2023新教材高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題14物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件

專題十四

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)真題研練·析考情核心突破·提能力模考精練·抓落實(shí)真題研練·析考情【真

題

研

練】1.[2022·全國(guó)甲卷]2008年北京奧運(yùn)會(huì)的“水立方”，在2022年冬奧會(huì)上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”，實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)場(chǎng)館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2===CH2)與四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列問(wèn)題：(1)基態(tài)F原子的價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為_(kāi)____________。解析：基態(tài)F原子的價(jià)電子排布式為2s22p5，故其價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能Ⅰ變化趨勢(shì)(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是________(填標(biāo)號(hào))，判斷的根據(jù)是_____________________________________________________________________________________________________；第三電離能的變化圖是________(填標(biāo)號(hào))。a

同周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢(shì)，N原子的價(jià)電子排布式為2s22p3，2p軌道是半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能比O原子大b解析：C、N、O、F均位于第二周期，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)最外層電子的吸引能力增強(qiáng)，第一電離能逐漸增大，但N原子的價(jià)電子排布式為2s22p3，2p軌道是半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能比O原子大，故選a；C原子失去2個(gè)電子后達(dá)到2s2全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，再失去1個(gè)電子較難，故第三電離能比N原子大，故選b。(3)固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式，畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)_________________。(4)CF2===CF2和ETFE分子中C的雜化軌道類型分別為_(kāi)_______和________；聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，從化學(xué)鍵的角度解釋原因______________________________________。(5)螢石(CaF2)是自然界中常見(jiàn)的含氟礦物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X代表的離子是_______；若該立方晶胞參數(shù)為apm，正負(fù)離子的核間距最小為_(kāi)_______pm。H—F…H—F…H—Fsp2sp3F的電負(fù)性比H大，C—F鍵的鍵能比C—H鍵的大Ca2＋

2．[2022·山東卷]研究籠形包合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義?；瘜W(xué)式為Ni(CN)x·Zn(NH3)y·zC6H6的籠形包合物四方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(H原子未畫出)，每個(gè)苯環(huán)只有一半屬于該晶胞。晶胞參數(shù)為a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°?；卮鹣铝袉?wèn)題：

3d84s2第4周期第Ⅷ族2∶32∶1∶1D解析：(1)Ni是28號(hào)元素，故基態(tài)Ni原子的價(jià)電子排布式為：3d84s2，在周期表中第四橫行第10縱列即位于第4周期第Ⅷ族。(2)由題干晶胞示意圖可知，

，Ni2＋周圍連接四個(gè)原子團(tuán)，形成的配位鍵數(shù)目為：4，空間結(jié)構(gòu)為正方形，VSEPR模型為平面四邊形，采用dsp2雜化；

Zn2＋周圍形成的配位鍵數(shù)目為：6，VSEPR模型為正八面體，采用sp3d2雜化，所以Ni2＋與Zn2＋的配位數(shù)之比為4∶6＝2∶3；

(4)在水中的溶解度，吡啶遠(yuǎn)大于苯，主要原因是①___________________________，②____________________________________________。(5)

的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強(qiáng)，其中堿性最弱的是________。吡啶能與H2O分子形成分子間氫鍵

吡啶和H2O均為極性分子相似相溶，而苯為非極性分子解析：(4)已知苯分子為非極性分子，H2O分子為極性分子，且吡啶中N原子上含有孤電子對(duì)能與H2O分子形成分子間氫鍵，從而導(dǎo)致在水中的溶解度，吡啶遠(yuǎn)大于苯。(5)已知—CH3為推電子基團(tuán)，—Cl是吸電子基團(tuán)，則導(dǎo)致N原子電子云密度大小順序?yàn)椋?/p>

，結(jié)合題干信息可知，其中堿性最弱的為：

。3．[2022·廣東卷]硒(Se)是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。自我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)效應(yīng)以來(lái)，AIE在發(fā)光材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。一種含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路線如下：(1)Se與S同族，基態(tài)硒原子價(jià)電子排布式為_(kāi)_______。(2)H2Se的沸點(diǎn)低于H2O，其原因是__________________________________________。(3)關(guān)于Ⅰ～Ⅲ三種反應(yīng)物，下列說(shuō)法正確的有________。A．Ⅰ中僅有σ鍵B．Ⅰ中的Se—Se鍵為非極性共價(jià)鍵C．Ⅱ易溶于水D．Ⅱ中原子的雜化軌道類型只有sp與sp2E．Ⅰ～Ⅲ含有的元素中，O電負(fù)性最大4s24p4

兩者都是分子晶體，由于水存在分子間氫鍵，沸點(diǎn)高BDE解析：(1)基態(tài)硫原子價(jià)電子排布式為3s23p4，Se與S同族，Se為第四周期元素，因此基態(tài)硒原子價(jià)電子排布式為4s24p4。(2)H2Se的沸點(diǎn)低于H2O，其原因是兩者都是分子晶體，水存在分子間氫鍵，沸點(diǎn)高。(3)Ⅰ中有σ鍵，還有大π鍵，故A錯(cuò)誤；Se—Se是同種元素，因此Ⅰ中的Se—Se鍵為非極性共價(jià)鍵，故B正確；烴都難溶于水，因此Ⅱ難溶于水，故C錯(cuò)誤；Ⅱ中苯環(huán)上的碳原子和碳碳雙鍵上的碳原子雜化類型為sp2，碳碳三鍵上的碳原子雜化類型為sp，故D正確；根據(jù)同周期從左到右電負(fù)性逐漸增大，同主族從上到下電負(fù)性逐漸減小，因此Ⅰ～Ⅲ含有的元素中，O電負(fù)性最大，故E正確。

O、Se>正四面體形

(6)我國(guó)科學(xué)家發(fā)展了一種理論計(jì)算方法，可利用材料的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)其熱電性能，該方法有助于加速新型熱電材料的研發(fā)進(jìn)程。化合物X是通過(guò)該方法篩選出的潛在熱電材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1，沿x、y、z軸方向的投影均為圖2。①X的化學(xué)式為_(kāi)_______。②設(shè)X的最簡(jiǎn)式的式量為Mr，晶體密度為ρg·cm－3，則X中相鄰K之間的最短距離為_(kāi)_____________nm(列出計(jì)算式，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。K2SeBr6

4．[2021·山東卷]非金屬氟化物在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用廣泛。回答下列問(wèn)題：(1)基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有______種。(2)O、F、Cl電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______；OF2分子的空間構(gòu)型為_(kāi)_______；OF2的熔、沸點(diǎn)________(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是_________________________________________________________________。(3)Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)_______，下列對(duì)XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是________(填標(biāo)號(hào))。A．sp B．sp2C．sp3 D．sp3d9F>O>ClV形低于OF2和Cl2O都是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，Cl2O的相對(duì)分子質(zhì)量大，Cl2O的熔、沸點(diǎn)高5D

2

【考情分析】題型考向預(yù)測(cè)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題核外電子排布表示方法物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題還會(huì)給出一種多元素組成的物質(zhì)，然后圍繞著組成與結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)問(wèn)?？疾辄c(diǎn)基本相同，原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)主要涉及電子排布表示方法、特殊能層電子排布情況、微粒半徑、電負(fù)性和第一電離能。分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)主要涉及雜化方式、化學(xué)鍵類型、空間構(gòu)型、氫鍵、配位鍵、配合物等。晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)主要圍繞晶胞考查晶體的化學(xué)式、原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)及密度的計(jì)算，晶體的性質(zhì)主要涉及熔、沸點(diǎn)的比較等。電離能、電負(fù)性比較、原因解釋及應(yīng)用σ鍵和π鍵、配位鍵、配位原子的判斷不同類型微粒結(jié)構(gòu)中配位數(shù)的判斷中心原子雜化軌道類型判斷分子及微?？臻g結(jié)構(gòu)的判斷分子性質(zhì)的判斷、分析與比較晶體類型的判斷及性質(zhì)分析、比較晶胞結(jié)構(gòu)的分析及計(jì)算核心突破·提能力考點(diǎn)1電子排布式、電離能和電負(fù)性【核

心

梳

理】1.原子核外電子排布遵循的原理及表示方法(1)遵循的原理：構(gòu)造原理、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理。(2)表示方法[微點(diǎn)撥]能量相同的原子軌道在全滿(s2、p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低。表示方法舉例電子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1簡(jiǎn)化電子排布式Cu：[Ar]3d104s1價(jià)電子排布式Fe：3d64s2電子排布圖(或軌道表示式)(3)未成對(duì)電子數(shù)的判斷方法①根據(jù)電子排布式判斷設(shè)電子排布式中未充滿電子的能級(jí)的電子數(shù)為n，該能級(jí)的原子軌道數(shù)為m，則n≤m時(shí)，未成對(duì)電子數(shù)為n；n>m時(shí)，未成對(duì)電子數(shù)為2m－n。②根據(jù)電子排布圖判斷電子排布圖能夠直觀地表示未成對(duì)電子數(shù)，即單獨(dú)占據(jù)一個(gè)方框的箭頭的個(gè)數(shù)。2.第一電離能、電負(fù)性(1)規(guī)律：在元素周期表中，元素的第一電離能從左到右總體呈增大的趨勢(shì)，從上向下逐漸減小，電負(fù)性從左到右逐漸增大，從上向下逐漸減小。如C、N、O、F元素。第一電離能由大到小順序?yàn)镕>N>O>C，電負(fù)性由大到小順序?yàn)椋篎>O>N>C。(2)特例：同周期主族元素，第ⅡA族(ns2)全充滿、ⅤA族(np3)半充滿，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的ⅢA和ⅥA族元素。(3)判斷：常應(yīng)用化合價(jià)及物質(zhì)類別判斷電負(fù)性的大小，如O與Cl的電負(fù)性比較：①HClO中Cl為＋1價(jià)、O為－2價(jià)，可知O的電負(fù)性大于Cl；②Al2O3是離子化合物，AlCl3是共價(jià)化合物，可知O的電負(fù)性大于Cl。

1s22s22p4或[He]2s22p42

4∶5

[題型分析]

高考題常以給定元素化合物為載體，全面考查原子核外電子排布概念、電子排布式書寫及元素性質(zhì)比較。命題角度主要有原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能量狀態(tài)、空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等，原子核外電子排布式、價(jià)電子排布式、電子排布圖的書寫。2023年高考可能這樣考1．按要求填空(1)[2022·云南省一模]基態(tài)Pb原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_______，N能層電子數(shù)有________個(gè)。(2)[2022·四川省南充市二診]基態(tài)氮原子的價(jià)電子軌道表達(dá)式為_(kāi)___________，(3)[2022·云南省昆明市一模]Pt的電子排布式為[Xe]4f145d96s1，則Pt在元素周期表中處于________區(qū)，未成對(duì)電子數(shù)是________。(4)[2022·山東省濟(jì)寧市一模]基態(tài)鈦原子的px原子軌道上的電子數(shù)為_(kāi)_______個(gè)。(5)[2022·山東省青島市一模]

鉻在元素周期表中的位置為_(kāi)___________，其基態(tài)原子核外電子占據(jù)的原子軌道數(shù)為_(kāi)_______。6s26p232d24第四周期ⅥB族15例2(1)[2021·湖南卷節(jié)選]H、C、N的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)______。(2)[2020·全國(guó)Ⅰ卷節(jié)選]Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是_________________________________________________________________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。N>C>HNa與Li同主族，Na電子層數(shù)多，原子半徑大，易失電子，故第一電離能更小Li、Be、B同周期，核電荷數(shù)依次增加，Be為1s22s2全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能最大。與Li相比，B核電荷數(shù)大，原子半徑小，較難失去電子，第一電離能較大解析：(1)元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大，元素的非金屬性強(qiáng)弱順序?yàn)镹>C>H，則元素電負(fù)性的大小順序?yàn)镹>C>H。(2)同主族元素，從上至下，原子半徑逐漸增大，第一電離能逐漸減小，所以I1(Li)>I1(Na)；同周期元素，從左至右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但由于第ⅡA族元素基態(tài)原子s能級(jí)軌道處于全充滿的狀態(tài)，能量更低更穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同一周期的第ⅢA族元素，因此I1(Be)>I1(B)>I1(Li)。[題型分析]

高考題常以給定元素化合物為載體，考查元素的電負(fù)性、電離能比較及原因解釋。2023年高考可能這樣考2．(1)與鈦同周期的第ⅡB族和ⅢA族兩種元素中第一電離能較大的是______(寫元素符號(hào))。(2)鈦鉻合金是一種高溫結(jié)構(gòu)材料，第二電離能I2(Ti)________(填“>”或“<”)I2(Cr)，原因是_________________________________________________。(3)①已知Al的第一電離能為578kJ·mol－1、第二電離能為1817kJ·mol－1、第三電離能為2745kJ·mol－1、第四電離能為11575kJ·mol－1。請(qǐng)解釋其第二電離能增幅較大的原因____________________________________________________。②第二電離能I(Cu)________(填“＞”或“＜”)I(Zn)。Zn<

鈦第二電離能失去的是4s1電子，鉻第二電離能失去的是3d5電子Al原子失去一個(gè)電子后，其3s上有2個(gè)電子為全充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定＞(4)以第二周期為例，除Be、N外，其他元素的第一電離能從左到右逐漸增大的原因是______________________________________________________________________________________________________。(5)①科學(xué)家可以通過(guò)________法發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)存在大量的鐵元素，寫出基態(tài)Fe原子的價(jià)電子排布圖：________________。從結(jié)構(gòu)上分析Fe3＋比Fe2＋穩(wěn)定的原因：_____________________________________________________。②SCN－常用來(lái)檢測(cè)Fe3＋的存在，三種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)______。

從左到右，隨著核電荷數(shù)增加，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)外層電子的吸引能力逐漸增大，故元素的第一電離能從左到右逐漸增大原子光譜Fe3＋價(jià)電子排布式為3d5，為半充滿狀態(tài)，而Fe2＋價(jià)電子排布式為3d6N>S>C考點(diǎn)2共價(jià)鍵雜化軌道與分子的空間結(jié)構(gòu)【核

心

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理】1.共價(jià)鍵(1)分類

(4)配位鍵與配位化合物的結(jié)構(gòu)(以[Cu(NH3)4]SO4為例)配合物的組成①配體：含有孤電子對(duì)的分子或離子，如NH3、H2O、CO、Cl－、Br－、I－、SCN－等。②中心離子：一般是金屬離子，特別是過(guò)渡金屬離子，如Cu2＋、Fe3＋等。③配位數(shù)：直接同中心原子(或離子)配位的含有孤電子對(duì)的分子(或離子)的數(shù)目。④常見(jiàn)配合物：如[Cu(NH3)4](OH)2、[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、Fe(SCN)3、Fe(CO)5等。2．“四方法”判斷分子中心原子的雜化類型(1)根據(jù)雜化軌道的空間構(gòu)型判斷①若雜化軌道在空間的分布為正四面體形，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化。②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化。③若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。(2)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷若雜化軌道之間的夾角為109.5°，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120°，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180°，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。(3)根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷如中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，是sp3雜化，為3是sp2雜化，為2是sp雜化。(4)根據(jù)分子或離子中化學(xué)鍵類型判斷如沒(méi)有π鍵為sp3雜化，含1個(gè)π鍵(如碳碳雙鍵、碳氧雙鍵)為sp2雜化，含2個(gè)π鍵(如碳碳三鍵、碳氮三鍵)為sp雜化。3．用價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)推測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)(1)價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算(2)應(yīng)用價(jià)層電子對(duì)數(shù)σ鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)VSEPR模型名稱分子的空間結(jié)構(gòu)實(shí)例220直線形直線形CO2330三角形平面三角形BF321V形SO2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O

＞前者中Se為sp2雜化、后者中Se為sp3雜化O>C>H>Fe

sp3解析：產(chǎn)物中N原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，則其采取sp3雜化。(2)[2021·全國(guó)乙卷節(jié)選]①三價(jià)鉻離子能形成多種配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中提供電子對(duì)形成配位鍵的原子是__________，中心離子的配位數(shù)為_(kāi)_______。②[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配體分子NH3、H2O以及分子PH3的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如圖所示。PH3中P的雜化類型是______，H2O的鍵角小于NH3的，分析原因________________________________________________________________________________。N、O、Cl6sp3NH3含有1對(duì)孤電子對(duì)，而H2O含有2對(duì)孤電子對(duì)，H2O中的孤電子對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用較大解析：①形成配位鍵的原子價(jià)層必須存在孤電子對(duì)，故三種配體NH3、H2O、Cl－中提供孤電子對(duì)形成配位鍵的原子是N、O、Cl，[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中中心離子的配位數(shù)為3＋2＋1＝6。②PH3中P原子的成鍵電子對(duì)數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為1，故價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，采用sp3雜化；由于NH3中N原子含有1個(gè)孤電子對(duì)，而H2O中O原子含有2個(gè)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)越多對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力越大，因此H2O中的鍵角小于NH3中的鍵角。(3)[2020·全國(guó)卷Ⅰ節(jié)選]磷酸根離子的空間構(gòu)型為_(kāi)________，其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)_______、雜化軌道類型為_(kāi)_______。

正四面體4sp3[題型分析]

高考常以分子或離子為載體，通過(guò)給定化學(xué)式或結(jié)構(gòu)式的形式呈現(xiàn)，考查價(jià)層電子對(duì)數(shù)計(jì)算、價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷、分子的空間構(gòu)型判斷、分子的鍵角比較、中心原子雜化類型判斷，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的分子可以借助路易斯結(jié)構(gòu)式進(jìn)行判斷與分析。

正四面體sp3

、sp2

F>O>C>H大于8sp2

正四面體224NA極性

考點(diǎn)3微粒間作用力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響【核

心

梳

理】1.非極性分子與極性分子的判斷2．范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

范德華力氫鍵共價(jià)鍵作用微粒分子H與N、O、F原子強(qiáng)度比較共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力影響因素組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大形成氫鍵元素的電負(fù)性原子半徑對(duì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使熔、沸點(diǎn)升高，溶解度增大鍵能越大，穩(wěn)定性越強(qiáng)3.晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較(1)一般情況下，不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低規(guī)律：共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體，如：金剛石>NaCl>Cl2；(金屬晶體熔、沸點(diǎn)有的很高，如鎢、鉑等；有的則很低，如汞等)。(2)形成共價(jià)晶體的原子半徑越小、鍵長(zhǎng)越短，則鍵能越大，其熔、沸點(diǎn)越高，如：金剛石>石英>碳化硅>晶體硅。(3)形成離子晶體的陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)就越高，如：MgO>MgCl2；NaCl>CsCl。(4)金屬晶體中金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其形成的金屬鍵越強(qiáng)，金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高，如Al>Mg>Na。(5)分子晶體的熔、沸點(diǎn)比較規(guī)律①組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，其熔、沸點(diǎn)就越高，如：HI>HBr>HCl；②組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子，分子極性越大，其熔、沸點(diǎn)就越高，如：CO>N2；③同分異構(gòu)體分子中，支鏈越少，其熔、沸點(diǎn)就越高，如：正戊烷>異戊烷>新戊烷；④同分異構(gòu)體中的芳香烴及其衍生物的沸點(diǎn)，鄰位取代物>間位取代物>對(duì)位取代物，如：鄰二甲苯>間二甲苯>對(duì)二甲苯?！镜?/p>

題

精

研】考向

物質(zhì)性質(zhì)的比較與解釋例4(1)[2021·全國(guó)乙卷節(jié)選][Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配體分子NH3、H2O以及分子PH3的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如圖所示。NH3的沸點(diǎn)比PH3的________，原因是________________。高NH3分子間存在氫鍵解析：NH3的沸點(diǎn)比PH3高，是因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵，PH3分子間只有范德華力。(2)[2020·浙江卷節(jié)選]①氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性HF大于HCl的主要原因是___________________________。②常溫下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是_____________________________。(3)[2020·全國(guó)卷Ⅱ節(jié)選]鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料。Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示，TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高，原因是_______________________________________________________________________________________。原子半徑F<Cl，鍵能F—H>Cl—H乙醇與水之間形成氫鍵而氯乙烷沒(méi)有化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377－24.1238.3155TiF4為離子化合物，熔點(diǎn)高，其他三種均為共價(jià)化合物，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，熔點(diǎn)逐漸升高解析：(2)①可以根據(jù)共價(jià)鍵的穩(wěn)定性比較氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，則氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，原子半徑：F<Cl，則鍵長(zhǎng)：F—H<Cl—H，鍵能：F—H>Cl—H，故HF的熱穩(wěn)定性大于HCl的熱穩(wěn)定性。也可以根據(jù)元素非金屬性的強(qiáng)弱比較氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性，元素的非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，非金屬性：F>Cl，故HF的熱穩(wěn)定性大于HCl的熱穩(wěn)定性。②影響物質(zhì)在水中溶解度的因素有：物質(zhì)的極性、是否含有氫鍵、能否與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等。乙醇、氯乙烷、水均為極性分子，但乙醇與水分子能形成氫鍵，因此在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷。(3)氟元素非金屬性強(qiáng)，TiF4為離子化合物，熔點(diǎn)最高，TiCl4、TiBr4、TiI4為共價(jià)化合物，熔點(diǎn)較低，且TiCl4、TiBr4、TiI4結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高。[題型分析]

高考常以分子、離子以及晶體為載體考察，分子的極性判斷，分子的熔沸點(diǎn)、溶解性分析、比較，晶體類型的判斷及熔沸點(diǎn)的比較，要關(guān)注邊沿知識(shí)的考查。

B—N的鍵長(zhǎng)大于C—C，鍵能小于C—CFeO和CoO都是離子晶體，r(Fe2＋)<r(Co2＋)，晶體中的離子鍵FeO比CoO強(qiáng)，F(xiàn)eO比CoO更穩(wěn)定，F(xiàn)eCO3比CoCO3易分解解析：(1)B—N的鍵長(zhǎng)大于C—C，鍵長(zhǎng)越大，鍵能越小，B—N的鍵能小于C—C，破壞C—C需要更多的能量，所以立方氮化硼晶體的熔點(diǎn)比金剛石低。(2)不溶性碳酸鹽分解過(guò)程的實(shí)質(zhì)是金屬陽(yáng)離子與碳酸根離子中的氧離子結(jié)合的過(guò)程，產(chǎn)物FeO和CoO都是離子晶體，金屬陽(yáng)離子半徑越小，形成氧化物的離子鍵越強(qiáng)、物質(zhì)越穩(wěn)定，由于r(Fe2＋)<r(Co2＋)，則FeO比CoO更穩(wěn)定，F(xiàn)eCO3越易分解，故其分解溫度低于CoCO3。(3)①GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃，沸點(diǎn)為201.3℃；而GaN的熔點(diǎn)為1700℃，其原因是____________________________。②H2O、H2S、H2Te的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開(kāi)____________。③Cu和K屬于同一周期元素，且原子核外最外層電子排布相同，但金屬Cu的熔點(diǎn)比金屬K的高，原因是______________________________________。(4)已知苯酚

具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水楊酸第一級(jí)電離形成的離子

能形成分子內(nèi)氫鍵。據(jù)此判斷，相同溫度下電離平衡常數(shù)Ka2(水楊酸)________Ka(苯酚)(填“>”或“<”)，其原因是________________________________________。GaCl3為分子晶體，GaN為共價(jià)晶體H2O>H2Te>H2SCu的原子半徑較小且價(jià)電子數(shù)較多，金屬鍵較強(qiáng)<中形成分子內(nèi)氫鍵，使其更難電離出H＋解析：(3)①GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃，沸點(diǎn)為201.3℃，熔沸點(diǎn)低，這是分子晶體的特點(diǎn)，推出GaCl3為分子晶體，GaN的熔點(diǎn)為1700℃，熔點(diǎn)高，是共價(jià)晶體的特點(diǎn)，推出GaN為共價(jià)晶體。②H2O、H2Te、H2S都屬于分子晶體，H2O分子間存在氫鍵，H2S和H2Te分子間不存在氫鍵，H2O的沸點(diǎn)最高，③Cu和K屬于同一周期元素，且原子核外最外層電子排布相同，但金屬Cu的熔點(diǎn)比金屬K的高，原因是Cu的原子半徑較小且價(jià)電子數(shù)較多，金屬鍵較強(qiáng)。(4)

中形成分子內(nèi)氫鍵，使其更難電離出H＋，相同溫度下電離平衡常數(shù)Ka2(水楊酸)小于Ka(苯酚)。考點(diǎn)4晶胞的結(jié)構(gòu)分析及計(jì)算【核

心

梳

理】1.晶胞分析的方法——均攤法晶胞平行四面體正六棱柱正三棱柱均攤規(guī)則2．晶體密度及粒子間距離的計(jì)算方法(1)計(jì)算晶體密度的方法(2)計(jì)算晶體中粒子間距離①分析思路②常見(jiàn)堆積模型粒子之間的距離(a為晶胞參數(shù)，r為粒子半徑)簡(jiǎn)單立方體心立方面心立方六方密堆積金剛石型a＝2ra＝2r3.常見(jiàn)離子晶體結(jié)構(gòu)分析

晶胞配位數(shù)及影響因素密度的計(jì)算(a為晶胞邊長(zhǎng)，NA為阿伏加德羅常數(shù))配位數(shù)影響因素NaCl型6陽(yáng)離子與陰離子的半徑比值越大，配位數(shù)越多，另外配位數(shù)還與陰、陽(yáng)離子的電荷比有關(guān)等CsCl型8ZnS型4陽(yáng)離子與陰離子的半徑比值越大，配位數(shù)越多，另外配位數(shù)還與陰、陽(yáng)離子的電荷比有關(guān)等CaF2型F－：4Ca2＋：8

沒(méi)有給出原點(diǎn)，我們需要看坐標(biāo)系提示的方向：

，確定原子4的坐標(biāo)為(0，0，0)。(2)確定頂點(diǎn)坐標(biāo)頂點(diǎn)坐標(biāo)一般在三個(gè)方向上都占坐標(biāo)單位的整數(shù)值，如圖，確定原子1～8的坐標(biāo)：1(0，0，0)，2(0，1，0)，3(1，1，0)，4(1，0，0)，5(0，0，1)，6(0，1，1)，7(1，1，1)，8(1，0，1)。

(5)特殊位置原子坐標(biāo)參數(shù)如圖，金剛石晶胞，試確定原子1～4的坐標(biāo)參數(shù)。

【典

題

精

研】考向

晶體結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算例5(1)[2022·湖南卷節(jié)選]鉀、鐵、硒可以形成一種超導(dǎo)材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分別如圖所示：①該超導(dǎo)材料的最簡(jiǎn)化學(xué)式為_(kāi)________；③Fe原子的配位數(shù)為_(kāi)_______；④該晶胞參數(shù)a＝b＝0.4nm、c＝1.4nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度為_(kāi)_________________g·cm－3(列出計(jì)算式)。KFe2Se24

(2)[2021·全國(guó)乙卷節(jié)選]在金屬材料中添加AlCr2顆粒，可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。AlCr2具有體心四方結(jié)構(gòu)，如圖所示。處于頂角位置的是________原子。設(shè)Cr和Al原子半徑分別為rCr和rAl，則金屬原子空間占有率為_(kāi)______________%(列出計(jì)算表達(dá)式)。Al

(3)[2020·山東卷節(jié)選]以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如表所示。一個(gè)晶胞中有________個(gè)Sn，找出距離Cd(0，0，0)最近的Sn_______________________(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn鍵合的As有________個(gè)。坐標(biāo)原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.1254

4

[題型分析]

高考常以新型物質(zhì)為載體，主要圍繞晶胞考查表示晶體組成的化學(xué)式、原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)及密度的計(jì)算命題，要關(guān)注立體幾何知識(shí)的應(yīng)用。2023年高考可能這樣考5．(1)(CH3NH3)PbI3晶體屬于鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)(如圖所示)，Pb2＋周圍距離最近且相等的I－數(shù)目有_______個(gè)。若將A離子作為晶胞的體心另取晶胞Y，則I處于晶胞Y中的_______，晶胞中A、B之間的距離為apm，(CH3NH3)PbI3式量為M，該物質(zhì)的密度ρ＝____________g·cm－3(列出計(jì)算式，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。6棱心

(2)一定條件下，CO2分子可形成干冰晶體，干冰的晶胞模型如圖所示。在干冰中，與一個(gè)CO2分子緊鄰的分子共有________個(gè)。若阿伏加德羅常數(shù)為NA，干冰的密度為ρg·cm－3，則晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度是________cm。12

(3)①圖3為銅的某種氯化物晶胞示意圖，該物質(zhì)的化學(xué)式是________。原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置，圖中各原子坐標(biāo)參數(shù)分別為A(0，0，0)；B(0，1，1)；C(1，1，0)；則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)_______。②圖3晶胞中C、D兩原子核間距為298pm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體密度為_(kāi)________________g·cm－3(列出計(jì)算式即可)。CuCl

模考精練·抓落實(shí)1.[2022·山東省青島市一模]鉻是人體內(nèi)微量元素之一，是重要的血糖調(diào)節(jié)劑。(1)鉻在元素周期表中的位置為_(kāi)___________，其基態(tài)原子核外電子占據(jù)的原子軌道數(shù)為_(kāi)_______。(2)已知Cr3＋半徑小，正電場(chǎng)較強(qiáng)，容易與H2O、NH3、Cl－等分子或離子形成多種配合物，[Cr(H2O)2(NH3)4]Cl3·2H2O是其中的一種。①該配合物中提供孤對(duì)電子形成配位鍵的原子是________。②中心原子雜化方式為_(kāi)_______(填標(biāo)號(hào))。a．sp2 b．Sp3

c．sp3d d．D2sp3③該物質(zhì)中，氮?dú)滏I的鍵角比獨(dú)立存在的氣態(tài)氨氣分子中鍵角略大，其原因是_______________________________________________________________________________________。第四周期ⅥB族15O、Nd

獨(dú)立存在的氨氣分子氮原子含有一對(duì)孤電子對(duì)，而該物質(zhì)中的N原子的孤電子對(duì)提供出來(lái)與Cr3＋形成了成鍵電子對(duì)解析：(1)鉻的原子序數(shù)為24，在元素周期表中的位置為第四周期ⅥB族；其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，s能級(jí)1個(gè)軌道，p能級(jí)3個(gè)軌道，d能級(jí)5個(gè)軌道，結(jié)合洪特規(guī)則，其占據(jù)的原子軌道數(shù)為1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15。(2)①該配合物中[Cr(H2O)2(NH3)4]Cl3·2H2O，Cr3＋是中心原子，內(nèi)界中H2O和NH3是配位體，O原子和N原子提供孤對(duì)電子與Cr3＋形成配位鍵；②根據(jù)雜化軌道理論，Cr原子最外層的4s、4p軌道與內(nèi)層3d軌道中的2個(gè)發(fā)生雜化，形成6個(gè)d2sp3雜化空軌道接受O和N提供的孤電子對(duì)形成6個(gè)配位鍵，故中心原子雜化方式為d2sp3；③獨(dú)立存在的氨氣分子中氮原子含有一對(duì)孤電子對(duì)，而該物質(zhì)中的N原子的孤電子對(duì)提供出來(lái)與Cr3＋形成了成鍵電子對(duì)，孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的排斥力大于成鍵電子對(duì)之間的排斥力，故氮?dú)滏I的鍵角比獨(dú)立存在的氣態(tài)氨氣分子中鍵角略大。(3)鈦鉻合金是一種高溫結(jié)構(gòu)材料，第二電離能I2(Ti)______(填“>”或“<”)I2(Cr)，原因是____________________________________________

_______。(4)鉻的一種氮化物晶體立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。A點(diǎn)分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0，0，0)，則B點(diǎn)分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為_(kāi)_______。已知r(N3－)＝anm，r(Cr3＋)＝bnm，則AB間距離為_(kāi)______nm。<

鈦第二電離能失去的是4s1電子，鉻第二電離能失去的是3d5電子

3(a＋b)

1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p45氮原子的2p軌道處于較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)有正四面體

(4)氮的同周期元素硼能形成BF3，其分子中的硼原子雜化方式為_(kāi)_______，它是________(填“極性”或“非極性”)分子。前四周期的氧族元素中的兩種元素的氫化物分別為H2X、H2Y，其沸點(diǎn)的高低為H2X＜H2Y，穩(wěn)定性強(qiáng)弱為H2X＞H2Y，則Y是________(寫元素符號(hào))。(5)KIO3晶體是一種性能良好的光學(xué)材料，晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，邊長(zhǎng)為anm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置。與K緊鄰的O的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則KIO3的密度為_(kāi)____________(列式表示)g·cm－3。sp2非極性Se12

3．[2022·廣東省茂名市一模]鎳及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域有重要的用途。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)基態(tài)Ni原子價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為_(kāi)____________。(2)含有4個(gè)水分子的醋酸鎳[Ni(C2H3O2)2·4H2O]在電鍍中有廣泛應(yīng)用，其中H2O中O原子的雜化軌道類型為_(kāi)_______，若該構(gòu)型為八面體，則中心Ni原子的配位數(shù)為_(kāi)_______。(3)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，已知熔點(diǎn)NiO＞FeO，則離子半徑r(Ni2＋)________(填“＜”或