届高考化学江西专用考前专题复习 物质结构与性.docx
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届高考化学江西专用考前专题复习物质结构与性
学案5 物质结构与性质
最新考纲展示 1.了解元素、核素和同位素的含义。
2.了解原子构成；了解原子序数、核电荷数、质量数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3.掌握元素周期律的实质；了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。
4.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
5.以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
6.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。
7.了解化学键的定义；了解离子键、共价键的形成。
8.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）了解电离能的含义，了解同一周期、同一主族中元素电离能的变化规律；（3）了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。
9.化学键、分子间作用力与物质的性质：
（1）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；
（2）了解极性键和非极性键；（3）了解氢键的存在对物质物理性质的影响；（4）了解分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别。
基础回扣
1．下列8种符号：
Li、
Li、
C、
N、
O、
Na、
Mg、
Cl
（1）包含________种元素，________种核素，其中互为同位素的是________。
（2）氯离子的结构示意图为____________，其价电子排布式__________。
（3）原子最外层电子数是次外层电子数2倍、3倍的分别是________、________。
（4）质量数相等的是________和________。
答案
（1）7 8
Li和
Li
（2）
3s23p6
（3）
C
O （4）
C
N
2．依据下表选择有关序号，用其相应的元素符号或化学式填空。
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
一
H
二
①
②
③
④
三
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
四
⑬
⑭
……
（1）这些元素中，______是最活泼的金属元素，________是最活泼的非金属元素，它的电子排布式为__________；________是最不活泼的元素。
（2）第三周期中，含有1个未成对电子的有__________、________、________。
（3）短周期元素最高价氧化物对应的水化物中，________酸性最强；________碱性最强；________呈两性（填化学式）。
（4）⑥和⑭的金属元素中，单质的熔点较低的是______，形成最高价氧化物熔点较高的是________（填化学式）。
（5）第三周期的主族元素中，第一电离能最小的是______，电负性最大是________。
（6）在所形成的气态氢化物中，最稳定的是________；最不稳定的是________。
（7）①元素能形成多种同素异形体，形成的晶体中，属于原子晶体的是________，分子晶体的是________（填名称）。
（8）第二周期元素与氢元素可形成多种10电子微粒，在分子中沸点最高是________，最低的是________，分子间能形成氢键的有________、________、________（填化学式）。
（9）氢元素与②、③三种元素既可形成共价化合物，又可形成离子化合物，各列举两个例子：
共价化合物______、________；离子化合物________、________。
答案
（1）K F 1s22s22p5 Ar
（2）Na Al Cl
（3）HClO4 NaOH Al（OH）3
（4）Ca MgO （5）Na Cl
（6）HF SiH4 （7）金刚石 C60
（8）H2O CH4 NH3 H2O HF
（9）HNO3 NH3·H2O NH4NO3 NH4NO2
3．原子序数为24的元素原子的基态原子
（1）核外电子排布式为______________，价电子排布式是____________。
（2）有________个电子层，________个能级；有________个未成对电子。
（3）在周期表中的位置是第________周期第________族。
答案
（1）1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 3d54s1
（2）4 7 6
（3）四 ⅥB
4．分析下列化学式，选出划线元素符合要求的物质：
A．C2H2 B．H2O C．BeCl2 D．CH4 E．C2H4
F．N2H4
（1）既有σ键，又有π键的是________。
（2）分子间能形成氢键的物质是________，能作配体形成配位键的是________。
（3）既含有极性键又含有非极键的是________，属于非极性分子的是________。
答案
（1）AE
（2）BF BF （3）AEF ACDE
5．用“>”、“<”或“＝”表示下列物质的熔沸点关系：
（1）H2O________H2S
（2）CH4________CCl4
（3）Na________Mg________Al
（4）金刚石________石墨
（5）SiO2________CO2
答案
（1）>
（2）< （3）< < （4）< （5）>
题型1 微粒结构及相互作用
1．下列关于分子的构成说法不正确的是（ ）
A．三聚氰酸（
）分子中既含极性键，又含非极性键（2014·安徽理综，7B）
B．三聚氰酸属于共价化合物（2014·安徽理综，7C）
C．CO2分子中的化学键为极性键（2013·安徽理综，7B）
D．HCHO分子中既含σ键又含π键（2013·安徽理综，7C）
答案 A
解析 三聚氰酸中不含非极性键，A错，B正确；CO2的分子结构为O===C===O，其化学键为碳氧极性键，C正确；甲醛分子的结构式为
，含有两个碳氢键，又含有一个碳氧双键，故其分子中既含有σ键（3个），又含有π键（1个），D正确。
2．（2014·上海，4）在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是（ ）
A．范德华力、范德华力、范德华力
B．范德华力、范德华力、共价键
C．范德华力、共价键、共价键
D．共价键、共价键、共价键
答案 B
解析 本题考查微粒之间的作用力。
“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气”是石蜡的固、液、气三种状态的转变，属于物理变化，需要克服分子之间的作用力即范德华力；“石蜡蒸气→裂化气”是化学变化，被破坏的是化学键，所以选B。
3．（2014·高考题片段组合）按要求完成下列填空：
（1）[2014·新课标全国卷Ⅰ，37
（2）节选]基态Fe原子有________个未成对电子，Fe3＋的电子排布式为__________________。
答案 4 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
（2）[2014·安徽理综，25
（1）节选]S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排式为______________。
答案 2 1s22s22p63s23p2
1．澄清化学键与化合物的关系
说明：
（1）从图中可以看出，离子化合物一定含有离子键，离子键只能存在于离子化合物中。
（2）共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中。
（3）氢键不是化学键，它是一种较强的分子间作用力。
存在N、O、F与H原子形成的化合物中。
2．巧记10e－、18e－微粒
10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。
以Ne为中心记忆10电子体：
以Ar为中心记忆18电子体：
此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H剩余部分—CH3、—NH2、—OH、—F为9电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也为18电子体。
3．基态原子核外电子排布常见表示方法及易错点
（1）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
电子排布式
1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4
电子排布图
（2）常见错误防范
①电子排布式
a．3d、4s书写顺序混乱
如：
b．违背洪特规则特例
如：
②电子排布图
a.
（违背能量最低原理）
b.
（违背泡利原理）
c.
（违背洪特规则）
d.
（违背洪特规则）
（一）原子、分子结构与性质
1．下列关于化学键的叙述，正确的一项是（ ）
A．离子化合物中一定含有离子键（2012·大纲全国卷，6A）
B．单质分子中均不存在化学键（2012·大纲全国卷，6B）
C．非金属元素组成的化合物中只含共价键（2012·山东理综，9A）
D．含有共价键的化合物一定是共价化合物（2012·大纲全国卷，6D）
答案 A
解析 离子化合物中一定含有离子键，A正确；Cl2、N2等双原子单质分子内原子间靠共价键结合，B错误；NH4Cl等离子化合物中既有共价键又有离子键，C错误；NaOH等离子化合物含有共价键，但不是共价化合物，D错误。
2．下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的是（ ）
A．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
B．微粒Na＋、Mg2＋、O2－具有相同的电子层结构
C．短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构
D.
Ca2＋的中子数比核外电子数多10
答案 A
解析 A项，同位素概念不清；B项中都与Ne的电子层结构相同；C项可形成XY4化合物，均满足原子最外层8电子稳定结构。
3．据报道，在火星和金星大气层中发现了一种非常特殊的能导致温室效应的气态化合物，它的结构式为16O===C===18O。
下列说法正确的是（ ）
A．16O与18O为同种核素
B．16O===C===18O与16O===C===16O互为同位素
C．16O===C===18O与16O===C===16O的化学性质几乎完全相同
D．目前提出的“低碳经济”的目标是向空气中增加CO2，促进碳的平衡
答案 C
解析 A项中是O元素的两种核素；B项同位素研究的对象是原子。
4．下列有关化学键的叙述，正确的是（ ）
A．非金属元素组成的化合物中只含共价键
B．水溶液能导电的化合物一定是离子化合物
C．化合物MgO、SiO2、SO3中化学键的类型相同
D．PH3分子稳定性低于NH3分子，因为N—H键键能高
答案 D
解析 由非金属元素N组成的化合物可能含有离子键，如铵盐：
NH4Cl，A项错误；许多共价化合物，如HCl、H2SO4等溶于水时能电离出自由移动的离子，能导电，B项错误；MgO是离子化合物，存在离子键，SiO2、SO3属于共价化合物，存在共价键，C项错误；PH3的稳定性低于NH3，是因为N—H键键能高，D项正确。
5．下列关于化学键的叙述，正确的一项是（ ）
A．离子化合物中一定含有离子键
B．单质分子中均不存在化学键
C．非金属元素组成的化合物中只含共价键
D．含有共价键的化合物一定是共价化合物
答案 A
解析 解答该题用举例法逐项分析，如B项N2中含有共价键；C项NH4Cl中含有离子键；D项中NaOH是离子化合物。
6．氮氧化铝（AlON）属于原子晶体，是一种超强透明材料，可由反应Al2O3＋C＋N2
2AlON＋CO合成。
下列有关说法正确的是（ ）
A．氮氧化铝晶体中存在离子键和共价键
B．N2分子中σ键与π键数目比为1∶1
C．CO既有还原性，又有氧化性
D．反应中每生成5.7gAlON同时有0.5molN2被氧化
答案 C
解析 氮氧化铝为原子晶体，其中不存在离子键，A项错；N2分子中σ键与π键数目比为1∶2，B项错；D项N2在反应中被还原。
7．根据题目要求写出有关的电子排布式：
（1）原子序数为34，其核外M层电子的排布式为______________________。
（2）基态氮原子的电子排布式为____________，价电子层的电子排布图为__________。
（3）将乙炔通入[Cu（NH3）2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。
Cu＋基态核外电子排布式为________________。
答案
（1）3s23p63d10
（2）1s22s22p3
（3）1s22s22p63s23p63d10
（二）晶体类型与性质
8．
（1）C60和金刚石都是碳的同素异形体，二者相比较熔点高的是______________。
（2）超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛，氮化铝晶体与金刚石类似，每个Al原子与______个氮原子相连，与同一个N原子相连的Al原子构成的空间构型为__________，氮化铝晶体属于________晶体。
（3）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni（CO）4，呈正四面体构型。
试推测Ni（CO）4的晶体类型是________，Ni（CO）4易溶于下列______（填字母）。
A．水B．四氯化碳
C．苯D．硫酸镍溶液
（4）氯化铝在177.8℃时升华，蒸气或熔融状态以Al2Cl6形式存在。
下列关于氯化铝的推断错误的是________。
A．氯化铝为共价化合物B．氯化铝为离子化合物
C．氯化铝难溶于有机溶剂D．Al2Cl6中存在配位键
（5）氢键对物质性质具有一定的影响，下列现象与氢键无关的是________（填字母）。
A．水在结冰时体积膨胀
B．NH3比PH3热稳定性好
C．在稀溶液中，盐酸比氢氟酸的酸性强
D．甘油、浓硫酸都呈黏稠状
答案
（1）金刚石
（2）4 正四面体形 原子
（3）分子晶体 BC （4）BC （5）BC
解析
（1）C60是分子晶体、金刚石是原子晶体，所以金刚石的熔点远远高于C60的。
（2）由金刚石结构每个C原子均以sp3杂化与其他四个C原子相连形成四个共价键构成正四面体结构可推测。
（3）由挥发性液体可知Ni（CO）4是分子晶体，由正四面体构型可知Ni（CO）4是非极性分子。
（4）由氯化铝易升华可知氯化铝是分子晶体，Al—Cl键不属于离子键应该为共价键，Al原子最外层三个电子全部成键，形成三个Al—Clσ键，无孤电子对，是非极性分子，易溶于有机溶剂，Al有空轨道，与氯原子的孤对电子能形成配位键，A、D正确。
（5）NH3、PH3热分解断裂的是N—H键、P—H键，与氢键无关；HCl比HF容易电离是因为H—Cl键比H—F键容易断裂，与氢键无关。
9．
（1）BF3与一定量的水形成（H2O）2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及____________（填序号）。
a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．金属键 e．氢键
f．范德华力
（2）已知苯酚（
）具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子
能形成分子内氢键。
据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2（水杨酸）________Ka（苯酚）（填“＞”或“＜”），其原因是________________________________________________________________________。
答案
（1）ad
（2）＜
中形成分子内氢键，使其更难电离出H＋
氢键的存在及对物质性质的影响
（1）关于氢键：
由已经和电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间形成的作用力。
表示为A—H…B—（A、B为N、O、F，—表示共价键，…表示氢键）。
氢键不属于化学键，属于一种较弱的作用力，其大小介于范德华力和化学键之间。
氢键实质上也是一种静电作用。
氢键存在于水、醇、羧酸、酰胺、氨基酸、蛋白质、结晶水合物等中。
（2）氢键对物质性质的影响：
①溶质分子和溶剂分子间形成氢键，溶解度骤增。
如氨气极易溶于水；②分子间氢键的存在，使物质的熔沸点升高；③有些有机物分子可形成分子内氢键，则此时的氢键不能使物质的熔沸点升高。
题型2 元素周期律与“位、构、性”的关系
1．（2014·安徽理综，25节选）Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。
（1）Na位于元素周期表第________周期第________族。
（2）用“>”或“<”填空：
第一电离能
离子半径
熔点
酸性
Si____S
O2－____
Na＋
NaCl____Si
H2SO4____HClO4
答案
（1）三 ⅠA
（2）< > < <
2．[2013·安徽理综，25
（1）
（2）]X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y
Y是地壳中含量最高的元素
Z
Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W
W的一种核素的质量数为28，中子数为14
（1）W位于元素周期表第________周期第________族；W的原子半径比X的________（填“大”或“小”）。
（2）Z的第一电离能比W的________（填“大”或“小”）；XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是________；氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称________。
答案
（1）三 ⅣA 大
（2）小 分子间作用力 乙酸（其他合理答案均可）
解析 由X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3，所以其最高价为＋4价，故X可能为C或者Si；Y在地壳中含量最高，故为O；Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1，故Z为Al；W的质子数为28－14＝14，故W为Si；所以X为C。
综上所述X、Y、Z、W分别为C、O、Al、Si。
（1）Si在周期表中位于第三周期第ⅣA族，且其原子半径大于C。
（2）由同一周期第一电离能的递变规律可知，Al的第一电离能小于Si，CO2为分子晶体，气化时克服的微粒间作用力为分子间作用力，由C、H、O所形成的多种分子中，自身分子间能形成氢键的有乙酸、甲酸、甲醛等。
3．[2014·新课标全国卷Ⅱ，37
（1）]周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。
a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。
b、c、d中第一电离能最大的是________（填元素符号），e的价层电子轨道示意图为________________。
答案 N
解析 由于周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序数依次增大。
a的核外电子总数与其电子层数相同，则a为氢元素，b的价电子层中的未成对电子有3个，则b为氮元素；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则c为氧元素；d与c同主族，则d为硫元素；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，则e为铜元素。
氮元素的2p轨道处于半充满，第一电离能最大。
4．[2014·四川理综，8
（1）]X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。
XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R2＋离子的3d轨道中有9个电子。
Y基态原子的电子排布式是________________________________；Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是______________________________________________。
答案 1s22s22p4 Cl
解析 X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。
XY2是红棕色气体，该气体是NO2，则X是氮元素，Y是氧元素；X与氢元素可形成XH3，该气体是氨气；Z基态原子的M层与K层电子数相等，则该元素的原子序数是2＋8＋2＝12，即为镁元素；Z（镁）所在第三周期中，非金属性最强的是氯。
1．粒子半径比较方法（一般规律）
（1）电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小。
（2）电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。
（3）电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子半径（包括阴、阳离子）随核电荷数的增加而减小。
（4）同种元素原子形成的微粒半径，随核外电子数的增多而增大。
（5）电子数和核电荷数都不同时，可通过一种参照物进行比较。
如比较Al3＋与S2－的半径大小，可找出与Al3＋电子数相同、与S2－同族的元素O2－比较，r（Al3＋）＜r（O2－），且r（O2－）＜r（S2－），故r（Al3＋）＜r（S2－）。
2．电离能和电负性
（1）元素第一电离能的周期性变化规律
①同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小；
②同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小；
③第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。
通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空（p0、d0、f0）、半满（p3、d5、f7）和全满（p6、d10、f14）结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。
（2）电离能、电负性大小判断
①规律：
在周期表中，电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小；
②特性：
同周期主族元素，第ⅡA族（ns2）全充满、ⅤA族（np3）半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的ⅢA和ⅥA族元素；
③方法：
我们常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O与Cl的电负性比较：
a.HClO中Cl为＋1价、O为－2价，可知O的电负性大于Cl；b.Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl。
3．物质熔沸点高低比较规律
（1）一般情况下，不同类型晶体的熔沸点高低规律：
原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，如：
金刚石＞NaCl＞Cl2；金属晶体＞分子晶体，如：
Na＞Cl2（金属晶体熔沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞等）。
（2）形成原子晶体的原子半径越小、键长越短，则键能越大，其熔沸点就越高，如：
金刚石＞石英＞碳化硅＞晶体硅。
（3）形成离子晶体的阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔沸点就越高，如：
MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。
（4）金属晶体中金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单质的熔沸点就越高，如Al＞Mg＞Na。
（5）分子晶体的熔沸点比较规律：
①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，其熔沸点就越高，如：
HI＞HBr＞HCl；
②组成和结构不相似的分子，分子极性越大，其熔沸点就越高，如：
CO＞N2；
③同分异构体分子中，支链越少，其熔沸点就越高，如：
正戊烷＞异戊烷＞新戊烷；
④同分异构体中的芳香烃及其衍生物，邻位取代物＞间位取代物＞对位取代物，如：
邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯。
4．元素推断的一般思路
1.短周期元素A、B、C在周期表中所处的位置如表所示。
A、B、C三种元素原子的质子数之和为32，D元素原子
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