专题01 物质结构与性质（期中专项训练）高二化学下学期鲁科版

专题01 物质结构与性质 题型一 原子核外电子排布 题型二 元素性质的周期性变化 题型三 共价键与分子的空间结构 题型四 离子键、配位键与金属键 题型五 分子间作用力 题型六 晶体的特征 题型七 常见的晶体模型分析 题型1原子核外电子排布 1.【基态原子的电子排布的特殊性】下列各组基态原子或元素中彼此化学性质一定相似的是 A．L层上有一个空轨道的元素和M层的p轨道上有一个空轨道的元素 B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 C．2p轨道上有一个未成对电子的X原子和3p轨道上只有一个未成对电子的Y原子 D．原子核外电子排布式为的X原子与原子核外电子排布式为的Y原子 【答案】A 【解析】A．L层上有一个空轨道的元素和M层的p轨道上有一个空轨道的元素的价电子排布式为ns2np2，则两元素都位于元素周期表ⅣA族，化学性质一定相似，故A正确； B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子是价电子排布式为3s2的镁原子，原子核外N层上仅有两个电子的Y原子是价电子排布式为3dx4s2的过渡元素的原子，主族元素与过渡元素的化学性质不相似，故B错误； C．2p轨道上有一个未成对电子的X原子可能为硼原子或氟原子，3p轨道上只有一个未成对电子的Y原子可能为铝原子或氯原子，ⅢA族元素和ⅦA族元素的化学性质不相似，故C错误； D．原子核外电子排布式为的X原子为氦原子，原子核外电子排布式为的Y原子为铍原子，氦元素与铍元素化学性质不相似，故D错误； 故选A。 解题要点 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．基态原子核核外电子排布式的表示方法 电子排布式 ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如 K：1s22s22p63s23p64s1 ②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元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1 轨道表示式 每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。 如基态硫原子的轨道表示式为： 2.【基态原子的电子排布的特殊性】（15-16高二上·四川南充·期末）下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的叙述正确的是(　　) A．基态原子核外N电子层上只有一个电子的元素一定是第ⅠA族元素 B．原子核外价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定是副族元素 C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 D．基态原子核外价电子排布式为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y 【答案】C 【解析】A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为主族元素，Cr、Cu为副族元素，故A错误； B．副族元素的d能级电子数为10或1～5，原子的价电子排布为（n-1）d6-8ns2的元素为Ⅷ族元素，故B错误； C．基态原子的p能级上半充答满的元素，电子最后填充p能级，属于p区，故C正确； D．基态原子核外价电子排布式为(n－1)dxnsy的元素的族序数不一定为x＋y，例如ⅠB族、ⅡB族元素，族序数等于外围电子排布中s能级中的电子数为y，故D错误； 故选C。 3.【电子排布式】下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的说法正确的是 A．原子的价电子排布式为的元素一定是主族元素 B．基态原子的p能级上有4个电子的元素一定是第VIA族元素 C．原子的价电子排布式为的元素属于ds区元素 D．基态原子的N层上有两个电子的元素一定是主族元素 【答案】B 【解析】A．若原子的价电子排布式为ns2np6，则该元素为稀有气体，不是主族元素，A错误； B．基态原子的p能级有4个电子的元素，其价电子排布式为ns2np4，一定是第ⅥA族元素，B正确； C．原子的价电子排布式为(n-1)d6～8ns2的元素是第Ⅷ族元素，属于d区元素，C错误； D．基态原子的N层上有两个电子的元素，可能为Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn，属于过渡元素，D错误； 故答案为：B。 4.【电离能】（10-11高二下·辽宁葫芦岛·月考）气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是（    ） A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1 B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2 C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3 D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1 【答案】B 【解析】由基态原子核外电子排布可知A、B、C、D依次为基态Si、P、S、Ge元素；Si和Ge同一主族，Si在Ge上方，Si第一电离能比Ge大；Si、P、S为同一周期相邻元素，P元素原子的3p轨道为半充满，能量较低，P元素的第一电离能大，即第一电离能P>S>Si，所以第一电离能P>S>Si>Ge，故P原子失去1个电子吸收的能量最多，故答案选B。 5.【核外电子排布规律】不符合原子核外电子排布基本规律的是 A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上 B．K层是能量最低的电子层 C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18 D．各电子层（n）最多可容纳的电子数为n2 【答案】D 【解析】A．核外电子总是首先排布在能量低的电子层上，故A正确； B．K层离原子核最近，能量最低，故B正确； C．N层最多可以排布2×42个电子，为最外层时最多排8个，为次外层时最多排18个，故C正确； D．各电子层（n）最多可容纳的电子数为2n2，故D错误； 故选D。 6.【元素性质与电负性的关系】（23-24高二上·山东青岛·期末）原子是肉眼和一般仪器都看不到的微粒，科学家们是根据可观察、可测量的宏观实验事实，经过分析和推理，揭示了原子结构的奥秘。 （1）下列说法中正确的个数是__________。 ①同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量 ②任何s轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已 ③2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 ④原子核外电子排布，先排满K层再排L层，排满M层再排N层 ⑤基态碳原子的轨道表示式： ⑥ⅢB族到ⅡB族的10个纵列的元素都是金属元素 ⑦用电子式表示的形成过程： ⑧基态钒原子的结构示意图为 A．2 B．3 C．4 D．5 （2）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为__________、__________。 A．    B． C．    D． （3）研究发现，正离子的颜色与未成对电子数有关，例如：、、等。呈无色，其原因是__________（从微粒结构的角度进行描述）。 （4）钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种原子__________光谱（选填“发射”或“吸收”）。 （5）第四周期的元素形成的化合物在生产生活中有着重要的用途。 ①镍铬钢抗腐蚀性能强，基态铬原子的价电子排布式为__________，按照电子排布式，镍元素在周期表中位于__________区。 ②“玉兔二号”月球车通过砷化镓太阳能电池提供能量进行工作。基态砷原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形。砷的电负性比镓__________（填“大”或“小”）。 （6）随着科技的不断发展，人类对原子结构的认识不断深入，新型材料层出不穷。表中列出了第三周期的几种元素的部分性质： 元素编号 a b c d e 电负性 3.0 2.5 x 1.5 0.9 主要化合价 ， ， ， ①预测x值的区间：______～______。 ②表中五种元素的第一电离能由大到小的顺序是__________（写元素符号）。 【答案】（1）B （2）D C （3）的核外电子排布为，没有未成对电子 （4）发射 （5） d 哑铃 大 （6）1.5 2.5 Cl＞P＞S＞Al＞Na 【解析】（1）①同一原子中，s电子的能量并不总是低于p电子的能量，如P原子中，3s能量高于2p能级的能量，故①错误； ②s电子云轮廓图都是球形，能层数越大，球的半径越大，故②正确； ③每个能层的p能级都有3个轨道，故③错误； ④M能层中3d能级的能量高于N能层中4s能级能量，对于第四周期的部分元素来说，没有排满M层就排了N层，故④错误； ⑤基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，根据洪特规则，2p上的两个电子应排布在不同的轨道且自旋方向相同，故⑤错误； ⑥ⅢB族到ⅡB族的10个纵列的元素为过渡元素，过渡元素都是金属元素，故⑥正确； ⑦MgCl2形成过程中镁原子失去电子，氯原子得到电子，故⑦错误； ⑧基态钒原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，其原子结构示意图为，故⑧正确； 故选B。 （2）D为锂原子的基态，符合能量最低原理，A中1s能级的1个电子跃迁到2s能级，B中1s能级的2个电子分别跃迁到2s能级、2p能级，C中1s能级的2个电子跃迁到2p能级，2p能级的能量高于2s，2s能级的能量高于1s，故C的能量最高，故答案为：D；C； （3） Cu+的核外电子排布为[Ar]3d10，没有未成对电子，故Cu+无色，故答案为：Cu+的核外电子排布为[Ar]3d10，没有未成对电子； （4）钠在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，这时就将多余的能量以黄光的形式放出，故答案为：发射； （5） ①铬的原子序数为24，基态铬原子价层电子排布式为3d54s1；镍元素的价电子排布式为3d84s2，后排的是3d轨道，属于d区，故答案为：3d54s1；d； ②基态As原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，最高能级为p，电子云轮廓图为哑铃形，Ga的原子半径比As大，对电子的束缚力没有As强，电负性：As>Ga，故答案为：哑铃；大； （6）根据主要化合价可知，a为Cl，b为S，c为P，d为Al，e为Na。 ①同周期元素从左到右元素电负性逐渐增，则x值的区间为1.5～2.5之间，故答案为：1.5；2.5； ②同周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势，P元素因为3p轨道半充满较稳定，则第一电离能由大到小顺序为Cl＞P＞S＞Al＞Na，故答案为：Cl＞P＞S＞Al＞Na。 题型2 元素性质的周期性变化 1.为两种主族元素的原子，的阴离子与的阳离子具有相同的电子层结构，下列有关叙述正确的是 A．的原子半径大于的原子半径 B．的电负性小于的电负性 C．的离子半径大于的离子半径 D．的第一电离能小于的第一电离能 【答案】C 【解析】A．X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，则Y在周期表中位于X的下一周期，且X为非金属元素，Y为金属元素，Y比X多一个电子层，故原子半径Y>X，A错误； B．由A可知，X为非金属元素，Y为金属元素，Y比X多一个电子层，故电负性X>Y，B错误； C．电子层结构相同的离子，核电荷数越多，离子半径越小，故X的阴离子半径大于Y的阳离子半径，C正确； D．X为非金属元素易得电子形成阴离子，而Y为金属元素易失电子形成阳离子，故第一电离能X>Y，D错误； 故选C。 2.下图是元素周期表的一部分，图中所列字母分别代表一种化学元素。 请回答下列问题： （1）元素b位于周期表中 区，其基态原子核外有 种运动状态不同的电子。 （2）基态c原子中有 个未成对电子，其中能量最高的电子所在原子轨道的电子云轮廓图为 形。 （3）理论上为离子化合物，猜测其电子式为 。 （4）基态外围电子的轨道表示式为 ，已知高温下化合物比化合物更稳定，试从核外电子排布的角度解释原因 。 （5）b、c、d三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 （填元素符号）。 【答案】（1）p 6 （2）3 哑铃（或纺锤） （3） （4） 的最外层电子排布式为，而的最外层电子排布式为，最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态稳定性强于 （5） 【分析】由元素在周期表中的位置可知a为H，b为C，c为N，d为O，e为Na，f为Cu，据此分析解答。 【解析】（1）b为C，位于p区；其基态原子核外有6种运动状态不同的电子。 （2）c为N，其核外电子排布式为：1s22s22p3，核外有3个未成对电子；其中能量最高的电子位于2p轨道，轨道形状为哑铃形或纺锤形； （3）NH5为离子化合物，则其组成为铵根离子和氢负离子，电子式为：； （4）Cu2+外围电子的轨道表示式为；的最外层电子排布式为，而的最外层电子排布式为，最外层电子排布达到全满时稳定，所以高温下稳定性强于； （5）C、N、O为同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的最外层为半满稳定状态，其第一电离能大于O，则第一电离能：。 题型3 共价键与分子的空间结构 1.（25-26高二下·湖南株洲·月考）下列化学用语或表述正确的是 A．的空间结构：V形 B．中的共价键类型：非极性键 C．基态原子价电子排布式： D．键的电子云图为： 【答案】B 【解析】A．中心C原子的价层电子对数为，无孤电子对，根据VSEPR理论，其空间结构为直线形（），A错误； B．（白磷）为正四面体形结构，4个P原子位于顶点，任意两个P原子之间通过共价键连接。由于成键原子均为P原子，共用电子对无偏移，因此共价键类型为非极性键，B正确； C．Ni是28号元素，基态原子的核外电子排布式为。价电子排布式为，C错误； D．键（包括键）的电子云轮廓图特征为“头碰头”重叠，正确的电子云轮廓图为：，D错误； 故答案选B。 2.【晶体结构与类型】（25-26高二下·天津·月考）下列关于晶体的说法，不正确的是 ①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性； ②含有金属元素的晶体一定是离子晶体； ③共价键可决定分子晶体的熔、沸点； ④和两种晶体中，的离子键键能较小，所以其熔点比较低； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列； ⑥化合物中键的极性；； ⑦干冰晶体中，一个分子周围有12个分子紧邻； A．①②③ B．②③⑦ C．④⑤⑥ D．②③④ 【答案】D 【解析】①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性是晶体与非晶体的核心区别，①正确； ②含有金属元素的晶体可能是金属晶体（如Fe）或分子晶体（如），不一定是离子晶体，②错误； ③分子晶体的熔、沸点是物理性质，只与分子间弱作用力有关，如氢键、范德华力，③错误； ④中离子所带电荷数比NaCl多、离子半径更小，离子键键能远大于，熔点更高，④错误； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列，⑤正确； ⑥Si与Cl的电负性差值大于P与Cl的电负性差值，的键极性更强，⑥正确； ⑦干冰为面心立方密堆积结构，1个分子周围有12个紧邻的分子，⑦正确； 故不正确的是②③④，故选D。 3. （25-26高二下·山东济南·期中）中国化学家研究出一种新型复合光催化剂()，该催化剂能利用太阳能高效分解水，原理如图1所示。下列说法正确的是 A．稳定性强是因为存在分子间氢键 B．分子中既存在非极性共价键又存在极性共价键 C．的分子结构如图2所示，则 D．基态N原子核外电子的空间运动状态有7种 【答案】B 【解析】A．稳定性强，是因为H2O中的O-H键的键能大，与分子间氢键无关，A错误； B．分子中既存在O-O非极性共价键，又存在H-O极性共价键，B正确； C．均为∠H-O-H，，C错误； D．基态N原子核外电子排布式为，空间运动状态有5种，D错误； 故选B。 4.【共价键】下列有关共价键键参数的比较中，不正确的是 A．键能：C—N < C=N < C≡N B．键长：I—I > Br—Br > Cl—Cl C．分子中的键角：H2O > NH3 D．乙烯分子中碳碳键的键能：σ键 > π键 【答案】C 【解析】A．键能：单键双键三键，键能：C—NC=NCN，A项正确； B．同一主族元素，从上到下，原子半径增大，原子半径：IBrCl，键长：I—IBr—BrCl—Cl，B项正确； C．H2O分子中O和NH3中N都采取不等性sp3杂化，H2O分子中O上有两对孤电子对，NH3分子中N上只有一对孤电子对，且电子对之间斥力大小顺序如下：孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键电子对，分子中的键角：H2ONH3，H2O分子中键角为105º，NH3分子中键角为107º，C项错误； D．σ键为“头碰头”重叠形成，强度大，π键为“肩并肩”重叠形成，强度小，乙烯分子中碳碳键的键能：σ键π键，D项正确； 答案选C。 5.【杂化轨道理论】下列化学用语或图示表达错误的是 A．sp杂化轨道： B．的VSEPR模型： C．HCl分子中键的形成示意图： D．冰中一个水分子周围有四个水分子： 【答案】A 【解析】A．杂化轨道的空间夹角为，而图中所示夹角为，应为杂化轨道，A错误； B．碳酸根中心原子碳的价层电子对数为：，无孤电子对，为平面三角形，模型是，B正确；C．分子中键为原子的轨道与原子的轨道头碰头重叠形成，C正确； D．冰中水分子间通过氢键相连，一个水分子周围有四个水分子，D正确； 故选A。 6.【化学键数目的计算】（24-25高二下·山东枣庄·期中）下列对σ键和π键的认识错误的是 A．分子中σ键和π键个数比为1:1 B．键和键的重叠方式不同 C．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键 D．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同 【答案】A 【解析】A．HC≡C-CH=CH2分子中，三键（C≡C）含1个σ键和2个π键，双键（C=C）含1个σ键和1个π键，单键均为σ键，总σ键数为7（单键5个+三键1个+双键1个），π键数为3（三键2个+双键1个），σ键与π键个数比为7:3≠1:1，A错误； B．σ键是原子轨道“头碰头”重叠，π键是“肩并肩”重叠，两者重叠方式不同，B正确； C．所有共价键中，单键为σ键，双键或三键中含1个σ键，因此分子中含有共价键，则至少含有一个σ键，C正确； D．一般，π键化学性质活泼（如易发生加成反应），而仅含σ键的化合物较稳定，化学性质差异显著，D正确； 故选A。 解题要点： 1.共价键 分类依据 形成共价键的 原子轨道重叠方式 形成共价键的 电子对是否偏移 原子间 共用电子对的数目 类型 σ键 π键 极性键 非极性键 单键 双键 三键 电子云 “头碰头”重叠 电子云“肩并肩”重叠 共用电子对发生偏移 共用电子对不发生偏移 原子间有一对共用电子对 原子间有两对共用电子对 原子间有三对共用电子对 s—s s—p p—p p—p 实例 H2 HCl Cl2 N2 HCl I2 HCl CH2＝CH2 CH≡CH 提醒 σ键和π键判断：①σ键稳定，π键活泼；②共价单键是σ键；③共价双键中有一个σ键和一个π键；④共价三键中有一个σ键和两个π键。 σ键和π键的识别和计算 σ键和π键的识别 键线式呈现的结构，不能忽略省去的碳氢键 含有苯环的结构，不能忽略苯环中的碳氢键 1 mol苯分子中含有σ键的物质的量为12 mol。乙炔分子中σ键和π键的数目之比是3∶2。HCOONa中σ键和π键的数目之比是3∶1 配合物中的σ键和π键(一般，配位键是σ键) 由内界与外界组成的配合物：内界和外界之间一般存在离子键，如[Cu(NH3)4]SO4中，[Cu(NH3)4]2＋与SO之间是离子键，内界与外界中均含有σ键。1 mol [Cu(NH3)4]SO4中含有σ键的物质的量为20 mol 无外界的配合物，直接计算内界中的σ键数目。1 mol [Fe(CO)5]中含有σ键的物质的量为10 mol，π键的物质的量为10 mol 2.价层电子对理论、杂化轨道理论与分子间的空间构型关系 杂化轨类型 杂化轨道数目 孤电子对数 杂化轨道间夹角 空间构型 实例 分子构型 杂化轨道理论 sp 2 —— 180 直线 BeCl2 sp2 3 —— 120 平面三角形 BF3 sp3 4 无 10928' 四面体形 CH4 1 三角形 NH3 2 V形 H2O 价层电子对互斥理论 电子对数 成键对数 孤电子对数 电子对空间构型 分子空间构型 实例 2 2 0 直线 直线 BeCl2 3 3 0 三角形 三角形 BF3 2 1 V形 SnBr2 4 4 0 四面体 四面体 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 说明：配位数为4的空间构型有：①四面体，如[Zn(NH3)4]2＋，②四方形，如[Ni(CN)4]2－。 题型4 离子键、配位键与金属键 1.【配位键】配合物Co2(CO)8的结构如下图(已知Co是0价)，该配合物中存在的作用力类型共有    ①金属键    ②离子键   ③共价键   ④配位键   ⑤氢键   ⑥范德华力 A．②③④ B．②③④⑥ C．①③④⑥ D．②③④⑤⑥ 【答案】C 【解析】配合物Co2(CO)8中存在C-O之间的共价键、Co-C原子之间的配位键、Co-Co之间存在金属键、分子之间存在范德华力，所以存在的有①③④⑥，故选C。 2.（24-25高二下·山东德州·期末）铁是一种重要金属元素，广泛应用于工业领域。请结合物质结构与性质的知识，回答以下问题： （1）Fe在元素周期表的_____区，基态Fe原子具有_____种能量不同的电子。 （2）硫酸亚铁铵[]俗称摩尔盐，是常用的化学试剂。该晶体中存在的化学键有_____(填字母)。 A．离子键　B．共价键　C．配位键　D．金属键　E．氢键 （3）铁能与CO形成配合物，形成配位键时，提供孤电子对的原子是_____原子(填“C”或“O”)，并说明理由：_____。中键和键个数之比为_____。 （4）一种含铁配合物的立方晶胞结构如图所示。该配合物中Fe的配位数为_____，若1号和2号原子的分数坐标分别为，，则3号原子的分数坐标为_____。该含铁配合物中Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的个数比为_____。 【答案】（1）d 7 （2）ABC （3）C 碳的电负性比氧小，易给出孤电子对形成配位键 （4）6 【解析】（1）基态Fe原子的核外电子排布式为，则Fe在元素周期表的d区；基态Fe原子核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7个能级，每个能级所含电子具有相同的能量，故基态Fe原子具有7种能量不同的电子。 （2）该晶体中存在阴阳离子，即存在离子键，铵根离子、硫酸根离子、水分子内部存在共价键，铵根离子内部存在配位键，不存在金属单质，即不存在金属键，氢键不是化学键，综上所述，该晶体中存在的化学键有离子键、共价键、配位键，故选ABC。 （3） 碳的电负性比氧小，易给出孤电子对形成配位键，故中提供孤电子对的原子是C原子。的结构式为，单键为键，三键中有一个键和两个键，键和键个数之比为。 （4）以体心的Fe为例，由图可知，该配合物中Fe的配位数为6；1号和2号原子的分数坐标分别为，， 3号原子位于上方左后立方体的体心，分数坐标为；该晶胞中的个数为，Fe的个数为，的个数为4，该含铁配合物的化学式为，根据化合物中正负元素化合价代数和为0，可得该含铁配合物中Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的个数比为。 3.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等金属羰基化合物。已知室温时Fe(CO)5为浅黄色液体，沸点103℃，则Fe(CO)5中含有的化学键类型包括_____(填字母)。 A．极性共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键 （2）镍能形成多种配合物，如Ni(CO)4、[Ni(CN)4]2-、[Ni(NH3)6]2+等，下列有关说法正确的是_____(填选项字母)。 A．[Ni(NH3)6]2+中含有共价键和离子键 B．CO与CN-互为等电子体，其中CO分子内σ键和π键的个数比为1：2 C．NH3中N原子为sp3杂化，其空间构型为正四面体形 D．Ni2+在形成配合物时其配位数只能为4，Fe在形成配合物时其配位数只能为6 （3）Fe、Co、Ni与Ca都位于第四周期且最外层电子数相同，但相应单质的熔点，Fe、Co、Ni明显高于Ca，其原因是______。 （4）CoxNi(1-x)Fe2O4中Co、Ni的化合价都是+2，则Fe的化合价是______。Fe3+比Fe2+更稳定的原因是______。 （5）铁镁合金储氢材料，晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm，储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围，H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的。 储氢后晶体的化学式为_____，Mg原子占据Fe原子形成的______空隙，两个H原子之间的最短距离为_____，该储氢材料中氢的密度ρ为______g•cm-3(用含a的代数式表示)。 【答案】（1）AC （2）B （3）Fe、Co、Ni的原子半径比Ca的小，同时价电子数目多，金属键强，因此熔点高 （4）+3 Fe3+的电子排布是[Ar]3d5，最外层电子半充满，比电子排布[Ar]3d6的Fe2+更稳定 （5）Mg2FeH6 正四面体 apm g•cm-3 【解析】（1）Fe(CO)5中Fe与CO之间存在配位键，CO中含有极性共价键，答案选AC； （2）A．[Ni(NH3)6]2+中Ni与NH3之间存在配位键，N与H原子之间存在极性共价键，选项A错误； B．CO与CN-互为等电子体，则一氧化碳中含有碳氧三键，其中σ键个数为1， π键个数为2，故CO分子内σ键和π键的个数比为1:2，选项B正确； C．NH3中N原子的价层电子对为=4，N原子为sp3杂化，其空间构型为三角锥形，选项C错误； D．Ni2+的价电子为3d8，Ni2+在形成配合物时，其配位数可以为4或6，选项D错误； 答案选B； （3）Fe、Co、Ni的原子半径比Ca的小，同时价电子数目多，金属键强，因此熔点高； （4）O的化合价是-2，Co、Ni的化合价都是+2，设Fe元素化合价为a，则2a＋2a+2 (1-a ) +4×( -2 ) =0，解得a=+3；Fe3+的电子排布是[Ar]3d5，最外层电子半充满，比电子排布[Ar]3d6的Fe2+更稳定，故答案为+3；Fe3+的电子排布是[Ar]3d5，最外层电子半充满，比电子排布[Ar]3d6的Fe2+更稳定； （5）如图，晶胞中有8个Mg原子，Fe原子位于顶点面心，晶胞中Fe原子数目=6+8=4，储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围，则H原子数目为46=24个，储氢后晶体的化学式为Mg2FeH6，据图，Mg原子占据Fe原子形成的正四面体空隙；已知H原子构成正八面体、铁原子位于正八面体的体心，晶胞参数为apm， H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的，即H原子与Fe原子之间距离为apm，则两个H原子之间的最短距离为上apm该储氢材料每个晶胞中含24个H原子、氢质量g，晶胞体积(a10 -10)3cm3，则储氢材料中氢的密度为g•cm-3 (用含a的代数式表示)。 4.【金属键】物质结构理论推出：金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。且研究表明，一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，由此判断下列说法错误的是 A．硬度：Mg＞Al B．熔点：Mg＞Ca C．硬度：Mg＞K D．熔点：Ca＞K 【答案】A 【解析】A．Mg2+半径比Al3+大，带电荷数比Al3+少，则金属键能Mg＜Al，硬度：Mg＜Al，A错误； B．Mg2+半径比Ca2+小，带电荷数相同，则金属键能Mg＞Ca，熔点：Mg＞Ca，B正确； C．Mg2+半径比K+小，带电荷数比K+多，则金属键能Mg＞K，硬度：Mg＞K，C正确； D．Ca2+半径比K+小，带电荷数比K+多，则金属键能Ca＞K，熔点：Ca＞K，D正确； 故选A。 解题要点 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 题型5分子间作用力 1.（25-26高二上·山东青岛·月考）下列说法中正确的是 ①晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ②共价晶体中共价键越强，熔点越高 ③6g二氧化硅晶体中含有的键数为 ④在和晶体中，阴、阳离子数之比相等 ⑤正四面体构型的分子，键角都是，其晶体类型可能是共价晶体或分子晶体 ⑥分子晶体中都含有化学键 ⑦含碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为 A．①②③④⑤ B．②③④⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦ 【答案】B 【解析】①分子稳定性由分子内共价键决定，与分子间作用力无关，错误； ②共价晶体中共价键越强，键能越大，熔点就越高，正确； ③6 g SiO2为=0.1 mol，每个Si形成4个Si-O键，总键数0.4 NA，正确； ④在 Na2O 和 Na2O2 晶体中，阴、阳离子数之比都是1：2，正确； ⑤正四面体构型的分子，键角可以是60°，如白磷分子，错误； ⑥稀有气体均为分子晶体，晶体中没有化学键，错误； ⑦含4.8 g碳元素的金刚石晶体中，碳原子的物质的量为0.4 mol，一个碳原子周围有4个共价键，每个共价键又被两个碳原子共有，故其中共价键的物质的量为0.8 mol，正确； 综上，②③④⑦正确； 故选B。 2.（24-25高二下·山东滨州·期末）结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 选项 性质 结构因素 A 熔点：<NaBF4 晶体类型 B 稳定性： 键能 C 沸点： 分子间作用力 D 酸性：> 键极性 【答案】A 【解析】 A．属于离子晶体，NaBF4也是离子晶体，二者晶体类型相同，但离子键不同，熔点差异由离子键大小不同决定，A错误； B．和均为共价化合物，稳定性取决于共价键键能，F原子半径小于Cl原子半径 ，H-F键长更短，键能更大，所以HF更稳定，稳定性差异由键能决，B正确； C．分子间存在氢键，氢键比普通的分子间作用力（范德华力 ）强很多，分子间仅存在范德华力，氢键也属于分子间作用力，沸点高于是因为分子间作用力大小不同，C正确； D．O的电负性大于S，中O吸引电子能力强，使键极性更大，更易电离出，酸性更强，酸性差异由键极性决定，D正确； 故选A。 解题要点 分子间作用力（范德华力和氢键）与分子的性质 范德华力 组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，熔、沸点越高 氢键 ①氢键表示方法 X—H…Y(X、Y为N、O、F原子，可以相同，也可不同) HF分子间的氢键 乙酸以分子间氢键缔合成的二聚体结构 邻羟基苯甲醛分子内形成了氢键 ②分子间氢键：使物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增加 ③解释一些特殊现象： 接近水的沸点时水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些(解释：接近水的沸点的蒸气中存在一定量的水分子因氢键而相互缔合，形成所谓的缔合分子)。 HF分子的相对分子质量测定结果比理论值偏大(解释：HF分子间通过氢键形成缔合分子，使测定结果偏大) 相似相溶原理 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂 影响分子溶解性的因素 ①首先考虑有无氢键，如氨气极易溶于水，主要是氨气分子与水分子之间形成了氢键 ②若无氢键，则考虑“相似相溶”规律，如HCl极易溶于水，HCl分子与水分子之间不存在氢键，所以考虑HCl分子与水分子均为极性分子，根据“相似相溶”，HCl易溶于水 ③最后考虑分子是否与水反应，如Cl2既不是极性分子，也不能与水分子形成氢键，但氯气能溶于水，原因是氯气能与水发生反应 题型6 晶体的特征 1.分析晶体与非晶体具有的性质： （1）下图是冰块熔化过程中温度随时间的变化图像。分析图像可知，冰块熔化过程持续 min，此过程需 (填“吸热”或“放热”)，温度 (填“升高”“不变”或“降低”)。所以，冰是 (填“晶体”或“非晶体”)，区分晶体与非晶体的重要依据是 。    （2）甲为石墨晶体，甲说明晶体具有 ；乙说明晶体具有各向异性而非晶体具有 ；丙说明晶体的内部微粒排列规范 而非晶体内部微粒排列无序。    【答案】（1）10 吸热 不变 晶体 晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点 （2）各向异性 各向同性 有序 【解析】（1）由图知，冰块熔化过程持续了10min，此过程需吸收热量，温度保持不变，故冰是晶体，有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，有无固定熔点是区分晶体与非晶体的重要依据； （2）甲为石墨晶体，垂直方向的导电性差而水平方向的导电性强，说明晶体具有各向异性；乙图中，水晶属于晶体而玻璃属于非晶体，石蜡熔化后，水晶片上出现椭圆形而玻璃片上出现圆形，说明晶体具有各向异性而非晶体具有各向同性；丙说明晶体的内部微粒排列规范有序而非晶体内部微粒排列无序。 2.下列有关晶体的特征及结构的叙述不正确的是 A．晶体一般都有各向异性 B．冰和碘晶体中微粒间的作用力完全相同 C．宝石在不同方向上硬度不一定相同 D．有规则几何外形的固体不一定都是晶体 【答案】B 【分析】晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，晶体的分子排列是有规则的，而非晶体的分子排列是无规则的。 【解析】A．单晶体的物理性质是各向异性，A正确； B．冰和碘晶体都属于分子晶体，在冰中分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键；而在碘晶体中碘分子之间只存在分子间作用力，而不存在氢键，因此微粒间的作用力不完全相同，B错误； C．由于质点的有序排列，故晶体具有各向异性的性质，蓝宝石属于晶体，在不同方向上硬度有一些差异，C正确； D．晶体是有规则外形的固体，但是有规则几何外形的固体不一定都是晶体，区别晶体和非晶体最好的方法是对固体进行X射线衍射实验，D正确； 故合理选项是B。 3.从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是 A．金刚石中C-C键的键角均为，所以金刚石和CH4的晶体类型相同 B．石墨晶体是一种混合型晶体，兼有共价晶体、分子晶体和金属晶体的特征 C．O-HO的键能大于F-HF的键能，因此水的凝点高于氟化氢的沸点 D．Be和Al两种元素因处于元素周期表的对角线位置，且都属于P区元素，所以有些性质相似 【答案】B 【解析】A．金刚石中C-C键的键角为，甲烷中C-H键的键角也为，但是金刚石属于原子晶体，CH4属于分子晶体，二者晶体类型不相同，故A错误； B．石墨晶体层与层之间是分子间作用力，层内碳原子之间形成共价键，未杂化的p电子在层内自由移动，可以导电，类似金属晶体，所以石墨属于混合型晶体，兼有共价晶体、分子晶体和金属晶体的特征，故B正确； C．氢键属于分子间作用力，水的沸点高于氟化氢的沸点是因为氢键的数目前者更多，故C错误； D．Be是第ⅡA族元素，属于s区元素，但是和两种元素因处于元素周期表的对角线位置所以有些性质相似，故D错误； 故选B。 题型7 常见的晶体模型分析 1.【离子晶体的结构、晶胞的有关计算】（23-24高二下·四川南充·月考）几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示，下列说法正确的是 A．中的配位数大于干冰中分子的配位数 B．晶体的特征是分子的非密堆积。 C．若金刚石的晶胞边长为，其中两个最近的碳原子之间的距离为 D．石墨晶体层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种混合型晶体 【答案】D 【解析】A．中的配位数为6，干冰中分子的配位数为12，中的配位数小于干冰中分子的配位数，A错误； B．晶体的特征是分子的密堆积，B错误； C．两个最近的碳原子之间的距离为晶胞体对角线的，金刚石的晶胞边长为，其中两个最近的碳原子之间的距离为，C错误； D．石墨晶体层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种混合型晶体，D正确； 答案选D。 2.【离子晶体的结构】下列关于各晶体模型示意图的分析正确的是 名称 的晶胞 的晶胞 晶体碘的晶胞 石墨晶体的结构 模型 示意图             分析 1个晶胞内含有6个和6个 B．Si原子的配位数为2 C．在晶胞中的排列有2种取向 D．石墨层与层间的主要作用力是共价键 【答案】C 【解析】A．NaCl晶胞中Na+个数为，Cl-的个数为，A错误； B．SiO2中Si的配位数为4，B错误； C．碘分子的排列有2种不同的取向，在顶点和面心，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构，C正确； D．石墨是混合型晶体，同一层内碳原子和碳原子通过共价键相连，而层与层之间是通过分子间作用力相结合，D错误； 故答案为：C。 3.【晶胞的有关计算】高二化学组组织同学们制作晶体模型。8班张宇涵同学提交了金刚石的晶体结构模型，17班路雪同学提交了氯化钠的晶胞模型，如下图所示。下列说法不正确的是 A．金刚石晶体中，碳原子采取杂化轨道成键，形成共价键三维骨架网络 B．金刚石晶体中含键 C．氯化钠晶体中，1个周围有12个距离最近且相等的 D．氯化钠晶胞为立方体，若棱长为，则晶体密度为 【答案】B 【解析】A．金刚石晶体中，每个碳原子形成三个单键，碳原子采取杂化轨道成键，形成共价键三维骨架网络，故A正确； B．金刚石晶体结构为，根据图知，1mol金刚石含2mol C-C键，故B错误； C．在氯化钠晶体中，每个周围与它距离最近且相等的共有12个，每个周围与它距离最近且相等的共有12个，故C正确； D．氯化钠晶胞为立方体，若棱长为，该晶胞中为，为，则晶体密度为，故D正确； 故答案为B。 4.【常见晶体结构】下列关于各晶体模型示意图的分析不正确的是 名称 的晶胞 的晶胞 模型示意图 分析 A．1个晶胞内含有4个和4个 B．Si原子的配位数为2 名称 晶体碘的晶胞 石墨晶体的结构 模型示意图 分析 C．在晶胞中的排列有2种取向 D．石墨中含有共价键的数目为 【答案】B 【解析】A．晶胞中个数为，的个数为，A正确； B．中Si的配位数为4，B错误； C．碘分子的排列有2种不同的取向，在顶点和面心，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构，C正确； D．石墨中1个C含有的共价键为1.5个，石墨中含有共价键为，故D正确； 答案选B。 解题要点 1.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) 2．晶胞中粒子配位数的判断 一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数，它反映了晶体中粒子排列的紧密程度。 （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。常见晶胞的配位数如下： 简单立方：配位数为6 面心立方：配位数为12 体心立方：配位数为8 （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。 以NaCl晶体为例 ①找一个与其离子连接情况最清晰的离子，如图中心的灰球(Cl－)。 ②数一下与该离子周围距离最近的异种电性离子数，如图标数字的面心白球(Na＋)。确定Cl－的配位数为6，同样方法可确定Na＋的配位数也为6。 3．晶体熔、沸点的比较 离子晶体 一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大（即离子间的作用力就越强），其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞NaCl＞CsCl 原子晶体 原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔沸点越高，如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅 分子晶体 ①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔沸点反常的高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S ②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4 ③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔沸点越高，如CO＞N2 ④烷烃的同分异构体，支链越多，对称性强，熔、沸点越低 金属晶体 一般来说，金属阳离子半径越小，离子所带电荷数越多，其金属键越强，金属熔沸点就越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al 异类晶体 一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，如SiO2＞NaCl＞CO2 4.计算晶体密度的方法 （1）思维流程 （2）计算公式：（N为晶胞中的粒子数，M为晶胞化学式的摩尔质量，NA为阿伏加德罗常数，a为晶胞边长）。 （3）常用到的单位换算: 1m=102cm=109nm=1010Å=1012pm。 5.计算晶体中粒子间距离的方法 （1）思维流程 （2）计算方法：微粒间距离的计算常常涉及晶体密度、NA、m、晶体体积等数据，解答这类题目时，一要掌握“均摊法”原理，二要熟悉常见晶体的结构特征，三要明确微粒的位置，结合数学知识，找出所求微粒间的距离与晶胞边长、面对角线或者体对角线的关系。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 物质结构与性质 题型一 原子核外电子排布 题型二 元素性质的周期性变化 题型三 共价键与分子的空间结构 题型四 离子键、配位键与金属键 题型五 分子间作用力 题型六 晶体的特征 题型七 常见的晶体模型分析 题型1原子核外电子排布 1.【基态原子的电子排布的特殊性】下列各组基态原子或元素中彼此化学性质一定相似的是 A．L层上有一个空轨道的元素和M层的p轨道上有一个空轨道的元素 B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 C．2p轨道上有一个未成对电子的X原子和3p轨道上只有一个未成对电子的Y原子 D．原子核外电子排布式为的X原子与原子核外电子排布式为的Y原子 解题要点 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．基态原子核核外电子排布式的表示方法 电子排布式 ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如 K：1s22s22p63s23p64s1 ②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元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1 轨道表示式 每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。 如基态硫原子的轨道表示式为： 2.【基态原子的电子排布的特殊性】（15-16高二上·四川南充·期末）下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的叙述正确的是(　　) A．基态原子核外N电子层上只有一个电子的元素一定是第ⅠA族元素 B．原子核外价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定是副族元素 C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 D．基态原子核外价电子排布式为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y 3.【电子排布式】下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的说法正确的是 A．原子的价电子排布式为的元素一定是主族元素 B．基态原子的p能级上有4个电子的元素一定是第VIA族元素 C．原子的价电子排布式为的元素属于ds区元素 D．基态原子的N层上有两个电子的元素一定是主族元素 4.【电离能】（10-11高二下·辽宁葫芦岛·月考）气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是（    ） A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1 B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2 C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3 D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1 5.【核外电子排布规律】不符合原子核外电子排布基本规律的是 A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上 B．K层是能量最低的电子层 C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18 D．各电子层（n）最多可容纳的电子数为n2 6.【元素性质与电负性的关系】（23-24高二上·山东青岛·期末）原子是肉眼和一般仪器都看不到的微粒，科学家们是根据可观察、可测量的宏观实验事实，经过分析和推理，揭示了原子结构的奥秘。 （1）下列说法中正确的个数是__________。 ①同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量 ②任何s轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已 ③2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 ④原子核外电子排布，先排满K层再排L层，排满M层再排N层 ⑤基态碳原子的轨道表示式： ⑥ⅢB族到ⅡB族的10个纵列的元素都是金属元素 ⑦用电子式表示的形成过程： ⑧基态钒原子的结构示意图为 A．2 B．3 C．4 D．5 （2）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为__________、__________。 A．    B． C．    D． （3）研究发现，正离子的颜色与未成对电子数有关，例如：、、等。呈无色，其原因是__________（从微粒结构的角度进行描述）。 （4）钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种原子__________光谱（选填“发射”或“吸收”）。 （5）第四周期的元素形成的化合物在生产生活中有着重要的用途。 ①镍铬钢抗腐蚀性能强，基态铬原子的价电子排布式为__________，按照电子排布式，镍元素在周期表中位于__________区。 ②“玉兔二号”月球车通过砷化镓太阳能电池提供能量进行工作。基态砷原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形。砷的电负性比镓__________（填“大”或“小”）。 （6）随着科技的不断发展，人类对原子结构的认识不断深入，新型材料层出不穷。表中列出了第三周期的几种元素的部分性质： 元素编号 a b c d e 电负性 3.0 2.5 x 1.5 0.9 主要化合价 ， ， ， ①预测x值的区间：______～______。 ②表中五种元素的第一电离能由大到小的顺序是__________（写元素符号）。 题型2 元素性质的周期性变化 1.为两种主族元素的原子，的阴离子与的阳离子具有相同的电子层结构，下列有关叙述正确的是 A．的原子半径大于的原子半径 B．的电负性小于的电负性 C．的离子半径大于的离子半径 D．的第一电离能小于的第一电离能 2.下图是元素周期表的一部分，图中所列字母分别代表一种化学元素。 请回答下列问题： （1）元素b位于周期表中 区，其基态原子核外有 种运动状态不同的电子。 （2）基态c原子中有 个未成对电子，其中能量最高的电子所在原子轨道的电子云轮廓图为 形。 （3）理论上为离子化合物，猜测其电子式为 。 （4）基态外围电子的轨道表示式为 ，已知高温下化合物比化合物更稳定，试从核外电子排布的角度解释原因 。 （5）b、c、d三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 （填元素符号）。 题型3 共价键与分子的空间结构 1.（25-26高二下·湖南株洲·月考）下列化学用语或表述正确的是 A．的空间结构：V形 B．中的共价键类型：非极性键 C．基态原子价电子排布式： D．键的电子云图为： 2.【晶体结构与类型】（25-26高二下·天津·月考）下列关于晶体的说法，不正确的是 ①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性； ②含有金属元素的晶体一定是离子晶体； ③共价键可决定分子晶体的熔、沸点； ④和两种晶体中，的离子键键能较小，所以其熔点比较低； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列； ⑥化合物中键的极性；； ⑦干冰晶体中，一个分子周围有12个分子紧邻； A．①②③ B．②③⑦ C．④⑤⑥ D．②③④ 3. （25-26高二下·山东济南·期中）中国化学家研究出一种新型复合光催化剂()，该催化剂能利用太阳能高效分解水，原理如图1所示。下列说法正确的是 A．稳定性强是因为存在分子间氢键 B．分子中既存在非极性共价键又存在极性共价键 C．的分子结构如图2所示，则 D．基态N原子核外电子的空间运动状态有7种 4.【共价键】下列有关共价键键参数的比较中，不正确的是 A．键能：C—N < C=N < C≡N B．键长：I—I > Br—Br > Cl—Cl C．分子中的键角：H2O > NH3 D．乙烯分子中碳碳键的键能：σ键 > π键 5.【杂化轨道理论】下列化学用语或图示表达错误的是 A．sp杂化轨道： B．的VSEPR模型： C．HCl分子中键的形成示意图： D．冰中一个水分子周围有四个水分子： 6.【化学键数目的计算】（24-25高二下·山东枣庄·期中）下列对σ键和π键的认识错误的是 A．分子中σ键和π键个数比为1:1 B．键和键的重叠方式不同 C．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键 D．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同 解题要点： 1.共价键 分类依据 形成共价键的 原子轨道重叠方式 形成共价键的 电子对是否偏移 原子间 共用电子对的数目 类型 σ键 π键 极性键 非极性键 单键 双键 三键 电子云 “头碰头”重叠 电子云“肩并肩”重叠 共用电子对发生偏移 共用电子对不发生偏移 原子间有一对共用电子对 原子间有两对共用电子对 原子间有三对共用电子对 s—s s—p p—p p—p 实例 H2 HCl Cl2 N2 HCl I2 HCl CH2＝CH2 CH≡CH 提醒 σ键和π键判断：①σ键稳定，π键活泼；②共价单键是σ键；③共价双键中有一个σ键和一个π键；④共价三键中有一个σ键和两个π键。 σ键和π键的识别和计算 σ键和π键的识别 键线式呈现的结构，不能忽略省去的碳氢键 含有苯环的结构，不能忽略苯环中的碳氢键 1 mol苯分子中含有σ键的物质的量为12 mol。乙炔分子中σ键和π键的数目之比是3∶2。HCOONa中σ键和π键的数目之比是3∶1 配合物中的σ键和π键(一般，配位键是σ键) 由内界与外界组成的配合物：内界和外界之间一般存在离子键，如[Cu(NH3)4]SO4中，[Cu(NH3)4]2＋与SO之间是离子键，内界与外界中均含有σ键。1 mol [Cu(NH3)4]SO4中含有σ键的物质的量为20 mol 无外界的配合物，直接计算内界中的σ键数目。1 mol [Fe(CO)5]中含有σ键的物质的量为10 mol，π键的物质的量为10 mol 2.价层电子对理论、杂化轨道理论与分子间的空间构型关系 杂化轨类型 杂化轨道数目 孤电子对数 杂化轨道间夹角 空间构型 实例 分子构型 杂化轨道理论 sp 2 —— 180 直线 BeCl2 sp2 3 —— 120 平面三角形 BF3 sp3 4 无 10928' 四面体形 CH4 1 三角形 NH3 2 V形 H2O 价层电子对互斥理论 电子对数 成键对数 孤电子对数 电子对空间构型 分子空间构型 实例 2 2 0 直线 直线 BeCl2 3 3 0 三角形 三角形 BF3 2 1 V形 SnBr2 4 4 0 四面体 四面体 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 说明：配位数为4的空间构型有：①四面体，如[Zn(NH3)4]2＋，②四方形，如[Ni(CN)4]2－。 题型4 离子键、配位键与金属键 1.【配位键】配合物Co2(CO)8的结构如下图(已知Co是0价)，该配合物中存在的作用力类型共有    ①金属键    ②离子键   ③共价键   ④配位键   ⑤氢键   ⑥范德华力 A．②③④ B．②③④⑥ C．①③④⑥ D．②③④⑤⑥ 2.（24-25高二下·山东德州·期末）铁是一种重要金属元素，广泛应用于工业领域。请结合物质结构与性质的知识，回答以下问题： （1）Fe在元素周期表的_____区，基态Fe原子具有_____种能量不同的电子。 （2）硫酸亚铁铵[]俗称摩尔盐，是常用的化学试剂。该晶体中存在的化学键有_____(填字母)。 A．离子键　B．共价键　C．配位键　D．金属键　E．氢键 （3）铁能与CO形成配合物，形成配位键时，提供孤电子对的原子是_____原子(填“C”或“O”)，并说明理由：_____。中键和键个数之比为_____。 （4）一种含铁配合物的立方晶胞结构如图所示。该配合物中Fe的配位数为_____，若1号和2号原子的分数坐标分别为，，则3号原子的分数坐标为_____。该含铁配合物中Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的个数比为_____。 3.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等金属羰基化合物。已知室温时Fe(CO)5为浅黄色液体，沸点103℃，则Fe(CO)5中含有的化学键类型包括_____(填字母)。 A．极性共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键 （2）镍能形成多种配合物，如Ni(CO)4、[Ni(CN)4]2-、[Ni(NH3)6]2+等，下列有关说法正确的是_____(填选项字母)。 A．[Ni(NH3)6]2+中含有共价键和离子键 B．CO与CN-互为等电子体，其中CO分子内σ键和π键的个数比为1：2 C．NH3中N原子为sp3杂化，其空间构型为正四面体形 D．Ni2+在形成配合物时其配位数只能为4，Fe在形成配合物时其配位数只能为6 （3）Fe、Co、Ni与Ca都位于第四周期且最外层电子数相同，但相应单质的熔点，Fe、Co、Ni明显高于Ca，其原因是______。 （4）CoxNi(1-x)Fe2O4中Co、Ni的化合价都是+2，则Fe的化合价是______。Fe3+比Fe2+更稳定的原因是______。 （5）铁镁合金储氢材料，晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm，储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围，H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的。 储氢后晶体的化学式为_____，Mg原子占据Fe原子形成的______空隙，两个H原子之间的最短距离为_____，该储氢材料中氢的密度ρ为______g•cm-3(用含a的代数式表示)。 4.【金属键】物质结构理论推出：金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。且研究表明，一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，由此判断下列说法错误的是 A．硬度：Mg＞Al B．熔点：Mg＞Ca C．硬度：Mg＞K D．熔点：Ca＞K 解题要点 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 题型5分子间作用力 1.（25-26高二上·山东青岛·月考）下列说法中正确的是 ①晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ②共价晶体中共价键越强，熔点越高 ③6g二氧化硅晶体中含有的键数为 ④在和晶体中，阴、阳离子数之比相等 ⑤正四面体构型的分子，键角都是，其晶体类型可能是共价晶体或分子晶体 ⑥分子晶体中都含有化学键 ⑦含碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为 A．①②③④⑤ B．②③④⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦ 2.（24-25高二下·山东滨州·期末）结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 选项 性质 结构因素 A 熔点：<NaBF4 晶体类型 B 稳定性： 键能 C 沸点： 分子间作用力 D 酸性：> 键极性 解题要点 分子间作用力（范德华力和氢键）与分子的性质 范德华力 组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，熔、沸点越高 氢键 ①氢键表示方法 X—H…Y(X、Y为N、O、F原子，可以相同，也可不同) HF分子间的氢键 乙酸以分子间氢键缔合成的二聚体结构 邻羟基苯甲醛分子内形成了氢键 ②分子间氢键：使物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增加 ③解释一些特殊现象： 接近水的沸点时水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些(解释：接近水的沸点的蒸气中存在一定量的水分子因氢键而相互缔合，形成所谓的缔合分子)。 HF分子的相对分子质量测定结果比理论值偏大(解释：HF分子间通过氢键形成缔合分子，使测定结果偏大) 相似相溶原理 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂 影响分子溶解性的因素 ①首先考虑有无氢键，如氨气极易溶于水，主要是氨气分子与水分子之间形成了氢键 ②若无氢键，则考虑“相似相溶”规律，如HCl极易溶于水，HCl分子与水分子之间不存在氢键，所以考虑HCl分子与水分子均为极性分子，根据“相似相溶”，HCl易溶于水 ③最后考虑分子是否与水反应，如Cl2既不是极性分子，也不能与水分子形成氢键，但氯气能溶于水，原因是氯气能与水发生反应 题型6 晶体的特征 1.分析晶体与非晶体具有的性质： （1）下图是冰块熔化过程中温度随时间的变化图像。分析图像可知，冰块熔化过程持续 min，此过程需 (填“吸热”或“放热”)，温度 (填“升高”“不变”或“降低”)。所以，冰是 (填“晶体”或“非晶体”)，区分晶体与非晶体的重要依据是 。    （2）甲为石墨晶体，甲说明晶体具有 ；乙说明晶体具有各向异性而非晶体具有 ；丙说明晶体的内部微粒排列规范 而非晶体内部微粒排列无序。    2.下列有关晶体的特征及结构的叙述不正确的是 A．晶体一般都有各向异性 B．冰和碘晶体中微粒间的作用力完全相同 C．宝石在不同方向上硬度不一定相同 D．有规则几何外形的固体不一定都是晶体 3.从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是 A．金刚石中C-C键的键角均为，所以金刚石和CH4的晶体类型相同 B．石墨晶体是一种混合型晶体，兼有共价晶体、分子晶体和金属晶体的特征 C．O-HO的键能大于F-HF的键能，因此水的凝点高于氟化氢的沸点 D．Be和Al两种元素因处于元素周期表的对角线位置，且都属于P区元素，所以有些性质相似 题型7 常见的晶体模型分析 1.【离子晶体的结构、晶胞的有关计算】（23-24高二下·四川南充·月考）几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示，下列说法正确的是 A．中的配位数大于干冰中分子的配位数 B．晶体的特征是分子的非密堆积。 C．若金刚石的晶胞边长为，其中两个最近的碳原子之间的距离为 D．石墨晶体层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种混合型晶体 2.【离子晶体的结构】下列关于各晶体模型示意图的分析正确的是 名称 的晶胞 的晶胞 晶体碘的晶胞 石墨晶体的结构 模型 示意图             分析 1个晶胞内含有6个和6个 B．Si原子的配位数为2 C．在晶胞中的排列有2种取向 D．石墨层与层间的主要作用力是共价键 3.【晶胞的有关计算】高二化学组组织同学们制作晶体模型。8班张宇涵同学提交了金刚石的晶体结构模型，17班路雪同学提交了氯化钠的晶胞模型，如下图所示。下列说法不正确的是 A．金刚石晶体中，碳原子采取杂化轨道成键，形成共价键三维骨架网络 B．金刚石晶体中含键 C．氯化钠晶体中，1个周围有12个距离最近且相等的 D．氯化钠晶胞为立方体，若棱长为，则晶体密度为 4.【常见晶体结构】下列关于各晶体模型示意图的分析不正确的是 名称 的晶胞 的晶胞 模型示意图 分析 A．1个晶胞内含有4个和4个 B．Si原子的配位数为2 名称 晶体碘的晶胞 石墨晶体的结构 模型示意图 分析 C．在晶胞中的排列有2种取向 D．石墨中含有共价键的数目为 解题要点 1.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) 2．晶胞中粒子配位数的判断 一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数，它反映了晶体中粒子排列的紧密程度。 （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。常见晶胞的配位数如下： 简单立方：配位数为6 面心立方：配位数为12 体心立方：配位数为8 （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。 以NaCl晶体为例 ①找一个与其离子连接情况最清晰的离子，如图中心的灰球(Cl－)。 ②数一下与该离子周围距离最近的异种电性离子数，如图标数字的面心白球(Na＋)。确定Cl－的配位数为6，同样方法可确定Na＋的配位数也为6。 3．晶体熔、沸点的比较 离子晶体 一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大（即离子间的作用力就越强），其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞NaCl＞CsCl 原子晶体 原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔沸点越高，如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅 分子晶体 ①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔沸点反常的高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S ②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4 ③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔沸点越高，如CO＞N2 ④烷烃的同分异构体，支链越多，对称性强，熔、沸点越低 金属晶体 一般来说，金属阳离子半径越小，离子所带电荷数越多，其金属键越强，金属熔沸点就越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al 异类晶体 一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，如SiO2＞NaCl＞CO2 4.计算晶体密度的方法 （1）思维流程 （2）计算公式：（N为晶胞中的粒子数，M为晶胞化学式的摩尔质量，NA为阿伏加德罗常数，a为晶胞边长）。 （3）常用到的单位换算: 1m=102cm=109nm=1010Å=1012pm。 5.计算晶体中粒子间距离的方法 （1）思维流程 （2）计算方法：微粒间距离的计算常常涉及晶体密度、NA、m、晶体体积等数据，解答这类题目时，一要掌握“均摊法”原理，二要熟悉常见晶体的结构特征，三要明确微粒的位置，结合数学知识，找出所求微粒间的距离与晶胞边长、面对角线或者体对角线的关系。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $