2019届高考化学二轮复习物质结构与性质(选考)课件(共82张PPT)
5
＇
¦
“
结构观的核心理念
”
——
物质结构
近几年高考试题分析
原子结构与元素性质
1.
了解原子核外电子的运动状态、能级分布和
排布原理
，能正确书写
1~36
号元素
原子核外电子、价电子的电子排布式
和轨道表达式。
高考新课标
全国
I
卷还未考查
，但是课标
、教材中出现的知识点有：
（
1
）元素周期表的分区
（
2
）配合物理论
(
全国
II
卷
16
年有考查
)
（
3
）
共价
键的极性和分子的极性
（
4
）手性
（考试大纲中未出现）
（
5
）
分子晶体晶胞结构分析
（
6
）
金属晶体常见的堆积方式
低频率考点：
（
1
）
电子云
等电子原理
（
2
）
范德华力对物质性质的影响
、
（
3
）
金属晶体晶胞结构分析
（
4
）教材中提到的四种科学仪器的使用
(
光谱仪、质谱仪、红外光谱仪、
X-
射线衍射仪
)
的使用，目前只有
2014
年全国卷
Ⅰ
考过
X-
射线衍射仪用于区分晶体与非晶体。
学生主要薄弱点：
1
、
杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型（
sp
、
sp
2
、
sp
3
）
，
用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构
2
、
等电子体的确定
3
、
应用结构原理解释问题
4
、晶胞相关计算
5
、
陌生信息处理
6
、
解题速度
真题调研
1
原子结构与元素性质
2
化学键 分子结构与性质
3
晶体结构与简单计算
4
物质结构与性质综合考查
常考知识点分析
高考链接＆真题
1.(
全国卷
Ⅰ
，
37)
锗
(Ge)
是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：
(1)
基态
Ge
原子的核外电子排布式为
[Ar]
________
，有
___
个未成对电子。
3d
10
4s
2
4p
2
2
解析
锗为
32
号元素，根据原子核外电子的排布规律，可写出其电子排布式为
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
2
，其核外电子排布简式为
[Ar]
3d
10
4s
2
4p
2
，其中
4p
能级有
2
个未成对电子。
(2)Ge
与
C
是同族元素，
C
原子之间可以形成双键、三键，但
Ge
原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是
___________________
_
_______________________________________________________________
_
_______
。
Ge
原子半径大，原子间形成的
σ
单键较长，
p
-p
轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成
π
键
解析
Ge
和
C
虽是同族元素，价电子排布相同，但
Ge
的原子半径比
C
的大，所以其原子轨道不易重叠形成
π
键，即
Ge
原子间难以形成双键和三键。
(3)
比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因
___________
________________________________________________________________________________
_
_______
。
GeCl
4
、
GeBr
4
、
GeI
4
的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，
分子间相互作用
力逐渐增强
解析
由表中数据，可知几种锗卤化物的熔、沸点都较低，都属于分子晶体。随着相对分子质量的逐渐增大，其分子间作用力逐渐增强，故熔、沸点逐渐升高。
GeCl
4
GeBr
4
GeI
4
熔点
/
℃
－
49.5
26
146
沸点
/
℃
83.1
186
约
400
(5)Ge
单晶具有金刚石型结构，其中
Ge
原子的杂化方式为
____
，
微粒之间存在的作用力是
________
。
(4)
光催化还原
CO
2
制备
CH
4
反应中，带状纳米
Zn
2
GeO
4
是该反应的良好催化剂。
Zn
、
Ge
、
O
电负性由大至小的顺序是
____________
。
O
＞
Ge
＞
Zn
解析
Zn
、
Ge
、
O
三种元素中，
Zn
和
Ge
是金属元素，
O
是非金属元素。
O
的电负性比
Zn
和
Ge
的大，又根据同周期元素的电负性从左到右逐渐增大的规律，可知电负性：
O
＞
Ge
＞
Zn
。
sp
3
共价键
解析
由于锗单晶具有金刚石型的结构，故每个锗原子与相邻的四个锗原子形成四个共价键，其原子轨道杂化类型为
sp
3
杂化。
②
晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知
Ge
单晶的晶胞参数
a
＝
565.76 pm
，
其
密度为
________________g·cm
－
3
(
列出计算式即可
)
。
2.(
全国卷
Ⅱ
，
37)
东晋《华阳国志
·
南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜
(
铜镍合金
)
闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
(1)
镍元素基态原子的电子排布式为
_______________________________
，
3d
能级上的未成对电子数为
___
。
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
8
4s
2
(
或
[Ar]
3d
8
4s
2
)
2
解析
镍是
28
号元素，位于第四周期第Ⅷ族，根据核外电子排布规则，其基态原子的电子排布式为
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
8
4s
2
；
3d
能级有
5
个轨道，根据洪特规则，先占满
5
个自旋方向相同的电子，再分别占据三个轨道，电子自旋方向相反，所以未成对的电子数为
2
。
(2)
硫酸镍溶于氨水形成
[Ni(NH
3
)
6
]
SO
4
蓝色溶液。
①
[Ni(NH
3
)
6
]
SO
4
中阴离子的立体构型是
________
。
正四面体
②
在
[Ni(NH
3
)
6
]
2
＋
中
Ni
2
＋
与
NH
3
之间形成的化学键称为
________
，提供孤电子对的成键原子是
___
。
配位键
N
解析
根据配位键的特点，在
[Ni(NH
3
)
6
]
2
＋
中
Ni
2
＋
与
NH
3
之间形成的化学键称为配位键，提供孤电子对的成键原子是
N
；
③
氨的沸点
________(
填
“
高于
”
或
“
低于
”
)
膦
(PH
3
)
，原因是
_____________________
；氨
是
_____
分子
(
填
“
极性
”
或
“
非极性
”
)
，中心原子的轨道杂化类型为
____
。
高于
氨气分子间可形成
氢键
极性
sp
3
(3)
单质铜及镍都是由
_____
键
形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为
I
Cu
＝
1 958 kJ·mol
－
1
、
I
Ni
＝
1 753 kJ·mol
－
1
，
I
Cu
>
I
Ni
的原因是
___________________________________________
_
_
。
金属
铜失去的是全充满的
3d
10
电子，镍失去的是
4s
1
电子
解析
铜和镍属于金属，则单质铜及镍都是由金属键形成的晶体；铜失去的是全充满的
3d
10
电子，镍失去的是
4s
1
电子，所以
I
Cu
＞
I
Ni
。
(4)
某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①
晶胞中铜原子与镍原子的数量比为
_____
。
②
若合金的密度为
d
g·cm
－
3
，晶胞参数
a
＝
_____
_
_____
nm
。
3
∶
1
1.
基态原子的核外电子排布
(1)
排布规律
高考题型
1
原子结构与元素性质
核心知识点
能量最低原理
原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道
泡利原理
每个原子轨道上最多只容纳
2
个自旋方向相反的电子
洪特规则
当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同
(2)
几
种表示方法
表示方法
举例
电子排布式
Cr
：
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
5
4s
1
简化表示式
Cu
：
[Ar]
3d
10
4s
1
价电子排布式
Fe
：
3d
6
4s
2
外围电子排布式（图）
电子排布图
(
或轨道表示式
)
(3)
常见错误防范
①
电子排布式
a.3d
、
4s
书写顺序混乱
如
：
b.
违背洪特规则特例
如
：
②
电子排布图（轨道表示式）
(
以下各违背了哪个规律
)
2.
元素第一电离能的递变性
同周期
(
从左到右
)
同主族
(
自上而下
)
第一电离能
(1)
特例
当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空
(p
0
、
d
0
、
f
0
)
、半充满
(p
3
、
d
5
、
f
7
)
和全充满
(p
6
、
d
10
、
f
14
)
的结构时，原子的能量较低，为稳定状态，该元素具有较大的第一电离能，如：第一电离能，
Be>B
；
Mg>Al
；
N>O
；
P>S
。
增大趋势
(
注意
Ⅱ
A
、
Ⅴ
A
的特殊性
)
依次减小
(2)
应用
①
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。
②
判断元素的化合价
如果某元素的
I
n
＋
1
≫
I
n
，则该元素的常见化合价为＋
n
，如钠元素
I
2
≫
I
1
，所以钠元素的化合价为＋
1
价。
3.
元素电负性的递变性
(1)
规律
同周期元素，从左到右，电负性依次增大；同主族元素自上而下，电负性依次减小。
(2)
应用
1.
原子核外电子的排布
(1)
处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用
________
形象化描述。在基态
14
C
原子中，核外存在
___
对
自旋相反的电子。
课堂练习
电子云
2
(2)
基态
Ni
原子的电子排布式为
_____________________________
，
Ni
2
＋
的
价
层电子排布图为
___________________
_
_
，该
元素位于元素周期表中的第
_____
族。
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
8
4s
2
或
[Ar]
3d
8
4s
2
Ⅷ
(3)N
的基态原子核外电子排布式为
________
；
Se
的基态原子最外层有
___
个
电子。
1s
2
2s
2
2p
3
6
(4)Si
元素基态原子的电子排布式是
_______________________
_
_
。
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
2
或
[Ne]
3s
2
3p
2
(5)Cu
、
Cu
2
＋
、
Cu
＋
基态核外电子排布式分别为
_________________________
__________
、
____________________________
、
__________
_
_____________
_______
。
Cu
：
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
1
或
[Ar]
3d
10
4s
1
Cu
2
＋
：
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
9
或
[Ar]
3d
9
Cu
＋
：
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
或
[Ar]
3d
10
(6)Cr
3
＋
基态核外电子排布式为
__________________________
；配合
物
[Cr(H
2
O)
6
]
3
＋
中，与
Cr
3
＋
形成配位键的原子是
____(
填元素符号
)
。
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
3
(
或
[Ar]
3d
3
)
O
(7)Mg
原子核外电子排布式为
___________________
；
Ca
原子最外层电子的能量
_____(
填
“
低于
”
、
“
高于
”
或
“
等于
”
)Mg
原子最外层电子的能量。
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
或
[Ne]
3s
2
高于
(8)
基态铁原子有
_____
个
未成对电子，三价铁离子的电子排布式为
________________
。
4
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
5
2.
元素的性质
(1)CH
4
和
CO
2
所含的三种元素电负性从小到大的顺序为
________
。
(2)
原子半径：
Al
___
Si
，电负性：
N
___
O(
填
“
>
”
或
“
<
”
)
。
(3)C
、
Si
、
N
元素的电负性由大到小的顺序是
___
_
_____
；
C
、
N
、
O
、
F
元素的第一电离能由大到小的顺序是
____________
。
(4)F
、
K
、
Fe
、
Ni
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
)
。
H
N>C>K
高考题型
2
化学键 分子结构与性质
核心知识点
1.
共价键的键参数及类型
S-S
球形重叠
2.
与分子结构有关的三种理论
(1)
杂化轨道理论
①
基本观点：杂化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理；杂化轨道形成的共价键更加牢固。
②
杂化轨道类型与分子构型的关系。
杂化轨道类型
杂化轨道数目
分子构型
实例
sp
2
直线形
CO
2
、
BeCl
2
、
HgCl
2
sp
2
3
平面三角形
BF
3
、
BCl
3
、
CH
2
O
sp
3
4
等性杂化：正四面体
CH
4
、
CCl
4
、
NH
不等性杂化：具体情况不同
NH
3
(
三角锥形
)
、
H
2
S
、
H
2
O(V
形
)
(2)
价层电子对互斥理论
①
基本观点：分子中的价电子对
(
包括成键电子对和孤电子对
)
由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。（
bond pair
＆
lone pair
）
②
价电子对数的计算
说明：配原子为H,X(X=F,Cl,Br,I),n=1；配原子为O,S,n=0；配原子为N,n=-1.
电荷数：带正电时减去,带负电时加上.
③
价层电子对互斥理论在判断分子构型中的应用。
价层电子对数目
电子对的空间构型
成键电子对数
孤电子对数
分子的空间构型
实例
2
直线形
2
0
直线形
CO
2
、
C
2
H
2
3
三角形
3
0
三角形
BF
3
、
SO
3
2
1
V
形
SnCl
2
、
PbCl
2
4
四面体
4
0
正四面体
CH
4
、
SO
4
2-
、
CCl
4
、
NH
4
+
3
1
三角锥形
NH
3
、
PH
3
2
2
V
形
H
2
O
、
H
2
S
(3)
等电子原理
①
基本观点：原子总数相同、价电子总数相同的分子（离子）具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质（结构等）。
3.
化学键的极性与分子极性的关系
分子类型
空间构型
键角
键的极性
分子极性
代表物
AB
直线形
极性
极性
HCl
、
NO
AB
2
直线形
180°
极性
非极性
CO
2
、
CS
2
AB
3
平面三角形
120°
极性
非极性
BF
3
、
SO
3
AB
4
正四面体形
109°28
′
极性
非极性
CH
4
、
CCl
4
4.
三种作用力及对物质性质的影响
范德华力
氢键
共价键
作用粒子
特征
强度比较
分子
H
与
N
、
O
、
F
原子
(
分子内、分子间
)
无方向性、无饱和性
有方向性、有饱和性
有方向性、有饱和性
原子
共价键
>
氢键
>
范德华力
影响强度的因素
①
随着分子极性和相对分子质量的增大而增大
②
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
形成氢键元素的电负性
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
①
影响物质的熔
沸点、溶解度等物理性质
②
组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔沸点逐渐升高，如
F
2
H
2
S
，
HF>HCl
，
NH
3
>PH
3
①
影响分子的稳定性
②
共价键键能越大，分子稳定性越强
1.
共价键与分子的空间结构
(1)F
2
通入稀
NaOH
溶液中可生成
OF
2
，
OF
2
分子构型为
_____
，
其中氧原子的杂化方式为
____
。
(
2)CS
2
分子中，共价键的类型有
__________
，
C
原子的杂化轨道类型是
____
，写出两个与
CS
2
具有相同空间构型和键合形式的分子或离子
____________
。
课堂练习
V
形
解析
S
=
=C
=
=S
中，存在
σ
键和
π
键；分子是直线形，
C
原子采取
sp
杂化。
sp
3
σ
键和
π
键
sp
CO
2
、
COS
氟气与氢氧化钠反应方程式为：
2F2
+
2NaOH==2NaF+H2O+OF2↑（氢氧化钠浓度为2%）
2F2 4NaOH=4NaF+ O2↑+ 2H2O（氢氧化钠浓度较大时）
(3)
磷和氯反应可生成组成比为
1
∶
3
的化合物，该化合物的立体构型为
_________
，
中心原子的杂化轨道类型为
____
。（
PCl5
呢？
）
sp
3
解析
PCl
3
中，
P
含有一对孤电子对，价层电子对数为
4
，立体构型为三角锥形，中心原子
P
采取
sp
3
杂化。
三角锥形
PCl
5
是一种白色晶体，加热到160
℃时可不经过液态阶段就直接变成了蒸汽。测知180℃时的蒸汽密度（折合成标准状况）为9.3
g·L
-1
，
分子没有极性，
P─Cl
键长为204
pm
和211
pm
两种。继续加热到250℃时测知压力为计算值的两倍。
PCl
5
在加压下于148
℃
液化，形成一种能导电的熔体，测知
P─Cl
的键长为198
pm
和206
pm
两种。回答下列问题
:
(1)
180℃时的
PCl
5
蒸汽中存在的分子的化学式。
(2)250
℃
时的
PCl
5
蒸汽中存在的分子的化学式。
(3)
PCl
5
熔体为什么能导电？试给出解释。
(4)
PBr
5
气态分子的结构与
PCl
5
相似，它的熔体也能导电，经测定知其中只存在一种
P
─
Br
键长，
PBr
5
熔体为何能导电？试给出简洁的解释。
PCl
5
PCl
3
、Cl
2
2
PCl
5
=PCl
4
+
+ PCl
6
-
PBr
5
= PBr
4
+
+ Br
-
写出阴阳极电极反应式。
(4)
石墨烯
(
图甲
)
是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯
(
图乙
)
。
①
图甲中，
1
号
C
与相邻
C
形成
σ
键的个数为
___
。
②
图乙中，
1
号
C
的杂化方式是
_____
，该
C
与相邻
C
形成的键角
_____ (
填
“
>
”
、
“
<
”
或
“
＝
”
)
图甲中
1
号
C
与相邻
C
形成的键角。
3
sp
3
<
解析
两个成键原子间有且只有一个
σ
键，
1
号
C
与周围
3
个碳原子形成
3
个
σ
键。
解析
图乙中，
1
号
C
形成了
4
个
σ
键，杂化方式为
sp
3
，形成四面体结构，
1
号
C
与相邻
C
形成的键角为
109°28
′
；而甲中
1
号
C
形成平面三角形结构，
1
号
C
与相邻
C
形成的键角为
120°
，因此图乙中的键角小。
(5)H
＋
可与
H
2
O
形成
H
3
O
＋
，
H
3
O
＋
中
O
原子采用
____
杂化。
H
3
O
＋
中
H—O—H
键角比
H
2
O
中
H—O—H
键角大，原因为
______________________
_
_____________________________________________
。
sp
3
H
2
O
中
O
原子有两对孤电子对，
H
3
O
＋
中
O
原子只有一对孤电子对，排斥力较小
V
形
sp
3
(7)
①
S
单质的常见形式为
S
8
，其环状结构如图所示，
S
原子采用的轨道杂化方式是
_____
。
sp
3
解析
首先根据
S
8
的结构和价电子特点，确定其杂化方式。
S
的价电子数是
6
，其中形成
2
个
σ
键，还有两对孤电子对，故杂化方式为
sp
3
。
强
平面三角形
三角
锥形
SF
6
是一种无色气体，具有很强的稳定性，可用于灭火。
SF
6
的分子结构下图所示，呈正八面体型。如果
F
元素有两种稳定的同位素，则
SF
6
的不同分子种数为
。
F
F
F
F
F
F
S
分析
设
F
元素两种稳定的同位素为
A
和
B，
则
6个
F
原子
的
组合有几种？
A
6
A
5
B A
4
B
2
A
3
B
3
A
2
B
4
AB
5
B
6
它们在正八面体顶点
上
的分布方式
分别
有
几种？
1种 1种
七种
10
2种 2种 2种
1种 1种
2.
微粒间相互作用与物质性质
(1)
①
维生素
B
1
可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。
该
物质
的结构简式为
以下关于维生素
B
1
的说法正确的是
______(
填字母，下同
)
。
A.
只含
σ
键和
π
键
B
.
既有共价键又有离子键
C.
该物质的熔点可能高于
NaCl
D
.
该物质易溶于盐酸
√
√
②
维生素
B
1
晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有
____
。
A.
离子键、共价键
B.
离子键、氢键、共价键
C.
氢键、范德华力
D.
离子键、氢键、范德华力
解析
晶体溶于水的过程会电离出
Cl
－
等，故需要克服离子键，维生素
B
1
分子中含有
—OH
，可以
形成氢键
，维生素
B
1
分子间存在范德华力，故
D
项正确。
√
③
关于
右
面
分子的说法不正确的是
_____
。
A.
既有
σ
键又有
π
键
B.O—H
键的极性强于
C—H
键的极性
C
.
是非极性
分子
D.
该物质的分子之间不能形成氢键，但它可以与水分子形成氢键
√
√
解析
A
项，分子中含有碳碳双键，因此既有
σ
键又有
π
键
；
B
项，
O
的电负性强于
C
的，因此
O—H
键的极性强于
C—H
键的极性
；
C
项，该分子结构不对称，因此属于极性分子
；
D
项，该分子含有羟基，分子之间能形成氢键。
(2)
氧元素的氢化物
(H
2
O)
在乙醇中的溶解度大于
H
2
S
，其原因是
_________
__________
_
__________
。
解析
H
2
O
在乙醇中的溶解度大于
H
2
S
，是因为水分子与乙醇分子之间可形成氢键。
水分子
与乙醇分子之间形成氢键
(3)
已知苯酚
(
)
具有弱酸性，其
K
a
＝
1.1
×
10
－
10
；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
K
a2
(
水杨酸
)____ (
填
“
>
”
或
“
<
”
)
K
a
(
苯酚
)
，其原因是
___________________________________________
_
____
。
<
—COO
－
与
—OH
形成分子内氢键，使其更难电离出
H
＋
解析
氧的电负性较大，则
中
形成分子内
氢键
，即
O—H
…
O
(—
COO
－
中双键与羟基氢之间存在氢键
)
，其大小介于化学键和范德华力之间，使其更难电离出
H
＋
，则水杨酸第二级电离常数小于苯酚的电离常数。
(4)H
2
O
分子内的
O—H
键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为
_______________________
。
的
沸点
比
高
，
原因
是
_________________________________________________
_
_________
_____________________________
。
O—H
键、氢键、范德华力
形成分子内
氢键，而
形成
分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大
解析
氢键弱于共价键而强于分子间范德华力。对羟基苯甲醛形成分子间氢键，使其沸点升高，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对其沸点影响不大。
(5)
①
下列物质变化只与范德华力有关的是
_____
。
(
填字母，下同
)
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
F
.
石英熔融
解析
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，故选
A
、
E
。
√
√
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
(6)BF
3
与一定量的水形成
(H
2
O)
2
·BF
3
晶体
Q
，
Q
在一定条件下可转化为
R
：
√
√
一定压强和温度下，取两份等体积氟化氢气体，在35℃和90 ℃时测得其摩尔质量分别为40.0
g/mol
和20.0
g/mol。
（1）35
℃，氟化氢的化学式为________
（2）
不同温度下摩尔质量不同的可能原因是__________
（1）（
HF）
2
（2）在较底温度下
HF
以氢键结合而成（
HF）
n
，
随着温度的升高，氢键不断被破坏。
3.
配位键与配位化合物（
高中阶段一般配位健都为
∂键，
π
键很少
(CO)
）
(1)K
＋
、
Fe
3
＋
、
F
－
三种离子组成的化合物
K
3
FeF
6
，其中化学键的类型有
________________
；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为
______
，配体是
____
。
(2)
锌的氯化物与氨水反应可形成配合物
[Zn(NH
3
)
4
]
Cl
2
，
1 mol
该配合物中含有
σ
键的数目为
_______________
_
。
(6)NH
4
BF
4
(
氟硼酸铵
)
是合成氮化硼纳米管的原料之一。
1 mol NH
4
BF
4
含有
____
mol
配位键。
离子键、配位键
[FeF
6
]
3
－
F
－
16
×
6.02
×
10
23
个
解析
1
个
[Zn(NH
3
)
4
]
2
＋
中
Zn
与
NH
3
之间以配位键相连，共
4
个
σ
键，加上
4
个
NH
3
的
12
个
σ
键，共
16
个
σ
键。
2
高考题型
3
晶体结构与简单计算
1.
晶胞中微粒数目的计算方法
——
均摊法
核心知识点
熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目。
A.NaCl
B.
干冰
C.CaF
2
D.
金刚石
E.
体心立方
F.
面心立方
2.
物质熔沸点高低比较规律
(1)
一般情况下，不同类型晶体的熔沸点高低规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，如：金刚石＞
NaCl
＞
Cl
2
；金属晶体＞分子晶体，如：
Na
＞
Cl
2
(
金属晶体熔沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞等
)
(2)
形成原子晶体的原子半径越小、键长越短，则键能越大，其熔沸点就越高，如：金刚石＞石英＞碳化硅＞晶体硅。
(3)
形成离子晶体的阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔沸点就越高，如：
MgO
＞
MgCl
2
，
NaCl
＞
CsCl
。
(4)
金属晶体中金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单质的熔沸点就越高，如
Al
＞
Mg
＞
Na
。
(5)
分子晶体的熔沸点比较规律
①
组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，其熔沸点就越高，如：
HI
＞
HBr
＞
HCl
；
②
组成和结构不相似的分子，分子极性越大，其熔沸点就越高，如：
CO
＞
N
2
；
③
同分异构体分子中，支链越少，其熔沸点就越高，如：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷；
④
同分异构体中的芳香烃及其衍生物，邻位取代物＞间位取代物＞对位取代物，如：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯。（极性）
考向
1
晶体类型及性质判断
1.(1)CuSO
4
可由
Cu
和
H
2
O
2
在
H
2
SO
4
溶液中反应得到：
Cu
＋
H
2
O
2
＋
H
2
SO
4
==
=CuSO
4
＋
2H
2
O
。
上述化学方程式中的
5
种物质所属的晶体类型不含有
____
_
(
填字母
)
。
a.
离子晶体
b
.
分子晶体
c.
原子晶体
d
.
金属晶体
课堂练习
解析
Cu
为金属晶体，
H
2
O
2
、
H
2
SO
4
和
H
2
O
为分子晶体，
CuSO
4
为离子晶体。
√
2.(1)C
60
和金刚石都是碳的同素异形体，二者相比较熔点高的是
_______
。
(
2)
超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛，氮化铝晶体与金刚石类似，每个
Al
原子与
___
个
氮原子相连，与同一个
N
原子相连的
Al
原子构成的空间构型为
__________
，氮化铝晶体属于
_____
晶体。
解析
C
60
是分子晶体、金刚石是原子晶体，所以金刚石的熔点远远高于
C
60
的。
金刚石
4
正四面体形
原子
解析
由金刚石结构每个
C
原子均以
sp
3
杂化与其他四个
C
原子相连形成四个共价键构成正四面体结构可推测。
(3)
金属镍粉在
CO
气流中轻微加热，生成无色挥发性液态
Ni(CO)
4
，呈正四面体构型。试推测
Ni(CO)
4
的晶体类型是
________
，
Ni(CO)
4
易溶于下列
______(
填字母
)
。
A.
水
B
.
四氯化碳
C.
苯
D
.
硫酸镍溶液
解析
由挥发性液体可知
Ni(CO)
4
是分子晶体，由正四面体构型可知
Ni(CO)
4
是非极性分子。
分子晶体
√
√
(4)
氯化铝在
177.8
℃
时升华，蒸气或熔融状态以
Al
2
Cl
6
形式存在。下列关于氯化铝的推断错误的是
______(
填字母
)
。
A.
氯化铝为共价化合物
B.
氯化铝为离子化合物
C.
氯化铝难溶于有机溶剂
D.Al
2
Cl
6
中存在配位键
解析
由氯化铝易升华可知氯化铝是分子晶体，
Al—Cl
键不属于离子键应该为共价键，
Al
原子最外层三个电子全部成键，形成三个
Al—Cl σ
键，无孤电子对，是非极性分子，易溶于有机溶剂，
Al
有空轨道，与氯原子的孤对电子能形成配位键，
A
、
D
正确。
√
√
已知氯化
铝
的熔点为90℃(2.02×10
5
Pa) ，
但它在180℃即开始升华。
(1)氯化铝是
(填“离子化合物”或“共价化合物”
)
。
(2)在500
K
和1.01×10
5
Pa
时，它的蒸气密度(换算成标准状况时)为11.92
g/L，
且已知它的结构中还含有配位键，氯化铝的化学式为
，结构式为
。
(3)无水氯化铝在空气中强烈地“发烟”，其原因是
。
(4)如何通过实验来判别氯化铝是离子化合物还是共价化合物？
(5)
氢键对物质性质具有一定的影响，下列现象与氢键无关的是
_____(
填字母
)
。
A.
水在结冰时体积膨胀
B.NH
3
比
PH
3
热稳定性好
C.
在稀溶液中，盐酸比氢氟酸的酸性强
D.
甘油、浓硫酸都呈黏稠状
解析
NH
3
、
PH
3
热分解断裂的是
N—H
键、
P—H
键，与氢键无关；
HCl
比
HF
容易电离是因为
H—Cl
键比
H—F
键容易断裂，与氢键无关。
√
√
考向
2
有关晶胞的计算
3.
根据示意图计算晶胞中的微粒数或化学式
(1)
利用
“
卤化硼法
”
可合成含
B
和
N
两种元素的功能陶瓷，如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
_____
。
解析
：
1
＋
8
×
＝
2
，
：
1
＋
4
×
＝
2
，所以每个晶胞中含有
B
原子、
N
原子的个数均为
2
，其化学式为
BN
。
2
BN
(2)
碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
解析
由图可知，石墨烯中每个碳被
3
个六元环所共有，每个六元环占有的碳原子数为
6
×
＝
2
。
①
在石墨烯晶体中，每个
C
原子连接
___
个六
元
环，每个六元环占有
___
个
C
原子。
②
在金刚石晶体中，
C
原子所连接的最小环也为六元环，每个
C
原子连接
___
个
六元环。
3
2
12
解析
金刚石晶体中每个碳原子被
12
个环所共有。
5.
根据晶胞结构示意图，计算晶胞的边长或密度。
(1)N
与
B
能够形成一种硬度接近金刚石的物质，其晶体结构如图，若
其晶胞
边长
为
a
pm
，则其密度为
________________________
g·cm
－
3
(
只列算式
)
。
(2)N
和
Cu
元素形成的化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为
______
。
该化合物的相对分子质量为
M
，
N
A
为阿伏加德罗常数。若
该晶胞
的
边
长
为
a
pm
，则该晶体的密度是
________g·pm
－
3
。
Cu
3
N
高考题型
4
物质结构与性质综合考查
综合题型
据某科学杂志报道，国外有一研究所发现了一种新的球形分子，它的分子式为
C
60
Si
60
，它的分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”。经测定其中包含有
C
60
和
Si
60
结构。下列说法不正确的是（ ）
A
．该物质有很高的熔点、很大的硬度
B
．该物质形成的晶体是分子晶体
C
．该物质分子中
Si
60
被包裹在
C
60
里
D
．该物质相对分子质量为
2400
AC
分子晶体
半径大小
[例]
石墨晶体的层内结构如图所示，每一层由无数个正六边形构成，则:
(1)平均每一个正六边形所占的碳原子数为
;
(2)石墨晶体每一层内碳原子数与碳一碳化学键之比是
；
（3）
ng
碳原子可构成
个正六边形。
每个碳原子为三个正六边形共用，
每个正六边形的碳原子数为6×1/3 = 2
2
又每个正六边形所占的
C－C
键数为：6×1/2 = 3
∴碳原子数与碳一碳化学键之比是2∶3
2∶3
(
n/12)·N
A
2
单质硼有无定形体和晶体两种，参考下表数据。
①
晶体硼的晶体类型属于
晶体，理由
_________________________
。
②
已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体
(
如图
1
—
6
所示
)
，其中有
20
个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有
1
个硼原子。通过观察图形及推算，此基本结构单元由
_________
个硼原子构成。其中
B
—
B
键的键角为
_________
(3)假设将晶体硼结构单元中每个顶角均削去，余下部分的结构与C60相同，则C60由____个正五边形和____个正六边形构成。
原子
熔点很高、硬度很大
12
60
O
12
20
[例]
金晶体的最小重复单元（也称晶胞）是面心立方，即在立方体的8个顶点上各有一个金原子，各个面的面心上各有一个金原子（如图），每个金原子被相邻的晶胞共用。金原子的直径为
d，
用
N
A
表示阿伏加德罗常数，
M
表示金的摩尔质量。
(1)金晶体中每个晶胞中含有
个金原子；
(2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定
。
(3)一个晶胞的体积是多少？
(4)金晶体的密度是多少？
(5)
计算晶胞的空间利用率。
4
在立方体各个面的对角线上
3
个金原子彼此两两相切
[例]
右图为
NaCl
晶胞结构,已知
FexO
晶体晶胞结构为
NaCl
型，由于晶体缺陷，
x
值小于1。测知
FexO
晶体的密度为
ρ＝5.71
g/cm
3
，
晶胞边长为4.28×10
－10
m。
（1） FexO
中的
x
值（精确至0.01）为
；
（2）晶体虽的
Fe
n+
分别为
Fe
2+
和
Fe
3+
，
在
Fe
2+
和
Fe
3+
的总数中，
Fe
2+
所占分数
（用小数表示）为
；
（3）此晶体的化学式为
；
（4）与某个
Fe
2+
或
Fe
3+
距离最近且距离相等的
O
2－
离子围成的空间几何形状是
；
（5）在晶体中铁元素的离子间最短距离为
m。
0.92
0.826
正八面体
3.03×10
－10
Fe
0
.
76
2+
Fe
0
.
16
3+
O
