2019届高三化学(通用版)二轮复习教案：专题6突破点21物质结构与性质的综合题

1、专题六物质结构与性质建知识网络明内在联系表吓方法j能口最低城理、池利术相容原理、洪特规则_傑歹电丁怖仲-m子排布式、电子排布图丨原子结构 与性质第电离能大小比较岡周期尤就，从左到右逐渐増大（11 A族、VA族反常） 同族兀船从卜倒下逐渐磕小r电负性大小比裝同周期元索.从左到右逐渐噌大；同庶元索，从上到 卜逐渐减小判断古法单键金是 b 键；双键中有1个Q银1个1F锻; 三璨屮有1个（T键.2午1T键突破点 21 物质结构与性质的综合题核心知识聚焦|：囲心知识孵岭方向核心提炼提炼 1 原子结构与性质1基态原子的核外电子排布（1）排布规律物质结构与性质廉结构性质分了结构与性质能量最低原理原子核外电子

2、总是先占有能量最低的原子轨道泡利不相容原理每个原子轨道上最多只能容纳 2 个自旋方向相反的电子洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中 的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态 相同特别提醒 能量相同的原子轨道在全满（p6、d10、f14）、半满（p3、d5、f7）和全空 （p、d、f）状态时，体系的能量最低。女口24Cr 的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54S，而不是 1s22s22p63s23p63d44s2。（2）四种表示方法表示方法举例电子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1简化表示式Cu: Ar3d104s价电子排布式F

3、e：3d64s2电子排布图（或 轨道表示式）Is2s2pf、儿Hl(J *IJI2.元素第一电离能和电负性的变化规律同周期（从左到右）同主族（自上而下）第一电离能增大趋势（注意uA、VA 的特殊性）依次减小电负性依次增大依次减小特别提醒 同周期元素，UA 族（np）和VA 族（ns2np）,因 p 轨道处于全空或半 满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期右侧相邻的川 A 族、切 A 族元 素，如第一电离能 MgAI，PS。提炼 2 分子结构与性质1共价键的分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式c键“头碰头”重叠n键“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非极

4、性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共 用电子对三键原子间有三对共用电子对【特别提醒】1单键为c键；双键或三键，其中一个为c键，其余为n键。2配位键为一种特殊的共价键，共用电子由成键原子单方面提供。3S 轨道形成的共价键全部是c键；杂化轨道形成的共价键全部为c键。2 价层电子对互斥理论的两大应用应用I:判断分子空间构型略去孤电子对(1) 判断思路：价层电子对数目一价层电子对空间构型一 -分子的空间构型(2) 各种电子对的计算方法及其关系价层电子对数二中心原子形成c键电子对数+中心原子上的孤电子对数1中心原子形成c键电子对数=与中心原子结合的原

5、子数目12中心原子上的孤电子对数=2(a xb)其中 a 为中心原子价电子数(若为离子，则加上阴离子所带的负电荷数或减去 阳离子所带的正电荷数)。x 为与中心原子结合的原子数。b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。(3) 常见的分子空间构型与价层电子对空间构型的关系价层电子对数c键电子对数孤电子对数价层电子对空间构型分子空间构型实例220直线形直线形BeCb330平面二角形平面二角形BF321V 形Sn Br2440正四面体形正四面体形CH431三角锥形NH322V 形H2O应用U:判断杂化轨道类型(1) 判断思路：价层电子对数目一杂化轨道数目一杂化类型(2) 相互关系价层电子对数杂化

6、轨道数杂化类型22sp332sp.443sp_3分子构型与分子极性的关系非權性分子t单匮 一iE负电祈中心重合 姑构对称申t取原子分子姜麻子井子It优合物一正负ft荷中心不也合亠结构不对称4极性令子提炼 3 晶体结构与性质1晶体类型的判断(1) 据各类晶体的概念判断，即根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断。如由分子通过分子间作用力(范德华力、氢键)形成的晶体属于分子晶体;由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体；由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体；由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体。据各类晶体的特征性质判断，如低熔、沸点的晶体属于分子晶体；熔、沸点较高，且

7、在水溶液中或熔融状态下能导电的晶体属于离子晶体；熔、沸点很高, 不导电，不溶于一般溶剂的晶体属于原子晶体；能导电、传热、具有延展性的晶 体属于金属晶体。2.立方体(长方体)晶胞组成的计算方法-盹:址于晶胞内部，住部皿丁-談晶雀3.晶胞各物理量的计算对于立方晶胞，可简化成下面的公式进行各物理量的计算:a 表示晶胞的棱长，p表示密度，NA表示阿伏加德罗常数的值,中所含晶体的物质的量，M 表示晶体的摩尔质量。真题回访回访 1 (2019 全国乙卷)锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1) 基态 Ge 原子的核外电子排布式为Ar_ ，有_ 未成对电子。(2) Ge

8、 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_(3) 比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因GeCl4GeBr4Gel4熔点/C49.526146沸点/C83.1186约 400(4) 光催化还原 CO2制备 CH4反应中，带状纳米 Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O 电负性由大至小的顺序是 _。3aXpXNA=nXM，n 表示 1 mol 晶胞(5) Ge 单晶具有金刚石型结构，其中 Ge 原子的杂化方式为 _微粒之间存在的作用力是_。(6) 晶胞有两个基本要素：1原子坐标参数， 表示晶胞内

9、部各原子的相对位置。下图为Ge 单晶的晶胞，11 11其中原子坐标参数 A 为(0,0,0); B 为(2, 0，2)； C 为(2, 2, 0)。贝 U D 原子的坐标参数为_。2_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)。解析(1)锗元素在周期表的第四周期、第 IVA 族，因此核外电子排布式为Ar3d104s24p2, p 轨道上的 2 个电子是未成对电子。锗虽然与碳为同族元素，但比碳多了两个电子层，因此锗的原子半径大， 原子间形成的c单键较长，p-p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形 成

10、n键。(3) 由锗卤化物的熔沸点由 Cl 到 I 呈增大的趋势且它们的熔沸点较低，可判断 它们均为分子晶体，而相同类型的分子晶体，其熔沸点取决于分子量的大小，因 为分子量越大，分子间的作用力就越大，熔沸点就越高。(4) Zn 和 Ge 为同周期元素，Ge 在 Zn 的右边，因此 Ge 的电负性比 Zn 的强； O 为活泼的非金属元素， 电负性强于 Ge 和 Zn， 因此三者电负性由大至小的顺序 为 0、 Ge Zn。(5) Ge 单晶为金刚石型结构，金刚石中碳原子的杂化方式为 sp3,因此 Ge 原子 的杂化方式也为 sp3。微粒之间存在的作用力为共价键。11 1(6) 根据题给图示可知，D原

11、子的坐标参数为 q, 4 2。o每个晶胞中含有锗原子 8X1/8 + 6X1/2 + 4= 8(个)，每个晶胞的质量为晶胞的体积为(565.76X10-10cm)3,所以晶胞的密度为18X73 g mol-03。NAX(565.76X10-cm)答案(1)3d104s24p22(2) Ge 原子半径大，原子间形成的c单键较长，p-p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成n键(3) GeCl4、GeBr4、Geb 的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，相对分 子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强(4) 0GeZ n(5) sp3共价键.I 1 n8X7374，4，46.02X565

12、.763X10回访 2 (2019 全国甲卷)东晋华阳国志 南中志卷四中已有关于白铜的记载， 云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答 下列问题：(1) 镍元素基态原子的电子排布式为 _，3d 能级上的未成对电子数为 _。(2) 硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。1Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是 _ 。2在Ni(NH3)62+中 Ni2+与 NH3之间形成的化学键称为 _，提供孤电子对的成键原子是_ 。3氨的沸点_ (填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是氨是_ 子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为。(3)_单

13、质铜及镍都是由形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别18X73 g mol-NA为：lcu= 1 958 kJ mol1IM=1 753 kJ mol lculNi的原因是_某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。1晶胞中铜原子与镍原子的数量比为 _。2若合金的密度为 d g cm_3,晶胞参数 a =_解析(1)Ni 是 28 号元素，根据核外电子的排布规律可知，其基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d84s2。根据洪特规则可知，Ni 原子 3d 能级上 8 个电子尽可能分占 5 个不同的轨道，其未成对电子数为 2一26+ 22S0$-中，S 原子的价层电子对数为一尹=4

14、,成键电子对数为 4,故 S0$-的立体构型为正四面体。2Ni(NH3)62+中，由于 Ni2+具有空轨道，而 NH3中 N 原子含有孤电子对， 两者可通过配位键形成配离子。3由于 NH3分子间可形成氢键，故 NH3的沸点高于 PH3。NH3分子中，N 原 子形成 3 个c键，且有 1 个孤电子对，N 原子的轨道杂化类型为 sp3,立体构型为 三角锥形。由于空间结构不对称，NH3属于极性分子。(3) Cu、Ni 均属于金属晶体，它们均通过金属键形成晶体。因 Cu 元素基态原 子的价层电子排布式为 3d104s13d 能级全充满，较稳定，失去第 2 个电子较难，因 此 |Cu|Nio由晶胞结构图

15、可知，Ni 原子处于立方晶胞的顶点，Cu 原子处于立方晶胞11个数为 8X8= 1,故晶胞中 Cu 原子与 Ni 原子的数量比为 3 : 1onmOCu Ni的面心，根据均摊法，每个晶胞中含有 Cu 原子的个数为 6X2 = 3,含有 Ni 原子的根据 m=pV可得，1 mol 晶胞的质量为(64x3+ 59)g= a3xd g cm-3xNA,t:251：2517则a= 6.02X1023xd3cm= 6.02X1023xd3X10 nm。2262682 82答案(1)1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或Ar3d 4s 2(2) 正四面体 配位键 N高于 NH3分子间可形成氢键 极性

16、 sp3(3)金属 铜失去的是全充满的 3d10电子，镍失去的是 4s1电子3 : 1-:251 I76.02X1023Xd3X10回访 3 (2019 全国丙卷)砷化傢(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：(1)_ 写出基态 As 原子的核外电子排布式 _根据元素周期律，原子半径 Ga_ As,第一电离能 Ga_As。填“大于”或“小于”)(3) AsCl3分子的立体构型为 _ 其中 As 的杂化轨道类型为 _。(4) GaF3的熔点高于 1 000C,GaCb 的熔点为 77.9C,其原因是(5)_GaAs 的熔点为 1 238C,密度为p

17、g cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体 的类型为_ Ga 与 As 以_键合。Ga 和 As 的摩尔质量分别为 MGag mol-1和 MASg mol-1,原子半径分别为 pm 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 _ 。OA3 Ca解析(1)As 元素在周期表中处于第VA 族，位于 P 元素的下一周期，则基态As 原子核外有 33 个电子，根据核外电子排布规律写出其核外电子排布式：1s%22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3o(2)同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小，Ga 与 As 在周期表

18、中同位于第四周期，Ga 位于第川 A 族， 则原子半径：GaAs。Ga、As 原子的价电子排布式分别为 4s24p、4s24p3，其中 As 原子的 4p 轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能较大，则第一电离能： GaOB。NCI3的中心原子 N 的价层电子对数为 4,为 sp6杂化；NH3空间构型为三角锥形；NH3和氢氧化铜悬浊液反应的离子方程式为 Cu(0H)2+ 4NH3=Cu(NH3)42+ 2OH-。(4)二者电负性之差为3.0 1.9 =1.10OB(3)sp3杂化 三角锥形 4NH3+ Cu(OH)2=Cu(NH3)42+ 2OH(4)共价(5)25g/molX 8 9_6.0

19、2X1023mol1X361.5X1010cm33. (2019 甘肃第一次诊断)E、G、M、Q、T 是五种原子序数依次增大的前四 周期元素。E、G、M 是位于 p 区的同一周期的元素，M 的价层电子排布为 nsnnp2n， E 与 M 原子核外的未成对电子数相等；QM2与 GM2具有相等的价电子总数；T 为 过渡元素，其原子核外没有未成对电子。请回答下列问题：(1) T 元素原子的价电子排布式是 _ _(2) E、G、M 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 _(用元素符号6 E、G、M 的最简单氢化物中，键角由大到小的顺序为 _用分子式表示)，其中 G 的最简单氢化物的分子立体构型名称为 _ ，M 的最简单氢化物的分子中中心原子的杂化类型为 _。M 和 Q 的最简单氢化物的沸点大小顺序为_ 写化学式)。但实际上 EM 分子的极性极弱，请解释其原因：_8 EM、GM+、G2互为等电子体，EM 的结构式为(若有配位键，请用“”表示)_。E、M 电负性相差 1.0,由此可以判断 EM 应该为极性较强的分子，4 个 B 原子，4 个 N