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專題07物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律01專題網(wǎng)絡(luò)·思維腦圖02考情分析·解密高考03高頻考點(diǎn)·以考定法考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、元素周期律【高考解密】命題點(diǎn)01考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、元素周期律【高考解密】命題點(diǎn)01原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布命題點(diǎn)02元素“位-構(gòu)-性”的相互推斷【技巧解密】【考向預(yù)測】考點(diǎn)二分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【高考解密】命題點(diǎn)01共價(jià)鍵的形成及類型的判斷命題點(diǎn)02分子的空間結(jié)構(gòu)與價(jià)層電子對互斥理論、雜化軌道理論命題點(diǎn)03分子性質(zhì)及微粒間的作用力【技巧解密】【考向預(yù)測】考點(diǎn)三晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【高考解密】命題點(diǎn)01晶體的性質(zhì)與晶體類型的判斷命題點(diǎn)02有關(guān)晶體計(jì)算【技巧解密】【考向預(yù)測】04核心素養(yǎng)·微專題微專題晶胞參數(shù)、坐標(biāo)參數(shù)的分析與應(yīng)用考點(diǎn)考查內(nèi)容考情預(yù)測原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、元素周期律1.原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布2.元素“位-構(gòu)-性”的相互推斷1.選擇題:高考命題一般是用元素周期表及元素周期律知識去推斷元素類型,或是根據(jù)原子結(jié)構(gòu)推導(dǎo)元素類型及其在周期表中的位置,考查原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)之間的關(guān)系,試題以短周期元素考查元素周期律及元素“位、構(gòu)、性”三者之間的關(guān)系,考查原子半徑、化合價(jià)、金屬性、非金屬性、單質(zhì)及化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系,涉及化學(xué)鍵時(shí)主要考查對概念的理解。同時(shí)也考查分子結(jié)構(gòu)判斷及晶體相關(guān)計(jì)算。2.非選擇試題常以填空或簡答方式考查,常涉及原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)(如基態(tài)微粒的電子排布式、電離能及電負(fù)性的比較)、元素周期律;分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(如化學(xué)鍵類型、原子的雜化方式、分子空間構(gòu)型的分析與判斷);晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(如晶體類型、性質(zhì)及與粒子間作用的關(guān)系、以晶胞為單位的密度、微粒間距與微粒質(zhì)量的關(guān)系計(jì)算及化學(xué)式分析)等考點(diǎn)。命題側(cè)重考查分析能力和計(jì)算能力,需要熟練掌握晶胞結(jié)構(gòu),具備一定的數(shù)學(xué)計(jì)算能力,綜合性較強(qiáng),題目難度中等。分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.共價(jià)鍵類型的判斷2.分子的空間結(jié)構(gòu)與價(jià)層電子對互斥理論、雜化軌道理論3.分子性質(zhì)及微粒間的作用力晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.晶體的性質(zhì)與晶體類型的判斷2.有關(guān)晶體計(jì)算考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、元素周期律命題點(diǎn)01原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布典例01(2023·海南卷)下列有關(guān)元素單質(zhì)或化合物的敘述正確的是A.分子呈正四面體,鍵角為B.NaCl焰色試驗(yàn)為黃色,與Cl電子躍遷有關(guān)C.Cu基態(tài)原子核外電子排布符合構(gòu)造原理D.是由極性鍵構(gòu)成的極性分子典例02(2023·重慶卷)“嫦娥石”是中國首次在月球上發(fā)現(xiàn)的新礦物,其主要由和(釔,原子序數(shù)比大13)組成,下列說法正確的是A.Y位于元素周期表的第ⅢB族B.基態(tài)原子的核外電子填充在6個(gè)軌道中C.5種元素中,第一電離能最小的是D.5種元素中,電負(fù)性最大的是命題點(diǎn)02元素“位-構(gòu)-性”的相互推斷典例01(2023·全國卷)一種礦物由短周期元素W、X、Y組成,溶于稀鹽酸有無色無味氣體生成。W、X、Y原子序數(shù)依次增大。簡單離子與具有相同的電子結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是A.X的常見化合價(jià)有、 B.原子半徑大小為C.YX的水合物具有兩性 D.W單質(zhì)只有4種同素異形體典例02(2022·浙江卷)X、Y、Z、M、Q五種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大。X的核外電子數(shù)等于其周期數(shù),分子呈三角錐形,Z的核外電子數(shù)等于X、Y核外電子數(shù)之和。M與X同主族,Q是同周期中非金屬性最強(qiáng)的元素。下列說法正確的是A.X與Z形成的10電子微粒有2種B.Z與Q形成的一種化合物可用于飲用水的消毒C.與的晶體類型不同D.由X、Y、Z三種元素組成的化合物的水溶液均顯酸性典例03(2021·江蘇卷)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X是空氣中含量最多的元素,Y的周期序數(shù)與族序數(shù)相等,基態(tài)時(shí)Z原子3p原子軌道上有5個(gè)電子,W與Z處于同個(gè)主族。下列說法正確的是A.原子半徑:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)B.X的第一電離能比同周期相鄰元素的大C.Y的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性比Z的強(qiáng)D.Z的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的弱一、原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.原子或離子中各微粒間的數(shù)量關(guān)系(1)對于原子:質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)。(2)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)。(3)質(zhì)子數(shù)=陽離子的核外電子數(shù)+陽離子所帶正電荷數(shù)。(4)質(zhì)子數(shù)=陰離子的核外電子數(shù)-陰離子所帶負(fù)電荷數(shù)。2.元素、核素、同位素之間的關(guān)系3.核外電子排布(1)核外電子排布規(guī)律(2)原子結(jié)構(gòu)示意圖(3)基態(tài)原子的核外電子排布原理1)能量最低原理:即電子盡可能地先占有能量低的軌道,然后進(jìn)入能量高的軌道,使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。如圖為構(gòu)造原理示意圖,即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖:2)泡利不相容原理每個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子,且自旋狀態(tài)相反。如2s軌道上的電子排布為,不能表示為。3)洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為,不能表示為或洪特規(guī)則特例:當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí),體系的能量最低,如:24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。(4)表示基態(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Cr:1s22s22p63s23p63d54s1簡化表示式Cu:[Ar]3d104s1價(jià)電子排布式Fe:3d64s2電子排布圖(或軌道表示式)O:4.明確“4個(gè)同”所代表的描述對象(1)同位素——原子,如eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H;(2)同素異形體——單質(zhì),如O2、O3;(3)同系物——化合物,如CH3CH3、CH3CH2CH3;(4)同分異構(gòu)體——化合物,如正戊烷、異戊烷、新戊烷。5.1~20號元素原子核外電子排布的特點(diǎn)與規(guī)律(1)原子核中無中子的原子:1(2)最外層只有一個(gè)電子的原子:H、Li、Na、K;最外層有兩個(gè)電子的原子:He、Be、Mg、Ca。(3)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的原子:Be、Ar;最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的原子:C;最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的原子:O。(4)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的原子:H、Be、Al;最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子:He、C、S;最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子:O。(5)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子:Li、Si。(6)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子:Li、P。(7)與He原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子:H—、Li+、Be2+。(8)次外層電子數(shù)是其他各層電子總數(shù)2倍的元素:Li、Mg。(9)次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相等的元素:Be、S。6.巧記10e-、18e-微粒(1)以Ne為中心記憶10e-微粒:(2)以Ar為中心記憶18e-微粒:二、元素周期表與元素周期律1.元素周期表的結(jié)構(gòu)①“七橫七周期,三短四長;十八縱行十六族,七主八副一0”。②從左到右族的分布:ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、ⅧB、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。ⅧB族:包括8、9、10三個(gè)縱列。③0族:第18縱列,該族元素又稱為稀有氣體元素。其原子序數(shù)為He2,Ne10,Ar18,Kr36,Xe54,Rn86。④同周期第ⅡA和第ⅢA原子序數(shù)的差值可能為:1、11、25。2.分區(qū)①分界線:沿著元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹與鋁、鍺、銻、釙的交界處畫一條虛線,即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)的分界線。②各區(qū)位置:分界線左下方為金屬元素區(qū),分界線右上方為非金屬元素區(qū)。③分界線附近元素的性質(zhì):既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì),又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)。3.元素周期表中的特殊位置①過渡元素:元素周期表中部從ⅢB族到ⅡB族10個(gè)縱列共六十多種元素,這些元素都是金屬元素。②鑭系:元素周期表第6周期中,57號元素鑭到71號元素镥共15種元素。③錒系:元素周期表第7周期中,89號元素錒到103號元素鐒共15種元素。④超鈾元素:在錒系元素中92號元素軸(U)以后的各種元素。4.元素周期表中的重要規(guī)律(1)三角遞變規(guī)律相鄰的四種元素關(guān)系如圖所示:,則有原子半徑:C>A>B;金屬性:C>A>B;非金屬性:B>A>C。(2)相似規(guī)律同主族元素性質(zhì)相似,位于對角線位置的元素性質(zhì)相似,相鄰元素性質(zhì)差別不大。(3)電子排布規(guī)律原子最外層電子數(shù)大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素;原子最外層電子數(shù)為1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素;原子最外層電子數(shù)為8的元素是稀有氣體元素。(4)原子序數(shù)與元素位置的“序數(shù)差值”規(guī)律1)同周期相鄰主族元素的“序數(shù)差值”規(guī)律。①除第ⅡA族和第ⅢA族外,其余同周期相鄰元素原子序數(shù)差為1。②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素,其原子序數(shù)差分別是:第二、三周期相差1,第四、五周期相差11,第六、七周期相差25。2)同族相鄰元素的“序數(shù)差值”規(guī)律。①第二、三周期的同族元素原子序數(shù)相差8。②第三、四周期的同族元素原子序數(shù)相差有兩種情況:第ⅠA族、ⅡA族相差8,其他族相差18。③第四、五周期的同族元素原子序數(shù)相差18。④第五、六周期的同族元素原子序數(shù)鑭系之前的相差18,鑭系之后的相差32。⑤第六、七周期的同族元素原子序數(shù)相差32。(5)含量或性質(zhì)特殊的元素5.元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法金屬性比較本質(zhì)原子越易失電子,金屬性越強(qiáng)(與原子失電子數(shù)目無關(guān))判斷方法①在金屬活動(dòng)性順序表中越靠前,金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈,金屬性越強(qiáng)③單質(zhì)還原性越強(qiáng)或陽離子氧化性越弱,金屬性越強(qiáng)④最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),金屬性越強(qiáng)⑤若Xn++Y→X+Ym+,則Y比X的金屬性強(qiáng)⑥元素在周期表中的位置:左邊或下方元素的金屬性強(qiáng)非金屬性比較本質(zhì)原子越易得電子,非金屬性越強(qiáng)(與原子得電子數(shù)目無關(guān))判斷方法①與H2化合越容易,氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,非金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)氧化性越強(qiáng)或陰離子還原性越弱,非金屬性越強(qiáng)③最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性越強(qiáng)④元素在周期表中的位置:右邊或上方元素的非金屬性強(qiáng)6.第一電離能、電負(fù)性(1)元素第一電離能的周期性變化規(guī)律。一般規(guī)律同一周期,隨著原子序數(shù)的增加,元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢,稀有氣體元素的第一電離能最大,堿金屬元素的第一電離能最小;同一主族,隨著電子層數(shù)的增加,元素的第一電離能逐漸減小特殊情況第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關(guān)。通常情況下,當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結(jié)構(gòu)時(shí),原子的能量較低,該元素具有較大的第一電離能。如同周期主族元素,第ⅡA族元素的原子最外層s能級全充滿、ⅤA族元素的原子最外層p能級半充滿,比較穩(wěn)定,所以其第一電離能大于同周期相鄰的主族元素(2)電負(fù)性大小判斷。規(guī)律在周期表中,同周期主族元素電負(fù)性從左到右逐漸增大,同主族從上往下逐漸減小方法常常應(yīng)用化合價(jià)及物質(zhì)類別判斷電負(fù)性的大小,如O與Cl的電負(fù)性比較:①HClO中Cl為+1價(jià)、O為-2價(jià),可知O的電負(fù)性大于Cl;②Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價(jià)化合物,可知O的電負(fù)性大于Cl7.元素推斷題通??疾榈慕嵌燃胺治鲆罁?jù)考查角度分析依據(jù)原子半徑①同周期元素的原子半徑隨原子序數(shù)的增大而減小(不考慮稀有氣體元素);②同主族元素從上到下,原子半徑隨電子層數(shù)的增多而增大元素化合價(jià)①同周期元素從左到右,元素的最高正化合價(jià)由+1→+7,非金屬元素的最低負(fù)化合價(jià)由-4→-1(O、F除外);②同主族元素的最高正化合價(jià)、最低負(fù)化合價(jià)均相同(適用于短周期主族元素,氧無最高正價(jià),氟無正價(jià))氧化物對應(yīng)水化物①元素的金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的堿性越強(qiáng);②元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)(F無正價(jià),O無最高正價(jià),不考慮)單質(zhì)的氧化性、還原性一般情況下,元素的金屬性越強(qiáng),單質(zhì)的還原性越強(qiáng),簡單陽離子的氧化性越弱;元素的非金屬性越強(qiáng),單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),簡單陰離子的還原性越弱物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)①一般情況下,對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)也越高,如沸點(diǎn):I2>Br2>F2;②NH3、H2O、HF的沸點(diǎn)反常高,是因?yàn)榉肿娱g形成氫鍵,使物質(zhì)的沸點(diǎn)升高得失電子能力①同周期元素從左到右,失電子能力逐漸減弱,得電子能力逐漸增強(qiáng)(不考慮稀有氣體元素);②同主族元素從上到下,失電子能力逐漸增強(qiáng),得電子能力逐漸減弱金屬性與非金屬性①同周期元素從左到右,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)(不考慮稀有氣體元素);②同主族元素從上到下,金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱元素的第一電離能①同周期元素從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢;②同主族元素自上而下,第一電離能逐漸減小電負(fù)性①同周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大(稀有氣體元素除外);②同主族元素自上而下,電負(fù)性逐漸減小8、解答元素推斷題的基本方法(1)已知元素原子或離子的核外電子排布eq\x(核外電子排布)eq\o(→,\s\up15(推知))eq\x(電子層數(shù)、最外層電子數(shù))eq\o(→,\s\up15(推知))eq\x(周期序數(shù)、族序數(shù))eq\o(→,\s\up15(推知))eq\x(單質(zhì)及其化合物的性質(zhì))(2)已知元素單質(zhì)或化合物的性質(zhì)(特性)eq\x(元素單質(zhì)及其化合物的特性)eq\o(→,\s\up15(推知))eq\x(元素名稱或符號)eq\o(→,\s\up15(推知))eq\x(原子結(jié)構(gòu))eq\o(→,\s\up15(推知))eq\x(元素在周期表中位置)(3)已知元素在周期表中的位置(4)利用周期表片斷推斷元素的種類①利用H、He的特殊位置已知X、Y、Z、W四種短周期元素的位置關(guān)系如圖:則可以推出X為He,再依次推知Y為F、Z為O、W為P。②利用元素的位置關(guān)系與原子序數(shù)關(guān)系a.同一周期中元素的原子序數(shù)一般比左邊元素原子序數(shù)大1,比右邊元素的原子序數(shù)小1。b.同主族中相鄰周期元素的原子序數(shù)關(guān)系9、關(guān)于元素周期律、元素周期表的認(rèn)識誤區(qū)(1)誤認(rèn)為主族元素的最高正價(jià)一定等于族序數(shù)。但是,F(xiàn)無正價(jià)。(2)誤認(rèn)為元素的非金屬性越強(qiáng),其氧化物對應(yīng)水化物的酸性就越強(qiáng)。但是,HClO、H2SO3是弱酸,忽略了關(guān)鍵詞“最高價(jià)”。(3)誤認(rèn)為同周期相鄰兩主族元素原子序數(shù)之差等于1。忽視了相差11(第4、5周期)和25(第6、7周期)。(4)誤認(rèn)為失電子難的原子得電子的能力一定強(qiáng)。碳原子、稀有氣體元素的原子失電子難,得電子也難。(5)誤認(rèn)為得失電子多的原子,得失電子的能力一定強(qiáng)。(6)誤認(rèn)為最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)絕對值相等的元素只有第ⅣA族的某些元素。忽視了第ⅠA族的H的最高正價(jià)為+1價(jià),最低負(fù)價(jià)為-1價(jià)。10、通過“三看”比較微粒半徑大小在中學(xué)化學(xué)要求的范圍內(nèi),可按“三看”規(guī)律來比較粒子半徑的大小:(1)“一看”電子層數(shù):一般情況下,當(dāng)電子層數(shù)不同時(shí),電子層數(shù)越多,半徑越大。例如:r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs);r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-);r(Na)>r(Na+)(2)“二看”核電荷數(shù):當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越小。例如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)、r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)(3)“三看”核外電子數(shù):當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí),核外電子數(shù)越多,半徑越大。例如:r(Cl-)>r(Cl)、r(Fe2+)>r(Fe3+)考向01原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布1.(2023·湖北·校聯(lián)考模擬預(yù)測)硫的下列4種微粒,若失去一個(gè)電子所需要能量最多的是A.[Ne] B.[Ne] C.[Ne] D.[Ne]2.(2023·上海黃浦·統(tǒng)考二模)電子亞層2p的三個(gè)軌道之間具有不同的A.能量 B.形狀 C.空間伸展方向 D.可容納電子數(shù)3.(2023·重慶·統(tǒng)考模擬預(yù)測)三星堆遺址出土了大量的青銅器,其主要成分為Cu、Sn、Pb,還含少量Fe、As、O等元素。對上述有關(guān)元素,下列說法正確的是A.基態(tài)Cu原子的價(jià)層電子軌道表示式為B.基態(tài)Fe原子最高能級的軌道形狀為啞鈴形C.第一電離能最大的是AsD.電負(fù)性最大的是O4.(2023·北京門頭溝·統(tǒng)考一模)下列表述不正確的是A.原子軌道能量:1s<2s<3s<4sB.M電子層存在3個(gè)能級、9個(gè)原子軌道C.4s電子能量較高,總是在比3s電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動(dòng)D.同一周期,堿金屬元素的第一電離能最小,最容易失電子5.(2023·湖北鄂州·高三校聯(lián)考)第三周期元素X,第一電離能介于Mg和S之間,關(guān)于該元素及其化合物,下列說法正確的是A.X與氫元素形成的化合物中,各原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.X的原子核外電子有9種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C.X的單質(zhì)和鹽酸、溶液均能反應(yīng)放出D.X的單質(zhì)可以用于制造合金考向02元素“位-構(gòu)-性”的相互推斷1.(2023·廣東·校聯(lián)考一模)已知:X、Y、Z、W為前四周期主族元素,基態(tài)X的原子最外層有3個(gè)未成對電子,次外層電子僅有1種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài);Y的單質(zhì)在空氣中的含量位居第二,Z是短周期主族元素中原子半徑最大的元素;基態(tài)W的原子最外層電子排布式為。下列有關(guān)說法正確的是A.第一電離能:X>Y>Z B.電負(fù)性:W>X>YC.氫化物的沸點(diǎn):X>Y D.W與Y形成的化合物為分子晶體2.(2023·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測)LDFCB是電池的一種電解質(zhì),該電解質(zhì)陰離子由同周期元素原子W、X、Y、Z且原子序數(shù)依次增大,其結(jié)構(gòu)如下圖,Y的最外層電子數(shù)等于X的核外電子總數(shù),四種原子最外層電子數(shù)之和為20,下列說法正確的是A.X的雜化方式是B.四種元素形成的簡單氫化物中Z的沸點(diǎn)最高C.電負(fù)性:D.元素Z的最高價(jià)氧化物的水化物為一元強(qiáng)酸3.(2023·四川樂山·統(tǒng)考一模)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,最外層電子數(shù)之和為20,是一種常見的耐高溫材料,Y的內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的2.5倍。下列說法正確的是A.簡單離子半徑: B.簡單氫化物的沸點(diǎn):C.Y與Z可以形成離子化合物 D.Y的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物可以與單質(zhì)X反應(yīng)4.(2024·四川內(nèi)江·統(tǒng)考一模)X?Y?Z?R?M為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,其原子的最外層電子數(shù)與原子半徑的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是A.X與Y形成的化合物只含極性共價(jià)鍵B.簡單離子半徑比較:C.含氧酸酸性比較可能存在:D.X與Z?M三種元素共同形成的化合物可能是離子化合物5.(2023·海南·模擬預(yù)測)短周期主族元素X、Y、Z、R的主要化合價(jià)和原子半徑的關(guān)系如圖所示?;鶓B(tài)X原子的價(jià)層電子排布式為。下列敘述錯(cuò)誤的是A.簡單氫化物的沸點(diǎn): B.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性:C.第一電離能: D.化合物為非極性分子考點(diǎn)二分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)命題點(diǎn)01共價(jià)鍵的形成及類型的判斷典例01(2023·北京卷)中國科學(xué)家首次成功制得大面積單晶石墨炔,是碳材料科學(xué)的一大進(jìn)步。下列關(guān)于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是A.三種物質(zhì)中均有碳碳原子間的鍵 B.三種物質(zhì)中的碳原子都是雜化C.三種物質(zhì)的晶體類型相同 D.三種物質(zhì)均能導(dǎo)電典例02(2022·天津卷)一定條件下,石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸收能量。下列關(guān)于石墨和金剛石的說法正確的是A.金剛石比石墨穩(wěn)定B.兩物質(zhì)的碳碳鍵的鍵角相同C.等質(zhì)量的石墨和金剛石中,碳碳鍵數(shù)目之比為4∶3D.可以用X射線衍射儀鑒別金剛石和石墨命題點(diǎn)02分子的空間結(jié)構(gòu)與價(jià)層電子對互斥理論、雜化軌道理論典例01(2023·湖北卷)價(jià)層電子對互斥理論可以預(yù)測某些微粒的空間結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是A.和的VSEPR模型均為四面體B.和的空間構(gòu)型均為平面三角形C.和均為非極性分子D.與的鍵角相等典例02(2022·江蘇卷)N2是合成氨工業(yè)的重要原料,NH3不僅可制造化肥,還能通過催化氧化生產(chǎn)HNO3;HNO3能溶解Cu、Ag等金屬,也能與許多有機(jī)化合物發(fā)生反應(yīng);在高溫或放電條件下,N2與O2反應(yīng)生成NO,NO進(jìn)一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)
ΔH=-116.4kJ·mol-1。大氣中過量的NOx和水體中過量的NH、NO均是污染物。通過催化還原的方法,可將煙氣和機(jī)動(dòng)車尾氣中的NO轉(zhuǎn)化為N2,也可將水體中的NO3-轉(zhuǎn)化為N2。下列有關(guān)NH3、NH、NO的說法正確的是A.NH3能形成分子間氫鍵B.NO的空間構(gòu)型為三角錐形C.NH3與NH中的鍵角相等D.NH3與Ag+形成的[Ag(NH3)2]+中有6個(gè)配位鍵典例03(2021·山東卷)關(guān)于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),下列說法錯(cuò)誤的是A.CH3OH為極性分子 B.N2H4空間結(jié)構(gòu)為平面形C.N2H4的沸點(diǎn)高于(CH3)2NNH2 D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N雜化方式均相同命題點(diǎn)03分子性質(zhì)及微粒間的作用力典例01(2023·北京卷)下列事實(shí)不能通過比較氟元素和氯元素的電負(fù)性進(jìn)行解釋的是A.鍵的鍵能小于鍵的鍵能B.三氟乙酸的大于三氯乙酸的C.氟化氫分子的極性強(qiáng)于氯化氫分子的極性D.氣態(tài)氟化氫中存在,而氣態(tài)氯化氫中是分子典例02(2022·天津卷)下列物質(zhì)沸點(diǎn)的比較,正確的是A. B.HF>HClC. D.典例03(2022·湖北卷)下列有關(guān)N、P及其化合物的說法錯(cuò)誤的是A.N的電負(fù)性比P的大,可推斷NCl3分子的極性比PCl3的大B.N與N的π鍵比P與P的強(qiáng),可推斷N≡N的穩(wěn)定性比P≡P的高C.NH3的成鍵電子對間排斥力較大,可推斷NH3的鍵角比PH3的大D.HNO3的分子間作用力較小,可推斷HNO3的熔點(diǎn)比H3PO4的低一、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)的兩種理論(1)雜化軌道理論①基本觀點(diǎn):雜化軌道成鍵滿足原子軌道最大重疊原理;雜化軌道形成的共價(jià)鍵更加牢固。②雜化軌道類型與分子立體構(gòu)型的關(guān)系雜化軌道類型雜化軌道數(shù)目分子立體構(gòu)型實(shí)例sp2直線形CO2、BeCl2、HgCl2sp23平面三角形BF3、BCl3、CH2OV形SO2、SnBr2sp34四面體形CH4、CCl4、CH3Cl三角錐形NH3、PH3、NF3V形H2S、H2O注意:雜化軌道數(shù)=與中心原子結(jié)合的原子數(shù)+中心原子的孤電子對數(shù)。(2)價(jià)層電子對互斥理論①基本觀點(diǎn):分子的中心原子上的價(jià)層電子對(包括σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對)由于相互排斥,盡可能趨向彼此遠(yuǎn)離。②價(jià)層電子對數(shù)的計(jì)算中心原子的價(jià)層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)(與中心原子結(jié)合的原子數(shù))+中心原子的孤電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+eq\f(1,2)(a-xb)其中a為中心原子的價(jià)電子數(shù),x、b分別為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)及與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)(H為1,其他原子為“8-該原子的價(jià)電子數(shù)”)。微粒為陽離子時(shí),中心原子的價(jià)電子數(shù)要減去離子所帶電荷數(shù);微粒為陰離子時(shí),中心原子的價(jià)電子數(shù)要加上離子所帶電荷數(shù)。如SO2中硫原子的孤電子對數(shù)為eq\f(6-2×2,2)=1;H3O+中氧原子的孤電子對數(shù)為eq\f(6-1-3×1,2)=1;COeq\o\al(2-,3)中碳原子的孤電子對數(shù)為eq\f(4+2-3×2,2)=0?!疽族e(cuò)提醒】在計(jì)算孤電子對數(shù)時(shí),出現(xiàn)0.5或1.5,則把小數(shù)進(jìn)位為整數(shù),即1或2。如NO2的中心原子N的孤電子對數(shù)為eq\f(5-2×2,2)=0.5≈1,則價(jià)層電子對數(shù)為3,故VSEPR模型為平面三角形,分子立體構(gòu)型為V形。③利用價(jià)層電子對互斥理論判斷分子(或離子)立體構(gòu)型價(jià)層電子對數(shù)孤電子對數(shù)分子(或離子)立體構(gòu)型示例20CO2、BeCl230BF3、SO3、COeq\o\al(2-,3)31SO240CH4、NHeq\o\al(+,4)、SOeq\o\al(2-,4)、CCl441NH3、PCl3、H3O+42H2O、H2S2、判斷雜化軌道類型的一般方法(1)看中心原子有沒有形成雙鍵或叁鍵,如果有1個(gè)叁鍵,則其中有2個(gè)π鍵,是sp雜化;如果有1個(gè)雙鍵,則其中有1個(gè)π鍵,是sp2雜化;如果全部是單鍵,則是sp3雜化。(2)雜化軌道數(shù)等于中心原子的孤對電子對數(shù)與相連的其他原子個(gè)數(shù)之和。若和為2,則中心原子sp雜化;若和為3,則中心原子sp2雜化;若和為4,則中心原子sp3雜化。如NH3,N原子有1對孤電子對,另外與3個(gè)氫原子成鍵,所以為1+3=4,為sp3雜化;再如CO2,C原子沒有孤電子對,與2個(gè)氧原子成鍵,所以為0+2=2,為sp雜化。3、中心原子A的價(jià)層電子對數(shù)的計(jì)算方法:對ABm型化合物,中心原子A的價(jià)層電子對數(shù)n=eq\f(A的價(jià)電子數(shù)+B提供的電子數(shù)×m,2),計(jì)算時(shí)一般說來,價(jià)電子數(shù)即為最外層電子數(shù),但B為鹵素原子、氫原子時(shí),提供1個(gè)價(jià)電子,若為氧原子、硫原子時(shí),則不提供電子。4、等電子體的判斷方法(1)判斷方法:一是同主族變換法,如CO2與CS2、CF4與CCl4是等電子體,二是左右移位法,如N2與CO,COeq\o\al(2-,3)、NOeq\o\al(-,3)與SO3是等電子體。如果是陰離子,價(jià)電子應(yīng)加上陰離子所帶的電荷數(shù);如果是陽離子,價(jià)電子應(yīng)減去陽離子所帶的電荷數(shù)。如NHeq\o\al(+,4)價(jià)電子為8,COeq\o\al(2-,3)價(jià)電子為24。(2)常見的等電子體微粒通式價(jià)電子總數(shù)立體構(gòu)型CH4、NHeq\o\al(+,4)AX48e-正四面體形CO、N2AX10e-直線形CO2、CNS-、NOeq\o\al(+,2)、Neq\o\al(-,3)AX216e-直線形SO2、O3、NOeq\o\al(-,2)AX218e-V形COeq\o\al(2-,3)、NOeq\o\al(-,3)、SO3AX324e-平面三角形POeq\o\al(3-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、ClOeq\o\al(-,3)AX326e-三角錐形SOeq\o\al(2-,4)、POeq\o\al(3-,4)AX432e-正四面體形5、分子性質(zhì)(1)分子極性1)分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系2)鍵的極性與分子極性的關(guān)系類型實(shí)例兩個(gè)鍵之間的夾角鍵的極性分子的極性空間構(gòu)型X2H2、N2-非極性鍵非極性分子直線型XYHCl、NO-極性鍵極性分子直線型XY2(X2Y)CO2、CS2180°極性鍵非極性分子直線型SO2120°極性鍵極性分子三角形H2O、H2S104.5°極性鍵極性分子V形XY3BF3120°極性鍵非極性分子平面三角形NH3107.3°極性鍵非極性分子三角錐形XY4CH4、CCl4109.5°極性鍵非極性分子正四面體(2)溶解性——“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;若存在氫鍵,則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好。(3)無機(jī)含氧酸分子的酸性無機(jī)含氧酸可寫成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,則n值越大,R的正電性越高,使R—O—H中O的電子向R偏移,在水分子的作用下越易電離出H+,酸性越強(qiáng),如酸性:HClO<HClO2<HClO3<HClO4。6.配合物(1)孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。(2)配位鍵①配位鍵的形成:成鍵原子一方提供孤電子對,另一方提供空軌道形成共價(jià)鍵。②配位鍵的表示:常用“→”來表示配位鍵,箭頭指向接受孤電子對的原子,如NHeq\o\al(+,4)可表示為,在NHeq\o\al(+,4)中,雖然有一個(gè)N—H鍵形成過程與其他3個(gè)N—H鍵形成過程不同,但是一旦形成之后,4個(gè)共價(jià)鍵就完全相同。(3)配合物。如[Cu(NH3)4]SO4配位體有孤電子對,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。中心原子有空軌道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。7.分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)認(rèn)識的5個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn)(1)誤認(rèn)為分子的穩(wěn)定性與分子間作用力和氫鍵有關(guān),其實(shí)分子的穩(wěn)定性與共價(jià)鍵的強(qiáng)弱有關(guān)。(2)誤認(rèn)為組成相似的分子,中心原子的雜化類型相同,其實(shí)要看其σ鍵和孤電子對數(shù)是否分別相同。如CO2和SO2中心原子的雜化方式不同,CO2分子中C原子是sp雜化,SO2分子中S原子是sp2雜化。(3)誤認(rèn)為只要含有氫鍵物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就高,其實(shí)不一定,分子間的氫鍵會(huì)使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高,而分子內(nèi)氫鍵一般會(huì)使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低。(4)誤認(rèn)為只含有極性鍵的分子都一定是極性分子,其實(shí)不ー定。如CO2、BF3等是非極性分子。(5)誤認(rèn)為雜化軌道構(gòu)型和分子構(gòu)型一致,其實(shí)不一定。如H2O中氧原子是sp3雜化,雜化軌道構(gòu)型為四面體,但由于分子中存在孤對電子,根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論可知,H2O的分子構(gòu)型是V形。二、微粒間的相互作用力1.離子鍵、共價(jià)鍵及金屬鍵的比較離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵非極性鍵極性鍵概念陰、陽離子通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵原子間通過共用電子對(電子云重疊)而形成的化學(xué)鍵金屬原子脫落下來的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”,被所有原子共用,從而把所有金屬原子維系在一起成鍵粒子陰、陽離子原子金屬陽離子和自由電子成鍵實(shí)質(zhì)陰、陽離子的靜電作用共用電子對不偏向任何一方共用電子對偏向一方原子金屬陽離子和自由電子間的電子氣形成條件活潑金屬元素與活潑非金屬元素經(jīng)電子得失,形成離子鍵同種元素原子之間成鍵不同種元素原子之間成鍵金屬陽離子和自由電子間成鍵形成的物質(zhì)離子化合物非金屬單質(zhì);某些共價(jià)化合物或離子化合物共價(jià)化合物或離子化合物金屬晶體2.化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系(1)含有離子鍵的化合物一定是離子化合物,但離子化合物中可能含有共價(jià)鍵,如Na2O2。(2)只含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物。(3)由金屬元素和非金屬元素組成的化合物不一定是離子化合物,如AlCl3是共價(jià)化合物;只含有非金屬元素的化合物不一定是共價(jià)化合物,如銨鹽是離子化合物。(4)非金屬單質(zhì)不一定含有共價(jià)鍵,如稀有氣體單質(zhì)。(5)氣態(tài)氫化物是共價(jià)化合物,只含共價(jià)鍵,如NH3;而金屬氫化物是離子化合物,只含離子鍵,如NaH。(6)可能含有非極性鍵的物質(zhì)有非金屬單質(zhì)(稀有氣體單質(zhì)除外)、某些共價(jià)化合物(如H2O2、C2H6等)、某些離子化合物(如Na2O2等)。(7)從圖中可以看出,離子化合物一定含有離子鍵,離子鍵只能存在于離子化合物中。(8)共價(jià)鍵可存在于離子化合物、共價(jià)化合物和共價(jià)單質(zhì)分子中。(9)熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物是離子化合物,如NaCl;熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電的化合物是共價(jià)化合物,如HCl。(10)金屬元素與非金屬元素形成的化合物不一定是離子化合物,如AlCl3為共價(jià)化合物;只由非金屬元素形成的化合物不一定是共價(jià)化合物,如NH4Cl為離子化合物。(11)有些物質(zhì)中不存在化學(xué)鍵,如稀有氣體分子中不存在化學(xué)鍵。3.σ鍵與π鍵的判斷方法(1)由軌道重疊方式判斷?!邦^碰頭”重疊為σ鍵,“肩并肩”重疊為π鍵。(2)由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式判斷。通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式可以快速有效地判斷共價(jià)鍵的種類及數(shù)目。共價(jià)單鍵全為σ鍵,雙鍵中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵,三鍵中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。(3)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。4.幾種典型物質(zhì)的電子式、結(jié)構(gòu)式和模型:物質(zhì)HClCl2H2ONH3CH4電子式結(jié)構(gòu)式H—ClCl—ClH—O—H球棍模型比例模型5.三種作用力及對物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力氫鍵共價(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)性原子半徑對性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn),溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)升高,溶解度增大鍵能越大,穩(wěn)定性越強(qiáng)考向01共價(jià)鍵的形成及類型的判斷1.(2024·廣西北?!そy(tǒng)考一模)(俗稱銨鐵藍(lán))是一種藍(lán)色的無機(jī)顏料。下列有關(guān)該物質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是A.電負(fù)性:B.銨鐵藍(lán)中鐵元素有兩種化合價(jià)C.中的鍵角比中的的鍵角大D.銨鐵藍(lán)中的配體是,該配體中鍵與鍵的數(shù)目之比是2.(2023·遼寧大連·大連八中??寄M預(yù)測)下列反應(yīng)產(chǎn)物不能用反應(yīng)物中鍵的極性解釋的是A.B.
C.D.
3.(2023·北京海淀·101中學(xué)??既#┘谆撬?/p>
是一種強(qiáng)酸。下列說法正確的是A.推測甲磺酸難溶于水 B.該分子中心原子S的價(jià)層電子對數(shù)為6C.分子中所有化學(xué)鍵均為極性共價(jià)鍵 D.該分子中硫氧鍵的鍵長均相同4.(2023·安徽蕪湖·統(tǒng)考二模)周期表前四周期的元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大?;鶓B(tài)原子A的原子軌道半充滿,B的價(jià)電子層中有3個(gè)未成對電子,D的價(jià)層電子排布式為nsn-1np2n-2,C與D同族,E的最外層只有1個(gè)電子,次外層有18個(gè)電子。這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中,由C、D所形成的陰離子呈正四面體結(jié)構(gòu)、陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)(如圖所示)。下列說法正確的是
A.5種原子中第一電離能最大的是CB.A、B所形成的化合物中只含極性鍵C.1mol該陽離子中含有24molσ鍵D.B、C、D所形成的簡單氫化物中,沸點(diǎn)最低的是D5.(2023·海南??凇ずD先A僑中學(xué)??寄M預(yù)測)火箭發(fā)射時(shí)可用作燃料,作氧化劑,其反應(yīng)為。為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.1.8g中氧的價(jià)層電子對數(shù)為B.1mol中含有的π鍵數(shù)為C.當(dāng)生成6.72L時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為D.1mol中含有的質(zhì)子數(shù)為考向02分子的空間結(jié)構(gòu)與價(jià)層電子對互斥理論、雜化軌道理論1.(2024·廣西·校聯(lián)考模擬預(yù)測)價(jià)層電子對互斥理論可以預(yù)測某些微粒的空間結(jié)構(gòu)。下列說法錯(cuò)誤的是A.SO2和SO3的VSEPR模型均為平面三角形B.PCl3、NCl3的空間構(gòu)型都是三角錐形C.BF3和NF3均為非極性分子D.CO2與N的鍵角相等2.(2023·浙江寧波·統(tǒng)考模擬預(yù)測)磷酰氯()是有機(jī)合成的催化劑,可用以下方法制?。夯?,的分子空間結(jié)構(gòu)模型如圖所示,下列說法不正確的是A.中只含有鍵 B.是非極性分子C.的空間構(gòu)型是三角錐形 D.可與反應(yīng)生成3.(2023·江蘇南通·統(tǒng)考模擬預(yù)測)周期表中VIA族元素及其化合物應(yīng)用廣泛。、、是氧元素的3種核素,可以形0成多種重要的化合物。亞硫酰氯為黃色液體,其結(jié)構(gòu)式為(),遇水發(fā)生水解。工業(yè)上可電解H2SO4與混合溶液制備過二硫酸銨,過二硫酸銨與雙氧水中都含有過氧鍵(-O-O-)。硝化法制硫酸的主要反應(yīng)為:。SO2和SO3都是酸性氧化物,是制備硫酸的中間產(chǎn)物。下列說法正確的是A.、、具有相同的中子數(shù)B.亞硫酰氯空間構(gòu)型為平面三角形C.SO2、SO3的中心原子軌道雜化類型均為sp2D.SO2晶體中存在S和O2之間的強(qiáng)烈作用4.(2023·遼寧大連·大連八中??寄M預(yù)測)三硫化四磷()是黃綠色針狀晶體,易燃、有毒,分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)的說法中正確的是A.中僅P原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.鍵角:C.中P原子為雜化,S原子為雜化D.分子中含有6mol極性共價(jià)鍵5.(2023·山西晉城·晉城市第一中學(xué)校??寄M預(yù)測)油畫創(chuàng)作通常需要用到多種無機(jī)顏料。研究發(fā)現(xiàn),在不同的空氣濕度和光照條件下,顏料雌黃褪色的主要原因是發(fā)生了以下兩種化學(xué)反應(yīng):
下列說法正確的是A.反應(yīng)I和II中,元素和都被氧化B.反應(yīng)I和II中,氧化轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為C.和的空間結(jié)構(gòu)都是正四面體形D.反應(yīng)I和II中,參加反應(yīng)的:I<II考向03分子性質(zhì)及微粒間的作用力1.(2023·浙江臺(tái)州·統(tǒng)考一模)某些微粒間相互作用的數(shù)據(jù)如下表所示:微粒間相互作用化學(xué)鍵分子間作用力HCl鍵能/范德華力強(qiáng)度()46356836615749728.118.821.1根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列說法不正確的是A.上表的微粒間相互作用中有5種極性共價(jià)鍵,2種氫鍵B.鍵長:H-F<H-Br,但僅用上表數(shù)據(jù)無法比較兩者與H-Cl的鍵長大小C.的D.用上表數(shù)據(jù)可比較與的沸點(diǎn)高低2.(2023下·廣東珠?!じ呷楹J械谝恢袑W(xué)校考)科學(xué)家提出用轉(zhuǎn)換可燃冰()中的設(shè)想,轉(zhuǎn)換過程如圖所示,下列說法正確的是A.籠狀結(jié)構(gòu)中水分子間主要靠氫鍵結(jié)合B.E代表,F(xiàn)代表C.置換出的過程涉及化學(xué)鍵的斷裂及形成D.可置換可燃冰中所有的分子3.(2023·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預(yù)測)超分子結(jié)構(gòu)化學(xué)原理的應(yīng)用非常廣泛,尿素[CO(NH2)2]可與正烷烴(n-CnH2n+2,n≥8)形成超分子包合物,原理如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是A.尿素分子通過分子間氫鍵形成較穩(wěn)定的六角形通道B.尿素分子和正烷烴分子間通過共價(jià)鍵形成包合物C.依據(jù)分子直徑大小差異可分離正烷烴和支鏈烷烴D.分子的大小和幾何形狀會(huì)影響有機(jī)物的分離效果4.(2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測)某課題組發(fā)現(xiàn)水團(tuán)簇最少需要21個(gè)水分子才能實(shí)現(xiàn)溶劑化,即1個(gè)水分子周圍至少需要20個(gè)水分子,才能將其“溶解”(“溶解”時(shí),水團(tuán)簇須形成四面體)。下列敘述正確的是A.(H2O)21中水分子之間的作用力主要是氫鍵B.(H2O)21和(H2O)23互為同系物C.加熱(H2O)23變?yōu)?H2O)19還破壞了極性鍵D.(H2O)21晶體屬于共價(jià)晶體5.(2023·上海寶山·統(tǒng)考二模)下列有關(guān)化學(xué)鍵和晶體的說法正確的是A.干冰屬于分子晶體,其升華破壞了共價(jià)鍵B.氯化銨固體屬于離子晶體,其加熱僅破壞了離子鍵C.晶體硅屬于共價(jià)晶體,其熔化破壞了共價(jià)鍵D.汞屬于分子晶體,其氣化破壞了共價(jià)鍵考點(diǎn)三晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)命題點(diǎn)01晶體的性質(zhì)與晶體類型的判斷典例01(2023·重慶卷)配合物[MA2L2]的分子結(jié)構(gòu)以及分子在晶胞中的位置如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是A.中心原子的配位數(shù)是4 B.晶胞中配合物分子的數(shù)目為2C.晶體中相鄰分子間存在范德華力 D.該晶體屬于混合型晶體典例02(2022·山東卷)、屬于第三代半導(dǎo)體材料,二者成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶體中只存在鍵、鍵。下列說法錯(cuò)誤的是A.的熔點(diǎn)高于 B.晶體中所有化學(xué)鍵均為極性鍵C.晶體中所有原子均采取雜化 D.晶體中所有原子的配位數(shù)均相同典例03(2021·天津卷)下列各組物質(zhì)的晶體類型相同的是A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO命題點(diǎn)02有關(guān)晶體計(jì)算典例01(2023·遼寧卷)晶體結(jié)構(gòu)的缺陷美與對稱美同樣受關(guān)注。某富鋰超離子導(dǎo)體的晶胞是立方體(圖1),進(jìn)行鎂離子取代及鹵素共摻雜后,可獲得高性能固體電解質(zhì)材料(圖2)。下列說法錯(cuò)誤的是
A.圖1晶體密度為g?cm-3 B.圖1中O原子的配位數(shù)為6C.圖2表示的化學(xué)式為 D.取代產(chǎn)生的空位有利于傳導(dǎo)典例02(2021·湖北卷)某立方晶系的銻鉀(Sb—K)合金可作為鉀離子電池的電極材料,圖a為該合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖,圖b表示晶胞的一部分。下列說法正確的是A.該晶胞的體積為a3×10-36cm-3 B.K和Sb原子數(shù)之比為3∶1C.與Sb最鄰近的K原子數(shù)為4 D.K和Sb之間的最短距離為apm1、晶體類型的判斷(1)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷①金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。②大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)都是分子晶體。③常見的共價(jià)晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等;常見的共價(jià)晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。④金屬單質(zhì)(除汞外)與合金是金屬晶體。(2)依據(jù)組成晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)間的作用判斷①離子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是陰、陽離子,質(zhì)點(diǎn)間的作用是離子鍵;②共價(jià)晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是原子,質(zhì)點(diǎn)間的作用是共價(jià)鍵;③分子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是分子,質(zhì)點(diǎn)間的作用為分子間作用力;④金屬晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是金屬離子和自由電子,質(zhì)點(diǎn)間的作用是金屬鍵。(3)晶體的熔點(diǎn)判斷①離子晶體的熔點(diǎn)較高,常在數(shù)百度至一千余度;②共價(jià)晶體熔點(diǎn)高,常在一千度至幾千度;③分子晶體熔點(diǎn)低,常在數(shù)百度以下至很低溫度;④金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高,但也有相當(dāng)?shù)偷摹?4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷①離子晶體水溶液及熔化時(shí)能導(dǎo)電;②共價(jià)晶體一般為非導(dǎo)體,但有些能導(dǎo)電,如晶體硅;③分子晶體為非導(dǎo)體,而分子晶體中的電解質(zhì)(如酸和部分非金屬氣態(tài)氫化物)溶于水,使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由離子也能導(dǎo)電;④金屬晶體是電的良導(dǎo)體。(5)依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷①離子晶體硬度較大或略硬而脆;②共價(jià)晶體硬度大;③分子晶體硬度小且較脆;④金屬晶體多數(shù)硬度大,但也有較低的,且具有延展性。2、物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高低比較規(guī)律(1)一般情況下,不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低規(guī)律:原子晶體>離子晶體>分子晶體,如熔、沸點(diǎn):金剛石>NaCl>Cl2;金屬晶體>分子晶體,如熔、沸點(diǎn):Na>Cl2(金屬晶體熔、沸點(diǎn)有的很高,如鎢、鉑等,有的則很低,如汞等)。(2)形成原子晶體的原子半徑越小、鍵長越短,則鍵能越大,其熔、沸點(diǎn)就越高,如熔、沸點(diǎn):金剛石>石英>碳化硅>晶體硅。(3)形成離子晶體的陰陽離子所帶的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)就越高,如熔、沸點(diǎn):MgO>MgCl2,NaCl>CsCl。(4)金屬晶體中金屬離子半徑越小,離子所帶電荷數(shù)越多,其形成的金屬鍵越強(qiáng),金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高,如Al>Mg>Na。(5)分子晶體的熔、沸點(diǎn)比較規(guī)律。①組成和結(jié)構(gòu)相似的分子,相對分子質(zhì)量越大,其熔、沸點(diǎn)就越高,如:HI>HBr>HCl。②組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子,分子極性越大,其熔、沸點(diǎn)就越高,如:CO>N2。③同分異構(gòu)體分子中,支鏈越少,其熔、沸點(diǎn)就越高,如:正戊烷>異戊烷>新戊烷。④同分異構(gòu)體中的芳香烴及其衍生物,鄰位取代物>間位取代物>對位取代物,如熔、沸點(diǎn):鄰二甲苯>間二甲苯>對二甲苯。3、均攤法確定晶胞組成(1)方法:晶胞中任意位置上的一個(gè)原子如果是被n個(gè)晶胞所共有,那么,每個(gè)原子對這個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)就是eq\f(1,n)。(2)類型①長方體(正方體)晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻(xiàn):②非長方體(非正方體)晶胞中粒子對晶胞的貢獻(xiàn)視具體情況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形,其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)對六邊形的貢獻(xiàn)為eq\f(1,3)。在如圖所示的正三棱柱形晶胞中:③熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目。A.NaCl(含4個(gè)Na+,4個(gè)Cl-)B.干冰(含4個(gè)CO2)C.CaF2(含4個(gè)Ca2+,8個(gè)F-)D.金剛石(含8個(gè)C)E.體心立方(含2個(gè)原子)F.面心立方(含4個(gè)原子)4、金屬晶體空間利用率的計(jì)算方法Ⅰ.空間利用率的定義及計(jì)算步驟①空間利用率:指構(gòu)成晶體的原子、離子或分子在整個(gè)晶體空間中所占有的體積百分比??臻g利用率=eq\f(球體積,晶胞體積)×100%②空間利用率的計(jì)算步驟:a.計(jì)算晶胞中的粒子數(shù);b.計(jì)算晶胞的體積。Ⅱ.金屬晶體空間利用率分類簡析①簡單立方堆積(如圖1所示)立方體的棱長為2r,球的半球?yàn)閞過程:V(球)=eq\f(4,3)πr3V(晶胞)=(2r)3=8r3空間利用率=eq\f(V球,V晶胞)×100%=eq\f(\f(4,3)πr3,8r3)×100%≈52%②體心立方堆積(如圖2所示)過程:b2=a2+a2(4r)2=a2+b2=3a2,所以:a=eq\f(4,\r(3))r空間利用率=eq\f(2×\f(4,3)πr3,a3)×100%=eq\f(2×\f(4,3)πr3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,\r(3))r))3)×100%=eq\f(\r(3)π,8)×100%≈68%③六方最密堆積(如圖3所示)過程:S=2r×eq\r(3)r=2eq\r(3)r2h=eq\f(2\r(6),3)rV(球)=2×eq\f(4,3)πr3V(晶胞)=S×2h=2eq\r(3)r2×2×eq\f(2\r(6),3)r=8eq\r(2)r3空間利用率=eq\f(V球,V晶胞)×100%=eq\f(2×\f(4,3)πr3,8\r(2)r3)×100%≈74%④面心立方最密堆積(如圖4所示)過程:a=2eq\r(2)rV(球)=4×eq\f(4,3)πr3V(晶胞)=a3=(2eq\r(2)r)3=16eq\r(2)r3空間利用率=eq\f(V球,V晶胞)×100%=eq\f(4×\f(4,3)πr3,16\r(2)r3)×100%≈74%5、計(jì)算晶體密度的方法6、計(jì)算晶體中粒子間距離的方法7、千萬差別貌相似,謹(jǐn)防馬虎大錯(cuò)誤(1)CO2和SiO2盡管有相似的化學(xué)組成,但二者物理性質(zhì)有較大差異,原因是二者的晶體類型不同,CO2屬于分子晶體,SiO2屬于原子晶體,二者不能混淆。(2)離子晶體中不一定都含有金屬元素,如NH4Cl是離子晶體;金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體,如AlCl3是分子晶體;含有金屬離子的晶體不一定是離子晶體,如金屬晶體中含有金屬離子。(3)含陰離子的晶體中一定含有陽離子,但含陽離子的晶體中不一定含陰離子,如金屬晶體。(4)誤認(rèn)為金屬晶體的熔點(diǎn)比分子晶體的熔點(diǎn)高,其實(shí)不一定,如Na的熔點(diǎn)為97℃,尿素的熔點(diǎn)為132.7℃。考向01晶體的性質(zhì)與晶體類型的判斷1.(2023·湖北·武漢二中校聯(lián)考二模)納米為無定形(非晶態(tài))白色粉末,顆粒尺寸小、微孔多、比表面積大、對紫外線反射能力強(qiáng)等特點(diǎn)。下列關(guān)于納米的說法正確的是A.對光有各向異性 B.熔點(diǎn)與晶體相同C.與晶體互為同分異構(gòu)體 D.可用X-射線衍射實(shí)驗(yàn)區(qū)分納米與晶體2.(2023·浙江·校聯(lián)考三模)下列物質(zhì)含有非極性共價(jià)鍵且屬于分子晶體的是A. B. C. D.3.(2023·浙江寧波·統(tǒng)考模擬預(yù)測)2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三位探索納米和量子點(diǎn)領(lǐng)域的科學(xué)家。納米晶體具有顆粒尺寸小、微孔多、比表面積大、對紫外線反射能力強(qiáng)等特點(diǎn)。下列關(guān)于納米晶體的說法正確的是A.熔點(diǎn)低于大塊晶體 B.屬于膠體,能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)C.與大塊晶體屬于同分異構(gòu)體 D.與NaOH、HF都能反應(yīng),屬于兩性氧化物4.(2023·北京朝陽·統(tǒng)考一模)我國科學(xué)家預(yù)言的T-碳已被合成。T-碳的晶體結(jié)構(gòu)可看做將金剛石中的碳原子用由四個(gè)碳原子組成的正四面體結(jié)構(gòu)單元取代所得,T-碳和金剛石的晶胞如圖所示。下列說法不正確的是A.T-碳與金剛石互為同素異形體B.T-碳與金剛石均屬于共價(jià)晶體C.T-碳與金剛石中鍵角均為D.T-碳晶胞中平均含有32個(gè)碳原子6.(2023·廣東·統(tǒng)考二模)六氟磷酸鹽離子液體可用于有機(jī)合成的溶劑和催化劑,其結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是
A.陽離子中碳原子有和兩種雜化方式B.陰、陽離子體積較大,離子之間作用力較弱,晶體的熔點(diǎn)較低C.該物質(zhì)中存在的化學(xué)鍵類型:離子鍵、共價(jià)鍵D.所有原子均符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)考向02有關(guān)晶體計(jì)算1.(2023·廣東梅州·統(tǒng)考三模)晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法不正確的是
A.陰、陽離子個(gè)數(shù)比為B.晶體中距離最近的的數(shù)目為12C.若晶胞邊長均為,則和之間的最短距離為D.陽離子位于由陰離子構(gòu)成的正八面體空隙中2.(2023·遼寧阜新·阜新實(shí)驗(yàn)中學(xué)??寄M預(yù)測)砷化鎵是一種立方晶系如圖甲所示,將Mn摻雜到晶體中得到稀磁性半導(dǎo)體材料如圖乙所示,砷化鎵的晶胞密度為gcm-3。下列說法錯(cuò)誤的是A.1mol砷化鎵中配位鍵的數(shù)目是4NAB.摻入Mn的晶體中Mn、Ga、As的原子個(gè)數(shù)比為5:26:32C.沿體對角線a→b方向投影圖如丙,若c在11處,則As的位置為7、9、11、13D.該晶體中距離最近的兩個(gè)鎵原子之間的距離為pm3.(2023上·湖南長沙·高三長郡中學(xué)??奸_學(xué)考試)鈦酸鋇是太陽能電池材料。經(jīng)X射線衍射分析測定,鈦酸鋇的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(Ti4+、Ba2+均與O2-接觸),已知晶胞邊長為apm,O2-的半徑為bpm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述錯(cuò)誤的是A.8個(gè)Ti4+與Ba2+等距離且最近B.Ti4+半徑為pmC.鈦酸鋇的化學(xué)式為BaTiO3D.鈦酸鋇的密度ρ=×1021g·cm-34.(2023上·湖南·高三校聯(lián)考)實(shí)驗(yàn)室制取HF的原理為,氫氟酸可用來刻蝕玻璃,發(fā)生反應(yīng):。的立方晶胞如圖所示,其晶胞參數(shù)為apm。下列說法錯(cuò)誤的是
A.氫化物的穩(wěn)定性:B.、、三者的中心原子價(jià)層電子對數(shù)相等C.的晶體密度為(為阿伏加德羅常數(shù)的值)D.晶體中與之間的最近距離為5.(2023·遼寧·校聯(lián)考三模)一種由Cu、In、Te組成的晶體屬四方晶系,晶胞參數(shù)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,晶體中Te原子填充在Cu、In圍成的四面體空隙中,A點(diǎn)、B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為、,下列說法錯(cuò)誤的是A.該晶體的化學(xué)式為B.C點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為C.晶胞中四面體空隙的占有率為50%D.晶胞中C、D間距離微專題晶胞參數(shù)、坐標(biāo)參數(shù)的分析與應(yīng)用典例(2023·河北卷)鋯是重要的戰(zhàn)略金屬,可從其氧化物中提取。下圖是某種鋯的氧化物晶體的立方晶胞,為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯(cuò)誤的是A.該氧化物的化學(xué)式為B.該氧化物的密度為C.原子之間的最短距離為D.若坐標(biāo)取向不變,將p點(diǎn)原子平移至原點(diǎn),則q點(diǎn)原子位于晶胞面的面心一、原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)1.概念原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。2.原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的確定方法(1)依據(jù)已知原子的坐標(biāo)確定坐標(biāo)系取向。(2)一般以坐標(biāo)軸所在正方體的棱長為1個(gè)單位。(3)從原子所在位置分別向x、y、z軸作垂線,所得坐標(biāo)軸上的截距即為該原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。3.金剛石晶胞中碳原子坐標(biāo)的確定以金剛石晶胞結(jié)構(gòu)為例,金剛石晶體整體上是正四面體立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。每個(gè)碳原子L能層的4個(gè)電子采用sp3雜化,形成4個(gè)等同的雜化軌道,相鄰的兩個(gè)碳原子之間形成σ鍵。這樣每個(gè)碳原子與周圍4個(gè)碳原子形成4個(gè)σ鍵,每個(gè)碳原子都是直接相連的4個(gè)碳原子的重心。在一個(gè)金剛石晶胞中有8個(gè)碳原子位于立方體的頂點(diǎn),6個(gè)碳原子位于面心,4個(gè)碳原子位于晶胞內(nèi)部。每個(gè)晶胞中8個(gè)頂點(diǎn)中有4個(gè)頂點(diǎn)、6個(gè)面心和4個(gè)晶胞內(nèi)部的碳原子形成4個(gè)正四面體,每個(gè)正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)分別是一個(gè)晶胞頂點(diǎn)和這個(gè)頂點(diǎn)所在平面的面心,正四面體中心是晶胞內(nèi)的1個(gè)碳原子。用解析幾何知識研究晶體中各個(gè)微粒間的位置關(guān)系更具體更直接。以底面一個(gè)頂點(diǎn)的碳原子(通常取后左下)為原點(diǎn)建立一個(gè)三維坐標(biāo)系。原點(diǎn)上的原子坐標(biāo)為(0,0,0),晶胞邊長參數(shù)看作1,并據(jù)此分析坐標(biāo)參數(shù)。在晶胞進(jìn)行“無隙并置”時(shí),可以看出,8個(gè)頂點(diǎn)的原子都可以作為原點(diǎn),注意看清楚,與這個(gè)原點(diǎn)原子重合的是晶胞上哪一個(gè)頂點(diǎn)的碳原子。所以頂點(diǎn)上的8個(gè)原子坐標(biāo)都是(0,0,0),這與純粹立體幾何不同,所以高中階段我們只標(biāo)注頂點(diǎn)以外的晶胞內(nèi)和晶胞上點(diǎn)的坐標(biāo);棱心和面心坐標(biāo)點(diǎn)中數(shù)據(jù)中不會(huì)出現(xiàn)“1”。以下是晶胞中各點(diǎn)碳原子對應(yīng)的三維坐標(biāo)和晶體中坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系。(1)6個(gè)面心坐標(biāo)上面心下面心左面心右面心前面心后面心三維坐標(biāo)晶體中坐標(biāo)(2)12個(gè)棱中心坐標(biāo)上面四條棱三維坐標(biāo)晶體中坐標(biāo)下面四條棱三維坐標(biāo)晶體中坐標(biāo)垂直底面四條棱三維坐標(biāo)晶體中坐標(biāo)(3)晶胞內(nèi)部4個(gè)碳原子的坐標(biāo)金剛石晶胞有兩種取向,由于金剛石晶胞內(nèi)部有4個(gè)碳原子,在空間分布是不對稱的,所以從不同方向觀察晶胞時(shí),內(nèi)部的4個(gè)碳原子的位置是不相同的。我們把左邊的圖叫作取向1,右邊的圖叫作取向2它們各自繞豎直中心軸旋轉(zhuǎn)90°,就能夠變?yōu)閷Ψ?。金剛石晶胞?nèi)4個(gè)碳原子坐標(biāo):取向1:取向2:所以金剛石晶胞的取向不同時(shí),晶胞內(nèi)部不對稱的4個(gè)原子的坐標(biāo)會(huì)發(fā)生改變。4.常見晶胞的原子坐標(biāo)1)金剛石晶胞的原子坐標(biāo)(1)取向一:金剛石晶胞中碳原子的坐標(biāo):8個(gè)頂點(diǎn)碳原子的坐標(biāo):0,0,0;6個(gè)面中心碳原子的坐標(biāo):1/2,0,1/2;1/2,1/2,0;0,1/2,1/2;4個(gè)內(nèi)部碳原子的坐標(biāo):1/4,1/4,3/4;3/4,1/4,1/4;3/4,3/4,3/4;1/4,3/4,1/4;(2)取向二:金剛石晶胞中碳原子的坐標(biāo):8個(gè)頂點(diǎn)碳原子的坐標(biāo):0,0,0;6個(gè)面中心碳原子的坐標(biāo):1/2,0,1/2;1/2,1/2,0;0,1/2,1/2;4個(gè)內(nèi)部碳原子的坐標(biāo):1/4,1/4,1/4;3/4,3/4,1/4;3/4,1/4,3/4;1/4,3/4,3/4;注:金剛石晶胞的取向不同時(shí),即使都是取前左下的頂點(diǎn)原子作原點(diǎn),晶胞內(nèi)部不對稱的4個(gè)碳原子的坐標(biāo),也會(huì)發(fā)生改變。2)氟化鈣晶體:每個(gè)CaF2晶胞有4個(gè)Ca2+和8個(gè)F-原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下:Ca2+:0,0,01/2,1/2,01/2,0,1/20,1/2,1/2F-:1/4,1/4,1/43/4,1/4,1/41/4,3/4,1/41/4,1/4,3/43/4,3/4,1/43/4,1/4,3/41/4,3/4,3/43/4,3/4,3/43)氯化鈉晶胞:每個(gè)晶胞含有4個(gè)Cl-和4個(gè)Na+,它們的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為:Na+:1/2,1/2,1/21/2,0,00,1/2,00,0,1/2Cl-:0,0,01/2,1/2,00,1/2,1/21/2,0,1/2注:堿金屬的鹵化物、氫化物,堿土金屬的氧化物、硫化物、硒化物、碲化物,過渡金屬的氧化物、硫化物,以及間隙型碳化物、氮化物都屬NaCl型結(jié)構(gòu)。二、宏觀晶體密度與微觀晶胞參數(shù)的關(guān)系1.密度的計(jì)算式:2.計(jì)算類型晶體的密度有兩種計(jì)算形式,一種是知道晶胞邊長和晶胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行的計(jì)算,一種是知道原子或離子半徑和晶胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行的計(jì)算。1)知道晶胞邊長和晶胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行的計(jì)算若晶胞為正方體,邊長為a
pm,含有b個(gè)分子,分子的相對分子質(zhì)量為M,則密度的計(jì)算過程為(別記結(jié)論,學(xué)會(huì)計(jì)算過程)晶胞的體積為:(a×10-12m)3=a3×10-36m3晶胞中分子的總質(zhì)量為:m=nM=(b/NA)M=
bM/6.02×1023gρ=M/V=(bM/6.02×1023g)/(a3×10-36m3)=(bM×1013)/(6.02×a3)g/m3(1)CO2分子晶體的密度計(jì)算:已知CO2分子晶體的結(jié)構(gòu)如下圖(面心立方),晶胞邊長為572pm(計(jì)算數(shù)據(jù))。①晶胞中的分子數(shù)目計(jì)算:8×1/8+6×1/2=4一個(gè)晶胞中有4個(gè)CO2。②晶體密度計(jì)算:m=nM=[4/(6.02×1023/mol)]×44g/mol=2.9236×10-22gV=(572×10-12)3m3=1.8715×10-28m3ρ=m/V=2.9236×10-22g/1.8715×10-28m3=1.562×106g/m3=1.562g/cm3。(2)Po(釙),相對原子質(zhì)量為209,晶胞邊長為336pm。①晶胞中原子數(shù)目計(jì)算:8×1/8=1。②密度計(jì)算:m=nM=[1/(6.02×1023/mol)]×209g/mol=3.472×10-22gV=(336×10-12)3m3=3.7933×10-29m3ρ=m/V=3.472×10-22g/3.7933×10-29m3=9.153×106g/m3=9.153g/cm32)知道原子或離子半徑和晶胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行的計(jì)算先用原子或離子的半徑計(jì)算出晶胞的邊長,然后再進(jìn)行密度計(jì)算。(1)Na的體心立方Na的原子半徑r=186pm。①晶胞中的原子數(shù)目計(jì)算:8×1/8+1=2。②密度計(jì)算:先
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