◆考點01 原子結(jié)構(gòu)
1.核外電子運動狀態(tài)
(1)電子云
由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧,因而被形象地稱作電子云。
(2)核外電子運動狀態(tài)
核外電子按能量不同分成能層,同一能層的電子,還被分成不同能級。量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。
(3)原子核外能層、能級、原子軌道之間的關(guān)系。
2.基態(tài)與激發(fā)態(tài) 原子光譜
(1)基態(tài)與激發(fā)態(tài)
①基態(tài)原子:處于最低能量狀態(tài)的原子。
②激發(fā)態(tài)原子:基態(tài)原子吸收能量,它的電子會躍遷到較高能級,變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。
(2)原子光譜
不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光,用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜上的特征譜線可以鑒定元素,稱為光譜分析。
3.原子核外電子排布規(guī)律與表示方法
(1)電子排布原則
①能量最低原理:在構(gòu)建基態(tài)原子時,電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道,使整個原子的能量最低。
②泡利原理:在一個原子軌道里,最多只能容納2個電子,它們的自旋相反。
③洪特規(guī)則:基態(tài)原子中,填入簡并軌道的電子總是先單獨分占,且自旋平行。
(2)電子填充順序——構(gòu)造原理
(3)基態(tài)原子核外電子排布表示方法(以硫原子為例)
◆考點02 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表
1.元素周期表的結(jié)構(gòu)
(1)原子序數(shù)
按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號,稱之為原子序數(shù),原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。
(2)結(jié)構(gòu)
①周期:3短4長,共7個周期
②族:7主族+8副族+0族,共16個族
2.原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置關(guān)系
(1)原子結(jié)構(gòu)與周期的關(guān)系
①如表
②關(guān)系:周期序數(shù)=該周期原子最大能層數(shù)。
(2)每族元素的價層電子排布特點
①主族
②0族:ns2np6(其中He為1s2)。
③副族元素:(n-1)d1~10ns1~2(Pd、鑭系和錒系元素除外)。
3.原子結(jié)構(gòu)與元素周期表分區(qū)的關(guān)系
(1)元素周期表分區(qū)
(2)各區(qū)價層電子排布特點
(3)金屬與非金屬的分界線
①分界線:沿著元素周期表中鋁、鍺、銻、釙、钅立與硼、硅、砷、碲、砹、石田的交界處畫一條虛線,即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)的分界線。
②各區(qū)位置:分界線左下方為金屬元素區(qū),分界線右上方為非金屬元素區(qū)。
③分界線附近元素的性質(zhì):既能表現(xiàn)出一定的金屬性,又能表現(xiàn)出一定的非金屬性。
4.元素周期表應(yīng)用
(1)科學(xué)預(yù)測:為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了線索。
(2)尋找新材料
◆考點03 元素周期律
1.原子半徑
(1)同種元素的離子半徑:陰離子大于原子,原子大于陽離子,低價陽離子大于高價陽離子。例如:r(Cl-)>r(Cl),r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)。
(2)能層結(jié)構(gòu)相同的離子:核電荷數(shù)越大,半徑越小。例如:r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
(3)帶相同電荷的離子:能層數(shù)越多,半徑越大。例如:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-)。
(4)核電荷數(shù)、能層數(shù)均不同的離子:可選一種離子參照比較。例如:比較r(K+)與r(Mg2+),可選r(Na+)為參照,r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)。
【方法技巧】粒子半徑比較的一般思路
(1)“一層”:先看能層數(shù),能層數(shù)越多,一般微粒半徑越大。
(2)“二核”:若能層數(shù)相同,則看核電荷數(shù),核電荷數(shù)越大,微粒半徑越小。
(3)“三電子”:若能層數(shù)、核電荷數(shù)均相同,則看核外電子數(shù),電子數(shù)多的半徑大。
2.電離能
(1)含義(第一電離能)
氣態(tài)基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量,符號:I1,單位:kJ·ml-1。
(2)變化規(guī)律
①同周期元素:從左往右,元素第一電離能呈增大的趨勢,其中第 ⅡA族、第 ⅤA族元素的第一電離能出現(xiàn)反常。
②同族元素:從上到下第一電離能逐漸變小。
③同種原子:逐級電離能越來越大。
(3)應(yīng)用
①判斷元素金屬性的強弱
電離能越小,金屬越容易失去電子,金屬性越強;反之金屬性越弱。
②判斷元素的化合價
如果某元素的In+1?In,則該元素的常見化合價為+n,如鈉元素的I2?I1,所以鈉元素的化合價為+1。
③判斷核外電子的分層排布情況
多電子原子中,元素的各級電離能逐漸增大,有一定的規(guī)律性。當(dāng)電離能的變化出現(xiàn)突變時,電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。
3.電負(fù)性
(1)含義
不同元素的原子對鍵合電子吸引力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大,表示其原子對鍵合電子的吸引力越大。
(2)計算標(biāo)準(zhǔn)
以氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對標(biāo)準(zhǔn),計算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體元素未計)。
(3)變化規(guī)律
①在元素周期表中,同周期元素從左至右,元素的電負(fù)性逐漸變大,同主族元素從上至下,元素的電負(fù)性逐漸變小。
②金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右,它們既有金屬性又有非金屬性。
4.對角線規(guī)則
在元素周期表中,某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的,如。
◆考點4 共價鍵
1.共價鍵的特征
(1)飽和性:按照共價鍵的共用電子對理論,一個原子有幾個未成對電子,便可和幾個自旋狀態(tài)相反的電子配對成鍵,這就是共價鍵的飽和性。
(2)方向性:在形成共價鍵時,原子軌道重疊的越多,電子在核間出現(xiàn)的概率越大,所形成的共價鍵就越牢固,因此共價鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成,所以共價鍵具有方向性。
2.共價鍵的分類及判斷規(guī)律
3.鍵參數(shù)——鍵能、鍵長與鍵角
(1)定義:
①氣態(tài)分子中1 ml化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。鍵能通常是298.15 K、101 kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值,單位是kJ·ml-1。
②構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個原子的核間距。因此原子半徑?jīng)Q定共價鍵的鍵長,原子半徑越小,共價鍵的鍵長越短。
③在多原子分子中,兩個相鄰共價鍵之間的夾角。
(2)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響
(3)分子穩(wěn)定性:鍵能越大,鍵長越短,分子越穩(wěn)定。
◆考點5 分子(離子)的空間結(jié)構(gòu)
1.價層電子對互斥模型(VSEPR)
(1)理論要點
①價層電子對在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時,排斥力最小,體系的能量最低。
②孤電子對的排斥力較大,孤電子對越多,排斥力越強,鍵角越小。
(2)用價層電子對互斥理論推測分子(離子)的空間結(jié)構(gòu)
①價層電子對數(shù)的計算
其中:a是中心原子的價電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù)),b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù),x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。
②實例
2.雜化軌道理論
(1)理論要點
當(dāng)原子成鍵時,原子的價電子軌道相互混雜,形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同,軌道間的夾角不同,形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。
(2)雜化軌道與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系(實例)
(3)中心原子雜化類型和分子空間構(gòu)型的相互判斷(實例)
3.等電子原理
(1)等電子原理的含義
原子總數(shù)相同,價電子總數(shù)相同的分子或離子具有相似的化學(xué)鍵特征和空間結(jié)構(gòu)。如N2與CO、O3與SO2、CS2與CO2、NHeq \\al(+,4)與CH4等互為等電子體。
(2)常見等電子體分類示例
【歸納提升】“四方法”判斷分子或離子中心原子的雜化軌道類型
(1)根據(jù)雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)判斷
①若雜化軌道在空間的分布為正四面體形或三角錐形,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp3雜化。
②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp2雜化。
③若雜化軌道在空間的分布呈直線形,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp雜化。
(2)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷
①若雜化軌道之間的夾角為109°28′,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp3雜化。
②若雜化軌道之間的夾角為120°,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp2雜化。
③若雜化軌道之間的夾角為180°,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp雜化。
(3)根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)判斷
①若中心原子的價層電子對數(shù)為4,是sp3雜化。
②若中心原子的價層電子對數(shù)為3,是sp2雜化。
③若中心原子的價層電子對數(shù)為2,是sp雜化。
(4)根據(jù)分子或離子中有無π鍵及π鍵數(shù)目(價層電子對數(shù)大于2)判斷
如在有機物中C原子成鍵時,若沒有π鍵為sp3雜化,含1個π鍵為sp2雜化,含2個π鍵為sp雜化。
◆考點6 分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)
1.鍵的極性、分子的極性及對物質(zhì)性質(zhì)的影響
(1)鍵的極性
①極性鍵與非極性鍵的比較
②鍵的極性對化學(xué)性質(zhì)的影響
鍵的極性對羧酸酸性大小的影響實質(zhì)是通過改變羧基中羥基的極性而實現(xiàn)的,羧基中羥基的極性越大,越容易電離出H+,則羧酸的酸性越強。
a.與羧基相鄰的共價鍵的極性越大,羧基中羥基的極性越大,則羧酸的酸性越強。
b.烷基是推電子基團,從而減小羥基的極性,導(dǎo)致羧酸的酸性減小。一般地,烷基越長,推電子效應(yīng)越大,羧酸的酸性越弱。
(2)極性分子和非極性分子
①概念
極性分子:分子的正電中心和負(fù)電中心不重合,鍵的極性的向量和不等于零。
非極性分子:分子的正電中心和負(fù)電中心重合,鍵的極性的向量和等于零。
②極性分子和非極性分子的判斷方法
a.A—A型分子一定是非極性分子、A—B型分子一定是極性分子。
b.判斷ABn型分子極性的兩條經(jīng)驗規(guī)律
ⅰ.中心原子A化合價的絕對值等于該元素原子最外層電子數(shù),則為非極性分子,反之則為極性分子。
ⅱ.中心原子A沒有孤電子對,則為非極性分子,反之則為極性分子。
2.分子間作用力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響
(1)分子間作用力
①范德華力與氫鍵的比較
②氫鍵的表示方法(以HF分子間氫鍵為例)
(2)物質(zhì)的溶解性
①“相似相溶”規(guī)律
a.非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。
b.分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)易互溶。
②氫鍵對分子溶解性的影響
若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵,則溶質(zhì)的溶解度增大。
(3)分子的手性
①手性異構(gòu):具有完全相同的組成和原子排列的一對分子,如同左手和右手一樣互為鏡像,在三維空間里不能疊合的現(xiàn)象。
②手性分子:具有手性異構(gòu)體的分子。
③手性碳原子:在有機物分子中,連有四個不同基團或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子。
1.(24-25高二上·遼寧沈陽·期中)下列說法或化學(xué)用語表達(dá)正確的是
A.基態(tài)氧原子有3個自旋平行的2p電子
B.夫瑯禾費線含有的很多條暗線其實質(zhì)屬于原子的發(fā)射光譜
C.電子云中的電子數(shù)目形象的用小點·表示
D.3p、4p、5p能級的軌道數(shù)依次遞增2
【答案】A
【解析】A.基態(tài)氧原子的價層電子排布圖為,有3個自旋平行的2p電子,A正確;
B.夫瑯禾費線含有的很多條暗線其實質(zhì)屬于原子的吸收光譜,B錯誤;
C.電子云中用小黑點的疏密程度來表示核外電子在某處出現(xiàn)機會的多少,C錯誤;
D.3p、4p、5p能級的軌道數(shù)均為3,D錯誤;故選A。
2.(24-25高二上·重慶·期中)化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說法正確的是
A.“嫦娥五號”使用的太陽能電池板可將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能
B.機械表中由鉬鈷鎳鉻等元素組成的發(fā)條,其材質(zhì)屬于合金
C.基于界面效應(yīng)的新型開關(guān)中的碲元素和鈦元素都是過渡元素
D.煙花綻放時的五彩繽紛是利用了金屬原子的吸收光譜
【答案】B
【解析】A.太陽能電池陣可將太陽能轉(zhuǎn)變成電能,A錯誤;
B.該發(fā)條由鉬鈷鎳鉻等元素組成,其材質(zhì)屬于合金,B正確;
C.碲元素在ⅥA族,不是過渡元素,C錯誤;
D.煙花綻放時的五彩繽紛是利用了金屬原子的發(fā)射光譜,D錯誤;故選B。
3.(24-25高二上·浙江杭州·期末)下列說法正確的是
A.鎂原子最外層電子的電子云輪廓圖:
B.第二周期元素中,第一電離能介于B、N之間的元素只有1種
C.第四周期的金屬元素,從左到右元素的金屬性依次減弱
D.激光、焰火都與核外電子躍遷釋放能量有關(guān)
【答案】D
【解析】A.鎂原子最外層電子為3s電子,3s軌道呈球形,題中給出的圖像是典型p軌道的啞鈴形,A錯誤;
B.第二周期主族元素,從左往右第一電離能有增大的趨勢,但第IIA族元素和第VA族元素第一電離能大于相鄰主族的元素,則第一電離能介于B、N之間的元素有Be、C、O共3種,B錯誤;
C.第四周期處于主族的金屬元素從左到右金屬性依次減弱,但過渡元素比較復(fù)雜,如鋅在銅的右側(cè),但金屬性比銅強,C錯誤;
D.焰火的顏色來源于金屬離子核外電子由激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時釋放可見光,激光的產(chǎn)生同樣涉及核外電子躍遷釋放能量,D正確;故選D。
4.(24-25高二上·湖北·期末)下列大小關(guān)系比較錯誤的是
A.鍵角:
B.鍵能:
C.酸性:
D.硫在下列液體中的溶解性:
【答案】C
【解析】A.、和,中心原子均為雜化,其中無孤電子對,鍵角為,和中心原子有一個孤電子對,鍵角小于,同時由于的電負(fù)性比P大,與的成鍵電子對更偏向,導(dǎo)致成鍵電子對之間排斥力增大,所以鍵角 A項正確;
B.原子半徑:,鍵長,鍵能:,B項正確;
C.由于Cl的電負(fù)性大于C,導(dǎo)致羧基中的羥基極性更大,更易電離出氫離子,所以酸性大于,因為甲基為推電子基團,導(dǎo)致羧基中的羥基極性減小,所以酸性小于,C項錯誤;
D.硫和為非極性分子,和為極性分子,但極性比弱,根據(jù)相似相溶規(guī)律,硫在三種液體中的溶解性:, D項正確;故選C。
5.(23-24高二下·陜西西安·期中)下列有關(guān)“核外電子的運動狀態(tài)”的說法錯誤的是
A.各原子軌道的伸展方向按p、d、f的順序分別為3、5、7
B.只有在能層、原子軌道、原子軌道的伸展方向及電子的自旋狀態(tài)都確定時,電子的運動狀態(tài)才能被確定下來
C.原子核外可能有兩個電子的運動狀態(tài)是完全相同的
D.原子軌道伸展方向與能量大小無關(guān)
【答案】C
【解析】A.各原子軌道的伸展方向按p、d、f的順序分別為3、5、7,s軌道是球形的,A正確;
B.電子的運動狀態(tài)由能層、能級即原子軌道、原子軌道即電子云的伸展方向以及電子的自旋狀態(tài)決定,所以在能層、能級、電子云的伸展方向、以及電子的自旋狀態(tài)確定時,電子的運動狀態(tài)才能確定下來,B正確;
C.每個原子軌道最多容納兩個電子,而且電子的自旋方向相反,所以原子核外不可能有兩個電子的運動狀態(tài)是完全相同的,C錯誤;
D.同一原子軌道中電子的能量相同,則原子軌道伸展方向與能量大小是無關(guān)的,如2p軌道有三種伸展方向,2px、2py、2pz,它們的伸展方向不同,但是能量大小相同,D正確;故選C。
6.(24-25高二上·甘肅天水·期中)下列有關(guān)原子的最外層的軌道表示式正確的是
A.鈹原子:B.碳原子:
C.氯原子:D.鋁原子:
【答案】C
【解析】A.鈹原子的最外能級為2s,故A錯誤;
B.2p能級上的電子應(yīng)該單獨占有一個軌道,違反洪特規(guī)則,故B錯誤;
C.氯原子的最外能層的電子軌道表示式正確,故C正確;
D.根據(jù)能量最低原理,3s軌道的能量低于3p軌道,則電子先排滿3s軌道,才能排3p軌道,所以該電子排布違背了能量最低原理,故D錯誤;故選C。
7.(24-25高二上·河北衡水·期中)下列對電子排布式或軌道表示式的書寫評價正確的是
【答案】A
【解析】A.Ca基態(tài)原子的電子排布式:,遵循構(gòu)造原理,A正確;
B.相同軌道中的兩個電子運動方向相反,違反了泡利不相容原理,B錯誤;
C.電子應(yīng)先充滿同能級的軌道,違反了洪特規(guī)則,C錯誤;
D.Br-的電子排布式:[Ar]3d104s24p6,D錯誤;故選A。
8.(24-25高二上·黑龍江大慶·期中)下列說法正確的是
A.原子核外每個電子運動狀態(tài)都不同
B.同主族元素中,從上到下元素的電負(fù)性逐漸變大
C.原子能級中,p能級能量一定比s能級的能量高
D.元素周期表中,s區(qū)全部是金屬元素
【答案】A
【解析】A.電子運動狀態(tài)不可能相同,即使在兩個電子能層、能級、軌道相同的情況下,電子自旋狀態(tài)也相反,A正確;
B.電負(fù)性是元素的原子在化合物中吸引電子的能力的標(biāo)度,吸引電子能力越強,電負(fù)性越大,同主族元素中,從上到下元素的電負(fù)性逐漸減小,B錯誤;
C.原子能級中,相同能層的p能級能量一定比s能級的能量高,若是不同能層,則不一定,C錯誤;
D.元素周期表中,s區(qū)元素除氫外,其余全部是金屬元素,D錯誤;故選A。
9.(24-25高二上·山西臨汾·期末)根據(jù)價層電子對互斥模型判斷,下列分子或離子的中心原子的價層電子對數(shù)VSEPR模型及空間結(jié)構(gòu)均正確的是
【答案】C
【分析】根據(jù)價層電子對互斥理論,價層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù) + 孤電子對數(shù),σ鍵電子對數(shù)等于與中心原子成鍵的原子數(shù),孤電子對數(shù)=(a?xb),a為中心原子的價電子數(shù),x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù),b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)。
【解析】A.中N原子的價層電子對數(shù)為,VSEPR 模型為平面三角形,由于有1對孤電子對,分子的空間結(jié)構(gòu)為 V 形,A錯誤;
B.BF3中B原子的價層電子對數(shù)為,VSEPR 模型為平面三角形,無孤電子對,分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,B錯誤;
C.SOCl2中S原子的價層電子對數(shù)為,VSEPR 模型為四面體形 ,由于有1對孤電子對,分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,C正確;
D.中Cl原子的價層電子對數(shù)為,VSEPR 模型為四面體形,由于有1對孤電子對,離子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,D錯誤;故選C。
10.(24-25高二上·吉林延邊·期末)二氯化二硫(),非平面結(jié)構(gòu),常溫下是一種黃紅色液體,有刺激性惡臭,熔點80℃,沸點135.6℃,對于二氯化二硫的敘述不正確的是
A.的電子式是B.S采用雜化,鍵角是
C.分子中既有極性鍵又有非極性鍵D.是極性分子
【答案】B
【解析】A.S2Cl2分子中S原子之間形成1對共用電子對,Cl原子與S原子之間形成1對共用電子對,結(jié)合分子結(jié)構(gòu)可知S2Cl2的結(jié)構(gòu)式為Cl-S-S-Cl,電子式為,A正確;
B.S2Cl2分子中每個S原子價層電子對數(shù)=2+2=4,所以采取sp3雜化,有2個孤電子對,鍵角為小于,B錯誤;
C.S2Cl2中Cl-S屬于極性鍵,S-S鍵屬于非極性鍵, C正確;
D.分子的結(jié)構(gòu)不對稱,為極性分子,D正確;故選B。
11.(24-25高二上·浙江杭州·期末)下列類比或推論正確的是
A.水分子間氫鍵()鍵能大于HF分子間氫鍵(),因此的沸點更高
B.P可以形成和,N也可以形成和
C.烷基是推電子基團,因此
D.冰中一個周圍有4個緊鄰的分子,晶體中也類似
【答案】C
【解析】A.氟的電負(fù)性更大,HF分子間氫鍵鍵能更大,H2O沸點高于HF是因為分子間氫鍵數(shù)目更多,A錯誤;
B.和中,中心原子P原子雜化方式分別為sp3雜化和sp3d雜化,N最外層為第二能層,沒有d軌道,不能發(fā)生sp3d雜化,無法形成NCl5,B錯誤;
C.推電子基使N原子上電子云密度更大,更容易結(jié)合質(zhì)子,堿性增強,堿性越強,Kb越大,故Kb:C2H5NH2>NH3,C正確;
D.冰中H2O分子間形成氫鍵,故一個周圍有4個緊鄰的分子,而H2S分子間不能形成氫鍵,D錯誤;
故選C。
12.(24-25高二上·浙江杭州·期末)下列有關(guān)氫鍵的說法不正確的是
A.“X—H…Y”三原子不在一條直線上時,也能形成氫鍵
B.接近水的沸點的水蒸氣的相對分子質(zhì)量測定值大于18
C.比穩(wěn)定是因為水分子間存在氫鍵
D.氫鍵鍵長一般定義為X—H…Y的長度,而不是H…Y的長度
【答案】C
【解析】A.氫鍵是一種分子間作用力,是由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的原子(如水分子中的氫)與另一個電負(fù)性很大的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。氫鍵具有方向性,但并非嚴(yán)格要求三個原子共線,“X—H…Y”三原子不在一條直線上時,也能形成氫鍵,故A正確;
B.接近沸點時,水蒸氣分子間通過氫鍵形成締合分子,導(dǎo)致測得的相對分子質(zhì)量偏大,故B正確;
C.氫鍵影響的是物理性質(zhì)(如沸點),而熱穩(wěn)定性(化學(xué)性質(zhì))由分子內(nèi)O-H鍵的強度決定。O的電負(fù)性比S大,O-H鍵鍵能更高,且O-H鍵鍵長比S-H鍵長短,因此H2O更穩(wěn)定,與氫鍵無關(guān),故C錯誤;
D.根據(jù)高中化學(xué)教材定義,氫鍵鍵長定義為X原子中心到Y(jié)原子中心的距離(即X—H…Y的總長度),而非僅H…Y的距離,故D正確;故選C。
13.(24-25高二上·浙江寧波·期末)X、Y、Z、M和Q五種主族元素,原子序數(shù)依次增大,X原子半徑最小,短周期中M電負(fù)性最小,Z與Y、Q相鄰,基態(tài)Z原子的s能級與p能級的電子數(shù)相等,下列說法不正確的是
A.沸點:X2Z>X2Q
B.M與Q可形成化合物M2Q、M2Q2
C.鍵角:QZ3>QZ2
D.與離子空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形
【答案】D
【分析】X、Y、Z、M和Q五種主族元素,原子序數(shù)依次增大,X原子半徑最小,則X為H元素,短周期中M電負(fù)性最小,則M為Na元素,Z與Y、Q相鄰,基態(tài)Z原子的s能級與p能級的電子數(shù)相等,則Z的核外電子排布式為:1s22s22p4,則Z為O元素,Z與Y、Q相鄰,則Y為N元素,Q為S元素,據(jù)此分析。
【解析】A.H2O分子間含有氫鍵,則沸點高于H2S,A正確;
B.Na與S可以形成Na2S、Na2S2等多種硫化物,B正確;
C.SO2分子中心S原子價層電子對數(shù)為=3,S原子雜化方式為sp2,且含有1個孤電子對,SO3分子中心S原子價層電子對數(shù)為=3,S原子雜化方式為sp2,不含孤電子對,孤電子對對成鍵電子的斥力更大,則鍵角:SO3> SO2,C正確;
D.中N原子價層電子對數(shù)為=3,為sp2雜化,孤電子對為0,為平面三角形,中S原子價層電子對數(shù)為=4,為sp3雜化,孤電子對為1,為三角錐形,D錯誤;故選D。
14.(24-25高二上·江西宜春·期末)二硫代磷酸酯的分子結(jié)構(gòu)如圖,下列說法錯誤的是
A.原子半徑:
B.二硫代磷酸酯中C—O的極性大于C—S
C.該分子含有手性碳原子,可與水形成氫鍵
D.該分子含有的π鍵數(shù)目與σ鍵數(shù)目之比為2:23
【答案】C
【解析】A.根據(jù)層數(shù)越多,原子半徑越大,層數(shù)相同時,核電荷數(shù)越大,原子半徑越小可知,原子半徑:r(H) X
B.簡單氫化物的穩(wěn)定性:M>W>Q
C.第一電離能:W>Z>Y
D.W3是含有極性鍵的極性分子
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W、M、Q為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,X元素最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半,則X為Li元素;W和Q同主族,由陰離子的結(jié)構(gòu)示意圖可知,W、Q形成共價鍵的數(shù)目分別為2和6,則W為O元素、Q為S元素;Y、M形成共價鍵的數(shù)目分別為4和1,則Y為C元素、Z為N元素、M為F元素,據(jù)此回答。
【解析】A.S2-有3個電子層,離子半徑最大,Li+只有1個電子層,半徑最小,F(xiàn)-和O2-電子層數(shù)結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,則氟離子的離子半徑小于氧離子,故離子半徑:S2->O2->F->Li+,A正確;
B.元素的非金屬性越強,簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強,元素的非金屬性強弱順序為F>O>S,則氫化物的穩(wěn)定性強弱順序為HF>H2O>H2S,B正確;
C.同周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢,但是N原子價電子為半滿結(jié)構(gòu),失電子困難,第一電離能比O大,故第一電離能:N>O>C,C錯誤;
D.O3分子中正負(fù)電性中心不重合,是含有極性鍵的極性分子,D正確;故選C。
能層(n)




能層符號
K
L
M
N
能級符號
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
各能級原子軌道數(shù)
1
1
3
1
3
5
1
3
5
7
各能層原子軌道數(shù)
1
4
9
16
最多容納電子數(shù)
2
8
18
32
電子排布式
1s22s22p63s23p4
簡化電子排布式
[Ne]3s23p4
價層電子排布式
3s23p4
價層電子軌道表示式(電子排布圖)
短周期
長周期
序號







元素種類
2
8
8
18
18
32
32
0族元素原子序數(shù)
2
10
18
36
54
86
118
主族

1
2
13
14
15
16
17

ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
副族

3
4
5
6
7
8、9、10
11
12

ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB

ⅠB
ⅡB
0族
第18縱列
周期
能層數(shù)(n)
每周期中各元素原子價層電子排布特點

2
2s1→2s22p6

3
3s1→3s23p6

4

5

6
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
排布特點
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
分區(qū)
價層電子排布
s區(qū)
ns1~2
p區(qū)
ns2np1~6(除He外)
d區(qū)
(n-1)d1~9ns1~2(除Pd外)
ds區(qū)
(n-1)d10ns1~2
f區(qū)
(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2
共價單鍵
一個σ鍵、無π鍵
共價雙鍵
一個σ鍵、一個π鍵
共價三鍵
一個σ鍵、兩個π鍵
價層電
子對數(shù)
σ鍵電
子對數(shù)
孤電子
對數(shù)
VSEPR
模型
分子空
間結(jié)構(gòu)
實例
2
2
0
直線形
直線形
CO2
3
3
0
平面
三角形
平面三角形
BF3
2
1
V形
SO2
4
4
0
正四面
體形
正四面體形
CH4
3
1
三角錐形
NH3
2
2
V形
H2O
雜化
類型
雜化軌
道數(shù)目
雜化軌道
間夾角
分子空
間結(jié)構(gòu)
示例
sp
2
180°
直線形
BeCl2
sp2
3
120°
平面三角形
BF3
sp3
4
109°28′
正四面體形
CH4
分子(A為
中心原子)
中心原子孤電子對數(shù)
中心原子雜化方式
分子空間結(jié)構(gòu)
示例
AB2
0
sp
直線形
BeCl2
1
sp2
V形
SO2
2
sp3
V形
H2O
AB3
0
sp2
平面三角形
BF3
1
sp3
三角錐形
NH3
AB4
0
sp3
正四面體形
CH4
AB型
CO、N2、NO+、CN-
AB2型
直線形
CO2、CS2、N2O、Neq \\al(-,3)
V形
H2O、NHeq \\al(-,2)、H2S、H2F+
V形
SO2、O3、NOeq \\al(-,2)
AB3型
平面三角形
SO3、COeq \\al(2-,3)、NOeq \\al(-,3)
三角錐形
POeq \\al(3-,3)、SOeq \\al(2-,3)、ClOeq \\al(-,3)、NCl3、NF3
AB4型
四面體形
CCl4、SOeq \\al(2-,4)、POeq \\al(3-,4)、ClOeq \\al(-,4)、BHeq \\al(-,4)、CH4、NHeq \\al(+,4)、PHeq \\al(+,4)
A2B4型
C2Oeq \\al(2-,4)、N2O4、B2F4
極性鍵
非極性鍵
成鍵原子
不同種元素的原子間
同種元素的原子間
電子對
發(fā)生偏移(電荷分布不均勻)
不發(fā)生偏移(電荷分布均勻)
成鍵原子的電性
eq \(H,\s\up6(δ+))—eq \(Cl,\s\up6(δ-))
呈電中性
范德華力
氫鍵
作用微粒
分子或原子(稀有氣體分子)
H與N、O、F等電負(fù)性很大的原子
分類
分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵
特征
無方向性和飽和性
有飽和性和方向性
強度
共價鍵>氫鍵>范德華力
影響其強
度的因素
①組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大;
②分子的極性越大,范德華力越大
X—H…Y強弱與X和Y的電負(fù)性有關(guān)
對物質(zhì)性質(zhì)的影響
主要影響物理性質(zhì)(如熔、沸點)
選項
電子排布式或軌道表示式
評價
A
原子的電子排布式:
正確
B
N原子的軌道表示式:
錯誤;違反洪特規(guī)則
C
O原子的軌道表示式:
錯誤;違反泡利原理
D
的電子排布式:
正確
選項
分子或離子
中心原子的價層電子對數(shù)
VSEPR模型
分子或離子的空間結(jié)構(gòu)
A
4
四面體形
V形
B
3
平面三角形
三角錐形
C
4
四面體形
三角錐形
D
3
平面三角形
平面三角形

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