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专题09 物质结构与性质(解析版)

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专题09 物质结构与性质 2020考纲 考点 (一)物质结构与性质 1．原子结构与元素的性质 (1)了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写 1 ~ 36 号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。 (2)了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 (3)了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。 (4)了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。 2．化学键与分子结构 (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)了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。 (3)能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。。 (4)了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp 2、sp 3 )。 (5)能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。 3．分子间作用力与物质的性质 (1)了解范德华力的含义及对物质性质的影响。 (2)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。 4．晶体结构与性质 (1)了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。 (2)了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。 (3)了解分子晶体结构与性质的关系。 (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2020考纲要求 I

II I II

I II II III III

I II

I I I II 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。了解金属晶体常见的堆积方式。 (6)了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。 III

III 本节考向题型研究汇总 题型考向 考点/考向 考试要求 填空题 物质结构 III

考向题型研究 填空题

1．（2016·全国 I·T37）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，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___________________________________。 GeCl4 GeBr4 GeI4

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电负性由大至小的顺序是________________________________________________________________________。 (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，描述晶胞的大小和形状。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)Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p­p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键 (3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强 (4)O>Ge>Zn (5)sp3 共价键 (6)①14，14，14 ②8×736.02×565.763×107 【解析】(1)锗元素在周期表的第四周期、第ⅣA族，因此核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，p轨道上的2个电子是未成对电子。 (2)锗虽然与碳为同族元素，但比碳多了两个电子层，因此锗的原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p­p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键。 (3)由锗卤化物的熔沸点由Cl到I呈增大的趋势且它们的熔沸点较低，可判断它们均为分子晶体，而相同类型的分子晶体，其熔沸点取决于相对分子质量的大小，因为相对分子质量越大，分子间的作用力就越大，熔沸点就越高。 (4)Zn和Ge为同周期元素，Ge在Zn的右边，因此Ge的电负性比Zn的强；O为活泼的非金属元素，电负性强于Ge和Zn，因此三者电负性由大至小的顺序为O、Ge、Zn。 (5)Ge单晶为金刚石型结构，金刚石中碳原子的杂化方式为sp3，因此Ge原子的杂化方式也为sp3。微

粒之间存在的作用力为共价键。 (6)①根据题给图示可知，D原子的坐标参数为

14，14，1

4。

②每个晶胞中含有锗原子8×1/8＋6×1/2＋4＝8(个)，每个晶胞的质量为8×73 g·mol－1NA，晶胞的体积为(565.76×10－10cm)3，所以晶胞的密度为8×73 g·mol－1NA×565.76×10－10 cm3。

2．（2018·全国新课标I·T35）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)。 (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BornHaber循环计算得到。

可知，Li原子的第一电离能为________kJ·mol－1，O===O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NA，则Li2O的密度为________g·cm－3(列出计算式)。

【答案】 (1)D(1分) C (2)Li＋核电荷数较大 (3)正四面体 sp3 AB (4)520 498 2908 (5) 1.84×10244.6653×NA g·cm－3

【解析】 (1)根据能级能量E(1s)＜E(2s)＜E(2p)判断，能量最低的为D，能量最高的为C。(2)Li＋和H－的电子层结构相同，而具有相同电子层结构的离子半径大小与核电荷数有关，核电荷数越大，离子半径越小。(3)[AlH4]－中Al采用sp3杂化，呈正四面体结构。四氢铝锂中存在离子键、配位键和共价键，配位键也是σ键。(4)锂原子的第一电离能是指1 mol气态锂原子失去1 mol电子变成1 mol气态锂离子所吸收的能量，即为＝520 kJ·mol－1。O===O键键能是指1 mol氧气分子断裂生成气态氧原子所吸收的能量，即为249 kJ·mol－1×2＝498 kJ·mol－1。晶格能是指气态离子结合生成1 mol晶体所释放的能量或1 mol晶体断裂离子键形成

气态离子所吸收的能量，则Li2O的晶格能为2 908 kJ·mol－1。(5)1个氧化锂晶胞含O的个数为8×·18＋6×12＝4，含Li的个数为8，1 cm＝107 nm，那么1mol晶胞中含有8mol Li 和4 mol O，其质量为：8×7+4×32=184，另外如果用密度计算可得：ρ·（4.665×10—8）3·NA，即：ρ·（4.665×10—8）3·NA =184，计算可得Li2O的密度

为1.84×10244.6653×NA g·cm－3。 3．（2017·全国 I·T10）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．404.4 B．553.5 C．589.2 D．670.8 E．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，I3AsF6中存在I＋3离子。I＋3离子的几何构型为________________，中心原子的杂化形式为__________________。 (4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，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KIO3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。 【答案】 (1)A (2)N 球形 K原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 (3)V形 sp3 (4)0.315 12 (5)体心 棱心 【解析】(1)紫色光对应的辐射波长范围是400～430 nm。 (2)基态K原子占据K、L、M、N四个能层，其中能量最高的是N能层。N能层上为4s电子，电子云轮廓图形状为球形。Cr的原子半径小于K且其价电子数较多，则Cr的金属键强于K，故Cr的熔、沸点较

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高考化学总复习 专题九 第3讲 晶体结构与性质练习(含解析)

高考化学总复习 专题九 第3讲 晶体结构与性质练习(含解析)

第3讲晶体结构与性质A组基础题组1.M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是一种过渡元素。

M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍,R是同周期元素中最活泼的金属元素,X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z的基态原子4s和3d轨道半充满。

请回答下列问题:(1)R基态原子的电子排布式是,X和Y中电负性较大的是(填元素符号)。

(2)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物,其原因是。

(3)X与M形成的XM3分子的空间构型是。

(4)M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示,则图中黑球代表的离子是(填离子符号)。

(5)在稀硫酸中,Z的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M的一种氢化物,Z被还原为+3价,该反应的化学方程式是。

答案(1)1s22s22p63s1或[Ne]3s1Cl(2)H2O分子间存在氢键,H2S分子间无氢键(3)平面三角形(4)Na+(5)K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4 K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O解析由题意可知M为O,R为Na,X为S,Y为Cl,Z为Cr。

(3)XM3为SO3,其分子中中心原子的价层电子对数为3,无孤电子对,故分子的空间构型为平面三角形。

(4)由题图可知个数为8×+6×=4,个数为8,R2M为Na2O,Na+与O2-的个数比为2∶1,故黑球代表Na+。

(5)Cr的最高价含氧酸的钾盐(橙色)为K2Cr2O7,氧元素的氢化物中能被K2Cr2O7氧化的为H2O2。

2.已知A、B、C、D都是周期表中的短周期元素,它们的核电荷数依次增大。

A 原子、C 原子的 L 能层中都有两个未成对的电子,C、D 同主族。

E、F 都是第四周期元素,E 原子核外有 4 个未成对电子,F 原子除最外能层只有 1 个电子外,其余各能层均为全充满。

根据以上信息填空:(1)基态 D 原子中,电子占据的最高能层符号为,该能层具有的原子轨道数为。

物质结构与性质专题

物质结构与性质专题

高三化学复习专题物质结构与性质考试要求1. 原子结构与元素的性质⑴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。

⑵了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

⑶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。

⑷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⑴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。

⑵了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

⑶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。

⑷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。

了解金属晶体常见的堆积方式。

⑸了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3）⑹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者离子的空间结构。

3. 分子间作用力与物质的性质⑴了解化学键和分子间作用力的区别。

⑵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。

⑶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。

⑷能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。

⑸了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。

考查形式1.核外电子排布式、排布图的书写2. 元素周期律和元素周期表的理解和应用，特别是第一电离能、电负性规律、微粒半径3. 化学键的类型和判断，特别是共价键的判断（极性键、非极性键；σ键、π键）4. 氢键对物质性质的影响5. 杂化轨道理论、分子立体构型的判断6. 晶体结构的分析以及晶体结构与物质性质的关系【2016 课标甲卷】东晋《华阳国志南中志》卷四种已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）文明中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。

回答下列问题：（1）镍元素基态原子的电子排布式为_________，3d能级上的未成对的电子数为______。

高考化学试题分项解析专题 物质结构与性质(选修)(解析卷)

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2015年高考化学试题分项版解析专题19 物质结构与性质（选修）（解析卷）1．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】[化学——选修3：物质结构与性质]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。

在基态原子中，核外存在对自旋相反的电子。

（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是。

（3）CS2分子中，共价键的类型有，C原子的杂化轨道类型是，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。

（4）CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于晶体。

（5）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：石墨烯晶体金刚石晶体①在石墨烯晶体中，每个C原子连接个六元环，每个六元环占有个C原子。

②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接个六元环，六元环中最多有个C原子在同一平面。

【答案】（1）电子云 2（2）C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构（3）σ键和π键sp CO2、SCN-（4）分子（5）①3 2②12 4【考点定位】考查物质结构与性质的应用、化学键类型的判断、晶胞的计算；试题难度为较难等级。

【名师点晴】（5）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），有些图形信息在局部图形中看不到：选定一个目标碳原子（图中箭头所指），注意到这个碳原子有四个共价键呈四面体伸展，两两组合成六个角。

按理说六个角只对应六个六元环，但大家仔细看右图，红、蓝两色的六元环共同一个夹角。

故可推知：每个碳原子连接有2×6=12个六元环。

右图晶体结构中可以分离出一个小结构（下图左），可以观察其中某一个六元环（下图右）。

注意到六元环虽不是平面结构，但它是由三组平行线构成。

高考化学 考纲揭秘 专题09 物质结构与性质(2021年最新整理)

高考化学 考纲揭秘 专题09 物质结构与性质(2021年最新整理)

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专题09 物质结构与性质考纲原文1．原子结构与元素的性质（1)了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写 1～36 号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式.（2）了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

（3）了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用.(4）了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质.2．化学键与分子结构（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）了解共价键的形成、极性、类型（σ 键和π 键），了解配位键的含义。

（3）能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

（4）了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3）。

（5)能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。

3．分子间作用力与物质的性质（1）了解范德华力的含义及对物质性质的影响.（2）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。

4．晶体结构与性质（1）了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。

（2）了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。

（2）（3)新增内容。

（5)新增“了解金属晶体常见的堆积方式",也预示“金属晶体常见的堆积方式”在今后高考命题中地位有所加强。