高考二輪復(fù)習(xí)化學(xué)課件選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選考）

選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)考情分析高考命題分析命題情境(1)生產(chǎn)環(huán)保情境:從催化劑的制備、超導(dǎo)材料、納米碳管、北京奧運(yùn)會(huì)的“水立方”等選材,設(shè)置特定的命題情境,考查考生解決問(wèn)題的能力。(2)學(xué)術(shù)探索情境:從中國(guó)第一輛火星車“祝融號(hào)”、火星探索、諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)、配合物、手性藥物、儲(chǔ)氫材料、光電材料等選材,開(kāi)拓考生的學(xué)科視野,錘煉考生的學(xué)術(shù)思維,提高考生的創(chuàng)新能力。(3)化學(xué)史料情境:作為考查載體的情境,最關(guān)鍵的是素材的真實(shí)性,試題情境最好取材于真實(shí)的文獻(xiàn)資料、生產(chǎn)生活實(shí)際,要有豐富的數(shù)據(jù)作為支撐。要體現(xiàn)出情境素材的價(jià)值引領(lǐng)作用以及思維方法和態(tài)度責(zé)任等學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向功能。素養(yǎng)能力(1)理解與辨析能力:理解原子核外電子排布規(guī)律、第一電離能、電負(fù)性等,辨識(shí)模型、圖表等信息,解決相關(guān)化學(xué)問(wèn)題。(2)分析與推測(cè)能力:運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu);根據(jù)中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)(或物質(zhì)結(jié)構(gòu)),推測(cè)雜化方式。(3)思維方法:能利用分類和比較的方法研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu),基于價(jià)層電子對(duì)互斥模型、雜化軌道模型、晶體結(jié)構(gòu)模型等闡釋物質(zhì)結(jié)構(gòu),類比推測(cè)(或比較)物質(zhì)的性質(zhì)?？碱}統(tǒng)計(jì)(1)原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布:(2023全國(guó)乙卷,35)(2022全國(guó)甲卷,35)(2022全國(guó)乙卷,35)(2021全國(guó)甲卷,35)(2021全國(guó)乙卷,35)(2020全國(guó)Ⅰ卷,35)(2020全國(guó)Ⅱ卷,35)(2019全國(guó)Ⅰ卷,35)(2019全國(guó)Ⅱ卷,35)(2019全國(guó)Ⅲ卷,35)(2)元素周期表和元素周期律:(2023全國(guó)乙卷,35)(2022全國(guó)甲卷,35)(2021全國(guó)乙卷,35)(2020全國(guó)Ⅰ卷,35)(2020全國(guó)Ⅱ卷,35)(2020全國(guó)Ⅲ卷,35)(2019全國(guó)Ⅱ卷,35)(2019全國(guó)Ⅲ卷,35)(3)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì):(2023全國(guó)甲卷,35)(2023全國(guó)乙卷,35)(2022全國(guó)甲卷,35)(2022全國(guó)乙卷,35)(2021全國(guó)甲卷,35)(2021全國(guó)乙卷,35)(2020全國(guó)Ⅰ卷,35)(2020全國(guó)Ⅱ卷,35)(2020全國(guó)Ⅲ卷,35)(2019全國(guó)Ⅰ卷,35)(2019全國(guó)Ⅱ卷,35)(2019全國(guó)Ⅲ卷,35)(4)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì):(2023全國(guó)甲卷,35)(2023全國(guó)乙卷,35)(2022全國(guó)甲卷,35)(2022全國(guó)乙卷,35)(2021全國(guó)甲卷,35)(2021全國(guó)乙卷,35)(2020全國(guó)Ⅰ卷,35)(2020全國(guó)Ⅱ卷,35)(2020全國(guó)Ⅲ卷,35)(2019全國(guó)Ⅰ卷,35)(2019全國(guó)Ⅱ卷,35)(2019全國(guó)Ⅲ卷,35)考點(diǎn)1原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布聚焦核心要點(diǎn)要點(diǎn)核外電子排布的規(guī)律課標(biāo)指引:1.知道電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(空間分布及能量)可通過(guò)原子軌道和電子云模型來(lái)描述。

2.了解原子核外電子排布的構(gòu)造原理,認(rèn)識(shí)基態(tài)原子中核外電子的排布遵循能量最低原理、泡利原理(也稱泡利不相容原理)和洪特規(guī)則等。知道1~36號(hào)元素基態(tài)原子核外電子的排布。1.能層與能級(jí)的能量關(guān)系模型

2.明確基態(tài)原子核外電子排布的四種方法

表示方法舉例電子排布式Cu:1s22s22p63s23p63d104s1;Cu2+:1s22s22p63s23p63d9簡(jiǎn)化電子排布式Cu:[Ar]3d104s1;Cu2+:[Ar]3d9價(jià)層電子排布式Cu:3d104s1;Cu2+:3d9軌道表示式(或電子排布圖)Cu:Cu2+:3.牢記基態(tài)原子(離子)核外電子排布的“三原則”易錯(cuò)辨析1.Cr的基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d44s2。(

)2.基態(tài)原子電子能量的高低順序?yàn)镋(1s)<E(2s)<E(2px)<E(2py)<E(2pz)。(

)3.電子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10違反了能量最低原則。(

)4.磷元素基態(tài)原子的電子排布圖為

。(

)××××精研核心命題命題點(diǎn)1基態(tài)原子(離子)核外電子排布及表示典例1

(1)(2023全國(guó)乙卷,35節(jié)選)基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為

。

(2)(2022·全國(guó)甲卷,35節(jié)選)基態(tài)F原子的價(jià)層電子排布圖(軌道表示式)為

。

(3)(2022·廣東卷,20節(jié)選)Se與S同族,基態(tài)硒原子價(jià)層電子排布式為

。

(4)(2022·海南卷,19節(jié)選)基態(tài)O原子的電子排布式為

,其中未成對(duì)電子有

個(gè)。

3d64s24s24p41s22s22p4

2解析

(1)基態(tài)Fe原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d64s2,價(jià)層電子排布式為3d64s2。(2)基態(tài)F原子核外有9個(gè)電子,其價(jià)層電子排布圖(軌道表示式)為

。(3)Se與S同族,Se元素處于S元素的下一周期,基態(tài)S原子價(jià)層電子排布式為3s23p4,推知基態(tài)Se原子價(jià)層電子排布式為4s24p4。(4)基態(tài)O原子的電子排布式為1s22s22p4,價(jià)層電子排布圖(軌道表示式)為

,故其中未成對(duì)電子數(shù)為2。變式演練(1)(2021·湖南卷,18節(jié)選)基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖(軌道表示式)為

。

(2)(2021·海南卷,19節(jié)選)基態(tài)錳原子的價(jià)層電子排布式為

。

(3)(2021·福建卷,14節(jié)選)基態(tài)碳原子的成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為

。

3d54s2

2∶1命題點(diǎn)2核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及能量比較典例2

(1)(2022·河北卷,17節(jié)選)基態(tài)S原子的價(jià)層電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為

。

(2)(2022·全國(guó)乙卷,35節(jié)選)氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有

,其中能量較高的是

(填字母)。

a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2c.1s22s12p5 d.1s22s22p33p22∶1(或1∶2)

add解析

(1)基態(tài)S原子的價(jià)層電子軌道表示式為

,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)分別為2和4,故其數(shù)目之比為1∶2或2∶1。(2)基態(tài)F原子核外有9個(gè)電子,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p5,電子排布不同于基態(tài)F原子的都是激發(fā)態(tài)原子,故屬于激發(fā)態(tài)的有a和d;由于3p能級(jí)的能量高于3

s能級(jí),故能量較高的是d。1s22s22p43d2和1s22s12p5都不能表示氟原子。變式演練(1)(2021·山東卷,16節(jié)選)基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有

種。

(2)(2021·河北卷,17節(jié)選)原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài),若一種自旋狀態(tài)用+表示,與之相反的用-表示,稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對(duì)于基態(tài)的磷原子,其價(jià)層電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為

。

9【思維建?！颗袛嘣雍送怆娮拥倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)和空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)種類的方法(1)核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)種類=原子核外電子的總數(shù)。描述原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有4個(gè)參數(shù):能層、能級(jí)、原子軌道和自旋狀態(tài),因此同一原子核外各電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均不相同。(2)核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)種類=電子占據(jù)的原子軌道總數(shù)。描述原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有3個(gè)參數(shù):能層、能級(jí)和原子軌道,故根據(jù)核外電子排布占據(jù)的原子軌道總數(shù)判斷原子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)種類。訓(xùn)練分層落實(shí)練真題·明考向1.(1)(2022·北京卷,15節(jié)選)Fe2+的價(jià)層電子排布式為

。

(2)(2022·重慶卷,18節(jié)選)配位化合物X由配體L2-(如圖)和具有正四面體結(jié)構(gòu)的[Zn4O]6+構(gòu)成。①基態(tài)Zn2+的電子排布式為

。

②L2-所含元素中,電負(fù)性最大的原子處于基態(tài)時(shí)電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為

形。

3d61s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10

啞鈴

解析

(2)②L2-所含元素中電負(fù)性:O>C>H,電負(fù)性最大的是O,其基態(tài)原子最高能級(jí)是2p,電子云輪廓圖為啞鈴形。2.(1)(2020·全國(guó)Ⅰ卷,35節(jié)選)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為

。

(2)(2020·全國(guó)Ⅱ卷,35節(jié)選)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為

。

(3)(2019·全國(guó)Ⅱ卷,35節(jié)選)Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去

軌道電子,Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2,Sm3+價(jià)層電子排布式為

。

(4)(2019·全國(guó)Ⅲ卷,35節(jié)選)在元素周期表中,與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是

,該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)

(填“相同”或“相反”)。

4∶51s22s22p63s23p63d24s24s4f5Mg相反

解析

(1)基態(tài)Fe2+的價(jià)層電子排布式為3d6,有4個(gè)未成對(duì)電子,基態(tài)Fe3+的價(jià)層電子排布式為3d5,有5個(gè)未成對(duì)電子,故二者的未成對(duì)電子數(shù)之比為4∶5。(2)基態(tài)Ti原子的原子序數(shù)為22,核外電子數(shù)為22,電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2。(3)基態(tài)Fe原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d64s2,故Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去4s軌道的電子。根據(jù)Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2可知,Sm成為Sm3+時(shí),先失去6s軌道的2個(gè)電子,然后失去4f軌道的1個(gè)電子,則Sm3+的價(jià)層電子排布式為4f5。(4)根據(jù)元素周期律可知,與Li處于對(duì)角線位置的元素為Mg,二者的化學(xué)性質(zhì)相似?；鶓B(tài)Mg原子的M層電子排布式為3s2,根據(jù)泡利原理可知,這兩個(gè)電子的自旋狀態(tài)相反。練易錯(cuò)·避陷阱3.(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]

,有

個(gè)未成對(duì)電子。

(2)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為

,3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為

。

(3)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布可用

形象化描述。在基態(tài)14C原子中,核外存在

對(duì)自旋相反的電子。

(4)基態(tài)Fe原子有

個(gè)未成對(duì)電子。Fe3+的電子排布式為

。

(5)基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為

,該能層具有的原子軌道數(shù)為

,電子數(shù)為

。

3d104s24p2

21s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)2電子云

241s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)M94練預(yù)測(cè)·押考向4.按題目要求回答相關(guān)問(wèn)題:(1)基態(tài)鎵的核外電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為

,能量最高的電子占據(jù)的原子軌道電子云輪廓圖為

形。

(2)基態(tài)Ni2+核外電子排布式為

。同周期中,與基態(tài)Ni具有相同未成對(duì)電子數(shù)的元素有

(填元素符號(hào))。

(3)基態(tài)碳原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有

種,核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有

種。

N啞鈴

[Ar]3d8(或1s22s22p63s23p63d8)

Ti、Ge、Se64考點(diǎn)2元素周期表與元素周期律聚焦核心要點(diǎn)要點(diǎn)1元素周期表的結(jié)構(gòu)與分區(qū)課標(biāo)指引:1.認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)與元素在元素周期表中位置的關(guān)系。

2.知道元素周期表中分區(qū)、周期和族的元素原子核外電子排布特征,了解元素周期律(表)的應(yīng)用價(jià)值。1.元素周期表的結(jié)構(gòu)與分區(qū)

2.價(jià)層電子排布與元素周期表的關(guān)系(1)三個(gè)數(shù)據(jù)關(guān)系①原子的電子層數(shù)=最高能層序數(shù)=周期序數(shù)。②主族元素原子的價(jià)層電子數(shù)=該元素在周期表中的主族序數(shù)。③過(guò)渡元素(鑭系、錒系除外)原子的價(jià)層電子數(shù)=該元素在周期表中的縱列序數(shù)。(2)族和分區(qū)的關(guān)系

族所在分區(qū)相互關(guān)系主族s區(qū)和p區(qū)最外層(ns+np)的電子數(shù)=主族族序數(shù)0族p區(qū)最外層(ns+np)的電子數(shù)=8(He為2)副族d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)d區(qū)中[(n-1)d+ns]的電子數(shù)=族序數(shù)(第Ⅷ族部分元素除外,n為最外層)ds區(qū)(n-1)d全充滿,ns的電子數(shù)=副族序數(shù)(n為最外層)當(dāng)8≤[(n-1)d+ns]的電子數(shù)≤10時(shí),則為第Ⅷ族元素要點(diǎn)2元素周期律課標(biāo)指引:1.結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)呈周期性變化的規(guī)律,建構(gòu)元素周期律。

2.認(rèn)識(shí)元素的原子半徑、第一電離能、電負(fù)性等元素性質(zhì)的周期性變化,知道原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化是導(dǎo)致元素性質(zhì)周期性變化的原因。1.元素的電離能及其應(yīng)用(1)第一電離能的周期性變化①同周期元素從左到右,第一電離能呈增大趨勢(shì);稀有氣體的第一電離能最大,堿金屬的第一電離能最小。②同族元素自上而下,第一電離能逐漸減小。微點(diǎn)撥同周期中ⅡA和ⅢA族、ⅤA和ⅥA族的第一電離能出現(xiàn)交錯(cuò),其原因是ⅡA、ⅤA族元素原子的價(jià)層電子排布分別為ns2、ns2np3,最高能級(jí)分別為全充滿、半充滿,均較難失去電子,故這兩族元素原子的第一電離能反常。(2)電離能的應(yīng)用

2.電負(fù)性及其應(yīng)用(1)電負(fù)性的變化規(guī)律①同周期主族元素從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大。②同主族元素自上而下,元素的電負(fù)性逐漸減小。(2)電負(fù)性的應(yīng)用

3.對(duì)角線規(guī)則在元素周期表中,某些主族元素與右下方的主族元素有些性質(zhì)是相似的,如易錯(cuò)辨析1.主族元素的電負(fù)性越大,元素原子的第一電離能一定越大。(

)2.在元素周期表中,同周期主族元素電負(fù)性從左到右越來(lái)越大。(

)3.正三價(jià)陽(yáng)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5的元素在元素周期表中位于Ⅷ族。(

)4.主族元素的電負(fù)性越大,第一電離能一定越大。(

)×√√×精研核心命題命題點(diǎn)1元素周期表的結(jié)構(gòu)與分區(qū)典例1

(1)(2022·山東卷,16節(jié)選)基態(tài)Ni原子的價(jià)層電子排布式為

,在元素周期表中位置為

。

(2)(2021·廣東卷,20節(jié)選)汞的原子序數(shù)為80,位于元素周期表第

周期第ⅡB族。

(3)(2023·湖北卷,16節(jié)選)Co位于元素周期表第

周期第

族。

3d84s2

第四周期第Ⅷ族

六

4(或四)

Ⅷ變式演練(1)鐵元素在元素周期表中的位置是

,屬于

(填“s”“d”“ds”或“p”)區(qū)。

(2)銅-鎳鍍層能增強(qiáng)材料的耐蝕性。按照核外電子排布,把元素周期表劃分為5個(gè)區(qū),Ni位于

區(qū)。

(3)基態(tài)Cd原子的價(jià)層電子排布式為4d105s2,則Cd在元素周期表中的位置是

,處于

區(qū)。

第四周期第Ⅷ族

dd第五周期第ⅡB族ds命題點(diǎn)2元素周期律及其應(yīng)用典例2

(1)(2023·全國(guó)乙卷,35節(jié)選)探測(cè)發(fā)現(xiàn)火星上存在大量橄欖石礦物(MgxFe2-xSiO4),橄欖石中,各元素電負(fù)性大小順序?yàn)?/p>

,鐵的化合價(jià)為

。

(2)(2023·北京卷,15節(jié)選)比較S原子和O原子的第一電離能大小,從原子結(jié)構(gòu)的角度說(shuō)明理由:

。

O>Si>Fe>Mg+2價(jià)

I1(O)>I1(S),氧原子半徑小,原子核對(duì)最外層電子的吸引力大,不易失去一個(gè)電子(3)(2022·全國(guó)甲卷,35節(jié)選)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能I變化趨勢(shì)(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是

,判斷的根據(jù)是__________________________________________________________

;

第三電離能的變化圖是

。

圖a圖b圖c圖a

同一周期元素第一電離能呈增大趨勢(shì),由于N元素的2p能級(jí)為半充滿狀態(tài),故N元素的第一電離能較C、O兩種元素高圖b(4)(2022·河北卷,17節(jié)選)Cu與Zn相比,第二電離能與第一電離能差值更大的是

,原因是

。

CuCu的第二電離能失去3d10電子,第一電離能失去4s1電子,3d10電子處于全充滿狀態(tài),較難失去電子,則Cu的第二電離能與第一電離能的差值大解析

(3)第三電離能,碳原子需從全充滿的2s軌道中失去電子,導(dǎo)致其所需能量較高;氮原子失去第三個(gè)電子,形成穩(wěn)定的2s2結(jié)構(gòu),所需能量相對(duì)較低;氟原子從半滿的2p3失去電子,所需能量相應(yīng)較高,圖b符合題意。變式演練(1)元素的氣態(tài)基態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱為第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢(shì)如圖所示,其中除氮元素外,其他元素的E1從左到右依次增大的原因是

;

氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是

。

B、C、O、F元素的核電荷數(shù)依次增大,原子半徑依次減小,得電子能力依次增強(qiáng)N原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài),相對(duì)穩(wěn)定,故不易結(jié)合電子(2)Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是

。

(3)元素銅與鎳的第二電離能分別為I2(Cu)=1958kJ·mol-1、I2(Ni)=1753kJ·mol-1,I2(Cu)>I2(Ni)的原因是

。

(4)根據(jù)元素周期律,原子半徑:Ga

(填“大于”或“小于”,下同)As,第一電離能:Ga

As。

(5)F、K、Fe、Ni四種元素中的第一電離能最小的是

(填元素符號(hào))。

O>Ge>Zn銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子

大于

小于

K(6)①N、Al、Si、Zn四種元素中,有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下:電離能/(kJ·mol-1)I1I2I3I4……5781817274511578……則該元素是

(填元素符號(hào))。

②基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是

。Ge的最高價(jià)氯化物的化學(xué)式是

。該元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有

(填字母)。

A.是一種活潑的金屬元素B.其電負(fù)性大于硫C.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料D.其最高價(jià)氯化物的沸點(diǎn)低于其溴化物的沸點(diǎn)Al1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)GeCl4CD解析

(2)根據(jù)Zn、Ge、O三種元素在元素周期表中的位置關(guān)系和電負(fù)性的變化規(guī)律,可知電負(fù)性:O>Ge>Zn。(3)銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子,所以I2(Cu)>I2(Ni)。(4)同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小,故原子半徑:Ga大于As,根據(jù)第一電離能變化規(guī)律,可知第一電離能:Ga小于As。(5)F是電負(fù)性最大的元素;K、Fe、Ni位于同一周期,根據(jù)第一電離能的變化規(guī)律,可知四種元素中第一電離能最小的是K元素。(6)①分析表中數(shù)據(jù)可知,該元素的逐級(jí)電離能中,I1、I2、I3與I4相差較大,說(shuō)明該元素原子最外層有3個(gè)電子,則該元素為Al元素。②鍺原子核外有32個(gè)電子,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2。Ge元素的最高化合價(jià)為+4價(jià),其氯化物為GeCl4。Ge元素處于金屬與非金屬分界線附近,表現(xiàn)出一定的金屬性和非金屬性,其單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料,不屬于活潑金屬。根據(jù)Ge、S元素在元素周期表中的位置關(guān)系和電負(fù)性的變化規(guī)律,可知S元素的電負(fù)性大于Ge元素的。GeCl4的相對(duì)分子質(zhì)量小于GeBr4,則GeCl4的分子間作用力小于GeBr4的分子間作用力,GeCl4的沸點(diǎn)低于GeBr4的沸點(diǎn)。訓(xùn)練分層落實(shí)練真題·明考向1.(1)(2020·全國(guó)Ⅰ卷,35節(jié)選)Li及其元素周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是_____________________________________________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是_________________________________________________________________________________________

。

I1/(kJ·mol-1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578Na與Li同族,Na電子層數(shù)多,原子半徑大,易失電子Li、Be、B同周期,核電荷數(shù)依次增加。Be為1s22s2全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能最大。與Li相比,B核電荷數(shù)大,原子半徑小,較難失去電子,第一電離能較大(2)(2020·全國(guó)Ⅱ卷,35節(jié)選)CaTiO3的組成元素的電負(fù)性大小順序是

。

(3)(2020·全國(guó)Ⅲ卷,35節(jié)選)①H、B、N中,原子半徑最大的是

。根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素

的相似。

②NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-),電負(fù)性大小順序是

。

O>Ti>CaBSi(硅)N>H>B解析

(1)Na與Li同族,Na的電子層數(shù)多,原子半徑大,易失電子,所以I1(Li)>I2(Na);Li、Be、B同周期,核電荷數(shù)依次增加,Be的核外電子排布式為1s22s2,屬于全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能最大;與Li相比,B的核電荷數(shù)較大,原子半徑較小,較難失去電子,第一電離能較大,所以I1(Be)>I1(B)>I1(Li)。(2)根據(jù)O、Ti、Ca三種元素在元素周期表中的位置關(guān)系和電負(fù)性的變化規(guī)律,可知其電負(fù)性大小順序?yàn)镺>Ti>Ca。(3)①H為第一周期主族元素,原子半徑最小,B、N同為第二周期主族元素,根據(jù)“左大右小”可知,原子半徑:B>N,故原子半徑最大的為B。B為第二周期ⅢA族元素,與其處于對(duì)角線上的元素應(yīng)為第三周期ⅣA族元素,即硅元素。②NH3BH3分子中,根據(jù)與N原子相連的H呈正電性,說(shuō)明電負(fù)性:N>H;根據(jù)與B原子相連的H呈負(fù)電性,說(shuō)明電負(fù)性:B<H;故電負(fù)性的大小順序?yàn)镹>H>B。2.(1)(2019·全國(guó)Ⅰ卷,35節(jié)選)下列狀態(tài)的鎂中,電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是

(填字母)。

(2)(2019·全國(guó)Ⅱ卷,35節(jié)選)比較離子半徑:F-

(填“大于”“等于”或“小于”)O2-。

(3)(2019·全國(guó)Ⅲ卷,35節(jié)選)NH4H2PO4中,電負(fù)性最高的元素是

。

A小于

O解析

(1)A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)分別表示的是基態(tài)的Mg+、基態(tài)的鎂原子、激發(fā)態(tài)的鎂原子和激發(fā)態(tài)的Mg+,因元素的第二電離能大于第一電離能,且基態(tài)為穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,難以失去電子,所以這4種狀態(tài)的鎂中,電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是基態(tài)的Mg+,A項(xiàng)符合題意。(2)F-和O2-的核外電子排布相同,核電荷數(shù)大的半徑反而小,則F-半徑小于O2-半徑。(3)根據(jù)元素周期律可知,H、N、P、O四種元素中電負(fù)性最大的為O。3.(2023·浙江1月選考卷,17節(jié)選)由硅原子核形成的三種微粒,電子排布式分別為①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有關(guān)這些微粒的敘述,正確的是

。

A.微粒半徑:③>①>②B.電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是:①②C.電離一個(gè)電子所需最低能量:①>②>③D.得電子能力:①>②AB解析

由三種微粒的電子排布式可知,①是基態(tài)Si原子,②是基態(tài)Si+,③是激發(fā)態(tài)Si原子,B正確。激發(fā)態(tài)Si原子的4s軌道排布1個(gè)電子,其半徑最大,基態(tài)Si+的3p軌道只有1個(gè)電子,其半徑最小,故微粒半徑:③>①>②,A正確。激發(fā)態(tài)Si原子具有較高能量,電離一個(gè)電子所需能量最低,基態(tài)Si+電離一個(gè)電子,所需能量最高,故所需最低能量:②>①>③,C錯(cuò)誤?；鶓B(tài)Si+較易得到電子,故得電子能力:②>①,D錯(cuò)誤。

>N<O<F3s2(3)C元素的電子排布圖為

;E3+的離子符號(hào)為

。

(4)F元素位于元素周期表的

區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為

。

(5)G元素可能的性質(zhì)

(填字母)。

A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料 B.其電負(fù)性大于磷C.其原子半徑大于鍺 D.其第一電離能小于硒(6)活潑性:D

(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)

I1(Al),其原因是

。

Fe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)A>>鎂原子的3s軌道處于全充滿狀態(tài),3p軌道處于全空狀態(tài),比較穩(wěn)定,而鋁原子3p軌道只有一個(gè)電子,不穩(wěn)定解析

現(xiàn)有屬于元素周期表前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的價(jià)層電子構(gòu)型為nsnnpn+1,則A是N;C元素為最活潑的非金屬元素,則C是F,B是O;D元素核外有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的

,則D是Mg;E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),則E是Fe;F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子,則F是Cu;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G是As。(1)由于N原子的2p軌道電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),失去電子比O原子難,所以元素的第一電離能:A>B;一般情況下同一周期的主族元素,原子序數(shù)越大,元素的電負(fù)性越大,所以A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)镹<O<F。(2)鎂元素原子的價(jià)層電子排布式是3s2。(3)C元素是F,其電子排布圖為

;E元素是Fe,E3+的離子符號(hào)為Fe3+。(4)F元素是Cu,Cu位于元素周期表的ds區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(5)G元素是As,位于金屬與非金屬的分界線處,其單質(zhì)為半導(dǎo)體,其電負(fù)性小于磷,原子半徑小于鍺,第一電離能大于硒。(6)D元素是Mg,活動(dòng)性:Mg>Al。練預(yù)測(cè)·押考向5.(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式:

。

(2)C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/p>

;H、O、S電負(fù)性由大到小的順序是

。B和N相比,電負(fù)性較大的是

(填元素符號(hào));BN中B元素的化合價(jià)為

;從電負(fù)性角度分析,C、Si、O的非金屬活潑性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)?/p>

。

(3)O、Na、P、Cl四種元素中電負(fù)性最大的是

(填元素符號(hào)),其中P原子的核外電子排布式為

。

1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)N>O>C

O>S>HN+3價(jià)

O>C>SiO1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)(4)現(xiàn)有屬于元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e五種元素,原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價(jià)層電子中的未成對(duì)電子有3個(gè),c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,d與c同族;e的最外層只有1個(gè)電子,但次外層有18個(gè)電子。b、c、d中第一電離能最大的是

(填元素符號(hào)),e的價(jià)層電子排布圖(軌道表示式)為

。

N解析

(4)由原子序數(shù)最小且核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,確定a為H元素,由價(jià)層電子中的未成對(duì)電子有3個(gè),確定b為N元素,由最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,確定c為O元素,由d與c同主族,確定d為S元素,由e的最外層只有1個(gè)電子且次外層有18個(gè)電子,確定e為Cu元素?？键c(diǎn)3分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)聚焦核心要點(diǎn)要點(diǎn)1共價(jià)鍵和鍵參數(shù)課標(biāo)指引:1.認(rèn)識(shí)原子間通過(guò)原子軌道重疊形成共價(jià)鍵,了解共價(jià)鍵具有飽和性和方向性。

2.知道根據(jù)原子軌道的重疊方式,共價(jià)鍵可分為σ鍵和π鍵等類型;知道共價(jià)鍵可分為極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵。

3.共價(jià)鍵的鍵能、鍵長(zhǎng)和鍵角可以用來(lái)描述鍵的強(qiáng)弱和分子的空間結(jié)構(gòu)。1.判斷σ鍵、π鍵的兩種方法

判斷依據(jù)判斷方法由共用電子對(duì)數(shù)判斷單鍵為σ鍵;雙鍵或三鍵,其中一個(gè)為σ鍵,其余為π鍵由成鍵軌道類型判斷s軌道形成的共價(jià)鍵全部是σ鍵;雜化軌道形成的共價(jià)鍵全部為σ鍵,配位鍵都是σ鍵2.大π鍵的形成及表示(1)所有參與大π鍵的原子都必須提供與相鄰原子p軌道相互平行的p軌道或接近平行。(2)大π鍵符號(hào)可用

表示,其中m為平行的p軌道總數(shù)(一般為參與形成大π鍵的原子數(shù)),n為平行p軌道里的電子總數(shù)。3.鍵參數(shù)對(duì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響

要點(diǎn)2分子的空間構(gòu)型課標(biāo)指引:1.結(jié)合實(shí)例了解共價(jià)分子具有特定的空間結(jié)構(gòu),并可運(yùn)用相關(guān)理論和模型進(jìn)行解釋和預(yù)測(cè)。

2.知道分子的結(jié)構(gòu)可以通過(guò)波譜、晶體X射線衍射等技術(shù)進(jìn)行測(cè)定。1.價(jià)層電子對(duì)互斥模型(1)價(jià)層電子對(duì)互斥模型反映價(jià)層電子對(duì)的空間結(jié)構(gòu),而分子的空間結(jié)構(gòu)僅是成鍵電子對(duì)的空間結(jié)構(gòu),不包括孤電子對(duì)。(2)當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí),VSEPR模型和分子的空間結(jié)構(gòu)相同;當(dāng)中心原子含有孤電子對(duì)時(shí),二者的空間結(jié)構(gòu)不一致。價(jià)層電子對(duì)數(shù)成鍵對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)VSEPR模型名稱分子空間構(gòu)型名稱實(shí)例220直線形直線形BeCl2330平面三角形平面三角形BF321V形SO2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O微點(diǎn)撥用價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷分子的空間構(gòu)型時(shí),不僅要考慮中心原子的孤電子對(duì)所占據(jù)的空間,還要考慮孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力大小。2.雜化軌道理論(1)雜化軌道理論的要點(diǎn)當(dāng)原子成鍵時(shí),原子的價(jià)層電子軌道相互混雜,形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同,軌道間的夾角不同,形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道夾角空間構(gòu)型名稱實(shí)例sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28'正四面體形CCl4(2)中心原子雜化軌道類型和分子的空間構(gòu)型的關(guān)系

分子組成(A為中心原子)中心原子的孤電子對(duì)數(shù)中心原子的雜化方式分子或離子的空間構(gòu)型名稱實(shí)例AB20sp直線形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角錐形NH3AB40sp3正四面體形CH43.利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型比較鍵角的方法

序號(hào)比較方法具體規(guī)律①比較中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)越少,鍵角越大②比較中心原子的孤電子對(duì)數(shù)中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)相同時(shí),孤電子對(duì)數(shù)越多,排斥力越大,鍵角越小③比較中心原子的電負(fù)性同主族元素形成的化合物,中心原子的電負(fù)性越大,鍵角越大④比較成鍵原子的電負(fù)性當(dāng)中心原子相同時(shí),成鍵原子的電負(fù)性越大,鍵角越小要點(diǎn)3分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)課標(biāo)指引:1.知道分子可以分為極性分子和非極性分子,知道分子極性與分子中鍵的極性、分子的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

2.認(rèn)識(shí)分子間存在相互作用,知道范德華力和氫鍵是兩種常見(jiàn)的分子間作用力,了解分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵在自然界中的廣泛存在及重要作用。

3.結(jié)合實(shí)例初步認(rèn)識(shí)分子的手性對(duì)其性質(zhì)的影響。1.分子的空間構(gòu)型與分子極性的關(guān)系

2.溶解性及影響因素(1)“相似相溶”規(guī)律:非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。若溶劑和溶質(zhì)之間形成氫鍵,則物質(zhì)的溶解度增大。(2)“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇在水中的溶解度明顯減小。3.范德華力、氫鍵和共價(jià)鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

類型范德華力氫鍵共價(jià)鍵作用微粒分子H與N、O、F原子強(qiáng)度比較共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力影響因素組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大形成氫鍵元素的電負(fù)性原子半徑對(duì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使熔、沸點(diǎn)升高,溶解度增大鍵能越大,穩(wěn)定性越強(qiáng)4.手性碳原子和手性分子

手性碳原子在有機(jī)化合物分子中,連有四個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子叫做手性碳原子手性分子有手性異構(gòu)體(或?qū)τ钞悩?gòu)體)的分子是手性分子,如

要點(diǎn)4配位鍵與配位化合物課標(biāo)指引:1.知道配位鍵的特點(diǎn),認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的配位化合物的成鍵特征,了解配位化合物的存在與應(yīng)用。

2.運(yùn)用離子鍵、配位鍵、金屬鍵等模型,解釋離子化合物、配合物、金屬等物質(zhì)的某些典型性質(zhì)。1.配位鍵的形成和表示(1)配位鍵的形成:成鍵原子一方提供孤電子對(duì),另一方提供空軌道形成的共價(jià)鍵。(2)配位鍵的表示:常用“A→B”來(lái)表示配位鍵,A提供孤電子對(duì),B提供空軌道。2.配合物組成和結(jié)構(gòu)(以[Zn(NH3)4]SO4為例)(1)中心離子結(jié)構(gòu)特點(diǎn):一般是金屬離子,特別是過(guò)渡金屬離子,必須有空軌道,如Zn2+、Cu2+、Fe3+、Ag+等。(2)配體必須有孤電子對(duì),常見(jiàn)配體和配位原子如下表:配體H2ONH3COF-CN-OH-配位原子ONCFCO易錯(cuò)辨析1.σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)。(

)2.碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍。(

)3.中心原子是sp雜化的,其立體構(gòu)型不一定為直線形。(

)4.價(jià)層電子對(duì)互斥理論中,π鍵電子對(duì)數(shù)不計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。(

)5.鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點(diǎn)均隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大。(

)6.氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。(

)√××√××精研核心命題命題點(diǎn)1共價(jià)鍵的類型與鍵參數(shù)典例1

(1)(2022·湖南卷,18節(jié)選)富馬酸亞鐵(FeC4H2O4)是一種補(bǔ)鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示:富馬酸分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為

。

(2)(2023·湖北卷,16節(jié)選)導(dǎo)致SiCl4比CCl4易水解的因素有

(填字母)。a.Si—Cl鍵極性更大b.Si的原子半徑更大c.Si—Cl鍵鍵能更大d.Si有更多的價(jià)層軌道11∶3bd(3)(2022·全國(guó)乙卷,35節(jié)選)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一個(gè)________

雜化軌道與Cl的3px軌道形成C—Cl

鍵,并且Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵()。

②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C—Cl鍵長(zhǎng)的順序是

,理由:(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多,形成的C—Cl鍵越強(qiáng);(ⅱ)

。sp2σ一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔

解析

(1)由富馬酸的結(jié)構(gòu)模型可知,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH=CHCOOH,羧基和碳碳雙鍵中含有π鍵,則該分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為11∶3。(2)電負(fù)性Si<C,所以Si—Cl極性大于C—Cl,但與SiCl4易水解無(wú)關(guān);原子半徑Si>C,所以鍵能Si—Cl<C—Cl,C錯(cuò)誤;SiCl4易水解是因?yàn)镾i的原子半徑大、有更多的價(jià)層軌道,能接受H2O分子中的—OH形成配位鍵,所以選bd。(3)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C原子采取sp2雜化,1個(gè)sp2雜化軌道與Cl的3px軌道形成C—Cl

σ鍵,并且Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵()。②C2H5Cl只存在σ鍵,C2H3Cl和C2HCl都存在Cl原子參與形成的大π鍵,分子中形成的大π鍵越多,形成的C—Cl的鍵長(zhǎng)越短,故鍵長(zhǎng):C2H5Cl>C2H3Cl>C2HCl。變式演練(1)Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、三鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是

。

(2)CS2分子中,共價(jià)鍵的類型有

。

(3)1mol乙醛分子中含有σ鍵的數(shù)目為

。

(4)丙酮(

)分子中含有的π鍵與σ鍵數(shù)目之比為

。

Ge原子半徑大,原子間形成的σ鍵較長(zhǎng),p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵σ鍵和π鍵

6NA

1∶9解析

(4)1個(gè)CH3COCH3分子中含有1個(gè)π鍵,2個(gè)C—C

σ鍵、6個(gè)C—H

σ鍵、1個(gè)C—O

σ鍵。命題點(diǎn)2微粒的空間構(gòu)型與“兩大理論”典例2

(1)(2023·全國(guó)乙卷,35節(jié)選)SiCl4的空間結(jié)構(gòu)為

,其中Si的軌道雜化形式為

。

(2)(2023·湖南卷,17節(jié)選)比較分子中的C—Ga—C鍵角大小:Ga(CH3)3

(填“>”“<”或“=”)Ga(CH3)3(Et2O),其原因是

。

正四面體形

sp3>Ga(CH3)3和Ga(CH3)3(Et2O)中Ga雜化類型分別為sp2、sp3解析

(2)Ga(CH3)3分子中有3個(gè)σ鍵,無(wú)孤電子對(duì),中心原子Ga為sp2雜化,Ga(CH3)3分子為平面三角形,C—Ga—C鍵角為120°;Ga(CH3)3(Et2O)分子中中心原子Ga的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,Ga的雜化類型為sp3雜化,Ga(CH3)3(Et2O)形成四面體結(jié)構(gòu),C—Ga—C鍵角接近109°28'?！舅季S建?！坷脙r(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)分子(或離子)的空間構(gòu)型的方法(1)利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)的思維模型(2)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算方法

其中,a為中心原子的價(jià)層電子數(shù)(陽(yáng)離子減去所帶電荷數(shù),陰離子加上所帶電荷數(shù)),b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù),x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。命題點(diǎn)3分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)典例3

(1)(2022·山東卷,16節(jié)選)在水中的溶解度,吡啶()遠(yuǎn)大于苯,主要原因是①

,

②

。

(2)(2022·全國(guó)甲卷,35節(jié)選)固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式,畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)

。

吡啶能與水分子形成分子間氫鍵

吡啶和H2O均為極性分子,相似相溶,而苯為非極性分子

兩者均為分子晶體,前者只存在范德華力,而后者還能形成氫鍵,熔點(diǎn)更高

變式演練(1)常壓下,H2O、H2S、H2Se的沸點(diǎn)分別為100℃、-61℃和-41℃,三者沸點(diǎn)差異的原因?yàn)開(kāi)___________________________________________________________________________________________________

。

H2S,則H2Se的分子間作用力大于H2S,H2O形成分子間氫鍵導(dǎo)致沸點(diǎn)異常升高,故沸點(diǎn)的高低順序?yàn)镠2O>H2Se>H2S三者均為分子晶體,H2Se的相對(duì)分子質(zhì)量大于

非極性

烏洛托品與水形成分子間氫鍵,而金剛烷則不能形成氫鍵,故前者的水溶性更高(3)HF分子的極性

(填“大于”“等于”或“小于”,下同)HCl,同一條件下,HF在水中的溶解度

HCl,HF的沸點(diǎn)比HCl

(填“高”或“低”)。大于

大于

高命題點(diǎn)4配位鍵和配位化合物典例4

(1)(2023·全國(guó)甲卷,35節(jié)選)酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1酞菁分子中所有原子共平面,其中p軌道能提供一對(duì)電子的N原子是_____

(填圖1酞菁中N原子的序號(hào))。鈷酞菁分子中,鈷離子的化合價(jià)為

,氮原子提供孤電子對(duì)與鈷離子形成

鍵。

③

+2價(jià)

配位(2)(2022·北京卷,15節(jié)選)FeSO4·H2O結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2H2O與Fe2+、H2O與

的作用力分別為

、

。

(3)(2022·海南卷,19節(jié)選)金屬Zn能溶于氨水,生成以氨為配體,配位數(shù)為4的配離子,Zn與氨水反應(yīng)的離子方程式為

。

配位鍵

氫鍵Zn+4NH3·H2O══[Zn(NH3)4]2++H2↑+2OH-+2H2O(4)(2022·河北卷,17節(jié)選)將含有未成對(duì)電子的物質(zhì)置于外磁場(chǎng)中,會(huì)使磁場(chǎng)強(qiáng)度增大,稱其為順磁性物質(zhì)。下列物質(zhì)中,屬于順磁性物質(zhì)的是

(填字母)。

A.[Cu(NH3)2]ClB.[Cu(NH3)4]SO4C.[Zn(NH3)4]SO4D.Na2[Zn(OH)4]B解析

(1)酞菁分子中所有原子共平面,所有N原子都采用sp2雜化,則①②號(hào)N原子的孤電子對(duì)處于sp2雜化軌道,而③號(hào)N原子的孤電子對(duì)處于未雜化的p軌道。酞菁中③號(hào)N原子失氫,則鈷酞菁分子中,鈷離子的化合價(jià)為+2價(jià)。Co2+與N原子之間由N原子提供孤電子對(duì)形成配位鍵。(3)金屬Zn能溶于氨水,生成以氨為配體,配位數(shù)為4的配離子,該配離子為[Zn(NH3)4]2+,Zn被氧化,同時(shí)生成還原產(chǎn)物H2。(4)根據(jù)題意,順磁性物質(zhì)含有未成對(duì)電子。選項(xiàng)中,[Cu(NH3)2]Cl、[Zn(NH3)4]SO4、Na2[Zn(OH)4]中各原子核外電子均已成對(duì),都不是順磁性物質(zhì)。[Cu(NH3)4]SO4中的Cu2+價(jià)層電子排布式為3d9,有未成對(duì)電子,屬于順磁性物質(zhì)。變式演練(1)(2021·全國(guó)乙卷,35節(jié)選)三價(jià)鉻離子能形成多種配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供電子對(duì)形成配位鍵的原子是

,中心離子的配位數(shù)為

。

(2)(2021·海南卷,19節(jié)選)金屬羰基配位化合物在催化反應(yīng)中有著重要應(yīng)用。HMn(CO)5是錳的一種簡(jiǎn)單羰基配位化合物,其結(jié)構(gòu)示意圖如下。配位化合物中的中心原子配位數(shù)是指和中心原子直接成鍵的原子的數(shù)目。HMn(CO)5中錳原子的配位數(shù)為

。

N、O、Cl66訓(xùn)練分層落實(shí)練真題·明考向1.(1)(2020·全國(guó)Ⅰ卷,35節(jié)選)磷酸根離子的立體構(gòu)型為

,其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

,雜化軌道類型為

。

正四面體

4sp3①在該反應(yīng)中,B原子的雜化軌道類型由

變?yōu)?/p>

。

②NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-),與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是

(填化學(xué)式),其熔點(diǎn)比NH3BH3

(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在

,也稱“雙氫鍵”。

sp3sp3(2)(2020·全國(guó)Ⅲ卷,35節(jié)選)氨硼烷(NH3BH3)在催化劑作用下水解釋放氫氣:CH3CH3低

Hδ+與Hδ-的靜電引力

解析

(1)磷酸根離子的立體構(gòu)型為正四面體,其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,由此可知P原子的雜化方式為sp3。(2)①NH3BH3分子中B原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,B原子的雜化軌道類型為sp3;根據(jù)

的結(jié)構(gòu)可知,B原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,B原子的雜化軌道類型為sp2,故反應(yīng)中B原子的雜化軌道類型由sp3變?yōu)閟p2。②NH3BH3分子的原子總數(shù)為8,價(jià)電子總數(shù)為14,CH3CH3為其等電子體。CH3CH3的熔點(diǎn)比NH3BH3的熔點(diǎn)低,原因是NH3BH3分子間存在Hδ+與Hδ-的靜電引力,而CH3CH3分子間只存在范德華力。2.(1)(2019·全國(guó)Ⅰ卷,35節(jié)選)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物,分子中氮、碳的雜化軌道類型分別是

、

。

(2)(2019·全國(guó)Ⅱ卷,35節(jié)選)元素As與N同族。預(yù)測(cè)As的氫化物分子的立體構(gòu)型為

,其沸點(diǎn)比NH3的

(填“高”或“低”),其判斷理由是

。

sp3sp3三角錐形

低

NH3分子間存在氫鍵

解析

(1)根據(jù)乙二胺分子結(jié)構(gòu)中N、C原子形成化學(xué)鍵的特點(diǎn),其價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,得出N、C原子的雜化軌道類型均為sp3。(2)AsH3中As存在一對(duì)孤電子對(duì),其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1=4,As的雜化類型為sp3雜化,AsH3的立體構(gòu)型為三角錐形;NH3分子間存在氫鍵,所以其沸點(diǎn)比AsH3高。3.(1)(2023·浙江1月選考卷,17節(jié)選)Si(NH2)4分子的空間結(jié)構(gòu)(以Si為中心)名稱為

,分子中氮原子的雜化軌道類型是

。Si(NH2)4受熱分解生成Si3N4和NH3,其受熱不穩(wěn)定的原因是

。(2)(2022·山東卷,16節(jié)選)吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的

大π鍵,則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)

(填字母)。

A.2s軌道 B.2p軌道 C.sp雜化軌道

D.sp2雜化軌道四面體形

sp3

Si周圍的—NH2基團(tuán)體積較大,受熱時(shí)斥力較強(qiáng),Si(NH2)4中Si—N鍵能相對(duì)較小D(3)(2022·北京卷,15節(jié)選)H2O中O和

中S均為sp3雜化,比較H2O中H—O—H鍵角和

中O—S—O鍵角的大小并解釋原因:

。

H2O中H—O—H鍵角小;H2O中O和

中S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,前者含2對(duì)孤電子對(duì),后者不含孤電子對(duì),孤電子對(duì)越多,排斥力越大,鍵角越小解析

(2)吡啶(

)替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的

大π鍵,則說(shuō)明吡啶中N原子也是采用sp2雜化,雜化軌道只用于形成σ鍵和容納孤電子對(duì),則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)sp2雜化軌道。練易錯(cuò)·避陷阱4.(1)X-射線衍射測(cè)定發(fā)現(xiàn),I3AsF6中存在

的立體構(gòu)型為

,中心原子的雜化類型為

。

(2)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為

,微粒之間存在的作用力是

。

(3)乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛,其主要原因是

。V形

sp3sp3共價(jià)鍵

CH3COOH分子間存在氫鍵

解析

(1)的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,則其雜化類型為sp3雜化,其中有2對(duì)孤電子對(duì),故立體構(gòu)型為V形。練預(yù)測(cè)·押考向5.硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。(1)[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是

。

(2)在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵為

,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是

。

(3)氨的沸點(diǎn)

(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是

;氨是

(填“極性”或“非極性”)分子,中心原子的雜化軌道類型為

。

正四面體

配位鍵N高于氨分子間可形成氫鍵極性

sp3考點(diǎn)4晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)聚焦核心要點(diǎn)要點(diǎn)1晶體類型與微粒間相互作用力課標(biāo)指引:1.通過(guò)微粒的種類及微粒之間的相互作用,認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系。知道金屬鍵的特點(diǎn)與金屬某些性質(zhì)的關(guān)系。

2.能借助分子晶體、原子晶體、離子晶體、金屬晶體等模型說(shuō)明晶體中的微粒及其微粒間的相互作用。1.四種晶體類型及其比較

晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體定義離子間通過(guò)離子鍵相結(jié)合而成的晶體分子間以分子間作用力相結(jié)合的晶體相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的較強(qiáng)作用形成的單質(zhì)晶體構(gòu)成粒子陰、陽(yáng)離子分子原子金屬離子、自由電子晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體粒子間作用力離子間肯定有離子鍵,可能有原子間的共價(jià)鍵分