專(zhuān)題2.17 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選修）考綱解讀1原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)（1）了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能級(jí)分布和排布原理。能正確書(shū)寫(xiě)136號(hào)元素原子核外電子、價(jià)電子的電子排布式和軌道表達(dá)式。（2）了解電離能的含義，并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。（3）了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡(jiǎn)單應(yīng)用。（4）了解電負(fù)性的概念，并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。2化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu) （1）理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。（2）了解共價(jià)鍵的形成、極性、類(lèi)型（鍵和鍵）。了解配位鍵的含義。（3）能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。（4）了解雜化軌道理論及簡(jiǎn)單的雜化軌道類(lèi)型（sp、sp2、sp3） （5）能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論或者雜化軌道理論推測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。3分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì) （1）了解范德華力的含義及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。（2）了解氫鍵的含義，能列舉存在氫鍵的物質(zhì)，并能解釋氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。4晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) （1）了解晶體的類(lèi)型，了解不同類(lèi)型晶體中結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別。（2）了解晶格能的概念，了解晶格能對(duì)離子晶體性質(zhì)的影響。 （3）了解分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。 （4）了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。 （5）理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。了解金屬晶體常見(jiàn)的堆積方式。 （6）了解晶胞的概念，能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算?？键c(diǎn)探究原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查集中在核外電子排布規(guī)律以及元素性質(zhì)的周期性變化和應(yīng)用方向。題型以填空題為主，常與物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的其他考點(diǎn)綜合在一起來(lái)考查。問(wèn)題的設(shè)置以核外電子排布的表示方法和元素電負(fù)性、電離能的大小判斷，及其變化規(guī)律和應(yīng)用為主。2019年考查點(diǎn)和命題方式將保持不變。 同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小。同種原子：逐級(jí)電離能越來(lái)越大(即I1I2I3)。2電負(fù)性（1）含義：不同元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大，表示其原子在化合物中吸引鍵合電子能力的能力越強(qiáng)。（2）標(biāo)準(zhǔn)：以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體未計(jì))。（3）變化規(guī)律金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類(lèi)金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性又有非金屬性。在元素周期表中，同周期從左至右，元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族從上至下，元素的電負(fù)性逐漸減小。四、共價(jià)鍵1、共價(jià)鍵的本質(zhì)和特征：共價(jià)鍵的本質(zhì)是在原子之間形成共用電子對(duì)(電子云的重疊)。其特征是共價(jià)鍵具有飽和性和方向性。2、共價(jià)鍵類(lèi)型分類(lèi)依據(jù)類(lèi)型分類(lèi)依據(jù)形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式形成共價(jià)鍵的電子對(duì)是否偏移鍵電子云“頭碰頭”重疊鍵電子云“肩并肩”重疊原子間共用電子對(duì)的數(shù)目形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式極性鍵共用電子對(duì)發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移形成共價(jià)鍵的電子對(duì)是否偏移單鍵原子間有一對(duì)共用電子對(duì)雙鍵原子間有兩對(duì)共用電子對(duì)三鍵原子間有三對(duì)共用電子對(duì)3、鍵參數(shù)（1）鍵能： 氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量，鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。（2）鍵長(zhǎng)：形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距，鍵長(zhǎng)越短，往往鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。（3）鍵角：在原子數(shù)超過(guò)2個(gè)的分子中，兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角，是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。小結(jié)：（1）怎樣判斷化學(xué)鍵的類(lèi)型和數(shù)目？只有兩原子的電負(fù)性相差不大時(shí)，才能形成共用電子對(duì)，形成共價(jià)鍵，當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時(shí)，不會(huì)形成共用電子對(duì)，這時(shí)形成離子鍵。 通過(guò)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式，可以快速有效地判斷共價(jià)鍵的種類(lèi)及數(shù)目；判斷成鍵方式時(shí)，需掌握：共價(jià)單鍵全為鍵，雙鍵中有一個(gè)鍵和一個(gè)鍵，三鍵中有一個(gè)鍵和兩個(gè)鍵。（2）三點(diǎn)說(shuō)明：s軌道與s軌道重疊形成鍵時(shí)，電子不是只在兩核間運(yùn)動(dòng)，而是電子在兩核間出現(xiàn)的概率增大。因s軌道是球形的，故s軌道和s軌道形成鍵時(shí)，無(wú)方向性。兩個(gè)s軌道只能形成鍵，不能形成鍵。兩個(gè)原子間可以只形成鍵，但不能只形成鍵。（3）鍵參數(shù)與分子性質(zhì)的關(guān)系：五、分子的立體構(gòu)型與性質(zhì)1、價(jià)層電子對(duì)互斥模型（1）價(jià)層電子對(duì)在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時(shí)，排斥力最小，體系的能量最低。（2）孤電子對(duì)的排斥力較大。電子對(duì)數(shù)成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子對(duì)立體構(gòu)型分子立體構(gòu)型實(shí)例220直線形直線形BeCl2330平面三角形平面正三角形BF321V形SnBr2、SO2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O注意：運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型可預(yù)測(cè)分子或離子的立體結(jié)構(gòu)，但要注意判斷其價(jià)層電子對(duì)數(shù)，對(duì)ABm型分子或離子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)的判斷方法為：n(中心原子的價(jià)電子數(shù)每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子數(shù)m)/22、雜化軌道理論（1）概念：在外界條件的影響下，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合的過(guò)程叫原子軌道的雜化，組合后形成的一組新的原子軌道，叫雜化原子軌道，簡(jiǎn)稱(chēng)雜化軌道。（2）雜化軌道類(lèi)型與分子立體構(gòu)型雜化類(lèi)型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角立體構(gòu)型實(shí)例sp2180直線形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp3410928四面體形CH43、分子的極性：類(lèi)型非極性分子極性分子形成原因正電中心和負(fù)電中心重合的分子正電中心和負(fù)電中心不重合的分子存在的共價(jià)鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵或極性鍵分子內(nèi)原子排列對(duì)稱(chēng)不對(duì)稱(chēng)小結(jié)：分子中的中心原子的最外層電子若全部成鍵，此分子一般為非極性分子；分子中的中心原子的最外層電子若未全部成鍵，此分子一般為極性分子。如CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外層電子均全部成鍵，它們都是非極性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外層電子均未全部成鍵，它們都是極性分子。六、配合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)1、概念：由金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱(chēng)為配體)以配位鍵結(jié)合而成的化合物。2、組成3、形成條件4、空間結(jié)構(gòu)：5、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)：。6、配合物異構(gòu)七、分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)1、概念：物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力，稱(chēng)為分子間作用力。2、分類(lèi)：分子間作用力最常見(jiàn)的是范德華力和氫鍵。3、強(qiáng)弱：范德華力氫鍵化 小結(jié)：1、一個(gè)規(guī)律：同種元素的含氧酸的強(qiáng)弱規(guī)律，其酸性具有如下規(guī)律：對(duì)于同一種元素的含氧酸來(lái)說(shuō)，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)。2、三點(diǎn)提醒：氫鍵應(yīng)用要注意：有氫鍵的分子間也有范德華力，但有范德華力的分子間不一定有氫鍵。一個(gè)氫原子只能形成一個(gè)氫鍵，這就是氫鍵的飽和性。分子內(nèi)氫鍵基本上不影響物質(zhì)的性質(zhì)。八、晶體常識(shí)1、晶體與非晶體晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒周期性有序排列結(jié)構(gòu)微粒無(wú)序排列性質(zhì)特征自范性有無(wú)熔點(diǎn)固不固異同表現(xiàn)各向異性各向同性?xún)烧邊^(qū)別方法間接方法看是否有固定的熔點(diǎn)科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)2、晶胞（1）概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。（2）晶胞的排列特征：無(wú)隙：相鄰晶胞之間沒(méi)有如何間隙。并置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。3、晶格能（1）定義：氣態(tài)離子形成1摩爾離子晶體釋放的能量，通常取正值，單位：kJ/mol。（2）影響因素離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。（3）與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系：晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點(diǎn)越高，硬度越大。九、四種晶體的比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽(yáng)離子、自由電子陰陽(yáng)離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點(diǎn)較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑難溶于常見(jiàn)溶劑大多易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、傳熱性一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性，個(gè)別為半導(dǎo)體電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，在水溶液或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電物質(zhì)類(lèi)別及舉例大多數(shù)非金屬單質(zhì)、酸、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(SiO2除外)、絕大多數(shù)有機(jī)物(有機(jī)鹽除外)部分非金屬單質(zhì)(如金剛石、硅、晶體硼)，部分非金屬化合物(如SiC、SiO2)金屬單質(zhì)與合金(如Na、Al、Fe、青銅)金屬氧化物(如K2O、Na2O)、強(qiáng)堿(如KOH、NaOH)、絕大部分鹽(如NaCl)小結(jié)：1、獲得晶體的三條途徑：熔融態(tài)物質(zhì)凝固。氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。溶質(zhì)從溶液中析出。2、晶胞的計(jì)算方法：在立方體形狀的晶胞中，一個(gè)晶胞平均占有的原子數(shù)：頂角1/8，棱心1/4，面心1/2，體心1?？键c(diǎn)突破考點(diǎn)1 基態(tài)原子的核外電子排布及表示方法【例1】下列電子排布式中，原子處于激發(fā)狀態(tài)的是()A. 1s22s22p5 B. 1s22s22p43s2C. 1s22s22p63s23p63d44s2 D. 1s22s22p63s23p63d34s2【答案】B點(diǎn)睛：激發(fā)態(tài)與基態(tài)的區(qū)別是，激發(fā)態(tài)時(shí)低能級(jí)的電子躍遷到高能級(jí)軌道，判斷的方法是：本應(yīng)填充在低能級(jí)的電子，如果填充在高能級(jí)軌道，則是激發(fā)態(tài)。 考點(diǎn)6 常見(jiàn)晶體的熔沸點(diǎn)高低的判斷【例6】在解釋下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律與物質(zhì)結(jié)構(gòu)間的因果關(guān)系時(shí)，與鍵能無(wú)關(guān)的變化規(guī)律是（ ）A. HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)性依次減弱B. 金剛石的硬度大于硅，其熔、沸點(diǎn)也高于硅C. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點(diǎn)依次降低D. F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸點(diǎn)逐漸升高【答案】D【解析】A非金屬性FClBrI，元素的非金屬性越強(qiáng)，形成的氫化物共價(jià)鍵的鍵能越大，對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，故A不選；B金剛石中鍵能大于硅中的鍵能，則金剛石的硬度大，熔點(diǎn)高，與鍵能有關(guān)，故B不選；CNaF、NaCl、NaBr、NaI都為離子晶體，離子半徑越小，晶格能越大，故C不選；DF2、Cl2、Br2、I2的相對(duì)分子質(zhì)量在增大，分子間作用力增大，則熔、沸點(diǎn)在增大，與鍵能無(wú)關(guān)，故D選；故選D?？键c(diǎn)7 晶體結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算方法【例7】如下圖所示，鐵有、三種同素異形體，三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法正確的是 ()A. Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個(gè)B. Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個(gè)C. 將鐵加熱到1 500 分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類(lèi)型相同D. 三種同素異形體的性質(zhì)相同【答案】B【點(diǎn)睛】該題是高考中的常見(jiàn)題型和考點(diǎn)，屬于中等難度試題的考查，試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力、自學(xué)能力和知識(shí)的遷移能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。易錯(cuò)點(diǎn)為選項(xiàng)CD，將鐵加熱到1500分別急速冷卻和緩慢冷卻，溫度不同，分別得到-Fe、-Fe、-Fe，晶體類(lèi)型不相同，據(jù)此判斷；由于三種同素異形體的結(jié)構(gòu)不同，所以它們性質(zhì)差異很大，據(jù)此判斷。 （4）NaF的熔點(diǎn)比NaI的熔點(diǎn)高的原因是NaF和NaI同屬于離子晶體，r(F-)<r(I-)，離子半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)越高；NaCl晶格能是786 kJ/mol，r(F-)小，晶格能大，則NaF的晶格能可能是C： 928 kJ/mol?！军c(diǎn)睛】本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及核外電子排布、雜化方式的判斷、空間構(gòu)型的判斷、晶胞的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，難點(diǎn)是晶胞的計(jì)算，靈活運(yùn)用公式是解答本題的關(guān)鍵。2第四周期中的18種元素具有重要的用途，在現(xiàn)代工業(yè)中備受青睞。（1）鈦原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)，TiCl4沸點(diǎn)136，熔點(diǎn)25，晶體類(lèi)型為_(kāi)晶體。（2）銅的第二電離能(I2)卻大于鋅的第二電離能，其主要原因是_。（3）與As同主族的短周期元素是N、P。AsH3中心原子軌道雜化的類(lèi)型_；一定壓強(qiáng)下將AsH3、NH3和PH3的混合氣體降溫時(shí)液化順序是_，理由是_。（4）鉻是一種硬而脆抗腐蝕性強(qiáng)的金屬，常用于電鍍和制造特種鋼。下圖1為鉻的晶胞結(jié)構(gòu)圖，則鉻晶胞屬于_堆積；該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_(kāi)。（5）鈷晶體的一種晶胞(如圖2所示)的邊長(zhǎng)為anm，密度為gcm3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則鈷原子半徑為_(kāi)mm，鈷的相對(duì)原子質(zhì)量可表示為_(kāi)?！敬鸢浮?d24s2 分子 氣態(tài)Cu失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為Ar3d10的Cu+，此時(shí)3d軌道處于全滿(mǎn)的穩(wěn)定狀態(tài)，所以Cu的第二電離能相對(duì)較大，而氣態(tài)Zn失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為Ar3d104s1的Zn+，易再失去一個(gè)電子，所以Zn的第二電離能相對(duì)較小。 sp3 NH3 AsH3PH3 NH3分子間有氫鍵，AsH3和PH3結(jié)構(gòu)相似，而AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量大于PH3的相對(duì)分子質(zhì)量，所以分子間作用力AsH3大于PH3 體心立方 68 a 5a3NA 【解析】【分析】（1）根據(jù)鈦原子電子排布分析其價(jià)電子排布式，依據(jù)沸點(diǎn)判斷晶體類(lèi)型；（2）根據(jù)軌道中電子處于全滿(mǎn)、全空、半滿(mǎn)時(shí)較穩(wěn)定,再失去電子需要的能量較大來(lái)分析；（3）與As同主族的短周期元素是N、P，所以AsH3的結(jié)構(gòu)應(yīng)與NH3相似，NH3分子之間有氫鍵，沸點(diǎn)較高；（4）由圖1可以看出鉻晶胞屬于體心立方堆積，設(shè)晶胞參數(shù)（晶胞邊長(zhǎng)）為anm,則晶胞體積為a3,鉻原子半徑為：a,根據(jù)均攤原則晶胞中含有鉻原子數(shù)為81/81=2,故鉻原子體積為：（a）32，進(jìn)而求算該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率；（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，計(jì)算晶胞的體積，依據(jù)密度計(jì)算摩爾質(zhì)量 ?！驹斀狻浚?）氨分子中氮原子按sp3方式雜化，N與As同主族，所經(jīng)AsH3的結(jié)構(gòu)應(yīng)與NH3相似，AsH3中心原子雜化的類(lèi)型為sp3，NH3分子之間有氫鍵，沸點(diǎn)較高，所以一定壓強(qiáng)下將AsH3和NH3PH3的混合氣體降溫時(shí)首先液化的是NH3，由于AsH3和PH3均為分子晶體，AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量大于PH3的相對(duì)分子質(zhì)量，所以分子間作用力AsH3大于PH3，故一定壓強(qiáng)下將AsH3、NH3和PH3的混合氣體降溫時(shí)液化順序是：NH3 AsH3PH3； 本題答案為：sp3、NH3 AsH3PH3、NH3分子間有氫鍵，AsH3和PH3結(jié)構(gòu)相似，而AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量大于PH3的相對(duì)分子質(zhì)量，所以分子間作用力AsH3大于PH3。（4）由圖1可以看出鉻晶胞屬于體心立方堆積，設(shè)晶胞參數(shù)（晶胞邊長(zhǎng)）為anm,則晶胞體積為a3,鉻原子半徑為：a,根據(jù)均攤原則晶胞中含有鉻原子數(shù)為81/81=2,故鉻原子體積為：（a）32，所以該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為：（a）32/ a3=68；本題答案為：體心立方，68。3H、N、O、S、Ni、As為元素周期表中14周期元素。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)上述元素中第一電離能最大的元素符號(hào)是_，電負(fù)性最大的元素的原子其價(jià)電子軌道表示式為_(kāi)。(2)CH3NO2中C和N的原子軌道雜化方式分別為_(kāi)、_。(3)SO32其空間構(gòu)型為_(kāi)。寫(xiě)出一種與該酸根等電子體的微粒_。(4)NH3極易溶于水其原因除二者都為極性分子外，另一個(gè)重要原因是_。(5)Ni與As形成的一種化合物，其晶體如圖所示，屬六方晶系。該晶體的化學(xué)式為_(kāi)，As原子的配位數(shù)為_(kāi)。已知晶胞參數(shù)a=360.2pm，c=500.9pm，此晶體的密度為_(kāi)gcm3。(寫(xiě)出計(jì)算式，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)【答案】N sp3 sp2 三角錐形 AsO33-、ClO3- 、PCl3 NH3分子與水分子間形成氫鍵 NiAs 6 【解析】【分析】（1）因?yàn)镹的價(jià)電子排布式為2s22p3，處于半充滿(mǎn)狀態(tài)，第一電離能最大的是N；O原子電負(fù)性最大；（2）分析C、N成鍵情況，結(jié)合VSEPR模型判斷；（3）結(jié)合VSEPR模型判斷；結(jié)合等電子體解答；（4）NH3分子與水分子間形成氫鍵，增大氨的溶解性。（5）根據(jù)均攤法求解；根據(jù)=m/V計(jì)算?！驹斀狻?1)H、N、O、S、Ni、As中，因?yàn)镹的價(jià)電子排布式為2s22p3，處于半充滿(mǎn)狀態(tài)，第一電離能最大的是N；O原子電負(fù)性最大，其價(jià)電子軌道表示式為。(4)NH3極易溶于水其原因，除二者都為極性分子外，另一個(gè)重要原因是NH3分子與水分子間形成氫鍵。(5)Ni與As形成的一種化合物，其晶體如圖所示，屬六方晶系。 鄰氨基吡啶的銅配合物中，Cu2+形成2個(gè)Cu-N鍵，2個(gè)Cu-O鍵，Cu2+的配位數(shù)是4；-NH2上的N形成3個(gè)鍵，一對(duì)孤電子對(duì)，sp3雜化，雜環(huán)上的N形成3個(gè)鍵，一個(gè)鍵，sp2雜化；（3）D的原子坐標(biāo)參數(shù)x為0，y、z為1/2，D的原子坐標(biāo)參數(shù)為（0，1/2，1/2）；Cu晶體的粒子堆積方式為面心立方最密堆積，該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)=61/2+81/8=4，其晶胞體積V=(2 R10-7)3cm3，其密度=m/V=4M/（NAV）gcm3= =gcm3。【點(diǎn)睛】本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系及應(yīng)用，解題關(guān)鍵：掌握晶胞計(jì)算、構(gòu)造原理、晶體類(lèi)型判斷等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查分析、計(jì)算能力，難點(diǎn)（3）晶胞計(jì)算，Cu晶體的粒子堆積方式為面心立方最密堆積。5鋯英石常用于耐火材料，其礦砂常與鈦鐵礦、金紅石、石英共生。針對(duì)相關(guān)物質(zhì)，回答下列問(wèn)題：（1）下列基態(tài)Si原子結(jié)構(gòu)的表示方法中最能準(zhǔn)確表示出電子排布特點(diǎn)的是_(填標(biāo)號(hào)，下同)，能夠表示出原子核構(gòu)成特點(diǎn)的是_。（2）SiO2晶體常伴生于各種礦石中，其晶體結(jié)構(gòu)中，最小的環(huán)上有_個(gè)原子；Si與C元素位于同一主族，比較SiO2與CO2的鍵角大小：SiO2_CO2(填寫(xiě)“大于”、“小于”或“等于”)，原因是_。（3）鈦鐵礦經(jīng)過(guò)H2SO4、HNO3等多種物質(zhì)處理后會(huì)生成TiOSO2等中間產(chǎn)物。TiOSO4晶體中存在_(填標(biāo)號(hào))。A.離子鍵 B.鍵 C.鍵 D.氫鍵H2SO4為粘稠狀、難揮發(fā)性的強(qiáng)酸，而HNO3是易揮發(fā)性的強(qiáng)酸，其原因是_。（4）FeO是離子晶體，其晶格能可通過(guò)下圖的Born- Haber循環(huán)計(jì)算得到?？芍?，O原子的第一電子親和能為_(kāi)kJmo1，F(xiàn)eO晶格能為_(kāi) kJmo1。（5）ZrO2可用于制造高溫發(fā)熱元件，其在高溫時(shí)具有立方晶型，晶胞如圖所示。已知晶胞參數(shù)為anm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Zr原子與O原子之間的最短距離為_(kāi)nm；ZrO2的密度為_(kāi)gcm3(列式表示)?！敬鸢浮緿 C 12 小于 SiO2中心Si原子采用sp3雜化，鍵角為10928；CO2中心C原子采用sp雜化，鍵角為180 ABC H2SO4分子之間容易形成氫鍵，而HNO3易形成分子內(nèi)氫鍵，造成分子間作用力減弱，易揮發(fā) 142 3902 a或0.433a 【解析】【分析】（1）最能準(zhǔn)確表示出電子排布特點(diǎn)的是軌道表示式；能夠表示出原子核構(gòu)成特點(diǎn)的是原子符號(hào)。（2）根據(jù)SiO2晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以得出最小環(huán)由12個(gè)原子構(gòu)成；根據(jù)雜化特點(diǎn)，可以得出鍵角大小。（3）在SO42-中有鍵和鍵，故TiOSO4存在離子鍵、鍵 和鍵。根據(jù)分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵推理得出答案。（4）第一電子親和能是氣態(tài)電中性基態(tài)原子獲得一個(gè)電子變?yōu)闅鈶B(tài)一價(jià)負(fù)離子放出的能量，故O原子的第一電子親和能為142kJ/mol；離子晶體的晶格能是氣態(tài)離子形成1mol離子晶體所釋放的能量，題圖中Fe2+（g）+O2-(g)=FeO(晶體) H=-3902 kJ/mol，故FeO晶格能為3902 kJ/mol 。（5）1個(gè)ZrO2晶胞中Zr原子位于頂點(diǎn)及面心，故N(Zr)=8+6=4；O原子位于晶胞內(nèi)部，故N(O)=8，故Zr原子與O原子之間的最短距離為體對(duì)角線的；根據(jù)=計(jì)算密度。 （5）電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布的形象化描述；（6）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，Cu原子與4個(gè)O原子相連，可計(jì)算出其配位數(shù)；利用均攤法計(jì)算晶胞中Cu、O原子數(shù)目，進(jìn)而確定晶胞的質(zhì)量，結(jié)合 = ，注意單位換算，1 pm = 10-10 cm計(jì)算其密度。【詳解】（3）NH4+價(jià)電子數(shù)為10，原子數(shù)為5，則與NH4+互為等電子體的可以是一種分子，如CH4、SiH4、GeH4中任意一種；也可以是一種離子，如BH4+、AlH4+中的任意一種離子，故答案為：CH4或SiH4或GeH4（任選一種）；BH4+或AlH4+（任選一種）；（4）六方最密堆積和體心立方堆積模型原子的排列方式不同，可用X射線衍射法鑒別，其中體心立方堆積分子內(nèi)有間隔，空間利用率較低，所以由Ti轉(zhuǎn)變?yōu)門(mén)i晶體體積會(huì)膨脹，故答案為：X射線衍射法；膨脹；7N、Cu及其相關(guān)化合物用途非常廣泛。回答下列問(wèn)題：（1）基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)。（2）銅與鉀處于同周期且最外層電子數(shù)相同，銅的熔沸點(diǎn)及硬度均比鉀大，其原因是_。（3）NH3分子的立體構(gòu)型為_(kāi)，中心原子的雜化類(lèi)型是_。（4）N、S、P是組成蛋白質(zhì)的常見(jiàn)元素。三種元素中第一電離能最大的是_，電負(fù)性最小的是_。(填元素符號(hào))（5）已知：Cu2O熔點(diǎn)為1235，CuCl熔點(diǎn)為426，則可判定Cu2O為_(kāi) (填“離子晶體”或“分子晶體”，下同)，CuCl為_(kāi)。(6)氮與銅形成的一種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。與每個(gè)Cu原子緊鄰的Cu原子有_個(gè)，阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA，該晶體的密度為_(kāi) (列出計(jì)算式)gcm3。【答案】3d104s1 銅原子半徑較小且價(jià)電子數(shù)較多，金屬鍵更強(qiáng) 三角錐形 sp3 N P 離子晶體 分子晶體 8 【解析】【分析】（1）銅是29號(hào)元素，基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式為3d104s1。（2）銅原子半徑較小且價(jià)電子數(shù)較多，金屬鍵更強(qiáng)。（3）NH3中孤對(duì)電子數(shù)為1，N原子的雜化類(lèi)型是sp3。（4）N原子2p軌道處于半充滿(mǎn)狀態(tài)，能量低，故第一電離能最大，同周期隨著原子序數(shù)增大電負(fù)性增大，同主族自上而下電負(fù)性減小。（5）根據(jù)熔點(diǎn)大小可判斷。（6）根據(jù)均攤法計(jì)算?！驹斀狻浚?）根據(jù)熔點(diǎn)大小可判斷，Cu2O為離子晶體，CuCl為分子晶體，故答案為：離子晶體； 分子晶體。（6）由圖可知，Cu原子都在棱上，與每個(gè)Cu原子緊鄰的Cu原子有8個(gè)，在立方晶胞中，頂點(diǎn)粒子占1/8，棱上粒子占1/4，因此一個(gè)晶胞中，Cu的數(shù)目為3 ，N的數(shù)目為1，該晶體的化學(xué)式為Cu3N，Cu3N的摩爾質(zhì)量為206g/mol，1nm=10-9m=10-7cm，密度=質(zhì)量/體積=(206/NA)g/(0.3810-7cm)3=，故答案為：8；。 【點(diǎn)睛】確定晶胞中原(離)子數(shù)目及晶體化學(xué)式：處于頂點(diǎn)的微粒，同時(shí)為8個(gè)晶胞所共享，每個(gè)微粒有1/8屬于該晶胞；處于棱上的微粒，同時(shí)為4個(gè)晶胞所共享，每個(gè)微粒有1/4屬于該晶胞；處于面上的微粒，同時(shí)為2個(gè)晶胞所共享，每個(gè)微粒有1/2屬于該晶胞；處于晶胞內(nèi)部的微粒，完全屬于該晶胞。