2025年高考化學(xué)大題突破大題05物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題(逐空突破)(原卷版+解析)_第1頁
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文檔簡介

/大題05物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題為“拼盤”命制的題型,各小題之間相對獨(dú)立,重點(diǎn)考查考生對基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況,主要考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。①在原子結(jié)構(gòu)部分主要命題點(diǎn)有電子排布式或電子排布圖的書寫,電離能、電負(fù)性大小、微粒半徑的比較與判斷。②在分子結(jié)構(gòu)部分主要命題點(diǎn)有化學(xué)鍵類型的判斷,空間結(jié)構(gòu)的判斷,中心原子雜化方式的判斷,能從化學(xué)鍵角度認(rèn)識(shí)分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì),從宏觀和微觀相結(jié)合的視預(yù)測2025年高考試題有“三種”呈現(xiàn)形式:①以一種已知的元素立題,選取與其相關(guān)的某些典型單質(zhì)或化合物展開設(shè)問,綜合考查原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。②以幾種已知的元素立題,依托不同元素的物質(zhì)分別獨(dú)立或側(cè)重考查原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。③以推斷出的幾種元素立題,依托它們之間組成的物質(zhì)綜合考査原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。題型1原子核外電子的排布1.(2024·全國甲卷·高考真題)ⅣA族元素具有豐富的化學(xué)性質(zhì),其化合物有著廣泛的應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:(1)該族元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)為,在與其他元素形成化合物時(shí),呈現(xiàn)的最高化合價(jià)為。(2)俗稱電石,該化合物中不存在的化學(xué)鍵類型為(填標(biāo)號(hào))。a.離子鍵

b.極性共價(jià)鍵

c.非極性共價(jià)鍵

d.配位鍵(3)一種光刻膠薄膜成分為聚甲基硅烷,其中電負(fù)性最大的元素是,硅原子的雜化軌道類型為。2.(23-24高三上·山東泰安·階段練習(xí))含、、及S的四元半導(dǎo)體化合物(簡寫為CZTS),是一種低價(jià)、無污染的綠色環(huán)保型光伏材料,可應(yīng)用于薄膜太陽能電池領(lǐng)域?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)S原子的價(jià)電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為。(2)與相比,第二電離能與第一電離能差值更大的是。(3)的幾何構(gòu)型為,其中心離子雜化方式為。1.能層、能級、原子軌道數(shù)及最多容納電子數(shù)能層一二三四五…符號(hào)KLMNO…能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……包含原子軌道數(shù)11313513571……最多容納電子數(shù)22626102610142……281832…2n22.常見原子軌道電子云輪廓圖原子軌道電子云輪廓圖形狀軌道個(gè)數(shù)s球形1p啞鈴(或紡錘)形3(px,py,pz)3.基態(tài)原子的核外電子排布(1)原子核外電子排布的“三規(guī)律”能量最低原理原子核外電子總是優(yōu)先占有能量最低的原子軌道泡利原理每個(gè)原子軌道里,最多只能容納2個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(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(2)基態(tài)原子核外電子排布的四種表示方法表示方法舉例電子排布式Cr:1s22s22p63s23p63d54s1簡化電子排布式Cu:[Ar]3d104s1價(jià)電子排布式Fe:3d64s2電子排布圖(或軌道表示式)【易錯(cuò)點(diǎn)】原子軌道處于全空、半充滿、全充滿狀態(tài)更穩(wěn)定。Cr、Cu的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,而非1s22s22p63s23p63d44s2、1s22s22p63s23p63d94s2。1.(2025·山東·一模)鉻是人體內(nèi)微量元素之一,是重要的血糖調(diào)節(jié)劑。(1)鉻在元素周期表中的位置為,其基態(tài)原子核外電子占據(jù)的原子軌道數(shù)為。(2)已知半徑小,正電場較強(qiáng),容易與、、等分子或離子形成多種配合物,是其中的一種。①該配合物中提供孤對電子形成配位鍵的原子是。②中心原子雜化方式為(填標(biāo)號(hào))。a.sp2b.sp3c.sp3dd.d2sp32.(2026高三·全國·專題練習(xí))回答下列問題:(1)基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為。(2)鋼鐵表面成膜技術(shù)是鋼鐵防腐的重要方法。工業(yè)上利用某種轉(zhuǎn)化液使鋼鐵表面形成致密的膜以進(jìn)行防腐,該轉(zhuǎn)化液是含KF、(或)等物質(zhì)的溶液。的結(jié)構(gòu)如下:①比較O原子和S原子的第一電離能大小,從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由:。3.(24-25高三上·北京海淀·階段練習(xí))作牙膏的添加劑可預(yù)防齲齒,通常以氟化鈉(NaF)與三偏磷酸鈉在熔融條件下反應(yīng)制得。(1)基態(tài)F原子的價(jià)層電子排布式為。(2)基態(tài)O原子中,電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)是,處于最高能級的電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共有個(gè)。4.(2026高三·全國·專題練習(xí))超分子化學(xué)已逐漸擴(kuò)展到化學(xué)的各個(gè)分支,還擴(kuò)展到生命科學(xué)和物理學(xué)等領(lǐng)域。由Mo將2個(gè)分子、2個(gè)p-甲酸丁酯吡啶及2個(gè)CO分子利用配位鍵自組裝的超分子結(jié)構(gòu)如圖所示:(1)Mo處于第五周期第ⅥB族,價(jià)電子排布與Cr相似,它的基態(tài)價(jià)電子排布式是;核外未成對電子數(shù)是個(gè)。5.(24-25高三下·山東·開學(xué)考試)鹵族元素及其化合物種類繁多?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)碘原子的價(jià)電子排布式為。(2)HF、HCl、HBr的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?,?shí)驗(yàn)測得HF的相對分子質(zhì)量大于理論值的原因是。(3)分子中P-I鍵是由磷的軌道與碘的軌道重疊形成σ鍵,該分子的空間結(jié)構(gòu)為。題型2元素的電離能、電負(fù)性及微粒半徑的大小比較1.(2024·浙江·高考真題)氮和氧是構(gòu)建化合物的常見元素。已知:請回答:(1)某化合物的晶胞如圖,其化學(xué)式是,晶體類型是。(2)下列說法正確的是_______。A.電負(fù)性: B.離子半徑:C.第一電離能: D.基態(tài)2+的簡化電子排布式:2.(2026高三·全國·專題練習(xí))回答下列問題:(2)一種光刻膠薄膜成分為聚甲基硅烷,其中電負(fù)性最大的元素是,硅原子的雜化軌道類型為。(5)在硅酸鹽中四面體[如圖(a)]通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)形式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根,其中Si原子的雜化軌道類型為,Si與O的原子數(shù)之比為,化學(xué)式為。1.元素第一電離能的遞變性(1)規(guī)律同周期元素從左到右,第一電離能呈增大趨勢(注意第ⅡA族、第ⅤA族的特殊性);同主族元素自上而下,第一電離能逐漸減小。(2)特殊情況當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半充滿(p3、d5、f7)和全充滿(p6、d10、f14)的結(jié)構(gòu)時(shí),原子的能量較低,為穩(wěn)定狀態(tài),該元素具有較大的第一電離能,如第一電離能:Be>B;Mg>Al;N>O;P>S。(3)應(yīng)用①判斷元素金屬性的強(qiáng)弱電離能越小,金屬越容易失去電子,金屬性越強(qiáng);反之越弱。②判斷元素的化合價(jià)如果某元素的In+1?In,則該元素的常見化合價(jià)為+n。2.元素電負(fù)性的遞變性(1)規(guī)律同周期主族元素從左到右,電負(fù)性依次增大;同主族元素自上而下,電負(fù)性依次減小。(2)應(yīng)用3.微粒半徑的比較(以短周期為例)(1)相同電性微粒半徑大小的比較①原子半徑:左下角的鈉最大②陽離子半徑:左下角的鈉離子最大③陰離子半徑:左下角的磷離子最大(2)不同電性微粒半徑大小的比較①同周期:陰離子半徑>陽離子半徑,如Na+<Cl-②同元素:電子數(shù)越多,微粒半徑越大,如Fe2+>Fe3+③同結(jié)構(gòu):質(zhì)子數(shù)越多,離子半徑越小,如Na+<O2-1.(24-25高三下·山東·開學(xué)考試)鐵是人類歷史上使用最廣泛的金屬元素,含有鐵元素的物質(zhì),在生產(chǎn)生活以及生命活動(dòng)中有著重要的應(yīng)用。請回答下列問題:(3)元素周期表中,F(xiàn)e與Mn處于同一周期的相鄰位置,它們的第一電離能、第二電離能非常相近,第三電離能卻差別很大,請從原子結(jié)構(gòu)角度解釋第三電離能差值很大的原因是。2.(2025·上海閔行·一模)硼氫化鈉()水解生成氫氣:,是一種環(huán)境友好的固體儲(chǔ)氫材料。第二周期中第一電離能介于B和O之間的元素是。結(jié)合核外電子排布知識(shí),解釋B和Be第一電離能的大小關(guān)系:。3.(2024·浙江溫州·一模)過渡元素是構(gòu)建化合物的重要元素。請回答:(3)下列說法不正確的是___________。A.化合物M為共價(jià)晶體B.Zn的第三電離能的第二電離能C.基態(tài)的價(jià)層電子排布圖:D.電負(fù)性:4.(24-25高三上·安徽六安·階段練習(xí))按要求答題:(1)[Co(NO3)4]2-配離子中各元素:第一電離能由小到大的順序?yàn)?,電?fù)性由小到大的順序?yàn)?均填元素符號(hào))。1mol該配離子中含σ鍵數(shù)目為NA。5.(24-25高三上·安徽六安·階段練習(xí))鎳及其化合物廣泛用于生產(chǎn)不銹鋼、電池以及催化劑領(lǐng)域。(1)①Ni是元素周期表中第28號(hào)元素,第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同的元素是。②比較基態(tài)原子的第二電離能I?的大?。篘iCu,說明理由:。??題型3“兩大理論”與微粒構(gòu)型1.(2024·北京·高考真題)錫()是現(xiàn)代“五金”之一,廣泛應(yīng)用于合金、半導(dǎo)體工業(yè)等。(2)和是錫的常見氯化物,可被氧化得到。①分子的模型名稱是。②的鍵是由錫的軌道與氯的軌道重疊形成σ鍵。2.(24-25高三上·北京石景山·期末)對機(jī)理的研究有利于從微觀層面理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。一種催化加氫制的路徑如下。(□表示氧空位)(2)分子的模型名稱是。1.共價(jià)鍵(1)eq\a\vs4\al(共價(jià)鍵)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(特征:方向性和飽和性,鍵參數(shù)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(鍵長、鍵能決定共價(jià)鍵穩(wěn)定程度,鍵長、鍵角決定分子立體結(jié)構(gòu))),\a\vs4\al(類型)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(成鍵方式\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(σ鍵:電子云“頭碰頭”重疊,π鍵:電子云“肩并肩”重疊)),極性\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(極性鍵:不同原子間,非極性鍵:同種原子間)),配位鍵:一方提供孤電子對,另一方提供空軌道))))(2)σ鍵和π鍵的判定①eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(共價(jià)單鍵:σ鍵,共價(jià)雙鍵:1個(gè)σ鍵,1個(gè)π鍵,共價(jià)三鍵:1個(gè)σ鍵,2個(gè)π鍵))②s-s、s-p、雜化軌道之間一定形成σ鍵;p-p可以形成σ鍵,也可以形成π鍵(優(yōu)先形成σ鍵,其余只能形成π鍵)。2.與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)的兩種理論(1)雜化軌道理論①基本觀點(diǎn):雜化軌道成鍵滿足原子軌道最大重疊原理;雜化軌道形成的共價(jià)鍵更加牢固。②雜化軌道類型與分子立體構(gòu)型的關(guān)系雜化軌道類型雜化軌道數(shù)目分子立體構(gòu)型實(shí)例sp2直線形CO2、BeCl2、HgCl2sp23平面三角形BF3、BCl3、CH2OV形SO2、SnBr2sp34四面體形CH4、CCl4、CH3Cl三角錐形NH3、PH3、NF3V形H2S、H2O注意:雜化軌道數(shù)=與中心原子結(jié)合的原子數(shù)+中心原子的孤電子對數(shù)。(2)價(jià)層電子對互斥理論①基本觀點(diǎn):分子的中心原子上的價(jià)層電子對(包括σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對)由于相互排斥,盡可能趨向彼此遠(yuǎn)離。②價(jià)層電子對數(shù)的計(jì)算中心原子的價(jià)層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)(與中心原子結(jié)合的原子數(shù))+中心原子的孤電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+eq\f(1,2)(a-xb)其中a為中心原子的價(jià)電子數(shù),x、b分別為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)及與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)(H為1,其他原子為“8-該原子的價(jià)電子數(shù)”)。微粒為陽離子時(shí),中心原子的價(jià)電子數(shù)要減去離子所帶電荷數(shù);微粒為陰離子時(shí),中心原子的價(jià)電子數(shù)要加上離子所帶電荷數(shù)。如SO2中硫原子的孤電子對數(shù)為eq\f(6-2×2,2)=1;H3O+中氧原子的孤電子對數(shù)為eq\f(6-1-3×1,2)=1;COeq\o\al(2-,3)中碳原子的孤電子對數(shù)為eq\f(4+2-3×2,2)=0?!疽族e(cuò)點(diǎn)】在計(jì)算孤電子對數(shù)時(shí),出現(xiàn)0.5或1.5,則把小數(shù)進(jìn)位為整數(shù),即1或2。如NO2的中心原子N的孤電子對數(shù)為eq\f(5-2×2,2)=0.5≈1,則價(jià)層電子對數(shù)為3,故VSEPR模型為平面三角形,分子立體構(gòu)型為V形。③利用價(jià)層電子對互斥理論判斷分子(或離子)立體構(gòu)型價(jià)層電子對數(shù)孤電子對數(shù)分子(或離子)立體構(gòu)型示例20CO2、BeCl230BF3、SO3、COeq\o\al(2-,3)31SO240CH4、NHeq\o\al(+,4)、SOeq\o\al(2-,4)、CCl441NH3、PCl3、H3O+42H2O、H2S1.(2024·浙江臺(tái)州·一模)碘元素具有豐富的化學(xué)性質(zhì),其化合物有著廣泛的應(yīng)用。請回答下列問題:(2)加入濃的KI溶液,可獲得;文獻(xiàn)指出,在一定條件下也可制備。①中,中心原子I的雜化類型為;中,中心原子I的雜化類型為。②已知孤對電子對、成鍵電子對相互之間的排斥力隨著角度減小而增大。圖中,請參照的VSEPR幾何構(gòu)型(小球表示I或孤電子對),判斷的實(shí)際幾何構(gòu)型為(填寫序號(hào))。2.(24-25高三上·天津·階段練習(xí))下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問題:(6)PM2.5微細(xì)粒子包含等。①晶體中各種微粒間的作用力不涉及(填序號(hào))。a.離子鍵

b.共價(jià)鍵

c.配位鍵

d.范德華力

e.氫鍵②中陽離子的中心原子軌道采用雜化,陰離子的空間構(gòu)型為。3.(24-25高三上·廣東揭陽·期中)含及S的四元半導(dǎo)體化合物(簡寫為),是一種低價(jià)、無污染的綠色環(huán)保型光伏材料,可應(yīng)用于薄膜太陽能電池領(lǐng)域?;卮鹣铝袉栴}:(3)的幾何構(gòu)型為,其中心離子雜化方式為。(6)元素As與N同族。預(yù)測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為,其沸點(diǎn)比NH3的(填“高”或“低”),其判斷理由是。4.(24-25高三上·天津·階段練習(xí))我國科學(xué)家利用錳簇催化劑(,x代表氧原子數(shù))解密光合作用。錳簇的可逆結(jié)構(gòu)異構(gòu)化反應(yīng)如圖。請回答下列問題:(5)常用作轉(zhuǎn)化為的催化劑。分子的立體構(gòu)型為;氣態(tài)為單分子,該分子為(填“極性”“非極性”)分子;的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示,該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為;題型4分子性質(zhì)與微粒作用1.(2024·福建·高考真題)鋰云母的主要成分為,實(shí)驗(yàn)室探索一種堿浸分解鋰云母制備的工藝流程如下:(5)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶體中與一個(gè)O緊鄰的有個(gè)。②一個(gè)與所有緊鄰O形成的空間結(jié)構(gòu)為。③晶體中微粒間作用力有。(填標(biāo)號(hào))a.氫鍵

b.離子鍵

c.金屬鍵

d.范德華力

e.極性共價(jià)鍵

f.非極性共價(jià)鍵2.(24-25高三上·天津靜?!るA段練習(xí))氮、磷、砷、鐵及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面有著重要應(yīng)用。請按要求回答下列問題。(4)肼()可用作火箭燃料等,它的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于乙烯的原因是。1.分子性質(zhì)(1)分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系(2)溶解性“相似相溶”規(guī)律:非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑;若存在氫鍵,則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好。(3)無機(jī)含氧酸分子的酸性無機(jī)含氧酸可寫成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,則n值越大,R的正電性越高,使R—O—H中O的電子向R偏移,在水分子的作用下越易電離出H+,酸性越強(qiáng),如酸性:HClO<HClO2<HClO3<HClO4。2.范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵的比較范德華力氫鍵共價(jià)鍵作用粒子分子或原子(稀有氣體)氫、氟、氮、氧原子(分子內(nèi)、分子間)原子特征無方向性、無飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性強(qiáng)度比較共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力影響強(qiáng)度的因素①隨著分子極性和相對分子質(zhì)量的增大而增大②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大對于A—H…B—,A、B的電負(fù)性越大,B原子的半徑越小,氫鍵鍵能越大成鍵原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,共價(jià)鍵越穩(wěn)定對物質(zhì)性質(zhì)的影響①影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),隨相對分子質(zhì)量的增大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高分子間氫鍵的存在,使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高,在水中的溶解度增大①影響分子的穩(wěn)定性②共價(jià)鍵鍵能越大,分子穩(wěn)定性越強(qiáng)1.(24-25高三上·北京·階段練習(xí))某鈉離子電池以的碳酸丙烯酯溶液作電解質(zhì)溶液,作正極材料,作負(fù)極材料。(1)與環(huán)氧丙烷()在一定條件下反應(yīng)制得碳酸丙烯酯。①是(填“極性”或“非極性”)分子。②環(huán)氧丙烷中,O原子的雜化軌道類型是雜化。③沸點(diǎn):環(huán)氧丙烷(填“>”或“<”),解釋其原因:。2.(24-25高三上·遼寧沈陽·階段練習(xí))氧是構(gòu)建化合物的重要元素。請回答:(3)化合物、、和的結(jié)構(gòu)如圖。①、和中羥基與水均可形成氫鍵(—O—H…),按照氫鍵由強(qiáng)到弱對三種酸排序,請說明理由。②已知、鈉鹽的堿性,請從結(jié)構(gòu)角度說明理由:。3.(2024·浙江紹興·模擬預(yù)測)銅是一種重要的過渡金屬。已知原子序數(shù)大于21的元素,其核外電子3d軌道的能量低于4s軌道。請回答:(3)鐵和銅等金屬可與鄰羥基苯甲酸()螯合,該機(jī)制在抗氧化的研究上具有重要意義。相關(guān)的酸的電離常數(shù)如下表所示。物質(zhì)鄰羥基苯甲酸苯甲酸苯酚常溫下,鄰羥基苯甲酸的比苯甲酸的更大,其原因可能為氧原子所帶有效負(fù)電荷越多,越(填“容易”或“困難”)形成氫鍵,從而導(dǎo)致(提示:從平衡角度作答),使得鄰羥基苯甲酸的更大。鄰羥基苯甲酸的苯酚的。(填“>”、“<”或“=”)。4.(24-25高三上·上海·期中)向含1molGaCl3·4NH3的溶液中加入過量AgNO3溶液,有1mol難溶于硝酸的白色沉淀生成。過濾后,充分加熱濾液,有4mol氨氣逸出,且又有2mol上述沉淀生成。(提示:充分加熱后破壞了配位鍵)(1)NH3分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形,分子中N原子的價(jià)層電子對的空間構(gòu)型為_______。A.直線形 B.平面三角形 C.三角錐形 D.四面體形(2)液氨中存在的作用力有_______。A.非極性鍵 B.極性鍵 C.離子鍵 D.氫鍵題型5成鍵方式、晶體類型的判斷1.(24-25高三上·天津·期末)氮是第VA族中的非金屬元素,可以形成眾多的物質(zhì)?;卮鹣铝袉栴}:(4)反應(yīng)所涉及的物質(zhì)中,屬于非極性分子的是,1mol尿素CO(NH2)2分子中,σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為。(5)HCN是一種直線形分子,其中C原子的雜化類型是。2.(24-25高三上·北京·階段練習(xí))三醋酸錳[]是一種很好的有機(jī)反應(yīng)氧化劑,一種制備方法:,請回答下列問題:(1)該反應(yīng)中被氧化的元素是。(2)是乙酸酐,官能團(tuán)為“”。官能團(tuán)中碳的雜化方式是,形成鍵的軌道是。1.σ鍵、π鍵的判斷(1)由軌道重疊方式判斷:“頭碰頭”重疊為σ鍵,“肩并肩”重疊為π鍵(2)由共用電子對數(shù)判斷:單鍵為σ鍵;雙鍵或三鍵,其中一個(gè)為σ鍵,其余為π鍵(3)由成鍵軌道類型判斷:s軌道形成的共價(jià)鍵全部是σ鍵;雜化軌道形成的共價(jià)鍵全部為σ鍵配合物中σ鍵的算法配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵1molNi(CO)4中含___molσ鍵4個(gè)CO中含有4個(gè)σ鍵,外加4個(gè)配位鍵,也屬于σ鍵,總共8個(gè)σ鍵2.晶體類別的判斷方法(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間作用力判斷由陰、陽離子形成離子鍵構(gòu)成的晶體為離子晶體;由原子形成的共價(jià)鍵構(gòu)成的晶體為原子晶體;由分子依靠分子間作用力形成的晶體為分子晶體;由金屬陽離子、自由電子以金屬鍵形成的晶體為金屬晶體(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷①活潑金屬氧化物和過氧化物(如K2O、Na2O2等),強(qiáng)堿(如NaOH、KOH等),絕大多數(shù)的鹽是離子晶體②部分非金屬單質(zhì)、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體是分子晶體③常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等,常見的化合物類原子晶體有SiC、SiO2、AlN、BP、CaAs等④金屬單質(zhì)、合金是金屬晶體(3)依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷不同類型晶體熔點(diǎn)大小的一般規(guī)律:原子晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔點(diǎn)差別很大,如鎢、鉑等熔點(diǎn)很高,銫等熔點(diǎn)很低(4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷①離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)均能導(dǎo)電②原子晶體一般為非導(dǎo)體③分子晶體為非導(dǎo)體,但分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水時(shí),分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動(dòng)的離子,也能導(dǎo)電④金屬晶體是電的良導(dǎo)體(5)依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷一般情況下,硬度:原子晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體多數(shù)硬度大,但也有較小的,且具有延展性1.(24-25高三上·海南·期末)我國學(xué)者研制成功了一種簡單的低成本二氟(草酸)硼酸鈉(NaDFOB)的合成方法(如圖所示),該物質(zhì)可作為鈉離子電池(SIB)的電解質(zhì)鹽?;卮鹣铝袉栴}:(2)硼酸中B原子的雜化類型為;硼酸中B與3個(gè)O形成的空間構(gòu)型是。(4)NaDFOB的晶體類型為,構(gòu)成晶體的非金屬元素的電負(fù)性從大到小的順序是(用元素符號(hào)表示)。2.(24-25高三上·遼寧丹東·階段練習(xí))是一種高遷移率的新型熱電材料,回答下列問題:(1)單質(zhì)Sn與干燥反應(yīng)生成。常溫常壓下為無色液體,分子的空間構(gòu)型為:?;鶓B(tài)Sn原子其價(jià)電子排布式為。(2)灰錫的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似(如下圖所示),以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。其中A原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1、0、0),則B原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為。若灰錫的晶胞邊長為apm,則Sn原子之間的最短距離為pm。(3)砷化鎵()是一種應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料,與、晶體類型相同,其熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表,其中Y為(填化學(xué)式),請解釋說明原因。晶體XGaPY熔點(diǎn)1700148012383.(24-25高三上·天津北辰·期中)ⅣA族元素具有豐富的化學(xué)性質(zhì),其化合物有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題:(2)碳原子能形成很多種類物質(zhì)。其中,為(極性或非極性)分子;金剛石中碳原子的雜化類型為雜化;石墨中,碳原子形成碳碳鍵;俗稱電石,該化合物中不存在的化學(xué)鍵類型為(填標(biāo)號(hào))。a.離子鍵

b.極性共價(jià)鍵

c.非極性共價(jià)鍵

d.配位鍵(3)早在青銅器時(shí)代,人類就認(rèn)識(shí)了錫。錫的鹵化物熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表,結(jié)合變化規(guī)律說明熔點(diǎn)明顯高于其他三者的原因:。(電負(fù)性數(shù)值:)物質(zhì)熔點(diǎn)/℃442291434.(24-25高三上·四川眉山·期中)按要求回答下列問題。(1)在下列各種晶體:①晶體硅;②硝酸鉀;③金剛石;④碳化硅;⑤干冰;⑥冰,它們的熔點(diǎn)由高到低的順序是(填序號(hào))。(2)某種氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等,MO是優(yōu)良的耐高溫材料,其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似。MO的熔點(diǎn)比CaO的高,其原因是。(5)已知GaF3的熔點(diǎn)高于1000℃,GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃,其原因是。題型6晶體化學(xué)式及粒子數(shù)確定1.(2024·吉林·高考真題)為實(shí)現(xiàn)氯資源循環(huán)利用,工業(yè)上采用催化氧化法處理廢氣:(6)負(fù)載在上的催化活性高,穩(wěn)定性強(qiáng),和的晶體結(jié)構(gòu)均可用下圖表示,二者晶胞體積近似相等,與的密度比為1.66,則的相對原子質(zhì)量為(精確至1)。2.(2024·浙江·高考真題)氧是構(gòu)建化合物的重要元素。請回答:(1)某化合物的晶胞如圖1,的配位數(shù)(緊鄰的陽離子數(shù))為;寫出該化合物的化學(xué)式,寫出該化合物與足量溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。1.晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法(1)原則:晶胞中任意位置上的一個(gè)原子如果是被n個(gè)晶胞所共有,那么,每個(gè)晶胞對這個(gè)原子分得的份額就是eq\f(1,n)(2)方法:①長方體(正方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算a.處于頂點(diǎn)上的粒子,同時(shí)為8個(gè)晶胞所共有,每個(gè)粒子有eq\f(1,8)屬于該晶胞b.處于棱邊上的粒子,同時(shí)為4個(gè)晶胞所共有,每個(gè)粒子有eq\f(1,4)屬于該晶胞c.處于晶面上的粒子,同時(shí)為2個(gè)晶胞所共有,每個(gè)粒子有eq\f(1,2)屬于該晶胞d.處于晶胞內(nèi)部的粒子,則完全屬于該晶胞②非長方體晶胞中粒子視具體情況而定三棱柱六棱柱平面型石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形,其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)被三個(gè)六邊形共有,每個(gè)六邊形占eq\f(1,3)2.熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目晶體NaClCsClZnSCaF2金剛石晶體結(jié)構(gòu)粒子數(shù)目4個(gè)Na+,4個(gè)Cl-1個(gè)Cs+,1個(gè)Cl-4個(gè)S2-,4個(gè)Zn2+4個(gè)Ca2+,8個(gè)F-8個(gè)C晶體簡單立方體心立方面心立方氮化硼干冰晶體結(jié)構(gòu)粒子數(shù)目1個(gè)原子2個(gè)原子4個(gè)原子4個(gè)B,4個(gè)N4個(gè)CO21.(2024·海南·高考真題)鋰電池是新型儲(chǔ)能系統(tǒng)中的核心部件。作為鋰電池中用到的電解質(zhì)材料之一,(陰離子結(jié)構(gòu)見下圖。A)深受關(guān)注?;卮饐栴}:(6)在固體離子電導(dǎo)方面具有潛在的應(yīng)用前景。其兩種晶型中,一種取長方體形晶胞(圖1,長方體棱長為a、b、c),另一種取立方體形晶胞(圖2,Cl居于立方體中心,立方體棱長為d)。圖中氫原子皆己隱去。①立方體形晶胞所代表的晶體中部分鋰離子(●Li)位置上存在缺位現(xiàn)象,鋰離子的總?cè)蔽宦蕿椋辉摼椭新入x子周圍緊鄰的鋰離子平均數(shù)目為。②兩種晶型的密度近似相等,則。(以含a、b和d的代數(shù)式表達(dá))2.(24-25高三上·北京海淀·階段練習(xí))錫(Sn)是現(xiàn)代“五金”之一,廣泛應(yīng)用于合金、半導(dǎo)體工業(yè)等。(2)白錫和灰錫是單質(zhì)Sn的常見同素異形體。二者晶胞如圖:白錫具有體心四方結(jié)構(gòu):灰錫具有立方金剛石結(jié)構(gòu)。①白錫中每個(gè)Sn原子周圍與它最近且距離相等的Sn原子有個(gè)。②若灰錫的晶胞體積為vnm3,則灰錫晶體的密度是g/cm3。(1nm=10-7cm)3.(2026高三·全國·專題練習(xí))某磷青銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)晶體的化學(xué)式為。(2)該晶體中距離原子最近的原子有個(gè),這些原子所呈現(xiàn)的空間結(jié)構(gòu)為。(3)若晶體密度為,最近的原子核間距為(用含的代數(shù)式表示,表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。4.(2025·上海崇明·一模)黃銅礦(主要成分為CuFeS2)可用于冶煉Cu2O,主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程如下:(3)下圖中,表示Cu2O晶胞的是(填“圖1”或“圖2”)。(4)CuFeS2的晶胞如圖3所示。①圖4所示結(jié)構(gòu)單元不能作為CuFeS2晶胞的原因是。②阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,CuFeS2晶體的密度是(用計(jì)算式表示;1cm=1010pm;CuFeS2的摩爾質(zhì)量為)。題型7原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分析方法1.(24-25高三上·遼寧丹東·階段練習(xí))是一種高遷移率的新型熱電材料,回答下列問題:(2)灰錫的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似(如下圖所示),以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。其中A原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1、0、0),則B原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為。若灰錫的晶胞邊長為apm,則Sn原子之間的最短距離為pm。2.(2025·新疆·二模)IB族元素,又稱銅族元素,有“貨幣金屬”之稱,它們在自然界中分布很廣,其化合態(tài)易形成共價(jià)化合物,具有豐富的化學(xué)性質(zhì)?;卮鹣铝袉栴}:(3)有、、等多種晶型,其中室溫下的穩(wěn)定性形式為,具有立方閃鋅礦結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)如下圖所示。若A點(diǎn)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,則B點(diǎn)表示為,1.原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)(1)含義:以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)(2)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的確定方法①依據(jù)已知原子的坐標(biāo)確定坐標(biāo)系取向②一般以坐標(biāo)軸所在正方體的棱長為1個(gè)單位③從原子所在位置分別向x、y、z軸作垂線,所得坐標(biāo)軸上的截距即為該原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)(3)示例AABCDEFGHxyz晶胞中原子坐標(biāo)A(0,0,0),B(0,1,0),C(1,1,0), D(1,0,0),E(0,0,1),F(xiàn)(0,1,1),G(1,1,1),H(1,0,1),體心:(EQ\f(1,2),EQ\f(1,2),EQ\f(1,2)),上面心:(EQ\f(1,2),EQ\f(1,2),1),下面心:(EQ\f(1,2),EQ\f(1,2),0),左面心:(EQ\f(1,2),0,EQ\f(1,2)),右面心:(EQ\f(1,2),1,EQ\f(1,2)),前面心:(1,EQ\f(1,2),EQ\f(1,2)),后面心:(0,EQ\f(1,2),EQ\f(1,2))2.典型晶胞結(jié)構(gòu)模型的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)(1)簡單立方體模型粒子坐標(biāo)粒子坐標(biāo)若1(0,0,0),2(0,1,0),則確定3的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,1,0),7為(1,1,1)(2)體心晶胞結(jié)構(gòu)模型的原子坐標(biāo)和投影圖粒子坐標(biāo)若1(0,0,0),3(1,1,0),5(0,0,1),則6的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,1,1),7為(1,1,1),9為(EQ\f(1,2),EQ\f(1,2),EQ\f(1,2))(3)面心立方晶胞結(jié)構(gòu)模型的原子坐標(biāo)和投影圖粒子坐標(biāo)若1(0,0,0),13(EQ\f(1,2),EQ\f(1,2),0),12(1,EQ\f(1,2),EQ\f(1,2)),則15的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(EQ\f(1,2),1,EQ\f(1,2)),11為(EQ\f(1,2),EQ\f(1,2),1)(4)金剛石晶胞結(jié)構(gòu)模型的原子坐標(biāo)和投影圖粒子坐標(biāo)若a原子為坐標(biāo)原點(diǎn),晶胞邊長的單位為1,則原子1、2、3、4的坐標(biāo)分別為(eq\f(1,4),eq\f(1,4),eq\f(1,4))、(eq\f(1,4),eq\f(3,4),eq\f(3,4))、(eq\f(3,4),eq\f(1,4),eq\f(3,4))、(eq\f(3,4),eq\f(3,4),eq\f(1,4))1.(24-25高三上·四川眉山·期中)按要求回答下列問題。③氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。一種立方BN晶體與金剛石結(jié)構(gòu)相似,其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖(左)。左圖中表示N原子的投影位置,在下圖(右)中用標(biāo)出B原子的投影位置。(4)晶胞有兩個(gè)基本要素:a.原子坐標(biāo)參數(shù),b.晶胞參數(shù)。①下圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為(,0,);C為(,,0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為。2.(2024·浙江·模擬預(yù)測)硼元素可形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物?;卮鹣铝袉栴}:(4)一定條件下,B2O3、KBF4、BeO發(fā)生非氧化還原反應(yīng)可制得晶體Be?ByOzFm,其晶胞結(jié)構(gòu)與其俯視圖如圖所示(氧原子未畫出),晶胞參數(shù)a=b≠c,α=120°,β=γ=90°。若A點(diǎn)的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則E點(diǎn)的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為。3.(24-25高三上·海南·階段練習(xí))鉻是重要的金屬元素之一,其化合物有著廣泛的用途?;卮鹣铝袉栴}:(4)系列涂層具有良好的耐磨和耐腐蝕性。某氮化鉻的晶胞結(jié)構(gòu)與氯化鈉的相同,已知原子在晶胞中的位置如圖所示:①下列為晶胞中原子沿軸方向投影的是(填標(biāo)號(hào))。②若晶胞中最近的原子和原子相切,原子半徑分別為和;晶胞中原子的坐標(biāo)是、,則距A和B最近的原子的坐標(biāo)是,4.(24-25高三上·安徽·階段練習(xí))鐵、銅及其化合物在生產(chǎn)、生活中有重要的應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:(4)某銅的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)分別為、,其中、原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為和。②晶體中的配位數(shù)為;原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為。題型8有關(guān)晶胞參數(shù)的計(jì)算1.(2024·廣西·高考真題)廣西盛產(chǎn)甘蔗,富藏錳礦。由軟錳礦(,含和CuO等雜質(zhì))制備光電材料的流程如下?;卮鹣铝袉栴}:已知:物質(zhì)(6)立方晶胞如圖,晶胞參數(shù)為,該晶體中與一個(gè)緊鄰的有個(gè)。已知為阿伏加德羅常數(shù)的值,晶體密度為(用含的代數(shù)式表示)。2.(2024·貴州·高考真題)煤氣化渣屬于大宗固廢,主要成分為及少量MgO等。一種利用“酸浸—堿沉—充鈉”工藝,制備鈉基正極材料和回收的流程如下:已知:①25℃時(shí),;②?;卮鹣铝袉栴}:②的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如甲所示。每個(gè)晶胞中含有的單元數(shù)有個(gè)。③若“焙燒”溫度為時(shí),生成純相,則,其可能的結(jié)構(gòu)示意圖為(選填“乙”或“丙”)。1.典型晶體模型晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解離子晶體NaCl型(1)每個(gè)Na+(Cl-)周圍等距且緊鄰的Cl-(Na+)有6個(gè),每個(gè)Na+周圍等距且緊鄰的Na+有12個(gè);(2)每個(gè)晶胞中含4個(gè)Na+和4個(gè)Cl-CsCl型(1)每個(gè)Cs+周圍等距且緊鄰的Cl-有8個(gè),每個(gè)Cs+(Cl-)周圍等距且緊鄰的Cs+(Cl-)有6個(gè);(2)如圖為8個(gè)晶胞,每個(gè)晶胞中含1個(gè)Cs+、1個(gè)Cl-CaF2型在晶體中,每個(gè)F-吸引4個(gè)Ca2+,每個(gè)Ca2+吸引8個(gè)F-,Ca2+的配位數(shù)為8,F(xiàn)-的配位數(shù)為4金屬晶體簡單立方堆積典型代表為Po,空間利用率為52%,配位數(shù)為6體心立方堆積典型代表為Na、K、Fe,空間利用率為68%,配位數(shù)為8六方最密堆積典型代表為Mg、Zn、Ti,空間利用率為74%,配位數(shù)為12面心立方最密堆積典型代表為Cu、Ag、Au,空間利用率為74%,配位數(shù)為12分子晶體干冰(1)8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體且在6個(gè)面心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子;(2)每個(gè)CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個(gè)混合型晶體石墨層與層之間的作用是范德華力,平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是2,C采取的雜化方式是sp2雜化原子晶體金剛石(1)每個(gè)碳原子與相鄰的4個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合,形成正四面體結(jié)構(gòu);(2)鍵角均為109°28′;(3)最小碳環(huán)由6個(gè)C組成且六個(gè)原子不在同一平面內(nèi);(4)每個(gè)C參與4條C—C鍵的形成,C原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2SiO2(1)每個(gè)Si與4個(gè)O以共價(jià)鍵結(jié)合,形成正四面體結(jié)構(gòu);(2)每個(gè)正四面體占有1個(gè)Si,4個(gè)“eq\f(1,2)O”,n(Si)∶n(O)=1∶2;(3)最小環(huán)上有12個(gè)原子,即6個(gè)O和6個(gè)Si2.晶胞參數(shù)(邊長)與半徑的關(guān)系晶體晶體結(jié)構(gòu)圖示關(guān)系晶胞參數(shù)與邊長關(guān)系簡單立方晶胞晶胞參數(shù)(邊長)為a,原子球半徑為r,則有a=2r體心立方晶胞晶胞參數(shù)(邊長)為a,原子球半徑為r,體對角線長為c,則有c=a=4r面心立方晶胞晶胞參數(shù)(邊長)為a,原子球半徑為r,則有4r=a六方最密堆積晶胞晶胞中原子球半徑為r,六棱柱邊長為a,高為h,則有a=2r,h=2倍四面體高金剛石晶胞金剛石晶胞金剛石晶胞G點(diǎn)是空的,沒有球,是正立方體的體心,A球心到E球心,是2個(gè)半徑,即一個(gè)直徑;同樣,E球心到G,是2個(gè)半徑,即一個(gè)直徑,所以AG是兩個(gè)直徑,體對角線是AG的兩倍,所以體對角線是4個(gè)直徑,即8r,則有8r=a晶胞參數(shù)(邊長)為a,原子球半徑為r,則有8r=a。(體對角線上五球相切,其中有兩個(gè)假想球)3.晶體密度及微粒間距離的計(jì)算晶體密度的計(jì)算公式推導(dǎo)過程若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒,則晶胞的物質(zhì)的量為:n==mol晶胞的質(zhì)量為:m=n·M=g,則密度為:ρ=右圖為CsCl晶體的晶胞假設(shè)相鄰的兩個(gè)Cs+的核間距為acm,NA為阿伏加德羅常數(shù),CsCl的摩爾質(zhì)量用Mg·mol-1表示,則CsCl晶體的密度為ρ=eq\f(M,a3NA)g·cm-34.金屬晶體空間利用率的計(jì)算方法(1)空間利用率的定義及計(jì)算步驟①空間利用率(η):指構(gòu)成晶體的原子、離子或分子總體積在整個(gè)晶體空間中所占有的體積百分比②(2)金屬晶體空間利用率分類簡析類型晶體結(jié)構(gòu)示意圖圖示關(guān)系簡單立方堆積原子的半徑為r,立方體的棱長為2r,則V球=eq\f(4,3)πr3,V晶胞=(2r)3=8r3,空間利用率=eq\f(V球,V晶胞)×100%=eq\f(\f(4,3)πr3,8r3)×100%=≈52%體心立方晶胞原子的半徑為r,體對角線c為4r,面對角線b為eq\r(2)a,由(4r)2=a2+b2得a=eq\f(4,\r(3))r。1個(gè)晶胞中有2個(gè)原子,故空間利用率=eq\f(V球,V晶胞)×100%=eq\f(2×\f(4,3)πr3,a3)×100%=eq\f(2×\f(4,3)πr3,\f(4,\r(3))r3)×100%=≈68%面心立方最密堆積原子的半徑為r,面對角線為4r,a=2eq\r(2)r,V晶胞=a3=(2eq\r(2)r)3=16eq\r(2)r3,1個(gè)晶胞中有4個(gè)原子,則空間利用率=eq\f(V球,V晶胞)×100%=eq\f(4×\f(4,3)πr3,16\r(2)r3)×100%=≈74%六方最密堆積原子的半徑為r,底面為菱形(棱長為2r,其中一個(gè)角為60°),則底面面積S=2r×eq\r(3)r=2eq\r(3)r2,h=eq\f(2\r(6),3)r,V晶胞=S×2h=2eq\r(3)r2×2×eq\f(2\r(6),3)r=8eq\r(2)r3,1個(gè)晶胞中有2個(gè)原子,則空間利用率=eq\f(V球,V晶胞)×100%=eq\f(2×\f(4,3)πr3,8\r(2)r3)×100%=≈74%金剛石型堆積金剛石晶胞金剛石晶胞設(shè)原子半徑為R,由于原子在晶胞體對角線方向上相切(相鄰兩個(gè)碳原子之間的距離為晶胞體對角線的四分之一),可以計(jì)算出晶胞參數(shù):a=b=c=eq\f(8\r(3),3)R,α=β=γ=90°。每個(gè)晶胞中包含八個(gè)原子。η=eq\f(8×\f(4,3)πR3,a3)×100%=eq\f(8×\f(4,3)πR3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8\r(3)R,3)))3)×100%≈34.01%1.(24-25高三上·福建龍巖·期中)硼、砷等元素可形成結(jié)構(gòu)、性質(zhì)各異的物質(zhì),在生產(chǎn)、科研中發(fā)揮著重要用途?;卮鹣铝袉栴}:(3)LiZnAs晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如下圖1所示,點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為;LiZnAs晶體部分原子被原子代替后可以形成一種新型稀磁半導(dǎo)體,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如下圖2所示。①M(fèi)點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為。②。③已知為阿伏加德羅常數(shù)的值,的摩爾質(zhì)量為,晶體密度為。晶胞棱長為。2.(2026高三·全國·專題練習(xí))硫代硫酸鹽是一類具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根可看作是中的一個(gè)O原子被S原子取代的產(chǎn)物。(2)的晶胞形狀為長方體,邊長分別為anm、bnm、cnm,結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中的個(gè)數(shù)為。已知的摩爾質(zhì)量是,阿伏加德羅常數(shù)為,該晶體的密度為。3.(2026高三·全國·專題練習(xí))一定條件下,發(fā)生非氧化還原反應(yīng)可制得晶體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(氧原子未畫出),晶胞參數(shù),,;若A、D、E三點(diǎn)的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為、、,晶胞中D、E間距離為pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為,該晶體的密度為(用含的代數(shù)式表示)。4.(24-25高三下·山東·開學(xué)考試)(7)某鋰離子電池的電極材料充電后的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞為立方晶胞,晶胞的參數(shù)是。晶胞中一個(gè)周圍距離最短且等距離的有個(gè),距離是nm(用含a的代數(shù)式表示)。題型9解釋原因類簡答題1.(2024·上?!じ呖颊骖})I.鋁的三種化合物的沸點(diǎn)如下表所示:鋁的鹵化物沸點(diǎn)1500370430(1)解釋三種鹵化物沸點(diǎn)差異的原因。2.(24-25高三上·天津南開·階段練習(xí))氟化鎂()晶體廣泛應(yīng)用在光學(xué)、冶金、國防、醫(yī)療等領(lǐng)域。(6)比較相同條件下化學(xué)反應(yīng)速率的大?。篴.Mg與;b.Mg與。①小組同學(xué)預(yù)測化學(xué)反應(yīng)速率:,從鍵的極性角度解釋原因:。②實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)反應(yīng)速率:,分析其原因可能是。1.晶體熔、沸點(diǎn)的比較(1)不同類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較①不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律:共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體②金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大,如:鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)很高,汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低(2)同種晶體類型熔、沸點(diǎn)的比較——比較晶體內(nèi)微粒之間相互作用力的大?、俟矁r(jià)晶體:看共價(jià)鍵的強(qiáng)弱,取決于鍵長,即:成鍵原子半徑大小規(guī)律:原子半徑越小鍵長越短鍵能越大熔沸點(diǎn)越高如熔點(diǎn):金剛石>碳化硅>晶體硅②離子晶體:看離子鍵的強(qiáng)弱,取決于陰、陽離子半徑大小和所帶電荷數(shù)規(guī)律:衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,熔點(diǎn)越高,硬度越大。一般地說,陰、陽離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,晶格能越大,離子間的作用力就越強(qiáng),離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高,如熔點(diǎn):MgO>NaCl>CsCl③分子晶體:看分子間作用力(一般先氫鍵后范德華力最后分子的極性)a.分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高;具有分子間氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常得高,如沸點(diǎn):H2O>H2Te>H2Se>H2Sb.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,熔、沸點(diǎn)越高,如沸點(diǎn):SnH4>GeH4>SiH4>CH4c.組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近),分子的極性越大,其熔、沸點(diǎn)越高,如沸點(diǎn):CO>N2d.在同分異構(gòu)體中,一般支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低,如沸點(diǎn):正戊烷>異戊烷>新戊烷④金屬晶體:看金屬鍵的強(qiáng)弱,取決于金屬陽離子半徑和所帶電荷數(shù)規(guī)律:金屬離子的半徑越小,離子的電荷數(shù)越多,其金屬鍵越強(qiáng),金屬的熔、沸點(diǎn)就越高如熔、沸點(diǎn):Na<Mg<Al1.(24-25高三上·黑龍江·階段練習(xí))鎳是工業(yè)生產(chǎn)中重要的金屬材料,廣泛應(yīng)用于采礦、冶煉、電鍍、化工、石油提煉、染料等領(lǐng)域。(2)鎳能形成多種配合物,其中Ni(CO)4是無色的揮發(fā)性液體,K2[Ni(CN)4]是紅黃色單斜晶體。K2[Ni(CN)4]中的配位原子是(填元素符號(hào));K2[Ni(CN)4]的熔點(diǎn)高于Ni(CO)4的原因是;1molNi(CO)4中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為。2.(24-25高三上·北京·階段練習(xí))配位滴定是常用的定量分析方法。(1)乙二胺四乙酸(簡寫為H4Y,簡稱EDTA)是分析化學(xué)中廣泛應(yīng)用的配位滴定試劑,其結(jié)構(gòu)如圖所示。②EDTA在水中的溶解性大于相對分子質(zhì)量相近的烴類,從微粒間相互作用的角度解釋其原因:。(2)EDTA在使用時(shí)經(jīng)常制成鈉鹽,EDTA鈉鹽的陰離子可與多種金屬離子形成配合物,如圖所示(M為金屬離子)。②圖中,中心離子的配位數(shù)是;碳原子不參與配位的原因是。③pH偏低時(shí),EDTA鈉鹽陰離子的配位能力會(huì)減弱,原因是。3.(24-25高三上·遼寧·期中)硒化鋅是一種重要的半導(dǎo)體材料?;卮鹣铝袉栴}:(3)為強(qiáng)酸性氧化物,溶于水生成酸性和氧化性都很強(qiáng)的硒酸()。則的空間結(jié)構(gòu)為,中的鍵角比的鍵角小的原因是。(4)比的沸點(diǎn)高的原因是;而比的沸點(diǎn)高的原因是。4.(24-25高三上·山東臨沂·期末)鹵族元素的化合物在科研和生產(chǎn)中有著重要的作用?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)碘原子價(jià)電子排布式為;碘單質(zhì)在中的溶解度比在水中的大,原因是。

大題05物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題為“拼盤”命制的題型,各小題之間相對獨(dú)立,重點(diǎn)考查考生對基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況,主要考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。①在原子結(jié)構(gòu)部分主要命題點(diǎn)有電子排布式或電子排布圖的書寫,電離能、電負(fù)性大小、微粒半徑的比較與判斷。②在分子結(jié)構(gòu)部分主要命題點(diǎn)有化學(xué)鍵類型的判斷,空間結(jié)構(gòu)的判斷,中心原子雜化方式的判斷,能從化學(xué)鍵角度認(rèn)識(shí)分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì),從宏觀和微觀相結(jié)合的視預(yù)測2025年高考試題有“三種”呈現(xiàn)形式:①以一種已知的元素立題,選取與其相關(guān)的某些典型單質(zhì)或化合物展開設(shè)問,綜合考查原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。②以幾種已知的元素立題,依托不同元素的物質(zhì)分別獨(dú)立或側(cè)重考查原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。③以推斷出的幾種元素立題,依托它們之間組成的物質(zhì)綜合考査原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。題型1原子核外電子的排布1.(2024·全國甲卷·高考真題)ⅣA族元素具有豐富的化學(xué)性質(zhì),其化合物有著廣泛的應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:(1)該族元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)為,在與其他元素形成化合物時(shí),呈現(xiàn)的最高化合價(jià)為。(2)俗稱電石,該化合物中不存在的化學(xué)鍵類型為(填標(biāo)號(hào))。a.離子鍵

b.極性共價(jià)鍵

c.非極性共價(jià)鍵

d.配位鍵(3)一種光刻膠薄膜成分為聚甲基硅烷,其中電負(fù)性最大的元素是,硅原子的雜化軌道類型為?!疽?guī)范答案】(1)2+4(2)bd(3)C【解題思路】(1)ⅣA族元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布為,其核外未成對電子數(shù)為2,因最外層電子數(shù)均為4,所以在與其他元素形成化合物時(shí),呈現(xiàn)的最高化合價(jià)為+4;(2)俗稱電石,其為離子化合物,由和構(gòu)成,兩種離子間存在離子鍵,中兩個(gè)C原子之間存在非極性共價(jià)鍵,因此,該化合物中不存在的化學(xué)鍵類型為極性共價(jià)鍵和配位鍵,故選bd;(3)一種光刻膠薄膜成分為聚甲基硅烷,含C、Si、H三種元素,其電負(fù)性大?。篊>H>Si,則電負(fù)性最大的元素是C,硅原子與周圍的4個(gè)原子形成共價(jià)鍵,沒有孤電子對,價(jià)層電子對數(shù)為4,則硅原子的雜化軌道類型為;2.(23-24高三上·山東泰安·階段練習(xí))含、、及S的四元半導(dǎo)體化合物(簡寫為CZTS),是一種低價(jià)、無污染的綠色環(huán)保型光伏材料,可應(yīng)用于薄膜太陽能電池領(lǐng)域?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)S原子的價(jià)電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為。(2)與相比,第二電離能與第一電離能差值更大的是。(3)的幾何構(gòu)型為,其中心離子雜化方式為?!疽?guī)范答案】(1)或(2)(3)三角錐形雜化【解題思路】(1)基態(tài)S的價(jià)電子排布是3s23p4,根據(jù)基態(tài)原子電子排布規(guī)則,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為1:2或2:1;(2)銅元素的第二電離能失去的是3d10的電子,第一電離能失去的是4s1電子,鋅元素的第二電離能失去的是4s1的電子,第一電離能失去的是4s2電子,3d10電子處于全充滿狀態(tài),其與4s1電子能量差值更大,所以銅與鋅相比,第二電離能與第一電離能差值更大的是銅。(3)三氯化錫離子在錫離子的價(jià)層電子對數(shù)為4、孤對電子對數(shù)為1,所以錫離子雜化方式為sp3雜化,離子的空間構(gòu)型為三角錐形。1.能層、能級、原子軌道數(shù)及最多容納電子數(shù)能層一二三四五…符號(hào)KLMNO…能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……包含原子軌道數(shù)11313513571……最多容納電子數(shù)22626102610142……281832…2n22.常見原子軌道電子云輪廓圖原子軌道電子云輪廓圖形狀軌道個(gè)數(shù)s球形1p啞鈴(或紡錘)形3(px,py,pz)3.基態(tài)原子的核外電子排布(1)原子核外電子排布的“三規(guī)律”能量最低原理原子核外電子總是優(yōu)先占有能量最低的原子軌道泡利原理每個(gè)原子軌道里,最多只能容納2個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(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(2)基態(tài)原子核外電子排布的四種表示方法表示方法舉例電子排布式Cr:1s22s22p63s23p63d54s1簡化電子排布式Cu:[Ar]3d104s1價(jià)電子排布式Fe:3d64s2電子排布圖(或軌道表示式)【易錯(cuò)點(diǎn)】原子軌道處于全空、半充滿、全充滿狀態(tài)更穩(wěn)定。Cr、Cu的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,而非1s22s22p63s23p63d44s2、1s22s22p63s23p63d94s2。1.(2025·山東·一模)鉻是人體內(nèi)微量元素之一,是重要的血糖調(diào)節(jié)劑。(1)鉻在元素周期表中的位置為,其基態(tài)原子核外電子占據(jù)的原子軌道數(shù)為。(2)已知半徑小,正電場較強(qiáng),容易與、、等分子或離子形成多種配合物,是其中的一種。①該配合物中提供孤對電子形成配位鍵的原子是。②中心原子雜化方式為(填標(biāo)號(hào))。a.sp2b.sp3c.sp3dd.d2sp3【答案】(1)第四周期ⅥB族15(2)O、Nd【解析】(1)鉻的原子序數(shù)為24,在元素周期表中的位置為第四周期ⅥB族;其基態(tài)原子核外電子排布為1s22s2sp63s23p63d54s1,s能級1個(gè)軌道,p能級3個(gè)軌道,d能級5個(gè)軌道,結(jié)合洪特規(guī)則,其占據(jù)的原子軌道數(shù)為1+1+3+1+3+5+1=15;故答案為:第四周期ⅥB族;15。(2)①該配合物中,Cr3+是中心原子,內(nèi)界中H2O和NH3是配位體,配位體中的O原子和N原子有孤電子對,O原子和N原子提供孤對電子與Cr3+形成配位鍵;故答案為:O、N。②根據(jù)雜化軌道理論,Cr原子最外層的4s、4p軌道與內(nèi)層3d軌道中的2個(gè)發(fā)生雜化,形成6個(gè)d2sp3雜化空軌道接受O和N提供的孤電子對形成6個(gè)配位鍵,故中心原子雜化方式為d2sp3,綜上所述,答案為:d。2.(2026高三·全國·專題練習(xí))回答下列問題:(1)基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為。(2)鋼鐵表面成膜技術(shù)是鋼鐵防腐的重要方法。工業(yè)上利用某種轉(zhuǎn)化液使鋼鐵表面形成致密的膜以進(jìn)行防腐,該轉(zhuǎn)化液是含KF、(或)等物質(zhì)的溶液。的結(jié)構(gòu)如下:①比較O原子和S原子的第一電離能大小,從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由:?!敬鸢浮?1)(2)第一電離能,O和S為同主族元素,電子層數(shù),原子半徑,原子核對最外層電子的吸引作用a較大,與結(jié)合形成HF,降低,不易與形成(3)abe【解析】(1)Fe為26號(hào)元素,基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為;(2)①第一電離能:O>S,O和S為同主族元素,電子層數(shù):S>O,原子半徑:S>O,原子核對最外層電子的吸引作用:O>S;3.(24-25高三上·北京海淀·階段練習(xí))作牙膏的添加劑可預(yù)防齲齒,通常以氟化鈉(NaF)與三偏磷酸鈉在熔融條件下反應(yīng)制得。(1)基態(tài)F原子的價(jià)層電子排布式為。(2)基態(tài)O原子中,電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)是,處于最高能級的電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共有個(gè)。【答案】(1)(2)L4【解析】(1)氟(F)的原子序數(shù)為9,其電子排布為1s22s22p5?;鶓B(tài)F原子的價(jià)層電子排布式為,故答案為:;(2)氧(O)的原子序數(shù)為8,其電子排布為1s22s22p4。基態(tài)O原子中,電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)是L,氧原子的2p軌道上有4個(gè)電子,每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均不相同,則處于最高能級的電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共有4個(gè),故答案為:L;4;4.(2026高三·全國·專題練習(xí))超分子化學(xué)已逐漸擴(kuò)展到化學(xué)的各個(gè)分支,還擴(kuò)展到生命科學(xué)和物理學(xué)等領(lǐng)域。由Mo將2個(gè)分子、2個(gè)p-甲酸丁酯吡啶及2個(gè)CO分子利用配位鍵自組裝的超分子結(jié)構(gòu)如圖所示:(1)Mo處于第五周期第ⅥB族,價(jià)電子排布與Cr相似,它的基態(tài)價(jià)電子排布式是;核外未成對電子數(shù)是個(gè)?!敬鸢浮?1)6【解析】(1)Cr的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3d54s1,而Mo與Cr同族,但在Cr的下一周期,因而基態(tài)原子價(jià)電子排布式為4d55s1,軌道表示式為,因而核外未成對電子數(shù)為6。5.(24-25高三下·山東·開學(xué)考試)鹵族元素及其化合物種類繁多。回答下列問題:(1)基態(tài)碘原子的價(jià)電子排布式為。(2)HF、HCl、HBr的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?,?shí)驗(yàn)測得HF的相對分子質(zhì)量大于理論值的原因是。(3)分子中P-I鍵是由磷的軌道與碘的軌道重疊形成σ鍵,該分子的空間結(jié)構(gòu)為。【答案】(1)(2)HF>HBr>HClHF分子間易形成氫鍵(3)雜化5p三角錐形【解析】(1)碘元素為第5周期第ⅦA族元素,其基態(tài)原子價(jià)電子排布式為。(2)同主族元素的氣態(tài)氫化物的相對分子質(zhì)量隨著原子序數(shù)遞增而增大,分子間作用力增大,熔、沸點(diǎn)升高,但HF分子間存在氫鍵,熔、沸點(diǎn)最高,故沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镠F>HBr>HCl;HF分子間易形成氫鍵,能形成多聚體,因此實(shí)驗(yàn)測得HF的相對分子質(zhì)量大于理論值。(3)分子的中心原子P的3s和3p軌道形成雜化軌道后,與Ⅰ的5p軌道單電子參與形成三個(gè)鍵,剩余一個(gè)雜化軌道容納P的一對孤電子對,所以空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。題型2元素的電離能、電負(fù)性及微粒半徑的大小比較1.(2024·浙江·高考真題)氮和氧是構(gòu)建化合物的常見元素。已知:請回答:(1)某化合物的晶胞如圖,其化學(xué)式是,晶體類型是。(2)下列說法正確的是_______。A.電負(fù)性: B.離子半徑:C.第一電離能: D.基態(tài)2+的簡化電子排布式:【規(guī)范答案】(1)分子晶體(2)CD【解題思路】(1)由晶胞圖可知,化學(xué)式為;由晶胞圖可知構(gòu)成晶胞的粒子為分子,故為分子晶體;(2)A同一周期,從左到右,電負(fù)性依次增強(qiáng),故順序?yàn)椋珹錯(cuò)誤;B核外電子排布相同,核電荷數(shù)越大,半徑越小,故順序?yàn)?,B錯(cuò)誤;C同一周期,從左到右,電離能增大的趨勢,VA族和ⅥA族相反,故順序?yàn)?,C正確;D基態(tài)的簡化電子排布式:,Cr2+的簡化電子排布式為[Ar]3d4,D正確;故選CD;2.(2026高三·全國·專題練習(xí))回答下列問題:(2)一種光刻膠薄膜成分為聚甲基硅烷,其中電負(fù)性最大的元素是,硅原子的雜化軌道類型為。(5)在硅酸鹽中四面體[如圖(a)]通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)形式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根,其中Si原子的雜化軌道類型為,Si與O的原子數(shù)之比為,化學(xué)式為。【規(guī)范答案】(2)C(5)(或)【解題思路】(2)聚甲基硅烷含C、Si、H三種元素,其電負(fù)性大?。篊>H>Si,則電負(fù)性最大的元素是C;硅原子與周圍的4個(gè)原子形成共價(jià)鍵,沒有孤電子對,價(jià)層電子對數(shù)為4,則硅原子的雜化軌道類型為sp3;(5)在多硅酸根中每個(gè)硅原子都與4個(gè)O形成4個(gè)Si-O單鍵,因而Si原子都是sp3雜化;觀察圖(b)可知,每個(gè)四面體通過兩個(gè)氧原子與其它四面體連接形成鏈狀結(jié)構(gòu),因而每個(gè)四面體中硅原子數(shù)是1,氧原子數(shù)=2+2×=3,即Si與O的原子個(gè)數(shù)比為1∶3,其中硅和氧的化合價(jià)分別為+4價(jià)和-2價(jià),所以化學(xué)式為或。1.元素第一電離能的遞變性(1)規(guī)律同周期元素從左到右,第一電離能呈增大趨勢(注意第ⅡA族、第ⅤA族的特殊性);同主族元素自上而下,第一電離能逐漸減小。(2)特殊情況當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半充滿(p3、d5、f7)和全充滿(p6、d10、f14)的結(jié)構(gòu)時(shí),原子的能量較低,為穩(wěn)定狀態(tài),該元素具有較大的第一電離能,如第一電離能:Be>B;Mg>Al;N>O;P>S。(3)應(yīng)用①判斷元素金屬性的強(qiáng)弱電離能越小,金屬越容易失去電子,金屬性越強(qiáng);反之越弱。②判斷元素的化合價(jià)如果某元素的In+1?In,則該元素的常見化合價(jià)為+n。2.元素電負(fù)性的遞變性(1)規(guī)律同周期主族元素從左到右,電負(fù)性依次增大;同主族元素自上而下,電負(fù)性依次減小。(2)應(yīng)用3.微粒半徑的比較(以短周期為例)(1)相同電性微粒半徑大小的比較①原子半徑:左下角的鈉最大②陽離子半徑:左下角的鈉離子最大③陰離子半徑:左下角的磷離子最大(2)不同電性微粒半徑大小的比較①同周期:陰離子半徑>陽離子半徑,如Na+<Cl-②同元素:電子數(shù)越多,微粒半徑越大,如Fe2+>Fe3+③同結(jié)構(gòu):質(zhì)子數(shù)越多,離子半徑越小,如Na+<O2-1.(24-25高三下·山東·開學(xué)考試)鐵是人類歷史上使用最廣泛的金屬元素,含有鐵元素的物質(zhì),在生產(chǎn)生活以及生命活動(dòng)中有著重要的應(yīng)用。請回答下列問題:(3)元素周期表中,F(xiàn)e與Mn處于同一周期的相鄰位置,它們的第一電離能、第二電離能非常相近,第三電離能卻差別很大,請從原子結(jié)構(gòu)角度解釋第三電離能差值很大的原因是。【答案】(3)的價(jià)電子排布式為,的價(jià)電子排布式為,需要破壞半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),吸收能量更高【解析】(3)Fe2+價(jià)電子排布式為3d6,再失去1個(gè)電子后變?yōu)榘氤錆M狀態(tài),結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,因此Fe2+再失去1個(gè)電子相對容易;的價(jià)電子排布式為,再失去1個(gè)電子需破壞3d5穩(wěn)定結(jié)構(gòu),吸收能量更高,所以第三電離能差值很大。2.(2025·上海閔行·一模)硼氫化鈉()水解生成氫氣:,是一種環(huán)境友好的固體儲(chǔ)氫材料。第二周期中第一電離能介于B和O之間的元素是。結(jié)合核外電子排布知識(shí),解釋B和Be第一電離能的大小關(guān)系:。【答案】Be、CBe原子的價(jià)電子排布為2s2,2s軌道是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),B原子的價(jià)電子排布為2s22p1,容易失去一個(gè)電子達(dá)到2s2穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【解析】同一周期,第一電離能呈增大的趨勢,但是Be原子價(jià)電子為2s2,處于全滿狀態(tài),而B原子價(jià)電子2s22p1,易失去一個(gè)電子,故第一電離能:Be>B,N原子價(jià)電子為2s22p3,處于半充滿狀態(tài),而O原子價(jià)電子2s22p4,易失去一個(gè)電子,故第一電離能:N>O,因此第一電離能介于B和O之間的元素只有Be、C兩種;Be原子的價(jià)電子排布為2s2,2s軌道是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),B原子的價(jià)電子排布為2s22p1,容易失去一個(gè)電子達(dá)到2s2穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以Be元素的第一電離能大于B元素。3.(2024·浙江溫州·一模)過渡元素是構(gòu)建化合物的重要元素。請回答:(3)下列說法不正確的是___________。A.化合物M為共價(jià)晶體B.Zn的第三電離能的第二電離能C.基態(tài)的價(jià)層電子排布圖:D.電負(fù)性:【答案】(3)AC【解析】(3)A.根據(jù)晶胞組成及化學(xué)式可知化合物M為離子晶體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.Cu的價(jià)層電子排布式為,第二電離能為失去3d10中一個(gè)電子需要的能量,Zn的價(jià)層電子排布式為,第三電離能為失去3d10中一個(gè)電子需要的能量,而銅要失去第二個(gè)電子時(shí)為Cu+,鋅要失去第三個(gè)電子時(shí)為Zn2+,離子所帶的正電荷越多,再要失去一個(gè)電子需克服的電性引力越大,消耗的能量越多,由此可知Zn的第三電離能的第二電離能,B項(xiàng)正確;C.基態(tài)O原子的電子排布式為,形成的基態(tài)的價(jià)層電子排布式為,價(jià)層電子的軌道表示式為,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.金屬元素電負(fù)性小于1.8,非金屬元素電負(fù)性大于1.8,且O原子的半徑小于Cl原子,O原子吸引電子的能力強(qiáng)于Cl原子,故電負(fù)性,D項(xiàng)正確;答案選AC。4.(24-25高三上·安徽六安·階段練習(xí))按要求答題:(1)[Co(NO3)4]2-配離子中各元素:第一電離能由小到大的順序?yàn)?,電?fù)性由小到大的順序?yàn)?均填元素符號(hào))。1mol該配離子中含σ鍵數(shù)目為NA?!敬鸢浮?1)Co<O<NCo<N<O16【解析】(1)該配離子中有Co、N、O三種元素,Co為金屬元素,第一電離能最小,N和O元素位于同一周期且N位于第VA族、O位于第VIA族,所以第一電離能N>O,所以這三種元素第一電離能Co<O<N;電負(fù)性同一周期從左往右增加,Co為金屬元素電負(fù)性最小,電負(fù)性由小到大的順序?yàn)镃o<N<O;硝酸根離子含有3個(gè)σ鍵,1個(gè)[Co(NO3)4]2-中Co2+的配位數(shù)為4,存在4個(gè)配位鍵,共計(jì)含有σ鍵數(shù)為3×4+4=16,1mol該配離子中含σ鍵數(shù)目:16NA;5.(24-25高三上·安徽六安·階段練習(xí))鎳及其化合物廣泛用于生產(chǎn)不銹鋼、電池以及催化劑領(lǐng)域。(1)①Ni是元素周期表中第28號(hào)元素,第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同的元素是。②比較基態(tài)原子的第二電離能I?的大?。篘iCu,說明理由:?!敬鸢浮?1)C、O銅失去一個(gè)電子后變?yōu)?d10,為全充滿的穩(wěn)定狀態(tài),因此再失去一個(gè)電子(即第二電離)需要更高的能量。而鎳失去一個(gè)電子后變?yōu)?d84s1,其4s軌道上只有一個(gè)電子,相對較不穩(wěn)定,因此第二電離能較低?【解析】(1)①鎳的價(jià)電子排布為:3d84s2,未成對電子數(shù)為2,第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)為2的有2s22p2和2s22p4兩種排布,即為C、O;②比較Ni和Cu的基態(tài)原子的第二電離能I2的大小,銅的價(jià)電子排布為3d104s1,失去一個(gè)電子后變?yōu)?d10,為全充滿的穩(wěn)定狀態(tài),因此再失去一個(gè)電子需要更高的能量。而鎳的價(jià)電子排布為:3d84s2,失去一個(gè)電子后變?yōu)?d84s1,其4s軌道上只有一個(gè)電子,相對較不穩(wěn)定,第二電離能較低?,因此第二電離能I2:Ni<Cu。題型3“兩大理論”與微粒構(gòu)型1.(2024·北京·高考真題)錫()是現(xiàn)代“五金”之一,廣泛應(yīng)用于合金、半導(dǎo)體工業(yè)等。(2)和是錫的常見氯化物,可被氧化得到。①分子的模型名稱是。②的鍵是由錫的軌道與氯的軌道重疊形成σ鍵?!疽?guī)范答案】(2)平面三角形雜化【解題思路】(2)①SnCl2中Sn的價(jià)層電子對數(shù)為2+×(4-2×1)=3,故SnCl2分子的VSEPR模型名稱是平面三角形;②SnCl4中Sn的價(jià)層電子對數(shù)為4+×(4-4×1)=4,有4個(gè)σ鍵、無孤電子對,故Sn采取sp3雜化,則SnCl4的Sn—Cl鍵是由錫的sp3雜化軌道與氯的3p軌道重疊形成σ鍵;2.(24-25高三上·北京石景山·期末)對機(jī)理的研究有利于從微觀層面理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。一種催化加氫制的路徑如下。(□表示氧空位)(2)分子的模型名稱是。【規(guī)范答案】(2)四面體【解題思路】(2)H2O的中心原子為O,O原子的價(jià)層電子對為2+,VSEPR模型的名稱為四面體形;1.共價(jià)鍵(1)eq\a\vs4\al(共價(jià)鍵)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(特征:方向性和飽和性,鍵參數(shù)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(鍵長、鍵能決定共價(jià)鍵穩(wěn)定程度,鍵長、鍵角決定分子立體結(jié)構(gòu))),\a\vs4\al(類型)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(成鍵方式\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(σ鍵:電子云“頭碰頭”重疊,π鍵:電子云“肩并肩”重疊)),極性\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(極性鍵:不同原子間,非極性鍵:同種原子間)),配位鍵:一方提供孤電子對,另一方提供空軌道))))(2)σ鍵和π鍵的判定①eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(共價(jià)單鍵:σ鍵,共價(jià)雙鍵:1個(gè)σ鍵,1個(gè)π鍵,共價(jià)三鍵:1個(gè)σ鍵,2個(gè)π鍵))②s-s、s-p、雜化軌道之間一定形成σ鍵;p-p可以形成σ鍵,也可以形成π鍵(優(yōu)先形成σ鍵,其余只能形成π

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