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【高考领航】2019届高考化学一轮复习第十二章第1讲原子结构与性质课时训练新人教版1．气态中性基态原子的核外电子排布发生如下变化时，吸收能量最多的是( )A．1s22s22p63s23p2―→1s22s22p63s23p1B．1s22s22p63s23p3―→1s22s22p63s23p2C．1s22s22p63s23p4―→1s22s22p63s23p3D．1s22s22p63s23p64s24p2―→1s22s22p63s23p64s24p1解析：选B。
由B项基态原子的核外电子排布式中3p3可知，3p轨道为半充满状态，比较稳定，因此失去一个电子比较困难，需要吸收更多的能量。
2．下列有关物质性质的比较中不正确的是( )A．热稳定性：H2S>SiH4B．离子半径：Na＋>S2－C．第一电离能：N>OD．元素电负性：C>H解析：选B。
Si、S在同一周期，S在Si的右侧，非金属性S大于Si，故热稳定性H2S比SiH4强，A项正确；S2－有三个电子层，Na＋有两个电子层，故离子半径S2－>Na＋，B项错误；氮原子的2p轨道电子处于半满状态，结构较稳定，其第一电离能大于氧的，C项正确；碳的非金属性比氢的强，故电负性碳大于氢，D项正确。
3.元素周期表中铋元素的数据见右图，下列说法正确的是( )A．Bi元素的质量数是209B．Bi元素的相对原子质量是209.0C．Bi原子6p亚层有一个未成对电子D．Bi原子最外层有5个能量相同的电子解析：选B。
质量数是针对某一种核素而言的，选项A错误；Bi原子6p亚层中的3个电子分别占据3个轨道，故有三个未成对电子，选项C错误；Bi原子最外层6p亚层中的3个电子的能量略高于6s亚层中的2个电子的能量，选项D错误。
4．具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是( )A．最外层有8个电子的原子B．最外层电子排布式为ns2的原子C．次外层无未成对电子的原子D．最外层有3个未成对电子的原子解析：选D。
第十二章物质结构与性质(选修3)第一节原子结构与性质本节共设计1个学案[高考导航]1．了解原子核外电子的排布原理及能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子、价电子的排布。
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。
一、原子核外电子排布原理1．能层、能级、原子轨道和容纳电子数之间的关系2.原子轨道的形状和能量高低(1)轨道形状①s电子的原子轨道呈球形。
②p电子的原子轨道呈哑铃形。
(2)能量高低①相同能层上原子轨道能量的高低：n s<n p<n d<n f。
②形状相同的原子轨道能量的高低：1s<2s<3s<4s<…。
③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如n p x、n p y、n p z轨道的能量相等。
3．原子核外电子的排布规律(1)三个原理①能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。
构造原理示意图：②泡利原理：在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反。
③洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。
洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。
如24Cr的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。
[思考]Mn的电子排布式能否书写为1s22s22p63s23p64s23d5？并说明理由。
提示：不能。
当出现d能级时，虽然电子按n s、(n－1)d、n p的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在n s前，如Mn：1s22s22p63s23p63d54s2正确，Mn：1s22s22p63s23p64s23d5错误。
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12-3—2 考点二常见晶体的结构和性质晶体的结构与性质1．下列各组晶体物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( ）①SiO2和SO3②晶体硼和HCl ③CO2和SO2④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮⑥硫黄和碘A．①②③ B．④⑤⑥C．③④⑥ D．①③⑤解析：本题中属于分子晶体的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶体氖、晶体氮、硫黄、碘，属于原子晶体的有SiO2、晶体硼、晶体硅、金刚石，但晶体氖是由稀有气体分子构成的，分子间不存在化学键。
答案：C2．下列关于晶体的结构和性质的叙述正确的是（）A．分子晶体中一定含有共价键B．原子晶体中共价键越强，熔点越高C．离子晶体中含有离子键，不含有共价键D．金属阳离子只能存在于离子晶体中解析：稀有气体晶体为分子晶体，不含共价键，A项错误；原子晶体中共价键越强，熔点越高，B项正确；离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，C项错误；金属阳离子也可以存在于金属晶体中，D项错误.答案:B3．最近科学家成功的制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构，下列对该晶体叙述错误的是( )A．该物质的化学式为CO2B．晶体的熔沸点高、硬度大C．晶体中碳原子数与C-O化学键数之比为1∶4D．该物质的性质与二氧化碳相似解析：晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合，每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合，所以碳氧原子个数比＝1∶2，化学式为CO2，A正确；该化合物晶体属于原子晶体，熔沸点高，硬度大，B正确；该晶体中,每个碳原子含有4个C—O共价键，C原子与C—O化学键数目之比为1∶4,C 正确;该化合物晶体属于原子晶体，二氧化碳为分子晶体，性质与二氧化碳不相似，D错误。
第12章第2讲分子结构与性质李仕才考纲要求 1.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。
2.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
3.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。
4.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的立体构型。
5.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。
6.了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。
考点一共价键及其参数1．本质在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。
2．特征具有饱和性和方向性。
3．分类特别提醒(1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。
(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。
4．键参数(1)概念(2)键参数对分子性质的影响①键能越大，键长越短，分子越稳定。
②5．等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征和立体结构，许多性质相似，如N2与CO、O3与SO2、N2O与CO2、CH4与NH＋4等。
(1)共价键的成键原子只能是非金属原子(×)(2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大(×)(3)在所有分子中都存在化学键(×)(4)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关(√)(5)ssσ键与spσ键的电子云形状对称性相同(√)(6)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成(√)(7)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转(√)(8)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍(×)(9)键长等于成键两原子的半径之和(×)(10)所有的共价键都有方向性(×)1．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。
模块综合检测物质结构与性质(时间：60分钟满分：105分)1．(15分)ⅤA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅤA族元素的化合物在医药生产中有许多重要用途。
请回答下列问题：(1)基态氮原子的价电子排布图是；基态砷原子的电子排布式为。
(2)砷与同周期第ⅦA族的溴的第一电离能相比，较大的是。
(3)AsH3是无色稍有大蒜味的气体。
AsH3的沸点高于PH3，其主要原因是。
(4)Na3AsO4可作杀虫剂。
AsO3－4的立体构型为，与其互为等电子体的一种分子为。
(5)某砷的氧化物俗称“砒霜”，其分子结构如图所示。
该化合物的分子式为，砷原子采取杂化。
(6)GaAs是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似。
GaAs晶体中，每个As与个Ga相连。
答案：(1) 1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3) (2)溴(3)AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量，故AsH3分子间作用力大于PH3分子间作用力(4)正四面体形CCl4(或其他合理答案)(5)As4O6sp3(6)42．(15分)铁氮化合物(Fe x N y)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。
某Fe x N y的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。
(1)Fe3＋基态核外电子排布式为。
(2)丙酮分子中碳原子轨道的杂化类型是，1 mol 丙酮分子中含有σ键的数目为。
(3)C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为。
(4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为。
(5)某Fe x N y的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x－n)Cu n N y。
Fe x N y转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2 所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为。
解析：(1)Fe 为26号元素，Fe 3＋基态核外电子排布式为[Ar]3d 5或1s 22s 22p 63s 23p 63d 5。
2018-2019学年人教版高中化学高考第二轮专题复习专题12《物质结构与性质》测试卷一、单选题(共15小题)1.最近科学家成功制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构，下列对该晶体叙述错误的是（）A．该晶体类型是原子晶体B．晶体中碳原子数与C—O化学键数之比为1∶2C．晶体的空间最小环共有12个原子构成D．该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶22.已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/mol。
根据下表所列数据判断错误的是（）A．元素X的常见化合价是+1价B．元素Y是ⅢA族的元素C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD．若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应3.下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是（）A．BF3B．H2OC．SiCl4D．PCl54.根据等电子原理，下列各对粒子中，空间结构相似的是()A．SO2与O3B．CO2与NO2C．CS2与NO2D．PCl3与BF35.下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是（）A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云B．s轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动C．p轨道呈纺锤形，随着电子层的增加，p能级原子轨道也在增多D．与s轨道相同，p轨道的平均半径随电子层的增大而增大6.在乙烯分子中有5个σ键和1个π键，它们分别是()A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键C．C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键D．C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键7.下列关于化学键的说法正确的是（）A．组成单质的分子内一定含有共价键B．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物C．非极性键只存在于双原子单质分子中D．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定为极性键8.下列化学式表示物质分子组成的是（）A．NaClB．CO2C．CuD．SiO29.根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型不是三角锥形的是（）A．PCl3B．H3O＋C．HCHOD．PH310.下列物质中，既含离子键又含共价键的是（）A．NaClB．CO2C．NaOHD．N211.自然界中的CaF2又称萤石，是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶体。
一、原子结构与元素周期表和元素周期律1．某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则该元素在周期表中的位置为()A．ⅤB族B．ⅢB族C．Ⅷ族D．ⅤA族解析：由离子的电子排布式可推出原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2，共有8个价电子，为Ⅷ族。
答案：C2．下列有关元素周期表分区的说法正确的是()A．s区全部是金属元素B．p区全部是非金属元素C．d区内元素原子的价电子排布必为(n－1)d1～10n s2D．除ds区外，以最后填入电子的轨道能级符号作为区的名称解析：A项，H为非金属元素；B项，p区左下角元素为金属元素；C项，d区内Cr为3d54s1。
答案：D3．已知33As、34Se、35Br位于同一周期，下列关系正确的是() A．电负性：As>Cl>PB．热稳定性：HCl>HBr>AsH3C．第一电离能：Br>Se>AsD．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4解析：电负性Cl>P>As，A错误；非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越强，B正确；第一电离能应为Br>As>Se，C错误；非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，故酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4，D错误。
答案：B4．下列有关微粒性质的排列顺序中，错误的是()A．元素的电负性：P<O<FB．元素的第一电离能：C<N<OC．离子半径：O2－>Na＋>Mg2＋D．原子的未成对电子数：Mn>Si>Cl解析：得电子能力P<O<F，所以元素的电负性P<O<F，A正确；N的电子排布式：1s22s22p3，p轨道处于半充满状态，N的第一电离能最大，B错误；离子半径：O2－>Na＋>Mg2＋，C正确；Mn、Si、Cl原子的未成对电子数分别为5、2、1，D正确。
经典教育资料 精品（一） 第十二章 物质结构与性质 综合检测
1．(14分)前四周期的元素A、B、C、D、E原子序数依次增大；A是宇宙中含量最丰富的元素；B和C同一主族，且B的L层电子数是K层电子数的2.5倍；D和C同一周期，且D的气态氢化物可以和其最高价氧化物的水化物发生氧化还原反应；E位于第四周期，其价电子层中只有一个电子，且内层都处于全充满状态。请回答下列问题： (1)E原子的电子排布式为________，C和D的第一电离能较大的是________。 (2)CO3－4中C的杂化方式为________，该离子的“VSEPR”模型为________形。 (3)C和D的简单阴离子半径由大到小的顺序为________，C和D最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序为________。 (4)某分子的结构式为：A—B＝B—A，则该分子中σ键和π键的数目之比为________，B2分子和一氧化碳分子互为等电子体，则一氧化碳的电子式为________。 (5)向EDO4溶液中加入过量稀氨水，阳离子化学式为________，该离子的配位体为________。
(6)D(黑球)和E(白球)形成的某种晶体的晶胞如右图所示，则该物质的化学式为________，已知该晶胞的棱长为516 pm，则该晶胞的密度为________g/cm3，最近的黑球和白球之间的距离为________pm(精确到0.1)。 解析：根据元素周期表及电子排布知识先推断出A、B、C、D、E五种元素，然后根据物质结构有关知识，即可逐一解答各设问。 根据题干信息不难推出A、B、C、D、E五种元素分别是H、N、P、S、Cu。 (2)PO3－4的价层电子对数是4，故P原子的杂化方式为sp3杂化，PO3－4的“VSEPR”模型为正四面体形。 (3)对于电子层结构相同的离子，原子序数越大半径越小；含氧酸中非羟基氧越多酸性经典教育资料 精品（一） 越强，H3PO4中含有一个非羟基氧，H2SO4中含有2个非羟基氧。 (4)单键都是σ键，双键中有一个是σ键，另一个是π键。CO和N2互为等电子体，二者结构相似，故CO的电子式类似N2的电子式。 (5)过量氨水加到CuSO4溶液中，生成深蓝色的Cu(NH3)4SO4溶液；NH3中N原子上存在孤电子对，故NH3为配位体。
(6)根据均摊法，S原子个数为8×18＋6×12＝4，Cu原子个数为4，故化学式为CuS；1
个晶胞中有4个CuS，则1个晶胞的质量m＝4×96NA g，晶胞的体积V＝(516×10－10)3 cm3，可求得晶胞的密度ρ＝mV＝4×96NA－103 g/cm3≈4.6 g/cm3；黑、白球之间最近的距离为晶胞体对角线的四分之一，故等于34×516 pm≈223.4 pm。 答案：(1)[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1 P (2)sp3杂化 正四面体 (3)P3－>S2－ H3PO4(4)3∶1 ··C⋮⋮O·· (5)[Cu(NH3)4]2＋ NH3 (6)CuS 4.6 223.4 2．(12分)安徽省具有丰富的铜矿资源，请回答下列有关铜及其化合物的问题。 (1)请写出基态Cu原子的外围电子排布式：________。焰火中的绿色是铜的焰色，基态铜原子在灼烧时外围电子发生了________而变为激发态。 (2)新型农药松脂酸铜具有低残留的特点，下图是松脂酸铜的结构简式。请分析1个松脂酸铜中π键的个数为________；加“*”碳原子的杂化方式为________。
(3)下图是某铜矿的晶胞图，请推算出此晶胞的化学式(以X表示某元素符号)：________；与X等距离且最近的X原子个数为________。 经典教育资料
精品（一） (4)黄铜矿在冶炼的时候会产生副产品SO2，SO2分子的几何构型为________，比较第一电离能：S________O(填“>”或“<”)。 解析：(2)1个松脂酸铜中含有6个双键，每个双键中有1个π键，共有6个π键；
加“*”的碳原子为烷烃碳()，故杂化方式为sp3杂化。 (3)晶胞中X原子的个数为8×18＋1＝2，Cu原子个数为4，则晶胞的化学式为Cu2X；X在晶胞中呈体心立方堆积，故与X等距离且最近的X原子个数为8。 (4)SO2分子中S原子的孤电子对数为12(6－2×2)＝1，价层电子对数为2＋1＝3，所以SO2的VSEPR模型为平面三角形，略去一对孤对电子，实际的几何构型为折线形；S和O位于同一主族，从上到下，第一电离能逐渐减小。 答案：(1)3d104s1 跃迁 (2)6 sp3 (3)Cu2X 8 (4)折线形(V形或角形) < 3．(15分)前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次增大，其中A和B同周期，固态的AB2能升华；C和E原子都有一个未成对电子，C＋比E－少一个电子层，E原子得到一个电子后3p轨道全充满；D最高价氧化物中D的质量分数为40%，且核内质子数等于中子数；F为红色单质，有F＋和F2＋两种离子。回答下列问题： (1)元素电负性：D________E(填“>”“<”或“＝”)； (2)A、C单质熔点：A________C(填“>”“<”或“＝”)； (3)AE4中A原子杂化轨道方式为________杂化，其固态晶体类型为________； (4)F的核外电子排布式为________________；向F的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀，后沉淀溶解为深蓝色溶液，加入乙醇会析出蓝色晶体，该晶体中F与NH3之间的化学键为________________； (5)氢化物的沸点B比D高的原因是______________________； (6)元素X的某价态阴离子Xn－中所有电子正好充满K和L电子层，CnX晶体的最小结构经典教育资料 精品（一） 单元如图所示。该晶体中阳离子和阴离子个数比为__________，晶体中每个Xn－被______个等距离的C＋包围。
解析：E得一个电子后3p轨道全充满，则E为Cl，根据题意可知，A、B、C、D分别为C、O、Na、S，F为红色单质，有F＋和F2＋两种离子，故为Cu。 (1)硫元素的非金属性弱于氯元素，则电负性D(3)CCl4中碳原子的价层电子对数是4，且不含有孤对电子，所以碳原子杂化轨道方式为sp3杂化，其固态晶体类型为分子晶体。 (4)根据核外电子排布规律可知铜的核外电子排布式为[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1)；向F的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀，沉淀是氢氧化铜，氢氧化铜能溶解在氨水中生成配合物，因此该晶体中铜与NH3之间的化学键为配位键。 (5)由于水分子间存在氢键，所以氢化物的沸点是H2O高于H2S。
(6)根据晶胞结构可知阳离子个数是12×14＝3，阴离子个数是8×18＝1，所以该晶体中阳离子和阴离子个数比为3∶1，晶体中每个Xn－被6个等距离的C＋包围，即上下左右前后各1个。 答案：(1)< (2)> (3)sp3 分子晶体 (4)[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1) 配位键 (5)水分子间存在氢键，增大了分子间作用力 (6)3∶1 6 4．(15分)1967年舒尔滋提出金属互化物的概念，其定义为固相金属间化合物拥有两种或两种以上的金属元素，如Cu9Al4、Cu5Zn8等。回答下列问题： (1)某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于________(填“晶体”或“非晶体”)。 (2)基态铜原子有________个未成对电子，二价铜离子的电子排布式为__________________，在CuSO4溶液中滴入过量氨水，形成深蓝色溶液的溶质的化学式为________。 (3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2分子中含有π键的数目为________；类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上有硫氰酸(H—S—C≡N)和异硫氰酸(H—N经典教育资料 精品（一） ＝C＝S)，其中沸点较高的是________(填化学名称)。 (4)ZnS的晶胞结构如图甲所示，在ZnS晶胞中，S2－的配位数为________。
(5)铜与金形成的金属互化物结构如图乙，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为________(用含“a、NA”的代数式表示)g·cm－3。 解析：(1)晶体中粒子在三维空间里呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中原子排列相对无序，无自范性，故该金属互化物属于晶体。 (3)(SCN)2分子的结构式为N≡C—S—S—C≡N,1个N≡C键只有1个σ键、2个π键，所以1 mol(SCN)2分子中含有π键的数目为4NA；异硫氰酸(H—N＝C＝S)分子中N原子上连接有H原子，分子间能形成氢键，故沸点高。
(5)Cu原子位于晶胞面心，数目为6×12＝3，Au原子位于晶胞顶点，数目为8×18＝1，
晶胞体积V＝(a×10－7)3 cm3，则密度ρ＝mV＝64×3＋197NAa×10－73 g/cm3＝389NA×a3×10－21 g/cm3。 答案：(1)晶体 (2)1 1s22s22p63s23p63d9 [Cu(NH3)4]SO4 (3)4NA 异硫氰酸
(4)4 (5)389NA×a3×10－21 5．(16分)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、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是__________________________________________________________。 (3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_________________________________________________________。
