（全国版）高考化学一轮复习 题型突破13 物质结构与性质的综合应用课件-人教版高三全册化学课件

1、物质结构与性质物质结构与性质选修选修3 3第十一章第十一章题型突破题型突破13物质结构与性质的综合应用物质结构与性质的综合应用物质结构与性质的综合应用题是高考命题选考题中的经典题型，该题型命题形物质结构与性质的综合应用题是高考命题选考题中的经典题型，该题型命题形式和命题角度灵活，涵盖知识广，有关核外电子的排布规律、元素的电离能、电负式和命题角度灵活，涵盖知识广，有关核外电子的排布规律、元素的电离能、电负性的变化规律及其应用、化学键类型的判断、价层电子对互斥模型、杂化轨道类型性的变化规律及其应用、化学键类型的判断、价层电子对互斥模型、杂化轨道类型以及微粒的立体构型的判断、晶体的类型及性质、配位数

2、、晶胞模型的分析及计算以及微粒的立体构型的判断、晶体的类型及性质、配位数、晶胞模型的分析及计算等都是物质结构选考模块的必考点，其中有关晶胞模型的分析及计算是该题型解题等都是物质结构选考模块的必考点，其中有关晶胞模型的分析及计算是该题型解题的难点，同时该题型还能够很好地考查学生分析问题和解决问题的能力，以及空间的难点，同时该题型还能够很好地考查学生分析问题和解决问题的能力，以及空间想象和逻辑思维能力，题目难度一般较大，复习备考时要引起特别关注。该题型解想象和逻辑思维能力，题目难度一般较大，复习备考时要引起特别关注。该题型解题的关键是深刻理解物质结构的相关理论，构建解决问题的思维模型，以结构决定题

3、的关键是深刻理解物质结构的相关理论，构建解决问题的思维模型，以结构决定性质为抓手，找准问题的切入点进行解题。性质为抓手，找准问题的切入点进行解题。1判断判断键和键和键及其个数键及其个数共价单键全为共价单键全为键，双键中有一个键，双键中有一个键和一个键和一个键，三键中有一个键，三键中有一个键和两个键和两个键。键。2判断中心原子的杂化轨道类型判断中心原子的杂化轨道类型(1)根据价层电子对数判断根据价层电子对数判断0101解 题 策 略价层电子对数价层电子对数杂化轨道类型杂化轨道类型2sp3sp24sp34晶体结构中的有关计算晶体结构中的有关计算(1)确定晶体的化学式：根据晶胞的结构特点利用均摊法确

4、定。确定晶体的化学式：根据晶胞的结构特点利用均摊法确定。图示：图示：示例示例1某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示，该晶胞的质量为某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示，该晶胞的质量为_g。示例示例2(2016全国卷全国卷，37)GaAs晶体的密度为晶体的密度为 gcm3，其晶胞结构如图所，其晶胞结构如图所示。示。Ga和和As的摩尔质量分别为的摩尔质量分别为MGa gmol1和和MAs gmol1，原子半径分别为，原子半径分别为rGa pm和和rAs pm，阿伏加德罗常数值为，阿伏加德罗常数值为NA，则，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为分率为_。示例示例3

5、(2018全国卷全国卷，35(5)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞 参 数 为胞 参 数 为 0 . 4 6 6 5 n m ， 阿 伏 加 德 罗 常 数 的 值 为， 阿 伏 加 德 罗 常 数 的 值 为 NA， 则， 则 L i2O 的 密 度 为的 密 度 为_ gcm3(列出计算式列出计算式)。示例示例4Cu与与F形成的化合物的晶胞结构如图所示，若晶体密度为形成的化合物的晶胞结构如图所示，若晶体密度为a gcm3，则则Cu与与F最近距离为最近距离为_pm。(阿伏加德罗常数用阿伏加德罗常数用NA表示，列表示，列出计算表达式，不用化简；

6、图中为出计算表达式，不用化简；图中为Cu，为，为F)0202真 题 示 例1(2018全国卷全国卷，35)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：回答下列问题：(1)Zn原子核外电子排布式为原子核外电子排布式为_。(2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和和Cu组成。第一电离能组成。第一电离能I1(Zn)_I1(Cu)(填填“大于大于”或或“小于小于”)。原因是。原因是_ _。1s22s22p63s23p63d104s2或或Ar3d104s2 大于大于 Zn核外电子排布为全满结构，核外电

7、子排布为全满结构， 较难失电子较难失电子 (3)ZnF2具有较高的熔点具有较高的熔点(872 )，其化学键类型是，其化学键类型是_；ZnF2不溶于有机不溶于有机溶剂而溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_ _。(4)中华本草中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为中，阴离子空间构型为_，C原子的杂化原子的杂化形式为形式为_。离子键离子键 ZnF2为离子为离子化合物，极性大，化合物，极性大

8、，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小的化学键以共价键为主，极性较小平面三角形平面三角形 sp2 ( 5 ) 金 属金 属 Z n 晶 体 中 的 原 子 堆 积 方 式 如 图 所 示 ， 这 种 堆 积 方 式 称 为晶 体 中 的 原 子 堆 积 方 式 如 图 所 示 ， 这 种 堆 积 方 式 称 为_。六棱柱底边边长为。六棱柱底边边长为a cm，高为，高为c cm，阿伏加德罗常数，阿伏加德罗常数的值为的值为NA，Zn的密度为的密度为_gcm3(列出计算式列出计算式)。解 析 解 析 ( 1 ) 锌 的 核 外 有锌 的 核 外 有 3 0 个 电 子 ，

9、因 此 其 核 外 电 子 排 布 式 为个 电 子 ， 因 此 其 核 外 电 子 排 布 式 为1s22s22p63s23p63d104s2，也可写作，也可写作Ar3d104s2。(2)锌的价层电子排布式为锌的价层电子排布式为3d104s2，为全满稳定结构，较难失去电子，铜的价层，为全满稳定结构，较难失去电子，铜的价层电子排布式为电子排布式为3d104s1，较易失去一个电子，因此锌的第一电离能大于铜的第一电离，较易失去一个电子，因此锌的第一电离能大于铜的第一电离能。能。六方最密堆积六方最密堆积(A3型型) (3)由由ZnF2的熔点为的熔点为872 可知，可知，ZnF2应为离子晶体，因此化学

10、键类型为离子应为离子晶体，因此化学键类型为离子键。键。ZnF2为离子化合物，极性较大，不溶于有机溶剂；为离子化合物，极性较大，不溶于有机溶剂；ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学的化学键以共价键为主，极性较小，能够溶于有机溶剂。键以共价键为主，极性较小，能够溶于有机溶剂。(4)C原子价层电子对数原子价层电子对数n(4302)/23，因此，因此C原子为原子为sp2杂化，杂化，CO的空的空间构型为平面三角形。间构型为平面三角形。2(2017全国卷全国卷，35)研究发现，在研究发现，在CO2低压合成甲醇反应低压合成甲醇反应(CO23H2=CH3OHH2O)中，中，Co氧化物负载的氧化物负载的Mn氧

11、化物纳米粒子催化剂具有高活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。回答下列问题：性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：(1)Co基态原子核外电子排布式为基态原子核外电子排布式为_。元素。元素Mn与与O中，第一电离能中，第一电离能较大的是较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是，基态原子核外未成对电子数较多的是_。(2)CO2和和CH3OH分子中分子中C原子的杂化形式分别为原子的杂化形式分别为_和和_。(3)在在CO2低压合成甲醇反应所涉及的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种物质中，沸点从高到低的顺序为_，原因是，原因是_ _。(4)硝酸锰是制备上述反

12、应催化剂的原料，硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了中的化学键除了键处，还键处，还存在存在_。Ar3d74s2 O Mn sp sp3 H2OCH3OHCO2H2 H2O与与CH3OH均为极性分子，均为极性分子，H2O中氢键中氢键比甲醇多；比甲醇多；CO2与与H2均为非极性分子，均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大相对分子质量较大，范德华力较大解析解析(1)Co是是27号元素，其基态原子核外电子排布式为号元素，其基态原子核外电子排布式为Ar3d74s2或或1s22s22p63s23p63d74s2。元素。元素Mn与与O中，由于中，由于O是非金属元素而

13、是非金属元素而Mn是金属元素，所是金属元素，所以以O的第一电离能大于的第一电离能大于Mn的。的。O基态原子核外电子排布式为基态原子核外电子排布式为1s22s22p4，其核外未成，其核外未成对电子数是对电子数是2，而，而Mn基态原子核外电子排布式为基态原子核外电子排布式为Ar3d54s2，其核外未成对电子数，其核外未成对电子数是是5，因此，因此Mn的基态原子核外未成对电子数比的基态原子核外未成对电子数比O的多。的多。(2)CO2和和CH3OH的中心原子的中心原子C的价层电子对数分别为的价层电子对数分别为2和和4，所以，所以CO2和和CH3OH分子中分子中C原子的杂化形式分别为原子的杂化形式分别为

14、sp和和sp3。(3)由于水和甲醇均为极性分子，二氧化碳和氢气均为非极性分子，所以水和甲由于水和甲醇均为极性分子，二氧化碳和氢气均为非极性分子，所以水和甲醇的沸点高于二氧化碳和氢气的沸点；由于水分子中两个氢原子都可以参与形成分醇的沸点高于二氧化碳和氢气的沸点；由于水分子中两个氢原子都可以参与形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇的沸点；由于二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳分的沸点高于甲醇的沸点；由于二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳分子间作用力较大

15、、沸点较高。子间作用力较大、沸点较高。(4)硝酸锰是离子化合物，硝酸根和锰离子之间形成离子键，硝酸根中硝酸锰是离子化合物，硝酸根和锰离子之间形成离子键，硝酸根中N原子与原子与3个氧原子形成个氧原子形成3个个键，硝酸根中存在氮氧双键，所以还存在键，硝酸根中存在氮氧双键，所以还存在键。键。0303即 时 训 练3d24s2 NCH N(或氮或氮) 19NA(或或196.021023或或1.14381024) sp3、sp2 乙酸钠乙酸钠(或或CH3COONa) 乙酸钠固体是离子晶体，乙酰氯固体是分子晶体乙酸钠固体是离子晶体，乙酰氯固体是分子晶体 6 解析解析(1)钛是钛是22号元素，其基态原子电子

16、排布式为号元素，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价电，价电子排布式为子排布式为3d24s2。(2)构成构成4 二甲氨基吡啶的原子有二甲氨基吡啶的原子有C、N、H，C、N同处于第同处于第二周期，随着原子序数增大，同周期从左到右电负性增大，而二周期，随着原子序数增大，同周期从左到右电负性增大，而H位于第一周期，电位于第一周期，电负性较小，所以电负性负性较小，所以电负性NCH。同一周期，从左到右各元素的第一电离能总体呈。同一周期，从左到右各元素的第一电离能总体呈增大的趋势，但是当原子的价电子层原子轨道为全满或者半满时状态稳定，所以它增大的趋势，但是当原子的价电子层原

17、子轨道为全满或者半满时状态稳定，所以它们的第一电离能比相邻的原子都要大，即们的第一电离能比相邻的原子都要大，即N的第一电离能比相邻的的第一电离能比相邻的C大，而大，而H位于第位于第一周期第一电离能较小，因此三种元素的第一电离能最大的是一周期第一电离能较小，因此三种元素的第一电离能最大的是N元素。根据元素。根据4二二甲氨基吡啶的结构，可知甲氨基吡啶的结构，可知1 mol该分子中的该分子中的键共有键共有19 mol。分子中甲基上的。分子中甲基上的C原子原子的杂化方为的杂化方为sp3杂化，杂环上杂化，杂环上C原子的杂化方为原子的杂化方为sp2杂化。杂化。2(2019安徽皖北联考安徽皖北联考)有有A、

18、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素五种原子序数依次增大的元素(原原子序数均小于子序数均小于30)。A的基态原子的基态原子2p能级有能级有3个单电子；个单电子；C的基态原子的基态原子2p能级有能级有1个单个单电子；电子；E原子最外层有原子最外层有1个单电子，其次外层有个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子；个能级且均排满电子；D与与E同周同周期，价电子数为期，价电子数为2。则：。则：( 1 ) B 元 素 的 氢 化 物 的 沸 点 是 同 族 元 素 氢 化 物 中 最 高 的 ， 原 因 是元 素 的 氢 化 物 的 沸 点 是 同 族 元 素 氢 化 物 中 最 高 的 ， 原 因 是_。( 2 ) A 、 B 、 C 三 种 元 素 的 氢 化 物 稳 定 性 由 强 到 弱 的 顺 序 为三 种 元 素 的 氢 化 物 稳 定 性 由 强 到 弱 的 顺 序 为_(用化学式表示用化学式表示)。(3)A的最简单氢化物分子的