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1、专题整合突破专题整合突破第一部分专题五选考部分专题五选考部分第第15讲物质结构与性质讲物质结构与性质1 1高高考考点点击击2 2高高频频考考点点3 3课课 后后 热热 点点 强强 化化高高 考考 点点 击击最新考纲最新考纲考向分析考向分析1.原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质(1)了解原子核外电子的排布原理及能级分布，能用电子排布式表示常了解原子核外电子的排布原理及能级分布，能用电子排布式表示常见元素见元素(136号号)原子核外电子、价电子的排布。了解原子核外电子的原子核外电子、价电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。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。了
2、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。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。(4)了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。2.化学键与物质的性质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。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，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。性质。近几年全国新课近几年全国新课标高
3、考重点考查标高考重点考查了电子排布式的了电子排布式的书写，电离能、书写，电离能、电负性、分子的电负性、分子的立体构型及杂化立体构型及杂化方式的判断，有方式的判断，有关晶胞的计算。关晶胞的计算。最新考纲最新考纲考向分析考向分析(3)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。与性质的关系。(4)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。解金属晶体常见的堆积方式。(5)了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型了解杂化轨
4、道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。(6)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离子的空间结构。离子的空间结构。3.分子间作用力与物质的性质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。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。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。间作用力的区别。(4
5、)能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。(5)了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响在复习时我们在复习时我们除要掌握书写、除要掌握书写、判断、计算方判断、计算方法外，还要记法外，还要记住一些常见晶住一些常见晶胞中含有的微胞中含有的微粒个数及配位粒个数及配位数数高高 频频 考考 点点考点一原子结构与性质Ar3d5或或1s22s22p63s23p63d5 HC”“OCSi ONCSi ONCSi GeZn O(4)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_。(5)原子半径Al_Si，电负性：N_O。(
6、用“”或“”或“”)(7)F、K、Fe、Ni四种元素中第一电离能最小的是_，电负性最大的是_。(填元素符号)解析(1)同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，第一电离能呈增大趋势。(2)锗、锌位于同周期，同一周期从左至右元素的电负性逐渐增大(除稀有气体元素外)，而氧位于元素周期表右上角，电负性仅次于氟。由此得出氧、锗、锌的电负性依次减小。HCCH，故三种元素电负性大小顺序为OCH。(5)Al与Si同属第三周期，故原子半径AlSi。(6)Si与S周属第三周期，从左到右第一电离能逐渐增大，故第一电离能SiCH3OHCO2H2 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，CO
7、2分子量较大、范德华力较大分子量较大、范德华力较大 ABD C5V形形 sp3 1不能由不同元素组成的微粒来推断原子之间的成键情况，中心原子的杂化方式及微粒的立体构型，如盘查T1、T3。2忽视氢键对分子性质(特别是熔、沸点)的影响，如盘查T2(2)。1归纳记忆分子极性、非极性的判断方法(1)由非极性键构成的双原子分子一定是非极性分子，如H2、O2等。(2)由极性键构成的分子可能是极性分子或非极性分子。若分子的空间构型对称，则为非极性分子，如CO2、CH4等；若分子的空间构型不对称，则为极性分子，如NH3、CH3Cl等。(3)判断ABn型分子极性的经验规律。化合价法：ABn型分子中中心原子A的化
8、合价的绝对值等于该元素所在主族的序数即该主族元素的价电子数时，该分子为非极性分子；若中心原子的化合价的绝对值不等于该元素所在主族的序数即该主族元素的价电子数时，该分子为极性分子。具体实例见下表：ABn型的多原子分子是否有极性，常根据分子中是否有孤对电子来判断。如果中心原子的价层电子对全部为成键电子对，该分子一般为非极性分子；如果中心原子的价层电子既有成键电子对，又有孤电子对，该分子常为极性分子。化学式化学式BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2中心原子化合价绝对值中心原子化合价绝对值3456234中心原子价电子数中心原子价电子数3456656分子极性分子极性非极性非极性非极性非极性非极性
9、非极性非极性非极性极性极性极性极性极性极性2巧妙运用价层电子对互斥理论判断分子空间构型(1)价层电子对互斥模型说的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。分子或离子分子或离子中心原子的中心原子的孤电子对数孤电子对数分子或离子的分子或离子的价层电子对数价层电子对数电子对空电子对空间构型间构型分子或离子分子或离子的立体构型的立体构型CO202直线线直线线直线形直线形SO213平面三角形平面三角形V形形H2O24正四面体形正四面体形V形形分子或离子分子或离子中心原子的中心原子的
10、孤电子对数孤电子对数分子或离子的分子或离子的价层电子对数价层电子对数电子对空电子对空间构型间构型分子或离子分子或离子的立体构型的立体构型BF303平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形CH404正四面体形正四面体形正四面体形正四面体形NH04正四面体形正四面体形正四面体形正四面体形NH314正四面体形正四面体形三角锥形三角锥形3理解记忆常见杂化轨道类型与分子构型规律5范德华力、氢键及共价键比较正四面体正四面体 配位键配位键 N 高于高于 NH3分子间可形成氢键分子间可形成氢键 极性极性 sp3 (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
11、构角度分析，原因是_。比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_。Ge原子半径大，原子间形成的原子半径大，原子间形成的单键较长，单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成几乎不能重叠，难以形成键键 GeCl4、GeBr4、CeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，分子量依的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，分子量依 次增大，分子间相互作用力逐渐增强次增大，分子间相互作用力逐渐增强 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_。(3)AsCl3分子的立体构型为_，其中As的杂化轨道类型为_。sp3 共
12、价键共价键 三角锥形三角锥形 sp3 (2)该题从单键、双键、叁键的特点切入，双键、叁键中都含有键，难以形成双键、叁键，实质是难以形成键，因为锗的原子半径较大，形成单键的键长较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小。根据表格数据得出，三种锗卤化物都是分子晶体，其熔、沸点分别依次增高，而熔、沸点的高低与分子间作用力强弱有关，分子间相互作用力强弱与分子量大小有关。类比金刚石，晶体锗是原子晶体，每个锗原子与其周围的4个锗原子形成4个单键，故锗原子采用sp3杂化。微粒之间的作用力是共价键。(3)AsCl3的中心原子(As原子)的价层电子对数为(513)/24，所以是sp3杂化。AsCl3的立体构型为三角锥形。
13、C有有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构 键和键和键键 sp CO2、SCN(或或COS等等) 三角锥形三角锥形 sp3 V形形 42Cl22Na2CO3H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl(或或 2Cl2Na2CO3=Cl2OCO22NaCl) (3)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中S原子价层电子对数是_对，分子的立体构型为_；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_；SO3的三聚体环状结构如图1所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为_；该结构中SO键长有两类，一类键长约140 pm，
14、另一类键长约为160 pm，较短的键为_(填图1中字母)，该分子中含有_个键。3V形形 sp2 sp3 a12 V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的立体构型为_；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图2所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为_。正四面体形正四面体形 NaVO3 判断分子或离子中中心原子的杂化轨道类型的一般方法(1)看中心原子有没有形成双键或三键。如果有1个三键，则其中有2个键，用去了2个p轨道，则为sp杂化；如果有1个双键则其中有1个键，则为sp2杂化；如果全部是单键，则为sp3杂化。(2)由分子的空间构型结合价电子对互斥理论判断。没有填充电子
15、的空轨道一般不参与杂化，1对孤电子对占据1个杂化轨道。如NH3为三角锥形，且有一对孤电子对，即4条杂化轨道应呈正四面体形，为sp3杂化。考点三晶体结构与性质某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(xn)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为_。Fe3CuN 0.148 0.076 0.315 12 体心体心 棱心棱心 不能根据题目提供的晶胞立体图形，用均摊法确定相关物质的组成，进而再计算晶胞中的相关参数，如盘查T14。1掌握比较晶体熔、沸点高低的规律方法(1)不同类
16、型晶体的熔、沸点高低一般规律原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔点很高，汞、铯等熔点很低。(2)同类型晶体的熔、沸点高低一般规律原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石碳化硅硅。离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgONaClCsCl。分子晶体a分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。如H2OH2TeH2SeH2S。b组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。SnH4GeH4SiH4CH
17、4。c组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分子的极性越大。其熔、沸点越高。如CON2，CH3OHCH3CH3。金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，金属键越强，金属熔、沸点就越高。如熔、沸点：AlMgNa。2辨清析透几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目ANaCl(含4个Na，4个Cl)B干冰(含4个CO2)CCaF2(含4个Ca2，8个F)D金刚石(含8个C)E体心立方(含2个原子)F面心立方(含4个原子)铜失去的是全充满的铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是电子，镍失去的是4s1电子电子 金属金属 (2)GaF3的熔点高于1 000 ，GaCl3的熔点为77.9 ，其
18、原因是_。GaAs的熔点为1 238 ，其晶胞细胞如图所示，该晶体的类型为_，Ga与As以_键结合。(3)单质O有两种同素异形体，其中沸点高的是_(填分子式)，原因是_；O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。GaF3为离子晶体，为离子晶体，GaCl3为分子晶体为分子晶体 原子晶体原子晶体 共价共价 O3 O3相对分子质量较大，范德华力大相对分子质量较大，范德华力大 分子晶体分子晶体 离子晶体离子晶体 解析(1)单质铜及镍都是由金属键形成的晶体，Cu、Ni失去一个电子后电子排布式分别为Ar3d10、Ar3d84s1，铜的3d轨道全充满，达到稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大。(2)根据
19、晶体类型比较熔点，一般来说，离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点。根据晶胞结构示意图可以看出，As原子与Ga原子形成了空间网状结构的晶体，结合GaAs的熔点知其是原子晶体。(3)O元素形成O2和O3两种同素异形体，固态时均形成分子晶体，而分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的沸点越高，故O3的沸点高于O2。O元素形成的氢化物有H2O和H2O2，二者均能形成分子晶体。Na元素形成的氢化物为NaH，属于离子晶体。金刚石金刚石 4正四面体形正四面体形 原子原子 (3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈正四面体构型。试推测Ni(CO)4的晶体类型是_，Ni(
20、CO)4易溶于下列_(填字母)。A水B四氯化碳C苯D硫酸镍溶液(4)AlCl3在177.8 时升华，蒸气或熔融状态以Al2Cl6形式存在。下列关于AlCl3的推断错误的是_。A氯化铝为共价化合物B氯化铝为离子化合物C氯化铝难溶于有机溶剂DAl2Cl6中存在配位键分子晶体分子晶体 B、C B、C 解析(1)C60是分子晶体、金刚石是原子晶体，所以金刚石的熔点远远高于C60的。(2)由金刚石结构每个C原子均以sp3杂化与其他四个C原子相连形成四个共价键构成正四面体结构可推测。(3)由挥发性液体可知Ni(CO)4是分子晶体，由正四面体构型可知Ni(CO)4是非极性分子。(4)由AlCl3易升华可知A
21、lCl3是分子晶体，AlCl键不属于离子键应该为共价键，Al原子最外层三个电子全部成键，形成三个AlCl 键，无孤电子对，是非极性分子，易溶于有机溶剂，Al有空轨道，与Cl的孤电子对能形成配位键，A、D正确。晶体类型的判断方法(1)据各类晶体的概念判断，即根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断。由分子通过分子间作用力(范德华力、氢键)形成的晶体属于分子晶体；由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体；由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体；由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体，或由金属原子形成的晶体属于金属晶体。(2)据各类晶体的特征性质判断。低熔、沸点的晶体属于分
22、子晶体；熔、沸点较高，且在水溶液中或熔化状态下能导电的晶体属于离子晶体；熔、沸点很高，不导电，不溶于一般溶剂的晶体属于原子晶体；能导电、传热、具有延展性的晶体属于金属晶体。3 1 晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a565.76 pm，其密度为_ gcm3(列出计算式即可)。 (3)GaAs的熔点为1 238 ，密度为 gcm3，其晶胞结构如图所示。Ga和As的摩尔质量分别为MGa gmol1和MAs gmol1，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_。Na2O 8(2)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。该化合物的化学式为_；D的配位数为_。K2NiF4 6离子键、配位键离子键、配位键 FeF63 F (2)类型长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：课后热点强化课后热点强化
