资源简介 (共83张PPT)第五章物质结构与性质 元素周期律第22讲 原子结构 原子核外电子排布课标解读 1．知道元素、核素、同位素的含义，了解原子核外电子的排布，掌握原子结构示意图。2．了解原子核外电子排布的构造原理，认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。3．知道1～36号元素基态原子核外电子的排布。考点二考点一考点一 原子结构 核素和同位素1．原子结构(1)构成原子的粒子及作用(2)粒子之间的数量关系质量数＝__________＋__________对于原子：质子数＝原子序数＝核电荷数＝原子核外电子数(3)①决定元素种类的是______________________。②决定元素化学性质的是________________。③决定原子种类的是__________________。④决定原子相对质量的是__________________。中子数质子数质子数(核电荷数)最外层电子数质子数和中子数质子数和中子数2．元素、核素、同位素、同素异形体(1)同素异形体同种元素组成的不同________，比如白磷与红磷，石墨、金刚石与C60，O2与O3等。(2)元素、核素、同位素①关系图示：单质②同位素的特征：“六同三不同”。同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。④常见的重要核素及其应用氕D氘T氚14 6C氢弹[微点归纳] (1)由于同位素的存在，核素的种数远大于元素的种类。现行元素周期表已发现的元素有118种，核素的种数远大于118种。(2)同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大；同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。(6)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素。(7)同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。(8)同位素是指同一元素的不同核素之间的关系，同素异形体是指同一元素的不同单质之间的关系，同分异构体是具有同分异构现象的化合物之间的关系。区分时抓住概念的关键点——研究对象：同位素——原子，同素异形体——单质，同分异构体——化合物。(9)只有核素才有质量数，质量数不适用于元素。质量数可以视为核素的近似相对原子质量。(10)不同核素之间的转化属于核反应，原子核发生了变化，该过程不属于化学反应。3．“四量”比较12 6C原子质量质子数中子数 原子质量 原子的相对 原子质量 元素的相对 原子质量 质量数实例 一个16 8O原子的质量是2.657×10－26 kg 16 8O的相对原子质量约为16 Ar＝Ar1a%＋Ar2b%＋…(其中a%＋b%＋…＝1) 18 8O的质量数为18备注 某核素的质量数可视为该核素的近似相对原子质量 (2)两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同。( )[提示] × Na＋与Ne核外电子排布完全相同，但是化学性质不同。(3)同温、同压、同体积的CO和NO含有的质子数相等。( )[提示] × 一分子CO含有的质子数为14，一分子NO含有的质子数为15。(4)所有的原子中都含有质子和中子。( )(5)质子数相同的原子不一定属于同一种元素。( )[提示] × 质子数决定元素种类，质子数相同的原子一定属于同一种元素。(6)电子排布式完全相同的原子一定是同一种原子。( )[提示] × 不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。[提示] × 核聚变、核裂变不属于化学变化。(9)一种元素只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。( )[提示] × 一种元素可以有中子数不同的多种核素，有多少种核素就有多少种原子。(10)质量数就是元素的相对原子质量。( )[提示] × 质量数近似等于原子的相对原子质量。(11)同位素的不同核素物理、化学性质完全相同。( )[提示] × 同位素的不同核素化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。(12)破坏原子结构的核裂变属于化学变化。( )[提示] × 化学研究的最小微粒是原子，原子核裂变不属于化学变化。微考点1 元素、核素和同位素及辨析[答案] D2．(2025·天津模拟)宏观辨识与微观探析是重要的学科素养之一，下列有关概念的说法错误的是( )C．S2与S8互为同素异形体D．丙酸和甲酸乙酯互为同分异构体[答案] A[答案] B[方法归纳] 判断同位素的两个要点微考点2 微粒中各粒子数的关系及计算[答案] B5．(2025·经典习题选萃)某元素的一种同位素X的质量数为A，含N个中子，它与1H构成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是( )[答案] C[答案] D考点二 原子核外电子的排布及应用1．能层和能级、电子云和原子轨道(1)能层(用n表示能层序数)核外电子按能量不同分成能层，电子的能层由内向外排序，通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。每层最多容纳电子数为_____，最外层电子不超过______个(K层为最外层时不超过2个)，次外层不超过_____个。2n2818(2)能级同一能层里的电子按能量不同将其分成不同的能级，通常用____________等表示；同一能层里，各能级的能量按____________的顺序依次升高。(3)电子云①电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的_____________分布的形象化描述。②同一原子的能层越高，s电子云半径______，是由于电子的能量依次______，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐______，电子云越来越向更大空间扩展。s、p、d、fs、p、d、f概率密度越大增大增大(4)原子轨道量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态(空间运动状态种类＝原子轨道数目)称为一个原子轨道，即电子在核外经常出现的区域，其中电子云轮廓图就是这种区域的描述，故这种电子云轮廓图就是____________形象化的描述。原子轨道 轨道形状 轨道数目s 球形 1p 哑铃形 3d — 5f — 7原子轨道[微点归纳] 原子轨道与能层、能级的关系解读①第一能层(K层)只有s能级，有1个原子轨道；第二能层(L层)有s、p两种能级，有4个原子轨道；第三能层(M层)有s、p、d三种能级，共有9个原子轨道。②同一能级的不同原子轨道具有相同的能量(如2px、2py、2pz的能量相同)。③不同能层的形状相同的原子轨道具有的能量随能层序数(n)增大而升高，如能量：1s<2s<3s等。2．基态和激发态 原子光谱(1)基态和激发态①基态原子：处于____________状态的原子。②激发态原子：基态原子吸收能量后，它的电子会跃迁到______能级，变为激发态原子。(2)原子光谱不同元素原子的_______________时会______或______不同的光，用光谱仪摄取各种元素原子的_________或_________，总称原子光谱。利用原子光谱上的__________来鉴定元素，称为光谱分析。最低能量较高电子发生跃迁吸收释放吸收光谱发射光谱特征谱线(3)基态、激发态和原子光谱的关系3．基态原子的核外电子排布(1)核外电子排布“三原则”[微点归纳] 核外电子排布规律的解读(1)能量最低原理：能量最低的原子轨道指的是电子填入后使整个原子能量达到最低的轨道。(2)洪特规则特例：当能量相同的原子轨道(简并轨道)在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)状态时，体系较稳定，体系的能量最低。例如，24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,29Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。(2)构造原理与电子排布式①构造原理以光谱学事实为基础，从氢开始，随__________递增，新增电子填入______的顺序称为构造原理，如图所示：核电荷数能级注意：整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定。[微点归纳] 由构造原理可知，从第三能层开始，不同能层的能级出现“交错现象”，如E(3d)>E(4s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等，即E(ns)②电子排布式(书写时，能层低的能级写在左侧，不能完全按构造原理顺序书写)电子排布式是表示原子核外电子排布的一种式子。根据_____________按能级进行排序，进而在ns、np、nd等符号的右上角用数字表示出该能级的_____的数目。例如，基态Cu原子：_____________________，其简化电子排布式：_____________。③价层电子排布式为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生______的能级称为价电子层(简称价层)。Fe的简化电子排布式为___________，价层电子排布式为_______。能量最低原理电子1s22s22p63s23p63d104s1[Ar]3d104s1变动[Ar]3d64s23d64s2(3)电子排布的轨道表示式(又称电子排布图)轨道表示式是表述电子排布的一种图式，在轨道表示式中，用方框(或圆圈)表示__________；能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连，箭头表示一种自旋状态的电子，“↑↓”称_________，“↑”或“↓”称________(或未成对电子)。箭头同向的单电子称自旋______。原子轨道电子对单电子平行[微点归纳] 三类电子排布式的比较项目 表示方法 应用示例(以磷原子为例)电子排布式 用能级符号右上角数字表示该能级的电子数 1s22s22p63s23p3简化电子 排布式 用稀有气体结构代替已充满的能层(电子层) [Ne]3s23p3价层电子 排布式 原子在参与化学反应时能够用于成键的电子排布，主族元素价电子排布就是最外层电子排布 3s23p3【正误辨析】(1)p能级的能量一定比s能级的能量高。( )[提示] × 同能层p能级的能量比同能层s能级的能量高；若是不同能层，p能级的能量不一定比s能级的能量高，如2p<3s。(2)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。( )[提示] × 2p、3p、4p能级的轨道数均为3。(3)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等。( )[提示] × 3p轨道能量高于2p轨道能量。(4)原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称为电子云。( )[提示] × 电子云为处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。(5)电子云图中的一个小点就是一个电子。( )[提示] × 电子云图中的一个小点并不代表一个电子，也不表示电子在此位置出现过一次，电子云图中小点的疏密程度表示电子在原子核外出现的概率大小。(6)同能层同能级不同轨道能量相同。( )[提示] √ 如2px＝2py＝2pz轨道能量相同。[提示] √ 6C原子2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则。(8)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。( )[提示] × 22Ti的3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10个电子，则违反了泡利原理。(9)基态砷原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p3。( )[提示] × 基态砷原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3。用简化的电子排布式书写过渡元素右侧的主族时一定要注意3d上的电子不能丢。[提示] × 因为2p轨道中的电子排布不遵循洪特规则，故不符合能量最低原理。1．(2025·湖南长沙检测)实验室常用铁氰化钾溶液来检验Fe2＋，反应的离子方程式为K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓(蓝色)。下列化学用语表示正确的是( )A．基态Fe3＋的简化电子排布式：[Ne]3d5微考点1 原子核外电子排布的规范表示[答案] D[答案] D3．回答下列问题。(1)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子；Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋的价层电子排布式为________。(2)基态Fe原子价层电子的轨道表示式为__________________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。[答案] (1)4s 4f5基态原子核外电子排布的表示方法(以基态磷原子为例)1核外电子排布的常见错误24．(2025·山东实验中学检测)钠离子电池是一种二次电池，主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作。下列说法不正确的是( )A．钠原子核外有11种不同运动状态的电子B．基态钠原子核外电子的空间运动状态有11种C．原子具有的能量：1s22s22p63s1<1s22s22p53s2D．基态钠原子的内层电子中，两种自旋状态的电子数之比为1∶1[答案] B微考点2 核外电子的能量、运动状态和空间运动状态[解析] 钠原子核外有11个电子，不同电子的运动状态不同，A正确；基态钠原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，电子占据了1s、2s、2p和3s轨道，故基态钠原子核外电子的空间运动状态有6种，B错误；1s22s22p63s1表示基态Na原子，1s22s22p53s2表示激发态Na原子，故能量：1s22s22p63s1<1s22s22p53s2，C正确；基态钠原子的内层电子排布式为1s22s22p6，每个轨道均有1对自旋状态相反的电子，故两种自旋状态的电子数之比为1∶1，D正确。5．按要求填空：(1)基态F原子核外电子的运动状态有________种。(2)基态钛原子的价层电子排布式为________，其原子核外电子的空间运动状态有________种，共有________种运动状态不同的电子。(4)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有________种。[答案] (1)9 (2)3d24s2 12 22(3)4 洪特规则 (4)15[解析] (1)氟元素的原子序数为9，由泡利原理可知，基态F原子核外电子的运动状态有9种。(2)钛元素的原子序数为22，基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价层电子排布式为3d24s2，电子占用的核外轨道数为12，则核外电子的空间运动状态有12种，由泡利原理可知，基态原子的核外电子的运动状态有22种。(3)硅元素的原子序数为14，基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2，由泡利原理可知，价电子的运动状态有4种；由洪特规则可知，核外电子在能量相同的轨道上排布时，总是尽可能分占不同的轨道且自旋平行，则[Ne]3s23p违背了洪特规则。(4)铜元素的原子序数为29，基态Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，电子占用的核外轨道数为15，则核外电子的空间运动状态有15种。6．(2025·湖北武汉检测)A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________。(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为_____。(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________。(5)F元素基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn＋2，则n＝______；原子中能量最高的是________电子。[答案] (1)N (2)Cl K (3)Fe (4)Cu (5)2 2p[解析] (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则该元素位于第二周期，其基态原子的电子排布式为1s22s22p3，即该元素为N。(2)B元素的负一价离子的核外电子排布与Ar相同，则B元素为Cl，C元素的正一价离子的核外电子排布与Ar相同，则C为K。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，即为3d5，原子失去电子时先失最外层电子，根据构造原理，该元素基态原子的价层电子排布式为3d64s2，即D元素为Fe。(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，电子排布式为[Ar]3d104s1，该元素为Cu。(5)s能级只有一个原子轨道，最多容纳2个电子，根据构造原理，推出n为2，原子中能量最高的是2p能级上的电子。判断核外电子的运动状态和空间运动状态1核外电子具有能量高低的比较2[答案] A[答案] C[答案] C[解析] C项，NH3的中心原子N上有1个孤电子对，加上中心原子上的σ键电子对，N上的价层电子对数为4，VSEPR模型应为四面体形，题图为NH3分子的空间结构，错误。[答案] C[解析] 中子数为18的氯原子的质量数为17＋18＝35，A项错误；由洪特规则知，基态碳原子2p轨道上的2个电子应分占两个轨道，B项错误，BF3分子中B原子的价层电子对数为3，杂化方式为sp2，故BF3的空间结构为平面三角形，C项正确；HCl为共价化合物，D项错误。5．(1)(2022·山东卷，16节选)基态Ni原子的价层电子排布式为___________。(2)(2022·湖南卷，18节选)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]___________。(3)(2022·河北卷，17节选)基态S原子的价层电子中，两种自旋状态的电子数之比为________。(4)(2021·山东卷，16节选)基态F原子核外电子的运动状态有___种。(5)(2023·全国乙卷，35节选)基态Fe原子的价层电子排布式为______________。(6)(2023·北京卷，15节选)基态S原子价层电子排布式为________。(7)(2022·全国乙卷，35节选)氟原子激发态的电子排布式有______，其中能量较高的是________(填字母)。a．1s22s22p43s1 b．1s22s22p43d2c．1s22s12p5 d．1s22s22p33p2[答案] (1)3d84s2 (2)3d104s24p4(3)1∶2或2∶1 (4)9 (5)3d64s2(6)3s23p4 (7)a、d d本讲要点速记：2．熟记“两素”“三同”：元素、核素；同位素、同素异形体、同分异构体。3．书写基态原子核外电子排布式的三条原理(1)能量最低原理(2)泡利原理(3)洪特规则4．掌握原子中的两种关系(1)质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)5．基态原子核外电子排布的顺序1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p6．熟记3种最外层电子的排布特征(1)最外层有3个未成对电子的为ns2np3。1～36号元素中分别为N、P、As。(2)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2、ns2np4。短周期元素中分别为C、Si和O、S。(3)最外层有一个未成对电子的可能是ns1、ns2np1、(n－1)d5ns1、(n－1)d10ns1、ns2np5。第四周期中的对应元素有K、Ga、Cr、Cu、Br。7．“两原理，一规则”的正确理解(1)原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则和泡利原理，若违背其一，则原子能量不处于最低状态。(2)半充满、全充满状态的原子结构稳定，即ns2、np3、np6、nd5、nd10等处于相对稳定结构状态。如Cr：[Ar]3d54s1、Mn：[Ar]3d54s2、Cu：[Ar]3d104s1、Zn：[Ar]3d104s2。(3)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时，却先失4s轨道上的电子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。(共133张PPT)第五章物质结构与性质 元素周期律第23讲 元素周期表、元素周期律及其应用课标解读 1．掌握元素周期表的编排原则和整体结构。2．认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化，知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。3．知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征，了解元素周期律(表)的应用价值。考点二考点三考点一考点一 元素周期表的结构与核外电子排布1．第一张元素周期表2．原子序数(1)概念：按照元素在__________中的顺序由小到大给元素编号。(2)原子序数与原子结构的关系原子序数＝____________＝质子数＝______________＝质量数－中子数。3．元素周期表的编排原则周期表核电荷数核外电子数4．元素周期表的结构(1)元素周期表的结构简记如下：(2)元素周期表中的特殊位置①过渡元素：元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族(7个副族和第Ⅷ族)10列共60多种元素，这些元素都是金属元素，最外层电子数不超过2个(1～2个)。②镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。③锕系：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。④超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。⑤碱金属元素[ⅠA(氢除外)]，卤族元素(ⅦA)，氧族元素(ⅥA)，氮族元素(ⅤA)，碳族元素(ⅣA)。[微点归纳] ①ⅠA族元素不等同于碱金属元素，氢元素不属于碱金属元素。②元素周期表中第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族。③过渡元素全部是金属元素，原子最外层电子数不超过2个。④最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数等于主族的族序数。⑤同一周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数可能相差1(2、3周期)或11(4、5周期)或25(6、7周期)。由于镧系和锕系的原因，第6、7周期的ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为25。⑥能层数＝电子层数＝周期序数，主族序数＝价电子数。⑦对于主族元素，价电子就是最外层电子，而对于过渡元素原子(Pd除外)就不仅仅是最外层电子，如Fe的价电子排布式为3d64s2。⑧元素周期表结构巧记口诀横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。5．原子结构与元素周期表的关系(1)原子结构与周期的关系周期 电子层 (能层) 序数 每周期第一种元素 每周期最后一种元素 原子 序数 价层电子 排布式 原子 序数 价层电子排布式一 1 1 ________ 2 1s2二 2 3 2s1 10 _____________1s12s22p6周期 电子层 (能层) 序数 每周期第一种元素 每周期最后一种元素 原子 序数 价层电子 排布式 原子 序数 价层电子排布式三 3 11 3s1 18 3s23p6四 4 19 4s1 36 _____________五 5 37 __________ 54 5s25p6六 6 55 6s1 86 _____________七 7 87 _____________ 118 7s27p64s24p65s16s26p67s1(2)原子结构与族的关系价层电子总数＝主族序数主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA价层电子排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2主族 ⅤA ⅥA ⅦA —价层电子排布 ns2np3 ns2np4 ns2np5 —[微点归纳] ①0族元素的价层电子排布：He为1s2，其他为ns2np6。②过渡元素(第ⅠB～ⅦB族和第Ⅷ族)的价层电子排布：(n－1)d1～10ns1～2。6．元素周期表的分区(1)按元素的种类分区(2)按价层电子排布分区(3)元素周期表中各分区原子的价层电子排布特点分区 价层电子排布s区 ns1～2p区 ns2np1～6(除He外)d区 (n－1)d1～9ns1～2(除钯外)ds区 (n－1)d10ns1～2f区 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns27.元素周期表和元素周期律的应用(1)科学预测：为新元素的发现及预测其原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新物质(3)用于工农业生产：对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。【正误辨析】(1)元素周期表共18个纵列，18个族，7个周期。( )[提示] × 元素周期表共18个纵列，第8、9、10列为Ⅷ族，共有16个族，7个周期。(2)原子的最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族元素或0族元素氦。( )[提示] √ 氢原子最外层有1个电子，H是ⅠA族元素；He原子最外层有2个电子，He是0族元素；Fe原子最外层有2个电子，Fe是Ⅷ族元素；Zn原子最外层有2个电子，Zn是ⅡB族元素。(3)价电子排布式为5s25p1的元素位于第5周期ⅠA族，是s区元素。( )[提示] × 价电子排布式为5s25p1的元素原子核外有5个电子层，最外层电子数为3，位于第5周期ⅢA族，是p区元素。(4)元素周期表中ⅢB族容纳的元素种类最多。( )[提示] √ ⅢB族包括镧系元素和锕系元素，所以容纳的元素种类最多。(5)两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1。( )[提示] √ 若两短周期元素原子序数相差8，可能为H与F或同族短周期相邻元素，周期数一定相差1。(6)金属元素和非金属元素分界线右侧都是非金属元素，左侧都是金属元素。( )[提示] × 分界线左侧第ⅠA族的氢元素属于非金属元素。(7)同族元素原子的最外层电子数一定相同。( )[提示] × 同主族元素原子最外层电子数相同，但0族最外层电子数为2或8，不相同。(8)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素。( )[提示] × 过渡元素是指元素周期表中ⅢB族(第3列)到ⅡB族(第12列)，共10列所含元素。(9)ⅠA族包含元素种数最多且全部是金属元素。( )[提示] × 含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，ⅠA族中的H是非金属元素。(10)对于可能存在的第119号元素，有人称之为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势判断，单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸。( )[提示] √ 由同主族元素的性质的递变规律可知“类钫”元素的金属性极强，单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸。(11)人们可以在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料。( )[提示] √ 在元素周期表中，在右上方区域寻找合成农药的材料，在金属和非金属性分界线处寻找半导体材料，在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。(12)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。( )[提示] × 镧系元素和锕系元素都占据同一格，但是由于核内质子数不相等，所以不是同位素。1．(2025·河北衡水高三检测)下列有关说法正确的是( )A．某元素基态原子的最外层有2个电子，则该元素一定处于第ⅡA族B．短周期中基态原子最外层有2个未成对电子，该元素一定是C和SiC．基态原子的价电子排布为4s24p2，则该元素处于第四周期第ⅣA族，属于p区元素D．两种短周期元素的原子序数相差8，则两种元素一定处于不同主族微考点1 原子结构与元素周期表的关系[答案] C[解析] 基态原子的最外层有2个电子，该元素可能处于第ⅡA族，也可能处于0族(He)或副族(如Zn等)，A错误；短周期中基态原子最外层有2个未成对电子，其价电子排布可能为ns2np2或ns2np4，该元素可能是C、Si、O或S元素，B错误；基态原子的价电子排布式为4s24p2，最高能层序数为4，价电子总数为4，故该元素处于第四周期第ⅣA族，最后1个电子填充在4p轨道，故属于p区元素，C正确；两种短周期元素的原子序数相差8，则两种元素可能处于同主族，如O和S，D错误。2．具有下列特征的原子对应的元素，一定属于同一周期的是( )A．最外电子层上全部都是s轨道电子B．3p能级上电子数为奇数C．4s能级上有2个电子D．次外层电子数均为8[答案] B[解析] 原子最外电子层上全部都是s轨道电子，对应元素可能是第ⅠA、ⅡA族，也可能是过渡元素，如Cu(3d104s1)等，不一定处于同周期，A错误；3p能级上电子数为奇数的原子可能是Al(3s23p1)、P(3s23p3)、Cl(3s23p5)，对应元素均处于第三周期，B正确；4s能级上有2个电子，若4s能级是最高能级，可能是第四周期的元素，如Ca(4s2)、Zn(3d104s2)等，若4s能级不是最高能级，可能是第五、六、七周期的元素，C错误；原子的次外层电子数为8的元素可能是第三周期元素，如Na、Mg等，也可能是第四周期元素，如K、Ca等，不一定处于同周期，D错误。3. (2025·湖南长郡中学月考)元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布式为nsn－1npn＋1，下列说法不正确的是( )A．Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4B．Y元素在元素周期表的第四周期第ⅥA族C．X元素所在周期中所含非金属元素最多D．Z元素在元素周期表中处于p区[答案] B微考点2 元素周期表的结构及应用[解析] Y元素原子的价层电子排布式中出现了np能级，故其ns能级已经充满且只能为2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4，A正确，B错误；Y为S元素，X为F元素，第二周期所含非金属元素最多，C正确；Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，最后1个电子填充在4p轨道，故属于p区元素，D正确。4．下列各表中数字(表示原子序数)所表示的元素与它们所在元素周期表中位置相符的一组是( )[答案] D[解析] A项，第ⅠA族元素中，第一周期是1号元素H，第二周期是3号元素Li，不相符；B项，5号元素是B，其为第二周期ⅢA族元素，第三周期ⅢA族元素为13号Al元素，不相符；C项，4号元素是Be，它是第二周期ⅡA族元素，与其同主族的第三周期元素是12号元素Mg，不相符；D项，8号元素O是第二周期ⅥA族元素，与它同主族的第三周期元素是16号元素S，与S同周期的17号元素为Cl、18号元素为Ar，与Ar同族的第一周期0族元素为He，这几种元素的相对位置都正确，相符。[方法规律] 同主族、邻周期元素原子序数差的关系(1)第ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。(2)第ⅡA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。(3)第ⅢA～第ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32、32。(4)0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32、32。5．下列关于常用元素周期表的说法正确的是( )A．第ⅠA族元素称为碱金属元素B．基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于第ⅥB族C．元素周期表第四、第五、第六周期中都含有18种元素D．元素原子的电子层数等于其所在周期的周期序数[答案] D[解析] 第ⅠA族中氢元素为非金属元素，不是金属元素，A错误；基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于第ⅥB族或第ⅦB族，B错误；元素周期表中，第四、第五周期各含有18种元素，第六周期含有32种元素，C错误；元素周期表中，元素原子的电子层数等于其所在周期的周期序数，D正确。6．(2024·试题调研)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序数分别为m和n，则下列关于m和n的关系不正确的是( )A．n＝m＋1 B．n＝m＋18C．n＝m＋25 D．n＝m＋11[答案] B[解析] 对于第二、三周期，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数只相差1，而对于第四、五周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差11；而对于第六、七周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差25。7．(2025·湖南师大附中检测)闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。金属钛可用金属钠还原制得。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列关于金属钠或钛的叙述不正确的是( )A．上述钛原子中，中子数不可能为22B．钠元素处于周期表的s区C．钛的不同核素在周期表中处于不同的位置D．钛元素是d区的过渡元素微考点3 元素周期表的分区及应用[答案] C[解析] 48Ti、49Ti、50Ti等核素的中子数分别为26、27、28，A正确；22Ti的价电子排布式为3d24s2，因此钛是d区第四周期的过渡元素，钠元素的价电子排布式为3s1，因此是s区第三周期主族元素，B、D正确；元素在周期表中的位置由其质子数决定，钛的同位素原子的质子数相同，在周期表中的同一位置，C不正确。8．元素周期表将元素的结构、位置与性质结合在一起，根据元素的原子序数就能推断出该元素在周期表中的位置，进而推断出该元素原子的结构和性质。下列关于33号元素的说法正确的是( )A．该元素位于d区B．该元素为金属元素C．该元素位于第四周期第ⅢA族D．该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3[答案] D[解析] 该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，该元素最后填入的电子在p层，该元素位于p区，故A错误，D正确；33号元素为砷，为非金属元素，故B错误；价层电子排布式为4s24p3，共有四层电子，最外层有5个电子，该元素位于第四周期第ⅤA族，故C错误。[易错提醒] 对价电子认识的误区(1)价层电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价层电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。(2)同一族元素的价层电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价层电子排布也不相同。9．1869年，门捷列夫发表了第一张元素周期表。150多年里，科学家根据元素间的规律创造了各式各样的元素周期表。以下为螺旋式元素周期表的部分结构，下列说法正确的是( )A．由于非金属性：②>⑤，因此②的简单氢化物的熔、沸点与热稳定性均高于⑤B．⑧的单质与化合物广泛应用于半导体工业C．③的单质不能通过置换反应得到①的单质D．③④⑤⑥元素的原子半径依次减小，形成的简单阴阳离子半径依次增大[答案] B[解析] 由螺旋式元素周期表的部分结构可知，同一圆圈沿顺时针原子序数逐渐增大，纵向位于同一主族，则①～⑧分别为C、O、Mg、Al、S、Cl、Ar、Ge，氢化物的熔、沸点与非金属性无关，与相对分子质量和氢键有关，故A错误；Ge位于金属与非金属分界线附近，是良好的半导体材料，Ge的单质与化合物广泛应用于半导体工业，故B正确；镁和二氧化碳反应生成碳单质，故C错误；离子半径大小：S2－>Cl－>Mg2＋>Al3＋，故D错误。考点二 元素周期律1．元素周期律的内容及实质2．主族元素的原子结构和元素性质的变化规律(1)原子结构的变化规律名称 同周期(左→右) 同主族(上→下)核电荷数 逐渐________ 逐渐________电子层数 均相同 逐渐________原子半径 逐渐________ 逐渐________离子半径 阳离子逐渐________ 阴离子逐渐________ 阳离子(或阴离子)逐渐________增大增大增多减小增大减小减小增大(2)元素性质的变化规律名称 同周期(左→右) 同主族(上→下)金属性 逐渐________ 逐渐________非金属性 逐渐________ 逐渐________气态氢化物 的稳定性 逐渐________ 逐渐________第一电离能 呈________趋势 逐渐________电负性 逐渐________ 逐渐________减弱增强增强减弱增强减弱增大减小增强减弱注意：(1)影响原子半径的因素①能层数——能层数越多，原子半径越大；②核电荷数——能层数相同，核电荷数越大，原子半径越小(0族除外)。(2)F无正价，O无最高正价。3．元素的金属性和非金属性强弱的判断方法4．电离能(I)5．电离能的三个重要应用6．电负性[微点归纳] 金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。7．电负性的三个重要应用8．对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与__________的主族元素的有些性质是相似的，这种相似性被称为“对角线规则”。右下方9．学生必做实验：同周期、同主族元素性质的递变实验一实验目的 探究碱金属元素性质递变规律 实验操作实验现象 都能在空气中燃烧，钠产生_____色火焰，钾产生________色火焰(透过蓝色钴玻璃)，____燃烧更剧烈 金属____在水面上，_______成闪亮的小球，___________，发出_____________，反应后的溶液呈_____色；钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧实验结论 金属的活泼性K_____Na 金属的活泼性：K_____Na黄浅紫钾浮熔化四处游动嘶嘶的响声红>>实验二实验目的 探究卤素单质间的置换反应 实验操作实验现象 振荡、静置后，溶液由无色变为______色 振荡、静置后，溶液由无色变为____色 振荡、静置后，溶液由无色变为_____色实验结论 氧化性：___________________ 橙黄褐褐Cl2>Br2>I2实验三实验目的 比较同周期主族元素金属性强弱 实验 操作实验 现象 加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色 没有明显变化实验 操作实验 现象 先生成白色沉淀，滴加盐酸后沉淀逐渐溶解，滴加氢氧化钠溶液后沉淀不溶解 先生成白色絮状沉淀，滴加盐酸和氢氧化钠溶液后沉淀逐渐溶解结论 金属性：Mg____Al >[微点归纳] 金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指金属单质在水溶液中失去电子能力的性质，两者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。【正误辨析】(1)第ⅤA族元素的最高正价与族序数相同。( )[提示] √ 元素的最高正化合价等于其主族序数(F无正价、O无最高正价)。(2)离子半径r(S2－)>r(Cl－)>r(Al3＋)>r(Mg2＋)>r(Na＋)。( )[提示] × r(S2－)>r(Cl－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。(3)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能。( )[提示] × 钠元素的第一电离能小于镁元素的第一电离能，但是第二电离能大于镁。(4)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C。( )[提示] × 第一电离能从大到小的顺序是F>N>O>C。(5)I的原子半径大于Br，HI的热稳定性比HBr强。( )[提示] × Br的非金属性比I强，HBr的热稳定性比HI强。(6)P的非金属性强于Si，H3PO4的酸性比H2SiO3强。( )[提示] √ 非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。(7)可以根据金属活动性顺序表判断元素原子电离能的大小。( )[提示] × 金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断元素原子电离能的大小。(8)原子的最外层电子数是2的元素，一定是ⅡA族元素。( )[提示] × 不一定。可以是0族元素He和过渡元素等。(9)同一周期元素，从左至右，元素的第一电离能逐渐增大。( )[提示] × 同一周期元素中，第ⅡA、VA族中由于元素价电子排布处于全空和半满状态，表现出的第一电离能比同周期相邻元素的大，如I(N)>I(O)。(10)Ga与As位于同一周期，原子序数Ga[提示] × Ga和As为同一周期元素，原子序数GaAs，由于从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能Ga小于As。(11)最外层电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大。( )[提示] √ 每一周期第一电离能最大的为稀有气体元素。(12)主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。( )[提示] × 元素的电负性大，第一电离能不一定大。如N元素的电负性小于氧元素的电负性。但N元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能大于O元素。1．(2025·湖南长沙检测)X、Y、Z、W、M是五种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示，已知Y的原子核外电子总数是W的4倍，M、X的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法错误的是( )A．金属性：X>WB．非金属性：Z>Y>MC．M、X、Y、Z的离子半径：MD．W与Z形成的气态分子中各原子最外层均达到8e－稳定结构微考点1 粒子半径、元素金属性和非金属性的比较[答案] D[解析] 由题给信息推知，M、W、X、Y、Z分别为H、Be、Na、S、Cl元素。金属性：Na>Be，非金属性：Cl>S>H，A、B均正确；离子的电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径：H＋快速判断原子(或离子)半径大小的方法[答案] C3．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p3 ②1s22s22p4 ③1s22s22p63s23p4下列有关比较中正确的是( )A．原子半径：③>②>①B．非金属性：③>②>①C．电负性：①>②>③D．第一电离能：①>②>③[答案] D微考点2 电离能、电负性的变化规律及应用[解析] 根据三种元素的基态原子的电子排布式可知，①、②、③依次为N、O、S元素。同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小，同主族从上到下元素的原子半径逐渐增大，则原子半径③(S)>①(N)>②(O)，A项错误；同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则非金属性③(S)<②(O)，B项错误；同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，则电负性②(O)>①(N)，C项错误；同周期从左到右主族元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素的，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，则第一电离能①(N)>②(O)>③(S)，D项正确。4．(2025·江苏南通期初调研)当汽车遭受一定碰撞力量以后，安全气囊中的物质会发生剧烈的反应：NaN3＋KNO3―→K2O＋Na2O＋N2↑(未配平)，生成大量气体。下列说法正确的是( )A．半径大小：r(Na＋)B．电负性大小：N>OC．电离能大小：I1(Na)>I1(O)D．碱性强弱：KOH[答案] A[解析] Na＋、N3－的电子层结构相同，但N3－的核电荷数更小，离子半径更大，A正确；电负性大小：NNaOH，D错误。5．(2025·七省适应性测试安徽化学)某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y、Z位于同一周期，基态X原子的价层电子排布式为nsnnpn。下列说法错误的是( )A．该阴离子中铜元素的化合价为＋3B．元素电负性：XC．基态原子的第一电离能：XD．W、X、Y、Z均位于元素周期表的p区[答案] D[解析] 基态X原子的价层电子排布式为nsnnpn，由于np能级排布电子，则ns能级已排满电子，推知n＝2，故X为C元素；W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y、Z位于同一周期，则W是H元素，X、Y、Z三种元素均位于第二周期。阴离子结构中Y形成3个共价键，X形成4个共价键，则Y是N元素，Z是F元素。阴离子带1个单位负电荷，结合各元素化合价推知，铜元素的化合价为＋3价，A正确；元素的电负性：C6．(2025·黑龙江大庆第一次质检)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是( )A．第一电离能：W>X>Y>ZB．电负性：Y>Z>WC．简单离子的半径：W>X>Y>ZD．氢化物水溶液的酸性：Y>W[答案] C[解析] 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Z与X能形成淡黄色化合物Z2X2，该淡黄色化合物应为Na2O2，则X为O元素，Z为Na元素，基态O原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍；Y与W的最外层电子数相同，结合Y的原子序数在O与Na之间，则Y为F元素，W为Cl元素。同一周期从左向右元素第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为Y>X>W>Z，A错误；非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性为Y>W>Z，B错误；四种元素的离子半径从大到小的顺序为Cl－>O2－>F－>Na＋，即W>X>Y>Z，C正确；F元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后，F原子吸引H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，则HCl的酸性强于HF，D错误。考点三 元素推断与元素的性质“位—构—性”推断的核心是“位”，即根据结构首先判断元素在元素周期表中的位置，然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质；也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置，进而推断出其结构。1．元素周期表中“位—构—性”的关系2．元素推断中主族元素及其化合物的物理性质(1)颜色：①常温下，单质为有色气体的元素是F、Cl。②常温下，单质为黄色固体的元素是____。③焰色试验现象呈黄色的元素是_____，呈紫色的元素是____(通过蓝色钴玻璃观察)。(2)状态：常温下，单质呈液态的非金属元素是Br。(3)气味：能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素是S。(4)熔点：单质熔点最高的非金属元素是____。氧化物熔点最高的非金属元素是Si。SNaKC(5)硬度：单质为天然物质中硬度最大的元素是C。(6)密度：单质最轻的金属元素是______；单质最轻的非金属元素是____。(7)溶解性：简单气态氢化物最易溶于水的元素是_____。(8)导电性：单质能导电的非金属元素是C；单质属于半导体材料的是Si。(9)晶体类型：单质及其最高价氧化物都是共价晶体的元素是Si。LiHN3．元素推断中短周期主族元素及其化合物的化学性质(1)空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是____。(2)最高价氧化物及对应水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是_____。(3)最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物可形成离子化合物的元素是___。(4)单质及其氢化物均具有漂白性的元素是_____。NAlNO(5)盐溶液加入NaOH溶液并加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该元素是____。(6)最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是_________。(7)短周期中单质与水反应最剧烈的金属元素是______，非金属元素是____。NCl(Na)NaF[微点归纳] 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。(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。(5)元素周期表的分区。(6)原子半径和离子半径的大小关系。4．理清“序、层”规律(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前右，阳后左”，即阴离子在前一周期右侧，阳离子在后一周期左侧，阳离子的原子序数大。如核外电子排布相同的主族元素的相对位置判断方法：若短周期主族元素的简单离子：A＋、B2＋、C－、D2－具有相同的电子层结构，则A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下：故原子序数：_____________原子半径：_____________离子半径：___________________(2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。B>A>C>DA>B>D>CD2－>C－>A＋>B2＋[微点归纳] 元素位、构、性推断关系中的四个关注(1)关注关键词“难易”，判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。(2)关注关键词“最高价”，根据元素的氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物对应的水化物。(3)关注关键词“最简单”“稳定性”，通过氢化物比较元素非金属性的强弱时，必须是最简单气态氢化物的稳定性，注意C、N等有多种氢化物，稳定性与熔、沸点无关。(4)关注结构特点和特殊性质的描述，对核外电子排布特点(如价层电子排布、未成对电子、成对电子等)或物质特殊性质的描述往往是推断的突破口。【正误辨析】(1)电子层结构相同的粒子化学性质一定相同。( )[提示] × 电子层结构相同的微粒可能为阳离子或原子或阴离子，不同微粒间的化学性质有差异。(2)酸性：HClO4>HBrO4与热稳定性：HCl>HBr，二者均可证明非金属性：Cl>Br。( )[提示] √ 最高价氧化物对应水化物的酸性以及气态氢化物的稳定性均可以证明非金属性的强弱。(3)同一周期元素的原子，半径越小越容易失电子。( )[提示] × 同一周期元素的原子，半径越小越容易得电子。(4)根据元素周期律可知金属性最强的是铯，非金属性最强的是氦。( )[提示] × 金属性最强的是铯，非金属性最强的是氟。(5)因为非金属性：Cl>S，故HClO的酸性比H2SO4的强。( )[提示] × 应该是最高价氧化物对应的水化物，HClO不是氯的最高价氧化物对应的水化物。(6)根据Ba(OH)2易溶，Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，推知Be(OH)2难溶。( )[提示] √ Be、Mg、Ca、Ba是同主族元素，金属性逐渐增强，性质相似又有递变性。(7)F、Cl同主族，类比Cl2的性质可推出F2在反应中既可作氧化剂，也可作还原剂。( )[提示] × F2只能作氧化剂，不能作还原剂。(8)在周期表中的氯、硫、磷附近探索研制农药的元素，所以这几种元素的化合物都有毒。( )[提示] × 氯化钠等无毒。1．(2025·七省适应性测试贵州化学)某种快速充电器所使用的半导体材料是氮化镓(GaN)，半导体材料还有GaY、GaZ、XW等。W、X、Y、Z在周期表中相对位置如图所示，其中W的一种同位素可用于文物年代测定。下列说法正确的是( )A．原子半径：Z>GaB．XW属于共价晶体C．简单氢化物的稳定性：X>YD．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y微考点1 结合元素周期表的结构片段推断未知元素[答案] B[解析] 根据五种元素在周期表中的相对位置推知，W、X、Y、Z分别代表C、Si、P、As元素。原子半径：Ga>As(Z)，A错误；XW为SiC，属于共价晶体，B正确；由于非金属性：SiAs，则最高价氧化物对应水化物的酸性：H3PO4>H3AsO4，D错误。2．(2025·天津南开区模拟)X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素在元素周期表中的位置如图所示，Z的第一电离能比W的第一电离能大，M的3p轨道上有2个未成对电子。以下说法错误的是( )A．电负性：W>Z>YB．最高价氧化物对应水化物的酸性：M>YC．通过电解熔融的X2W3可制得X单质D．常温下，将一定量气态Z2W4充入一烧瓶内，烧瓶内始终为无色[答案] D3．(2025·广东广州期初调研)短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，基态X、Z、W原子均有两个单电子，W与Z同主族。下列说法错误的是( )A．第一电离能：Y>ZB．简单离子的还原性：W>ZC．氧化物对应水化物的酸性：Y>WD．X、Y的氢化物分子中均可能存在非极性键[答案] C微考点2 结合文字描述信息推断元素[解析] 基态X、Z、W原子均有两个单电子，则核外电子排布可能为1s22s22p2、1s22s22p4、1s22s22p63s23p2、1s22s22p63s23p4，即可能为C、O、Si、S，W与Z同主族且Z的原子序数小于W，故X为C，Z为O，W为S，再结合原子序数关系可知Y为N；基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，p轨道为半充满状态，则第一电离能：N>O，A正确；S2－的还原性强于O2－，B正确；题目未说明酸的种类，无法比较，C错误；C的氢化物C2H6中存在C—C非极性键，N的氢化物N2H4中存在N—N非极性键，D正确。4．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反。基态Y原子M层上有两个未成对电子，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍。下列说法错误的是( )A．第一电离能：Z>W>YB．简单离子还原性：Z>W>XC．原子半径：Y>W>XD．简单氢化物的沸点：X>Y>W[答案] D[解析] 根据题意可知X为O，Y为Si，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍，则W为S；又短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，则Z为P。P原子最外层p能级电子为半充满，故第一电离能：Z>W>Y，A正确；非金属性越强，单质氧化性越强，而相应简单阴离子的还原性越弱，则简单离子还原性：Z>W>X，B正确；同一周期主族元素从左到右原子的半径渐渐变小，Y和W为第三周期元素，X为第二周期元素，则原子半径：Y>W>X，C正确；Y的简单氢化物为SiH4，W的简单氢化物为H2S，H2S的相对分子质量大于SiH4，则简单氢化物的沸点：X>W>Y，D错误。5. (2025·河北沧州八校联盟联考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Y、Z位于同一周期。无机物[YW4]＋[ZXY]－与某种有机化合物(如图)互为同分异构体。下列说法中错误的是( )A．电负性：XB．最简单氢化物的沸点：XC．X、Y、Z均可形成至少两种氢化物D．有机物X2W5YW2结合质子的能力强于YW3[答案] B微考点3 结合物质结构中原子成键推断元素[解析] 根据题意分析可知，W、X、Y、Z分别是H、C、N、O。电负性：CNH3，B错误；C、N、O可形成CH4、C2H6、NH3、N2H4、H2O、H2O2至少两种氢化物，C正确；有机化合物C2H5NH2结合质子的能力强于NH3，D正确。6．下表是局部的元素周期表(部分元素用字母表示)，请回答下列问题：(1)a、b、e的原子半径由大到小的顺序为________________(用元素符号表示)。(2)上表所列元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是____(填化学式)，金属性最强的元素是________(填元素符号)。(3)f、g、h三种元素的气态氢化物中，最稳定的氢化物是______(填化学式)，写出该氢化物在水中的电离方程式：___________________。(4)下表给出了14种元素的电负性数值：元素 Al B Be C Cl F Li电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0元素 Mg N Na O P S K电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 0.8分析上表中元素的原子序数与电负性的数据，可以得到的规律有____(填字母，下同)。A．同周期元素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次减小B．同周期元素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次增大C．同主族元素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次减小D．同主族元素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次增大(5)根据你所归纳的元素电负性的变化规律，预测钙元素的电负性可能为________。A．0.60 B．1.0 C．1.3 D．1.5[答案] (1)Al>C>H (2)HClO4 Na(3)HCl HCl===H＋＋Cl－(4)BC (5)B[解析] 由元素在周期表中位置可知a为H，b为C，c为F，d为Na，e为Al，f为P，g为S，h为Cl。(1)原子核外电子层数越多原子半径越大，三种元素分占不同周期，电子层数Al>C>H，原子半径Al>C>H。(2)元素非金属性越强最高价氧化物对应的水化物酸性越强，表中所列元素中非金属性最强的为F，但F不存在最高价氧化物对应的水化物，其次是Cl，则最高价氧化物对应的水化物酸性最强的为HClO4；同周期元素从左到右金属性递减，同主族元素从上到下金属性递增，则金属性最强的元素为Na。(3)f、g、h分别为P、S、Cl，同周期元素从左到右非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，则氢化物最稳定的为HCl；HCl为强酸，其电离方程式为HCl===H＋＋Cl－。(4)同周期元素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次增大，A错误，B正确；同主族元素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次减小，C正确，D错误。(5)根据元素电负性递变规律可知Ca的电负性介于K和Mg之间，故B正确。推断元素周期表中未知元素的要点(1)结构与位置互推是解题的核心1(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。短周期元素原子与成键数目的关系如下表2成键 数目 1 2 3 4 5 6对应 元素 H、F、Cl O、S B、Al、N、P C、Si N、P S1．(2024·黑、吉、辽卷，11,3分)如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法错误的是( )A．单质沸点：Z>Y>WB．简单氢化物键角：X>YC．反应过程中有蓝色沉淀产生D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y[答案] D[解析] W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，即5个原子轨道(1s、2s、2px、2py、2pz)，则X可能为N、O、F；Y、Z原子有两个未成对电子，可能为C、O、Si、S；Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为Cu元素；结合溶液中的转化实验：CuSO4溶液中通入NH3至过量生成[Cu(NH3)4]SO4，推得W为H元素、X为N元素、Y为O元素、Z为S元素。S单质常温下为固体，H2、O2(或O3)为分子晶体，单质沸点：Z>Y>W，A正确；NH3和H2O中N、O原子都是sp3杂化，N原子有1个孤电子对，O原子有2个孤电子对，H2O中孤电子对的斥力更大，故键角：NH3>H2O，B正确；CuSO4溶液中逐渐通入NH3，先生成蓝色沉淀[Cu(OH)2]，继续通入NH3生成[Cu(NH3)4]2＋，C正确；由[Cu(NH3)4]2＋的结构可知，配位原子是氮原子(X)，D错误。2．(2024·贵州卷，9,3分)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是( )A．第一电离能：YB．该化合物中Q和W之间可形成氢键C．X与Al元素有相似的性质D．W、Z、Q三种元素可形成离子化合物[答案] A[解析] 已知W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y是有机物分子骨架元素，故Y为C；X的最外层电子数等于内层电子数，故X为Be；由题图可知，W形成1个共价键，Q形成2个共价键，W的原子序数最小，且Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物，故W为H、Q为O，形成的液态化合物为H2O和H2O2；Z的原子序数介于Y(C)和Q(O)之间，故Z为N。同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是N的2p轨道为半充满状态，较为稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：C3．(2024·新课标卷，11,6分)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2纳米药物，具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是( )A．W、X、Y、Z四种元素的单质中，Z的熔点最高B．在X的简单氢化物中，X原子轨道杂化类型为sp3C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可溶于NH4Cl溶液D．Y3[Z(WX)6]2中，WX－提供电子对与Z3＋形成配位键[答案] A[解析] 根据题意分析：W为C，X为N，Y为Mg，Z为Fe。Mg、Fe为金属晶体，熔点较高，N2为分子晶体，熔点较低，C的单质可能为金刚石(共价晶体)，熔点高于铁单质，A错误；N(X)的简单氢化物NH3的中心N原子的价层电子对数为3＋1＝4，杂化类型为sp3，B正确；NaCl为强酸强碱盐，其溶液显中性，NH4Cl为强酸弱碱盐，其溶液因NH水解显酸性，可溶解Mg(OH)2，C正确；Fe3＋有空轨道，CN－有孤电子对，二者可形成配位键，D正确。知识拓展 CN－中，C和N都有孤电子对，而C的电负性小，对电子的吸引能力弱，更容易提供孤电子对，则实际提供孤电子对形成配位键的原子为C。4．(2024·浙江1月卷，12,3分)X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，X原子半径最小，短周期中M电负性最小，Z与Y、Q相邻，基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等，下列说法不正确的是( )A．沸点：X2Z>X2QB．M与Q可形成化合物M2Q、M2Q2C．化学键中离子键成分的百分数：M2Z>M2Q[答案] D5．(2024·福建卷，4,4分)某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是( )A．简单氢化物沸点：Z>WB．YW3分子的空间构型为三角锥形C．原子半径：YD．最高价氧化物对应水化物的碱性：X[答案] A[解析] X为Be，Y为B，Z为O，W为F。H2O常温下为液态，HF常温下为气态，沸点：H2O>HF，A正确；YW3为BF3，中心B原子的价层电子对数为3且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，B错误；四种元素为同周期主族元素，原子半径随核电荷数的增大而减小，原子半径：Be>B>O>F，即X>Y>Z>W，C错误；金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Be>B，则碱性：Be(OH)2>H3BO3，D错误。6．(2023·全国乙卷，10,6分)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是( )A．X的常见化合价有－1、－2B．原子半径大小为Y>X>WC．YX的水合物具有两性D．W单质只有4种同素异形体[答案] A[解析] W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可得X为O、Y为Mg；W、X、Y形成的化合物溶于稀盐酸有无色无味气体生成，则该气体应为CO2，则W为C。O元素常见的化合价有－1、－2，A项正确；原子半径大小为Mg>C>O，即Y>W>X，B项错误；MgO的水合物为Mg(OH)2，属于中强碱，C项错误；碳单质有石墨、金刚石、C60、C70、C120等，D项错误。本讲要点速记：1．牢记1～7周期的元素种类数：2、8、8、18、18、32、32。2．掌握五个关系式(1)质子数＝原子序数。(2)电子层数＝周期序数。(3)最外层电子数＝主族序数。(4)最高正价＝主族序数(O、F除外)。(5)最低负价＝主族序数－8(H除外)。3．理解原子结构与元素性质的递变规律4．掌握两个物理量(1)电离能：定量描述元素原子失去电子的能力。要注意ⅡA、ⅤA族元素的特殊性。(2)电负性：定量描述元素原子得电子能力。5．常见元素及其单质、化合物的特性总结6．元素推断题的解题思路(共112张PPT)第五章物质结构与性质 元素周期律第24讲 化学键课标解读 1．掌握化学键的定义及离子键、共价键的形成。2．会书写电子式。3．了解共价键的类型及键参数。考点二考点一考点一 化学键与化合物类型 电子式1．化学键(1)定义和分类(2)离子键和共价键的比较项目 离子键 共价键 非极性键 极性键成键 粒子 __________________ ________ 成键 实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对不偏向任何一方原子 共用电子对偏向一方原子(电负性强的原子)阴离子、阳离子原子项目 离子键 共价键 非极性键 极性键形成 条件 一般________金属与_____非金属经电子得失，形成离子键 ______元素原子之间成键 ________元素原子之间成键存在 ________化合物 非金属单质；某些共价化合物或离子化合物 共价化合物或某些离子化合物活泼活泼同种不同种离子2．离子化合物和共价化合物化合物 类别 离子化合物 共价化合物定义 由__________构成的化合物 以共用电子对形成分子的化合物构成 微粒 __________________ ________化学键 类型 一定含有__________，可能含有__________ 只含有__________离子键阴离子、阳离子原子离子键共价键共价键3．化学键的符号表征——电子式(1)定义：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的____________(价层电子)的式子。最外层电子(2)电子式的分类书写[微点归纳] 化学键、电子式判断常见错误(1)认为物质在熔化时都破坏化学键，如HCl、S等熔化时不破坏化学键。(2)认为物质中均含化学键，如稀有气体中不含化学键。(3)认为金属与非金属之间不能形成共价键，如AlCl3中存在共价键。(4)认为离子化合物中不存在共价键，如NaOH中存在共价键。(5)认为共价化合物中存在离子键，根据离子化合物定义，若含离子键一定是离子化合物。(6)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但只由非金属元素形成的含有原子团的某些物质中也可能存在离子键，如NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等。(7)化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，只有化学键的断裂不一定是化学变化，如HCl溶于水、熔融NaCl、粉碎石灰石等。(8)强碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物及其过氧化物中存在离子键，这些物质都为离子化合物。(9)离子化合物溶于水或熔化后均电离出自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏；共价化合物在熔融条件时不电离，所以熔融状态时能导电的化合物一定是离子化合物。(10)用电子式表示化合物的形成过程(3)用电子式表示化合物的形成过程①离子化合物如NaCl：__________________。②共价化合物如HCl：____________________。[微点归纳] 关于化学键的几点说明(1)离子键中的“静电作用”既包括静电吸引力又包括静电排斥力。(2)由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如AlCl3中Al—Cl键为共价键。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。4．化学键类型与物质类别的判断除稀有气体中没有化学键外，其他物质都存在化学键。化学键与物质的类别之间的关系可概括为：(1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。(2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。(4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。(5)既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。(6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。(7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3等。【正误辨析】(1)形成离子键的静电作用指的是阴、阳离子间的静电吸引作用。( )[提示] × 静电作用包括静电吸引和静电排斥。(2)某些金属与非金属原子间也能形成共价键。( )[提示] √ 例如AlCl3为共价化合物。(3)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，多个原子形成的化合物可能包含离子键。( )[提示] √ 例如NH4Cl中含有离子键。(4)所有物质均含有化学键。( )[提示] × 稀有气体不含化学键。(5)有化学键断裂的变化一定是化学变化。( )[提示] × 例如NaCl溶于水有离子键断裂，为物理变化。(6)某元素原子的最外层只有一个电子，它跟卤素原子结合时，所形成的化学键一定是离子键。( )[提示] × 例如HCl中化学键为共价键。(7)不同元素的原子构成的分子只含极性共价键。( )[提示] × H2O2中既含极性键又含非极性键。(8)含有离子键的化合物中，一个阴离子可同时与几个阳离子形成静电作用。( )[提示] √[提示] ×[提示] √1．(2025·广东中山七校联考)一定条件下，氨与氟气发生反应：4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F，其中NF3的空间结构与NH3相似。下列说法错误的是( )A．上述反应除F2外，其他三种物质均为共价化合物B．NF3中各原子均满足最外层8电子稳定结构C．NF3中只含极性共价键D．NH4F中既含有离子键又含有共价键微考点1 化学键与化合物类型的判断[答案] A2．(2025·广东东莞东华高级中学月考)下列说法中正确的是( )A．CH4和BCl3分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构B．Na2O2是含有非极性共价键的离子化合物C．将某种化合物溶于水，若能导电说明这种化合物是离子化合物D．氯气与NaOH反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成[答案] B[解析] CH4和BCl3分子中C、Cl满足最外层8电子的稳定结构，H、B不满足最外层8电子的稳定结构，A错误；部分共价化合物在水溶液中能电离出自由移动的离子，离子化合物在水溶液中或熔融状态下能电离出自由移动的离子，故将某种化合物溶于水，若能导电不能说明这种化合物是离子化合物，C错误；氯气与NaOH反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，过程中，有离子键、极性键和非极性键的断裂，有离子键、极性键的形成，D错误。化学键与物质类别的关系1判断离子化合物和共价化合物的方法23．(2025·山东滨州检测)下列表示物质结构的化学用语不正确的是( )微考点2 电子式及其规范书写[答案] A[答案] BA．①②③④⑦ B．①③④⑦⑧C．②③④⑤⑥ D．①③⑤⑥⑧[答案] B陌生电子式书写方法确定该物质是属于共价化合物还是离子化合物。确定该物质中各原子的成键方式。根据各原子最外层电子数和成键后各原子达到最外层8(或2)电子稳定结构的要求，分析各原子共用电子对的情况。根据化合物类型、成键方式和原子稳定结构的分析，书写电子式。12346．(2025·天津十二重点中学高三联考)短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大，由这些元素组成的物质之间的转化关系如图所示，其中c、d为单质，a、b、g为二元化合物。b是10电子分子，g是18电子分子。下列说法正确的是( )A．同温同浓度的e和f溶液，后者pH较大B．含X、R、Z三种元素的化合物只有一种C．0.1 mol的d与足量的e溶液反应转移电子数约为1.204×1023D．e和f所含化学键类型相同微考点3 等电子粒子的判断与应用[答案] D[解析] 由题中转化关系和条件可知，a应为氯化钠，b是10电子分子，则b为H2O；题中通电过程实际是电解饱和氯化钠溶液生成H2、Cl2和NaOH，c、d为单质，且两者能反应生成18电子的物质g，g应为HCl；d还可以与e反应，由此推出d应是Cl2，c是H2；Cl2可与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，所以f为NaClO；则短周期主族元素R、X、Y、Z分别是H、O、Na、Cl。e为NaOH，其水溶液呈强碱性，而f为NaClO，水解使溶液显碱性，则同温同浓度的两种溶液中，前者pH大，A项错误；含O、H、Cl三种元素的化合物有很多，如HClO、HClO3、HClO4等，B项错误；Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，则0.1 mol的Cl2参加反应时，转移电子数为0.1NA，即6.02×1022个电子，C项错误；e为NaOH，f为NaClO，两者所含化学键均为离子键与极性共价键，D项正确。7. (2025·湖北黄冈检测)已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已略去)：(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，且C的水溶液呈碱性，请写出A、D的电子式：________________、________________。(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子。①A与B在溶液中反应的离子方程式为________________________________________________________________________________。②根据上述离子方程式，可以判断C与B结合质子的能力大小是_______________________________________(用化学式或离子符号表示)。8．(2024·福建漳州高三起点检测)如图所示，a、b、c均为非金属单质，d、e均为含有10个电子的共价化合物，且分子中所含原子个数：d>e，f为离子化合物。则下列说法错误的是( )A．常温下，单质a呈气态B．单质c具有强氧化性C．稳定性：d>eD．f受热易分解为d和e[答案] C[解析] 非金属单质形成的含有10个电子的共价化合物有CH4、NH3、H2O、HF。由于f为离子化合物且分子中所含原子个数d>e，则d是NH3，e是HF，f是NH4F。因此a、b、c分别是N2、H2、F2。根据非金属性F>N可知，HF的稳定性强于NH3，故C错误。等电子微粒常见10电子微粒110电子微粒间的转化：若A、B、C、D均为10电子微粒，且它们之间存在如图转化：常见18电子微粒质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系(1)可以是两种原子，如同位素原子。(2)可以是两种分子，如CH4、NH3等。23考点二 共价键的键参数及应用1．共价键(1)本质和特征(2)分类分类依据 类型及特点 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“__________”重叠π键 电子云“__________”重叠形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对________偏移非极性键 共用电子对__________偏移原子间共用电子对的数目 单键 原子间有________共用电子双键 原子间有________共用电子三键 原子间有________共用电子头碰头肩并肩发生不发生1对2对3对[易错点拨] ①同种非金属元素原子间形成的共价键一般为非极性键，不同种非金属元素原子间形成的共价键一般为极性键。②原子形成共价键时优先形成σ键，成键原子半径越大，越难形成π键，如Si等难形成双键。(3)σ键与π键的判断方法①依据轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。②依据单、双键进行判断：共价单键全是σ键，共价双键中含有一个σ键一个π键；共价三键中含有一个σ键和两个π键。③依据强度方式判断：σ键的强度较大，较稳定。π键活泼，比较容易断裂(注意：N≡N中的π键强度较大)。④由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。⑤σ键的数目＝单键数＋双键数＋三键数＋配位键数(配位键为σ键)。⑥π键的数目＝双键数＋三键数×2。(4)极性键与非极性键的判断①看形成共价键的两原子：不同种元素的原子之间形成的是极性共价键；同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。②看电子对的偏移：共用电子对有偏移的为极性键，无偏移的为非极性键。③看电负性：成键原子电负性不同，即不同种元素形成的为极性键。2．键参数(1)概念(2)对分子结构和性质的影响[方法归纳] 一般情况下，构成共价键的原子半径越小，键长越短，共价键的键能越大，分子越稳定。3．大π键的判断及应用(1)大π键的概念①在多原子分子中如有相互平行的p轨道，它们连贯重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成π型化学键，这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键或共轭大π键，简称大π键。②大π键是3个或3个以上原子彼此平行的p轨道从侧面相互重叠形成的π键。(2)大π键的形成条件①形成大π键的原子多数处于同一平面上；②成键原子有相互平行的p轨道；③p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍。(5)常见大π键归纳【正误辨析】(1)共价键的成键原子只能是非金属原子。( )[提示] × AlCl3中为共价键。(2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大。( )[提示] × N≡N中π键比σ键强度大。(3)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。( )[提示] √ σ键为轴对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。(4)所有的共价键都有方向性。( )[提示] × s-s σ键无方向性。(5)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。( )[提示] × 碳碳三键含有1个σ键和2个π键，碳碳双键含有1个σ键和1个π键，由于碳原子σ键键能大于π键键能，故碳碳三键、碳碳双键的键能小于碳碳单键的3倍和2倍。(6)键长等于成键两原子的半径之和。( )[提示] × 键长为形成化学键的两个原子之间的核间距。(7)正四面体结构的分子的键角一定是109°28′。( )[提示] × 正四面体的P4键角为60°。(8)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成。( )[提示] √ 先形成σ键再形成π键。(9)N2分子中σ键与π键的个数比是2∶1。( )[提示] × 氮氮三键中有一个σ键两个π键，个数比为1∶2。1．(2025·广东六校联盟联考)三氟乙酸乙酯(CF3COOC2H5)是制备某药物的原料，可由三氟乙酸与乙醇反应生成。下列说法不正确的是( )A．元素的电负性：F>O>C>HB．原子半径：C>O>F>HC．1个该分子中含有13个σ键和1个π键D．三氟乙酸与乙醇反应过程中，存在σ键和π键的断裂与形成微考点1 共价键的类型及数目的判断[答案] D[解析] 根据同周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，则电负性：F>O>C>H，A正确；单键均为σ键，双键中含1个σ键和1个π键，则1个该分子中含有13个σ键和1个π键，C正确；三氟乙酸与乙醇发生酯化反应过程中存在σ键的断裂与形成，不涉及π键的变化，D错误。在分子中，有的只存在极性键，如HCl、NH3等，有的只存在非极性键，如N2、H2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H4等；有的不存在化学键，如稀有气体分子。在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性键，如NaOH、Na2SO4等；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。通过物质的结构式，可以快速有效地判断化学键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：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。1232．(2025·山东青岛检测)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )A．COCl2分子内含有σ键和π键B．在一定条件下发生反应：Fe(CO)5===Fe(s)＋5CO，过程中断裂配位键，形成金属键C．1 mol CO(NH2)2分子中含有3 mol σ键、1 mol π键[答案] C[解析] A项，其分子内含有碳氧双键、碳氯单键，则含有σ键和π键，正确；B项，反应之后配位键断裂，生成单质铁，即有金属键生成，正确；C项，单键是σ键，双键中有1个σ键和1个π键，所以1 mol该分子中含有7 mol σ键、1 mol π键，错误；D项，一个该分子中含有12个σ键，则0.5 mol三聚三氧化硫分子中含有的σ键数目为0.5 mol×12×NA mol－1＝6NA，正确。[方法归纳] 多角度认识σ键和π键的形成及特征3．(2025·河北衡水高三检测)从实验中测得不同物质中氧氧键的键长和键能的数据：微考点2 键参数及对分子结构和性质的影响其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能的大小顺序为w>z>y>x，该规律是( )A．成键时电子数目越多，键能越大B．键长越长，键能越小C．成键所用电子数目越少，键能越大D．成键时电子对越偏移，键能越大[答案] BB．Cl—Cl的键长、键能都比I—I大C．CH3COOH分子中只有σ键D．ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强[答案] D影响键长的因素(1)键长的影响因素有成键原子半径、成键原子形成共用电子对的数目。(2)一般情况下，成键原子半径越大，键长越长。例如，原子半径：F(3)成键原子种类相同时，形成共用电子对数越多，键长越短。例如，键长：C—C>C===C>C≡C。键参数与分子稳定性的关系一般情况下，构成共价键的原子半径越小，键长越短，共价键的键能就越大，分子的稳定性越强。125．键长、键能和键角是键参数的三个维度，下列有关键参数的比较错误的是( )A．键能：C—NB．键长：I—I>Br—Br>Cl—ClC．分子中的键角：H2OD．碳原子间形成的共价键键能：π键>σ键[答案] D[解析] C、N原子间形成的化学键中，三键键能最大，单键键能最小，键能由小到大的顺序为C—NBr>Cl，则键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl，B正确；H2O分子中的键角是104.5°，CO2分子中的键角是180°，所以键角：H2O[名师点拨] 通常情况下，两种相同元素形成的化学键，数目越多，结合力就越强，键能就越大；同一主族元素原子核外电子层数越多，原子半径越大；σ键比π键结合的更牢固，物质的稳定性更强，断裂消耗的能量σ键比π键更大。6. (2025·浙江杭州强基联盟联考)离子液体广泛应用于科研和生产中。某离子液体结构如图，其中阳离子有类似苯环的特殊稳定性。下列说法错误的是( )A．阳离子环状结构中所有C、N原子一定共面B．阴离子的VSEPR模型为正四面体形C．阳离子中存在的大π键为D．若阳离子中—C2H5被H原子替代，阳离子不会发生缔合[答案] D微考点3 大π键及其判断7．B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( )A．其熔点主要取决于所含化学键的键能B．形成大π键的电子全部由N提供C．分子中B和N的杂化方式相同D．分子中所有原子共平面[答案] A[解析] 无机苯属于分子晶体，其熔点与分子间作用力有关，与键能无关，A错误；B的最外层电子排布式为2s22p1，N的最外层电子排布式为2s22p3，经过sp2轨道杂化后，N原子剩下一个孤电子对，B原子剩下一个空的p轨道，所以形成大π键的电子全部由N提供，B正确；B和N都是sp2杂化，分子中所有原子共平面，C、D均正确。[答案] D1．(2024·江西卷，2,3分)科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是( )A．分子的极性：SiH4>NH3B．键的极性：H—Cl>H—HC．键角：H2O>CH4D．分子中三键的键长：HC≡N>HC≡CH[答案] B[解析] SiH4是非极性分子，NH3是极性分子，分子的极性：SiH4[答案] C[答案] B4. (2024·山东卷，9,2分)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )A．图中○代表F原子B．该化合物中存在过氧键C．该化合物中I原子存在孤对电子D．该化合物中所有碘氧键键长相等[答案] C[解析] 根据O、F原子的成键特点，O原子一般形成2个共价键，F原子一般形成1个共价键，故小灰球代表F原子，小白球代表O原子，大黑球代表I原子，A错误；由题图可知，该化合物中存在碘氧双键、碘氧单键和碘氟单键，不存在过氧键，B错误；I原子有7个价电子，由题图可知1个I原子形成1个碘氧双键、2个碘氧单键和1个碘氟单键，故I原子还有1对孤对电子，C正确；该化合物中碘氧双键与碘氧单键的键长不相等，D错误。[答案] C[解析] NaOH是由Na＋和OH－形成的离子化合物，A正确；水分子中O原子半径比H原子大，则水分子模型中较大的是O原子、较小的是H原子，H、O分别带正电荷、负电荷，形成水合离子时，指向Na＋的应为带负电的O，指向Cl－的应为带正电荷的H，C错误；Cl2分子中两个Cl原子的3p轨道采取“头碰头”方式形成σ键，D正确。6．(1)(2023·湖北卷，16节选)导致SiCl4比CCl4易水解的因素有_____(填字母)。a．Si—Cl键极性更大b．Si的原子半径更大c．Si—Cl键键能更大d．Si有更多的价层轨道(2)(2022·湖南卷，18节选)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：富马酸分子中σ键与π键的数目比为________。[解析] (1)电负性SiC，所以键能Si—Cl本讲要点速记：1．熟记化合物的两种类型(1)离子化合物：含有离子键的化合物；(2)共价化合物：只含有共价键的化合物。2．共价键的三种分类(1)极性键和非极性键；(2)π键和σ键；(3)单键、双键、三键。3．共价键的本质为原子之间形成共用电子对，共价键具有方向性和饱和性。4．判断σ键、π键的一般规律：共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键有一个σ键和两个π键。5．掌握等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。(共104张PPT)第五章物质结构与性质 元素周期律第25讲 分子结构与性质 配合物和超分子课标解读 1．结合实例了解共价分子具有特定的空间结构，并可运用相关理论和模型进行解释和预测。2．知道分子的结构可以通过波谱、晶体X射线衍射等技术进行测定。3．认识分子间存在相互作用，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力，了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。4．知道配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征，了解配位化合物的存在与应用。5．知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性、分子中键的极性与分子的空间结构密切相关。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。考点二考点一考点一 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论1．价层电子对互斥模型(VSEPR model)(1)理论要点①价层电子对互斥模型认为，分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”____________的结果。②VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对(多重键只计其中的σ键电子对，不计π键电子对)和中心原子上的____________。相互排斥孤电子对方法2：(3)VSEPR模型与分子(或离子)空间结构的关系中心原子上的价层电子对数 σ键电子对数 中心原子上的孤电子对数 VSEPR 模型名称 分子(或离子) 空间结构 实例2 2 0 直线形 __________ BeCl23 3 0 三角形 ______________ BF32 1 ________ SO2直线形平面三角形V形中心原子上的价层电子对数 σ键电子对数 中心原子上的孤电子对数 VSEPR 模型名称 分子(或离子) 空间结构 实例4 4 0 四面 体形 ______________ CH43 1 ____________ NH32 2 ________ H2O正四面体形三角锥形V形[易错点拨] VSEPR模型与分子(或离子)空间结构的关系(1)VSEPR模型反映中心原子的价层电子对的空间结构，而分子(或离子)的空间结构是指σ键电子对的空间结构，不包括孤电子对。(2)VSEPR模型和分子的空间结构不一定相同，还要看中心原子是否有孤电子对，若不含孤电子对，二者空间结构相同，否则不相同。(3)根据VSEPR模型判断分子(或离子)的空间结构时，要略去孤电子对。2．杂化轨道理论(1)杂化轨道概念：在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。(2)杂化理论要点①只有能量相近的轨道才能杂化(如ns、np)。②原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的。③杂化前后轨道数目不变。(3)杂化轨道的三种类型(4)杂化轨道类型与分子(或离子)空间结构的关系分子(或离子)(A为中心原子) 中心原子的孤电子对数 中心原子的杂化方式 分子(或离子)的空间结构 实例AB2 0 ________ ________形 BeCl21 _______ V形 SO22 sp3 ______形 H2OAB3 0 sp2 ____________形 BF31 ________ __________形 NH3AB4 0 sp3 ____________形 CH4sp直线sp2V平面三角sp3三角锥正四面体[易错点拨] 杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多，键角越小。【正误辨析】(1)H2O分子的VSEPR模型与分子空间结构一致。( )[提示] × H2O分子的价层电子对数为4，VSEPR模型是正四面体形，孤电子对数为2，分子空间结构为V形。(3)PCl5中的P原子的孤电子对数为1。( )(4)SO2分子与CO2分子的组成相似，故它们都是直线形分子。( )[提示] × SO2中S原子的价层电子对数为3而CO2中C原子的价层电子对数为2，且SO2分子中S有一个孤电子对，而CO2分子中没有孤电子对，因此SO2为V形而CO2为直线形。(5)P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′。( )[提示] × P4和CH4的分子结构均为正四面体形，P4分子中4个P占据4个顶点，键角为60°，而甲烷的键角为109°28′。(6)价层电子对互斥模型中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。( )[提示] √ 价层电子对数是σ键电子对数与孤电子对数之和，不包含π键电子对数。(7)杂化轨道也可以用于形成π键。( )[提示] × 杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。(8)NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。( )[提示] × NH3中心原子价层电子对数为4，含有1个孤电子对，N原子发生sp3杂化。(9)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构。( )[提示] × 如NH3、H2O中心原子均为sp3杂化，但分子结构均不是正四面体结构。(10)中心原子是sp杂化的，其空间结构不一定为直线形。( )[提示] × 中心原子是sp杂化的，其空间结构一定为直线形。1．下列分子或离子的VSEPR模型及空间结构正确的是( )微考点1 根据VSEPR模型推测分子(或离子)的空间结构[答案] B2．(2025·经典习题选萃)下列分子或离子中，VSEPR模型名称与分子或离子的空间结构名称不一致的是( )[析题·图文诠释] [答案] C3．(2025·湖南益阳高三模拟)价层电子对互斥(VSEPR)模型是预测分子空间结构的重要方法，下列说法正确的是( )A．O3的VSEPR模型为三角锥形B．NF3的空间结构为平面三角形[答案] D“四步法”推测分子(或离子)的空间结构4．(2025·河北衡水检测)下列分子或离子中键角按照由大到小的顺序排列的是( )①BCl3 ②NH3 ③H2O ④PCl ⑤BeCl2A．⑤①④②③ B．⑤④①②③C．④①②⑤③ D．③②④①⑤微考点2 根据VSEPR模型比较键角的大小[答案] A[答案] (1)< 见解析 (2)>(3)> (4)sp3 见解析[方法规律] 键角大小比较的三种方法(1)杂化类型不同→键角sp>sp2>sp3。(3)在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。[答案] C微考点3 判断分子(或离子)中心原子的杂化类型7．某有机化合物M的结构简式如图，其中1、2、3号原子的杂化方式分别为( )A．sp3、sp3、sp3 B．sp3、sp3、sp2C．sp2、sp3、sp2 D．sp3、sp2、sp2[答案] B[解析] 1号碳原子形成4个单键，采取sp3杂化；2号N原子形成3个共价键，含有1个孤电子对，杂化轨道数为4，采取sp3杂化；3号碳原子含有共价键为2个单键和1个碳氧双键，采取sp2杂化。判断分子中原子轨道杂化类型的两种方法8．下列分子或离子的空间结构和中心原子的杂化方式不正确的是( )微考点4 分子(或离子)的空间结构与中心原子的杂化类型[答案] D9．(2025·河北衡水高三检测)根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断，下列分子或离子的中心原子杂化方式及空间结构正确的是 ( )[答案] D考点二 分子的性质 配合物和超分子1．键的极性与分子的极性(1)共价键的极性不同同种呈电中性(2)分子的极性类型 非极性分子 极性分子形成原因 正电中心和负电中心______的分子 正电中心和负电中心__________的分子存在的共价键 非极性键或极性键 ________________________分子内原子排列 ________ __________注意：臭氧分子是含有极性键的极性分子。重合不重合非极性键或极性键对称不对称(3)键的极性对化学性质的影响①羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H＋，则羧酸的酸性越强。②与羧基相邻的碳原子所连的共价键的极性越大，羧酸的酸性越强。③一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越弱。[易错点拨] 根据分子中化学键的极性的向量和判断分子的极性，当分子中各个键的极性的向量和等于0时，是非极性分子，否则是极性分子。2．分子的溶解性(1)“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于________溶剂，极性溶质一般能溶于______溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度______。(2)“相似相溶”还适用于分子结构的________。乙醇中的—OH与水分子的—OH相近，因而乙醇能与水互溶。非极性极性增大相似性3．分子的手性4．范德华力及其对物质性质的影响5．氢键及其对物质性质的影响(1)表示及特征(2)氢键的强弱对物质性质的影响6．配位键 可看作一类特殊的共价键，成键方式不同(1)定义：成键原子一方提供__________，另一方提供空轨道形成共价键，这类“电子对给予—接受”键称为配位键。(2)表示：配位键也是一种共价键，例如，NH可表示为__，在NH中，有1个N—H形成过程与其他3个N—H形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。孤电子对7．配位化合物(1)定义：通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以__________结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。配位键(2)组成：以[Cu(NH3)4]SO4为例8．超分子 广义的分子，包括离子(1)定义：超分子是由两种或两种以上的_____通过________相互作用形成的分子聚集体。(2)重要特征：①__________；②自组装。分子分子间分子识别【正误辨析】(1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子。( )[提示] × 极性键结合的分子，若其正电中心和负电中心重合，则为非极性分子，如CO2。(2)非极性分子中，一定含有非极性共价键。( )[提示] × 非极性分子中，可能只含有极性共价键，如CH4、CO2等含有极性键，是非极性分子。(3)BCl3的空间结构为三角锥形，为极性分子。( )[提示] × BCl3的空间结构为平面三角形，为非极性分子。(4)单质分子也可能是极性分子。( )[提示] √ 臭氧分子属于极性分子。(5)CCl4和CHCl3均是四面体形的非极性分子。( )[提示] × CHCl3正电中心和负电中心不重合，是极性分子。(6)HF和HCl分子的极性相同。( )[提示] × HF和HCl都是含极性键的极性分子，极性大小：HF>HCl。(7)氢键是一种特殊的化学键。( )[提示] × 氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力。(8)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。( )[提示] × 乙醇分子、水分子中都有—OH，分子间还存在氢键。(9)氢键具有方向性。( )[提示] √ 氢键具有方向性，X—H…Y—总是尽可能在一条直线上。(10)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高。( )[提示] × 分子内氢键能使物质的熔、沸点降低。(11)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。( )[提示] × H2O比H2S稳定是因为O—H键键能大于S—H键键能，而与氢键无关。(12)提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子。( )(13)有配位键的化合物就是配合物。( )[提示] × 含有配位键的化合物不一定是配合物，如NH4Cl等铵盐中铵根离子虽有配位键，但一般不认为是配合物。(14)在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀。( )[提示] × 配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2内界中的Cl－不能被Ag＋沉淀，只有外界的Cl－才能与AgNO3溶液反应产生沉淀。(15)配合物[Cu(NH3)4]SO4中只存在配位键和共价键。( )[提示] × [Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键有离子键、共价键和配位键。(16)超分子即大分子或高分子化合物。( )[提示] × 超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，不属于大分子或高分子。(17)分子以共价键聚合形成超分子。( )[提示] × 超分子内部分子之间通过非共价键相结合，可以通过氢键、静电作用、疏水作用等结合在一起。(18)超分子都是无限伸展的。( )[提示] × 超分子有的是有限的，有的是无限伸展的。(19)冠醚是一种超分子，可以识别碱金属离子。( )[提示] √ 冠醚通过大小不同的空穴适配不同大小的碱金属离子。(20)利用“杯酚”可以分离C60和C70。( )[提示] √ C60和C70的大小不同，可利用“杯酚”进行分离。1. (2025·福建南平第一次质检)如图所示，六氟化硫分子呈正八面体形。若分子中有一个—F被—CF3取代，则会变成温室气体SF5—CF3。下列说法正确的是( )A．SF5—CF3分子中有σ键也有π键B．SF5—CF3分子中存在极性键和非极性键C．SF6分子是非极性分子D．SF6易溶于水，难溶于四氯化碳微考点1 分子的极性、溶解性和手性[答案] C[解析] SF6分子中只含S—F，—CF3中只含C—F，1个—F被—CF3取代变成SF5—CF3，推测SF5—CF3分子中只含σ键，不含π键，A错误；SF5—CF3分子存在S—F、C—F和S—C，只有极性键，不含非极性键，B错误；SF6分子中只含S—F，分子呈正八面体形，正、负电荷中心重合，故属于非极性分子，C正确；SF6、CCl4是非极性分子，H2O是极性分子，根据“相似相溶”规律推测，SF6难溶于水，易溶于四氯化碳，D错误。2．(2025·广东深圳翠园中学月考)下列有关物质结构与性质的说法正确的是( )A．CO2和SO2都是由极性键构成的非极性分子B．氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性C．CH3OH为非极性分子D．碘易溶于浓碘化钾溶液、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释[答案] B键的极性与分子极性的关系1判断分子极性的基本思路23．(2025·广东广州检测)中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键说法不正确的是( )A．由于氢键的存在，HF的稳定性强于H2SB．由于氢键的存在，乙醇比二甲醚(CH3—O—CH3)更易溶于水C．由于氢键的存在，沸点：HF>HI>HBr>HClD．由于氢键的存在，冰能浮在水面上微考点2 范德华力、氢键及对物质性质的影响[答案] A[解析] 由于电负性：F>S，则氢化物的稳定性：HF>H2S，与氢键无关，A错误；乙醇与水形成氢键，增大了乙醇在水中的溶解度，二甲醚不能与水形成氢键，故乙醇比二甲醚更易溶于水，B正确；HF能形成氢键，其沸点在第ⅦA族元素形成的氢化物中最高，HI、HBr、HCl分子间只存在范德华力，且相对分子质量逐渐减小，范德华力逐渐减弱，其沸点逐渐降低，故沸点：HF>HI>HBr>HCl，C正确；由于氢键的存在，水结成冰后体积膨胀，密度变小，故冰能浮在水面上，D正确。4．下列对分子性质的解释中，不正确的是( )A．F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高C．分子间作用力越大，分子越稳定D．HI的沸点比HCl的高[答案] C5．(2025·浙江检测)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，下列说法不正确的是( )微考点3 配位键和配位化合物B．Al2Cl6为非极性分子C．该反应中NH3的配位能力大于氯原子D．Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应[答案] D6．(2025·湖南永州高三检测)Fe为过渡金属元素，在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)n]SO4，该配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26。下列有关说法正确的是( )A．该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4B．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表p区C．1 mol该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应可生成2 mol沉淀D．该配合物中阳离子呈正八面体结构，阴离子呈正四面体结构[答案] A[解析] 配合物[Fe(NO)(H2O)n]SO4的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26，因为中心离子Fe2＋的最外层有14个电子(3s23p63d6)，配体为NO和H2O，每个配体只提供一对电子，因此，14＋2＋2n＝26，所以n＝5。由分析可知，n＝5，故该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4，A正确；该配合物所含的非金属元素中，H位于元素周期表s区，N、O、S均位于p区，B不正确；[Fe(NO)(H2O)5]SO4属于配合物，其内界[Fe(NO)(H2O)5]2＋较稳定，不与Ba(OH)2发生反应，但是其外界中的硫酸根离子可以与Ba(OH)2反应，因此，1 mol该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应只能生成1 mol硫酸钡沉淀，C不正确；该配合物中阳离子为[Fe(NO)(H2O)5]2＋，中心离子的配位数为6，但是，由于有两种不同的配体，因此其空间结构不可能是正八面体结构，D不正确。判断中心原子(或离子)的配位数(1)配位数就是配位体中与中心原子(或离子)成键的配位原子的总数。(2)若是由单齿配体(1个配体提供1个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配位体的数目。(3)若是由双齿配体(1个配体提供2个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配位体的数目×2。1比较配位键的稳定性一般情况下，与同种金属原子(或离子)形成配位键时，配位原子的电负性越小，形成配位键就越稳定。例如，电负性：N[Cu(H2O)4]2＋。27．(2025·辽宁锦州名校联考)某超分子的结构如图所示，下列有关超分子的描述不正确的是( )A．超分子就是高分子化合物B．超分子的特征是分子识别和分子自组装C．图示中的超分子是两种不同的分子通过氢键形成的分子聚集体D．图示中的超分子中的N原子采取sp2、sp3两种杂化方式微考点4 超分子的结构、性质及应用[答案] A[解析] 超分子通常是指由两种或两种以上分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，超分子不同于高分子化合物，A错误，C正确；超分子的特征是分子识别和分子自组装，B正确；图示中的超分子中的N原子形成了双键、单键，则采取sp2、sp3杂化，D正确。8．冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。下图中X、Y、Z是常见的三种冠醚，它们能与碱金属离子作用，并随着环的大小不同而与不同金属离子作用。W表示Li＋恰好能进入X的环内形成稳定结构。资料显示：甲苯难溶于水，被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若甲苯与冠醚Z混合，氧化效果明显提升。下列有关说法正确的是( )A．X、Y、Z均由乙二醇分子间脱水形成B．超分子W中存在着氧原子与Li＋的静电作用C．X和Na＋、K＋均能形成稳定结构D．KMnO4氧化甲苯实验中引入的冠醚Z作反应物[答案] B9．冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与K＋形成的螯合离子的结构如图所示。冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子 (直径/pm)15-冠-5 17～220 Na＋(204)18-冠-6 260～320 K＋(276)21-冠-7 340～430 Cs＋(334)根据上述信息判断：冠醚_______(填“可以”或“不可以”)用来识别碱金属离子；二苯并-18-冠-6______(填“能”或“不能”)适配Li＋；一个螯合离子中配位键的数目为________。[答案] 可以 不能 6[解析] 由表知，碱金属离子的直径在冠醚空腔直径范围内，冠醚与碱金属离子的包合物都是超分子，可以识别碱金属离子。一般而言，电子层数越多，半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；Li＋的半径小于K＋的，由图可知，二苯并-18-冠-6不能适配Li＋。由结构简式可知，一个螯合离子中配位键的数目为6。1．(2024·黑、吉、辽卷，9,3分)环六糊精(D－吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是( )A．环六糊精属于寡糖B．非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子C．图2中甲氧基对位暴露在反应环境中D．可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚[答案] B[解析] 根据题图1环六糊精的结构可知，1个环六糊精分子水解后可以得到6个葡萄糖分子，则环六糊精属于寡糖，A项正确；环六糊精的内腔直径是固定的，只有大小合适的分子才能被包合形成超分子，B项错误；由题图2可知，苯甲醚被环六糊精包合形成超分子，苯甲醚中甲氧基(—OCH3)邻、对位的H原子比较活泼，容易发生反应，形成超分子后，甲氧基邻位的H原子恰好被包裹住，只有对位的H原子暴露在反应环境中，这样可以减少某些副反应发生，C项正确；由题图3可知，环六糊精可以与对氯代苯甲醚形成超分子，几乎不能与邻氯代苯甲醚形成超分子，则可以利用超分子的“分子识别”特性，通过某有机溶剂萃取出邻氯代苯甲醚，将超分子与邻氯代苯甲醚分离，再利用另一种能溶解环六糊精、但不溶解对氯代苯甲醚的溶剂，将环六糊精和对氯代苯甲醚分离，D项正确。2．(2024·湖南卷，9,3分)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是( )A．P为非极性分子，Q为极性分子B．第一电离能：BC．1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等D．P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化[答案] A[解析] 由题图可知，P和Q均为对称结构，正、负电中心均重合，则P和Q均为非极性分子，A错误；同周期主族元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：B3．(2024·安徽卷，8,3分)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是( )A．该物质中Ni为＋2价B．基态原子的第一电离能：Cl>PC．该物质中C和P均采取sp2杂化D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2[答案] C[解析] 该物质中含有2个Ni—Cl极性键和2个P→Ni配位键，形成配位键时孤电子对均由P原子提供，则该物质中Ni为＋2价，A项正确；同周期主族元素从左到右，原子的第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Cl>P，B项正确；该物质中的C原子均采取sp2杂化，而P原子形成4个σ键，采取sp3杂化，C项错误；Ni为第28号元素，其基态原子价电子排布式为3d84s2，D项正确。4．(2024·安徽卷，7,3分)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物)，羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下，羟胺易潮解，水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3OH]Cl)广泛用于药品、香料等的合成。已知25 ℃时，Ka(HNO2)＝7.2×10－4，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，Kb(NH2OH)＝8.7×10－9。B．熔点：NH2OH>[NH3OH]ClC．25 ℃同浓度水溶液的pH：[NH3OH]Cl>NH4ClD．羟胺分子间氢键的强弱：O—H…O>N—H…N[答案] D5．(2023·新课标卷，12,6分)“肼合成酶”以其中的Fe2＋配合物为催化中心，可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2)，其反应历程如下所示。下列说法错误的是( )A．NH2OH、NH3和H2O均为极性分子B．反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成C．催化中心的Fe2＋被氧化为Fe3＋，后又被还原为Fe2＋D．将NH2OH替换为ND2OD，反应可得ND2ND2[答案] D[解析] NH2OH、NH3中N采取sp3杂化且存在一个孤电子对，空间结构为三角锥形，正、负电中心不重合，则NH2OH和NH3均为极性分子；H2O中O采取sp3杂化且存在两个孤电子对，空间结构为V形，正、负电中心不重合，则H2O为极性分子，A项正确；在四步反应历程中，第二步断裂N—O键，第三步断裂N—H键、生成H—O键，第四步生成N—N键，B项正确；第二步反应中Fe2＋上的电子转移至N上，Fe2＋被氧化为Fe3＋，第四步反应中N上的电子又转移至Fe3＋，则Fe3＋又被还原为Fe2＋，C项正确；NH2—NH2中一个NH2来源于NH2OH，另一个NH2来源于NH3，若要得到ND2ND2，还需要将NH3替换为ND3才可以实现，D项错误。6．(2023·北京卷，10)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是( )A．F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的KaC．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子[答案] A[解析] F2中F原子的半径较小，孤电子对间的斥力大，使F2中F—F键的键能小于Cl2中Cl—Cl键的键能，与F、Cl的电负性无关，A项不能解释；F的电负性大于Cl的电负性，F—C键的极性大于Cl—C键的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致CF3COOH中—OH的极性更大，更容易电离出H＋，酸性更强，故三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka，B项能解释；F的电负性大于Cl的电负性，H—F键的极性大于H—Cl键的极性，故氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性，C项能解释；F的电负性很大，使HF分子间形成氢键，导致气态HF中存在二聚分子(HF)2，而Cl的电负性不足以形成氢键，气态HCl中只有HCl分子，D项能解释。一般来说，两个键合原子的半径越大，化学键键长越长，键能越小。但F2中F原子的半径较小，孤电子对间的斥力大，使F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能。本讲要点速记：1．价层电子对互斥模型的基本内容：分子或离子中中心原子的价层电子对(成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。2．杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数，再由杂化轨道数判断杂化类型。3．氢键是由已经与电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力。4．“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；萘和碘易溶于四氯化碳，难溶于水。5．键角大小比较考虑四个因素(1)中心原子杂化方式。(2)中心原子孤电子对数。(3)中心原子、成键原子电负性。(4)化学键单键、双键、三键。6．排斥力大小对键角的影响(1)排斥力大小顺序为LP—LP LP—BP>BP—BP(LP代表孤电子对，BP代表成键电子对)。(2)双键、单键之间的排斥力大小顺序：双键—双键>双键—单键>单键—单键。(共96张PPT)第五章物质结构与性质 元素周期律第26讲 晶体结构与性质课标解读 1．了解晶体中微粒的空间排布存在周期性，认识简单的晶胞。2．借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构特点。3．知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。4．了解四种常见晶体类型熔点、沸点、溶解性等性质的不同。考点二考点一考点一 物质的聚集状态与晶体常识1．物质的聚集状态(1)物质三态间的相互转化(物理变化、分子间距离发生变化)(2)等离子体和离子液体(气态和液态物质不一定都由分子构成)等离子体是由_____、阳离子和________粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质。离子液体是熔点不高的仅由______组成的液体物质。(3)还有更多的物质聚集状态，如晶态、非晶态，以及介乎晶态和非晶态之间的________、________等。电子电中性离子塑晶体液晶体2．晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的比较项目 晶体 非晶体结构特征 结构微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈____________排列 结构微粒(原子、离子或分子)______排列性质 特征 自范性 ______ ______熔点 ________ __________异同表现 ____________ ______________周期性有序无序有无固定不固定各向异性无各向异性项目 晶体 非晶体实例 水、NaCl、Fe 玻璃、石蜡本质区别 微观粒子在三维空间是否呈现__________________ 二者区别方法 间接方法：看是否有固定的_______ 科学方法：对固体进行________________实验 周期性有序排列熔点X－射线衍射(2)获得晶体的三种途径①________物质凝固。②_______物质冷却不经液态直接____________。③溶质从溶液中_______。[微点归纳] (1)具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。(2)晶体与非晶体的本质区别是晶体有自范性，非晶体无自范性。熔融态气态凝固(凝华)析出3．晶胞(1)定义：晶胞是描述晶体结构的_________，是从晶体中“截取”出来的具有代表性的最小重复单位。(2)晶胞的特点 晶体中晶胞的排列——无隙并置相邻晶胞之间没有_________，所有晶胞_____排列，______相同。基本单元任何间隙平行取向(3)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算——均摊法(4)非长方体晶胞中不同位置的粒子数的计算4．晶胞中粒子配位数的计算一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数。(1)晶体中原子(或分子)的配位数：若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是与该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。(2)离子晶体的配位数：指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。【正误辨析】(1)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。( )[提示] √ 由于晶体具有自范性，缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢得到修复，变为完美的立方体块。(2)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验。( )[提示] √ 晶体有固定熔点，非晶体没有，可以通过测熔点区分晶体和非晶体，但最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。(3)将蓝色的硫酸铜晶体放入浓硫酸中属于物理变化。( )[提示] × 将蓝色的硫酸铜晶体放入浓硫酸中，生成硫酸铜、水，物质化学式发生变化，属于化学变化。(4)凡有规则外形的固体一定是晶体。( )[提示] × 非晶体也有规则的外形，如玻璃，所以具有规则外形的固体不一定是晶体。晶体具有以下特点：有整齐规则的几何外形，有固定的熔点，有各向异性，只有同时具备这三个条件的才是晶体。(5)晶体有自范性但排列无序。( )[提示] × 晶体有自范性且排列有序。(6)晶胞全是平行六面体。( )[提示] × 不一定，如有的晶胞呈六棱柱形。(7)冰和固体碘晶体中相互作用力相同。( )[提示] × 冰晶体中含有分子间作用力、氢键和共价键，碘晶体中含有分子间作用力和共价键。(8)液晶态也是物质的一种聚集状态。( )[提示] √ 液晶态是介于晶态和非晶态之间的一种聚集状态。(9)NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为8。( )[提示] × NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6。1．(2025·河北衡水检测)水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态，它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述中正确的是( )A．玻璃态水和固态冰都是晶体B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀C．玻璃态是水的一种特殊状态D．玻璃态水属于液晶，是介于液态和晶态之间的物质状态微考点1 物质的聚集状态、晶体与非晶体[答案] C[解析] 玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻璃态水不是晶体。因玻璃态水的密度与普通液态水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。玻璃态水不属于液晶，是水的一种特殊存在状态。2．下列关于晶体的说法，不正确的是( )①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性 ②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 ③共价键可决定分子晶体的熔、沸点 ④MgO和NaCl两种晶体中，MgO的离子键弱，所以其熔点比较低 ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列 ⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定 ⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻A．①②③ B．②③⑦C．④⑤⑥ D．②③④[答案] D[解析] 晶体的自范性是粒子微观上周期性排列的宏观表现，因此非晶体排列无序，无自范性，①正确；金属晶体中含有金属阳离子，不属于离子晶体，②错误；分子晶体熔、沸点取决于分子间作用力，而非共价键，③错误；MgO中离子所带电荷多，半径小，离子键强，因此熔点比NaCl高，④错误；晶体中微粒周期性排列，晶胞是晶体结构的基本单元，⑤正确；晶体微粒间的作用力使其尽可能紧密堆积，⑥正确；干冰采用分子密堆积的排列方式，1个分子紧邻12个CO2分子，⑦正确；故答案选D。关于晶体与非晶体的认识误区同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如水晶和石英玻璃。有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如，玻璃制品(非晶体)可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观、对称的外观。具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。12343．(2023·湖北卷)镧(La)和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是( )微考点2 晶胞的结构及相关计算[答案] C4．(2023·湖南选择考)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是( )A．晶体最简化学式为KCaB6C6B．晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个C．晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面[析题·图文诠释] [答案] C分析晶胞中粒子所处的位置，根据晶胞的结构确定粒子的共用情况，确定每个晶胞中占有该粒子的份额，利用“均摊法”计算每个晶胞中含有的粒子数，继而根据粒子个数比确定晶体的化学式。根据晶胞中含有粒子数计算每个晶胞的质量m(晶胞)，根据晶胞参数计算晶胞的体积V(晶胞)，依据ρ＝m(晶胞)/V(晶胞)计算晶体的密度。结合晶胞中含有原子数及原子半径，计算所有原子的总体积V(原子)；根据晶胞参数计算晶胞的体积V(晶胞)，依据V(原子)/V(晶胞)×100%计算原子的空间利用率。123考点二 不同类型晶体的结构与性质1．分子晶体(1)定义：只含______的晶体称为分子晶体。(2)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以____________相互吸引，分子内原子之间以________结合。分子分子间作用力共价键(3)常见的分子晶体①所有________________，如水、硫化氢、氨、甲烷、卤化氢(HX)等。②部分______________，如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60、稀有气体等。③部分________________，如CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等。④几乎所有的____，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。⑤绝大多数_______的晶体，如苯、四氯化碳、乙醇、乙酸、葡萄糖等。非金属氢化物非金属单质非金属氧化物酸有机物(4)物理性质分子晶体熔、沸点较____，硬度较____，不导电，分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。低小(5)分子晶体的结构特征项目 分子密堆积 分子非密堆积微粒间 作用力 ____________ __________和_____空间 特点 通常每个分子周围有___个紧邻的分子 每个分子周围紧邻的分子数小于12个，空间利用率不高举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰范德华力范德华力氢键12①干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有___个。②冰的结构模型中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成____mol“氢键”。2122．共价晶体(1)相邻原子通过__________相互结合形成的晶体，整块晶体是一个____________________结构。(2)物理性质①共价晶体中，由于各原子均以强的_____键相结合，因此一般熔点很____，硬度很____，难溶于常见溶剂，一般不导电。②结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越____，键能越____，晶体的熔点越____。共价键三维骨架(立体网状)共价高大短大高(3)常见共价晶体及物质类别①某些单质：如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石等。②某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。③极少数金属氧化物，如刚玉(α-Al2O3)等。(4)常见共价晶体结构①金刚石晶体a．每个碳与相邻____个碳以共价键结合，形成__________结构，键角均为__________。4正四面体109°28′b．每个金刚石晶胞中含有____个碳原子，最小的碳环为___元环，并且不在同一平面，碳原子为_____杂化。d．C原子数与C—C键数之比为______,12 g金刚石中有___mol共价键。e．密度＝_______________(a为晶胞棱长，NA为阿伏加德罗常数)。86sp31261∶22②低温石英的结构中有顶角相连的____________形成螺旋上升的长链，而没有封闭的环状结构。这一结构决定了它具有手性。另一种SiO2晶体晶胞结构如图：a．SiO2晶体中最小的环为______元环，即：每个环上有____个O，____个Si。硅氧四面体十二66c．每个Si原子被_____个十二元环共用，每个O原子被____个十二元环共用。d．每个SiO2晶胞中含有8个Si原子，含有_____个O原子。e．硅原子与Si—O共价键个数比为_____,1 mol SiO2晶体中有__mol共价键。f．密度＝_____________(a为晶胞棱长，NA为阿伏加德罗常数)。4141∶2126161∶44③SiC、BP、AlN晶体a．每个原子与另外4个不同种类的原子形成__________结构。正四面体c．若Si与C最近距离为d，则棱长(a)与最近距离(d)的关系：________。3．离子晶体(1)离子键及其影响因素①概念：____________之间通过__________形成的化学键。②影响因素：离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越___。提醒：离子键没有方向性和饱和性。阴、阳离子静电作用强(2)离子晶体：由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体。(3)离子晶体的性质①熔、沸点_____，难挥发，硬度_____，难以压缩。②离子晶体不导电，但熔化或溶于水后能导电。③一般在水中易溶，在非极性溶剂中难溶。较高较大(4)常见离子晶体的结构①NaCl晶胞NaCl晶胞如图所示，每个Na＋周围距离最近的Cl－有____个，构成________体，每个Cl－周围距离最近的Na＋有____个，构成_______体，由此可推知晶体的化学式为______。6正八面6正八面NaCl1244②CsCl晶胞离子间存在较强的离子键，使得晶体的硬度较大，难以压缩，具有较高熔点和沸点CaCl晶胞如图所示，每个Cs＋周围距离最近的Cl－有____个，每个Cl－周围距离最近的Cs＋有____个，它们均构成_______体，由此可推知晶体的化学式为______。88正六面CsCla．每个Cs＋(Cl－)周围距离最近的Cs＋(Cl－)有____个，构成正八面体。b．每个晶胞中实际拥有的Cs＋有____个，Cl－有____个。611③ZnS晶体a．1个ZnS晶胞中，有___个S2－，有___个Zn2＋。b．Zn2＋的配位数为____，S2－的配位数为____。4444④CaF2晶体a．1个CaF2晶胞中，有____个Ca2＋，有____个F－。b．CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋的配位数是____，F－的配位数是____。48844．混合型晶体(1)石墨的结构特点——一层状结构(2)石墨层状晶体中，层与层之间的作用力是____________，平均每个正六边形拥有的碳原子个数为____，碳原子采取的杂化方式是____。(3)像石墨这样的晶体，既有共价键，又有范德华力，同时存在类似金属键的作用力，这种具有共价晶体、分子晶体、金属晶体特征的晶体叫混合型晶体。分子间作用力2sp25．金属晶体(1)金属键①概念：“电子气理论”把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。②成键粒子是____________和__________。金属阳离子自由电子③金属键的强弱和对金属性质的影响a．金属键的强弱主要取决于金属元素的_________和__________。原子半径越大、价电子数越少，金属键越____；反之，金属键越____。b．金属键越强，金属的熔、沸点越____，硬度越____。如：熔点最高的金属是____，硬度最大的金属是____。提醒：金属键没有方向性和饱和性。原子半径价电子数弱强高大钨铬(2)金属晶体①在金属晶体中，原子间以________相结合。②金属晶体的性质：优良的导电性、导热性和延展性。金属键(3)金属晶体的物理性质及解释6．过渡晶体(1)纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的__________。(2)几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2离子键的百分数/% 62 50 41 33表中四种氧化物晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。过渡晶体【正误辨析】(1)纯粹的典型晶体是没有的。( )[提示] × 大多数晶体是过渡晶体，也有少数晶体是典型晶体。(2)SO3是分子晶体，晶体中绝对不含离子键。( )[提示] × SO3属于分子晶体，离子键成分的百分数很小。(3)由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体。( )[提示] × 石墨是混合型晶体，不属于金属晶体。(4)石墨的导电只能沿石墨平面的方向进行。( )[提示] √ 石墨相邻碳原子平面之间相隔较远，电子不能从一个平面跳跃到另一个平面。(5)Al2O3含有金属元素，属于离子晶体。( )[提示] × Al2O3是偏向共价晶体的过渡晶体。(6)由原子构成的晶体一定是共价晶体。( )[提示] × 如氦气是由原子构成，但是分子晶体。(7)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。( )[提示] √ 晶体中有阳离子不一定有阴离子，比如金属晶体，只要有阴离子一定有阳离子。(8)分子晶体中都含有共价键。( )[提示] × 稀有气体分子晶体中不含共价键。(9)干冰升华时，碳氧共价键被破坏。( )[提示] × 分子晶体发生物态变化时，破坏分子间作用力。(10)共价晶体中只存在极性共价键，不可能存在其他类型的化学键。( )[提示] × 金刚石晶体中只含有非极性共价键。(11)常温下，金属单质都以金属晶体的形式存在。( )[提示] × 金属汞在常温下为液体。(12)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高。( )[提示] × 有些金属晶体熔点很高，如钨，熔点达到几千度。(13)碳有三种同素异形体：金刚石、石墨和C60，其熔点由高到低的顺序为C60>金刚石>石墨。( )[提示] × 石墨的熔点高于金刚石，金刚石的熔点又比C60的熔点高很多。(14)金属镁形成的晶体中，每个镁原子周围与其距离最近的原子有6个。( )[提示] × 金属镁为六方最密堆积，配位数为12。(15)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。( )[提示] × 金属晶体的熔点有的很高，有的很低，有些比分子晶体的熔点低。如金属汞晶体的熔点比部分分子晶体的熔点低。(16)金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体。( )[提示] × 如AlCl3等属于分子晶体。1．下列晶体分类中正确的一组是( )微考点1 常见晶体类型及判断[答案] C[解析] A项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体；D项中玻璃是非晶体。2．(2025·广东广州第六中学月考)如图为几种晶体的晶胞的结构示意图，下列说法错误的是( )A．冰晶胞类似金刚石晶胞，冰晶胞内水分子间以共价键结合B．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键的个数比为1∶2C．碘单质是分子晶体，碘单质在CCl4中比在水中溶解度更大D．金刚石、MgO、碘单质三种晶体的熔点顺序为金刚石>MgO>碘单质[答案] A3．现有四组物质及熔点数据(℃)：Ⅰ组 Ⅱ组 Ⅲ组 Ⅳ组金刚石：3 550 ℃ Li：181 ℃ HF：－83 ℃ NaCl：801 ℃硅晶体：1 410 ℃ Na：98 ℃ HCl：－115 ℃ KCl：776 ℃硼晶体：2 300 ℃ K：64 ℃ HBr：－89 ℃ RbCl：718 ℃二氧化硅：1 723 ℃ Rb：39 ℃ HI：－51 ℃ CsCl：645 ℃回答下列问题：(1)Ⅰ组属于____________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是____________________________________________。(2)Ⅱ组晶体共同的物理性质是____________(填序号)。①有金属光泽 ②导电性③导热性 ④延展性(3)Ⅲ组中HF的熔点反常，其原因是________________________________________________________________________________。(4)Ⅳ组晶体可能具有的性质是________(填序号)。①硬度特别小 ②水溶液能导电③固体能导电 ④熔融状态能导电[答案] (1)共价 共价键 (2)①②③④(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时消耗的能量更多(4)②④[解析] (1)Ⅰ组物质的熔点很高，属于共价晶体，是由原子通过共价键形成的。(2)Ⅱ组都是碱金属，属于金属晶体，共同物理性质有①②③④。(3)HF中含有分子间氢键，故其熔点反常。(4)Ⅳ组物质都是碱金属形成的盐，属于离子晶体，可能具有②④两种性质。[方法点拨] 判断晶体类型的两种常用方法(1)依据构成晶体的粒子和粒子间作用力判断。由阴、阳离子通过离子键形成的晶体为离子晶体；由原子通过共价键形成的晶体为共价晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键形成的晶体为金属晶体。(2)依据晶体的熔点判断。不同类型晶体熔点的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，汞、铯等熔点很低。4．(2022·山东卷)AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N—Al、N—Ga。下列说法错误的是( )A．GaN的熔点高于AlNB．晶体中所有化学键均为极性键C．晶体中所有原子均采取sp3杂化D．晶体中所有原子的配位数均相同[答案] A微考点2 不同晶体熔、沸点的比较[解析] AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，均属于共价晶体；Al原子半径小于Ga，则N—Al的键长小于N—Ga，则N—Al的键能大于N—Ga，故GaN的熔点低于AlN，A错误；不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，N—Al、N—Ga都是极性键，B正确；金刚石中C原子均采取sp3杂化；由于AlN、GaN与金刚石的成键结构相似，推测晶体中所有原子均采取sp3杂化，C正确；金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，推测晶体中所有原子的配位数也是4，D正确。5．(2025·河北衡水高三检测)下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述正确的是( )A．Cl2>I2B．SiCl4C．NH3>PH3D．C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3[答案] C[解析] A、B项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔、沸点高；C项属于分子结构相似的情况，但分子间存在氢键的熔、沸点高；D项属于分子式相同，但分子结构不同的情况，支链少的熔、沸点高。6．回答下列问题。(1)FeF3具有较高的熔点(高于1 000 ℃)，其化学键类型是________，FeBr3的相对分子质量大于FeF3的，但其熔点只有200 ℃，原因是____________________________________________________。(2)已知氨(NH3，熔点为－77.8 ℃、沸点为－33.5 ℃)，联氨(N2H4，熔点为2 ℃、沸点为113.5 ℃)，解释其熔、沸点高低的主要原因：______________________________________________________________。(3)已知氮化硼与砷化镓属于同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是________(填化学式)，其理由是_______________________________。[答案] (1)离子键 FeF3为离子晶体，FeBr3的化学键以共价键为主，属于分子晶体(2)联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子(3)BN 两种晶体均为共价晶体，N和B原子半径较小，键能较大，熔点较高不同晶体的熔、沸点高低的比较看物质所属晶体类型，一般情况下，晶体的熔、沸点：共价晶体>离子晶体>分子晶体。同类型晶体熔、沸点比较的思路。121．(2024·江西卷，12,3分)NbO的立方晶胞如图，晶胞参数为a nm，P的分数坐标为(0,0,0)，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是( )A．Nb的配位数是6[答案] D2．(2024·黑吉辽卷，14,3分)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是( )A．结构1钴硫化物的化学式为Co9S8C．晶胞2中距Li最近的S有4个D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体[答案] B3．(2024·安徽卷，14,3分)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和导电时Li＋迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为＋4价、La为＋3价。下列说法错误的是( )A．导电时，Ti和La的价态不变C．与体心最邻近的O原子数为12D．导电时，空位移动方向与电流方向相反[答案] B4．(2024·湖北卷，11,3分)黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是( )A．Ⅰ为18K金B．Ⅱ中Au的配位数是12C．Ⅲ中最小核间距Au-CuD．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1[答案] C5．(2024·贵州卷，8,3分)我国科学家首次合成了化合物[K(2,2,2－crypt)]5[K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5－为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是( )A．富勒烯C60是分子晶体B．图示中的K＋位于Au形成的二十面体笼内C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3[答案] C[解析] 富勒烯C60由C60分子构成属于分子晶体，A项正确；由题图可知，中心K＋的周围有12个Au,12个Au形成二十面体笼，B项正确；全金属富勒烯不属于碳单质，与富勒烯C60不互为同素异形体，C项错误；锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，其基态原子价层电子排布式为5s25p3，D项正确。本讲要点速记：1．晶体是由无数个晶胞堆积得到的。晶胞是晶体中最小的结构重复单元。2．晶胞中微粒个数的计算，其关键是正确分析晶胞中任意位置上的一个微粒被几个晶胞所共用。不同形状的晶胞，情况不同。3．四种晶体类型(1)分子间通过分子间作用力相结合而形成的晶体叫分子晶体。(2)构成共价晶体的微粒是原子，其相互作用力是共价键。共价晶体中不存在单个分子，化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比的关系，不是分子式。(3)金属键无方向性和饱和性，通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体，叫做金属晶体。(4)离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合而形成的晶体。4．判断熔点高低的一般规律共价晶体>离子晶体>分子晶体5．立方体晶胞分摊粒子数的四条规律6．晶体计算的四种方式(1)计算晶胞中所含有的微粒个数。(2)能写出晶胞中某些粒子的坐标点。(3)计算出晶胞中某些特殊点之间的距离。(4)计算出晶胞的密度。7．配合物是由中心原子(离子)与配体通过配位键形成的化合物。8．超分子的特征：分子识别、自组装。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2026届高考化学一轮总复习第5章物质结构与性质元素周期律第22讲原子结构原子核外电子排布课件.pptx 2026届高考化学一轮总复习第5章物质结构与性质元素周期律第23讲元素周期表元素周期律及其应用课件.pptx 2026届高考化学一轮总复习第5章物质结构与性质元素周期律第24讲化学键课件.pptx 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