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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高中化学学习材料金戈铁骑整理制作专题八 物质结构和晶体结构【考查要点】物质结构与元素周期律这部分学问主要显现在挑选题及填空题中；在挑选题中,主要是有关原子结构 的运算、同位素、元素周期律中物质或元素性质的递变规律、元素在周期表中的位置与其性质的关系、化 合物中原子的电子排布、分子的结构、晶体的结构和性质、新发觉的元素等；在非挑选题中,主要考查元素的推断,物质的结构、性质、位置三者的关系；在高考卷中,本部分试题一般3 个左右,分值为25 分 ；原子结构和同位素的考点,常以重大科技成果为题材,寓教于考；化学键类型与晶体类型的判定、成键原 子最外层
2、8 电子结构的判定、离子化合物和共价化合物的电子式、各类晶体物理性质的比较、晶体的空间 结构等是高考的重点内容；本部分考试大纲的要求：1明白元素、核素和同位素的含义；2明白原子构成；明白原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关 系；3明白原子核外电子排布；4把握元素周期律的实质；明白元素周期表长式的结构周期、族及其应用；5以第周期为例,把握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系；6以和族为例,把握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系；7明白金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律；8明白化学键的定义；明白离子键、共价键的形成；名师归纳总结 - -
3、 - - - - -第 1 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 今后的题型将可能向多角度、多层次、多方位的方向进展；将元素周期率与元素周期表学问与元素化合物学问相结合,进行定性推断、归纳总结、定量运算等；【名师解题指南】5核外电子数相同的粒子规律1 与 He 原子电子层结构相同的离子有2 电子结构： H-、Li+、Be 2+K +、2 与 Ne原子电子层结构相同的离子有10 电子结构：阴离子有F-、 O 2-、N 3-、OH- 、NH2-；阳离子有 Na +、Mg 2+、Al3+、NH4 +、H3O +；分子有 Ne、HF、H2O、 NH3、CH43 与 Ar 原
4、子电子层结构相同的离子有18 电子结构：阴离子有P 3-、S 2-、Cl- 、HS-；阳离子有Ca 2+；分子有 Ar、HCl、H2S、PH3、SiH 4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H46核素与同位素1 相对原子质量的运算：元素的相对原子质量是按各种自然同位素原子所占的原子个数百分比求出的平均值；Ar Ar l*a 1 +Ar 2a2+其中 Ar 1、Ar2 为各种同位素的相对原子质量,a1、 a2 为同位素的原子数百分比或同位素的原名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 要点三 元素周期表的规律1 元素
5、周期表中元素性质的递变规律元素性质同周期元素左右7同主族元素上下最外层电子数逐步增多 1e8e相同原子半径逐步减小逐步增大最高正价逐步增大 1最高正价、最低负价相同主要化合价最低负价 8 主族序数 最高正价主族序数名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 最高价氧化物对应碱性逐步减弱,酸性逐步增强酸性逐步减弱,碱性逐步增强水化物的酸碱性非 金 属 元 素 气 态氢化物的稳固性元 素 的 金 属 性 和非金属性2 假设主族元素族序数为 性；当 mn=1 时,为两性元素逐步增强逐步减弱金属性逐步减弱非金属性逐步减弱非金属性逐步
6、增强金属性逐步增强m,周期数为n,就：当m n1 时,为非金属元素,其最高价氧化物的水化物显酸性；无论同周期仍是同族中,mn 值越小,元素的金属性越强,其对应氧化物的水化物的碱性越强；mn 值越大,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强； 3 对角线规章周期表中 A、B两元素假设处在如左图所示的位置,就性质相像；如 Be A 和 Al 单质在常温下均能被浓 H2SO4 钝化； BeO和 Al 2O3均显示两性 ;A1C13 B 和 BeCl2 均为共价化合物等； 3含有极性键的多原子分子,空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的为极性分子；名师归纳总结 留意：判定ABn
7、型分子可参考使用以下体会规律：假设中心原子A 的化合价的肯定值等于该元素所第 4 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 在的主族序数,就为非极性分子,假设不等就为极性分子；假设中心原子有孤对电子未参加成键的电 子对就为极性分子,假设无孤对电子就为非极性分子；要点五 晶体结构1判定晶体类型的方法1 依据组成晶体的晶格质点和质点间的作用判定离子晶体的晶格质点是阴、阳离子,质点间的作用是离子键；原子晶体的晶格质点是原子,质点间的 4 依据导电性判定离子晶体水溶液及熔化时能导电；原子晶体一般为非导体,但石墨等导电；分子晶体为非导体,而分 子晶体中的
8、电解质主要是酸和非金属氢化物溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子也能 导电；金属晶体是良导体；2晶体熔、沸点比较规律：1 不同晶体类型的物质：原子晶体 等,有的就很低,如汞、铯等；离子晶体 分子晶体；金属晶体的熔、沸点有的很高,如钨、铂2 同一晶体类型的物质,需比较晶体内部结构粒子间作用力,作用力越大,熔沸点越高；原子晶体：要比较共价键的强弱,一般地说,原子半径越小,形成共价键的键长越短,键能越大,其晶体熔沸点越高；如熔点：金刚石 碳化硅 晶体硅；离子晶体：要比较离子键的强弱,一般地说,阴、阳离子的电荷数越大,离子半径越小,就离子间作名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页
9、,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 用就越强,其离子晶体熔沸点越高；如熔点：MgOMgCl 2NaClKCl；分子晶体：组成结构相像的物质,相对分子质量越大,熔沸点越高,如熔沸点：O2N2, HIHBrHCl ；组成结构不相像的物质,分子的极性越大,其熔沸点就越高,如熔沸点：CON 2；在同分异构体中,一般地说,支链数越多,熔沸点越低,如熔沸点：O2N2, HIHBrHCl；组成结构不相像的物质,分子的极性越大,其熔沸点就越高,如熔沸点 :CON2；金属晶体：要比较离子的电荷数和离子的半径,离子的电荷数越多,半径越小,其金属键就越强,金属熔沸点越高,如熔点 :AlM
10、gNa；由上述可知,同类晶体熔沸点比较思路为：原子晶体共价键键能键长原子半径分子晶体分子间作用力相对分子质量离子晶体离子键强弱离子电荷、离子半径3 常温常压下状态：熔点：固体物质 液态物质沸点：液态物质 气态物质3常见的几种晶体的结构分析1 氯化钠晶体名师归纳总结 NaCl 晶体中 Na +和 Cl- 交替占据立方体的顶点而向空间延长；在每个Na +四周最近的等距离设为a第 6 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4 白磷分子的结构白磷 P4分子的结构是一个正四周体,其中每个 P 原子均以三个共价键与另外三个 P原子相结合,P-P 键之间
11、的夹角为 600；白磷缓慢氧化或在不充分的空气中燃烧时,P-P 键断开而嵌入一个氧原子,就生成了分子式为 P4O6 的磷的低价氧化物；在这种氧化物分子中每个磷原子仍有一对孤对电子,可以在连续氧化中结合 4 个氧原子而生成分子式为 P4O10的磷的高价氧化物；5Cn 的结构中有五边形和六边形,每个五边形占有的碳原子数应为5/3 个,而每个六边形占有的碳原子数为2个；关于棱数,由于每个孤立的碳原子四周有三个键一个双键,两个单键；而每个键却又是两个碳名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在晶体中,每个 C 参加 3 条 C-
12、C 键的形成,而在每条键中的贡献只有一半,故每个正六边形平均只占有6 1/3=2 个 C,C 原子个数与C-C 键数之比为2：2 2 3 =2 ： 3；【09 真题全解全析】考点一、化学键、分子结构、晶体结构上海 8在通常条件下,以下各组物质的性质排列正确的选项是名师归纳总结 A熔点：CO2KClSiO B 2水溶性：HClH S 2SO 2第 8 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C沸点：乙烷 戊烷 丁烷 D热稳固性：HFH ONH3 海南 19-1 在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分；以下各对原子形成化学键中共价键成分最少的
13、是 : A Li , F BNa,F C Na,C1 DMg,O 海南 19-3 以下说法中错误的选项是 : ASO2、 SO3都是极性分子 B在 NH4 + 和CuNH3 4 2+中都存在配位键 C元素电负性越大的原子,吸引电子的才能越强 D原子晶体中原子以共价键结合,具有键能大、熔点高、硬度大的特性【答案】 A 【解析】： A 中 SO2 呈 V 型是极性分子,但SO3为平面三角形是非极性分子,故A 错；B 中 NH4 +中 N和 H配位, CuNH3 4 2+中 N和 Cu配位, B 正确, 元素电负性表现为对成对电子的吸引力故其越大的原子,吸引电子的才能越强,度大的特性, D正确；C
14、正确；原子晶体中原子以共价键结合,具有键能大、熔点高、硬名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【考点定位】物质结构海南 19-411 分 已知 A、B、C、D和 E 都是元素周期表中前36 号的元素,它们的原子序数依次增大； A与其他 4 种元素既不在同一周期又不在同一主族；B和 C属同一主族, D和 E 属同一周期,又知 E 是周期表中 118 列中的第 7 列元素； D的原子序数比 E小 5,D跟 B 可形成离子化合物其晶胞结构如右图；请答复： 1A元素的名称是；,B与 A 形成的化合物比C 与 2B的元素符号是,
15、C的元素符号是A形成的化合物沸点高,其缘由是 3E 属元素周期表中第 周期,第 族的元素,其元素名称是,它的 +2价离子的电子排布式为： 4 从图中可以看出,D跟 B 形成的离子化合物的化学式为；该离子化合 物晶体的密度为 agcm-3,就晶胞的体积是 只要求列出算式 ；【答案】名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 考点二、物质结构综合应用海南 19-2 以下有关物质性质、结构的表述均正确,且存在因果关系的是 : 表述 1 表述 2 NaCl 晶体中 C1与 Na +间的作用力大于A 在水中, NaCl 的溶解度比
16、I 2 的溶解度大碘晶体中分子间的作用力B 通常条件下, CH4 分子比 PbH4 分子稳固性高C 在形成化合物时,同一主族元素的化合价相同Pb 的原子半径比 C 的大, Pb 与 H 之间的键能比 C与 H间的小同一主族元素原子的最外层电子数相同D P4O10、C6H12O6 溶于水后均不导电P4O10、C6H12O6均属于共价化合物【答案】 B 海南 20-3 以下有关硬水及其软化的说法中错误的选项是： A离子交换法可以软化硬水144150 B硬水中含有较多Ca 2+、Mg 2+ C生产、生活使用的自然水必需经软化 D加热可使临时硬水中的Ca 2+生成 CaCO 3 沉淀广东 1我国稀土资
17、源丰富；以下有关稀土元素62Sm与62Sm的说法正确的选项是名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - A14415062Sm 与62Sm互为同位素B144 62Sm 与150 62Sm的质量数相同62 C14415062Sm 与62Sm是同一种核素D144 62Sm 与150 62Sm的核外电子数和中子数均为【考点定位】考查原子结构即核素的定义；广东 27、 10 分铜单质及其化合物在许多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂；Cu位于元素周期表第 I B 族； Cu 2 的核外电子排布式为
18、_；名师归纳总结 右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为_；第 12 页,共 22 页胆矾 CuSO5H2O可写成 CuH 2OSO4 H 2O,其结构示意图如下：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 以下说法正确的选项是 _填字母；A在上述结构示意图中,全部氧原子都采纳 sp 杂化3B在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键C胆矾是分子晶体,分子间存在氢键D胆矾中的水在不同温度下会分步失去4往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成CuNH2 22配离子；已知NF3 与 NH3 的空间构型都是三角锥形,单NF3不易与 Cu 2形
19、成配离子,其缘由是_；5Cu2O的熔点比 Cu2S 的_ 填“ 高” 或“ 低”【答案】 11s22s22p63s23p63d9或Ar3d924 3BD ,请说明缘由 _；名师归纳总结 4F 的电负性比N大,NF 成键电子对向F 偏移,导致NF3 中 N原子核对其孤对电子的吸引才能增第 13 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 安徽结构示意图如下,可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景；以下说法正确的选项是B.0.12g 石墨烯中含有6.02*1022个碳原子C石墨烯是一种有机物【考点定位】 此题主要考查物质结构以及同位素的概念、阿伏伽德罗
20、常数、共价键等学问；山东 32. 8 分化学物质结构性质G和 Si 元素在化学中占有极其重要的位置；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1写出 Si 的基态原子核外电子排布式；从电负性角度分析 C、Si 和 O元素的非金属活泼性由强至弱的次序为；2SiC 的晶体结构与晶体硅的相像,其中 C 原子的杂化方式为,微粒间存在的作用力是；3氧化物 MO的电子总数与 SiC 的相等, 就 M为填元素符号 ,MO是优良的耐高温材料,其品体结构与 NaCl 晶体相像, MO的熔点比 CaO的高,其缘由是；4C、Si 为同一主族的
21、元素,CO2 和 SiO2：化学式相像,但结构和性质有很大不同；CO2 中 C与 O原子间形成 o 键和 a 键, SiO2：中 Si 与 O原子间不形成上述 z 健；从原子半径大小的佳都分析,为什么 C、O原子间能形成,而 S、O原子间不能形成上述 键；【答案】 11s 22s 22p 63s 23p 2 O CSi 2 sp 3 共价键3Mg Mg 2+半径比 Ca 2+小, MgO晶格能北京 10. 甲、乙、丙、丁 4 种物质分别含 2 种或 3 种元素,它们的分子中各含 18 个电子；甲是气态氢化物,在水中分步电离出两种阴离子；以下推断合理的是A某钠盐溶液含甲电离出的阴离子,就该溶液显
22、碱性,只能与酸反应B乙与氧气的摩尔质量相同,就乙肯定含有极性键和非极性键C丙中含有 2 周期 IVA 族的元素,就丙肯定是甲烷的同系物D丁和甲中各元素养量比相同,就丁中肯定含有-1 价的元素【答案】 D 名师归纳总结 【解析】此题中甲为 H 2S, 就其钠盐可为 NaHS , 它既能与酸反应,又能与碱反应,A 项错误；乙可为第 15 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - CH3OH,其中无非极性键,B项错误；丙也可为CH3OH,它不是甲烷的同系物,C项错误；丁为H2O2,D项正确；【考点定位】此题把十八电子粒子的学问与元素化合物学问及同系物
23、、化学键相结合,考查同学综合运用的才能；宁夏 38化学选修物质结构与性质15 分已知 X、Y 和 Z 三种元素的原子序数之和等于 42；X 元素原子的 4p 轨道上有 3 个未成对电子,Y 元素原子的最外层 2p 轨道上有 2 个未成对电子；X 跟 Y 可形成化合物 X2Y3,Z 元素可以形成负一价离子；请答复以下问题：1X 元素原子基态时的电子排布式为 _,该元素的符号是 _; 2Y 元素原子的价层电子的轨道表示式为 _,该元素的名称是 _; 3X 与 Z 可形成化合物 XZ3,该化合物的空间构型为 _; 4已知化合物 X2Y3 在稀硫酸溶液中可被金属锌复原为 XZ3,产物仍有 ZnSO4和
24、 H2O,该反应的化学方程式是 _; 5比较 X 的氢化物与同族其次、第三周期元素所形成的氢化物稳固性、沸点高低并说明理由_ ；【答案】11s22s22p63s23p63d104s24p3 As 氧2 或3三角锥4As2O3 + 6Zn + 6H2SO42AsH3 + 6ZnSO 4 + 3H2O 5 稳固性： NH3 PH 3 AsH 3 ,由于键长越短,键能越大,化合物稳固名师归纳总结 沸点： NH3 AsH 3 PH3 ,NH3 可以形成分子间氢键,沸点最高；AsH3 相对分子质量比PH3 大,分子第 16 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - -
25、- - - 江苏 21. 12 分此题包括 A、B 两小题,分别对应于“ 物质结构与性质” 和“ 试验化学” 两个选修模块的内容；请挑选其中一题,并在相应的答题区域内作答；假设两题都做,就按 A 题评分； A 生物质能是一种干净、可再生能源；生物质气主要成分为 CO、CO2、H2 等与 H2 混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一；1上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al 等元素；写出基态Zn 原子的核外电子排布式；2依据等电子原理,写出CO分子的结构式；3甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu OH 2 的碱性溶液反应生成Cu2O 沉淀；甲醇的沸点比甲醛的高,其主要缘由是；甲醛分子中碳原子
26、轨道的杂化类型为甲醛分子的空间构型是；1mol 甲醛分子中键的数目为；在 1 个 Cu2O 晶胞中结构如下图,所包含的 Cu 原子数目为；【答案】11s22s22p63s23p63d104s2或 Ar3d104s22名师归纳总结 3甲醇分子之间形成氢键 sp2杂化平面三角形 3NA 4 第 17 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 【解析】 1Zn 的原子序数为30,留意 3d 轨道写在4s 轨道的前面；2依据等电子原理,可知福建 30. 化学物质结构与性质 13 分Q、R、X、Y、Z 五种元素的原子序数依次递增；已知：Z 的原子序数为
27、29,其余的均为短周期主族元素；Y 原子价电子外围电子排布 ms nmp n R原子核外 L 层电子数为奇数；Q、X 原子 p 轨道的电子数分别为 2 和 4；请答复以下问题：1Z 2+ 的核外电子排布式是；形成配位键；2在 ZNH 3 42+离子中, Z 2+的空间轨道受NH3 分子供应的3Q与 Y 形成的最简洁气态氢化物分别为甲、乙,以下判定正确的选项是a. 稳固性：甲 乙,沸点：甲 乙 b.c. 稳固性：甲 乙,沸点：甲 乙,沸点：甲 乙稳固性：甲 乙4 Q 、R、Y 三种元素的第一电离能数值由小到大的次序为用元素符号作答5Q的一种氢化物相对分子质量为 26,其中分子中的 键与 键的键数
28、之比为；6五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于；30. 【答案】名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 11s22s22p63s23p63d9 2 孤对电子孤电子对3b 4Si C N 5 3:2 6 原子晶体【解析】 29 号为 Cu；Y 价电子： ms nmp n中 n 只能取 2,又为短周期,就 Y 可能为 C 或 Si ；R 的核外 L考点三、化学用语广东 19以下化学用语使用不正确的选项是 ANa +的结构示意图 B纯碱的化学式为Na2CO3 +7 C聚乙烯的结构简式为CH2=CH2 D
29、高氯酸 HCIO4 中氯元素的化合价为【答案】 C 名师归纳总结 【解析】由于聚乙烯为聚合物,结构简式为,所以 C错误；第 19 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 【考点定位】化学用语综合考查江苏 2. 以下有关化学用语使用正确的选项是b 2 8 8 A. 硫原子的原子结构示意图： B. NH Cl 的电子式：4C. 原子核内有10 个中子的氧原子：18 8O D.对氯甲苯的结构简式：11 20 号原子的原子结构结构示意图,常见阴离子、阳离子的结构示意图；2常见原子、离子阴离子、阳离子、化合物的电子式；3原子的结构,以及原子结构的表示,
30、质量数、质子数、中子数之间的关系；4常见有机物的命名及命名原就；名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【09 命题特点与 10 备考要点】由于本章内容是对元素化合物学问的概括和总结,同时对元素化合物性质的学习和归纳又具有积极的指导意义,所以我们在复习本章学问时,肯定要留意总结规律、找出特例,明确失分点及其产生的缘由,有目的、有针对性地进行复习；可以猜测 2022 年高考试题中,元素位、构、性三者的关系仍是高考命题的主要依据,对这三者的关系,高考常以原子序数大小、原子或离子半径大小、离子氧化性或复原性强弱等比较型试题和
31、物质的组成、元素位置及化合价、化合物的性质、结构推断等题型进行考查,此类学问点常以挑选题和推断题的形式出现；1. 化合物所属类型的判定含有离子键的化合物是离子化合物；假设不用试验测定,我们是看不出化合物中存在离子键的,通常离子键是依据阴阳离子判定出来的；那么是不是含有金属元素的化合物就是离子化合物呢？许多例子都可以否认这个结论,如 AlCl 3、BeCl 2、HgCl2、 CH3COO2Pb、等都为共价化合物；因此常见的离子化合物实际上是我们应当记住的,它们是：第 IA 族 H除外、第 IIA 族 Be 除外的全部化合物,AlF 3、Al 2O3、BeF2、铵盐等；一般过渡元素的化合物不用电子
32、式表示；不含离子键的化合物是共价化合物,但只有分子晶体能用电子式表示,而原子晶体如水晶 SiO2、金刚砂 SiC是不能用电子式表示的；共价化合物通常为非金属元素形成的化合物铵盐除外,但也包括某些金属化合物,如AlCl3、AlBr 3、AlI3、BeCl 2、 BeBr2、BeI 2 等；2. 离子的电子式的书写所谓电子式是指用元素符号表示原子核和内层电子,元素符号四周用“ ” 或“ ” 表示现存在来自原子最外层的电子及获得的电子总数的式子；对于金属阳离子来说,由于原子的最外层电子在形成离子时已全部失去,因此阳离子的符号就表示阳离子的电子式；非金属元素形成的阴离子,最外层得电子后到达了 8 个电
33、子的相对稳固结构,所以阴离子的电子式为符号四周8 个电子 H 除外,电子式为：H- ；由于阴离子有外来电子,怕电子外逃,所以加中括号以作限制；3. 共价化合物中原子间共价键数目的确定原子有形成 8 电子相对稳固结构的趋势,因此形成共价键的原子的最外层电子比 8 电子少几个电子,就形成几对共用电子对,如 H2O2 中的 O,与 H原子形成一个共用电子对,此时最外层电子数达 7 个,因此两个氧原子间需形成一对共用电子对；又如CaC2,每个碳原子从钙那儿获得一个电子,此时最外层电子达名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5 个,因而两个碳原子间需形成三对共用电子对；对于Mg3N2 来说,三个Mg失去 6 个电子,被两个氮原子得到后均分,每个氮原子获得三个电子,此时氮原子的最外层电子数已达8 个,因而形成N 3-,两个氮原子间不形成共价键；名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 22 页