专题01 物质结构与性质（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高二化学下学期期中考点大串讲（鲁科版2019）

专题01 物质结构与性质 ◆考点01 原子结构模型 1.原子结构模型的演变 理论 近代原子学说 葡萄干面包原子模型 核式原子模型 轨道原子模型 量子力学原子模型 提出者 道尔顿 汤姆生 卢瑟福 玻尔 ————— 依据 元素化合时质量比 发现电子 α粒子散射实验 氢原子光谱 现代物质结构 2.原子核外电子运动状态 （1）描述电子运动状态的四个要素 电子层 电子亚层 原子轨道 电子的自旋 K、L、M、N、O、P 伸展方向相同—— s：1个 p：____个 d：____个 f：7个 s：__个轨道 p：__个轨道 d：__个轨道 f：__个轨道 有____种不同状态，用“___”、“___”表示 （2）电子层、原子轨道与最多容纳电子数的关系 电子层 1 2 3 4 …… n 符号 K L M N …… —— 原子轨道类型 s s p s p d s p d f …… —— 最多容纳 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 …… —— 2 8 18 32 …… 2n2 ◆考点02 原子核外的电子排布 1.原子核外电子排布三原理 能量最低原理 原子核外电子尽可能占有能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于最低的能量状态。 泡利原理 1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相反。 洪特规则 电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋方向相同。 特例：若s、p、d轨道上全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)或全满(p6、d10、f14)，则结构较稳定！ 2.核外电子排布的表示方法的比较 原子(核素)符号 含义 在元素符号的左下方标明质子数、左上方标明质量数的一种图示即为原子符号 实例 O 电子式 含义 化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式 实例 原子(离子)结构示意图 含义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例 电子排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式 实例 K：1s22s22p63s23p64s1 简化电子 排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示 实例 K：[Ar]4s1 价电子 排布式 含义 主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即最外层电子排布式 实例 Al：3s23p1 电子排 布图 含义 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子 实例 Al： ◆考点03 核外电子排布与元素周期表 1.原子核外电子排布与周期的划分 周期 外围电子排布 各周期增加的能级 元素种类 第ⅠA族 0族 最外层最多容纳电子数 一 1s1 1s2 2 1s 2 二 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8 三 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8 四 4s1 4s24p6 8 4s、3d、4p 18 五 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18 六 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32 七 7s1 7s27p6 8 7s、5f、6d、7p 32 2.核外电子排布与族的关系 ①价电子：主族元素的价电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属元素原子的价电子排布为ns1。副族元素的价电子与其最外层电子和次外层电子有关(镧系、锕系元素还与次次外层的f电子有关)。如铁元素的价电子排布式为3d64s2。 ②主族元素的族序数=原子的最外层电子数。同主族元素原子的价电子排布相同，价电子全部排布在ns或nsnp能级上。 主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 价电子构型 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ③稀有气体元素的价电子排布为ns2np6(He为1s2)。 ④过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵列原子的价电子排布基本相同。 族序数 ⅢB ⅣB … ⅦB 价电子构型 (n-1)d1ns2 (n-1)d2ns2 … (n-1)d5ns2 族序数 Ⅷ ⅠB ⅡB 价电子构型 (n-1)d6~8ns2 (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2 第ⅢB族~ⅦB族可失去ns和(n-1)d能级上的全部电子，最高正价数 = 族序数。 第Ⅷ族可失去最外层的s电子和次外层的部分(n-1)d电子，其最高正价一般低于族序数（8），只有Ru和Os可表现出+8价。 第ⅠB族可失去ns电子和部分(n-1)d电子，所以第ⅠB族的族数<最高正价，第ⅡB族只失去ns2电子，第ⅡB族的族序数=其最高正价。 ◆考点04 原子结构与元素性质 1.原子半径 （1）影响原子半径大小的因素：电子的能层数和核电荷数。 （2）影响方式： 注：因为稀有气体元素与其他元素的原子半径的判定依据不同，一般不将其原子半径与其他原子的半径相比较。 （3）微粒半径大小比较 范围 微粒半径的变化 举例 同周期(0族除外) 原子或离子半径从左到到右逐渐变小 Na＞Mg＞Al 同主族 原子或离子半径从上而下依次增大 Li＜Na＜K；Li＋＜Na＋＜K＋ 同元素 ①原子半径比其阳离子半径大 ②原子半径比其阴离子半径小 H＋＜H＜H－ 电子层结构相同离子 其核电荷数越大，离子半径越小 Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜F－＜O2－ 既不在同周期 又不在同主族 找与一种元素在同周期、与另一种元素在同主族的元素作参照物 如比较F、Na的原子半径，找Cl或Li作参照物：F＜Cl＜Na或F＜Li＜Na 2.电离能与电负性 电离能 递变性 同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大 同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。 应用 ①判断元素金属性的强弱：电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱 ②判断元素的化合价：如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1 电负性 递变性 同周期从左到右，主族元素电负性逐渐增大 同一主族从上到下，元素电负性呈现减小的趋势 应用 ①判断金属性怀非金属性强弱：金属的电负性通常小于1.8 ②判断元素在化合物中的价态：电负性大者显负价 ③判断化学键类型：两元素的电负性差值大于1.7为离子键 3.主族元素的周期性变化规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 离子半径 阳离子逐渐减小 阴离子逐渐减小 r(阴离子)＞r(阳离子) 逐渐增大 性质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数) 相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外) 元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 第一电离能 有逐渐增大的趋势 逐渐减小 电负性 逐渐增强 逐渐减弱 离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 ◆考点05 共价键模型 1.共价键的形成与性质 （1）特征 特征 概念 作用 存在情况 饱和性 每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的 饱和性决定了分子的组成 所有的共价键都具有饱和性 方向性 在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性 方向性决定了分子的空间结构 并不是所有共价键都具有方向性 （2）形成条件：通常电负性相同或差值较小的非金属元素原子之间形成共价键，大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。 （3）类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类) ①σ键 形成 由成键原子的s轨道或p轨道重叠形成 类型 s－s型 s－p型 p－p型 特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称 ②π键 形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 p－p π键 特征 π键的电子云形状与σ键的电子云形状有明显差别：每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂 ③判断σ键、π键的一般规律 共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键，另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键构成。 2.极性键和非极性键 非极性键 极性键 定义 由同种元素的原子形成的共价键，共用电子对不发生偏移 由不同种元素的原子形成的共价键，共用电子对发生偏移 原子吸引电子能力 相同 不同 共用电子对位置 不偏向任何一方 偏向吸引电子能力强的原子一方 成键原子的电性判断依据 不显电性 显电性 举例 单质分子（如H2、Cl2）和某些化合物（如Na2O2、H2O2）中含有非极性键 气态氢化物，非金属氧化物、酸根和氢氧根中都含有极性键 3．共价键的键参数——表现化学键性质的物理量 （1）键能：气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能通常是298.15 K、100 kPa条件下的标准值，单位是kJ·mol－1，共价键的键能越大，共价键就越不容易断裂，成键原子间的结合就越牢固。结构相似的分子，键能越大，分子越稳定。 （2）键长：构成化学键的两个原子的核间距，因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长就越短；共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定，分子越稳定。 【微点拨】键能比较方法：键能看键长，键长看半径。原子半径越短，键长越短，键能也就越大。 （3）键角：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。键角可以确定分子内的原子在空间的相对位置，从而判断分子的空间构型。 （4）键参数对分子性质的影响： ◆考点06 共价键与分子的结构 1．杂化轨道理论 （1）杂化轨道理论要点：中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道 （2）杂化轨道的类型 ①sp3杂化：sp3杂化轨道是由1个ns轨道和3个np轨道杂化而成，每个sp3杂化轨道都含有s和p的成分，sp3杂化轨道间的夹角为109°28′，空间结构为正四面体形。如，CH4、CF4、CCl4 ②sp2杂化：sp2杂化轨道是由1个ns轨道和2个np轨道杂化而成的，每个sp2杂化轨道含有s和p成分，sp2杂化轨道间的夹角都是120°，呈平面三角形。如，BF3 ③sp杂化：sp杂化轨道是由1个ns轨道和1个np轨道杂化而成的，每个sp杂化轨道含有s和p的成分，sp杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形。如，BeCl2 【微点拨】 ①sp2杂化后，未参与杂化的一个np轨道可以用于形成π键，如：乙烯分子中的C==C键的形成 ②sp杂化后，未参与杂化的两个np轨道可以用于形成π键，如：乙炔分子中的C≡C键的形成 （3）判断中心原子杂化轨道类型的方法 杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键，故有下列关系：杂化轨道数目＝价层电子对数目＝σ键电子对数目＋中心原子的孤电子对数目，再由杂化轨道数目确定杂化类型 ①根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断：杂化轨道数=价层电子对数=σ键电子对数＋孤电子对数 价层电子对数 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例 4 sp3杂化 4 109°28′ 正四面体形 CH4 3 sp2杂化 3 120° 平面三角形 BF3 2 sp杂化 2 180° 直线形 BeCl2 ②有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数=价层电子对数=σ键电子对数＋孤电子对数”来判断 如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型 杂化 类型 价层电 子对数 σ键电 子对数 孤电 子对数 孤电子对数 确定方法 ①号氮原子 sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子，形成了3对共用电子对，则有一对孤对电子 ②号氮原子 sp2 3 2 1 ③号碳原子 sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子 ③有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法 饱和碳原子均采取sp3杂化；连接双键的碳原子均采取sp2杂化；连接三键的碳原子均采取sp杂化 2.价层电子对互斥模型 （1）价层电子对数计算 价层电子对数(n) n＝σ键数＋中心原子上的孤电子对数 说明：σ键电子对数＝中心原子结合的原子数 中心原子上的孤电子对数(f) f＝(a－xb) ①a表示中心原子的价电子数 对于主族元素：a＝原子的最外层电子数 对于阳离子：a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数 对于阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值) ②x表示与中心原子结合的原子数。 ③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数) （2）空间构型判断 价层电子对数 成键对数 孤电子对数 电子对空间构型(理想几何构型) 分子空间构型(实际几何械型) 实例 2 2 0 直线形 直线形 BeCl2 3 3 0 平面正三角形 三角形 BF3 2 1 V形 SnBr2 4 4 0 正四面体形 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 3.分子的空间结构 （1）常见的分子空间结构 分子类型 化学式 空间结构 结构式 键角 空间填充模型 球棍模型 三原子 分子 CO2 直线形 O==C==O 180° H2O V形 105° 四原子 分子 CH2O 平面三角形 120° NH3 三角锥形 107° 五原子 分子 CH4 四面体形 109°28′ （2）其他多原子分子的空间结构 （3）常见分子或离子的空间结构的推测 分子或离子 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的价层电子对数 VSEPR模型 VSEPR模型名称 空间结构 空间结构名称 CO2、BeCl2 0 2 直线形 直线形 CO32—、BF3 0 3 平面三角形 平面三角形 SO2、PbCl2 1 V形 CH4、CCl4 0 4 正四面体形 正四面体形 NH3、NF3 1 四面体形 三角锥形 H2O、H2S 2 V形 【归纳总结】 用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论分析常见分子或离子的杂化方式和空间构型，理解两种理论之间的联系。 CO2 H2O BeCl2 PCl3 SO3 NH4＋ CO32－ 价层电子对 互斥理论 价层电子对数 2 4 2 4 3 4 3 空间构型 直线形 V形 直线形 三角锥形 平面三角形 正四面体 平面三角形 杂化轨道理论 杂化类型 sp sp3 sp sp3 sp2 sp3 sp2 ◆考点07 分子的空间结构与分子性质 1.手性 （1）手性异构体与手性分子 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体(或对映异构体)。有手性异构体的分子叫做手性分子。 （2）手性分子的成因 当4个不同的原子或基团连接在同一个碳原子上时，这个碳原子是不对称原子。这种分子和它“在镜中的像”不能重叠，因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为手性碳原子。 （3）手性分子的判断 有机物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。如果1个碳原子所连接的4个原子或基团各不相同，那么该碳原子为手性碳原子，用*C来表示。如,R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。所以，判断一种有机物是否为手性分子，就看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团。 （4）手性分子的用途 ①构成生命体的有机分子绝大多数为手性分子。互为手性异构体的两个分子的性质不同。 ②生产手性药物、手性催化剂(手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成)。 2.分子的极性 （1）极性分子：分子中的正电中心和负电中心不重合，使分子的某一个部分呈正电性(δ+),另一部分呈负电性(δ-),这样的分子是极性分子。 （2）非极性分子：分子中的正电中心和负电中心重合，这样的分子是非极性分子。 （3）分子极性的判断 ①化合价法判断： ABn型分子中，若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，否则为极性分子。 ②根据键的极性、分子立体构型判断 （4）键的极性对化学性质的影响 ①键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H+,则羧酸的酸性越大。 ②与羧基相邻的共价键的极性越大，过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。 ③烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。 ◆考点08 离子键、配位键与金属键 三种化学键比较 化学键类型 离子键 共价键 金属键 非极性键 极性键 配位键 成键本质 阴阳离子 的相互作用 共用电子对 金属阳离子与自由电子的强烈相互作用 共用电子对无偏向 共用电子对有偏向 共用电子对由一方提供 成键规律 活泼金属与 活泼非金属相结合 同种 非金属原子 不同 非金属原子 一方有孤对电子 一方有空轨道 金属元素 或不同的金属元素 形成物质 离子化合物 非金属单质 共价化合物 金属单质和合金 形成晶体 离子晶体 分子晶体或原子晶体 金属晶体 键的强弱 衡量 晶格能 键能或键长 原子化热 决定 因素 离子电荷越高，半径越小，离子键就越强 键长越短，键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定 金属阳离子电荷越大，半径越小，金属键越强 特征 方向性 无 有 无 饱和性 无 有 无 ◆考点09 分子间作用力与物质性质 1.范德华力 ①含义：物质分子间普遍存在的一种相互作用力称为范德华力。范德华力约比化学键的键能小1～2个数量级。 ②特征 a．范德华力广泛存在于分子之间，由分子构成的液态和固态物质，范德华力存在于相邻的分子之间；由分子构成的气态物质，只有分子相互接近时才存在范德华力。 b．范德华力无方向性和饱和性，只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。 ③范德华力对物质性质的影响 a．一般来说，组成和性质相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔沸点也就越高 如沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2 b．相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力也越大，物质的熔沸点也就越高 如沸点：N2＜CO c．分子组成相同但结构不同的物质，分子的对称性越强，范德华力越小，物质的熔沸点也就越低 如沸点：对二甲苯＜间二甲苯＜邻二甲苯 2.氢键 ①形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。氢键不属于化学键，仍属于分子间作用力的范畴，氢键的作用力要大于范德华力 ②氢键的表示方法：X—H…Y—表示，式中X和Y表示F、O、N，“—”表示共价键，“…”表示氢键 ③氢键的特征：具有一定的饱和性和方向性 ④氢键的类型——可分为分子间氢键和分子内氢键 邻羟基苯甲醛存在分子内氢键 HF分子间存在分子间氢键 F—H…F—H 微点拨 分子间氢键由两分子形成，而分子内氢键是一个分子中就具有形成的氢键的原子和原子团 ⑤氢键对物质性质的影响 a．当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高：分子间有氢键的物质熔化或汽化时，除了要克服纯粹的分子间作用力外，还必须提高温度、额外地提供一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔、沸点比同系列氢化物的熔、沸点高，如：HF、H2O、NH3沸点反常 b．当形成分子内氢键时，往往会降低分子间作用力，从而使使物质的熔、沸点降低，如：邻羟基苯甲醛(熔点：2℃，沸点：196.5℃)和对羟基苯甲醛(熔点：115℃，沸点：250℃) c．氢键也影响物质的溶解：在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键，则物质的溶解度增大，如：NH3极易溶于水，因NH3与H2O之间能形成氢键()，且都是极性分子 d．对物质密度的影响：氢键可使固体或液体的密度减小；使气体物质的密度增大 e．氢键的存在使分子间因氢键而发生“缔合”，形成“缔合分子”：相当多的H2O分子、HF分子“缔合”而形成(H2O)n分子、(HF)n分子(“缔合分子”) ◆考点10 晶体的认识 1．晶体与非晶体的本质差异 固体 自范性 微观结构 晶体 有 原子在三维空间里呈周期性有序排列 非晶体 无 原子排列相对无序 2．晶体的特性 （1）自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 （2）各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。 （3）固定的熔点。 3．晶胞 （1）晶胞概念 描述晶体结构的基本单元。 （2）晶胞与晶体的关系 一般来说，晶胞都是平行六面体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 ①“无隙”是指相邻晶胞之间无任何间隙。 ②“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。 ③所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。 （3）晶胞中粒子数目的计算方法——均推法 原则 晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个粒子分得的份额就是 方法 长方体 非长方体(六棱柱晶胞) ◆考点11 典型晶体的结构 1．四种晶体的比较 晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体 共价晶体 构成微粒 分子 阴、阳离子 金属离子、自由电子 原子 微粒间作用力 范德华力(少数有氢键) 离子键 金属键 共价键 性质 熔、沸点 较低 较高 一般较高 很高 硬度 小 略硬而脆 一般较大 很大 溶解性 相似相溶 多数溶于水 不溶，有些与水反应 不溶 机械加工性能 不良 不良 良好 不良 导电性 固态、液态均不导电，部分溶于水时导电 固态时不导电，熔融时导电，能溶于水的溶于水时导电 固态、熔融态时导电 大部分固态、熔融时都不导电 作用力大小规律 组成和结构相似的分子，相对分子质量大的范德华力大 离子所带电荷数多、半径小的离子键强 金属原子的价电子数多、半径小的金属离子与自由电子间的作用力强 共价键键长短(电子云重叠多)、原子半径小的共价键稳定 ◆考点12 晶体计算 1．晶胞参数(边长)与半径的关系 晶体 晶体结构 图示关系 晶胞参数与边长关系 简单立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有a=2r 体心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，体对角线长为c，则有c＝a＝4r 面心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4r＝a 六方最密堆积晶胞 晶胞中原子球半径为r，六棱柱边长为a，高为h，则有a＝2r，h＝2倍四面体高 石墨 晶胞 设石墨晶胞的底边长为a cm，原子球直径为r，高为h cm，层间距d cm，则h＝2d，由图可知：a/2＝r×sin60°，得a＝r 金刚石晶胞 金刚石晶胞 G点是空的，没有球，是正立方体的体心，A球心到E球心，是2个半径，即一个直径；同样，E球心到G，是2个半径，即一个直径，所以AG是两个直径，体对角线是AG的两倍，所以体对角线是4个直径，即8r，则有8r＝a 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有8r＝a。(体对角线上五球相切，其中有两个假想球) CaF2型晶胞(与金刚石类似) 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4(r+ + r－)＝a 2．晶体密度及微粒间距离的计算 晶体密度的计算公式推导过程 若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝＝mol 晶胞的质量为：m＝n·M＝g，则密度为：ρ＝ 右图为CsCl晶体的晶胞 假设相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用M g·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝g·cm－3 3．金属晶体空间利用率的计算方法 （1）空间利用率的定义及计算步骤 ①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比 ② （2）金属晶体空间利用率分类简析 ①简单立方堆积：如图所示，原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V球＝πr3，V晶胞＝(2r)3＝8r3 空间利用率＝×100%＝×100%＝≈52% ②体心立方堆积：如图所示，原子的半径为r，体对角线c为4r，面对角线b为a，由(4r)2＝a2＋b2得a＝r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝×100%＝×100%＝×100%＝≈68% ③面心立方最密堆积：如图所示，原子的半径为r，面对角线为4r，a＝2r，V晶胞＝a3＝(2r)3＝16r3,1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝≈74% ④六方最密堆积：如图所示，原子的半径为r，底面为菱形(棱长为2r，其中一个角为60°)，则底面面积S＝2r×r＝2r2，h＝r，V晶胞＝S×2h＝2r2×2×r＝8r3,1个晶胞中有2个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝≈74% ⑤金刚石型堆积：设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含八个原子。 η＝×100%＝×100%≈34.01% 1．下列化学用语正确的是 A．的结构示意图： B．基态钙原子的简化电子排布式： C．的空间填充模型： D．基态氧原子的核外电子轨道表示式： 2．如表所示为三种同一短周期元素的各级电离能数据(单位：kJ·mol-1)。下列说法正确的是 电离能 元素代号 I1 I2 I3 I4 X 500 4600 6900 9500 Y 740 1500 7700 10500 Z 580 1800 2700 11600 A．电负性：Y>Z B．同周期元素第一电离能大于Y的有5种元素 C．X位于s区，Y、Z位于p区 D．X元素可能是Li 3．KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能，关于该物质涉及的元素，下列说法正确的是 A．电负性：P＞O＞H B．离子半径大小：K+＞P3-＞O2- C．基态K原子有19种不同运动状态的电子 D．基态P原子的价层电子轨道表示式： 4．已知分子的中心氧原子是呈正电性的，端位的氧原子是呈负电性的，正电中心和负电中心不重合，则下列关于的叙述中错误的是 A．分子中的键角比中的大 B．的空间结构为V形 C．在水中的溶解度比的大 D．分子中的共价键是极性键 5．下列分子或离子的立体构型与其他三者不一致的是 A． B． C． D． 6．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是 A．和 B．和 C．和 D．和 7．用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的立体构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A．SO2、CS2都是直线形的分子 B．键角由大到小顺序：CH4＞NH3＞H2O C．BF3、NH3都是平面三角形的分子 D．PCl3、SO3都是三角锥形的分子 8．下列关于物质的性质差异与结构因素匹配错误的是 性质差异 结构因素 A 熔点：远高于 晶体类型 B 稳定性： 氢键 C 溶解性：在中的溶解度大于在水中 分子的极性 D 酸性：甲酸(HCOOH)>乙酸() 烃基的推电子效应 9．关于下列晶胞说法错误的是 A．离子晶体的晶胞结构如图甲所示，晶体中(黑球球为)周围距离最近的个数为6 B．分子晶体的晶胞结构如图乙所示，该晶胞中含有4个 C．共价晶体金刚石的晶胞结构如图丙所示，该晶胞中含有8个 D．金属晶体钠的晶胞结构如图丁所示，晶体中的配位数为8 10．硒化锌是一种重要的半导体材料；其晶胞结构如图甲所示，已知晶胞参数为p nm，图乙为晶胞的俯视图，下列说法正确的是 A．晶胞中硒原子的配位数为8 B．晶胞中d点原子分数坐标为(，，) C．Zn位于元素周期表的d区 D．Zn和Se的最短距离为p nm 11．一定条件下，以天然气为起始原料可合成乙烯、乙醇、乙酸及三氟乙酸等重要化学物质，如下图所示。回答下列问题： （1）图中属于非极性分子的是 （填名称，下同），属于烃的衍生物的是 。关于甲烷、乙烯、乙醇和乙酸的结构说法正确的是 （填编号）。 A．甲烷的VSEPR模型为平面三角形 B．乙烯中，C-H键的形成过程可用图a表示 C．图b中，乙醇在Cu催化下与反应断②和③键 D．乙酸分子中，所有碳原子和氧原子共平面 （2）可用检验司机是否酒驾。 ①24号元素Cr在周期表中的位置是 ，基态Cr价电子排布式为 。 ②欲测定乙醇的结构，现有以下分析方法： a．X射线衍射实验        b．核磁共振氢谱        c．质谱        d．红外光谱 根据以下分析结果，判断采用的分析方法，并将以上编号填入空格中： I．直接测得分子中有C-O键和C-H键： 。 Ⅱ．测定相对分子质量为46： 。 Ⅲ．测分子的键长和键角： 。 （3）常温下，乙酸的电离常数，三氟乙酸的电离常数，三氟乙酸的酸性远大于乙酸的原因是 。 （4）比较沸点：乙醇 （填“大于”“小于”或“等于”）二甲醚，原因是 。 12．钛酸钡具有优良的介电、压电特性，主要用于电容器、自动温控等领域。 （1）基态钛原子价电子的轨道表示式为 。 （2）钡元素在自然界中主要以重晶石形式存在，其成分为，其中所含三种元素的电负性从大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 （3）卤化钠(NaX)和四卤化钛()的熔点如图一所示，下列判断正确的是 (选填字母序号)。 a．NaX均为离子晶体 b．随半径的增大，的离子键减弱，熔点逐浙降低 c．的熔点反常升高是由于电负性大，为离子晶体，其余为分子晶体 d．的相对分子质量依次增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 （4）钦酸钡的晶胞结构如图二所示 ①在该晶胞结构中，钛离子、钡离子、氧离子的个数比为 ； ②晶体中每个钡离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数量是 ； ③每个钛离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数量是 ； ④其晶胞参数约为apm，钛酸钡(式量为233)晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为，用含的代数式表示)。 13．铜的单质及其化合物在工农业、国防、科技等领域具有广泛应用。回答下列问题： （1）研究发现，阳离子的颜色与未成对电子数有关。例如：等。呈无色，其原因是 。 （2）合成氨工业中，铜(Ⅰ)氨溶液常用于除去原料气(和等)中少量的，发生的化学反应为：。 ①分子中原子的杂化轨道类型是 ，和中键角的大小： (填“>”或“<”)。 ②铜(Ⅰ)氨液吸收适宜的生产条件是 (填序号)。 A．高温高压    B．高温低压    C．低温高压    D．低温低压 ③配离子中配体是 。 （3）与乙二胺可形成配离子(是乙二胺的简写)，其结构简式如图所示： ①(乙二胺)和(三甲胺)均属于胺，二者相对分子质量相近，但乙二胺的沸点比三甲胺的高得多，原因是 。 ②配合物中不存在的作用力类型有 (填选项字母)。 A．配位键   B．极性键   C．离子键   D．非极性键   E．范德华力   F．金属键 1 / 21 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 物质结构与性质 ◆考点01 原子结构模型 1.原子结构模型的演变 理论 近代原子学说 葡萄干面包原子模型 核式原子模型 轨道原子模型 量子力学原子模型 提出者 道尔顿 汤姆生 卢瑟福 玻尔 ————— 依据 元素化合时质量比 发现电子 α粒子散射实验 氢原子光谱 现代物质结构 2.原子核外电子运动状态 （1）描述电子运动状态的四个要素 电子层 电子亚层 原子轨道 电子的自旋 K、L、M、N、O、P 伸展方向相同—— s：1个 p：____个 d：____个 f：7个 s：__个轨道 p：__个轨道 d：__个轨道 f：__个轨道 有____种不同状态，用“___”、“___”表示 （2）电子层、原子轨道与最多容纳电子数的关系 电子层 1 2 3 4 …… n 符号 K L M N …… —— 原子轨道类型 s s p s p d s p d f …… —— 最多容纳 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 …… —— 2 8 18 32 …… 2n2 ◆考点02 原子核外的电子排布 1.原子核外电子排布三原理 能量最低原理 原子核外电子尽可能占有能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于最低的能量状态。 泡利原理 1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相反。 洪特规则 电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋方向相同。 特例：若s、p、d轨道上全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)或全满(p6、d10、f14)，则结构较稳定！ 2.核外电子排布的表示方法的比较 原子(核素)符号 含义 在元素符号的左下方标明质子数、左上方标明质量数的一种图示即为原子符号 实例 O 电子式 含义 化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式 实例 原子(离子)结构示意图 含义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例 电子排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式 实例 K：1s22s22p63s23p64s1 简化电子 排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示 实例 K：[Ar]4s1 价电子 排布式 含义 主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即最外层电子排布式 实例 Al：3s23p1 电子排 布图 含义 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子 实例 Al： ◆考点03 核外电子排布与元素周期表 1.原子核外电子排布与周期的划分 周期 外围电子排布 各周期增加的能级 元素种类 第ⅠA族 0族 最外层最多容纳电子数 一 1s1 1s2 2 1s 2 二 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8 三 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8 四 4s1 4s24p6 8 4s、3d、4p 18 五 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18 六 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32 七 7s1 7s27p6 8 7s、5f、6d、7p 32 2.核外电子排布与族的关系 ①价电子：主族元素的价电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属元素原子的价电子排布为ns1。副族元素的价电子与其最外层电子和次外层电子有关(镧系、锕系元素还与次次外层的f电子有关)。如铁元素的价电子排布式为3d64s2。 ②主族元素的族序数=原子的最外层电子数。同主族元素原子的价电子排布相同，价电子全部排布在ns或nsnp能级上。 主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 价电子构型 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ③稀有气体元素的价电子排布为ns2np6(He为1s2)。 ④过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵列原子的价电子排布基本相同。 族序数 ⅢB ⅣB … ⅦB 价电子构型 (n-1)d1ns2 (n-1)d2ns2 … (n-1)d5ns2 族序数 Ⅷ ⅠB ⅡB 价电子构型 (n-1)d6~8ns2 (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2 第ⅢB族~ⅦB族可失去ns和(n-1)d能级上的全部电子，最高正价数 = 族序数。 第Ⅷ族可失去最外层的s电子和次外层的部分(n-1)d电子，其最高正价一般低于族序数（8），只有Ru和Os可表现出+8价。 第ⅠB族可失去ns电子和部分(n-1)d电子，所以第ⅠB族的族数<最高正价，第ⅡB族只失去ns2电子，第ⅡB族的族序数=其最高正价。 ◆考点04 原子结构与元素性质 1.原子半径 （1）影响原子半径大小的因素：电子的能层数和核电荷数。 （2）影响方式： 注：因为稀有气体元素与其他元素的原子半径的判定依据不同，一般不将其原子半径与其他原子的半径相比较。 （3）微粒半径大小比较 范围 微粒半径的变化 举例 同周期(0族除外) 原子或离子半径从左到到右逐渐变小 Na＞Mg＞Al 同主族 原子或离子半径从上而下依次增大 Li＜Na＜K；Li＋＜Na＋＜K＋ 同元素 ①原子半径比其阳离子半径大 ②原子半径比其阴离子半径小 H＋＜H＜H－ 电子层结构相同离子 其核电荷数越大，离子半径越小 Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜F－＜O2－ 既不在同周期 又不在同主族 找与一种元素在同周期、与另一种元素在同主族的元素作参照物 如比较F、Na的原子半径，找Cl或Li作参照物：F＜Cl＜Na或F＜Li＜Na 2.电离能与电负性 电离能 递变性 同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大 同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。 应用 ①判断元素金属性的强弱：电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱 ②判断元素的化合价：如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1 电负性 递变性 同周期从左到右，主族元素电负性逐渐增大 同一主族从上到下，元素电负性呈现减小的趋势 应用 ①判断金属性怀非金属性强弱：金属的电负性通常小于1.8 ②判断元素在化合物中的价态：电负性大者显负价 ③判断化学键类型：两元素的电负性差值大于1.7为离子键 3.主族元素的周期性变化规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 离子半径 阳离子逐渐减小 阴离子逐渐减小 r(阴离子)＞r(阳离子) 逐渐增大 性质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数) 相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外) 元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 第一电离能 有逐渐增大的趋势 逐渐减小 电负性 逐渐增强 逐渐减弱 离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 ◆考点05 共价键模型 1.共价键的形成与性质 （1）特征 特征 概念 作用 存在情况 饱和性 每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的 饱和性决定了分子的组成 所有的共价键都具有饱和性 方向性 在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性 方向性决定了分子的空间结构 并不是所有共价键都具有方向性 （2）形成条件：通常电负性相同或差值较小的非金属元素原子之间形成共价键，大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。 （3）类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类) ①σ键 形成 由成键原子的s轨道或p轨道重叠形成 类型 s－s型 s－p型 p－p型 特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称 ②π键 形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 p－p π键 特征 π键的电子云形状与σ键的电子云形状有明显差别：每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂 ③判断σ键、π键的一般规律 共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键，另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键构成。 2.极性键和非极性键 非极性键 极性键 定义 由同种元素的原子形成的共价键，共用电子对不发生偏移 由不同种元素的原子形成的共价键，共用电子对发生偏移 原子吸引电子能力 相同 不同 共用电子对位置 不偏向任何一方 偏向吸引电子能力强的原子一方 成键原子的电性判断依据 不显电性 显电性 举例 单质分子（如H2、Cl2）和某些化合物（如Na2O2、H2O2）中含有非极性键 气态氢化物，非金属氧化物、酸根和氢氧根中都含有极性键 3．共价键的键参数——表现化学键性质的物理量 （1）键能：气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能通常是298.15 K、100 kPa条件下的标准值，单位是kJ·mol－1，共价键的键能越大，共价键就越不容易断裂，成键原子间的结合就越牢固。结构相似的分子，键能越大，分子越稳定。 （2）键长：构成化学键的两个原子的核间距，因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长就越短；共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定，分子越稳定。 【微点拨】键能比较方法：键能看键长，键长看半径。原子半径越短，键长越短，键能也就越大。 （3）键角：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。键角可以确定分子内的原子在空间的相对位置，从而判断分子的空间构型。 （4）键参数对分子性质的影响： ◆考点06 共价键与分子的结构 1．杂化轨道理论 （1）杂化轨道理论要点：中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道 （2）杂化轨道的类型 ①sp3杂化：sp3杂化轨道是由1个ns轨道和3个np轨道杂化而成，每个sp3杂化轨道都含有s和p的成分，sp3杂化轨道间的夹角为109°28′，空间结构为正四面体形。如，CH4、CF4、CCl4 ②sp2杂化：sp2杂化轨道是由1个ns轨道和2个np轨道杂化而成的，每个sp2杂化轨道含有s和p成分，sp2杂化轨道间的夹角都是120°，呈平面三角形。如，BF3 ③sp杂化：sp杂化轨道是由1个ns轨道和1个np轨道杂化而成的，每个sp杂化轨道含有s和p的成分，sp杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形。如，BeCl2 【微点拨】 ①sp2杂化后，未参与杂化的一个np轨道可以用于形成π键，如：乙烯分子中的C==C键的形成 ②sp杂化后，未参与杂化的两个np轨道可以用于形成π键，如：乙炔分子中的C≡C键的形成 （3）判断中心原子杂化轨道类型的方法 杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键，故有下列关系：杂化轨道数目＝价层电子对数目＝σ键电子对数目＋中心原子的孤电子对数目，再由杂化轨道数目确定杂化类型 ①根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断：杂化轨道数=价层电子对数=σ键电子对数＋孤电子对数 价层电子对数 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例 4 sp3杂化 4 109°28′ 正四面体形 CH4 3 sp2杂化 3 120° 平面三角形 BF3 2 sp杂化 2 180° 直线形 BeCl2 ②有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数=价层电子对数=σ键电子对数＋孤电子对数”来判断 如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型 杂化 类型 价层电 子对数 σ键电 子对数 孤电 子对数 孤电子对数 确定方法 ①号氮原子 sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子，形成了3对共用电子对，则有一对孤对电子 ②号氮原子 sp2 3 2 1 ③号碳原子 sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子 ③有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法 饱和碳原子均采取sp3杂化；连接双键的碳原子均采取sp2杂化；连接三键的碳原子均采取sp杂化 2.价层电子对互斥模型 （1）价层电子对数计算 价层电子对数(n) n＝σ键数＋中心原子上的孤电子对数 说明：σ键电子对数＝中心原子结合的原子数 中心原子上的孤电子对数(f) f＝(a－xb) ①a表示中心原子的价电子数 对于主族元素：a＝原子的最外层电子数 对于阳离子：a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数 对于阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值) ②x表示与中心原子结合的原子数。 ③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数) （2）空间构型判断 价层电子对数 成键对数 孤电子对数 电子对空间构型(理想几何构型) 分子空间构型(实际几何械型) 实例 2 2 0 直线形 直线形 BeCl2 3 3 0 平面正三角形 三角形 BF3 2 1 V形 SnBr2 4 4 0 正四面体形 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 3.分子的空间结构 （1）常见的分子空间结构 分子类型 化学式 空间结构 结构式 键角 空间填充模型 球棍模型 三原子 分子 CO2 直线形 O==C==O 180° H2O V形 105° 四原子 分子 CH2O 平面三角形 120° NH3 三角锥形 107° 五原子 分子 CH4 四面体形 109°28′ （2）其他多原子分子的空间结构 （3）常见分子或离子的空间结构的推测 分子或离子 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的价层电子对数 VSEPR模型 VSEPR模型名称 空间结构 空间结构名称 CO2、BeCl2 0 2 直线形 直线形 CO32—、BF3 0 3 平面三角形 平面三角形 SO2、PbCl2 1 V形 CH4、CCl4 0 4 正四面体形 正四面体形 NH3、NF3 1 四面体形 三角锥形 H2O、H2S 2 V形 【归纳总结】 用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论分析常见分子或离子的杂化方式和空间构型，理解两种理论之间的联系。 CO2 H2O BeCl2 PCl3 SO3 NH4＋ CO32－ 价层电子对 互斥理论 价层电子对数 2 4 2 4 3 4 3 空间构型 直线形 V形 直线形 三角锥形 平面三角形 正四面体 平面三角形 杂化轨道理论 杂化类型 sp sp3 sp sp3 sp2 sp3 sp2 ◆考点07 分子的空间结构与分子性质 1.手性 （1）手性异构体与手性分子 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体(或对映异构体)。有手性异构体的分子叫做手性分子。 （2）手性分子的成因 当4个不同的原子或基团连接在同一个碳原子上时，这个碳原子是不对称原子。这种分子和它“在镜中的像”不能重叠，因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为手性碳原子。 （3）手性分子的判断 有机物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。如果1个碳原子所连接的4个原子或基团各不相同，那么该碳原子为手性碳原子，用*C来表示。如,R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。所以，判断一种有机物是否为手性分子，就看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团。 （4）手性分子的用途 ①构成生命体的有机分子绝大多数为手性分子。互为手性异构体的两个分子的性质不同。 ②生产手性药物、手性催化剂(手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成)。 2.分子的极性 （1）极性分子：分子中的正电中心和负电中心不重合，使分子的某一个部分呈正电性(δ+),另一部分呈负电性(δ-),这样的分子是极性分子。 （2）非极性分子：分子中的正电中心和负电中心重合，这样的分子是非极性分子。 （3）分子极性的判断 ①化合价法判断： ABn型分子中，若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，否则为极性分子。 ②根据键的极性、分子立体构型判断 （4）键的极性对化学性质的影响 ①键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H+,则羧酸的酸性越大。 ②与羧基相邻的共价键的极性越大，过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。 ③烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。 ◆考点08 离子键、配位键与金属键 三种化学键比较 化学键类型 离子键 共价键 金属键 非极性键 极性键 配位键 成键本质 阴阳离子 的相互作用 共用电子对 金属阳离子与自由电子的强烈相互作用 共用电子对无偏向 共用电子对有偏向 共用电子对由一方提供 成键规律 活泼金属与 活泼非金属相结合 同种 非金属原子 不同 非金属原子 一方有孤对电子 一方有空轨道 金属元素 或不同的金属元素 形成物质 离子化合物 非金属单质 共价化合物 金属单质和合金 形成晶体 离子晶体 分子晶体或原子晶体 金属晶体 键的强弱 衡量 晶格能 键能或键长 原子化热 决定 因素 离子电荷越高，半径越小，离子键就越强 键长越短，键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定 金属阳离子电荷越大，半径越小，金属键越强 特征 方向性 无 有 无 饱和性 无 有 无 ◆考点09 分子间作用力与物质性质 1.范德华力 ①含义：物质分子间普遍存在的一种相互作用力称为范德华力。范德华力约比化学键的键能小1～2个数量级。 ②特征 a．范德华力广泛存在于分子之间，由分子构成的液态和固态物质，范德华力存在于相邻的分子之间；由分子构成的气态物质，只有分子相互接近时才存在范德华力。 b．范德华力无方向性和饱和性，只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。 ③范德华力对物质性质的影响 a．一般来说，组成和性质相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔沸点也就越高 如沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2 b．相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力也越大，物质的熔沸点也就越高 如沸点：N2＜CO c．分子组成相同但结构不同的物质，分子的对称性越强，范德华力越小，物质的熔沸点也就越低 如沸点：对二甲苯＜间二甲苯＜邻二甲苯 2.氢键 ①形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。氢键不属于化学键，仍属于分子间作用力的范畴，氢键的作用力要大于范德华力 ②氢键的表示方法：X—H…Y—表示，式中X和Y表示F、O、N，“—”表示共价键，“…”表示氢键 ③氢键的特征：具有一定的饱和性和方向性 ④氢键的类型——可分为分子间氢键和分子内氢键 邻羟基苯甲醛存在分子内氢键 HF分子间存在分子间氢键 F—H…F—H 微点拨 分子间氢键由两分子形成，而分子内氢键是一个分子中就具有形成的氢键的原子和原子团 ⑤氢键对物质性质的影响 a．当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高：分子间有氢键的物质熔化或汽化时，除了要克服纯粹的分子间作用力外，还必须提高温度、额外地提供一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔、沸点比同系列氢化物的熔、沸点高，如：HF、H2O、NH3沸点反常 b．当形成分子内氢键时，往往会降低分子间作用力，从而使使物质的熔、沸点降低，如：邻羟基苯甲醛(熔点：2℃，沸点：196.5℃)和对羟基苯甲醛(熔点：115℃，沸点：250℃) c．氢键也影响物质的溶解：在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键，则物质的溶解度增大，如：NH3极易溶于水，因NH3与H2O之间能形成氢键()，且都是极性分子 d．对物质密度的影响：氢键可使固体或液体的密度减小；使气体物质的密度增大 e．氢键的存在使分子间因氢键而发生“缔合”，形成“缔合分子”：相当多的H2O分子、HF分子“缔合”而形成(H2O)n分子、(HF)n分子(“缔合分子”) ◆考点10 晶体的认识 1．晶体与非晶体的本质差异 固体 自范性 微观结构 晶体 有 原子在三维空间里呈周期性有序排列 非晶体 无 原子排列相对无序 2．晶体的特性 （1）自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 （2）各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。 （3）固定的熔点。 3．晶胞 （1）晶胞概念 描述晶体结构的基本单元。 （2）晶胞与晶体的关系 一般来说，晶胞都是平行六面体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 ①“无隙”是指相邻晶胞之间无任何间隙。 ②“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。 ③所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。 （3）晶胞中粒子数目的计算方法——均推法 原则 晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个粒子分得的份额就是 方法 长方体 非长方体(六棱柱晶胞) ◆考点11 典型晶体的结构 1．四种晶体的比较 晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体 共价晶体 构成微粒 分子 阴、阳离子 金属离子、自由电子 原子 微粒间作用力 范德华力(少数有氢键) 离子键 金属键 共价键 性质 熔、沸点 较低 较高 一般较高 很高 硬度 小 略硬而脆 一般较大 很大 溶解性 相似相溶 多数溶于水 不溶，有些与水反应 不溶 机械加工性能 不良 不良 良好 不良 导电性 固态、液态均不导电，部分溶于水时导电 固态时不导电，熔融时导电，能溶于水的溶于水时导电 固态、熔融态时导电 大部分固态、熔融时都不导电 作用力大小规律 组成和结构相似的分子，相对分子质量大的范德华力大 离子所带电荷数多、半径小的离子键强 金属原子的价电子数多、半径小的金属离子与自由电子间的作用力强 共价键键长短(电子云重叠多)、原子半径小的共价键稳定 ◆考点12 晶体计算 1．晶胞参数(边长)与半径的关系 晶体 晶体结构 图示关系 晶胞参数与边长关系 简单立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有a=2r 体心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，体对角线长为c，则有c＝a＝4r 面心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4r＝a 六方最密堆积晶胞 晶胞中原子球半径为r，六棱柱边长为a，高为h，则有a＝2r，h＝2倍四面体高 石墨 晶胞 设石墨晶胞的底边长为a cm，原子球直径为r，高为h cm，层间距d cm，则h＝2d，由图可知：a/2＝r×sin60°，得a＝r 金刚石晶胞 金刚石晶胞 G点是空的，没有球，是正立方体的体心，A球心到E球心，是2个半径，即一个直径；同样，E球心到G，是2个半径，即一个直径，所以AG是两个直径，体对角线是AG的两倍，所以体对角线是4个直径，即8r，则有8r＝a 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有8r＝a。(体对角线上五球相切，其中有两个假想球) CaF2型晶胞(与金刚石类似) 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4(r+ + r－)＝a 2．晶体密度及微粒间距离的计算 晶体密度的计算公式推导过程 若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝＝mol 晶胞的质量为：m＝n·M＝g，则密度为：ρ＝ 右图为CsCl晶体的晶胞 假设相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用M g·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝g·cm－3 3．金属晶体空间利用率的计算方法 （1）空间利用率的定义及计算步骤 ①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比 ② （2）金属晶体空间利用率分类简析 ①简单立方堆积：如图所示，原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V球＝πr3，V晶胞＝(2r)3＝8r3 空间利用率＝×100%＝×100%＝≈52% ②体心立方堆积：如图所示，原子的半径为r，体对角线c为4r，面对角线b为a，由(4r)2＝a2＋b2得a＝r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝×100%＝×100%＝×100%＝≈68% ③面心立方最密堆积：如图所示，原子的半径为r，面对角线为4r，a＝2r，V晶胞＝a3＝(2r)3＝16r3,1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝≈74% ④六方最密堆积：如图所示，原子的半径为r，底面为菱形(棱长为2r，其中一个角为60°)，则底面面积S＝2r×r＝2r2，h＝r，V晶胞＝S×2h＝2r2×2×r＝8r3,1个晶胞中有2个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝≈74% ⑤金刚石型堆积：设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含八个原子。 η＝×100%＝×100%≈34.01% 1．下列化学用语正确的是 A．的结构示意图： B．基态钙原子的简化电子排布式： C．的空间填充模型： D．基态氧原子的核外电子轨道表示式： 【答案】C 【解析】A．Cl-的结构示意图为，故A错误； B．钙是20号元素，基态钙原子的简化电子排布式为，故B错误； C．CS2为直线形，且S原子半径大于C，其空间填充模型为，故C正确； D．基态氧原子的核外电子轨道表示式：，故D错误； 故答案为：C。 2．如表所示为三种同一短周期元素的各级电离能数据(单位：kJ·mol-1)。下列说法正确的是 电离能 元素代号 I1 I2 I3 I4 X 500 4600 6900 9500 Y 740 1500 7700 10500 Z 580 1800 2700 11600 A．电负性：Y>Z B．同周期元素第一电离能大于Y的有5种元素 C．X位于s区，Y、Z位于p区 D．X元素可能是Li 【答案】B 【解析】A．当时，元素的最高化合价为+n价，故X的最高价为+1，Y的最高价为+2，Z的最高价为+3，所以X为第ⅠA族、Y为第ⅡA族、Z为第ⅢA族元素，同周期元素电负性从左到右逐渐增大，故A项错误； B．根据同周期元素第一电离能的交错可知第一电离能大于ⅡA族元素的有ⅣA、VA、ⅥA、ⅦA、0族元素，故B项正确； C．s区包括第ⅠA、ⅡA族元素，X、Y位于s区，故C项错误； D．X出现了I4，而锂原子核外只有3个电子，X元素不可能为Li元素，故D项错误； 故本题选B。 3．KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能，关于该物质涉及的元素，下列说法正确的是 A．电负性：P＞O＞H B．离子半径大小：K+＞P3-＞O2- C．基态K原子有19种不同运动状态的电子 D．基态P原子的价层电子轨道表示式： 【答案】C 【解析】A． 非金属性强则电负性大、金属性强则电负性小，同周期从左向右电负性增大，电负性：O＞P＞H，A错误；B．具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则：P3-离子半径＞ K+的，B错误；C． K核外有19个电子，每一个电子的运动状态均不同，则基态K原子有19种不同运动状态的电子，C正确；D．基态P原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p3，基态P原子的价层电子轨道表示式： ，D错误；答案选C。 4．已知分子的中心氧原子是呈正电性的，端位的氧原子是呈负电性的，正电中心和负电中心不重合，则下列关于的叙述中错误的是 A．分子中的键角比中的大 B．的空间结构为V形 C．在水中的溶解度比的大 D．分子中的共价键是极性键 【答案】A 【分析】臭氧分子的中心氧原子是呈正电性的，端位的氧原子是呈负电性的，正电中心和负电中心不重合说明中心氧原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1，分子的空间构型为结构不对称的V形，属于极性分子。 【解析】A．由分析可知，臭氧分子的空间构型为结构不对称的V形，而三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形，所以臭氧分子中的键角比三氧化硫中的小，故A错误；B．由分析可知，臭氧分子的空间构型为结构不对称的V形，故B正确；C．由分析可知，臭氧分子的空间构型为结构不对称的V形，属于极性分子，所以由相似相溶原理可知，臭氧在极性分子水在的溶解度比非极性分子氧气的大，故C正确；D．由臭氧分子的中心氧原子是呈正电性的，端位的氧原子是呈负电性的，正电中心和负电中心不重合可知，臭氧分子中的共价键是极性键，故D正确；故选A。 5．下列分子或离子的立体构型与其他三者不一致的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．中心原子为N原子，价层对为3+对，VSEPR模型为四面体形，分子立体构型为三角锥形； B．中心原子为O原子，价层对为3+对，VSEPR模型为四面体形，分子立体构型为三角锥形； C．中心原子为P原子，价层对为3+对，VSEPR模型为四面体形，分子立体构型为三角锥形； D．SO3中心原子为S原子，价层对为3+对，VSEPR模型为平面三角形； 综上所述，分子立体构型为平面三角形，SO3的分子构型与其他不一样，答案选D。 6．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】A 【解析】A．PCl3磷原子位于中心，三个Cl原子形成三角锥形结构（孤对电子导致不对称），含有极性键且分子极性未被抵消；NCl3氮原子位于中心，三个Cl原子和一个孤对电子形成三角锥形（类似NH₃），含有极性键且分子极性未被抵消，A符合题意； B．BeCl2直线型结构（对称），含有极性键但偶极矩相互抵消，为非极性分子； HCl双原子分子（结构不对称），含有极性键且为极性分子，B不符合题意； C．NH3为三角锥形结构（孤对电子导致不对称），含有极性键且为极性分子；BH3为平面三角形结构（对称），含有极性键但偶极矩相互抵消，为非极性分子，C不符合题意； D．CO2为直线型结构（对称），含有极性键但偶极矩相互抵消，为非极性分子；SO2为V形结构（不对称），含有极性键且为极性分子 ，D不符合题意； 故选A。 7．用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的立体构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A．SO2、CS2都是直线形的分子 B．键角由大到小顺序：CH4＞NH3＞H2O C．BF3、NH3都是平面三角形的分子 D．PCl3、SO3都是三角锥形的分子 【答案】B 【解析】A．SO2的中心S原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，S原子的最外层有1个孤电子对，分子呈V形结构，CS2的中心C原子的价层电子对数为2，发生sp杂化，分子呈直线形结构，A不正确；B．CH4、NH3、H2O的中心原子的价层电子对数都为4，都发生sp3杂化，中心原子的孤电子对数分别为0、1、2，孤电子对与成键电子对间的排斥作用依次增大，所以键角由大到小顺序为：CH4＞NH3＞H2O，B正确；C．BF3的中心B原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，中心原子无孤电子对，则分子呈平面三角形，NH3的中心N原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，中心N原子有1个孤电子对，则分子呈三角锥形结构，C不正确；D．PCl3的中心P原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，中心P原子的最外层有1个孤电子对，分子呈三角锥形，SO3的中心S原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，S原子的最外层无孤电子对，分子呈平面三角形，D不正确；故选B。 8．下列关于物质的性质差异与结构因素匹配错误的是 性质差异 结构因素 A 熔点：远高于 晶体类型 B 稳定性： 氢键 C 溶解性：在中的溶解度大于在水中 分子的极性 D 酸性：甲酸(HCOOH)>乙酸() 烃基的推电子效应 【答案】B 【解析】A．是离子晶体，AlCl3是分子晶体，故熔点：远高于AlCl3，A正确；B．元素的非金属性：N＞P，所以稳定性：NH3＞PH3，与氢键无关，B错误；C．和都是非极性分子，而水是极性分子，根据相似相溶规律，在中的溶解度大于在水中，C正确；D．与氢原子相比，甲基是推电子基团，乙酸分子中羟基的极性更弱，故酸性：甲酸(HCOOH)>乙酸()，D正确；故选B。 9．关于下列晶胞说法错误的是 A．离子晶体的晶胞结构如图甲所示，晶体中(黑球球为)周围距离最近的个数为6 B．分子晶体的晶胞结构如图乙所示，该晶胞中含有4个 C．共价晶体金刚石的晶胞结构如图丙所示，该晶胞中含有8个 D．金属晶体钠的晶胞结构如图丁所示，晶体中的配位数为8 【答案】A 【解析】A．离子晶体的晶胞中周围等距离最近的个数为12，A错误； B．分子晶体的晶胞中含有个 ，B正确； C．金刚石的晶胞中含有个，C正确； D．金属晶体钠的晶胞中周围等距离且最近的Na有8个，配位数为8，D正确； 故选A。 10．硒化锌是一种重要的半导体材料；其晶胞结构如图甲所示，已知晶胞参数为p nm，图乙为晶胞的俯视图，下列说法正确的是 A．晶胞中硒原子的配位数为8 B．晶胞中d点原子分数坐标为(，，) C．Zn位于元素周期表的d区 D．Zn和Se的最短距离为p nm 【答案】D 【解析】A．该晶胞中Zn原子位于Se围成的正四面体空隙内，Zn原子的配位数是4，Se原子位于顶点和面心，个数为：4，Zn原子位于体内个数为：4，则该晶胞对应的化学式为ZnSe，晶胞中Se原子的配位数也是4，A错误；B．该晶胞中a点坐标为(0，0，0)，a原子位于坐标原点，由图乙可知d原子在坐标轴正方向空间内，且到x轴、y轴、z轴的距离分别为、、，即d原子的坐标为(，，)，B错误；C．Zn为30号元素位于ds区，C错误；D．Zn、Se的最短距离为体对角线的，即为p nm ，D正确；故选：D。 11．一定条件下，以天然气为起始原料可合成乙烯、乙醇、乙酸及三氟乙酸等重要化学物质，如下图所示。回答下列问题： （1）图中属于非极性分子的是 （填名称，下同），属于烃的衍生物的是 。关于甲烷、乙烯、乙醇和乙酸的结构说法正确的是 （填编号）。 A．甲烷的VSEPR模型为平面三角形 B．乙烯中，C-H键的形成过程可用图a表示 C．图b中，乙醇在Cu催化下与反应断②和③键 D．乙酸分子中，所有碳原子和氧原子共平面 （2）可用检验司机是否酒驾。 ①24号元素Cr在周期表中的位置是 ，基态Cr价电子排布式为 。 ②欲测定乙醇的结构，现有以下分析方法： a．X射线衍射实验        b．核磁共振氢谱        c．质谱        d．红外光谱 根据以下分析结果，判断采用的分析方法，并将以上编号填入空格中： I．直接测得分子中有C-O键和C-H键： 。 Ⅱ．测定相对分子质量为46： 。 Ⅲ．测分子的键长和键角： 。 （3）常温下，乙酸的电离常数，三氟乙酸的电离常数，三氟乙酸的酸性远大于乙酸的原因是 。 （4）比较沸点：乙醇 （填“大于”“小于”或“等于”）二甲醚，原因是 。 【答案】（1）甲烷、乙烯 乙醇、乙酸、三氟乙酸 BD （2）第四周期第VIB族 3d54s1 d c a （3）-CH3是推电子基团，-CF3是吸电子基团，吸电子基团使羧基上羟基的极性增强，CF3COOH酸性增强 （4）大于 乙醇分子间存在氢键 【解析】（1）非极性分子正负电荷中心重合，属于非极性分子的是甲烷和乙烯；甲烷和乙烯是烃，乙酸、乙醇和三氟乙酸都是烃的衍生物； A．甲烷的VSEPR模型为四面体形，A错误； B．乙烯中，碳原子采取sp2杂化，为平面三角形结构，H原子s轨道电子为球形，C-H键的形成过程可用图a表示，B正确； C．图b中，乙醇在Cu催化下与反应生成乙醛，断①和③键，C错误； D．乙酸分子中，存在，碳原子采取sp2杂化，为平面三角形结构，所有碳原子和氧原子共平面，D正确； 答案是BD； （2）①24号元素Cr在周期表中的位置是：第四周期第VIB族，基态Cr价电子排布式为：3d54s1； ②I．直接测得分子中有C-O键和C-H键用红外光谱来测定； Ⅱ．测定相对分子质量用质谱仪测定质荷比最大值即是相对分子质量； Ⅲ．测分子的键长和键角用X射线衍射实验测定； （3）氟乙酸的酸性远大于乙酸的原因是：-CH3是推电子基团，-CF3是吸电子基团，吸电子基团使羧基上羟基的极性增强，CF3COOH酸性增强； （4）乙醇和二甲醚二者分子量相同，都是分子晶体，乙醇分子间能形成氢键，分子间作用力大，沸点高，二甲醚分子间没有氢键，沸点低。 12．钛酸钡具有优良的介电、压电特性，主要用于电容器、自动温控等领域。 （1）基态钛原子价电子的轨道表示式为 。 （2）钡元素在自然界中主要以重晶石形式存在，其成分为，其中所含三种元素的电负性从大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 （3）卤化钠(NaX)和四卤化钛()的熔点如图一所示，下列判断正确的是 (选填字母序号)。 a．NaX均为离子晶体 b．随半径的增大，的离子键减弱，熔点逐浙降低 c．的熔点反常升高是由于电负性大，为离子晶体，其余为分子晶体 d．的相对分子质量依次增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 （4）钦酸钡的晶胞结构如图二所示 ①在该晶胞结构中，钛离子、钡离子、氧离子的个数比为 ； ②晶体中每个钡离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数量是 ； ③每个钛离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数量是 ； ④其晶胞参数约为apm，钛酸钡(式量为233)晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为，用含的代数式表示)。 【答案】（1） （2）O>S>Ba （3）a b c d （4）1：1：3 12 6 【解析】（1）钛是22号元素，基态钛原子价电子排布式为3d24s2，价电子轨道表示式为。 （2）元素非金属性越强，电负性越大，中所含三种元素的电负性从大到小的顺序为O>S>Ba。 （3）a．NaX沸点较高，均为离子晶体，故a正确； b．离子半径越大离子键键能越小，随半径的增大，的离子键减弱，熔点逐渐降低，故b正确； c．的熔点反常升高是由于电负性大，为离子晶体，为分子晶体，随相对分子质量增大，熔点升高，故c正确； d．均为分子晶体，的相对分子质量依次增大，范德华力增大，熔点逐渐升高，故d正确； 选abcd。 （4）①根据均摊原则，晶胞中钛离子数为 、钡离子1、氧离子，在该晶胞结构中，钛离子、钡离子、氧离子的个数比为1:1:3； ②根据晶胞图，晶体中每个钡离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数量是12； ③根据晶胞图，每个钛离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数量是6； ④其晶胞参数约为apm，钦酸钡(式量为233)晶体的密度。 13．铜的单质及其化合物在工农业、国防、科技等领域具有广泛应用。回答下列问题： （1）研究发现，阳离子的颜色与未成对电子数有关。例如：等。呈无色，其原因是 。 （2）合成氨工业中，铜(Ⅰ)氨溶液常用于除去原料气(和等)中少量的，发生的化学反应为：。 ①分子中原子的杂化轨道类型是 ，和中键角的大小： (填“>”或“<”)。 ②铜(Ⅰ)氨液吸收适宜的生产条件是 (填序号)。 A．高温高压    B．高温低压    C．低温高压    D．低温低压 ③配离子中配体是 。 （3）与乙二胺可形成配离子(是乙二胺的简写)，其结构简式如图所示： ①(乙二胺)和(三甲胺)均属于胺，二者相对分子质量相近，但乙二胺的沸点比三甲胺的高得多，原因是 。 ②配合物中不存在的作用力类型有 (填选项字母)。 A．配位键   B．极性键   C．离子键   D．非极性键   E．范德华力   F．金属键 【答案】（1）Cu+的核外电子排布为[Ar]3d10，没有未成对的电子 （2）sp3 ＜ C NH3和CO （3）乙二胺分子之间形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键，所以乙二胺比三甲胺的沸点高的多 EF 【解析】（1）阳离子的颜色与未成对电子数有关，有颜色是因为其中含有未成对电子，Cu+的核外电子排布为[Ar]3d10，没有未成对的电子，因此无色。 （2）①分子中原子的价层电子对数为3+=4，杂化轨道类型是sp3，和中NH3的中心N原子都是sp3杂化，中NH3的中心N原子上没有孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，则键角的大小：＜； ②由题干反应可知，该反应正反应是一个气体体积减小的放热反应，故降低温度和增大压强均能导致平衡正向移动，有利于CO的吸收，故铜(Ⅰ)氨液吸收CO适宜的生产条件是低温高压，故选C； ③根据配合物理论可知，配离子中Cu+为中心离子，NH3和CO为配体。 （3）①乙二胺分子之间形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键，乙二胺比三甲胺的沸点高的多； ②配合物[Cu(En)2]Cl2中配离子[Cu(En)2]2+内存在Cu2+和N原子之间的配位键，配体En中存在C-H、C-N、N-H等极性键，C-C非极性键，以及[Cu(En)2]2+和Cl-之间的离子键，故不存在的作用力类型有范德华力和金属键，故选EF。 1 / 21 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$