專題十四 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（講義）-2025版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)合集

專題十四物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（講義）——高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)合集核心素養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析考情預(yù)測(cè)預(yù)計(jì)2025年高考仍會(huì)借助新科技、新能源為背景，圍繞某一主題考查原子核外電子排布式(圖)、電離能、電負(fù)性、σ鍵、π鍵、雜化方式、分子或離子的空間構(gòu)型(價(jià)層電子對(duì)互斥理論)、化學(xué)鍵及氫鍵、晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及微粒間作用力、晶體的熔、沸點(diǎn)比較及晶胞的計(jì)算，特別是對(duì)空間想象能力和計(jì)算能力的考查，是近幾年的考查重點(diǎn)，復(fù)習(xí)時(shí)加以重視!考法1、基態(tài)原子的核外電子排布1、排布規(guī)律能量最低原理原子核外電子先占有能量最低的原子軌道泡利原理每個(gè)原子軌道中最多只能容納2個(gè)自旋狀態(tài)不同的電子洪特規(guī)則原子核外電子在能量相同的各個(gè)軌道上排布時(shí)，電子盡可能分占不同的原子軌道，且自旋狀態(tài)相同【注意】能量相同的原子軌道在全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時(shí)，體系能量較低，原子較穩(wěn)定。2、表示形式(1)核外電子排布式，如Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，可簡(jiǎn)化為[Ar]3d54s1。(2)價(jià)層電子排布式：如Fe：3d64s2。(3)電子排布圖又稱軌道表示式：如O：3、基態(tài)原子核外電子排布表示方法中的常見誤區(qū)(1)在寫基態(tài)原子的電子排布圖時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：①(違反能量最低原理)②(違反泡利原理)③(違反洪特規(guī)則)④(違反洪特規(guī)則)(2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns、(n-1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時(shí)，仍把(n-1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正確，F(xiàn)e：1s22s22p63s23p64s23d6錯(cuò)誤。(3)注意元素電子排布式、簡(jiǎn)化電子排布式、元素價(jià)電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Fe的電子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2；簡(jiǎn)化電子排布式：[Ar]3d64s2；價(jià)電子排布式：3d64s2。考法2、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)(1)各區(qū)元素分布及價(jià)電子排布與性質(zhì)特點(diǎn)分區(qū)元素分布價(jià)電子排布元素性質(zhì)特點(diǎn)s區(qū)ⅠA、ⅡA族ns1~2除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應(yīng)p區(qū)ⅢA族~ⅦB族、0族ns2np1~6(He除外)通常是最外層電子參與反應(yīng)d區(qū)ⅢB族~ⅦB族、Ⅷ族(n-1)d1~9ns1~2(Pd除外)d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)ⅠB、ⅡB族(n-1)d10ns1~2金屬元素f區(qū)鑭系、錒系(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2（2）第一電離能的遞變規(guī)律①每個(gè)周期的第一種元素(氫和堿金屬)第一電離能最小，稀有氣體元素原子的第一電離能最大，同周期中從左到右元素的第一電離能呈增大的趨勢(shì)。②同主族元素原子的第一電離能從上到下逐漸減小。③同一周期中，第ⅡA族元素的第一電離能比第ⅢA族元素的第一電離能要大，第ⅤA族元素的第一電離能比第ⅥA族元素的第一電離能要大，這是因?yàn)榈冖駻族元素的最外層p軌道全空，第ⅤA族元素的最外層p軌道半滿，全空和半滿狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定。（3）電負(fù)性變化規(guī)律同一周期：從左到右，元素的電負(fù)性逐漸增大。同一主族：從上到下，元素的電負(fù)性逐漸減小?？挤?、共價(jià)鍵(1)(2)配位鍵：形成配位鍵的條件是成鍵原子一方(A)能夠提供孤電子對(duì)，另一方(B)具有能夠接受孤電子對(duì)的空軌道，可表示為A→B?！九浜衔锏慕M成特點(diǎn)】（3）σ鍵和π鍵的判斷方法共價(jià)單鍵全為σ鍵，雙鍵中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，三鍵中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。考法4、雜化軌道理論1．雜化軌道方法：判斷分子或離子中心原子的雜化軌道類型①看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵。如果有1個(gè)三鍵，則其中有2個(gè)π鍵，用去了2個(gè)p軌道，則為sp雜化；如果有1個(gè)雙鍵則其中有1個(gè)π鍵，則為sp2雜化；如果全部是單鍵，則為sp3雜化。②由分子的空間構(gòu)型結(jié)合價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷。沒有填充電子的空軌道一般不參與雜化，1對(duì)孤電子對(duì)占據(jù)1個(gè)雜化軌道。如NH3為三角錐形，且有一對(duì)孤電子對(duì)，即4條雜化軌道應(yīng)呈四面體形，為sp3雜化。2．雜化軌道類型與分子構(gòu)型的關(guān)系雜化軌道類型雜化軌道數(shù)目分子構(gòu)型實(shí)例sp2直線形CO2、BeCl2sp23平面三角形BF3、BCl3、CH2Osp34等性雜化：正四面體CH4、CCl4不等性雜化：具體情況不同NH3(三角錐形)、H2S、H2O(Ⅴ形)考法5、分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)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、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)考法6、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子晶體原子晶體離子晶體金屬晶體構(gòu)成粒子分子原子陰、陽離子金屬陽離子、自由電子粒子間的相互作用范德華力共價(jià)鍵離子鍵金屬鍵硬度較小很大較大有大，有小熔、沸點(diǎn)較低很高一般較高有高，有低溶解性相似相溶不溶于常見溶劑大多易溶于水等極性溶劑難溶于水，有些可與水發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)電性或?qū)嵝砸话悴粚?dǎo)電。溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電電和熱的良導(dǎo)體物質(zhì)類別及實(shí)例大多數(shù)非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、酸、非金屬氧化物（除SiO2）、絕大多數(shù)有機(jī)物部分非金屬單質(zhì)，部分非金屬化合物金屬氧化物、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽金屬單質(zhì)與合金【晶體類別的判斷方法】(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間作用力判斷由陰、陽離子形成離子鍵構(gòu)成的晶體為離子晶體；由原子形成的共價(jià)鍵構(gòu)成的晶體為原子晶體；由分子依靠分子間作用力形成的晶體為分子晶體；由金屬陽離子、自由電子以金屬鍵形成的晶體為金屬晶體。(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷①活潑金屬氧化物和過氧化物(如K2O、Na2O2等)，強(qiáng)堿(如NaOH、KOH等)，絕大多數(shù)的鹽是離子晶體。②部分非金屬單質(zhì)、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體是分子晶體。③常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的化合物類原子晶體有SiC、SiO2、AlN等。④金屬單質(zhì)、合金是金屬晶體。(3)依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷不同類型晶體熔點(diǎn)大小的一般規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等熔點(diǎn)很高，銫等熔點(diǎn)很低。(4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷①離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)均能導(dǎo)電。②原子晶體一般為非導(dǎo)體。③分子晶體為非導(dǎo)體，但分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水時(shí)，分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動(dòng)的離子，也能導(dǎo)電。④金屬晶體是電的良導(dǎo)體。考法7、晶胞及組成微粒計(jì)算1．晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目A．NaCl(含4個(gè)Na＋，4個(gè)Cl－)B．干冰(含4個(gè)CO2)C．CaF2(含4個(gè)Ca2＋，8個(gè)F－)D．金剛石(含8個(gè)C)E．體心立方(含2個(gè)原子)F．面心立方(含4個(gè)原子)2．晶胞求算（1）晶胞密度的計(jì)算（2）晶體微粒與M、ρ之間的關(guān)系若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒，則1mol晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg(M為微粒的相對(duì)原子質(zhì)量)；又1個(gè)晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3g(a3為晶胞的體積，a為晶胞邊長(zhǎng)或微粒間距離)，則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3NAg，因此有xM＝ρa(bǔ)3NA。真題賞析1：【2024·6浙江卷】氧是構(gòu)建化合物的重要元素。請(qǐng)回答：（1）某化合物的晶胞如圖1，的配位數(shù)（緊鄰的陽離子數(shù)）為_______；寫出該化合物的化學(xué)式_______，寫出該化合物與足量溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）下列有關(guān)單核微粒的描述正確的是_______。A.的基態(tài)原子電子排布方式只有一種B.的第二電離能的第一電離能C.的基態(tài)原子簡(jiǎn)化電子排布式為D.原子變成，優(yōu)先失去軌道上的電子（3）化合物和的結(jié)構(gòu)如圖2。①和中羥基與水均可形成氫鍵（），按照氫鍵由強(qiáng)到弱對(duì)三種酸排序，請(qǐng)說明理由。②已知、鈉鹽的堿性，請(qǐng)從結(jié)構(gòu)角度說明理由。答案：（1）12；；（2）AB（3）①HC>HB>HA；O、S、Se的電負(fù)性逐漸減小，鍵的極性：C=O>C=S>C=Se，使得HA、HB、HC中羥基的極性逐漸增大，其中羥基與形成的氫鍵逐漸增強(qiáng)；②S的原子半徑大于O的原子半徑，S—H鍵的鍵長(zhǎng)大于O—H鍵，S—H鍵的鍵能小于O—H鍵，同時(shí)HC可形成分子間氫鍵，使得HD比HC更易電離出H+，酸性HD>HC，的水解能力大于，堿性NaC>NaD解析：（1）由晶胞結(jié)構(gòu)知，Cl位于8個(gè)頂點(diǎn)，O位于體心，K位于面心，1個(gè)晶胞中含Cl：8×=1個(gè)、含O：1個(gè)、含K：6×=3個(gè)，該化合物的化學(xué)式為；由圖可知，的配位數(shù)為=12；該化合物可看成，故該化合物與足量溶液反應(yīng)生成KCl和，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律，基態(tài)Ar原子的電子排布方式只有一種，A正確；Na的第二電離能指氣態(tài)基態(tài)Na+失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的最低能量，和Ne具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，的核電荷數(shù)大于Ne，的原子核對(duì)外層電子的引力大于Ne的，故Na的第二電離能>Ne的第一電離能，B正確；Ge的原子序數(shù)為32，基態(tài)Ge原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d104s24p2，C錯(cuò)誤；基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為，F(xiàn)e原子變成，優(yōu)先失去4s軌道上的電子，D錯(cuò)誤。（3）①O、S、Se的電負(fù)性逐漸減小，鍵的極性：C=O>C=S>C=Se，使得HA、HB、HC中羥基的極性逐漸增大，從而其中羥基與水形成的氫鍵由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠C>HB>HA；②HC、HD鈉鹽的堿性NaC>NaD，說明酸性HC＜HD，原因是：S的原子半徑大于O的原子半徑，S—H鍵的鍵長(zhǎng)大于O—H鍵，S—H鍵的鍵能小于O—H鍵，同時(shí)HC可形成分子間氫鍵，使得HD比HC更易電離出，酸性HD>HC，的水解能力大于，鈉鹽的堿性NaC>NaD。真題賞析2：【2024·山東卷】錳氧化物具有較大應(yīng)用價(jià)值，回答下列問題：（1）在元素周期表中位于第________周期________族；同周期中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)比多的元素是________（填元素符號(hào)）。（2）如某種氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如圖所示，該氧化物化學(xué)式為________。當(dāng)晶體有O原子脫出時(shí)，出現(xiàn)O空位，的化合價(jià)________（填“升高”“降低”或“不變”），O空位的產(chǎn)生使晶體具有半導(dǎo)體性質(zhì)。下列氧化物晶體難以通過該方式獲有半導(dǎo)體性質(zhì)的是________（填標(biāo)號(hào)）。A.B.C.D.（3）（見下圖）是晶型轉(zhuǎn)變的誘導(dǎo)劑。的空間構(gòu)型為________；中咪唑環(huán)存在大鍵，則N原子采取的軌道雜化方式為________。（4）可作轉(zhuǎn)化為的催化劑（見下圖）。的熔點(diǎn)遠(yuǎn)大于，除相對(duì)分子質(zhì)量存在差異外，另一重要原因是。答案：（1）四；ⅦB；Cr（2）；降低；A（3）正四面體形；（4）FDCA形成的分子間氫鍵更多解析：（1）Mn的原子序數(shù)為25，位于元素周期表第四周期ⅦB族；基態(tài)Mn的電子排布式為：，未成對(duì)電子數(shù)有5個(gè)，同周期中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)比Mn多的元素是Cr，基態(tài)Cr的電子排布式為，有6個(gè)未成對(duì)電子。（2）由均攤法得，晶胞中Mn的數(shù)目為，O的數(shù)目為，即該氧化物的化學(xué)式為；晶體有O原子脫出時(shí)，出現(xiàn)O空位，即x減小，的化合價(jià)為+2x，即Mn的化合價(jià)降低；CaO中Ca的化合價(jià)為+2價(jià)、中V的化合價(jià)為+5價(jià)、中Fe的化合價(jià)為+3、CuO中Cu的化合價(jià)為+2，其中CaO中Ca的化合價(jià)下降只能為0，其余可下降得到比0大的價(jià)態(tài)，說明CaO不能通過這種方式獲得半導(dǎo)體性質(zhì)。（3）根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論可知，中孤電子對(duì)，價(jià)電子對(duì)數(shù)為4，則的空間構(gòu)型為正四面體形。由題意可知，中咪唑環(huán)存在大π鍵，形成大π鍵的原子軌道是未雜化的軌道，垂直于雜化軌道，則N原子的雜化方式為。（4）由HMF和FDCA的結(jié)構(gòu)可知，HMF和FDCA均能形成分子間氫鍵，但FDCA形成的分子間氫鍵更多，使得FDCA的熔點(diǎn)遠(yuǎn)大于HMF。1.某鎂鐵合金是目前儲(chǔ)氫密度最高的材料之一，其晶體的立方晶胞如圖所示，晶胞邊長(zhǎng)為apm。Mg原子占據(jù)Fe原子形成的所有四面體空隙。儲(chǔ)氫后，分子占據(jù)Fe原子形成的八面體空隙，化學(xué)式為。下列說法正確的是()A.氫氣儲(chǔ)滿后晶體的化學(xué)式為B.該鎂鐵合金中Mg、Fe通過離子鍵結(jié)合C.氫氣儲(chǔ)滿后，分子和分子之間的最近距離為D.該鎂鐵合金中，與1個(gè)Mg配位的Fe和與1個(gè)Fe配位的Mg均有4個(gè)2.元素周期表中非金屬元素種類遠(yuǎn)少于金屬元素，但非金屬元素能參與形成很多重要的物質(zhì)，如離子液體（熔點(diǎn)僅12℃），作為配體形成的配合物等?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)原子核外電子有___________種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（2）的空間結(jié)構(gòu)為___________（用文字描述）。（3）在水中的溶解度很大，除與反應(yīng)外，還因?yàn)開__________（寫一點(diǎn)即可）。（4）上述離子液體所含元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開__________，其熔點(diǎn)很低的原因是___________。（5）干冰晶胞和在高溫高壓下形成晶體的晶胞如圖1、圖2所示。由圖1可知，干冰晶胞中的配位數(shù)為________，圖2所示晶胞的晶體類型為_________。（6）與和分別形成配位數(shù)為4和2的兩種配離子X和Y，工業(yè)上常用Y配離子與Zn反應(yīng)制取Au并生成X配離子。配體中鍵和鍵的數(shù)目比為___________，寫出上述反應(yīng)的離子方程式___________。3.Ⅰ.H、C、N、O、Cl等非金屬元素是構(gòu)成化合物的常見元素，Zn、Ni是重要的過渡金屬。回答下列問題：（1）N、O、Cl以原子個(gè)數(shù)比1：1：1形成的分子，各原子最外層均滿足結(jié)構(gòu)，其電子式為________。（2）化學(xué)式為的籠形包合物四方晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示（H原子未畫出），每個(gè)苯環(huán)只有一半屬于該晶胞。①晶胞中的配位原子是________，________。②若對(duì)該籠形包合物進(jìn)行加熱，首先脫離晶胞的組分是________，說明推測(cè)的依據(jù)________。Ⅱ.Se是人體必需微量元素之一，研究表明硒代蛋氨酸（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖2）有抗氧化作用，對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖有顯著抑制作用。（3）基態(tài)硒原子的價(jià)電子軌道表示式為________。（4）固態(tài)硒代蛋氨酸晶體類型為________。（5）某種具有氧原子缺陷的超導(dǎo)材料的長(zhǎng)方體晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示。晶胞參數(shù)分別為、、，阿伏加德羅常數(shù)的值為。則該晶體的密度為________。

答案以及解析1.答案：A解析：每個(gè)晶胞中含有4個(gè)Fe和8個(gè)Mg。晶胞中Fe原子形成的八面體空隙在晶胞的棱心和體心上，所以晶胞中Fe原子形成的八面體空隙的數(shù)目為，即每個(gè)晶胞中含有4個(gè)分子，故氫氣儲(chǔ)滿后晶體的化學(xué)式為，A正確；該鎂鐵合金中的元素均為金屬元素，所以該鎂鐵合金中Mg、Fe通過金屬鍵結(jié)合，B錯(cuò)誤；氫氣儲(chǔ)滿后，分子和分子之間的最近距離為面對(duì)角線(pm)的二分之一，即pm，C錯(cuò)誤；該鎂鐵合金中，與1個(gè)Mg配位的Fe有4個(gè)，與1個(gè)Fe配位的Mg有8個(gè)，D錯(cuò)誤。2.答案：（1）5（2）中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，雜化，無孤電子對(duì)，故空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形（3）與之間可