高一化学物质结构复习.pptx

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1、高一化学物质结构复习高一化学物质结构复习 考情解读课标要求主题1:原子结构与元素的性质1.原子核外电子的运动状态了解有关核外电子运动模型的历史发展过程,认识核外电子的运动特点。知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。2.核外电子排布规律知道原子核外电子的能级高低顺序,了解原子核外电子排布的构造原理,认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容 考情解读课标要求原理和洪特规则等。知道136号元素基态原子核外电子的排布。3.核外电子排布与元素周期律(表)认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化,知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元

2、素性质周期性变化的原因。知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征,了解元素周期律(表)的应用价值。考情解读课标要求主题2:微粒间的相互作用与物质的性质1.微粒间的相互作用认识物质是由原子、离子、分子等微粒构成的,微粒之间存在不同类型的相互作用。根据微粒的种类及微粒之间的相互作用,认识物质的性质与微观结构的关系。认识离子键、共价键的本质。结合常见的离子化合物和共价分子的实例,认识物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系。知道配位键的特点,认识简单的配位化合物的成键特征,了解配位化合物的存在与应用。知道金属键的特点与金属 考情解读课标要求某些性质的关系。认识分子间存在相互作用

3、,知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力,了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。2.共价键的本质和特征认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键,了解共价键具有饱和性和方向性。知道根据原子轨道的重叠方式,共价键可分为键和键等类型;知道共价键可分为极性和非极性共价键。共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。考情解读课标要求3.分子的空间结构结合实例了解共价分子具有特定的空间结构,并可运用相关理论和模型进行解释和预测。知道分子的结构可以通过波谱、晶体X射线衍射等技术进行测定。知道分子可以分为极性分子和非极性分子,知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密

4、切相关。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。考情解读课标要求4.晶体和聚集状态了解晶体中微粒的空间排布存在周期性,认识简单的晶胞。借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构特点。知道在一定条件下,物质的聚集状态随构成物质的微粒种类、微粒间相互作用、微粒聚集程度的不同而有所不同。知道物质的聚集状态会影响物质的性质,通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料。必做实验:简单配合物的制备 考情解读核心考点核心命题角度考题取样命题情境素养能力原子结构与元素的性质电子排布式和电子排布图(热点角度)2020全国卷,35(1)学习探索理解与辨析理解与辨析学习探索2020全国卷,35(

5、3)电离能和电负性(热点角度)分子结构与性质化学键类型的判断(热点角度)2018全国卷,35(4)学习探索理解与辨析大键(新角度)2017全国卷,35(3)学习探索理解与辨析杂化轨道类型的判断(热点角度)2020全国卷,35(4)学习探索理解与辨析微粒空间构型的判断(热点角度)2018全国卷,35(4)学习探索理解与辨析 考情解读核心考点核心命题角度考题取样命题情境素养能力分子结构与性质分子间作用力对分子性质的影响2020山东,17(2)学习探索归纳与论证晶体结构与性质晶体微粒间作用力及晶体熔、沸点高低比较(热点角度)2017全国卷,35(3)学习探索归纳与论证有关物质结构与性质中四大晶体的计

6、算模型金属晶体及其计算2018全国卷,35(5)学习探索归纳与论证离子晶体及其计算2017全国卷,35(5)学习探索归纳与论证原子晶体和分子晶体及其计算2016全国卷,37(5)学习探索归纳与论证 考情解读高考怎么考高考对本专题的考查以原子的核外电子排布、元素周期律、复杂离子或分子的空间构型、晶体结构及其相关计算等为主,考查考生对微观粒子结构和性质的认知能力。晶胞结构的相关计算是每年的必考考点,涉及微观建模、数学分析、立体计算等,可以多角度、多层次考查考生分析问题、解决问题的能力。预计2022年高考会选择有社会价值或科研价值的新颖素材创设命题情境,考查原子、分子结构,物质结构与性质等,有关四种

7、晶体类型的考查会更遵循新课标和新教材的变化,试题设计会更好地体现宏观辨识与微观探析化学学科核心素养的要求。目录考点1原子结构与元素的性质考点帮必备知识通关考法帮解题能力提升考法1基态原子核外电子排布考法2电离能和电负性的应用考点2分子结构与性质考点帮必备知识通关考法帮解题能力提升考法3化学键类型的判断目录考法4分子(或离子)空间构型与中心原子杂化类型的判断考法5分子的性质考点3晶体结构与性质考点帮必备知识通关考法帮解题能力提升考法6晶体类型的判断和晶体熔、沸点比较高分帮“双一流”名校冲刺探模型主题探究模型3有关物质结构与性质中四大晶体的计算模型考点1原子结构与元素的性质考点帮必备知识通关1.能

8、层、能级与原子轨道(1)能层、能级和最多容纳电子数之间的关系能层(n)一二三四五六 七符号KLMNOPQ能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s最多容纳的电子数22626102610 1422818322n2电子离核远近近远电子能量高低低高考点帮必备知识通关注意:能层数=电子层数,每个能层所包含的能级数=能层序数。(2)原子轨道的形状和能量关系轨道形状原子轨道电子云轮廓图形状轨道个数原子轨道伸展方向数s球形11p哑铃形(纺锤形)3(px,py,pz)3d55考点帮必备知识通关能量高低a.相同能层上原子轨道能量的高低:nsnpndnfb.形状相同的原子轨道能量的高低:

9、1s2s3s4sc.同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等,如npx、npy、npz轨道的能量相等。2.核外电子排布的三个规律(1)能量最低原理原子核外电子优先占据能量较低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道,这样使整个原子处于能量最低的状态。电子填入能级的顺序为1s2s考点帮必备知识通关2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s考点帮必备知识通关深度学习拓展延伸当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14),半充满(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低,这一点可看成洪特规则的特例。如24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1

10、(3d5、4s1均为半充满稳定状态);29Cu的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1(3d10为全充满稳定状态,4s1为半充满稳定状态)。考点帮必备知识通关3.基态、激发态与光谱示意图考点帮必备知识通关4.原子结构与元素性质(1)元素周期表元素周期表的分区考点帮必备知识通关各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点分区元素分布价电子排布元素性质特点s区A族、A族ns12除氢外都是活泼金属元素;通常是最外层电子参与反应p区A族A族、0族ns2np16(除He外)通常是最外层电子参与反应d区B族B族、族(除镧系、锕系外)(n-1)d19ns12(除Pd外)d轨道可以不同程度地参与

11、化学键的形成ds区B族、B族(n-1)d10ns12金属元素f区镧系、锕系(n-2)f014(n-1)d02ns2镧系元素化学性质相近,锕系元素化学性质相近考点帮必备知识通关能级组:多电子原子中,原子轨道能级高低次序不同,能量相近的原子轨道为相同的能级组。元素周期表中,能级组与周期对应,如第一能级组即为第一周期。如图是用原子轨道表示的能级组:考点帮必备知识通关价电子与价电子排布规律价电子:化学反应所涉及的电子,对主族元素而言是指原子最外层上的电子。a.同主族元素的价电子排布规律:能级符号及能级上的电子数相等,但能级组不同,如N、As同为第A族元素,价电子排布中的能级符号及电子数均为ns2np3

12、,不同的是N为第二能级组,故其价电子排布式为2s22p3,As为第四能级组,故其价电子排布式为4s24p3。b.同周期元素的价电子排布规律:对短周期元素而言,价电子排布式为ns12np06,族序数就是价电子数,n为周期数。考点帮必备知识通关(2)电离能2020全国卷第35题第(1)问概念气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量称为第一电离能,用I1表示规律同周期:从左到右,元素的第一电离能整体呈逐渐增大的趋势同主族:从上到下,元素的第一电离能逐渐减小同种元素:逐级电离能越来越大,即I1I2I3特例同周期主族元素,第A族、A族元素的第一电离能分别大于第A族、A族元素。这

13、是因为第A族元素原子的价电子排布式为ns2,ns轨道为全充满状态,第A族元素原子的价电子排布式为ns2np3,np轨道为半充满状态,比较稳定,具有较大的第一电离能考点帮必备知识通关(3)电负性2020全国卷第35题第(3)问用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。元素的电负性越大,表示其原子对键合电子的吸引力越大。一般来说,在元素周期表中,同周期自左至右,元素的电负性逐渐变大;同主族从上到下,元素的电负性逐渐变小。金属元素的电负性O。考法帮解题能力提升2.电负性的应用考法帮解题能力提升命题角度1 电离能和电负性 示例3高考组合(1)电离能2017全国卷,35(1)节选,1分元素Mn与O中

14、,第一电离能较大的是。2016全国卷,37(2),4分根据元素周期律,原子半径GaAs,第一电离能GaAs。(填“大于”或“小于”)2016全国卷,37(3),2分单质铜及镍都是由键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为ICu=1958kJmol-1、INi=1753kJmol-1,ICuINi的原因是。考法帮解题能力提升(2)电负性2020全国卷,35(3)改编CaTiO3的组成元素的电负性大小顺序是。2018全国卷,35(4)改编中华本草等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。Zn、C、O电负性由大至小的顺序是。2015新课标全国卷,37(1)改编O、

15、Na、P、Cl四种元素中,电负性最大的是(填元素符号)。考法帮解题能力提升解析：(1)O是非金属元素,而Mn是金属元素,前者易得电子而不易失电子,后者则反之,所以O的第一电离能大于Mn。同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,第一电离能呈增大趋势。Ga的原子半径大于As,Ga的第一电离能小于As。单质铜及镍都是由金属键形成的晶体,Cu、Ni失去一个电子后电子排布式分别为Ar3d10、Ar3d84s1,铜的3d轨道全充满,达到稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大。(2)O为非金属元素,其电负性在三种元素中最大,Ca和Ti同为第四周期元素,金属性CaTi,故电负性OTiCa。通常非金属性越强的

16、元素其电负性越大,且一般情况下,非金考法帮解题能力提升属的电负性比金属的电负性大,故Zn、C、O电负性由大至小的顺序是OCZn。四种元素中,电负性最大,即非金属性最强的为O。答案：(1)O大于小于金属铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子(2)OTiCaOCZnO考法帮解题能力提升命题角度2 第一电子亲和能 示例42017全国卷,35(2),4分元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是;氮元素的E1呈现异常的原因是。考法帮解题能力提升解析

17、：从图中可以看出,除N外,同周期元素随核电荷数的增大,E1逐渐增大,这是因为原子半径逐渐减小,结合一个电子需要释放出更多的能量;N原子的2p轨道处于半充满状态,不易再结合一个电子,故其E1呈现异常。答案：同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量依次增大N原子的2p轨道为半充满状态,具有额外稳定性,故不易结合一个电子考法帮解题能力提升核心素养对接核心素养之“证据推理与模型认知”电子亲和能概念模型元素的基态气态原子获得电子形成气态负离子时所放出的能量,叫电子亲和能。一个基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称为第一电子亲和能,用E1表示。元素的第

18、一电子亲和能越大,表示元素由气态原子得到电子生成负离子的倾向越大,该元素的非金属性越强。考点2分子结构与性质考点帮必备知识通关1.共价键考点帮必备知识通关注意：共价键的强弱与分子晶体的熔、沸点无关,与原子晶体的熔、沸点有关。2.分子极性的判断分子总体来说是呈电中性的,但由于不同原子的电负性不同,分子内部电荷的分布不一定对称,成键电子对偏向电负性较大的原子,从而使分子有了极性分子与非极性分子之分。考点帮必备知识通关(1)根据空间构型判断考点帮必备知识通关注意：臭氧(O3)为单质分子,但属于极性分子。O3与SO2互为等电子体,为V形分子,空间构型不对称。(2)根据物质类别判断考点帮必备知识通关(3

19、)判断ABn型分子的极性:一般情况下,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,则该分子为非极性分子,否则为极性分子。如CH4中C为-4价,碳元素化合价的绝对值等于其所在的主族序数,则CH4为非极性分子;NH3中N为-3价,但氮元素为第A族元素,氮元素化合价的绝对值不等于其所在的主族序数,则NH3为极性分子。考点帮必备知识通关3.分子的立体构型重点(1)价层电子对互斥理论价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对,包括键电子对和中心原子上的孤电子对(即未形成共价键的电子对)。价层电子对数的计算价层电子对数=键电子对数+中心原子上的孤电子对数考点帮必备知识通关其中:a是中心原子的价电子

20、数阳离子要减去所带的电荷数、阴离子要加上所带的电荷数(绝对值);b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1,其他原子为“8-该原子的价电子数”);x为与中心原子结合的原子数。如SO2中硫原子的孤电子对数为(6-22)=1。考点帮必备知识通关深度学习分析解释在计算孤电子对数时,出现0.5或1.5,则把小数进位为整数,即1或2。如NO2的中心原子N的孤电子对数为=0.51,价层电子对数为3。考点帮必备知识通关价层电子对互斥模型(VSEPR模型)价层电子对数孤电子对数 VSEPR模型名称分子或离子的空间构型实例20直线形直线形BeCl230平面三角形平面三角形BF31V形SnBr240四面体

21、形正四面体形CH41三角锥形NH32V形H2O考点帮必备知识通关核心素养对接核心素养之“证据推理与模型认知”利用价层电子对互斥 理解判断分子或离子构型解题模型杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间结构不同。考点帮必备知识通关(2)杂化轨道理论当原子成键时,原子内部能量相近的原子轨道相互混杂,形成与原轨道数相等、能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间结构不同。考点帮必备知识通关杂化轨道只用于形成键或容纳未参与成键的孤电子对。中心原子杂化轨道数计算方法:杂化轨道数=键电子对数+孤电子对数中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断考点帮必备知识通关化学式键电子对

22、数孤电子对数价层电子对数杂化轨道数 杂化类型 分子空间构型BeCl22022sp直线形SO22133sp2V形BF33033sp2平面三角形H2O2244sp3V形NH33144sp3三角锥形CH44044sp3正四面体形考点帮必备知识通关注意：价层电子对互斥理论能预测分子的立体构型,但不能解释分子的成键情况,杂化轨道理论能解释分子的成键情况,但不能预测分子的立体构型。两者相结合,具有一定的互补性,可简便、迅速、全面处理问题。4.配位键与配位化合物近几年高考关注点(1)配位键配位键是一种特殊的共价键,是由成键的一方提供孤电子对,另一方提供空轨道而形成的,在分子或离子中都可能存在。只要电子接受体

23、(分子、原子或离子)有空轨道,电子给予体有孤电子对,两者就可以形成配位键。常用“”来表示配位键,箭头指向接受孤电子对的原子。考点帮必备知识通关(2)配位化合物通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,如Cu(NH3)4SO4。常见的配位化合物中,能够提供孤电子对的配体:H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-、SCN-等。能够提供空轨道的中心原子(或离子):一般是金属原子或离子,特别是过渡金属原子或离子,如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。考点帮必备知识通关高考链接1.2020全国卷,35(2)节选NH3BH3分子中,NB化

24、学键称为键,其电子对由提供。2.2019全国卷,35(2)改编乙二胺(H2NCH2CH2NH2)能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。考点帮必备知识通关答案：1.配位N2.乙二胺的两个N提供孤电子对给金属离子形成配位键Cu2+(点拨:由于铜离子的半径大于镁离子,形成配位键时头碰头重叠程度较大,因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+)考点帮必备知识通关5.等电子体(1)等电子体:原子总数相等、价电子总数相等的粒子互称为等电子体。如N2与CO、O3与SO2是等电子体。等电子体具有相似的化学

25、键特征,它们的许多性质相近,例如CO和N2的熔、沸点等都非常相近。考点帮必备知识通关注意常见的等电子体汇总微粒价电子总数空间构型CO2、NO2+、N3-、N2O、CNO-、SCN-16直线形CO32-、NO3-、SO3、BF324平面三角形SO2、O3、NO2-18V形SO42-、PO43-、CCl4、SiF4、SiO44-、ClO4-32正四面体形SO32-、ClO3-26三角锥形CO、N2、CN-、C22-10直线形CH4、NH4+、SiH4、BH4-8正四面体形考点帮必备知识通关(2)确定等电子体的方法方法具体阐释示例竖换法把分子(或离子)中的某个原子换成该原子同族的其他元素原子CO2C

26、S2,O3SO2考点帮必备知识通关方法具体阐释示例横换法把分子(或离子)中的某两个原子分别向前、向后换成相邻主族元素原子;把分子(或离子)中的某个原子换成相邻主族元素原子,然后通过添加1个单位的正、负电荷使价电子总数相同N2COO3NO2-CH4NH4+考点帮必备知识通关方法具体阐释示例综合法把分子(或离子)中的某个原子换成其他主族元素原子,然后通过添加正、负电荷使价电子总数相同;把电荷平均分配给其他原子,相当于得到新的原子SO42-SiO44-SiF4考法帮解题能力提升考法3化学键类型的判断命题角度1化学键类型的判断热点角度示例5(1)已知:+反应后当键增加1mol时,键(填“增加”或“减少

27、”)的数目约为。(2)Fe3+与KSCN反应可生成红色的K3Fe(SCN)6,K3Fe(SCN)6中的化学键类型有。写出一种与SCN-互为等电子体的分子的化学式:。考点帮必备知识通关(3)金属Ni能与CO形成配合物Ni(CO)4。与CO互为等电子体的一种分子为(写化学式,下同),与CO互为等电子体的一种离子为。(4)氟化铵(NH4F)可用作玻璃蚀刻剂、防腐剂、消毒剂等。氟化铵中存在(填标号)。A.离子键B.键C.键D.氢键考点帮必备知识通关解析：(1)每生成1mol氯吡苯脲,需要1mol2-氯-4-氨基吡啶、1mol异氰酸苯酯,反应过程中1个2-氯-4-氨基吡啶分子断裂1个键、1个异氰酸苯酯分

28、子断裂1个键,生成1个氯吡苯脲分子时新形成2个键,所以当键增加1mol时,键减少的数目约为6.021023。(2)SCN-中存在共价键,Fe3+与SCN-以配位键结合成配离子,K+与配离子之间以离子键的形式结合,所以K3Fe(SCN)6中的化学键类型有离子键、共价键、配位键;寻找SCN-的等电子体时,把N原子的价层电子增加1个,则与S原子的价层电子数相等,即可写成CS2,同理可写出其他的等电子体N2O、CO2、COS等。考点帮必备知识通关(3)与CO互为等电子体的微粒有N2、CN-、等。(4)NH4F为离子化合物,NH4+和F-形成离子键,NH4+的结构式为+,含有键和配位键,配位键属于键。答

29、案：(1)减少6.021023(2)离子键、共价键、配位键CS2(或N2O、CO2、COS,合理即可)(3)N2CN-(或C22-,合理即可)(4)AB考点帮必备知识通关考点扫描1.2018全国卷,35(4)节选气态三氧化硫以单分子形式存在,其中共价键的类型有种。2.2017全国卷,35(4)节选Mn(NO3)2中的化学键除了键外,还存在。3.2016全国卷,37(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是。考点帮必备知识通关答案：1.22.离子键和键(键)3.Ge原子半径大,原子间形成的单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度

30、很小或几乎不能重叠,难以形成键考法帮解题能力提升命题角度2大键示例62017全国卷,35(3)改编经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图所示,R中阴离子中的键总数为个。分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),则中的大键应表示为。考法帮解题能力提升解析：从题图可以看出:阴离子呈五元环状结构,其含有的键总数为5个;中总价层电子数为55+1=26,5个键有10个电子,每个氮原子上有1对不与分子平面垂直的孤电子对,因此5个平行p轨道中共有6个电子,形成的大键为。答案：5考点帮必备知识通关核心素养对接核心素养之“证据推

31、理与模型认知”大键概念模型(1)定义:在多原子分子中,相互平行的p轨道发生电子云重叠而成键,p轨道电子在多个原子间运动形成型化学键,这种不局限在两个原子之间的键称为离域键或共轭键,简称大键。(2)表示符号:,m表示相互平行的p轨道的数目,n表示相互平行的p轨道中的电子数。理论计算证明nH2SO3,H2SeO4H2SeO3,HNO3HNO2,H3AsO4H3AsO3,HClO4HClO3HClO2HClO等。解释(以H2SO4H2SO3为例):H2SO3中的S为+4价,而H2SO4中的S为+6价,正电性更高,导致SOH中O的电子向S偏移,OH键更易断裂,易电离出H+。(2)同周期元素从左往右,其

32、最高价含氧酸的酸性增强。如:HClO4H2SO4等。解释:Cl原子半径小于S原子半径,Cl的电负性大于S,Cl的化合价高于S,使ClOH中O的电子向Cl偏移,OH键更易断裂,易电离出H+。考法帮解题能力提升(3)同主族元素从上到下,其最高价含氧酸的酸性减弱。如:H2SO4H2SeO4等。解释:S原子半径小于Se原子半径,S的电负性大于Se,使SOH中O的电子向S偏移,OH键更易断裂,易电离出H+。(4)多元弱酸的电离程度逐级减小。如:酸性H2SO3HSO3-等(从物质结构的角度解释)。解释:第一步电离后生成的负离子较难进一步电离出带正电荷的氢离子。考法帮解题能力提升命题角度分子间作用力对分子性

33、质的影响示例9高考组合(1)2020全国卷,35(2),2分Ti的四卤化物熔点如表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是。(2)2018全国卷,35(3)改编如图为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/377-24.1238.3155考法帮解题能力提升(3)2016全国卷,37(2),4分氨的沸点(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是;氨是分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为。考法帮解题能力提升解析：(1)TiF4为离子化合物,熔点高,TiCl4、T

34、iBr4、TiI4为共价化合物,TiCl4、TiBr4、TiI4为分子晶体,其结构相似,随相对分子质量的增大分子间作用力增大,熔点逐渐升高,故熔点由高到低的顺序为TiF4TiI4TiBr4TiCl4。(2)S8和SO2均为分子晶体,分子间存在的作用力均为范德华力,S8的相对分子质量大,分子间范德华力强,故熔点和沸点高。(3)NH3分子间存在氢键,故沸点比PH3的高。NH3中N有一对孤电子对,立体构型为三角锥形,因此NH3为极性分子,N的杂化轨道数为3+1=4,杂化类型为sp3。考法帮解题能力提升答案：(1)TiF4为离子化合物,熔点高,其他三种均为共价化合物,随相对分子质量的增大分子间作用力增

35、大,熔点逐渐升高(2)S8相对分子质量大,分子间范德华力强(3)高于NH3分子间可形成氢键极性sp3考点3晶体结构与性质考点帮必备知识通关1.四种晶体的特点比较 类型比较离子晶体金属晶体分子晶体原子晶体构成微粒阴、阳离子金属阳离子、自由电子分子原子微粒间作用力离子键金属键分子间作用力共价键熔、沸点较高有的高(如钨)、有的低(如汞)较低很高硬度较大有的高(如铬)、有的低(如钠)较小很大导电性熔融或在水溶液中导电优良本身不导电,溶于水时发生电离后可导电绝缘体(或半导体)考点帮必备知识通关注:在2017版课程标准和新教材中,将“原子晶体”更名为“共价晶体”,类似这种说法要重视。类型比较离子晶体金属晶

36、体分子晶体原子晶体延展性无优良无无溶解性大多数易溶于极性溶剂,难溶于有机溶剂一般不溶于常见溶剂,钠等活泼金属可与水、醇、酸反应极性分子易溶于极性溶剂;非极性分子易溶于非极性溶剂不溶于任何溶剂典型实例强碱、绝大部分盐、金属氧化物金属单质大多数非金属单质、非金属氧化物、酸(如H2SO4)、非金属氢化物、大多数有机物金刚石、晶体硅、SiC等考点帮必备知识通关2.晶胞(1)概念:描述晶体结构的基本单元。(2)晶体中晶胞的排列“无隙并置”无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。并置:所有晶胞平行排列,取向相同。考点帮必备知识通关3.与晶体有关的计算 难点(1)均摊法原理晶胞中任意位置上的一个粒子如果被n个晶胞所

37、共有,则每个晶胞对这个粒子分得的份额就是。均摊法的应用如图所示。考点帮必备知识通关注意：非长方体晶胞中粒子数目的计算要视情况而定,如石墨晶胞每一层内碳原子形成正六边形,其顶点(1个碳原子)被3个正六边形所共有,每个正六边形占该碳原子的。由六方最密堆积的3个晶胞形成的六棱柱中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心的粒子依次被6、3、4、2个六棱柱所共有,即顶点、侧棱、底面上的棱、面心的粒子分别有、属于该六棱柱。考点帮必备知识通关(2)晶胞参数及相关计算晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示,包括晶胞的3组棱长a、b、c和3组棱相互间的夹角、,此即晶格特征参数,简称晶胞参数。考点帮必备知识通关晶胞参数的计算

38、方法考点帮必备知识通关晶体密度的计算方法考点帮必备知识通关金属晶体空间利用率的计算方法空间利用率=100%球体积:晶胞中所含金属原子的总体积考法帮解题能力提升考法6晶体类型的判断和晶体熔、沸点比较1.晶体类型的判断方法(1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用力是离子键。原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用力是共价键。分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的作用力是范德华力。金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用力是金属键。考法帮解题能力提升(2)依据物质的分类判断金属氧化物(如K2O、Na2O等),强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数

39、的盐是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等外),非金属氢化物,非金属氧化物(除SiO2外),绝大多数酸,绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合物类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。金属单质等是金属晶体。考法帮解题能力提升(3)依据晶体的熔、沸点判断不同类型晶体熔、沸点大小的一般规律:原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔点差别很大,如钨、铂等熔点很高,铯等熔点很低。(4)依据导电性判断离子晶体溶于水或处于熔融状态时能导电。原子晶体有的为非导体,有的为半导体。分子晶体为非导体,但分子晶体(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水

40、时分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。金属晶体是电的良好导体。考法帮解题能力提升(5)依据硬度和机械性能判断一般情况下,硬度:原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体多数硬度大,但也有较小的,且具有延展性。注意：1.一般情况下,常温时为气态或者液态的晶体属于分子晶体(Hg除外)。2.AlCl3晶体虽然含有金属元素,但属于分子晶体,熔、沸点较低。3.合金的硬度比其成分金属的大,熔、沸点比其成分金属的低。考法帮解题能力提升2.同种类型晶体的熔、沸点的比较高频(1)原子晶体原子半径越小,键长越短,键能越大,熔、沸点越高。如熔点:金刚石碳化硅硅。(2)离子晶体通常,离子所带的电荷数越多,离子半径

41、越小,晶体的晶格能越大,离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgOMgCl2NaClCsCl。(3)分子晶体分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;能形成氢键的分子晶体熔、考法帮解题能力提升沸点反常地高,如H2OH2TeH2SeH2S。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SnH4GeH4SiH4CH4。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CON2,CH3OHCH3CH3。同分异构体的支链越多,熔、沸点越低。(4)金属晶体金属离子半径越小,所带电荷数越多,其金属键越强,熔、沸点就越高,如熔、沸点:NaMgLi2O。分子间作用力(相对分

42、子质量)P4O6SO2(2)离子键和键(键)(3)H2OCH3OHCO2H2H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大、范德华力较大(4)金属(5)GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体高分帮“双一流”名校冲刺模型3有关物质结构与性质中四大晶体的计算模型1.金属晶体及其计算(1)常见金属晶体的四种堆积模型高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺示例12201

43、8全国卷,35(5),4分金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为。六棱柱底边边长为acm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为gcm-3(列出计算式)。高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺考点扫描2016全国卷,37(6)改编Ge单晶具有金刚石型结构。晶胞的原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,如图所示为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(,0,);C为(,0),则D原子的坐标参数为。晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm,其密度为gcm-3(列出计算式即可)。高分帮“双一流”名校冲刺答

44、案高分帮“双一流”名校冲刺2.离子晶体及其计算(1)典型离子晶体模型高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺(2)晶格能定义:气态离子形成1mol离子晶体释放的能量。晶格能是反映离子晶体稳定性的数据,可以用来衡量离子键的强弱,晶格能越大,离子键越强。影响因素:晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷数,阴、阳离子间的距离,离子晶体的结构类型有关。离子所带电荷数越多,离子半径越小,晶格能越大。对离子晶体性质的影响:晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,而且熔点越高,硬度越大。高分帮“双一流”名校冲刺示例13（1)2018全国卷,35(5),4分FeS2晶体的晶胞(如图1所示)

45、。晶胞边长为anm,FeS2相对分子质量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为gcm-3;晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为nm。图1图2高分帮“双一流”名校冲刺(2)2017全国卷,35(5),4分MgO具有NaCl型结构(如图2所示),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm,则r(O2-)为nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a=0.448nm,则r(Mn2+)为nm。高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺3.原子晶体和分子晶体及其计算晶体晶体结构结构分

46、析原子晶体金刚石(1)每个C原子与相邻的4个C原子以共价键结合,形成正四面体结构;(2)键角均为10928;(3)最小碳环由6个C原子组成且6个C原子不在同一平面内;(4)每个C原子参与4个CC键的形成,C原子数与CC键数之比为12;(5)密度为(a为晶胞参数,NA为阿伏加德罗常数,下同)高分帮“双一流”名校冲刺晶体晶体结构结构分析原子晶体SiO2(1)每个Si原子与4个O原子以共价键结合,形成正四面体结构;(2)每个正四面体占有1个Si原子,2个O原子,二氧化硅晶体中Si原子与O原子的个数比为12;(3)最小环上有12个原子,即6个O原子,6个Si原子;(4)密度为高分帮“双一流”名校冲刺晶

47、体晶体结构结构分析原子晶体SiC、BP、AlN(1)每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构。高分帮“双一流”名校冲刺晶体晶体结构结构分析分子晶体干冰(1)每8个CO2分子构成立方体且在6个面的面心又各有1个CO2分子;(2)每个CO2分子周围等距离且紧邻的CO2分子有12个;(3)密度为高分帮“双一流”名校冲刺拓展延伸石墨晶体1.石墨晶体属于混合晶体,呈层状结构,每一层内碳原子之间以共价键的形式形成平面六元并环结构。高分帮“双一流”名校冲刺2.平均每个正六边形拥有2个碳原子,1mol石墨中有1.5molCC键;碳原子采取sp2杂化。3.每一层内碳碳键的键长为1.4210-10m,比金

48、刚石中碳碳键的键长(1.5410-10m)短,所以石墨的熔点高于金刚石的熔点。层与层之间以分子间作用力结合,所以硬度不大,有滑腻感,能导电。高分帮“双一流”名校冲刺示例142016全国卷,37(5)节选,2分GaAs的熔点为1238,密度为gcm-3,其晶胞结构如图所示。Ga和As的摩尔质量分别为MGagmol-1和MAsgmol-1,原子半径分别为rGapm和rAspm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。高分帮“双一流”名校冲刺高分帮“双一流”名校冲刺解法点睛学习理解计算时,若没有注意到1个晶胞中含有4个“GaAs”,则会错误地按照1个“GaAs”进行计算;若没有注意到所给原子半径的单位是pm,没有进行单位换算或没有正确进行换算(即1pm=10-10cm),则会导致错误。