高考化学(广东专用)二轮复习专题一物质的结构、性质、用途与转化 元素周期律微专题2物质的结构与性质元素周期律课件

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高考化学(广东专用)二轮复习专题一物质的结构、性质、用途与转化 元素周期律微专题2物质的结构与性质元素周期律课件

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(共117张PPT)
专题一
微专题2 物质的结构与性质 元素周期律
物质的结构、性质、用途与转化 元素周期律
命题规律
C
【解析】 石英的成分为SiO2,C错误。
2.(2023·广东卷)科教兴国,“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 (  )
A.“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气,Xe是ⅠA族元素
B.火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为FeO
C.创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”,其原料中的2H与3H互为同位素
D.“深地一号”为进军万米深度提供核心装备,制造钻头用的金刚石为金属晶体
C
【解析】 Xe的原子序数为54,在元素周期表中位于第五周期0族,A错误;赤铁矿的主要成分是Fe2O3,B错误;金刚石是共价晶体,D错误。
D
4.(2021·广东卷)“天问一号”着陆火星,“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学,长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列说法正确的是 (  )
A.煤油是可再生能源
B.H2燃烧过程中热能转化为化学能
C.火星陨石中的20Ne质量数为20
D.月壤中的3He与地球上的3H互为同位素
C
【解析】 煤油为石油分馏产品,为不可再生能源,A错误;氢气燃烧过程中,发光发热,化学能主要转化为热能,还有一部分转化为光能等,B错误;同位素为相同元素的不同核素,其质子数相同,但3He、3H质子数不同,不互为同位素,D错误。
考向2 元素周期表与元素周期律
5.(2025·广东卷)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是 (  )
A.a和g同主族
B.金属性:g>h>i
C.原子半径:e>d>c
D.最简单氢化物的沸点:b>c
B
【解析】 由图可知,a为B,b为C,c为N,d为O,e为F,f为Ne,g为Na,h为Mg,i为Al。B和Na不是同一主族元素,A错误;同周期主族元素从左到右金属性减弱,故金属性:Na>Mg>Al,B正确;同周期主族元素从左到右原子半径减小,则原子半径:FD
【解析】 R、W、Z、X、Y分别是H、C、N、O、P。ZR3、YR3分别是NH3、PH3,二者结构相似,NH3能形成分子间氢键、PH3不能形成分子间氢键,所以沸点:NH3>PH3,A错误;非金属性:N>C,所以最高价氧化物的水化物的酸性:HNO3>H2CO3,B错误;同周期主族元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,但ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素,第一电离能:N>O>C,C错误。
A
8.(2022·广东卷)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是 (  )
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
C
【解析】 甲~戊是短周期元素,戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl,甲为N、乙为F、丙为P、丁为S,若是硫酸,则戊为S,甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。原子半径:丁>戊>乙,A正确;同周期从左到右,非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,B正确;甲的氢化物可能为氨气,可能为甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢有白烟产生,若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟生成,C错误;丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸,都能与强碱反应,D正确。
9.(2021·广东卷)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是 (  )
A.XEZ4是一种强酸
B.原子半径:Y>W>E
C.非金属性:W>Z>Y
D.ZW2中Z的化合价为+2
B
【解析】 X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl。HClO4是一种强酸,A正确;原子半径:Cl>F,B错误;非金属性:F>O>C,C正确;OF2中F显-1价,O显+2价,D正确。
考向3 物质结构与性质
10.(2025·广东卷)下列由结构不能推测出对应性质的是 (  )
【解析】 SO3的VSEPR模型为平面三角形与其具有氧化性无关,A符合题意。
A
选项 结构 性质
A SO3的VSEPR模型为平面三角形 SO3具有氧化性
B 钾和钠的原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同 钾和钠的焰色不同
C 乙烯和乙炔分子均含有π键 二者均可发生加聚反应
D 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子,可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性
11.(2025·广东卷)声波封印材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是 (  )
A.制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体是CH3CH2Cl
B.磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,Fe3O4具有磁性
C.光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及物理变化
D.固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
A
【解析】 聚氯乙烯的单体应为氯乙烯(CH2=CHCl), A错误。
12.(2025·广东卷)(1) “选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______(填字母)。
A.镍与N、O形成配位键
B.配位时Ni2+被还原
C.配合物与水能形成分子间氢键
D.烷基链具有疏水性
AD
3∶1∶1
12
【解析】 (1) 镍与N、O形成配位键,可以使镍进入有机相,A正确;配体中提供孤电子对的O原子带一个单位的负电荷,其余配体不带电,整个配合物不显电性,形成配合物后中心离子还是Ni2+,Ni元素化合价没有变化,B错误;配合物与水形成分子间氢键,则该镍的配合物不易进入有机相,C错误;烷基链具有疏水性,可以使其进入有机相,D正确。
13.(2024·广东卷节选)一种含Ga、Ni、Co元素的记忆合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心,形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中,粒子个数最简比Co∶Ga∶Ni=________,其立方晶胞的体积为____nm3。
2∶1∶1
8a3
【解析】 合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心,形成如图所示的结构单元,取Ga为晶胞顶点,晶胞面心也是Ga,Ni处于晶胞棱心和体心,Ga和Ni形成类似氯化钠晶胞的结构,晶胞中Ga和Ni形成的8个小正方体体心为Co,故晶胞中Ga、Ni个数为4,Co个数为8,粒子个数最简比Co∶Ga∶Ni= 2∶1∶1,晶胞棱长为两个最近的Ga之间(或最近的Ni之间)的距离,为2a nm,故晶胞的体积为8a3 nm3。
14.(2023·广东卷节选) 由CoCl2可制备AlxCoOy晶体,其立方晶胞如图。Al与O最小间距大于Co与O最小间距,x、y为整数,则Co在晶胞中的位置为____;晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为____。
体心
12
15.(2022·广东卷)硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路线如下:
(1) Se与S同族,基态硒原子价层电子排布式为__________。
(2) H2Se的沸点低于H2O,其原因是________________________________ ______________________________________________________。
4s24p4
二者都是分子晶体,由于水分子间存在氢键,H2Se分子间无氢键,故H2O沸点高
(3) 关于Ⅰ~Ⅲ三种反应物,下列说法正确的有_____(填字母)。
A.Ⅰ分子中仅有σ键
B.Ⅰ分子中的Se—Se为非极性共价键
C.Ⅱ易溶于水
D.Ⅱ分子中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2
E.Ⅰ~Ⅲ含有的元素中,O电负性最大
BDE
O、Se
>
正四面体形
(6) 我国科学家发展了一种理论计算方法,可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能,该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一,其晶胞结构如图1,沿x、y、z轴方向的投影均为图2。
图1 图2
①X的化学式为___________。
②设X的最简式的式量为Mr,晶体密度为ρ g/cm3,则X中相邻K之间的最短距
离为_______________nm(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。
K2SeBr6
图1 图2
(1) 基态硫原子价层电子排布式为__________。
16.(2021·广东卷)很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞反应生成化合物Ⅱ。
3s23p4
Ⅰ      Ⅱ Ⅲ   Ⅳ
(2) H2S、CH4、H2O的沸点由高到低的顺序为_________________。
H2O>H2S>CH4
(3) 汞的原子序数为80,位于元素周期表第______周期ⅡB族。
(4) 化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有______(填字母)。
A.在Ⅰ分子中S原子采取sp3杂化 B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ分子中C—C—C键角是180° D.在Ⅲ分子中存在离子键与共价键
E.在Ⅳ分子中硫氧键的键能均相等
(5) 汞解毒剂的水溶性好,有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物Ⅰ与Ⅲ相比,水溶性较好的是______。

Ⅰ      Ⅱ Ⅲ   Ⅳ
AD

(6) 理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是______________________________________________________ ______________________________________。
晶胞是8个顶角相同的最小平行六面体,晶胞中平行棱相同,平行面也相同,此结构不符合这些特征
图a  图b
②图c为X的晶胞,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_____;该晶胞中粒子个数之比Hg∶Ge∶Sb =___________。
图c
4
1∶1∶2
③设X的最简式的式量为Mr,则X晶体的密度为_____________g/cm3(列出算式)。

1.(2025·广州一模)下列化学用语正确的是 (  )
A.SO3的VSEPR模型:
B.乙炔分子的空间填充模型:
C.基态 22Ti原子的价层电子轨道表示式:
D.HCl中σ键形成过程:
D
C
A
4.(2025·广州一模)科学工作者合成了含镁、镍、碳、氮4种元素的超导材料,回答下列问题:
(1) 下列原子失去最外层上一个电子所需能量最低的是_____(填字母)。
A.
B.
C.
D.
B
平面三角形
乙醇的分子间氢键数目比水的分子间氢键数
目少,分子间作用力小
sp2
8
(3) 如图所示,某种半导体NiO具有NaCl型结构,其中阴离子采用面心立方紧密堆积方式,r(O2-)=a nm。
①阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体密度为______________g/cm3(用含a、NA的表达式表示,Ni—59)。
②NiO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,Ni—N中离子键成分的百分数小于Ni—O,原因是_______________
________________________________________________。
③若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代,则该晶
体的化学式为___________;N所替代的O的位置可能是
____________________________。
电负性:O>N,
O对电子的吸引能力更强,Ni和O之间更容易成离子键
Ni4O3N
顶点或一对平行平面的面心
核心突破
微粒 简化电子排布式 微粒 简化电子排布式
Cu _______________ Cu+ ____________
Fe ______________ Fe2+ ___________
Cr ______________ Cr3+ ___________
Mn ______________ Mn2+ ___________
Zn _______________ Zn2+ ____________
Ti ______________ Ti2+ ___________
Ni ______________ Ni2+ ___________
能力1 原子结构与元素的性质
1.常见基态原子、离子的简化电子排布式
[Ar]3d104s1
[Ar]3d10
[Ar]3d64s2
[Ar]3d6
[Ar]3d54s1
[Ar]3d3
[Ar]3d54s2
[Ar]3d5
[Ar]3d104s2
[Ar]3d10
[Ar]3d24s2
[Ar]3d2
[Ar]3d84s2
[Ar]3d8
微粒 简化电子排布式 价层电子排布式
Cu2+ ___________ _______
Fe3+ ___________ _______
As __________________ __________
Br __________________ __________
Br- __________________ __________
Co ______________ __________
Co2+ ___________ _______
[Ar]3d9
3d9
[Ar]3d5
3d5
[Ar]3d104s24p3
4s24p3
[Ar]3d104s24p5
4s24p5
[Ar]3d104s24p6
4s24p6
[Ar]3d74s2
3d74s2
[Ar]3d7
3d7
2.元素周期律与元素的性质
(1) 元素周期律:元素的性质随着原子序数的增加而呈现周期性变化的规律。
元素周期律的本质是原子结构周期性变化的必然反映。主族元素性质(填“增强”或“减弱”) 周期性变化的规律:
性质 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
电子层数 层数相同 层数增大
金属性(失电子能力) ________ ________
非金属性(得电子能力) ________ ________
主要化合价 最高正价升高(O、F除外) 最高正价相同(O、F除外)
原子半径 减小:Si>P>S>Cl 增大:F减弱
增强
增强
减弱
(2) 电离能(I):气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫作第一电离能。符号:I1,单位:kJ/mol。气态基态一价正离子再失去一个电子成为气态基态二价正离子所需的最低能量叫作第二电离能,第三、第四和第五电离能依此类推。由于原子失去电子形成离子后,若再失去电子就会需要更多的能量,因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系:I1最外层电子数
越难
①同周期元素从左到右,第一电离能总体呈增大趋势。但是由于ⅡA族、ⅤA族元素基态原子电子排布__________________稳定的原因,第一电离能出现了反常现象。稀有气体元素的I1最大。
②同主族元素从上到下,第一电离能减小。
(3) 电负性:电负性反映了元素吸引电子的能力,电负性越大,非金属性越强。以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准。
一般规律:①同周期主族元素从左到右,电负性逐渐________;同主族元素从上到下,电负性逐渐________。非金属元素的电负性一般大于1.8,电负性越大,非金属性越大,其最高氧化物所对应的水化物的酸性________,气态氢化物的热稳定性________;金属元素的电负性一般小于1.8,电负性越小,金属性越大。其对应的氢氧化物的碱性________。
②如果两种成键原子间的电负性差值大于1.7,通常形成离子键;若差值小于1.7,通常形成共价键。如AlCl3中Al和Cl的电负性差<1.7,Al—Cl为共价键。
全充满或半充满
增大
减小
越强
越大
越强
能力2 化学键的类型与判断
1.离子键
(1) 定义:带相反电荷离子之间的相互作用。
(2) 离子化合物:含有离子键的化合物。
(3) 离子键的强弱判断:一般阴、阳离子所带的电荷数越多、半径越小,离子键越强。如熔、沸点:MgO>NaCl>CsCl。
2.共价键
(1) 原子间通过共用电子对而形成的化学键;共价键具有方向性和饱和性。
原子间形成共价键时,成键原子沿着电子云密度最大的方向进行重叠,电子云重叠得越多,形成的共价键越稳定。
(2) 共价键的键参数
(3) σ键、π键(以碳原子之间成键为例)
共价键 举例 说明
单键(σ键)
双键(1个σ键、1个π键)
三键(1个σ键、2个π键)
大π键
(4) 配位键(属于σ键)
①配合物的组成:以[Cu(NH3)4]SO4为例,如图1所示。
图1
一般来说,配合物内界与外界之间为离子键,电荷相互抵消。
②配体有多个配位原子,与中心原子形成螯合物,如铜离子与乙二胺形成配离子(图2)、金属EDTA(乙二胺四乙酸)螯合物(图3)。
图2 图3
③AlCl3是________化合物,其二聚物的结构式如图4所示。
共价

图4  图5
④举例:冰晶石——六氟合铝酸钠(工业上用于电解制铝,可以降低氧化铝的熔融温度,结构如图5所示)、氢化铝锂(图6)、硼氢化钠(图7)等。
图6 图7
⑤还有其他特殊配体,如π键配位体:CO、环戊二烯基(—C5H5)等含有π键的配位体形成的配合物,如二茂铁、金属羰基化合物等,其中二茂铁中存在的大π键为________。
Fe(C5H5)2二环戊二烯合铁(二茂铁)  Ni(CO)4四羰基镍(楔形式)
[及时巩固]
写出下列物质(或离子)的电子式,并指出其中的化学键类型。
(1) 氮气:______________,______________;
水:______________,______________;
氯化氢:______________,______________;
二氧化碳:_________________,______________;
︰N N︰
共价键
共价键
共价键
共价键
过氧化氢:______________,______________;
次氯酸:______________,______________;
肼(N2H4):______________,______________。
共价键
共价键
共价键
(2) 氯化钠:______________,______________;
氯化镁:________________________,______________;
氧化钠:_________________,______________;
过氧化钠:____________________,________________;
氯化铵:____________________,______________;
氢氧化钠:______________,________________;
离子键
离子键
离子键
离子键、共价键
离子键、共价键
离子键、共价键
(3) 羟基:______________,______________;
甲基:______________,______________;
醛基:______________,______________;
铵根离子:______________,______________;
共价键
共价键
共价键
共价键

共价键
共价键
共价键
分子或离子 价层电子
对数 电子对的排列方式 VSEPR模型名称 分子或离子的
空间结构名称
CO2、CS2、BeCl2 _____ ________形 ________形
_____ ____________形 ____________形
_____ ____________形 _____形
2
直线
直线
3
平面三角
平面三角
3
平面三角
V
分子或离子 价层电子
对数 电子对的排列方式 VSEPR模型名称 分子或离子的
空间结构名称
_____ ____________形 ____________形
NH3 _____ __________形 __________形
H2O _____ __________形 _____形
4
正四面体
正四面体
4
四面体
三角锥
4
四面体
V
2.杂化类型和分子的空间结构
轨道的杂化:原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成与原轨道数相等的一系列新轨道的过程叫原子轨道的杂化。杂化后形成的能量相同的一组原子轨道。
杂化轨道数等于参与杂化的原子轨道数;杂化轨道改变了原子轨道的形状和方向;杂化使原子的成键能力增强。常见的中心原子轨道杂化的类型如下:
(1) sp3杂化
(2) sp2杂化
(3) sp杂化
[方法与技巧]
①根据中心原子的价层电子对数(n)来间接判断杂化类型及电子云重叠成键(σ键、π键)
②典型分子中心原子的杂化类型:
③杂化轨道类型与常见分子(或离子)的空间结构
中心原子
杂化类型 举例 键角 空间结构 迁移
sp3杂化
(价层电子
对数为4) CH4 _______ ____________形
NH3 107° __________形,有1个孤电子对 NF3、PH3、PCl3、H3O+
H2O 105° _____形,有2个孤电子对 H2S、Cl2O
109°28'
正四面体
三角锥
V
中心原子
杂化类型 举例 键角 空间结构 迁移
sp2杂化
(价层电子
对数为3) BF3 ________ ____________形
SO2 <120°
120°
平面三角
V
平面三角
平面
中心原子
杂化类型 举例 键角 空间结构 迁移
sp2杂化
(价层电子
对数为3) — ________
形 、 、
— ______形
中心原子
杂化类型 举例 键角 空间结构 迁移
sp
(价层电子
对数为2) BeCl2 ________ ________形 BeBr2
CO2 ________ ________形 CS2
HC≡CH ________ ________形 HCN
其他 金刚石中的C原子是sp3杂化;晶体硅中的Si原子是sp3杂化;二氧化硅晶体中的Si原子是sp3杂化;石墨中的C原子是sp2杂化
180°
直线
180°
直线
180°
直线
能力4 极性分子与非极性分子 超分子
1.极性分子与非极性分子
2.超分子
(1) 定义:超分子是由__________________的分子通过__________________形成的分子聚集体。
(2) 超分子定义中的分子是广义的,包括离子。超分子有的是有限的,有的是无限伸展的。超分子的两个重要特征是____________和__________。
(3) 超分子的作用力:
两种或两种以上
分子间相互作用
分子识别
自组装
(4) 超分子应用:利用“主体分子”和“客体分子”大小适配来分离分子;通过金属离子修饰的分子筛的吸附与脱附可实现对分子的分离。如Cu+修饰的分子筛分离乙烯与乙烷:
能力5 分子间作用力(范德华力与氢键)
1.范德华力与氢键的比较
分子间作用力 范德华力 氢键
存在 分子间 分子间或分子内
强弱判断 组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越强 在X—H…Y中,X、Y元素的电负性越大,半径越小,形成的氢键越强(X、Y为N、O、F)
对物质性
质的影响 熔、沸点(物理性质) 熔、沸点,溶解度(物理性质)
说明 氢键的作用力大于范德华力
2.氢键对物质性质的影响
(1) 同主族氢化物的沸点比较
(2) 氢键对物质性质的影响
氢键图示
邻羟基苯甲醛形成分子内氢键
HF形成分子间氢键
乙酸以分子间氢键缔合
(二聚体结构)
对性质的影响(举例)
分子间氢键使物质沸点较高 沸点:NH3>PH3、
HF>HCl、C2H5OH>CH3OCH3
相对分子质量增大 HF分子间存在氢键聚体,HF可形成二聚体(HF)2,导致实验测量出HF的相对分子质量大于20
分子内氢键使物质沸点较低 沸点:
<
使物质易溶于水 NH3、C2H5OH、H2O2、CH3COOH等易溶于水
解释一些特殊现象 水结冰体积膨胀(水分子间形成氢键,体积大,密度小)
能力6 晶体类型与性质
1.常见的几种典型晶体的晶胞结构图及其主要性质
化学式 晶胞 晶体类型 微粒间作用力 熔、沸点 配位数
CO2
分子
晶体 分子间
作用力 较低 12
H2O
(冰)
分子
晶体 分子间作用
力和氢键 较低 —
化学式 晶胞 晶体类型 微粒间作用力 熔、沸点 配位数
NaCl
离子
晶体 离子键 较高 6
CsCl
离子
晶体 离子键 较高 8
化学式 晶胞 晶体类型 微粒间作用力 熔、沸点 配位数
C
(金刚石)
共价
晶体 共价键 很高 —
SiO2
共价
晶体 共价键 高 —
[注意]①石墨是层状结构,同层内,碳原子采用_______杂化,以________相结合形成________________结构,所有碳原子的p轨道相互平行且相互重叠,p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动,层与层之间以___________维系。石墨晶体中,既有__________,又有____________,属于______________。②共价化合物的晶体类型可能是共价晶体(如:SiO2、SiC),也可能是分子晶体(如:CO2、HCl等)。证明共价化合物的方法是________________________________。
sp2
共价键
平面六元并环
范德华力
共价键
范德华力
混合型晶体
该化合物在熔融状态下不能导电
2.晶胞中粒子数目的计算

类型 晶胞 特征 原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系
简单立方
边相切 a=2r
体心立方
体对角线相切
类型 晶胞 特征 原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系
面心立方
面对角线相切
金刚石晶胞
体对角线相切
5.晶体熔、沸点高低的判断规律
(1) 不同类型晶体的熔、沸点的判断
一般来说,共价晶体>离子晶体>分子晶体(金属晶体有高有低)。
(2) 同种类型晶体的熔、沸点的判断
晶体类型 比较方法 举例(熔、沸点)
共价晶体 一般来说,原子半径小的键长短→键能大→晶体的熔、沸点高 金刚石>碳化硅>硅
离子晶体 离子半径越小,或离子所带电荷数越多,离子晶体的熔、沸点越高 MgO>NaCl>CsCl
晶体类型 比较方法 举例(熔、沸点)
分子晶体 ①组成、结构相似的物质,存在氢键的物质的熔、沸点高
②组成、结构相似的物质,无氢键时,一般相对分子质量越大,熔、沸点越高
③分子的相对分子质量相同时,分子极性越大,熔、沸点越高
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低 ①HF>HCl
②HI>HBr>HCl
③CO>N2
④正戊烷>异戊烷>新戊烷
金属晶体 原子半径越小,熔、沸点越高 Al>Mg>Na;Li>Na>K
【解析】 丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,碳碳双键不能省略,B错误。
B
D
【解析】 同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,N的2p能级为半充满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能:N>O>C,A错误;基态碳原子价层电子的轨道表示式为 ,B错误;偏二甲肼结构中氢原子最外层不满足8电子稳定结构,C错误;基态O原子核外电子轨道表示式为 ,有2个未成对电子,D正确。
类型3 元素周期表与元素周期律
例3 (2024·佛山一模)(WV4)2Z(YX4)2是重要的水处理剂,Z元素为+2价。V、W、X、Y、Z是原子序数递增的5种元素,前四周期均有分布,X和Y同族。W的基态原子价层p轨道半充满,Z元素的一种合金用量最大、用途最广。下列说法正确的是 (  )
A.电负性:W>X
B.氢化物热稳定性:X>W
C.WV3和YX3的空间结构相同
D.Z的第四电离能远大于第三电离能
D
C
例5 (2025·珠海一模)硫氰化铁常被用于电影特技和魔术表演,其制备原理为FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl。已知氯化铁固体的熔点为306 ℃、沸点为316 ℃,易升华。下列说法正确的是 (  )
A.FeCl3晶体属于离子晶体 B.第一电离能:N>S
C.SCN-的空间结构为V形 D.Fe(SCN)3中既有离子键又有共价键
【解析】 氯化铁的熔、沸点较低,推测氯化铁应该为分子晶体,A错误;同主族元素从上到下第一电离能减小,N原子2p能级半充满较稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:N>O>S,B正确;SCN-可以看作CO2的等电子体,所以其空间结构为直线形,C错误;Fe(SCN)3是配位化合物,不存在离子键,D错误。
B
例6 (2025·肇庆期末)CuCl2溶液中存在平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O。向CuCl2溶液中加入氨水,溶液由绿色变为深蓝色。下列说法正确的是
(  )
A.铜元素位于元素周期表的d区
B.与Cu2+的配位能力:NH3>Cl-
C.[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2-中均含有σ键和π键
D.物质的量相等的[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2-的共价键数目相等
B
①X的化学式为__________。
②与Li距离最近且等距的Co的数目为_____。
③设X最简式的式量为Mr,阿伏加德罗常数的值
为NA,则X晶体的密度为___________________g/cm3 (列出计算式)。 
类型5 晶体的结构与计算
例7 (1) (2025·广州二模)由Li2CO3可制备X晶体,其晶胞为长方体,结构如图所示。
LiCoO2
8

(2) (2025·深圳二模)含Pd、Cs、I的化合物可用于太阳能电池材料。一定条件下,其中一种晶体可由立方结构(结构单元如图1所示)转化为四方结构(晶胞结构如图2所示),两种结构的棱边夹角均为90°,且转化过程中原子个数比保持不变。
图1
图2
①立方结构中Pd、Cs、I的原子个数比为_________。
②立方结构单元与四方晶胞结构的密度之比为
_______。
1∶2∶6

类型6 超分子
例8 (2025·江门期末)冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。下列说法正确的是 (  )
D
12 冠 4适配Li+ 15 冠 5适配Na+ 18 冠 6适配K+
A.冠醚适配碱金属离子时形成离子键
B.冠醚分子中三种元素电负性由大到小的顺序为C>O>H
C.冠醚适配碱金属离子,体现了超分子的自组装特征
D.中心碱金属离
子的配位数随着空穴大
小不同而改变
【解析】 冠醚与碱金属离子之间的配位键属于共价键,A错误;同周期主族元素从左到右电负性增大,同主族元素从上到下电负性减小,则电负性:O>C>H,B错误;冠醚适配碱金属离子体现了超分子的分子识别特征,C错误。
能力评价
1.(2025·深圳联考)结构决定性质。下列性质差异与结构因素不匹配的是
(  )
D
选项 性质差异 结构因素
A 在CCl4中的溶解度:I2>ICl 分子极性
B 熔点:SiC(2 830 ℃)>SiF4(-90 ℃) 晶体类型
C 沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 氢键类型
D 电离常数Ka:F3CCOOH>Cl3CCOOH 范德华力
【解析】 CCl4是非极性分子,I2是非极性分子,ICl是极性分子,I2在CCl4中溶解度大于ICl在CCl4中溶解度和分子极性有关,A正确;SiC属于共价晶体,SiF4属于分子晶体,共价晶体熔点高于分子晶体,B正确;对羟基苯甲醛形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,故沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,与氢键有关,C正确;电负性:F>Cl,F吸引电子能力强,使羧基中羟基的极性增强,更容易电离出H+,则电离常数Ka:F3CCOOH>Cl3CCOOH,D错误。
2.(2025·广州一模)下列有关物质性质的比较中不正确的是 (  )
A.熔点:NH4NO3>C2H5NH3NO3 B.pKa:CHCl2COOH>CH2ClCOOH
C.极性:H2O>OF2 D.溶解性:CH3COCH3>CH3OCH3
B
3.(2025·广州一模)前四周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,其中X、Y、Z同周期,Y、Q同主族,Q的最高能层有16个轨道,基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍,且与基态Z原子具有相同的未成对电子数。下列说法不正确的是 (  )
A.第一电离能:Z>Y>X
B.简单氢化物的沸点:Z>Y>Q
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
D.X、Y、Z分别与W形成的化合物可能均含极性键和非极性键
A
【解析】 W、X、Y、Z、Q分别是H、C、N、O、As。同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,N原子2p能级为半充满的稳定结构,第一电离能大于同周期相邻元素,元素的第一电离能:N>O>C,A错误;H2O、NH3、AsH3均为分子晶体,H2O和NH3中均存在分子间氢键,相同情况下水分子间氢键数目多,沸点最高,故沸点:H2O>NH3>AsH3,B正确;非金属性:N>C,酸性:HNO3> H2CO3,C正确;C、N、O分别与H可形成C2H4、N2H4、H2O2等化合物,均含极性键和非极性键,D正确。
4.(1) (2025·广州期末)某含锰光电材料KMnxFy(x、y为整数)的立方晶胞如图1所示。K与F最小间距大于Mn与F最小间距,则该光电材料的化学式为_________;K在晶胞中的位置为________;晶体中一个Mn周围与其最近的F的个数为_____。
(2) (2025·肇庆二模)某稀土金属氧化物的立方晶胞如图2所示,则该氧化物的化学式为________,距离RE原子最近的O原子有___个。若M(晶胞)=M g/mol,晶胞边长为a nm,NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞的密度为____________ g/cm3 (列出计算式)。
KMnF3
图1
体心
6
REO2
8
图2
①该氧化物的化学式为_______。
②若该氧化物的立方晶胞的晶胞参数为a nm,则O原子与U原子最近的距离为_______ nm(用a表示)。
(3) 一种铀的氧化物晶体结构可描述为U与空位交替填充在由氧原子构成的体积相等的立方体体心,形成如图3所示的结构单元。
UO2
图3

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