1、真题感悟重难突破 题组训练 专题十六 物质结构与性质考纲要求 1.原子结构与元素的性质(1)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(136 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；(2)了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质；(3)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；(4)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(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，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；(3)了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化
2、硅等原子晶体的结构与性质的关系；(4)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；(5)了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)；(6)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离子的空间结构。3分子间作用力与物质的性质(1)了解化学键和分子间作用力的区别；(2)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；(3)了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别；(4)能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算；(5)了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。对应学生用书P81真题感悟(2
3、016高考全国乙卷)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_。GeCl4GeBr4GeI4熔点/49.526146沸点/83.1186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
4、构，其中 Ge 原子的杂化方式为_，微粒之间存_。(6)晶胞有两个基本要素：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_。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知 Ge 单晶的晶胞参数 a565.76 pm，其密度为_gcm3(列出计算式即可)。解析：(1)锗元素在周期表的第四周期、第A 族，因此核外电子排布式为Ar3d104s24p2，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 单键较
5、长，p-p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成 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
6、共价键。(6)根据题给图示可知，D 原子的坐标参数为14，14，14。每个晶胞中含有锗原子 81/861/248(个)，每个晶胞的质量为873 gmol1NA，晶胞的体积为(565.761010cm)3，所以晶胞的密度为873 gmol1NA565.761010 cm3。答案：(1)3d104s24p2 2(2)Ge 原子半径大，原子间形成的 单键较长，p-p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成 键(3)GeCl4、GeBr4、GeI4 的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强(4)OGeZn(5)sp3 共价键(6)14，14，14
7、8736.02565.763107物质的结构与性质属于选考题，题型为一道综合题原子结构部分，命题形式有两种：一是直接给出元素，围绕给出元素的原子结构、形成的物质进行考查；二是给出元素原子的一些结构特点等，需先推断出元素，然后再进行相应的考查。其中原子结构与性质的命题点如下：(1)书写基态原子或离子的核外电子排布式(或排布图)。(2)比较不同原子的第一电离能的大小。(3)比较不同元素的电负性的大小。分子结构部分命题点(1)判断某化合物中共价键的类型及数目。(2)判断化合物中某原子的杂化类型。(3)判断粒子的立体构型。(4)书写某粒子的等电子体。(5)用氢键解释某些物质的特殊物理性质。(6)考查配
8、位键及配合物的有关概念。晶体结构部分命题点(1)根据给出的晶胞结构判断晶体的化学式或晶胞中某离子的配位数。(2)根据晶胞结构和已知数据计算晶体密度、晶胞的边长等。该知识点的试题能很好地考查考生的空间想象能力，具有很高的区分度，是“物质的结构与性质”选考题中的必考点。考点一 原子结构与性质(合作探究)对应学生用书P82重难突破1基态原子的核外电子排布(1)排布规律能量最低原理原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道泡利不相容原理每个原子轨道上最多只能容纳 2 个自旋方向相反的电子洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同能量相同的原子轨道
9、在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如 24Cr 的基态原子的核 外 电 子 排 布 式 为1s22s22p63s23p63d54s1，而 不 是1s22s22p63s23p63d44s2。(2)四种表示方法表示方法举例电子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1简化表示式Cu：Ar3d104s1价电子排布式Fe：3d64s2电子排布图(或轨道表示式)O：在书写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：(违反能量最低原理)(违反泡利不相容原理)(违反洪特规则)(违反洪特规则)2元素第一电离能和电负性的变化规律及应
10、用同周期(从左到右)同主族(自上而下)第一电离能增大趋势(注意A、A 的特殊性)依次减小电负性依次增大依次减小同周期元素，第A 族(np0)和第A 族(ns2np3)，因 p 轨道处于全空或半满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期右侧相邻的A 族、A 族元素，如第一电离能 MgAl，PS。题组训练题组一 电子排布及表示方法1(1)Si 基态原子的电子排布式为_。答案：1s22s22p63s23p2 或Ne3s23p2(2)Cr3基态核外电子排布式为_。答案：1s22s22p63s23p63d3 或Ar3d3(3)基态 Fe 原子有_个未成对电子，Fe3的电子排布式为_。答案：4 1s22
11、s22p63s23p63d5(4)Cu基态核外电子排布式为_。答案：Ar3d10 或 1s22s22p63s23p63d10(5)氯元素原子的 M 层上有_个未成对的 p 电子。解析：氯元素原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p5，其中 3p轨道上电子排布图为，所以有 1 个未成对电子。答案：1(6)基态 Si 原子中，电子占据的最高能层符号_，该能层具有的原子轨道数为_、电子数为_。答案：M 9 4(7)Y 为前四周期元素，其单质是一种黄色晶体，Y 基态原子的核外电子排布式为_。答案：1s22s22p63s23p4(8)基态铜原子的核外电子排布式为_。答案：Ar3d104s1 或
12、1s22s22p63s23p63d104s1(9)Ni2的价电子排布图为_。答案：(10)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14C 原子中，核外存在_对自旋相反的电子。解析：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用电子云形象地描述。基态14C 原子的轨道表示式为，则核外存在 2 对自旋相反的电子。答案：电子云 2(11)O、Na、P、Cl 四种元素中电负性最大的是_(填元素 符 号)，其 中P原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为_。解析：O、Na、P 和 Cl 四种元素中，O 元素的电负性最大。P原 子 核 外 有 15 个 电
13、 子，其 基 态 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为1s22s22p63s23p3 或Ne3s23p3。答案：O 1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3)(12)N、O、S 中第一电离能最大的是_(填元素符号)，Cu 的价层电子轨道示意图为_。解析：N、O、S 中第一电离能最大的是 N，Cu 的价层电子轨道示意图为。答案：N 题组二 元素的性质与原子结构2 (1)Cu元 素 基 态 原 子 的 外 围 电 子 排 布 式 为_。元素 C、N、O 的第一电离能由大到小的排列顺序为_。(2)下列说法正确的是_(填序号)。A第一电离能：AsGaB电负性：AsGaC原子半径：AsG
14、a(3)锗(Ge)是用途很广的半导体材料，基态锗原子的外围电子排布式为_。在第二周期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有_种。(4)硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题：Ga 与 B 同主族，Ga 的基态原子的核外电子排布式为_，B、C、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_。解析：(1)Cu 是 29 号元素，其原子核外有 29 个电子，其基态原子的外围电子排布式为 3d104s1；同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，由于 N 元素原子的 2p 能级处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻的元素，所以 C、N、O 三种元素的第一电离能由大到小
15、的排列顺序是 NOC。(2)同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：AsGa，故 A 正确；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：AsGa，故 B 正确；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：AsCB。答案：(1)3d104s1 NOC(2)AB(3)4s24p2 3(4)1s22s22p63s23p63d104s24p1 或Ar3d104s24p1 OCB3(1)Ni 是元素周期表中第 28 号元素，第二周期基态原子未成对电子数与 Ni 相同且电负性最小的元素是_。(2)已知 Z 的基态原子最外层电子排布式为 3s23p1，W 的一种核素的质量数为 28，中子数为 14。则：W位于元素周期表第_周期第_族。Z 的第一电离能比 W 的_(填“大”或“小”)。答案：(1)碳(2)三 A 小
