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高中二年级化学

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首页 高中二年级化学知识 电子排布式 原子晶体 分子晶体 金属晶体 键能、键长、键角 试题正文
  • 填空题
    C、Si、Ge、Sn是同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题：
    (1)Ge的原子核外电子排布式为_______________。
    (2)C、Si、Sn三种元素的单质中，能够形成金属晶体的是____________。
    (3)按要求指出下列氧化物的空间构型、成键方式或性质
    ①CO2分子的空间构型及碳氧之间的成键方式____________；
    ②SiO2晶体的空间构型及硅氧之间的成键方式____________；
    ③已知SnO2是离子晶体，写出其主要物理性质____________________。（写出2条即可）；CO可以和很多金属形成配合物，如Ni(CO)4，Ni与CO之间的键型为____________。
    (4)碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比，已知Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060cm-1，
    CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm-1，则Ni(CO)4中碳氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度
    ________（填字母）。
    A．强 B．弱 C．相等 D．无法判断
    本题信息：2011年同步题化学填空题难度较难 来源:于丽娜
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本试题 “C、Si、Ge、Sn是同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题：(1)Ge的原子核外电子排布式为_______________。(2)C、Si、...” 主要考查您对

电子排布式

原子晶体

分子晶体

金属晶体

键能、键长、键角

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  • 键能、键长、键角

电子排布式：

①简化电子排布式
为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的冗素符号外加方括号表示，即为简化电子排布式，如K 的简化电子排布式为
②特殊电子排布式
有个别元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的反常。因为能量相同的原子轨道在全充满()、半充满()和全空()状态时，体系的能量较低，原子较稳定。

(2)电子排布图：用方框表示一个原子轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。



构造原理:

多电子原子的核外电子排布总是按照能量最低原理，由低能级逐步填充到高能级。绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循下图所示的排布顺序，这种排布顺序被称为构造原理。

点拨:构造原理中的排布顺序，其实质是各能级的能量高低顺序，可由下列公式得出ns<(n一2)f< (n一1)d<np(n表示能层序数)。常用的重要的能级交错顺序有：

核外电子排布式一构造原理的应用：

根据构造原理，按照能级顺序，用能级符号右上角的数字表示该能级上电子数的式子，叫做电子排布式。例如，


原子晶体：

相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体，熔沸点高，导热性、延展性不良，导电性差，硬度大。如：金刚石、石英。

晶体的基本类型与性质：


晶体熔、沸点高低的比较规律：

(1)不同类型晶体的熔、沸点高低规律：一般，原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨、铂等；有的则很低，如汞、铯等。
(2)同种类型晶体，晶体内粒子间的作用力越大，熔、沸点越高。
①分子晶体：分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，反之越低。
a．组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。如沸点：O2>N2、HI>HBI>HCl(含氢键的除外)。
b．相对分子质量相等或相近的分子，极性分子的范德华力大，熔、沸点高。如沸点：CO>N2。
c．含有氢键的分子熔、沸点比较高。如沸点：H2O >H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3。
d．在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链越多，熔、沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。芳香烃及其衍生物苯环上的同分异构体熔、沸点大小一般按照“邻位>问位>对位”的顺序。
e．在高级脂肪酸形成的油脂中，油的熔、沸点比脂肪低，烃基部分的不饱和程度越大(碳碳双键越多)，熔、沸点越低，如：
(C17H35COO)3C3H5>(C17H33COO)3C3H5
硬脂酸甘油酯               油酸甘油酯
②原子晶体：要比较共价键的强弱。一般来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高．如熔点：金刚石(C—C)>金刚砂 (Si—C)>晶体硅(Si—Si)>锗(Ge—Ge)。
③离子晶体：要比较离子键的强弱。一般来说，阴、阳离子电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高，如熔点：MgO>NaCl，KF>KCl>KBr> KI。离子晶体的晶格能越大，其熔、沸点越高。
④金属晶体：要比较金属键的强弱。金属晶体中金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属阳离子与自由电子间的静电作用越强，金属键越强，熔、沸点越高，反之越低，如熔点：Na<Mg<Al。
(3)元素周期表中ⅦA族卤素的单质(分子晶体) 的熔、沸点随原子序数递增而升高；笫IA族碱金属元素的单质(金属晶体)的熔、沸点随原子序数的递增而降低。如熔、沸点：Li>Na>K>Rb>Cs。
注意:上述总结的是一般规律，不能绝对化。在具体比较晶体的熔、沸点高低时，应先弄清晶体的类型，然后根据不同类型晶体进行判断，但应注意具体问题具体分析。如MgO为离子晶体，[大]为离子半径小且离子电荷多，离子键较强，其熔点(2852℃)要高于部分原子晶体，如SiO2(1710℃)。


分子晶体：

分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体，熔沸点低，导热性、延展性不良，导电性差，硬度较小。如：干冰、固态氖。

晶体的基本类型与性质：


晶体结构模型：

晶体 晶体结构模型
氯化铯晶体
氯化钠晶体
氟化钙晶体
二氧化碳晶体
金刚石晶体
SiO2晶体
石墨晶体 (混合晶体)

晶体中的几个不一定:

(1)由非金属元素构成的晶体不一定为分子品体。如NH4Cl。
(2)具有导电性的晶体不一定是金属晶体。如Si、石墨。
(3)离子晶体不一定只含离子键。如NaOH、 FeS2、Na2O2。
(4)由氢化物构成的晶体不一定是分子晶体。如NaH。
(5)金属与非金属元素构成的晶体不一定是离子晶体。如AlCl3为分子晶体。
(6)原子晶体不一定为绝缘体。如Si。
(7)溶于水能导电的晶体不一定是离子晶体。如HCl。
(8)离子晶体的熔点不一定低于原子晶体。如 MgO的熔点为2852℃，而SiO2的熔点为1710℃。
(9)金属晶体的熔点不一定低于原子晶体。如w 的熔点达34lO℃。
(10)金属晶体的熔点不一定高于分子晶体。如 Hg常温下呈液态，而硫、白磷常温下呈同态.
(11)金属晶体的硬度不一定小于原子晶体。如Cr 的硬度为9，仅次于金刚石。
(12)金属晶体的硬度不一定大于分子晶体。如 Na的硬度只有0．4，可用小刀切割。
(13)晶体巾有阳离子不一定有阴离子。如构成金


金属晶体：

通过金属离子与自由电子间的较强作用(金属键)形成的单质晶体，熔沸点(除Hg外)高，导热性、延展性良好，易导电，硬度一般较大。
如：金属单质金属晶体原子堆积模型：
(1)简单立方堆积 (2)体心立方堆积 (3)六方最密堆积和面心立方最密堆积

晶体的基本类型与性质：


金属晶体的原子堆积模型：


共价键的键参数:

(1)键能：指气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。键能越大，化学键越稳定。
(2)键长：指成键原子的核间距。键长越短，共价键越稳定。
注意：我们通常通过比较两原子的共价半径来比较共价单键键长的大小，但共价键的键长并不等于两原子的共价半径之和。
(3)键角：在多原子分子内，两个共价键之间的夹角。
键角是描述分子立体结构的重要参数。多原子分子的键角是一定的，表明共价键具有方向性。

说明：键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性。原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。例如，分子中：
X原子半径：


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