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1、突破高考大题之五: 物质结构与性质(选考),-2-,一、题型分析 “物质结构与性质”试题以选考题的形式出现,分值为15分,全国统一考试大纲对这部分内容要求不高,都是较为基础的知识点。要求考生学会根据某些物质的结构特征解释一些物理现象,能够运用价层电子对互斥理论或杂化轨道理论推测简单的分子或离子的立体构型。学会运用外层的电子排布之间的关系推断出元素。纵观近年全国卷化学部分试题,其考查点有以下几个:氢键、化学键的类型,晶胞的类型,密度的计算,电子排布式,电离能、电负性的比较,晶胞中粒子数的计算方法、晶胞的配位数,分子的立体构型等。,-3-,二、解题技巧 1.化学键的类型。 (1)大多数的盐、碱、活
2、泼金属氧化物都有离子键。 (2)共价键是原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。共价键可分为极性共价键和非极性共价键。非极性键存在于单质分子中(如H2的HH键)。 (3)金属键:使金属原子形成金属晶体的化学键,主要存在于金属中。 2.计算晶体密度的方法一般是采用密度计算公式,用晶胞中粒子的总质量除以晶胞的体积,注意单位的换算。,-4-,3.电离能、电负性的比较,随着原子序数的递增,元素的第一电离能、电负性等出现周期性变化:同周期从左到右,第一电离能有逐渐增大的趋势,稀有气体的第一电离能最大,碱金属的第一电离能最小;同主族从上到下,第一电离能有逐渐减小的趋势。同周期从左到右,主族元素电负性逐渐增
3、大;同一主族从上到下,元素电负性呈减小的趋势。 4.电子排布式,熟悉136号元素的电子排布式。,-5-,5.分子的立体构型,一些常见的分子立体构型及其分子极性。,-6-,6.运用氢键解释一些物理性质。 有的分子间可以形成氢键,熔化时除了要克服纯粹范德华力外,还必须提高温度,获得额外的能量来破坏分子间氢键,所以这些物质的熔点比同系列氢化物的熔点高。在极性溶剂中,若溶质分子与溶剂分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。 7.面心立方最密堆积、六方最密堆积、简单立方堆积、体心立方堆积中,金属原子的配位数分别为12、12、6、8。,-7-,三、突破训练 1.(2017安徽合肥二模)2016年诺贝尔化
4、学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家,其研究对象之一“分子开关”与大环主体分子苯芳烃、硫或氮杂环杯芳烃等有关。回答下列问题:,-8-,(1)对叔丁基杯芳烃(如图所示)可用于第B族元素对应的离子萃取,如La2+、Sc2+。写出基态二价钪离子(Sc2+)核外电子排布式: 。 其中电子占据的轨道数为 个。 (2)对叔丁基杯芳烃由4个羟基构成杯底,其中羟基氧原子的杂化方式为 。羟基间的相互作用力为 。,-9-,(4)已知C60分子结构和C60晶胞示意图如下所示:,则一个C60分子中含有键个数为 ,晶胞中与每个C60分子距离最近且相等的C60分子有 个,C60晶体的密度为 (计算结
5、果保留两位小数)。,-10-,答案:(1)Ar3d1(或1s22s22p63s23p63d1) 10 (2)sp3 氢键 (3)直线形 NCSSCN (4)90 12 1.67 gcm-3,-11-,-12-,2.(2017东北四市一模)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。,-13-,(4)化合物甲由B、D两元素组成,已知甲是一种重要的结构材料,硬度大,耐磨损。甲的晶体中B、D两种元素原子的杂化方式均为 。 (5)法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得格林贝格尔因在巨磁电阻效应(CMR效应)研究方面的成就而获得诺贝尔物理学奖。如图的化合物具有CMR效应,则该化合物的化学
6、式为 。,-14-,答案:(1)CON 1s22s22p63s23p63d3,(3)B的气态氢化物能形成分子间氢键 (4)sp3 (5)CaTiO3,-15-,3.(2017山东威海二模)X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期元素,这五种元素的相关信息如下:,(1)基态R原子的核外电子排布式为 。 (2)Y2分子中键和键的数目比为 。 (3)X、Y、Z三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示),元素Y的简单气态氢化物的沸点比元素X的简单气态氢化物沸点高的主要原因是 。,(4)由元素Z、W组成的微粒 的立体构型是 ,其中W原子的杂化轨道类型为 。 (5)已知Z、R能形成一种
7、化合物,其晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为 ;若相邻的Z原子和R原子间的距离为a cm,设阿伏加德罗常数的数值为NA,则该晶体的密度为 gcm-3(用含a、NA的代数式表示)。,-16-,答案:(1)Ar3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1) (2)12 (3)CON 氨分子间可以形成氢键 (4)正四面体 sp3 (5)Cu2O,-17-,-18-,解析:X的一种核素在考古时用来鉴定文物年代,为C元素;Y核外电子有7种不同的运动状态,为N元素;Z为地壳中含量最高的元素,为O元素;W价电子排布式为3s23p4,为S元素;R基态原子最外层上只有一个电子,其他能层均已充满电子,价层电子排布为3d104s1,是Cu元素。(1)Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。(2)N2分子中N元素之间形成NN,所以一个N2分子中键和键之比为12。(3)由于N的2p能级半充满,较稳定,其第一电离能比O的大,所以C、N、O的第一电离能大小顺序为CON,Y的简单气态氢化物为NH3,X的简单气态氢化物为CH4,氨分子间可以形成氢键,导致其沸点比CH4的高。,-18-,
