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1、一、原子结构与性质 1基态原子的核外电子排布,(1)排布规律,高频考点三十一 原子结构与性质,说明：能量相同的原子轨道在全充满、半充满和全空状态时，体系能量较低，原子较稳定。 (2)表示形式 核外电子排布式，如Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，可简化为Ar3d54s1。 价层电子排布式：如Fe：3d64s2。 电子排布图又称轨道表示式：如O：,(3)基态原子核外电子排布表示方法中的常见误区 在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：,当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p
2、63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。 注意元素电子排布式、简化电子排布式、元素价电子排布式的区别与联系。如Fe的电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2；简化电子排布式：Ar3d64s2；价电子排布式：3d64s2。,2第一电离能、电负性,二、分子结构与性质 1共价键, 配位键：形成配位键的条件是成键原子一方(A)能够提供孤电子对，另一方(B)具有能够接受孤电子对的空轨道，可表示为AB。 (2)键和键的判断方法： 共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，三键中有一个键和两个键。,2杂化轨道,(1)方法：判断分子或离子中中心原子的杂化轨道类型
3、看中心原子有没有形成双键或三键。如果有1个三键，则其中有2个键，用去了2个p轨道，则为sp杂化；如果有1个双键则其中有1个键，则为sp2杂化；如果全部是单键，则为sp3杂化。 由分子的空间构型结合价层电子对互斥理论判断。没有填充电子的空轨道一般不参与杂化，1对孤电子对占据1个杂化轨道。如NH3为三角锥形，且有一对孤电子对，即4条杂化轨道应呈正四面体形，为sp3杂化。,(2)识记：常见杂化轨道类型与分子构型,3.三种作用力及对物质性质的影响,三、晶体结构与性质 1明确晶体类型的2种判断方法,(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
4、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，或由金属原子形成的晶体属于金属晶体。 (2)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，且在水溶液中或熔化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突破晶体熔、沸点高低的比较,(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律 原子晶体离子晶体分子晶体 金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔点很高，汞、铯
5、等熔点很低。 (2)原子晶体 由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石碳化硅硅。 (3)离子晶体 一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgONaClCsCl。,(4)分子晶体 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。SnH4GeH4SiH4CH4。 组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高。如CON2，CH3OHCH3C
6、H3。 (5)金属晶体 金属离子半径越小，离子电荷数越多，金属键越强，金属熔、沸点就越高。如熔、沸点：AlMgNa。,3晶胞中微粒数目的计算方法均摊法,熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目,ANaCl(含4个Na，4个Cl) B干冰(含4个CO2) CCaF2(含4个Ca2，8个F) D金刚石(含8个C) E体心立方(含2个原子) F面心立方(含4个原子),4晶胞求算,靖宸,(2)晶体微粒与M、之间的关系 若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对原子质量)；又1个晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的体积，a为晶胞边长或微粒间距离)，则
7、1 mol晶胞的质量为a3 NA g，因此有xMa3 NA。,考法指导,【典例演示1】 (2016全国卷)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_。,以指定元素或物质为背景的多角度立体考查(难度系数),(2)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。 Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是_。 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_。 氨的沸点_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)
8、，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_。 (3)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：ICu1 958 kJmol1、INi1 753 kJmol1，ICuINi的原因是_。,(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。,晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。 若合金的密度为d gcm3，晶胞参数a_nm。,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
9、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3d104s1，3d能级全充满，较稳定，失去第2个电子较难，因此第二电离能ICuINi。,【考法训练1】 (2017课标全国，35)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO23H2=CH3OHH2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：,(1)Co基态原子核外电子排布式为_。 元素Mn与O中，第一电离能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是_。 (2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_和_。 (3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_
10、， 原因是_。,(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了键外，还存在_。 (5)MgO具有NaCl型结构(如图)，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a0.420 nm，则r(O2)为_nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a0.448 nm，则r(Mn2)为_nm。,解析(1)Co为27号元素，Co的基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2；金属性越强，第一电离能越小，而金属性：MnO，故第一电离能较大的为O。Mn原子的价电子排布式为3d54s2，根据洪特规则，有5个未成对电
11、子，而O原子的价电子排布式为2s22p4，仅有2个未成对电子，故基态原子核外未成对电子数较多的是Mn； (2)根据价层电子对互斥理论，CO2中C原子价层电子对数为2，为sp杂化，而CH3OH中C原子的价层电子对数为4，为sp3杂化； (3)影响分子晶体沸点的因素有范德华力和氢键，H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多，故H2O的沸点高，CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力大，沸点更高。,答案(1)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2OMn (2)spsp3 (3)H2OCH3OHCO2H2水含氢键比甲醇中多；CO2与H2均为非极性分
12、子，CO2相对分子质量较大，范德华力大 (4)离子键、键 (5)0.148 0.076,【典例演示2】 (2016四川高考，8)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：,(1)R基态原子的电子排布式是_，X和Y中电负性较大的是_(填元素符号)。,以推断元素为背景的“拼盘式”考查(难度系数),(2)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是_。 (3)X与M形成的XM3分子的
13、空间构型是_。 (4)M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示，则图中黑球代表的离子是_(填离子符号)。,(5)在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M的一种氢化物，Z被还原为3价，该反应的化学方程式是_。,解析M基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4，为氧元素，R为钠元素，X的原子序数大于R，为硫元素，则Y为氯元素，Z基态原子的核外电子排布式为Ar3d54s1，为24号元素铬。(1)11号元素钠的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1。同一周期元素，随原子序数递增，电负性增大，Cl的电负性强于S。(2)H2S分子间不存在氢键，H2O分子间存在氢键，所以H2O
14、的沸点高于H2S。(3)SO3的价层电子对数为3，无孤对电子，为平面正三角形。,答案(1) 1s22s22p63s1或Ne3s1Cl (2)H2S分子间不存在氢键，H2O分子间存在氢键 (3)平面三角形 (4)Na (5)K2Cr2O73H2O24H2SO4=Cr2(SO4)33O2K2SO47H2O,【考法指导】 这是一种较为典型的命题形式。基于原子结构和元素周期表(或元素周期律)等背景进行元素推断，从而呈现出几种元素，这些元素往往含有主族元素和过渡元素。命题时，并不完全围绕各元素独立进行，同时也依托这些元素之间组成的物质展开，从而实现对原子结构、分子结构和晶体结构与性质的综合考查。,【考法
15、训练2】 现有A、X、Y、Z、W五种元素，它们的原子序数依次增大。A元素原子的核外电子总数与其周期数相同；X基态原子的L层中有3个未成对电子；Y基态原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其他电子的自旋方向相反；Z基态原子的3p轨道上得到两个电子后不能再容纳外来电子；W基态原子的最外层电子数为1，其余各电子层均充满电子。请回答下列问题：,(1)这五种元素中，电负性最大的元素基态原子的电子排布式是_，W位于周期表的_(填“s”、“p”、“d”或“ds”)区。,(2)已知X2Y分子中Y原子只与一个X原子相连，请根据等电子原理，写出X2Y的电子式：_， 其中心原子的杂化轨道类型是_，1 mol X2Y含有的键数目为_。,(3)W可以形成配合物。A、
