专题复习物质结构与性质

二轮复习策略
1、完善知识网络
二、主干知识回扣
1.原子结构与性质 (1)基态原子的核外电子排布 ①排布规律
能量最低原理 原子核外电子总是优先占据能量
的原子轨道
泡利不相容原理 每个原子轨道上最多只能容纳
个自旋方向相反的电子
洪特规则
当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占 据一个轨道,而且自旋状态
③离子晶体
一般来说,阴、阳离子所带电荷数
,离子半径
,晶格能
就
,熔、沸点就越高,如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。
④分子晶体
a.分子间作用力
,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体,
熔、沸点反常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。 b.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量
,熔、沸点越高,
1 三角锥形 2 2 V形 (3)①非极性 极性 非极性 极性 极性 非极性 极性 非极性 ②非极性 极性 (4)①N、O、F ②升高 增强 ③低
3.晶体结构与性质
(1)常见晶体的结构
①在金刚石晶体中,每个C被
个最小六元环共用,其晶胞中含有
个C。
②在干冰晶体中,CO2的配位数为
,晶胞中含有
个CO2。
(1)基态砷原子的核外价电子排布式为
。
(2)生产农药的原料PSCl3中P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为
,电负性由大到小的顺序为
。
(3)COS(羰基硫)可用作粮食的熏蒸剂,其中碳原子的杂化轨道类型为
,所含共价键的类型为
,写出一种与COS 键合
方式相同且空间构型也相同的微粒:
。
(4)H2O 与H2S为同族元素的氢化物,H2O可以形成H9O4 或H3O+,而H2S几 乎不能形成类似的H9S4 或H3S+,其原因是
√
√
及其应用
√
√
多元酸分步电离程度原因及
√
酸性强弱原因解释
利用键能解释分子稳定性
区别晶体、准晶体和非晶体 方法，比较沸点
√ √
√
√
√
物质中作用力类型
√
√
（2）范德华力对物质性质的影响、 （3）金属晶体晶胞结构分析 （4）教材中提到的四种科学仪器的使用(光谱仪、质谱仪、红外光谱仪、 X-射线衍射仪)的使用，目前只有2014年全国卷Ⅰ考过X-射线衍射仪用 于区分晶体与非晶体。
晶胞中有两个Fe原子,因此晶胞质量m=56NA
2
g,若铁的原子半径为a cm,则晶
56 2
胞边长为
4cam,晶胞体积V=(
3
4)a3 cm3,所以铁单质的密度ρ= =m
3
V
NA ( 4a )3
g/cm3。
3
2.(2017河南百校联盟3月联考,35)磷、硫、氯、砷等是农药中的重要组
成元素。回答下列问题:
示的正三棱柱形晶胞中:
答案 (1)①12 8 ②12 4 ③8 ④6 6 4 4 ⑤8 8 1 1 ⑥8 4 4 8 ⑦12 ⑧sp2杂化 2 共价键、金属键、范德华力 (2)①原子 离子 分子 ②越小 越大 ③越多 越小 越强 ④越 大 越大 越大 越低 (3)① 1 1 1 ② 1 1 1
8 4 2 12 4 6
到小的顺序为
;碳原子采取sp杂化,1 mol 该物质中含有的
π键数目为
。
(4)与CN-互为等电子体的一种分子为
(填化学式)。
(5)常温条件下,铁的晶体采用如图所示的堆积方式,则这种堆积模型的
配位数为
;如果铁的原子半径为a cm,阿伏加德罗常数的值为NA,
则此种铁单质的密度表达式为
g/cm3。
答案 (1)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6
。
(5)AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知AlP的熔点为 2 000 ℃,其晶胞结构如图所示。
①磷化铝的晶体类型为
。
②A、B点的原子坐标如图所示,则C点的原子坐标为
。
③磷化铝的晶胞参数a=546.35 pm,其密度为
g·cm-3(列出计
算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。
答案 (1)4s24p3 (2)Cl>P>S Cl>S>P
1s
2s
2p
[Ar]3d104s1 3d64s2
(2)增大 减小 增大 减小
2.分子结构与性质 (1)共价键的分类
(2)分子的空间构型 ①分子构型与杂化轨道理论
杂化类型
杂化轨道数目 杂化轨道夹角
空间构型
sp
180°
sp2
120°
sp3
109°28'
实例
BeCl2 BF3 CH4
②价层电子对数与分子空间构型的关系
同主族(自上而下)
第一电离能
趋势(注意ⅡA、ⅤA的 依次 特殊性)
电负性
依次
依次
▶特别提示 同周期主族元素,第ⅡA族(np0)和第ⅤA族(ns2np3),因p轨 道处于全空或半充满状态,比较稳定,所以其第一电离能大于同周期右 侧相邻的ⅢA族或ⅥA族元素,如第一电离能Mg>Al,P>S。
答案 (1)①最低 2 相同 ③1s22s22p63s23p63d54s1
CN-以配位键相结合,CN-内C和 N以共价键相结合。
(3)OCN-中的C原子采取sp杂化,则其空间结构为直线形,结合OCN-与CO2
是等电子体,可知OCN-的结构式是[O C N]-,则1 mol OCN-中含有的
π键数目是2NA。
(5)图示的堆积方式是非密置层的体心立方堆积,所以配位数是8;铁的一个
高考新课标全国I卷还未考查，但是课标、教材中出现的知识点有：
• （1）元素周期表的分区 • （2）配合物理论(全国II卷16年有考查) • （3）共价键的极性和分子的极性 • （4）手性（考试大纲中未出现） • （5）分子晶体晶胞结构分析 • （6）金属晶体常见的堆积方式
学生的主要弱点
•1、杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型（sp、sp2 、sp3 ），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 •2、等电子体的确定 •3、应用结构原理解释问题 •4、晶胞相关计算 •5、陌生信息处理 •6、解题速度
(3)sp σ键和π键(写“极性键”也可) CO2(或CS2等)
(4)氧的电负性大且原子半径小,H2O分子间及与H+可形成氢键,而硫的
电负性较小且原子半径大,几乎不能形成氢键
1,3) ③
4 58
44
(5.463 5108 )3 NA
(5)①原子晶体
②( 1 ,
4
解析 (3)COS中C原子的价层电子对数是2,所以碳原子的杂化轨道类
SO2 H2O、H2S
键的极性 非极性键
极性键 极性键 极性键 极性键
空间构型 直线形 直线形 直线形 V形 V形
分子极性 分子 分子 分子 分子 分子
XY3
BF3
极性键
平面三角形
NH3
极性键
三角锥形
Xห้องสมุดไป่ตู้4
CH4、CCl4
极性键
正四面体形
分子 分子 分子
②溶解性
“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于
②排布顺序 1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、 7s、5f、6d、7p… ③四种表示方法
表示方法 电子排布式 简化表示式 价电子排布式 电子排布图(或轨道表达式)
举例 Cr: Cu: Fe: O:
(2)主族元素第一电离能和电负性的递变规律
同周期(从左到右)
价层电 子对数
成键电 子对数
孤电子 对数
VSEPR模 型名称
2
2
0
直线形
3
3
0
三角形
4
4
0
四面体形
分子立体 构型名称 直线形 平面三角形
实例
BeCl2 BF3 SnBr2
正四面体形 CH4 NH3 H2O
(3)分子的性质 ①键的极性与分子的极性的关系
类型 X2 XY XY2 (X2Y)
实例 H2、N2 HCl、NO CO2、CS2
溶剂,极性溶质一
般能溶于
溶剂;若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力
越大,溶解性越好。
(4)氢键的表示及对性质的影响
①表示式:A—H…B—(A、B为
中的任一种)。
②形成分子间氢键,熔、沸点
,溶解性
。
③在同分异构体中,形成分子内氢键的物质的沸点
于形成分子间
氢键的物质。
答案 (1)非极性键 双键 π键 (2)①2 直线形 3 平面三角形 4 正四面体形 ②2 1 V形 3
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(σ键和π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常见的杂化轨道类型(sp，sp2，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 (1)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。 (2)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)了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
型是sp;COS的结构式是O C S,含有2个σ键和2个π键;与COS 键合方
式相同且空间构型也相同的微粒应与COS是等电子体,最容易想到的就
是CO2和CS2。 (5)①磷化铝的熔点很高,因此磷化铝属于原子晶体。②由磷化铝的晶
胞结构可以看出,Al原子位于立方体的体对角线的 1 处,因此C点的原子
4
坐标为( 1 , 1 , 3 )。③1个AlP晶胞中含有的P原子数是8×1 +6× 1 =4,Al原
⑦面心立方最密堆积和六方最密堆积的金属晶体,其配位数为
。
⑧在石墨晶体中,C的杂化类型为
,每个六元环拥有的C个数为
,晶体中含有的作用力有
。
(2)分类比较晶体的熔、沸点
①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律
晶体>
晶体>
晶体。
②原子晶体
由共价键形成的原子晶体中,原子半径
,键能
,晶体的
熔、沸点越高。如熔点:金刚石>碳化硅>硅。
三、典型例题精练
1.(2017广东茂名二模,35)铁是一种重要的过渡元素,能形成多种物质,如
做染料的普鲁士蓝(化学式为Fe4[Fe(CN)6]3)。
(1)基态Fe2+核外电子排布式为
。
(2)在普鲁士蓝中,存在的化学键有离子键、
和
。
(3)一定条件下,CN-可被氧化为OCN-。OCN-中三种元素的电负性由大
专题复习物质结构与性 质
2020/8/28
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2018选考物质结构 考纲要求（与17年完全相同）
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1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排
布式和轨道表达式。 (2)了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 (3)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)共价键 配位键 (3)O>N>C 2NA
56 2
(4)CO或N2
(5)8
NA ( 4a )3
3
解析 (1)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,所以基
态Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。
(2)Fe4[Fe(CN)6]3中Fe3+和[Fe(CN)6]4-以离子键相结合,[Fe(CN)6]4-中Fe2+和
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写及排布规则的应用
利用VSEPR判断分子空
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间构型及杂化轨道类
型
晶胞的结构与推算
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电离能和电负性大小的比较
如SnH4>GeH4>SiH4>CH4,F2<Cl2<Br2<I2。
c.组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性
,
其熔、沸点越高,如CO>N2,CH3OH>CH3CH3。
d.同分异构体,支链越多,熔、沸点
。
(3)晶体化学式的确定方法——均摊法
①长方体
②非长方体 晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原 子排成六边形,其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为1/3。再如下图所
③冰的晶胞结构与金刚石相似,冰的晶胞中含有
个H2O。
④在NaCl晶体中,Na+、Cl-的配位数分别为
、
,其晶胞
中含有
个Na+和
个Cl-。
⑤在CsCl晶体中,Cs+、Cl-的配位数分别为
、
,其晶胞
中含有
个Cs+和
个Cl-。
⑥在CaF2晶体中,Ca2+、F-的配位数分别为
、
,其晶胞
中含有
个Ca2+和
个F-。