第13讲　物质结构与性质.ppt

(4)石墨晶体中碳原子的杂化形式为________,晶体中微粒间的作用力有________(填标号),石墨熔点高于金刚石是因为存在________(填标号);? A.离子键　B.金属键　C.π键　D.氢键　E.范德华力 【解析】(1)基态碳原子核外电子排布式为1s22s22p2, 根据泡利原理、洪特规则画出电子排布图;(2)同周期 主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但 ⅡA族、ⅤA族具有全充满、半充满稳定结构,第一电离 能高于同周期相邻元素的;(3) 中C原子孤电子对数 = =1,价层电子对数=4;(4)石墨晶体中C原子 形成3个σ键,没有孤对电子,杂化轨道数目为3;层内C 原子之间形成共价键、层间为范德华力,有自由移动电子,具有金属键;金刚石中碳原子之间为C—C单键,而石墨中C原子之间还存在大π键,电子云之间重叠程度比金刚石中重叠程度更大,故石墨中C—C键的键长更短,碳碳键更稳定。 答案:(1) 　 (2)NOC　(3)三角锥形　 (4)sp2　BCE　C 热点三　晶体结构与性质 【研典例探究升华】 角度一 :微粒作用与晶体结构 【典例5】决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题: (1)下图是石墨的结构,其晶体中存在的作用力有________(填序号)。 ? A.σ键　　　　　　 B.π键 C.氢键 D.配位键 E.分子间作用力 F.金属键 G.离子键 (2) 下面关于晶体的说法不正确的是________。? A.晶体熔点由低到高:CF4CCl4CBr4CI4 B.硬度由大到小:金刚石碳化硅晶体硅 C.熔点由高到低:NaMgAl D.晶格能由大到小:NaFNaClNaBrNaI (3)CaF2结构如图Ⅰ所示,Cu形成晶体的结构如Ⅲ所示, Ⅱ为H3BO3晶体结构图(层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键结合) ①图Ⅰ所示的晶体中与Ca2+最近且等距离的Ca2+数为_________________________,? 图Ⅲ中未标号的Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为________;? ② H3BO3晶体中B原子杂化方式________________; H3BO3晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为___________________。? 【解析】(1)石墨的晶体结构中存在的作用力有σ键、 π键、分子间作用力、金属键。(2)CF4、CCl4、CBr4、 CI4都是分子晶体,分子间以范德华力结合,对于结构相 似的物质来说,相对分子质量越大,分子间作用力就越 大,晶体的熔点、沸点也就越高,A正确;金刚石、碳化 硅、晶体硅都是原子晶体,原子间以共价键结合,共价 键越强,破坏它使物质熔化或气化消耗的能量就越高, 硬度就越大,而共价键的强弱与原子半径有关,原子半 径越小,共价键越短,共价键就越强,硬度也就越大,原 子半径SiC,键长Si—SiSi—CC—C,所以硬度由大到 小:金刚石碳化硅晶体硅,B正确; Na、Mg、Al都是金 属晶体,金属晶体半径越小,价电子数越多,熔、沸点越 高,熔点由低到高:NaMgAl,C错误。NaF、 NaCl、 NaBr、NaI都是离子晶体,阳离子相同,阴离子不同,离 (2)根据杂化轨道之间夹角判断 若杂化轨道之间夹角为109°28′,则分子的中心原子发生sp3杂化;若杂化轨道之间夹角为120°,则分子的中心原子发生sp2杂化;若杂化轨道之间夹角为180°,则分子的中心原子发生sp杂化。 (3)根据等电子原理进行推断: 如CO2是直线形分子,N2O、 、SCN-与CO2是等电子体, 所以空间构型均为直线形,中心原子均采用sp杂化。 (4)根据中心原子的电子对数=参与杂化的轨道数目判 断,如中心原子的电子对数为4,是sp3杂化;中心原子的 电子对数为3,是sp2杂化;中心原子的电子对数为2,是 sp杂化。 (5)根据分子或离子中有无π键及其数目判断,如没有π键,为sp3杂化;含一个π键是sp2杂化;含两个π键是sp杂化。 【练类题巩固拓展】 1.(CH3)3N中N原子杂化方式为________; As与N是同主族元素,AsH3的相对分子质量比NH3大,实验测得AsH3沸点比NH3低,其原因是_____________。? 【解析】(CH3)3N中N原子含有1对孤对电子,形成3个N—C键,杂化轨道数目为1+3=4;NH3分子之间形成氢键会使其沸点升高。 答案:sp3　NH3分子之间形成氢键会使其沸点升高 2.(2019·兰州模拟)Na3AsO3可用于碘的微量分析。 世纪金榜导学号 (1)Na+的焰色反应呈黄色,很多金属元素能产生焰色反应的微观原因为_______。? (2)其中阴离子的VSEPR模型为__________,