第三节 金属晶体与离子晶体
第一课时 金属键与金属晶体
一、金属键 1.金属键
1.定义:在金属单质晶体中 之间以 (1)金属键的特征
金属阳离子与 之间强烈的相互作用。 金属键无方向性和饱和性。
2.成键粒子: 和 。 晶体中的电子不专属于某一个或几个特定
3.成键条件: 或 。 的金属阳离子,而几乎是均匀地分布在整块晶体
4.成键本质 中,因此晶体中存在所有金属阳离子与所有自由
电子气理论:金属原子脱落下来的 电子之间“弥漫”的电性作用,这就是金属键,因
形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子共 此金属键没有方向性和饱和性。
用,从而把 维系在一起,形成 (2)金属键的强弱比较
像共价晶体一样的“巨分子”。 一般来说,金属键的强弱主要取决于金属元
二、金属晶体 素原子的半径和价电子数。原子半径越大,价电
1.通过金属离子与 之间的较强作 子数越少,金属键越弱;原子半径越小,价电子数
用形成的单质晶体,叫做金属晶体。 越多,金属键越强。
2.用电子气理论解释金属的物理性质 (3)金属键对物质性质的影响
①金属键越强,晶体的熔、沸点越高。
②金属键越强,晶体的硬度越大。
2.金属晶体的性质
(1)金属晶体具有良好的导电性、导热性和
延展性。
(2)熔、沸点:金属键越强,熔、沸点越高。
①同周期金属单质,从左到右(如 Na、Mg、
Al)熔、沸点升高。
②同主族金属单质,从上到下(如碱金属)
【特别提醒】
熔、沸点降低。
①温度越高,金属的导电能力越弱。②合金 ③合金的熔、沸点一般比其各成分金属的
的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。
熔、沸点低。
④金属晶体熔点差别很大,如汞常温下为液
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体,熔点很低;而铁常温下为固体,熔点很高。 ③第三周期金属元素 Na、Mg、Al的沸点依次升
3.金属晶体物理特性分析 高 ④金属键没有方向性和饱和性,其中的电子
(1)金属键没有方向性,当金属受到外力作 在整个三维空间运动,属于整个金属
用时,晶体中的各原子层发生相对滑动而不会破 A.①② B.②③ C.③④ D.①④
坏金属键,金属发生形变但不会断裂,故金属晶 变式1:下列叙述中正确的是 ( )
体具有良好的延展性。 A . 有 阳 离 子 的 晶 体 一 定 有 阴 离 子
(2)金属材料有良好的导电性是由于金属晶 B.有阳离子的晶体一定是化合物
体中的自由电子可以在外加电场作用下发生定 C.由单质组成的晶体如果固态时能导电也
向移动。 不一定是金属晶体
(3)金属的导热性是自由电子在运动时与金 D.金属晶体都具有较高的熔点和银白色的
属原子碰撞而引起能量的交换,从而使能量从温
金属光泽
度高的部分传到温度低的部分,使整块金属达到 【典例2】 下列关于金属性质和原因的描述
相同的温度。
不正确的是 ( )
【深度思考】
A.金属一般具有银白色光泽,是物理性质,
金属键是化学键的一种,主要在金属中存
与金属键没有关系
在,由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间
B.金属具有良好的导电性,是因为在金属晶
的静电作用组合而成。金属键有金属的很多特
体中共享了金属原子的价电子,形成了“电子
性。例如:一般金属的熔点、沸点随金属键的强
气”,在外加电场的作用下自由电子定向移动便
度而升高,其强弱通常与金属离子半径成逆相
形成了电流,所以金属易导电
关,与金属内部自由电子密度成正相关。
C.金属具有良好的导热性能,是因为自由(1)含 有 阳 离 子 的 晶 体 中 一 定 含 有 阴 离
电子在受热后,加快了运动速率,自由电子通过子吗
与金属离子发生碰撞,传递了能量
D.金属晶体具有良好的延展性,是因为金
(2)金属键强弱的影响因素主要有哪些 属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键
变式2:要使金属晶体熔化必须破坏其中的
金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般
取决于金属键的强弱,而金属键与金属阳离子所
带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列
说法中正确的是 ( )
【典例1】 下列关于金属键或金属的性质说 A.金属镁的硬度大于金属铝
法中正确的是 ( ) B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐
①金属的导电性是由金属阳离子和自由电 增大的
子的定向运动实现的 ②金属键是金属阳离子 C.金属镁的熔点大于金属钠
和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用 D.金属镁的硬度小于金属钙
·86·
D.构成金属键的自由电子在整个金属内部
的三维空间中做自由运动
5.下图是金属晶体内部电子气理论图。
1.判断正误,对的在括号内画“√”,错的在
括号内画“×”。
(1)常温下,金属单质都以金属晶体的形式
存在。 ( )
(2)金属阳离子与自由电子之间的强烈作
用,在一定外力作用下,不因形变而消失。 电子气理论可以用来解释金属的性质,其中
( ) 正确的是 ( )
(3)金属晶体的构成粒子为金属原子。 A.金属能导电是因为金属阳离子在外加电
( ) 场作用下定向移动
(4)同主族金属元素自上而下,金属单质的 B.金属能导热是因为自由电子在热的作用
熔点逐渐降低,体现金属键逐渐减弱。 ( ) 下相互碰撞,从而发生热的传导
2.下列有关金属键的叙述中,错误的是 C.金属具有延展性是因为在外力的作用
( ) 下,金属阳离子各层间会出现相对滑动,但自由
A.金属键没有饱和性和方向性
电子可以起到润滑的作用,使金属不会断裂
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存
D.合金与纯金属相比,由于增加了不同的
在的强烈的静电吸引作用
金属或非金属,使电子数目增多,所以合金的延
C.金属键中的电子属于整块金属
展性比纯金属强,硬度比纯金属小
D.金属的性质和金属固体的形成都与金属
6.在金属晶体中,如果金属原子的价电子
键有关
数越多,金属阳离子的半径越小,自由电子与金
3.金属的下列性质中和金属晶体的结构无
( ) 属阳离子间的作用力越大,金属的熔点越高。关的是
由此判断下列各组金属熔点的高低顺序,其中
A.良好的导电性 B.反应中易失电子
(
C.良好的延展性 D.良好的导热性 正确的是
)
4.下列关于金属键的叙述中,不正确的是 A.Mg>Al>Ca B.Al>Na>Li
( ) C.Al>Mg>Ca D.Mg>Ba>Al
A.金属键是金属阳离子和自由电子这两种 7.根据物质的性质,判断下列晶体类型:
带异性电荷的粒子间的强烈相互作用,其实质与 (1)SiI4:熔点120.5℃,沸点271.5℃,易水
离子键类似,也是一种电性作用 解 。
B.金属键可以看作是许多原子共用许多电 (2)硼:熔点2300℃,沸点2550℃,硬度大
子所形成的强烈的相互作用,所以与共价键类 。
似,也有方向性和饱和性 (3)硒:熔点217℃,沸点685℃,溶于氯仿
C.金属键是带异性电荷的金属阳离子和自 。
由电子间的相互作用,故金属键无饱和性和方 (4)锑:熔点630.74℃,沸点1750℃,导电
向性 。
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8.(1)金属导电靠 ,电解质溶液导
电靠 。
(2)根据下列叙述,判断一定为金属晶体的
是 (填字母)。
A.由分子间作用力形成,熔点很低
B.由共价键结合形成网状结构,熔点很高 A.δ Fe晶体中与每个铁原子等距离且最
C.固体有良好的导电性、导热性和延展性 近的铁原子有8个
B.α Fe晶体中与每个铁原子等距离且最
近的铁原子有6个
C.若δ Fe晶胞边长为acm,α Fe晶胞边
1.下列叙述中正确的是 ( ) 长为bcm,则两种晶体密度比为2b3∶a3
A.任何晶体中,若含有阳离子,就一定含有 D.将铁加热到1500℃后,分别急速冷却和
阴离子 缓慢冷却,得到的晶体类型相同
B.金属晶体的形成是因为晶体中存在金属 5.石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙
离子间的相互作用
化合物,钾原子填充在石墨各层原子中。比较常
C.价电子数越多的金属原子,其元素的金 见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物,其化学
属性越强
式可写为CxK,其平面图形如图所示。x 的值为
D.含有金属元素的离子不一定是阳离子 ( )
2.铝硅合金(含硅13.5%)在凝固时收缩率
很小,因而这种合金适合于铸造。现有下列三种
晶体:①铝、②硅、③铝硅合金,它们的熔点从低
到高的顺序是 ( )
A.①②③ B.②①③
C.③②① D.③①②
3.下列对各组物质性质的比较中,正确的是 A.8 B.12 C.24 D.60
( ) 6.合金是金属与一些非金属或其他金属在
: 熔化状态下形成的一种熔合物,根据表中提供的A.熔点 Li
导电性: , ( )B. Ag>Cu>Al>Fe
数据 判断可以形成合金的是
C.密度:Na>Mg>Al 金属或非金属 钠 铝 铁 硅 硫
D.空间利用率:体心立方堆积<六方最密 熔点/℃ 97.8 660.415351410112.8
沸点/
堆积<面心立方最密堆积 ℃ 883 246727502353444.6
4.如图所示,铁有δ、γ、α三种同素异形体, A.铝与硅 B.铝与硫
三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法 C.钠与硫 D.钠与硅
中不正确的是 ( ) 7.《X-射线金相学》中记载关于铜与金可
形成两种有序的金属互化物,其结构如图。下列
有关说法中正确的是 ( )
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A.δ、γ、α铁晶体中存在金属阳离子和阴
离子
A.图Ⅰ、Ⅱ中物质的化学式相同 B.γ Fe晶胞中所含有的铁原子数为14
B.图Ⅱ中物质的化学式为CuAu3 C.δ、α两种晶胞中铁原子周围等距离且最
C.图Ⅱ中与每个铜原子紧邻的铜原子有 近的铁原子个数之比为4∶3
3个 D.若α Fe晶胞棱长为acm,γ Fe晶胞
D.设图Ⅰ中晶胞的边长为acm,则图Ⅰ中 棱长为bcm,则两种晶体的密度比为b3∶a3
合金的密度为 261 g·cm-3 11.用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏N a3A
加德罗常数,对金属铜的测定得到以下结果:晶
8.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积
胞为面心立方最密堆积,边长为361
方式:六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心 pm
。又知
, ()、()、() 铜的密度为9.00
·cm-3,该铜晶胞的体积是
立方堆积 如图 a b c 分别代表这三种堆 g
cm3,, 晶胞的质量是
,阿伏
积方式的结构示意图 则图示结构内金属原子个 g
加德罗常数为 。[( ) 列式计算
,已知
数比为 Ar
(Cu)
=63.6]
12.不锈钢是由铁、铬、镍、碳及多种不同元
素组成的合金,铁是主要成分元素,铬是第一主
要的合金元素。其中铬的含量不能低于11%,不(a) (b) (c)
然就不能生成致密氧化膜CrO3。
A.3∶2∶1 B.11∶8∶4 (1)写出基态Fe2+ 的电子排布式
C.9∶8∶4 D.21∶14∶9
;基态碳(C)原子的电子排布
9.朱经武(PaulChu)教授等发现钇钡铜氧化
图为 。
合物在90K时具有超导性,该化合物的部分结构 (2)[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O中Cr的配位
如图所示:
数为 ;已知CrO5 中Cr为+6价,则CrO5 的
结构式为 。
(3)Fe的一种晶体如图甲、乙所示。
该化合物以 Y2O3、BaCO3 和CuO为原料,
经研磨烧结而成,其原料配比(物质的量之比)为
甲 乙
( ) 若按甲中虚线(面对角线)方向切乙,得到的
A.1∶1∶1 B.1∶4∶6 切面图正确的是 (填字母)。
C.1∶2∶3 D.2∶2∶3
10.铁有δ、γ、α三种同素异形体,其晶胞结
构如图所示,下列判断正确的是 ( )
A B
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第二课时 离子晶体
1.概念 1.离子晶体的结构
由 和 通过 结合 (1)离子晶体微粒之间的作用力是离子键,
而成的晶体。 由于离子键没有方向性和饱和性,故离子晶体一
2.决定晶体结构的因素 般采取密堆积方式。
离子晶体中离子的配位数是指一个离子周 (2)离子晶体中存在的微粒是阳离子和阴离
围最邻近的 。决定离子晶体 子,离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子
中离子配位数的因素有 因素、 的个数比,而不是表示其分子组成。
因素、 因素。 (3)离子晶体中,离子半径越小,离子所带电
(1)几何因素是指 。它 荷越多,离子键越强。
是决定离子晶体结构的重要因素。 2.离子晶体的性质
(2)电荷因素是指 。如 性质 原因
在NaCl晶体中每个 Na+ 周围有 个 离子晶体中有较强的离子键,熔化或气化时需消耗较
Cl-,每个Cl-周围有 个Na+。NaCl只 熔、 多的能量。所以离子晶体有较高的熔点、沸点和难挥
, 沸点 发性。通常情况下,同种类型的离子晶体,离子半径是氯化钠晶体的 在晶体中不存在单个
越小,离子键越强,熔、沸点越高
氯化钠分子,只有 Na+和Cl-。在CsCl晶体中
硬而脆。离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到
每个Cs+周围有 个Cl-,每个Cl-周围 硬度 冲击力作用时,部分离子键发生断裂,导致晶体破碎
有 个Cs+。如果正、负离子的 不导电,但熔融或溶于水后能导电。离子晶体中,离
不同,正、负离子的 必定不相同,正、负 子键较强,阴、阳离子不能自由移动,即晶体中无自由
离子的 就不会相同。如,在CaF 晶体 移动的离子,因此离子晶体不导电。当升高温度时,2
, 2+ - , 阴、阳离子获得足够的能量克服了离子间的相互作用中 Ca 和 F 的电荷比是 个数比 导电性
力,成为自由移动的离子,在外加电场的作用下,离子
是 ,Ca2+的配位数为 ,F-的配
定向移动而导电。离子晶体溶于水时,阴、阳离子受
位数为 。 到水分子的作用成了自由移动的离子(或水合离子),
(3)键性因素是指 。 在外加电场的作用下,阴、阳离子定向移动而导电
3.性质 大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中,难溶于非
(1) 较大,难于压缩。 极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)中。当把离子晶体放入
() 、 , 。 溶解性 水中时,水分子对离子晶体中的离子产生吸引,使离2 熔 沸点 难挥发
子晶体中的离子克服离子间的相互作用力而离开晶
(3)不导电,但是在 或 中
体,变成在水中自由移动的离子
可导电。
·90·
续表 续表
性质 原因 类型
项目
离子晶体中阴、阳离子交替出现,层与层之间如果滑 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体
延展性 动,同性离子相邻而使斥力增大导致不稳定,所以离 差别较大(汞
子晶体无延展性 常 温 下 为 液
熔、沸点 较高 很高 较低
态,钨熔点为
3.离子晶体的判断
3410℃)
判断一种物质是不是离子晶体,我们可以根
硬度 略硬而脆 很大 较小 差别较大
据物质的分类、组成和性质等方面进行判断。 不良导体 不 良 导 体
不良导体
(1)利用物质的分类 (熔化后 (部分溶于
导电性 (个别为 良导体
金属离子和酸根离子、OH- 形成的大多数 或溶于水 水 发 生 电半导体)
导电) 离后导电)
盐、强碱,活泼金属的氧化物和过氧化物(如
一 般 不 溶 于
Na2O和Na2O2),活泼金属的氢化物(如NaH), 溶解性 多数易溶 一般不溶 相似相溶 水,少数与水
活泼金属的硫化物等都是离子晶体。 反应
(2)利用元素的性质和种类 机械 不良 不良 不良 优良
加工性
如成键元素的电负性差值大于1.7的物质,
延展性 差 差 差 优良
金属元素(特别是活泼的金属元素,ⅠA、ⅡA族
元素)与非金属元素(特别是活泼的非金属元素, 【易错警示】
() ,
ⅥA、ⅦA族元素)组成的化合物。 1
离子晶体中一定存在离子键 可能存在
() 共价键,一定不存在分子间作用力。3 利用物质的性质
、 , , (2)只有分子晶体中存在单个分子。离子晶体一般具有较高的熔 沸点 难挥发
硬而脆;固体不导电,但熔融或溶于水时能导电,
(3)某些离子晶体的熔点高于某些共价晶体
的熔点。如 ( ) (
大多数离子晶体易溶于极性溶剂而难溶于非极 MgO2852℃ >SiO21710℃
)。
。 (4)某些分子晶体的熔点高于某些金属晶体性溶剂
的熔点。如碱金属熔点较低。
4.离子晶体与其他晶体类型的比较
(5)个别金属的熔点高于某些共价晶体的熔
类型
项目 点。如钨(3410℃)>SiO2(1710℃)。
离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体
() 。
构成晶体 阴、阳 金 属 阳 离 子 6 合金的熔点一般低于成分金属的熔点
原子 分子
的粒子 离子 和自由电子 5.晶体熔、沸点高低的比较方法
分 子 间 作 (1)不同类型晶体熔、沸点的比较:
粒子间 用力(范德
离子键 共价键 金属键 ①不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:
的作用 华 力 或 氢
共价晶体>离子晶体>分子晶体。
键)
金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等
确定作用 组 成 结 构 ②
离子电
力强弱的 键长(原 相似时,比 离子半径、价 熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
荷数、
一般判断 子半径) 较 相 对 分 电子数 (2)同种类型晶体熔、沸点的比较:
半径
方法 子质量 ①共价晶体:原子半径越小→键长越短→键
·91·
能越大→熔、沸点越高。如熔点:金刚石>硅 3.NaCl和CsCl两种晶体中,阴阳离子的配
晶体。 位数分别为多少 CaF2 晶体中,阳、阴离子的配
②离子晶体:一般地,阴、阳离子的电荷数越 位数是多少 影响离子晶体的结构有哪些因素
多,离子半径越小,则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。
③分子晶体
a.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。如沸
点:H2O>H2Te>H2Se>H2S。
b.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质 【典例1】 下列有关离子晶体的叙述中,不
量越 大,熔、沸 点 越 高。如 熔、沸 点:SnH4> 正确的是 ( )
GeH4>SiH4>CH4。 A . 1 mo l 氯 化 钠 晶 体 中 有 N A 个 NaCl分子
c.组成和结构不相似的物质(相对分子质量 B.氯化钠晶体中,每个 Na+周围距离相等
接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高。如熔、 的Cl-共有6个
沸点:CO>N2,CH3OH>CH3CH3。 C.醋酸钠属于离子晶体,含非极性键
④金属晶体:金属离子半径越小,离子电荷 D.平 均 每 个 NaCl晶 胞 有 4 个 Na+、4
数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。如 个Cl-
熔、沸点:Na【深度思考】
所示,阳离子D+位于晶胞棱的中点和晶胞内部,
1.含金属阳离子的晶体一定是离子晶体吗
阴 离 子 ECx-6 位 于 晶 胞 的 顶 角 和 面 心。则
离子晶体中一定含有金属元素吗 由金属元素
DxEC6中x 的值为 ( )
和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体吗
A.1 B.2 C.3 D.4
【典例2】 下列说法中不正确的是 ( )
2.离子晶体的熔点一定低于共价晶体吗 A.离子晶体的晶格能越大,离子键越强
离子晶体中除含有离子键外,是否含有共价键 B.阳离子的半径越大,则可同时吸引的阴离
子越多
C.通常阴、阳离子的半径越小、所带电荷数
越多,该阴、阳离子组成的离子化合物的晶格能
越大
D.将1mol离子晶体熔化所需的能量为该
·92·
离子晶体的晶格能 (10)晶格能的大小主要取决于离子半径大
变式2:根据下表的数据,判断下列说法中正 小和离子所带电荷多少。 ( )
确的是 ( ) 2.下列关于离子化合物的叙述中正确的是
离子化 离子电 晶格能 ( )
键长/pm 熔点/℃ 摩氏硬度
合物 荷数 /(kJ·mol-1) A.离子化合物中都只含有离子键
NaF 1 231 923 993 3.2 B.离子化合物中的阳离子只能是金属离子
NaCl 1 282 786 801 2.5
C.离子化合物如能溶于水,其所得溶液一
MgO 2 210 3791 2852 6.5
定可以导电
CaO 2 240 3401 2614 4.5
D.溶于水可以导电的化合物一定是离子化
A.晶格能的大小与正负离子电荷数和距离
合物
成正比
3.下列性质中,可证明某晶体是离子晶体的是
B.晶格能越大,即正负离子间的静电引力越
( )
强,晶体的熔点就越高,硬度就越大
A.易溶于水
C.NaF晶体比NaCl晶体稳定
B.晶体不导电,熔化时能导电
D.表中物质CaO晶体最稳定
C.熔点较高
D.晶体不导电,水溶液能导电
4.下列热化学方程式中,能直接表示出氯化
, “ ”, 钠晶格能的是
( )
1.判断正误 正确的画 √ 错误的画“×”。
(1)离子晶体一定是离子化合物。 ( ) A.Na
+(g)+Cl-(g) NaCl(s) ΔH1
() 。 ( ) B.Na(s) () ()2 离子晶体中只含离子键 +Clg NaCls ΔH2
(3)含有离子的晶体一定是离子晶体。( ) C.Na
+(g)+Cl-(g) NaCl(g) ΔH3
(4)由金属与非金属形成的晶体,一定属于 D.Na
(g)+Cl(g) NaCl(s) ΔH4
离子晶体。 ( ) 5.氧化钙在2973K时熔化,而氯化钠在
(5)离子晶体的熔点一定低于共价晶体的熔 1074K时熔化。已知二者的离子间距离和晶体
点。 ( ) 结构都类似,有关它们熔点差别较大的原因叙述
(6)离子晶体受热熔化,破坏化学键,吸收能 中不正确的是 ( )
量,属于化学变化。 ( ) A.氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷
(7)NaCl和CsCl晶体中,每个离子周围带 数多
相反电荷离子的数目分别是6和8,由此知离子 B.氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大
键有饱和性和方向性。 ( ) C.氧化钙晶体的结构类型和氯化钠的结构
(8)晶格能指1mol离子化合物中由气态 类型不同
阴、阳离子结合成离子晶体时所放出的能量。 D.氧化钙与氯化钠的离子间距类似的情况
( ) 下,晶格能主要由阴、阳离子所带电荷多少决定
(9)晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关。 6.下列性质适合于离子晶体的是 ( )
( ) ①熔点1070℃,易溶于水,水溶液能导电
·93·
②熔点10.31 ℃,液态不导电,水溶液能 10.如图表示一些晶体中的某些结构,请回
导电 答下列问题:
③能溶于CS2,熔点112.8℃,沸点444.6℃
④熔点978.1℃,质软,导电,密度0.97g/cm3
⑤熔点-218℃,难溶于水
A B C
⑥熔点3900℃,硬度很大,不导电
⑦难溶于水,固体时导电,升温时导电能力
减弱
⑧难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时 D E
导电 (1)代表金刚石的是 (填编号字母,
A.①⑧ B.②③⑥ C.①④⑦ D.②⑤ 下同),其中每个碳原子与 个碳原子最
7.根据下列实验事实,能确定某晶体一定是 近且距离相等。金刚石属于 晶体。
离子晶体的是 ( ) (2)代表石墨的是 ,每个正六边形
A.晶体熔点达2500℃ 占有的碳原子数平均为 个。
B.晶体不导电,溶于水导电 (3)代表NaCl的是 ,每个Na+周围
C.晶体不导电,熔融状态能导电 与它最近且距离相等的Na+有 个。
D.温度越高,溶解度越大 (4)代表CsCl的是 ,它属于
8.下列性质符合分子晶体特点的是 ( ) 晶体,每个Cs+与 个Cl-紧邻。
①熔点1070℃,易溶于水,水溶液能导电 (5)代表干冰的是 ,它属于
②熔点10.31 ℃,液态不导电,水溶液能 晶体,每个CO2 分子与 个CO2 分子紧邻。
导电 (6)已知石墨中碳碳键的键长比金刚石中碳
③能溶于CS2,熔点112.8℃,沸点444.6℃ 碳键的键长短,则上述五种物质熔点由高到低的
④熔点97.81 ℃,质 软,导 电,密 度 为0.97 排列顺序为: 。
g·cm-3
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
9.如图是氯化铯晶体的晶胞
(晶体中的最小重复单元),已知晶 1.离子晶体中一定不会存在的相互作用是
体中两个最近的Cs+离子核间距离 ( )
为acm,氯化铯的相对分子质量为 A.离子键 B.极性键
M,NA 为阿伏加德罗常数,则氯化铯晶体的密 C.非极性键 D.范德华力
度是 ( ) 2.下列各组中的两种固态物质熔化或升华
8M M· 3 时
,
a 克服的微粒间相互作用力属于同种类型的是
A.a3N g
·cm-3 B. · -3
A 8N g
cm
A ( )
M ·· -3 M a
3 A.碘和氯化钾
C.a3N g cm D. N g
·cm-3
A A B.金刚石和重晶石
·94·
C.二氧化硅和干冰 Cs+的核间距为acm,如图所示,则CsCl的相对
D.二氧化碳和甲烷 分子质量可以表示为 ( )
3.如图所示,在氯化钠晶胞中,与每个Na+ N ·a3·
A.NA·a3·ρ B.
A ρ
等距离且最近的几个Cl-所围成的立体构型为 6
( ) NA·a
3·ρ NA·a3·C. 4 D.
ρ
8
8.如图为 NaCl晶体的
一个晶胞,测知氯化钠晶体
中相邻的Na+与Cl-的距离
为 a cm,该 晶 体 密 度 为
A.十二面体 B.正八面体
dg·cm-3,则阿伏加德罗常数可表示为 ( )
C.正六面体 D.正四面体
0.585 -1 58.5 -1
4.经研究证明,PCl5 在固态时由空间构型 A.4a3d mol B.8a3d mol
分别为正四面体和正八面体的两种离子构成,下 58.5 117
( ) C.2a3d mol
-1 D. -1
列关于PCl 的推断中正确的是 a3d
mol
5
A.PCl5 固体为分子晶体 9.黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物。
B.PCl5 晶体由[PCl]2+3 和[PCl]2-7 构成, 火法冶炼黄铜矿的过程中,其中一步反应 是
且离子数之比为1∶1 高温2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2↑。回 答 下 列
C.PCl5 晶体由[PCl4]+和[PCl6]-构成,且 问题:
离子数之比为1∶1 (1)Cu+的价电子排布图为 ;
D.PCl5 晶体具有良好的导电性 比较Cu2O与Cu2S熔点较高的是 ,原
5.仅由下列各组元素所构成的化合物,不可 因为 。
能形成离子晶体的是 ( ) (2)离子化合物CaC2 的一种晶体结构如图
A.H、O、S B.Na、H、O 所示。写出该物质的电子式: 。从钙
C.K、Cl、O D.H、N、Cl 离子看,属于 堆积;一个晶胞含有的π
6.已知金属钠与两种卤族元素形成的化合 键平均有 个。
物Q、P,它们的晶格能分别为923kJ·mol-1、 (3)奥氏体是碳溶解在γ Fe中形成的一种
786kJ·mol-1,下列有关说法中不正确的是 间隙固溶体,无磁性,其晶胞如图所示,则该物质
( ) 的化 学 式 为 ,若 晶 体 密 度 为 d g·
A.Q的熔点比P的高 cm-3,则晶胞中最近的两个碳原子的距离为
B.若P是NaCl,则Q一定是NaF pm(阿伏加德罗常数的值用 NA表示,
C.Q中成键离子核间距比P的小 写出计算式即可)。
D.若P是NaCl,则Q可能是NaBr
7.已知CsCl晶体的密度
为ρg·cm-3,NA 为阿伏加
德罗常数的值,相 邻 的 两 个
·95·
第三课时 过渡晶体与混合型晶体
1.过渡晶体
(1)四类典型的晶体是指 晶体、
晶体、 晶体和 晶体。
石墨结构中未参与杂化的p轨道(2)过渡晶体:介于典型晶体之间的晶体。 (2)结构特点———层状结构
①几种氧化物的化学键中离子键成分的百 ①同层内碳原子采取sp2 杂化,以共价键(σ
分数 键)结合,形成 结构。
氧化物 NaO MgO AlO SiO ②层与层之间靠2 2 3 2 维系。
离子键的 ③石墨的二维结构内,每个碳原子的配位数
62 50 41 33
百分数/% 为3,有一个未参与杂化的2p电子,它的原子轨
道垂直于碳原子平面。
从上表可知,表中4种氧化物晶体中的化学 (3)晶体类型:石墨晶体中,既有共价键,又
键既不是纯粹的离子键,也不是纯粹的共价键, 有金属键和范德华力,属于 。
这些晶体既不是纯粹的离子晶体,也不是纯粹的 (4)性质:熔点 、质软、 导
共价晶体,只是离子晶体与共价晶体之间的过渡 电等。
晶体。
②偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上
与纯粹的离子晶体接近,因而通常当作离子晶体
一、四种晶体的比较
来处理,如 等。同样,偏向共价晶体的
晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体 共价晶体
过渡晶体则当作共价晶体来处理,如 、 金 属 离
等。 构成微粒 分子 阴、阳离子 子、自 由 原子
电子
【特别提醒】 范 德 华 力
微粒间
四类典型晶体都有过渡晶体存在。 (少数有氢 离子键 金属键 共价键作用力
键)
2.混合型晶体 熔、沸点 较低 较高 一般较高 很高
(1)晶体模型 硬度 小 略硬而脆 一般较大 很大
不溶,有些
溶解性 相似相溶 多数溶于水 不溶
与水反应
机械加
性质 不良 不良 良好 不良工性能
固态时不导
固态、液态 大 部 分
电,熔 融 时 固 态、熔
均不导电, 固态、熔
导电性 导 电,能 溶 融 态 时
部 分 溶 于 融 时 都石墨的晶体结构俯视图 石墨的层状结构 于水的溶于 导电水时导电 不导电
水时导电
·96·
续表 4.依据导电性判断
晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体 共价晶体 (1)离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。
金属原子 共 价 键 (2)共价晶体一般为非导体。组 成 和 结 的价电子 键 长 短
构 相 似 的 离 子 所 带 数 多、半 (电 子 云 (3)分子晶体为非导体,而分子晶体中的电
作 用 力 大 分子,相对 电荷数多、 径小的金 重叠多)、
小规律 分 子 质 量 半 径 小 的 属离子与 原 子 半 解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水,
大 的 范 德 离子键强 自由电子 径 小 的 使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也
华力大 间的作用 共 价 键
力强 稳定 能导电。
二、晶体类型的5种判断方法 (4)金属晶体是电的良导体。
1.依据构成晶体的微粒和微粒间的作用 5.依据硬度和机械性能判断
判断 离子晶体硬度较大或硬而脆。
(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒 共价晶体硬度大。
间的作用是离子键。 分子晶体硬度小且较脆。
(2)共价晶体的构成微粒是原子,微粒间的 金属晶体多数硬度大,但也有较低的,且具
作用是共价键。 有延展性。
(3)分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的 注意:(1)常温下为气态或液态的物质,其晶
作用为分子间作用力。 体应属于分子晶体(Hg除外)。
(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自 (2)石墨属于混合型晶体,但因层内原子之
由电子,微粒间的作用是金属键。 间碳碳共价键的键长为1.42×10-10m,比金刚
2.依据物质的分类判断 石中碳碳共价键的键长(键长为1.54×10-10m)
(1)金属氧化物(如 K2O、Na2O2 等)、强碱 短,所以熔、沸点高于金刚石。
(NaOH、KOH 等)和绝大多数的盐类是离子 (3)AlCl3 晶体中虽含有金属元素,但属于分
晶体。 子晶体,熔、沸点低(熔点190℃)。
(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶 (4)合金的硬度比成分金属大,熔、沸点比成
体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2 分金属低。
外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐 【深度思考】
外)是分子晶体。 1.石墨为什么具有良好的导电性
(3)常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体
硅、晶体硼等,常见的化合类共价晶体有碳化硅、
二氧化硅等。
(4)金属单质是金属晶体。 2.在晶体模型中,金刚石中的“棍”和干冰中
3.依据晶体的熔点判断 的“棍”表示的意义一样吗 分子晶体中有化学
(1)离子晶体的熔点较高。 键吗
(2)共价晶体熔点高。
(3)分子晶体熔点低。
(4)金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。
·97·
3.(1)立方晶胞中,顶点、棱边、面心依次被 【典例2】 下列关于过渡晶体的说法中正确
多少个晶胞共用 的是 ( )
A.石墨属于过渡晶体
B.SiO2 属于过渡晶体,但当作共价晶体来
(2)六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、 处理
面心依次被多少个晶胞共用 C.绝大多数含有离子键的晶体都是典型的
离子晶体
D.Na2O晶体中离子键的百分数为100%
变式2:下列氧化物中所含离子键成分的百
分数最小的是 ( )
A.N2O3 B.P2O3
【典例1】 将石墨置于熔融的钾或气态的钾 C.As2O3 D.Bi2O3
中,石墨吸收钾而形成名称为钾石墨的物质,其
组成可以是C8K、C12K、C24K、C36K、C48K、C60K
等。下列分析中正确的是 ( )
1.下列叙述中正确的是 ( )
A.分子晶体中一定存在共价键
B.离子晶体中一定含金属元素
C.共价晶体中一定不存在离子
D.晶体中有阳离子必定含有阴离子
A . 题 干 中 所 列 举 的 6 种 钾 石 墨 属 于有机高
2.下列每组物质发生状态变化时所克服的
分子化合物
微粒间的相互作用属于同种类型的是 ( )
B.钾石墨中碳原子的杂化方式是sp3 杂化
A.食盐和蔗糖熔化
C.若某钾石墨的原子分布如图所示,则它
B.金刚石和硫熔化
所表示的是C12K
C.碘和干冰升华
D.最近的两个K原子之间的距离为石墨中
D.二氧化硅和氧化钠熔化
C—C键键长的2 3倍 3.下列能说明石墨具有分子晶体的性质的是
变式1:石墨晶体是层状结构,在每一层内, ( )
每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。据 A.晶体能导电 B.熔点高
图分析,石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为 C.硬度小 D.燃烧产物是CO2
( ) 4.在amol石墨中含C—C数为 ( )
A.4a×6.02×1023
B.a×6.02×1023
3
A.2∶3 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶2 C.a×2×6.02×10
23
·98·
D.8a×6.02×1023 序排列正确的是 (填字母)。
5.某化学兴趣小组,在学习分子晶体后,查 A.KCl、NaCl、MgCl2、MgO
阅了几种氯化物的熔、沸点,记录如下: B.金刚石、SiC、SiO2、硅
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 CaCl C.H2O、H2S、H2Se、2 H2Te
熔点/℃ 801 712 190 -68 782 D.Na、K、Rb、Al
沸点/℃ 1465 1418 230 57 1600 E.CO2、Na、KCl、SiO2
根据这些数据分析,属于分子晶体的是 F.O2、I2、Hg、MgCl2
( ) G.钠、钾、钠钾合金
A.NaCl、MgCl2、CaCl2B.AlCl3、SiCl4 H.CH4、H2O、HF、NH3
C.NaCl、CaCl2 D.全部 I.CH4、C2H6、C4H10、C3H8
6.下列各组物质的沸点按由低到高的顺序 J.CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、
排列的是 ( ) C(CH3)4
A.NH3、CH4、NaCl、Na
B.H2O、H2S、MgSO4、SO2
C.CH4、H2O、NaCl、SiO2
D.Li、Na、K、Rb、Cs 1.Ⅰ.现有5种固态物质:四氯化硅、硼、石
7.在解释下列物质的变化规律与物质结构 墨、锑、氖。将符合信息的物质名称和所属晶体
间的因果关系时,与化学键的强弱无关的是 类型填在表格中。
( ) 编号 信息 物质名称 晶体类型
A.钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高,硬度 熔点:120.5℃,沸点:271.5℃,
(1)
逐渐增大 易水解
B.金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点 熔点:630.74℃,沸点:1750℃,(2)
导电
也高于晶体硅的熔点
由分子间作用力结合而成,熔点
C.KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低 (3) 很低,化学性质稳定
D.F2、Cl2、Br2、I2 的熔点和沸点逐渐升高 由共价键结合成空间网状结构
8.四种物质的一些性质如下表: (4) 的晶 体,熔 点:2300 ℃,沸 点:
,硬度大
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 其他性质
2550℃
由共价键结合成层状结构的晶
单质硫 120.5 271.5 — (5)
体,熔点高、能导电,具有滑腻感
单质硼 2300 2550 硬度大
氯化铝 190 182.7 177.8℃升华 Ⅱ.(1)碳化硅(SiC)是一种晶体,具有类似
苛性钾 300 1320 晶体不导电,熔融态导电 金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交
晶体类型:单质硫是 晶体;单质硼 替的。下列各种晶体:①晶体硅,②硝酸钾,③金
是 晶体;氯化铝是 晶体;苛性 刚石,④碳化硅,⑤干冰,⑥冰,它们的熔点由高
钾是 晶体。 到低的顺序是 (填序号)。
9.下列各组物质中,按熔、沸点由低到高顺 (2)继C60后,科学家又合成了Si60、N60。请
·99·
解释如下现象:熔点:Si60>N60>C60,而破坏分 (填序号)。
子所需要的能量:N60>C60>Si60,其原因是 ①有金属光泽 ②易导电 ③易导热
④有延展性
(3)C组中 HF的熔点反常是由于
。 。
2.在理解概念的基础上,厘清概念之间的相 (4)D组晶体可能具有的性质是
互关系,构建完整的知识体系是学习化学的重要 (填序号)。
方法,下图是中学化学常见的化学概念之间的相 ①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导
互关系。 电 ④熔融状态能导电
中学化学常见晶体类型 (5)D 组 晶 体 的 熔 点 由 高 到 低 的 顺 序 为
NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因为
A B C 金属晶体
(1)完成下表,且按以下要求填写实例。 。
①只能有 H、O、N、Si、S元素中的一种或几 4.C60、金刚石和石墨的结构模型分别如图
种元素组成物质;②每种元素只能出现一次; 所示(石墨仅表示出其中的一层结构)。
③所填物质必须能够回答问题(2)和问题(3)。
A B C
晶体类型 金属晶体
实例化学式 Na
(1)C60、金 刚 石 和 石 墨 三 者 的 关 系 是 互
(2)取上述(1)表中A、B、C三种晶体实例中 为 。
某一晶体溶解在水中得 W 溶液,写出等物质的 A.同分异构体 B.同素异形体
量硫酸氢钠与 W溶液反应的离子方程式为 C.同系物 D.同位素
。 (2)固态时,C60属于 晶体(填“离
(3)工业上制备(1)表中熔点最高的实例物 子”“共价”或“分子”),1个C60分子中含有双键
质的化学方程式为 。 的数目是 个。
3.现有几组物质的熔点(℃)数据: (3)硅晶体的结构跟金刚石相似,1mol硅晶
A组 B组 C组 D组 体中含有硅硅单键的数目约是 。二氧
金刚石:3550 Li:181 HF:-83 NaCl:801 化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅硅单
晶体硅:1415 Na:98 HCl:-115 KCl:776
键之间插入1个氧原子,二氧化硅的空间网状结
晶体硼:2573 K:64 HBr:-89 RbCl:718
构中,硅、氧原子形成的最小环上氧原子数目是
二氧化硅:1713 Rb:39 HI:-51 CsCl:645
。
据此回答下列问题:
(4)石墨的层状结构中,平均每个正六边形
(1)A组属于 晶体,其熔化时克服
占有的碳原子数是 。
的微粒间作用力是 。
(2)B组晶体共同的物理性质是
·100·部分参考答案
第一章 原子结构与性质 二、1.概率密度分布 2.空间运动状态 90% 3.(1)一个
空间运动状态 (2)①球 大 ②哑铃 (3)1 3 5 7
第一节 原子结构 深度思考
第一课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱 1.由于出现能级交错现象,K原子排满第一层和第二层后,
【知识梳理】 在排第三层时,先排满3s能级、3p能级,最后一个电子进入4s能
一、1.(1)K L M N 2.(2)s p d f s p d f
二、2.(3)特征谱线 级而不是3d能级,所以它的原子结构示意图为 。
深度思考
, 。 2.由构造原理可知,由于能级交错现象,所以在电子填充过1.在多电子原子中 离核距离不同的电子的能量是不同的
, 程中,最外层最多填满 能级和 能级。而 能级只有 个原子按电子的能量差异 可将核外电子分为不同的能层,分别用符号 s p s 1
K、L、M、N、O、P、Q表示第一、二、三、四、 、 、
轨道, 能级有 个原子轨道,根据泡利原理知, 个原子轨道最
五 六 七能层。能层越 p 3 4
, 。 多容纳 个电子,故原子最外层最多不超过 个电子。同理可分高 电子的能量越高 同一能层上的电子,能量也可能不同,按照 8 8
析次外层不超过 个电子。而 层为最外层时,最多容纳 个
能量差异又可将能层分为不同的能级,即s、p、d、f……能级。任
18 K 2
电子。
一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,
不一定一致。电子排布式的书写顺序为能层由小到大,同
即第一能层(K能层)只有1个能级(1s),第二能层(L能层)有2 3.
( ), ( ) ( 、 ), 一能层上的能级按s、p、d、f……的顺序排列,其顺序是电子离核个能级 2s和2p 第三能层 M能层 有3个能级 3s3p和3d
( ) ( 、 、 、 ), 。 的远近顺序;构造原理中电子进入能级的顺序为先填入能量最低第四能层 N能层 有4个能级 4s4p4d4f 以此类推
, 。 的能级,再填入能量较高的能级,电子排布式是按能级能量的顺2.①能层也就是电子层 只是说法不同 ②不同能层的同种
序书写的。
能级最多容纳的电子数相同,但电子具有的能量不同。
【 】 4.从基态与激发态的概念分析,因任何原子核外电子都有基态典例精解
【 】 : , 与激发态,所以任何原子核外都存在所有不同的能级。当氢原子从典例1 D 解析 同一原子中能层序数越大 形状相同的
, , 、、 。 基态吸收能量后,其电子可以跃迁到原子轨道中电子的能量越高 离核越远 ABC项错误 2s
能级上,出现2s1 的情况。
【 】 : , 5.(1)典例2 A 解析 在电流作用下 基态氖原子的电子吸收 EK()
能量跃迁到较高能级,变为激发态原子,这一过程要吸收能量,不 2E1s()
会发出红色的光;而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的 3E2p激发态乃至基态时,将释放能量,从而产生红光,故A项正确。 6.4s
变式1.C 7.不是
,构造原理是根据光谱事实总结的一般规律,适用于
变式2.B 绝大多数原子。
【当堂训练】 8.构造原理中的电子排布顺序,其实质是各能级的能量高低顺
1.D 2.C 3.B 4.D 5.B 6.D 7.B 8.A 9.D 序,有如下关系:ns<(n-2)f<(n-1)d10.A 11.C 12.(1)Be、N、Ne (2)Na、Mg (3)Be、M
【
g 典例精解
】
【课后巩固】 【典例1】 B 解析:3s
1→3p1、1s1→2s1、3d6→4p6 都为由较
1.A 2.B 3.A 4.A 低能态跃迁到较高能态,吸收能量。
5.(1)C Na (2)N M 【g 典例2
】 A 解析:s能级的原子轨道的形状都是球形的,
6.(1)O N (2)3 (3)2 (4)3NO +H O 2HNO 且能层序数越大
,轨道半径也越大,电子能量越高,A正确;电子
2 2 3
+NO 云是用小点的疏密来表示空间电子出现的概率密度大小的一种
图形,B错误;“核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾,因
7.(1)2 2s和2p Fe (2)2N2H4+N2O4 而被形象地称作电子云”,但电子云不是实际存在的,C错误;第
一能层没有p能级,D错误。
点燃
3N2+4H2O 变式1.A
第二课时 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道 变式2.D
【知识梳理】 【当堂训练】
一、1.光谱学 2p、3s、3p 构造原理 2.该能级的电子数 1.B 2.D 3.C 4.A 5.D 6.A 7.B 8.B 9.D
1s22s22p63s1 左 3d14s2 10.A
·111·
11.1s22s22p63s23p4 S 【课后巩固】
12.(1)电子排布式中各能级先按能层顺序排列,各能层中按 1.B 2.C 3.C 4.B 5.D 6.C 7.B
能量由低到高排列。 8.(1)N
(2)不一定,如钠的外围电子排布为3s1,简化的电子排布式
(2)[ 4 6 10为 Ne]3s1;溴简化的电子排布式为[Ar]3d104s24p5,外围电子排
布式为4s24p5。 (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
(3)不一定,主族元素外围电子就是最外层电子;过渡元素次 (4)Cu [Ar]3d104s1
外层d电子,镧系元素、锕系元素的倒数第三层f电子也可能参加 9.①⑤⑥ ②④ ③ ⑦
反应,也是外围电子。
第二节 原子结构与元素的性质
13.(1)
①13 ②3 5 (2)①1s22s22p63s23p6 ②1s22s22p2
【课后巩固】 第一课时 原子结构与元素周期表
1.C 2.B 3.D 4.D 5.B 6.C 【知识梳理】
7.(1)Ar (2)S2- (3)K+ (4)Cl- 一、1.
8.(1)CO2 SO2 SiO2 CS2(答案合理即可) (2)氟 氯 碱金属 原子序数 周期 基态原子的电子排布式
(3)2s2 3s2 4s2 3d64s2 3d104s1 3d104s2 2s22p2(任写5 锂 3 2 1s
22s1 或[He]2s1
个合理即可) 钠 11 3 1s22s22p63s1 或[Ne]3s1
第三课时 泡利原理、洪特规则和能量最低原理 钾 19 4 1s
22s22p63s23p64s1 或[Ar]4s1
【知识梳理】 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1 或铷 37 5
1.(1)顺时针 逆时针 (2)2 相反 [Kr]5s
1
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6
2.(1)原子轨道 电子对 1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s5p6s
1
铯 55 6
3.(1)平行 (2)1s22s22p63s23p63d54s1 或[Xe]6s
1
深度思考 2.
1.泡利原理:在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而 稀有气体 原子序数 周期 基态原子的电子排布式
且它们的自旋相反;洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨
氦 2 1 1s2
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
2 2 6
平行。 氖 10 2 1s2s2p
2.①②③⑤违背了洪特规则,当电子排布在同一能级的不同 氩 18 3 1s22s22p63s23p6
轨道时,原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋平行。 氪 36 4 1s22s22p63s23p63d104s24p6
④违背了泡利原理,一个原子轨道最多只容纳2个电子,而且这2 氙 54 5 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6
个电子的自旋相反。
1s22s2【 】 2p
63s23p63d104s24p64d10典例精解 氡 86 6
【 】 : 4f
145s25p65d106s26 6典例1 ①⑤⑥ ②④ ③ ⑦ 解析 根据核外电子排 p
布规律知,②错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道,而不是 3.(1)碱金属 稀有气体 碱金属 稀有气体 (2)元素的
3p轨道,应为1s22s22p6;③没有遵循洪特规则;⑦违反泡利原理。 原子核外电子排布
【典例2】 C 解析:本题考查的是核外电子排布的基本原 二、1.(1)电子层数 递增
理。要使各原子能量处于最低状态(即基态),核外电子必须遵循
三大原理进行排布。A项中2s轨道没有排满电子就排在了2p
轨道上,显然能量不是最低的;B项中2p轨道上的电子排布不符
合洪特规则,三个电子各占一个p轨道且自旋状态相同时,能量
最低;C项中2p3 为半充满状态,能量最低;D项中2p轨道未排满
就排3s轨道,能量不是最低的。
变式1.D (2)18 8、9、10
变式2.D 2.(1)最后增入电子
【当堂训练】 深度思考
1.A 2.C 3.D 4.B 5.D 6.B 7.B 8.B 9.D 1.周期序数=电子层数=能层数。
10.D 2.主族序数=主族元素的最外层电子数=主族元素的价电
11.(1)4 13 (2)4 1s22s22p63s23p63d5 (3)3d10 子数;稀有气体的价电子排布为1s2 或ns2np6。
·112·
3.因其价 电 子 排 布 为4d55s1,故 应 位 于 元 素 周 期 表 中 的
轨道表示式为 ,是硫元素;②的核外电子排布式为
d区。
4.可划分为s区、p区、d区、ds区、f区;d区、ds区、f区全是 [Ne]3s23p6,是 氩 元 素;③的 最 外 层 电 子 的 轨 道 表 示 式 是
金属元素;s区唯一的一种非金属元素是氢。 ,是磷元素;④的核电荷数是13,是铝元素。同周
【典例精解】
【典例1】 B 解析:除He外,0族元素原子的价电子排布均 期从左到右,主族元素的第一电离能有增大的趋势,但P具有3p
为ns2np6,不是主族元素;基态原子的p能级上有5个电子,即价 轨道半充满的较稳定结构,其第一电离能大于S的,所以四种元
电子排布为ns2np5,该元素一定处于第ⅦA族;原子的价电子排 素的第一电离能由大到小的顺序是Ar、P、S、Al。
布为(n-1)d6~8ns2 的元素处于第Ⅷ族,并非第ⅢB~ⅦB族;基 【典例3】 (1)元素的电负性随着原子序数的递增呈周期性
态原子的N能层上只有1个电子的元素,除主族元素外,还有 的变化(或同周期主族元素,从左到右,电负性逐渐增大) (2)F
Cu、Cr等过渡金属元素。 Na 离子
【典例2】 D 解 析:该 元 素 基 态 原 子 的 价 电 子 排 布 为 解析:(1)把题表中给出的14种元素的电负性按原子序数由
(n-1)dansb,该元素为过渡金属元素,该元素可能位于周期表中 小到大的顺序整理如下:
的d区或ds区。若该元素处于第ⅢB~ⅦB族,原子的价电子数 元素 Li Be B C N O F NaMgAl Si P S Cl
等于族序数,则族序数为a+b,否则不存在这一关系。 原子
变式1.D 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 16 17序数
变式2.B
电负
【当堂训练】 1.01.52.02.53.03.54.00.91.21.51.82.12.53.0
性
1.B 2.A 3.D 4.C 5.A 6.C 7.C 8.B
经过上述整理后可以看出:3~9号元素,元素的电负性由小
( ) 1s 2s 29.C 或 碳 p Al或 Cl
↓↑ ↓↑ ↑ ↑ 到大;11~17号元素,元素的电负性也是由小到大。所以元素的
4s24 3 第四周期ⅤA族 电负性同原子半径一样随着原子序数的递增呈周期性的变化(或p p
【课后巩固】 同周期主族元素,从左到右,电负性逐渐增大)。
()
1.C 2.C 3.A 4.C 5.C 6.B 7.B 2 根据上述规律不难得出
,短周期主族元素中,电负性最大
的元素为F,电负性最小的元素为 Na,二者形成的化合物———
8.(1)C (2)①1s22s22p63s1
1s 2s
②< ③
↑↓ ↑↓ NaF为典型的离子化合物。
变式1.C
2p 3 p 哑 铃 ④Al(OH) + 3+↑ ↑ ↑ 3
+3H Al 变式2.B
变式
+3H2O 3.A
【当堂训练】
第二课时 元素周期律
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× 2.B
【知识梳理】
3.D 4.D 5.C 6.C 7.C 8.A 9.B 10.C
1.(1)增大 减小 (2)①越小 ②电子层数 越大
11.(1)F (2)CN>O>F
2.(1)①气态 一个 气态基态 ②a.最小 最大 增大
··
· ·
b.变小 (3)H· N·H H N H HNO3 NH4NO3··
3.(1)①化学键 ②不同 吸引力 越大 ③4.0 1.0 H H
(2)①变大 ②变小 (4)1s22s22p63s23p63d54s1 或 [Ar]3d54s1 3d54s1
(3)①小于 大于 1.8 3d 4s
【 】 典例精解 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
【典例1】 C 解析:由于同一周期中,随着原子序数的增 (5)p d 2
大,元素原子半径逐渐减小,故ⅦA族元素的原子半径不一定比 (6)二 ⅣA
上一周期ⅠA族元素的原子半径大,如r(Li)>r(S)>r(Cl);对 【课后巩固】
于核外电子排布相同的单核离子和原子,半径是不同的,它们的 1.A 2.A 3.C 4.B 5.D 6.D 7.D
半径随核电荷数的增加而减小;质子数相同的不同单核粒子,阴 8.(1)①M 9 ②H>B>Li (2)①< ②Mg
离子半径>原子半径>阳离子半径;在元素周期表中,随着原子 9.(1)520 496 419
序数的递增,原子半径呈现周期性变化,只是在同一主族中原子 (2)随着原子序数的增大,第一电离能逐渐变小 金属越活
序数越大,原子半径越大。 泼,其第一电离能越小
【典例2】 C 解析:根据题意分析可知,①的最外层电子的 (3)大于419小于738
·113·
10.(1)0.8 1.2 (2)Na H H I 变式2.C
(3)Al Si 电负性值相近 Be(OH)+2H+ Be2+2 + 【当堂训练】
2H2O、Be(OH)2+2OH- BeO2-2 +2H2O 1.C 2.A 3.A 4.C 5.B 6.(1)× (2)× (3)×
11.气态Cu失去一个电子变成结构为[Ar]3d10的Cu+,能量 (4)√ (5)√ (6)√ (7)√ (8)√ (9)√ (10)√
较低,所以Cu的第二电离能相对较大(或气态Zn失去一个电子 (11)√ (12)√ (13)×
··
变成结构为[Ar]3d104s1 的Zn+,易再失去一个电子,所以Zn的 7.N和 H原子的电子式分别为·N·和 H·,N原子最外层
·
第二电离能相对较小)
有3个未成对电子,H原子有1个未成对电子,形成共价键时每
12.(1)小 大 (2)3 (3)1 (4)Mg(OH)2 个N原子只需与3个 H原子分别形成3对共用电子对即可达到
稳定状态,共价键达到饱和,从而决定了分子中 H原子个数。
第一章测试卷 8.2.1 0.9 1.0 离子 共价
1.C 2.B 3.A 4.C 5.A 6.B 7.A 8.D 9.D 9.(1)D、E (2)C (3)A、B、C、F (4)F
10.C 11.C 12.B 13.C 14.B 15.C 【课后巩固】
16.(1)①3d14s2 ②3d24s2 ③[Ar]3d34s2 1.D 2.B 3.B 4.D 5.A 6.C 7.A 8.D
3d 4s 9.
④ (2)尊重客观事实,注重理论
↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓ ① ② ③ ④ ⑤
适用范围,掌握特例 (3)五种元素的最高正化合价数值等于各 化学键 s-s s-p p-p pz-pz py-py
元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和 类型 σ键 σ键 σ键 π键 π键
能量交错使得d电子也参与了化学反应
举例 H2 HCl Cl2 N2 N2
17.(1)①33 ②4 8 ③1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p6 ③1s22s22p63s23p6 10.(1)①②③⑥⑦ (2)④⑤⑧ (3)②④⑤ (4)⑥
④1s22s22p63s23p63d8 ⑤1s22s22p63s23p63d104s24p2 (5)①③⑦⑧ (6)②④⑤⑦⑧
⑥1s22s22p63s23p63d5 第二课时 键参数———键能、键长与键角
18.(1)Si或S Fe (2)1s22s22p2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 【知识梳理】
1s 2s 2p 1.(1)气态分子 气态原子 kJ·mol-1 298.15K、101kPa
↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ (2)①吸收863.6kJ ②H—F H—I ③减小 减弱 难
1s 2s 2p 3s 3p 易
点燃
(3)3Fe+2O2 Fe3O4 2.(1)核间距 原子半径 原子半径 (2)大 稳定 (3)③
19.(1)M 哑 铃(纺 锤) (2)D C (3)[Ar]3d5 或 ①
1s22s22p63s23p63d5 (4)大于 小于 (5)铜失去的是全充满的 3.(1)多原子 方向性
3d10电子,镍失去的是4s1 电子 【典例精解】
20.(1)①↑↓↑↓↑↓ ↑ ↑ ②K F (2)GeCl C 【典例1】 B 解析:分子的结构是由键角、键长共同决定的,4
3p A项错误;由于F、Cl、Br、I的原子半径不同,故C—X(X=F、Cl、
第二章 分子结构与性质 Br、I)的键长不相等,C项错误;H2O分子中两个O—H的键角为
105°,D项错误。
第一节 共价键 【典例2】 A 解析:原子结合成分子时释放的能量越多,表
第一课时 共价键 示形成的共价键越牢固,含有该键的分子越稳定,分子的稳定性
【知识梳理】 与物质的物理性质无关,故A正确。
1.共用电子对 变式1.B
3.(1)连线 不变 轴对称 (2)镜像 镜面对称 不能 变式2.CO 断裂CO分子的第一个化学键所需的能量比断
牢固 断裂 (3)σ σ π σ π 开N2 分子的第一个化学键所需的能量小
【典例精解】 【当堂训练】
【典例1】 D 解析:共价单键为σ键,双键中含1个σ键和1 1.C 2.C 3.D 4.C 5.D
个π键,三键中含1个σ键和2个π键,故CH2 CH—C≡N分 6.COS为直线形结构;CO2-3 为平面正三角形结构;PCl3 为
子中含6个σ键和3个π键。 三角锥形结构。
【典例2】 B 解析:分子中存在三键的就有一个σ键又含两 7.(1)N2 CO N2O CO2 (2)SO2 O3
个π键。 8.(1)H -2S NH2 (2)CO2-、BF 、SiO2-3 3 3 、SO3 等(答案合
变式1.C 理即可) (3)[·C N·· ·]- 或[··C C· 2-·] (4)N2 CO
·114·
CN- 1 2 【典例精解】
【课后巩固】 【典例1】 C 解析:若中心原子 A上没有未用于成键的孤
1.D 2.B 3.B 4.B 5.B 电子对,则根据斥力最小的原则,当n=2时,分子的空间结构为
6.(1)184.9 (2)A 多 直线形;当n=3时,分子的空间结构为平面三角形;当n=4时,
7.原子半径、原子间形成的共用电子对数目。形成相同数目 分子的空间结构为正四面体形。
的共用电子对,原子半径越小,共价键的键长越短;原子半径相同, 【典例2】 B 解析:A.红外光谱是用于鉴定有机物中所含
形成共用电子对数目越多,键长越短。 的各种官能团的,双键、三键、羟基、羧基羰基,等等,故A错误;B.
第二节 分子的空间结构 质谱仪其实是把有机物打成很多小块,会有很多不同的分子量出
现,其中最大的那个就是该有机物的分子量,故B正确;C.核磁共第一课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构
振氢谱是检验不同环境的 H的数量。有多少种不同的 H,就有
价层电子对互斥模型
多少个峰,各个峰的高度大致上能显示各种 H的数量比例,故C
【知识梳理】
错误;D.紫外光谱是为了了解未知物的初步的化学结构,从光谱
一、1.化学 2.晶体X射线衍射 3.(1)振动频率 化学键
信息中得到该物质的基团或者化学键产生的吸收情况,初步判断
二、
该物质的结构信息,故D错误;故选B。
分子 空间 空间填 球棍 变式1.A
化学式 结构式 键角
类型 结构 充模型 模型 变式2.C
【当堂训练】
三原 CO2 直线形 O C O 180° 1.(1)× (2)√ (3)× 2.B 3.C 4.C 5.D 6.B
子分 O 7.C 8.A
子 H2O V形 105°H H 9.(1)①4 ②2 ③3 ④4 (2)①2 ②0 ③0 ④1
H 10.
平面
CH2O H C 120° 中心原子上的 分子或离子的
四原 三角形 分子或离子 σ键电子对数
H 孤电子对数 空间结构名称
子分
子 三角 N H2Se· 2 2 V形
NH3 107°
锥形 H H H BCl3
· 3 0 平面三角形
PCl3
五原子 四面 · 3 1 三角锥形
CH4 109°28'
分子 体形 SO2
· 2 1 V形
SO2-
、 4 正四面体形 三 1.排斥 · 4 0
2.(1)σ电子对 中心原子上的孤电子对 【课后巩固】
(2)①2 3 ②a.原子的最外层电子数 中心原子的价电 1.D 2.D 3.C 4.C 5.C 6.C 7.C
子数 离子的电荷数 中心原子的价电子数 离子的电荷数(绝 8.(1)V形 (2)平面三角形 (3)三角锥形 (4)直线形
对值) (5)V形 (6)正四面体形
深度思考 9.(1)
1.(1)BCl3 的价层电子对数有3对,价层电子对空间结构为
n+m 2 4
平面三角形,分子空间结构为平面三角形。
() 理想模型 直线形 正四面体形2NF3 的价层电子对为4对,价层电子对空间结构为四面
VSEPR
体形,分子空间结构为三角锥形。 价层电子对之间的理想键角 180° 109°28'
(3)价层电子对的空间结构与分子的空间结构不一定一致, (2)CO2 属AX2E0,n+m=2,故为直线形
分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对 (3)
(未用于形成共价键的电子对)。二者是否一致取决于中心原子
分子或离子 SnCl2 CCl ClO-4 4
上有无孤电子对,当中心原子上无孤电子对时,二者的空间结构
立体构型 形 正四面体形 正四面体形
一致;当中心原子上有孤电子对时,二者的空间结构不一致。 V
2.不是。由于N—N—N键角都是108.1°,所以四个氮原子
围成的空间不是正四面体而是三角锥形。
·115·
第二课时 杂化轨道理论简介 【课后巩固】
【知识梳理】 1.C 2.A 3.B 4.D 5.A 6.B 7.D 8.C 9.B
1.2s 2p sp3 sp3 3.(1)1 3 正四面体形 (2)1 2 10.B
120° 平面三角形 (3)1 1 180° 直线形 11.(1)sp2 (2)sp3 (3)V形(或角形) sp3 sp2 (4)sp3
深度思考 12.
(1)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同。 中心原
/
s轨道与p轨道的能量不同,杂化后,形成的一组杂化轨道能量
价电 成键 孤电 杂化轨道
子杂化 轨道 分子空
相同。 物质 子对 电子 子对 电子对空 键角轨道类 夹角 间构型
( 数 对数 数 间构型2)不能。只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道。2s 型
与3p不在同一能级,能量相差较大。 CO2 2 2 0 sp 直线形 180° 直线形 180°
(3)NH3 分子中 N原子的价电子排布式为2s22p3。1个2s
平面 平面
轨道和3个2p轨道经杂化后形成4个sp3 杂化轨道,其中3个杂 BF3 3 3 0 sp2 120° 120°
三角形 三角形
化轨道中各有1个未成对电子,分别与 H原子的1s轨道形成共
价键,另1个杂化轨道中是成对电子,不与 H 原子形成共价键, 正四面 正四CH4 4 4 0 sp3 109°28' 109°28'
sp3 杂化轨道为正四面体形,但由于孤电子对的排斥作用,使3个
体形 面体形
N—H的键角变小,成为三角锥形的空间结构。H2O分子中 O 正四面 原子的价电子排布式为2s22p4。1个2s轨道和3个2p轨道经杂 体形 109°28'
化后形成4个sp3 杂化轨道,其中2个杂化轨道中各有1个未成 正四面 < 三角
NH3 4 3 1 sp3 107.3°
对电子,分别与 H原子的1s轨道形成共价键,另2个杂化轨道是 体形 109°28' 锥形
成对电子,不与 H原子形成共价键,sp3 杂化轨道为正四面体形, 正四面 < 三角
3
但由于2对孤电子对的排斥作用,使2个 O—H 的键角变得更 PCl3 4 3 1 sp 100.1°体形 109°28' 锥形
小,成为V形的空间结构。
13.(1)3∶1 sp2 (2)sp3 (3)sp3 NH+ CH (4)sp24 4
(4)CH4、NH3、H2O中心原子都采取sp3 杂化,中心原子的
<
孤电子对数依次为0个、1个、2个。由于孤电子对对共用电子对
14.(1)V形 sp3 (2)sp sp3 (3)sp2 和sp3 9mol
的排斥作用使键角变小,孤电子对数越多排斥作用越大,键角越
小。比较键角时,先看中心原子杂化类型,杂化类型不同时:一般 第三节 分子结构与物质的性质
键角按sp、sp2、sp3 顺序依次减小;杂化类型相同时,中心原子孤 第一课时 共价键的极性
电子对数越多,键角越小。 【知识梳理】
【典例精解】 1.(1)不同 同种 (2)不重合 极性 不等于零 重合
【典例1】 D 解析:参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太 等于零 (3)①非极性 ②非极性 极性
大,如1s与2s、2p的能量相差太大,不能形成杂化轨道,即只有能量 深度思考
相近的原子轨道才能参与杂化,故A、B正确;杂化轨道的电子云一头 1.烃基是推电子基团,烃基越长推电子效应越大,使羧基中
大一头小,成键时利用大的一头,可使电子云的重叠程度更大,形成 的烃基的极性越小,羧酸的酸性越弱。所以,甲酸的酸性大于乙
牢固的化学键,故C项正确;并不是所有的杂化轨道都成键,也可以 酸的,乙酸的酸性大于丙酸的……随着烃基加长,酸性的差异越
容纳孤电子对(如NH3、H2O的形成),故D项错误。 来越小。
【典例2】 B 解析:乙炔中每个碳原子价层电子对数是2且 2.(1)H2O2 分子中 H—O为极性共价键,O—O为非极性共
不含孤电子对,所以碳原子采用sp杂化,A正确,B错误;每个碳 价键。
原子中两个未杂化的2p轨道肩并肩重叠形成π键,C正确;两个 (2)不重合。H2O2 属于极性分子。
碳原子之间形成1个σ键和2个π键,D正确。 【典例精解】
变式1.D 【典例1】 B 解析:有机玻璃棒带电,靠近纯液体流后B液
变式2.A 体流发生偏离,说明液体B有极性,故A是非极性分子,B是极性
【当堂训练】 分子。
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)× 2.D 3.D 4.C 5.B 【典例2】 B 解析:H2O2 分子的空间构型不是直线形,A
6.C 7.A 8.C 9.C 项错误;CO2 分子中3个原子在同一直线上,两个O原子在C原
10.直线形 V形 三角锥形 正四面体形 子的两侧,故该分子为由极性共价键构成的非极性分子,B项正
11.(1)三角锥形 sp3 (2)sp (3)sp3、sp2 确;BF3 分子中B原子最外层只有6个电子,所以最外层不满足8
电子稳定结构,C项错误;CH3COOH分子中甲基C原子采取sp3
·116·
杂化,羧基C原子采取sp2 杂化,D项错误。 弱是由于H—X键能依次减小;F2、Cl2、Br2、I2 的相对分子质量依
变式1.C 次增大,分子间的范德华力也依次增大,所以其熔、沸点也依次增
变式2.B 大; OH 、H—O—H、C2H5—OH中—OH 上氢原子的活
【当堂训练】
泼性依次减弱,与 O—H 的极性有关;CH3—O—CH3 的沸点比
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× 2.B 3.A 4.B 5.C
C2H5OH的低是由于C2H5OH分子间形成氢键而增大了分子间
6.D 7.B
作用力。
8.(1)非极性 极性 (2)低 变式1.D
9.(1)AC (2)1s22s22p63s23p63d104s24p1 (3)BC G CE 变式2.A
ABD (4)> 【当堂训练】
10.(1)① (2)④⑨ (3)③ (4)②⑦ (5)⑤ (6)⑥ 1.C 2.B 3.D 4.D 5.D 6.C 7.B 8.D 9.A
(7)⑧ 10.B
【课后巩固】
11.(1)(H +3O )O—H…N(N-5 ) (NH+4 )N—H…N(N-5 )
1.D 2.B 3.C 4.A 5.D 6.C 7.A (2)H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为极性
8.(1)H N O Al K (2)· ··N N· (3)H2O NH3 分子,H2O中氢键比甲醇多;CO2 与 H2 均为非极性分子,CO2 分
溶解 二者都是极性分子,相似相溶 子量较大、范德华力较大
9.(1)H—O—O—H (2)极性 非极性 极性 (3)H2O2 【课后巩固】
为极性分子,CS2 为非极性分子,根据“相似相溶”规律可知 H2O2 1.D 2.C 3.C 4.B 5.D 6.C 7.B 8.C 9.(1)2
难溶于CS2 (4)-1 O—O键为非极性键,O—H键为极性键, (2)2H O H O++OH-2 3 (3)x>z>y H2O分子间可以
共用电子对偏向氧 形成氢 键;H2Se的 相 对 分 子 质 量 大 于 H2S,故 沸 点:H2O>
10.(1)2 非极性 (2)三角锥形 sp3 (3)CO2 N2O H2Se>H2S,即x>z>y
(4)< 第三课时 溶解性、分子的手性
【知识梳理】
第二课时 分子间的作用力 一、1.非极性 极性 2.(1)温度 压强 (2)好 (3)大
【知识梳理】 互溶 (4)增大 增大
一、1.(2)1~2 二、1.组成 原子排列 镜像 叠合 2.手性异构体
二、1.(1)很大 氢原子 很大 (2)N、O、F 共价键 形 深度思考
成的氢键 2.(2)孤电子对 (3)原子半径 3.(1)弱 强 1.有机溶剂大多数是非极性溶剂,如CCl4、C6H6 等,但也有
4.(1)分子间 (2)分子内 5.(1)高 高 < (2)增大 (3)大 少数的极性溶剂,如酒精。
(4)小 2.(1)淡黄色的PtCl2(NH3)2 在水中溶解度小,根据相似相
深度思考 溶规律,应为非极性分子。
1.液态苯、汽油等发生汽化是物理变化,需要吸收能量克服 (2)黄绿色的PtCl2(NH3)2 在水中溶解度较大,应为极性
其分子间的相互作用力。降低氯气的温度时,氯气分子的平均动 分子。
能逐渐减小。随着温度降低,当分子靠自身的动能不足以克服分 (3)“相似相溶”规律是从分子结构的角度,通过对实验的观
子间相互作用力时,分子就会凝聚在一起,形成液体或固体。 察和研究而得出的关于物质溶解的经验规律,也会有不符合此规
2.(1)卤素单质的熔点、沸点随着相对分子质量的增大而 律的例外情况。如CO、NO等极性分子难溶于水。
升高。 3.(1)不是同一种物质,二者互为同分异构体。
(2)由分子构成的物质的熔点、沸点取决于分子间作用力的 (2)物质结构决定性质。互为手性分子的物质组成、结构几
大小,随着相对分子质量的增大,它们分子间的作用力逐渐增大, 乎完全相同,所以其化学性质几乎完全相同。
熔点、沸点逐渐升高。 4.原有机物中与—OH 相连的碳原子为手性碳原子,与 H2
【典例精解】 加成后,该碳原子连有两个乙基,不再具有手性。
【典例1】 B 解析:范德华力是分子与分子之间的一种相 【典例精解】
互作用,其实质与化学键类似,也是一种电性作用,但二者的区别 【典例1】 D 解析:I2、CCl4 都为非极性分子,而 HCl和水
是作用力的强弱不同,化学键必须是强烈的相互作用(100~600 分子都为极性分子,符合“相似相溶”原理,A正确;B项中有相同
kJ·mol-1),范德华力只有2~20kJ·mol-1,故范德华力不是化 的官能团-OH,B符合“相似相溶”原理;烃类有相似的分子结
学键;虽然范德华力非常微弱,但破坏它时也要消耗能量;范德华 构,符合“相似相溶”原理,C正确;I2 易溶于KI溶液中是因为I2+
力普遍存在于分子之间,稀有气体固态时存在范德华力。 I- I-3 ,生成易溶于水的I-3 ,D不符合要求。
【典例2】 D 解析:HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减 【典例2】 C 解析:由图中的分子结构模型可以看出莽草
·117·
COOH B>Li (5)sp2、sp3 1∶9 (6)大于 Zn核外电子排布为全满
稳定结构,较难失电子酸的结构简式为 ,
故连有羟基的三个碳原子都
20.(1)sp3 杂化 (2)O>S>Se (3)34 3s23p63d10
HO OH
OH (4)强 平面三角形 (5)Fe3+的3d5 半满状态更稳定
是手性碳原子。 21.(1)V形 sp3 (2)sp2 和sp3 9NA (3)①正四面体形
变式1.A ②配位键 N ③高于 NH 33 分子间存在氢键 极性 sp
变式2.B 第三章 晶体结构与性质【当堂训练】
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)√ 第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
(8)√ 2.C 3.D 4.B 5.A 6.A 7.B 8.A 一课时 物质的聚集状态与晶体的常识
9. 【知识梳理】
蔗糖 磷酸 碘 苯 一、2.气态 液态 固态
二、1.有 周期性有序 没有 无序
水 易溶 易溶 难溶 难溶
2.(1)①自发地 多面体 ②生长的速率 ③微观空间 周
四氯化碳 难溶 难溶 易溶 易溶
期性有序 (3)熔点 (4)有序性
COOH 3.(1)熔融态 (2)气态 (3)溶质
10.(1)2 (2) H C NH 三、1.基本单元2 2.平行六面 无隙并置 (1)间隙
(2)平行 相同 (3)原子种类Cl C H
个数 几何排列 3.(1)①8
1 1
CH3 ②4 ③两 8×8+6×2
(2)2 2 8 8
【课后巩固】 四、1.X射线衍射仪 分立的斑点 明锐的衍射峰
1.D 2.A 3.D 深度思考
NH3 Cl 1.(1)最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。根
4.(1)平面四边形 (2)Cl Pt Cl H3N Pt Cl 据结构图可知,Ⅰ中粒子呈周期性有序排列,为晶体;Ⅱ中粒子排
NH NH 列不规则,为非晶体。3 3
(3)非极性分子 极性分子 (4)黄绿色固体是由极性分子构成 (2)加热晶体Ⅰ,温度达到熔点时晶体Ⅰ开始熔化,在全部熔化以
的,而淡黄色固体是由非极性分子构成的,根据“相似相溶”原理 前,继续加热,温度基本保持不变,完全熔化后,温度才开始升高,
可知,前者在水中的溶解度大于后者 所以晶体有固定的熔点。加热非晶体Ⅱ时,温度升高到某一程度后
5.(1)①氢键、范德华力 ②CO 的分子直径小于笼状空腔 非晶体Ⅱ开始软化,流动性增强,最后变为液体。从软化到完全熔2
直径,且与 H O的结合能大于CH 化,中间经过较大的温度范围,所以非晶体无固定的熔点。2 4
(2)H O与CHCH OH之间可以形成氢键 2.不一定,如有的晶胞呈六棱柱形。由晶胞构成的晶体,其2 3 2
6.(1)③ (2)H2O分子间存在氢键 (3)CH H O 大 化学式不表示一个分子中原子的数目,只表示每个晶胞中各类原6 6 2
于 (4)SiCl>CCl>CH 子的最简整数比。4 4 4
第二章测试卷 13.(1)甲晶体中,体心X为1,顶角Y为6× ,所以8 N(X)∶
1.B 2.B 3.C 4.D 5.C 6.C 7.C 8.A 9.A
N(Y)
6
=1∶ =4∶3。
10.A 11.A 12.B 13.B 14.B 15.D 16.D 8
17.(1)1s22s22p63s23p63d10{或 [Ar]3d10} (2)3NA (2)
1
乙晶体中,体心A为1,顶角B为8× =1,所以N(A)∶
(3)sp3 sp (4)NH-2 (5)①④②⑤③
8
() 。
18.(1)①s-sσ H2 ②s-pσ HCl ③p-pσ Cl
N B =1∶1
2
④ 1pz-pzπ N2 ⑤py-pyπ N2 (2)8 2 4 有 (3)丙晶体中,C离子个数为12×4+1=4
,D离子个数为8
·· ·· ·· ·· ··
(3)Cl ·2:·Cl · ··+·Cl· →· Cl· ·· Cl·,NH3:3H×+· N · → 1 1
·· ·· ·· ·· ·· × +6× =4。
·· ·· ·· · ·· 8 2
H· · · ·× N×H,H2S:2H×+·S· →H× S×H,CO2:·C·+2·O·
·· ·· ·· · ·· (4)被6个六棱柱共用。
H 【典例精解】
·· ··
→O· · · ·· ·C· · O
·· ·· 【典例1】 B 解析:选项A,将饱和CuSO4 溶液降温可析出
19.(1)离子键、共价键 (2)平面三角形 sp2 CO2-3 胆矾,胆矾属于晶体。选项B,宝石的硬度较大,玻璃制品的硬度
(3)[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O 3d54s1 (4)正四面体形 H> 较小,可以根据有无划痕来鉴别。选项C,非晶体没有固定熔点。
·118·
选项 D,晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有些 【当堂训练】
差异。 1.B 2.B 3.B 4.B 5.D 6.C 7.B 8.A
【典例2】 (1)6 (2)3∶1∶1 解析:(1)由晶胞结构可知, 9.(1)12 (2)①>③>② 10.1.56g·cm-3
在每个Ti的上、下、左、右、前、后各有1个等距离的Ti,与它距离 【课后巩固】
最近且相等的Ti有6个。(2)Ca位于晶胞的体心,为一个晶胞独 1.D 2.A 3.A 4.C 5.C 6.D 7.A 8.C 9.B
占; 1Ti位于晶胞的顶点,则一个晶胞含有8× =1个Ti;O位于 10.A 11.A 12.B8 13.(1)V形(或角形) 孤电子对 (2)8 碳原子与氧原子
1
晶胞的棱上,则一个晶胞含有12× =3个O。故氧、钙、钛的粒 都为sp3 杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性(每个水4
分子与相邻的4个水分子形成氢键) (3)冰熔化为液态水时只
子个数之比为3∶1∶1。
是破坏了一部分氢键,也说明液态水中仍存在氢键
变式1.B
14.(1)CO2 分子间作用力较弱,克服分子间作用力要吸热 变式2.B
【 () ()当堂训练】 21.56 3CS2 CO2
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√ 2.D 3.B 4.B 5.D 第二课时 共价晶体
6.D 7.A 8.B 9.C 10.CDF 【知识梳理】
11.(1)CuCl (2)2 BN (3)CoTiO 6 12 1.(1)原子 共价键 空间立体网状 (2)很高 很大 越3
【课后巩固】 小 越短 越大 越高
1.D 2.D 3.D 4.D 5.C 6.A 7.B 8.A 9.C 2.(1)109°28' 有限 松散 紧密堆积 (2)交替 1∶1
10.A 11.B (3)二氧化硅 4 4 2 2 硅氧四面体 Si—O 1∶2 单个
12.(1)非晶硅 晶体硅 (2)B (3)B 分子 巨型分子
a+b+3c 【典例精解】
13.(1)6 8 6 (2)3∶1∶1 CaTiO3 (3)602d3 【典例1】 D 解析:由题图可知每个硅原子与四个氧原子
第二节 分子晶体与共价晶体 相连,而每个氧原子与两个硅原子相连,在晶体中Si原子与 O原
第一课时 分子晶体 子的个数比为1∶2,“SiO2”仅表示石英的组成,不存在单个的
【知识梳理】 SiO2 分子,故D错误。
、 【 】 : 、一 1.分子 分子间作用力 共价键 2.(1)范德华力 分 典例2 C 解析 A B项属于无氢键存在的分子结构相
子密堆积 ()氢键 似的情况,相对分子质量大的熔点、 ; 12 2 4 沸点高 C选项属于分子结构
3.(1)非金属氢化物 (2)非金属单质 (3)非金属氧化物 相似的情况,但存在氢键的熔点、沸点高;D项属于相对分子质量
(4)酸 (5)有机物 相同,但分子结构不同的情况,支链多的熔点、沸点低。
4.(1)①氢键 范德华力 ②氢键 四面体中心 四面体顶 变式1.D
角 4 (2)①升华 ②12 (3)(从左到右,从上到下)范德华力 变式2.B
1个分子周围紧邻12个分子 范德华力、氢键 1个分子周围 【当堂训练】
紧邻4个分子 1.(1)× (2)× (3)√ (4)×
二、1.较低 较小 2.(1)越大 越高 越低 反常升高 2.B 3.D 4.C 5.D 6.A 7.C 8.D 9.B
() 2 ①√ ②√ ③√ ④√ 3.不能 全部或部分电离 () () () 3π10.13 2 212 4 38
【典例精解】 16
×100%
【典例1】 D 解析:A、
【 】
C中 HF和
课后巩固
H2O分子间含有氢键,
1.C 2.B 3.B 4.C 5.B 6.D 7.(1)3s2沸点反常;对结构相似的物质,B中沸点随相对分子质量的增加 3p
4 14
而增大;D中沸点依次降低。 (2)2Al+2OH
-+2H2O 2AlO-2 +3H2↑ (3)H2S HCl
【典例2】 (1)2 (2)H O+H O H O++OH- (3)x (4)SiO2 CO2 形成的晶体属于分子晶体,SiO2 属于共价晶体2 2 3
>z>y 水分子间存在氢键,故沸点最高;HSe比 HS的相对 () 4×40g
·mol-1
2 2 8.1 共价晶体 12 ( -10 )3 23 -1
分子质量大,范德华力大, a×10 cm ×6.02×10 mol故 H2Se的沸点高于 H2S的沸点
3
解析:(1)每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,故每个 () 3 22424 正四面体形 4× ρ·NA
水分子形成的氢键数为2。
(3)由于水分子之间存在氢键,故水的沸点最高;而H2S的沸 第三节 金属晶体与离子晶体
点低于 H2Se,则需用范德华力解释。 第一课时 金属键与金属晶体
变式1.C 【知识梳理】
变式2.B 一、1.原子 自由电子 2.金属阳离子 自由电子 3.金
·119·
属单质 合金 4.价电子 所有金属原子 1∶2 8 4 (3)离子键的纯粹程度 3.(1)硬度 (2)较高
二、1.自由电子 2.相对滑动 排列方式 电子气 (3)熔融态 水溶液
深度思考 深度思考
(1)不一定。如金属晶体中只有阳离子和自由电子,没有阴 1.含金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,金属晶体也含有
离子,但有阴离子时,一定有阳离子。 金属 阳 离 子。离 子 晶 体 不 一 定 含 有 金 属 元 素,如 NH4Cl、
(2)金属离子半径的大小及所带电荷的多少。提示:由于金 NH4NO3 等铵盐。由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定
属键是产生在自由电子(带负电)和金属阳离子(带正电)之间的 是离子晶体,如AlCl3 是分子晶体。
电性作用,所以金属阳离子电荷越多,半径越小,则金属键越强。 2.离子晶体的熔点不一定低于共价晶体,如 MgO是离子晶
由于堆积方式影响空间利用率,所以它也是金属键强弱的影响因 体,SiO2 是共价晶体,MgO的熔点高于SiO2 的熔点。离子晶体
素之一。 中除含有离子键外,还有可能含有共价键、配位键。
【典例精解】 3.NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都是6,CsCl晶体中阴、
【典例1】 C 解析:金属的导电是因为在外加电场的作用 阳离子的配位数都是8;CaF 2+ -2 晶体中,Ca 的配位数为8,F 的配
下,电子发生定向运动实现的,而金属阳离子并没有运动,因此① 位数为4;决定离子晶体结构的因素:
错误;金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作
几何因素 晶体中正负离子的半径比
用,并非仅存在静电吸引作用,因此②错误;一般情况下,金属阳
离子所带电荷越多,半径越小,金属键越强,金属单质的熔、沸点 电荷因素 晶体中正负离子的电荷比
越高,硬度越大,Na+、Mg2+、Al3+ 三种离子的离子半径依次减 键性因素 离子键的纯粹程度
小、离子所带电荷依次增多,金属键越来越强,因此③正确;金属 【典例精解】
键的特征:一是没有方向性和饱和性,二是所有电子在三维空间 【典例1】 A 解析:NaCl为面心立方结构,每个晶胞中
运动,属于整个金属,因此④正确。
+ 1 1 1
【 】 : , Na 个数为12×4+1=4
,Cl- 的个数为8× +6× =4,则
典例2 A 解析 金属一般具有银白色的金属光泽 与金 8 2
属键密切相关。由于金属原子以最紧密堆积状态排列,内部存在 1mol氯化钠晶体中有4NA 个 Na+、4N -A 个Cl ,不存在分子,A
自由电子,所以当光辐射到它的表面上时,自由电子可以吸收所 项错误、D项正确;由NaCl晶胞结构可知,Na+ 在棱心和体心时,
有频率的光,然后很快释放出各种频率的光,这就使得绝大多数 顶点和面心为Cl-,则每个Na+周围距离相等的Cl-共有6个,B
金属呈现银灰色以至银白色光泽,故 A 项错误;B、C、D项均 项正确;醋酸钠中存在碳碳非极性键,C项正确。
正确。 【典例2】 D 解析:离子键强弱与离子所带电荷数成正比,
变式1.C 与离子半径成反比;晶格能与离子所带电荷数成正比,与离子半
变式2.C 径成反比,所以离子晶体的晶格能越大,离子键越强,A项正确;
【当堂训练】 阳离子的半径越大,其表面积越大,与阴离子接触面积越大,吸引
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√ 2.B 3.B 4.B 5.C 的阴离子越多,B项正确;离子晶体的晶格能与离子半径成反比,
6.C 与离子所带电荷数成正比,C项正确;晶格能是气态离子形成
7.(1)分子晶体 (2)共价晶体 (3)分子晶体 (4)金属 1mol离子晶体时释放的能量,或者是将1mol离子晶体转化为
晶体 气态离子所吸收的能量,D项错误。
8.(1)自由电子 自由移动的离子 (2)C 变式1.C
【课后巩固】 变式2.C
1.D 2.D 3.B 4.D 5.A 6.A 7.B 8.A 9.B 【当堂训练】
10.C 1.(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
11.4.7×10-23 4.23×10-22 6.01×1023mol-1 (8)× (9)× (10)√ 2.C 3.B 4.A 5.C 6.A 7.C
12.(1)1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 8.B 9.C
O O O 10.(1)D 4 原子 (2)E 2 (3)A 12 (4)C 离子 8
1s 2s 2
p (2)6 Cr (3)A (5)B 分子 12 (6)石墨>金刚石>NaCl>CsCl>干冰
↑↓ ↑↓ ↑ ↑
O O 【课后巩固】
第二课时 离子晶体 1.D 2.D 3.B 4.C 5.A 6.D 7.A 8.C
【知识梳理】 ( 3d9.1) CuO 两物质均为离子化
1.阳离子 阴离子 离子键 2.异电性离子的数目 几何 ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
2
电荷 键性 (1)晶体中正、负离子的半径比 (2)正、负离子 合物,且离子所带电荷数相同,而 O2- 的半径小于S2-,Cu2O的
的电荷比 6 6 化学式 8 8 电荷 个数 配位数 2∶1 晶格 能 大 (2)Ca2+ [··C C· 2-·] 面 心 立 方 最 密 8
·120·
3
() 2 272
2.(1)
3FeC 2× d·N ×10
10
A A B C
第三课时 过渡晶体与混合型晶体
晶体类型 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体
【知识梳理】
( ) 、 、
1.(1)分子 共价 金属 离子 (2)②Na2O Al2O3
实例化学式 NH4 2SNH4HS Si O2 O3 Na
SiO 2.(2)①平面六元并环 ②范德华力 (3)混合晶体 (2)H++S2-2 HS-(或 H++HS- H2S↑) (3)2C
(4)很高 易 +SiO2 2CO↑+Si
深度思考 3.(1)共价 共价键 (2)①②③④ (3)HF分子间形成氢
1.由于碳原子的p轨道相互平行且相互重叠,p轨道中的电 键 (4)②④ (5)D组晶体都为离子晶体,且r(Na+)子可在整个碳原子平面中运动,所以石墨具有导电性。 2.不一样,金刚石中的“棍”表示的是C—C共价键,而干冰中 越小,熔点越高 4.(1)B (2)分子 30 (3)1.204×1024 6
的“棍”表示分子间作用力,分子晶体中多数含有化学键(如CO2 (4)2
中的C O键),少数则无(如稀有气体形成的晶体)。 第四节 配合物与超分子
3.(1)立方晶胞中,顶点、棱边、面心依次被8、4、2个晶胞
一课时 配合物与超分子
共用。
【知识梳理】
(2)六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、
一、1.(1)孤电子对 空轨道 2.(1)配位键 (2)
4、2个晶胞共用。
【典例精解】 实验操作 实验现象 有关离子方程式
【典例1】 D 解析:题干中所列举的6种钾石墨不是有机 滴加氨水后,试
高分子化合物,A项错误;钾石墨中碳原子的杂化方式是sp2 杂 管中首先出现蓝
Cu2++2NH3·H2O
化,B 项 错 误;图 中 外 围 的 六 个 钾 原 子 连 起 来,如 图 色沉淀,氨水过
Cu(OH)2↓+
量后沉淀逐渐溶
2NH+4 、Cu(OH)2+
解,滴加乙醇后
,得到的六边形中含24个碳,而顶点每个 K只有 4NH [Cu(NH)]2+3 34
析出深蓝色晶体
-
[Cu( )]
+2OH
NH3 4 SO4
1 ·
属于这个六边形,中心的K完全属于该六边形,即含K的数目 H2O3
1
为6× +1=3,它所表示的是C8K,C项错误;最近的两个K原3
Fe3+ +3SCN-
子之间的距离为石墨中C—C键键长的2 3倍,故D正确。 溶液变血红色
Fe(SCN)3
【典例2】 B 石墨属于混合型晶体,A项错误;SiO2 属于过
渡晶体,但一般按共价晶体来处理,B项正确;大多数含有离子键
的晶体不是典型的离子晶体,而是过渡晶体,C项错误;Na2O晶
体中离子键的百分数为62%,D项错误。
白色的
变式1.A AgCl
沉
AgCl+ 2NH3
淀消失,得到澄
变式2.A [Ag(NH3)2]Cl
【 】 清的无色溶液当堂训练
1.C 2.C 3.C 4.C 5.B 6.C 7.D
8.分 子 共价 分子 离子 9.AE 孤电子对 空轨道 共用氮原子提供的孤电子对
【课后巩固】 é NH ù2+3
1.Ⅰ.(1)四氯化硅 分子晶体 (2)锑 金属晶体 (3)氖 ê ê ↓
ú
ú
分子晶体 (4)硼 共 价 晶 体 (5)石 墨 混 合 型 晶 体 ê H3N→Cu←NH3ú
ê ú
Ⅱ.(1)③④①②⑥⑤ ê ↑ ú
(2)结构相似的分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用 ê NH ú3
力(或范德华力)越强,熔化所需的能量越多,故熔点:Si60>N60> (3)①提供空轨道接受孤电子对 ②提供孤电子对 直接同
C60;而破坏分子需断开化学键,元素电负性越强其形成的化学键 中心原子配位 ③配位键 6
越稳定,断键时所需能量越多,故破坏分子需要的能量多少顺序 二、1.分子 分子间相互作用 2.(3)分子识别 自组装
为N60>C60>Si60
·121·
深度思考 【当堂训练】
1.因为氨水呈弱碱性,滴入 AgNO3 溶液中,会形成 AgOH 1.(1)√ (2)√ (3)√ (4)× 2.D 3.C 4.A 5.D
白 色 沉 淀,继 续 滴 加 氨 水 时,NH3 分 子 与 Ag+ 形 成 6.C 7.A 8.A 9.C 10.A
[Ag(NH3)2]+配合离子,配合离子很稳定,会使 AgOH 逐渐溶 11.(1)配位键 N (2)3CaF +Al
3+
2 3Ca2++AlF3-6
解,反应过程如下:Ag+ +NH3·H2O AgOH↓+NH+4 , (3)O
AgOH+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++OH-+2H2O。 【课后巩固】
2.(1)相同。NH+ 可看成 NH 分子结合1个 H+ 后形成 1.B 2.B 3.B 4.D 5.B 6.B 7.A4 3
的,在NH 中中心原子氮采取s3 杂化,孤电子对占据一个轨道, 8.
(1)洪特规则 平面三角形p
三角锥形 (2)①K ②Li+
3
, 半径比 的空腔小很多,不易与空腔内 原子的孤电子对作用3个未成键电子占据另3个杂化轨道 分别结合3个 H原子形成 Y O
, , , 形成稳定结构 四面体形 冠醚可溶于烯烃,进入3个σ键 由于孤电子对的排斥 所以空间结构为三角锥形 键角 ③ⅰ. < ⅱ.
冠醚中的 + 因静电作用将 - 带 入 烯 烃 中,增 大 烯 烃 与
压缩至107°。但当有 H+时,N原子的孤电子对会进入 H+ 的空 K MnO4
, +, , MnO
-
4 接触机会,提升氧化效果轨道 以配位键形成NH4 这样 N原子就不再存在孤电子对 键
(
, + , — 9.1
)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) (2)K (3)离子键、角恢复至109°28' 故 NH4 为正四面体形 4个 N H 键完全一
共价键、配位键 (4)sp2, 7NA致 配位键与普通共价键形成过程不同,但性质相同。
(2)[Cu(NH )]SO 中含有的化学键有离子键、共价键和配 第三章测试卷3 4 4
位键。 1.C 2.B 3.B 4.A 5.C 6.B 7.A 8.B 9.B
(3)N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,NH3·BF3 的 10.C 11.A 12.B
2 2 4 2 2 2
H F 13.(1)1s2s2p 1s2s2p (2)CO2 分子 极性 非极
性 正四面体形 (3)SiO2 原子 高结构式可表示为 H N→B F 。
14.(1)② (2)①③ ③ sp3 (3)⑤⑦
H F H
【典例精解】 ·· ··(4)[H· N·· ·H]+[··Cl· -·]
·· ··
【典例1】 (1)16NA (2)C 解析:(1)[Zn(NH3)4]Cl2 中 H
[Zn(NH3)4]2+与Cl-形成离子键,而1个[Zn(NH3)4]2+ 中含有 15.(1) 或 [Ne]
4个N→Zn键(配位键)和12个N—H键,共16个σ键,故1mol
(2)3d84s2 (3)⑩ (4)金属 面心立方最密
该配合物中含有16molσ键,即16NA。
堆积 12 (5)Al3+ (7)铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1 电子
该配合物中氮原子提供孤电子对,所以 NH3 是配体,故B错误;
()
[Zn(NH -3)4]Cl2 中外界是Cl ,
8 MgNi3C
内界是[Zn(NH )]2+3 4 ,故C正
16.(1)①< ②分子 (2)①直线 2 (3)①2s22p6 3
确;该配合物中,
②sp
锌离子提供空轨道,氮原子提供孤电子对,所以
杂化 乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键
Zn2+和NH3 以配位键结合,属于特殊共价键,不属于离子键,故
③EF
D错误。
17.(1)3d24s2 (2)O>N>C>H (3)分子晶体 配位键
【典例2】 A 解析:A项,a中N原子有3对σ键电子对,含
M 30
有1个孤电子对,b中N原子有4对σ键电子对,没有孤电子对, (4)①3 ②BC ③LaNi5 N ·a3×10A
则a、b中N原子均采取sp3 杂化,正确;B项,b为配离子,Ca2+的 18.(1)第二周期 第 VA 族 (2)2NA 或1.204×1024
配位数为6,错误;C项,a不是配合物,错误;D项,钙离子与 N、O (3)sp2杂化 (4)1s22s22p63s13p23d63d104s1 或[Ar]3d104s1
之间形成配位键,其他原子之间形成共价键,不含离子键,错误。 3
4×62
变式1.B Cu2O (5) ρ×NA
变式2.(1)acd (2)[CoBr(NH3)5]SO4 点燃19.(1)Co Ⅷ 3d54s1 (2)2Fe+3Cl2 2FeCl3
[Co(SO4)(NH3)5]Br 生成淡黄色沉淀 (3)1∶2 (4)+3 6 配位键、共价键 sp3、sp2
20.(1)3.03×10-10m (2)正八面体 (3)0.88 (4)Ni0.64Ni0.24O
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