專題五原子、分子、晶體結(jié)構(gòu)

1、專題五 原子、分子、晶體結(jié)構(gòu)專題新平臺【直擊高考】1了解原子組成及同位素的概念。掌握原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)，以及質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的相互關(guān)系。2以第1、2、3周期的元素為例，了解原子核外電子排布規(guī)律。3理解離子鍵、共價鍵的含義；理解極性鍵和非極性鍵；了解極性分子和非極性分子；了解分子間作用力；初步了解氫鍵。4了解幾種晶體類型（離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體）及其性質(zhì)。5以上知識在高考命題中每年都有不同程度的體現(xiàn)?！倦y點突破】1方法與技巧（1）原子結(jié)構(gòu)構(gòu)成原子和離子的各基本粒子之間的數(shù)量關(guān)系和原子的和外電子排布知識，是解決有關(guān)原子結(jié)構(gòu)問題的基礎(chǔ)，復(fù)習(xí)時應(yīng)注

2、意理解。（2）分子結(jié)構(gòu)簡單分子結(jié)構(gòu)的確定簡單分子的結(jié)構(gòu)可根據(jù)最外層電子數(shù)和各種原子形成相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)時所需形成的共用電子對數(shù)確定，也可結(jié)合分子中各元素的化合價加以確定。鍵的極性與分子極性分子的極性由鍵的極性和分子的空間結(jié)構(gòu)共同決定。對于ABn型分子，若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數(shù)，則該分子為非極性分子。分子中各原子是否滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的判斷一般地，在ABn型分子中，若“原子的最外層電子數(shù)化合價的絕對值8”，則分子中該原子最外層滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。（3）晶體結(jié)構(gòu)掌握幾種典型晶體（如氯化鈉、氯化銫、金剛石、二氧化硅、干冰、石墨等）的空間結(jié)構(gòu)特征，構(gòu)成晶體的基本粒子及其相互間

3、的作用力，每種晶體的主要物理性質(zhì)。通過這些具體物質(zhì)的“化學(xué)事實”解決其他類似晶體結(jié)構(gòu)問題。2解題注意點（1）原子的相對原子質(zhì)量與元素的相對原子質(zhì)量不同，后者該元素的各種同位素的相對原子質(zhì)量的加權(quán)平均值。（2）共價化合物中一定沒有離子鍵，離子化合物中可能含有共價鍵。（3）對不熟悉物質(zhì)的晶體類型的判斷，要根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)加以判斷。3命題趨向原子結(jié)構(gòu)和同位素的考點，常以重大科技成果為題材，寓較于考；化學(xué)鍵類型與晶體類型的判斷、成鍵原子最外層8電子結(jié)構(gòu)的判斷、離子化合物和共價化合物的電子式、各類晶體物理性質(zhì)的比較、晶體的空間結(jié)構(gòu)等是高考的重點內(nèi)容。專題新例析例1（2003上海高考題）13C-NMR(核磁

4、共振)、15N-NMR可用于測定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu)，KurtWthrich等人為此獲得2002年諾貝爾化學(xué)獎。下面有關(guān)13C、15N敘述正確的是A13C與15N有相同的中子數(shù) B13C與C60 互為同素異形體C14N與15N互為同位素 D 15N的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同【解析】元素符號左下角的可表示原子序數(shù)、原子核中的質(zhì)子數(shù)或者電中性時原子核外的電子數(shù)；左上角的數(shù)字代表原子質(zhì)量數(shù)，即質(zhì)子數(shù)加中子數(shù)；右下角的數(shù)字可表示單質(zhì)分子中的原子數(shù)?！敬鸢浮緾【點評】化學(xué)符號是化學(xué)中最基本的傳遞信息的載體，元素符號的上下標(biāo)，更含有有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的豐富信息，這是中學(xué)化學(xué)一個重要的知識點。例2（2

5、003全國高考）下列各分子中，所有原子都滿足最外層為8電子結(jié)構(gòu)的是（ ）AH2OBBF3CCCl4DPCl5【解析】本題可根據(jù)各化合物分子中元素的化合價，推出該化合物的分子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而推出各原子的最外層電子數(shù)。H2O分子中，H原子最外層電子數(shù)為2；BF3分子中，B原子最外層電子數(shù)為6；PCl5分子中，P原子最外層電子數(shù)為10。【答案】C【點評】本題意在考查學(xué)生對成鍵原子最外層8電子結(jié)構(gòu)的辯證認(rèn)識。例3右圖中直線交點處的圓圈為NaCl晶體中Na+離子和Cl離子所處的位置。請將其中代表Na+離子的圓圈涂黑（不考慮體積大?。?，以完成NaCl晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。晶體中，在每個Na+離子周圍與它最接近的且距

6、離相等的Na+離子共有 個。【解析】題圖中所給出的晶體的9個平面，每個平面中心是1個離子（可以是Na+離子，也可以是Cl離子），其上、下、左、右、前、后共有6個與之相反電荷的離子。若居于立方體中心的是Na+離子，實際上共有3個平面通過它，畫出來可如下圖所示：不難看出，在每個平面上與中心Na+離子最接近且距離相等的Na+離子有4個。因此，晶體中，每個Na+離子周圍與它最接近的且距離相等的Na+離子共有12個?！敬鸢浮?2 【點評】解答本題的關(guān)鍵是能否從給在紙平面上的圖形，通過思維運作作空間想象，將之立體化為三維結(jié)構(gòu)，并對此結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的剖析。旨在考查學(xué)生對NaCl離子晶體這一常見離子晶體，有沒有

7、敏銳的觀察能力和深刻的思維能力。高考訓(xùn)練新點擊1原子核外的M電子層和L電子層最多可容納的電子數(shù)，前者和后者的關(guān)系是（ ）A大于 B小于 C等于 D不能肯定2鈦（Ti）金屬常被稱為未來鋼鐵。鈦元素的同位素、中，中子數(shù)不可能為 （ ） A30 B28 C26 D24 3下列電子式中錯誤的是 （ ）4設(shè)某元素一種同位素原子的質(zhì)子數(shù)為m，中子數(shù)為n，則下述論斷正確的是( )A不能由此確定該元素的相對原子質(zhì)量 B這種元素的相對原子質(zhì)量為m+nC若碳原子質(zhì)量為W g，此原子的質(zhì)量為(m+n)W gD核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量5下列各組物質(zhì)中，既都含有共價鍵，卻又都不屬于共價化合物的組是（ ）Na2O

8、2 Na2O KClO NaOH Br2 HBr HF H2O6關(guān)于氫鍵，下列說法正確的是A氫鍵比范德華力強，所以它屬于化學(xué)鍵B分子間形成的氫鍵使物質(zhì)的熔點和沸點升高C由于氨與水分子之間可形成分子間氫鍵，使氨在水中溶解度增大DH2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于氫鍵所致7在下列有關(guān)晶體的敘述中錯誤的是（ ）A離子晶體中，一定存在離子鍵 B原子晶體中，只存在共價鍵C金屬晶體的熔沸點均很高 D稀有氣體的原子能形成分子晶體81999年曾報導(dǎo)合成和分離了含高能量的正離子N5的化合物N5AsF6，下列敘述錯誤的是（ ）AN5共有34個核外電子BN5中氮氮原子間以共用電子對結(jié)合C化合物N5AsF6中As

9、化合價為+1D化合物N5AsF6中F化合價為-19下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的微粒間的相互作用屬于同類型的是（ ）A食鹽和蔗糖熔化 B鈉和硫熔化C碘和干冰升華 D二氧化硅和氧化鈉熔化10.近期美國化學(xué)會志報道，中國科學(xué)家以二氧化碳為碳源，金屬鈉為還原劑，在470、80MPa下合成出金剛石，具有深遠(yuǎn)意義。下列說法不正確的是 A. 由二氧化碳合成金剛石是化學(xué)變化 B. 金剛石是碳的一種同位素C. 鈉被氧化最終生成碳酸鈉 D. 金剛石中只含有非極性共價鍵11.1213中學(xué)教材上圖示了NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。 NiO（氧化鎳）晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2+與最鄰近O2的

10、核間距離為a×108cm，計算NiO晶體的密度（已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7 g·mol-1）。天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如右圖所示的缺陷：一個Ni2+空缺，另有兩個Ni2+被兩個Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O,試計算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。14在晶體中具有代表性的最小重復(fù)單元，稱為晶胞。右圖是金屬鎢晶體中的一個晶胞的結(jié)構(gòu)模型圖（原子間實際是相互接觸的）。它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實驗測得金屬鎢的密度為19.30 g·cm3，

11、鎢的相對原子質(zhì)量為183.9。假定金屬鎢為等直徑的剛性球，請回答以下各題：每一個晶胞中分?jǐn)偟?個鎢原子。計算晶胞的邊長a。計算鎢的原子半徑r（提示：只有體對角線上的各個球才是彼此接觸的）。計算金屬鎢原子采取的體心立方結(jié)構(gòu)的空間利用率。專題五 原子、分子、晶體結(jié)構(gòu)1A 2A 3C 4A 5B 6B C 7C 8C 9C 10B 11B12（1）Ge，Bi （2）Bi4Ge3O12或2Bi2O3·3GeO2、Bi4(GeO4)3（3）Bi2O313密度74.7 g·mol1÷2 (a×108cm)3×6.02×1023mol1離子數(shù)之比 N(Ni3+) : N(Ni2+) =0.06 : 0.91=6:91 142 0.31