1、学案17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(136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)了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)了解共价键的形成，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
2、与性质的关系；(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化轨道类型(sp、sp2、sp3)，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、金属晶体的结构粒子、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
3、素原子的基态原子核外电子排布式为_，价电子排布式是_；有_个电子层，_个能级；有_个未成对电子；在周期表中的位置是第_周期第_族。(2)试用“”、“OCSiONCSiONCSi2分子结构与性质分析下列化学式，选出划线元素符合要求的物质：AC2H2BH2OCBeCl2DCH4EC2H4FN2H4(1)既有键，又有键的是_。(2)sp3杂化的是_；sp2杂化的是_；sp杂化的是_。(3)分子构型为正四面体的是_，为“V”形的是_，为直线形的是_。(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_。答案(1)AE(2)BDFEAC(3)DBAC(4)BFBF
4、(5)ACDE3晶体结构与性质(1)如图为NaCl晶胞示意图，边长为a cm，在1 mol的晶胞中，含有_个Na，1个Na周围与其距离最近并且距离相等的Cl有_个，形成_构型；NaCl的密度为_。(2)用“”、“4判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)基态Mn2的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5()(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()(4)金属晶体的熔沸点不一定大于分子晶体的()(5)元素的电负性：AlSi()(6)金属键具有方向性和饱和性()(7)SiO2和CO2都是非极性分子()(8)沸点：H2ONH3PH3()(9
5、)氧的电子排布图 ()(10)CS2分子中键与键数目之比为21()题型1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)基态铁原子有_个未成对电子，Fe3的电子排布式为_。答案41s22s22p63s23p63d5或3d5(2)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的 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。b、c、d中第一电离能最大的是_(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为_。答案N解析由于周期表前四周期的元素a、b、c、
6、d、e原子序数依次增大。a的核外电子总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b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)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；R2离子的3d轨道中有9个电子。Y基态原子的电子排布式是_；Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是_。答案1s22s22p4Cl解析X、Y、Z、R为前四周期元素，
7、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28212，即为镁元素；Z(镁)在第三周期中，非金属性最强的是氯。2(2013高考题片段组合)按要求完成下列填空：(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)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。基态铜原子的核外电子排布式为_。(3)Ni2的价层电子排布图为_。F、K、Fe、Ni四种元素中的第一电离能最
8、小的是_，电负性最大的是_。(填元素符号)答案(1)M94(2)如图1s22s22p63s23p63d104s1或3d104s1(3)KF解析(1)硅的基态原子中，能量最高的能层是第三电子层，符号为M，该能层有9个原子轨道，电子数为4。(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轨道处于半充满状态，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基态原子核外电子排布常见表示方法及易错点(1)表示方法(以硫原子为例)表示方法举例原子结构示意图电子式电子排布式1s22s22p63s23p4或3s23p4电子排布图(2)常见错误防范电子排布式a3
9、d、4s书写顺序混乱如：b违背洪特规则特例如：电子排布图2电离能和电负性(1)元素第一电离能的周期性变化规律同一周期，随着原子序数的增加，元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；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；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道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)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
10、逐渐减小；特性：同周期主族元素，第A族(ns2)全充满、A族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的A和A族元素；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为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。(一)由元素符号或原子序数直接书写或判断1Ni是元素周期表中第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C3d74s2四Co32过渡金
11、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d0或d10排布时，无颜色；为d1d9排布时，有颜色，如2显粉红色。据此判断，2_颜色(填“无”或“有”)。答案有3C、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_。答案NCSiFNOC4根据题目要求写出有关的电子排布式：(1)Se原子核外M层电子的排布式为_。(2)基态B原子的电子排布式为_。(3)将乙炔通入Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu基态核外电子排布式为_。答案(1)3s23p63d10(2)1s22s22p1(3)1s22s22p63s23p63d105(1)N
12、、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能I1I2I3I4Ia/kJmol15781 8172 74511 578则该元素是_(填写元素符号)。(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_。A是一种活泼的金属元素B其电负性大于硫C其单质可作为半导体材料D能形成稳定氢化物GeH4答案(1)Al(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2或3d104s24p2GeCl4C(二)由元素的结构特点和在周期表中的位置判断6现有五种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D、E为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根
13、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电子数少1C原子的第一至第四电离能分别是：I1738 kJmol1I21 451 kJmol1I37 733 kJmol1I410 540 kJmol1D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为离子化合物，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基态原子的核外电子排布图为该同学所画的电子排布图违背了_。(4)E位于_族，_区，价电子排布式为_。(5)检验D元素的方法是_，请用原子
14、结构的知识解释产生此现象的原因是_。答案(1) (2)3哑铃(或纺缍)(3)泡利原理(4)Bd3d54s2(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级，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，可以推断A为H，B为N，C为Mg，D为K，E为Mn。(1)NH5的电子式为。(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3d54s2，位于第四周期B族，属于d区
15、元素。(5)检验钾元素可以利用焰色反应。7A、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元素的负一价离子和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_。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为_，其基态原子的电子排布式为_。(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，E的元素符号为_，其基态原子的电子排布式为_。答案(1)N(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或3d64s2)(4)Cu1s22s22p63s
16、23p63d104s1(或3d104s1)解析(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，则其价电子构型为2s22p3，元素符号为N。(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同，则B为Cl元素，C元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3d5，则原子的价电子构型为3d64s2，元素符号是Fe，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(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3d104s1，所以它的元素符号为Cu，其基态原子的电子排
17、布式为1s22s22p63s23p63d104s1。题型2分子的结构与性质1按要求回答下列问题。(1)NO离子的立体构型是_；Cu2的水合离子中，提供孤电子对的原子是_。答案V形O解析NO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，而水分子中的氧原子含有孤电子对，因此在Cu2的水合离子中，提供孤电子对的原子是O原子。(2)与OH互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。醛基中碳原子的轨道杂化类型是_；1 mol乙醛分子中含有的键的数目为_。答案HFsp26 mol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sp2杂化；根据结构得出共含有6 mol 键。(3)
18、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_；酸根呈三角锥结构的酸是_。(填化学式)答案sp3H2O2、N2H4HNO2、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的有：H2O2、N2H4等。HNO2中价电子对数3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)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子
19、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)图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为_。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。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形成氢键的原子有_(填元素符号)。答案3sp3O、H解析由图可知，甲中，1号C与相邻C形成3个CC键，形成键的个数为3。图乙中，1号C形成3个CC键及1个CO键，C原子以sp3杂化，为四面体构型，而石墨烯中的C原子杂化方式均为sp2，为平面结构，则图乙中C与相邻C形成的键角图甲中1号C与
20、相邻C形成的键角。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OH上的H形成氢键，氧化石墨烯中O与水中的H形成氢键。2(2013高考题片段组合)按要求回答下列问题。(1)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为_和_。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有_种。答案(1)sp2sp33解析杂化轨道用于形成键和容纳孤电子对。BCl3分子中B原子形成3个键，无孤电子对，则B原子采取sp2杂化；NCl3中N原子形成3个键，且有1对孤电子对，则N原子采取sp3杂化。Be、B、N、O原子的最外层电子排布式分别为2s2、2s22p1、2s22p3、2s22p4，Be原子的2s轨道处于全充满
21、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，故其第一电离能大于O，因此元素的第一电离能介于B和N元素之间的第二周期的元素有Be、C、O 3种。(2)(2013海南，19改编)H2O分子空间构型是_，其杂化方式为_。化合物COCl2中心原子的杂化轨道类型为_。答案V形(或角形)sp3sp2(3)SO的空间构型为_(用文字描述)；写出一种与SO互为等电子体的分子的化学式：_；Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物Cl2,1 mol该配合物中含有键的数目为_。答案正四面体CCl4或SiCl4166.021023个解析SO中由于硫原子是sp3杂化，所以为空间正四面体构型；与SO
22、互为等电子体的分子可以采用“左右移位，同族替换”的方法，SOSiF4SiCl4CCl4等；2中Zn与NH3之间以配位键相连，共4个键，加上4个NH3的12个键，共16个键。1共价键(1)分类配位键：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)描述共价键的参数2用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。当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。分子或离子中心原子的孤电子对数分子或离子
23、的价层电子对数电子对空间构型分子或离子的立体构型CO202直线形直线形SO213平面三角形V形H2O24正四面体形V形BF303平面三角形平面三角形CH404正四面体形正四面体形NH04正四面体形正四面体形NH314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，但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注意：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B时不提供价电子；若为分子，电荷数为0；若为阳离子，则减去电荷数，如NH，n4；若为阴离子，则加上电荷数，如SO，n4。3判断分子或离子中中心原子的杂化轨道类型的一般方
24、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。(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，即4条杂化轨道应呈正四面体形，为sp3杂化。(一)分子空间构型与杂化轨道、价层电子对互斥模型的关系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分子中氮原子轨道的杂化类型是_。答案三
25、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OCH键角_(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子内的OCH键角。答案sp3小于解析甲醇中碳原子形成4个键，为sp3杂化，甲醇分子内OCH键角接近10928，甲醛分子的空间构型为平面形，键角接近120。3H可与H2O形成H3O，H3O中O原子采用_杂化。H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大，原因为_。答案sp3H2O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4I属于多卤素阳离子，根据VSEPR模型推测I的空间构型为_，中心原子杂化类型为_。答案
26、V形sp3解析中心I原子的价层电子对数4，为sp3杂化，有两对孤电子对。5(1)S单质的常见形式为S8，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是_。(2)H2Se的酸性比H2S_(填“强”或“弱”)；气态SeO3分子的立体构型为_，SO离子的立体构型为_。答案(1)sp3 (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个键，还有两对孤电子对，故杂化方式为sp3。(2)HSe键的键长比HS键的键长长，所以HSe键易断裂，故H2Se的酸性比H2S强；SeO3中Se的杂化方式为sp2，立体构型为平面三角形；SO中S的杂化方式为s
27、p3，与3个O原子配位，故立体构型为三角锥形。熟记常见杂化轨道类型与分子构型规律杂化轨道类型参加杂化的原子轨道分子构型示例sp1个s轨道，1个p轨道直线形CO2、BeCl2、HgCl2sp21个s轨道，2个p轨道平面三角形BF3、BCl3、HCHOsp31个s轨道，3个p轨道等性杂化正四面体CH4、CCl4、NH不等性杂化具体情况不同NH3(三角锥形)、H2S、H2O(V形)(二)共价键类型与分子性质6(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，只含有极性键的分子是_，既含离子键又含共价键的化合物是_；只存在键的分
28、子是_，同时存在键与键的分子是_。AN2BCO2CCH2Cl2DC2H4EC2H6FCaCl2GNH4Cl答案(3)AE(4)BCGCEABD解析(3)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。(4)只含极性键的分子有CO2、CH2Cl2；既含离子键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；共价单键为键，双键或三键中有一个键，其余为键，因此只存在键的分子有CH2Cl2、C2H6；同时
29、存在键和键的分子有N2、CO2、C2H4。7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数之和为18，则n_。CO与N2结构相似，CO分子内键与键个数之比为_。答案412解析由题意知：中心原子Ni的价电子数为10，而每个CO提供电子数为2，故n4；CO与N2分子中都存在三键，故键与键个数比为12。8(1)在SiO、SO、CH3OH、CS2、CCl4五种微粒中，中心原子采取sp3杂化的有_(填序号，下同)，分子中所有的原子均在同一平面的有_，CS2属于_分子(填“极性”或“非极性”)。(2)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。COCl2分子的结构式为，每
30、个COCl2分子内含有_个键，_个键。其中心原子采取_杂化轨道方式，COCl2分子的空间构型为_。Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应：Fe(CO)5=Fe(s)5CO，反应过程中，断裂的化学键只有_键，形成的化学键是_。答案(1)非极性(2)31sp2平面三角形配位金属键解析(1)首先判断中心原子的孤电子对数：0、1、CH3OH中的C原子无孤电子对、0、0；所以杂化方式分别为sp2、sp3、sp3、sp、sp3；sp2杂化且无孤电子对、sp杂化，所以、中的原子均在同一平面内。(2)中心原子C无孤电子对，所以是sp2杂化，分子构型为平面三角形；Fe与CO之间形成的是配位键，金属晶体中存在的是
31、金属键。9(1)BF3与一定量的水形成(H2O)2BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：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(2)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka1.11010；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Ka2(水杨酸)_Ka(苯酚)(填“”或“”)，其原因是_。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AHB(A、B为N、O、F，表示共
32、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)氢键对物质性质的影响：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；分子间氢键的存在，使物质的熔沸点升高；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)晶体有多种相结构。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。它们的晶体结构如图所示。(1
33、)基态硼原子的电子排布式为_。(2)关于这两种晶体的说法，正确的是_(填序号)。a立方相氮化硼含有键和键，所以硬度大b六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软c两种晶体中的BN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间构型为_，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高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是_。(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼钠米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有_mol
34、配位键。答案(1)1s22s22p1(2)bc(3)平面三角形层状结构中没有自由移动的电子(4)sp3高温、高压(5)2解析(1)B的原子序数为5，故其基态原子的电子排布式为1s22s22p1。(2)立方相氮化硼晶体的硬度大小与是否含有键和键无关，与晶体的结构有关，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华力结合的，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BN键都是共价键，c正确；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，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
35、体相似，同一层上的原子在同一平面内，根据六方相氮化硼晶体的晶胞结构可知，1个B原子与3个N原子相连，故为平面三角形结构；由于B最外层的3个电子都参与了成键，层与层之间没有自由移动的电子，故不导电。(4)立方相氮化硼晶体的结构与金刚石相似，故B原子为sp3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是高温、高压。(5)NH中有1个配位键，BF中有1个配位键，故1 mol NH4BF4含有2 mol配位键。2(2014高考题片段组合)按要求回答下列问题：(1)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12解析
36、铜晶体中每个铜原子距离周围最近的铜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)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_。答案12M3C60解析M原子位于晶胞的棱上与内部，棱上有12个M，内部有9个M，其个数为12912，C60分子位于顶点和面心，C60分子的个数为864，M原子和C60分子的个数比为31，则该材料的化学式为M3C60。(3)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_晶体，石墨属于_晶体。金刚石晶胞含有
37、_个碳原子。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)。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用力结合，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4688；若C原子半径为r，金刚石的边长为a，根据硬球接触模型，则正方体对角线长度的就是CC键的键长，即a2r，所以ra，碳原子在晶胞中的空间占有率w。3.利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，下
38、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_。答案2BN解析：182，：142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。4(2)硅主要以硅酸盐、_等化合物的形式存在于地壳中。(3)单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。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为_。(6)在硅酸盐中，SiO四面体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。图(b)为一种无限
39、长单链结构的多硅酸根：其中Si原子的杂化形式为_，Si与O的原子数之比为_，化学式为_。答案(2)二氧化硅(3)共价键3(4)Mg2Si4NH4Cl=SiH44NH32MgCl2(6)sp313或SiO解析(3)金刚石晶胞的面心上各有一个原子，面上的原子对晶胞的贡献是。(6)在多硅酸根中每个硅原子都与4个O形成4个SiO单键，因而Si原子都是sp3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，因而每个四面体中硅原子数是1，氧原子数223，即Si与O的原子个数比为13，化学式为。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(
40、含4个Na，4个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NaClCl2；金属晶体分子晶体，如：NaCl2(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：MgOMgCl2，NaClCsCl。(4)金属晶体
41、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AlMgNa。(5)分子晶体的熔沸点比较规律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：HIHBrHCl；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：CON2；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；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。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_
42、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(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 DAl2Cl6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的是_(填字母)。A水在结冰时体积膨胀BNH3比PH3热稳定性好C在稀溶
43、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(2)4正四面体形原子(3)分子晶体BC(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sp3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)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，AlCl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AlCl 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
44、对电子能形成配位键，A、D正确。(5)NH3、PH3热分解断裂的是NH键、PH键，与氢键无关；HCl比HF容易电离是因为HCl键比HF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轨道上只有两个电子，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，E2的核外电子排布和Ar原子相同，F的核电荷数是D和E的核电荷数之和。请回答下列问题：(1)分子式为BC2的空间构型为_；F2的核外电子排布式为_。(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
45、比为11 的化合物，C元素的杂化类型为_。(3)A2C所形成的晶体类型为_；F单质形成的晶体类型为_，其采用的堆积方式为_。(4)F元素氧化物的熔点比其硫化物的熔点_(填“高”或“低”)，请解释其原因_。(5)D跟E可形成离子化合物，其晶胞结构如图。该离子化合物晶体的密度为 gcm3，则晶胞的体积是_(用含的代数式表示)。答案(1)直线形1s22s22p63s23p63d9或3d9(2)小于sp3(3)分子晶体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)cm3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B元素为碳元素，C为氧元素，电负性最大
46、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CH4CH4H2Od第一电离能的大小关系：NOCBe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_ gcm3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为NA)。答案(1)CH3CH3(2)cde(3)不能(4)4解析(1)根据等电子体的概念和(HB=NH)3的结构(六元环状)可得出答案。(2)CH4中碳原子的轨道杂化类型为sp3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sp2杂化，而H3BNH3中氮原子的轨道杂化类型为sp3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。(4)一个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子和4个B原子。一个晶胞的质量为4 g，一个立方氮化硼晶胞的体积是(361.5 pm)3，因此立方氮化硼的密度是 gcm3。
