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2023届高三化学一轮复习
物质结构与性质核心考点梳理及针对训练
考点一、原子核外电子排布
【考点】考查1-36号元素的原子和离子的基态核外电子排布、外围电子排布式（价电子排布式）、轨道表示式、洪特规则、泡利原理、电子云及由核外电子排布对元素进行推断。
【备考提示】1、熟背1-36号元素，重点是第四周期的金属原子或金属阳离子，区分核外电子排布式、价层电子排布式、轨道表示式（电子排布图）表示方式的不同，特别要关注Cu、Cr核外电子排布的特殊性。
2、泡利原理和洪特规则。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，这个原理成为泡利原理。当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则是洪特规则。
洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。
电子云：概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。
S的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
P的原子轨道是哑铃状的，每个P能级有3个轨道，它们互相垂直，分别以Px、Py、Pz为符号。P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。
【基础训练】
1、写出17Cl、21Sc、35Br、26Fe3+的电子排布式
Cl：_________________________________Sc：_________________________________
Br：_________________________________ Fe3+：_________________________________
2、写出K、Co、Cu、Xe的价层电子排布式
K：_________________________________ Co：_________________________________
Cu：_________________________________ Xe：_________________________________
写出B、Ni、Cr、Ca的价层电子排布图
B：_________________________________ Ni：________________________________
Cr：_________________________________ Ca：____________________
【拓展训练】
Al元素基态原子核外M层电子自旋状态相同的电子数为_______个。
基态氟原子核外有_____种运动状态不同的电子，其中含有单电子的轨道形状为________
光刻胶常含C、N等元素，在基态C原子中，核外存在_______对自旋方向相反的电子，N的3个2p轨道的取向为___________________________。
与Ni同周期，基态时，与Ni原子的未成对电子数相同的元素有______________。
基态原子核外有___________个未成对电子。
【高考真题重现】
（2022全国甲卷）基态F原子的价电子排布图（轨道表示式）为____________。
（2022全国乙卷）氟原子激发态的电子排布式有____，其中能量较高的是____。（填标号）
a． b． c． d．
（2021广东卷）基态硫原子价电子排布式为
（2021全国卷）Si的价电子层的电子排式为_______
（2021河北卷）在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相的是_________________(填离子符号)
（2021福建卷）基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为_______。
（2021山东卷）基态F原子核外电子的运动状态有_______种
（2018课标Ⅰ）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．
（2015江苏卷）Cr3＋基态核外电子排布式为_________；
（2015海南卷）钒在元素周期表中的位置为 ，其价层电子排布图为 ；
考点二、主族元素第一电离、电负性周期性变化规律
【考点】主族元素之间的第一电离、电负性的大小比较
【备考提示】第一电离能：ⅡA、ⅤA元素最外层电子处于全充满和半充满的状态，第一电离能比相邻族的要大，同一周期从左到右，元素的第一电离从小到大的顺序是：ⅠA<ⅢA<ⅡA<ⅣA<ⅥA<ⅤA <ⅦA<0族；同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小。
电负性：同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大（0族元素除外）
【基础训练】
1、第二周期元素第一电离能由小到大排序：____________________________，电负性由小到大排序：_____________________________。
2、第三周期元素第一电离能由小到大排序：____________________________，
电负性由小到大排序：_____________________________。
IA元素Li、Na、K、Ru、Cs第一电离能由小到大排序：____________________，
VⅡA元素F、Cl、Br、I的电负性由大到小排序：_____________________________。
【拓展训练】
第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有_____种
同周期元素中，第一电离能比S高的有____种。
中，除氢元素外，其余三种元素第一电离能最大的是________(填元素符号)。
常用于制造火柴，P和S的第一电离能较大的是__________。
C、N两种元素的电负性大小关系为________________
Li、C、P三种元素中，电负性最小的是______(用元素符号作答)
P、S、电负性由大到小的顺序是____________。
O、 P、 K、 Zn按电负性由大到小的顺序排列为 ________ 。
第二周期元素的第一电离能(I1)随原子序数(Z)的变化情况如图。I1随Z的递增而呈增大趋势的原因是______，原子核对外层电子的引力增大。导致I1在a点出现齿峰的原因是_________________________________。
10、一种二茂铁为骨架的新型手性膦氮配合物结构示意图如下，其中Ph为苯基，Ir为铱元素。该结构中电负性最大的元素为___________(填元素符号，下同)，分子中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
（第10题） （第11题）
11、第三周期的某主族元素，其第一至第五电离能数据如上图所示，则该元素对应的原子有____________种不同运动状态的电子。
【高考真题重现】
1、（2022全国甲卷）图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势（纵坐标的标度不同）。第一电离能的变化图是____________（填标号），判断的根据是____________________________________；第三电离能的变化图是____________（填标号）。
2、（2021湖南卷）H、C、N的电负性由大到小的顺序为_________________________
3、（2018课标Ⅲ）第一电离能Ⅰ1（Zn）_______Ⅰ1（Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是________________________________________________________________。
4、（2018课标Ⅰ）由图可知，Li原子的第一电离能为________kJ·mol 1
5、（2015全国Ⅱ卷） A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2-和B+具有相同的电子构型；C、 D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题，:四种元素中电负性最大的是 (填元素符号），其中C原子的核外电子排布式为____________________________。
考点三、杂化轨道与空间构型
【考点】杂化轨道类型的判断、空间构型的判断、等电子体的书写与利用等电子原理书写电子式、结构式、判断空间构型
【备考提示】1.原子的杂化轨道数 = 价层电子对数
2、价层电子对互斥模型（VSPER模型）说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。
①当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；
②当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。
3、分子构型受孤电子对影响：孤对电子的存在，增加了电子对间的排斥力，影响了分子中的键角，会改变分子构型的基本类型。
价层电子对互斥理论基本观点：分子中的价层电子对---成键电子对(即σ键）和孤对电子由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离以减小排斥力而采取对称的空间结构。[一般电子对间的排斥大小：孤电子对间的排斥（孤-孤排斥）＞孤对电子和成键电子对间的排斥（孤-成排斥）＞成键电子对间的排斥（成-成排斥）]
说明：价层电子对互斥理论：主要是用来分析主族元素形成的分子或离子的结构的，不用来
分析以过渡元素为中心的化合物。
【基础训练】
微粒 中心原子杂化方式 VSPER模型 分子或离子的空间构型
BCl3
CO32-
CH4
SO32-
SO42-
ClO3-
SCN-
【拓展训练】
1、NH的空间构型___________。
2、GaCl3中心原子的杂化方式为___________。
3、在CH4、CO2和 CH3OH三种物质的分子中，碳原子杂化类型不同于其他两种的是_______，立体构型为正四面体的分子是_______。
4、苯胺()和中的N原子杂化方式分别为_____________________。
5、白磷在氯气中燃烧可以得到和，其中气态分子的立体构型为______。
6、SO2分子中心原子的杂化类型为___________，分子的空间构型为___________，与CO2构型不同的原___________________________________________________________________，由此判断的键角____ 的键角。（填“>”、“<”或“=”）
7、[Ag(NH3)2]+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键，则该配离子的空间构型是_____。
8、NH3是重要的配体，如[Cu(NH3)4]2+，NH3分子的VSEPR模型为________，其中H—N—H的键角为107.3°，则[Cu(NH3)4]2+中H—N—H的键角___107.3°(填“大于”“小于”“等于”)。
9、化合物 I3 AsF6为离子化合物，其中阳离子(I)中心原子的杂化方式为___________。
10、四硼酸根中硼原子的杂化方式为___________。
11、F3B-NH3晶体中，B原子的杂化轨道类型为___________。
12、卟啉锌超分子中的碳原子采取的杂化方式为___________
【高考真题重现】
（2022全国甲卷）和分子（乙烯与四氟乙烯的共聚物）中C的杂化轨道类型分别为_____和_________；
（2018课标Ⅱ）
气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_____形，其中共价键的类型有______种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。
平面三角 2 sp3 气态三氧化硫以单分子形式存在，根据（2）中分析可知中心原子含有的价层电子对数是3，且不存在孤对电子，所以其分子的立体构型为平面三角形。分子中存在氧硫双键，因此其中共价键的类型有2种，即σ键、π键；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子形成4个共价键，因此其杂化轨道类型为sp3。
考点三、等电子体
等电子体:原子总数相等，价电子（主族元素即为最外层电子）总数相等。
书写方法：可以通过在同主族元素中找替代元素、在同周期相邻元素通过得失电子替换元素（离子）、价电子数分摊法（同时改变配位原子，中心原子） 等技巧快速书写。电子体具有相似的结构与性质，可推测其它微粒的结构与构型如：SCN-、N2O，和CO2互为等电子体，故可以根据CO2电子式推测电子式分别为：、
与SCN-互为等电子体的粒子有____(写两种即可)CO2、N2O、CNO-、COS
（2）离子结构如图所示，写出一种等电子体___________
12．（2021·山东泰安市·高三其他模拟）H、N、P、Mg、A1、Cu6种元素及其化合物可以形成用于生活和工业、国防中的重要材料。
（1）上述6种元素的基态原子中，只含有1个未成对电子的有_______种。
（2）肼(N2H4)可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH3取代所形成的一种物质。NH3分子的空间构型是_______，肼的沸点比氧气的沸点高的原因是_______。
（3）下表列出的是某元素的第一至第四电离能(单位：kJ·mol-1)的数据。
I1 I2 I3 I4
420 3100 4400 5900
上述6种元素中元素的电离能有类似变化的是_______(填元素符号)。
（4）氮和磷相结合能形成一类偶磷氮烯的化合物，其链状高聚物的结构为，则P的杂化方式为_______。
（5）Mg、Cu合金的拉维斯结构如图所示，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。
①若1号原子的坐标为(0，0，0)，3号原子的坐标为(1，1，1)，则2号原子的坐标为_______。
②该晶胞的化学式为_______。
【答案】3 三角锥形 肼分子间形成了氢键 Cu sp3 (，，1) MgCu2
【详解】
（1）上述6种元素的基态原子中，只含有1个未成对电子的有H、Al、Cu，共计是3种。
（2）NH3分子中氮原子的价层电子对数是＝4，含有1对孤电子对，空间构型是三角锥形，由于肼分子间形成了氢键，所以肼的沸点比氧气的沸点高。
（3）根据表中数据可知第二电离能远大于第一电离能，属于第ⅠA族或第ⅠB族，由于氢原子只有1个电子，因此满足条件的是Cu；
（4）分子中P原子形成4个o键、没有孤电子对，杂化轨道数目为4，P原子采用的杂化方式为sp3。
（5）①若1号原子的坐标为(0，0，0)，3号原子的坐标为(1，1，1)，2号原子位于面心处，其坐标为(，，1)。
②晶胞中Mg原子个数＝8，Cu原子个数16，该晶胞的化学式为MgCu2。
16．（2021·河北邯郸市·高三三模）氟代硼铍酸钾晶体是一种非线性光学晶体材料，能够将激光转化为史无前例的176纳米波长(深紫外)激光，从而可以制造出深紫外固体激光器。回答下列问题：
（1）基态K原子核外电子排布式为___________，在该原子中，原子轨道能量：___________(填“>”或“<”，下同)___________。
（2）上述四种元素中，第一电离能最小的是___________(填元素符号，下同)，电负性最大的是___________。
（3）的空间构型为___________，的杂化类型为___________，的键角比的键角___________(填“大”或“小”)，用价层电子对互斥理论解释原因为___________。
（4）已知晶体硼的熔、沸点及硬度数据和基木结构单元(由硼原子组成的正二十面体如图所示，每个三角形均为正三角形，每个顶点为一个硼原子)如下：
晶体 金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点(K) 3832 1683 2573
沸点(K) 5100 2628 3823
硬度 10 7.0 9.6
①晶体硼属于___________晶体，其理由是___________。
②每一个硼基本单元由___________个原子组成。
（5）已知晶体具有型结构，在测出晶体密度为。晶胞边长为___________(阿伏加德罗常数用表示)。
【答案】或 < > K F 直线形 大 中B的价层电子对数为3，分子的空间构型为平面三角形，键角为中N的价层电子对数为4，有1个孤对电子，分子的空间构型为三角锥形，键角为107° 原子(共价) 硼为非金属，所形成的晶体一定不是金属晶体和离子晶体，而且晶体硼的熔点和沸点也很高，硬度大，故为原子(共价)晶体 12
【详解】
（1）K为31号元素，基态K原子核外电子排布式为或；
钾是多电子原子，其角量子数相同的能级的能量随主量子数的增大而增大，主量子数相同的能级的能量随角量子数的增大而增大，主量子数和角量子数都不相同的各能级存在“能级交错”现象，能级的能量(n-1)d＞(n-2)f＞ns，故<＞；
（2）在K、B、Be、F四种元素中；同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，即K的第一电离能最小；非金属性越强，电负性越大，所以电负性最大的是F；
（3）BeF2中中心原子为Be，F为配位原子， 价层电子对数= =2 ，成键电子对数为2，孤电子对数为2-2=0，电子对构型为直线型 ，由于无孤电子对的排斥，所以 BeF2 分子构型与电子对构型相同，为直线型；的杂化类型为杂化；
中B的价层电子对数为3，分子的空间构型为平面三角形，键角为中N的价层电子对数为4，有1个孤对电子，分子的空间构型为三角锥形，键角为107°，所以的键角比的键角大；
（4） ①硼为非金属，所形成的晶体一定不是金属晶体和离子晶体，而且晶体硼的熔点和沸点也很高，硬度大，故晶体硼属于原子(共价)晶体；
②由图可知，有20个等边三角形，晶体硼每个三角形的顶点被5个三角形所共用，则此顶点完全属于一个三角形的只占到，每个三角形中有3个点，且晶体B中有20个这样的三角形，则晶体B中这样的顶点（B原子）有20××3=12，故每一个硼基本单元由12个原子组成；
（5）已知晶体具有型结构，是每个晶胞中有8个K+和8个F-，在测出晶体密度为。晶胞的体积为V=，其边长为cm=。

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