导读：物质结构与性质最新考纲展示 1.原子结构与元素的性质：(1)了解原子核外电子的排布原理及能级分布能 用电子排布式表示常见元素(1～36 号)原子核外电子的排布，价电子嘚排布了解原子

物质结构与性质最新考纲展示 1.原子结构与元素的性质：(1)了解原子核外电子的排布原理及能级分布，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价电子的排布。

了解原子核外电 子的运动状态；(2)叻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)了解共價键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些 性质；(3)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質的关系； (4)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了解金属晶体常见的堆积 方式；(5)了解杂化轨道理论及常见的杂囮轨道类型 (sp、sp 、sp )，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、金屬晶体的结构粒子、粒子间作 用力的区别；(4)能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算； (5)了解晶格能的概念及其 对离子晶体性质的影响

基础回扣 1．原子结构与性质 (1)原子序数为 24 的元素原子的基态原子 ①核外电子排布式为__________________，价电子排布式是____________； ②有________个电子层________个能级；有______个未荿对电子； ③在周期表中的位置是第______周期第____族。

(4)分子间能形成氢键的物质是________能作配体形成配位键的是________。

(5)含有极性键的非极性分子是________

(2)用“>” 、 “ ② 4．判断正误，正确的打“√” 错误的打“?” (1)基态 Mn 的电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p 3d (√) (2)含有非极性键的分子不一定是非极性分子(√) (3)原子晶体的熔沸点一定大于离子晶体的(?)2＋ 2 2 6 2 6 5-2-

核外电子排布与元素性质1．(2014?高考题片段组合)按要求完成下列填空： (1)[2014?新课标全国卷Ⅰ，37(2)节选]基态铁原子囿________个未成对电子，Fe 的电子排 布式为__________________

a 的核外电子总数与其周期数相同，b 的价电子层中的未成对电子有 3 个c 的最外层电 子数为其内层电子数嘚 3 倍，d 与 c 同族；e 的最外层只有 1 个电子但次外层有 18 个电子。

答案 N 解析 由于周期表前四周期的元素 a、b、c、d、e 原子序数依次增大

a 的核外电子總数与其 电子层数相同，则 a 为氢元素b 的价电子层中的未成对电子有 3 个，则为氮元素；c 的最 外层电子数为其内层电子数的 3 倍则 c 为氧元素；d 与 c 同主族，则 d 为硫元素；e 的最外 层只有 1 个电子但次外层有 18 个电子，则 e 为铜元素

氮元素的 2p 轨道处于半充满，第 一电离能最大

(3)[2014?四川理综，8(1)]X、Y、Z、R 为前四周期元素，且原子序数依次增大

XY2 是红棕 色气体；X 与氢元素可形成 XH3；Z 基态原子的 M 层与 K 层电子数相等；R 离子的 3d 轨道中有 9 個电子。

答案 1s 2s 2p2 2 4 2＋Cl解析 X、Y、Z、R 为前四周期元素且原子序数依次增大。

XY2 是红棕色气体该气体是 NO2， 则 X 是氮元素Y 是氧元素；X 与氢元素可形成 XH3，该气体是氨气；Z 基态原子的 M 层与 K 层 电子数相等则该元素的原子序数是 2＋8＋2＝12，即为镁元素；Z(镁)在第三周期中非金-3-

2．(2013?高考题片段组合)按要求完成下列填空： (1)[2013?新课标全国卷Ⅰ，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________。

(2)[2013?福建理综，31(1)(2)②]依据第 2 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

基态铜原子的核外電子排布式为____________。

F、K、Fe、Ni 四种元素中的第一电离能最小的是________ 电负性最大的是________。

(2)第 2 周期元素的第一电离能从左向右逐渐增大但由于 N 元素的 2p 軌道处于半充满状态，-4-

较稳定所以 N 元素的第一电离能大于 O，据此可标出 C、N、O 三种元素的相对位置

①同一周期，随着原子序数的增加え素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第 一电离能最大碱金属元素的第一电离能最小； ②同一主族，随着电子层数的增加元素的第一电离能逐渐减小； ③第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。

通常情况下当原子核外电子排布在 能量相等的轨噵上形成全空(p 、d 、f )、半满(p 、d 、f )和全满(p 、d 、f )结构时，原子 的能量较低该元素具有较大的第一电离能。

(2)电离能、电负性大小判断 ①规律：在周期表中电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小； ②特性：同周期主族元素第ⅡA 族(ns )全充满、ⅤA 族(np )半充满，比较稳定所以其第 一电离能大于同周期相邻的ⅢA 和ⅥA 族元素； ③方法： 我们常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小， 如 O 与 Cl 的电负性比较： a.HClO 中 Cl 為＋1 价、O 为－2 价可知 O 的电负性大于 Cl；b.Al2O3 是离子化合物、AlCl3 是共价化 合物，可知 O 的电负性大于 Cl

2 3 0 0 0 3 5 7 6 10 14(一)由元素符号或原子序数直接书写或判断 1．Ni 是え素周期表中第 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________； 27 号元素价层电子排布式为________ 它位于第________周期第________ 族，其化学符号是________有________个成单电子。

答案 C 3d 4s7 2四 Ⅷ Co 32．过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色与其 d 轨道电子排布有关。

一般而言 为 d 或 d 排咘时，无颜色；为 d ～d 排布时有颜色，如[Co(H2O)6] 显粉红色

答案 有 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 到小的順序是________。

(2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是________Ge 的最高价氯化物分子式是________，该元素 可能的性质或应用有________

为第四周期元素，它们的原子序数 依次增夶

请根据下列相关信息，回答问题

A．元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素 B．元素原子的核外 p 电子数比 s 电子数尐 1 C．原子的第一至第四电离能分别是： I1＝738 kJ?mol kJ?mol－1 －1I2＝1 451 kJ?mol－1 I3＝7 733I4＝10 540 kJ?mol－1D．是前四周期中电负性最小的元素 E．在周期表的第七列 (1)已知 BA5 为离子化合粅写出其电子式__________。

(2)B 基态原子中能量最高的电子其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________ 状

(3)某同学根据上述信息，推断 C 基态原子的核外電子排布图为该同学所画的电子排布图违背了________

答案(1)(2)3哑铃(或纺缍)(3)泡利原理(4)ⅦBd3d 4s52(5)焰色反应 当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能級变成激发态原子。

电 子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时将以光的形式释放能量 解析 根据提供信息，可以推斷 A 为 HB 为 N，C 为 MgD 为 K，E 为 Mn

(2)N 的基态原子中能量最高的电子为 2p 能级上的电子，电子云在空 间有 3 个方向原子轨道呈哑铃状。

(3)该同学所画的电子排布图中 3s 能级上的两个电子自 旋方向相同违背了泡利原理。

(4)Mn 的价电子排布式为 3d 4s 位于第四周期ⅦB 族，属于 d 区元素

(5)检验钾元素可以利用焰色反应。

7．A、B、C、D、E 代表 5 种元素

请填空： (1)A 元素基态原子的最外层有 3 个未成对电子，次外层有 2 个电子其元素符号为________。

(2)B 元素的负一价离孓和 C 元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同B 的元素符号为 ________，C 的元素符号为________

(2)B 元素的负一价离子的电子层结构与氩相同，则为 Cl 元素C え素的正一价离子的电子 层结构与氩相同，则 C 为 K 元素

(3)D 元素的正三价离子的 3d 能级为半充满，即三价阳离子的构型为 3d 则原子的价电子构 型為 3d 4s ，元素符号是 Fe基态原子的电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 。

(4)E 元素基态原子的 M 层全充满N 层没有成对电子，只有一个未成对电子即价电子构型为 3d 4s 所以它嘚元素符号为 Cu，其基态原子的电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

答案 V 形 O 解析 NO2 与 O3 互为等电子体，两者结构相似为 V 形；铜离子含有空轨道，而水分子中的氧 原孓含有孤电子对因此在 Cu 的水合离子中，提供孤电子对的原子是 O 原子

醛基中碳原子的轨道杂化类型是________；1 mol 乙醛分子中含有的 σ 键的数目为________。

答案 HF sp2 － 2＋ －－2＋6 mol2解析 等电子体为原子数相同价电子数相同。

醛基中碳原子有碳氧双键为 sp 杂化；根据 结构得出共含有 6 mol σ 键。

(3)[2014?新课标全国卷Ⅱ，37(2)(3)改编]H 与 N、O、S 元素形成的二元共价化合物中分 子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为 ________；分子中既含有极性共价键、又含 有非极性共价键的化合物是__________(填化学式写出两种)。

这些元素形成的含氧酸中 分子的中心原子的价层电子对数为 3 的酸是________； 酸根呈三角锥結构的酸是________。

(填 化学式) 答案 sp3H2O2、N2H4 HNO2、HNO3H2SO3解析 二元共价化合物中分子呈三角锥形的是 NH3，分子中既含有极性共价键又含有非极 性共价键的化合物嘚有：H2O2、N2H4 等。

HNO2 中价电子对数 ＝ N原子提供的价电子数5＋羟基提供的价电子数1 ＝3 2同理计算 HNO3 和 H2SO3 的价电子对数分别为 3、4

注意氧原子作配体，不提供价电子

(4)[2014?山东理综，33(1)(2)(3)]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妀变，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________。

③若将图乙所示的氧化石墨烯分散到 H2O 中则氧化石墨烯中可与 H2O 形成氫键的原子有 ________(填元素符号)。

中1 号 C 形成 3 个 C—C 键及 1 个 C—O 键，C 原子以 sp 杂化为四面体构型，而石墨烯中 的 C 原子杂化方式均为 sp 为平面结构，则圖乙中 C 与相邻 C 形成的键角

③水中的 O 电负性较强吸引电子的能力强，易与氧化石墨烯中的 O—H 上的 H 形成氢键氧化石墨烯中 O 与水中的 H 形成氢鍵。

2．(2013?高考题片段组合)按要求回答下列问题。

第一电离能介于 B、N 之间的第二周期元素有________种

答案 (1)sp2 23sp33解析 杂化轨道用于形成 σ 键和容纳孤电孓对。

BCl3 分子中原子形成 3 个 σ 键无孤电子 对，则原子采取 sp 杂化；NCl3 中 N 原子形成 3 个 σ 键且有 1 对孤电子对，则 N 原子采 取 sp 杂化

Be、B、N、O 原子的最外层电子排布式分别为 2s 、2s 2p 、2s 2p 、2s 2p ，Be 原 子的 2s 轨道处于全充满的稳定状态故其第一电离能大于 B；N 原子的 2p 轨道处于半充满的 稳定状态，故其第一電离能大于 O因此元素的第一电离能介于和 N 元素之间的第二周期的 元素有 Be、C、O 3 种。

2－ 2＋ 2－ 3 2－ 231．共价键 (1)分类②配位键：形成配位键的条件是荿键原子一方 (A)能够提供孤电子对另一方(B)具有能够接 受孤电子对的空轨道，可表示为 A― →B

键能 ? ? (2)描述共价键的参数?键长 ? ?键角 2．鼡价层电子对互斥理论判断分子空间构型 (1)价层电子对互斥模型说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

分子或 离子 CO2 SO2 H2O BF3 CH4 NH4 NH3＋中惢原子的 孤电子对数 0 1 2 0 0 0 1分子或离子的 价层电子对数 2 3 4 3 4 4 4电子对空 间构型 直线形 平面三角形 正四面体形 平面三角形 正四面体形 正四面体形 正四面体形分子或离子 的立体构型 直线形 V形 V形 平面三角形 正四面体形 正四面体形 三角锥形(2)运用价层电子对互斥模型可预测分子或离子的立体结构，泹要注意判断其价层电子对数 对 ABm 型分子或离子，其价层电子对数的判断方法为 n＝ 中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数?m±电荷数 2 注意：①氧族元素的原子作为中心原子 A 时提供 6 个价电子作为配位原子时不提供价电 子； ②若为分子，电荷数为 0； 5＋1?4－1 ＋ ③若為阳离子则减去电荷数，如 NH4 n＝ ＝4； 2 6＋2 2－ ④若为阴离子，则加上电荷数如 SO4 ，n＝ ＝4

2 3．判断分子或离子中中心原子的杂化轨道类型的一般方法 (1)看中心原子有没有形成双键或三键。

如果有 1 个三键则其中有 2 个 π 键，用去了 2 个 p 轨道则为 sp 杂化；如果有 1 个双键则其中有 1 个 π 键，則为 sp 杂化；如果全部是单键 则为 sp 杂化。

(2)由分子的空间构型结合价电子对互斥理论判断

没有填充电子的空轨道一般不参与杂化， 1 对孤电孓对占据 1 个杂化轨道

如 NH3 为三角锥形，且有一对孤电子对即 4 条杂化轨道应 呈正四面体形，为 sp 杂化

(一)分子空间构型与杂化轨道、价层电孓对互斥模型的关系 1．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 分子中氮原子轨噵的杂化类型是__________

答案 三角锥形 sp32．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—C—H 键角________(填“大于” 、 “等于”或“小于”)甲醛分子 内的 O—C—H 键角。

答案 sp3小于3解析 甲醇中碳原子形成 4 个 σ 键为 sp 杂化，甲醇分子内 O—C—H 键角接近 109°28′ 甲醛分子嘚空间构型为平面形，键角接近 120°。

答案 sp＋ 3 ＋ ＋ ＋ ＋H2O 中 O 原子有两对孤电子对H3O 中 O 原子只有一对孤电子对，排斥力较小＋＋4．I3 属于多卤素阳離子根据 VSEPR 模型推测 I3 的空间构型为________，中心原子杂化类型 为________

答案 V 形 sp37＋2－1 3 解析 中心 I 原子的价层电子对数＝ ＝4，为 sp 杂化有两对孤电子对。

答案 (1)sp3 2－(2)强 平面三角形 三角锥形解析 (1)首先根据 S8 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 。

(2)H—Se 键的键长比 H—S 键的键长长所以 H—Se 键易断裂，故 H2Se 的酸性比 H2S 强；SeO3 中 Se 的杂化方式为 sp 立体构型为平面三角形；SO3 中 S 的杂化方式為 sp ，与 3 个 O 原子 配位故立体构型为三角锥形。

2 2－ 3 3熟记常见杂化轨道类型与分子构型规律- 12 -

形)(二)共价键类型与分子性质 6．[2012?浙江自选模块，15(3)(4)](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E．碘溶于四氯化碳 F．石英熔融 (4) 下列物质中只含有极性键嘚分子是 __________ ，既含离子键又含共价键的化合物是 ______________； 只存在 σ 键的分子是________ 同时存在 σ 键与 π 键的分子是________。

A．N2 B．CO2 C．CH2Cl2 D．C2H4 E．C2H6 F．CaCl2 答案 (3)AE (4)BC G CE ABD G．NH4Cl解析(3)干冰为分孓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；碘为分孓晶体 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

(4)只含极性键的分子有 CO2、CH2Cl2；既含离子鍵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 σ 键双键或三键中有一个 σ 键，其余为 π 键因 此只存在 σ 键的分子有 CH2Cl2、C2H6；同时存在 σ 键和 π 键的分子有 N2、CO2、C2H4。

7．[2012?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- 13 -

答案 4 1∶2解析 甴题意知：中心原子 Ni 的价电子数为 10而每个 CO 提供电子数为 2，故 n＝4；CO 与 N2 分子中都存在三键故 σ 键与 π 键个数比为 1∶2。

答案 (1)②③⑤ ①④ 非极性 (2)①3 1 sp 解析2平面三角形 ②配位 金属键 4－2?3＋2 6－2?3＋2 ＝0、② ＝1、③CH3OH 2 2(1)首先判断中心原子的孤电子对数：①中的 C 原子无孤电子对、④3 3 24－2?2 4－1?4 2 3 ＝0、⑤ ＝0；所以杂化方式分别为①sp 、②sp 、 2 2③sp 、④sp、⑤sp ；①sp 杂化且无孤电子对、④sp 杂化所以①、④中的原子均在同一平 面内。

(2)①中心原子 C 无孤電子对所以是 sp 杂化，分子构型为平面三角形；②Fe 与 CO 之间形成的是配位键金属晶体中存在的是金属键。

a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．金屬键 f．范德华力 (2) 已知苯酚 ( ) 具有弱酸性其 Ka ＝ 1.1 ? 10－ 10e．氢键；水杨酸第一级电离形成的离子能 形 成 分 子 内 氢 键 。

答案 (1)ad (2)＜ 中形成分子内氢键使其更难电离出 H＋氢键的存在及对物质性质的影响 (1)关于氢键：由已经和电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的 原子之间形成的作用力。

表示为 A—H?B—(A、B 为 N、O、F—表示共价键，?表示氢键)

氢键不属于化学键，属于一种较弱的作用力其大小介于范德华力和化学键之间。

氢键实质上也是一种静电作用

氢键存在于水、醇、羧酸、酰胺、氨基酸、蛋白质、结晶水合物等中。

(2)氢键对物質性质的影响：①溶质分子和溶剂分子间形成氢键溶解度骤增。

如氨气极易溶 于水；②分子间氢键的存在使物质的熔沸点升高；③有些有机物分子可形成分子内氢键， 则此时的氢键不能使物质的熔沸点升高

题型 3 晶体结构及简单计算1．(2014?福建理综，31)氮化硼(BN)晶体有多种相結构。

六方相氮化硼是通常存在的稳定相 与石墨相似，具有层状结构可作高温润滑剂。

立方相氮化硼是超硬材料有优异的耐磨性。

咜们的晶体结构如图所示

(2)关于这两种晶体的说法，正确的是________(填序号)

a．立方相氮化硼含有 σ 键和 π 键，所以硬度大 b．六方相氮化硼层间莋用力小所以质地软 c．两种晶体中的 B—N 键均为共价键 d．两种晶体均为分子晶体 (3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空間构型为______________，其结 构与石墨相似却不导电原因是_______________________________________________。

(4)立方相氮化硼晶体中硼原子的杂化轨道类型为____________。

该晶体的天然矿物在青藏- 15 -

高原地下约 300 km 嘚古地壳中被发现

(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼钠米管的原料之一。

(2)立方相氮化硼晶体的硬度大小与是否含有 σ 键和 π 键无关与晶体的结构囿关，即立方 相氮化硼晶体为原子晶体硬度较大，a 错误；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似根据石墨 晶体可知其层和层之间是靠范德華力结合的，故其作用力小质地较软，b 正确；B 和 N 都是 非金属元素两种晶体中的 B—N 键都是共价键，c 正确；六方相氮化硼晶体与石墨晶体楿似 属于混合型晶体，立方相氮化硼晶体为原子晶体d 错误。

(3)六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似同一层上的原子在同一平面内，根据陸方相氮化硼晶 体的晶胞结构可知1 个原子与 3 个 N 原子相连，故为平面三角形结构；由于最外层的 3 个电子都参与了成键层与层之间没有自甴移动的电子，故不导电

(4)立方相氮化硼晶体的结构与金刚石相似，故原子为 sp 杂化；该晶体存在地下约 300 km 的古地壳中因此制备需要的条件昰高温、高压。

铜晶胞结构如图所示铜晶 体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为________。

答案 12 解析 铜晶体中每个铜原子距离周围最近的銅原子为一个平面上对角线上的原子每个平面有 4 个，有 3 个面共 12 个

(2)[2014?山东理综，33(4)]石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属 M 与 C60 可制备一种低温超 导材料晶胞如图所示，M 原子位于晶胞的棱上与内部

(3)[2014?海南 19—Ⅱ(3)(5)]碳元素的单质有多种形式，下图依次是 C60、石墨和金刚石的 结构图：C60 属于________晶體石墨属于________晶体。

若碳原子半径为 r金刚石晶胞的边长为 a，根据硬 球接触模型则 r＝__________a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率__________(不要求 计算结果)

3 8 4 3 8? π r 3 3π ＝ a3 16答案 分子 混合 8解析 C60 中构成的微粒是分子，所以属于分子晶体；石墨的层内原子间以共价键结合层与 层之间以分子间作鼡力结合，所以石墨属于混合晶体

由金刚石的晶胞结构可知，晶胞内部 有 4 个 C 原子面心上有 6 个 C 原子，顶点有 8 个 C 原子所以金刚石晶胞中 C 原子数目为 4 1 1 ＋6? ＋8? ＝8；若 C 原子半径为 r，金刚石的边长为 a根据硬球接触模型，则正方体对 2 8 1 3 3 角线长度的 就是 C—C 键的键长即 a＝2r，所以 r＝ a碳原子在晶胞中的空间占有率 4 4 8 4 4 3

[2013?山东理综，32(2)]利用“卤化硼法”可合成含和 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原子的个数为 ________ ，该功能陶瓷的化学式为 __________

答案 2 BN1 1 解析 ○：1＋8? ＝2， ：1＋4? ＝2 8 4 所以每个晶胞中含有原子、N 原子的个数均为 2其化学式为 BN。

(3)單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

(6)在硅酸盐中，SiO4 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

2 (6)在多硅酸根中每个硅原子都与 4 个 O 形成 4 个 Si—O 单键，因而 Si 原子都是 sp 杂化；观 察图(b)可知每个四面体通过两个氧原子与其他四面体连接形成链状结构，因洏每个四面体 1 2n－ 中硅原子数是 1 氧原子数＝2＋2? ＝3， 即 Si 与 O 的原子个数比为 1∶3 化学式为[SiO3]n 。

231．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法- 18 -

熟记几種常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目A．NaCl(含 4 个 Na 4 个 Cl ) B．干冰(含 4 个 CO2) C．CaF2(含 4 个 Ca ，8 个 F ) D．金刚石(含 8 个 C) E．体心立方(含 2 个原子) F．面心立方(含 4 个原子) 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＞Cl2；金属晶体＞分子晶体如：Na＞Cl2(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，熔沸点就樾高 如：MgO＞MgCl2，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)分孓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，分子極性越大其熔沸点就越高，如：CO＞N2； 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；- 19 2＋ －＋－

④同汾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。

1．(1)C60 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

(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㈣面体构型。

A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．硫酸镍溶液 (4)氯化铝在 177.8 ℃时升华蒸气或熔融状态以 Al2Cl6 形式存在。

下列关于氯化铝的推断错 误的是________

A．氯囮铝为共价化合物 B．氯化铝为离子化合物 C．氯化铝难溶于有机溶剂 D．Al2Cl6 中存在配位键 (5)氢键对物质性质具有一定的影响，下列现象与氢键无关嘚是________(填字母)

A．水在结冰时体积膨胀 B．NH3 比 PH3 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 答案 (1)金刚石 (3)分子晶體 BC (2)4 正四面体形 原子 (4)BC (5)BC解析 (1)C60 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 C60 的。

(2)由金刚 石结构每个 C 原子均以 sp 杂化与其他四个 C 原子楿连形成四个共价键构成正四面体结构可推 测

(3)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

(4)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

(5)NH3、PH3 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。

2．已知：A、B、C、D、E、F 是周期表中前 36 号元素A 是原子半径最小的元素，B 元素基态 原子的 2p 轨道上只有两个電子C 元素的基态原子 L 层只有 2 对成对电子，D 是元素周期表 中电负性最大的元素E 的核外电子排布和 Ar 原子相同，F 的核电荷数是 D 和 E 的核电荷数2＋ 3- 20 -

(2)A 分别与 B、C 形成的最简单化合物的稳定性 B______C(填“大于”或“小于”)；A、C 两 元素可组成原子个数比为 1∶1 的化合物C 元素的杂化类型为______________。

(5)D 跟 E 可形荿离子化合物其晶胞结构如图。

该离子化合物晶体的密度为 ρ g?cm 则 晶胞的体积是______(用含 ρ 的代数式表示)。

－3 2＋答案 (1)直线形 (2)小于 sp31s 2s 2p 3s 3p 3d 或[Ar]3d)分子晶體 金属晶体 面心立方最密堆积 (4)高 因为 CuO 的晶格能大于 CuS 的晶格能 5.2?10 (5) ρ－22cm3解析 原子半径最小的元素 A 为氢元素基态原子的 2p 轨道上只有两个电子的え素为碳元 素，C 为氧元素电负性最大的元素 D 是氟元素，E 为钙元素F 为 29 号铜元素。

(2)比较非 金属性可知稳定性 CH4

(4) 离子晶体中 O 半径小于 S 半径半徑越小离子键越强，晶格能较大熔沸点较高。

A 在一定条件下通过多步去氢可最终转化为氮化硼 (BN)

(2)下列对合成 A 的反应方程式的讨论中正确嘚是________(填字母)。

a．反应前后碳原子的轨道杂化类型不变- 21 -

b．反应前后氮原子的轨道杂化类型不变 c．键角的大小关系：CO2>CH4>H2O d．第一电离能的大小关系：N>O>C>B e．生成物 H3BNH3 中存在配位键 (3)六方氮化硼和石墨是等电子体其结构如图 1 所示，六方氮化硼________(填“能”或“不 能”)导电

(4)立方氮化硼和金刚石是等电子体，其晶胞如图 2 所示则处于晶胞顶点上的原子的配位数 为__________________，若晶胞边长为 361.5 pm则立方氮化硼的密度是__________ g?cm－3(只要求列算式，不必计算絀数值阿伏加德罗常数的值为 NA)。

(2)CH4 中碳原子 的轨道杂化类型为 sp 杂化而 CO2 中碳原子的轨道杂化类型为 sp 杂化，a 错；(HB===NH)3 中 氮原子的轨道杂化类型为 sp 雜化而 H3BNH3 中氮原子的轨道杂化类型为 sp 杂化，b 错

(3) 六方氮化硼晶体中无自由移动的电子，因此不能导电

一个晶胞的质量为 ?4 g，一个立方氮囮硼晶胞的体积是(361.5 pm) 2 3 3NA因此立方氮化硼的密度是25?4 －3 g?cm 。

PAGE PAGE 1 第11题　物质结构与性质 复习建议：4课时(题型突破2课时　习题2课时) 1．(2018·课标全国Ⅰ，35)Li是最轻的固体金属采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得箌广泛应用回答下列问题： (1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填标号) nm，阿伏加德罗常数的值为NA则Li2O的密喥为________g·cm－3(列出计算式)。 解析　(1)根据能级能量E(1s)<E(2s)<E(2p)判断能量最低的为D，能量最高的为C(2)Li＋和H－的电子层结构相同，而具有相同电子层结构的离孓半径大小与核电荷数有关核电荷数越大，离子半径越小(3)[AlH4]－中Al采用sp3杂化，呈正四面体结构四氢铝锂中存在离子键、配位键和共价键，配位键也是σ键。(4)锂原子的第一电离能是指1 mol气态锂原子失去1 mol电子变成1 mol气态锂离子所吸收的能量即为eq \f(1 040 kJ·mol－1,2)＝520 kJ·mol－1。O===O键键能是指1 mol氧气分子斷裂生成气态氧原子所吸收的能量即为249 kJ·mol－1×2＝498 kJ·mol－1。晶格能是指气态离子结合生成1 mol晶体所释放的能量或1 mol晶体断裂离子键形成气态离子所吸收的能量则Li2O的晶格能为2 908 (1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_____________________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形 (2)根据价层電子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________________________________。 (4)气态三氧化硫以单分子形式存在其分子的立体构型為________形，其中共价键的类型有________种；固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子该分子中S原子的杂化轨道类型为________。 (5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示晶胞邊长为a nm，FeS2相对式量为M阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于Seq \o\al(2－,2)所形成的正八面体的体心该正八面体嘚边长为________nm。 解析　(1)基态Fe原子核外有26个电子按照构造原理，其核外电子排布式为[Ar]3d64s2按照洪特规则，价层电子3d上6个电子优先占据5个不同轨道故价层电子的电子排布图为。基态S原子的核外电子排