高考化學(xué)新高考適用第六章化學(xué)鍵分子和晶體的結(jié)構(gòu)

與性質(zhì)目錄第1節(jié)化學(xué)鍵

考點(diǎn)清單

即練即清第2節(jié)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

考點(diǎn)清單

即練即清考法突破9雜化軌道類型及分子極性的判斷

即練即清

考法突破10鍵參數(shù)大小的比較大π鍵分析

即練即清

第3節(jié)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

考點(diǎn)清單

即練即清考法突破11物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高低的比較

即練即清

即練即清

微專題2

晶胞結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算考情清單節(jié)考題示例考情分析1.化學(xué)鍵(2024黑、吉、遼T2)(2024江蘇T7)(2024湖南T2)(2024河北T8)(2024山東T9)(2024江西T2)(2023山東T16節(jié)選)(2022天津T4)(2022北京T9)(2022海南T10)本章為高考必考內(nèi)容,在選擇題和非選擇題中均有涉及,主要考查化學(xué)鍵類型及數(shù)目、中心原子雜化方式、微粒的空間結(jié)構(gòu)、分子極性、物質(zhì)熔、沸點(diǎn)或溶解性比較及原因分析、晶胞參數(shù)、原子間距離及晶體密度的計(jì)算、原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)、配位數(shù)的確定等2.分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(2024廣西T2)(2024重慶T3)(2024安徽T8)(2024海南T11)(2024廣西T5)(2024湖北T5)(2024湖北T8)(2024湖南T4)(2024黑、吉、遼T9)(2024湖北T15)(2024浙江6月T17節(jié)選)(2024湖南T9)(2024北京T9)(2024河北T9)(2024安徽T7)(2024浙江1月T17節(jié)選)(2023湖南T4)(2023海南T4)(2023重慶T10)(2023湖北T9)(2023山東T3)(2021海南T11)3.晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(2024天津T4)(2024福建T11節(jié)選)(2024湖北T11)(2024黑、吉、遼T14)(2024湖南T12)(2024安徽T14)(2024北京T15節(jié)選)(2024山東T4)(2024江西T12)(2024河北T12)(2023遼寧T14)(2023北京T15節(jié)選)(2023山東T16節(jié)選)(2022山東T5)(2022全國(guó)乙T35)(2021天津T2)第1節(jié)化學(xué)鍵1.共價(jià)鍵類型一、共價(jià)鍵注意①共價(jià)鍵成鍵規(guī)律:共價(jià)單鍵是σ鍵;1個(gè)共價(jià)雙鍵中有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵;1個(gè)共價(jià)

三鍵中有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵。②σ鍵有s-sσ鍵(如H2,

)、s-pσ鍵(如HCl,

)、p-pσ鍵(如Cl2,

);同時(shí)注意σ鍵的電子云形狀是軸對(duì)稱的,π鍵的電子云形狀是鏡面對(duì)稱的。③共價(jià)鍵具有方向性和飽和性。2.共價(jià)鍵的鍵參數(shù)及對(duì)分子性質(zhì)的影響3.配位鍵(1)配位鍵的概念及形成條件配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵,由一方提供孤電子對(duì),另一方提供空軌道接受孤電子對(duì)形

成“電子對(duì)給予—接受”鍵。配位鍵可表示為A→B,其中A是能夠提供孤電子對(duì)的原

子或離子,B是具有能夠接受孤電子對(duì)的空軌道的原子或離子。(2)配合物:通常把金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體

或配位體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物,簡(jiǎn)稱配合物。如:注意①配位數(shù)是指中心原子(或中心離子)位原子的數(shù)目。有些配合物中的配

位體不止一種,計(jì)算配位數(shù)時(shí)要將各種配位體都計(jì)入(注意外界離子不屬于配位體),如

[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[Cr(H2O)5Cl]Cl2中Co2+與Cr3+的配位數(shù)均為6。②配位體中兩端均有孤電子對(duì)時(shí),一般電負(fù)性小的原子為配位原子,如配位體CO中的C

為配位原子。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)方程式

滴加氨水后,試管中首先出現(xiàn)藍(lán)

色沉淀,氨水過(guò)量后沉淀逐漸溶

解,滴加乙醇后,析出深藍(lán)色晶體

[Cu(NH3)4]SO4·H2OCu2++2NH3·H2O

Cu(OH)2↓+2N

Cu(OH)2+4NH3

[Cu(NH)3]4(OH)2(深藍(lán)色溶液)

滴加AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,

滴加氨水白色沉淀逐漸消失,得

到澄清的無(wú)色溶液AgCl+2NH3

[Ag(NH3)2]Cl(3)簡(jiǎn)單配合物的形成(學(xué)生必做實(shí)驗(yàn))實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)方程式

溶液變紅色Fe3++3-

Fe()3向盛有少量蒸餾水的試管中滴加2滴K3[Fe)6]溶液,然后再滴加2滴K溶液,觀察溶液是否變紅,了

解Fe3+與[Fe)6]3-的性質(zhì)差異等注意葉綠素、血紅素和維生素B12都是配合物,它們的配體大同小異,是一種稱為卟啉

的大環(huán)有機(jī)化合物,而中心離子分別是鎂離子、亞鐵離子和鈷離子。二、離子鍵、金屬鍵1.離子鍵:陰、陽(yáng)離子之間的靜電作用。成鍵條件為成鍵原子所屬元素電負(fù)性差值較

大。2.金屬鍵:金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的一種電性作用,存在于同種金屬元素原子之間

或不同種金屬元素原子之間(合金)。注意離子化合物在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電,則在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電的化合物一定是

離子化合物(實(shí)驗(yàn)判據(jù))。離子鍵和金屬鍵都沒(méi)有方向性和飽和性。三、物質(zhì)的表示方法1.電子式:在元素符號(hào)“·”或“×”來(lái)表示原子最外層電子的式子。電子式的書(shū)寫(xiě)方法如下:2.結(jié)構(gòu)式:電子式中共用電子對(duì)用短線“—”某省市略未成鍵電子,如HCl→H—Cl,NH3→H

,HClO→H—O—Cl(),CO2→O

C

O。3.電子式書(shū)寫(xiě)示例混淆離子化合物與共價(jià)化合物NaCl錯(cuò)寫(xiě)成H2O錯(cuò)寫(xiě)成漏寫(xiě)未參與成鍵的電子對(duì)CCl4錯(cuò)寫(xiě)成NH3錯(cuò)寫(xiě)成示例分子中原子排列順序錯(cuò)誤HClO錯(cuò)寫(xiě)成錯(cuò)誤合并同種離子Na2S錯(cuò)寫(xiě)成MgCl2錯(cuò)寫(xiě)成4.一些常見(jiàn)物質(zhì)的電子式(1)共價(jià)分子分子N2O2H2SH2O2電子式分子SCl2CO2HClO電子式分子NH3CH4CCl4N2H4電子式(2)復(fù)雜陰離子和陽(yáng)離子離子N

H3O+N

C

電子式離子OH-

-

電子式5.用電子式表示化合物的形成(1)離子化合物的形成:用彎箭頭表示電子的得失具體情況,如

(2)共價(jià)化合物的形成:不用畫(huà)彎箭頭表示電子的得失情況,如1.下列說(shuō)法正確的是

(

)A.含有金屬元素的化合物一定是離子化合物B.完全由非金屬元素組成的化合物可能是離子化合物C.第ⅠA族和ⅦA族元素原子間只能形成離子鍵D.金屬鍵只存在于金屬單質(zhì)中即練即清B解析

含有金屬元素的化合物不一定是離子化合物,如AlCl3是共價(jià)化合物,A錯(cuò)誤;完全由非金

屬元素組成的化合物可能是離子化合物,如NH4Cl,B正確;第ⅠA族和ⅦA族元素原子間

可能形成共價(jià)鍵,如HF、HCl,C錯(cuò)誤;金屬鍵存在于金屬單質(zhì)或合金中,D錯(cuò)誤。2.下列符號(hào)表征不正確的是

(

)A.次氯酸的結(jié)構(gòu)式:H—Cl—OB.H2分子中σ鍵的電子云輪廓圖:

C.H2S的電子式:D.MgCl2的形成過(guò)程:A解析

次氯酸的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl,A錯(cuò)誤;H2分子中σ鍵為s-sσ鍵,電子云輪廓圖為

,B正確;S原子最外層有6個(gè)電子,形成H2S時(shí),接受了2個(gè)H原子的2個(gè)電子,電子式為,C正確;MgCl2為離子化合物,形成過(guò)程為

,D正確。3.渡金屬離子對(duì)多種配體有很強(qiáng)的結(jié)合力,能形成種類繁多的配合物。下列說(shuō)

法正確的是

(

)A.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O不能與AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀B.1mol配合物Ni(CO)4中共有8molσ鍵C.配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配體為NH3和S

D.配合物[Ag(NH3)2]OH的配位數(shù)為6B解析

[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的外界含有Cl-,則能電離出Cl-(提示:內(nèi)界不能電離),故能與AgNO3

溶液反應(yīng)產(chǎn)生AgCl白色沉淀,A錯(cuò)誤;1個(gè)CO中有1個(gè)σ鍵,配合物Ni(CO)4中的4個(gè)配位鍵

也是σ鍵,故1mol配合物Ni(CO)4中共有(4+4)mol=8molσ鍵,B正確;[Cu(NH3)4]SO4·H2O

的配體為NH3,C錯(cuò)誤;[Ag(NH3)2]OH的配體為NH3,配位數(shù)為2,D錯(cuò)誤。4.(雙選)(2022海南,10,4分)已知CH3COOH+Cl2

ClCH2COOH+HCl,ClCH2COOH的酸性比CH3COOH強(qiáng)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

(

)A.HCl的電子式為B.Cl—Cl鍵的鍵長(zhǎng)比I—I鍵短C.CH3COOH分子中只有σ鍵D.ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH強(qiáng)BD解析

HCl為共價(jià)化合物,A不正確;氯原子半徑小于碘原子半徑,則鍵長(zhǎng):Cl—Cl<I—I,B正確;

CH3COOH分子中含有碳氧雙鍵,雙鍵中含有π鍵,C不正確;Cl的電負(fù)性大于H,由題某著名企業(yè)

息可知ClCH2COOH的酸性比CH3COOH強(qiáng),而Cl的電負(fù)性大于I,則ClCH2COOH的酸性

比ICH2COOH強(qiáng),D正確。第2節(jié)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、價(jià)層電子對(duì)互斥(VSEPR)模型1.理論要點(diǎn)分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子“價(jià)層電子對(duì)”相互排斥的結(jié)果?！皟r(jià)層電子

對(duì)”是指分子中的中心原子與結(jié)合原子間的σ鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)。2.中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)(n)計(jì)算方法n=σ鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)(1)計(jì)算法:中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=

(a-xb)。對(duì)于中性分子,式中a為中心原子的價(jià)電子數(shù);對(duì)于陽(yáng)離子,a為中心原子的價(jià)電子數(shù)減去離子所帶的電荷數(shù);對(duì)于陰離子,a為

中心原子的價(jià)電子數(shù)加上離子所帶的電荷數(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)。σ鍵電子對(duì)數(shù)由化學(xué)式確定,σ鍵電子對(duì)數(shù)=與中心原子結(jié)合的原子個(gè)數(shù)。(2)電子式或結(jié)構(gòu)式法:寫(xiě)出電子式或結(jié)構(gòu)式,觀察σ鍵電子對(duì)數(shù)和中心原子上的孤電子

對(duì)數(shù),兩者相加即可。注意①價(jià)層電子對(duì)在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時(shí),斥力最小,體系的能量最低。②孤電子

對(duì)的斥力較大,孤電子對(duì)越多,斥力越強(qiáng),鍵角越小。(3)VSEPR模型和空間結(jié)構(gòu)的區(qū)別:VSEPR模型要考慮孤電子對(duì),而空間結(jié)構(gòu)不考慮孤

電子對(duì)。如H2O的VSEPR模型為四面體形,空間結(jié)構(gòu)為V形。若分子中的中心原子上沒(méi)

有孤電子對(duì),則VSEPR模型與空間結(jié)構(gòu)相同。(4)VSEPR模型不能用于預(yù)測(cè)以過(guò)渡金屬為中心原子的分子的空間結(jié)構(gòu)。二、雜化軌道理論1.理論要點(diǎn)中心原子上若干不同類型(主要是s、p軌道)、能量相近的原子軌道混合起來(lái),重新組合成同等數(shù)目、能量完全相同的新軌道。雜化軌道數(shù)不同,軌道間的夾角不同,形成的分

子的空間結(jié)構(gòu)就不同。注意①雜化軌道數(shù)等于參與雜化的原子軌道數(shù)之和。②雜化改變了原子軌道的方

向和形狀。③雜化后的原子軌道能量相同,雜化使原子軌道的成鍵能力增強(qiáng)。2.雜化軌道的類型3.中心原子的雜化軌道數(shù)雜化軌道用來(lái)形成σ鍵和容納孤電子對(duì),所以有關(guān)系式:雜化軌道的數(shù)目=中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)+中心原子的σ鍵電子對(duì)數(shù)=中心原子價(jià)層

電子對(duì)數(shù)4.分子(ABn型)、離子(A

型)的空間結(jié)構(gòu)分析示例中心原子價(jià)

層電子對(duì)數(shù)(n)234中心原子的雜化軌道類型spsp2sp3中心原子σ鍵電子對(duì)數(shù)232432中心原子孤電子對(duì)數(shù)001012VSEPR模型名稱直線形平面三角形四面體形分子或離子空間結(jié)構(gòu)直線形平面三角形V形四面體形三角錐形V形實(shí)例CO2C

SO2CH4NH3H2O三、分子間作用力1.范德華力范德華力是存在于分子間的作用力。一般來(lái)說(shuō),組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量

越大,范德華力越強(qiáng),物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高;相對(duì)分子質(zhì)量接近時(shí),分子極性越強(qiáng),范德華

力越強(qiáng),物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高,如沸點(diǎn):N2<CO。范德華力很弱,沒(méi)有方向性和飽和性。2.氫鍵注意①分子的穩(wěn)定性與共價(jià)鍵有關(guān),與范德華力或氫鍵無(wú)關(guān)。②氫鍵(X—H…Y—)

中的三個(gè)原子在一條直線上時(shí),作用力最強(qiáng);但三個(gè)原子不在一條直線上時(shí),也能形成氫

鍵,如有些分子內(nèi)氫鍵。3.溶解性(1)“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。如鹵素單質(zhì)可溶于CCl4,乙醇、甲醛可溶于水?！跋嗨葡嗳堋币策m用于分子結(jié)構(gòu)

的相似性。(2)氫鍵:溶質(zhì)與溶劑形成氫鍵時(shí)可以增強(qiáng)溶質(zhì)的溶解性。四、分子的性質(zhì)1.分子的手性(1)手性分子:具有手性異構(gòu)體的分子。(2)手性碳原子(不對(duì)稱碳原子):所連接的四個(gè)原子或原子團(tuán)均不相同的碳原子。手性

碳原子一定是飽和碳原子。注意

含有手性碳原子的分子不一定是手性分子,手性分子中也不一定含有手性碳原

子。2.分子的極性(1)極性分子:正、負(fù)電中心不重合。如NH3、H2O、HCl。(2)非極性分子:正、負(fù)電中心重合。如H2、Cl2、BF3、CH4、CO2。注意鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響酸性強(qiáng)弱理論解釋CF3COOH>CCl3COOH電負(fù)性:F>Cl,鍵的極性:F—C>Cl—C,使得極性:F3C—>Cl3C—,CF3COOH的羧基中的羥基的極性更大,更出H+CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH極性:Cl3C—>Cl2HC—>ClH2C—,極性越強(qiáng),羧基中

的羥基的極性越大,越出H+HCOOH>CH3COOH>CH3CH2COOH烷基是推電子基團(tuán),烷基越長(zhǎng)推電子效應(yīng)越大,使

羧基中的羥基的極性越小,越難電離出H+五、分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定1.早年的科學(xué)家主要靠對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進(jìn)行推測(cè)。2.如今,科學(xué)家應(yīng)用了定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法,如紅外光譜、X射線衍

射、質(zhì)譜法(最大質(zhì)荷比數(shù)值上等于相對(duì)分子質(zhì)量)等。六、超分子1.超分子的重要特征:分子識(shí)別、自組裝。2.超分子的應(yīng)用(1)“杯酚”可用于分離C60和C70。(2)冠醚識(shí)別堿金屬離子:冠醚能隨環(huán)的大小不同而與不同的堿金屬陽(yáng)離子作用,將陽(yáng)離子以及對(duì)應(yīng)的陰離子都帶入有機(jī)溶劑中,因而成為有機(jī)反應(yīng)中很好的催化劑。1.用價(jià)層電子對(duì)互斥(VSEPR)模型預(yù)測(cè)H2S和COCl2的空間結(jié)構(gòu),兩個(gè)結(jié)論都正確的是

(

)A.直線形;三角錐形B.V形;三角錐形C.直線形;平面三角形D.V形;平面三角形即練即清D解析

H2S中S原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,有2個(gè)孤電子對(duì),空間結(jié)構(gòu)是V形;COCl2中C原子上

的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,無(wú)孤電子對(duì),空間結(jié)構(gòu)是平面三角形;故選D。2.S2Cl2是橙黃色液體,少量泄漏會(huì)產(chǎn)生窒息性氣體,噴水霧可減慢其揮發(fā),并產(chǎn)生酸性懸

濁液。其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于S2Cl2的說(shuō)法不正確的是

(

)A.結(jié)構(gòu)式為Cl—S—S—ClB.是含有極性鍵的非極性分子C.與S2Br2結(jié)構(gòu)相似,熔、沸點(diǎn):S2Br2>S2Cl2D.與水反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為2S2Cl2+2H2O

SO2↑+3S↓+4HClB解析

由S2Cl2的分子結(jié)構(gòu)圖知,其結(jié)構(gòu)式為Cl—S—S—Cl;兩個(gè)S—Cl鍵分別處在不同平面上,

結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,正、負(fù)電中心不重合,屬于極性分子,A正確、B錯(cuò)誤;S2Cl2與S2Br2均為分子

晶體,結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量:S2Br2>S2Cl2,故熔、沸點(diǎn):S2Br2>S2Cl2,C正確;S2Cl2中S為+1

價(jià),可與水發(fā)生歧化反應(yīng)生成SO2和S,故反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為2S2Cl2+2H2O

SO2↑+3S↓+4HCl,D正確。3.As2O3(砒霜)是兩性氧化物,分子結(jié)構(gòu)如圖所示,與鹽酸反應(yīng)能生成AsCl3,AsCl3和LiAlH

4反應(yīng)的產(chǎn)物之一為AsH3。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A.As2O3分子中As原子的雜化方式為sp3B.AsCl3的分子空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形C.Al

的價(jià)層電子對(duì)互斥模型是四面體形D.AsH3分子的鍵角小于109°28'B解析

由分子結(jié)構(gòu)知,As2O3中As原子形成3個(gè)σ鍵,還有1個(gè)孤電子對(duì),價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,故As原

子的雜化方式為sp3,A正確;AsCl3中As原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,包含1個(gè)孤電子對(duì),故

其空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,B錯(cuò)誤;Al

中Al原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,其價(jià)層電子對(duì)互斥模型為四面體形,C正確;AsH3中As原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,包含1個(gè)孤電子對(duì),孤

電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力大于成鍵電子對(duì)間的斥力,故AsH3分子的鍵角小于109°28',

D正確?？挤ㄍ黄?雜化軌道類型及分子極性的判斷一、雜化軌道類型判斷1.根據(jù)中心原子雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)判斷雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)四面體形平面三角形直線形中心原子的雜化軌道類型sp3sp2sp2.根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷雜化軌道之間的夾角109°28'120°180°中心原子的雜化軌道類型sp3sp2sp3.根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷價(jià)層電子對(duì)數(shù)432中心原子的雜化軌道類型sp3sp2sp4.根據(jù)中心碳原子形成的π鍵數(shù)目判斷一般情況下:π鍵數(shù)目012中心原子的雜化軌道類型sp3sp2sp5.根據(jù)等電子原理判斷化學(xué)通式相同且價(jià)電子總數(shù)相等的分子或離子具有相同的空間結(jié)構(gòu)和相同的化學(xué)鍵

類型等結(jié)構(gòu)特征,這是等電子原理的基本觀點(diǎn)。利用該原理可以通過(guò)熟悉的物質(zhì)來(lái)判

斷一些陌生物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)和中心原子的雜化方式。如S

與P

具有AX4通式,價(jià)電子總數(shù)均為32,則中心原子S和P都采用sp3雜化,離子的空間結(jié)構(gòu)都是四面體形。再如判

O-的中心原子的雜化方式和空間結(jié)構(gòu)時(shí)O-相對(duì)陌生,但是它與CO2互為等電子

體,則問(wèn)題迎刃而解。6.遇到有d軌道參與雜化的情況需根據(jù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷如2021年山東卷16題(3)問(wèn)Xe是第五稀有氣體元素,與F形成的XeF2室升華。XeF2中心原子的價(jià)層

電子對(duì)數(shù)為

,下列對(duì)XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是

(填標(biāo)

號(hào))。A.spB.sp2C.sp3D.sp3d【解題方法】?jī)r(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=雜化軌道數(shù)。Xe原子的價(jià)層電子對(duì)

數(shù)為2+3=5,則形成5個(gè)雜化軌道,看各選項(xiàng)把軌道數(shù)相加,等于5的一般正確;又因?yàn)殡s化

軌道是由能量相近的原子軌道雜化得到的,則軌道的排列順序?yàn)閟、p、d。二、分子極性判斷1.共價(jià)鍵極性與分子極性的關(guān)系2.判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律(1)一般來(lái)說(shuō),若中心原子A的化合價(jià)絕對(duì)值等于該元素所在的主族序數(shù),則為非極性分

子,否則為極性分子。(2)一般來(lái)說(shuō),若中心原子無(wú)孤電子對(duì),則該分子為非極性分子;有孤電子對(duì),則為極性分

子。即練即清典例1

(2023山東,3,2分)下列分子屬于極性分子的是

(

)A.CS2B.NF3C.SO3D.SiF4B解析

CS2、SO3、SiF4的空間結(jié)構(gòu)分別為直線形、平面三角形、正四面體形,正、負(fù)電中心

重合,屬于非極性分子;NF3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,正、負(fù)電中心不重合,為極性分子,B

正確。一題多解本題可以使用經(jīng)驗(yàn)規(guī)律來(lái)進(jìn)行判斷,一般來(lái)說(shuō),對(duì)ABn型分子,中心原子A的

化合價(jià)絕對(duì)值等于該元素所在的主族序數(shù),則為非極性分子,反之則為極性分子。如NF3中心原子N的化合價(jià)絕對(duì)值為3,不等于N所在的主族序數(shù),故NF3為極性分子。變式1

(同為分子極性判斷,變分析對(duì)象:涉及單質(zhì))(2024廣西,5,3分)白磷(P4)是不溶于

水的固體,在空氣中。下列有關(guān)白磷的說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A.分子中每個(gè)P原子的孤電子對(duì)數(shù)均為1B.常保存于水中,說(shuō)明白磷密度大于1g·cm-3C.難溶于水,是因?yàn)樗菢O性分子,P4是非極性分子D.熔點(diǎn)低,是因?yàn)镻4分子內(nèi)的P—P鍵弱D解析

白磷的分子式為P4,結(jié)構(gòu)可表示為

,可知P4分子空間結(jié)構(gòu)為正四面體,為非極性分子,難溶于水(提示:根據(jù)“相似相溶”);分子中每個(gè)P原子的孤電子對(duì)數(shù)均為1,A、C正

確。白磷常保存于水中,則白磷的密度大于水的密度,即大于1g·cm-3,B正確。白磷屬于

分子晶體,熔點(diǎn)低,與分子內(nèi)的P—P鍵強(qiáng)弱無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。歸納總結(jié)

常見(jiàn)的極性分子和非極性分子

典例2關(guān)于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A.CH3OH為極性分子B.N2H4空間結(jié)構(gòu)為平面形C.N2H4的沸點(diǎn)高于(CH3)2NNH2D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N雜化方式均相同B解析

CH3OH可看成CH4中的一個(gè)氫原子被羥基取代,正、負(fù)電中心不重合,故CH3OH為極性

分子,A正確;N2H4的結(jié)構(gòu)為H2N—NH2,其中N原子的σ鍵電子對(duì)數(shù)為3,孤電子對(duì)數(shù)為1,價(jià)

層電子對(duì)數(shù)為4,雜化方式為sp3,故所有原子不可能共平面,B錯(cuò)誤;N2H4形成的分子間氫

鍵數(shù)目多于(CH3)2NNH2,故沸點(diǎn)更高,C正確;根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知,CH3OH和(CH3)2NNH2

中C、O、N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,雜化方式均為sp3,D正確?？旖夥椒?/p>

“類比法”判斷中心原子的雜化軌道類型①由H2O中O原子的雜化方式,可推知—O—H中O原子的雜化方式也為sp3。②由NH3中

N原子的雜化方式,可推知—NH2中N原子的雜化方式也為sp3。③由CH4中C原子的雜

化方式,可推知所有飽和碳原子的雜化方式都為sp3。變式2

(變考查范圍,涉及d軌道)(2021全國(guó)甲,35節(jié)選)SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng),機(jī)理如下:

含s、p、d軌道的雜化類型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜

化類型為

(填標(biāo)號(hào))。②解析根據(jù)題給結(jié)構(gòu)可知Si原子形成了5個(gè)共價(jià)鍵,則雜化軌道數(shù)為5,因?yàn)殡s化軌道是由能量相近的原子軌道進(jìn)行雜化形成的,軌道的排列順序?yàn)閟、p、d,則選擇②。考法突破10鍵參數(shù)大小的比較大π鍵分析一、鍵參數(shù)大小的比較1.鍵長(zhǎng)大小的比較注意特例F—F鍵鍵長(zhǎng)為74pm,Cl—Cl鍵鍵長(zhǎng)為198pm,但F—F鍵鍵能為157kJ·mol-1,

而Cl—Cl鍵鍵能為242.7kJ·mol-1,原因是F原子半徑小,原子核間距離小,斥力大。2.鍵角大小的比較(1)不同雜化軌道類型的鍵角大小:sp>sp2>sp3。(2)(3)在同一分子中,多重鍵電子斥力大,鍵角大。例如二氯甲醛(COCl2)分子中鍵角大小:

單鍵—雙鍵>單鍵—單鍵。3.鍵能大小的比較(1)共價(jià)鍵越穩(wěn)定,鍵能越大。(2)一般來(lái)說(shuō),鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大。二、大π鍵分析方法1.大π鍵的基本概念與表示方法2.大π鍵中電子數(shù)的確定方法(1)電子式法:結(jié)合原子的電子式,分析原子在形成σ鍵后剩余的價(jià)電子,從而確定參與形

成大π鍵的電子數(shù)。以吡咯(

)為例,分析其中的大π鍵:(2)化合價(jià)法:結(jié)合化學(xué)式,明確各原子的化合價(jià),即為參與成鍵的價(jià)電子數(shù),再明確原子

形成的σ鍵數(shù)目,大π鍵電子數(shù)=|化合價(jià)|-σ鍵數(shù);各原子求和后就可以確定參與形成大π

鍵的電子總數(shù)。如以SO2為例確定大π鍵:第1步,判斷價(jià)態(tài):

。S的σ鍵數(shù)是2,參與形成大π鍵的電子數(shù)=4-2=2。O的σ鍵數(shù)是1,參與形成大π鍵的電子數(shù)=2-1=1。第2步,統(tǒng)計(jì)形成大π鍵的電子數(shù)。SO2分子中參與形成大π鍵的電子總數(shù)為2+1×2=4,即形成的大π鍵表示為

。注意對(duì)于陰、陽(yáng)離子,其參與形成大π鍵的電子數(shù)要相應(yīng)加上或減去其所帶電荷數(shù)。3.常見(jiàn)分子或離子中的大π鍵分子或離子大π鍵C6H6(苯)

CH2

CH—CH

CH2

O3

N

SO3

N

C

BF3

ClO2

即練即清典例1水合肼(N2H4·H2O)是一種無(wú)色透明發(fā)煙液體,具有強(qiáng)堿性和吸濕性,工業(yè)上常用

作抗氧化劑。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)CO(NH2)2+2NaOH+NaClO

Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl制備水合肼。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

(

)A.基態(tài)氯離子核外電子有18種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B.以上相關(guān)元素的第一電離能:O>N>C>NaC.以上相關(guān)物質(zhì)中C原子均為sp2雜化,N原子均為sp3雜化D.N2H4中H—N—H鍵角小于H2O中H—O—H鍵角C解析

量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道,基態(tài)氯離子的核

外電子排布式為1s22s22p63s23p6,共9個(gè)軌道,故有9種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),A錯(cuò)誤。同族

元素從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì),但第ⅤA族元素原子的最外層p軌道處于半充滿

穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于同鄰元素的第一電離能,則第一電離能:N>O>C>

Na,B錯(cuò)誤。CO(NH2)2、Na2CO3中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為3,為sp2雜化;CO(NH2)2、N

2H4·H2O中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,為sp3雜化,C正確。N2H4中N原子為sp3雜化且存

在1個(gè)孤電子對(duì),H2O中O原子為sp3雜化且存在2個(gè)孤電子對(duì),孤電子對(duì)數(shù)越多,對(duì)成鍵電

子對(duì)的斥力越大,鍵角越小,故N2H4中H—N—H鍵角大于H2O中H—O—H鍵角,D錯(cuò)誤。變式1

(同鍵角大小比較,變影響因素:涉及電負(fù)性對(duì)鍵角的影響)肼(聯(lián)氨)是一種常用

的還原劑,下列說(shuō)法不正確的是

(

)A.堿性:NH3>N2H4>NH2OHB.鍵角(H—N—H):NH3<N2H4C.N2H4和Na2SO3均可用于處理高壓鍋爐水中的氧,防止鍋爐被腐蝕,使用聯(lián)氨的優(yōu)點(diǎn)是

N2H4的用量少,且不產(chǎn)生其他雜質(zhì)D.向裝有少量AgBr的試管中加入足量聯(lián)氨溶液,可觀察到固體逐漸變黑,發(fā)生的反應(yīng)為

5N2H4+4AgBr

N2↑+4N2H5Br+4AgB解析

N2H4可以看作NH3中的1個(gè)—H被—NH2取代,NH2OH可以看作NH3中的1個(gè)—H被—OH

取代,由于電負(fù)性:O>N>H,則NH3中的1個(gè)—H被—NH2、—OH取代后,使得N原子上的

電子云密度減小,堿性減弱,故堿性:NH3>N2H4>NH2OH,A正確。NH3中的1個(gè)—H被—

NH2取代,由于電負(fù)性:N>H,則成鍵電子對(duì)間距離增大,斥力減小,鍵角減小,故鍵角(H—

N—H):N2H4<NH3,B錯(cuò)誤。N2H4與O2反應(yīng)生成N2,而Na2SO3與O2反應(yīng)生成Na2SO4,消耗1

molN2H4的同時(shí)除去1molO2,而消耗2molNa2SO3的同時(shí)才能除去1molO2,故使用聯(lián)氨

的優(yōu)點(diǎn)是N2H4的用量少,且不產(chǎn)生其他雜質(zhì),C正確。固體變黑則生成Ag,N2H4可被氧化

為N2,發(fā)生反應(yīng)N2H4+4AgBr

N2↑+4HBr+4Ag,由于N2H4過(guò)量,過(guò)量的N2H4與HBr反應(yīng)可生成N2H5Br,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為5N2H4+4AgBr

N2↑+4N2H5Br+4Ag,D正確。示N2H4是一種常用的還原劑,一般可被某些氧化劑氧化為N2,而不是NO。典例2

(2020山東,7,2分)B3N3H6(無(wú)機(jī)苯)的結(jié)構(gòu)與苯類似,也有大π鍵。下列關(guān)于B3N3H6

的說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A.其熔點(diǎn)主要取決于所含化學(xué)鍵的鍵能B.形成大π鍵的電子全部由N提供C.分子中B和N的雜化方式相同D.分子中所有原子共平面A解析

B3N3H6的熔點(diǎn)主要取決于分子間作用力的大小,所含化學(xué)鍵的鍵能影響其穩(wěn)定性,A錯(cuò)

誤;B3N3H6中1個(gè)B原子的3個(gè)價(jià)電子參與形成3個(gè)σ鍵,1個(gè)N原子的5個(gè)價(jià)電子中有3個(gè)參

與形成3個(gè)σ鍵,還剩余2個(gè)價(jià)電子,故形成大π鍵的電子全部由N提供,B正確;B3N3H6的結(jié)

構(gòu)式為

,B和N均采取sp2雜化,C正確;由“B3N3H6(無(wú)機(jī)苯)的結(jié)構(gòu)與苯類似”,可知分子中所有原子共平面,D正確。

變式2

(同大π鍵分析,變考查角度:涉及大π鍵電子數(shù)的計(jì)算)二茂鐵結(jié)構(gòu)為

,是由環(huán)戊二烯負(fù)離子(C5

)和Fe2+形成的夾心結(jié)構(gòu)。已知分子中的大π鍵可用符號(hào)

表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵

可表示為

),則C5

中的大π鍵可表示為

。解析C5

中參與形成大π鍵的碳原子數(shù)為5,參與形成大π鍵的電子數(shù)為6(提示:每個(gè)C原子提供1個(gè)電子,再加上1個(gè)外來(lái)電子,共6個(gè)),所以可表示為

。第3節(jié)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)1.物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài),還有晶態(tài)、非晶態(tài),以及介于晶態(tài)和非晶態(tài)

之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。2.氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)也同樣不一定都是由分子構(gòu)成的,如等離子體。3.等離子體:氣態(tài)物質(zhì)在高外加電場(chǎng)激發(fā)下,分子發(fā)生分解,產(chǎn)生電子和陽(yáng)離子

等。這種由電子、陽(yáng)離子和電中性粒子(分子或原子)組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物

質(zhì)就是等離子體。運(yùn)用等離子體顯示技術(shù)可以制造等離子體顯示器,利用等離子體可以進(jìn)行化學(xué)合成;核聚變也是在等離子態(tài)下發(fā)生的。4.液晶:介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)。既具有液體的流動(dòng)性、黏度和形變性等,又

具有晶體的某些物理性質(zhì),如導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等。比較類別晶體非晶體微觀結(jié)構(gòu)原子在三維空間里呈有序排列原子排列相對(duì)無(wú)序性質(zhì)特征自范性有無(wú)熔點(diǎn)固定不固定各向異性有無(wú)鑒別方法間接方法看是否具有固定的熔點(diǎn)或根據(jù)某些物理性質(zhì)的各向異性科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)舉例NaCl、I2、SiO2、Na晶體等玻璃、橡膠等二、晶體與非晶體1.得到晶體的三條途徑(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固。(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。(3)溶質(zhì)從溶液中析出(必要時(shí)需提供晶種,如明礬晶體的制備)。注意①瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成的,水晶是熔融態(tài)SiO2緩慢冷卻形成的。②

芯片的基質(zhì)單晶硅是由熔融態(tài)硅制備的。③制造激光器的KH2PO4大晶體是由水溶液

結(jié)晶出來(lái)的。④CVD寶石級(jí)鉆石是由烷烴在微波爐里以等離子體分解出的碳通過(guò)化

學(xué)氣相沉積得到的。2.晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定——X射線衍射(1)X射線與晶體中的電子相互作用,會(huì)在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點(diǎn)或者明銳的衍射

峰。(2)X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得的衍射圖,經(jīng)過(guò)計(jì)算可獲得晶胞形狀和大小、分子或原子

在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對(duì)稱類型、原子在晶胞里的數(shù)目和位置(通過(guò)原子的位置

計(jì)算原子間的距離,判斷晶體中哪些原子之間存在化學(xué)鍵,確定鍵長(zhǎng)和鍵角,得出分子的

空間結(jié)構(gòu))等,以及結(jié)合晶體化學(xué)組成的信息推出原子之間的相互關(guān)系。三、晶胞1.概念:描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。2.晶胞在晶體中的排列呈“無(wú)隙并置”,常規(guī)的晶胞都是平行六面體。3.常見(jiàn)晶胞模型晶體晶胞模型晶胞特點(diǎn)共價(jià)晶體金剛石

(1)每個(gè)C與相鄰4個(gè)C以共價(jià)鍵結(jié)合,形成正四面體結(jié)構(gòu)(2)最小碳環(huán)由6個(gè)C組成且不在同一平面內(nèi)(3)每個(gè)C參與4個(gè)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)“

O”,N(Si)∶N(O)=1∶2(3)最小環(huán)上有12個(gè)原子(6個(gè)O、6個(gè)Si)分子晶體干冰

(1)8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體且在6個(gè)面心上各有1個(gè)CO2分子(2)每個(gè)CO2分子距且緊鄰的CO2分子有12個(gè)離子晶體NaCl型

(1)每個(gè)Na+(Cl-)距且緊鄰的Cl-(Na+)有6個(gè)(構(gòu)成正八面體),每個(gè)Na+(Cl-)距且緊鄰的Na+(Cl-)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+(Cl-)距且緊鄰的Cl-(Cs+)有8個(gè),每個(gè)Cs+(Cl-)距且緊鄰的Cs+(Cl-)有6個(gè)(2)每個(gè)晶胞中含1個(gè)Cs+、1個(gè)Cl-CaF2型

(1)每個(gè)Ca2+距且緊鄰的F-有8個(gè),每個(gè)F-距且緊鄰的Ca2+有4個(gè);(2)每個(gè)晶胞中有4個(gè)Ca2+、8個(gè)F-四、分子晶體1.概念:只含分子的晶體稱為分子晶體。只有分子晶體才有分子式。2.較典型的分子晶體:(1)所有非金屬氫化物;(2)部分非金屬單質(zhì),如鹵素(X2)、稀有氣

體、硫(S8)等;(3)部分非金屬氧化物;(4)幾乎所有的酸;(5)絕大多數(shù)有機(jī)物。3.微粒間的作用力:相鄰分子間以分子間作用力結(jié)合;分子內(nèi)原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合(注

意稀有氣體的特殊性)。4.分子晶體的堆積方式

分子密堆積分子非密堆積作用力只有范德華力,無(wú)氫鍵主要是氫鍵,它具有方向性空間特點(diǎn)每個(gè)分子多有12個(gè)緊鄰的

分子空間利用率不高,留有相當(dāng)大的

空隙(冰晶體中四面體中心的每

個(gè)水分子與四面體頂角方向的4

個(gè)相鄰水分子相互吸引)舉例C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰注意水在4℃時(shí),密度最大。五、共價(jià)晶體1.特點(diǎn):構(gòu)成微粒是原子,微粒間作用力是共價(jià)鍵;熔、沸點(diǎn)高,硬度大。2.常見(jiàn)的共價(jià)晶體:(1)某些單質(zhì),如硼、硅、鍺、金剛石等;(2)某些非金屬化合物,如

SiC、Si3N4、BN等。(3)某些氧化物,如SiO2等。六、金屬鍵與金屬晶體1.金屬鍵:金屬陽(yáng)離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用。金屬鍵存在于純金屬和合金

中。金屬鍵沒(méi)有方向性。2.金屬(除汞外)在常是晶體,稱為金屬晶體。金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差異比較大。七、離子晶體1.概念:陰離子和陽(yáng)離子相互作用形成的晶體。2.注意:離子晶體中可能存在共價(jià)鍵和氫鍵等。3.構(gòu)成微粒:陰、陽(yáng)離子。構(gòu)成離子晶體的離子未必都是單原子離子,如N

、吡啶陽(yáng)離子等陽(yáng)離子,苯甲酸根離子等陰離子。隨著陰、陽(yáng)離子的體積增大,離子間的作用力

減弱,有些由離子組成的物質(zhì)在常至是液體(如離子液體:由體積很大的陽(yáng)離子

和陰離子構(gòu)成的,在室近室液態(tài)的鹽類物質(zhì))。知識(shí)歸納四種晶體的比較類別分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體實(shí)例CO2、H2O金剛石、SiO2Na、CuNaCl、CsCl構(gòu)成微粒分子原子金屬陽(yáng)離子和自由電子陰、陽(yáng)離子微粒間作用力分子間作用力(范

德華力、氫鍵)共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵影響作用力強(qiáng)弱的因素相對(duì)分子質(zhì)量、分

子極性鍵長(zhǎng)(原子半徑)離子半徑、離子所

帶電荷數(shù)離子半徑、離子所

帶電荷數(shù)導(dǎo)電性不導(dǎo)電,酸溶于水導(dǎo)

電一般不導(dǎo)電,個(gè)別為

半導(dǎo)體導(dǎo)電固體不導(dǎo)電,在水溶

液中或熔融狀態(tài)下

導(dǎo)電溶解性相似相溶不溶于水不溶(活潑金屬與

水反應(yīng))多數(shù)水熔、沸點(diǎn)較低高差別較大較高硬度較小大一般較大(部分較小)較大八、過(guò)渡晶體和混合型晶體1.過(guò)渡晶體:大多數(shù)晶體是四類晶體之間的過(guò)渡態(tài),常依據(jù)離子鍵成分百分?jǐn)?shù)進(jìn)行適當(dāng)

區(qū)分,看偏向于哪種晶體。注意一般電負(fù)性的差值越大,離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)越大。例如,離子鍵成分的百分?jǐn)?shù):

Na2O>MgO>Al2O3。2.混合型晶體:石墨是一種混合型晶體,既有共價(jià)鍵又有范德華力,同時(shí)還存在類似金屬

鍵的作用力,兼具共價(jià)晶體、分子晶體、金屬晶體的特征。石墨中的C原子采用sp2雜

化。知識(shí)拓展納米晶體晶體顆粒尺寸在納米量級(jí)的晶體。當(dāng)晶體顆粒小至納米量級(jí)時(shí),熔點(diǎn)會(huì)下降。納

米晶體有不同于大塊晶體的特性,主要原因是晶體表面積增大。1.下列物質(zhì)的性質(zhì)中,可證明某晶體是離子晶體的是

(

)A.水B.晶體不導(dǎo)電,熔融時(shí)能導(dǎo)電C.熔點(diǎn)較高D.晶體不導(dǎo)電,水溶液能導(dǎo)電即練即清B解析

NH3水,但屬于分子晶體。金屬在固態(tài)和液態(tài)時(shí)都可導(dǎo)電;離子晶體固態(tài)時(shí)不導(dǎo)

電,熔融狀態(tài)可導(dǎo)電;分子晶體和大部分共價(jià)晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下均不導(dǎo)電(個(gè)別

為半導(dǎo)體的共價(jià)晶體可導(dǎo)電)。共價(jià)晶體的熔點(diǎn)一般較高,不能僅從熔點(diǎn)高,判斷是離

子晶體。H2SO4固體不導(dǎo)電,水溶液能導(dǎo)電,但屬于分子晶體。綜上所述可知選B。2.下列有關(guān)晶體的說(shuō)法不正確的是

(

)A.上圖所示的四種物質(zhì)中,熔點(diǎn)最低的是冰B.每個(gè)Cu晶胞中平均含有4個(gè)銅原子C.在NaH晶胞中,距離Na+最近且等距的Na+的個(gè)數(shù)為12D.鈦酸鋇晶胞中,Ba2+的配位數(shù)為4D解析

題圖所示的四種物質(zhì)中只有冰是分子晶體,熔點(diǎn)最低,A正確;由均攤法知,每個(gè)Cu晶胞

中平均含有銅原子個(gè)數(shù)為8×

+6×

=4,B正確;在NaH晶胞中,與頂點(diǎn)Na+距離最近且相等的Na+位于面心處,其個(gè)數(shù)為3×

×8=12,C正確;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中與每個(gè)Ba2+距離最近且相等的O2-有12個(gè)(提示:以體心的Ba2+為參照,12條棱上的12個(gè)O2-與Ba2+距離

最近且相等),配位數(shù)為12,D錯(cuò)誤。3.FeS2具有良好的半導(dǎo)體性能,下圖給出了立方FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞體心的

(晶胞中的其某省市略)。下列敘述正確的是

(

)A.Fe2+的最高能層的電子排布式為3d6B.基態(tài)Fe2+共有24種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子C.FeS2晶胞中距離每個(gè)

最近的

有8個(gè)D.晶胞中Fe2+位于

所形成的正八面體的體心D解析

Fe2+的最高能層為M層,電子排布式為3s23p63d6,A錯(cuò)誤;基態(tài)Fe2+的電子共占據(jù)14個(gè)軌道,

即有14種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,B錯(cuò)誤;FeS2晶胞中的Fe2+的個(gè)數(shù)為8×

+6×

=4,根據(jù)化學(xué)式可知晶胞中有4個(gè)

,結(jié)合晶胞圖可知,體心有1個(gè)

,另外3個(gè)

也應(yīng)在Fe2+構(gòu)成的正八面體空隙,即在棱上,12個(gè)棱上的

與體心的

距離相等,則距離每個(gè)

最近的

有12個(gè),C錯(cuò)誤;根據(jù)C項(xiàng)分析知,每個(gè)Fe2+近的

有6個(gè),則Fe2+位于

所形成的正八面體的體心,D正確?？挤ㄍ黄?1物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高低的比較1.不同類型晶體熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律:共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體。不同金屬晶體熔、沸點(diǎn)差別

較大。2.同類型晶體即練即清典例

(2022天津,3,3分)下列物質(zhì)沸點(diǎn)的比較,正確的是

(

)A.CH4>C2H6B.HF>HClC.H2S>H2SeD.

>CH3CH2CH2CH3B解析

對(duì)于烷烴,隨著碳原子數(shù)的增加,沸點(diǎn)升高;對(duì)于碳原子數(shù)相等的烷烴,支鏈越多沸點(diǎn)越

低,則沸點(diǎn)CH4<C2H6,

<CH3CH2CH2CH3。HF分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)HF>HCl。H2S與H2Se是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,沒(méi)有氫鍵,H2Se的相對(duì)分子質(zhì)量大,則

沸點(diǎn)高。綜上所述可知選B。變式1

(同熔、沸點(diǎn)比較,變影響因素:涉及分子內(nèi)氫鍵與分子間氫鍵)(2024第二次T8

聯(lián)考,11)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結(jié)構(gòu)因素匹配錯(cuò)誤的是

(

)選項(xiàng)性質(zhì)差異結(jié)構(gòu)因素A沸點(diǎn):對(duì)羥基苯甲醛>鄰羥基苯甲醛氫鍵B堿性:Mg(OH)2>Al(OH)3第一電離能C熔點(diǎn):CS2>CO2范德華力D酸性:CF3COOH>CH3COOH羥基極性B解析

對(duì)羥基苯甲醛可以形成分子間氫鍵,而鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵,故沸點(diǎn):對(duì)羥基苯

甲醛>鄰羥基苯甲醛,A正確。元素的金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越

強(qiáng),B錯(cuò)誤。CS2和CO2為不含氫鍵且結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力

越強(qiáng),熔點(diǎn)越高,C正確。F的電負(fù)性大于H,使羧基中的羥基極性增強(qiáng),導(dǎo)致CF3COOH酸

性強(qiáng)于CH3COOH,D正確。變式2

(同熔、沸點(diǎn)比較,變考查方式:分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論)(2022浙江1月選考,26,4分)

(1)兩種有機(jī)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:物質(zhì)HCON(CH3)2HCONH2相對(duì)分子質(zhì)量7345沸點(diǎn)/℃153220HCON(CH3)2的相對(duì)分子質(zhì)量比HCONH2的大,但其沸點(diǎn)反而比HCONH2的低,主要原因

是

。HCON(CH3)2分子間只有范德華力,HCONH2分子間存在氫鍵,破壞范德華力更容易,所以沸點(diǎn)低物質(zhì)CF4SiF4BF3AlF3熔點(diǎn)/℃-183-90-127>1000(2)四種晶體的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表:CF4和SiF4熔點(diǎn)相差較小,BF3和AlF3熔點(diǎn)相差較大,原因是

。CF4和SiF4都是分子晶體,結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量相差不大,范德華力相差較小,所以熔點(diǎn)相差較小;BF3通過(guò)范德華力形成分子晶體,AlF3通過(guò)離子鍵形成離子晶體,破壞離子鍵需要的能量多,所以熔點(diǎn)相差較大解析

(1)HCONH2中存在N—H鍵,能形成分子間氫鍵,而HCON(CH3)2分子間無(wú)法形成

氫鍵。(2)CF4、SiF4屬于分子晶體,熔點(diǎn)主要取決于范德華力,對(duì)于結(jié)構(gòu)相似的分子晶

體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔點(diǎn)越高,因兩者相對(duì)分子質(zhì)量相差不大,故熔點(diǎn)相差較小;BF3屬于分子晶體而AlF3屬于離子晶體,后者熔化時(shí)破壞的是離子鍵,故熔點(diǎn)相差較大。

微專題2晶胞結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算1.均攤法計(jì)算晶胞中粒子數(shù)目(1)長(zhǎng)方體(包括立方體)晶胞

(2)非長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)單元

注意審題時(shí)一定要注意是“分子結(jié)構(gòu)”還是“晶體結(jié)構(gòu)”,若是分子結(jié)構(gòu),其化學(xué)式

由圖中所有實(shí)際存在的原子個(gè)數(shù)決定,且原子個(gè)數(shù)可以不互質(zhì)(即原子個(gè)數(shù)比不約簡(jiǎn))。2.晶胞中微粒配位數(shù)的計(jì)算一個(gè)粒子近且等距離的粒子的數(shù)目稱為配位數(shù),它反映了晶體中粒子排列的緊

密程度。(1)晶體中原子(或分子)的配位數(shù):若晶體中的微粒為同種原子或同種分子,則某原子(或

分子)的配位數(shù)指的是與該原子(或分子)最近且等距離的原子(或分子)的數(shù)目,常見(jiàn)晶

胞的配位數(shù)如下:堆積模型簡(jiǎn)單立方堆積面心立方堆積體心立方堆積晶胞結(jié)構(gòu)

配位數(shù)6128(2)離子晶體的配位數(shù):指一個(gè)離子近且等距離的異電性離子的數(shù)目,如NaCl晶胞

(如圖1)中Cl-的配位數(shù)為6,即每個(gè)Cl-近且等距離的Na+有6個(gè),Cl-近且等距

離的Na+所圍成的圖形為正八面體。NaCl中Na+與Cl-數(shù)目比為1∶1,則Na+的配位數(shù)也為

6,即每個(gè)Na+近且等距離的Cl-有6個(gè)。

又如CaF2晶胞(如圖2)中Ca2+的配位數(shù)的確定方法:①找一個(gè)與其他粒子連接情況最清晰的粒子由圖2可知,1個(gè)晶胞內(nèi)灰球共有8個(gè),而白球有8×

+6×

=4個(gè),說(shuō)明白球是Ca2+,灰球是F-。②數(shù)出與該粒子近且等距離的粒子數(shù)灰球的配位數(shù)在晶胞內(nèi)可以直接看出,每個(gè)灰球近且等距離的白球有4個(gè),所以

灰球(F-)的配位數(shù)為4。③直接確定或推導(dǎo)指定粒子的配位數(shù)方法一:如圖2所示,以位于右側(cè)面面心處的白球?yàn)槔?與該白球最近且等距離的灰球有4

個(gè),與該晶胞共面的右邊一個(gè)晶胞中也有4個(gè)灰球與該白球最近且等距離,所以白球(Ca2+)的配位數(shù)為8;方法二:灰球的數(shù)目是白球的2倍,所以白球(Ca2+)的配位數(shù)應(yīng)該為灰球(F-)配位數(shù)的2倍,即Ca2+的配位數(shù)為8。3.晶體密度的計(jì)算根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和有關(guān)數(shù)據(jù),求算晶體的密度。對(duì)于立方晶胞,可建立如下求算途

徑:

得關(guān)系式:ρ=

(a表示晶胞