复习题教学设计及教案分析

《结构化学》高频考点专题复习

教学目标：

1、知识与技能：通过结构化学高频考点的复习与整理，强化基本知识点。

2、过程与方法：掌握复习整理的方法与技巧。

3、情感态度与价值观：通过考点的复习增强学生复习的成就感。

教学重点：高频考点

教学难点：配位键的确定和文字叙述题的表达。

教学策略：边练边讲

高频考点一：周期表结构

【练】默写所有主族元素和1-36号元素，并标出周期表的分区。

IA

IIIB

高频考点二：原子结构

【例】某元素的原子序数为24，试问：

(1) 此元素符号是

(2) 它有

种不同运动状态的电子

(3) 它的电子排布式是

(4) 它的价电子排布式是

(5) 它的价电子轨道排布式是

(6) 它核外有

个未成对电子。

(7) 它有

个能层，最高能层符号是

，

(8) 它有

个能级。

(9) 它在周期表的位置为

，属于周期表

区。

(10) 它常见离子的电子排布式有

。

【练】

1、基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。

2、镍元素基态原子的电子排布式为___________，3d能级上的未成对电子数为________。该元素的原子核外共有_____ 种不同能级的电子，其原子核外共有____ 种不同运动状态的电子。

3、写出基态As原子的核外电子排布式：_________________________________。

4、处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C 原子中，核外存在________对自旋相反的电子。

1

5、

基态锰原子的核外电子排布式为____________，其d轨道中未成对电子数为________。

6、

基态Ga原子价电子的轨道表达式为_______________________________。

7、

碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_____________________________

。

8、

Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是______________________________ _______________________________________________________________________。

高频考点三：分子构型与杂化类型判断

【知识储备】判断ABn型分子构型与杂化类型的步骤：

一、确定中心原子的孤电子对数：电子式法、计算法

二、确定价层电子对数

= 中心原子的孤电子对数孤电子对数+ n 三、确定分子构型与杂化类型

价层电子对数

杂化类型

VSEPR模型

分子构型

2 sp 直线形

直线形

3 sp2

平面三角形

4 sp3

四面体形

平面三角形（无孤电子对）

四面体形（无孤电子对）

三角锥形（有一对孤电子对）

V形（有一对孤电子对）

V形（有两对孤电子对）

【练】

1、乙烯分子中C原子的杂化形式为_______，乙炔分子中C原子的杂化形式为_______ 苯分子中C原子的杂化形式为_______，乙醇分子中C原子的杂化形式为_______，

乙酸分子中C原子的杂化形式为_______，石墨分子中C原子的杂化形式为_______，

金刚石中C原子的杂化形式为_______，硅晶体中Si原子的杂化形式为_______。

＋＋2、X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I3。I3的几何构型为__________，中心原子的杂化类型为__________。

3、CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为________和________。

4、

Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为________，微粒之间存在的作用力是________________________。

5、氨是________(填“极性”或“非极性”)分子，中心原子的轨道杂化类型为________。

6、AsCl3分子的立体构型为________，其中As的杂化轨道类型为________。

7、CS2分子中，共价键的类型有____________，C原子的杂化轨道类型是________，

－9、BH4的空间构型为_____________，其中B原子的杂化轨道类型为________。

10、SO2中心原子的价层电子对数目为________，

SO2分子构型为________。

11、尿素[CO(NH2)2]分子中，碳原子为________杂化，分子中σ键与π键的数目之比为________。

12、砷烷AsH3的空间结构为____________；砷烷中心原子杂化方式为________。

13、SO42-的立体构型是______________。

高频考点四：电离能、电负性的比较

【知识储备】

1. 同主族从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,电负性逐渐减小;而同一周期从左到右,元素的第一电离能总的趋势逐渐增大,电负性也逐渐增大,但需注意第一电离能中的特殊情况(如

2

半满和全满情况),如第2周期的Be>B、N>O,第3周期的Mg>Al、P>S等。

2. 掌握用第一电离能、第二电离能、第三电离能等逐级电离能判断相应的元素,若第一电离能与第二电离能相差很大,则该元素的价电子为1个,若第一、第二电离能相差不大,但第二电离能与第三电离能相差较大,则该元素的价电子为2个,以此类推。

3. 电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。金属的电负性一般小于1.8,非金属的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性则在1.8左右。一般来说电负性越小,金属性越强;电负性越大,非金属性越强。两元素电负性差值大于1.7的一般形成的是离子键,两元素电负性差值小于1.7的一般形成的是共价键。

【练】

1、元素Mn与O中，第一电离能较大的是______，

2、

锗、砷、硒的第一电离能大小排序为

。

3、光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是____________________。

4、元素Cl与O中，电负性能较大的是______，

5、单质铜及镍都是由________键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为ICu＝1 958 kJ•mol－1、INi＝1 753 kJ•mol－1，ICu>INi的原因是__________________ ______________________________________。

6、第一电离能数据：I(As)>I(Se)，可能的原因是___________________________ ______________________________________ _______________________________。

7、元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第2周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是__________________________ _______________________________________________；氮元素的E1呈现异常的原因是___________________________________________________ _________________________。

高频考点五：等电子体

【知识储备】

1. 等电子原理：原子总数数相同、价电子总数相同的分子或离子互称为等电子体。等电子体结构相似,化学性质相近。 2. 常见的等电子体及空间构型

等电子类型

常见等电子体

空间构型

2原子10电子

2原子14电子

N2，CN-,C22-,NO+

F2,O22-,Cl2

直线形

直线形

直线形

3原子16电子

CO2,N2O,CNO-,N3-,NO2+,SCN-,HgCl2,BeCl2(g)

3

3原子18电子

4原子8电子

4原子24电子

4原子26电子

5原子8电子

5原子32电子

O3,SO2,N

NH3,PH3,CH3-,H3O+

SO3(g),CO32-,NO3-,BO33-,BF3

SO32-,ClO3-,BrO3-,IO3-,XeO3

CH4,SiH4,NH4+,PH4+,BH4-

CCl4,SiF4,SO42-,ClO4-

折线形

三角锥形

平面三角形

三角锥形

正四面体形

正四面体形

【练】

1、写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子：______________________。

－2、写出两种与BH4互为等电子体的分子或离子：__________________________。

－－3、

CaCN2中阴离子为CN22，与CN22互为等电子体的分子有N2O和________(填化学式)，－由此可以推知CN22的空间构型为________。

4、已知CS2与CO2分子结构相似，CS2的电子式是________________________。

－5、写出一个ClO3的等电子体：____________。

－6、与SO42互为等电子体的一种分子为__________________(填化学式)。

－7、与NO3互为等电子体的一种非极性分子的化学式为____________。

8、SCN-与N2O互为等电子体，则SCN-的电子式为____________。

高频考点六：配位键和配合物的性质

【知识储备】

【练】

1、

配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是________，配位体中提供孤对电的原子是________。

2、

配合物K[Pt(NH3)Cl3]中心原子是

________ ，配体是

________ ，配位数是________

，向该配合物中加入过量的硝酸银溶液，________

（填“有”或“没有”）

白色沉淀产生。

3、

用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中，肯定有________(填字母)形成。

a. 离子键

b. 配位键

c. 非极性键

d. σ键

4、

Fe[Zn(OH)Cl2]2溶液中不存在的微粒间作用力有

(填字母)。 A. 离子键

B. 共价键

C. 金属键

D. 配位键

E. 范德华力

F. 氢键

溶液中[Zn(OH)Cl2]-的结构式为

。

4

5、1 mol [Fe(CN)6]3-中含有π键的数目为

，

σ键的数目为

。

6、请写出以下物质的结构式：①H3O+

②NH4+

③H2F+

④Cu(NH3)42-

7、叶绿素和气态氯化铝（Al2Cl6）是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系如图所示，请将下列结构中你认为是配位键的斜线上加上箭头。

8、Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，结构分别为[Co(NH3

)5Br]SO4和

＋[Co(SO4)(NH3)5]Br。已知Co3的配位数为6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行如下实验：在第一种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生白色沉淀，在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀。则第二种配合物的配体为________________。

高频考点七：晶体类型判断

【知识储备】晶体类型的判断方法：

1. 依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断

(1) 离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子键。

(2) 原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用是共价键。

(3) 分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的作用为分子间作用力。

(4) 金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用是金属键。

2. 依据物质的分类判断

(1) 金属氧化物(如K2O等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。

(2) 大多数非金属单质(除金刚石、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。

(3) 常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。

(4) 金属单质是金属晶体。

3. 依据晶体的熔点判断

(1) 离子晶体的熔点较高,常在数百至一千摄氏度以上。

(2) 原子晶体熔点高,常在一千摄氏度至几千摄氏度。

(3) 分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下至很低温度。

(4) 金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。

4. 依据导电性判断

(1) 离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。

(2) 原子晶体一般为非导体。

5

(3) 分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。

(4) 金属晶体是电的良导体。

5. 依据硬度和机械性能判断

(1) 离子晶体硬度较大且脆。

(2) 原子晶体硬度大。

(3) 分子晶体硬度小且较脆。

(4) 金属晶体多数硬度大,但也有较低的,且具有延展性。

【练】

1、

有下列八种晶体: A. 水晶

B. 冰醋酸

C. 氧化镁

D. 白磷

E. 晶体氩

F. 氯化铵

G. 铝

H. 金刚石

用字母回答下列问题: (1) 属于原子晶体的化合物是

,由单原子分子构成的晶体是

。 (2) 由极性分子构成的晶体是

,含有共价键的离子晶体是

,属于分子晶体的单质是

。 (3) 在一定条件下能导电而不发生化学变化的是

,受热熔化后化学键不发生变化的是

,受热熔化时需克服共价键的是

。 2、CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于________晶体。

3、

Fe(CO)5又名羰基铁，常温下为黄色油状液体，则Fe(CO)5的晶体类型是____________，

4、

MnO的熔点(1 650 ℃)比MnS的熔点(1 610 ℃)高，它们都属于________晶体。

5、H2Se属于________ (填“极性”或“非极性”)分子;单质硒的熔点为217 ℃,它属于________

晶体。

高频考点八：熔沸点判断

【知识储备】物质的熔、沸点高低的比较方法

1.

不同类型晶体的熔、沸点高低,存在一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。

金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。

2. 原子晶体:由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高。

3. 离子晶体:一般来说,阴、阳离子所带电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,相应的晶格能就越大,其晶体的熔、沸点就越高。

4. 分子晶体

(1) 分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。

(2) 组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。

(3) 组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高。

(4) 互为同分异构体的物质,支链越多,熔、沸点越低。

5. 金属晶体:金属离子半径越小,离子所带电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。

【练】

1、研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2==CH3OH＋H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为______________________，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

2、比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：_______________________

6

_

。

GeCl4

GeBr4

GeI4

熔点/℃

－49.5

26

146 沸点/℃

83.1

186

约400 3、

砷烷同族同系列物质的相关性质如下表。

NH3

PH3

AsH3

SbH3

熔点/℃

－77.8

－133.5

－116.3 －88 沸点/℃

－34.5

－87.5

－62.4 －18.4 从PH3→AsH3→SbH3熔、沸点依次升高的原因是_________________________ _________________________________________________________________；NH3分子例外的原因是__________________________。

4、工业制备铁氧体也可使用沉淀法,制备时常加入氨(NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。比较下表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔、沸点,解释其高低的主要原因:

N2H4

NH3

熔点/℃

2 -77.8 沸点/℃

113.5 -33.5

5、GaF3的熔点高于1 000 ℃，GaCl3的熔点为77.9 ℃，其原因是____________________ _

_。

6、

MnO的熔点(1 650 ℃)比MnS的熔点(1 610 ℃)高，前者熔点较高的原因是_______________________

___________________。

7、CuSO4的熔点为560 ℃，Cu(NO3)2的熔点为115 ℃，CuSO4熔点更高的原因是___________________________________________

。

8、乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是_______________________________

_________________

14、比较金刚石、硅、碳化硅的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：______________________________________________________________________________。

10、K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是_____________________________________________________________。

高频考点九：无机含氧酸的酸性大小对比

【知识储备】无机含氧酸可以写成(HO)mROn，含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即(HO)mROn中，n值越大，酸性越强。

【练】

1、H2SeO4的酸性比H2SeO3的强,其原因是

高频考点十：键角大小比较

【知识储备】电子对之间的排斥力：孤-孤>孤-成>成-成

【练】

1、CH4、NH3、H2O的价层电子对数都是4，VSEPR模型都是四面体形，而键角：CH4>NH3>H2O，原因是：

7

2、PCl4+的键角大于PCl3的键角原因为：

2、比较键角：NH3

PH3，原因是：

高频考点十一：电子跃迁的应用

【知识储备】焰色反应的原因：金属元素的原子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的基态，以光的形式释放能量，就可观察各种颜色而出现焰色反应。

【练】

1、镁单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_________

。

高频考点十二：碳酸盐热分解温度不同原因

【练】碳酸盐在一定温度下会发生分解，实验证明碳酸盐的阳离子不同，分解温度不同，如下表所示：

碳酸盐

热分解温度/℃

阳离子半径/pm

碳酸盐的阳离子不同，分解温度不同的原因是：

高频考点十三：计算（配位数、晶胞密度、最短距离）

【知识储备】

1、配位数

金属晶体晶NaClCsCl体简单立体心立六方最面心立方方堆积方堆积密堆积最密堆积MgCO3

402 66 CaCO3

900 99 BaCO3

1172 112 SrCO3

1360 135 金刚石干冰配位数68681212412

2、晶胞密度ρ计算

若1个晶胞中含有N个微粒，则1 mol晶胞中含有Nmol微粒，其质量为NM g(M为微粒的相对“分子”质量)；又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为ρa3NA

g，因此有：NM＝ρa3NA

8

注意单位换算：1pm=10-12m=10-10cm

1nm=10-9m=10-7cm

1um=10-6m=10-4cm

【练】

1、KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a＝0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如右图所示。K与O间的最短距离为__________________nm，与K紧邻的O个数为_____。(相对原子质量：

Ge

73)

2、晶胞参数描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a＝565.76 pm，其密度为____________________________g•cm3(列出计算式即可)。(相对原子质量：

Cu

64

Ni 59)

－

3、某镍白铜合金的立方晶胞结构如右图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。

－②若合金的密度为d g•cm3，晶胞参数a＝________nm。

－－4、Ga和As的摩尔质量分别为MGa g•mol1

和MAs

g•mol1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，晶胞密度为ρ g/cm3阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为______________________________。

5、碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如下图所示。

9

①在石墨烯晶体中，每个C原子连接________个六元环，每个六元环占有________个C原子。

②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接________个六元环，六元环中最多有________个C原子在同一平面。

6、一种磁性材料的单晶胞结构如下图所示。

①该晶胞中碳原子的原子坐标为____________。

②Mn在晶体中的堆积方式为____________________(填“简单立方”、“体心立方”、“面心立方最密”或“六方最密”) 堆积。

2、③若该晶胞的边长为a pm，NA表示阿伏加德罗常数的数值，则该晶体密度的表达式为ρ－＝__________________g•cm3。(相对原子质量：C 12

Mn 55

Sn 119

)

10