第一部分专题11物质结构与性质

1、专题十一物质结构与性质最新考纲1原子结构与元素的性质：（1） 了解原子核外电子的运动状态、 能级分布和排布原理，能正确书写136号元素原子核外电子、价电子的电子排 布式和轨道表达式。 了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。（4） 了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。2.化学键与分子结构：（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）了解共价键的形成、极性、类型（c键 和n键），了解配位键的含义。（3）能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些 性质。（4）了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型 （sp、sp2、

2、sp3）。（5）能用价层 电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。3分子间作用力与物质的性质：（1） 了解范德华力的含义及对物质性质的影响。（2） 了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。4晶体结构与性质：了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的 区别。了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。（3）了解分子晶体结构与性质的关系。（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。了解金属晶体常见的堆积方式。（6） 了解晶胞的概

3、念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。自主排查定弱点正误判断，正确的打“V”，错误的打“X” 01. Cr 原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1 可简化为Ar3d 54s1 o （）2 同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能一定增大。（）3 .共价三键中含有2个c键、1个n键。（）4. SO2分子中S原子的杂化方式为sp杂化。（）5. H2O分子键角NH3分子键角CH4分子键角。（）6. NH3分子的空间构型为平面三角形。（）7. 原子总数相同、价电子总数相同的分子具有许多相近的性质。（）8. 金属越活泼对应元素的电离能越大。（）9. 共价化合物中两种元

4、素电负性差值越大，它们形成的共价键的极性越强。（）10. 不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。（）tltl11 .氧原子电子排布图为：'0 （）12. 同一主族随电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小。（）13. 个NaCI晶胞中有1个Na： 1个C。（）14. so4、P03为等电子体，其中心原子均采用 sp3杂化，离子构型均为正 四面体形。（）15. 氢键是介于化学键和范德华力之间较强的分子间作用力。（）16. 铁原子的价层电子排布式为：3d64s2。（）17. 水分子的空间构型为直线形。（）18. 一个金刚石晶胞中有4个碳原子。（）19. 分子内氢键的形成能使某些

5、物质的熔沸点升高。（）20. 般情况下，不同类型晶体的熔沸点高低的比较规律：原子晶体> 离子晶体分子晶体。（）命题角度一 核外电子排布、电离能、电负性命题规律 原子结构与性质是选考题中的必考点，主要考查136号元素的 电负性，电离能（主要是第一电离能）的大小比较与应用，基态原子（或离子）的电 子排布式、轨道表示式以及价电子排布式等。g知能必备o1. 原子核外电子排布的“三个原理”及其表示方法（1）三个原理：能量最低原理、泡利原理、洪特规则。（2）基态原子核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式彳 2c 2小 6c 2c 41s 2s2p 3s 3p简化电子 排布式Ne3s23

6、p4电子排布图（轨道表示式）| Is 2s2p3s3|iti n Iti u tiu n t价电子排布式3s23p42. 电离能（1）电离能的应用判断元素金屈一性强闕电离能的曲用元合 断化价 判素如果某元累的4+lM，则该元素的常见化合 价为+机 如钠元素右G所以钠元素的常 见化合价为+1IUM怙名电子原子1山兀素的各级电离能逐级增大丫 -冇一定的规律件、晋电离能的变化出现交变 时.电子层数就可能发牛变化同周期元索从左向右、元素的第一电离能有 增大趋势-但是当能毘和同的原子轨逍在全 空.半充满和全充満状态时*其第一电离能 大丁相邻的元索，如NX4C(2)第一电离能的周期性3.电负性的应用第一电

7、肉能越小金属越容易失去电子金属 性越强，反之越弱判断元素在 化合物中的 化合价'业负性大的元素易呈现负价电负性小的元索易呈现正价判断化学键类型电如性差值大于17的元素原子之 问形成的化学繼主要是离子键电负性差值小于1- 7的元素原子之 间形成的化学键主要是共价键3题组训练81. （1）（2019全国卷I ）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是填标号）。A. Ne3富3sC. Ne：D. Ne3s 3p3p（2）（2019全国卷U ）®Fe成为阳离子时首先失去 道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2, Sm3+价层电子排布式为 。比较离子半径：F（填“大于”

8、“等于”或“小于”）。（2019全国卷川）在周期表中，与 Li的化学性质最相似的邻族元素是，该元素基态原子核外 M层电子的自旋状态 （填“相同”或“相反”）。2. （1）（2018全国卷I ）Li是最轻的固体金属，采用 Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题:下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别是、（填标号）oMB口IA. 2小 2小 2p,B.Its 2s 2p, 2p, 2p.fflODnE3 迅口C ls-p. ?片D.Is 2w 2j 2px 2pJLi +与H具有相同的电子构型，r（Li+）小于r（H_），原因是（2）（

9、2018全国卷II）硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表 所示：h2sFcS2S().S().tH 二 S(h熔点/匸-85. 5115.2>60075. 516. 810. 3沸点/C-60. 3444. 6（分解）-10t 045.0337.0基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 o（3）（2018全国卷川）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： Zn原子核外电子排布式为o 黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成，第一电离能Ii（Zn）h（Cu）（填“大于”或“小于”）。原因是。3.

10、 （1）（2017全国卷I ）回答下列问题： 元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为nm填标号）。A. 404.4 B. 553.5 C. 589.2 D. 670.8 E. 766.5 基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是 占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属 K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是_。（2）（2017全国卷I）我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐（N5）6（H3O）3（NH4）4CI（用R代表）。回答下列问题： 氮原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为。F(NCB 元素的基态气态原子得到一

11、个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（巳）。第二周期部分元素的Ei变化趋势如图所示，其中除氮 元素外，其他元素的 Ei自左而右依次增大的原因是 ；氮元素的Ei呈现异常的原因是。（2017全国卷川）Co基态原子核外电子排布式为 。元素Mn与O中，第一电离能较大的是 ，基态原子核外未成对电子数较多的是4. （1）（2019陕西高三教学质量检测）碳、氮元素是构成生物体的主要元素， 在动植物生命活动中起着重要作用。根据要求回答下列问题： 氮原子核外有 中不同运动状态的电子，基态氮原子核外电子排布图为。 已知：（NH4）2CO3=2NH3f + H2OT + CO2T与氧同周期，且第

12、一电离能比氧大的元素有 中。分解所得的气态化合物分子的键角由小到大的顺序为 （填化学式）（2）（2019广东六校高三联考）Cu（NH3）4SO4 H2O是一种杀虫剂。回答下列问 题：基态Cu原子的价层电子排布式为 ，N、S、O的第一电离能由大到小的排列顺序为。（3）（2019四川成都高三一诊）黄铜矿是工业冶炼铜的原料，主要成分为 CuFe®。试回答下列问题： 基态硫原子核外电子有 中不同的运动状态，能量最高的电子所占据的原子轨道形状为。 Cu、Zn的第二电离能大小l2（Cu）2（Zn）（填“>”或“=”）。误区警示核外电子排布常见错误3d、4s书写顺序混乱电子排布式Fe： 如F

13、e：违背洪特规则特例。Cr： 1s22s22p63s23p63d44S x 如Cr： 1s22s22p63s23p63d54s1 VCu: 1s22s22p63s23p63d94s2 xCu： 1s22s22p63s23p63d104s1 V电子排布图错误类型rnprrrrE错因剖析违背能量最低原理违背泡利原理违背洪特规则违背洪特规则错误类型错因剖析违背能量最低原理违背泡利原理违背洪特规则违背洪特规则命题角度二分子构型、杂化轨道及熔沸点判断命题规律分子结构与性质是咼考选考题的必考点，在咼考考查中常考的形 式是围绕某种物质判断共价键的类型与数目，分子的极性，中心原子的杂化方式， 微粒的立体构型，

14、氢键的形成及对物质性质的影响等，考查角度较多，但各个角 度相对独立。知能必备81. 键参数对分子性质的影响键能_键长L键角分产的稳立性一分子的牢间构型-2. 配位键与配位化合物的结构(以Cu(NH 3)4SO4为例)3.分子间的作用力范德华力、氢键与共价键的比较范德华力氢锥共价键特征无方向性无饱和性有方向性、有饱 和性有方向性、有饱和性作用微粒氢原子与氟、分子氮.氧原子（分 子内、分子间）原子强度比较共价键氢键范德华力影响 因素 随着分子极性 的增大而增大 组成和结构相 似的物质相对分 子质量越大样分子 间作用力越大对于AH B.A.L5的电负性 越大岀原子的 半径越小樺氢键 键能越大成键原子

15、半 径越小键长 越短規键能越 大，共价键越 稳定J+fiL位数 册亠W 配位体 (:u中心原子1. （1）（2019全国卷I ）在普通铝中加入少量 Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小, 形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答下列问题： 乙二胺（H2NCH2CH2NH2）是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是、。乙二胺能与Mg2*、Cu2+等金属离子形成稳定环状离（填“ Mg2+ ”或子，其原因是,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是“Cu2*”）。氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/C157028002

16、3.875.50 一些氧化物的熔点如下表所示：解释表中氧化物之间熔点差异的原因：（2）（2019全国卷U ）近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材 料，其中一类为Fe-Sm-As-F-0组成的化合物。回答下列问题：，其沸点元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为 比NH3的填“高”或“低”），其判断理由是 o（2019全国卷川）磷酸亚铁锂（LiFePO4）可用作锂离子电池正极材料，具有 热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCb、NH4H2PO4、 LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：0 FeCb中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子

17、存在的 FeCl3 的结构式为，其中Fe的配位数为（184.4 C ）分别高于甲苯的熔点（一95.0 C）、沸点（110.6 C），原因是。 NH4H2PO4中，电负性最高的元素是; P的 化轨道与O的2p轨道形成 o2. （1）（2018全国卷I ）Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：LiAlH 4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH 4中的阴离子空间构型是o中心原子的杂化形式为 o LiAlH 4中，存在填标号）oA .离子键B. c键C. n键D.氢键 Li20是离子晶体，其晶格能可通过如图的 Born-Haber

18、循环计算得到。+、-2908 kJ - mol1曰 +2 Li (g)+ (F (g) 1)(晶体)：1040kJ - morJ 1703 kJ - mof1'2Li(g)()(g)J 318kj - mof1 1249 kJ > mof'2(晶体)+ 4°2(s) "8 心 mH可知，Li原子的第一电离能为kJ mol 一 1 , O=O键键能为kJ mol 1, Li2O 晶格能为kJ mol 1。(2)(2018全国卷U )硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表 所示：h£ss8FeS,S(XS()3h2 so4熔点/忙-85

19、. 5115.2>600o16. 810. 3沸点/£60. 3444. 6(分解)10. 045, 0337.0回答下列问题： 根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 。 图a为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为。气态三氧化硫以单分子形式存在， 其分子的立体构型为 ，其中 共价键的类型有 中；固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子，该分 子中S原子的杂化轨道类型为 。(3)(2018全国卷川)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列冋题:ZnF2具有较高的熔点(872 C

20、 ),其化学键类型是 ; ZnF2不溶于有机溶剂而 ZnCl2、ZnBr2、Znl2能够溶 于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石 (ZnC03)入药，可用于治疗皮 肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为 ，C原子的杂化形式为。3. (1)(2017全国卷I )X射线衍射测定等发现，I3ASF6中存在 苗离子。苗离 子的几何构型为，中心原子的杂化形式为。(2)(2017全国卷U )我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐 (N5)6(H3O)3(NH4)4CI(用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局 部结构如下图所示。H o N O oo

21、oe从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为，不同之处为傾标号)A .中心原子的杂化轨道类型B. 中心原子的价层电子对数C. 立体结构D. 共价键类型 R中阴离子N5中的C键总数为 。分子中的大n键可用符号nm表示，其中m代表参与形成大n键的原子数，n代表参与形成大n键的电子数(如 苯分子中的大n键可表示为n6)，则N5中的大n键应表示为。 图中虚线代表氢键，其表示式为 (NH4)N HCI、。(2017全国卷川)®CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为在CO2低压合成甲醇反应(CO2 + 3H2=CH3OH + H2O)所涉及的4种物质 中，沸点从高至U低的顺序为 ， 原

22、因是。 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 c键外,还存在。答题技巧 (1)中心原子价层电子对(N)的求解方法1 计算法：先求中心原子孤电子对数=2 xb), N =孤电子对数+ c键数。 电子式或结构式法：先写出分子相应的电子式或结构式，观察后再用N =价态法：若中心原子的化合价绝对值等于其价电子数，则孤电子对数+ c键数计算。N= c键数。(2)用价层电子对互斥理论推测分子或离子的思维程序确定价层电子对数价层电均间能远离价层电子对空间构型去掉孤电所占空间确定孤电分子离子的空间构型孤电子对的排斥作用较强子对数孤电子对与成键电子对尽可能远离变形后的 空间构型题角

23、度三晶胞类型及其相关计算命题规律 晶体的结构与性质是化学高考选考题中的必考点中微粒间的作用力对晶体熔、沸点的影响(熔、沸点高低的比较主要考查晶体 晶胞中原子或 分子数目的确定和有关晶体结构的计算。知腿必备81. 晶胞组成的计算方法一一均摊法原则：晶胞任意位置上的一卜料子如黑足概»卩晶 胞所仪仃那么師个晶胞对这个粒子分得的盼 额就是丄n忆方体I包括立方体 > 晶胞中不同的位陛的粒了数的汁贰方进<诃为8牛品絶所共有. 鸟粒子晶胞'同为4伞晶胞阶其有, + RTHTiK 胞同为蚩个晶1S所共有. +粒子屈F浚晶胞幣牛粒子祁屈于诙晶 胞车长方体晶剋屮U T-觇具体情况而定

24、如 行墨晶胞毎一层内碳帆F排成虫边形，其 顶点门个碳原子）被二个几边形ft #.毎个卞边形Jr 1/32. 晶体微粒与M、p之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g（M为微粒的相对原子质量）；又1个晶胞的质量为p3 g（a3为晶胞的体积，a为 晶胞边长），则1 mol晶胞的质量为p 3Na g,因此有xM = p 3Na0<Q题组训练81. （1）（2019全国卷I ）在普通铝中加入少量 Cu和Mg后，形成一种称为拉 维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小， 形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答

25、下列问题：图a是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的 四面体空隙中，填入以四面体方式排列的 Cuo图b是沿立方格子对角面取得的 截图。可见，Cu原子之间最短距离x=pm, Mg原子之间最短距离y=pm。设阿伏加德罗常数的值为 Na，贝U MgCu2的密度是gcm 3（列出计算表达式）0( j |pmpilhKAX9图gemo为oR 2佟I h图中F_和02_共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1-以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原1 1 1子分数坐标，例如图1中原子1的坐标为2, 2, 2，贝U原子2和3的坐标分别(2)

26、(2019全国卷U)种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。x代表，则该化合物的化学式表示为;通过测定密度p和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们的关系表达式：p=32. （1）（2018全国卷I ）Li是最轻的固体金属，采用 Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示，已知晶胞参数为0.4665 nm,阿伏加德罗常数的值为Na，则Li 20的密度为gcm（2017全国卷n ）我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐（N5）6（H3O）3（NH4）4CI（用 R 代表）。R的晶体密

27、度为d g cm_3，其立方晶胞参数为 a nm，晶胞中含有y个（列出计算式）（2）（2018全国卷U ） FeS晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为 a nm、FeS相对 式量为M，阿伏加德罗常数的值为Na，其晶体密度的计算表达式为 gcm3 ;晶胞中Fe2 +位于S歹所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为nm。 F户 OO七（3）（2018全国卷川）锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。金属Zn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a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为 Na，Zn的密度为gcm_3（列出计算式）。（N5）6（H3O）3（NH4）4C

28、I单元，该单元的相对质量为M，贝U y的计算表达式为4. （1）（2016全国卷I）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：比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因 。GeCl4GeBr4Gel4熔点/c49.526146沸点/c83.1186约400晶胞有两个基本要素:a.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1 1c为2, 2，0。贝U d原子1 1胞，其中原子坐标参数 A为（0,0,0）; B为2, 0, 2 的坐标参数为。b.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= 565.76pm，其密度为gcm

29、3（列出计算式即可）（2016全国卷II）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示晶胞中铜原子与镍原子的数量比为 若合金的密度为d g cmT3，晶胞参数a =nm。（2016全国卷川）砷化傢（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：GaF3的熔点高于1000 C, GaCl3的熔点为77.9 C,其原因是GaAs的熔点为1238 C,密度为pg cm3,其晶胞结构如图所示。该晶体 的类型为, Ga与As以 键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g moH1和Mas g mo1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏加德罗常 数值为Na，则Ga

30、As晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 。O As Ga答题技巧晶体密度的计算根据晶胞结构确定各种粒子的数目土晶胞质量（加根据晶胞的边长或微粒间距离mP=V晶体密度S）宜晶胞体积（H）专题作业1. （2019江苏高考）Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSC4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备CU2。（1）Cu2+基态核外电子排布式为 。（2）SO2的空间构型为 用文字描述）;Cu2+与OH-反应能生成Cu（OH）42，Cu（OH）42中的配位原子为填元素符号）。(3) 抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化 类型为 推测抗坏血酸在水中的溶解性： (填“难溶于水”或“易溶于

31、水”)。一个CU2O晶胞(见图2)中，Cu原子的数目为。2. (2018江苏高考)臭氧(03)在Fe(H2O)62打崔化下能将烟气中的 S02、NOx分别氧化为S02 和NO3, NOx也可在其他条件下被还原为 N2。(1) S02-中心原子轨道的杂化类型为; N03的空间构型为用文字描述)。(2) Fe2+基态核外电子排布式为 。与03分子互为等电子体的一种阴离子为 填化学式)。N2分子中。键与n键的数目比n( °)n( n手。(5)Fe(H20)62+与 N0 反应生成的Fe(N0)(H20)5】2 +中，N0 以 N 原子与Fe2+形成配位键。请在Fe(N0)(H20)52+结

32、构示意图的相应位置补填缺少的配体。|Fe(NO)(H2()52+结构示意图3. (2019湖南六校高三联考)镍铬钢俗称不锈钢，在日常生活中应用广泛，含有铁、铬、镍、碳等元素。请回答下列问题:(1)基态镍原子有 未成对电子，基态Fe3有种不同运动状态的电子，铬的基态原子核外价层电子排布式为(2)配离子6(出0)63 +中，与Cr3 +形成配位键的原子是 (填元素符号)，铬的高价化合物可将 CH3CH2OH氧化为 CH3CHO, CH3CHO中碳原子的杂化方式分别为、。镍能与CO形成Ni(CO)4，常温下Ni(CO)4是无色液体，易溶于有机溶剂，推测Ni(CO)4是 体，组成Ni(CO)4的三种元素电负性由大到小的顺序为 填元素符号),CO分子中n键与°键的个数比为。已知NiO晶体的密度为pg cm_3, Ni2+和0