1、專題六物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)明內(nèi)在聯(lián)系表嚇方法j能口最低城理、池利術(shù)相容原理、洪特規(guī)則_傑歹電丁怖仲-m子排布式、電子排布圖丨原子結(jié)構(gòu) 與性質(zhì)第電離能大小比較岡周期尤就，從左到右逐漸増大（11 A族、VA族反常） 同族兀船從卜倒下逐漸磕小r電負(fù)性大小比裝同周期元索.從左到右逐漸噌大；同庶元索，從上到 卜逐漸減小判斷古法單鍵金是 b 鍵；雙鍵中有1個(gè)Q銀1個(gè)1F鍛; 三璨屮有1個(gè)（T鍵.2午1T鍵突破點(diǎn) 21 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合題核心知識(shí)聚焦|：囲心知識(shí)孵嶺方向核心提煉提煉 1 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1基態(tài)原子的核外電子排布（1）排布規(guī)律物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)廉結(jié)構(gòu)性質(zhì)分了結(jié)構(gòu)與性質(zhì)能量最低原理原子核外電子

2、總是先占有能量最低的原子軌道泡利不相容原理每個(gè)原子軌道上最多只能容納 2 個(gè)自旋方向相反的電子洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中 的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài) 相同特別提醒 能量相同的原子軌道在全滿（p6、d10、f14）、半滿（p3、d5、f7）和全空 （p、d、f）狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低。女口24Cr 的基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54S，而不是 1s22s22p63s23p63d44s2。（2）四種表示方法表示方法舉例電子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1簡(jiǎn)化表示式Cu: Ar3d104s價(jià)電子排布式F

3、e：3d64s2電子排布圖（或 軌道表示式）Is2s2pf、兒Hl(J *IJI2.元素第一電離能和電負(fù)性的變化規(guī)律同周期（從左到右）同主族（自上而下）第一電離能增大趨勢(shì)（注意uA、VA 的特殊性）依次減小電負(fù)性依次增大依次減小特別提醒 同周期元素，UA 族（np）和VA 族（ns2np）,因 p 軌道處于全空或半 滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期右側(cè)相鄰的川 A 族、切 A 族元 素，如第一電離能 MgAI，PS。提煉 2 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1共價(jià)鍵的分類分類依據(jù)類型形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式c鍵“頭碰頭”重疊n鍵“肩并肩”重疊形成共價(jià)鍵的電子對(duì)是否偏移極性鍵共用電子對(duì)發(fā)生偏移非極

4、性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移原子間共用電子對(duì)的數(shù)目單鍵原子間有一對(duì)共用電子對(duì)雙鍵原子間有兩對(duì)共 用電子對(duì)三鍵原子間有三對(duì)共用電子對(duì)【特別提醒】1單鍵為c鍵；雙鍵或三鍵，其中一個(gè)為c鍵，其余為n鍵。2配位鍵為一種特殊的共價(jià)鍵，共用電子由成鍵原子單方面提供。3S 軌道形成的共價(jià)鍵全部是c鍵；雜化軌道形成的共價(jià)鍵全部為c鍵。2 價(jià)層電子對(duì)互斥理論的兩大應(yīng)用應(yīng)用I:判斷分子空間構(gòu)型略去孤電子對(duì)(1) 判斷思路：價(jià)層電子對(duì)數(shù)目一價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型一 -分子的空間構(gòu)型(2) 各種電子對(duì)的計(jì)算方法及其關(guān)系價(jià)層電子對(duì)數(shù)二中心原子形成c鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)1中心原子形成c鍵電子對(duì)數(shù)=與中心原子結(jié)合的原

5、子數(shù)目12中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=2(a xb)其中 a 為中心原子價(jià)電子數(shù)(若為離子，則加上陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)或減去 陽離子所帶的正電荷數(shù))。x 為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。b 為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)。(3) 常見的分子空間構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型的關(guān)系價(jià)層電子對(duì)數(shù)c鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實(shí)例220直線形直線形BeCb330平面二角形平面二角形BF321V 形Sn Br2440正四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V 形H2O應(yīng)用U:判斷雜化軌道類型(1) 判斷思路：價(jià)層電子對(duì)數(shù)目一雜化軌道數(shù)目一雜化類型(2) 相互關(guān)系價(jià)層電子對(duì)數(shù)雜化

6、軌道數(shù)雜化類型22sp332sp.443sp_3分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系非權(quán)性分子t單匱 一iE負(fù)電祈中心重合 姑構(gòu)對(duì)稱申t取原子分子姜麻子井子It優(yōu)合物一正負(fù)ft荷中心不也合亠結(jié)構(gòu)不對(duì)稱4極性令子提煉 3 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1晶體類型的判斷(1) 據(jù)各類晶體的概念判斷，即根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用力類別進(jìn)行判斷。如由分子通過分子間作用力(范德華力、氫鍵)形成的晶體屬于分子晶體;由原子通過共價(jià)鍵形成的晶體屬于原子晶體；由陰、陽離子通過離子鍵形成的晶體屬于離子晶體；由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的晶體屬于金屬晶體。據(jù)各類晶體的特征性質(zhì)判斷，如低熔、沸點(diǎn)的晶體屬于分子晶體；熔、沸點(diǎn)較高，且

7、在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的晶體屬于離子晶體；熔、沸點(diǎn)很高, 不導(dǎo)電，不溶于一般溶劑的晶體屬于原子晶體；能導(dǎo)電、傳熱、具有延展性的晶 體屬于金屬晶體。2.立方體(長(zhǎng)方體)晶胞組成的計(jì)算方法-盹:址于晶胞內(nèi)部，住部皿丁-談晶雀3.晶胞各物理量的計(jì)算對(duì)于立方晶胞，可簡(jiǎn)化成下面的公式進(jìn)行各物理量的計(jì)算:a 表示晶胞的棱長(zhǎng)，p表示密度，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,中所含晶體的物質(zhì)的量，M 表示晶體的摩爾質(zhì)量。真題回訪回訪 1 (2019 全國(guó)乙卷)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問題：(1) 基態(tài) Ge 原子的核外電子排布式為Ar_ ，有_ 未成對(duì)電子。(2) Ge

8、 與 C 是同族元素，C 原子之間可以形成雙鍵、三鍵，但 Ge 原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是_(3) 比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因GeCl4GeBr4Gel4熔點(diǎn)/C49.526146沸點(diǎn)/C83.1186約 400(4) 光催化還原 CO2制備 CH4反應(yīng)中，帶狀納米 Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O 電負(fù)性由大至小的順序是 _。3aXpXNA=nXM，n 表示 1 mol 晶胞(5) Ge 單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中 Ge 原子的雜化方式為 _微粒之間存在的作用力是_。(6) 晶胞有兩個(gè)基本要素：1原子坐標(biāo)參數(shù)， 表示晶胞內(nèi)

9、部各原子的相對(duì)位置。下圖為Ge 單晶的晶胞，11 11其中原子坐標(biāo)參數(shù) A 為(0,0,0); B 為(2, 0，2)； C 為(2, 2, 0)。貝 U D 原子的坐標(biāo)參數(shù)為_。2_晶胞參數(shù)， 描述晶胞的大小和形狀。 已知 Ge單晶的晶胞參數(shù) a = 565.76pm, 其密度為_ gcm_3(列出計(jì)算式即可)。解析(1)鍺元素在周期表的第四周期、第 IVA 族，因此核外電子排布式為Ar3d104s24p2, p 軌道上的 2 個(gè)電子是未成對(duì)電子。鍺雖然與碳為同族元素，但比碳多了兩個(gè)電子層，因此鍺的原子半徑大， 原子間形成的c單鍵較長(zhǎng)，p-p 軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形 成

10、n鍵。(3) 由鍺鹵化物的熔沸點(diǎn)由 Cl 到 I 呈增大的趨勢(shì)且它們的熔沸點(diǎn)較低，可判斷 它們均為分子晶體，而相同類型的分子晶體，其熔沸點(diǎn)取決于分子量的大小，因 為分子量越大，分子間的作用力就越大，熔沸點(diǎn)就越高。(4) Zn 和 Ge 為同周期元素，Ge 在 Zn 的右邊，因此 Ge 的電負(fù)性比 Zn 的強(qiáng)； O 為活潑的非金屬元素， 電負(fù)性強(qiáng)于 Ge 和 Zn， 因此三者電負(fù)性由大至小的順序 為 0、 Ge Zn。(5) Ge 單晶為金剛石型結(jié)構(gòu)，金剛石中碳原子的雜化方式為 sp3,因此 Ge 原子 的雜化方式也為 sp3。微粒之間存在的作用力為共價(jià)鍵。11 1(6) 根據(jù)題給圖示可知，D原

11、子的坐標(biāo)參數(shù)為 q, 4 2。o每個(gè)晶胞中含有鍺原子 8X1/8 + 6X1/2 + 4= 8(個(gè))，每個(gè)晶胞的質(zhì)量為晶胞的體積為(565.76X10-10cm)3,所以晶胞的密度為18X73 g mol-03。NAX(565.76X10-cm)答案(1)3d104s24p22(2) Ge 原子半徑大，原子間形成的c單鍵較長(zhǎng)，p-p 軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成n鍵(3) GeCl4、GeBr4、Geb 的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分 子量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)(4) 0GeZ n(5) sp3共價(jià)鍵.I 1 n8X7374，4，46.02X565

12、.763X10回訪 2 (2019 全國(guó)甲卷)東晉華陽國(guó)志 南中志卷四中已有關(guān)于白銅的記載， 云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮?下列問題：(1) 鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為 _，3d 能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為 _。(2) 硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍(lán)色溶液。1Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構(gòu)型是 _ 。2在Ni(NH3)62+中 Ni2+與 NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為 _，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_ 。3氨的沸點(diǎn)_ (填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是氨是_ 子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為。(3)_單

13、質(zhì)銅及鎳都是由形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別18X73 g mol-NA為：lcu= 1 958 kJ mol1IM=1 753 kJ mol lculNi的原因是_某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。1晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為 _。2若合金的密度為 d g cm_3,晶胞參數(shù) a =_解析(1)Ni 是 28 號(hào)元素，根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可知，其基態(tài)原子的核外電子排布式為 1s22s22p63s23p63d84s2。根據(jù)洪特規(guī)則可知，Ni 原子 3d 能級(jí)上 8 個(gè)電子盡可能分占 5 個(gè)不同的軌道，其未成對(duì)電子數(shù)為 2一26+ 22S0$-中，S 原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為一尹=4

14、,成鍵電子對(duì)數(shù)為 4,故 S0$-的立體構(gòu)型為正四面體。2Ni(NH3)62+中，由于 Ni2+具有空軌道，而 NH3中 N 原子含有孤電子對(duì)， 兩者可通過配位鍵形成配離子。3由于 NH3分子間可形成氫鍵，故 NH3的沸點(diǎn)高于 PH3。NH3分子中，N 原 子形成 3 個(gè)c鍵，且有 1 個(gè)孤電子對(duì)，N 原子的軌道雜化類型為 sp3,立體構(gòu)型為 三角錐形。由于空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，NH3屬于極性分子。(3) Cu、Ni 均屬于金屬晶體，它們均通過金屬鍵形成晶體。因 Cu 元素基態(tài)原 子的價(jià)層電子排布式為 3d104s13d 能級(jí)全充滿，較穩(wěn)定，失去第 2 個(gè)電子較難，因 此 |Cu|Nio由晶胞結(jié)構(gòu)圖

15、可知，Ni 原子處于立方晶胞的頂點(diǎn)，Cu 原子處于立方晶胞11個(gè)數(shù)為 8X8= 1,故晶胞中 Cu 原子與 Ni 原子的數(shù)量比為 3 : 1onmOCu Ni的面心，根據(jù)均攤法，每個(gè)晶胞中含有 Cu 原子的個(gè)數(shù)為 6X2 = 3,含有 Ni 原子的根據(jù) m=pV可得，1 mol 晶胞的質(zhì)量為(64x3+ 59)g= a3xd g cm-3xNA,t:251：2517則a= 6.02X1023xd3cm= 6.02X1023xd3X10 nm。2262682 82答案(1)1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或Ar3d 4s 2(2) 正四面體 配位鍵 N高于 NH3分子間可形成氫鍵 極性

16、 sp3(3)金屬 銅失去的是全充滿的 3d10電子，鎳失去的是 4s1電子3 : 1-:251 I76.02X1023Xd3X10回訪 3 (2019 全國(guó)丙卷)砷化傢(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)_ 寫出基態(tài) As 原子的核外電子排布式 _根據(jù)元素周期律，原子半徑 Ga_ As,第一電離能 Ga_As。填“大于”或“小于”)(3) AsCl3分子的立體構(gòu)型為 _ 其中 As 的雜化軌道類型為 _。(4) GaF3的熔點(diǎn)高于 1 000C,GaCb 的熔點(diǎn)為 77.9C,其原因是(5)_GaAs 的熔點(diǎn)為 1 238C,密度為p

17、g cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體 的類型為_ Ga 與 As 以_鍵合。Ga 和 As 的摩爾質(zhì)量分別為 MGag mol-1和 MASg mol-1,原子半徑分別為 pm 和 rAspm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則 GaAs 晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為 _ 。OA3 Ca解析(1)As 元素在周期表中處于第VA 族，位于 P 元素的下一周期，則基態(tài)As 原子核外有 33 個(gè)電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出其核外電子排布式：1s%22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3o(2)同周期主族元素的原子半徑隨原子序數(shù)的遞增而逐漸減小，Ga 與 As 在周期表

18、中同位于第四周期，Ga 位于第川 A 族， 則原子半徑：GaAs。Ga、As 原子的價(jià)電子排布式分別為 4s24p、4s24p3，其中 As 原子的 4p 軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能較大，則第一電離能： GaOB。NCI3的中心原子 N 的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 4,為 sp6雜化；NH3空間構(gòu)型為三角錐形；NH3和氫氧化銅懸濁液反應(yīng)的離子方程式為 Cu(0H)2+ 4NH3=Cu(NH3)42+ 2OH-。(4)二者電負(fù)性之差為3.0 1.9 =1.10OB(3)sp3雜化 三角錐形 4NH3+ Cu(OH)2=Cu(NH3)42+ 2OH(4)共價(jià)(5)25g/molX 8 9_6.0

19、2X1023mol1X361.5X1010cm33. (2019 甘肅第一次診斷)E、G、M、Q、T 是五種原子序數(shù)依次增大的前四 周期元素。E、G、M 是位于 p 區(qū)的同一周期的元素，M 的價(jià)層電子排布為 nsnnp2n， E 與 M 原子核外的未成對(duì)電子數(shù)相等；QM2與 GM2具有相等的價(jià)電子總數(shù)；T 為 過渡元素，其原子核外沒有未成對(duì)電子。請(qǐng)回答下列問題：(1) T 元素原子的價(jià)電子排布式是 _ _(2) E、G、M 三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?_(用元素符號(hào)6 E、G、M 的最簡(jiǎn)單氫化物中，鍵角由大到小的順序?yàn)?_用分子式表示)，其中 G 的最簡(jiǎn)單氫化物的分子立體構(gòu)型名稱為 _ ，M 的最簡(jiǎn)單氫化物的分子中中心原子的雜化類型為 _。M 和 Q 的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)大小順序?yàn)開 寫化學(xué)式)。但實(shí)際上 EM 分子的極性極弱，請(qǐng)解釋其原因：_8 EM、GM+、G2互為等電子體，EM 的結(jié)構(gòu)式為(若有配位鍵，請(qǐng)用“”表示)_。E、M 電負(fù)性相差 1.0,由此可以判斷 EM 應(yīng)該為極性較強(qiáng)的分子，4 個(gè) B 原子，4 個(gè) N