高考解密05物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(講義)-2023年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講義分層訓(xùn)練(新高考專用)_第1頁
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高考解密05物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點(diǎn)熱度★★★★★考點(diǎn)1、原子結(jié)構(gòu)的組成、化學(xué)用語的使用1.(2022·北京·高考真題)(鍶)的、穩(wěn)定同位素在同一地域土壤中值不變。土壤生物中值與土壤中值有效相關(guān)。測定土壤生物中值可進(jìn)行產(chǎn)地溯源。下列說法不正確的是A.位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族B.可用質(zhì)譜法區(qū)分和C.和含有的中子數(shù)分別為49和48D.同一地域產(chǎn)出的同種土壤生物中值相同【解析】A.位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族,故A錯誤;B.質(zhì)譜法可以測定原子的相對原子質(zhì)量,和的相對原子質(zhì)量不同,可以用質(zhì)譜法區(qū)分,故B正確;C.的中子數(shù)為8738=49,的中子數(shù)為8638=48,故C正確;D.由題意可知,(鍶)的、穩(wěn)定同位素在同一地域土壤中值不變,故D正確;故選A?!敬鸢浮緼考點(diǎn)2、元素周期表與元素周期律2.(2022·浙江·高考真題)X、Y、Z、M、Q五種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大。X的核外電子數(shù)等于其周期數(shù),分子呈三角錐形,Z的核外電子數(shù)等于X、Y核外電子數(shù)之和。M與X同主族,Q是同周期中非金屬性最強(qiáng)的元素。下列說法正確的是A.X與Z形成的10電子微粒有2種B.Z與Q形成的一種化合物可用于飲用水的消毒C.與的晶體類型不同D.由X、Y、Z三種元素組成的化合物的水溶液均顯酸性【解析】X的核外電子數(shù)等于其周期數(shù),X為H,YX3分子呈三角錐形,Y為N,Z的核外電子數(shù)等于X、Y核外電子數(shù)之和,則Z為O,M與X同主族,則M為Na,Q是同周期中非金屬性最強(qiáng)的元素,則Q為Cl,綜合分析,X為H,Y為N,Z為O,M為Na,Q為Cl。A.由分析可知X為H,Z為O,則其形成的10電子微粒有H2O、OH、H3O+,A錯誤;B.由分析可知Z為O,Q為Cl,可形成ClO2,有氧化性,可用于自來水消毒,B正確;C.由分析可知Z為O,M為Na,Q為Cl,則M2Z為Na2O,為離子晶體,MQ為NaCl,為離子晶體,晶體類型相同,C錯誤;D.由分析可知X為H,Y為N,Z為O,這三種元素可以形成NH?·H?O,其溶液顯堿性,D錯誤;故選B?!敬鸢浮緽考點(diǎn)3、微粒間的作用力3.(2019·浙江·高考真題)下列說法不正確的是A.純堿和燒堿熔化時(shí)克服的化學(xué)鍵類型相同B.加熱蒸發(fā)氯化鉀水溶液的過程中有分子間作用力的破壞C.CO2溶于水和干冰升華都只有分子間作用力改變D.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石既有共價(jià)鍵的斷裂和生成,也有分子間作用力的破壞【答案】C【解析】A.燒堿和純堿均屬于離子化合物,熔化時(shí)須克服離子鍵,A項(xiàng)正確;B.加熱蒸發(fā)氯化鉀水溶液,液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水,水分子之間的分子間作用力被破壞,B項(xiàng)正確;C.CO2溶于水發(fā)生反應(yīng):CO2+H2O?H2CO3,這里有化學(xué)鍵的斷裂和生成,C項(xiàng)錯誤;D.石墨屬于層狀結(jié)構(gòu)晶體,每層石墨原子間為共價(jià)鍵,層與層之間為分子間作用力,金剛石只含有共價(jià)鍵,因而石墨轉(zhuǎn)化為金剛石既有共價(jià)鍵的斷裂和生成,也有分子間作用力的破壞,D項(xiàng)正確。故答案選C??键c(diǎn)4、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)4.(2021·江蘇·高考真題)N2是合成氨工業(yè)的重要原料,NH3不僅可制造化肥,還能通過催化氧化生產(chǎn)HNO3;HNO3能溶解Cu、Ag等金屬,也能與許多有機(jī)化合物發(fā)生反應(yīng);在高溫或放電條件下,N2與O2反應(yīng)生成NO,NO進(jìn)一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)

ΔH=116.4kJ·mol1。大氣中過量的NOx和水體中過量的NH、NO均是污染物。通過催化還原的方法,可將煙氣和機(jī)動車尾氣中的NO轉(zhuǎn)化為N2,也可將水體中的NO3轉(zhuǎn)化為N2。下列有關(guān)NH3、NH、NO的說法正確的是A.NH3能形成分子間氫鍵B.NO的空間構(gòu)型為三角錐形C.NH3與NH中的鍵角相等D.NH3與Ag+形成的[Ag(NH3)2]+中有6個配位鍵【解析】A.NH3能形成分子間氫鍵,氨分子是一個極性分子,氮原子帶有部分負(fù)電荷,氫原子帶有部分正電荷,當(dāng)氨分子互相靠近時(shí),由于取向力的作用,帶有部分正電荷的氫原子與另外一個氨分子中的帶有部分負(fù)電荷的氮原子發(fā)生異性電荷的吸引進(jìn)一步靠攏,A正確;B.硝酸根離子的空間構(gòu)型是個標(biāo)準(zhǔn)的正三角形,N在中間,O位于三角形頂點(diǎn),N和O都是sp2雜化,B錯誤;C.NH3和NH都是sp3雜化,但NH3中存在一個孤電子對,是三角錐結(jié)構(gòu),而NH為標(biāo)準(zhǔn)的正四面體,所以鍵角是不一樣的,NH3中每兩個N—H鍵之間夾角為107°18',正四面體為109°28',C錯誤;D.NH為σ鍵,配位鍵也為σ鍵,則[Ag(NH3)2]+中含有8個σ鍵,2個配位鍵,D錯誤;答案選A?!敬鸢浮緼考點(diǎn)5、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)7.(2022·湖北·高考真題)某立方鹵化物可用于制作光電材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是A.的配位數(shù)為6 B.與距離最近的是C.該物質(zhì)的化學(xué)式為 D.若換為,則晶胞棱長將改變【解析】A.配位數(shù)為與其距離最近且等距離的F的個數(shù),如圖所示,位于體心,F(xiàn)位于面心,所以配位數(shù)為6,A正確;B.與的最近距離為棱長的,與的最近距離為棱長的,所以與距離最近的是,B錯誤;C.位于頂點(diǎn),所以個數(shù)==1,F(xiàn)位于面心,F(xiàn)個數(shù)==3,位于體心,所以個數(shù)=1,綜上,該物質(zhì)的化學(xué)式為,C正確;D.與半徑不同,替換后晶胞棱長將改變,D正確;故選B?!敬鸢浮緽1、對點(diǎn)核心素養(yǎng)(1)宏觀辨識與微觀探析:認(rèn)識原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)、排布原理及元素的某些性質(zhì),能從化學(xué)鍵的角度認(rèn)識分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì),從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題。(2)證據(jù)推理與模型認(rèn)知:能運(yùn)用價(jià)層電子對互斥理論和晶體模型解釋和推測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)、常見晶體的晶胞結(jié)構(gòu)及類型,揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。2、對點(diǎn)命題分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和元素周期律與元素周期表是中學(xué)化學(xué)的重要理論基礎(chǔ),是無機(jī)化學(xué)的核心知識,在近幾年高考中出現(xiàn)頻率達(dá)100%。縱觀近幾年各地新課改高考試題,穩(wěn)定加創(chuàng)新是本專題的基本特點(diǎn),命題采取結(jié)合新科技,新能源等社會熱點(diǎn)為背景,命題的形式?jīng)]有太大的變化,題型相對穩(wěn)定,多為選擇題和主觀大題。高考中選擇題主要是通過重大科技成果(化學(xué)科學(xué)的新發(fā)展、新發(fā)明等)尤其是放射性元素、放射性同位素、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、考古等方面的應(yīng)用為題材,來考查粒子的個微粒的相互關(guān)系;元素“位”“構(gòu)”“性”三者關(guān)系的題型會繼續(xù)以元素及其化合物知識為載體,用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論,解釋現(xiàn)象、定性推斷、歸納總結(jié)相結(jié)合考查元素的推斷。主觀大題穩(wěn)定加創(chuàng)新是本專題的基本特點(diǎn),命題采取結(jié)合新科技,新能源等社會熱點(diǎn)為背景,命題的形式?jīng)]有太大的變化,原子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)是命題的三大要點(diǎn)。從大題的構(gòu)成來看,給出一定的知識背景,然后設(shè)置成3—4個小題,每個小題考查一個知識要點(diǎn)是主要的命題模式,內(nèi)容主要考查基本概念,如電子排布式,軌道式,電離能,電負(fù)性,雜化方式以及空間構(gòu)型等,也可聯(lián)系有機(jī)考查有機(jī)物中C原子的雜化,聯(lián)系數(shù)學(xué)幾何知識考查晶體的計(jì)算等,一般利用均攤法考查晶胞中的原子個數(shù),或者考查晶體的化學(xué)式的書寫、晶體類型的判斷等,考查的抽象思維能力、邏輯思維能力;同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的分析和推理能力。核心考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.原子或離子中各微粒間的數(shù)量關(guān)系(1)對于原子:質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)。(2)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)。(3)質(zhì)子數(shù)=陽離子的核外電子數(shù)+陽離子所帶正電荷數(shù)。(4)質(zhì)子數(shù)=陰離子的核外電子數(shù)陰離子所帶負(fù)電荷數(shù)。2.元素、核素、同位素之間的關(guān)系3.核外電子排布(1)核外電子排布規(guī)律(2)原子結(jié)構(gòu)示意圖(3)基態(tài)原子的核外電子排布原理1)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(jìn)入能量高的軌道,使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。如圖為構(gòu)造原理示意圖,即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖:2)泡利不相容原理每個原子軌道里最多只能容納2個電子,且自旋狀態(tài)相反。如2s軌道上的電子排布為,不能表示為。3)洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個軌道,且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為,不能表示為或洪特規(guī)則特例:當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(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,如:24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。(4)表示基態(tài)原子核外電子排布的四種方法表示方法舉例電子排布式Cr:1s22s22p63s23p63d54s1簡化表示式Cu:[Ar]3d104s1價(jià)電子排布式Fe:3d64s2電子排布圖(或軌道表示式)O:4.明確“4個同”所代表的描述對象(1)同位素——原子,如eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H;(2)同素異形體——單質(zhì),如O2、O3;(3)同系物——化合物,如CH3CH3、CH3CH2CH3;(4)同分異構(gòu)體——化合物,如正戊烷、異戊烷、新戊烷。5.1~20號元素原子核外電子排布的特點(diǎn)與規(guī)律(1)原子核中無中子的原子:11(2)最外層只有一個電子的原子:H、Li、Na、K;最外層有兩個電子的原子:He、Be、Mg、Ca。(3)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的原子:Be、Ar;最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的原子:C;最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的原子:O。(4)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的原子:H、Be、Al;最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子:He、C、S;最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子:O。(5)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子:Li、Si。(6)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子:Li、P。(7)與He原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子:H—、Li+、Be2+。(8)次外層電子數(shù)是其他各層電子總數(shù)2倍的元素:Li、Mg。(9)次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相等的元素:Be、S。6.巧記10e、18e微粒(1)以Ne為中心記憶10e微粒:(2)以Ar為中心記憶18e微粒:核心考點(diǎn)二元素周期表與元素周期律1.元素周期表的結(jié)構(gòu)①“七橫七周期,三短四長;十八縱行十六族,七主八副一0”。②從左到右族的分布:ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、ⅧB、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。ⅧB族:包括8、9、10三個縱列。③0族:第18縱列,該族元素又稱為稀有氣體元素。其原子序數(shù)為He2,Ne10,Ar18,Kr36,Xe54,Rn86。④同周期第ⅡA和第ⅢA原子序數(shù)的差值可能為:1、11、25。2.分區(qū)①分界線:沿著元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹與鋁、鍺、銻、釙的交界處畫一條虛線,即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)的分界線。②各區(qū)位置:分界線左下方為金屬元素區(qū),分界線右上方為非金屬元素區(qū)。③分界線附近元素的性質(zhì):既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì),又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)。3.元素周期表中的特殊位置①過渡元素:元素周期表中部從ⅢB族到ⅡB族10個縱列共六十多種元素,這些元素都是金屬元素。②鑭系:元素周期表第6周期中,57號元素鑭到71號元素镥共15種元素。③錒系:元素周期表第7周期中,89號元素錒到103號元素鐒共15種元素。④超鈾元素:在錒系元素中92號元素軸(U)以后的各種元素。4.元素周期表中的重要規(guī)律(1)三角遞變規(guī)律相鄰的四種元素關(guān)系如圖所示:,則有原子半徑:C>A>B;金屬性:C>A>B;非金屬性:B>A>C。(2)相似規(guī)律同主族元素性質(zhì)相似,位于對角線位置的元素性質(zhì)相似,相鄰元素性質(zhì)差別不大。(3)電子排布規(guī)律原子最外層電子數(shù)大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素;原子最外層電子數(shù)為1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素;原子最外層電子數(shù)為8的元素是稀有氣體元素。(4)原子序數(shù)與元素位置的“序數(shù)差值”規(guī)律1)同周期相鄰主族元素的“序數(shù)差值”規(guī)律。①除第ⅡA族和第ⅢA族外,其余同周期相鄰元素原子序數(shù)差為1。②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素,其原子序數(shù)差分別是:第二、三周期相差1,第四、五周期相差11,第六、七周期相差25。2)同族相鄰元素的“序數(shù)差值”規(guī)律。①第二、三周期的同族元素原子序數(shù)相差8。②第三、四周期的同族元素原子序數(shù)相差有兩種情況:第ⅠA族、ⅡA族相差8,其他族相差18。③第四、五周期的同族元素原子序數(shù)相差18。④第五、六周期的同族元素原子序數(shù)鑭系之前的相差18,鑭系之后的相差32。⑤第六、七周期的同族元素原子序數(shù)相差32。(5)含量或性質(zhì)特殊的元素5.元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法金屬性比較本質(zhì)原子越易失電子,金屬性越強(qiáng)(與原子失電子數(shù)目無關(guān))判斷方法①在金屬活動性順序表中越靠前,金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈,金屬性越強(qiáng)③單質(zhì)還原性越強(qiáng)或陽離子氧化性越弱,金屬性越強(qiáng)④最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),金屬性越強(qiáng)⑤若Xn++Y→X+Ym+,則Y比X的金屬性強(qiáng)⑥元素在周期表中的位置:左邊或下方元素的金屬性強(qiáng)非金屬性比較本質(zhì)原子越易得電子,非金屬性越強(qiáng)(與原子得電子數(shù)目無關(guān))判斷方法①與H2化合越容易,氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,非金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)氧化性越強(qiáng)或陰離子還原性越弱,非金屬性越強(qiáng)③最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性越強(qiáng)④元素在周期表中的位置:右邊或上方元素的非金屬性強(qiáng)6.第一電離能、電負(fù)性(1)元素第一電離能的周期性變化規(guī)律。一般規(guī)律同一周期,隨著原子序數(shù)的增加,元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢,稀有氣體元素的第一電離能最大,堿金屬元素的第一電離能最小;同一主族,隨著電子層數(shù)的增加,元素的第一電離能逐漸減小特殊情況第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關(guān)。通常情況下,當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結(jié)構(gòu)時(shí),原子的能量較低,該元素具有較大的第一電離能。如同周期主族元素,第ⅡA族元素的原子最外層s能級全充滿、ⅤA族元素的原子最外層p能級半充滿,比較穩(wěn)定,所以其第一電離能大于同周期相鄰的主族元素(2)電負(fù)性大小判斷。規(guī)律在周期表中,同周期主族元素電負(fù)性從左到右逐漸增大,同主族從上往下逐漸減小方法常常應(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Cl7.解答元素推斷題的基本方法(1)已知元素原子或離子的核外電子排布eq\x(核外電子排布)eq\o(→,\s\up15(推知))eq\x(電子層數(shù)、最外層電子數(shù))eq\o(→,\s\up15(推知))eq\x(周期序數(shù)、族序數(shù))eq\o(→,\s\up15(推知))eq\x(單質(zhì)及其化合物的性質(zhì))(2)已知元素單質(zhì)或化合物的性質(zhì)(特性)eq\x(元素單質(zhì)及其化合物的特性)eq\o(→,\s\up15(推知))eq\x(元素名稱或符號)eq\o(→,\s\up15(推知))eq\x(原子結(jié)構(gòu))eq\o(→,\s\up15(推知))eq\x(元素在周期表中位置)(3)已知元素在周期表中的位置(4)利用周期表片斷推斷元素的種類①利用H、He的特殊位置已知X、Y、Z、W四種短周期元素的位置關(guān)系如圖:則可以推出X為He,再依次推知Y為F、Z為O、W為P。②利用元素的位置關(guān)系與原子序數(shù)關(guān)系a.同一周期中元素的原子序數(shù)一般比左邊元素原子序數(shù)大1,比右邊元素的原子序數(shù)小1。b.同主族中相鄰周期元素的原子序數(shù)關(guān)系8、關(guān)于元素周期律、元素周期表的認(rèn)識誤區(qū)(1)誤認(rèn)為主族元素的最高正價(jià)一定等于族序數(shù)。但是,F(xiàn)無正價(jià)。(2)誤認(rèn)為元素的非金屬性越強(qiáng),其氧化物對應(yīng)水化物的酸性就越強(qiáng)。但是,HClO、H2SO3是弱酸,忽略了關(guān)鍵詞“最高價(jià)”。(3)誤認(rèn)為同周期相鄰兩主族元素原子序數(shù)之差等于1。忽視了相差11(第4、5周期)和25(第6、7周期)。(4)誤認(rèn)為失電子難的原子得電子的能力一定強(qiáng)。碳原子、稀有氣體元素的原子失電子難,得電子也難。(5)誤認(rèn)為得失電子多的原子,得失電子的能力一定強(qiáng)。(6)誤認(rèn)為最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)絕對值相等的元素只有第ⅣA族的某些元素。忽視了第ⅠA族的H的最高正價(jià)為+1價(jià),最低負(fù)價(jià)為-1價(jià)。核心考點(diǎn)三微粒間的相互作用力1.共價(jià)鍵與離子鍵的比較離子鍵共價(jià)鍵非極性鍵極性鍵概念陰、陽離子通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵原子間通過共用電子對而形成的化學(xué)鍵成鍵粒子陰、陽離子原子成鍵實(shí)質(zhì)陰、陽離子的靜電作用共用電子對不偏向任何一方共用電子對偏向一方原子形成條件活潑金屬元素與活潑非金屬元素經(jīng)電子得失,形成離子鍵同種元素原子之間成鍵不同種元素原子之間成鍵形成的物質(zhì)離子化合物非金屬單質(zhì);某些共價(jià)化合物或離子化合物共價(jià)化合物或離子化合物2.化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系(1)含有離子鍵的化合物一定是離子化合物,但離子化合物中可能含有共價(jià)鍵,如Na2O2。(2)只含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物。(3)由金屬元素和非金屬元素組成的化合物不一定是離子化合物,如AlCl3是共價(jià)化合物;只含有非金屬元素的化合物不一定是共價(jià)化合物,如銨鹽是離子化合物。(4)非金屬單質(zhì)不一定含有共價(jià)鍵,如稀有氣體單質(zhì)。(5)氣態(tài)氫化物是共價(jià)化合物,只含共價(jià)鍵,如NH3;而金屬氫化物是離子化合物,只含離子鍵,如NaH。(6)可能含有非極性鍵的物質(zhì)有非金屬單質(zhì)(稀有氣體單質(zhì)除外)、某些共價(jià)化合物(如H2O2、C2H6等)、某些離子化合物(如Na2O2等)。(7)從圖中可以看出,離子化合物一定含有離子鍵,離子鍵只能存在于離子化合物中。(8)共價(jià)鍵可存在于離子化合物、共價(jià)化合物和共價(jià)單質(zhì)分子中。(9)熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物是離子化合物,如NaCl;熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電的化合物是共價(jià)化合物,如HCl。(10)金屬元素與非金屬元素形成的化合物不一定是離子化合物,如AlCl3為共價(jià)化合物;只由非金屬元素形成的化合物不一定是共價(jià)化合物,如NH4Cl為離子化合物。(11)有些物質(zhì)中不存在化學(xué)鍵,如稀有氣體分子中不存在化學(xué)鍵。3.σ鍵與π鍵的判斷方法(1)由軌道重疊方式判斷。“頭碰頭”重疊為σ鍵,“肩并肩”重疊為π鍵。(2)由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式判斷。通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式可以快速有效地判斷共價(jià)鍵的種類及數(shù)目。共價(jià)單鍵全為σ鍵,雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵,三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵。(3)由成鍵軌道類型判斷。s軌道形成的共價(jià)鍵全部是σ鍵;雜化軌道形成的共價(jià)鍵全部為σ鍵。4.幾種典型物質(zhì)的電子式、結(jié)構(gòu)式和模型:物質(zhì)HClCl2H2ONH3CH4電子式結(jié)構(gòu)式H—ClCl—ClH—O—H球棍模型比例模型5.三種作用力及對物質(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)分子間氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)升高,溶解度增大鍵能越大,穩(wěn)定性越強(qiáng)核心考點(diǎn)四分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)的兩種理論(1)雜化軌道理論①基本觀點(diǎn):雜化軌道成鍵滿足原子軌道最大重疊原理;雜化軌道形成的共價(jià)鍵更加牢固。②雜化軌道類型與分子立體構(gòu)型的關(guān)系雜化軌道類型雜化軌道數(shù)目分子立體構(gòu)型實(shí)例sp2直線形CO2、BeCl2、HgCl2sp23平面三角形BF3、BCl3、CH2OV形SO2、SnBr2sp34四面體形CH4、CCl4、CH3Cl三角錐形NH3、PH3、NF3V形H2S、H2O注意:雜化軌道數(shù)=與中心原子結(jié)合的原子數(shù)+中心原子的孤電子對數(shù)。(2)價(jià)層電子對互斥理論①基本觀點(diǎn):分子的中心原子上的價(jià)層電子對(包括σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對)由于相互排斥,盡可能趨向彼此遠(yuǎn)離。②價(jià)層電子對數(shù)的計(jì)算中心原子的價(jià)層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)(與中心原子結(jié)合的原子數(shù))+中心原子的孤電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+eq\f(1,2)(a-xb)其中a為中心原子的價(jià)電子數(shù),x、b分別為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)及與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)(H為1,其他原子為“8-該原子的價(jià)電子數(shù)”)。微粒為陽離子時(shí),中心原子的價(jià)電子數(shù)要減去離子所帶電荷數(shù);微粒為陰離子時(shí),中心原子的價(jià)電子數(shù)要加上離子所帶電荷數(shù)。如SO2中硫原子的孤電子對數(shù)為eq\f(6-2×2,2)=1;H3O+中氧原子的孤電子對數(shù)為eq\f(6-1-3×1,2)=1;COeq\o\al(2-,3)中碳原子的孤電子對數(shù)為eq\f(4+2-3×2,2)=0?!疽族e提醒】在計(jì)算孤電子對數(shù)時(shí),出現(xiàn)0.5或1.5,則把小數(shù)進(jìn)位為整數(shù),即1或2。如NO2的中心原子N的孤電子對數(shù)為eq\f(5-2×2,2)=0.5≈1,則價(jià)層電子對數(shù)為3,故VSEPR模型為平面三角形,分子立體構(gòu)型為V形。③利用價(jià)層電子對互斥理論判斷分子(或離子)立體構(gòu)型價(jià)層電子對數(shù)孤電子對數(shù)分子(或離子)立體構(gòu)型示例20CO2、BeCl230BF3、SO3、COeq\o\al(2-,3)31SO240CH4、NHeq\o\al(+,4)、SOeq\o\al(2-,4)、CCl441NH3、PCl3、H3O+42H2O、H2S2、判斷雜化軌道類型的一般方法(1)看中心原子有沒有形成雙鍵或叁鍵,如果有1個叁鍵,則其中有2個π鍵,是sp雜化;如果有1個雙鍵,則其中有1個π鍵,是sp2雜化;如果全部是單鍵,則是sp3雜化。(2)雜化軌道數(shù)等于中心原子的孤對電子對數(shù)與相連的其他原子個數(shù)之和。若和為2,則中心原子sp雜化;若和為3,則中心原子sp2雜化;若和為4,則中心原子sp3雜化。如NH3,N原子有1對孤電子對,另外與3個氫原子成鍵,所以為1+3=4,為sp3雜化;再如CO2,C原子沒有孤電子對,與2個氧原子成鍵,所以為0+2=2,為sp雜化。3、中心原子A的價(jià)層電子對數(shù)的計(jì)算方法:對ABm型化合物,中心原子A的價(jià)層電子對數(shù)n=eq\f(A的價(jià)電子數(shù)+B提供的電子數(shù)×m,2),計(jì)算時(shí)一般說來,價(jià)電子數(shù)即為最外層電子數(shù),但B為鹵素原子、氫原子時(shí),提供1個價(jià)電子,若為氧原子、硫原子時(shí),則不提供電子。4、等電子體的判斷方法(1)判斷方法:一是同主族變換法,如CO2與CS2、CF4與CCl4是等電子體,二是左右移位法,如N2與CO,COeq\o\al(2-,3)、NOeq\o\al(-,3)與SO3是等電子體。如果是陰離子,價(jià)電子應(yīng)加上陰離子所帶的電荷數(shù);如果是陽離子,價(jià)電子應(yīng)減去陽離子所帶的電荷數(shù)。如NHeq\o\al(+,4)價(jià)電子為8,COeq\o\al(2-,3)價(jià)電子為24。(2)常見的等電子體微粒通式價(jià)電子總數(shù)立體構(gòu)型CH4、NHeq\o\al(+,4)AX48e-正四面體形CO、N2AX10e-直線形CO2、CNS-、NOeq\o\al(+,2)、Neq\o\al(-,3)AX216e-直線形SO2、O3、NOeq\o\al(-,2)AX218e-V形COeq\o\al(2-,3)、NOeq\o\al(-,3)、SO3AX324e-平面三角形POeq\o\al(3-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、ClOeq\o\al(-,3)AX326e-三角錐形SOeq\o\al(2-,4)、POeq\o\al(3-,4)AX432e-正四面體形5、分子性質(zhì)(1)分子極性1)分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系2)鍵的極性與分子極性的關(guān)系類型實(shí)例兩個鍵之間的夾角鍵的極性分子的極性空間構(gòu)型X2H2、N2-非極性鍵非極性分子直線型XYHCl、NO-極性鍵極性分子直線型XY2(X2Y)CO2、CS2180°極性鍵非極性分子直線型SO2120°極性鍵極性分子三角形H2O、H2S104.5°極性鍵極性分子V形XY3BF3120°極性鍵非極性分子平面三角形NH3107.3°極性鍵非極性分子三角錐形XY4CH4、CCl4109.5°極性鍵非極性分子正四面體(2)溶解性——“相似相溶”規(guī)律:非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑;若存在氫鍵,則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好。(3)無機(jī)含氧酸分子的酸性無機(jī)含氧酸可寫成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,則n值越大,R的正電性越高,使R—O—H中O的電子向R偏移,在水分子的作用下越易電離出H+,酸性越強(qiáng),如酸性:HClO<HClO2<HClO3<HClO4。6.配合物(1)孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。(2)配位鍵①配位鍵的形成:成鍵原子一方提供孤電子對,另一方提供空軌道形成共價(jià)鍵。②配位鍵的表示:常用“→”來表示配位鍵,箭頭指向接受孤電子對的原子,如NHeq\o\al(+,4)可表示為,在NHeq\o\al(+,4)中,雖然有一個N—H鍵形成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同,但是一旦形成之后,4個共價(jià)鍵就完全相同。(3)配合物。如[Cu(NH3)4]SO4配位體有孤電子對,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。中心原子有空軌道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。7.分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)認(rèn)識的5個易錯易混點(diǎn)(1)誤認(rèn)為分子的穩(wěn)定性與分子間作用力和氫鍵有關(guān),其實(shí)分子的穩(wěn)定性與共價(jià)鍵的強(qiáng)弱有關(guān)。(2)誤認(rèn)為組成相似的分子,中心原子的雜化類型相同,其實(shí)要看其σ鍵和孤電子對數(shù)是否分別相同。如CO2和SO2中心原子的雜化方式不同,CO2分子中C原子是sp雜化,SO2分子中S原子是sp2雜化。(3)誤認(rèn)為只要含有氫鍵物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就高,其實(shí)不一定,分子間的氫鍵會使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高,而分子內(nèi)氫鍵一般會使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低。(4)誤認(rèn)為只含有極性鍵的分子都一定是極性分子,其實(shí)不ー定。如CO2、BF3等是非極性分子。(5)誤認(rèn)為雜化軌道構(gòu)型和分子構(gòu)型一致,其實(shí)不一定。如H2O中氧原子是sp3雜化,雜化軌道構(gòu)型為四面體,但由于分子中存在孤對電子,根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論可知,H2O的分子構(gòu)型是V形。核心考點(diǎn)五晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1、晶體類型的判斷(1)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)都是分子晶體。常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等;常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。金屬單質(zhì)(除汞外)與合金是金屬晶體。(2)依據(jù)組成晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)間的作用判斷離子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是陰、陽離子,質(zhì)點(diǎn)間的作用是離子鍵;原子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是原子,質(zhì)點(diǎn)間的作用是共價(jià)鍵;分子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是分子,質(zhì)點(diǎn)間的作用為分子間作用力;金屬晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是金屬離子和自由電子,質(zhì)點(diǎn)間的作用是金屬鍵。(3)晶體的熔點(diǎn)判斷離子晶體的熔點(diǎn)較高,常在數(shù)百度至一千余度;原子晶體熔點(diǎn)高,常在一千度至幾千度;分子晶體熔點(diǎn)低,常在數(shù)百度以下至很低溫度;金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高,但也有相當(dāng)?shù)偷摹?4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷離子晶體水溶液及熔化時(shí)能導(dǎo)電;原子晶體一般為非導(dǎo)體,但有些能導(dǎo)電,如晶體硅;分子晶體為非導(dǎo)體,而分子晶體中的電解質(zhì)(如酸和部分非金屬氣態(tài)氫化物)溶于水,使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由離子也能導(dǎo)電;金屬晶體是電的良導(dǎo)體。(5)依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷離子晶體硬度較大或略硬而脆;原子晶體硬度大;分子晶體硬度小且較脆;金屬晶體多數(shù)硬度大,但也有較低的,且具有延展性。2、均攤法確定晶胞組成(1)方法:晶胞中任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有,那么,每個原子對這個晶胞的貢獻(xiàn)就是eq\f(1,n)。(2)類型①長方體(正方體)晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻(xiàn):②非長方體(非正方體)晶胞中粒子對晶胞的貢獻(xiàn)視具體情況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形,其頂點(diǎn)(1個碳原子)對六邊形的貢獻(xiàn)為eq\f(1,3)。在如圖所示的正三棱柱形晶胞中:③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Na+,4個Cl-)B.干冰(含4個CO2)C.CaF2(含4個Ca2+,8個F-)D.金剛石(含8個C)E.體心立方(含2個原子)F.面心立方(含4個原子)3.金屬晶體空間利用率的計(jì)算方法Ⅰ.空間利用率的定義及計(jì)算步驟①空間利用率:指構(gòu)成晶體的原子、離子或分子在整個晶體空間中所占有的體積百分比。空間利用率=eq\f(球體積,晶胞體積)×100%②空間利用率的計(jì)算步驟:a.計(jì)算晶胞中的粒子數(shù);b.計(jì)算晶胞的體積。Ⅱ.金屬晶體空間利用率分類簡析①簡單立方堆積(如圖1所示)立方體的棱長為2r,球的半球?yàn)閞過程:V(球)=eq\f(4,3)πr3V(晶胞)=(2r)3=8r3空間利用率=eq\f(V球,V晶胞)×100%=eq\f(\f(4,3)πr3,8r3)×100%≈52%②體心立方堆積(如圖2所示)過程:b2=a2+a2(4r)2=a2+b2=3a2,所以:a=eq\f(4,\r(3))r空間利用率=eq\f(2×\f(4,3)πr3,a3)×100%=eq\f(2×\f(4,3)πr3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,\r(3))r))3)×100%=eq\f(\r(3)π,8)×100%≈68%③六方最密堆積(如圖3所示)過程:S=2r×eq\r(3)r=2eq\r(3)r2h=eq\f(2\r(6),3)rV(球)=2×eq\f(4,3)πr3V(晶胞)=S×2h=2eq\r(3)r2×2×eq\f(2\r(6),3)r=8eq\r(2)r3空間利用率=eq\f(V球,V晶胞)×100%=eq\f(2×\f(4,3)πr3,8\r(2)r3)×100%≈74%④面心立方最密堆積(如圖4所示)過程:a=2eq\r(2)rV(球)=4×eq\f(4,3)πr3V(晶胞)=a3=(2eq\r(2)r)3=16eq\r(2)r3空間利用率=eq\f(V球,V晶胞)×100%=eq\f(4×\f(4,3)πr3,16\r(2)r3)×100%≈74%4.計(jì)算晶體密度的方法5.計(jì)算晶體中粒子間距離的方法6.原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)1)概念原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。2)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的確定方法(1)依據(jù)已知原子的坐標(biāo)確定坐標(biāo)系取向。(2)一般以坐標(biāo)軸所在正方體的棱長為1個單位。(3)從原子所在位置分別向x、y、z軸作垂線,所得坐標(biāo)軸上的截距即為該原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。3)金剛石晶胞中碳原子坐標(biāo)的確定以金剛石晶胞結(jié)構(gòu)為例,金剛石晶體整體上是正四面體立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。每個碳原子L能層的4個電子采用sp3雜化,形成4個等同的雜化軌道,相鄰的兩個碳原子之間形成σ鍵。這樣每個碳原子與周圍4個碳原子形成4個σ鍵,每個碳原子都是直接相連的4個碳原子的重心。在一個金剛石晶胞中有8個碳原子位于立方體的頂點(diǎn),6個碳原子位于面心,4個碳原子位于晶胞內(nèi)部。每個晶胞中8個頂點(diǎn)中有4個頂點(diǎn)、6個面心和4個晶胞內(nèi)部的碳原子形成4個正四面體,每個正四面體的4個頂點(diǎn)分別是一個晶胞頂點(diǎn)和這個頂點(diǎn)所在平面的面心,正四面體中心是晶胞內(nèi)的1個碳原子。用解析幾何知識研究晶體中各個微粒間的位置關(guān)系更具體更直接。以底面一個頂點(diǎn)的碳原子(通常取后左下)為原點(diǎn)建立一個三維坐標(biāo)系。原點(diǎn)上的原子坐標(biāo)為(0,0,0),晶胞邊長參數(shù)看作1,并據(jù)此分析坐標(biāo)參數(shù)。在晶胞進(jìn)行“無隙并置”時(shí),可以看出,8個頂點(diǎn)的原子都可以作為原點(diǎn),注意看清楚,與這個原點(diǎn)原子重合的是晶胞上哪一個頂點(diǎn)的碳原子。所以頂點(diǎn)上的8個原子坐標(biāo)都是(0,0,0),這與純粹立體幾何不同,所以高中階段我們只標(biāo)注頂點(diǎn)以外的晶胞內(nèi)和晶胞上點(diǎn)的坐標(biāo);棱心和面心坐標(biāo)點(diǎn)中數(shù)據(jù)中不會出現(xiàn)“1”。以下是晶胞中各點(diǎn)碳原子對應(yīng)的三維坐標(biāo)和晶體中坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系。(1)6個面心坐標(biāo)上面心下面心左面心右面心前面心后面心三維坐標(biāo)晶體中坐標(biāo)(2)12個棱中心坐標(biāo)上面四條棱三維坐標(biāo)晶體中坐標(biāo)下面四條棱三維坐標(biāo)晶體中坐標(biāo)垂直底面四條棱三維坐標(biāo)晶體中坐標(biāo)(3)晶胞內(nèi)部4個碳原子的坐標(biāo)金剛石晶胞有兩種取向,由于金剛石晶胞內(nèi)部有4個碳原子,在空間分布是不對稱的,所以從不同方向觀察晶胞時(shí),內(nèi)部的4個碳原子的位置是不相同的。我們把左邊的圖叫作取向1,右邊的圖叫作取向2它們各自繞豎直中心軸旋轉(zhuǎn)90°,就能夠變?yōu)閷Ψ健=饎偸О麅?nèi)4個碳原子坐標(biāo):取向1:取向2:所以金剛石晶胞的取向不同時(shí),晶胞內(nèi)部不對稱的4個原子的坐標(biāo)會發(fā)生改變。4)常見晶胞的原子坐標(biāo)(1)金剛石晶胞的原子坐標(biāo)(a)取向一:金剛石晶胞中碳原子的坐標(biāo):8個頂點(diǎn)碳原子的坐標(biāo):0,0,0;6個面中心碳原子的坐標(biāo):1/2,0,1/2;1/2,1/2,0;0,1/2,1/2;4個內(nèi)部碳原子的坐標(biāo):1/4,1/4,3/4;3/4,1/4,1/4;3/4,3/4,3/4;1/4,3/4,1/4;(b)取向二:金剛石晶胞中碳原子的坐標(biāo):8個頂點(diǎn)碳原子的坐標(biāo):0,0,0;6個面中心碳原子的坐標(biāo):1/2,0,1/2;1/2,1/2,0;0,1/2,1/2;4個內(nèi)部碳原子的坐標(biāo):1/4,1/4,1/4;3/4,3/4,1/4;3/4,1/4,3/4;1/4,3/4,3/4;注:金剛石晶胞的取向不同時(shí),即使都是取前左下的頂點(diǎn)原子作原點(diǎn),晶胞內(nèi)部不對稱的4個碳原子的坐標(biāo),也會發(fā)生改變。(2)氟化鈣晶體:每個CaF2晶胞有4個Ca2+和8個F-原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下:Ca2+:0,0,01/2,1/2,01/2,0,1/20,1/2,1/2F-:1/4,1/4,1/43/4,1/4,1/41/4,3/4,1/41/4,1/4,3/43/4,3/4,1/43/4,1/4,3/41/4,3/4,3/43/4,3/4,3/4(3)氯化鈉晶胞:每個晶胞含有4個Cl-和4個Na+,它們的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為:Na+:1/2,1/2,1/21/2,0,00,1/2,00,0,1/2Cl-:0,0,01/2,1/2,00,1/2,1/21/2,0,1/2注:堿金屬的鹵化物、氫化物,堿土金屬的氧化物、硫化物、硒化物、碲化物,過渡金屬的氧化物、硫化物,以及間隙型碳化物、氮化物都屬NaCl型結(jié)構(gòu)??键c(diǎn)1、考查原子的表示方法及各微粒數(shù)目之間的關(guān)系【高考解密】本考點(diǎn)主要考查原子結(jié)構(gòu)中各種微粒間的關(guān)系,以選擇題的形式出現(xiàn)在一卷中,只要明確原子中各種微粒間的關(guān)系就能正確解答。例1.(2022·上海奉賢·二模)醫(yī)學(xué)上用含放射性元素32P的“紙貼”治療疤痕,下列有關(guān)32P和31P的敘述正確的是A.32P和31P是同一種原子 B.32P的質(zhì)子數(shù)為16C.31P的中子數(shù)為16 D.32P的摩爾質(zhì)量為32【解析】A.32P和31P的質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同,二者屬于兩種核素,是不同的原子,A錯誤;B.P為第15號元素,其原子中含有15個質(zhì)子,B錯誤;C.P有15個質(zhì)子,31P中有31-15=16個中子,C正確;D.摩爾質(zhì)量的單位為g/mol,32P的摩爾質(zhì)量為32g/mol,D錯誤;故選C。【答案】C【易錯警示】原子結(jié)構(gòu)與同位素的認(rèn)識誤區(qū)(1)原子不一定都有中子,如eq\o\al(1,1)H。(2)質(zhì)子數(shù)相同的微粒不一定屬于同一種元素,如F與OH-。(3)核外電子數(shù)相同的微粒,其質(zhì)子數(shù)不一定相同,如Al3+與Na+、F-等,NHeq\o\al(+,4)與OH-等。(4)不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù),如eq\o\al(1,1)H與eq\o\al(3,1)H;也可能具有相同的中子數(shù),如eq\o\al(14,6)C與eq\o\al(16,8)O;也可能具有相同的質(zhì)量數(shù),如eq\o\al(14,6)C與eq\o\al(14,7)N;也可能質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)均不相同,如eq\o\al(1,1)H與eq\o\al(12,6)C。(5)同位素的物理性質(zhì)不同,但化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。(6)不同核素之間的轉(zhuǎn)化屬于核反應(yīng),不屬于化學(xué)反應(yīng)?!咀兪接?xùn)練】(2022·湖南省新化縣第一中學(xué)模擬預(yù)測)我國自主研制的核電技術(shù)成果“華電一號”其主要核燃料鈾238得到一個中子后經(jīng)過2次β衰變成為钚239:U+n→U,U→e+Np,Np→Pu+e。下列有關(guān)說法錯誤的是A.U和U互為同位素 B.Np和Pu化學(xué)性質(zhì)不相同C.U的中子數(shù)為145 D.U經(jīng)過三步化學(xué)反應(yīng)得到Pu【解析】A.和是U元素的不同核素,互為同位素,A選項(xiàng)正確;B.和最外層電子數(shù)不同,化學(xué)性質(zhì)不同,B選項(xiàng)正確;C.的中子數(shù),C選項(xiàng)正確;D.原子是化學(xué)變化的最小微粒,核內(nèi)發(fā)生變化的不屬于化學(xué)反應(yīng),D選項(xiàng)錯誤;答案選D。【答案】D考點(diǎn)2、考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)中化學(xué)用語的正確使用【高考解密】本考點(diǎn)主要考查原子結(jié)構(gòu)中各種化學(xué)用語——原子、離子結(jié)構(gòu)示意圖、電子排布式、軌道表示式、電子式、結(jié)構(gòu)式的正確使用,以選擇題的形式出現(xiàn)在一卷中,只要記住種化學(xué)用語的表示方法就能正確解答。例2.(2022·北京房山·二模)下列化學(xué)用語書寫正確的是A.過氧化鈉的電子式是B.乙烷的結(jié)構(gòu)式是C.基態(tài)磷原子的軌道表示式:D.中子數(shù)為7的碳原子是C【解析】A.過氧化鈉是離子化合物,電子式是,故A錯誤;B.乙烷中碳碳以單鍵連接,碳的其它鍵都與H原子連接,結(jié)構(gòu)式是,故B正確;C.根據(jù)洪特規(guī)則,基態(tài)磷原子的軌道表示式,故C錯誤;D.中子數(shù)為7的碳原子,質(zhì)量數(shù)是13,該原子表示為C,故D錯誤;選B。【答案】B【誤區(qū)警示】電子式書寫常見的四大誤區(qū)【變式訓(xùn)練】(2022·天津·二模)下列說法一定不正確的是A.乙烯分子中的π鍵:B.Se是人體必需的微量元素,和互為同位素C.原子結(jié)構(gòu)示意圖既可以表示,也可以表示D.(核磁共振)可用于含碳化合物的結(jié)構(gòu)分析,的中子數(shù)為6【答案】D【解析】A.乙烯分子中碳原子與碳原子之間形成一個鍵和一個π鍵,其中π鍵是原子軌道在核間連線兩側(cè)以“肩并肩”的方式重疊形成,可表示為:,故A正確;B.和的質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,二者互為同位素,故B正確;C.和都是氧原子,含有8個質(zhì)子和8個電子,原子結(jié)構(gòu)示意圖都是,故C正確;D.原子符號的左上角數(shù)字代表質(zhì)量數(shù),左下角數(shù)字代表質(zhì)子數(shù),中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù),則的中子數(shù)為136=7,故D錯誤;答案選D??键c(diǎn)3、通過元素的推斷考查元素周期表和元素周期律【高考解密】元素推斷題是近幾年每年必考的熱點(diǎn),主要考查元素周期表中“位、構(gòu)、性”的關(guān)系及學(xué)生利用物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行綜合推斷的能力。以選擇題的形式出現(xiàn),該類題目綜合性強(qiáng),難度較大,所占份值較高。學(xué)生需要掌握短周期所有元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、它們在元素周期表中的位置和性質(zhì)以及掌握它們形成化合物的性質(zhì),在此基礎(chǔ)上綜合分析,得到答案。例3.(2022·廣東韶關(guān)·模擬預(yù)測)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相對位置如圖所示,其中W的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物能發(fā)生反應(yīng),下列說法正確的是WXYZA.原子半徑大?。篫>Y>XB.簡單氫化物的穩(wěn)定性:X<YC.Z的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸D.基態(tài)X原子的軌道表示式為【解析】W的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物能發(fā)生反應(yīng),可知W是N元素;再根據(jù)各元素的相對位置,可推知X為O元素,Y為S元素,Z為Cl元素,以此作答。A.同周期從左至右,原子半徑逐漸減小,則Y的半徑大于Z的半徑,A錯誤;B.同主族從上到下,元素的非金屬性逐漸減弱,簡單氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,則簡單氫化物的穩(wěn)定性:X>Y,B錯誤;C.Z為Cl元素,其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物是HClO4,為強(qiáng)酸,C正確;D.X為O元素,其基態(tài)原子的軌道表示式為,D錯誤;故選C?!敬鸢浮緾【名師點(diǎn)睛】基態(tài)原子的電子排布要滿足能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)則?!咀兪接?xùn)練】(2022·浙江溫州·模擬預(yù)測)X、Y、Z、Q、W原子序數(shù)依次增大。X的電子只有一種自旋取向,Y和Z的某同位素測定可用于分析古代人類的食物結(jié)構(gòu),Q單質(zhì)可用于自來水消毒,W為第4周期金屬元素,基態(tài)原子無未成對電子且內(nèi)層電子全滿。下列說法一定正確的是A.Z、Y的氫化物穩(wěn)定性:Z<YB.Q與Y原子形成的分子空間結(jié)構(gòu)為四面體型C.Q單質(zhì)可從Z的簡單氣態(tài)氫化物中置換出ZD.[W(ZX3)4]2+中σ鍵數(shù)為12【解析】X、Y、Z、Q、W原子序數(shù)依次增大。X的電子只有一種自旋取向,則X為氫元素;Y和Z的某同位素測定可用于分析古代人類的食物結(jié)構(gòu),則Y為碳元素、Z為氮元素;Q單質(zhì)可用于自來水消毒,則Q為氯元素;W為第4周期金屬元素,基態(tài)原子無未成對電子且內(nèi)層電子全滿,則W為鋅元素。從而得出,X、Y、Z、Q、W分別為H、C、N、Cl、Zn元素。A.由分析可知,Y、Z分別為C、N,C、N為同周期元素,C的非金屬性比N弱,則Z、Y的簡單氫化物穩(wěn)定性:NH3>CH4,A不正確;B.Q與Y原子形成的分子可以為CCl4,也可以是C2Cl6,CCl4是正四面體結(jié)構(gòu),而C2Cl6不是四面體形結(jié)構(gòu),B不正確;C.Q單質(zhì)(Cl2)與Z的簡單氣態(tài)氫化物(NH3)反應(yīng)為8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,則Cl2可置換出NH3中的N,C正確;D.[W(ZX3)4]2+為[Zn(NH3)4]2+,每個NH3中含有3個σ鍵,另外還形成4個配位鍵,配位鍵也屬于σ鍵,則σ鍵數(shù)為3×4+4=16,D不正確;故選C?!敬鸢浮緾考點(diǎn)4、以典型的幾種元素為載體綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相關(guān)知識【高考解密】特點(diǎn)是以常見元素及組成的物質(zhì)為載體直接考查原子、分子、晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)是高考試題中常見的熱點(diǎn)題型。此類試題難度不大,屬于中檔難度試題,考生易得分。近幾年高考命題角度主要有:①核外電子,價(jià)電子(或外圍電子)排布式和排布圖的書寫;②成對電子或未成對電子的數(shù)目判斷;③元素性質(zhì)(半徑、電離能、電負(fù)性)的判斷與比較;④分子的立體構(gòu)型和中心原子的雜化類型判斷;⑤分子的性質(zhì)(極性、溶解性、酸性);⑥配合物;⑦晶胞結(jié)構(gòu)及其微觀計(jì)算;⑧晶體熔點(diǎn)比較等。例4.(2022·四川綿陽·一模)碳元素是形成化合物最多的元素,碳及其化合物構(gòu)成了豐富多彩的物質(zhì)世界。回答下列問題:(1)基態(tài)碳原子的電子占據(jù)的最高能級電子云形狀為_______,與碳元素同主族的第四周期元素基態(tài)原子外圍電子排布式為_______。(2)是常見的含碳化合物,其構(gòu)成元素電負(fù)性從大到小的順序?yàn)開______,該分子中具有孤對電子的原子是_______。(3)碳酸鹽是構(gòu)成巖石、土壤等的主要成分,其陰離子的立體構(gòu)型為_______。已知碳酸鎂的熱分解溫度(402℃)比碳酸鈣(900℃)低,試解釋原因_______。(4)在碳酸氫鹽中,存在陰離子的多聚鏈狀結(jié)構(gòu)(其結(jié)構(gòu)單元如圖),連接結(jié)構(gòu)單元的主要作用力是氫鍵,請?jiān)谙聢D中前后各鏈接一個結(jié)構(gòu)單元:該結(jié)構(gòu)中,碳原子雜化方式為_______。(5)一種碳化鎢的晶體結(jié)構(gòu)如圖,若晶胞的高為bpm,阿伏加德羅常數(shù)值為,晶體的密度為,則晶胞底面六邊形的邊長為_______pm(列出計(jì)算式)?!窘馕觥浚?)基態(tài)碳原子的電子排布式是:1s22s22p2,占據(jù)的最高能級是2p,電子云形狀為紡錘形或啞鈴形;與碳元素同主族的第四周期元素是Ge,同主族元素價(jià)電子排布相同,Ge基態(tài)原子核外電子排布式是:[Ar]3d104s24p2,外圍電子排布式為3d104s24p2。(2)是常見的含碳化合物,其構(gòu)成元素C、H、O,同主族元素電負(fù)性從上往下減小,同周期元素電負(fù)性從左往右增大,故電負(fù)性從大到小的順序?yàn)镺>C>H;該分子中C和H原子分別形成了4個和1個σ鍵,沒有孤對電子,O原子形成了2個σ鍵,有兩對孤對電子,具有孤對電子的原子是O。(3)陰離子的價(jià)電子對數(shù)是,形成3個σ鍵,沒有孤電子對,立體構(gòu)型為平面正三角形;碳酸鎂分解產(chǎn)物是MgO和CO2,碳酸鈣分解產(chǎn)物是CaO和CO2,MgO的晶格能大于CaO,更加穩(wěn)定,則碳酸鎂更容易分解。(4)陰離子的多聚鏈狀結(jié)構(gòu),連接結(jié)構(gòu)單元的主要作用力是氫鍵,其中H原子與O形成的共價(jià)鍵只有OH,形成氫鍵的另外O原子有CO和C=O兩種,故圖中前后各鏈接一個結(jié)構(gòu)單元后為,其中C原子形成3個σ鍵,沒有孤電子對,則碳原子雜化方式為sp2雜化。(5)從圖中可知,該晶胞含有C原子個數(shù)為3,含有W原子個數(shù)為=3,則晶胞的質(zhì)量為g=g,設(shè)晶胞底面六邊形的邊長為xpm,則晶胞的體積為=pm3,晶胞的密度為,即,則?!敬鸢浮?1)紡錘形或啞鈴形

3d104s24p2(2)O>C>H

O(3)平面正三角形

碳酸鎂分解產(chǎn)物是MgO和CO2,碳酸鈣分解產(chǎn)物是CaO和CO2,MgO的晶格能大于CaO,更加穩(wěn)定(4),sp2雜化(5)【名師點(diǎn)睛】本題以典型的碳及其化合物為背景考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識。確定晶胞中原(離)子數(shù)目及晶體化學(xué)式,對于六方晶胞而言,用均攤法計(jì)算的依據(jù)是:①處于頂點(diǎn)的微粒,同時(shí)為6個晶胞所共享,每個微粒有1/6屬于該晶胞;②處于棱上的微粒,同時(shí)為3個晶胞所共享,每個微粒有1/3屬于該晶胞;③處于面上的微粒,同時(shí)為2個晶胞所共享,每個微粒有1/2屬于該晶胞;④處于晶胞內(nèi)部的微粒,完全屬于該晶胞。對于六方晶胞而言,用均攤法計(jì)算的依據(jù)是:①處于頂點(diǎn)的微粒,同時(shí)為6個晶胞所共享,每個微粒有1/6屬于該晶胞;②處于豎直棱上的微粒,同時(shí)為3個晶胞所共享,每個微粒有1/3屬于該晶胞;處于底面棱上的微粒,則同時(shí)為4個晶胞所共享,每個微粒有1/4屬于該晶胞;③處于面上的微粒,同時(shí)為2個晶胞所共享,每個微粒有1/2屬于該晶胞;④處于晶胞內(nèi)部的微粒,完全屬于該晶胞?!咀兪接?xùn)練】(2022·河北·廊坊市第十五中學(xué)模擬預(yù)測)氮、磷、氯、溴、鐵、銅等元素及其化合物在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、科技和國防建設(shè)中有著許多獨(dú)特的用途。LiFePO4是新型鋰離子電池的電極材料,可利用FeCl3、NH4H2PO4、LiC1和苯胺()等原料來制備?;卮鹣铝袉栴}。(1)鐵元素在元素周期表中的位置為_______,基態(tài)Fe2+的價(jià)層電子排布圖(軌道表達(dá)式)為_______。(2)NH4H2PO4中,除氫元素外,其余三種元素第一電離能最大的是_______(填元素符號)。(3)苯胺和甲苯相對分子質(zhì)量接近,但苯胺熔點(diǎn)明顯比甲苯的高,原因是_______。(4)紅磷在氯氣中燃燒可以得到PCl3和PCl5,其中氣態(tài)PCl3分子的立體構(gòu)型為_______。研究發(fā)現(xiàn)固態(tài)PCl5和PBr5的結(jié)構(gòu)分別為和,則它們的晶體類型為_______。(5)已知NH3分子中HNH的鍵角為107.3°,則配合物[Cu(NH3)4]SO4中HNH的鍵角_______107.3°(填“大于”“小于”“等于”)。(6)鐵酸釔是一種典型的單相多鐵性材料,其正交相晶胞結(jié)構(gòu)以及各原子的投影位置如圖所示。已知1號O原子空間坐標(biāo)為(0,0,),2號O原子空間坐標(biāo)為(,?m,?n),則3號Fe原子的空間坐標(biāo)為_______,若晶胞參數(shù)分別為apm、bpm和cpm,阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,則該晶體的密度為_______g·cm?3(列出表達(dá)式)。【解析】(1)鐵元素在元素周期表中位于第四周期第VIII族,基態(tài)Fe2+的價(jià)層電子排布圖(軌道表達(dá)式)為。(2)同一周期元素,元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,所以這三種元素第一電離能大小順序是N>O>C。(3)苯胺和甲苯相對分子質(zhì)量接近,但苯胺熔點(diǎn)明顯比甲苯的高,原因是:苯胺和甲苯都是分子晶體,苯胺分子間形成氫鍵,其熔點(diǎn)偏高。(4)P為中心原子,提供5個價(jià)電子,Cl作為周圍原子,1個Cl提供1個價(jià)電子,共8個價(jià)電子(4對),所以P為sp3雜化,價(jià)電子構(gòu)型為四面體形。因?yàn)橹挥?個PCl,所以分子構(gòu)型是三角錐形,有1對孤對電子;研究發(fā)現(xiàn)固態(tài)PCl5和PBr5的結(jié)構(gòu)分別為[PCl4]+[PCl6]?和[PBr4]+Br?,這兩種結(jié)構(gòu)都屬于離子晶體結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)存在差異是因?yàn)殇逶影霃捷^大,P周圍無法容納6個溴原子,斥力太大不穩(wěn)定,故晶體類型為:離子晶體。(5)對于NH3分子中N原子的價(jià)層電子對數(shù)=3+=4,所以NH3的VSEPR模型為正四面體形;孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力,氨氣分子中含有1對孤電子對,而[Cu(NH3)4]2+離子中N原子上的孤電子對與銅離子形成配位鍵,所以[Cu(NH3)4]2+離子中HNH鍵角大于107.3°。(6)晶胞中Y的個數(shù)為8,F(xiàn)e的個數(shù)為2,O的個數(shù)為8,鐵酸釔的化學(xué)式為YFeO3;已知1號O原子空間坐標(biāo)為(0,0,),2號O原子空間坐標(biāo)為(,m,n),則3號Fe原子空間坐標(biāo)為(,+m,);若晶胞參數(shù)分別為apm、bpm和cpm,阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,則該晶體的密度為?!敬鸢浮?1)第四周期第Ⅷ族

(2)N(3)苯胺和甲苯都是分子晶體,苯胺分子間形成氫鍵,其熔點(diǎn)偏高(4)三角錐形

離子晶體(5)大于(6)(,+m,)

考點(diǎn)5、以新科技成果為背景綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相關(guān)知識【高考解密】特點(diǎn)是以新科技成果為背景,選取與其相關(guān)的某些典型單質(zhì)或化合物展開設(shè)問,綜合考查原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。所選物質(zhì)可能比較陌生,其實(shí)就是把原子、分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì),晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等知識拼盤成一大題,設(shè)置若干個小問題,每一個小題考查相應(yīng)的知識,主要考查:書寫1~36號元素原子及簡單離子的基態(tài)核外電子排布式(或外圍電子排布式);電子式或結(jié)構(gòu)式的書寫(有的需要找相似的等電子體結(jié)構(gòu)去模仿);σ鍵或π鍵的數(shù)目;鍵參數(shù);氫鍵;范德華力;分子的立體構(gòu)型的判斷、分子中中心原子的雜化類型的判斷;“等電子體”的尋找和“等電子原理”的應(yīng)用;配合物化學(xué)式的書寫,配合物結(jié)構(gòu)示意圖的表示,配合物中的各種化學(xué)鍵;主族元素的電負(fù)性和電離能的變化規(guī)律,特別注意一些元素的反常;晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算,晶體熔、沸點(diǎn)往往

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