林增輝
從2023年開始,《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊成為廣東高考的必考內(nèi)容,長期以來,該模塊一直作為選考內(nèi)容,選考的學(xué)生較少,因此無論是新授課,還是高三的復(fù)習(xí)備考,對師生來說,都有一定的挑戰(zhàn)性,筆者希望通過分析課標(biāo)、教材及高考試題,能給同學(xué)們的復(fù)習(xí)備考帶來一點幫助。
一、認識《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》與必修模塊的聯(lián)系
《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》雖然是一個獨立的模塊,但它是高中化學(xué)知識體系中不可或缺的一部分,該模塊內(nèi)容與必修模塊密切聯(lián)系(如表1),是必修模塊內(nèi)容的深化和提升,通過該模塊的學(xué)習(xí),同學(xué)們能從微觀視角更加深刻地理解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,不會孤立地看待該模塊的知識點,而是將其作為學(xué)科思想或理論工具,解決在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。
二、了解《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊在高考中的考查情況
以往《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》只是一個選考人數(shù)很少的模塊,因此對大多數(shù)師生來說,該模塊的備考經(jīng)驗幾乎是空白的,筆者通過分析近6年廣東(含2018~2020年課標(biāo)I)卷試題,從宏觀上了解該模塊的考查方式和常見考點,以期能讓同學(xué)們更有針對性地進行復(fù)習(xí)備考。
表2顯示,在近6年的廣東(含2018~2020年課標(biāo)I)卷中,《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊的主要考點是比較集中的,考點的考查頻率相對來說都比較高,多數(shù)考點在6年中出現(xiàn)了4次以上,特別是核外電子排布、雜化軌道理論、晶胞的分析與計算等考點更加突出,值得重點關(guān)注。
但值得注意的是,在前5年的試卷中,物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)模塊是以單獨的大題出現(xiàn),在2023年試卷中,是將考點分散到選擇題和填空題中,沒有獨立的大題,這一考查方式的變化,也說明了該模塊是作為“化學(xué)思維或理論工具”的核心觀點,是同學(xué)們深入研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的核心理論知識,因此,該模塊的試題考查方式也將變得更加靈活,但無論如何,只要同學(xué)們掌握核心考點的必備知識,相信也能輕松駕馭該模塊的試題。
三、《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊核心考點分析
結(jié)合近年來考點的出現(xiàn)頻率,在這里重點分析基態(tài)原子(離子)核外電子排布、原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)、分子(離子)的空間結(jié)構(gòu)、晶體類型的判斷與晶胞的分析等核心考點。
1.基態(tài)原子(離子)核外電子排布
在高考中,常要求同學(xué)們書寫基態(tài)原子(離子)的價電子排布式,或價層電子排布圖(軌道表示式),這一考點雖然考查頻率很高,但所寫的元素基本都是同學(xué)們比較熟悉的,難度不是很大。
【例1】按要求填空。
①(2023·廣東)基態(tài)Fe2+的3d電子軌道表示式為。
②(2022·甲卷)基態(tài)F原子的價層電子排布圖(軌道表示式)為。
③(2023·乙卷)基態(tài)Fe原子的價電子排布式為。
④(2022·廣東)Se與S同族,基態(tài)硒原子價電子排布式為。
⑤(2021·廣東、2023·北京)基態(tài)硫原子價電子排布式為。
⑥(2018·課標(biāo)I)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為______、______(填標(biāo)號)。
A.___ B.
C.D.
答案:① ②
③3d64s2④4s24p4 ⑤ 3s23p4 ⑥D(zhuǎn) C
在近幾年的高考中,這類題目的要求,基本都符合構(gòu)造原理的規(guī)律,所以只要掌握構(gòu)造原理的電子排布順序,基本都能正解作答。但在此也給同學(xué)們幾點提示:(1)要注意題目是要求書寫電子排布式,還是價層電子排布圖(軌道表示式)?(2)構(gòu)造原理是一個經(jīng)驗規(guī)律,1~20號元素都符合這個規(guī)律,但不是所有元素的電子排布都符合構(gòu)造原理,當(dāng)然,如果出現(xiàn)這類原子,一般都會有提示,要注意題目信息;(3)當(dāng)原子失去電子形成陽離子時,總是首先失去最外層電子,例如過渡元素鐵和銅的原子、離子價層電子排布如下:Fe(3d64s2)、Fe2+(3d6)、Fe3+(3d5) 、Cu(3d104s1)、Cu +(3d10)、Cu2+ (3d9),另外,也要注意按能層的順序?qū)?,不能寫?s23d6。
2.原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)
原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)主要包含電離能、電負性或物質(zhì)熔沸點等考點,由于電離能、電負性和物質(zhì)熔沸點與原子結(jié)構(gòu)或物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān),元素核外電子的周期性變化,也使元素的電離能或電負性呈現(xiàn)出了一定的規(guī)律,同周期或同主族元素組成的物質(zhì)的熔沸點也呈現(xiàn)出了一定的規(guī)律。
角度一:根據(jù)原子結(jié)構(gòu)判斷電負性或電離能的大小
【例2】(2023·廣東)化合物XYZ4ME4可作肥料,所含的5種元素位于主族,在每個短周期均有分布,僅有Y和M同族。Y的基態(tài)原子價層p軌道半充滿,X的基態(tài)原子價層電子排布式為nsn-1,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是
A. 元素電負性:E>Y>Z
B. 氫化物沸點:M>Y>E
C. 第一電離能:X>E>Y
D. YZ3和YE—3的空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形
解析:由題干可知,5種元素位于主族,且在每個短周期均有分布,可知必定有H元素,而E在地殼中含量最多,為O元素,Y的基態(tài)原子價層p軌道半充滿,Y和M同族,可知Y、M分別為氮、磷元素之一,結(jié)合XYZ4ME4的化學(xué)式,可推斷Z為氫元素、M為磷元素、E為氧元素、Y為氮元素,而X元素的化合價應(yīng)為+2,X的基態(tài)原子價層電子排布式為nsn-1,X與M同周期,可推斷n=3,即X為鎂元素。電負性表示原子對電子的吸引能力,一般來說,非金屬性越強,電負性也相應(yīng)越強,因此可知元素電負性:O>N>H,A正確;液氨、水中都存在氫鍵,沸點高,磷化氫中沒有氫鍵,沸點低,B錯誤;短周期元素中,同周期元素第一電離能從左往右總趨勢逐漸增大,但第ⅡA族和第ⅤA族元素略高于兩側(cè)元素,所以氮元素的第一電離能大于氧元素的,而鎂是較為活潑的金屬,易失電子,第一電離能低于氧元素的,C錯誤;NH3中心原子價層電子對為3+1=4,有一對孤電子對,空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,NO—3價層電子對為3,沒有孤對電子,NO—3空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,D錯誤。
答案:A
對于這一類題目,同學(xué)們要正確理解電負性和電離能概念的本質(zhì),掌握短周期主族元素的電負性和電離能的變化規(guī)律及特殊情況,例如第ⅡA族和第ⅤA族元素因為原子軌道的全滿或半滿結(jié)構(gòu),而導(dǎo)致第一電離能高于兩側(cè)的元素。
角度二:分析元素電負性或電離能差異的原因
【例3】按要求填空:
①(2023·北京)比較S原子和O原子的第一電離能大小,從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由:___。
②(2022·甲卷)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級電離能I變化趨勢(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是______(填標(biāo)號),判斷的根據(jù)是____________;
第三電離能的變化圖是______(填標(biāo)號)。
解析:結(jié)合題干信息,①中,S和O為同主族元素,O原子核外有2個電子層,S原子核外有3個電子層,O原子半徑小,原子核對最外層電子的吸引力大,不易失去1個電子,即O的第一電離能大于S的第一電離能。②中,圖a表示第一電離能的變化圖,因為同周期元素第一電離能的總體趨勢是依次升高的,但由于N元素的2p能級為半充滿狀態(tài),因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高; 同一周期原子的第三電離能的總體趨勢也是依次升高的,但由于C原子在失去2個電子之后的2s能級為全充滿狀態(tài),因此其再失去一個電子時需要的能量稍高,滿足這一規(guī)律的圖像為圖b。
這類題目,不但要求同學(xué)們能正確判斷元素的電負性或電離能的大小,而且還能用簡潔的語言進行描述,為了更好地解答這類題目,同學(xué)們不但要學(xué)會“說理”,也要加強文字表達的訓(xùn)練。
角度三:根據(jù)物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進行推理分析
【例4】按要求填空:
①(2023·山東)已知電負性Cl>H>Si,SiHCl3在濃NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___ 。
②(2023·甲卷)AlF3的熔點為1090℃,遠高于AlCl3的192℃,由此可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為___ 鍵。
③(2023·乙卷)已知一些物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)如下表:
分析同族元素的氯化物 SiCl4、GeC14、SnCl4 熔點變化趨勢及其原因____________。
④(2021·浙江)已知3種原子晶體的熔點數(shù)據(jù)如下表:
解析:結(jié)合題干信息,①中,已知電負性Cl>H>Si,則SiHCl3中氯元素的化合價為-1,氫元素的化合價為-1,硅元素化合價為+4,所以SiHCl3在濃NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)時,-1價氫被氧化生成H2,同時得到氯化鈉、硅酸鈉,化學(xué)方程式為SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O。②中,AlF3的熔點為1090℃,遠高于AlCl3的192℃,由于F的電負性最大,其吸引電子的能力最強,因此,可推斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為離子鍵。③中,三種氯化物熔點都比較低,可知都是由結(jié)構(gòu)相似的分子構(gòu)成的分子晶體,相對分子質(zhì)量由SiC14至SnCl4遞增,故熔化時需克服的范德華力也遞增,導(dǎo)致熔點升高。④中,由于金剛石和晶體硅都屬于共價晶體,共價晶體中,原子半徑越小,共價鍵鍵能越大,熔點越高,而硅原子半徑大于碳原子,所以鍵能:C—C>Si—Si,金剛石熔點比晶體硅熔點高。
這一類題目,是根據(jù)不同物質(zhì)的性質(zhì),進行推理分析,但考查點多數(shù)是立足于“同周期”或“周主族”的遞變規(guī)律,同學(xué)們要學(xué)會根據(jù)同周期或同主族元素在性質(zhì)上的相似性和遞變性規(guī)律進行分析。
3.分子(離子)的空間結(jié)構(gòu)
分子(離子)的空間結(jié)構(gòu)主要考查價層電子對互斥模型和雜化軌道理論,在近年來的試題中考查的頻率非常高,同學(xué)們要高度重視。
角度一:雜化軌道理論
【例5】按要求填空:
①(2023·甲卷)氣態(tài)AlCl3通常以二聚體Al2Cl6的形式存在,其空間結(jié)構(gòu)如下圖所示,二聚體中Al的軌道雜化類型為______。
②(2021·甲卷)SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體,其中Si采取的雜化類型為______。SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng),機理如下:
含s、p、d軌道的雜化類型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為______(填標(biāo)號)。
③(2021·湖南)N-甲基咪唑( )中碳原子的雜化軌道類型為______。
解析:結(jié)合①中信息可知,Al原子與其周圍的4個氯原子形成四面體結(jié)構(gòu),而且Al原子不可能存在孤對電子,因此可推斷二聚體中A1的軌道雜化類型為sp3。②中,根據(jù)SiCl4的結(jié)構(gòu)式可知,Si的價層電子對數(shù)為4,故Si采取sp3雜化;根據(jù)SiCl4(H2O)的結(jié)構(gòu)式可知Si的價層電子對數(shù)為5,采取sp3d雜化。③中,N-甲基咪唑分子中含有甲基和碳碳雙鍵,甲基的碳原子的雜化軌道類型為sp3,而碳碳雙鍵的為sp2。
同學(xué)們要特別注意,由于雜化軌道用于形成σ鍵或容納未參與成鍵的孤對電子,因此判斷中心原子與多少個原子成鍵,有多少對孤對電子,就可以夠輕松地判斷中心原子的雜化軌道類型。
角度二:分析分子(離子)的空間結(jié)構(gòu)
【例6】(2023·湖北)價層電子對互斥理論可以預(yù)測某些微粒的空間結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是
A. CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體
B. SO2-3和CO2-3的空間構(gòu)型均為平面三角形
C. CF4和SF4均為非極性分子
D. XeF2與XeO2的鍵角相等
解析:題干明確用價層電子對互斥理論預(yù)測微粒的空間結(jié)構(gòu),甲烷分子中心原子的價層電子對為4,水分子的中心原子價層電子對也為4,所以CH4和H2O的VSEPR模型都是四面體,A正確;SO2-3的孤電子對為1,CO2-3的孤電子對為0,所以SO2-3的空間構(gòu)型為三角錐形,CO2-3的空間構(gòu)型為平面三角形,B錯誤;CH4為正四面體結(jié)構(gòu),是非極性分子,SF4中心原子有孤電子對,為極性分子,C錯誤;XeF2和XeO2分子中,F(xiàn)、O原子和中心原子結(jié)合的電子數(shù)目不同,中心原子孤電子對不相等,孤電子排斥力不同,所以鍵角也不相等,D錯誤。
答案:A
【例7】按要求填空:
①(2023·乙卷)SiCl4的空間結(jié)構(gòu)為______ ,
②(2022·廣東)SeO2-4的立體構(gòu)型為______,
③(2020·課標(biāo)Ⅰ)磷酸根離子的空間構(gòu)型為______。
解析:題①中,中心原子Si和四個氯原子成鍵,沒有孤對電子,因此SiCl4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體;②中SeO2-4中Se價層電子對數(shù)為4+1/2(6+2-2×4)=4 ,其立體構(gòu)型為正四面體形;③中,PO3-4中P原子不含孤電子對,價層電子對數(shù)為4,因此其構(gòu)型為正四面體形。
這一類題目的難度不大,但要求同學(xué)們要明確概念,價層電子對數(shù)等于σ鍵電子對數(shù)加上中心原子的孤電子對數(shù),不計算π鍵,σ鍵電子對數(shù)等于中心原子結(jié)合的原子數(shù);此外,同學(xué)們也要熟悉中心原子價層電子對數(shù)為2~4的分子或離子的空間結(jié)構(gòu),在考試時才能快速作出判斷。
角度三:分析比較鍵角大小
【例8】按要求填空:
①(2020·山東)NH3、PH3、AsH3的鍵角由大到小的順序為_________ 。
②(2022·北京)比較SO2-4和H2O分子中的鍵角大小并給出相應(yīng)解釋:______ 。
③(2022·湖南)比較鍵角大?。簹鈶B(tài)SeO3分子______SeO2-3離子(填“>”“<”或“=”),原因是______。
解析:根據(jù)題目信息,①中,NH3、PH3、AsH3的中心原子都是sp3雜化,都有1對孤電子對,中心原子的電負性越小,成鍵電子對之間的斥力越小,鍵角越小,所以鍵角由大到小的順序為NH3>PH3>AsH3;②中,SO2-4中S原子的價層電子對數(shù)為4、孤電子對數(shù)為0,離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,H2O分子中O原子的價層電子對數(shù)為4、孤電子對數(shù)為2,分子的空間結(jié)構(gòu)為V形,受孤對電子擠壓,H2O分子的鍵角小于SO2-4的鍵角;③中,SeO3分子中硒原子的價層電子對數(shù)為3,孤對電子對數(shù)為0,分子的空間構(gòu)型為平面三角形,鍵角為120°,SeO2-3離子中硒原子的價層電子對數(shù)為4,孤對電子對數(shù)為1,離子的空間構(gòu)型為三角錐形,鍵角小于120°,因此氣態(tài)SeO3分子的鍵角大于SeO2-3離子的鍵角。
鍵角的比較,一般有下幾種情況:(1)依據(jù)雜化方式和空間結(jié)構(gòu)比較,鍵角大小規(guī)律:直線形>平面三角形>正四面體形>三角錐形>V形;(2)雜化方式相同,孤電子對數(shù)不同,中心原子上孤電子對越多,孤電子對對成鍵電子對的斥力越大,鍵角越小;(3)中心原子不同,配位原子相同,中心原子的電負性越大,鍵角越大,例如NH3的鍵角大于PH3的鍵角;(4)中心原子相同,配位原子不同,配位原子的電負性越大,鍵角越小,例如NF3的鍵角小于NH3的鍵角。
4.晶體類型的判斷與晶胞的分析
晶體類型的判斷與晶胞的分析是高考的熱門考點,前者相對簡單,而晶胞的分析難度較大,對同學(xué)們的計算能力和空間觀察能力有較高的要求。
角度一:晶體類型的判斷
【例9】(2021·遼寧)單質(zhì)硫和氫氣在低溫高壓下可形成一種新型超導(dǎo)材料,其晶胞如下圖。下列說法錯誤的是
A.S位于元素周期表p區(qū)
B.該物質(zhì)的化學(xué)式為H3S
C.S位于H構(gòu)成的八面體空隙中
D.該晶體屬于分子晶體
解析:S元素是第ⅥA族元素,位于元素周期表的p區(qū),A正確;應(yīng)用均攤法計算,該晶胞中含S原子數(shù)為1+1/8×8=2,含H原子數(shù)為1/2×6+1/4×12=6,可知該物質(zhì)的化學(xué)式為H3S,B正確;以體心的S為研究對象,其位于面心上的6個H原子構(gòu)成的八面體空隙中,如圖所示,C正確;該物質(zhì)為超導(dǎo)材料,而分子晶體不導(dǎo)電,D錯誤。
答案:D
【例10】(2023·山東)-40℃時,F(xiàn)2與冰反應(yīng)生成HOF利HF。常溫常壓下,HOF為無色氣體,固態(tài)HOF的晶體類型為___ ,
解析:根據(jù)題目信息,常溫常壓下,HOF為無色氣體,可知HOF的沸點較低,可推斷固態(tài)HOF的晶體類型為分子晶體。
這類題目雖然比較簡單,但同學(xué)們還是要熟悉四種晶體類型,除了利用基本概念進行判斷,也應(yīng)熟悉四類晶體的特殊性質(zhì),例如熔沸點,分子晶體相對比較低,而離子晶體、共價晶體一般都比較高;又如導(dǎo)電性,分子晶體不能導(dǎo)電,少部分共價晶體能導(dǎo)電,而離子晶體在熔融狀態(tài)或水溶液中能導(dǎo)電;縱觀近年來的高考試題,利用宏觀性質(zhì)判斷晶體類型是常見的考查方式。
角度二:晶胞的分析和計算
【例11】(2023·湖北改編)鑭La和H可以形成一系列晶體材料LaHn,在儲氫和超導(dǎo)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。LaHn屬于立方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示。高壓下,LaH2中的每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu),即得到晶體LaHx。下列說法錯誤的是
A. LaH2晶體中離La最近且等距離的H有8個
B. 晶體中H和H的最短距離:LaH2 > LaHx
C. 在LaHx晶胞中,H形成一個頂點數(shù)為40的閉合多面體籠
D. LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為40/(4.84×10-8)3×6.02×1023g·cm-3
解析:由LaH2的晶胞結(jié)構(gòu)可知,La位于頂點和面心,晶胞內(nèi)8個小立方體的中心各有1個H原子,若以頂點La研究,與之最近且等距離的H原子有8個,A正確;由LaHx晶胞結(jié)構(gòu)可知,每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu),H和H之間的最短距離變小,則晶體中H和H的最短距離:LaH2 > LaHx,B正確;在LaHx晶胞中,每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu),這樣的結(jié)構(gòu)有8個,頂點數(shù)為4× 8=32,且不是閉合的結(jié)構(gòu),C錯誤;1個LaHx晶胞中含5× 8=40個H原子,含H質(zhì)量為40/NA g,晶胞的體積為(484.0×10-10cm)3=(4.84×10-8)3cm3,則LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為40/(4.84×10-8)3×6.02×1023g·cm-3 ,D正確。
答案:C
【例12】按要求填空:
①(2023·甲卷)AlF3結(jié)構(gòu)屬立方晶系,晶胞如圖所示,若晶胞參數(shù)為a pm(即立方體邊長),晶體密度ρ=___g·cm-3 (列出計算式,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。
②(2022·廣東)我國科學(xué)家發(fā)展了一種理論計算方法,可利用材料的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)測其熱電性能,該方法有助于加速新型熱電材料的研發(fā)進程?;衔颴是通過該方法篩選出的潛在熱電材料之一,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1,沿x、y、z軸方向的投影均為圖2。
X的化學(xué)式為______,設(shè)X的最簡式的式量為Mr,晶體密度為ρg·cm-3,則X中相鄰K之間的最短距離為______nm(列出計算式,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。
③(2023·乙卷)一種硼鎂化合物具有超導(dǎo)性能,晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系,其晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿c軸的投影圖如下所示,該物質(zhì)化學(xué)式為___ ,B-B最近距離為______。
解析:題①中,AlF3結(jié)構(gòu)屬立方晶系,即晶胞結(jié)構(gòu)為正方體,晶胞棱上大球個數(shù)為12×1/4=3 ,頂點小球個數(shù)為8×1/8=1 ,則大球為F—,小球為Al3+,正方體晶胞邊長為a pm,則晶胞的體積為(apm)3=a3×10-30cm3 ,晶胞的質(zhì)量為84g/NA ,則其晶體密度ρ=84×1030/NA·a3g·cm3 ;
題②中,分析晶胞結(jié)構(gòu),可知有8個K,個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4 ,則X的化學(xué)式為K2SeBr6,X的最簡式的式量為Mr,晶體密度為ρg·cm-3,設(shè)晶胞參數(shù)為anm,得到
ρ=m/V=Mrg·mol-1/NA mol-1×4/(a×10-7cm)3=ρg·cm-3,
解得a=3/4Mr/NAρ×107nm ,X中相鄰K之間的最短距離為晶胞參數(shù)的一半即1/2×3/4Mr/NAρ×107nm ;題③中,由硼鎂化合物的晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿c軸的投影(即光線平行于c軸)圖可知,Mg位于正六棱柱的頂點和面心,由均攤法可以求出正六棱柱中含有12×1/6+2×1/2=3 個Mg,B在正六棱柱體內(nèi)共6個,則該物質(zhì)的化學(xué)式為MgB2,由晶胞沿c軸的投影圖可知,B原子在圖中兩個正三角形的中心,根據(jù)晶胞參數(shù)(棱長和夾角),可計算出B-B最近距離為3/3a。
通過上述例題,同學(xué)們可發(fā)現(xiàn)晶胞的分析和計算,考查角度是很多的,但重點依然是在落在晶胞的計算上,例如晶胞密度、原子距離等的計算。在這里給同學(xué)們提幾點建議:(1)要熟悉常見的晶胞類型,例如常見的長方體形(包含立方晶系)和六方晶系(如例12③),熟悉均攤法在這些晶型中的應(yīng)用;(2)對于晶胞投影,如果是沿X軸,則光線平行于X軸,如果是在某個面上投影,則光線垂直于該面。(3)平時多觀察分析實際的晶胞模型,強化空間想象能力。(4)計算過程要嚴(yán)謹細致,注意單位換算,不漏寫錯寫字母符號。
四、復(fù)習(xí)備考建議
1.熟練運用物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的基本理論,將其作為學(xué)習(xí)化學(xué)的金鑰匙。例如在高考中,常常要求同學(xué)們運用原理分析物質(zhì)的電離能變化、電負性對物質(zhì)性質(zhì)的影響等,如果同學(xué)們在平時的學(xué)習(xí)過程中,能經(jīng)常運用這些理論去認識、解釋常見的化學(xué)現(xiàn)象,不但有利于同學(xué)們應(yīng)對高考中的試題,也能不斷深化同學(xué)們對化學(xué)原理的理解。
2.提高復(fù)習(xí)的針對性和有效性。物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)模塊的知識線非常清晰,講授了原子、分子和晶體的相關(guān)概念和理論,同學(xué)們要把握知識的主線,同時通過歷年來的高考試題,明確核心考點和熱門考點,做到知己知彼,方能百戰(zhàn)不殆,但要提醒同學(xué)們的是,在新教材中,有些概念已經(jīng)刪除,但一些省市的題目仍有提及,例如配位數(shù)、晶格能等概念,同學(xué)們在碰到這些題目時,可以回避這些概念,減少學(xué)習(xí)的負擔(dān)??傊?,應(yīng)立足教材,有針對性地挑選練習(xí)題目,明晰考點,有針對性地復(fù)習(xí)。
責(zé)任編輯 李平安