物质结构与性质化学键晶胞计算
2020年高考化学之《考前抓大题》10 物质结构与性质(二)(解析版)
大题10 物质结构与性质（二）1．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：（1）Zn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Zn和Cu组成。
第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
原因是______________________。
（3）ZnF2具有较高的熔点(872 ℃)，其化学键类型是________；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂__。
（4）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)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______。
（5）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acm，高为ccm，阿伏加德罗常数的值为N A，Zn的密度为________g·cm－3(列出计算式)。
【答案】（1）[Ar]3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2)（2）大于Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子（3）离子键ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小（4）平面三角形sp2（5）六方最密堆积(A3型)【解析】（1）Zn原子核外有30个电子，分别分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s能级上，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2；（2）轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失去电子需要的能量较大，Zn原子轨道中电子处于全满状态，Cu失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态，所以Cu较Zn易失电子，则第一电离能Cu＜Zn，故答案为：大于；Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子；（3）离子晶体熔沸点较高，熔沸点较高ZnF 2，为离子晶体，离子晶体中含有离子键；根据相似相溶原理知，极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂，ZnF 2属于离子化合物而ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2为共价化合物，ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2分子极性较小，乙醇、乙醚等有机溶剂属于分子晶体极性较小，所以互溶，故答案为：离子键；ZnF 2为离子化合物，ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2的化学键以共价键为主，极性较小； （4）ZnCO 3中，阴离子CO 32-中C 原子价层电子对个数=3+4+2-322⨯=3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断碳酸根离子空间构型及C 原子的杂化形式分别为平面正三角形、sp 2杂化，故答案为：平面正三角形；sp 2；（5）金属锌的这种堆积方式称为六方最密堆积，该晶胞中Zn 原子个数=12×16+2×12+3=6，六棱柱底边边长为acm ，高为ccm ，六棱柱体积2)×3×c]cm 3，晶胞密度=m V 为：六方最密堆积(A 3型)。
第十二章物质结构与性质第九课时晶胞结构的分析与计算2课件-高三化学一轮复习
⑤金刚石型堆积 设原子半径为 R，由于原子在晶胞体对角线方向 上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线
的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝8 3 3R， α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含八个原子。
η＝8×a433πR3×100%＝88×433πRR33×100%≈34.01%。 3
角度一 原子坐标ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数的计算 [典题示例 4] (1)(2019·全国卷Ⅱ)一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。
图1
图2
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
鸟不展翅膀难高飞。
人儿生童大不 有得无，行抱胸负一怀，，这般虽无寿关作百紧岁要为犹，为可拔无成也年高。人则设不可问胸无出大志现。 ，主要考查晶胞的微粒组成、晶胞的
桐山万里丹山路，雄风清于老风声
人雄若鹰密有 必志须度，比万鸟、事飞可得微为高。，粒因为间它的的猎物距就是离鸟。、空间占有率、原子分数坐标等内容，如 2020
[解析] (1)根据图 1 中原子 1 的坐标为12，12，12，可看出原子 2 的 z 轴为 0，x、y 轴均为12，则原子 2 的坐标为12，12，0；原子 3 的 x、y 轴均为 0，z 轴为12，则原子 3 的坐标为0，0，12。(2)D 与 周围 4 个原子形成正四面体结构，D 与顶点 A 的连线处于晶胞体对 角线上，过面心 B、C 及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞 2 等分，同理过 D 原子的且平行侧面的平面将半个晶胞再 2 等分， 可知 D 处于到各个面的14处，则 D 原子的坐标参数为14，14，14。
物质结构与性质高考热点归纳 配合物和晶胞配位数的确定
物质结构与性质高考热点归纳配位数的确定一、各种典型配合物中配位数的判断1．配位数可以等同于中心离子(或原子)与配位原子形成的配位键键数，也可以等同于配位体的数目。
如[Ag(NH3)2]NO3、[Ag(CN)2]－、[Cu(NH3)4]SO4、[Cu(H2O)4]2＋、[Zn(NH3)4]2＋、[Zn(CN)4]2－、K3[Fe(SCN)6]、[Fe(CN)6]3－、[FeF6]3－等配合物或配离子中的中心离子与配位体的数目以及配位原子形成的配位键键数均相等，其中Ag＋离子的配位数为2，Cu2＋离子与Zn2＋离子的配位数均为4，Fe3＋离子的配位数为6。
一般规律：一般配合物的配位数可以按中心离子电荷数的二倍来计算。
又如Ni(CO)4、Fe(CO)5、Cr(CO)6等羰基化合物中Ni、Fe、Cr原子的配位数分别为4、5、6。
[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2中Co2＋离子与Cr3＋离子的配位数均为6。
说明：羰基化合物中的中心原子呈电中性，此类配合物的配位数由化学式直接判断。
Co2＋离子与Cr3＋离子的电荷数分别为2、3，但配位数都是6。
所以，配合物的配位数不一定按中心离子(或原子)的电荷数判断。
2．当中心离子(或原子)与多基配体配合时，配位数可以等同于配位原子的数目，但不是配位体的数目。
如[Cu(EN)2]中的EN是乙二胺(NH2CH2CH2NH2)的简写，属于双基配体，每个乙二胺分子有2个N原子与Cu2＋离子配位，故Cu2＋离子的配位数是4而不是2。
3．当中心离子(或原子)同时以共价键与配位键结合时，配位数不等于配位键的键数。
如[BF4]－、[B(OH)4]－、[AlCl4]－、[Al(OH)4]－等配离子中，B、Al原子均缺电子，它们形成的化学键，既有共价键，又有配位键，配位数与配位键的键数不相等，配位数均为4。
又如Al2Cl6(如下左图所示)中Al原子的配位数为4。
2020版高考化学复习物质结构与性质微考点85晶体结构及相关计算(微粒个数,晶体密度,粒子间距,化学式)
晶体结构及相关计算（微粒个数，晶体密度，粒子间距，化学式）1．(2019·广州质检)下面有关晶体的叙述中，不正确的是( )A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等且紧邻的Na＋共有6个C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子2.晶体硼的结构如右图所示。
已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。
下列有关说法不正确的是( )A．每个硼分子含有12个硼原子B．晶体硼是空间网状结构C．晶体硼中键角是60°D．每个硼分子含有30个硼硼单键3．(2018·银川模拟)钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。
钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是( )A．BaTi8O12B．BaTi4O5C．BaTi2O4D．BaTiO34．(2018·宁夏石嘴山三中月考)有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列有关说法正确的是( )A．①为简单立方堆积，②为镁型，③为钾型，④为铜型B．每个晶胞含有的原子数分别为①1个，②2个，③2个，④4个C．晶胞中原子的配位数分别为①6，②8，③8，④12D．空间利用率的大小关系为①＜②＜③＜④5．有关晶体的结构如下图所示，下列说法中不正确的是( )A．在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－形成正八面体B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2＋C．在金刚石晶体中，6个碳原子形成一个环且不在同一平面上D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE6．CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC2晶体中含有的哑铃形C2－2的存在，使晶胞沿一个方向拉长。
下列关于CaC2晶体的说法中正确的是( )A．1个Ca2＋周围距离最近且等距离的C2－2数目为6B．该晶体中的阴离子与F2是等电子体C．6.4gCaC2晶体中含阴离子0.1molD．与每个Ca2＋距离相等且最近的Ca2＋共有12个7．(2018·武汉调研)硼和氮的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。
【原创】物质结构与性质之晶胞计算1
物质结构与性质之晶胞计算21．(2019·高考全国卷Ⅰ，35)在普通铝中加入少量Cu 和Mg 后，形成一种称为拉维斯相的MgCu 2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：(1)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)。
(3)一些氧化物的熔点如表所示：氧化物 Li 2O MgO P 4O 6 SO 2 熔点/℃1 5702 80023.8－75.5________________________________________________________________________。
(4)图(a)是MgCu 2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Cu 。
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 。
❻设阿伏加德罗常数的值为N A ，则MgCu 2的密度是❼________ g·cm －3(列出计算表达式)。
2．(2019·高考全国卷Ⅱ，35)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 SmAsFO 组成的化合物。
回答下列问题：(2)Fe 成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm 的价层电子排布式为4f 66s 2，Sm 3＋价层电子排布式为________。
(3)比较离子半径：F －________O 2－(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)一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。
图中F －和O 2－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－x 代表，则该化合物的化学式表示为__________________；通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x 值，完成它们关系表达式：ρ＝________ g·cm－3。
3晶体结构与性质知识点讲解
第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体①晶体：是内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。
②非晶体：是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。
2、晶体的特征（1）晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。
①自范性：a．晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。
b．“自发”过程的实现，需要一定的条件。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
②均一性：指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。
③各向异性：同一晶体构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的性质也随方向的不同而有所差异。
④对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
在外形上，常有相等的对称性。
这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复，这就是对称性。
晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。
⑤最小内能：在相同的热力学条件下，晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较，其内能最小。
⑥稳定性：晶体由于有最小内能，因而结晶状态是一个相对稳定的状态。
⑦有确定的熔点：给晶体加热，当温度升高到某温度便立即熔化。
⑧能使X射线产生衍射：当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。
X射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使X射线产生衍射。
利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。
非晶体物质没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
（2）晶体SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形，而非晶体SiO2无规则的几何外形。
②晶体SiO2的外形和内部质点的排列高度有序，而非晶体SiO2内部质点排列无序。
③晶体SiO2具有固定的熔沸点，而非晶体SiO2无固定的熔沸点。
④晶体SiO2能使X射线产生衍射，而非晶体SiO2没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
高考化学复习考点23物质结构与性质(选修3)
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考点23 物质结构与性质（选修3)非选择题1.(2014·新课标全国卷Ⅰ·37)[化学——选修3:物质结构与性质]早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。
回答下列问题: (1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态铁原子有个未成对电子,Fe3+的电子排布式为,可用硫氰化钾检验Fe3+,形成配合物的颜色为。
(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O,乙醛中碳原子的杂化轨道类型为;1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为。
乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是。
Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有个铜原子。
(4)铝单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405 nm,晶胞中铝原子的配位数为。
列式表示铝单质的密度 g·cm-3(不必计算出结果)。
【解题指南】解答本题要注意以下3点:(1)核外电子在排布时应遵循洪特规则特例;(2)分子间氢键能够使物质的沸点升高;(3)取1 mol晶体计算出该晶体一个晶胞的质量,再计算出一个晶胞的体积,然后根据公式计算晶体的密度。
【解析】(1)区别晶体、准晶体与非晶体最可靠的方法是X-射线衍射。
(2)26号元素铁的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,由此可知基态铁原子的3d轨道上有4个未成对电子,当铁原子失去4s轨道上的两个电子和3d轨道上的一个电子时形成三价铁离子,因此三价铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,三价铁离子遇硫氰酸根离子变成红色。
(3)乙醛中甲基上的碳为sp3杂化,醛基上的碳原子为sp2杂化;乙醛分子中有5个单键、一个双键,其中五个单键全是σ键,双键中一个是σ键,一个是π键;乙酸分子间存在分子间氢键,因此沸点较高;氧化亚铜晶胞中含有氧原子个数为4+8×1/8+6×1/2=8,根据氧化亚铜的化学式可知,晶胞中铜原子和氧原子的个数之比为2∶1,所以晶胞中铜原子个数为16个。
第37题物质结构与性质
物质结构与性质
知识网络构建
分子的结构与性质
原子的结构与性质
晶体的结构与性质
题型 ：
1、电子排布式的书写 2、第一电离能、电负性 3、杂化轨道类型、 4、分子的空间构型 5、化学键 6、配合物 7、晶胞计算
近年高考纵览
2013年化学考试大纲
141页 1．原子结构与元素性质 （1）了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见 元素（1－36号）原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运 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。 （4）了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。
（4） 在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体 中，层内B原子与N原子之间的化学键为 ________，层间作用力为________； （5）六方氢化硼在高温高压下，可以转化为
立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与 金刚石相当，晶苞边长为361.5pm，立方氮 化硼晶苞中含有______各氮原子、 ________各硼原子，立方氮化硼的密度是 _______g·cm-3（只要求列算式，不必计算 出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。
子为
sp3 杂化，a
项
符
(3)Ni 的外围电子排布为 3d84s2,3d 能级上有两个未成对 电子。第二周期中未成对电子数为 2 的元素有 C、O，其中 C 的电负性小。
专题十六 │ 要点热点探究
► 探究点二 分子的空间构型与杂化方式的判断 1．根据分子结构式推断分子空间构型 价层电子对＝杂化轨道数＝中心原子孤对电子对数＋
专题十六 │ 要点热点探究
[解析] (1)水分子中的共价键为 σ 键，且都是氢原子的
s 轨道与氧原子的 p 轨道形成，故可表示为 δs－p。(2)H3O＋中
高考化学物质结构与性质
2、分子性质 (1)分子得极性 ①分子构型与分子极性得关系
类型 实例 键得极性 空间构型 分子极性
X2
H2、N2 非极性键 直线形 非极性分子
XY HCl、NO 极性键
XY2 (X2Y)
CO2、CS2
极性键
直线形 极性分子 直线形 非极性分子
XY2
SO2 极性键
V形
(X2Y) H2O、H2S 极性键
b.配位键的表示：常用“―→”来表示配位键，箭头指向
接受孤电子对的原子，如 NH4＋可表示为
，
在 NH＋ 4 中，虽然有一个 N—H 键形成的过程与其他 3 个 N—H 键形成的过程不同，但是一旦形成之后，4 个共价 键就完全相同。
③配合物 如[Cu(NH3)4]SO4
配位体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。 中心原子有空轨道,如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。
高考化学物质结构与性质
栏目索引
考点一 基态原子得核外电子排布 考点二 元素得电离能和电负性 考点三 两大理论与分子构型 考点四 微粒作用与分子性质 考点五 微粒作用与晶体结构
考点一 基态原子得核外电子排布 1、排布规律
知识精讲
(1)能量最低原理:基态原子核外电子优先占据能量最低
得原子轨道,如Ge:1s22s22p63s23p63d104s24p2。
(3)无机含氧酸分子得酸性 无机含氧酸可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n 值越大,R得正电性越高,使R—O—H中O得电子向R偏移, 在水分子得作用下越易电离出H＋,酸性越强,如 HClO<HClO2<HClO3<HClO4。
3、范德华力、氢键、共价键得比较
全国1卷第37题：物质结构与性质 晶体晶胞分析
已知晶体硼的基本结构单元是 由硼原子组成的正二十面体，如图 所示：其中有二十个等边三角形的 面和一定数目的顶点，每个顶点为 一个硼原子，试通过观察分析右图 回答：此基本结构单元是由___个硼 原子构成，有___个B-B化学键，相 邻B-B键的键角为____.此基本结构 单元是一个正____面体。
遵循欧拉定理:
第37题：物质结构与性质
命题的方向根据前几年已考查过的分 析可知，知识载体趋向于氮族元素、 卤素等元素化合物，无论考查何种 素材的晶胞，均摊法的思想不变。
命题的特点：
1.近三年的新课标卷该题基本没涉及元素 的推断过程，主要采用直接。 2.新课标卷考查频率高的是金刚石晶胞或 其迁移。 3.有机物中碳原子的杂化方式经常考查。 如：乙醛、碳酸甲酯等
(2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或 “不可能”)__________, 并简述其理由： 可能
因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 (只 要指出“C60含30个双键”即可,但答“因C60含有双键”不行) ________________________________________________________. (3)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分子所含单键数为___________. 可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90 C60分子中单键为:90-30=60 (4)C70 分子也已制得 ,它的分子结构模型可以与 C60 同样考虑而推知 . 通过 计算确定C70分子中五边形和六边形的数目. 12 25 C70分子中所含五边形数为____________, 六边形数为_________.
•常见晶体模型与晶胞计算
结构化学知识点汇总
结构化学知识点汇总一、原子结构1、波粒二象性德布罗意波长公式：λ ＝ h ／ p ，其中λ为波长，h 为普朗克常量，p 为动量。
海森堡不确定原理：ΔxΔp ≥ h ／4π ，表明不能同时精确测定粒子的位置和动量。
2、原子轨道薛定谔方程：用于描述原子中电子的运动状态。
原子轨道的形状：s 轨道为球形，p 轨道为哑铃形。
原子轨道的能量：能层和能级的概念，以及能级交错现象。
3、电子自旋电子自旋量子数：取值为＋1/2 和－1/2 。
泡利不相容原理：一个原子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子。
二、分子结构1、化学键离子键：由正负离子之间的静电引力形成。
共价键价键理论：包括原子轨道重叠、共价键的方向性和饱和性。
杂化轨道理论：解释分子的几何构型。
价层电子对互斥理论：预测分子的空间构型。
金属键：金属原子之间通过自由电子形成的化学键。
氢键：一种特殊的分子间作用力，具有方向性和饱和性。
2、分子的极性极性分子和非极性分子的判断依据：分子的正负电荷重心是否重合。
分子极性对物质性质的影响：如溶解性、熔沸点等。
3、分子间作用力范德华力：包括色散力、诱导力和取向力。
范德华力对物质物理性质的影响。
三、晶体结构1、晶体的特征有固定的熔点和规则的几何外形。
内部质点在三维空间呈周期性有序排列。
2、晶体的分类离子晶体：具有较高的熔点和硬度，如 NaCl 。
原子晶体：熔点和硬度很高，如金刚石。
分子晶体：熔点和硬度较低，如干冰。
金属晶体：具有良好的导电性和导热性，如铜。
3、晶胞晶胞的概念：晶体结构的基本重复单元。
晶胞中原子的占有率计算。
四、光谱学1、原子光谱发射光谱和吸收光谱。
原子光谱的应用：元素分析、测定原子结构。
2、分子光谱红外光谱：用于研究分子的化学键和官能团。
紫外可见光谱：反映分子中电子的跃迁。
五、量子化学计算方法1、从头算方法基于薛定谔方程的精确求解。
计算量较大，但结果较为准确。
2、半经验方法引入一些经验参数简化计算。
计算速度较快，但精度相对较低。
2020高考化学大题专项训练《物质结构与性质(1)》及答案解析
2020高考化学大题专项训练 《物质结构与性质（1）》1．卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。
（1）气态氟化氢中存在二聚分子(HF)2，这是由于____________。
（2）I 3+属于多卤素阳离子，根据VSEPR 模型推测I 3+的空间构型为____________，中心I 原子的杂化轨道类型为____________。
（3）基态溴原子的电子排布式为____________，碘原子价电子的电子排布图为______________________。
（4）卤素互化物如IBr 、ICl 等与卤素单质结构相似、性质相近。
Cl 2、IBr 、ICl 沸点由高到低的顺序为_____________，I 和Cl 相比，电负性较大的是____________，ICl 中I 元素的化合价为____________。
（5）请推测①HClO 4、②HIO 4、③H 5IO 6[可写成(HO)5IO]三种物质的酸性由强到弱的顺序为____________(填序号)。
（6）卤化物RbICl 2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物和卤素互化物，该反应的化学方程式为________________________________。
RbICl 2的晶体结构与CsCl 相似，晶胞边长为685.5pm ，RbICl 2晶胞中含有____________个氯原子，RbICl 2晶体的密度是____________g ⋅cm -3(只要求列算式，不必计算出数值．阿伏伽德罗常数为N A )。
【答案】（1）HF 分子间形成氢键 （2）V 形 sp 3 （3） [Ar]3d 104s 24p 5（4）BrI>ICl>Cl 2 Cl +1 （5）①②③ （6）RbICl 2RbCl+ICl 8-103A283.54(685.510)N ⨯⨯⨯【解析】() 1F 的电负性很大，HF 分子之间形成氢键； 故答案为：HF 分子间形成氢键；()32I +的成键数为2，孤对电子数为()1712122⨯--⨯=，与水相似，则空间构型为V 形，中心I 原子的杂化轨道类型为3sp ；故答案为：V 形；3sp ；()3Br 的原子序数为35，最外层有7个电子，为4s 、4p 电子，则电子排布式为[]1025Ar 3d 4s 4p ，碘原子价电子的电子排布图为；故答案为：[]1025Ar 3d 4s 4p ；；()4分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，则沸点为2BrI ICl Cl >>，氯原子得电子能力强于I ，所以Cl 的电负性大，Cl 显1-价，故I 显1+价； 故答案为：2BrI ICl Cl >>；Cl ；1+；()5含非羟基氧原子个数越多，酸性越强，非羟基氧分别为3、3、1，但非金属性Cl I >，则酸性为①②③； 故答案为：①②③；()6根据元素守恒和原子守恒判断产物为RbCl 和ICl ，则反应方程式为2RbICl RbCl ICl +nV；已知氯化钠的晶胞图为：，晶胞中含有4个阳离子和4个阴离子，2RbICl 的晶体结构与NaCl相似，2RbICl 晶胞中含有4个阴离子，则Cl 原子为8个；1个晶胞中含有4个2RbICl ，根据mρV=，所以该晶胞的密度是3103A283.54g cm (685.510)N --⨯⋅⨯⨯； 故答案为：RbICl 2RbCl+ICl ；8；103A283.54(685.510)N -⨯⨯⨯。
【练习】选修3物质结构与性质部分全国高考题(含答案)
化学—选修3：物质结构与性质1.【13新课标Ⅰ】硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。
回答下列问题: (1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号，该能层具有的原子轨道数为、电子数为。
(2)硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。
工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4,，该反应的化学方程式为。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实:①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是(6)在硅酸盐中，四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。
图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为。
Si与O的原子数之比为化学式为2.【14新课标Ⅰ】早期发现的一种天然二十面准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。
回答下列问题：(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态Fe原子有个未成对电子，Fe3+的电子排布式为：可用硫氰化钾检验Fe3+，形成的配合物的颜色为。
(3)新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成氧化亚铜，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为；1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为。
乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是：。
氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有个铜原子。
(4)铝单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0．405nm，晶胞中铝原子的配位数为 ,列式表示铝单质的密度g·cm－3(不必计算出结果)。
3.【15新课标Ⅰ】碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述。
2022年高考化学真题分类汇编 专题19 物质结构与性质(选修)
1．选修3——物质结构与性质]19–Ⅰ【2022年高考海南卷】（6分） 下列叙述正确的有A ．第四周期元素中，锰原子价电子层中未成对电子数最多B ．其次周期主族元素的原子半径随核电荷数增大依次减小C ．卤素氢化物中，HCl 的沸点最低的缘由是其分子间的范德华力最小 【答案】19-Ⅰ BC （6分）考点：原子结构、元素周期律【名师点睛】本题考查了物质的性质，知道范德华力主要影响物质的物理性质（如熔点、沸点、溶解性等）。
（1）对于组成和结构相像的分子，其相对分子质量越大,范德华力越大,物质的溶、沸点越高。
（2）溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大，则溶质分子的溶解度越大。
中学所学化学键主要是三个：共价键、离子键、金属键。
化学键对物质的物理性质和化学性质均有影响，主要对化学性质有影响。
2．【2022年高考海南卷】（14分）M 是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的全部原子轨道均布满电子。
元素Y 的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。
回答下列问题：（1）单质M 的晶体类型为______，晶体中原子间通过_____作用形成面心立方密积累，其中M 原子的配位数为______。
（2）元素Y 基态原子的核外电子排布式为________，其同周期元素中，第一电离能最大的是______（写元素符号）。
元素Y 的含氧酸中，酸性最强的是________（写化学式），该酸根离子的立体构型为________。
（3）M 与Y 形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_______，已知晶胞参数a =0.542 nm ，此晶体的密度为_______g·cm –3。
（写出计算式，不要求计算结果。
阿伏加德罗常数为N A ）②该化合物难溶于水但易溶于氨水，其缘由是________。
此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。
【答案】19-Ⅱ （14分）（1）金属晶体 金属键 12 （每空1分，共3分）（2）1s 22s 22p 63s 23p 5 Ar HClO 4 正四周体 （每空1分，共4分）（3）①CuCl（每空2分，共4分）②Cu +可与氨形成易溶于水的配位化合物（或配离子） Cu(NH 3)4]2+ (2分，1分，共3分)（3）①依据晶胞结构利用切割法分析，每个晶胞中含有铜原子个数为8×1/8+6×1/2=4，氯原子个数为4，该化合物的化学式为CuCl ；则1mol晶胞中含有4mol CuCl，1mol晶胞的质量为4×99.5g，又晶胞参数a=0.542 nm，此晶体的密度为g·cm–3。
物质结构与性质综合题-2023年新高考化学真题(解析版)
物质结构与性质综合题目录：2023年真题展现考向一考查杂化轨道、空间结构、晶体类型、晶胞计算考向二考查同素异形体、晶体类型、杂化轨道、晶胞计算考向三考查电子排布式、电负性、空间结构、杂化轨道、晶胞计算考向四考查电子排布式、电离能、空间结构、晶胞计算考向五考查电子排布式、杂化轨道、晶胞计算真题考查解读近年真题对比考向一考查电子排布式、杂化轨道、空间构型、晶胞计算考向二考查电子排布式、键角、电负性、杂化轨道、晶胞计算考向三考查轨道表示式、电离能、杂化轨道、晶胞计算考向四考查电子排布式、元素周期表、配位键、氢键、相似相溶考向五考查电子排布式、键角、氢键、晶胞计算考向六考查电离能、几何构型、轨道表示式、顺磁性物质命题规律解密名校模拟探源易错易混速记考向一考查杂化轨道、空间结构、晶体类型、晶胞计算1(2023·浙江选考第17题)硅材料在生活中占有重要地位。
请回答：(1)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为，分子中氮原子的杂化轨道类型是。
Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3，其受热不稳定的原因是。
(2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，有关这些微粒的叙述，正确的是。
A.微粒半径：③>①>②B.电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②C.电离一个电子所需最低能量：①>②>③D.得电子能力：①>②(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。
该晶体类型是，该化合物的化学式为。
【答案】(1)四面体sp3Si周围的NH2基团体积较大，受热时斥力较强Si(NH2)4中Si-N键能相对较小；产物中气态分子数显著增多(熵增)(2)AB(3)共价晶体SiP2【解析】(1)Si(NH2)4分子可视为SiH4分子中的4个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的，所以Si(NH2)4分子中Si原子轨道的杂化类型是sp3，分子的空间结构(以Si为中心)名称为四面体；氨基(-NH2)氮原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，N原子杂化轨道数目为4，N原子轨道的杂化类型是sp3；Si周围的NH2基团体积较大，受热时斥力较强Si(NH2)4中Si-N键能相对较小；产物中气态分子数显著增多(熵增)，故Si(NH2)4受热不稳定，容易分解生成Si3N4和NH3；(2)电子排布式分别为：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，可推知分别为基态Si原子、Si+离子、激发态Si原子；激发态Si原子有四层电子，Si+离子失去了一个电子，根据微粒电子层数及各层电子数多少可推知，微粒半径：③>①>②，选项A正确；根据上述分析可知，电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②，选项B正确；激发态Si原子不稳定，容易失去电子；基态Si原子失去一个电子是硅的第一电离能，Si+离子失去一个电子是硅的第二电离能，由于I2>I1，可以得出电离一个电子所需最低能量：②>①>③，选项C错误；由C可知②比①更难失电子，则②比①更容易得电子，即得电子能力：②>①，选项D错误；故选AB；(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图可知，原子间通过共价键形成的空间网状结构，形成共价晶体；根据均摊法可知，一个晶胞中含有8×18+6×12=4个Si，8个P，故该化合物的化学式为SiP2。
物质结构与性质 晶胞空间利用率的计算
=74.05%
四、六方晶胞
60° 120°
c h
ab
a=b=2r， c=2h
四、六方晶胞
D
D
h
C
A
B
Ca a
h
a
C
S底
A
60°
OEA
F
B
B
OA=
2
3 AE
=
32AB·sin60°=
3 3
a
OD2 = AD2 - OA2
6
h= 3 a
c
=
2h
=
26 3
a
3
CF=AC·sin60°= a
2
S底 = AB·CF =
3 a2
2
V晶胞 = S底·2h = 2 a3
四、六方晶胞
1 2
×1 3
=
1 6
1 2
×
1 6
=
1 12
晶胞中原子总数：
4
×
1 6
+
4
×
1 12
+1 =2
四、六方晶胞
边长与半径的关系：
c
a = b = 2r，c = 2 6 a = 4 6 r
33Biblioteka 原子总体积：V原子=
4 r3 ×2
3
=
8 r3
二、体心立方晶胞
边长与半径的关系： a = 4 r 3
原子总体积：
V原子
=
2×
4 3
r3
晶胞体积： V晶胞 = a3 = (
4 3
r )3
空间利用率
V原子 =
×100% =
V晶胞
2× 4 r3
(完整版)物质结构与性质知识点总结
高中化学物质结构与性质知识点总结一.原子结构与性质.一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义.1.电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会太，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.2.（构造原理）了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1〜36号元素原子核外电子的排布.（1）.原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道（亚层）和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子.（2）.原子核外电子排布原理.①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道.②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子.③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占丕同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d i0、f i4）、半充满（p3、d5、f7）、全空时（p0、d0、f0）的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s i、29Cu [Ar]3d io4s i.（3）.掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式.ns (n-2)f (n-l)d. up①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。
②根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高；在同一能级组内，从左到右能量依次升高。
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定的离子化合物。
离子半径越小，所带的电荷数越多，则形成的离子键就越强。
3、离子键的特征
没有方向性、没有饱和性整理ppt
14
阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键 叫做离子键。
活泼的金属元素（IA，IIA）和活泼的非金属 元素（VIA，VIIA）之间的化合物。 活泼的金属元素和酸根离子形成的盐
铵盐子和酸根离子（或活泼非金属元素）形成的盐。
Li >Na> K
②B C Be N N> C >Be> B
④ Na Al S P P >S >Al> Na
判断依据：1、一般情况下，原子半径越大， 第一电离能越小。
2、反常情况，考虑价电子排布。
整理ppt
8
课堂练习
• 2. 下列各元素原子排列中，其
电负性减小顺序正确的是（ B ）
• A、K＞Na＞Li B、F＞O＞S • C 、As＞P＞N D、 C＞N＞O
等电子原理：
空间构型相同
原子总数相同、价电子总数相等的分子，具有相似
的性质。如：CO和N 2 整理ppt
13
（二）离子键
1、离子键形成的原因 一般认为，当成键原子所属元素的电负性差
值大于1.7时，原子之间才有可能形成离子键
2、离子键的实质
阴、阳离子相互接近到一定程度，当静电作用中同时
存在的引力和斥力达到平衡时，体系的能量最低，形成稳
正四面体 CH4 C2H6 NH4+
中心原子上的价电子整都理pp用t 于形成共价键 20
2、另一类是中心原子上有孤对电子的分子，中 心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空 间，并参与互相排斥。
整理ppt
18
分子的极性对物质的熔点、沸点、溶解性的影响： 1、分子极性越大，熔点、沸点越高。 2、相似相溶原理。
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19
1、杂化 2、杂化过程 3、杂化轨道的类型
杂化类型
sp sp2 sp3
杂化轨道间 的夹角 180° 120° 109°28′
空间构型
实例
直线
BeCl2 C2H2
平面三角形 BF3 C2H4 C6H6
3、重叠方式：“头碰整头理pp”t 式
12
π键：
1、特征：镜像对称（每个π键的电子云由两块组 成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它 们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像）
2、重叠方式：“肩并肩”式
3、一般规律：共价键单键是σ键；共价双键中有 一个σ键，另一个是π键；共价三键有一个σ键和两个π 键组成。
2、请写出第四周期中最外层 电子数是2的元素的核外电子 排布式
整理ppt
4
二、元素性质1：电离能及其变化规律
1、概念： 通常用电离能来表示原子或离子失去电子的难易
程度。气态原子或离子失去一个电子所需要的最小能
量叫做电离能，常用符号I表示，单位为kJ·mol-1。 2、意义：
①比较原子失电子能力相对强弱；
②由电离能的突跃式变化判断元素的化合价；
3、变化规律
同一周期从左到右，元素的第一电离能递增；同一主族，
自上而下，元素的第一电离能递减。
整理ppt
5
特例?
二、元素性质2：电负性及其变化规律
1、概念：
元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，用来表示当 两个原子在形成化学键时吸引电子能力的相对强弱。
2、意义：
整理ppt
9
化
强烈 学
物
键
质
微
粒
间பைடு நூலகம்
的
相
互
分
作
子
用
间
微弱 作
用
力
离子键 共价键 配位键 金属键
σ键、π键
类型
非极性 分子
极性键、非极性键
极性
键能
分子
键
参 键长
数 键角
分子立体构型
范德华力
物质的物理性质
氢键
整理ppt
某些物质的物理性质
10
键能
判断分子的稳定性
键长
确定分子在空间的几何构型
键角
反应热= 所有反应物键能总和－所有生成物键能总和
（吸收能量）整理ppt
（放出能量） 11
四、各类化学键
（一）共价键的本质：
当成建原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋 方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的 电子密度增加，体系的能量降低。
σ键：
1、类型：s—s σ键；s—p σ键；p—p σ键。
2、特征：轴对称（以形成化学键的两原子核的连 线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变）
1、金属键及其实质 在金属阳离子和“自由电子”之间存在的强烈的相互作用，
叫做金属键。本质上也是一种电性作用。
2、金属键的性质 没有饱和性和方向性；金属键中的电子在整个三维空
间运动，属于整块金属。
3、金属键与金属性质
4、影响金属键的因素 一般而言，金属元素的原子半径越小、单位体积内自由
电子的数目越大，金属键就越强。
整理ppt
1
第一章《原子结构》的体系结构
整理ppt
2
1、泡利不相容原理;2、能量最低原理
（能级交错现象) ；3、洪特规则；
要求：会书写元素核外电子排布式
1、核外电子排布与周期的划分 2、核外电子排布与族的划分
整理ppt
3
1、第三周期中某元素原子的 未成对电子数为2，试写出 (1)核外电子排布式 (2)价电子排布式
而下，元素的电负性递减。 整理ppt
6
元素性质变化的周期性取决于元素原子核外电 子排布的周期性。
元素的性质：
1、原子半径
2、化合价 3、电离能 4、电负性 5、氧化性
同周期、同主族元 素性质变化的相似性和 递变规律
6、还原性
整理ppt
7
课堂练习
1、将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列
①K Na Li
整理ppt
15
（三）配位键
1、概念： 是一种特殊的共价键。成键两原子间的共用电子
对由一个原子单独提供而形成的。
2、形成条件
一个原子有孤对电子，另一个原子有接受孤对电子的“空轨 道3、”常。存在配位键的物质 ——配合物
（1）中心原子
（2）配位体
（3）配位数
（4）配离子的电荷数
整理ppt
16
（四）金属键
①用于判断一种元素是金属元素还是非金属元素，以及 元素活泼性如何。通常电负性小于2的元素，大部分是金属 元素；电负性大于2的元素，大部分是非金属元素。
金属元素电负性越小，金属元素越活泼。
②判断化合物中元素化合价的正负：
电负性大的元素易呈现负价。
3、变化规律
同一周期从左到右，元素的电负性递增；同一主族，自上
5、金属键的意义
金属键越强，金属晶体的硬度整理越ppt大，熔、沸点越高。
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三、非极性分子和极性分子
非极性分子 A―A
{ 双原子分子
极性分子 A―B
{ 多原子分子
非极性分子 对称排列的以极性键结合的 多原子分子CO2、CH4、CCl4等
极性分子 不对称排列的以极性键结合的
多原子分子 H2O、NH3等