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《物质结构与性质》在高考中属于选考内容，且处于选做题的位置，但绝大多数学生都选择了《物质结构与性质》试题。
笔者认真分析了近年来全国各地高考化学试题，总结出《物质结构与性质》知识的考查呈现出以下特点：题型比较稳定、情境新颖，以主干知识为依托突出学生素质和能力考查，突出新课改的基础性、选择性、时代性、综合性的特征。
一、《物质结构与性质》的试题特点1.立足基础，突出能力试题突出体现了新课程下高考试题由“知识立意”向“能力立意”的转变，立足于考查学生对物质结构和性质的理解和认识；试题注重基础知识、主干知识和核心内容的考查，注重于考查对基础知识的理解能力以及运用这些基础知识分析、解决问题的能力。
纵观其试题均离不开三大系列的主干知识，即原子结构与元素性质、分子结构与分子性质、晶体结构与晶体性质。
如2012年江苏卷以一项科学研究成果为背景，设置的若干个小问题，实际上考查的就是三大主干知识：电子排布式，空间构型，杂化方式。
化学键的数法以及配位键的表示，同时也考查了学生分析问题、解决问题和思维创新的能力。
再如2012年福建卷，试题考查了以下主干知识：元素第一电离能的变化规律、基态离子核外电子排布、分子晶体熔沸点高低的决定因素、轨道杂化配位键、微粒间的作用力等，同时也考查学生思维能力，在新情景中接受、吸收、抽取以及整合化学信息能力、图像处理能力、分析物质结构的能力等。
2.贴近生活，关注科技，重视实践试题紧密联系stse（科学、技术、社会、环境）素材，关注科学发展现状，创设真实的问题情境，注重体现新课程关注社会生活实际的理念，凸显stse精神关注社会，联系生产、生活实际，试题具有鲜明的新课程气息，试题内容涉及生产、生活、环保、能源、化工、科研等各个方面，充分体现了化学的实际应用价值，贴近生活是今年试题的又一特点。
化学在各个领域的应用体现在每一个考题之中，这样的试题使学生真切地感受到化学与实际生产、生活的密切联系，感受到人们的生活离不开化学，很好地诠释了“从生活走进化学，从化学走向社会”的理念；这样的试题有利于培养学生学以致用的观念，激发学生学习化学的兴趣，增强学习动力。
物质结构与性质【2019年高考考纲解读】1．原子结构与元素的性质(1)了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态；(2)了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质；(3)了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用；(4)了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。
2．化学键与物质的性质(1)理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；(2)了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；(3)了解简单配合物的成键情况；(4)了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系；(5)理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；(6)了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)，能用价层电子对互斥模型或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。
3．分子间作用力与物质的性质(1)了解化学键和分子间作用力的区别；(2)了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质；(3)了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
【重点、难点剖析】一、基态原子核外电子排布常见表示方法1．基态原子核外电子排布常见表示方法(以硫原子为例)2.常见错误二、电离能和电负性的应用 1．电离能的应用(1)判断金属性与非金属性强弱。
(2)分析原子核外电子层结构，如某元素的I n ＋1≫I n ，则该元素的最外层电子数为n 。
(3)判断化学键类型。
2．电负性的应用(1)判断一种元素是金属元素还是非金属元素，以及金属性与非金属性的强弱。
(2)判断元素在化合物中的价态。
(3)判断化学键类型。
三、价层电子对数和中心原子孤电子对数的判断方法运用价层电子对互斥模型结合中心原子孤电子对数可预测分子或离子的立体结构。
专题讲座（三）“位-构-性”综合推断题的解题方法【知识点解读】1．建立“位—构—性”关系模型1．结构与位置互推是解题的核心(1)掌握四个关系式：①电子层数＝周期数；②质子数＝原子序数；③最外层电子数＝主族序数；④主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，最低负价＝主族序数－8。
(2)熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律：①“凹”型结构的“三短三长一不全，七主七副八零完”；②各周期元素种类；③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；④同主族上下相邻元素原子序数的关系。
2．性质与位置互推是解题的关键熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：(1)元素的金属性、非金属性；(2)气态氢化物的稳定性；(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性；(4)金属与水或酸反应置换H2的难易程度。
3．结构和性质的互推是解题的要素(1)电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性；(2)同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；(4)判断元素金属性和非金属性的强弱。
4．熟记常见题眼，是解题的“突破口”(1)微粒的电子层结构特征稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同：①与He原子电子层结构相同的离子有H－、Li＋、Be2＋；②与Ne 原子电子层结构相同的离子有F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等；③与Ar原子电子层结构相同的离子有Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等。
(2)周期表中特殊位置的常见元素①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al、Ge等。
②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。
③族序数等于周期数3倍的元素：O。
④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca等。
⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。
⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C等。
⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。
高中化学竞赛辅导专题讲座——三维化学第七节物质的结构与性质本节我们收集了部分涉及物质结构与性质的综合性原创试题，供大家参考。
【例题1】1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出特殊贡献的化学家。
O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。
O3分子的结构如右图7-1所示，呈V型，键角116.5o，与图7-1SO2近似，三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个大π键——三个O原子均等地享有这4个电子。
在1.01×105Pa，273℃时，O3在催化剂作用下能迅速转化为O2,当生成该状态下22.4L O2时，转移电子数 ________mol。
①【分析】臭氧分子的中间氧原子上有1孤电子对，因此该氧原子是sp2杂化，分子构型为V形（与SO2是等电子体），是个极性分子。
本题通过对O3的分析解决问题，打破“题海”中单质间的转化为非氧化还原反应的束缚。
O3分子中各原子电荷为，即O3为，每摩尔O3转变为O2转移电子数为2/3mol，本题还对物理中的气态方程进行了考查。
【解答】2/9【例题2】高氙酸盐（XeO64－）溶液能与XeF6等物质的量反应，收集到的气体在标准状况下测得其密度为3.20g/L，同时还得到一种Xe（Ⅷ）的氟氧化合物的晶体。
写出反应方程式并给出XeO64－中Xe的杂化类型与XeO64－离子的空间构型。
②【分析】XeO64－离子的中心原子Xe是最高价，无孤电子对，是sp3d2杂化，正八面体构型。
由题给密度可求得收集到气体的相对分子质量为71.7，一定是混合气体，一种应是相对分子质量较大的Xe，另一种应是O2（F2不会从水溶液中出来），用十字交叉法可求得两者物质的量之比为2:3，由于反应物是等物质的量反应，由得失电子守恒可求得，确定各物质的比例关系，由原子守恒，确定氟氧化合物中氟与氧的原子数。
【解答】2XeO64－＋2XeF6==2XeO3F2＋2Xe＋3O2＋8F－sp3d2正八面体【例题3】氯化亚砜（SOCl2）是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。
《物质结构研究的范式与方法》教学设计一、教学目标1、让学生了解物质结构研究的重要性和意义。
2、帮助学生掌握物质结构研究的主要范式和方法。
3、培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
二、教学重难点1、重点（1）物质结构研究的几种主要范式，如量子力学范式、晶体学范式等。
（2）常用的研究方法，如 X 射线衍射、电子衍射、光谱分析等。
2、难点（1）对量子力学基本概念的理解和应用。
（2）各种研究方法的原理和数据分析。
三、教学方法1、讲授法讲解物质结构研究的基本概念、范式和方法。
2、讨论法组织学生讨论相关案例，促进学生思考和交流。
3、实验演示法通过实验演示，让学生直观地了解研究方法的实际应用。
四、教学过程1、课程导入（约 10 分钟）通过展示一些常见物质的图片，如钻石、石墨、氯化钠晶体等，引导学生思考物质的性质与结构之间的关系，从而引出物质结构研究的主题。
2、知识讲解（约 30 分钟）（1）介绍物质结构研究的发展历程，从早期的原子论到现代的量子力学理论。
（2）讲解物质结构研究的主要范式，包括量子力学范式、晶体学范式、分子轨道理论范式等。
以简单易懂的方式解释每个范式的核心概念和特点。
3、方法介绍（约 40 分钟）（1）详细介绍常用的物质结构研究方法，如 X 射线衍射、电子衍射、光谱分析（包括红外光谱、紫外光谱、核磁共振光谱等）。
（2）结合实例，讲解每种方法的原理、实验步骤和数据处理方法。
4、小组讨论（约 20 分钟）给出一些物质结构研究的案例，让学生分组讨论，分析可以采用哪些范式和方法进行研究，并阐述理由。
5、实验演示（约 20 分钟）如果条件允许，可以进行简单的实验演示，如利用激光衍射演示晶体结构，或者使用光谱仪进行简单的光谱分析。
6、总结归纳（约 10 分钟）回顾本节课所学的主要内容，强调物质结构研究的范式和方法的重要性，以及它们在实际应用中的作用。
7、课后作业布置一些相关的练习题和小论文，让学生进一步巩固所学知识。
物质结构与性质【2019年高考考纲解读】 1．原子结构与元素的性质(1)了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态；(2)了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质； (3)了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用； (4)了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。
2．化学键与物质的性质(1)理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；(2)了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；(3)了解简单配合物的成键情况；(4)了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系； (5)理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；(6)了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp ，sp 2，sp 3)，能用价层电子对互斥模型或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。
3．分子间作用力与物质的性质 (1)了解化学键和分子间作用力的区别；(2)了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质；(3)了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
【重点、难点剖析】一、基态原子核外电子排布常见表示方法1．基态原子核外电子排布常见表示方法(以硫原子为例)表示方法 举例原子结构示意图电子式·S ···· ·电子排布式 1s 22s 22p 63s 23p 4或[Ne]3s 23p 4电子排布图2.常见错误二、电离能和电负性的应用 1．电离能的应用(1)判断金属性与非金属性强弱。
(2)分析原子核外电子层结构，如某元素的I n ＋1≫I n ，则该元素的最外层电子数为n 。
(3)判断化学键类型。
2．电负性的应用(1)判断一种元素是金属元素还是非金属元素，以及金属性与非金属性的强弱。
专题讲座七 物质结构与性质综合题难点突破1．判断σ键和π键及其个数共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。
2．判断中心原子的杂化轨道类型 (1)根据价层电子对数判断(2)有机物中、及上的C 原子都是sp 2杂化，—C ≡C —中的原子是sp 杂化，C 中的C 原子是sp 3杂化。
(3)根据等电子原理判断等电子体不仅结构和性质相似，中心原子的杂化轨道类型也相似。
3．判断分子或离子的立体构型 (1)根据价层电子对互斥理论判断。
(2)利用等电子原理判断陌生分子的立体构型。
如N 2O 与CO 2是等电子体，空间构型均为直线形，N 2O 的结构式也和CO 2相似，为N==N==O 。
(3)有机物中CH 2==CH 2、为平面形结构，CH ≡CH 为直线形结构，HCHO 为平面三角形结构。
4．晶体结构中的有关计算(1)根据晶体晶胞的结构特点确定晶体的化学式 晶胞中粒子数目的计算(均摊法)注意 ①当晶胞为六棱柱时，其顶点上的粒子被6个晶胞共用，每个粒子属于该晶胞的部分为16，而不是18。
②审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶体结构”，若是分子结构，其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定，且原子个数可以不互质(即原子个数比可以不约简)。
(2)根据晶体晶胞的结构特点和有关数据，求算晶体的密度或晶体晶胞的体积或晶胞参数a (晶胞边长)对于立方晶胞，可建立如下求算途径：得关系式：ρ＝n ×M a 3×N A (a 表示晶胞边长，ρ表示密度，N A 表示阿伏加德罗常数的数值，n 表示1 mol 晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量，M 表示摩尔质量)。
1．(2018·福州质检)锌是人体必需的微量元素，明朝《天工开物》中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。
回答下列问题：(1)基态Zn 原子的价电子排布式为________________，在周期表中的位置为________________。
(2)硫酸锌溶于氨水形成[Zn(NH 3)4]SO 4溶液。
①组成[Zn(NH 3)4]SO 4的元素中，除H 外其余元素的第一电离能由大到小顺序为________________。
②在[Zn(NH 3)4]SO 4溶液中滴加NaOH 溶液，未出现浑浊，其原因是_____________________ ________________________________________________________________________。
③已知[Zn(NH 3)4]2＋的立体构型与SO 2－4相同，则在[Zn(NH 3)4]2＋中Zn 2＋的杂化类型为________。
④以下作用力在[Zn(NH 3)4]SO 4晶体中存在的有________。
A ．离子键 B ．极性共价键 C ．非极性共价键 D ．配位键 E ．范德华力F ．金属键(3)ZnS 晶胞结构如图(已知a 为硫离子，b 为锌离子)所示，ZnS 晶体的熔点约为1 700 ℃。
①已知晶体密度为ρ g·cm －3，N A 为阿伏加德罗常数的值。
则1个ZnS 晶胞的体积为________cm 3。
②ZnO 与ZnS 结构相似，熔点为 1 975 ℃，其熔点较高的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案 (1)3d 104s 2 第四周期ⅡB 族(2)①N ＞O ＞S ＞Zn ②[Zn(NH 3)4]2＋难电离，溶液中Zn 2＋浓度很小，无法产生沉淀 ③sp 3④ABD(3)①388ρN A②O 2－的半径比S 2－的小，ZnO 晶体的晶格能较大解析 (2)①N 的2p 轨道半充满，处于较稳定状态，故N 、O 、S 、Zn 的第一电离能由大到小的顺序：N ＞O ＞S ＞Zn 。
②[Zn(NH 3)4]2＋难电离，溶液中Zn 2＋浓度很小，无法产生沉淀。
③[Zn(NH 3)4]2＋的立体构型为正四面体，Zn 2＋的杂化类型为sp 3杂化。
④[Zn(NH 3)4]SO 4中含有离子键、极性共价键、配位键。
(3)①由题图知，一个ZnS 晶胞中含有4个Zn 2＋，含S 2－的个数为8×18＋6×12＝4,1个ZnS晶胞的质量为4×65＋4×32N A g ，故1个ZnS 晶胞的体积为388ρN A cm 3。
②O 2－的半径比S 2－的小，故ZnO 晶体的晶格能较大，熔点较高。
2．(2017·太原模拟)2013年诺贝尔化学奖授予三位美国科学家，以表彰他们在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献。
这种模型可以用量子化学计算小区间内(如生物固氮时固氮酶中)的化学反应。
(1)固氮酶有铁蛋白和钼铁蛋白两种，它们不仅能够催化N 2还原成NH 3，还能将环境底物乙炔(HC ≡CH)催化还原成乙烯。
①乙炔是________(填“非极性”或“极性”)分子。
②碳负离子CH －3的立体构型为________。
③根据等电子原理，NO ＋的电子式为________________。
(2)钒可用于合成电池电极，也可用于人工合成二价的钒固氮酶(结构如图a)。
①V 2＋基态时核外电子排布式为____________________________________________。
②钒固氮酶中钒的配位原子有_________________________________________(填元素符号)。
(3)烟酰胺(结构如图b)可用于合成光合辅酶NADPH ，烟酰胺分子中氮原子的杂化轨道类型有________，1 mol 该分子中含σ键的数目为________。
(4)12 g 石墨烯(结构如图c)中含有的正六边形数目约为________；请你预测硅是否容易形成类似石墨烯的结构，并说明理由：_______________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案 (1)①非极性 ②三角锥形 ③(2)①1s 22s 22p 63s 23p 63d 3(或[Ar]3d 3) ②S 、N (3)sp 2、sp 3 15N A(4)0.5N A 不容易，硅原子半径大，3p 轨道不易形成π键解析 (1)①乙炔的结构简式为CH ≡CH ，为四原子直线对称结构，为非极性分子。
②CH －3的价层电子对数为3＋12×(4＋1－3×1)＝4，故CH －3的立体构型为三角锥形。
③NO ＋与N 2为等电子体，故电子式为。
(2)②根据图a 可知V 的配位原子为N 和S 。
(3)根据图b 可知—N==为sp 2杂化，为sp 3杂化。
(4)石墨烯中形成大π键成正六边形结构，而Si 的原子半径较大，难形成π键，故不易形成类似石墨烯的结构。
3．(2017·江西五市八校第二次联考)有A 、B 、C 、D 、E 五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。
A 的基态原子2p 能级有3个单电子；C 的基态原子2p 能级有1个单电子；E 原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子；D 与E 同周期，价电子数为2。
则：(1)B 元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的，原因是________________________ ________________________________________________________________________。
(2)A 、B 、C 三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为________________(用化学式表示)。
(3)A 的最简单氢化物分子的立体构型为________，其中A 原子的杂化类型是________杂化。
(4)A 的单质中σ键的个数为________，π键的个数为________。
(5)写出基态E 原子的价电子排布式：_____________________________________________。
(6)C 和D 形成的化合物的晶胞结构如图所示，已知晶体的密度为ρ g·cm －3，N A 为阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长a ＝________cm(用ρ、N A 的计算式表示)。
答案 (1)H 2O 分子间存在氢键 (2)HF ＞H 2O ＞NH 3 (3)三角锥形 sp 3 (4)1 2 (5)3d 104s 1 (6)3312ρN A解析 根据题干信息不难推出A 、B 、C 、D 、E 五种元素分别是N 、O 、F 、Ca 、Cu 。
(2)气态氢化物的稳定性与元素的非金属性有关，由于非金属性F ＞O ＞N ，所以稳定性HF ＞H 2O ＞NH 3。
(3)A 的最简单氢化物是NH 3，中心原子N 原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，所以NH 3分子的立体构型是三角锥形，N 原子的杂化类型是sp 3杂化。
(4)N 2的结构式是N ≡N ，所以σ键个数是1，π键个数是2。
(6)C 和D 形成的化合物是CaF 2，一个晶胞中有4个“CaF 2”，所以一个晶胞质量是78×4N Ag ，一个晶胞的体积是a 3cm 3，根据ρ＝m V ＝78×4N A a 3 g·cm －3，则a ＝3312ρN Acm 。
