1、专题八物质结构与性质(选考)第39讲专题提升专 题 网 络栏目导航专题整合专题整合能 力 提 升提升 1 特殊原子或离子的电子排布式的书写一些金属元素原子及离子的电子排布式：微粒FeFe2Fe3电子排布式Ar3d64s2Ar3d6Ar3d5微粒CuCuCu2电子排布式Ar3d104s1Ar3d10Ar3d9微粒CrCr3Ni电子排布式Ar3d54s1Ar3d3Ar3d84s2微粒MnMn2Ti电子排布式Ar3d54s2Ar3d5Ar3d24s2提升 2 晶体类型的判断方法1.依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。(2)原子晶体的构成微粒
2、是原子，微粒间的作用是共价键。(3)分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。2.依据物质的分类判断(1)金属氧化物(如 K2O 等)、强碱(NaOH、KOH 等)和绝大多数的盐类是离子晶体。(2)大多数非金属单质(除金刚石、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质是金属晶体。3.依据晶体的熔点判断(1)离子晶体的熔点较高，常在数百至一千
3、摄氏度以上。(2)原子晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度。(3)分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。(4)金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。4.依据导电性判断(1)离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。(2)原子晶体一般为非导体。(3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。(4)金属晶体是电的良导体。5.依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大且脆。原子晶体硬度大。分子晶体硬度小且较脆。金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。提升 3 物质的熔、沸点高低的比较方法1.不同类型晶
4、体的熔、沸点高低，存在一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。2.原子晶体：由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石碳化硅硅。3.离子晶体：一般来说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能就越大，其晶体的熔、沸点就越高。4.分子晶体(1)分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。(2)组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。(3)组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔
5、、沸点越高。(4)互为同分异构体的物质，支链越多，熔、沸点越低。5.金属晶体：金属离子所带电荷数越多，离子半径越小，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。考 题 速 递(2018全国卷)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_、_(填字母)。A.1s2s 2px 2py 2pzB.1s2s2px 2py 2pzC.1s2s2px 2py 2pzD.1s2s 2px 2py 2pzDC(2)Li与 H具有相同的电子构型。r(Li)小于 r(H)，原因是_。
6、(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_(填字母)。A.离子键 B.键 C.键 D.氢键Li核电荷数较大正四面体sp3AB(4)Li2O 是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的 BornHaber 循环计算得到。图(a)图(b)可 知，Li 原 子 的 第 一 电 离 能 为 _kJmol 1，O=O 键 键 能 为_kJmol1，Li2O 晶格能为_kJmol1。5204982 908(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
7、Li2O 的密度为_gcm3(列出计算式)。87416NA0.466 51073解析(1)能级的能量按照 1s2s2p 增加，则 1s22s1能量最低，2s12p2能量最高。(3)AlH4 中 Al 的价层电子对数为12(3141)4，为 sp3杂化，AlH4 为正四面体；Li与 AlH4 间是离子键，Al 和 H 之间是 键，A、B 正确。(4)Li 原子的第一电离能是指 1mol 气态 Li 原子处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子 Li(g)所需的能量为 1040kJmol12520kJmol1，OO 键的键能为 249 kJmol12498kJmol1；晶格能是指 1mol 离子化合
8、物中的阴、阳离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量，氧化锂的晶格能为 2908 kJmol1。(5)氧化锂晶胞中含有8 个 Li 和 8186124 个 O 原子，则该晶胞的质量为87416NA g，晶胞的体积为(0.4665107)3 cm3，则晶胞的密度为87416NA0.466 51073 gcm3。(2018全国卷)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。H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔点/85.5115.275.516.810.3沸点/60.3444.6600(分解)10.045.0337.0回答下列问题：(1)基态 Fe 原子价层电子的电子排布图(
9、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他分子的是_。哑铃(或纺锤)H2S(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_。图(a)图(b)图(c)(4)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_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_。S8相对分子质量大，分子间范德华力强平面三角2sp3(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为 a nm，FeS2相对分子
10、质量为 M，阿伏加德罗常数的值为 NA，其晶体密度的计算表达式为_gcm3；晶胞中Fe2位于 S22 所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_nm。4MNAa3102122 a解析(1)基态 S 原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4，电子占据的最高能级为 3p，p 轨道电子云呈哑铃形或纺锤形。(2)H2S、SO2、SO3三种分子的中心原子价层电子对数分别为61224、60223、60323。(3)S8和 SO2均为分子晶体，S8相对分子质量大，分子间作用力大，熔、沸点高。(4)SO3分子中 S 价层电子对数为 3，S 无孤对电子，SO3 分子空间构型为平面三角形；SO3 分
11、子结构式可表示为 SOOO，其中含有 键和 键两种共价键；图(b)所示三聚分子中 S 形成 4 个 键，S 杂化类型为 sp3。(5)晶胞中 Fe2位于棱上和体心，个数为141214，S22 位于顶点和面心，个数为1881264，晶胞质量为4MNA g，晶胞体积为(a107)3 cm3，晶体密度为4MNAa31021gcm3；晶胞中距离最近的 Fe2与 S22 距离为a2 nm，正八面体边长为立方体相邻两个面的面心之间的距离，为 22 a nm。(2018全国卷)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，
12、主要由 Zn 和 Cu 组成。第一电离能I1(Zn)_(填“大于”或“小于”)I1(Cu)，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_。Ar3d104s2大于Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子离子键ZnF2是离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小(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下图所
13、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)。平面三角形sp2六方最密堆积(A3型)656NA6 34 a2c解析(4)CO23 中 C 的价层电子对数422 3，无孤对电子，CO23 为平面正三角形结构，C 原子采取 sp2杂化。(5)每个六棱柱占有 Zn 原子个数12162 1236，质量为656NA g，六棱柱体积为 6 34 a2c cm3，密度 mV 656NA6 34 a2c gcm3。(2018江苏卷)臭氧(O3)在Fe(H2O)62催化下能将烟气中的 SO2、NOx分别氧化为 SO24 和 NO3
14、，NOx也可在其他条件下被还原为 N2。(1)SO24 中 心 原 子 轨 道 的 杂 化 类 型 为 _；NO3 的 空 间 构 型 为_(用文字描述)。(2)Fe2基态核外电子排布式为_。(3)与 O3分子互为等电子体的一种阴离子为_(填化学式)。sp3平面(正)三角形Ar3d6(或 1s22s22p63s23p63d6)NO2(4)N2分子中 键与 键的数目比 n()n()_。(5)Fe(H2O)62与 NO 反应生成的Fe(NO)(H2O)52中，NO 以 N 原子与 Fe2形成配位键。请在Fe(NO)(H2O)52结构示意图的相应位置补填缺少的配体。12解析(1)SO24 中心 S 原子价层电子对数622 4，故为 sp3杂化；NO3 中心N 原子价层电子对数512 3，孤电子对数为 0，故空间构型为平面三角形。(3)O3有 3 个原子、18 个价电子，与其互为等电子体的阴离子为 NO2。(4)N2分子中是氮氮三键，共价三键有一个 键和 2 个 键。Thank you for watching
