高考化学大二轮复习 第1部分 知识整合 专题5 选考模块 第15讲 物质结构与性质课件

(5)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___________。
(6)晶胞有两个基本要素： ①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。 下图为 Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数 A 为 (0,0,0)；B 为(12，0，12)；C 为(12，12，0)，则 D 原子的坐 标参数为____________。
(三)分子间作用力与物质的性质 1．了解化学键和分子间作用力的区别。 2．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含 有氢键的物质。 3．了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶 体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
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1．(2016·全国Ⅰ卷)锗(Ge)是典型的半导体元素， 在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：
2．(2016·全国Ⅲ卷)砷化镓(GaAs)是优良的半导体 材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。 回答下列问题：
(1) 写 出 基 态 As 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 ____________。
(2)根据元素周期律，原子半径Ga________As，第 一电离能Ga________As。(填“大于”或“小于”)
4．了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性 的关系。
(二)化学键与物质的性质 1．理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构 特征解释其物理性质。 2．了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、 键长、键角等说明简单分子的某些性质。
3．了解简单配合物的成键情况。 4．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化 硅等原子晶体的结构与性质的关系。 5．理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属 的一些物理性质。 6．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp， sp2，sp3)，能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论 推测常见的简单分子或者离子的空间结构。
(3)AsCl3分子的立体构型为___来自百度文库____，其中As的杂 化轨道类型为____________。
(4)GaF3的熔点高于1 000 ℃，GaCl3的熔点为77.9 ℃，其原因是__________________________________。
(5)GaAs的熔点为1 238 ℃，密度为ρ g·cm－3，其晶 胞结构如图所示。该晶体的类型为________，Ga与As 以 ________ 键 键 合 。 Ga 和 As 的 摩 尔 质 量 分 别 为 MGa g·mol－1和MAs g·mol－1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，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________。
专题五 选考模块
第15讲 物质结构与性质
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［考纲要求］
(一)原子结构与元素的性质 1．了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布 式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。了解原 子核外电子的运动状态。 2．了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的 某些性质。
3．了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁， 了解其简单应用。
答案 (1)3d104s24p2 2 (2)Ge 原子半径大，原子间形成的 σ 单键较长，p－ p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成 π 键 (3)GeCl4、GeBr4、GeI4 的熔、沸点依次增高。原因 是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互 作用力逐渐增强 (4)O＞Ge＞Zn (5)sp3 共价键 (6)①(14，14，14) ②6.028××57635.763×107
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·cm－3( 列出计算式即可)。
解析 (1)锗元素在周期表的第四周期、第ⅣA族， 因此核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，p轨道上的2个电 子是未成对电子。
(2)锗虽然与碳为同族元素，但比碳多了两个电子层 ，因此锗的原子半径大，原子间形成的σ单键较长，pp 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π 键。
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规 律及原因____________________________。
熔点/℃
GeCl4 －49.5
GeBr4 26
GeI4 146
沸点/℃
83.1
186
约400
(4) 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 大至小的顺序是____________。
(5)Ge 单晶为金刚石型结构，金刚石中碳原子的杂化方 式为 sp3，因此 Ge 原子的杂化方式也为 sp3。微粒之间存在 的作用力为共价键。
(6)①根据题给图示可知，D 原子的坐标参数为(14，14，14)。 ②每个晶胞中含有锗原子 8×1/8＋6×1/2＋4=8(个)，每 个晶胞的质量为8×73NgA·mol－1，晶胞的体积为(565.76×10－10 cm)3，所以晶胞的密度为NA×(85×657.736g×·m1o0l－－110 cm)3。
(3)由锗卤化物的熔沸点由Cl到I呈增大的趋势且它 们的熔沸点较低，可判断它们均为分子晶体，而相同类 型的分子晶体，其熔沸点取决于相对分子质量的大小， 因为相对分子质量越大，分子间的作用力就越大，熔沸 点就越高。
(4)Zn和Ge为同周期元素，Ge在Zn的右边，因此 Ge的电负性比Zn的强；O为活泼的非金属元素，电负 性强于Ge和Zn，因此三者电负性由大至小的顺序为O 、Ge、Zn。
(1) 基 态 Ge 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 [Ar] ____________，有________个未成对电子。
(2)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、 叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结 构角度分析，原因是______________________________ ______________________________________________。