2023屆高考化學復習 《物質結構與性質》

2023局方考也考復習考題★

★β?

原子結構及原子核外電子排布.........................................................................1

知識點1原子的構成.............................................................................1

知識點2“三素”——元素、核素、同位素...........................................................1

知識點3等電子粒子的尋找規(guī)律...................................................................2

知識點4能層與能級.............................................................................3

知識點5電子云與原子軌道.......................................................................3

知識點6原子或離子結構示意圖...................................................................4

知識點7構造原理與基態(tài)原子的電子排布式........................................................4

知識點8離子的電子排布式.......................................................................4

知識點9外圍電子排布式（價電子排布）.............................................................5

知識點10電子排布的軌道表示式（電子排布圖）.......................................................5

知識點U基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜.................................................................5

知識點12核外電子排布的表示方法的比較............................................................6

元素周期表和元素周期律.............................................................................7

知識點1元素周期表的結構.......................................................................7

知識點2原子結構與元素周期表...................................................................7

知識點3元素周期表的分區(qū).......................................................................8

知識點4元素周期表的三大應用...................................................................9

知識點5元素周期表結構中隱含的兩條規(guī)律........................................................9

知識點6常見族的別稱...........................................................................9

知識點7主族元素的周期性變化規(guī)律..............................................................10

知識點8原子半徑和離子半徑的變化規(guī)律.........................................................10

知識點0元素金屬性強弱的判斷方法..............................................................11

知識點10元素非金屬性強弱的判斷方法.............................................................11

知識點11電離能及其變化規(guī)律....................................................................12

知識點12電負性及其變化規(guī)律....................................................................12

知識點13元素周期表、元素周期律的應用...........................................................13

化學鍵與電子式.....................................................................................14

知識點1化學鍵.................................................................................14

知識點2離子鍵和共價鍵的比較..................................................................14

知識點3共價鍵的分類及判斷方法................................................................14

知識點4共價鍵的鍵參數(shù)........................................................................15

知識點5離子化合物與共價化合物的比較...........................................................16

知識點6化學鍵與物質類型的關系.................................................................16

知識點7電子式的書寫方法........................................................................17

知識點8等電子原理..............................................................................18

分子的空間結構與分子的性質........................................................................19

知識點1價層電子對互斥模型（VSEPR模型）理論要點................................................19

知識點2價層電子對互斥理論判斷分子或離子的空間構型的具體步驟..................................19

知識點3價層電子對互斥理論判斷分子或離子的空間構型的具體思路..................................20

知識點4孤電子對對鍵角影響的理論解釋...........................................................20

知識點5雜化軌道的類型..........................................................................20

知識點6判斷中心原子雜化軌道類型的方法.........................................................21

知識點7分子間作用力............................................................................23

知識點8分子的極性..............................................................................24

知識點0分子的溶解性............................................................................25

知識點10分子的手性..............................................................................25

知識點11無機含氧酸分子的酸性....................................................................25

鍵角大小的判斷方法................................................................................27

大k鍵的分析方法...................................................................................29

晶體結構與性質....................................................................................33

知識點1晶體和非晶體............................................................................33

知識點2晶胞.....................................................................................33

知識點3晶胞中微粒數(shù)目的計算方法................................................................33

知識點4晶體的分類..............................................................................34

知識點5晶體類別的判斷方法......................................................................34

知識點6幾種常見的晶體類型比較..................................................................35

知識點7晶體熔、沸點的比較......................................................................35

知識點8常見分子晶體結構分析....................................................................36

知識點0常見共價晶體結構分析....................................................................37

知識點10金屬晶體的四種堆積模型分析.............................................................38

知識點U常見離子晶體結構分析....................................................................40

知識點12混合晶體——石墨晶體....................................................................41

晶體計算的常見類型................................................................................42

知識點1晶胞參數(shù)（邊長）與半徑的關系...............................................................42

知識點2晶體密度及微粒間距離的計算..............................................................43

知識點3金屬晶體空間利用率的計算方法...........................................................43

原子分數(shù)坐標分析方法..............................................................................45

配合物與超分子....................................................................................46

知識點1配位鍵...................................................................................46

知識點2配位化合物..............................................................................46

知識點3典型配合物..............................................................................47

知識點4超分子..................................................................................47

兀素周期表.........................................................................................48

原子結構及原子核外電子排布

【知識網(wǎng)絡】

歷?質子(Z個)

原rf核｛中子(N個)

/原子

?核外電子

凈層與能級｛鬻電子層"K=N'。、P'Q表示

I能級：s、P、d、f表不

?原子結構示意圖

原子結構《解原子繇核外表示方法?電子排布式

?電子排布圖

f能量最低原理

(遵循原則?泡利原理

I洪特規(guī)則

:電子云與：球形，有1個軌道

原子軌道：啞鈴形，有3個S軌道

【核心知識梳理】

一、原子結構與核素、同位素

1.原子的構成

⑴構成原子的微粒及作用

同位素

近似相對原子質量

決定元素種類

’最外層電子數(shù)一決定主族元素的化生性質

各層電子數(shù)

(2)核素(原子)符號表示——zX

表示方法：ZXZX的含義

質量數(shù)

9x一元素符號代表一個質量數(shù)為A、質子數(shù)為Z的原子

質子數(shù)/

⑶微粒中的“各數(shù)”間的關系

①原子中：質子數(shù)(Z)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)

②質量數(shù)(A)=質子數(shù)(Z)+中子數(shù)(M

③陽離子的核外電子數(shù)=質子數(shù)一所帶電荷數(shù)

④陰離子的核外電子數(shù)=質子數(shù)+所帶電荷數(shù)

(4)微粒符號周圍數(shù)字的含義

元素化合價

質量數(shù)高子所帶電荷數(shù)

，如過氧根離子：?sor

質子數(shù)原子個數(shù)

2.“三素”——元素、核素、同位素

⑴元素、核素、同位素的概念及相互關系

具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱.

一種元素可有多種核素

具有一定數(shù)目的質了?和一定數(shù)B的中子

的一種原子，表示方法：的

質:子數(shù)相同、中子?數(shù)不同的同?種元素

的不同原子的互稱

1

⑵同位素的特征

①同一元素的各種核素的中子數(shù)不同，質子數(shù)相同，化學性質幾乎完全相同，物理性質不同

②同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分數(shù)（豐度）不變

（3）氫元素的三種核素

iH：名稱為氣，不含中子

TH：用字母D表示，名稱為笊或重氫

?:用字母T表示，名稱為僦或超重氫

（4）幾種重要核素的用途

核素鎖U'ic汨1SO

用途核燃料用于考古斷代制氫彈示蹤原子

（5）核素和元素的相對原子質量

①原子（即核素）的相對原子質量：一個原子（即核素）的質量與一個12C質量的^?的比值即為該原子的相對原子

質量，即：M（核素）='；"核素取該值的正整數(shù)即為該核素的質量數(shù)。一種元素有幾種同位素，就有幾種

談（∣2C）

不同核素的相對原子質量

②元素的相對原子質量：因天然元素往往不只一種原子，因而用上述方法定義元素的相對原子質量就不合適了。

元素的相對原子質量是該元素的各種核素的原子數(shù)百分比與其相對原子質量的乘積所得的平均值

如：A、B、C…為某元素的不同核素，其原子數(shù)百分比分別為“％、b%,c%…則該元素的相對原子質量為

Mva%+Λ??b%+Mc?c%+…其中歷八MB、MC…分別表示核素A、B、C…的相對原子質量

③元素的近似相對原子質量：若用同位素的質量數(shù)替代其相對原子量進行計算，其結果就是元素的近似相對原

子質量（計算結果通常取整數(shù)）。我們通常采用元素的近似相對原子質量進行計算

【微點撥】

①并不是所有的原子都由質子和中子構成，如IH中沒有中子

②核素是具有固定質子數(shù)和中子數(shù)的原子，同位素是具有相同質子數(shù)的不同核素的互稱

③只有核素才有質量數(shù)，質量數(shù)不適用于元素。質量數(shù)可以視為核素的近似相對原子質量

④質子數(shù)相同的微粒不一定屬于同一種元素，如F與OPT

⑤核外電子數(shù)相同的微粒，其質子數(shù)不一定相同，如AP+和Na+、F'NH：*5OH

⑥不同的核素可能具有相同的質子數(shù)，如IH與汨；也可能具有相同的中子數(shù)，如飛c與90；也可能具有相同

的質量數(shù)，如十C與早N；也可能質子數(shù)、中子數(shù)、質量數(shù)均不相同，如IH與WC

旗位素的物理性質不同但化學性質幾乎相同

3.等電子粒子的尋找規(guī)律

N5-O2-

tt

；；

CHNHOH'F-出發(fā)點

10電子微粒t!tt

（N?）-Na--Mg2-

CH4-NH3-H2O-HF------

+

NH；H3OAP÷

S2--HS-Cl'出發(fā)點

+2

SiH4^PH3-H2S-HCI--—AK-Ca*

18電子微粒|（9電子微粒x2）

|一、一、一、一

F0HNH2CH3

、、、

CH3-CH3H2N-NH2?HO—OH.F—FF-CH3

CH3-OH.......

“14電子”粒子

Si、N2、CO、C2H2SCf

“16電子”粒子

S、。2、C2H4?HCHO

2

二'原子核外電子排布原理

1.能層與能級

(1)能層(")(即電子層)

原子核外的電子是分層排布的，根據(jù)電子的能量差異，可將核外電子分成不同的能層(電子層)。由里向外，分

別用字母：K、L、M、N、0、P、Q表示相應的第一、二、三、四、五、六、七能層。各能層最多容納的電

子數(shù)為2/；在同一個原子中，離核越近，電子能量越低

(2)能級

同一能層的電子，能量也可能不同，不同能量的電子分成不同的能級，通常用s、p、d、f等表示，同一能層

里，各能級的能量按s、p、d、f的順序升高，即：E(s)<E(p)<E(d)<E(f)o不同能層的能級表示方法是在該能級

符號前面加能層序號，如第3層的各能級表示為3s、3p、3d

能層5)—二—四五六七

符號KLMNOPQ

能級符號Is2s2p3s?p3d4s4p4d4f5s5p.....................

軌道數(shù)113?35135713

能級最多

22626IO26IO1426.....................

電子數(shù)

能層最多

281832..............Irr

電子數(shù)

【微點撥】

①任一能層的能級總是從S能級開始，能級符號的順序是〃s、〃p、……

②能級數(shù)目=能層序數(shù)(第一層有1個能級，第二層有2個能級，第三能層有3個能級)

③s、p、d、f各能級可容納的電子數(shù)分別為1、3、5、7的2倍

④不同能層之間，符號相同的能級容納的電子數(shù)相同，如：Is、2s、3s、4s均容納2個電子

⑤不同能層中同一能級，能層序數(shù)越大，能量越高，如：ls<2s<3s<4s.......

2.電子云與原子軌道

(1)電子云：原子核外電子繞核高速運動是沒有確定的軌道的，就好像一團”帶負電荷的云霧”籠罩在原子核周圍，

這種“帶負電荷的云霧”稱之為電子云

①電子云圖中的黑點不代表一個電子，每個黑點表示電子在該處出現(xiàn)過一次

②黑點的疏密程度表示了電子在原子核外出現(xiàn)的概率大小。點稀疏的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率??；點

密集的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率大

③離核越近，電子出現(xiàn)的概率越大，黑點越密集，如：2s電子云比IS電子云更擴散

(2)原子軌道：表示電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)，電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌

3

【微點撥】

①能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大

②P能級有3個原子軌道，互相垂直，分別以PAP-PZ表示，同一能層中Px、p,.、PZ的能量相同

③原子軌道數(shù)與能層序數(shù)(〃)的關系：原子軌道數(shù)目=/

3.原子核外電子排布的方法

(1)原子或離子結構示意圖

排布的原則(主族元素)原子的結構示意圖

①能量規(guī)律：核外電子總是先排布在能量最低的電子層里，然后再按照

由里向外的順序依次排布在能量逐漸升高的電子層里

②數(shù)量規(guī)律

一N蛾切、

a.每層最多容納的電子數(shù)為2ι?個

/?M??T-?

b.最外層不超過8個(K層為最外層時不超過2個)符號原于核核力質子數(shù)或核電荷數(shù)

粒子

C.次外層不超過18個，倒數(shù)第三層不超過32個

d.對于主族元素，除最外層外，每一層的電子數(shù)必須為2"這個數(shù)值

⑵構造原理與基態(tài)原子的電子排布式

①構造原理——電子的填充順序

構造原理示意圖

多電子的核外電子排布總是按照能量最低原理，即：電子盡可能

地先占有能量低的軌道，然后進入能量高的軌道，使整個原子的OOO

能量處于最低狀態(tài)，絕大多數(shù)元素的原子核外電子將遵循以下順OO

序填充到各能級中：Is、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、

5p、6s、4f>5d>6p、7s.......這個排列順序被稱為構造原理O

原子核外電子填充的順序：〃sV(〃-2)fV("-l)dV"P

各能級的能量高低順序可以表示為(n表示能層序數(shù))

a.Eιs>E(n-l)s>E(n-2)sb.Enp>E(n-l)p>E(n-2)ρ

C.End>E(n-l)d>E(n-2)dd.Enf>E(n-l)f>E(n-2)f

e.EnSVE<n-2>f<E(nT)dVEnp

②基態(tài)原子的電子排布式：將能級上所排布的電子數(shù)標注在該能級符號右上角，并按照能層從左到右的順序排

列的式子(電子排布式遵循構造原理的，但書寫時必須按照電子層的順序排列)

③簡化的電子排布式:將電子排布式中的內(nèi)層電子排布用相應的稀有氣體元素符號加方括號來表示而得到的式

子稱為簡化的電子排布式

實例氮鈉鐵輅

電子排布式ls22s22p31s22s22p63s1ls22s22p63s23p63d64s2ls22s22p63s23p63d54s'

簡化的電子排布式[He]2s22p3[Ne]3s'[Ar]3d64s2[Ar]3d54s1

a.Fe的電子排布式為：Is22s22p63s23pfl3d64s2,簡化的電子排布式為：［Ar］3d64s2;方括

號里的符號的意義是該元素上一個周期的惰性氣體電子排布式的結構，稱為“原子實”

［微點

b.相對穩(wěn)定的狀態(tài)：能量相同的原子在全充滿(P6、小°、K*)或半充滿(P3、d?f7)時，體

撥】

系的能量較低，原子較穩(wěn)定，如：24Cr存在半充滿Is22s22p63s23p63d54s∣,29CU存在

全充滿ls22s22p63s23p63dl04sl

④離子的電子排布式書寫：原子失去電子時總是先失去最外層電子，然后失去次外層電子，之后是倒數(shù)第三層

電子……對于主族元素的原子來說，一般只失去最外層電子，而過渡元素的原子可能還會進一步失去內(nèi)層電

子；原子得到電子時，一般總是填充到最外能層未填滿的能級上

4

實例Fe2+Fe3+02^

電子排布式[Ar]3d6[Ar]3d5ls22s22p6

⑤外圍電子排布式（價電子排布）：將簡化電子排布式中的稀有氣體和中括號去掉得到的即為外圍電子排布式,

也叫價電子排布

實例氮鈉鈣鐵銅

簡化電子排布式[He]2s22p3[Ne]3s'fAr]4s2[Ar]3d64s2[Ar]3dl04sl

外圍電子排布式2s22p33sl4s23d64s23d104s'

a.主族元素的最外層電子就是夕卜圍電子，又稱價電子

規(guī)律b.過渡元素的外圍電子一般包布F最外層的s電子和次外層的d電子，有的還包

括倒數(shù)第三層的f電子

（3）電子排布的軌道表示式（電子排布圖）：用方框（或圓圈）表示原子軌道，能量相同的原子軌道（簡并軌道）的方框

相連，用"↑''或表示容納的電子，箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子，"T1”稱電子對，'T'或"1”稱單電子（或稱未

成對電子）

①排布情況遵循以下三個規(guī)則

a.能量最低原理：在構建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低,

這就是能量最低原理

b.泡利原理：每個原子軌道里最多只能容納2個電子，且這兩個電子自旋方向必須相反，任何一個原子里

2s2s

絕不會出現(xiàn)運動狀態(tài)完全相同的電子。如：2s軌道上的電子排布為亙，不能表示為［O

c.洪特規(guī)則：當電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同

2p2∣>2p

如：2p3的電子排布為I77,1,不能表示為或F7T干

②軌道表示式的表示方法及各符號、數(shù)字的意義

表示方法及各符號、數(shù)字的意義實例

I--能層序數(shù)

I?原子軌道沒有電子

I1,aL的軌道稱

8O原子的電子排布圖:

-?jE.2a,][≡P≡E.3]sm,ZP"□.為本軌道

Na原子的電子排布圖：曲曲心」中“由

TPl個方框表示I個軌道單電子

」箭頭表示1個電子及其自旋狀態(tài)（用MH"

表示2個自旋方向相反的電子）

【微點撥】

硫原子的電子排布式為：Is22s22p63s23p4

a.運動狀態(tài)等于電子數(shù)S原子核外有16個電子，則有16種不同運動狀態(tài)的電子

S原子的電子排布式為Is22s22p63s23p4,其軌道數(shù)為l+l+3+l+3=9,

b.空間運動狀態(tài)等于軌道數(shù)

則有9種不同的空間運動狀態(tài)

S原子的S軌道為球形，只有1種伸展方向，P軌道有3種伸展方向，

c.伸展方向看軌道類型

則共有4種不同的伸展方向

d.不同能量的電子看軌道數(shù)S原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4,有5種不同能量的電子

e.運動范圍看電子層S原子的核外有3個電子層，有3種不同的運動范圍

4.基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜

⑴基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子

①基態(tài)原子：處于最低能量狀態(tài)的原子

②激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，電子會躍遷到較高能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子

5

③基態(tài)、激發(fā)態(tài)相互間轉化的能量變化

吸收能量

基態(tài)原子q釋放能量，主要形式為光激發(fā)態(tài)原子

（2）光譜

①光譜的成因及分類：不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收能量（基態(tài)一激發(fā)態(tài)）或釋放能量（激發(fā)態(tài)T基態(tài)），從

而吸收或釋放不同的光，若用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，則可確立某種元素，這些

光譜總稱原子光譜

形成吸收光譜

吸收能Ia

基態(tài)電子躍遷"激發(fā)態(tài)

原子■釋放能一原子

形成發(fā)射光譜

②光譜分析：不同元素的原子光譜都是特定的，在現(xiàn)代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱

為光譜分析

a.利用光譜分析可以發(fā)現(xiàn)新元素或利用特征譜線鑒定元素，如：科學家們通過太陽光譜的分析發(fā)現(xiàn)了稀有

氣體氮，化學研究中利用光譜分析檢測一些物質的存在與含量

b.光譜儀可以測量物質發(fā)射或吸收光波的波長，拍攝各種光譜圖，光譜圖就像“指紋”辨認一樣，可以辨別

形成光譜的元素

（3）焰色反應為發(fā)射光譜

5.核外電子排布的表示方法的比較

原子（核素）含義在元素符號的左下方標明質子數(shù)、左上方標明質量數(shù)的一種圖示即為原子符號

符號實例i6o

化學中常在元素符號周圍用或"X”來表示元素原子的最外層電子，相應的式子

含義

電子式叫做電子式______________________________________________________________

實例.P.κ..S-

原子（離子）含義將每個能層上的電子總數(shù)表示在原子核外的式子

結構示意z-????z-√?λ?

實例AlGI3283S2?lφ88

圖5J

電子排布含義用數(shù)字在能級符號右上角標明該能級上排布的電子數(shù)，這就是電子排布式

式實例K：ls22s?p63s23p64sl

為了避免電子排布式書寫過于繁瑣,把內(nèi)層電子達到稀有氣體原子結構的部分以

簡化電子含義

相應稀有氣體元素符號外加方括號表示_____________________________________

排布式

實例K：[Ar]4sl

價電子含義主族元素的價層電子指最外層電子，價層電子排布式即最外層電子排布式

排布式實例Al：3s23p'

含義每個方框代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子

電子排

Is2s2p3s3p

布圖實例

A1:[??]θR亞中[pu]口II

6

元素周期表與元素周期律

【知識網(wǎng)絡】

（周期｛數(shù)目：七個周期（三短四長）

位置與結構的關系：周期序數(shù)=電子層數(shù)

表的結構?

”（7行18列）數(shù)目：十八列，7個主族，7個副族，1個第Vnl族，1個零族

元I族

素原子核外電子產(chǎn)族元素：族序數(shù)=最外層電子數(shù)=價電子總數(shù)

周排出與族的關系1副族元素：價電子總數(shù)=所在的列數(shù)

期

表屬區(qū)

元按元素的類別｛非金屬區(qū)

素院的分區(qū),

周Y按構造原理：§區(qū)、P區(qū)、d區(qū)、CiS區(qū)、f區(qū)

期

表「核外電子排布

健

?元主要化合價

素原子（微粒）半徑

周

期金屬性

律非金屬性

第一電離能

I電負性

【核心知識梳理】

一'元素周期表及應用

1.元素周期表的結構——“七行十八列”、七周期十六族

⑴原子序數(shù)：按照元素在周期表中的順序給元素編號，稱之為原子序數(shù)，原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質子數(shù)=核外

電子數(shù)

⑵編排原則

①周期：把電子層數(shù)相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排列的一橫行，叫做一個周期，元素周期表

有7個橫行，每一橫行稱為一個周期，元素周期表共有7個周期

②族：把最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序，從上至下排成的縱行，叫做一個族，元素周期表

18個縱列中，除8、9、10三個縱列為一族外，其余每一縱列為一族，即：有16個族

（3）結構

f第一周期（2種）

「短周期《第二周期（8種）

（非金屬分布）0元素種類I第三周期（8種）

注意周期

Q7召j「第四周期（18種）

表邊界HIAIVAVAVNWA2短

元J周期第五周期B種）

8周

素隊同期第六周期（32種）

8期周Y

*IBIlBI第七周期（32種）

18期

表

長

一生族（7個）：IAsHA、IIIA.IVA.VA.VIA.VIIA

l族J副族（7個）：IBxIIB."IB、IVB、VB.VIB.VlIB

（16個）］第v［∣［族：8、9、10三個縱列

32

,零族：稀有氣體

2.原子結構與元素周期表

⑴原子核外電子排布與周期的關系

每周期第一種元素每周期最后一種元素每周期

類能層數(shù)位置與結構的

周期