第四節(jié)-突破高考中的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(考點(diǎn)考法剖析)(原卷版)

第四節(jié)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的高考研究【關(guān)鍵能力及高考要求】關(guān)鍵能力要求：理解辨析能力、分析推理能力、微觀想象能力、探究創(chuàng)新能力。高考要求：高考對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查主要有：1.核外電子排布的表示方法、比較元素的性質(zhì)2.配位鍵及配合物3.分子空間結(jié)構(gòu)及性質(zhì).4.晶體結(jié)構(gòu)及晶胞計(jì)算【學(xué)科核心素養(yǎng)解析】1.宏觀辨識(shí)與微觀探析:能從不同層次認(rèn)識(shí)有機(jī)物的多樣性。能按不的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分類并認(rèn)識(shí)有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化形成“結(jié)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”的觀念，能認(rèn)識(shí)官能團(tuán)與物質(zhì)性質(zhì)間的辯證關(guān)系。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:根據(jù)不同的數(shù)據(jù)條件推測有機(jī)物的組成和結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)判斷性質(zhì)，建立典的結(jié)構(gòu)模型，能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示本質(zhì)和規(guī)律。【高考應(yīng)用】高頻考點(diǎn)1核外電子排布的表示方法、比較元素的性質(zhì)1.比較原子核外電子的能級(jí)、能層高低2.寫出電子排布式、電子排布圖3.比較電負(fù)性大小，說明原因4.比較第一電離能的大小；說明電離能大小的原因高頻考點(diǎn)2配位鍵及配合物1.配位原子的判斷2.配位數(shù)的判斷高頻考點(diǎn)3分子空間結(jié)構(gòu)及性質(zhì).1.分子空間結(jié)構(gòu)的判斷2.化學(xué)鍵類型判斷：σ鍵、π鍵3.雜化軌道的判斷4.熔沸點(diǎn)高低的比較及原因5.分子中鍵角的大小及原因6.能量角度，判斷穩(wěn)定性大小及其原因7.溶解性比較及其原因高頻考點(diǎn)4晶體結(jié)構(gòu)及晶胞計(jì)算1.晶體的組成和結(jié)構(gòu)（1）.書寫化學(xué)式：計(jì)算晶胞中原子個(gè)數(shù)比，確定化學(xué)式（2）.判斷質(zhì)點(diǎn)是什么微粒：已知化學(xué)式，確定各質(zhì)點(diǎn)是什么微粒（3）.判斷晶體中，同一晶胞中與陽離子連接最近且等距的陰離子的-數(shù)目，即配位數(shù)。與配合物中的配位數(shù)不同。2.晶胞計(jì)算（1）.計(jì)算密度：公式可表示為：eq\f(M,NA)×n＝ρ×a3，其中M為晶體的摩爾質(zhì)量，n為晶胞所占有的粒子數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)，ρ為晶體密度，a為晶胞參數(shù)。（2）.計(jì)算空間占有率：空間利用率=晶胞微粒占有的體積晶胞體積×（3）.晶胞叁數(shù)及三維坐標(biāo)表示和晶胞中微粒間的距離（4）.晶體的摩爾體積【高考實(shí)例】例1.（湖南省2022年高考試題）鐵和硒()都是人體所必需的微量元素，且在醫(yī)藥、催化、材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：（1）乙烷硒啉(Ethaselen)是一種抗癌新藥，其結(jié)構(gòu)式如下：

①基態(tài)原子的核外電子排布式為_______；②該新藥分子中有_______種不同化學(xué)環(huán)境的C原子；③比較鍵角大?。簹鈶B(tài)分子_______離子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。（2）富馬酸亞鐵是一種補(bǔ)鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示：①富馬酸分子中鍵與鍵的數(shù)目比為_______；②富馬酸亞鐵中各元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開______。（3）科學(xué)家近期合成了一種固氮酶模型配合物，該物質(zhì)可以在溫和條件下直接活化，將轉(zhuǎn)化為，反應(yīng)過程如圖所示：

①產(chǎn)物中N原子的雜化軌道類型為_______；②與互為等電子體的一種分子為_______(填化學(xué)式)。（4）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)材料的最簡化學(xué)式為_______；②Fe原子的配位數(shù)為_______；③該晶胞參數(shù)、。阿伏加德羅常數(shù)的值為，則該晶體的密度為_______(列出計(jì)算式)。例2.（2022年全國高考甲卷)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。回答下列問題：（1）基態(tài)F原子的價(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(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))。（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_______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_______pm。例3.（2022年廣東省高考試題）硒()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。自我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)聚集誘導(dǎo)發(fā)光()效應(yīng)以來，在發(fā)光材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。一種含的新型分子的合成路線如下：（1）與S同族，基態(tài)硒原子價(jià)電子排布式為_______。（2）的沸點(diǎn)低于，其原因是_______。（3）關(guān)于I~III三種反應(yīng)物，下列說法正確的有_______。A．I中僅有鍵B．I中的鍵為非極性共價(jià)鍵C．II易溶于水D．II中原子的雜化軌道類型只有與E．I~III含有的元素中，O電負(fù)性最大（4）IV中具有孤對(duì)電子的原子有_______。（5）硒的兩種含氧酸的酸性強(qiáng)弱為_______(填“>”或“<”)。研究發(fā)現(xiàn)，給小鼠喂食適量硒酸鈉()可減輕重金屬鉈引起的中毒。的立體構(gòu)型為_______。（6）我國科學(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?；衔颴是通過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_______。②設(shè)X的最簡式的式量為，晶體密度為，則X中相鄰K之間的最短距離為_______(列出計(jì)算式，為阿伏加德羅常數(shù)的值)?！究键c(diǎn)演練】1．（2022·陜西西安·二模）硒(Se)是一種有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多種化合物。(1)基態(tài)硒原子的價(jià)層電子排布式為_______。(2)H2SeO3的中心原子雜化類型是：_______，的立體構(gòu)型是_______。與互為等電子體的分子有_______(寫一種物質(zhì)的化學(xué)式即可)。(3)H2Se屬于_______(填“極性”或“非極性”)分子；比較H2Se與H2O沸點(diǎn)高低，并說明原因：_______。(4)硒化鋅(ZnSe)是一種重要的半導(dǎo)體材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中硒原子的配位數(shù)為_______；若該晶胞密度為ρg·cm-3，硒化鋅的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1，NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞參數(shù)a為_______。2．（2020年新課標(biāo)Ⅱ）鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料，回答下列問題：（1）基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為____________。（2）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____________。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377﹣24.1238.3155（3）CaTiO3的晶胞如圖(a)所示，其組成元素的電負(fù)性大小順序是__________；金屬離子與氧離子間的作用力為__________，Ca2+的配位數(shù)是__________。（4）一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機(jī)堿離子，其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中__________的空間位置相同，有機(jī)堿中，N原子的雜化軌道類型是__________；若晶胞參數(shù)為anm，則晶體密度為_________g·cm-3(列出計(jì)算式)。（5）用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽能電池在使用過程中會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘，降低了器件效率和使用壽命。我國科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽，提升了太陽能電池的效率和使用壽命，其作用原理如圖(c)所示，用離子方程式表示該原理_______、_______。3．（2022·陜西漢中·二模）主族元素N、F、Si、As、Se、Cl等的某些化合物對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)意義重大，回答下列問題：(1)Si3N4陶瓷是世界上最堅(jiān)硬的物質(zhì)之一，具有高強(qiáng)度、低密度、耐高溫等性質(zhì)，其屬于_______晶體；SiCl4中Si采取的雜化類型為_______。(2)O、F、Cl電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開______；OF2分子的空間構(gòu)型為_______；OF2的熔、沸點(diǎn)低于Cl2O，原因是_______。(3)Se元素基態(tài)原子的原子核外電子排布式為_______；As的第一電離能比Se