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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 电子排布式 极性分子、非极性分子 杂化轨道理论（中心原子杂化方式） 原子晶体 分子晶体 电负性 试题正文
  • 填空题
    四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为
    51；Y 原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y原子的价层电子数相同；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1。
    (1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b，它们的分子式分别是_______、_______；杂化轨道分别是____、____ ；a分子的立体结构是_______。
    (2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是_______晶体、_______晶体。
    (3)X的氧化物与Y的氧化物中，分子极性较小的是（填分子式）_______。
    (4)Y与Z比较，电负性较大的________，W的+2价离子的核外电子排布式是_______。
    本题信息：2008年海南省高考真题化学填空题难度较难 来源:于丽娜
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本试题 “四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为51；Y 原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y原子的价层电子数相同；...” 主要考查您对

电子排布式

极性分子、非极性分子

杂化轨道理论（中心原子杂化方式）

原子晶体

分子晶体

电负性

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  • 电子排布式
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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，


极性分子和非极性分子:

(1)极性分子：正电荷中心和负电荷中心不相重合的分子
(2)非极性分子：正电荷中心和负电荷中心相重合的分子
(3)分子极性的判断：分子的极性由共价键的极性及分子的空间构型两个方面共同决定
非极性分子和极性分子的比较:
   非极性分子  极性分子
 形成原因  整个分子的电荷分布均匀，对称  整个分子的电荷分布不均匀、不对称
 存在的共价键   非极性键或极性键  极性键
 分子内原子排列  对称  不对称
举例说明：


分子极性的判断方法:

An型分子(以非极性键结合形成的单质分子)一般是非极性分子(O3例外)，AB型分子一定是极性分子。对于ABn型分子是极性分子还是非极性分子，通常有以下判断方法。
1．根据分子的立体构型判断
判断ABn型分子是否有极性，关键是看分子的立体构型.如果分子的立体构型为直线形、平面三角形、正四面体形、三角双锥形、正八面体形等空间对称的结构，致使正电中心与负电中心重合，这样的分子就是非极性分子。若为V形、三角锥形、四面体形(非正四面体形)等非对称结构，则为极性分子。比如H2O分子中虽然2个H原子轴对称，但整个分子的空间构型是不对称的：，负电中心在a点，正电中心在b 点，二者不重合，因此是极性分子。
2．根据实验现象判断
将液体放入适宜的滴定管中，打开活塞让其缓慢流下，将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近液流，流动方向变化(发生偏移)的是极性分子．流动方向不变的是非极性分子。
3．根据中心原子最外层电子是否全部成键判断
ABn型分子中的中心原子A的最外层电子若全部成键(没有孤电子对)，此分子一般为非极性分子，如CO2、CCl4等；分子中的中心原子最外层电子若未全部成键(有孤电子对)，此分子一般为极性分子，如H2O、 PCl3等。
4．判断ABn型分子极性的经验规律
若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。如BF3、CO2、CH4、SO3等分子中，B、C、S等元素的化合价的绝对值等于其主族序数，是非极性分子；H2O、 NH3、SO2、PCl3等分子中，O、N、S、P等元素的化合价的绝对值不等于其主族序数，是极性分子。


杂化轨道理论：

是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。中心原子杂化轨道、孤电子对数及与之相连的原子数间的关系是：杂化轨道数=孤电子对数+与之相连的原子数。杂化前后轨道总数比变，杂化轨道用来形成σ键或容纳孤对电子，未杂化的轨道与杂化轨道所在平面垂直，可用来形成π键。

常见杂化方式：

(1)sp杂化：直线型 如：CO2、CS2
(2)sp2杂化：平面三角形（等性杂化为平面正三角形） 如：BCl3 C2H4
不等性杂化为V字型 如：H2O H2S OF2
(3)sp3杂化：空间四面体（等性杂化为正四面体） 如：CH4、CCl4
不等性杂化为三角锥 如：NH3 PCl3 H3O+  
sp3d杂化：三角双锥
sp3d2杂化：八面体（等性杂化为正八面体）

分子的构型与杂化类型的关系：


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


电负性：

(1)键合电子、电负性的定义
元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。
(2)电负性的意义：电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。
(3)电负性大小的标准：以氟的电负性为4．0作为相对标准。
 
(4)电负性的变化规律
①随原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化。
②同周期，从左到右，元素的电负性逐渐变大。
③同主族，从上到下，元素的电负性逐渐变小。


电负性的应用：
①判断元素的金属性和非金属性的强弱
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”(如锗、锑等)的电负性则在1．8左右，它们既有金属性，又有非金属性。
②判断元素化合价的正负
利用电负性可以判断化合物中元素化合价的正负：电负性大的元素易呈现负价，电负性小的元素易呈现正价。
③判断化学键的类型
一般认为，如果成键原子所属元素的电负性差值大于 1．7，它们之间通常形成离子键；如果成键原子所属元素的电负性差值小于1．7，它们之间通常形成共价键。
④解释“对角线规则”
在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素(如右图所示)的有些性质是相似的，被称为“对角线规则”。例如：硼和硅的含氧酸盐都能形成玻璃且互熔，含氧酸都是弱酸等。

发现相似题
与“四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核...”考查相似的试题有：