認識原子的結(jié)構(gòu)，了解元素、核素的涵義以及原子核外電子排布規(guī)律。
認識構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間存在相互作用，結(jié)合典型實例認識離子鍵和共價鍵的形成，建立化學鍵概念。
認識原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)及元素在周期表中位置的關(guān)系。
結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)和實驗事實，了解元素性質(zhì)的周期性的變化規(guī)律，建構(gòu)元素周期律。
以第三周期元素(鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯)以及堿金屬和鹵族元素為例，體會同周期和同主族內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
體會元素周期表(律)在學習元素化合物知識和科學研究中的作用。
知道電子的運動狀態(tài)(空間分布及能量)可通過原子軌道和電子云模型來描述。
了解原子核外電子排布的構(gòu)造原理。了解1～36號元素基態(tài)原子核外電子的排布。
認識元素的原子半徑、第一電離能、電負性等元素性質(zhì)的周期性變化。
知道元素周期表中分區(qū)、周期和族的元素原子核外電子排布特征，了解元素周期律(表)的應用價值。
認識微粒之間存在不同類型的相互作用。根據(jù)微粒的種類及微粒之間的相互作用，認識物質(zhì)的性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
認識離子鍵、共價鍵的本質(zhì)。結(jié)合實例了解共價分子具有特定的空間幾何結(jié)構(gòu)，并可運用相關(guān)理論和模型進行解釋和預測。結(jié)合實例初步認識分子的手性對其性質(zhì)的影響。
知道配位鍵的特點，認識簡單的配位化合物的成鍵特征，了解配位化合物的存在與應用。
認識原子間通過原子軌道重疊形成共價鍵，了解共價鍵具有飽和性和方向性。
了解晶體中微粒的空間排布存在周期性，認識簡單的晶胞。能結(jié)合實例描述晶體中微粒排列的周期性規(guī)律。
借助分子晶體、共價晶體、離子晶體、金屬晶體等模型認識晶體的結(jié)構(gòu)特點。
能借助分子晶體、共價晶體、離子晶體、金屬晶體等模型說明晶體中的微粒及其微粒間的相互作用。
　原子結(jié)構(gòu)　化學鍵

1．微粒間的數(shù)量關(guān)系
(1)質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)
(2)原子：核電荷數(shù)＝核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)＝原子序數(shù)
(3)陰離子：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋所帶的電荷數(shù)
(4)陽離子：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－所帶的電荷數(shù)
2．“四同”的判斷方法
判斷的關(guān)鍵是抓住描述的對象。
(1)同位素——原子，如H、H、H；
(2)同素異形體——單質(zhì)，如O2、O3；
(3)同系物——有機化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3；
(4)同分異構(gòu)體——一般為有機化合物，如正戊烷、異戊烷、新戊烷。
3．能層、能級、原子軌道數(shù)及最多容納電子數(shù)

能層
一
二
三
四
五
…
符號
K
L
M
N
O
…
能級
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
…
…
包含
原子
軌道
數(shù)
1
1
3
1
3
5
1
3
5
7
1
…
…
最多
容納
電子
數(shù)
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
…
…
2
8
18
32
…
2n2
4.常見原子軌道電子云輪廓圖
原子軌道
電子云輪廓圖形狀
軌道個數(shù)
s
球形
1
p
啞鈴(或紡錘)形
3(px，py，pz)
5.基態(tài)原子的核外電子排布
(1)原子核外電子排布的“三規(guī)律”
能量最低原理
原子核外電子總是優(yōu)先占有能量最低的原子軌道
泡利原理
每個原子軌道里，最多只能容納2個自旋狀態(tài)相反的電子
洪特規(guī)則
當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)相同
(2)基態(tài)原子核外電子排布的四種表示方法
表示方法
舉例
電子排布式
Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
簡化電子排布式
Cu：[Ar]3d104s1
價電子排布式
Fe：3d64s2
電子排布圖(或軌道表示式)

　原子軌道處于全空、半充滿、全充滿狀態(tài)更穩(wěn)定。Cr、Cu的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，而非1s22s22p63s23p63d44s2、
1s22s22p63s23p63d94s2。　
6．化學鍵與化合物的關(guān)系

　(1)含有離子鍵的化合物一定是離子化合物，但離子化合物中可能含有共價鍵，如Na2O2。
(2)只含有共價鍵的化合物一定是共價化合物。
(3)由金屬元素和非金屬元素組成的化合物不一定是離子化合物，如AlCl3是共價化合物；只含有非金屬元素的化合物不一定是共價化合物，如銨鹽是離子化合物。
(4)非金屬氫化物是共價化合物，只含共價鍵，如NH3；而金屬氫化物是離子化合物，只含離子鍵，如NaH。
(5)可能含有非極性鍵的物質(zhì)有非金屬單質(zhì)、某些共價化合物(如H2O2、C2H6等)、某些離子化合物(如Na2O2等)。
7．共價鍵
(1)
(2)σ鍵和π鍵的判定
①
②s-s、s-p、雜化軌道之間一定形成σ鍵；p-p可以形成σ鍵，也可以形成π鍵(優(yōu)先形成σ鍵，其余只能形成π鍵)。　

1．(2019·高考天津卷)氮、磷、砷(As)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鏌(Mc)為元素周期表中原子序數(shù)依次增大的同族元素。砷在元素周期表中的位置：_________________________________。
Mc的中子數(shù)為____________。
已知：
P(s，白磷)===P(s，黑磷)　ΔH＝－39.3 kJ·mol－1；
P(s，白磷)===P(s，紅磷)　ΔH＝－17.6 kJ·mol－1；
由此推知，其中最穩(wěn)定的磷單質(zhì)是__________。
解析：砷為第四周期第ⅤA族元素。Mc的中子數(shù)為288－115＝173。將題給兩個已知熱化學方程式相減，可得P(s，紅磷)===P(s，黑磷)　ΔH＝－21.7 kJ·mol－1，則各物質(zhì)具有的能量：白磷>紅磷>黑磷，根據(jù)能量越低越穩(wěn)定可知，最穩(wěn)定的磷單質(zhì)為黑磷。
答案：第四周期第ⅤA族　173　黑磷
2．(1)(2019·高考江蘇卷)Cu2＋基態(tài)核外電子排布式為 ________________?！?br /> (2)(2018·高考全國卷Ⅰ)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為________、________(填標號)。
A.
B.
C.
D.
(3)(2018·高考全國卷Ⅱ)基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為________，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為________形。
(4)(2018·高考全國卷Ⅲ)Zn原子核外電子排布式為________________。
(5)(2017·高考全國卷Ⅰ)基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是____________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為________。
(6)(2017·高考全國卷Ⅱ)氮原子價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為________________________________________________________________________。
答案：(1)[Ar]3d9(或1s22s22p63s23p63d9)
(2)D　C
(3)　啞鈴(紡錘)
(4)[Ar]3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2)
(5)N　球形
(6)
3．(2018·高考全國卷Ⅰ)LiAlH4中，存在________(填標號)。
A．離子鍵　　　　　　　　 B．σ鍵
C．π鍵 D．氫鍵
答案：AB
4．(2017·高考全國卷Ⅱ)(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的局部結(jié)構(gòu)如圖所示，其中陰離子N中的σ鍵總數(shù)為________個。分子中的大π鍵可用符號П表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為П)，則N中的大π鍵應表示為__________。

答案：5　П

題組一　相關(guān)概念辨析
1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”
(1)同種元素可以有若干種不同的核素，即核素種類遠大于元素種類。(　　)
(2)同一元素的不同同位素原子其質(zhì)量數(shù)不同，核外電子層結(jié)構(gòu)相同，其原子、單質(zhì)及其構(gòu)成的化合物的化學性質(zhì)幾乎完全相同，只是某些物理性質(zhì)略有差異。(　　)
(3)離子化合物中一定含離子鍵，一定不含共價鍵。(　　)
(4)共價鍵可存在于離子化合物、共價化合物和共價單質(zhì)分子中。(　　)
(5)熔融狀態(tài)下能導電的化合物是離子化合物，熔融狀態(tài)下不能導電的化合物是共價化合物。(　　)
(6)氫化物一定是共價化合物。(　　)
(7)H2O的穩(wěn)定性大于H2S，是因為H2O分子間存在氫鍵。(　　)
(8)Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4加熱熔化，克服相同類型的作用力。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)×　(8)√
2．隨著科學技術(shù)的不斷進步，研究物質(zhì)的手段和途徑越來越多， N、H3、O4、C60等已被發(fā)現(xiàn)。下列有關(guān)說法中，正確的是(　　)
A．N中含有36個電子
B．O2與O4互為同分異構(gòu)體
C．C60和12C、14C互為同位素
D．H2與H3互為同素異形體
解析：選D。每個氮原子有7個電子，則N中的電子數(shù)為7×5－1＝34，A錯誤；O2與O4是氧元素形成的兩種不同單質(zhì)，互為同素異形體，B錯誤；同位素的研究對象是原子，核素是具有一定質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的原子，C60是一種單質(zhì)，C錯誤。
3．(雙選)(原創(chuàng)題)下列敘述正確的是(　　)
A．[Ar]3d64s2是基態(tài)鐵原子的電子排布式
B．鉻原子的電子排布式是1s22s22p63s23p64s13d5
C．銅原子的價電子排布式是3d94s2
D．氮原子的電子排布圖是
解析：選AD。B項，在書寫電子排布式時，能層低的能級要寫在左邊，不能按填充順序?qū)?；C項，d軌道應是全充滿時穩(wěn)定。
4.(2020·山東等級考模擬)某元素基態(tài)原子4s軌道上有1個電子，則該基態(tài)原子價電子排布不可能是(　　)
A.3p64s1 B.4s1
C.3d54s1 D.3d104s1
解析：選A?；鶓B(tài)原子的核外電子排布應遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則。A項為19K，核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s1，主族元素的價電子是最外層電子，應為4s1；B項為19K的價電子排布式；C項為24Cr，副族元素的價電子是最外層電子與次外層的部分電子之和，核外電子排布式為[Ar]3d54s1，即價電子排布式為3d54s1，此為洪特規(guī)則的特例，3d軌道上的電子處于半充滿狀態(tài)，整個體系的能量最低；D項為29Cu，價電子排布式為3d104s1，3d軌道上的電子處于全充滿狀態(tài)，整個體系的能量最低。
5.(2020·鞍山高三檢測)下列說法中正確的是(　　)
A.乙烷分子中，既有σ鍵，又有π鍵
B.Cl2和N2的共價鍵類型相同
C.由分子構(gòu)成的物質(zhì)中一定含有σ鍵
D.HCl分子中含一個s-p σ鍵
解析：選D。A中，乙烷分子的結(jié)構(gòu)式為，只有σ鍵，無π鍵；B中，Cl2分子中有p-p σ鍵，N2分子中除有p-p σ鍵外，還有p-p π鍵；C中，某些單原子分子（如He、Ne等稀有氣體）中不含化學鍵。
6.(2019·試題調(diào)研)碳、硅、鐵、銅、鋁、鈦是重要的材料元素。請回答下列有關(guān)問題：
(1)上述元素中屬于主族元素的是　　　　　?。ㄌ钤胤?，下同），在元素周期表d區(qū)的元素是　　　　　。
(2)原子核外電子含有四個能層的元素是　　　　，基態(tài)原子的原子軌道中未成對電子數(shù)最多的是　　　　。
(3)基態(tài)鈦原子價層電子的電子排布圖為____________________________________。
(4)基態(tài)銅原子的價電子排布式為3d104s1，由此可判斷銅在元素周期表中位于第　　　　周期　　　　族。
解析：(1) C、Si是第ⅣA族元素，Al是第ⅢA族元素；Cu、Ti屬于副族元素，F(xiàn)e是第Ⅷ族元素。C、Si、Al為p區(qū)元素，Ti、Fe為d區(qū)元素，Cu為ds區(qū)元素。(2)第四周期的Ti、Fe、Cu均有四個能層；基態(tài)Fe原子的價電子排布式為3d64s2，d軌道中含有4個未成對電子。(3)鈦位于第四周期ⅣB族，價電子排布式為3d24s2。(4)由價電子排布式中的4s可推知Cu位于第四周期，由價電子排布式中的電子為11個可知Cu在元素周期表第11列，位于第ⅠB族。
答案：(1)C、Si、Al　Ti、Fe (2)Ti、Fe、Cu　Fe
(3)
(4) 四　Ⅰ
題組二　電子式的書寫
7.按要求書寫電子式：
(1)H3O＋　　　　　　，C________________________________________________，
O　　　　　　　　　，NH_____________________________________________。
(2)HClO　　　　　　，CCl4_______________________________________________，
NH3　　　　　　，CO2____________________________________________________，
CS2　　　　　　，COS____________________________________________________，
HCHO　　　　　　　，C2H4_________________________________________________，
(CN)2　　　　，(SCN)2_______________________________________________________，
COCl2　　　　，N2H4_______________________________________________________，
N2H　　　　　　　，—OH______________________________________，
OH－　　　　　　　　　　。
(3)Na3N　　　　　，Mg(OH)2________________________________________________，
Na2S　　　　　　　　　，NaH________________________________________________，
NH4H　　　　　　　　，NaCN_____________________________________________，
NaSCN　　　　　　　　，NaBH4__________________________________________。
答案：（1）





書寫電子式需要注意的5個問題
(1)首先要判斷是離子化合物還是共價化合物，是陰離子，還是陽離子。
(2)不能漏寫沒有參與成鍵的電子對，如NH3的電子式不是。
(3)不能錯誤合并離子，如Na2O2的電子式寫成2Na＋[]2－是錯誤的。
(4)不能混淆化學鍵的類別，如H2O2的電子式寫成H＋[]2－H＋是錯誤的。
(5)離子(或根)帶電荷，基團不顯電性。
題組三　物質(zhì)類別與微粒間的相互作用
8．(雙選)(2020·日照高三模擬)已知A為常見溫室氣體，B為淡黃色氧化物，C為常見液體，D為黃綠色氣體單質(zhì)，相互反應的關(guān)系如圖所示，M的水溶液能殺菌消毒。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　)

A．A、D中均含有極性共價鍵
B．反應②有非極性共價鍵的破壞與生成
C．N溶于水斷裂離子鍵
D．M的電子式為H
解析：選AC。A為常見溫室氣體，則A為CO2；B為淡黃色氧化物，則B為Na2O2；C為常見液體，則C為H2O；D為黃綠色氣體單質(zhì)，則D為Cl2；M的水溶液能殺菌消毒，則M為HClO。推斷出E為Na2CO3、F為O2、G為NaOH、M為HClO、N為HCl。CO2中含有極性共價鍵，Cl2中含有非極性共價鍵，A錯誤；發(fā)生反應②時Na2O2中非極性共價鍵被破壞，生成的O2中也有非極性共價鍵，B正確；HCl中只有共價鍵，溶于水時斷裂共價鍵，C錯誤；M為HClO，原子間以共價鍵相結(jié)合，電子式為，D正確。
9．已知A、B、C、D四種物質(zhì)均是由短周期元素組成的，它們之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，且A是一種含有18電子的微粒，C是一種含有10電子的微粒。請完成下列各題：

(1)若A、D均是氣態(tài)單質(zhì)分子，寫出A與B反應的化學方程式：________________________________________________________________________。
(2)若B、D屬同主族元素的單質(zhì)分子，寫出C的電子式：________________，C分子內(nèi)含有的化學鍵為________。
(3)若A、B均是含2個原子核的離子，其中B中含有10個電子，D中含有18個電子，則A、B之間發(fā)生反應的離子方程式為__________________________________________。
(4)若D是一種含有22電子的分子，則符合如圖關(guān)系的A的物質(zhì)有________(寫物質(zhì)的化學式，如果是有機物則寫相應的結(jié)構(gòu)簡式)。
解析：(1)18電子的氣態(tài)單質(zhì)分子為F2，即A為F2，則C為HF、B為H2O、D為O2，反應的化學方程式為2F2＋2H2O===4HF＋O2。(2)B、D為同主族元素的單質(zhì)，且A含有18個電子，C含有10個電子，則B為O2、A為H2S、C為H2O、D為S，反應的化學方程式為2H2S＋O2===2H2O＋2S。(3)含2個原子核和18電子的離子為HS－，10電子的離子為OH－，反應的離子方程式為HS－＋OH－===S2－＋H2O。(4)含有22電子的分子為CO2，則A為含18電子的含C、H或C、H、O的化合物，可能為CH3CH3或CH3OH。
答案：(1)2F2＋2H2O===4HF＋O2
(2)HH　極性共價鍵
(3)HS－＋OH－===S2－＋H2O
(4)CH3CH3、CH3OH

巧記10e－、18e－微粒
10電子體和18電子體是元素推斷題的重要突破口。
(1)以Ne為中心記憶10電子體

(2)以Ar為中心記憶18電子體

此外，由10電子體中的CH4、NH3、H2O、HF失去一個H剩余部分的—CH3、—NH2、—OH、—F為9電子體，兩兩組合得到的物質(zhì)如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也為18電子體。
　元素周期表　元素周期律

1．熟記元素周期表的結(jié)構(gòu)

2．明確四個數(shù)量關(guān)系
(1)電子層數(shù)＝周期序數(shù)。
(2)質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)。
(3)最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)。
(4)主族元素的最高正價＝主族序數(shù)(O、F除外)，
最低負價＝主族序數(shù)－8。
3．利用區(qū)間定位推斷元素
對于原子序數(shù)較大的元素，可采用區(qū)間定位確定元素。元素周期表中各族序數(shù)的排列順序由左到右依次為ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，牢記各周期對應的0族元素的原子序數(shù)，可以快速確定周期數(shù)。
周期
一
二
三
四
五
六
七
起止
序數(shù)
1～2
3～10
11～18
19～36
37～54
55～86
87～118
4.“三看”比較微粒半徑大小
(1)“一看”電子層數(shù)：當電子層數(shù)不同時，電子層數(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－)。
(2)“二看”核電荷數(shù)：當電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。
例如：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)；
r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。
(3)“三看”核外電子數(shù)：當電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大。
例如：r(Cl－)＞r(Cl)；r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。
5．金屬性、非金屬性強弱的判斷方法

6．元素第一電離能的遞變性
(1)規(guī)律
同周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢(注意第ⅡA族、第ⅤA 族的特殊性)；同主族元素自上而下，第一電離能逐漸減小。
(2)特殊情況
當原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半充滿(p3、d5、f7)和全充滿(p6、d10、f14)的結(jié)構(gòu)時，原子的能量較低，為穩(wěn)定狀態(tài)，該元素具有較大的第一電離能，如第一電離能：Be>B；Mg>Al；N>O；P>S。
(3)應用
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。
7．元素電負性的遞變性
(1)規(guī)律
同周期主族元素從左到右，電負性依次增大；同主族元素自上而下，電負性依次減小。
(2)應用

8．建立“位、構(gòu)、性”關(guān)系模型
這類題目往往將元素化合物知識、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、化學基本理論等知識串聯(lián)起來，綜合性較強，難度較大，解題的關(guān)鍵是正確推斷元素，常用的主要依據(jù)如下：
(1)原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖。
(2)元素主要化合價的特征關(guān)系。
(3)原子半徑的遞變規(guī)律。
(4)元素周期表中短周期的特殊結(jié)構(gòu)。
例如：①元素周期表中第一周期只有兩種元素H和He，H元素所在的第ⅠA族左側(cè)無元素分布；
②He為0族元素，0族元素為元素周期表的右側(cè)邊界，0族元素右側(cè)沒有元素分布。
利用這個關(guān)系可以確定元素所在的周期和族。
如已知X、Y、Z、W四種短周期元素的位置關(guān)系如圖：

則可以推出X為He，再依次推知Y為F、Z為O、W為P。
(5)元素及其化合物的特性。
①形成化合物種類最多的元素或?qū)獑钨|(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素：C。
②空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。
③地殼中含量最多的元素或簡單氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O。
④地殼中含量最多的金屬元素：Al。
⑤最活潑的非金屬元素或無正化合價的元素或無含氧酸的非金屬元素或氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素或陰離子的還原性最弱的元素：F。
⑥最活潑的金屬元素或最高價氧化物對應水化物的堿性最強的元素或陽離子的氧化性最弱的元素：Cs。
⑦焰色試驗呈黃色的元素：Na。焰色試驗呈紫色(透過藍色鈷玻璃觀察)的元素：K。
⑧單質(zhì)密度最小的元素：H。單質(zhì)密度最小的金屬元素：Li。
⑨常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素：Br。常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的金屬元素：Hg。
⑩最高價氧化物既能與強酸反應，又能與強堿反應的元素：Al。
?元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應的水化物能發(fā)生化合反應的元素：N。元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應的水化物能發(fā)生氧化還原反應的元素：S。
?單質(zhì)為常見的半導體材料：Si、Ge。
?元素的氣態(tài)氫化物和它的氧化物能在常溫下反應生成該元素的單質(zhì)的元素：S。
?元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。

1．(2019·高考全國卷Ⅰ)科學家合成出了一種新化合物(如圖所示)，其中W、X、Y、Z為同一短周期元素，Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是　(　　)

A．WZ的水溶液呈堿性
B．元素非金屬性的順序為X>Y>Z
C．Y的最高價氧化物的水化物是中強酸
D．該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
解析：選C。該化合物由陰、陽離子組成，說明它是離子化合物。從該化合物的結(jié)構(gòu)式看出，W為金屬元素；1個Z原子形成1個共價鍵，說明Z原子最外層有1個或7個電子；1個X原子形成4個共價鍵，說明X原子最外層有4個電子；1個Y原子形成2個共價鍵，陰離子得1個電子，說明Y原子最外層有5個電子；根據(jù)“Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半”知，W、X、Y、Z分別為Na、Si、P、Cl。氯化鈉是強酸強堿鹽，其水溶液呈中性，A項錯誤；元素非金屬性的順序為Z(Cl)>Y(P)>X(Si)，B項錯誤；磷的最高價氧化物是P2O5，其對應的水化物為HPO3、H3PO4，它們均是中強酸，C項正確；2個硅原子和1個P原子形成2個共價鍵，陰離子得到1個電子，所以該化合物中磷原子最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D項錯誤。
2．(2019·高考全國卷Ⅱ改編)今年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價之和為8。下列說法錯誤的是(　　)

A．原子半徑：W＜X
B．非金屬性：Y＜Z
C．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z＜W
D．X的最高價氧化物只能與強酸反應，不能與堿反應
解析：選D。由題中信息和圖示可知W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期，結(jié)合W與X的最高化合價之和為8，且族序數(shù)相差2，可知X為Al，W和Z分別為N和P，Y為Si。原子半徑：NZ2－>Y－
C．ZM2分子中各原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D．Z元素基態(tài)原子最外層電子排布圖為
解析：選C。由圖示關(guān)系可推知：X為氦元素，Y為氟元素，M為氯元素，Z為硫元素。元素的電負性關(guān)系為F>Cl>S，故A項不正確；離子半徑關(guān)系為S2－>Cl－>F－，故B項不正確；SCl2的電子式為Cl··,··S··,··Cl··,··，故C項正確；S元素基態(tài)原子最外層電子排布圖為，故D項不正確。
題組二　物質(zhì)轉(zhuǎn)化式和半徑、化合價比較式“位、構(gòu)、性”關(guān)系應用
4．(2019·湖北教研協(xié)作體模擬)a、b、c是三種短周期主族元素。甲是一種常見的溫室氣體，a、b、c原子序數(shù)之和為26，它們之間存在如圖所示關(guān)系。下列說法正確的是(　　)

A．簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：c>b
B．原子半徑：c>b>a
C．與甲含相同元素的另一化合物只含非極性鍵
D．工業(yè)上常用電解熔融乙物質(zhì)來制取a的單質(zhì)
解析：選A。甲是一種常見的溫室氣體，則甲為CO2；b的單質(zhì)和c的單質(zhì)反應生成二氧化碳，則b、c元素分別為C元素和O元素中的一種；a、b、c原子序數(shù)之和為26，則a的原子序數(shù)為26－8－6＝12，則a為Mg元素；結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，b為C元素，c為O元素。A項，非金屬性：O>C，非金屬性越強，對應簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，則穩(wěn)定性：H2O>CH4，故A正確；B項，原子半徑：a>b>c，故B錯誤；C項，甲為CO2，與CO2含相同元素的另一化合物為CO，CO中只含極性鍵，故C錯誤；D項，MgO熔點較高，工業(yè)上常用電解熔融氯化鎂的方法獲得金屬Mg，故D錯誤。
5.(2020·山東等級考模擬)X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素，A、B、C、D、E為上述四種元素中的兩種或三種所組成的化合物。已知A的相對分子質(zhì)量為28，B分子中含有18個電子，五種化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)

A．X、Y組成化合物的沸點一定比X、Z組成化合物的沸點低
B．Y的最高價氧化物對應的水化物為弱酸
C．Y、Z組成的分子可能為非極性分子
D．W是所在周期中原子半徑最小的元素
解析：選A。由轉(zhuǎn)化關(guān)系并借助A的相對分子質(zhì)量為28和B是18電子的分子推知：A為乙烯、B為氯化氫、C為氯乙烷、D為水、E為乙醇；則X、Y、Z、W分別對應元素為H、C、O、Cl。A.X、Y組成的化合物為烴類物質(zhì)，沸點可能高于X、Z組成的化合物H2O或H2O2，錯誤。B.Y的最高價氧化物對應的水化物為H2CO3，屬于弱酸，正確；C.Y、Z組成的分子可能為非極性分子，如CO2，正確；D.W是Cl，是所在周期中原子半徑最小的元素，正確。
6．(2019·廣州天河二模)短周期元素x、y、d、f的最高正價或最低負價、原子半徑的相對大小隨原子序數(shù)的變化如圖1所示；短周期元素z、e、g、h的最高價氧化物對應水化物的溶液(濃度均為0.01 mol/L)的pH與原子序數(shù)的關(guān)系如圖2所示。

下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．離子半徑大小順序：e>f>g>h
B．由x、z、d三種元素形成的化合物中一定不含離子鍵
C．y、d、g的簡單氣態(tài)氫化物中沸點最高的是g的氫化物
D．裝滿zd2氣體的小試管倒扣在水槽中充分反應，試管中液面上升約
解析：選D。由題意可知，x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，f是Al元素，e是Na元素，g是S元素，h是Cl元素。A項，離子半徑：g>h>e>f，故A錯誤；B項，由H、N、O形成的硝酸銨中含有離子鍵，故B錯誤；C項，水分子之間存在氫鍵，所以y、d、g的簡單氣態(tài)氫化物中沸點最高的是d(O)的氫化物，故C錯誤；D項，zd2氣體為NO2，根據(jù)反應方程式3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，反應后試管中液面上升約，故D正確。

元素的“位、構(gòu)、性”的推斷及綜合應用

題組三　第一電離能和電負性
7．(雙選)以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是(　　)
A．具有下列電子排布式的原子中：①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p3、③1s22s22p2、④1s22s22p63s23p4，原子半徑最大的是①
B．具有下列價電子排布式的原子中：①3s23p1、②3s23p2、③3s23p3、④3s23p4，第一電離能最大的是③
C．①Na、K、Rb、②O、S、Se、③Na、P、Cl中，元素的電負性隨原子序數(shù)增大而遞增的是②
D．某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級電離能(單位：kJ·mol－1)分別為738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，當它與氯氣反應時可能生成的陽離子是X3＋
解析：選CD。A項中元素為①Si、②N、③C、④S，根據(jù)原子半徑遞變規(guī)律，半徑最大的是Si，正確；B項中元素為①Al、②Si、③P、④S，第一電離能最大的是P，正確；C項中①的順序為遞減，②也遞減，③為遞增，錯誤；D項中該元素的第二、三級電離能之差大于其他各級相鄰電離能之差，該元素應顯＋2價，故與氯氣反應時可能生成的陽離子是X2＋，錯誤。
8．開發(fā)新型儲氫材料是氫能源利用的重要研究方向之一。請回答以下問題：
(1)Ti(BH4)3是一種儲氫材料，可由TiCl4和LiBH4反應制得?；鶓B(tài)Ti3＋的電子排布式為________________________________________________________________________；
LiBH4中Li、B、H元素的電負性由大到小的排列順序為____________。
(2)氨硼烷(NH3BH3)是優(yōu)良的儲氫材料，少量氨硼烷可以由硼烷(B2H6)和NH3合成。
①B、C、N、O的第一電離能由大到小的順序為____________________。
②氨硼烷在高溫下釋放氫后生成的立方氮化硼晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，硬度略小于金剛石。則立方氮化硼晶體可用作________(填標號)。
a．切削工具　　　　　　 b．鉆探鉆頭
c．導電材料 d．耐磨材料
(3)一種有儲氫功能的銅合金晶體，該晶體儲氫后的化學式為Cu3AuH8。銅與其他許多金屬及其化合物都可以發(fā)生焰色試驗，其原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)Ti是第22號元素，原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，轉(zhuǎn)化為Ti3＋時失去3個電子，離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d1。Li為金屬，電負性最小，BH中B為＋3價，H為－1價，電負性由大到小的順序為H>B>Li。(2)①同周期元素的第一電離能從左至右呈增大趨勢，但是N的p能級上有3個電子，是半滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以N的第一電離能較大，故第一電離能由大到小的順序為N>O>C>B。②立方氮化硼晶體硬度很大(只是略小于金剛石)，所以其可以用作切削工具、鉆探鉆頭、耐磨材料等，但是和金剛石一樣，該晶體不導電，所以不能用作導電材料。(3)金屬元素發(fā)生焰色試驗的原理：燃燒時，金屬元素吸收能量，電子躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)的電子從高能量軌道回落到低能量軌道，對外釋放能量，該能量以一定波長的光的形式對外放出。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d1　H>B>Li
(2)①N>O>C>B　②abd
(3)激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長的光的形式釋放能量
　分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1．配位鍵和配位化合物
(1)配位鍵的概念：由一個原子單方面提供孤電子對，而另一個原子提供空軌道接受孤電子對形成的共價鍵，即“電子對給予-接受鍵”，是一類特殊的共價鍵。
(2)配位鍵的表示方法：配位鍵可以用A→B來表示，其中A是提供孤電子對的原子，B是接受孤電子對的原子。
例如：
(3)配位化合物的概念：金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物，簡稱配合物。
(4)配位化合物的形成條件：①配體有孤電子對；②中心原子有空軌道。
(5)配位化合物的組成

一般中心原子(或離子)的配位數(shù)為2、4、6。
2．與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)的兩種理論
(1)雜化軌道理論
①基本觀點：雜化軌道成鍵滿足原子軌道最大重疊原理；雜化軌道形成的共價鍵更加牢固。
②雜化軌道類型與分子立體構(gòu)型的關(guān)系
雜化軌道類型
雜化軌道數(shù)目
分子立體構(gòu)型
實例
sp
2
直線形
CO2、BeCl2、HgCl2
sp2
3
平面三角形
BF3、BCl3、CH2O
V形
SO2、SnBr2
sp3
4
四面體形
CH4、CCl4、CH3Cl
三角錐形
NH3、PH3、NF3
V形
H2S、H2O
注意：雜化軌道數(shù)＝與中心原子結(jié)合的原子數(shù)＋中心原子的孤電子對數(shù)。
(2)價層電子對互斥理論(VSEPR模型)
①基本觀點：分子的中心原子上的價層電子對(包括σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對)由于相互排斥，盡可能趨向彼此遠離。
②價層電子對數(shù)的計算
中心原子的價層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)(與中心原子結(jié)合的原子數(shù))＋中心原子的孤電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋(a－xb)
其中a為中心原子的價電子數(shù)，x、b分別為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)及與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)(H為1，其他原子為“8－該原子的價電子數(shù)”)。微粒為陽離子時，中心原子的價電子數(shù)要減去離子所帶電荷數(shù)；微粒為陰離子時，中心原子的價電子數(shù)要加上離子所帶電荷數(shù)。例如：SO2中硫原子的孤電子對數(shù)為＝1；H3O＋中氧原子的孤電子對數(shù)為＝1；CO中碳原子的孤電子對數(shù)為＝0。
　在計算孤電子對數(shù)時，出現(xiàn)0.5或1.5，則把小數(shù)進位為整數(shù)，即1或2。例如：NO2的中心原子N的孤電子對數(shù)為＝0.5≈1，則價層電子對數(shù)為3，故VSEPR模型為平面三角形，分子的立體構(gòu)型為V形。
③利用價層電子對互斥理論判斷分子(或離子)立體構(gòu)型
價層電子對數(shù)
孤電子對數(shù)
分子(或離子)立體構(gòu)型
示例
2
0

CO2、BeCl2
3
0

BF3、SO3、CO
3
1

SO2
4
0

CH4、NH、SO、CCl4
4
1

NH3、PCl3、H3O＋
4
2

H2O、H2S
3.分子的性質(zhì)
(1)分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系

(2)溶解性
“相似相溶”規(guī)律：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；若存在氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。
(3)無機含氧酸分子的酸性
無機含氧酸可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性越高，使R—O—H中O的電子向R偏移，在水分子的作用下越易電離出H＋，酸性越強，如酸性：HClO分子晶體。
(2)同種類型晶體：構(gòu)成晶體質(zhì)點間的作用大，則熔、沸點高，反之則低。
①離子晶體：離子所帶的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則其熔、沸點越高。
②分子晶體：對于同類分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，則熔、沸點越高。
③共價晶體：鍵長越短，鍵能越大，則熔、沸點越高。
(3)常溫常壓下狀態(tài)：①熔點：固態(tài)物質(zhì)>液態(tài)物質(zhì)；②沸點：液態(tài)物質(zhì)>氣態(tài)物質(zhì)。
4．晶胞的相關(guān)計算
(1)晶胞中微粒數(shù)目的計算方法——均攤法

晶胞任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是。
(2)晶胞質(zhì)量
晶胞質(zhì)量＝晶胞占有的微粒的質(zhì)量＝晶胞占有的微粒數(shù)×。
(3)晶體密度
晶體密度。

(1)(2019·高考江蘇卷)一個Cu2O晶胞(如圖)中，Cu原子的數(shù)目為________。

(2)(2018·高考全國卷Ⅰ)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(a)所示。已知晶胞參數(shù)為0.466 5 nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為________g·cm－3(列出計算式)。
　　　
(3)(2018·高考全國卷Ⅱ)FeS2晶體的晶胞如圖(b)所示。晶胞邊長為a nm，F(xiàn)eS2相對式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計算表達式為________________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為________nm。
(4)(2017·高考全國卷Ⅱ)我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。R的晶體密度為d g·cm－3，其立方晶胞參數(shù)為 a nm，晶胞中含有y個[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元，該單元的相對質(zhì)量為M，則y的計算表達式為________________________________________________________________________。
(5)(2017·高考全國卷Ⅰ)①K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低，原因是___________________________________________
________________________________________________________________________。
②KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學材料，具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu)，邊長為a＝0.446 nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為____________nm，與K緊鄰的O個數(shù)為____________。

③在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于________位置，O處于________位置。
解析：(1)根據(jù)均攤法知，該晶胞中白球個數(shù)為8×＋1＝2，灰球個數(shù)為4，白球和灰球數(shù)目之比為1∶2，所以Cu為灰球，1個晶胞中含有4個Cu原子。
(2)1個氧化鋰晶胞含O的個數(shù)為8×＋6×＝4，含Li的個數(shù)為8，1 cm＝107 nm，代入密度公式計算可得Li2O的密度為 g·cm－3。
(3)該晶胞中Fe2＋位于棱上和體心，個數(shù)為12×＋1＝4，S位于頂點和面心，個數(shù)為8×＋6×＝4，故晶體密度為×4 g÷(a×10－7 cm)3＝×1021 g·cm－3。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，S所形成的正八面體的邊長為該晶胞中相鄰面的面心之間的連線之長，即為晶胞邊長的，故該正八面體的邊長為a nm。
(4)該晶胞的體積為(a×10－7 cm)3，根據(jù)×M＝(a×10－7)3d，可求出y＝(或×10－21)。
(5)①金屬原子半徑越小、價電子數(shù)越多，金屬鍵越強，其熔、沸點越高。②二者間的最短距離為晶胞面對角線長的一半，即×0.446 nm≈0.315 nm。與鉀緊鄰的氧原子有12個。③想象8個晶胞緊密堆積，則I處于頂角，K處于體心，O處于棱心。
答案：(1)4　(2)
(3)×1021　a
(4)(或×10－21)
(5)①K原子半徑較大且價電子數(shù)較少，金屬鍵較弱
②0.315　12?、垠w心　棱心

1．下列有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是(　　)
A．金剛石為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由共價鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個碳原子
B．氯化鈉晶體中，每個Na＋周圍緊鄰且距離相等的Na＋共有6個
C．氯化銫晶體中，每個Cs＋周圍緊鄰8個Cl－
D．干冰晶體中，每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子
解析：選B。金剛石中由共價鍵構(gòu)成的最小環(huán)狀結(jié)構(gòu)中有6個碳原子，A正確；NaCl晶體中，每個Na＋周圍緊鄰且距離相等的Na＋有12個，B錯誤；氯化銫晶體中，每個Cs＋周圍緊鄰8個Cl－，C正確；干冰晶體中，每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子，D正確。
2．根據(jù)表中給出物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)(AlCl3沸點為260 ℃)，判斷下列說法錯誤的是(　　)
晶體
NaCl
MgO
SiCl4
AlCl3
晶體硼
熔點/℃
801
2 800
－70
180
2 500
A．MgO中的離子鍵比NaCl中的離子鍵強
B．SiCl4晶體是分子晶體
C．AlCl3晶體是離子晶體
D．晶體硼是共價晶體
解析：選C。根據(jù)表中各物質(zhì)的熔點，判斷晶體類型。NaCl和MgO是離子化合物，形成離子晶體，熔、沸點越高，說明離子鍵越強，A項正確；SiCl4是共價化合物，熔、沸點較低，為分子晶體，晶體硼為非金屬單質(zhì)，熔、沸點很高，是共價晶體，B、D項正確；AlCl3雖是由活潑金屬和活潑非金屬形成的化合物，但其晶體熔、沸點較低，應屬于分子晶體，C項錯誤。
3．(雙選)F2和Xe在一定條件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三種氟化氙，它們都是極強的氧化劑(其氧化性依次遞增)，都極易水解，其中：6XeF4＋12H2O===2XeO3＋4Xe↑＋24HF＋3O2↑。下列推測正確的是(　　)

A．XeF2分子中各原子均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B．某種氟化氙的晶體結(jié)構(gòu)單元如右圖，可推知其化學式為XeF2
C．XeF4按已知方式水解，每生成3 mol O2，共轉(zhuǎn)移16 mol電子
D．XeF2加入水中，在水分子作用下將重新生成Xe和F2
解析：選BC。A.XeF2分子中Xe最外層電子數(shù)為8＋2＝10，故A錯誤；B.晶胞中Xe原子個數(shù)為8×＋1＝2，F(xiàn)原子個數(shù)為8×＋2＝4，故Xe、F原子個數(shù)比為1∶2，化學式為XeF2，故B正確；C.由題給水解方程式可知，每生成3 mol O2，共轉(zhuǎn)移16 mol電子，故C正確；D.F2和水劇烈反應，不可能生成F2，故D錯誤。
4．(2019·試題調(diào)研)砷化鎵是繼硅之后研究最深入、應用最廣泛的半導體材料?；卮鹣铝袉栴}：
(1)Ga基態(tài)原子核外電子排布式為________________，As基態(tài)原子核外有________個未成對電子。
(2)Ga、As、Se的第一電離能由大到小的順序是__________，電負性由大到小的順序是______________________。
(3)比較下列鎵的鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因：________________________________________________________________________。

鎵的鹵化物
GaCl3
GaBr3
GaI3
熔點/℃
77.75
122.3
211.5
沸點/℃
201.2
279
346
GaF3的熔點超過1 000 ℃，可能的原因是____________________。
(4)二水合草酸鎵的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中鎵原子的配位數(shù)為________，草酸根離子中碳原子的雜化軌道類型為____________。


(5)砷化鎵的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，晶胞參數(shù)為a＝0.565 nm，砷化鎵晶體的密度為____________g·cm－3(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，列出計算式即可)。
解析：(1)Ga是第31號元素，其核外電子排布式為[Ar]3d104s24p1。As是第33號元素，其核外電子排布式為[Ar]3d104s24p3，所以其4p能級上有3個未成對電子。(2)同周期由左向右元素的第一電離能呈增大趨勢，但是As的p能級是半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故第一電離能反常得高，故第一電離能由大到小的順序為As>Se>Ga。同周期主族元素由左向右電負性逐漸增大，所以電負性由大到小的順序為Se>As>Ga。(3)由表格中數(shù)據(jù)可知三種化合物的熔、沸點較低，可判斷三種化合物均為分子晶體，對結(jié)構(gòu)相似的分子晶體而言，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點越高。GaF3的熔點超過1 000 ℃，與GaI3、GaBr3、GaCl3的熔點差異比較顯著，故GaF3不可能是分子晶體，而是離子晶體。(4)由題圖1知，每個鎵與4個氧相連，所以配位數(shù)為4。草酸根離子中的碳原子形成一個碳氧雙鍵，所以是sp2雜化。(5)晶胞中Ga原子位于8個頂點和6個面心，所以Ga有8×＋6×＝4個，As都在晶胞內(nèi)也有4個，所以晶胞質(zhì)量為 g。晶胞參數(shù)為0.565 nm＝0.565×10－7 cm，晶胞體積為(0.565×10－7)3 cm3，晶胞質(zhì)量除以晶胞體積得到晶胞密度，所以晶體的密度為 g·cm－3。
答案：(1)[Ar]3d104s24p1　3
(2)As>Se>Ga　Se>As>Ga
(3)GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸點依次升高，原因是它們均為分子晶體，相對分子質(zhì)量依次增大　GaF3是離子晶體
(4)4　sp2
(5)
5．鐵、鈷、鎳等金屬及其化合物在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中應用十分廣泛。回答下列問題：
(1)基態(tài)鈷原子的價電子排布式為________，鐵、鈷、鎳的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)最少的是______________(填元素名稱)。
(2)酞菁鈷分子的結(jié)構(gòu)簡式如圖甲所示，中心離子為鈷離子，酞菁鈷分子中與鈷離子通過配位鍵結(jié)合的氮原子的編號是________(填1、2、3、4)，三種非金屬原子的電負性由大到小的順序為________(用相應的元素符號表示)；碳原子的雜化軌道類型為________。

(3)Fe(CO)x常溫下呈液態(tài)，熔點為－20.5 ℃，沸點為103 ℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于____________(填晶體類型)，若配合物Fe(CO)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18，則x＝________?！?br /> (4)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同，Ni2＋和Fe2＋的半徑分別為69 pm和74 pm，則熔點NiO________FeO(填“>”“C>H；分子中C原子均形成3個σ鍵，沒有孤電子對，雜化軌道數(shù)目為3，則碳原子的雜化軌道類型為sp2。(3)分子晶體的熔、沸點較低，根據(jù)題給信息知，該物質(zhì)的熔、沸點較低，所以為分子晶體；配合物Fe(CO)x的中心原子是鐵原子，其價電子數(shù)是8，每個配體提供的電子數(shù)是2，8＋2x＝18，x＝5。(4)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，說明二者都是離子晶體，離子晶體的熔點與離子鍵的強弱有關(guān)，帶相同電荷的離子，半徑越小，離子間的靜電作用力越大，離子晶體的熔點越高；因為Ni2＋的半徑小于Fe2＋的半徑，所以熔點NiO>FeO。(5)晶胞中鎳原子數(shù)目為8×＋6×＝4，砷原子數(shù)目為4，晶胞的質(zhì)量m＝ g，故晶胞體積V＝ cm3，則晶胞棱長r＝ cm；砷原子與周圍的4個鎳原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，砷原子與正四面體頂點鎳的距離最近，砷原子與鎳原子連線處于晶胞體對角線上，且連線長度為體對角線長度的，等于晶胞棱長的，故晶胞中最近的原子之間的距離為× cm。
答案：(1)3d74s2　鎳
(2)2、4　N>C>H　sp2
(3)分子晶體　5
(4)>　帶相同電荷的離子，半徑越小，離子間的靜電作用力越大，離子晶體的熔點越高
(5)4　×

結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)簡答題
解題思路：首先敘述結(jié)構(gòu)，然后闡述原理，最后回扣本題結(jié)論。
【例】　(1)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、三鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是___________________________________。
(2)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因：___________________。

GeCl4
GeBr4
GeI4
熔點/℃
－49.5
26
146
沸點/℃
83.1
186
約400




(1)答題框架 精準描述

(2)答題框架 精準描述

　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題突破

1．題型剖析
“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”綜合題，重點考查考生對基礎(chǔ)知識的掌握情況，要求考生掌握原子的核外電子的運動狀態(tài)、排布原理及元素的某些性質(zhì)，能從化學鍵角度認識分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實際問題；能運用價層電子對互斥理論和晶體模型解釋和推測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)及常見晶體的晶胞結(jié)構(gòu)及類型，揭示現(xiàn)象的規(guī)律和本質(zhì)。
2．“六個”命題點
(1)基本化學用語：書寫1～36號元素原子及簡單離子的基態(tài)核外電子排布式(或價電子排布式)；電子式或結(jié)構(gòu)式的書寫。
(2)元素周期表、元素周期律：主族元素的電負性和第一電離能的變化規(guī)律，特別注意一些元素的反?，F(xiàn)象。
(3)化學鍵及分子間作用力：σ鍵或π鍵的數(shù)目；鍵參數(shù)；氫鍵；范德華力。
(4)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：分子立體構(gòu)型的判斷；中心原子雜化類型的判斷。
(5)配合物組成結(jié)構(gòu)：配合物化學式的書寫；配合物結(jié)構(gòu)示意圖的表示；配合物中化學鍵種類的判斷。
(6)晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的考查：晶胞中微粒數(shù)目的計算，晶體熔、沸點比較(分子晶體往往受到氫鍵的影響)。
3．“三種”呈現(xiàn)形式
(1)以一種已知的元素立題，選取與其相關(guān)的某些典型單質(zhì)或化合物展開設(shè)問，綜合考查原子、分子和晶體的結(jié)構(gòu)。
(2)以幾種已知的元素立題，依托不同元素的物質(zhì)分別獨立或側(cè)重考查原子、分子和晶體的結(jié)構(gòu)。
(3)以推斷出的幾種元素立題，依托它們之間組成的物質(zhì)綜合考查原子、分子和晶體的結(jié)構(gòu)。

1．(2019·高考全國卷Ⅰ改編)在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的MgCu2 微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅鋁”，是制造飛機的主要材料?；卮鹣铝袉栴}：
(1)下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個電子所需能量最大的是________(填標號)。
A．[Ne] 　　　　　　 B．[Ne]
C．[Ne] D．[Ne]
(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是________、________。乙二胺能與Mg2＋、Cu2＋等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是________________________________________________________________________，
其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。
(3)兩種氧化物的熔點如表所示：
氧化物
P4O6
SO2
熔點/℃
23.8
－75.5
解釋表中兩種氧化物之間熔點差異的原因：__________________________________
________________________________________________________________________。
(4)圖(a)是MgCu2 的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對角面取得的截圖?？梢?，Cu原子之間最短距離x＝________pm，Mg原子之間最短距離y＝________pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2 的密度是________________g·cm－3(列出計算表達式)。

解析：(1)由題給信息知，A項和D項代表Mg＋，B項和C項代表Mg。A項，Mg＋再失去一個電子較難，即第二電離能大于第一電離能，所以電離最外層一個電子所需能量A大于B；3p能級的能量高于3s，3p能級上電子較3s上易失去，故電離最外層一個電子所需能量A>C、A>D，選A。(2)乙二胺分子中，1個N原子形成3個單鍵，還有一個孤電子對，故N原子價層電子對數(shù)為4，N原子采取sp3雜化；1個C原子形成4個單鍵，沒有孤電子對，價層電子對數(shù)為4，采取sp3雜化。乙二胺中兩個N原子提供孤電子對與金屬鎂離子或銅離子形成穩(wěn)定的配位鍵，故能形成穩(wěn)定環(huán)狀離子。由于銅離子的半徑大于鎂離子，形成配位鍵時“頭碰頭”重疊程度較大，其與乙二胺形成的化合物較穩(wěn)定。(3)六氧化四磷和二氧化硫是分子晶體，分子間作用力P4O6>SO2。(4)觀察圖(a)和圖(b)知，4個銅原子相切并與面對角線平行，有(4x)2＝2a2，x＝a。鎂原子堆積方式類似金剛石，有y＝a。已知1 cm＝1010 pm，晶胞體積為(a×10－10)3 cm3，代入密度公式計算即可。
答案：(1)A
(2)sp3　sp3　乙二胺的兩個N提供孤電子對給金屬離子形成配位鍵　Cu2＋
(3)P4O6、SO2為分子晶體，分子間作用力(相對分子質(zhì)量)P4O6＞SO2
(4)a　a　
2．(2019·高考全國卷Ⅱ)近年來我國科學家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導材料，其中一類為Fe-Sm-As-F-O組成的化合物?；卮鹣铝袉栴}：
(1)元素As與N同族。預測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為__________，其沸點比NH3 的________(填“高”或“低”)，其判斷理由是______________________。
(2)Fe成為陽離子時首先失去________軌道電子，Sm的價電子排布式為4f66s2，Sm3＋價電子排布式為________。
(3)比較離子半徑：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)一種四方結(jié)構(gòu)的超導化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。

圖中F－和O2－共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，若兩者的比例依次用x和1－x代表，則該化合物的化學式表示為____________；通過測定密度ρ和晶胞參數(shù)，可以計算該物質(zhì)的x值，完成它們關(guān)系表達式：ρ＝____________________g·cm－3。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數(shù)坐標，例如圖1中原子1的坐標為(，，)，則原子2和3的坐標分別為________、________。
解析：(1)AsH3的中心原子As的價層電子對數(shù)為3＋×(5－3×1)＝4，包括3對成鍵電子對和1對孤電子對，故其立體結(jié)構(gòu)為三角錐形。NH3中N的電負性比AsH3中As的大得多，故NH3易形成分子間氫鍵，從而使其沸點升高。(2)Fe的價電子排布式為3d64s2，其陽離子Fe2＋、Fe3＋的價電子排布式分別是3d6、3d5，二者均首先失去4s軌道上的電子；Sm失去3個電子成為Sm3＋時首先失去6s軌道上的電子，然后失去1個4f軌道上的電子，故Sm3＋的價電子排布式為4f5。(3)F－與O2－電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，原子核對核外電子的吸引力越大，離子半徑越小，故離子半徑F－②>①
B．原子半徑：③>②>①
C．電負性：③>②>①
D．第一電離能：③>②>①
解析：選D。根據(jù)核外電子排布式可知①是S，②是P，③是F。F無正價，A錯誤；同周期主族元素自左向右原子半徑逐漸減小，同主族元素自上而下原子半徑逐漸增大，則原子半徑：②>①>③，B錯誤；同周期主族元素自左向右電負性逐漸增大，同主族元素自上而下電負性逐漸減小，則電負性：③>①>②，C錯誤；同周期主族元素自左向右第一電離能呈增大趨勢，但P的3p軌道處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強，第一電離能大于S，則第一電離能：③>②>①，D正確?！?br /> 4．(2020·山東等級考模擬)利用反應CCl4＋4NaC(金剛石)＋4NaCl可實現(xiàn)人工合成金剛石。下列關(guān)于該反應的說法錯誤的是(　　)
A．C(金剛石)屬于共價晶體
B．該反應利用了Na的強還原性
C．CCl4和C(金剛石)中C的雜化方式相同
D．NaCl晶體中每個Cl－周圍有8個Na＋
解析：選D。A.金剛石晶體中每個C與另外4個C形成共價鍵，構(gòu)成正四面體，向空間發(fā)展成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成的晶體為共價晶體，故A正確；B.該反應中Na由0價→＋1價，做還原劑，將CCl4還原成C(金剛石)，故B正確；C.CCl4和C(金剛石)中C的雜化方式都是sp3雜化，故C正確；D.NaCl晶體中每個Na＋同時吸引6個Cl－，每個Cl－同時吸引6個Na＋，配位數(shù)為6，故D錯誤。
5．(2019·瓦房店高級中學高二期中)有關(guān)雜化軌道的說法不正確的是(　　)
A．雜化前后的軌道數(shù)目不變，但軌道的形狀發(fā)生了改變
B．sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109°28′、120°、180°
C．四面體形、三角錐形、V形分子的結(jié)構(gòu)都可以用sp3雜化軌道解釋
D．雜化軌道全部參與形成化學鍵
解析：選D。雜化軌道用于形成σ鍵或容納未參與成鍵的孤電子對。
6．下列關(guān)于配位化合物的敘述中，不正確的是(　　)
A．配位化合物中必定存在配位鍵，可能存在極性鍵
B．配位化合物中只有配位鍵
C．[Cu(H2O)6]2＋中的Cu2＋提供空軌道，H2O中的氧原子提供孤電子對形成配位鍵
D．配位化合物在半導體等尖端技術(shù)、醫(yī)學科學、催化反應和材料化學等領(lǐng)域都有著廣泛的應用
解析：選B。配位化合物中一定含有配位鍵，也可能含有其他化學鍵，A項正確，B項錯誤；Cu2＋有空軌道，H2O中氧原子有孤電子對，可以形成配位鍵，C項正確；配位化合物應用領(lǐng)域特別廣泛，D項正確。
7．部分短周期元素原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價隨原子序數(shù)的變化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是(　　)

A．離子半徑的大小順序：d＜e＜f
B．與x形成簡單化合物的沸點：y＞z＞d
C．除去實驗后試管中殘留的g單質(zhì)，可用熱的氫氧化鈉溶液
D．g、h的氧化物對應的水化物的酸性：h＞g
解析：選C。根據(jù)題意可推出x、y、z、d、e、f、g、h分別為H、C、N、O、Na、Al、S、Cl。O2－、Na＋和Al3＋具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則離子半徑大小順序為O2－＞Na＋＞Al3＋，A項錯誤；CH4、NH3、H2O中，CH4、NH3常溫下為氣體，H2O常溫下為液體，故水的沸點最高，B項錯誤；硫能與熱的NaOH溶液反應生成硫化鈉、亞硫酸鈉等可溶性物質(zhì)而被除去，C項正確；g、h的氧化物對應的水化物即含氧酸有多種，沒有說明是最高價含氧酸，無法比較酸性強弱，D項錯誤。
8．(2018·高考全國卷Ⅱ)W、X、Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體；Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍；Z原子最外層的電子數(shù)與W的電子總數(shù)相同。下列敘述正確的是(　　)
A．X與其他三種元素均可形成兩種或兩種以上的二元化合物
B．Y與其他三種元素分別形成的化合物中只含有離子鍵
C．四種元素的簡單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)
D．W的氧化物對應的水化物均為強酸
解析：選A。根據(jù)W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體，可知該氣體為NO2，由原子序數(shù)遞增可知W和X分別為N元素和O元素；結(jié)合Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍，且Y為短周期元素，則Y只能為Na元素；根據(jù)Z原子最外層的電子數(shù)與W原子的電子總數(shù)相同，且Z為短周期元素可知Z為Cl元素。O與N能形成NO、NO2、N2O5等化合物，O與Na能形成Na2O和Na2O2，O與Cl能形成ClO2、Cl2O7等化合物，A項正確；Na與N、Cl形成的化合物中只含離子鍵，而Na與O形成的Na2O2中既含離子鍵又含共價鍵，B項錯誤；N3－、O2－、Na＋均含10個電子，而Cl－含18個電子，C項錯誤；N元素的最高價氧化物對應的水化物HNO3為強酸，而該選項中沒有指明是N元素的最高價氧化物對應的水化物，D項錯誤。
9．(2018·高考江蘇卷)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X是地殼中含量最多的元素，Y原子的最外層只有一個電子，Z位于元素周期表ⅢA族，W與X屬于同一主族。下列說法正確的是(　　)
A．原子半徑：r(W)>r(Z)>r(Y)
B．由X、Y組成的化合物中均不含共價鍵
C．Y的最高價氧化物的水化物的堿性比Z的弱
D．X的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強
解析：選D。地殼中含量最多的元素X為O元素，短周期元素Y的原子序數(shù)大于X，且Y原子的最外層只有一個電子，則Y為Na元素；Z的原子序數(shù)大于Na且為第ⅢA族短周期元素，則Z為Al元素；W與X屬于同一主族，且為短周期元素，則W為S元素。原子半徑：Na>Al>S，A項錯誤；Na2O2中兩個氧原子之間為共價鍵，B項錯誤；Y和Z的最高價氧化物的水化物分別為NaOH、Al(OH)3，堿性：NaOH>Al(OH)3，C項錯誤；O的非金屬性強于S，則簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：H2O強于H2S，D項正確。
10．(2019·泰安一模)a－5X、b－3Y、aZ、bW、a＋4T 均為短周期元素，其原子半徑隨原子序數(shù)變化如圖所示。Z是地殼中含量最高的金屬元素，W原子最外層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍。則下列說法正確的是(　　)

A．Z、T兩種元素的離子半徑相比，前者較大
B．X、Y形成的兩種化合物中，陰、陽離子的物質(zhì)的量之比分別為1∶1和1∶2
C．X、W、T三種元素的氣態(tài)氫化物中，穩(wěn)定性最差的是W的氫化物，沸點最高的是T的氫化物
D．Y、T兩種元素的最高價氧化物對應的水化物均能溶解X和Z形成的常見化合物
解析：選D。Z是地殼中含量最高的金屬元素，所以Z是鋁。W原子最外層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍，且由圖可知其原子序數(shù)大于鋁，所以W是硅。相應地X、Y、T分別是氧、鈉、氯。離子半徑ZHI，其中ΔH1(HF)特別大的原因為____________________________________________________
________________________________________________________________________，
影響ΔH2遞變的因素為________________________________________________。

(5)鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a＝q nm，鋁的摩爾質(zhì)量為M g·mol－1，原子半徑為r pm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。則鋁單質(zhì)的密度為________g·cm－3(列式即可，下同)，鋁晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為________________。

解析：(1)硅元素為14號元素，位于元素周期表第三周期ⅣA族，故硅原子的價電子排布圖為。
(2)Al的核外電子中未成對電子數(shù)為1，第四周期中原子的核外電子排布中未成對電子數(shù)為1的有K—[Ar]4s1，Sc—[Ar]3d14s2，Cu—[Ar]3d104s1，Ga—[Ar]3d104s24p1，Br—[Ar]3d104s24p5，其中金屬元素有4種。
(3)Na＋和Ne的電子層結(jié)構(gòu)相同，均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，Na的核電荷數(shù)為11，大于Ne的核電荷數(shù)，因此原子核對最外層電子的吸引力Na大于Ne，所以電離能I2(Na)大于I1(Ne)。
(4)①根據(jù)含氧酸的結(jié)構(gòu)特點，HClO4的結(jié)構(gòu)簡式為
；ClO中Cl的價層電子對數(shù)為3＋＝4，故其雜化軌道類型為sp3雜化；HClO2的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl===O，共價鍵類型為極性共價鍵(或σ鍵和π鍵)；氯的含氧酸中非羥基氧原子數(shù)目越多，中心氯原子價態(tài)越高，正電性越高，導致Cl—O—H中的O電子更向Cl偏移，越易電離出H＋，酸性越強，故酸性：HClOO，OF2只含極性鍵，O2F2含極性鍵和非極性鍵。OF2分子的立體構(gòu)型為V形，O的雜化類型為sp3。(3)CN－的結(jié)構(gòu)式為[C≡N]－，1個CN－含σ鍵的個數(shù)為1，1個CN－與Zn2＋形成1個配位鍵(也是σ鍵)，故1 mol [Zn(CN)4]2－含8 mol σ鍵。(4)鈦酸鈣的化學式為CaTiO3。1個鈦離子周圍有6個氧離子與其等距離且最近。正八面體邊長等于晶胞邊長的，1 nm＝1 000 pm，故該正八面體的邊長為×1 000 pm＝500a pm。(5)六棱柱的底面由6個正三角形構(gòu)成，正三角形的高為x cm，每個正三角形的面積為x2 cm2。1個晶胞含6個Fe、2個N。ρ＝ g·cm－3。
答案：(1)3　3　(2)V形　sp3　(3)8　(4)CaTiO3　6　500a
(5)
19．鎳、鈷、鈦、銅等常用于制備鋰離子電池的正極材料或高效催化劑。NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，請?zhí)顚懴铝锌瞻住?br /> (1)基態(tài)Co原子的核外電子排布式為___________________________________________。
(2)鎳與CO生成的配合物Ni(CO)4中提供孤電子對的成鍵原子是____________(填元素名稱)；1 mol Ni(CO)4 中含有的σ鍵數(shù)目為____________。
(3)Ti(BH4)2是一種儲氫材料。BH的立體構(gòu)型是__________，B原子的雜化方式是____________。與鈦同周期的第ⅡB族和第ⅢA族兩種元素中第一電離能較大的是____________(填元素符號)，原因是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)CuFeS2的晶胞如圖所示，晶胞參數(shù)分別為a nm，b nm，c nm；CuFeS2的晶胞中每個Cu原子與______個S原子相連，晶體密度ρ＝____________g·cm－3(列出計算表達式)。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數(shù)坐標，如圖中原子2和3的坐標分別為、，則原子1的坐標為____________。

解析：(1)Co是27號元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。(2)配合物Ni(CO)4中提供孤電子對的成鍵原子是碳原子；配合物Ni(CO)4中Ni原子和C原子之間有4個σ鍵，CO分子中C和O之間也存在1個σ鍵，故1 mol Ni(CO)4中含有8NA個σ鍵。(3)BH的中心原子B原子的價層電子對數(shù)為4，沒有孤電子對，所以其立體構(gòu)型為正四面體形，B原子的雜化方式為sp3雜化；與鈦同周期的第ⅡB族元素是Zn、第ⅢA族元素是Ga，其電子排布式分別為[Ar]3d104s2和[Ar]3d104s24p1，Zn的核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失去電子，故其第一電離能較大。(4)由題圖中1號Cu原子可知，每個Cu原子與4個S原子相連；該晶胞中含Cu原子數(shù)為8×＋4×＋1＝4，F(xiàn)e原子數(shù)為6×＋4×＝4，S原子數(shù)為8，所以其密度ρ＝＝ g·cm－3。結(jié)合題圖和原子2、3的坐標可知，原子1的坐標為。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)
(2)碳　8NA
(3)正四面體形　sp3　Zn　Zn的核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失去電子
(4)4　　
20．氟代硼鈹酸鉀(KBe2BO3F2)是激光器的核心材料，我國化學家在此領(lǐng)域的研究走在了世界的最前列。回答下列問題：
(1)氟代硼鈹酸鉀中各元素原子的第一電離能大小順序是F>O>____________，基態(tài)K＋電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為____________形。
(2)BeCl2中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸氣狀態(tài)下以雙聚分子存在的BeCl2的結(jié)構(gòu)式為____________，其中Be的配位數(shù)為____________。
(3)第三周期元素氟化物的熔點如下表：
化合物
NaF
MgF2
AlF3
SiF4
PF5
SF6
熔點/℃
993
1 261
1 291
－90
－83
－50.5
解釋表中氟化物熔點變化的原因：____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)CaF2的一種晶胞如圖所示。Ca2＋占據(jù)F－形成的空隙，其空隙率是____________。若r(F－)＝x pm，r(Ca2＋)＝y(tǒng) pm，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則CaF2的密度ρ＝____________g·cm－3(列出計算表達式即可)。

解析：(1)根據(jù)第一電離能的遞變規(guī)律可確定氟代硼鈹酸鉀中五種元素的第一電離能大小順序為F＞O＞Be＞B＞K。根據(jù)構(gòu)造原理可確定基態(tài)K＋中電子占據(jù)的最高能級為3p，其電子云輪廓圖呈啞鈴形。(2)根據(jù)題中條件可知，BeCl2中存在共價鍵，則蒸氣狀態(tài)下以雙聚分子存在的BeCl2的結(jié)構(gòu)式為，其中Be的配位數(shù)為3。(3)從表格中各物質(zhì)熔點可判斷前三種氟化物均為離子晶體，其熔點逐漸升高是因為Na＋、Mg2＋、Al3＋的半徑依次減小，故熔點逐漸升高；后三種氟化物熔點很低，為分子晶體，由于相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，故其熔點逐漸升高。(4)結(jié)合題圖可知，晶胞中黑球表示F－，白球表示Ca2＋，該晶胞的8個空隙中填充了4個Ca2＋，故晶胞中的空隙率為50%，以晶胞為研究對象，設(shè)其邊長為a，晶胞的體對角線長度為(2x＋2y) pm＝a，則a＝ pm，即晶胞的邊長為pm，該晶胞體積為[]3×10－30 cm3。由均攤法可確定晶胞中F－個數(shù)為8×＋12×＋6×＋1＝8，Ca2＋個數(shù)為4，故晶胞質(zhì)量為×78 g，則晶體密度ρ＝ g·cm－3?！?br /> 答案：(1)Be＞B＞K　啞鈴
(2) 　3
(3)前三種為離子晶體，Na＋、Mg2＋、Al3＋的半徑依次減?。缓笕N為分子晶體，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大
(4)50%　

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