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专题十二物质结构与性质目录：2023年真题展现考向一分子的极性和共价键的极性考向二杂化类型和空间构型考向三电负性和电离能考向四晶胞及其计算考向五晶胞类型判断真题考查解读近年真题对比考向一电离能、电负性的应用考向二 杂化轨道及空间构型考向三 共价键的极性与分子极性的判断考向四 晶体类型判断考向五 晶胞粒子数与晶体化学式判断命题规律解密名校模拟探源易错易混速记考向一分子的极性和共价键的极性1(2023·山东卷第3题)下列分子属于极性分子的是()A.CS 2B.NF 3C.SO 3D.SiF 42(2023·浙江选考第12题)共价化合物Al 2Cl 6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al 2Cl 6+2NH 3=2Al NH 3 Cl 3，下列说法不正确的是()A.Al 2Cl 6的结构式为B.Al 2Cl 6为非极性分子C.该反应中NH 3的配位能力大于氯D.Al 2Br 6比Al 2Cl 6更难与NH 3发生反应3(2023·浙江选考第10题)X 、Y 、Z 、M 、Q 五种短周期元素，原子序数依次增大。
X 的2s 轨道全充满，Y 的s 能级电子数量是p 能级的两倍，M 是地壳中含量最多的元素，Q 是纯碱中的一种元素。
下列说法不正确的是()A.电负性：Z >XB.最高正价：Z <MC.Q 与M 的化合物中可能含有非极性共价键D.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z >Y物质结构与性质（选择题）-2023年新高考化学真题题源解密（解析版）4(2023·新课标卷第12题)“肼合成酶”以其中的Fe 2+配合物为催化中心，可将NH 2OH 与NH 3转化为肼(NH 2NH 2)，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是()A.NH 2OH 、NH 3、H 2O 均为极性分子B.反应涉及N -H 、N -O 键断裂和N -H 键生成C.催化中心的Fe 2+被氧化为Fe 3+，后又被还原为Fe 2+D.将NH 2OH 替换为ND 2OD ，反应可得ND 2ND 2考向二杂化类型和空间构型5(2023·辽宁卷第6题)在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。
高中化学选修物质结构教案一、教学目标：1. 理解物质结构的基本概念，包括原子、分子、晶体等；2. 掌握物质结构的分类和特点；3. 能够运用物质结构理论解释实际问题。
二、教学重点：1. 物质结构的基本概念；2. 物质结构的分类和特点。
三、教学难点：1. 理解分子和晶体的特点；2. 运用物质结构理论解释现象。
四、教学准备：1. 教材：化学选修教材；2. 实验器材：显微镜、实验样品等。
五、教学过程：第一步：复习1. 复习上节课的内容，引导学生回顾原子结构；2. 提出问题，引导学生思考：物质的性质与其结构有何联系？第二步：讲解1. 引入物质结构的概念，讲解原子、分子、晶体的定义；2. 介绍物质的分类，包括元素、化合物、混合物等；3. 讲解分子和晶体的特点，以及它们在物质结构中的应用。
第三步：实验1. 展示实验样品，让学生通过显微镜观察不同物质的结构特点；2. 引导学生根据观察结果，分析不同物质的结构差异。
第四步：讨论1. 分组讨论，让学生结合实验结果，探讨物质结构与性质的关系；2. 引导学生发表观点，交流思考。
第五步：总结1. 总结物质结构的基本概念和特点；2. 引导学生思考：为什么不同物质有不同的结构？六、作业：1. 阅读相关资料，了解物质结构理论的发展历程；2. 思考并撰写结构和性质之间的关系。
七、教学反思：通过本节课的教学，学生对物质结构有了初步的了解，能够较好地区分不同物质的结构特点。
同时，学生的观察和思考能力也得到了锻炼，为进一步深入学习打下了基础。
教师在今后的教学中可以增加实验环节，让学生亲自动手操作，提高他们的实践能力。
——碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：石墨烯晶体）问中的晶体结构，石墨烯晶体相对简单，使用均分法即可得解。
金刚石晶体结构复杂，这里说明一下。
大家看一下晶体结构示意图（我找了一幅图并处理了一下）→→＝Cl非金属性越强，电负性越大，则四种元素中电负性最大的是）氧元素有氧气和臭氧两种单质，由于的熔点高于的物质，均与CaF2中的化学试卷键为离子键，因此“低”)。
【正确答案】（1）bd（2）Al3++3CaF2= 3Ca2++AlF63-（3）角形或V形；sp3。
（4）172；低。
【解析】（1）a、Ca2+与F‾间既有静电引力作用，也有静电排斥作用，错误；b、离子所带电荷相同，F－的离子半径小于Cl－，所以CaF2晶体的晶格能大，则CaF2的熔点高于CaCl2，正确；c、晶体构型还与离子的大小有关，所以阴阳离子比为2：1的物质，不一定与CaF2晶体构型相同，错误；d、CaF2中的化学试卷键为离子键，CaF2在熔融状态下发生电离，因此CaF2在熔融状态下能导电，正确。
（2）CaF2难溶于[水]，但可溶于含Al3＋的溶液中，生成了AlF63-，所以离子方程式为：Al3++3CaF2=3Ca2++ AlF63-。
（3）OF2分子中O与2个F原子形成2个σ键，O原子还有2对孤对电子，所以O原子的杂化方式为sp3，空间构型为角形或V形。
（4）根据焓变的含义可得：242kJ·mol－1+3×159kJ·mol－1—6×E Cl—F =－313kJ·mol－1，解得Cl－F键的平均键能E Cl—F =172 kJ·mol－1；组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。
【考点定位】本题以CaF2为情景，考查了物质的结构、离子半径比较、离子方程式的书写、中心原子的杂化方式和分子的构型、键能的计算、熔点的比较。
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考点23 物质结构与性质（选修3)非选择题1.(2014·新课标全国卷Ⅰ·37)[化学——选修3:物质结构与性质]早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。
回答下列问题: (1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态铁原子有个未成对电子,Fe3+的电子排布式为,可用硫氰化钾检验Fe3+,形成配合物的颜色为。
(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O,乙醛中碳原子的杂化轨道类型为;1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为。
乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是。
Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有个铜原子。
(4)铝单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405 nm,晶胞中铝原子的配位数为。
列式表示铝单质的密度 g·cm-3(不必计算出结果)。
【解题指南】解答本题要注意以下3点:(1)核外电子在排布时应遵循洪特规则特例;(2)分子间氢键能够使物质的沸点升高;(3)取1 mol晶体计算出该晶体一个晶胞的质量,再计算出一个晶胞的体积,然后根据公式计算晶体的密度。
【解析】(1)区别晶体、准晶体与非晶体最可靠的方法是X-射线衍射。
(2)26号元素铁的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,由此可知基态铁原子的3d轨道上有4个未成对电子,当铁原子失去4s轨道上的两个电子和3d轨道上的一个电子时形成三价铁离子,因此三价铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,三价铁离子遇硫氰酸根离子变成红色。
(3)乙醛中甲基上的碳为sp3杂化,醛基上的碳原子为sp2杂化;乙醛分子中有5个单键、一个双键,其中五个单键全是σ键,双键中一个是σ键,一个是π键;乙酸分子间存在分子间氢键,因此沸点较高;氧化亚铜晶胞中含有氧原子个数为4+8×1/8+6×1/2=8,根据氧化亚铜的化学式可知,晶胞中铜原子和氧原子的个数之比为2∶1,所以晶胞中铜原子个数为16个。
专题18 物质结构与性质（选修）1．（2022·广东卷）硒(Se )是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。
自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE )效应以来，AIE 在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。
一种含Se 的新型AIE 分子IV 的合成路线如下：(1)Se 与S 同族，基态硒原子价电子排布式为_______。
(2)2H Se 的沸点低于2H O ，其原因是_______。
(3)关于I~III 三种反应物，下列说法正确的有_______。
A ．I 中仅有σ键B ．I 中的Se-Se 键为非极性共价键C ．II 易溶于水D ．II 中原子的杂化轨道类型只有sp 与2spE ．I~III 含有的元素中，O 电负性最大(4)IV 中具有孤对电子的原子有_______。
(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为24H SeO _______23H SeO (填“>”或“<”)。
研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠(24Na SeO )可减轻重金属铊引起的中毒。
24SeO -的立体构型为_______。
(6)我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。
化合物X 是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x 、y 、z 轴方向的投影均为图2。
①X 的化学式为_______。
②设X 的最简式的式量为r M ，晶体密度为3g cm ρ-⋅，则X 中相邻K 之间的最短距离为_______nm (列出计算式，A N 为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)4s 24p 4(2)两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高(3)BDE(4)O 、Se(5)＞ 正四面体形(6) K 2SeBr 6 73A 4M 1102ρr N 【解析】(1)基态硫原子价电子排布式为3s 23p 4，Se 与S 同族，Se 为第四周期元素，因此基态硒原子价电子排布式为4s 24p 4。
【母题来源】2022年高考新课标Ⅰ卷【母题题文】锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。
回答下列问题：（1）基态Ge原子的核外电子排布式为Ar]____________，有__________个未成对电子。
（2）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，缘由是________________。
（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及缘由_____________________。
GeCl4GeBr4GeI4熔点/℃−49.5 26 146沸点/℃83.1 186 约400（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。
Zn、Ge、O电负性由大至小的挨次是______________。
（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_______________________，微粒之间存在的作用力是_____________。
（6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；B为（12，0，12）；C为（12，12，0）。
则D原子的坐标参数为______。
②晶胞参数，描述晶胞的大小和外形，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm，其密度为__________g·cm-3（列出计算式即可）。
【答案】（1）3d104s24p2；2；（2）锗的原子半径大，原子之间形成的ρ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠的程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；（3）GeCl4、GeBr4、GeI4熔沸点依次上升；缘由是分子结构相像，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力渐渐增加；（4）O＞Ge＞Zn；（5）sp3；共价键；（6）①(41；41；41)；②731076.56502.6738⨯⨯⨯。
晶体结构与性质选择性必修2大单元“四步复习法”第一步：单元学习目标整合1.了解分子晶体和共价晶体的特征，能以典型的物质为例，描述分子晶体和共价晶体的结构与性质的关系2.知道金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质3.能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质4.了解离子晶体的特征5.知道分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体、过渡晶体与混合晶体的结构粒子间作用力的区别和联系6.认识常见的配合物、超分子的例子第二步：单元思维导图回顾知识第三步：单元重难知识易混易错1.物质的聚集状态（1）物质三态间的相互转化（2）物质的聚集状态除了气态、液态、固态外，还有更多的聚集状态如晶态、非晶态以及介乎二者之间的塑晶态、液晶态等。
2.等离子体：等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质，等离子体具有良好的导电性和流动性。
3.液晶：介于液态和晶态之间的物质状态。
既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有的某些物理性质，如导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性。
4.晶体与非晶体（1）晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体有原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有原子排列相对无序（2）晶体的特性①自范性：在适宜条件下，晶体能自发地呈现多面体外形的性质称之为自范性。
晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
②各向异性：晶体在不同的方向上具有不同的物理性质。
包括晶体的强度、光学性质、导电性、导热性等。
③有固定的熔点：常利用固体是否有固定的熔点间接确定某固体是否属于晶体。
非晶体没有固定的熔点。
（3）获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
③溶质从溶液中析出。
5.晶胞（1）概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。
（2）结构：常规的晶胞都是平行六面体，晶体可以看作是数量巨大的晶胞无隙并置而成。
专题18 物质结构与性质（选修）1．[2019新课标Ⅰ] 在普通铝中加入少量Cu 和Mg 后，形成一种称为拉维斯相的MgCu 2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(H 2NCH 2CH 2NH 2)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Mg 2+、Cu 2+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“Mg 2+”或“Cu 2+”)。
（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MgCu 2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MgCu 2的密度是 g·cm −3(列出计算表达式)。
【答案】（1）A（2）sp 3 sp 3 乙二胺的两个N 提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu 2+（3）Li 2O 、MgO 为离子晶体，P 4O 6、SO 2为分子晶体。
晶格能MgO>Li 2O 。
分子间力（分子量）P 4O 6>SO 2 （4330A 824+166410N a -⨯⨯⨯ 【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。
大题09 物质结构与性质（二）（选修）1．Al 、Cr 、Co 、Ni 的合金及其相关化合物用途非常广泛，如锂离子电池的正极材料为LiCoO 2，电解质溶液为LiBF 4溶液。
（1）Co 2+的基态核外电子排布式为__，BF 4-的空间构型为___。
（2）钴元素可形成种类繁多的配合物。
三氯五氨合钴的化学式为Co(NH 3)5Cl 3，是一种典型的维尔纳配合物，具有反磁性。
0.01molCo(NH 3)5Cl 3与足量硝酸银溶液反应时生成2.87g 白色沉淀。
Co(NH 3)5Cl 3中Co 3+的配位数为___，该配合物中的配位原子为___。
（3）1951年Tsao 最早报道了用LiAlH 4还原腈：4LiAlH −−−→。
①LiAlH 4中三种元素的电负性从大到小的顺序为__(用元素符号表示)。
②中碳原子的轨道杂化类型为__，1mol 该分子中含σ键的物质的量为__。
（4）全惠斯勒合金Cr x Co y Al z 的晶胞结构如图甲所示，其化学式为__。
（5）NiO 的晶胞结构如图乙所示，其中离子坐标参数A 为(0，0，0)，B 为(1，1，1)，则C 的离子坐标参数为___。
一定温度下，NiO 晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O 2-作密置单层排列，Ni 2+填充其中(如图丙)，已知O 2-的半径为apm ，设阿伏加德罗常数的值为N A ，每平方米的面积上具有该晶体的质量为__(用含a 、N A 的代数式表示)g 。
2．近年来，科学家在超分子、纳米材料等众多领域的研究过程中发现含磷化合物具有重要的应用。
（1）具有超分子结构的化合物 M ，其结构如图，回答下列问题：①化合物M 中存在的微粒间的作用力有___________；②化合物M 中碳原子的杂化方式为___________；③基态磷原子价层电子轨道表示式为___________，磷酸根离子的空间构型为___________，PH3分子与NH3分子相比，___________的键角更大（2）2019年电子科技大学孙旭平教授团队报道了一种磷化硼纳米颗粒作为高选择性CO2电化学还原为甲醇的非金属电催化剂。
化学—选修3：物质结构与性质1.【13新课标Ⅰ】硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。
回答下列问题: (1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号，该能层具有的原子轨道数为、电子数为。
(2)硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。
工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4,，该反应的化学方程式为。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实:①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是(6)在硅酸盐中，四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。
图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为。
Si与O的原子数之比为化学式为2.【14新课标Ⅰ】早期发现的一种天然二十面准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。
回答下列问题：(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态Fe原子有个未成对电子，Fe3+的电子排布式为：可用硫氰化钾检验Fe3+，形成的配合物的颜色为。
(3)新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成氧化亚铜，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为；1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为。
乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是：。
氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有个铜原子。
(4)铝单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0．405nm，晶胞中铝原子的配位数为 ,列式表示铝单质的密度g·cm－3(不必计算出结果)。
3.【15新课标Ⅰ】碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述。
专题23 物质结构与性质（选修）1．【2018新课标1卷】Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。
回答下列问题：（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为_____、_____（填标号）。
A． B．C． D．（2）Li+与H−具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H−),原因是______。
（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是______、中心原子的杂化形式为______。
LiAlH4中,存在_____（填标号）。
A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键（4）Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born−Haber循环计算得到。
可知,Li原子的第一电离能为________kJ·mol−1,O=O键键能为______kJ·mol−1,Li2O晶格能为______kJ·mol−1。
（5）Li2O具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。
已知晶胞参数为0.4665 nm,阿伏加德罗常数的值为N A,则Li2O 的密度为______g·cm−3（列出计算式）。
【答案】 D C Li+核电荷数较大正四面体 sp3 AB 520 498 2908【解析】精准分析：（1）根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1,则D中能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上,能量最高；（4）第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,根据示意图可知Li 原子的第一电离能是1040 kJ/mol ÷2＝520 kJ/mol ；0.5mol 氧气转化为氧原子时吸热是249 kJ,所以O ＝O 键能是249 kJ/mol ×2＝498 kJ/mol ；晶格能是气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量,根据示意图可知Li 2O 的晶格能是2908 kJ/mol ；（5）根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中,共计是8个,根据化学式可知氧原子个数是4个,则Li 2O 的密度是373A m 87416g /cm V (0.466510)ρ-⨯+⨯==⨯N 。
2022年高考化学试题分类解析-考点23物质结构与性质（选修）1.（2022·上海化学·13）某、Y、Z、W是短周期元素，某元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上、p电子数相等；Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。
下列有关这些元素性质的说法一定正确的是A.某元素的氢化物的水溶液显碱性B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径C.Z元素的单质在一定条件下能与某元素的单质反应D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点【答案】C【解析】根据题意，Z元素为Mg，Y元素原子最外电子电子排布为n2np2,是C或Si，某为N或O，W为Al或Cl，N的氢化物的水溶液显碱性，但O的氢化物的水溶液显中性或弱酸性，A错误，Al3+的半径比Mg2+小，B错误；氮气、氧气均能与镁反应，C正确；CO2形成的晶体熔沸点低，D错误。
【考点定位】本题考查物质结构和元素周期律。
2.（2022·海南化学·19I）（6分）下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是A．CaC2B．N2H4C．Na2S2D．NH4NO3[答案]AC[解析]：略。
3.（2022·上海化学·4）下列变化需克服相同类型作用力的是A.碘和干冰的升华B.硅和C60的熔化C.氯化氢和氯化钾的溶解D.溴和汞的气化【答案】A【解析】A项变化客服的都是分子间力，正确，硅和C50的融化分别克服的都是共价键，分子间力，B项错误，氯化氢和氯化钾的溶解分别克服的都是共价键，离子键，C项错误，溴和汞的气化分别克服的都是分子间力金属键，D项错误，4.（2022·上海化学·5）374℃、22.1Mpa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力，+-并含有较多的H和OH，由此可知超临界水A.显中性，pH等于7B.表现出非极性溶剂的特性C.显酸性，pH小于7D.表现出极性溶剂的特性【答案】Bk5u【解析】超临界水任然呈中性，ＡＣ项错误根据相似相容的原理可以知道Ｂ正确（有机物大多数是非极性分子）Ｄ错误。
1．选修3——物质结构与性质]19–Ⅰ【2022年高考海南卷】（6分） 下列叙述正确的有A ．第四周期元素中，锰原子价电子层中未成对电子数最多B ．其次周期主族元素的原子半径随核电荷数增大依次减小C ．卤素氢化物中，HCl 的沸点最低的缘由是其分子间的范德华力最小 【答案】19-Ⅰ BC （6分）考点：原子结构、元素周期律【名师点睛】本题考查了物质的性质，知道范德华力主要影响物质的物理性质（如熔点、沸点、溶解性等）。
（1）对于组成和结构相像的分子，其相对分子质量越大,范德华力越大,物质的溶、沸点越高。
（2）溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大，则溶质分子的溶解度越大。
中学所学化学键主要是三个：共价键、离子键、金属键。
化学键对物质的物理性质和化学性质均有影响，主要对化学性质有影响。
2．【2022年高考海南卷】（14分）M 是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的全部原子轨道均布满电子。
元素Y 的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。
回答下列问题：（1）单质M 的晶体类型为______，晶体中原子间通过_____作用形成面心立方密积累，其中M 原子的配位数为______。
（2）元素Y 基态原子的核外电子排布式为________，其同周期元素中，第一电离能最大的是______（写元素符号）。
元素Y 的含氧酸中，酸性最强的是________（写化学式），该酸根离子的立体构型为________。
（3）M 与Y 形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_______，已知晶胞参数a =0.542 nm ，此晶体的密度为_______g·cm –3。
（写出计算式，不要求计算结果。
阿伏加德罗常数为N A ）②该化合物难溶于水但易溶于氨水，其缘由是________。
此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。
【答案】19-Ⅱ （14分）（1）金属晶体 金属键 12 （每空1分，共3分）（2）1s 22s 22p 63s 23p 5 Ar HClO 4 正四周体 （每空1分，共4分）（3）①CuCl（每空2分，共4分）②Cu +可与氨形成易溶于水的配位化合物（或配离子） Cu(NH 3)4]2+ (2分，1分，共3分)（3）①依据晶胞结构利用切割法分析，每个晶胞中含有铜原子个数为8×1/8+6×1/2=4，氯原子个数为4，该化合物的化学式为CuCl ；则1mol晶胞中含有4mol CuCl，1mol晶胞的质量为4×99.5g，又晶胞参数a=0.542 nm，此晶体的密度为g·cm–3。
专题十八物质结构与性质（选修）【学法导航】一．易混概念：①键的极性与分子的极性。
错因是混淆键的极性和分子极性的研究对象。
②晶体类型与所含元素、物质类型。
晶体类型由晶体构成粒子和结合力决定，与元素种类，物质类型没有必然联系。
经常互推没有因果关系的概念。
③晶体类型与分摊法：确定晶体类型时，对于原子晶体（如金刚石、二氧化硅晶体）、氯化钠、氯化铯晶体可以用分摊法。
而对于分子晶体，不必用分摊法。
例如，计算白磷（P）分子中化学键数，可直接根据正四面体结构计算，经常犯思维定势错误，确定分了晶体组成也用分摊法。
④晶体构成粒子内化学键与粒子间作用力。
对于原子晶体、离子晶体、金属晶体，化学键与粒子间作用力类型一致；但是，对于分子晶体，一般分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力或氢键。
例如，冰由水分子靠氢键构成，而水分子内存在氢氧极性共价键。
分子晶体熔融时只破坏分子间作用力，而不影响分子内化学键。
稀有气体分子是单原子分子，分子内没有化学键，形成的晶体是分子晶体而不是原子晶体。
经常认为粒子之间作用力都是化学键。
⑤离子晶体与分子。
一般认为离子晶体不含分子，其实有一部分离子晶体中含有不能自由移动的分子。
例如，蓝矾中水分子，[Ag(NH3)2]OH、[Pt(NH3)2]Cl2中含有氨分子，经常忽视特殊与一般关系。
⑥化学键与化合物类型。
离子化合物一定含离子键，可能含共价键，如NaOH、Na2O2、CaC2、NH4Cl等;共价化合物一定含共价键，不含离子键。
例如，H2O2，C2H2，CH3CH2CH3等，易误认为一种晶体只含一种化学键。
二．该部分知识在弄清基本概念的基础上，要能够记住常见的知识点及一些基本规律，通过练习高考真题和模拟题，抓住常考知识点，突出重点进行复习。
【典例精析】1．（2009广东卷11）．元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。
下列推测不正确．．．的是A．同周期元素中X的金属性最强B．原子半径X＞Y，离子半径X＋＞Z2－C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强【解析】由题目信息可推断出，X为Na ，Y为Cl，Z为O。
物质结构与性质高考年份201920182017ⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢ题号分值T3515分T3515分T3515分T3515分T3515分T3515分T3515分T3515分T3515分考情透析物质结构与性质的命题情境可分为两类;一类是元素推断型;另一类是开门见山型(以某种物质、元素或反应为素材)。
考查的内容包括三个方面:①原子结构与性质(电子排布式、轨道表示式、电离能、电负性、未成对电子数、电子云形状、价电子对数等);②分子结构与性质(杂化方式、立体构型、化学键类型、配合物、氢键、宏观现象的微观解释);③晶体结构与性质(晶体类型、熔沸点高低的比较、晶胞分析及计算、配位数)一、物质结构与性质主观题型的解题思路与方法物质结构与性质选考题的命题形式有两种:一种是以元素推断的形式切入;另一种是以已知元素及其化合物为命题素材。
主要考查以下知识点:1.原子(或离子)的电子排布式、价电子排布式、电子排布图、核外电子排布的三原理等。
2.元素周期表和元素周期律。
例如,周期表结构,元素在周期表中的位置推断,原子(或离子)半径、电负性、第一电离能等大小的比较,并涉及一些特例。
3.共价键,如共价键的分类、σ键和π键数目的判断、键参数的应用、键的极性与分子的极性。
4.等电子原理。
5.中心原子的杂化方式、分子的立体构型。
6.配合物理论,如配位离子的空间构型、配合物的组成推断、配体数目的判断、配位键的分析等。
7.分子极性、非极性的判断,氢键,无机含氧酸的酸性。
8.晶体的相关知识,如晶体类型的判断、晶体性质的比较、晶胞分析及计算等。
解题过程中要注意审题,如在书写电子排布式时,要注意“原子、离子、价电子、最外层电子”等表述,晶胞计算中所给微粒半径的单位是cm还是pm等,看清题目条件和要求后,再逐一分析作答。
其次,要熟记元素周期表前36号元素的原子序数、元素符号、名称及对应位置,掌握各元素的电子排布式,会书写21号元素及其后各元素原子的电子排布式,若用简写形式,则不要漏写3d1~10这一亚层的排布,熟记元素周期律的有关知识及特例,如第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能分别比其后一族元素的大。
专题 物质结构（选修）1．【2017新课标1卷】钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
回答下列问题： （1）元素K 的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_______nm （填标号）。
A ．404.4B ．553.5C ．589.2D ．670.8E ．766.5（2）基态K 原子中，核外电子占据最高能层的符号是_________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。
K 和Cr 属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K 的熔点、沸点等都比金属Cr 低，原因是___________________________。
（3）X 射线衍射测定等发现，I 3AsF 6中存在+3I 离子。
+3I 离子的几何构型为_____________，中心原子的杂化形式为________________。
（4）KIO 3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为a =0.446 nm ，晶胞中K 、I 、O 分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。
K 与O 间的最短距离为______nm ，与K 紧邻的O 个数为__________。
（5）在KIO 3晶胞结构的另一种表示中，I 处于各顶角位置，则K 处于______位置，O 处于______位置。
【参考答案】（1）A （2）N 球形 K 的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱（3）V 形 sp 3 （4）0.315 12 （5）体心 棱心【解析】（1）紫色波长400 nm ～435 nm ，因此选项A 正确；（2）K 位于第四周期IA 族，电子占据最高能层是第四层，即N 层，最后一个电子填充在s 能级上，电子云轮廓图为球形；K 的原子半径大于Cr的半径，且价电子数较少，金属键较弱，因此K 的熔点、沸点比Cr 低；（3）+3I 与OF 2互为等电子体，OF 2属于V 形，因此+3I 几何构型为V 形，其中心原子的杂化类型为sp 3；（4）根据晶胞结构，K与O 间的最短距离是面对角线的一半，即为0.4462nm ＝0.315nm ，根据晶胞的结构，距离K 最近的O 的个数为12个；（5）根据KIO 3的化学式，以及晶胞结构，可知K 处于体心，O 处于棱心。
【名师点睛】本题考查化学选修3《物质结构与性质》的相关知识，以填空或简答方式考查，常涉及如下高频考点：原子结构与元素的性质(基态微粒的电子排布式、电离能及电负性的比较)、元素周期律；分子结构与性质(化学键类型、原子的杂化方式、分子空间构型的分析与判断)；晶体结构与性质(晶体类型、性质及与粒子间作用的关系、以晶胞为单位的密度、微粒间距与微粒质量的关系计算及化学式分析等)。
只有掌握这些，才可以更好的解决物质结构的问题。
2．【2017新课标2卷】我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N 5)6(H 3O)3(NH 4)4Cl （用R 代表）。
回答下列问题：（1）氮原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为_____________。
（2）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（E 1）。
第二周期部分元素的E 1变化趋势如图（a ）所示，其中除氮元素外，其他元素的E 1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E 1呈现异常的原因是__________。
（3）经X 射线衍射测得化合物R 的晶体结构，其局部结构如图（b ）所示。
①从结构角度分析，R 中两种阳离子的相同之处为_________，不同之处为__________。
（填标号）A ．中心原子的杂化轨道类型B ． 中心原子的价层电子对数C ．立体结构D ．共价键类型②R 中阴离子5N -中的σ键总数为________个。
分子中的大π键可用符号nm ∏表示，其中m 代表参与形成大π键的原子数，n 代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为66∏），则5N -中的大π键应表示为____________。
③图（b ）中虚线代表氢键，其表示式为(+4NH )N−H …Cl 、____________、____________。
（4）R 的晶体密度为d g·cm −3，其立方晶胞参数为a nm ，晶胞中含有y 个[(N 5)6(H 3O)3(NH 4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M ，则y 的计算表达式为______________。
【答案】（1）（2）同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N 原子的2p 轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子（3）①ABD C ②5 65∏ ③(H 3O +)O-H …N(5N -) (+4NH )N-H …N(5N -)（4）3321A 602(10)a dN a d M M-⨯或 【解析】（1）N 原子位于第二周期第V A 族，价电子是最外层电子，即电子排布图是；（2）根据图(a)，同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；氮元素的2p 轨道为半充满状态，原子相对稳定，不易结合电子；（3）①根据图(b)，阳离子是+4NH 和H 3O ＋，+4NH 中原子N 含有4个σ键，孤电子对数为(5−1−4×1)/2=0，价层电子对数为4，杂化类型为sp 3，空间构型为正四面体形，H 3O ＋中心原子是O ，含有3个σ键，孤电子对数为(6−1−3)/2=1，价层电子对数为4，杂化类型为sp 3，空间构型为三角锥形，因此相同之处为ABD ，不同之处为C ；②根据图(b)，5N -中σ键总数为5个，5N -的大Π键应表示为65∏；③根据图(b)，还有的氢键是：(H 3O +)O-H …N(5N -)、(+4NH )N-H …N(5N -)； （4）根据密度的定义有，d =73(10)A y M N a -⨯⨯g/cm 3，解得y =73(10)A d a N M -⨯⨯⨯=3602a d M。
【名师点睛】本题考查化学选修3《物质结构与性质》的相关知识，以填空或简答方式考查，常涉及如下高频考点：原子结构与元素的性质(基态微粒的电子排布式、电离能及电负性的比较)、元素周期律；分子结构与性质(化学键类型、原子的杂化方式、分子空间构型的分析与判断)；晶体结构与性质(晶体类型、性质及与粒子间作用的关系、以晶胞为单位的密度、微粒间距与微粒质量的关系计算及化学式分析等)。
只有对基础知识积累牢固，这类问题才能比较容易解决；在做题过程中一定要注意审清楚问题问的是什么，如本题（1）问的是电子排布图，而不是电子排布式，另一个注意书写规范，如氢键的表示。
原子结构与性质的考查集中在核外电子排布规律以及元素性质的周期性变化和应用方向。
题型以填空题为主，常与物质结构和性质的其他考点综合在一起来考查。
问题的设置以核外电子排布的表示方法和元素电负性、电离能的大小判断，及其变化规律和应用为主；分子结构与性质的考查集中在共价键的类型特征，杂化轨道和分子类型及微粒之间作用力的判断和比较等。
题型以填空题为主，常作为综合应用的一个方面进行考查，比如分子立体构型和极性，分子间作用力与物质性质的比较等；晶体结构与性质是高考重点考查的内容，要求熟悉常见晶体结构与性质的关系，具备从宏观和微观两个方面理解应用晶体知识的能力。
1、原子的核外电子排布式(图)的书写（1）核外电子排布式：用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数。
例如，K：1s22s22p63s23p64s1。
为了简化，通常把内层已达稀有气体电子结构的部分称为“原子实”，用该稀有气体的元素符号加方括号来表示。
例如，K：[Ar]4s1。
（2）核外电子排布图：用□表示原子轨道，↑和↓分别表示两种不同自旋方向的电子。
如氧原子的核外电子排布图可表示为。
核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对电子对数和未成对的单电子数。
（3）价电子排布式：如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2。
价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。
（4）构造原理是书写基态原子的电子排布式的依据，也是绘制基态原子的电子排布图的主要依据之一。
2、原子结构与元素周期表位置关系：若已知元素的外围电子排布，可直接判断该元素在周期表中的位置。
如：某元素的外围电子排布为4s24p4，由此可知，该元素位于p区，为第4周期ⅥA族元素。
即最大能层为其周期数，最外层电子数为其族序数，但应注意过渡元素(副族与第Ⅷ族)的最大能层为其周期数，外围电子数应为其纵列数而不是其族序数(镧系、锕系除外)；根据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区，处于金属与非金属交界线(又称梯形线)附近的非金属元素具有一定的金属性，又称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。
3、由价层电子特征判断分子立体构型：判断时需注意以下两点：（1）价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。
①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。
（2）价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。
两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。
4、在对物质性质进行解释时，是用化学键知识解释，还是用范德华力或氢键的知识解释，要根据物质的具体结构决定；范德华力越大，熔、沸点越高。
组成结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。
同分异构体中，支链越多，范德华力越小。
相对分子质量相近的分子，极性越大，范德华力越大。
5、晶体的结构决定晶体的性质，晶体的性质反映了晶体的结构，物质的组成和结构是判断晶体类型的根本依据，在根据物质的性质和类别判断晶体类型时还要考虑到不同物质的特性，如一般情况下盐类是离子晶体，但AlCl3是分子晶体，原子晶体一般不导电，但晶体硅能导电等。
6、判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。
如NaCl晶体中，Na＋周围的Na＋数目(Na＋用“○”表示)：，每个面上有4个，共计12个；常考的几种晶体主要有干冰、冰、金刚石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟悉以上代表物的空间结构。
当题中信息给出与某种晶体空间结构相同时，可以直接套用某种结构。
1、原子结构和性质：①把握电子排布规律。
通过对1~36号元素电子排布式的书写，来进一步理解相关规律；②熟悉第一电离能和电负性与元素金属性与非金属性的关系。
