H2SeO4可表示为 (HO)2SeO和(HO)2SeO2。 H2SeO3中的 Se为4 价, 而 H2SeO4中的 Se为6 价,正电性更高,导致 SeO H中 O的电子更向 Se偏移,更易电离出 H7 2012安徽理综,25(2) 已知 X的基态原子 L 层电子数是 K层电子数的 2 倍,Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn2,则 X和 Y的气态氢化物中, 较稳定是_(填化学式 )。答案H2O82012江苏, 21(A) 节选(1) 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 _ 。1 mol CO2中含
34、有的 键数目为 _。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页,共 45 页 - - - - - - - - - - (2) 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_ 。答案(1) CO26.021023个( 或 2 mol)(2)或解析(1) CO与 N2是等电子体,N2的结构式为 NN, 从而推知 CO的结构式为 CO 。CO2的结构式为 O=C=O,1 mol CO2含有 2 mol 键。(2)Cu2
35、有空轨道, OH能提供孤电子对, Cu2与 OH形成配位离子 Cu(OH)42,其结构可表示为(或)。9(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碘溶于四氯化碳精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 22 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 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_。AN2BCO2CCH2Cl2DC2H4E
36、C2H6FCaCl2 G NH4Cl答案(3)AE(4)BC G CE ABD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A、E正确。(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、
37、C2H4。102012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 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 23 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 键与 键个数之比为 _。答案4 12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n4;CO与 N2分子中都存在三键,故 键与 键个数比为 12。112012海南, 19( )(4)金属铜单独与
38、氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但 可 与 氨 水 和 过 氧 化 氢 的 混 合 溶 液 反 应 , 其 原 因 是_ ,反应的化学方程式为_。答案H2O2为氧化剂,氨与 Cu2形成配离子,两者相互促进使反应进行CuH2O24NH3=Cu(NH3)4(OH)2考点五微粒作用与晶体结构1离子键离子晶体(1) 化学键:相邻原子之间强烈的相互作用。化学键包括离子键、共价键和金属键。(2) 离子键:阴、阳离子通过静电作用形成的化学键。离子键强弱的判断:离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键越强,离子晶体的熔沸点越高。离子键的强弱可以用晶格能的大小来衡量,晶格能是指拆开1 mol 离子晶体使之形成气态
39、阴离子和阳离子所吸收的能量。晶格能越大, 离子晶体的熔、 沸点越高,硬度越大。(3) 离子晶体:通过离子键作用形成的晶体。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 24 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 典型的离子晶体结构:NaCl 型晶体CsCl 型晶体每个 Na周围被 6个 Cl所包围,同样每个 Cl也被 6 个 Na所包围每个正离子被 8 个负离子包围着,同时每个负离子也被8个正离子所包围晶胞中粒子数的计算方法均摊法位置顶点棱边面心体心贡献1/81/41/212共价键原
40、子晶体(1) 原子晶体:所有原子间通过共价键结合成的晶体或相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。(2) 典型的原子晶体有金刚石(C)、晶体硅 (Si) 、二氧化硅 (SiO2)。(3) 典型原子晶体结构金刚石二氧化硅结构精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 25 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 示意图晶胞示意图特点正四面体空间网状结构,最小的碳环中有 6 个碳原子,每个碳原子与周围4个碳原子形成四个共价键,1 mol 金刚石中含有 2 mol 碳碳键二氧
41、化硅晶体是空间网状结构,最小的环中有6 个硅原子和 6 个氧原子,每个硅原子与 4 个氧原子成键,每个氧原子与2 个硅原子成键, 1 mol SiO2中含有 4 mol 硅氧键(4) 共价键强弱和原子晶体熔沸点大小的判断:原子半径越小,形成共价键的键长越短,共价键的键能越大,其晶体熔沸点越高。如熔点:金刚石碳化硅晶体硅。3分子间作用力分子晶体(1) 分子间作用力:把分子聚集在一起的作用力。分子间作用力是一种静电作用,比化学键弱得多,包括范德华力和氢键。范德华力一般没有饱和性和方向性,而氢键则有饱和性和方向性。(2) 分子晶体:分子间以分子间作用力( 范德华力、氢键 ) 相结合的晶体,典型精品资
42、料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 26 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 的有冰、干冰。其晶体结构模型及特点为干冰冰晶体模型结构特点干冰晶体是一种立方面心结构每8 个CO2分子构成立方体,在六个面的中心又各占据 1 个 CO2分子。每个 CO2分子周围,离该分子最近且距离相等的 CO2分子有 12个(同层 4 个,上层 4 个,下层 4 个)每个水分子周围只有4 个紧邻的水分子,在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的 4 个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子
43、的空间利用率不高,留有相当大的空隙。当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子的空隙减小,密度反而增大,超过4 时,才由于热运动加剧, 分子间距离加大,密度逐渐减小分子间作用力强弱和分子晶体熔沸点大小的判断:组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,克服分子间作用力使物质熔化和汽化就需要更多的能量,熔沸点越高。但存在氢键时分子晶体的熔沸点往往反常地高。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 27 页,共 45 页 - - - - - - - - - - (3)NH3、
44、H2O 、HF中由于存在氢键,使得它们的沸点比同族其他元素氢化物的沸点反常地高。影响物质的性质方面:增大物质的熔沸点,增大物质的溶解性。表示方法:XHY(N、O 、F),一般都是氢化物中存在。4金属键金属晶体(1) 金属键:金属离子和自由电子之间强烈的相互作用。运用自由电子理论可解释金属晶体的导电性、导热性和延展性。晶体中的微粒导电性导热性延展性金属离子和自由电子自由电子在外加电场的作用下发生定向移动自由电子与金属离子碰撞传递热量晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用(2) 金属晶体:通过金属键作用形成的晶体。金属键的强弱和金属晶体熔沸点的变化规律:阳离子所带电荷越多, 半径越小,金属键越强,熔
45、沸点越高,如熔点:NaMgNaKRbCs 。金属键的强弱可以用金属的原子化热来衡量。5分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒,以及微粒间作用力的区别精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 28 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 晶体类型原子晶体分子晶体金属晶体离子晶体结构微粒原子分子金属阳离子、自由电子阴、阳离子微粒间作用(力)共价键分子间作用力复杂的静电作用离子键熔沸点很高很低一般较高,少部分低较高硬度很硬一般较软一般较硬,少部分软较硬溶解性难溶解相似相溶难溶(
46、Na 等与水反应 )易溶于极性溶剂导电情况不导电(除硅)一般不导电良导体固体不导电,熔化或溶精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 29 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 于水后导电实例金刚石、水晶、碳化硅等干冰、冰、纯硫酸、 H2(S)等Na 、Mg 、Al等NaCl、CaCO3、NaOH 等6物质熔沸点的比较(1) 不同类晶体:一般情况下,原子晶体离子晶体 分子晶体。(2) 同种类型晶体:构成晶体质点间的作用大,则熔沸点高,反之则小。离子晶体:离子所带的电荷数越高,离子
47、半径越小,则其熔沸点就越高。分子晶体:对于同类分子晶体,相对分子质量越大,则熔沸点越高。原子晶体:键长越短,键能越大,则熔沸点越高。(3) 常温常压下状态:熔点:固态物质液态物质;沸点:液态物质气态物质。1 2013四川理综, 11(3)Al2O3在一定条件下可制得AlN,其晶体结构如下图所示,该晶体中Al 的配位数是 _。答案4解析分析 AlN 晶体结构示意图,与Al 原子距离最近且等距离的N原子数为 4。22013福建理综, 31(2)NF3可由 NH3和 F2在 Cu催化剂存在下反应直接得精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 -
48、- - - - - - - - -第 30 页,共 45 页 - - - - - - - - - - 到:4NH33F2=CuNF33NH4F上述化学方程式中的5 种物质所属的晶体类型有_(填序号)。a离子晶体b分子晶体c原子晶体d金属晶体答案abd解析NH3、F2、NF3都是分子晶体, Cu是金属晶体, NH4F是离子晶体。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 _ 。答案2 BN解析:18182, :14142所以每个晶胞中含有B原子的个数为 2,其化学式为
49、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_ 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 31 页,共 45 页 - - - - - - - - - - (6
50、) 在硅酸盐中,SiO44四面体 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=SiH44NH32MgCl2(6)sp313SiO32nn或 SiO23解析(3) 金刚石晶胞的面心上各有一个原子,面上的原子对晶胞的贡献是12。(6) 在多硅酸根中每个硅原子都与4 个 O形成 4 个 SiO单键,因而 Si 原子都是sp3杂化;观察图 (b) 可知