1、第11题 物质结构与性质(选修3) 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，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，得到广泛应用。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)。,(2)Li与H具有相同的电子构型，r(Li)小于r(H)，原因是_。 (3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。LiAlH4中，存在_(填标号)。 A离子键 B键 C键 D氢键 (4)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的B
2、ornHaber循环计算得到。,可知，Li原子的第一电离能为_kJmol1，O=O键键能为_kJmol1，Li2O晶格能为_kJmol1。 (5)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.466 5 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为_gcm3(列出计算式)。,2(2018课标全国，35)硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：,回答下列问题： (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)根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其
3、他分子的是_。 (3)图(a)为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_。,3(2018课标全国，35)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：,(1)Zn原子核外电子排布式为_。 (2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)_I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_ _。 (3)ZnF2具有较高的熔点(872 )，其化学键类型是_；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_。,(4)中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎
4、症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为_，C原子的杂化形式为_。 (5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为_：六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为_gcm3(列出计算式)。,化学,4(2017课标全国，35)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：,(1)元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_ nm(填标号)。 A404.4 B553.5 C589.2 D670.8 E766.5 (2)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_。K和Cr属
5、于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是_ _。,2(2018课标全国，7)化学与生活密切相关。下列说法错误的是( ),(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于_位置，O处于_位置。,5(2016全国卷，节选)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。 (2)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_。 (3)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_
6、，微粒之间存在的作用力是_。,晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a565.76 pm，其密度为_gcm3(列出计算式即可)。,命题调研(20142018五年大数据),从高考五年数据来看，新课标对本选考模块主要有两种考查形式：一是围绕某一主题展开，二是在应用元素周期表、原子结构与元素化合物的性质对元素进行推断的基础上，考查有关物质结构与性质中的重要知识点。考查热点主要涉及原子核外电子排布式、电子排布图、电离能、电负性、键、键、杂化方式、分子或离子的空间构型(价层电子对互斥理论)、分子的极性、键角分析、晶体结构特点及微粒间作用力、共价键类型及氢键、均摊法求解晶体化学式有关晶胞的
7、计算及晶体的熔沸点比较与判断。预计2019高考的命题仍可能以新科技、新能源等热点为背景，着重考查学生对基本概念的掌握，同时强调空间想象能力和计算能力的考查，复习时加以重视！,1排布规律,说明：能量相同的原子轨道在全充满、半充满和全空状态时，体系能量较低，原子较稳定。,2表示形式,(1)核外电子排布式，如Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，可简化为Ar3d54s1。 (2)价层电子排布式：如Fe：3d64s2。 (3)电子排布图又称轨道表示式：如O：,3基态原子核外电子排布表示方法中的常见误区,(2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，
8、仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。 (3)注意元素电子排布式、简化电子排布式、元素价电子排布式的区别与联系。如Fe的电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2；简化电子排布式：Ar3d64s2；价电子排布式：3d64s2。,示例1 (1)基态Ni原子的电子排布式为_， Ni2的价层电子排布图为_， 该元素位于元素周期表中的第_族。,(2)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。 (3)Si元素基态原子的电子排布式是_。 (4)Cu、Cu2、Cu基态核外电子排
9、布式分别为_、_、_。 (5)Cr3基态核外电子排布式为_；,配合物Cr(H2O)63中，与Cr3形成配位键的原子是_(填元素符号)。 (6)基态铁原子有_个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为_。,示例2 (1)CH4和CO2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)。 答案 (1)HCO (2) (3)NCSi FNOC (4)K F,1分类
10、(1),(2)配位键：形成配位键的条件是成键原子一方(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AB。,2键和键的判断方法,共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，三键中有一个键和两个键。,1杂化轨道,方法：判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型 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个键，则为sp2杂化；如果全部是单键，则为sp3杂化。 由分子的空间构型结合价层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对孤电子对占据1个杂化轨道。如NH3为三角锥形，且有一对孤电子对，
11、即4条杂化轨道应呈四面体形，为sp3杂化。,2杂化轨道类型与分子构型的关系,示例3 (1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为_，其中氧原子的杂化方式为_。,答案 V形 sp3,(2)CS2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CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。,答案 键和键 sp CO2、COS(或SCN、OCN等),(3)磷和氯反应可生成组成比为13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_。,答案 三角锥形 sp3,(4)2015全国卷，37(4)节选化合物D2A(Cl2O)的立体构型为_，中心原子的价层电子对数为
12、_。,答案 V形 4,示例4 2016全国卷，37(2)(3)(1)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_。,答题模板,(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_ _。,答题模板,答案 (1)Ge原子半径大，原子间形成的单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成键 (2)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。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,1晶胞中微粒数目的计算方法均摊法,熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目,ANaCl(含4个Na，4个
13、Cl) B干冰(含4个CO2) CCaF2(含4个Ca2，8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晶胞求算,示例5 (1)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。该晶胞中M原子的个数为_，该材料的化学式为_。,(2)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。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 (1)12 M3C60 (2)12,示例6 根据晶胞结构示意图，计算晶胞的边长或密度。,(1)S与Cu形成化合物晶体的晶胞如图所示。已知该晶体的密度
14、为a gcm3，则该晶胞的体积为_ cm3(NA表示阿伏加德罗常数的值)。,(2)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为_。列式表示Al单质的密度_ gcm3(不必计算出结果)。,典例演示1 (2017课标全国，35)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO23H2CH3OHH2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：,(1)Co基态原子核外电子排布式为_。 元素Mn与O中，第一电离能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是_。,(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_和_。 (3)
15、在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_，原因是_。 (4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了键外，还存在_。,(5)MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a0.420 nm，则r(O2)为_nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a0.448 nm，则r(Mn2)为_nm。,解析 (1)Co为27号元素，Co的基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2；金属性越强，第一电离能越小，而金属性：MnO，故第一电离能较大的为O。
16、Mn原子的价电子排布式为3d54s2，根据洪特规则，有5个未成对电子，而O原子的价电子排布式为2s22p4，仅有2个未成对电子，故基态原子核外未成对电子数较多的是Mn；,答案 (1)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2 O Mn (2)sp sp3 (3)H2OCH3OHCO2H2 水含氢键比甲醇中多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力大 (4)离子键、键 (5)0.148 0.076,题型训练1 (2016全国卷)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：,
17、(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_。 (2)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。 Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是_。 在Ni(NH3)62中Ni2与NH3之间形成的化学键称为_，提供孤电子对的成键原子是_。 氨的沸点_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，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_。,(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：ICu1 958 kJmol1、INi1 753 kJmol1，ICuINi的原因是_。 (4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。,晶胞
18、中铜原子与镍原子的数量比为_。 若合金的密度为d gcm3，晶胞参数a_nm。,题型训练2 铬和铜都是人体所必需的微量元素。回答下列问题：,(1)铬原子的最高能层符号是_，其价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_。 (2) 比较第二电离能Cu_Zn(填“”、“”、“”)，理由是_。 (3)铬的一种氧化物常温下呈蓝色，化学式为CrO5，已知该氧化物中铬为6价，请写出CrO5的结构式_。 (4)氧化亚铜溶于浓氨水中形成无色配离子Cu(NH3)2，则该配离子中铜的化合价为_，杂化类型为_。Cu(NH3)22SO4中阴离子的立体构型是_。,(5)已知图1为铬的晶胞结构图，则铬晶胞属于_堆积，晶胞中实际
19、拥有的铬原子数为_；图2是铜的晶胞结构图，若其立方晶胞参数为a nm，该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。,典例演示2 （2015全国卷，37）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2和B具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：,（1）四种元素中电负性最大的是 （填元素符号），其中C原子的核外电子排布式为 。 （2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是 （填分子式），原因是_； A和B的氢化物所属的晶体类型分别为 和 。,（3）C和D反应可生成组成比为13的化合物E，E的立体构型为 ，中心原子的杂化
20、轨道类型为 。 （4）化合物D2A的立体构型为 ，中心原子的价层电子对数为 ，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为_ _。 （5）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a0.566 nm，F的化学式为 ；晶胞中A原子的配位数为 ；列式计算晶体F的密度（gcm3 ） 。,题型训练3 A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。已知A元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道；B元素基态原子的成对电子数是未成对电子数的6倍；C元素是同周期元素中电负性最大的元素；D元素基态原子的L层与M层的电子数相等，且与s能级的电子总数相等；E元素可与C元素形成2种常见化合物，其中一种为棕黄色，另种为浅绿色。,请回答下列问题： （1）E元素基态原子的价层电子排布式为 ，属于 区的元素。 （2）A、B两元素的氧化物的晶体类型分别为 、 ；写出B元素的最高价氧化物与HF溶液反应的化学方程式：_。,
