二轮专题七以前四周期元素位置推理及电子排布为主体突破物质结构元素周期律Word文档格式.docx

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（H3PO4是中强酸，H2SO4是强酸，HClO4是最强酸）

氢化物的稳定性：

SiH4＜PH3＜H2S＜HCl（元素的非金属性越强，形成的氢化物越稳定）

3.熟练掌握常见10电子微粒，了解18常见电子微粒。

（1）常见的10电子微粒中，分子有：

Ne、CH4、NH3、H2O。

阳离子有：

Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH4＋、H3O＋。

阴离子有：

F－、O2－、N3－、OH－。

（2）常见的18电子微粒中，分子有：

H2S、HCl、H2O2、C2H6。

K＋、Ca2＋。

S2－、Cl－。

4.原子（离子）半径比较

原子半径：

同一周期r左＞r右，同一主族r下＞r上。

离子半径：

同一主族r下＞r上，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。

☆☆☆原子半径：

左＞右、下＞上；

对应离子半径：

阴＞阳。

5.主要化合价比较

最高正价＝最外层电子数＝主族序数

最低负价＝最高正价－8

S的最高正价为＋6，O没有最高正价；

Cl的最高正价为＋7，F没有最高正价。

☆☆☆同族元素有“相似性”，更有“递变性”和“特殊性”。

【典题展示】

1.X、Y、Z、M、N是元素周期表中的短周期主族元素，且原子序数依次递增。

已知X的最外层电子数是次外层电子数的3倍，X、M同主族，Y在同周期主族元素中原子半径最大，Z的最高化合价与最低化合价的代数和为零。

下列说法正确的是

A.单质的氧化性：

X＜M

B.气态氢化物的热稳定性：

M＞N

C.X与Y简单离子半径：

r（X离子）＜r（Y离子）

D.化合物ZX2与ZN4含有相同类型的化学键

2.X、Y、Z、W为四种短周期元素，有关这四种元素的说法中正确的是

元素

X

Y

Z

W

原子半径（nm）

0.077

0.075

0.102

0.099

最高正价或最低负价

＋4

＋5

－2

－1

A.1molW的单质参加氧化还原反应时转移的电子数一定为2mol

B.W、X、Y三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强

C.Y的氢化物与W的单质反应的产物中可能含有共价键和离子键

D.0.3molCu分别与足量HYO3和H2ZO4的稀溶液反应均产生0.2mol气体

活动二：

电子排布式的书写

1.砷的价电子排布式为。

2.Cr原子基态价层电子排布图为。

3.Ni2＋价电子排布图为。

☆☆☆☆☆1.熟练掌握1～36号元素的名称、元素符号及电子排布式

2.Cr和Cu核外电子排布半充满和全充满。

3.K和Ca的3d轨道无电子，Ga以后的原子3d轨道排满10电子。

4.看清答题要求：

基态原子的电子排布式、基态原子的价电子层（或外围电子）的电子排布式、离子的电子排布式（离子的核外价电子都是由外向内失电子）。

活动三：

第一电离能、电负性大小比较

1.As、Ga第一电离能：

；

电负性：

。

2.试用“＞”“＜”或“＝”表示元素C、N、O、Si的下列关系：

（1）第一电离能：

（2）电负性：

；

（3）非金属性：

（4）气态氢化物的稳定性：

☆☆电离能、电负性：

①不要混淆②电离能的几组特殊性（Be＞B、N＞O、Mg＞Al、P＞S）。

活动四：

等电子体分子（离子）的结构、中心原子杂化类型及空间构型

1.常见分子（离子）的结构、杂化类型及空间构型

（1）阳离子[H3O]＋中心原子杂化类型：

空间构型。

（2）BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为和。

（3）S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方是；

（4）NO3－的空间构型是，中心原子轨道的杂化类型为。

（5）甲醛（H2C＝O）在Ni催化作用下加氢可得甲醇（CH3OH），甲醇分子内C原子的杂化方式为，甲醇分子内的O－C－H键角（填“大于”、“等于”或“小于”）甲醛分子内的O－C－H键角。

（6）已知元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，则在Y的氢化物（H2Y）分子中，Y原子轨道的杂化类型是，YZ42－的空间构型为。

（7）生命活动中的一种重要化合物的结构如图：

该分子中碳原子的杂化方式为。

五原子：

一般为（正）四面体，中心原子sp3杂化，如：

CH4、NH4＋、SO42－等。

2.常见的等电子体、中心原子杂化类型、空间构型

（1）CO、、；

空间构型：

。

（2）CO2、、；

中心原子杂化类型：

。

（3）O3、、；

（4）CO32－、、；

☆☆☆☆☆1.等电子体试题解题的一般方法：

（1）原子个数相同——前提；

（2）价电子总数相等（周期表的左右、上下替换）——注意避开不合理的CO2与SiO2组合等；

（3）空间构型相同及某些性质相似。

2.注意在一个分子中，原子的杂化方式可能不是一种。

例乙酸中的碳原子有sp3、sp2杂化。

活动五：

会对不同类型化学键（σ、π键）进行计数

1.1mol（NH2）2CO含有σ键的数目为。

2.1molHCN中的π键数目为。

3.1mol苯甲醛分子中含有σ键的数目为。

活动六：

分子间作用力与氢键（一些氢化物的沸点如右图）

1.液态水的密度于冰，理由是

2.邻羟基苯甲醛的沸点于对羟基苯甲醛的沸点，理由是。

3.水也是生命必需物质。

冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物。

其中冰－Ⅶ的晶体结构为一个如图所示的立方晶胞，每个水分子可与周围个水分子以氢键结合，晶体中，1mol水可形成mol氢键。

☆☆☆☆☆氢键：

①引起沸点反常：

H2O＞H2S；

NH3＞PH3。

②冰的密度比水小。

③溶解度增大：

NH3极易溶于水就是NH3和H2O间形成氢键。

活动七：

熔点、沸点及晶体类型辨析

（）1.CO2晶体的熔点、沸点比SiO2晶体的高。

（）2.甲醇的熔、沸点比甲烷的熔、沸点高。

（）3.SiCl4晶体的熔点、沸点比SiO2晶体的高。

（）4.化合物Fe（CO）5在常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃。

据此可判断该晶体的类型为分子晶体。

（）5.三氯化铁常温下为固体，熔点304℃，沸点316℃，在300℃以上可升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。

据此判断三氯化铁晶体为离子晶体。

☆☆☆☆☆物质熔沸点的比较

（1）不同类晶体：

一般情况下，原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。

（2）同种类型晶体：

构成晶体质点间的作用大，则熔沸点高，反之则小。

①离子晶体：

离子所带的电荷数越高，离子半径越小，则其熔沸点就越高。

②分子晶体：

对于同类分子晶体，相对分子质量越大，则熔沸点越高。

③原子晶体：

键长越短，键能越大，则熔沸点越高。

（3）常温常压下状态：

①熔点：

固态物质＞液态物质；

②沸点：

液态物质＞气态物质。

活动八：

根据晶胞进行化学式的确定

1.氢气是新型清洁能源，镧（La）和镍的合金可作储氢材料。

该合金的晶胞如图所示，晶胞中心有一镍原子，其余镍原子都在晶胞面上。

该晶体的化学式是。

2.氢是重要而洁净的能源。

要利用氢气作为能源，必须解决好安全有效地储存氢气的问题。

化学家研究出利用合金储存氢气的方法，其中镧（La）镍（Ni）合金是一种储氢材料，这种合金的晶体结构已经测定，其基本结构单元如图所示，则该合金的化学式可表示为

，确定其化学式为。

3.分析化学中常用X射线研究晶体结构。

有一种晶体KxFey（CN）z，其中Fe2＋、Fe3＋、CN－的排布如图所示，Fe2＋和Fe3＋位于每个立方体的顶角，自身互不相邻，CN－位于立方体的棱上。

每隔一个立方体，在立方体的中心含有一个K＋（未画出）。

（1）晶体的化学式可表示为。

（2）1molKxFey（CN）z晶体中含π键mol。

活动九：

配合物

1.在浓的FeCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为FeCl3·

6H2O的绿色晶体，该晶体中两种配位体的物质的量之比为1∶5，则该配合物的化学式为。

2.[Cu（OH）4]2－的结构可用示意图表示为。

3.向盛有硫酸铜水溶液的试管中加氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，向该溶液中加乙醇，析出深蓝色晶体。

蓝色沉淀先溶解，后析出的原

因是

（用相关的离子方程式和简单的文字说明加以解释）。

【反馈训练】

1.前中国科学院院长卢嘉锡与法裔加拿大科学家Gignere巧妙地利用尿素（H2NCONH2）和H2O2形成化合物H2NCONH2·

H2O2，不但使H2O2稳定下来，而且其结构也没有发生改变，得到了可供衍射实验的单晶体。

已知H2O2的结构式为H－O－O－H，下列说法中不正确的是

A.H2NCONH2与H2O2是通过氢键结合的

B.H2O2分子中只含σ键，不含π键

C.H2O2既有氧化性又有还原性

D.H2NCONH2·

H2O2属于离子晶体

2.氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类仅次于碳元素。

（1）氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为，氧元素与氟元素能形成OF2分子，该分子的空间构型为。

（2）根据等电子原理，判断NO2＋离子中，氮原子轨道的杂化类型为。

（3）氧元素与过渡元素可以形成多种价态的金属氧化物。

如铬可生成Cr2O3、CrO3、CrO5等，试写出Cr3＋核外电子排布式。

（4）1mol（NH2）2CO含有σ键的数目为。

（5）氢气是新型清洁能源，镧（La）和镍的合金可作储氢材料。

3.能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。

（1）太阳能热水器中常使用一种以铬或铬合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态铬原子的核外电子排布。

（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。

富勒烯（C60）的结构如图，分子中碳原子轨道的杂化类型为；

1molC60分子中σ键的数目为。

（3）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜铟硒薄膜电池等。

①第一电离能：

AsSe（填“＞”、“＜”或“=”）。

②硫化锌的晶胞中（结构如图所示），硫离子的配位数是。

③二氧化硒分子的空间构型为。

（4）金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如图，请在图中用箭头表示出配位键。

4.一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。

①写出基态Mn原子的价电子排布式为。

②CO32－的空间构型是（用文字描述）。

（2）在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O。

①根据等电子体原理，CO分子的结构式为。

②CO2分子中C原子轨道的杂化类型为。

③1mol甲醛（HCHO）分子中含有的σ键数目为。

（3）向CuSO4溶液中加入过量NH3·

H2O溶液可生成[Cu（NH3）4]2＋。

不考虑空间构型，

[Cu（NH3）4]2＋的结构可用示意图表示为。

5.石墨烯具有原子级的厚度、优异的电学性能、出色的化学稳定性和热力学稳定性。

制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。

石墨烯的球棍模型及分子结构示意图如右：

（1）下列有关石墨烯说法正确的是。

A.石墨烯的结构与金刚石相似

B.石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面

C.12g石墨烯含σ键数为NA

D.从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力

（2）化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一，催化剂为金、铜、钴等金属或合金，含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。

①钴原子在基态时，核外电子排布式为：

。

②乙醇沸点比氯乙烷高，主要原因是。

③右下图是金与铜形成的金属互化物合金，它的化学式可表示为。

④书写与甲烷的等电子体分子和离子。

⑤酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图，酞菁分子中氮原子采用的杂化方式有：

6.随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。

以天然气（主要成分是CH4）为原料经合成气（主要成分为CO、H2）制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线。

而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁［Fe（CO）5］等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。

请回答下列问题：

（1）［Fe（CO）5］中铁的化合价为0，写出铁原子的基态电子排布式：

（2）与CO互为等电子体的分子和离子分别为和（各举一种即可，填化学式），CO分子的电子式为，CO分子的结构式可表示成。

（3）在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有，CH3OH的熔、沸点比CH4高，其主要原因是。

（4）CH3CHO分子中，－CH3中的碳原子采用杂化方式，－CHO中的碳原子采取

杂化方式。

7.

（1）英国科学家安德烈·

海姆和康斯坦丁·

诺沃肖洛夫因在石墨烯（如甲图）材料方面的卓越研究而获得2010年诺贝尔物理学奖。

六方氮化硼（BN）与石墨是等电子体，它有“白石墨”之称，具有类似石墨的层状结构，有良好的润滑性。

C、N、B的第一电离能由大到小的顺序为，电负性由小到大的顺序为。

甲乙丙

（2）目前，利用金属或合金储氢已取得很大进展，先后发现了Ni、Mg、Fe基三个系列的储氢材料，乙图是一种储氢密度超过液氢的镍基合金的晶胞结构图。

①Ni原子的基态电子排布式为，位于周期表的区。

②这种储氢合金的化学式为。

（3）丙图是某晶体结构点阵的一部分。

请你在图中画出氯化铯的晶胞结构，用不同的标记区分氯和铯。

（4）把CoCl2·

6H2O和碳酸铵混合氧化，然后加入盐酸可得到化合物A（化学式为CoCl3H12N4），在A中加入硝酸银溶液只有1/3的氯可被沉淀。

A的结构式为。

根据价层电子对互斥理论，推测CO32－的空间构型为。

【问题反馈与反思】

二轮专题五以前四周期元素位置推理及电子排布为主体

参考答案、评分标准及备课资料

1.砷的价电子排布式为4s24p3。

2.Cr原子基态价层电子排布图为

。

3.Ni2＋价电子排布图为

第一电离能：

As＞Ga；

As＞Ga

（1）Si＜C＜O＜N；

（2）Si＜C＜N＜O；

（3）Si＜C＜N＜O；

（4）SiH4＜CH4＜NH3＜H2O。

sp3杂化；

空间构型三角锥形。

（2）BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为和。

sp2杂化；

sp3杂化。

（3）S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是；

sp3。

平面三角形　sp2

sp3　小于

甲醇中碳原子形成四个σ键，为sp3杂化，甲醇分子内O－C－H键角接近109°

28′，甲醛分子的空间构型为平面形，键角接近120°

sp3　正四面体。

该分子中碳原子的杂化方式为。

（1）CO、、；

常见等电子体：

微粒

通式

价电子总数

中心原子杂化类型

立体构型

CO2、CNS－、NO2＋、N3－

AX2

16e－

sp

直线形

CO32－、NO3－、SO3

AX3

24e－

sp2

平面三角形

SO2、O3、NO2－

18e－

V形

SO42－、PO43－

AX4

32e－

sp3

正四面体形

PO33－、SO32－、ClO3－

26e－