专题01 微粒间作用力与物质性质（期中复习讲义）高二化学下学期苏教版

专题01 微粒间作用力与物质性质（期中复习讲义） 内 容 导 航 明·期中考情 把握命题趋势，明确备考路径 理·要点归纳 梳理核心脉络，扫除知识盲区 破·重难题型 题型分类突破，方法技巧精讲 题型01 金属晶体的结构与性质 题型02 金属晶体原子堆积模型 题型03离子键离子晶体中的晶格能 题型04 常见离子晶体的结构 题型05 共价键的形成及主要类型 题型06 键能、键长、键角的考查 题型07 常见共价晶体的结构与物理性质 题型08氢键及范德华力对物质的影响 题型09 晶体类型的判断及超分子 过·分层验收 阶梯实战演练，验收复习成效 核心考点 复习目标 考情规律 金属键金属晶体 1.掌握金属键的本质、金属晶体构成微粒与金属键特点，能区分金属键与其他微粒间作用力； 2.熟记金属晶体常见堆积方式、晶胞特征及配位数，会用均摊法简单计算；理解金属键强弱与金属物理性质（熔沸点、硬度、导电性、延展性）的关系； 3.能结合金属原子半径、价电子数分析性质差异，熟练解答相关概念辨析、性质比较与晶胞基础题型。 期中高频考查金属键本质、金属晶体堆积类型判断；常结合原子半径、价电子数比较金属熔沸点、硬度；偶考金属晶胞微粒数、配位数计算；多以选择、填空形式命题，侧重基础识记与规律应用，常与离子晶体、分子晶体性质对比考查，极少出现复杂综合计算。 离子键离子晶体 1.理解离子键本质、离子晶体构成与晶格能概念，掌握常见离子晶体晶胞结构； 2.能结合离子半径、电荷数判断晶格能强弱，解释熔沸点、硬度差异； 3.会用均摊法计算晶胞组成与配位数，熟练辨析离子晶体相关概念，规范作答性质比较与简单计算类题型。 期中常考离子键与离子晶体概念辨析、晶胞结构识别；高频围绕晶格能考查离子晶体熔沸点、硬度比较，常与金属晶体、分子晶体综合对比；偶考NaCl、CsCl型晶胞配位数、化学式与密度基础计算；多以选择、填空呈现，侧重基础识记与规律应用，极少复杂计算，常设置“离子晶体熔化是否破坏化学键”等易错辨析题。 共价键共价晶体 1.理解共价键本质、类型与键参数含义，掌握共价晶体构成微粒、作用力及典型晶胞结构； 2.能依据键长、键能比较共价晶体熔沸点与硬度，会做基础晶胞计算； 3.熟练辨析共价晶体与分子晶体差异，规范解答概念辨析、性质比较与简单晶胞题型。 期中高频考查共价键类型、键参数规律及金刚石、二氧化硅晶胞结构；常结合键长、键能解释共价晶体熔沸点高低，多与离子晶体、分子晶体综合对比；偶考晶胞配位数、原子数基础计算；以选择、填空为主，侧重基础识记与规律应用，易错点集中在共价晶体熔化破坏作用力、晶体类型判断。 分子间作用力分子晶体 1.理解分子间作用力、氢键的本质与形成条件，掌握分子晶体构成、作用力及物理性质； 2.能依据相对分子质量、氢键比较熔沸点，会区分分子晶体与其他晶体； 3.熟练辨析作用力类型，规范解答性质比较、概念判断及简单晶胞分析题型。 期中高频考查范德华力、氢键的判断与影响因素，常围绕熔沸点、溶解性比较命题；易与离子晶体、共价晶体综合对比考查；偶考干冰晶胞基础分析；多以选择、填空呈现，侧重基础识记与规律应用；易错点集中在氢键对性质的影响、晶体熔化破坏的作用力、稀有气体晶体类型判断。 要点01 金属键与金属特性 1、金属键 概念 金属阳离子和 自由电子之间存在的强的相互作用。 本质 金属原子脱落下来的 形成遍布整块晶体的“电子气”，被 原子所共用，从而把所有金属原子维系在一起。 成键粒子 和 存在 金属单质 或合金 特征 方向性和 饱和性。 金属键的强弱比较 原子半径越 ，价电子数越 ，金属键越 ； 原子半径越 ，价电子数越 ，金属键越 。 2、金属特性 导电性 通常情况，金属内部自由电子的运动无固定的方向性，在外加电场作用下，自由电子发生定向移动形成电流。 温度升高，金属阳离子的振动频率加大，阻碍了电子的定向移动，金属的导电性 。 导热性 金属受热时， 与 碰撞频率增加， 把能量传给 ，从而把能量从温度高的区域传到温度低的区域。 延展性 金属键没有方向性，在外力作用下，金属原子间发生相对滑动时，各层金属原子间仍然保持 的作用，不会断裂。 要点02 金属键的强弱与金属的物理性质的关系 1、影响金属键强弱的因素 因素 金属的原子半径和单位体积内自由电子数目的多少及金属阳离子所带 的多少。 特点 金属键的强弱差别较大。如钠、钾的熔、沸点低，存在的金属键较弱；铬的硬度大，熔、沸点高，存在的金属键较强。 规律 同一周期，从左到右，金属元素的原子半径逐渐减小，价电子数逐渐 ，单位体积内自由电子数逐渐 ，金属键逐渐 ，金属的熔、沸点逐渐 ，硬度逐渐 。 同一主族，从上到下，金属元素原子的价电子数不变，原子半径逐渐 ，单位体积内自由电子数逐渐 ，金属键逐渐 ，金属的熔、沸点逐渐 ，硬度逐渐 。 2、金属键的强弱与金属的物理性质的关系 (1)金属的延展性、导电性、导热性、熔沸点等均与金属键有关。金属键越强，金属的熔、沸点 。 同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点 。 同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔沸点 。 一般来说，合金的熔沸点比其各成分金属的熔沸点 。 (2)金属导电性与电解质导电性的区别 金属导电的微粒是 ，电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子；前者导电过程中不生成新物质，为 变化，后者导电过程中有新物质生成，为 变化。因而，二者导电的本质不同。 3、金属晶体的熔点变化规律 金属晶体熔点变化差别较大。例如：汞在常温下是液体，熔点很低(－38．9 ℃)，而钨的熔点高达3 000 ℃以上。这与金属键的 密切相关。 一般情况下(同类型的金属晶体)，金属晶体的熔点由金属阳离子 、所带的 、自由电子的 决定。阳离子半径越 ，所带的电荷越 ，自由电子越 ，相互作用就越 ，熔点就会越 。例如：熔点K＜Na＜Mg＜Al，Li＞Na＞K＞Rb＞Cs。 要点03 金属晶体 合金 1、金属晶体 (1)概念：通过金属阳离子与自由电子之间的强烈的作用而形成的晶体。 (2)金属晶体的成键粒子是金属阳离子和自由电子。成键粒子之间的相互作用是 。 2、金属原子在在二维空间的排列方式 (1)金属晶体中的原子可以看成直径相等的球体，在平面上（即二维空间），有两种排列方式： 图① 图② 图①的排列方式为 ，原子的配位数为 ；图②的排列方式为 ，原子的配位数为 。 (2)配位数：通常把晶体内(或分子内)某一粒子周围最接近的粒子数目称为该粒子的配位数。 3、金属晶体的堆积方式 图① 图② 图⑤ 图⑥ (1)图③所示的堆积方式为 堆积，配位数为 。实例：钋。 (2)图④所示的堆积方式为 堆积，配位数为 。实例：钠、钾、铬、钼、钨等。 (3)图⑤所示的堆积方式为 堆积，配位数为 。实例：金、银、铜、铅等。 (4)图⑥所示的堆积方式为 堆积，配位数为 。实例：镁、锌、钛等。 4、金属材料——合金 (1)概念：一种金属与另一种或几种金属（或非金属）的融合体。与单组分金属相比，合金的某些性能更优越。 (2)性能 ①合金的硬度一般都比组成它的纯金属 。 ②多数合金的熔点 组成它的任何一种组分金属。 特｜别｜提｜醒 4种晶胞中所含原子数目的计算方法和配位数的确定方法： 晶体类型 晶体模型 原子数 配位数 简单立方 8×=1 6 体心立方 8×+1=2 8 面心立方 8×+6×=4 12 六方堆积 12×+2×+3=6 12 要点04 晶胞组成的计算——均摊法 1、原则 晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。 2、方法 (1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。 (2)非长方体晶胞中粒子视具体情况而定 三棱柱 六棱柱 平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占 3、晶胞中粒子配位数的计算 一个粒子周围 的粒子的数目称为配位数 (1)晶体中原子(或分子)的配位数：若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是该原子(或分子) 的原子(或分子)的数目。 (2)离子晶体的配位数：指一个离子周围 的 电性离子的数目。 特｜别｜提｜醒 1、判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。如NaCl晶体中，Na＋周围的Na＋数目(Na＋用“○”表示)： 每个面上有4个，共计12个。 2、常考的几种晶体主要有干冰、冰、金刚石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟悉以上代表物的空间结构。当题中信息给出与某种晶体空间结构相同时，可以直接套用某种结构。 4、晶胞计算公式(立方晶胞) (1)晶体密度：a3ρNA＝NM (a：棱长；ρ：密度；NA：阿伏加德罗常数的值；N：1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的个数；M：基本粒子或特定组合的摩尔质量)。 (2)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a) ①面对角线长＝a。 ②体对角线长＝a。 ③体心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 ④面心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 (3)空间利用率＝×100%。 5、有关晶胞的计算方法 (1)计算晶体密度的方法 特｜别｜提｜醒 1、以一个晶胞为研究对象，根据m＝ρ·V，其一般的计算规律和公式可表示为：×n＝ρ×a3，其中M为晶体的摩尔质量，n为晶胞所占有的粒子数，NA为阿伏加德罗常数，ρ为晶体密度，a为晶胞参数。 2、对非立方体晶胞计算晶胞体积时可以根据具体晶胞计算如长方体的体积＝长×宽×高＝底面积×高。 (2)计算晶体中微粒间距离的方法 (3)原子空间利用率的计算 ①已知晶体密度(ρ)求空间利用率 若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对分子质量)；1个晶胞的质量为ρV g(V为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为ρVNA g，因此有xM＝ρVNA。 晶胞体积V＝，晶胞含粒子体积V0＝x×πr3。故空间利用率＝×100%＝＝。 ②已知晶胞结构求空间利用率 简单立方结构 空间利用率＝×100%≈ 体心立方结构 空间利用率＝×100%≈ 面心立方结构 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%≈ 。 要点05 离子晶体 1、离子键及其影响因素 (1)概念：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。 (2)影响因素：离子所带电荷数越 ，离子半径越 ，离子键越 。 易错点：离子键没有方向性和饱和性。 2、离子晶体及其物理性质 (1)概念：由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体。 (2)离子晶体的性质 ①熔、沸点较 ，硬度较 。 ②离子晶体不导电，但熔化或溶于水后能导电。 ③大多数离子晶体能溶于水，难溶于有机溶剂。 3、常见离子晶体的结构 (1)NaCl晶胞 NaCl晶胞如图所示，每个Na＋周围距离最近的Cl－有 个(上、下、左、右、前、后各1个)，构成正八面体，每个Cl－周围距离最近的Na＋有 个，构成正八面体，由此可推知晶体的化学式为NaCl。 ①每个Na＋(Cl－)周围距离相等且最近的Na＋(Cl－)是 个。 ②每个晶胞中实际拥有的Na＋数是 个，Cl－数是 个。 ③若晶胞参数为a pm，则氯化钠晶体的密度为 g·cm－3。 (2)CsCl晶胞 CsCl晶胞如图所示，每个Cs＋周围距离最近的Cl－有 个，每个Cl－周围距离最近的Cs＋有 个，它们均构成正六面体，由此可推知晶体的化学式为 。回答下列问题： ①每个Cs＋(Cl－)周围距离最近的Cs＋(Cl－)有 个，构成 。 ②每个晶胞中实际拥有的Cs＋有 1个，Cl－有 1个。 ③若晶胞参数为a pm，则氯化铯晶体的密度为 g·cm－3。 要点06 离子键和离子化合物 1、离子键 (1)概念：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫离子键，由离子键形成的化合物叫离子化合物。 (2)成键微粒： 和 。 2、离子键的形成及特征 (1)离子键的形成： ①阴、阳离子之间的静电引力使阴、阳离子相互吸引，阴、阳离子的核外电子之间、原子核之间的静电斥力使阴、阳离子相互排斥。 ②当阴、阳离子之间的静电引力和静电斥力达到平衡时，阴、阳离子保持一定的平衡间距，形成稳定的离子键，整个体系达到能量最低状态。 (2)离子键的特征：没有方向性和饱和性。 3、离子化合物中的化学键 (1)离子键只存在于 中，即离子化合物中一定存在 。 (2)有的离子化合物中只含离子键，由单核阴离子和阳离子构成，如NaCl、K2O等；有的离子化合物既含离子键又含共价键，阴离子或阳离子是多核离子，如NH4Cl、Na2SO4等。 4、常见的离子化合物 (1)活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物，如NaCl、CaF2、K2O、MgO等。 (2)活泼金属元素与酸根形成的盐类化合物，如Na2SO4、Fe2(SO4)3等。 (3)铵根与酸根形成的盐类化合物，如NH4Cl、(NH4)2SO4等。 5、电子式的书写 (1)阳离子的电子式： ①单核阳离子的电子式就是 ，如Mg2+。 ②多核阳离子：元素符号紧邻铺开，周围标清电子分布，用“[　]”并标明电荷，如 。 (2)阴离子的电子式： ①单核阴离子：元素符号周围合理分布价电子及所获电子，用“[　]” 并在右上方标明电荷，如。 ②多核阴离子：元素符号紧邻铺开,合理分布价电子及所获电子，相同原子不得合并，用“[　]”并在右上方标明电荷，如。 (3)离子化合物的电子式： ①离子化合物的电子式由阳离子的电子式和阴离子的电子式组成，同性不相邻，离子合理分布，相同离子不能合并，如，。 ②离子化合物的形成过程：原子的电子式离子化合物的电子式，电子转移方向及位置，用弧形箭头，变化过程用“→”，同性不相邻，合理分布，如。 特｜别｜提｜醒 1、金属元素与非金属元素形成的化学键有可能是共价键，如AlCl3。 2、完全由非金属元素形成的化合物中有可能含离子键，如NH4Cl、NH4H。 3、离子键不具有饱和性是相对的，每种离子化合物的组成和结构是一定的，而不是任意的。 要点07 共价键的分类 1、根据成键原子电子云重叠方式可分为 和 σ键 H2的σ键形成： HCl的σ键形成： Cl2的σ键形成： π键 大π键 苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合，每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合，形成了一个以6个碳原子为中心的大π键，这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同 2、从不同角度对共价键分类 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“ ”重叠 π键 电子云“ ”重叠 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对 偏移，可能为σ键或π键 非极性键 共用电子对 偏移，可能为σ键或π键 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子对，为σ键 双键 原子间有两对共用电子对，为 个σ键， 个π键 三键 原子间有三对共用电子对，为 个σ键， 个π键 要点08 σ键与π键、极性键与非极性键的判断 1、σ键与π键 (1)依据键强度判断:σ键的强度较 ,较 ;π键 ,比较容易 。 (2)由物质结构式判断：共价单键都是 键,共价双键中含有1个 键、1个 键,共价叁键中含有1个 键、2个 键。 (3)由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是 键；杂化轨道形成的共价键全部为 键。 2、极性键与非极性键 看形成共价键的两原子, 元素的原子之间形成的是极性共价键, 元素的原子之间形成的是非极性共价键。 特｜别｜提｜醒 1、只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。 2、同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。 3、通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。 要点09 共价键的键参数及其应用 1、概念 (1)键能： 原子形成1 mol化学键 的最低能量。 (2)键长：形成共价键的两个原子之间的 。 (3)键角：两个共价键之间的 。 2、键参数对分子性质的影响 (1)键能越 ，键长越 ，分子越 。 (2) (3)利用键能(E)计算ΔH的公式：ΔH＝E(反应物)－E(生成物)。 特｜别｜提｜醒 比较键角大小的三种思维模型 1、杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。 2、 3、在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。 要点10 共价晶体 1、共价晶体的概念和结构特点 共价晶体 概念 相邻原子间以共价键结合而形成空间网状结构的晶体。 构成微粒 微粒间作用 结构特征 以金刚石为例，在晶体中，每个碳原子都以共价单键与 相邻的 个碳原子结合，C—C—C夹角均为 ，形 成 结构。 2、共价晶体的物理性质 (1)一般具有很高的熔点和沸点：共价晶体中原子半径越小，键长 ，键能 ，晶体熔、沸点就 。 (2) 溶于水。 (3)硬度 ：共价键作用强。 3、常见共价晶体 (1)金刚石晶体 ①在晶体中每个碳原子以共价键与相邻的 个碳原子相结合，形成 结构。 ②晶体中C—C—C夹角为 。 ③最小环上有 个碳原子。 ④金刚石晶胞中共有 个碳原子，配位数为 。 ⑤金刚石晶体中每个C原子形成4个C—C键，而每个键为2个C原子所共有，故碳原子的个数与C—C键数比为1∶(4×1/2)=1∶2。因此12g（1mol）金刚石中含有2mol（2NA 个）C—C键。 (2)二氧化硅晶体 ①在晶体中每个硅原子与 个氧原子形成4个 ；每个氧原子与 个硅原子相结合，形成 结构。 ②硅原子位于正四面体的 ，氧原子位于正四面体的 。 ③SiO2晶体中硅原子与氧原子的个数比为 。 ④1molSiO2含有 Si—O键。 (3)某些单质；如：晶体硼、晶体Si、晶体Ge、金刚石和灰锡(Sn)等。 (4)某些非金属化合物；如：金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。 4、解共价晶体类题的注意事项 (1)共价晶体中不存在分子，晶体中所有原子全部参与形成共价键，故共价晶体中一定存在共价键。但含有共价键的晶体却不一定是共价晶体，只有原子间的共价键形成空间立体网状结构时才形成共价晶体。 (2)共价晶体的晶胞中，原子间为空间的立体网状结构，晶体中不存在单个分子，共价晶体的化学式仅表示物质中的原子个数关系，不是分子式。 (3)共价晶体中的共价键具有饱和性和方向性，原子间不是紧密堆积原则，而是较松散排列的结构。 特｜别｜提｜醒 1、σ键的特征是轴对称，键的强度较大；π键的特征为镜面对称，不如σ键牢固，比较容易断裂。 2、键长越短，键能越大，共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定；键角是描述分子立体结构的重要参数，共价键具有方向性。 3、金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等原子晶体中的成键数目 (1)金刚石(或晶体硅)中，1 mol C(或Si)形成2 mol C—C(或Si—Si)键。 (2)SiC晶体中，1 mol C或1 mol Si均形成4 mol C—Si 键。 (3)1 mol SiO2晶体中，共有4 mol Si—O键。 4、金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅中最小环上的原子数 (1)金刚石、晶体硅、SiC晶体中最小环上的原子数分别为6个C、6个Si、3个Si和3个C。 (2)SiO2晶体中最小环上有12个原子(6个Si和6个O)。 5、金刚石、晶体硅的一个晶胞中，分别含有碳原子数为8、硅原子数为8。 要点11 范德华力和氢键 1、分子间作用力 (1)概念：将 聚集在一起的作用力称为分子间作用力。 (2)存在：共价分子间都存在分子间作用力。 (3)特点：分子间作用力本质上是一种 ，比化学键 。 (4)分类： 和 是两种最常见的分子间作用力。 2、范德华力 (1)存在：范德华力是一种普遍存在于 之间的一种作用力。 (2)特点：与共价键相比，范德华力 ，一般 饱和性和方向性。 (3)影响因素： ①分子的大小、空间构型以及分子中电荷分布是否均匀。 ②组成和结构相似的分子，其范德华力一般随着相对分子质量的增大而 。 (4)范德华力的类型 ①电荷分布不均匀的分子（如HCl、H2O等），产生的静电作用使分子按一定的取向排列。 ②电荷分布均匀的分子（如O2、N2、CO2等），由于核外电子的不断运动，分子中电子产生的负电荷与原子核产生的正电荷重心瞬间不重合，使分子的电荷分布不均匀，产生静电作用力。 ③电荷分布均匀的分子在电荷分布不均匀的分子的作用下，导致电荷分布不均匀的分子的负电荷和正电荷重心不重合，产生静电作用力。 3、范德华力对物质性质的影响 主要影响由分子构成的物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。 (1)范德华力对物质熔沸点的影响 ①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力 ，物质的熔、沸点就 。如熔、沸点：CF4<CCl4<CBr4<CI4；CH4<C2H6<C3H8<C4H10。 ②组成相似且相对分子质量相近的物质，分子的电荷分布越不均匀，范德华力 ，其熔、沸点就 ，如熔、沸点：CO>N2。 ③在同分异构体中，一般来说，支链越多，熔、沸点就 ，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。 (2)范德华力对物质溶解性的影响：溶质分子与溶剂分子之间的范德华力越大，溶解度就 。如在273K、101kPa时，氧气在水中的溶解量（49cm3·L-1）比氮气在水中的溶解量（24cm3·L-1）大，这是因为O2分子与水分子之间的作用力比N2分子与水分子之间的作用力大所造成的。 4、氢键 (1)氢键的形成：H原子与 的原子X以共价键结合时，H原子能够跟另一个电负性大、半径较小的原子Y之间形成氢键。氢键比化学键 ，比范德华力 。 (2)氢键的表示方法：氢键不是化学键，是一种特殊的分子间作用力。通常用X—H…Y表示。其中X和Y代表电负性大而原子半径小的非金属原子，如F、O、N等。如水分子间的氢键表示为：O—H…O 如果是混合物，可能存在多种氢键，如氨水中，存在的氢键可能有以下4种情况： 氢键分别表示为 、 、 、 。 (3)氢键的分类：氢键既可存在于分子间又可存在于分子内，前者为分子间氢键，后者为分子内氢键。如： H2O分子间的氢键 邻羟基苯甲醛分子内的氢键 (4)氢键的存在 ①氢键对于生命非常重要，生物体内的蛋白质和DNA的分子内或分子间都存在着大量的氢键。如DNA的双螺旋结构，它是由两条DNA大分子的碱基通过氢键配对形成的。 ②“超分子”被称为共价键分子化学的一次升华，超分子化学被称为“超越分子概念的化学”。在形成超分子的各种分子间相互作用中，氢键尤为特殊，被称为“超分子化学中的万能相互作用”。氢键的强度在化学键和范德华力之间，具有方向性和饱和性，使得它在超分子自组装过程中起着关键的作用。 5、氢键对物质物理性质的影响 (1)氢键对物质熔、沸点的影响 ①某些氢化物分子间存在氢键，如H2O、NH3、HF等（如图所示），会比同族氢化物沸点反常高，如：H2O>H2Te>H2Se>H2S。 ②分子内氢键和分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。如： 邻羟基苯甲醛分子内的氢键 对羟基苯甲醛分子间的氢键 对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比邻羟基苯甲醛的熔点、沸点 。 (2)氢键对物质溶解性的影响：分子间氢键的存在使溶质在水中的溶解度比较大。如氨 溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水以任意比 等。 (3)对物质密度、黏度的影响 ①由于水分子间存在氢键，液态水变为冰，密度会 。 ②分子间氢键的存在，使物质的黏度 ，如硫酸、甘油等。 特｜别｜提｜醒 氢键的存在 1、H原子必须与N、O或F原子以共价键结合。如： (1)含羟基（-OH）的化合物：水分子、含氧酸（如H2SO4、CH3COOH）、醇类（如C2H5OH）等。 (2)含氨基（-NH2）的化合物：NH3、R-NH2等。 (3)HF。 2、含有N、O、F（有孤电子对存在、与电负性较小的原子相连）的化合物。 (1)含碳氧双键的化合物：如醛（-CHO）、羧酸（-COOH）等。 (2)含硝基（-NO2）的化合物。 要点12 分子晶体 1、分子晶体 分子晶体 概念 分子通过分子间作用力构成的固态物质，称为分子晶体。 构成微粒 微粒间作用力 常见的分子晶体 （1）所有非金属氢化物，如H2O、NH3、CH4等。 （2）多数非金属单质，如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。 （3）部分非金属氧化物，如CO2、SO2、P2O5等。 （4）几乎所有的酸，如H2SO4、HNO3、H2SiO3等。 （5）绝大多数有机物，如苯、乙醇、乙酸等（不包括有机盐）。 （6）稀有气体。 2、干冰分子晶体的结构特征 分子间作用力只有 。 干冰晶体是一种 结构，每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有 个，即配位数为 。 每个晶胞中含有CO2分子为 个。 3、分子晶体的物理性质 (1)由于构成分子晶体的作用力是分子间作用力，作用力比化学键小，因此分子晶体的熔、沸点都 。 由分子构成的物质，常温下大多呈 态或 态，固态分子一般熔点也比较低，加热易熔化或升华。 (2)分子晶体在固态和熔化态 导电。 (3)由分子构成的物质有的能溶于水，溶于水后能否导电，要分析溶于水后能够产生可以自由移动的离子。性可能有以下情况： ①单质和非电解质，溶于水不发生电离， 导电，如O2、乙醇、蔗糖等。 ②电解质溶于水时发生部分电离或完全电离， 导电，如CH3COOH、HCl等。 ③溶于水时与水发生反应，生成了电解质， 导电，如Cl2、CO2等。 4、混合型晶体——石墨晶体 石墨晶体是一种 晶体，为 结构。 层内每一个碳原子以共价键与另外 个碳原子结合，层间为 。 层内六边形结构中，每一个六边形中含有 个碳原子， 个碳碳键，碳原子与碳碳键键数之比为 。 每个碳原子有 个价电子，每个碳原子用3个价电子形成σ键。还有1个电子处于碳原子的2p轨道上，层内碳原子这些的2p轨道相互平行，相邻碳原子的p轨道相互重叠，形成 键。这些p轨道中的电子可在整个层内运动，当施加外加电场时，可以沿电场方向运动，因而石墨具有 性。 由于石墨晶体层间是以 相结合，在外力作用下，石墨晶体的层与层之间发生相对滑动，具有 性。 题型一 金属晶体的结构与性质 【典例1】关于金属性质和原因的描述不正确的是 A．金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与金属键没有关系 B．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流 C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递了能量 D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键 【典例2】物质的结构决定性质，性质反映结构。下列对物质性质的解释不正确的是 选项 性质 解释 A 金属具有导电性 金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 B 缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中变成完美的立方体块 晶体具有自范性 C 三氟乙酸的大于三氯乙酸 F的电负性比Cl的大，三氟乙酸的羧基中羟基的极性更大 D 在中的溶解度大于在中的溶解度 “相似相溶原理”：是由非极性共价键形成的非极性分子，易溶于非极性的 A．A B．B C．C D．D 【变式1】下列对有关事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 烯烃可加成而烷烃不能 碳原子之间的π键不如σ键牢固 B HF的稳定性强于HCl HF分子之间存在氢键 C 沸点：异戊烷低于正戊烷 异戊烷的支链多于正戊烷 D 金属晶体能导电 晶体中自由电子在外加电场中能定向移动 A．A B．B C．C D．D 【变式2】铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。 (1)铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等化合物，室温时Ni(CO)4为无色液体，沸点42.1℃，主要用于制高纯镍和催化剂，则Ni(CO)4中所含的化学键类型有___________(填序号)。 A．离子键        B．极性键        C．配位键        D．范德华力       E．金属键 (2)乙酰水杨酸是解热镇痛药阿司匹林的主要成分，丁香酚具有抗菌和降血压等作用，它们的结构简式如图。 请回答下列问题： ①乙酰水杨酸的分子式为___________。 ②丁香酚分子中含有的官能团的名称是___________。 (3)已知孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用，则NH3分子与Co3+形成配合物后，H—N—H键角___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)Fe、Co、Ni与Ca元素最外层电子数相同，但相应单质的熔点，Fe、Co、Ni明显高于Ca，其原因___________。 (5)超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用，某含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示。已知该晶胞的边长为anm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为___________ g·cm-3 答｜题｜模｜板 1.、晶体判断：该物质为金属晶体，微粒间作用力为金属键，由金属阳离子与自由电子通过电子气理论结合而成。 2、熔沸点/硬度比较：原子半径越小、价电子数越多→金属键越强→熔沸点越高、硬度越大；反之则越低。 3、晶胞计算：采用均摊法，顶点占1/8、棱上1/4、面心1/2、体心1；配位数看紧邻等距金属原子数，密度套用公式计算。 4、性质解释：导电性源于自由电子定向移动；延展性源于金属键无方向性；熔化仅破坏金属键，不破坏化学键类型。 题型二 金属晶体原子堆积模型 【典例1】金属铁因生产工艺和温度不同，会有不同的晶体结构。和的晶体结构如图所示，下列说法正确的是 A．中铁原子的配位数为12 B．1个晶胞的质量约为g C．金属铁因为有自由移动的离子而具有导电性 D．与性质完全相同 【典例2】有一立方晶系的离子晶体，其结构如图所示，已知、半径半径分别为，此两种离子联合组成的堆积型式为 A．简单立方 B．面心立方 C．体心立方 D．六方 【变式1】金属原子在二维空间里的放置有如图所示的两种方式，下列说法中正确的是 A．图a为非密置层，配位数为6 B．图b为密置层，配位数为4 C．图a在三维空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方最密堆积 D．图b在三维空间里堆积仅得体心立方堆积 【变式2】铁及其化合物在生产生活中有着重要的作用。 I．铁蓝或是一种传统的蓝色颜料，可由亚铁氰化钾制备而成。 (1)基态的价电子排布式为___________。 (2)铁蓝中包含的化学键类型有___________（填字母）。 A．配位键    B．离子键    C．非极性共价键 (3)比较N原子和O原子的第一电离能大小，并从原子结构角度进行解释___________。 (4)邻二氮菲（）与能够生成稳定的橙色配合物，可用做的检测试剂。向溶液（浅黄色）中滴加邻二氮菲溶液，最终未观察到溶液呈现明显的橙色，原因是___________。 II．在不同温度下，单质铁可表现出不同的晶体结构，从而具有不同用途。的部分晶胞结构和的晶胞结构如下图所示，回答下列问题： (5)每个晶胞实际包含2个Fe原子，每个Fe原子周围等距且紧邻的Fe原子有8个。试在图中用“”表示出晶胞中其余Fe原子所处的位置___________。 (6)若和的晶胞体积分别为和，则和晶体的密度之比是___________。 答｜题｜模｜板 1、判断堆积模型先看类型：简单立方堆积配位数6、体心立方堆积配位数8、六方最密堆积和面心立方最密堆积配位数均为12。 2、作答时先明确堆积方式、典型金属、配位数与空间利用率；晶胞计算严格使用均摊法，顶点占1/8、体心为1、面心占1/2； 3、解释堆积差异聚焦原子紧密程度，最密堆积空间利用率最高；对比性质需结合金属键强弱，堆积模型影响晶胞参数，不直接决定熔沸点，避免混淆； 4、答题规范写出结构特征、配位数、代表物质，结合图示快速判定类型。 题型三 离子键离子晶体中的晶格能 【典例1】下列有关说法不正确的是 A．晶格能： B．沸点： C．阴离子的配位数： D．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 【典例2】下列说法正确的是 A．碳纳米管和石墨烯互为同分异构体 B．与可通过配位键形成氨合三氟化硼() C．离子键、共价键、配位键和氢键都属于化学键 D．因金属性，所以熔点： 【变式1】下列有关离子晶体的数据大小比较中不正确的是 A．晶格能： B．晶格能： C．阴离子的配位数： D．硬度： 【变式2】下图是元素周期表局部区域元素的电负性和第一电离能 (1)①图甲中的数值越大，则该元素的___________(选填“金属性”或“非金属性”)越大。 ②根据图甲中的信息判断，下列物质中含有离子键的是___________。 A．        B．        C．        D． ③已知H在图甲中的数值是2.1，则中Si的化合价是___________。 (2)①图乙所示第二周期元素中，某一元素的该性质反常偏高，原因是___________。 ②若将下列元素在图乙中排列，位置最低的元素是___________。 A．Na    B．K    C．Mg    D．Ca (3)当Mg原子从状态1变为状态2时，形成原子___________(A．发射  B．吸收)光谱。 状态1：        状态2： 状态2中处于最高能级的电子，其符合电子排布式的运动状态可能有___________种。 (4)已知电子有两种相反的自旋状态，分别用和表示，称为电子的自旋磁量子数，则第三周期的基态原子中自旋磁量子数之和为1或+1的是___________。 A．Mg B．Al C．Si D．S (5)铝离子电池一般用离子液体(下图)作电解质。离子液体即常温下呈液态的离子化合物，而常温下为固体。试从化学键的角度解释两者在熔点上的差异___________。 答｜题｜模｜板 1、晶格能比较 比较XX与XX晶格能大小：XX为离子晶体，离子电荷数XX、半径XX。因离子电荷越高、半径越小，晶格能越大，故XX晶格能大于XX。 2、熔沸点/硬度解释 XX为离子晶体，微粒间作用力为离子键。其晶格能XX，断裂离子键所需能量XX，因此熔沸点XX、硬度XX。 3、影响因素分析 晶格能主要取决于离子电荷数与离子半径。电荷数越大，引力越强，晶格能越大；离子半径越小，核间距越短，晶格能也越大。 4、易错点避坑 离子晶体熔化仅破坏离子键；晶格能与物质状态（固态/气态）无关，比较时需同状态；晶格能越大，离子键越强，晶体稳定性越高。 答题口诀：先定晶体类型，再比电荷半径，最后说清键能与性质。。 题型四 常见离子晶体的结构 【典例1】属于正交晶系，晶胞参数分别为，其晶胞如图所示。为阿伏加德罗常数的值。下列描述中错误的是 A．第一电离能： B．中含σ键与π键的数目之比为1:1 C．每个周围与它最近且距离相等的Li+有8个 D．晶体的密度为 【典例2】有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为 B．该气态团簇分子的分子式为或 C．在NaCl晶体中，距离1个最近的的个数为4个 D．在晶体中，每个晶胞平均有4个 【变式1】ZnS的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为anm，以晶胞参数建立坐标系，1号离子的坐标为(0，0，0)，3号离子的坐标为(1，1，1)。下列说法不正确的是 A．可以用X射线衍射测定ZnS晶体结构 B．距离Zn2+最近的Zn2+离子有12个 C．晶胞中Zn2+沿x轴方向的投影为 D．2号硫离子的坐标为 【变式2】科研人员制备了一种固态导电氧化物陶瓷，其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价，La为+3价。下列说法错误的是 A．导电时，晶体中数目不变 B．若，与空位的数目不相等 C．若将平移至体心，则位于面心 D．导电时，空位移动方向与电流方向相同 答｜题｜模｜板 1、氯化钠型（NaCl） 该物质为离子晶体，采用面心立方堆积。每个Na⁺紧邻6个Cl⁻，每个Cl⁻紧邻6个Na⁺，配位数均为6。晶胞中Na⁺数为4，Cl⁻数为4，化学式为NaCl。 2、氯化铯型（CsCl） 该物质为离子晶体，采用体心立方堆积。每个Cs⁺紧邻8个Cl⁻，每个Cl⁻紧邻8个Cs⁺，配位数均为8。晶胞中Cs⁺数为1，Cl⁻数为1，化学式为CsCl。 3、硫化锌型（ZnS） 该物质为离子晶体，其结构类似金刚石。S²⁻形成面心立方堆积，Zn²⁺填充在4个四面体空隙中。配位数均为4，晶胞内Zn²⁺、S²⁻各为4个。 解题步骤： 先定堆积方式，再找紧邻微粒数即配位数，最后用均摊法计算晶胞内离子个数比，确定化学式。 题型五 共价键的形成及主要类型 【典例1】可以催化分解实现碳元素的循环利用，其催化反应机理如下图，下列说法不正确的是 A．过程①催化剂被还原 B．该反应涉及非极性键的断裂和形成 C．该反应为 D．使用催化剂降低反应的活化能，使分解速率加快 【典例2】在温和条件下转化为甲醇的一种反应历程如下图(图中的氧原子未画出)。下列说法不正确的是 A．该历程中存在着极性键与非极性键的断裂与形成 B．碳原子的杂化方式发生改变 C．为该反应的催化剂，改变了反应路径，降低了该反应的活化能 D．反应的总反应方程式为： 【变式1】下列化学用语中，正确的是 A．基态C原子价层电子轨道表示式： B．分子的空间填充模型： C．分子中共价键形成的示意图： D．基态Cu原子的原子结构示意图： 【变式2】可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。下图为该法的一种催化机理。下列说法错误的是 A．Y为反应物为生成物 B．加入CuO，该反应的平衡常数减小 C．图中涉及的反应有两个氧化还原反应 D．该催化机理中，存在非极性键的断裂与形成 答｜题｜模｜板 1、共价键形成：原子间通过共用电子对结合，本质为电子云重叠，遵循自旋相反配对、轨道最大重叠原则。 2、按成键方式：σ键沿键轴头碰头重叠，键稳定、可旋转；π键肩并肩重叠，键活泼、不可旋转，双键含1σ+1π、三键含1σ+2π。 3、按共用电子对：极性共价键成键原子不同，电子对偏移；非极性共价键成键原子相同，电子对不偏移。 4、答题规范：先答形成本质，再区分σ/π键、极性/非极性键；易错提醒：单键均为σ键，π键不能单独存在。 题型六 键能、键长、键角的考查 【典例1】下列对有关事实和解释均正确的是 事实 解释 A 键角： 中碳的杂化方式分别是 B 某些金属盐灼烧呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同 C 白磷有很高的反应活性 P-P键弯曲而具有很大的张力，键能小，易断裂 D 电离能： 相比于，的价电子排布式为，达到3d半满、4s全满比较稳定的结构 A．A B．B C．C D．D 【典例2】元素C、Si、Ge位于周期表中第IVA族。下列说法正确的是 A．原子半径： B．第一电离能：I1(C)<I1(Si)<I1(Ge) C．键、键、键能依次减小 D．可在周期表中金属、非金属交界处寻找半导体材料 【变式1】键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是 A．多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 B．因为H-O的键能小于H-F的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C．H-F的键长是H-X(X为卤素原子)中最长的 D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 【变式2】下列叙述中正确的个数为 ①所有分子中都存在化学键 ②物理变化也可以有共价键的破坏 ③分子中的键角：CH4>H2O>CO2 ④在晶体中，有阴离子就一定有阳离子 ⑤氧化钠和二氧化硅熔化时破坏的是相同的化学键 ⑥离子晶体都是化合物 A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 答｜题｜模｜板 1、键长是成键原子核间距，键能是断裂1mol化学键所需能量，键角是相邻共价键夹角，三者共同决定分子结构与稳定性。键长越短、键能越大，共价键越稳定，对应共价晶体熔沸点、硬度越高； 2、键长越长、键能越小，键越易断裂。键角决定分子空间构型，影响分子极性与性质。 3、比较性质时，先判断晶体类型，共价晶体优先比较键长与键能；解释分子构型说明键角影响。易错点：键能、键长用于共价键强弱，键角只描述空间结构，不可混淆使用。 题型七 常见共价晶体的结构与物理性质 【典例1】磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，其结构与金刚石类似，磷化硼的晶体结构如图所示。 已知：①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标；②设该晶胞的参数为d nm。 下列说法不正确的是 A．磷化硼晶胞中B原子的配位数为4 B．c原子的分数坐标为 C．该晶胞中P与B原子的最近距离为d nm D．磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为 【典例2】科研人员在高温高压条件下合成了类金刚石结构的硼碳氮化合物，其晶胞结构如图所示，立方晶胞参数为a pm。下列说法错误的是 A．该化合物为共价晶体 B．该化合物的化学式为 C．晶胞中C-C键与C-N键的数目比为2∶1 D．晶体中与B原子距离最近且相等的B原子数为4 【变式1】下列关于晶体结构或性质的描述正确的是 A．液晶是液体和晶体的混合物 B．金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高 C．共价晶体中共价键越强，晶体的熔点越高 D．分子晶体中分子间作用力越大，该物质越稳定 【变式2】物质微观结构决定宏观性质，并影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是 选项 结构 性质 用途 A 等离子体含电子、阳离子和电中性粒子 有良好的导电性和流动性 可制造显示器 B 大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子 有良好的导电性，难挥发 可用作原电池的电解质 C 碳化硅中Si原子与C原子通过共价键相连 硬度高、熔点高、耐腐蚀 可用作砂纸和砂轮的磨料 D 石墨中层与层之间存在微弱的范德华力 质地软，层间易滑动 可用作导电材料 A．A B．B C．C D．D 答｜题｜模｜板 1、金刚石（C） 该物质为共价晶体，微粒间为共价键。C原子采用sp³杂化，形成正四面体空间网状结构，最小环含6个C原子。因C-C键长较短、键能较大，其硬度极大、熔沸点极高；不导电。 2、晶体硅（Si） 结构类似金刚石，Si原子呈正四面体网状排列。因Si-Si键长较长、键能较小，其硬度、熔沸点低于金刚石；是良好半导体材料。 3、二氧化硅（SiO₂） Si原子采取sp³杂化，与O原子形成正四面体结构，O原子桥连，呈三维网状。因Si-O键键能大，硬度大、熔点高，为原子晶体典型代表；不导电。 解题规范：先定晶体类型，再析杂化方式与空间构型，最后结合键长键能比较熔沸点与硬度，牢记共价晶体熔化破坏共价键。 题型八 氢键及范德华力对物质的影响 【典例1】下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A．受热易分解，可用作氮肥 B．是无色气体，可用作燃料电池的燃料 C．中F的电负性大，的酸性比强 D．分子之间能形成氢键，的热稳定性比的高 【典例2】下列关于物质性质的说法不正确的是 A．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱 B．苹果酸中含有1个手性碳原子 C．I2晶体升华时破坏了分子内共价键 D．超分子具有分子识别特征，可以用“杯酚”分离C60和C70 【变式1】部分氧族元素的氢化物的沸点如下表：下列说法中正确的是 H2O H2S H2Se H2Te 100℃ -61.8℃ -41.1℃ -2℃ A．氧族元素氢化物沸点的高低与范德华力的大小无关 B．范德华力一定随相对分子质量的增大而减小 C．水分子间还存在一种特殊的分子间作用力 D．水分子间存在共价键，加热时较难断裂 【变式2】、、、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素，在周期表中，的原子半径最小，元素的族序数是其周期序数的三倍，与原子的最外层电子数相等；与的质子数之和是与的质子数之和两倍；元素的一种同位素可以用来测定文物年代；离子的半径是其所在周期中元素简单离子半径最小的。请回答下列问题： (1)Q元素在周期表中的位置是_____，W与R形成的化合物的电子式是_____。 (2)简单氢化物的沸点：Z>R，其原因是_______。 (3)下列有关说法不正确的是_______。 A．与形成的化合物属于共价化合物 B．与同一主族的第四周期元素的原子序数为32 C．与形成的化合物中不可能含非极性键 D．最高价氧化物对应的水化物碱性： (4)Q与R形成的化合物遇水发生剧烈水解，该反应的化学方程式为_______。 答｜题｜模｜板 1、范德华力与氢键属于分子间作用力，弱于化学键，只影响物理性质。范德华力普遍存在，组成结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高； 2、分子极性越强，作用力也越强。氢键仅存在于N、O、F的氢化物之间，作用力强于范德华力，能显著提升熔沸点，如水、氨气反常偏高；还能影响溶解性，如氨极易溶于水、乙醇与水互溶。 3、解释性质时，先判断是否存在氢键，无氢键则比较相对分子质量，有氢键优先考虑氢键作用。注意：分子晶体熔化、汽化只破坏分子间作用力，不破坏共价键；氢键不影响化学稳定性，只影响物理性质。 题型九 晶体类型的判断及超分子 【典例1】化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是 A．“天问一号”实验舱——所使用的铝合金熔点高于其各组分金属 B．制造C919飞机的材料——氮化硅属于共价晶体 C．电视和电脑的液晶显示器使用的液晶材料属于晶体，表现出晶体的各向异性 D．过年经常出现“打铁花”表演，“打铁花”的绚烂色彩与金属原子核外电子跃迁吸收能量有关 【典例2】传统烟花爆竹的主要成分是黑火药，黑火药点燃时发生反应点燃。下列有关化学用语或表述正确的是 A．的电子式为 B．的VSEPR模型名称为三角锥形 C．石墨中碳原子和中碳原子的杂化方式相同 D．、、和的晶体类型均相同 【变式1】向甲苯和KMnO4的混合溶液中加入18-冠-6晶体，K+和迁移过程示意图如图所示。下列说法错误的是 A．该过程体现了超分子的分子自组装功能 B．18-冠-6分子与K+通过弱配位键形成超分子 C．18-冠-6晶体既能溶于水，又能溶于甲苯 D．反应开始后18-冠-6不会留在上层溶液 【变式2】某些分子具有“分子识别”的特性，利用“杯酚”识别、分离的过程如图所示： 下列有关说法正确的是 A．氯仿是正四面体分子 B．均是分子晶体 C．操作①②为过滤，操作③为蒸发 D．超分子1中与杯酚间形成了共价键 答｜题｜模｜板 1、晶体类型判断：先看构成微粒与作用力。离子晶体由阴、阳离子靠离子键结合；共价晶体由原子靠共价键形成网状；分子晶体由分子靠范德华力、氢键结合；金属晶体由金属阳离子与自由电子靠金属键结合。熔化破坏作用力：离子晶体断离子键，共价晶体断共价键，分子晶体只断分子间作用力。 2、超分子由两种及以上分子通过分子间作用力形成，具有分子识别、自组装特性，氢键是常见作用力。答题先区分晶体类型，再结合微粒与作用力解释熔沸点、硬度；超分子性质只与分子间作用力有关，不涉及化学键变化，常考自组装、选择性识别等应用。 期中基础通关练（测试时间：25分钟） 1．含有非极性键的化合物是 A． B． C． D． 2．反应可用于制备火箭推进剂。下列说法正确的是 A．的球棍模型： B．熔沸点比高 C．的电子式： D．的基态原子价电子排布式： 3．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，22.4LHF含有的分子数为NA B．5.6gFe与足量的S充分反应，转移电子数为0.2NA C．0.2mol/L的MgCl2溶液中含有的数目为0.4NA D．25℃，1.01×105Pa时，11.7gNaCl中含有的分子数为0.2NA 4．下列各组物质的晶体类型不相同的是 A．Na和Ge B．CCl4和P4 C．K2SO4和NH4Cl D．SiC和Si 5．2025年春节电影《哪吒2》爆火出圈，离不开电影中炫酷的特效效果。以下说法中正确的是 A．敖丙使水结成冰，水分子之间的间隙减小 B．三昧真火是等离子体，其中只含有阴离子和阳离子 C．风火轮耐高温、耐磨损、不导热，其主体材料可能为共价晶体 D．结界兽形象源自于三星堆青铜大面具，其表面的铜绿主要是氯化铜 6．科技创新是推动社会进步和经济发展的关键因素。下列说法正确的是 A．“深地一号”制造钻头用的金刚石为共价晶体 B．神舟十六号载人飞船使用的Si3N4隔热层材料属于硅酸盐 C．量子通信技术中作为传输介质的光导纤维，其主要成分为晶体硅 D．“华龙一号”核电项目中，所用铀棒中含有的和互为同素异形体 7．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．1.7g羟基含有的电子数目为 B．1mol白磷含个P-P键，1mol二氧化硅中含个Si-O C．标准状况下，22.4LCHCl3中含有的Cl原子数为 D．14g乙烯和丙烯的混合气体中，碳原子数目为 8．近年来，我国航空航天事业成果显著，航空航天材料技术快速发展。 (1)“天宫二号”航天器使用了钛合金，质量轻，强度位于金属之首。基态钛原子的价层电子排布图为______。 (2)“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料砷化镓是优良的化合物半导体，基态镓原子的简化电子排布式为______，基态砷原子电子占据最高能层符号为______。 (3)“C919”飞机机身使用复合材料——碳纤维和环氧树脂。 ①金刚石属于______晶体，属于______晶体，石墨属于______晶体，它们都是碳元素的______。 ②区分晶体和非晶体最科学的方法是______。 (4)高性能金属材料如铝合金、超强度钢等作用功不可没。 ①铁元素在周期表中的位置是______。 ②Mn与Fe两元素的部分电离能数据如下，由表中两元素的I2和I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难，对此，你的解释是______。 元素 Mn Fe 电离能(kJ/mol) 717 759 1509 1561 3248 2957 9．碳元素具有丰富的化学性质，碳及其化合物有着广泛的应用。 (1)能测定含碳化合物的骨架结构。在基态原子中，核外存在_______对自旋相反的电子，基态原子的价层电子轨道表示式为_______。 (2)我国科学家利用与等活泼金属反应合成了金刚石，为金刚石的合成提供了重要的研究思路。 ①第一电离能由大到小的顺序为_______。 ②的键是由碳的1个_______轨道与氯的3p轨道重叠形成键。 (3)早期以石墨为原料在高温高压条件下合成金刚石。图a为金刚石晶胞，图b为石墨的层状结构(虚线所示部分为其晶胞，如图c所示)。 ①石墨晶胞所含碳原子数为_______。 ②金刚石的密度为，晶胞形状为立方体，边长为，阿伏加德罗常数的值为_______(用含、的关系式表示)。 (4)碳在物质转化中起着重要作用。与难以发生反应：  ，加炭生成CO可使反应得以进行。从或化学平衡的角度解释加炭后反应更易进行的原因：_______。 10．2023年化学诺贝尔奖授予了三位研究量子点的科学家。量子点又称“人造原子”、“超原子”，是一种纳米级的半导体材料，在医疗，科技等多个领域有广泛的应用。 聚多巴胺量子点具有广泛的光学吸收和荧光特性，可直接用于体内成像。多巴胺结构如图所示。 (1)多巴胺中含氧官能团的电子式为_______，基态氮原子最高能层上有_______种运动状态不同的电子。 (2)多巴胺分子中碳原子的杂化方式为_______。多巴胺中含σ键_______。 A．15    B．19    C．20    D．22 (3)多巴胺易溶于水，原因是_______。 聚多巴胺量子点可以通过吸附金属离子如，等用于核磁共振成像()。 (4)中，正离子的价电子排布式为_______，负离子的价层电子对数为_______。 A．2    B．3    C．4    D．5 (5)，是常见的量子点。量子点直径尺寸在，量子点用正己烷均匀分散，可以得到的分散系为_______。 A．悬浊液 B．乳浊液 C．胶体 D．溶液 (6)某种晶体的立方晶胞如下图所示。晶胞中，最近的有_______个。 A．4 B．6 C．8 D．12 (7)O、S、的气态氢化物沸点大小关系正确的是_______。 A． B． C． D． 期中重难突破练（测试时间：20分钟） 1．云南是南方丝绸之路的重要节点，有着丰富的铜镍矿石资源。某铜镍合金的立方晶胞结构如图甲所示。该晶胞参数为，以晶胞参数建立分数坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。1号原子的原子分数坐标为号原子的原子分数坐标为。下列说法正确的是 A．晶胞中铜原子与镍原子的数量比为1:3 B．晶胞中Cu与Cu的最短距离为 C．3号原子的原子分数坐标为 D．该晶体沿体对角线上的投影如图乙所示 2．下列关于物质的结构或性质及解释都正确的是 物质的结构或性质 解释 A 的热稳定性比强 水分子间可以形成氢键 B 熔点：SiO2>干冰 相对分子质量：SiO2>CO2 C 利用“杯酚”可分离和 超分子具有自组装的特征 D 酸性： 烃基(R-)越长推电子效应越大，使羧基中羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱 A．A B．B C．C D．D 3．下列有关晶体的叙述不正确的是 A．金刚石和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体，形成的最小的环都是六元环； B．含1molC的金刚石中C-C键数目是，晶体中Si-O键数目是 C．水晶和干冰在熔化时，破坏的作用力不同 D．晶体是原子晶体，所以晶体中不存在分子，不是它的分子式 4．当下列物质以晶体形式存在时，其所属晶体类型和所含化学键类型分别相同的是 A．NaCl和HCl B．CO2和SiO2 C．CCl4和SiCl4 D．金刚石和单质铁 5．下列关于晶体的说法中正确的有几个 ①离子晶体中一定含有离子键，分子晶体一定含有共价键 ②碘晶体升华时破坏了共价键 ③共价晶体中，共价键越强，熔点越高 ④氯化钠熔化时离子键被破坏 ⑤分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ⑥干冰晶体中，每个周围紧邻12个 ⑦氯化钠晶体中，每个周围紧邻且距离相等的共有6个 A．2 B．3 C．4 D．5 6．自然界的陆地、海洋、大气中均含有硫元素，硫自远古时代就被人们所知晓并使用。回答下列问题： (1)基态硫原子中核外电子占据最高能层的符号是__________。下列有关基态硫原子的价层电子轨道表示式中，仅违背洪特规则的是__________（填字母）。 A．    B． C．     D． (2)通过碘量法可测定产品中钴元素的含量，碘量法常用到溶液，查阅资料知，可看成中的一个O被S代替得到的，则的空间结构是__________；一定条件下，可形成配合物，则中的__________（填字母）最易和配位。 a.中心S原子    b.端基S原子    c.O原子 (3)类卤素离子可用于的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸（）和异硫氰酸（），这两种酸中沸点较高的是__________（填名称），原因是__________。 (4)感光材料硫镓银晶体的晶胞如图所示，与Ga距离最近的S有__________个，若晶体的密度为，设阿伏加德罗常数的值为，则晶胞的体积为__________（用含的代数式表示）。 7．铊及其化合物有剧毒，但在催化领域和制造合金等方面有重要用途。 (1)自然界中有和两种原子，基态铊原子的价层电子排布式为。 ①铊元素在元素周期表的位置是___________。 ②铊元素位于元素周期表的___________区。 (2)普鲁士蓝是一种无毒色素，对急、慢性铊中毒有明显疗效，其作用机制是铊可置换普鲁士蓝中的钾形成普鲁士蓝-铊复合物排出。 ①中元素的化合价为___________。 ②中C、均含有孤电子对，请判断中提供孤电子对的原子为___________，原因是___________。 (3)主要用作催化剂、高纯分析试剂，用于配制铊标准试剂等。不溶于水和碱，溶于盐酸时转化为TlCl(难溶于水，晶胞结构如图)并放出氯气。 ①写出溶于盐酸时发生反应的离子方程式：___________。 ②TlCl晶胞中的配位数为___________。 ③已知TlCl晶体的密度为，的半径为a nm，则的半径为___________nm。 8．IVA族元素(C、Si、Ge、Sn)具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。回答下列问题： (1)科学家常利用仪器进行___________实验来区分晶体硅和无定形硅。Si元素基态能量最高的能级电子云轮廓图为___________形。 (2)抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为___________，手性碳原子的个数为___________。 (3)用价层电子对互斥理论推断分子中，Sn价层孤电子对数为___________，的VSEPR模型名称是___________，属___________分子(填“极性”或“非极性”)。 (4)的熔点为442℃，远高于的熔点，说明原因：___________。 (5)硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成各种不同的硅酸根离子，一种无限长链状结构如图所示，硅原子与氧原子的个数之比为___________ 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 微粒间作用力与物质性质（期中复习讲义） 内 容 导 航 明·期中考情 把握命题趋势，明确备考路径 理·要点归纳 梳理核心脉络，扫除知识盲区 破·重难题型 题型分类突破，方法技巧精讲 题型01 金属晶体的结构与性质 题型02 金属晶体原子堆积模型 题型03离子键离子晶体中的晶格能 题型04 常见离子晶体的结构 题型05 共价键的形成及主要类型 题型06 键能、键长、键角的考查 题型07 常见共价晶体的结构与物理性质 题型08氢键及范德华力对物质的影响 题型09 晶体类型的判断及超分子 过·分层验收 阶梯实战演练，验收复习成效 核心考点 复习目标 考情规律 金属键金属晶体 1.掌握金属键的本质、金属晶体构成微粒与金属键特点，能区分金属键与其他微粒间作用力； 2.熟记金属晶体常见堆积方式、晶胞特征及配位数，会用均摊法简单计算；理解金属键强弱与金属物理性质（熔沸点、硬度、导电性、延展性）的关系； 3.能结合金属原子半径、价电子数分析性质差异，熟练解答相关概念辨析、性质比较与晶胞基础题型。 期中高频考查金属键本质、金属晶体堆积类型判断；常结合原子半径、价电子数比较金属熔沸点、硬度；偶考金属晶胞微粒数、配位数计算；多以选择、填空形式命题，侧重基础识记与规律应用，常与离子晶体、分子晶体性质对比考查，极少出现复杂综合计算。 离子键离子晶体 1.理解离子键本质、离子晶体构成与晶格能概念，掌握常见离子晶体晶胞结构； 2.能结合离子半径、电荷数判断晶格能强弱，解释熔沸点、硬度差异； 3.会用均摊法计算晶胞组成与配位数，熟练辨析离子晶体相关概念，规范作答性质比较与简单计算类题型。 期中常考离子键与离子晶体概念辨析、晶胞结构识别；高频围绕晶格能考查离子晶体熔沸点、硬度比较，常与金属晶体、分子晶体综合对比；偶考NaCl、CsCl型晶胞配位数、化学式与密度基础计算；多以选择、填空呈现，侧重基础识记与规律应用，极少复杂计算，常设置“离子晶体熔化是否破坏化学键”等易错辨析题。 共价键共价晶体 1.理解共价键本质、类型与键参数含义，掌握共价晶体构成微粒、作用力及典型晶胞结构； 2.能依据键长、键能比较共价晶体熔沸点与硬度，会做基础晶胞计算； 3.熟练辨析共价晶体与分子晶体差异，规范解答概念辨析、性质比较与简单晶胞题型。 期中高频考查共价键类型、键参数规律及金刚石、二氧化硅晶胞结构；常结合键长、键能解释共价晶体熔沸点高低，多与离子晶体、分子晶体综合对比；偶考晶胞配位数、原子数基础计算；以选择、填空为主，侧重基础识记与规律应用，易错点集中在共价晶体熔化破坏作用力、晶体类型判断。 分子间作用力分子晶体 1.理解分子间作用力、氢键的本质与形成条件，掌握分子晶体构成、作用力及物理性质； 2.能依据相对分子质量、氢键比较熔沸点，会区分分子晶体与其他晶体； 3.熟练辨析作用力类型，规范解答性质比较、概念判断及简单晶胞分析题型。 期中高频考查范德华力、氢键的判断与影响因素，常围绕熔沸点、溶解性比较命题；易与离子晶体、共价晶体综合对比考查；偶考干冰晶胞基础分析；多以选择、填空呈现，侧重基础识记与规律应用；易错点集中在氢键对性质的影响、晶体熔化破坏的作用力、稀有气体晶体类型判断。 要点01 金属键与金属特性 1、金属键 概念 金属阳离子和 自由电子之间存在的强的相互作用。 本质 金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有金属原子维系在一起。 成键粒子 金属阳离子 和 自由电子 存在 金属单质 或合金 特征 无方向性和无饱和性。 金属键的强弱比较 原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱； 原子半径越小，价电子数越多，金属键越强。 2、金属特性 导电性 通常情况，金属内部自由电子的运动无固定的方向性，在外加电场作用下，自由电子发生定向移动形成电流。 温度升高，金属阳离子的振动频率加大，阻碍了电子的定向移动，金属的导电性减弱。 导热性 金属受热时，自由电子与金属离子碰撞频率增加，自由电子把能量传给金属离子，从而把能量从温度高的区域传到温度低的区域。 延展性 金属键没有方向性，在外力作用下，金属原子间发生相对滑动时，各层金属原子间仍然保持 金属键的作用，不会断裂。 要点02 金属键的强弱与金属的物理性质的关系 1、影响金属键强弱的因素 因素 金属的原子半径和单位体积内自由电子数目的多少及金属阳离子所带电荷的多少。 特点 金属键的强弱差别较大。如钠、钾的熔、沸点低，存在的金属键较弱；铬的硬度大，熔、沸点高，存在的金属键较强。 规律 同一周期，从左到右，金属元素的原子半径逐渐减小，价电子数逐渐增多，单位体积内自由电子数逐渐增多，金属键逐渐增强，金属的熔、沸点逐渐升高，硬度逐渐增大。 同一主族，从上到下，金属元素原子的价电子数不变，原子半径逐渐 增大 ，单位体积内自由电子数逐渐减少，金属键逐渐减弱，金属的熔、沸点逐渐降低，硬度逐渐减小。 2、金属键的强弱与金属的物理性质的关系 (1)金属的延展性、导电性、导热性、熔沸点等均与金属键有关。金属键越强，金属的熔、沸点越高。 同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。 同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔沸点降低。 一般来说，合金的熔沸点比其各成分金属的熔沸点低。 (2)金属导电性与电解质导电性的区别 金属导电的微粒是自由电，电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子；前者导电过程中不生成新物质，为物理变化，后者导电过程中有新物质生成，为化学变化。因而，二者导电的本质不同。 3、金属晶体的熔点变化规律 金属晶体熔点变化差别较大。例如：汞在常温下是液体，熔点很低(－38．9 ℃)，而钨的熔点高达3 000 ℃以上。这与金属键的强弱密切相关。 一般情况下(同类型的金属晶体)，金属晶体的熔点由金属阳离子半径、所带的电荷数、自由电子的多少决定。阳离子半径越小，所带的电荷越多，自由电子越多，相互作用就越大，熔点就会越高。例如：熔点K＜Na＜Mg＜Al，Li＞Na＞K＞Rb＞Cs。 要点03 金属晶体 合金 1、金属晶体 (1)概念：通过金属阳离子与自由电子之间的强烈的作用而形成的晶体。 (2)金属晶体的成键粒子是金属阳离子和自由电子。成键粒子之间的相互作用是金属键。 2、金属原子在在二维空间的排列方式 (1)金属晶体中的原子可以看成直径相等的球体，在平面上（即二维空间），有两种排列方式： 图① 图② 图①的排列方式为非密置层，原子的配位数为4；图②的排列方式为密置层，原子的配位数为6。 (2)配位数：通常把晶体内(或分子内)某一粒子周围最接近的粒子数目称为该粒子的配位数。 3、金属晶体的堆积方式 图① 图② 图⑤ 图⑥ (1)图③所示的堆积方式为简单立方堆积，配位数为6。实例：钋。 (2)图④所示的堆积方式为体心立方堆积，配位数为8。实例：钠、钾、铬、钼、钨等。 (3)图⑤所示的堆积方式为面心立方堆积，配位数为12。实例：金、银、铜、铅等。 (4)图⑥所示的堆积方式为六方堆积，配位数为12。实例：镁、锌、钛等。 4、金属材料——合金 (1)概念：一种金属与另一种或几种金属（或非金属）的融合体。与单组分金属相比，合金的某些性能更优越。 (2)性能 ①合金的硬度一般都比组成它的纯金属大。 ②多数合金的熔点低于组成它的任何一种组分金属。 特｜别｜提｜醒 4种晶胞中所含原子数目的计算方法和配位数的确定方法： 晶体类型 晶体模型 原子数 配位数 简单立方 8×=1 6 体心立方 8×+1=2 8 面心立方 8×+6×=4 12 六方堆积 12×+2×+3=6 12 要点04 晶胞组成的计算——均摊法 1、原则 晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。 2、方法 (1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。 (2)非长方体晶胞中粒子视具体情况而定 三棱柱 六棱柱 平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占 3、晶胞中粒子配位数的计算 一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数 (1)晶体中原子(或分子)的配位数：若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。 (2)离子晶体的配位数：指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。 特｜别｜提｜醒 1、判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。如NaCl晶体中，Na＋周围的Na＋数目(Na＋用“○”表示)： 每个面上有4个，共计12个。 2、常考的几种晶体主要有干冰、冰、金刚石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟悉以上代表物的空间结构。当题中信息给出与某种晶体空间结构相同时，可以直接套用某种结构。 4、晶胞计算公式(立方晶胞) (1)晶体密度：a3ρNA＝NM (a：棱长；ρ：密度；NA：阿伏加德罗常数的值；N：1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的个数；M：基本粒子或特定组合的摩尔质量)。 (2)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a) ①面对角线长＝a。 ②体对角线长＝a。 ③体心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 ④面心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 (3)空间利用率＝×100%。 5、有关晶胞的计算方法 (1)计算晶体密度的方法 特｜别｜提｜醒 1、以一个晶胞为研究对象，根据m＝ρ·V，其一般的计算规律和公式可表示为：×n＝ρ×a3，其中M为晶体的摩尔质量，n为晶胞所占有的粒子数，NA为阿伏加德罗常数，ρ为晶体密度，a为晶胞参数。 2、对非立方体晶胞计算晶胞体积时可以根据具体晶胞计算如长方体的体积＝长×宽×高＝底面积×高。 (2)计算晶体中微粒间距离的方法 (3)原子空间利用率的计算 ①已知晶体密度(ρ)求空间利用率 若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对分子质量)；1个晶胞的质量为ρV g(V为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为ρVNA g，因此有xM＝ρVNA。 晶胞体积V＝，晶胞含粒子体积V0＝x×πr3。故空间利用率＝×100%＝＝。 ②已知晶胞结构求空间利用率 简单立方结构 空间利用率＝×100%≈52% 体心立方结构 空间利用率＝×100%≈68% 面心立方结构 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%。 要点05 离子晶体 1、离子键及其影响因素 (1)概念：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。 (2)影响因素：离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强。 易错点：离子键没有方向性和饱和性。 2、离子晶体及其物理性质 (1)概念：由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体。 (2)离子晶体的性质 ①熔、沸点较高，硬度较大。 ②离子晶体不导电，但熔化或溶于水后能导电。 ③大多数离子晶体能溶于水，难溶于有机溶剂。 3、常见离子晶体的结构 (1)NaCl晶胞 NaCl晶胞如图所示，每个Na＋周围距离最近的Cl－有6个(上、下、左、右、前、后各1个)，构成正八面体，每个Cl－周围距离最近的Na＋有6个，构成正八面体，由此可推知晶体的化学式为NaCl。 ①每个Na＋(Cl－)周围距离相等且最近的Na＋(Cl－)是12个。 ②每个晶胞中实际拥有的Na＋数是4个，Cl－数是4个。 ③若晶胞参数为a pm，则氯化钠晶体的密度为 g·cm－3。 (2)CsCl晶胞 CsCl晶胞如图所示，每个Cs＋周围距离最近的Cl－有8个，每个Cl－周围距离最近的Cs＋有8个，它们均构成正六面体，由此可推知晶体的化学式为CsCl。回答下列问题： ①每个Cs＋(Cl－)周围距离最近的Cs＋(Cl－)有 6个，构成正八面体。 ②每个晶胞中实际拥有的Cs＋有 1个，Cl－有 1个。 ③若晶胞参数为a pm，则氯化铯晶体的密度为 g·cm－3。 要点06 离子键和离子化合物 1、离子键 (1)概念：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫离子键，由离子键形成的化合物叫离子化合物。 (2)成键微粒：阳离子和阴离子。 2、离子键的形成及特征 (1)离子键的形成： ①阴、阳离子之间的静电引力使阴、阳离子相互吸引，阴、阳离子的核外电子之间、原子核之间的静电斥力使阴、阳离子相互排斥。 ②当阴、阳离子之间的静电引力和静电斥力达到平衡时，阴、阳离子保持一定的平衡间距，形成稳定的离子键，整个体系达到能量最低状态。 (2)离子键的特征：没有方向性和饱和性。 3、离子化合物中的化学键 (1)离子键只存在于离子化合物中，即离子化合物中一定存在离子键。 (2)有的离子化合物中只含离子键，由单核阴离子和阳离子构成，如NaCl、K2O等；有的离子化合物既含离子键又含共价键，阴离子或阳离子是多核离子，如NH4Cl、Na2SO4等。 4、常见的离子化合物 (1)活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物，如NaCl、CaF2、K2O、MgO等。 (2)活泼金属元素与酸根形成的盐类化合物，如Na2SO4、Fe2(SO4)3等。 (3)铵根与酸根形成的盐类化合物，如NH4Cl、(NH4)2SO4等。 5、电子式的书写 (1)阳离子的电子式： ①单核阳离子的电子式就是离子符号，如Mg2+。 ②多核阳离子：元素符号紧邻铺开，周围标清电子分布，用“[　]”并标明电荷，如 。 (2)阴离子的电子式： ①单核阴离子：元素符号周围合理分布价电子及所获电子，用“[　]” 并在右上方标明电荷，如。 ②多核阴离子：元素符号紧邻铺开,合理分布价电子及所获电子，相同原子不得合并，用“[　]”并在右上方标明电荷，如。 (3)离子化合物的电子式： ①离子化合物的电子式由阳离子的电子式和阴离子的电子式组成，同性不相邻，离子合理分布，相同离子不能合并，如，。 ②离子化合物的形成过程：原子的电子式离子化合物的电子式，电子转移方向及位置，用弧形箭头，变化过程用“→”，同性不相邻，合理分布，如。 特｜别｜提｜醒 1、金属元素与非金属元素形成的化学键有可能是共价键，如AlCl3。 2、完全由非金属元素形成的化合物中有可能含离子键，如NH4Cl、NH4H。 3、离子键不具有饱和性是相对的，每种离子化合物的组成和结构是一定的，而不是任意的。 要点07 共价键的分类 1、根据成键原子电子云重叠方式可分为σ键和π键 σ键 H2的σ键形成： HCl的σ键形成： Cl2的σ键形成： π键 大π键 苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合，每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合，形成了一个以6个碳原子为中心的大π键，这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同 2、从不同角度对共价键分类 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“头碰头”重叠 π键 电子云“肩并肩”重叠 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移，可能为σ键或π键 非极性键 共用电子对不发生偏移，可能为σ键或π键 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子对，为σ键 双键 原子间有两对共用电子对，为1个σ键，1个π键 三键 原子间有三对共用电子对，为1个σ键，2个π键 要点08 σ键与π键、极性键与非极性键的判断 1、σ键与π键 (1)依据键强度判断:σ键的强度较大,较稳定;π键活泼,比较容易断裂。 (2)由物质结构式判断：共价单键都是σ键,共价双键中含有1个σ键、1个π键,共价叁键中含有1个σ键、2个π键。 (3)由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。 2、极性键与非极性键 看形成共价键的两原子,不同种元素的原子之间形成的是极性共价键,同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。 特｜别｜提｜醒 1、只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。 2、同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。 3、通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。 要点09 共价键的键参数及其应用 1、概念 (1)键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。 (2)键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。 (3)键角：两个共价键之间的夹角。 2、键参数对分子性质的影响 (1)键能越大，键长越短，分子越稳定。 (2) (3)利用键能(E)计算ΔH的公式：ΔH＝E(反应物)－E(生成物)。 特｜别｜提｜醒 比较键角大小的三种思维模型 1、杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。 2、 3、在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。 要点10 共价晶体 1、共价晶体的概念和结构特点 共价晶体 概念 相邻原子间以共价键结合而形成空间网状结构的晶体。 构成微粒 原子 微粒间作用 共价键 结构特征 以金刚石为例，在晶体中，每个碳原子都以共价单键与 相邻的4个碳原子结合，C—C—C夹角均为109°28′，形 成空间网状结构。 2、共价晶体的物理性质 (1)一般具有很高的熔点和沸点：共价晶体中原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔、沸点就越高。 (2)难溶于水。 (3)硬度大：共价键作用强。 3、常见共价晶体 (1)金刚石晶体 ①在晶体中每个碳原子以共价键与相邻的4个碳原子相结合，形成正四面体结构。 ②晶体中C—C—C夹角为109.5°。 ③最小环上有6个碳原子。 ④金刚石晶胞中共有8个碳原子，配位数为4。 ⑤金刚石晶体中每个C原子形成4个C—C键，而每个键为2个C原子所共有，故碳原子的个数与C—C键数比为1∶(4×1/2)=1∶2。因此12g（1mol）金刚石中含有2mol（2NA 个）C—C键。 (2)二氧化硅晶体 ①在晶体中每个硅原子与4个氧原子形成4个共价键；每个氧原子与2个硅原子相结合，形成正四面体结构。 ②硅原子位于正四面体的中心，氧原子位于正四面体的顶点。 ③SiO2晶体中硅原子与氧原子的个数比为1:2。 ④1molSiO2含有4 molSi—O键。 (3)某些单质；如：晶体硼、晶体Si、晶体Ge、金刚石和灰锡(Sn)等。 (4)某些非金属化合物；如：金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。 4、解共价晶体类题的注意事项 (1)共价晶体中不存在分子，晶体中所有原子全部参与形成共价键，故共价晶体中一定存在共价键。但含有共价键的晶体却不一定是共价晶体，只有原子间的共价键形成空间立体网状结构时才形成共价晶体。 (2)共价晶体的晶胞中，原子间为空间的立体网状结构，晶体中不存在单个分子，共价晶体的化学式仅表示物质中的原子个数关系，不是分子式。 (3)共价晶体中的共价键具有饱和性和方向性，原子间不是紧密堆积原则，而是较松散排列的结构。 特｜别｜提｜醒 1、σ键的特征是轴对称，键的强度较大；π键的特征为镜面对称，不如σ键牢固，比较容易断裂。 2、键长越短，键能越大，共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定；键角是描述分子立体结构的重要参数，共价键具有方向性。 3、金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等原子晶体中的成键数目 (1)金刚石(或晶体硅)中，1 mol C(或Si)形成2 mol C—C(或Si—Si)键。 (2)SiC晶体中，1 mol C或1 mol Si均形成4 mol C—Si 键。 (3)1 mol SiO2晶体中，共有4 mol Si—O键。 4、金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅中最小环上的原子数 (1)金刚石、晶体硅、SiC晶体中最小环上的原子数分别为6个C、6个Si、3个Si和3个C。 (2)SiO2晶体中最小环上有12个原子(6个Si和6个O)。 5、金刚石、晶体硅的一个晶胞中，分别含有碳原子数为8、硅原子数为8。 要点11 范德华力和氢键 1、分子间作用力 (1)概念：将分子聚集在一起的作用力称为分子间作用力。 (2)存在：共价分子间都存在分子间作用力。 (3)特点：分子间作用力本质上是一种静电作用，比化学键弱得多。 (4)分类：范德华力和氢键是两种最常见的分子间作用力。 2、范德华力 (1)存在：范德华力是一种普遍存在于固体、液体和气体分子之间的一种作用力。 (2)特点：与共价键相比，范德华力较小，一般没有饱和性和方向性。 (3)影响因素： ①分子的大小、空间构型以及分子中电荷分布是否均匀。 ②组成和结构相似的分子，其范德华力一般随着相对分子质量的增大而增大。 (4)范德华力的类型 ①电荷分布不均匀的分子（如HCl、H2O等），产生的静电作用使分子按一定的取向排列。 ②电荷分布均匀的分子（如O2、N2、CO2等），由于核外电子的不断运动，分子中电子产生的负电荷与原子核产生的正电荷重心瞬间不重合，使分子的电荷分布不均匀，产生静电作用力。 ③电荷分布均匀的分子在电荷分布不均匀的分子的作用下，导致电荷分布不均匀的分子的负电荷和正电荷重心不重合，产生静电作用力。 3、范德华力对物质性质的影响 主要影响由分子构成的物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。 (1)范德华力对物质熔沸点的影响 ①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点就越高。如熔、沸点：CF4<CCl4<CBr4<CI4；CH4<C2H6<C3H8<C4H10。 ②组成相似且相对分子质量相近的物质，分子的电荷分布越不均匀，范德华力越大，其熔、沸点就越高，如熔、沸点：CO>N2。 ③在同分异构体中，一般来说，支链越多，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。 (2)范德华力对物质溶解性的影响：溶质分子与溶剂分子之间的范德华力越大，溶解度就越大。如在273K、101kPa时，氧气在水中的溶解量（49cm3·L-1）比氮气在水中的溶解量（24cm3·L-1）大，这是因为O2分子与水分子之间的作用力比N2分子与水分子之间的作用力大所造成的。 4、氢键 (1)氢键的形成：H原子与电负性大、半径较小的原子X以共价键结合时，H原子能够跟另一个电负性大、半径较小的原子Y之间形成氢键。氢键比化学键弱，比范德华力强。 (2)氢键的表示方法：氢键不是化学键，是一种特殊的分子间作用力。通常用X—H…Y表示。其中X和Y代表电负性大而原子半径小的非金属原子，如F、O、N等。如水分子间的氢键表示为：O—H…O 如果是混合物，可能存在多种氢键，如氨水中，存在的氢键可能有以下4种情况： 氢键分别表示为O—H…O、N—H…N、O—H…N、N-H…O。 (3)氢键的分类：氢键既可存在于分子间又可存在于分子内，前者为分子间氢键，后者为分子内氢键。如： H2O分子间的氢键 邻羟基苯甲醛分子内的氢键 (4)氢键的存在 ①氢键对于生命非常重要，生物体内的蛋白质和DNA的分子内或分子间都存在着大量的氢键。如DNA的双螺旋结构，它是由两条DNA大分子的碱基通过氢键配对形成的。 ②“超分子”被称为共价键分子化学的一次升华，超分子化学被称为“超越分子概念的化学”。在形成超分子的各种分子间相互作用中，氢键尤为特殊，被称为“超分子化学中的万能相互作用”。氢键的强度在化学键和范德华力之间，具有方向性和饱和性，使得它在超分子自组装过程中起着关键的作用。 5、氢键对物质物理性质的影响 (1)氢键对物质熔、沸点的影响 ①某些氢化物分子间存在氢键，如H2O、NH3、HF等（如图所示），会比同族氢化物沸点反常高，如：H2O>H2Te>H2Se>H2S。 ②分子内氢键和分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。如： 邻羟基苯甲醛分子内的氢键 对羟基苯甲醛分子间的氢键 对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。 (2)氢键对物质溶解性的影响：分子间氢键的存在使溶质在水中的溶解度比较大。如氨极易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水以任意比互溶等。 (3)对物质密度、黏度的影响 ①由于水分子间存在氢键，液态水变为冰，密度会变小。 ②分子间氢键的存在，使物质的黏度增大，如硫酸、甘油等。 特｜别｜提｜醒 氢键的存在 1、H原子必须与N、O或F原子以共价键结合。如： (1)含羟基（-OH）的化合物：水分子、含氧酸（如H2SO4、CH3COOH）、醇类（如C2H5OH）等。 (2)含氨基（-NH2）的化合物：NH3、R-NH2等。 (3)HF。 2、含有N、O、F（有孤电子对存在、与电负性较小的原子相连）的化合物。 (1)含碳氧双键的化合物：如醛（-CHO）、羧酸（-COOH）等。 (2)含硝基（-NO2）的化合物。 要点12 分子晶体 1、分子晶体 分子晶体 概念 分子通过分子间作用力构成的固态物质，称为分子晶体。 构成微粒 分子 微粒间作用力 分子间作用力 常见的分子晶体 （1）所有非金属氢化物，如H2O、NH3、CH4等。 （2）多数非金属单质，如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。 （3）部分非金属氧化物，如CO2、SO2、P2O5等。 （4）几乎所有的酸，如H2SO4、HNO3、H2SiO3等。 （5）绝大多数有机物，如苯、乙醇、乙酸等（不包括有机盐）。 （6）稀有气体。 2、干冰分子晶体的结构特征 分子间作用力只有范德华力。 干冰晶体是一种面心立方结构，每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有12个，即配位数为12。 每个晶胞中含有CO2分子为4个。 3、分子晶体的物理性质 (1)由于构成分子晶体的作用力是分子间作用力，作用力比化学键小，因此分子晶体的熔、沸点都较低。 由分子构成的物质，常温下大多呈气态或液态，固态分子一般熔点也比较低，加热易熔化或升华。 (2)分子晶体在固态和熔化态不导电。 (3)由分子构成的物质有的能溶于水，溶于水后能否导电，要分析溶于水后能够产生可以自由移动的离子。性可能有以下情况： ①单质和非电解质，溶于水不发生电离，不导电，如O2、乙醇、蔗糖等。 ②电解质溶于水时发生部分电离或完全电离，能导电，如CH3COOH、HCl等。 ③溶于水时与水发生反应，生成了电解质，能导电，如Cl2、CO2等。 4、混合型晶体——石墨晶体 石墨晶体是一种混合型晶体，为二维网状结构。 层内每一个碳原子以共价键与另外3个碳原子结合，层间为分子间作用力。 层内六边形结构中，每一个六边形中含有6×=2个碳原子，6×=3个碳碳键，碳原子与碳碳键键数之比为2:3。 每个碳原子有4个价电子，每个碳原子用3个价电子形成σ键。还有1个电子处于碳原子的2p轨道上，层内碳原子这些的2p轨道相互平行，相邻碳原子的p轨道相互重叠，形成大π键。这些p轨道中的电子可在整个层内运动，当施加外加电场时，可以沿电场方向运动，因而石墨具有导电性。 由于石墨晶体层间是以范德华力相结合，在外力作用下，石墨晶体的层与层之间发生相对滑动，具有润滑性。 题型一 金属晶体的结构与性质 【典例1】关于金属性质和原因的描述不正确的是 A．金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与金属键没有关系 B．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流 C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递了能量 D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键 【答案】A 【详解】A．金属光泽的产生是由于自由电子吸收并再发射光，与金属键中的自由电子有关，A错误； B．金属导电性源于自由电子（电子气）在外电场下定向移动，B正确； C．金属导热性通过自由电子与金属离子碰撞传递能量，C正确； D．延展性因原子层滑动时金属键未被破坏，D正确； 故选A。 【典例2】物质的结构决定性质，性质反映结构。下列对物质性质的解释不正确的是 选项 性质 解释 A 金属具有导电性 金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 B 缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中变成完美的立方体块 晶体具有自范性 C 三氟乙酸的大于三氯乙酸 F的电负性比Cl的大，三氟乙酸的羧基中羟基的极性更大 D 在中的溶解度大于在中的溶解度 “相似相溶原理”：是由非极性共价键形成的非极性分子，易溶于非极性的 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．金属导电性源于自由电子在外加电场下的定向移动，故A正确； B．氯化钠晶体在饱和溶液中修复缺角体现自范性，故B正确； C．氟的电负性更强，增强羧基羟基极性，使三氟乙酸酸性更强，故C正确； D．为V形结构，是极性分子，但解释错误描述其为非极性分子，故D错误； 故答案为：D。 【变式1】下列对有关事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 烯烃可加成而烷烃不能 碳原子之间的π键不如σ键牢固 B HF的稳定性强于HCl HF分子之间存在氢键 C 沸点：异戊烷低于正戊烷 异戊烷的支链多于正戊烷 D 金属晶体能导电 晶体中自由电子在外加电场中能定向移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．烯烃含有C=C双键，其中包含一个σ键和一个π键。σ键是由s轨道和p轨道重叠形成的，键能较大且电子云密集在两个原子之间，因此较为稳定；而π键是由p轨道侧向重叠形成，键能较小且电子云分布较分散，更容易断裂‌，A正确； B．氢化物的稳定性与化学键有关，与分子间作用力和氢键无关，HF的稳定性强于HCl不能用分子间作用力和氢键解释，而是因为键能：H-F>H-Cl，B错误； C．在同分异构体中，支链的数量会影响分子的结构和分子间的作用力，从而影响沸点，因为异戊烷的支链多于正戊烷‌，因此异戊烷的沸点低于正戊烷，C正确； D．组成金属晶体的微粒为金属阳离子和自由电子，在外加电场作用下电子可发生定向移动，从而导电，D正确； 答案选B。 【变式2】铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。 (1)铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等化合物，室温时Ni(CO)4为无色液体，沸点42.1℃，主要用于制高纯镍和催化剂，则Ni(CO)4中所含的化学键类型有___________(填序号)。 A．离子键        B．极性键        C．配位键        D．范德华力       E．金属键 (2)乙酰水杨酸是解热镇痛药阿司匹林的主要成分，丁香酚具有抗菌和降血压等作用，它们的结构简式如图。 请回答下列问题： ①乙酰水杨酸的分子式为___________。 ②丁香酚分子中含有的官能团的名称是___________。 (3)已知孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用，则NH3分子与Co3+形成配合物后，H—N—H键角___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)Fe、Co、Ni与Ca元素最外层电子数相同，但相应单质的熔点，Fe、Co、Ni明显高于Ca，其原因___________。 (5)超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用，某含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示。已知该晶胞的边长为anm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为___________ g·cm-3 【答案】(1)BC (2) 羟基、醚键、碳碳双键 (3)变大 (4)四者均为金属晶体，但Fe、Co、Ni的原子半径比Ca的小，同时价电子数目多，金属键更强，断裂金属键消耗的能量就更高，故熔点就更高； (5) 【详解】（1）室温时Ni(CO)4为无色液体，沸点42.1℃，应为分子晶体，Ni(CO)4中所含的化学键类型有Ni和CO之间的配位键，CO中含有的极性共价键，故选BC； （2）①根据乙酰水杨酸结构简式，其分子式：； ②丁香酚分子中含有的官能团为羟基、醚键、碳碳双键； （3）氨气分子中的N原子有1对孤电子对，而形成配合物后没有孤电子对，故NH3分子与Co3+形成配合物后H—N—H键角变大； （4）四者均为金属晶体，但Fe、Co、Ni的原子半径比Ca的小，同时价电子数目多，金属键更强，断裂金属键消耗的能量就更高，故熔点就更高； （5）晶胞中镁原子位于顶点，Ni原子位于面心，C原子位于体心，故晶胞中各原子的数目为Mg：、Ni：、C：1，故密度。 答｜题｜模｜板 1.、晶体判断：该物质为金属晶体，微粒间作用力为金属键，由金属阳离子与自由电子通过电子气理论结合而成。 2、熔沸点/硬度比较：原子半径越小、价电子数越多→金属键越强→熔沸点越高、硬度越大；反之则越低。 3、晶胞计算：采用均摊法，顶点占1/8、棱上1/4、面心1/2、体心1；配位数看紧邻等距金属原子数，密度套用公式计算。 4、性质解释：导电性源于自由电子定向移动；延展性源于金属键无方向性；熔化仅破坏金属键，不破坏化学键类型。 题型二 金属晶体原子堆积模型 【典例1】金属铁因生产工艺和温度不同，会有不同的晶体结构。和的晶体结构如图所示，下列说法正确的是 A．中铁原子的配位数为12 B．1个晶胞的质量约为g C．金属铁因为有自由移动的离子而具有导电性 D．与性质完全相同 【答案】A 【详解】A．γ-Fe属于面心立方最密堆积，铁原子的配位数为12，故A正确； B．1个γ-Fe晶胞中有个铁原子，故质量约为，故B错误； C．金属铁具有导电性的原因是铁原子最外层的电子逃逸出原子，形成自由电子。这些自由电子在电场力的作用下能够做定向移动，从而形成电流，使得金属铁能够导电，故C错误； D．α-Fe与γ-Fe晶体结构不同，故性质不完全相同，故D错误； 故选A。 【典例2】有一立方晶系的离子晶体，其结构如图所示，已知、半径半径分别为，此两种离子联合组成的堆积型式为 A．简单立方 B．面心立方 C．体心立方 D．六方 【答案】B 【详解】已知、半径半径分别为，占据体心，占据棱心，离子半径大小相近，两种离子联合组成的堆积型式为面心立方最密堆积，故选B。 【变式1】金属原子在二维空间里的放置有如图所示的两种方式，下列说法中正确的是 A．图a为非密置层，配位数为6 B．图b为密置层，配位数为4 C．图a在三维空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方最密堆积 D．图b在三维空间里堆积仅得体心立方堆积 【答案】C 【详解】A．图a为密置层，配位数为12，故A错误； B．图b为非密置层，故B错误； C．a为密置层，密置层在三维空间堆积可得到六方最密堆积和面心立方最密堆积两种堆积模型，故C正确； D．b为非密置层，非密置层在三维空间堆积可得简单立方堆积和体心立方堆积两种堆积模型，故D错误； 故选C。 【变式2】铁及其化合物在生产生活中有着重要的作用。 I．铁蓝或是一种传统的蓝色颜料，可由亚铁氰化钾制备而成。 (1)基态的价电子排布式为___________。 (2)铁蓝中包含的化学键类型有___________（填字母）。 A．配位键    B．离子键    C．非极性共价键 (3)比较N原子和O原子的第一电离能大小，并从原子结构角度进行解释___________。 (4)邻二氮菲（）与能够生成稳定的橙色配合物，可用做的检测试剂。向溶液（浅黄色）中滴加邻二氮菲溶液，最终未观察到溶液呈现明显的橙色，原因是___________。 II．在不同温度下，单质铁可表现出不同的晶体结构，从而具有不同用途。的部分晶胞结构和的晶胞结构如下图所示，回答下列问题： (5)每个晶胞实际包含2个Fe原子，每个Fe原子周围等距且紧邻的Fe原子有8个。试在图中用“”表示出晶胞中其余Fe原子所处的位置___________。 (6)若和的晶胞体积分别为和，则和晶体的密度之比是___________。 【答案】(1) (2)A B (3)第一电离能：；原子的价层电子排布式为，轨道处于半满状态，更稳定，不易失电子 (4)与的配位能力更强，溶液中的浓度低 (5) (6) 【详解】（1）铁是26号元素，基态的价电子排布式为； （2）中存在阴阳离子之间的离子键，亚铁离子与氰根离子之间存在配位键； （3）原子的价层电子排布式为，轨道处于半满状态，更稳定，不易失电子，则第一电离能：； （4）因为与的配位能力更强，溶液中的浓度低，所以未观察到溶液呈现明显的橙色； （5）每个晶胞实际包含2个Fe原子，每个Fe原子周围等距且紧邻的Fe原子有8个。则铁原子位于8个顶点和1个体心，即； （6）每个晶胞实际包含2个Fe原子，则密度：；的晶胞含有铁原子：，密度为：，则和晶体的密度之比是：。 答｜题｜模｜板 1、判断堆积模型先看类型：简单立方堆积配位数6、体心立方堆积配位数8、六方最密堆积和面心立方最密堆积配位数均为12。 2、作答时先明确堆积方式、典型金属、配位数与空间利用率；晶胞计算严格使用均摊法，顶点占1/8、体心为1、面心占1/2； 3、解释堆积差异聚焦原子紧密程度，最密堆积空间利用率最高；对比性质需结合金属键强弱，堆积模型影响晶胞参数，不直接决定熔沸点，避免混淆； 4、答题规范写出结构特征、配位数、代表物质，结合图示快速判定类型。 题型三 离子键离子晶体中的晶格能 【典例1】下列有关说法不正确的是 A．晶格能： B．沸点： C．阴离子的配位数： D．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 【答案】B 【详解】A．离子晶体中离子半径越小、所带电荷数越多晶格能越大，离子半径：Al3+＜Na+＜K+，则晶格能由大到小：Al2O3＞NaCl＞KBr，A正确； B．分子晶体中，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，但H2O分子间可形成氢键，故沸点升高，所以沸点：H2O> H2Se>H2S，B错误； C． CsCl、NaCl、CaF2的阴离子的配位数分别是8、6、4，所以阴离子的配位数：CsCl＞NaCl＞CaF2，C正确； D．金刚石、碳化硅、硅均为共价晶体，共价晶体中，原子半径越小，共价键键长越短，键能越大，熔沸点越高，原子半径C<Si，所以熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，D正确； 故答案选B。 【典例2】下列说法正确的是 A．碳纳米管和石墨烯互为同分异构体 B．与可通过配位键形成氨合三氟化硼() C．离子键、共价键、配位键和氢键都属于化学键 D．因金属性，所以熔点： 【答案】B 【详解】A．碳纳米管和石墨烯都是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，A错误； B．与反应生成，B与N之间形成配位键，N原子提供孤对电子，B原子提供空轨道，B正确； C．氢键是分子间作用力，氢键不属于化学键，C错误； D．离子晶体的晶格能大小取决于离子半径的电荷的因素，离子半径越小，电荷越多，晶格能越大，离子晶体的熔点越高，所以熔点：KCl<NaCl<MgCl2，D错误； 故选B。 【变式1】下列有关离子晶体的数据大小比较中不正确的是 A．晶格能： B．晶格能： C．阴离子的配位数： D．硬度： 【答案】A 【详解】A．离子半径，离子半径越小，所带电荷数越大，晶格能越大，故A错误； B．离子半径，离子半径越小，所带电荷数越大，晶格能越大，故B正确； C．、、中阴离子的配位数分别为、、，故C正确； D．离子半径，晶格能：则硬度：，故D正确； 故选A 【变式2】下图是元素周期表局部区域元素的电负性和第一电离能 (1)①图甲中的数值越大，则该元素的___________(选填“金属性”或“非金属性”)越大。 ②根据图甲中的信息判断，下列物质中含有离子键的是___________。 A．        B．        C．        D． ③已知H在图甲中的数值是2.1，则中Si的化合价是___________。 (2)①图乙所示第二周期元素中，某一元素的该性质反常偏高，原因是___________。 ②若将下列元素在图乙中排列，位置最低的元素是___________。 A．Na    B．K    C．Mg    D．Ca (3)当Mg原子从状态1变为状态2时，形成原子___________(A．发射  B．吸收)光谱。 状态1：        状态2： 状态2中处于最高能级的电子，其符合电子排布式的运动状态可能有___________种。 (4)已知电子有两种相反的自旋状态，分别用和表示，称为电子的自旋磁量子数，则第三周期的基态原子中自旋磁量子数之和为1或+1的是___________。 A．Mg B．Al C．Si D．S (5)铝离子电池一般用离子液体(下图)作电解质。离子液体即常温下呈液态的离子化合物，而常温下为固体。试从化学键的角度解释两者在熔点上的差异___________。 【答案】(1)非金属性 AC +4 (2) N的2p能级达到半充满结构，较稳定，失去1个电子所需的能量较大 B (3)B 6 (4)CD (5)阴阳离子更大，离子键更弱，熔点更低 【解析】(1)①图A中数值表示电负性，数值越大，则该元素的非金属性越强； ②离子键的形成与两个元素的电负性差值有关，当两个元素的电负性差值大于1.7时，通常形成离子键，由图A中数值可知，含有离子键的是AlF3、Al2O3，故选AC； ③已知H在图甲中的数值是2.1，Si的电负性为1.8，则中Si的化合价是+4价； (2)①图乙表示元素的第一电离能，第二周期元素中，N元素反常偏高，原因是：N的2p能级达到半充满结构，较稳定，失去1个电子所需的能量较大； ②图乙表示元素的第一电离能，同一周期元素的第一电离能从左到右有增大的趋势，所以同一周期第一电离能最小的是碱金属元素，同一主族元素从上到下，第一电离能由大变小，元素第一电离能越低，元素位置越低，Na、K、Mg、Ca中第一电离能最小的是K，故选B； (3)当Mg原子从状态1变为状态2时，电子由能量低跃迁到能量高区域，形成原子吸收光谱，故选B； 状态2中处于最高能级的电子为3p能级，p能级有三种轨道，每个轨道可容纳两个自旋方向相反的电子，故运动状态可以有6种； (4)第三周期的基态原子中自旋磁量子数之和为1或+1的说明有两个未成对电子，故为Si和S，故选CD； (5)两者均为属于离子晶体，所带的电荷数相同，而阴阳离子半径均大于，中离子键更弱，熔点更低，故为液态。 答｜题｜模｜板 1、晶格能比较 比较XX与XX晶格能大小：XX为离子晶体，离子电荷数XX、半径XX。因离子电荷越高、半径越小，晶格能越大，故XX晶格能大于XX。 2、熔沸点/硬度解释 XX为离子晶体，微粒间作用力为离子键。其晶格能XX，断裂离子键所需能量XX，因此熔沸点XX、硬度XX。 3、影响因素分析 晶格能主要取决于离子电荷数与离子半径。电荷数越大，引力越强，晶格能越大；离子半径越小，核间距越短，晶格能也越大。 4、易错点避坑 离子晶体熔化仅破坏离子键；晶格能与物质状态（固态/气态）无关，比较时需同状态；晶格能越大，离子键越强，晶体稳定性越高。 答题口诀：先定晶体类型，再比电荷半径，最后说清键能与性质。。 题型四 常见离子晶体的结构 【典例1】属于正交晶系，晶胞参数分别为，其晶胞如图所示。为阿伏加德罗常数的值。下列描述中错误的是 A．第一电离能： B．中含σ键与π键的数目之比为1:1 C．每个周围与它最近且距离相等的Li+有8个 D．晶体的密度为 【答案】D 【详解】A．同周期从左到右，第一电离能呈增大趋势，故：，A正确； B．的结构为，离子中共有2个σ键和2个π键，二者数目之比为2：2=1：1，B正确； C．观察晶胞图，位于顶点和体心，以体心的为例，其周围有8个Li+且距离相等，因此，每个周围有8个最近且等距的Li+，C正确； D．晶胞中，有个，有个，密度应为，D错误； 故选D。 【典例2】有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为 B．该气态团簇分子的分子式为或 C．在NaCl晶体中，距离1个最近的的个数为4个 D．在晶体中，每个晶胞平均有4个 【答案】C 【详解】A．碳碳键被两个碳原子共有，每个碳原子形成4条共价键，即平均1molC原子形成4×mol=2molC-C键，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2，A正确；    B．该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为或，B正确； C．由图，在氯化钠晶体中，以体心氯离子为例，距离1个最近的的个数为6个，C错误； D．Ca2+位于晶胞顶点和面心，数目为，即每个晶胞平均占有4个Ca2+，D正确； 故选C。 【变式1】ZnS的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为anm，以晶胞参数建立坐标系，1号离子的坐标为(0，0，0)，3号离子的坐标为(1，1，1)。下列说法不正确的是 A．可以用X射线衍射测定ZnS晶体结构 B．距离Zn2+最近的Zn2+离子有12个 C．晶胞中Zn2+沿x轴方向的投影为 D．2号硫离子的坐标为 【答案】D 【详解】A．晶体结构用X射线衍射法测定，A正确； B．以面心Zn2+为中心，有3个互相垂直的面，每个面上有4个Zn2+距离其最近，故距离Zn2+最近的Zn2+离子有12个，B正确； C．晶胞中Zn2+位于顶点和面心，沿x轴方向的投影为，C正确； D．2号硫离子位于体对角线，距离3号离子的距离为体对角线的，可知2号硫离子的坐标为，D错误； 故选D。 【变式2】科研人员制备了一种固态导电氧化物陶瓷，其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价，La为+3价。下列说法错误的是 A．导电时，晶体中数目不变 B．若，与空位的数目不相等 C．若将平移至体心，则位于面心 D．导电时，空位移动方向与电流方向相同 【答案】D 【详解】A．导电过程中，Li+通过迁移导电，晶体本身不产生或者消耗离子，离子总量保持不变，只是位置发生了变化， A正确； B．通过观察晶胞立方体结构可知，1个晶胞中含Ti：个，含O：个，含La或Li或空位共1个，若，则， 根据正负化合价代数和为0可以算出，，n（La）=，n（空位）=，Li+与空位数目不相等，B正确； C．如果将Ti从顶点平移至体心，则面心和棱心需要互换，O平移前为棱心，平移后为面心，C正确； D．导电时，Li+向阴极方向移动，即与电流移动方向相同，因此空位移动方向与电流方向相反，D错误； 故选D。 答｜题｜模｜板 1、氯化钠型（NaCl） 该物质为离子晶体，采用面心立方堆积。每个Na⁺紧邻6个Cl⁻，每个Cl⁻紧邻6个Na⁺，配位数均为6。晶胞中Na⁺数为4，Cl⁻数为4，化学式为NaCl。 2、氯化铯型（CsCl） 该物质为离子晶体，采用体心立方堆积。每个Cs⁺紧邻8个Cl⁻，每个Cl⁻紧邻8个Cs⁺，配位数均为8。晶胞中Cs⁺数为1，Cl⁻数为1，化学式为CsCl。 3、硫化锌型（ZnS） 该物质为离子晶体，其结构类似金刚石。S²⁻形成面心立方堆积，Zn²⁺填充在4个四面体空隙中。配位数均为4，晶胞内Zn²⁺、S²⁻各为4个。 解题步骤： 先定堆积方式，再找紧邻微粒数即配位数，最后用均摊法计算晶胞内离子个数比，确定化学式。 题型五 共价键的形成及主要类型 【典例1】可以催化分解实现碳元素的循环利用，其催化反应机理如下图，下列说法不正确的是 A．过程①催化剂被还原 B．该反应涉及非极性键的断裂和形成 C．该反应为 D．使用催化剂降低反应的活化能，使分解速率加快 【答案】B 【详解】A．由图可知，过程①中+4价的Ti得到1个电子化合价降低为+3，发生还原反应，被还原，A正确； B．该反应的总反应为。反应物中只含极性共价键，产物中含非极性共价键，故该反应有非极性键的生成，但没有非极性键的断裂，B不正确； C．TiO2可以催化分解CO2生成CO和氧气，总反应为，分解过程中吸收能量，故有ΔH>0，C正确； D．催化剂能降低反应的活化能，活化分子百分数增大，使分解速率加快，D正确； 答案选B。 【典例2】在温和条件下转化为甲醇的一种反应历程如下图(图中的氧原子未画出)。下列说法不正确的是 A．该历程中存在着极性键与非极性键的断裂与形成 B．碳原子的杂化方式发生改变 C．为该反应的催化剂，改变了反应路径，降低了该反应的活化能 D．反应的总反应方程式为： 【答案】A 【分析】由图可知，二氧化碳在温和条件下转化为甲醇的反应为催化剂作用下二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水，反应的化学方程式为：。 【详解】A．由图可知，该历程中存在着碳氧极性键的断裂和碳氢、氢氧极性键的形成，存在着氢氢非极性键的断裂，但不存在非极性键的形成，A错误； B．反应物二氧化碳分子中碳原子的杂化方式为sp杂化，生成物甲醇中碳原子的杂化方式为sp3杂化，则反应时碳原子的杂化方式发生了改变，B正确； C．由图可知，三氧化二铟是反应的催化剂，催化剂改变了反应路径，降低了该反应的活化能，加快了反应速率，C正确； D．由分析可知，二氧化碳在温和条件下转化为甲醇的总反应方程式为：，D正确； 故选A。 【变式1】下列化学用语中，正确的是 A．基态C原子价层电子轨道表示式： B．分子的空间填充模型： C．分子中共价键形成的示意图： D．基态Cu原子的原子结构示意图： 【答案】A 【详解】A．基态C原子价层电子为2s22p2，2s轨道2个电子自旋相反符合泡利原理，2p轨道2个电子分占不同轨道且自旋平行符合洪特规则，该轨道表示式正确，A正确； B．Cl原子半径大于C原子，该空间填充模型中中心C原子半径大于周围Cl原子，与事实不符，B错误； C．Cl2分子中两个Cl的3p轨道头碰头重叠形成σ键，图示为p轨道肩并肩重叠形成π键，不符合Cl2的成键特点，C错误； D．基态Cu原子电子排布为[Ar]3d104s1，第三层（M层）电子数为18，最外层电子数为1，图示第三层为17、最外层为2，不符合事实，D错误； 故选A。 【变式2】可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。下图为该法的一种催化机理。下列说法错误的是 A．Y为反应物为生成物 B．加入CuO，该反应的平衡常数减小 C．图中涉及的反应有两个氧化还原反应 D．该催化机理中，存在非极性键的断裂与形成 【答案】B 【详解】A．由分析得，Y为反应物，W为生成物，A正确； B．平衡常数仅与温度有关，加入不影响平衡常数，B错误； C．图中涉及的氧化还原反应有、，C正确； D．该催化机理中，涉及到中的非极性键O=O键断裂、中的非极性键Cl-Cl键形成，D正确； 故答案选B。 答｜题｜模｜板 1、共价键形成：原子间通过共用电子对结合，本质为电子云重叠，遵循自旋相反配对、轨道最大重叠原则。 2、按成键方式：σ键沿键轴头碰头重叠，键稳定、可旋转；π键肩并肩重叠，键活泼、不可旋转，双键含1σ+1π、三键含1σ+2π。 3、按共用电子对：极性共价键成键原子不同，电子对偏移；非极性共价键成键原子相同，电子对不偏移。 4、答题规范：先答形成本质，再区分σ/π键、极性/非极性键；易错提醒：单键均为σ键，π键不能单独存在。 题型六 键能、键长、键角的考查 【典例1】下列对有关事实和解释均正确的是 事实 解释 A 键角： 中碳的杂化方式分别是 B 某些金属盐灼烧呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同 C 白磷有很高的反应活性 P-P键弯曲而具有很大的张力，键能小，易断裂 D 电离能： 相比于，的价电子排布式为，达到3d半满、4s全满比较稳定的结构 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．中C的价层电子对数为，C原子杂化方式为；中C的价层电子对数为，C原子杂化方式为，杂化的平面结构键角大于含孤对电子的杂化，键角：，A错误； B．金属灼烧呈现不同焰色的原理是：电子从高能轨道跃迁至低能轨道时释放出不同波长的光，并非从低能到高能吸收光，B错误； C．白磷分子为正四面体结构，P-P键键角仅为60°，相比正常杂化键角发生弯曲，分子存在很大张力，P-P键键能小易断裂，白磷反应活性很高，C正确； D．Co原子失去电子优先失去最外层4s电子，价电子排布式为，D错误； 故选C。 【典例2】元素C、Si、Ge位于周期表中第IVA族。下列说法正确的是 A．原子半径： B．第一电离能：I1(C)<I1(Si)<I1(Ge) C．键、键、键能依次减小 D．可在周期表中金属、非金属交界处寻找半导体材料 【答案】D 【详解】A．原子半径在同一主族中随原子序数增大而增大，因此应为，A错误； B．同一主族中原子第一电离能随原子半径增大而减小，实际顺序为，B错误； C．碳原子半径小于硅原子半径，原子半径越小，则键能越高，故键能顺序为，C错误； D．周期表中金属与非金属交界处的元素常具有半导体性质，可在周期表中金属、非金属交界处寻找半导体材料，D正确； 故选D。 【变式1】键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是 A．多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 B．因为H-O的键能小于H-F的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C．H-F的键长是H-X(X为卤素原子)中最长的 D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 【答案】A 【详解】A．键角是分子中相邻共价键之间的夹角，其固定性反映了共价键的方向性(原子轨道需沿特定方向重叠)，A正确； B．H-O键能小于H-F键能，但F2的键能(F-F)远小于O2(O=O)，因此F2更易解离并与H2反应，即O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，B错误； C．已知键长是指共价键中两个原子核之间的距离，近似可以认为两个原子半径之和，因F原子半径最小，H-F的键长是H-X(X为卤素原子)中最短的，C错误； D．因双键和三键包含σ键和π键，而π键键能较低，故碳碳三键和双键的键能并非单键的3倍和2倍，D错误； 故答案为：A。 【变式2】下列叙述中正确的个数为 ①所有分子中都存在化学键 ②物理变化也可以有共价键的破坏 ③分子中的键角：CH4>H2O>CO2 ④在晶体中，有阴离子就一定有阳离子 ⑤氧化钠和二氧化硅熔化时破坏的是相同的化学键 ⑥离子晶体都是化合物 A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【答案】B 【详解】①惰性气体是单原子分子，分子内没有化学键，故并不是所有分子中都存在化学键，①错误； ②共价晶体中由于只存在共价键，如金刚石在熔化时只能破坏共价键，所以物理变化也可以有共价键的破坏，②正确； ③分子中的键角受杂化类型和孤电子对的影响，CO2中心原子杂化方式是sp杂化，键角最大；类型相同的分子，孤电子对越多键角越小，无孤电子对，每个水中含有2对孤电子对，故键角：H2O<CH4<CO2，③错误； ④晶体呈中性，晶体中阴离子所带电荷与阳离子所带电荷相等，晶体中只要有阴离子，必定是离子晶体，所以一定有阳离子，故④正确； ⑤氧化钠含有离子键，熔化时破坏离子键，二氧化硅是共价晶体熔化时破坏的是共价键，故两者熔化时破坏的化学键不相同，⑤错误； ⑥离子晶体是由阴阳离子通过离子键形成的，离子键的形成需要不同元素之间有点子得失，离子晶体都是化合物，⑥正确； 正确的个数为3个，故选B。 答｜题｜模｜板 1、键长是成键原子核间距，键能是断裂1mol化学键所需能量，键角是相邻共价键夹角，三者共同决定分子结构与稳定性。键长越短、键能越大，共价键越稳定，对应共价晶体熔沸点、硬度越高； 2、键长越长、键能越小，键越易断裂。键角决定分子空间构型，影响分子极性与性质。 3、比较性质时，先判断晶体类型，共价晶体优先比较键长与键能；解释分子构型说明键角影响。易错点：键能、键长用于共价键强弱，键角只描述空间结构，不可混淆使用。 题型七 常见共价晶体的结构与物理性质 【典例1】磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，其结构与金刚石类似，磷化硼的晶体结构如图所示。 已知：①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标；②设该晶胞的参数为d nm。 下列说法不正确的是 A．磷化硼晶胞中B原子的配位数为4 B．c原子的分数坐标为 C．该晶胞中P与B原子的最近距离为d nm D．磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为 【答案】D 【详解】A．磷化硼中B原子与周围4个P原子形成共价键，配位数为4，A正确； B．由a和b原子的分数坐标可知，c原子的分数坐标为（），B正确； C．P与B原子的最近距离为晶胞体对角线的，体对角线长度为d nm，故该晶胞中P与B原子的最近距离为 nm，C正确； D．沿z轴投影时，P原子（面心立方）投影在顶点、面心和边中点，B原子（内部4个）投影在（，）、（）、（）、（），而非中心位置，D错误； 故答案选D。 【典例2】科研人员在高温高压条件下合成了类金刚石结构的硼碳氮化合物，其晶胞结构如图所示，立方晶胞参数为a pm。下列说法错误的是 A．该化合物为共价晶体 B．该化合物的化学式为 C．晶胞中C-C键与C-N键的数目比为2∶1 D．晶体中与B原子距离最近且相等的B原子数为4 【答案】C 【详解】A．该晶体具有类金刚石结构，金刚石是由碳原子通过共价键形成的共价晶体，具有硬度大、熔沸点高等性质，则该化合物为共价晶体，硬度大，A正确； B．根据“均摊法”，晶胞中含个N、2个B、个C，该化合物的化学式为，B正确； C．如图所示：以m点的C原子为研究对象，其形成2条C-C键，两条C-N键，则二者数目比为1:1，C错误； D．如图所示：将晶胞平移，以b点的B为坐标原点：，则B原子距离最近且相等的1个B原子a位于面心，其余两个面心为C原子，根据晶胞结构可知，若面心上全部都是B，B原子距离最近且相等的B原子数为，但面心上的B只占了，因此B原子距离最近且相等的B原子数为4，D正确； 故选C。 【变式1】下列关于晶体结构或性质的描述正确的是 A．液晶是液体和晶体的混合物 B．金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高 C．共价晶体中共价键越强，晶体的熔点越高 D．分子晶体中分子间作用力越大，该物质越稳定 【答案】C 【详解】A．液晶是一类特殊的纯净（或均一）物质，兼具液体的流动性和晶体的各向异性，不是液体和晶体的混合物，A错误； B．金属晶体的熔点不一定高于分子晶体，例如常温下金属汞为液态，熔点远低于碘、硫磺等固态分子晶体，B错误； C．共价晶体熔化需要破坏共价键，共价键越强、键能越大，破坏共价键需要的能量越高，晶体熔点越高，C正确； D．物质的化学稳定性取决于分子内共价键的强弱，与分子间作用力无关，D错误； 故选C。 【变式2】物质微观结构决定宏观性质，并影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是 选项 结构 性质 用途 A 等离子体含电子、阳离子和电中性粒子 有良好的导电性和流动性 可制造显示器 B 大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子 有良好的导电性，难挥发 可用作原电池的电解质 C 碳化硅中Si原子与C原子通过共价键相连 硬度高、熔点高、耐腐蚀 可用作砂纸和砂轮的磨料 D 石墨中层与层之间存在微弱的范德华力 质地软，层间易滑动 可用作导电材料 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．等离子体含有带电粒子，导电性和流动性使其适用于显示器，A不符合题意； B．离子液体的大离子结构使其难挥发且导电，适合作为电解质，B不符合题意； C．碳化硅的共价键结构赋予高硬度和高熔点，适合作为磨料，C不符合题意； D．石墨的导电性源于层内离域π电子，而选项描述的结构（层间范德华力）对应性质为质地软，与导电用途无直接关联，D符合题意； 故选D。 答｜题｜模｜板 1、金刚石（C） 该物质为共价晶体，微粒间为共价键。C原子采用sp³杂化，形成正四面体空间网状结构，最小环含6个C原子。因C-C键长较短、键能较大，其硬度极大、熔沸点极高；不导电。 2、晶体硅（Si） 结构类似金刚石，Si原子呈正四面体网状排列。因Si-Si键长较长、键能较小，其硬度、熔沸点低于金刚石；是良好半导体材料。 3、二氧化硅（SiO₂） Si原子采取sp³杂化，与O原子形成正四面体结构，O原子桥连，呈三维网状。因Si-O键键能大，硬度大、熔点高，为原子晶体典型代表；不导电。 解题规范：先定晶体类型，再析杂化方式与空间构型，最后结合键长键能比较熔沸点与硬度，牢记共价晶体熔化破坏共价键。 题型八 氢键及范德华力对物质的影响 【典例1】下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A．受热易分解，可用作氮肥 B．是无色气体，可用作燃料电池的燃料 C．中F的电负性大，的酸性比强 D．分子之间能形成氢键，的热稳定性比的高 【答案】C 【详解】A．NH4HCO3用作氮肥是其能提供氮元素，“受热易分解”描述的是其不稳定性，与用途无直接关联，A不符题意； B．甲烷作为燃料依赖其可燃性（化学性质），而非物理性质（无色气体），B不符题意； C．CF3COOH中F的电负性强，通过诱导效应使羧酸中的O-H更易解离，酸性强于CH3COOH，结构与性质对应，C符合题意； D．氢键影响物理性质（如沸点），热稳定性由O-H键强度决定，与氢键无关，D不符题意； 答案选C。 【典例2】下列关于物质性质的说法不正确的是 A．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱 B．苹果酸中含有1个手性碳原子 C．I2晶体升华时破坏了分子内共价键 D．超分子具有分子识别特征，可以用“杯酚”分离C60和C70 【答案】C 【详解】A．非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，F、Cl、Br、I的非金属逐渐减弱，所以HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，A正确； B．手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；苹果酸分子中（*所示）含有1个手性碳原子，B正确； C．碘是分子晶体，升华时只会破坏范德华力，不会破坏共价键，C错误； D．超分子具有分子识别特性，杯酚与C60形成超分子，可以用杯酚分离C60和C70，D正确； 故选C。 【变式1】部分氧族元素的氢化物的沸点如下表：下列说法中正确的是 H2O H2S H2Se H2Te 100℃ -61.8℃ -41.1℃ -2℃ A．氧族元素氢化物沸点的高低与范德华力的大小无关 B．范德华力一定随相对分子质量的增大而减小 C．水分子间还存在一种特殊的分子间作用力 D．水分子间存在共价键，加热时较难断裂 【答案】C 【详解】A．、、的沸点随相对分子质量增大而升高，说明范德华力逐渐增强，与等的结构具有相似性，的相对分子质量最小，但其沸点最高，是由于分子间除了存在范德华力外，还存在氢键，A错误； B．范德华力通常随相对分子质量增大而增强，如到的沸点升高正是范德华力增强的结果，B错误； C．水分子间存在氢键，这是一种比范德华力更强的特殊分子间作用力，导致沸点异常高，C正确； D．水沸腾时破坏的是分子间氢键，而非分子内的共价键；共价键断裂需要更高能量，D错误； 综上，答案是C。 【变式2】、、、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素，在周期表中，的原子半径最小，元素的族序数是其周期序数的三倍，与原子的最外层电子数相等；与的质子数之和是与的质子数之和两倍；元素的一种同位素可以用来测定文物年代；离子的半径是其所在周期中元素简单离子半径最小的。请回答下列问题： (1)Q元素在周期表中的位置是_____，W与R形成的化合物的电子式是_____。 (2)简单氢化物的沸点：Z>R，其原因是_______。 (3)下列有关说法不正确的是_______。 A．与形成的化合物属于共价化合物 B．与同一主族的第四周期元素的原子序数为32 C．与形成的化合物中不可能含非极性键 D．最高价氧化物对应的水化物碱性： (4)Q与R形成的化合物遇水发生剧烈水解，该反应的化学方程式为_______。 【答案】(1)第三周期第IIIA族 (2)分子间存在氢键 (3)AC (4) 【详解】（1） Q为Al，在元素在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族，W与R形成的化合物W2R为Na2S，属于离子化合物，电子式是。 （2） Z、R的简单氢化物分别为H2O、H2S，沸点：Z>R，原因是H2O分之间能形成氢键，H2S分子间不能形成氢键，氢键作用大于一般分子间作用力，所以水分子的沸点大于硫化氢。 （3） A．X与W形成的化合物为NaH，属于离子化合物，A错误； B．与Y同一主族的第四周期元素为Ge，原子序数为32，B正确； C．X与Y形成的化合物为各种烃，可能含非极性键，如乙烷、乙烯等，C错误； D．Q为Al，W为Na，最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝、氢氧化钠，碱性：Q<W，D正确； 故选AC。 （4） Q与R形成的化合物为Al2S3，与水发生剧烈水解，该反应的化学方程式：Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑。 答｜题｜模｜板 1、范德华力与氢键属于分子间作用力，弱于化学键，只影响物理性质。范德华力普遍存在，组成结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高； 2、分子极性越强，作用力也越强。氢键仅存在于N、O、F的氢化物之间，作用力强于范德华力，能显著提升熔沸点，如水、氨气反常偏高；还能影响溶解性，如氨极易溶于水、乙醇与水互溶。 3、解释性质时，先判断是否存在氢键，无氢键则比较相对分子质量，有氢键优先考虑氢键作用。注意：分子晶体熔化、汽化只破坏分子间作用力，不破坏共价键；氢键不影响化学稳定性，只影响物理性质。 题型九 晶体类型的判断及超分子 【典例1】化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是 A．“天问一号”实验舱——所使用的铝合金熔点高于其各组分金属 B．制造C919飞机的材料——氮化硅属于共价晶体 C．电视和电脑的液晶显示器使用的液晶材料属于晶体，表现出晶体的各向异性 D．过年经常出现“打铁花”表演，“打铁花”的绚烂色彩与金属原子核外电子跃迁吸收能量有关 【答案】B 【详解】A．铝合金的熔点通常低于其各组分金属，故A错误； B．氮化硅（Si3N4）是由硅和氮原子通过共价键形成的三维网络结构，具有高熔点和高硬度，属于共价晶体，故B正确； C．液晶材料是介于液体和晶体之间的状态，具有各向异性，但不属于晶体，故C错误； D．“打铁花”表演中的绚烂色彩是由于高温下金属原子核外电子跃迁时释放能量产生的，故D错误； 选B。 故选B。 【典例2】传统烟花爆竹的主要成分是黑火药，黑火药点燃时发生反应点燃。下列有关化学用语或表述正确的是 A．的电子式为 B．的VSEPR模型名称为三角锥形 C．石墨中碳原子和中碳原子的杂化方式相同 D．、、和的晶体类型均相同 【答案】D 【详解】A．为离子化合物，电子式为，A错误； B．中心原子价层电子对数，无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，B错误； C．石墨中C原子为sp2杂化(层内形成平面结构)，CO2中C原子为sp杂化(直线形分子)，杂化方式不同，C错误； D．、由分子构成，和为小分子，均通过分子间作用力结合，晶体类型均为分子晶体，D正确； 故选D。 【变式1】向甲苯和KMnO4的混合溶液中加入18-冠-6晶体，K+和迁移过程示意图如图所示。下列说法错误的是 A．该过程体现了超分子的分子自组装功能 B．18-冠-6分子与K+通过弱配位键形成超分子 C．18-冠-6晶体既能溶于水，又能溶于甲苯 D．反应开始后18-冠-6不会留在上层溶液 【答案】A 【详解】A．冠醚识别碱金属，该过程体现了超分子的分子识别功能，A错误； B．18-冠-6分子可以与K+通过弱配位键形成超分子，B正确； C．18-冠-6结构中多个氧原子可以与水分子形成氢键，增大在水中溶解度，含有多个烃基，与甲苯互溶，C正确； D．甲苯和KMnO4发生氧化还原反应后，被还原为Mn2+，上层溶液中的负电荷减少，迫使18-冠-6与K+回到下层溶液并将新的迁移至上层溶液中，D正确； 故选A。 【变式2】某些分子具有“分子识别”的特性，利用“杯酚”识别、分离的过程如图所示： 下列有关说法正确的是 A．氯仿是正四面体分子 B．均是分子晶体 C．操作①②为过滤，操作③为蒸发 D．超分子1中与杯酚间形成了共价键 【答案】B 【详解】A．CH4为正四面体结构，CH3Cl(氯仿)可视为甲烷中的一个H被一个Cl取代而得到，CH3Cl(氯仿)是四面体结构的分子，但不是正四面体结构，A项错误； B．由独立的分子构成，每个分子由60个碳原子通过共价键连接而成，属于分子晶体，同理，B项正确； C．操作①分离出不溶于甲苯的超分子1，操作②分离出不溶于氯仿的，两个操作均为固液分离过程，为过滤操作；操作③分离沸点不同的有机物，为蒸馏操作，C项错误； D．由操作②分离出与“杯酚”可知，“杯酚”与之间不是共价键，是分子间作用力，D项错误； 故选B。 答｜题｜模｜板 1、晶体类型判断：先看构成微粒与作用力。离子晶体由阴、阳离子靠离子键结合；共价晶体由原子靠共价键形成网状；分子晶体由分子靠范德华力、氢键结合；金属晶体由金属阳离子与自由电子靠金属键结合。熔化破坏作用力：离子晶体断离子键，共价晶体断共价键，分子晶体只断分子间作用力。 2、超分子由两种及以上分子通过分子间作用力形成，具有分子识别、自组装特性，氢键是常见作用力。答题先区分晶体类型，再结合微粒与作用力解释熔沸点、硬度；超分子性质只与分子间作用力有关，不涉及化学键变化，常考自组装、选择性识别等应用。 期中基础通关练（测试时间：25分钟） 1．含有非极性键的化合物是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．属于离子化合物，阴离子中两个C原子之间形成碳碳非极性共价键，是含有非极性键的化合物，A正确； B．是离子化合物，仅存在与之间的离子键，不含共价键，B错误； C．的结构式为，仅存在C和O之间的极性共价键，不存在非极性键，C错误； D．是金属单质，不属于化合物，不符合题干要求，D错误； 故选A。 2．反应可用于制备火箭推进剂。下列说法正确的是 A．的球棍模型： B．熔沸点比高 C．的电子式： D．的基态原子价电子排布式： 【答案】D 【详解】A．氢原子的原子半径小于氧原子，其球棍模型为，A项错误； B．属于分子晶体，属于离子晶体，则熔沸点＜，B项错误； C．的电子式为，C项错误； D．氮原子的基态原子价电子排布式为，D项正确； 故答案选D。 3．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，22.4LHF含有的分子数为NA B．5.6gFe与足量的S充分反应，转移电子数为0.2NA C．0.2mol/L的MgCl2溶液中含有的数目为0.4NA D．25℃，1.01×105Pa时，11.7gNaCl中含有的分子数为0.2NA 【答案】B 【详解】A．标准状况下，HF为液态，无法用气体摩尔体积计算分子数，A错误； B．Fe与S反应生成FeS，5.6g即=0.1mol Fe转移0.2mol电子，电子数为0.2 NA，B正确； C．未给出溶液体积，无法计算Cl⁻的具体数目，C错误； D．NaCl为离子晶体，不存在分子，D错误； 故答案为：B。 4．下列各组物质的晶体类型不相同的是 A．Na和Ge B．CCl4和P4 C．K2SO4和NH4Cl D．SiC和Si 【答案】A 【详解】A．Na是金属晶体，Ge是共价晶体，故A选； B．CCl4和P4都是分子晶体，故B不选； C．K2SO4和NH4Cl都是离子晶体，故C不选； D．SiC和Si都是共价晶体，故D不选； 答案选A。 5．2025年春节电影《哪吒2》爆火出圈，离不开电影中炫酷的特效效果。以下说法中正确的是 A．敖丙使水结成冰，水分子之间的间隙减小 B．三昧真火是等离子体，其中只含有阴离子和阳离子 C．风火轮耐高温、耐磨损、不导热，其主体材料可能为共价晶体 D．结界兽形象源自于三星堆青铜大面具，其表面的铜绿主要是氯化铜 【答案】C 【详解】A．水结成冰时分子的间隙增大，因冰中水分子形成氢键导致结构疏松，A错误； B．等离子体包含电子、阳离子和中性粒子等，并非只有阴阳离子，B错误； C．共价晶体具有高熔点、高硬度的特性，耐高温、耐磨损，且部分共价晶体（如石英）也具有导热性差的特点，所以风火轮的主体材料可能为共价晶体，C正确； D．铜绿主要成分是碱式碳酸铜而非氯化铜，D错误； 故选C。 6．科技创新是推动社会进步和经济发展的关键因素。下列说法正确的是 A．“深地一号”制造钻头用的金刚石为共价晶体 B．神舟十六号载人飞船使用的Si3N4隔热层材料属于硅酸盐 C．量子通信技术中作为传输介质的光导纤维，其主要成分为晶体硅 D．“华龙一号”核电项目中，所用铀棒中含有的和互为同素异形体 【答案】A 【详解】A．金刚石是熔点高、硬度大的共价晶体，A正确； B．氮化硅是由硅元素和氮元素形成的氮化物，不属于硅酸盐，B错误； C．光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是晶体硅，C错误； D．和的质子数相同、中子数不同，互为同位素，D错误； 故选A。 7．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．1.7g羟基含有的电子数目为 B．1mol白磷含个P-P键，1mol二氧化硅中含个Si-O C．标准状况下，22.4LCHCl3中含有的Cl原子数为 D．14g乙烯和丙烯的混合气体中，碳原子数目为 【答案】C 【详解】A．羟基（-OH）的摩尔质量为17g/mol，1.7g羟基的物质的量为0.1mol。每个羟基含9个电子（O有8个，H有1个），总电子数为0.1×9=0.9NA，A正确； B．白磷（P4）分子含6个P-P键，1mol白磷含6NA个P-P键；二氧化硅（SiO2）中每个Si连接4个O，1mol SiO2含4NA个Si-O键，B正确； C．标准状况下CHCl3为液态，无法用气体摩尔体积计算，22.4L CHCl3的物质的量远大于1mol，Cl原子数远超过3NA，C错误； D．乙烯（C2H4）和丙烯（C3H6）的最简式均为CH2，14g混合气体对应1mol CH2，含1mol C原子即NA个，D正确； 选C。 8．近年来，我国航空航天事业成果显著，航空航天材料技术快速发展。 (1)“天宫二号”航天器使用了钛合金，质量轻，强度位于金属之首。基态钛原子的价层电子排布图为______。 (2)“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料砷化镓是优良的化合物半导体，基态镓原子的简化电子排布式为______，基态砷原子电子占据最高能层符号为______。 (3)“C919”飞机机身使用复合材料——碳纤维和环氧树脂。 ①金刚石属于______晶体，属于______晶体，石墨属于______晶体，它们都是碳元素的______。 ②区分晶体和非晶体最科学的方法是______。 (4)高性能金属材料如铝合金、超强度钢等作用功不可没。 ①铁元素在周期表中的位置是______。 ②Mn与Fe两元素的部分电离能数据如下，由表中两元素的I2和I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难，对此，你的解释是______。 元素 Mn Fe 电离能(kJ/mol) 717 759 1509 1561 3248 2957 【答案】(1) (2)[Ar]3d104s24p1 N (3)共价 分子 混合型 同素异形体 X射线衍射法 (4)第四周期第Ⅷ族 Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5，Mn2+的3d能级为较稳定的半充满结构，使得Mn2+难失电子 【详解】（1）钛元素的原子序数为22，基态钛原子的价层电子排布式为3d24s2，价层电子排布图为； （2）镓元素的原子序数为31，基态镓原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1，砷为33号元素，处于第四周期，基态砷原子电子占据最高能层符号为N； （3）①金刚石属于共价晶体，属于分子晶体，石墨属于混合型晶体，它们都是碳元素的同素异形体。 ②在晶体的X射线衍射实验中，会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰，而在非晶体图谱中看不到分立的斑点或明锐的衍射峰，区分晶体和非晶体最科学的方法是X射线衍射法； （4）①铁元素是26号元素，在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族； ②气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难，是由于Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5，Mn2+的3d能级为较稳定的半充满结构，使得Mn2+难失电子。 9．碳元素具有丰富的化学性质，碳及其化合物有着广泛的应用。 (1)能测定含碳化合物的骨架结构。在基态原子中，核外存在_______对自旋相反的电子，基态原子的价层电子轨道表示式为_______。 (2)我国科学家利用与等活泼金属反应合成了金刚石，为金刚石的合成提供了重要的研究思路。 ①第一电离能由大到小的顺序为_______。 ②的键是由碳的1个_______轨道与氯的3p轨道重叠形成键。 (3)早期以石墨为原料在高温高压条件下合成金刚石。图a为金刚石晶胞，图b为石墨的层状结构(虚线所示部分为其晶胞，如图c所示)。 ①石墨晶胞所含碳原子数为_______。 ②金刚石的密度为，晶胞形状为立方体，边长为，阿伏加德罗常数的值为_______(用含、的关系式表示)。 (4)碳在物质转化中起着重要作用。与难以发生反应：  ，加炭生成CO可使反应得以进行。从或化学平衡的角度解释加炭后反应更易进行的原因：_______。 【答案】(1) 2 (2) 杂化 (3)4 (4)C和生成CO使增大，并放热，使的反应趋势增大（C与反应放出热量，使体系温度升高，减小，促进反应正向进行） 【详解】（1）基态原子核外有6个电子，电子排布式为1s22s22p2，核外存在2对自旋相反的电子，价层电子轨道表示式为。 （2）①同周期从左到右第一电离能有增大趋势，故第一电离能Cl>Mg>Na； ②CCl4的中心原子为C，价层电子对数为，孤电子对为0，杂化方式为sp3杂化，C−Cl键是由碳的1个sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 （3）①图c为石墨的晶胞，内部有1个C原子，面上有2个C原子，棱上有4个C原子，顶角有8个C原子，C原子个数为； ②金刚石晶胞中C原子数为，质量为，体积为(a×10-7)3cm3，根据密度公式，得：。 （4）加碳后碳与氧气反应生成CO使增大，消耗氧气且放热，能使反应正向进行，故加碳后反应更易进行的原因为：碳和O2生成CO并放热，使反应趋势变大[或碳与O2反应生成CO放出热量，使体系温度升高，同时降低c(O2)，促进反应正向进行]。 10．2023年化学诺贝尔奖授予了三位研究量子点的科学家。量子点又称“人造原子”、“超原子”，是一种纳米级的半导体材料，在医疗，科技等多个领域有广泛的应用。 聚多巴胺量子点具有广泛的光学吸收和荧光特性，可直接用于体内成像。多巴胺结构如图所示。 (1)多巴胺中含氧官能团的电子式为_______，基态氮原子最高能层上有_______种运动状态不同的电子。 (2)多巴胺分子中碳原子的杂化方式为_______。多巴胺中含σ键_______。 A．15    B．19    C．20    D．22 (3)多巴胺易溶于水，原因是_______。 聚多巴胺量子点可以通过吸附金属离子如，等用于核磁共振成像()。 (4)中，正离子的价电子排布式为_______，负离子的价层电子对数为_______。 A．2    B．3    C．4    D．5 (5)，是常见的量子点。量子点直径尺寸在，量子点用正己烷均匀分散，可以得到的分散系为_______。 A．悬浊液 B．乳浊液 C．胶体 D．溶液 (6)某种晶体的立方晶胞如下图所示。晶胞中，最近的有_______个。 A．4 B．6 C．8 D．12 (7)O、S、的气态氢化物沸点大小关系正确的是_______。 A． B． C． D． 【答案】(1) 5 (2)   D (3)多巴胺分子中含有酚羟基、氨基，能和水分子形成氢键 (4) C (5)C (6)A (7)C 【解析】(1)多巴胺含氧官能团为羟基，羟基电子式为；基态氮原子电子排布为，最高能层为第二层，共5个电子，每个电子运动状态均不同，因此有5种运动状态不同的电子。 (2)苯环上的碳原子均形成3个σ键，为杂化；侧链的饱和碳原子形成4个σ键，为杂化。单键均为σ键，苯环中碳碳间各含1个σ键，计数可得1 mol多巴胺共含22 mol σ键，故选D。 (3)多巴胺分子中含有酚羟基、氨基，能和水分子形成氢键，因此易溶于水。 (4)Fe原子价电子排布为，失去最外层4s的2个电子，价电子排布为；中心S原子，价层电子对数=，价层电子对数为4，故选C。 (5)胶体的分散质粒子直径范围为1~100 nm，CdSe直径8~12 nm在此范围内，因此CdSe量子点用正己烷均匀分散得到的分散系为胶体，故选C。 (6)该晶胞为闪锌矿型CdS晶体，CdS个数比为1:1，配位数相等，每个配位数为4，因此每个最近的为4个，故选A。 (7)分子间存在氢键，沸点最高；和结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，因此沸点顺序为：，故选C。 期中重难突破练（测试时间：20分钟） 1．云南是南方丝绸之路的重要节点，有着丰富的铜镍矿石资源。某铜镍合金的立方晶胞结构如图甲所示。该晶胞参数为，以晶胞参数建立分数坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。1号原子的原子分数坐标为号原子的原子分数坐标为。下列说法正确的是 A．晶胞中铜原子与镍原子的数量比为1:3 B．晶胞中Cu与Cu的最短距离为 C．3号原子的原子分数坐标为 D．该晶体沿体对角线上的投影如图乙所示 【答案】D 【详解】A．该晶胞中，Ni原子位于顶点，Cu原子位于面心，根据均摊法，一个晶胞中Ni原子个数为，Cu原子个数为，故铜原子与镍原子的数量比为3:1，A错误； B．Cu的最短距离为相邻面心的距离，晶胞边长为，该距离为面对角线长度的一半，即，B错误； C．分数坐标以晶胞边长为单位，1号、2号，3号原子位于晶胞右面心，坐标应为，C错误； D．沿1号到2号的体对角线投影：两端的Ni顶点投影重合在中心，剩余6个Ni顶点投影在正六边形的六个顶点，6个面心的Cu投影正好在正六边形各边中点，与图乙一致，D正确； 故选D。 2．下列关于物质的结构或性质及解释都正确的是 物质的结构或性质 解释 A 的热稳定性比强 水分子间可以形成氢键 B 熔点：SiO2>干冰 相对分子质量：SiO2>CO2 C 利用“杯酚”可分离和 超分子具有自组装的特征 D 酸性： 烃基(R-)越长推电子效应越大，使羧基中羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．H2O的热稳定性由O-H键键能决定，O的非金属性强于S的，O-H键键能大于S-H键，与分子间氢键无关，氢键仅影响水的熔沸点等物理性质，A错误； B．SiO2是共价晶体，熔化需要破坏共价键，干冰是分子晶体，熔化仅需要破坏分子间作用力，二者熔点差异与相对分子质量无关，B错误； C．利用“杯酚”分离C60和C70是利用超分子的分子识别特征，而非自组装特征，C错误； D．饱和一元羧酸中烃基越长，推电子效应越大，羧基中羟基的极性越小，越难电离出H+，酸性越弱，故酸性：CH3COOH>CH3CH2COOH，D正确； 故选D。 3．下列有关晶体的叙述不正确的是 A．金刚石和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体，形成的最小的环都是六元环； B．含1molC的金刚石中C-C键数目是，晶体中Si-O键数目是 C．水晶和干冰在熔化时，破坏的作用力不同 D．晶体是原子晶体，所以晶体中不存在分子，不是它的分子式 【答案】A 【详解】A．金刚石的最小环为六元碳环，二氧化硅晶体的最小环是由6个Si原子和6个O原子构成的十二元环，不是六元环，A错误； B．金刚石中每个C原子形成4个C-C键，每个键被2个C原子共用，1mol C对应的C-C键物质的量为，数目为2；1 mol SiO2中含有1 mol Si原子，每个Si原子形成4个Si-O键，故1 mol SiO2晶体中Si-O键数目为4，B正确； C．水晶是原子晶体，熔化时破坏共价键；干冰是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，二者破坏的作用力不同，C正确； D．原子晶体由原子直接构成，不存在分子，SiO2是原子晶体，因此SiO2是化学式，不是分子式，D正确； 故选A。 4．当下列物质以晶体形式存在时，其所属晶体类型和所含化学键类型分别相同的是 A．NaCl和HCl B．CO2和SiO2 C．CCl4和SiCl4 D．金刚石和单质铁 【答案】C 【详解】A．属于离子晶体，所含化学键为离子键；属于分子晶体，所含化学键为共价键，二者晶体类型和化学键类型均不同，A错误； B．属于分子晶体，属于共价晶体，二者均含共价键但晶体类型不同，B错误； C．和均属于分子晶体，分子内所含化学键均为共价键，晶体类型和化学键类型都相同，C正确； D．金刚石属于共价晶体，所含化学键为共价键；单质铁属于金属晶体，所含化学键为金属键，二者晶体类型和化学键类型均不同，D错误； 故选C。 5．下列关于晶体的说法中正确的有几个 ①离子晶体中一定含有离子键，分子晶体一定含有共价键 ②碘晶体升华时破坏了共价键 ③共价晶体中，共价键越强，熔点越高 ④氯化钠熔化时离子键被破坏 ⑤分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ⑥干冰晶体中，每个周围紧邻12个 ⑦氯化钠晶体中，每个周围紧邻且距离相等的共有6个 A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】B 【详解】①离子晶体一定含离子键，但分子晶体不一定含共价键，稀有气体为单原子分子，属于分子晶体，不含共价键，①错误； ②碘升华属于物理变化，只破坏分子间作用力，不破坏共价键，②错误； ③共价晶体的熔点由共价键键能决定，共价键越强，键能越大，熔点越高，③正确； ④氯化钠熔化时电离出自由移动的阴阳离子，离子键被破坏，④正确； ⑤分子稳定性由分子内共价键的键能决定，分子间作用力只影响熔沸点，与分子稳定性无关，⑤错误； ⑥干冰为面心立方堆积的分子晶体，每个CO2周围紧邻12个CO2分子，⑥正确； ⑦氯化钠晶体中，每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有12个，⑦错误； 综上，正确的说法共3个， 故选B。 6．自然界的陆地、海洋、大气中均含有硫元素，硫自远古时代就被人们所知晓并使用。回答下列问题： (1)基态硫原子中核外电子占据最高能层的符号是__________。下列有关基态硫原子的价层电子轨道表示式中，仅违背洪特规则的是__________（填字母）。 A．    B． C．     D． (2)通过碘量法可测定产品中钴元素的含量，碘量法常用到溶液，查阅资料知，可看成中的一个O被S代替得到的，则的空间结构是__________；一定条件下，可形成配合物，则中的__________（填字母）最易和配位。 a.中心S原子    b.端基S原子    c.O原子 (3)类卤素离子可用于的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸（）和异硫氰酸（），这两种酸中沸点较高的是__________（填名称），原因是__________。 (4)感光材料硫镓银晶体的晶胞如图所示，与Ga距离最近的S有__________个，若晶体的密度为，设阿伏加德罗常数的值为，则晶胞的体积为__________（用含的代数式表示）。 【答案】(1) M B (2)四面体形 b (3)异硫氰酸 N的电负性大，则异硫氰酸中键的极性强，分子间存在氢键，而硫氰酸中只存在范德华力，故异硫氰酸的沸点高于硫氰酸 (4) 4 【详解】（1）硫是第16号元素，是第三周期元素，所以基态硫原子中核外电子占据最高能层的符号是M； A．3 s轨道的能量比3p轨道的能量低，A项违背了能量最低原理； B．电子在简并轨道上排布时，总是先单独分占，且自旋平行，B项违背洪特规则； C．遵循核外电子排布规律； D．同一轨道上不可能存在自旋方向相同的电子，D项违背了泡利原理， 故选B。 （2）和互为等电子体，中心原子S为sp3杂化，空间结构为正四面体形，故的空间结构为四面体形；中的中心S原子无孤电子对，不作配位原子，端基S原子含有孤电子对，O原子含有孤电子对，电负性：，故中的端基S原子最易和配位，故选b项。 （3）硫氰酸（）和异硫氰酸（），这两种酸中沸点较高的是异硫氰酸，因为N的电负性大，则异硫氰酸中键的极性强，分子间存在氢键，而硫氰酸中只存在范德华力，故异硫氰酸的沸点高于硫氰酸。 （4）从晶胞图可以看出，与Ga距离最近的S有4个；1个晶胞中Ag原子数目为：，Ga原子数目为：，S原子数目为：8，晶胞质量=，晶体的密度为，则晶胞的体积为：。 7．铊及其化合物有剧毒，但在催化领域和制造合金等方面有重要用途。 (1)自然界中有和两种原子，基态铊原子的价层电子排布式为。 ①铊元素在元素周期表的位置是___________。 ②铊元素位于元素周期表的___________区。 (2)普鲁士蓝是一种无毒色素，对急、慢性铊中毒有明显疗效，其作用机制是铊可置换普鲁士蓝中的钾形成普鲁士蓝-铊复合物排出。 ①中元素的化合价为___________。 ②中C、均含有孤电子对，请判断中提供孤电子对的原子为___________，原因是___________。 (3)主要用作催化剂、高纯分析试剂，用于配制铊标准试剂等。不溶于水和碱，溶于盐酸时转化为TlCl(难溶于水，晶胞结构如图)并放出氯气。 ①写出溶于盐酸时发生反应的离子方程式：___________。 ②TlCl晶胞中的配位数为___________。 ③已知TlCl晶体的密度为，的半径为a nm，则的半径为___________nm。 【答案】(1)第六周期ⅢA族 p (2)、 C C和N均能提供孤电子对，由于碳元素的电负性比氮元素小，所以碳提供孤电子对 (3) 8 【详解】（1）已知基态铊原子的价层电子排布式为6s26p1，可知：电子层数等于周期数，价电子数为3，因此铊位于第六周期第ⅢA族；根据周期表分区规则，最后1个电子填充在p轨道，因此铊属于p区； （2）根据化合物化合价代数和为0，K为+1价，CN-为-1价，设两个Fe的化合价分别为x，y，则+1+x+y+6×(-1)=0，得x+y=5；Fe常见化合价为+2、+3，故两个Fe的化合价为+2价和+3价； 配合物中配位键由配体提供孤电子对，中心原子提供空轨道；虽然C和N都含有孤电子对，但是C的电负性比N小，对孤电子对的吸引力较弱，更容易给出孤电子对形成配位键，所以是C原子提供孤电子对； （3）Tl2O3溶于盐酸生成难溶于水的TlCl，放出氯气，Tl从+3价被还原为+1价，Cl-被氧化为Cl2，配平离子方程式： Tl2O3+ 6H++6Cl-=2TlCl↓+2Cl2↑+3H2O； 因为顶角Tl+周围有8个晶胞，距离最近的Cl-位于晶胞的体心，每个晶胞中有一个Tl+和一个Cl-；故距离Tl+最近的Cl-是8个；Tl+的配位数为8； 该晶体是体心立方；设晶胞边长为L；由得L=×10-7nm；根据体对角线L=2(+a)，可得=-a=。 8．IVA族元素(C、Si、Ge、Sn)具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。回答下列问题： (1)科学家常利用仪器进行___________实验来区分晶体硅和无定形硅。Si元素基态能量最高的能级电子云轮廓图为___________形。 (2)抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为___________，手性碳原子的个数为___________。 (3)用价层电子对互斥理论推断分子中，Sn价层孤电子对数为___________，的VSEPR模型名称是___________，属___________分子(填“极性”或“非极性”)。 (4)的熔点为442℃，远高于的熔点，说明原因：___________。 (5)硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成各种不同的硅酸根离子，一种无限长链状结构如图所示，硅原子与氧原子的个数之比为___________ 【答案】(1) X射线衍射 哑铃形 (2) sp2、sp3 2 (3) 1 平面三角形 极性 (4)是离子晶体，是分子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体 (5)1：3 【详解】（1）科学家常利用仪器进行X射线衍射实验来区分晶体硅和无定形硅；硅元素的原子序数为14，基态原子的价电子排布式为3s23p2，则基态能量最高的3p能级电子云轮廓图为哑铃形； （2）由结构简式可知，抗坏血酸分子中饱和碳原子的轨道杂化类型为sp3杂化，碳碳双键的碳原子的轨道杂化类型为sp2杂化；抗坏血酸分子中含有如图*所示的2个手性碳原子：； （3）二溴化锡分子中锡原子的价层电子对数为，其中孤电子对数为，则分子的VSEPR模型为平面三角形，分子的空间结构为结构不对称的V形，属于极性分子； （4）四氟化锡是离子晶体，四氯化锡是分子晶体，离子晶体的熔沸点高于分子晶体，所以四氟化锡的熔点远高于四氯化锡； （5）由图可知，每个硅原子连接4个氧原子，其中2个氧原子为链内共享，2个氧原子为链外不共享。因此，每个硅原子分摊到的氧原子数为。所以硅原子与氧原子的个数之比为。 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $