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专题19 物质结构与性质（选修）【母题来源】2019年高考新课标Ⅰ卷【母题题文】在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al 中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。
回答下列问题：（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是(填标号)。
A．B．C．D．（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是、。
乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。
（3）一些氧化物的熔点如下表所示：解释表中氧化物之间熔点差异的原因。
（4）图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。
图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。
可见，Cu原子之间最短距离x=pm，Mg原子之间最短距离y= pm。
设阿伏加德罗常数的值为N A，则MgCu2的密度是g·cm−3(列出计算表达式)。
【参考答案】（1）A（2）sp3sp3乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2+（3）Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。
晶格能MgO>Li2O。
分子间力（分子量）P4O6>SO2（4330A 824+166410N a -⨯⨯⨯【试题解析】（1）A.[Ne]3s 1属于基态的Mg +，由于Mg 的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高； B. [Ne] 3s 2属于基态Mg 原子，其失去一个电子变为基态Mg +； C. [Ne] 3s 13p 1属于激发态Mg 原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg 原子； D.[Ne] 3p 1属于激发态Mg +，其失去一个电子所需能量低于基态Mg +，综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s 1，答案选A ；（2）乙二胺中N 形成3个单键，含有1对孤对电子，属于sp 3杂化；C 形成4个单键，不存在孤对电子，也是sp 3杂化；由于乙二胺的两个N 可提供孤对电子给金属离子形成配位键，因此乙二胺能与Mg 2＋、Cu 2＋等金属离子形成稳定环状离子；由于铜离子的半径较大且含有的空轨道多于镁离子，因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu 2＋；（3）由于Li 2O 、MgO 为离子晶体，P 4O 6、SO 2为分子晶体。
专题15 物质结构与性质【考情报告】【考向预测】纵观近几年各地新课改高考试题，稳定加创新是本专题的基本特点，命题的形式没有太大的变化，原子的结构与性质、分子的结构与性质和晶体的结构与性质是命题的三大要点。
从题的情况来看，给出一定的知识背景，然后设置成3—4个小题，每个小题考查一个知识要点是主要的命题模式。
从题型分析主要在II卷中以填空命题，内容可考查基本概念，如电子排布式，轨道式，电离能，电负性，杂化方式以及空间构型等，也可联系有机考查有机物中C原子的杂化，联系数学几何知识考查晶体的计算等。
“物质结构与性质”模块的内容主要是讨论物质结构与性质之间的关系，较为抽象，在复习时，要以“本”为本，抓住课本，也就抓住了“双基”，要紧密联系我们己有的有关物质及其变化的经验与知识，并利用各种模型、图表，提高学习质量和效率。
预测2019年对本专题的考查，命题可能采取结合新科技，新能源等社会热点为背景，着重考查学生对基本概念的掌握，如元素周期律的变化规律，晶体类型的判断与性质等，同时对整个高中化学整合的考查也不容忽视，因为这样可以很好地考查学生对化学知识的全面掌握，同时增加了试题区分度。
【经典在线】1.知识梳理一、原子结构与元素性质1.基态原子的核外电子排布的规律及表示方法(1) 排布规律①能量最低原理：原子核外电子先占有能量低的轨道，然后依次进入能量高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态。
②泡利原理。
每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋方向不同的电子。
如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。
③洪特规则：原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低。
如2p3的电子排布为，不能表示为或。
④特例有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。
因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。
选考模块专练（选修3物质结构与性质）（每题:15分,每题建议用时:10分钟）1.X、Y、Z、R为前四周期原子序数依次增大的元素。
X原子有3个能级，且每个能级上的电子数相等;Z原子的不成对电子数在同周期中最多，且Z的气态氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最低;X、Y、R三元素在周期表中同族。
（1）R元素基态原子的价层电子排布式为_。
（2）如图表示X、Y、R的四级电离能变化趋势，其中表示R的曲线是（填标号）。
I\ Il h⑶化合物（XH2=X=O）分子中X原子杂化轨道类型分别是 ______ ,1 mol（X2H5O）3Z-O分子中含有的。
键与n键的数目比为。
2 5 3（4）Z与氯气反应可生成一种各原子均满足8电子稳定结构的化合物，其分子的立体构型为。
⑸某R的氧化物立方晶胞结构如图所示,该物质的化学式为（用元素符号表示），已知该晶体密度为p g/cm3,距离最近的原子间距离为d pm,则R的相对原子质量为_。
（阿伏加德罗常数的值为N）A2.碳和硅是自然界中大量存在的元素,硅及其化合物是工业上最重要的材料。
粗硅的制备有两种方法：方法一：SiO2+2C晅迪Si+2CO f方法二：SiO2+2Mg：』Si+2MgO⑴基态硅原子中存在对自旋相反的电子,基态Mg的最外层电子所占据的能级的电子云轮廓图是。
⑵上述反应中所有元素第一电离能最小的元素是_______ （填元素符号）。
⑶试比较C（金刚石）、晶体Si、CO三种物质的熔沸点从高到低的顺序,试解释原因:（4）CO在配合物中可作为配体，在Cr（CO）6配合物中配原子是 _ （填元素符号），1 mol 该配合物中含有n键的数目。
6⑸SiO2晶胞（如图）可理解成将金刚石晶胞（如图）中的C原子置换成Si原子,然后在Si-Si 之间插入O原子而形成。
①推测SiO2晶胞中Si采用杂化,O—Si—O的键角为。
②SiO2晶胞中,含有Si原子个和O原子个。
③假设金刚石晶胞的边长为a nm,试计算该晶胞的密度 g/cm3(写出表达式即可)。
1 物质结构与性质说理题 一、电离能 1、 请结合核外电子排布相关知识解释，第一电离能：C_____O，原因是__________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 2、 第一电离能：N_____O，原因是________________________________________________________________ 3、 第一电离能：Mg_____Al，原因是____________________________________________________________ 4、 钠元素的逐级电离能的大小关系：I1……，原因是________________________________________
________________________________________________________________________________________________ 5、 镁元素的第二电离能和第三电离能：I3_____I2，原因是______________________________________________
________________________________________________________________________ 6、 (2018 全国Ⅲ理综，节选)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由 Zn 和 Cu 组成。第一电离 I1(Zn)
I1(Cu)(填“大于” 或“小于”)，原因是 7、 (2016 年高考新课标Ⅱ卷，节选)单质铜及镍都是由 键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1
958 kJ·mol-1、INi=1 753 kJ·mol-1，ICu>INi 的原因是
8、 铜的第一电离能为 746kJ·mol-1，第二电离能为 1958kJ·mol-1。请结合核外电子排布相关知识解释，铜第二电离能远远大于第一电离能的原因是 9、 铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，试解释铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能的主要原因是
10、C、N、O 的第一电离能最大的是________，其原因是_____________________________________________ 11、P 的第一电离能比 S 大的原因为___________________________________________________________ 12、元素铁与铜的第二电离能分别为：ICu=1958 kJ·mol-1、IFe=1561 kJ·mol-1，ICu 比 IFe 大得多的原因是
________________________________________________________________ 13、铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是
____________________________________________________________ 14、As 和 Se 是同一周期的元素，As 的第一电离能比 Se 大，原因是____________________________________ 二、电负性 15、请结合核外电子排布相关知识解释，电负性：C_____O，原因是__________________________________ __________________________________________________________________________________________ 三、半满、全满解释稳定性 16、稳定性：Cu2O_____CuO，原因是________________________________________________________________
17、气态 Mn2+再失去一个电子比气态 Fe2+再失去一个电子难。原因是
__________________________________ 18、 Cu+价电子排布式为 ，其在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应生成 Cu2+和 Cu，但 CuO 在高温下会分解成 Cu2O，试从结构角度解释高温下 CuO 何会生成 Cu2O：
19、 为什么 Fe3+比 Fe2+稳定？ 四、电子跃迁解释焰色反应 20、钾的焰色反应为_____色，试从原子结构的角度解释其原因___________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ 21、用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ 五、微粒半径比较 2
22、(2018 全国Ⅰ理综，节选)Li+与 H−具有相同的电子构型，r(Li+)小于 r(H−)，原因是______________________
六、化学键与物质的稳定性 23、(2016 年高考新课标Ⅰ卷，节选)Ge 与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但 Ge 原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是 24、(2016 年高考新课标Ⅰ卷，节选)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是
25、气态氢化物的稳定性：NH3_____PH3，原因是_____________________________________________________
26、铵盐大多不稳定。NH4F、NH4I 中，较易分解的是______，原因是____________________________________
_____________________________________________________________________________ 27、氮原子间能形成氮氮叁键，而砷原子间不易形成叁键的原因是______________________________________ ______________________________________________________________________ 28、锗元素与碳元素类似，可形成锗烷(GenH2n+2)，但至今没有发现 n 大于 5 的锗烷，根据下表提供的数据分析
其中的原因_____________________________________________________________________________ 化学键 C-C C-H Ge-Ge Ge-H
键能(kJ·mol-1)
346 411 188 288
29、有机物中都含有碳原子，这和碳原子电子云的成键特点有关，试解释有机物种类繁多的原因_____________ ___________________________________________________________________________________________ 30、CO2 分子中，碳原子和氧原子间以碳氧双键结合，而硅原子和氧原子间却难以形成硅氧双键，其原因是
______ ___________________________________________________________________________________________ 31、C3N4 晶体和金刚石结构类似，但硬度比金刚石大，请解释原因_____________________________________
________________________________________________________________________________ 32、C、Si 为同一主族的元素，CO2 和 SiO2 化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2 中 C 与 O 原子间形成键和键，SiO2 中 Si 与 O 原子间不形成上述健。从原子半径大小的角度分析，为何 C、O 原子间
能形成，而 Si、O 原子间不能形成上述键？_____________________________________________________ _________________________________________________________________ 七、电子亲和能 33、(2017 年全国卷Ⅱ卷，节选)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的 E1 变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的 E1 自左而右依次
增大的原因是_________________________________________________________________________________；氮元素的 E1 呈现异常的原因是___________________________________________________
八、键极性和分子的极性 34、 (2018 全国Ⅲ理综，节选)ZnF2 具有较高的熔点(872 ℃)，其化学键类型是 ；ZnF2 不溶于有机溶剂而
ZnCl2、ZnBr2、ZnI2 能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是
