2025届新高考化学冲刺复习原子结构与晶体类型

2025届新高考化学冲刺复习

原子结构与晶体类型一、核外电子的运动状态每个电子都有不同的运动状态，描述一个电子的运动状态得从以下4个方面：1、电子层---能层2、电子亚层---能级3、原子轨道4、自旋方向二、核外电子排布式：能量最低原理，洪特规则，保里不相容原理。注意：1、第IIA、VA族和Cr、Mn、Cu原子的电子排布式。2、部分离子的电子排布式,如:Cu+、Fe2+。三、第一电离能：IIA、VA族反常。

电负性：无反常。分区：s、p、d、ds、f.四、电子式的书写。注意分清是离子化合物还是共价化合物。

结构式和结构简式的书写.书写原则：（1）每个原子最外层满足稳定结构；（2）类比等电子体书写；（3）聚合分子(缔合分子)：形成配位键或氢键。1.有机物RCOOH类羧酸分子生成二聚体,作为通过氢键形成分子缔合体2.4:1的尿素(NH2)2CO与氟硅酸H2SiF6的加合物H2SiF6·4(NH2)2CO内,氟硅酸的二个质子已被两对尿素分子通过强对称氢键所俘获3.铝的三氯和三溴化合物可形成二聚体分子(AlCl3)2、(AlBr3)2。此类二聚体分子中，连接Al、Cl或Al、Br原子间的键均为化学键，与前述一般分子缔合作用有质的不同。图中示出AlBr3所形成的二聚体分子。五、等电子体原子总数相同、价电子总数相同的分子（即等电子体）具有相似的化学键特征。CO和C22-、N2具有2原子，10电子。O22-和F2具有2原子，14电子。CO2、CS2、SCN-、NO2+、CNO-、N3-具有3原子，16电子结构，都为直线型结构。SO2、O3、NO2-具有3原子，18电子，都为平面V形。CO32-、NO3-、SO3具有4原子，24电子，平面三角。

SO42-、PO43-原子数5，电子数为32，正四面体结构。PO33-、SO32-、ClO3-原子数4，价电子数为26，三角锥。六、微粒半径大小的判断：1、按周期表判断；2、元素种类相同按化合价判断3、简单离子的等电子体按质子数判断七、元素周期律:1、核外电子排布的周期性，2、原子半径的周期性，3、化合价的周期性，4、电负性的周期性，5、第一电离能的周期性，6、稳定性的周期性，7、熔沸点的的周期性，8，溶解性的周期性，9、最高价氧化物对应水化物酸碱性的周期性，10、无氧酸酸性强弱的周期性。

八、化学键与力三键：两力：范德华力；氢键力六、分子的结构和性质1、杂化轨道理论2、价电子对互斥理论--决定杂化方式3、分子（离子）的空间构型的判断4、分子的极性5、相似相溶原理6、含氧酸酸性强弱的判断7、配位化合物8、分子的手性9、键角大小的判断：孤电子对数目；当孤电子对数目相同时，中心原子的电负性---键的极性。10、键长长短的判断：原子半径。晶体一、区别晶体和非晶体最可靠的方法：X射线衍射实验。有明锐的突起为晶体，无明锐的突起为非晶体。二、获得晶体的方法：1、熔融态物质凝固法（迅速降温冷凝，在不同温度下得到不同晶体，也可能得不到晶体）。2、结晶法（蒸发结晶和冷却结晶-溶液中的溶质）。3、凝华法--分子晶体三、晶体的性质：自范性、微粒排列的有序性、各向异性。其他性质：晶体有固定的熔点沸点，非晶体没有。晶体有晶胞，非晶体没有。晶体有适当的生长速率，有序的微粒排列方式。四、晶胞：描述晶体结构的基本单元整块晶体可以看着是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成的晶体。1、微粒的堆积方式：非密置层堆积和密置层堆积。2、均摊法：顶上1/8，棱上1/4（或其他），面上1/2，体心内1.【例】经X射线分析鉴定，钛酸钡晶体属于立方晶系（如右图所示，且Ti4＋、Ba2＋和O2－互相接触）下列说法不正确的是（）A.该晶体化学式为BaTiO3B.该晶体属于离子晶体，熔点较高C.与Ti4＋配位的氧离子构成正四面体D.与Ba2＋配位的氧离子个数为12

3、晶胞类型：平面晶胞立体晶胞【三棱柱晶胞、立方晶胞（简单立方晶胞体心立方晶胞面心立方晶胞）、六棱柱晶胞（六方最密堆积）】（1）、平面晶胞：（2）、三棱柱晶胞：六方最密堆积晶胞类型均摊微粒数计算公式边长与半径关系配位数

1

=a=2r边长上配位数6，面对顶配位数122

=

a=4r边长上配位数6，面对顶配位数12，体心与顶点配位数8

4

=

a=4r边长上配位数6，面对顶配位数12，体心与顶点配位数8几种常见的晶体共价晶体（原子晶体）、离子晶体、分子晶体、金属晶体。共价晶体（原子晶体）一、常见的共价晶体（原子晶体）：单晶硅、金刚石、SiO2、SiC.....1、物质的量与化学键的关系：单晶硅、金刚石为1：2；

SiO2、SiC晶体为1：4石墨晶体（混合晶体）为2：3.2、原子晶体的常见晶胞：3、配位数4，晶胞中碳原子数8，计算公式：8/(a3p)=NA/M,

/4a=2r4、原子晶体的稳定性和熔沸点高低均由化学键决定。原子半径越小，化学键越稳定，物质的稳定性越强，熔沸点越高。分子晶体二、常见分子晶体：由分子构成的物质.如：P4、C60、硫磺、N2、N3等。1、分子晶体的晶胞：无氢键一般为面心立方晶胞。2、配位数12，晶胞中分子数4，计算公式：4/(a3p)=NA/M,a=4r3、分子晶体的稳定性由化学键决定。原子半径越小，化学键越稳定，物质的稳定性越强。分子晶体的熔沸点高低由分子间的作用力（范德华力和氢键）决定。4、分子晶体的判断方法：熔点、沸点低，硬度小，【例1】共价键、离子键、范德瓦尔斯力、氢键都是构成物质粒子间的相互作用，下列物质中，只含有上述一种作用的是（）A．冰B．干冰C．氯化钠D．氯化铵【例2】在解释下列物质性质只与范德瓦尔斯力有关的是（）A．HF比HI稳定B．NaCl比CsCl的熔点高C．CO2比CS2易挥发D．H2O比H2S的沸点高【例3】氮化硅（Si3N4）是一种新型耐高温耐磨材料，在工业上有广泛用途，它属于（）A．原子晶体B．分子晶体C．金属晶体D．离子晶体【例4】在下列有关晶体的叙述中正确的是（）①离子晶体中只存在离子键②原子晶体中只存在共价键③离子晶体都是离子化合物④分子晶体都是共价化合物A．①③B．①④C．②③D．②④【例5】下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是（）A．SO2和SiO2

B．CO2和H2OC．NaCl和HCl

D．CCl4和KCl【例6】实现下列变化各需克服什么作用？（1）氢氧化钠晶体熔化_______、冰雪熔化________、二氧化硅熔化__________、金属钠熔化__________。（2）硝酸钾晶体溶于水__________、硫酸、氯化氢溶于水__________。（3）干冰气化_________、碘升华_________、二氧化硫气体液化_______。（4）碘化氢分解_________、氯化铵受热分解__________。

金属晶体1、金属键：描述金属键本质的最简单理论----电子气理论。该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块金属晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。“电子气理论”可以很好地解释金属的延展性和导电性。金属键--是金属阳离子与自由电子间的相互作用。2、金属晶体是典型的等径堆积方式，一般有以下几种晶胞：简单立方晶胞体心立方晶胞面心立方晶胞六方最密堆积3、金属晶体的稳定性和熔沸点高低均由化学键决定。原子半径越小，化学键越稳定，物质的稳定性越强，熔沸点越高。同周期金属原子半径渐小，熔沸点升高；A1＞Mg＞Na同主族金属原子半径渐大，熔沸点减小。Li＞Na＞K＞Rb＞Cs4、常见金属晶体的参数（如下表）晶胞类型均摊微粒数计算公式边长与半径关系配位数空间利用率

1

=a=2r边长上配位数6，面对顶配位数121/6=52%2

=

a=4r边长上配位数6，面对顶配位数12，体心与顶点配位数8/8=68%

4

=

a=4r边长上配位数6，面对顶配位数12，体心与顶点配位数8

/6=74%离子晶体1、离子键：阴阳离子间的相互作用。2、常见离子晶体---离子化合物。3、离子晶体晶胞出现多样性的原因：几何因素、电荷因素、键性因素。4、离子晶体的稳定性和熔沸点高低均由化学键决定。原子半径越小，化学键越稳定，物质的稳定性越强，熔沸点越高。LiC1、NaC1、KC1、RbC1属于离子晶体：熔沸点的高低排列为：LiC1＞NaC1＞KC1＞RbC1。热稳定性由强到弱排列为：LiC1＞NaC1＞KC1＞RbC1。5、四种常见的离子晶体NaC1晶胞、CsC1晶胞、ZnS晶胞、CaF2晶胞.配位数1:1异配6同配12CsC11:18ZnS1:14CaF21:24二、熔沸点高低的判断1、首先分清晶体类型，再按原子晶体＞离子晶体＞金属晶体＞分子晶体，进行比较。2、分子晶体的熔沸点，只与力（范德华力和氢键力）有关；其他晶体的熔沸点有“键”的强弱决定。3、所有晶体的化学性质，都由化学键决定。化学键的强弱主要看微粒半径的大小，微粒半径越小，化学键越牢固，组成物质的化学性质越稳定。例如：（1）HF、HC1、HBr、HI，属于分子晶体：其熔沸点的高低由分子间的作用力和氢键决定。所以其熔沸点的高低排列为：HF＞HI＞HBr＞HC1。其稳定性由化学键决定。所以稳定性由强到弱排列为：HF＞HC1＞HBr＞HI。（2）LiC1、NaC1、KC1、RbC1属于离子晶体：其熔沸点的高低由离子键决定。所以其熔沸点的高低排列为：LiC1＞NaC1＞KC1＞RbC1。其热稳定性由离子键决定。所以热稳定性由强到弱排列为：LiC1＞NaC1＞KC1＞RbC1。碳酸盐稳定性特殊（反常）：可溶碳酸正盐＞难溶碳酸正盐＞酸式碳酸盐难溶正盐：BaCO3＞SrCO3＞CaCO3＞MgCO3,Na2CO3＞CaCO3.（3）金刚石（C）、SiC、SiO2、单晶Si都是原子晶体。原子半径为：Si＞C＞O。组成的共价键的键长大小为：Si-Si＞Si-C＞Si-O＞C-C，键长越长，键能越低。所以，其熔沸点的高低由共价键决定。所以其熔沸点的高低排列为：金刚石＞SiO2＞SiC＞单晶Si。其热稳定性由共价键决定。所以热稳定性由强到弱排列为：金刚石＞SiO2＞SiC＞单晶Si。【例1】判断下列晶体的类型：（1）SiCl4：熔点120.5℃，沸点271.5℃，易水解。__________。（2）硼：熔点2300℃，沸点2550℃，硬度大。_____________。（3）AlCl3：熔点190℃，沸点182.7℃，易升华。____________。（4）苛性钾：熔点300℃，沸点1320℃，熔化、溶于水能导电，晶体不导电。_____。【例2】比较下列物质熔、沸点的高低：（1）碱金属的氯化物从NaCl到CsCl的熔点逐渐

，其理由是

；卤素的碳化物从CF4到CI4的沸点逐渐

，其理由是

。（2）卤素单质从F2到l2的熔点逐渐

，其理由是

；碱金属单质从Li到Cs的熔点逐渐

，其理由是

。（3）第ⅣA元素氢化物的沸点从高到低的顺序是

，其理由是

；第ⅥA元素氢化物的沸点从高到低的顺序是

，其理由是

。【例3】石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，K原子填充在石墨各层面料原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写作CxK，其平面图形见右图，则x值为A．8 B．12 C．24 D．60【例4】某离子晶体晶胞结构如图，X位于立方体中心，Y位于立方体的顶点。试分析：（1）晶体中每个X同时吸引着

个Y，每个Y同时吸引着

个X，该晶体中X和Y的离子个数比为

。（2）晶体中在每个Y周围与它最接近且距离相等的Y共有

个。（3）晶体中距离最近的2个Y与1个X形成的夹角∠YXY的度数为________(填角的度数)。（4）设该晶体的摩尔质量为Mg·mol－1，晶体密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中两个距离最近的Y中心间的距离为

cm。【例5】根据表中给出的几种物质的熔、沸点数据，判断下列有关说法中错误的是A．SiCl4形成的是分子晶体B．单质B可能是原子晶体C．电解NaCl水溶液可制得金属钠D．不能用电解熔化AlCl3制取单质铝

NaClAlCl3SiCl4单质B熔点810℃190℃－68℃2300℃沸点1465℃183℃57℃2500℃三、各种晶体的晶胞结构1、分子晶体：无氢键一般为面型立方晶胞。有氢键为空间网状四面体，2、原子晶体：一般为空间网状结构，有的为晶胞平均分成八份，其中装4个四面体（如金刚石、单晶硅、二氧化硅）；有的为晶胞平均分成八份，其中装8个四面体。3、金属晶体：体心立方晶胞、面心立方晶胞、六方最密堆积、面心立方晶胞。4、离子晶体：晶胞类型多样--几何因素、电荷因素、键性因素。一般有NaC1晶胞型、CsC1晶胞型、ZnS晶胞型、CaF2晶胞型四种.【例6】铁有δγα三种晶体结构，以下依次是δγα三种晶体不同温度下转化的图示。(1)有关说法不正确的是A．δ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有8个B．γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个C．如图α-Fe晶胞边长若为acm，γ-Fe晶胞边长若为bcm，则两种晶体密度比为b3∶a3D．将铁加热到1500oC分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同(2)如图α-Fe晶胞边长若为acm，则铁原子的半径为

，该晶体的空间利用率为

。(3)γ-Fe晶体的空间利用率为

。[例7]铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域．一项科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．（1）向一定物质的量浓度的Cu（NO3）2和Mn（NO3）2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4．Mn2+基态的电子排布式可表示为

，NO3-的空间构型为

（用文字描述）；（2）在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O．根据等电子原理，CO分子的结构式为

，1molCO2中含有的σ键数目为

；（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构（如图1），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为

，已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种的化学式为

；（4）用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数．对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积（如图2），边长为361pm，又知铜的密度为9.00g/cm3，则铜晶胞的体积是

cm3、晶胞的质量是

g，阿伏加德罗常数为

（列式计算）；（5）金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是

．化学方程式为

。【例8】已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于短周期。A是原子半径最小的元素;B的基态原子中电子占三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同;D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍;E有“生物金属”之称,E4+和氩原子的核外电子排布相同。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，A、B两种元素组成的原子个数之比为1:1的化合物N是常见的有机溶剂。请回答下列问题（答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）：(1)A2D2分子的电子式为

，E的基态原子的外围电子排布式为____。(2)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为

。(3)单质B与C的最高价氧化物的水化物的浓溶液微热反应,其化学方程式为_____(4)下列叙述正确的是______(填序号）。a.M是极性分子,N是非极性分子b.M和BD2分子中的中心原子均采用sp2杂化c.N分子中含有6个σ键和1个π键d.BD2晶