回归教材重难点12 原子、分子和晶体结构再归纳-【查漏补缺】2023年高考化学三轮冲刺过关（新高考专用）（原卷版）

回归教材重难点12原子、分子和晶体结构再归纳物质结构与性质重点考查考生对基础知识的掌握情况，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质。①在原子结构部分主要命题点有电子排布式或排布图的书写，电离能、电负性大小、微粒半径的比较与判断。②在分子结构部分主要命题点有化学键类型的判断，分子构型的判断，中心原子杂化方式的判断，能从化学键角度认识分子的结构、性质，从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。③在晶体结构部分主要命题点有晶体类型的判断，晶体结构的计算等。本考点是高考五星高频考点，在新高考中和主要以选择题和综合题两种题型呈现，2020年~2022年各地新高考卷均有考查。一、原子结构和性质&表示原子结构的两种化学用语1．各类要求的电子排布式（以铁原子为例）（1）电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2（2）简化电子排布式：［Ar］3d64s2（3）价电子（外围电子、特征电子）排布式：3d64s2（4）最外层电子排布式：4s2（5）M层电子排布式：3s23p63d6（6）最高能级电子排布式：3d62．各类要求的电子排布图（以铁原子为例）（1）电子排布图：（2）轨道表示式：（3）价电子排布图：（4）原子结构示意图：&特征电子1．1~36号元素原子的未成对电子数（n）（1）n＝1：ns1（4）、ns2np1（3）、ns2np5（3）、3d14s2（1）、3d104s1（1），共12种（2）n＝2：ns2np2（3）、ns2np4（3）、3d24s2（1）、3d84s2（1），共8种（3）n＝3：ns2np3（3）、3d34s2（1）、3d74s2（1），共5种（4）n＝4：3d64s2（1），共1种（5）n＝5：3d54s2（1），共1种（6）n＝6：3d54s1（1），共1种2．各种特征的电子（以Mn为例，1s22s22p63s23p63d54s2）（1）不同运动状态的电子数：25（2）不同空间运动状态的电子数：15（3）形状不同的电子云种类：3（4）不同能级（能量）的电子种类：7（5）最高能级的电子数：5（6）最高能层的电子数：2&元素在周期表中的位置1．主族：主族序数＝原子的最外层电子数，周期序数＝原子的电子层数2．21~30号：根据3d和4s上的电子数之和确定ScTiVCrMnFeCoNiCuZn3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s23456789101112ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB3．元素的分区 【特别提醒】He属于s区元素&元素原子性质的递变规律1．原子半径递变规律（1）同主族①规律：从上到下，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大②实例：r（F）＜r（Cl）＜r（Br）（2）同周期（除稀有气体）①规律：从左到右，核电荷数越大，原子半径越小②实例：r（Na）＞r（Mg）＞r（Al）（3）同周期（过渡元素）：同一周期自左到右原子半径的变化幅度不大（4）大多数原子①规律：一般电子层数越多，半径越大②实例：r（S）＞r（C）2．离子半径的比较（1）同主族①规律：从上到下，电子层数逐渐增多，离子半径逐渐增大②实例：r（Li+）＞r（Na+）＞r（K+），r（I－）＞r（Br－）＞r（Cl－）＞r（F－）（2）同周期①规律：从左到右，核电荷数越大，离子半径越小，阴离子半径比阳离子半径大②实例：r（Cl－）＞r（S2－）＞r（P3－）＞r（Na+）＞r（Mg2+）＞r（Al3+）（3）具有相同电子层结构①规律：核电荷数越大，离子半径越小②实例：r（O2－）＞r（F－）＞r（Na+）＞r（Mg2+）＞r（Al3+）（4）电子数和核电荷数均不同①规律：通过电子数或核电荷数相同的微粒作参照物②实例：r（Al3+）＜r（O2－）＜r（S2－）（5）同种元素的原子和离子①规律：价态越高，半径越小②实例：r（Fe）＞r（Fe2+）＞r（Fe3+），r（S）＜r（S2－）3．第一电离能变化规律（1）根据递变规律判断①基本规律：周期表右上角位置的He原子的I1最大②特殊规律：同一周期中I1，ⅡA＞ⅢA；ⅤA＞ⅥA元素LiBeBCNOFNeI1大小⑧⑥⑦⑤③④②①（2）根据金属性判断①基本规律：I1越小，金属性越强，注意ⅡA和ⅤA族元素的特殊性②金属元素和非金属元素的I1：I1（金属）＜I1（非金属）（3）根据微粒结构判断①稳定结构微粒的I大：全满、半满和全空状态稳定②I（全满）＞I（半满）③判断：I1（Cu）＜I1（Ni），I2（Cu）＞I2（Zn）4．电负性的递变规律（1）周期表右上角氟元素的最大（2）电负性大小①电负性最大的前三种元素：F＞O＞N②氢元素的电负性：C＞H＞B；P＞H＞Si二、分子结构和性质 &共价键类型1．σ键与π键（按原子轨道重叠方式分类）键类型σ键π键轨道重叠方式沿键轴方向“头碰头”重叠沿键轴方向“肩并肩”重叠类型s－sσ键、s－pσ键、p－pσ键p－pπ键轨道重叠部分两原子核之间，在键轴处键轴上方和下方，键轴处为零轨道重叠程度大小键的强度较大较小化学活泼性不活泼活泼成键规律共价单键为σ键，共价双键为1个σ键和1个π键、共价三键为1个σ键和2个π键2．极性键和非极性键（按共用电子对的偏移程度分类）（1）同种元素形成非极性键（2）不同种元素形成极性键（3）极性强弱：成键元素的电负性差别越大，共用电子对偏移程度越大，极性越强。3．配位键和普通共价键（1）配位键的成键条件①中心体：提供空轨道的原子、分子或离子②配位体：提供孤对电子的原子、分子或离子（2）配位键的判断①不正常的共价键即为配位键（比正常的成键数多或少）②分子和其他微粒形成的化学键一定是配位键（3）配位键的表示方法：A（配位体）→B（中心体）①金属和非金属间成键：非金属元素→金属元素②非金属和非金属成键：需判断孤对电子提供者&配位化合物1．配合物的构成（1）配位数：配位体的个数，不一定是配位键的个数。如［Cu（En）2］2+的配位数为2，配位键数为4（2）配合物中的化学键①内界和外界通过离子键结合，一般较易电离②中心体和配位体通过配位键结合，一般很难电离（3）配合物结构的确定①1mol［CoCl2（NH3）4］Cl1molAgCl②1mol［CoCl（NH3）5］Cl22molAgCl2．配合物的稳定性：提供孤对电子和空轨道的能力越强，越稳定（1）配位原子的半径越大，越易提供孤对电子（2）过渡金属提供空轨道的能力强（3）判断①血红蛋白：Mb·O2、Mb·CO、Mb·NO，Mb·CO最稳定②稳定性：［Mg(NH3)4］2+＜［Cu(NH3)4］2+ 3．配合物的空间结构（1）二配位：一般是直线形（2）AB4型四配位①AB2C2有一种结构：正四面体形②四配位：AB2C2有两种结构：正方形（3）六配位：一般是正八面体形&杂化方式的判断1．公式计算法（1）公式：价层电子对数（n）＝①适用范围：ABn型分子或ABnm±型离子②杂化方式：n＝2，sp杂化；n＝3，sp2杂化；n＝4，sp3杂化；n＝5，sp3d杂化；n＝6，sp3d2杂化③使用局限：CN－无法根据该公式计算杂化方式（2）价电子数和单电子数①0族元素（Ar、Kr、Xe）：提供8个价电子，提供0个单电子②ⅦA族元素（F、Cl、Br）：提供7个价电子，提供1个单电子③ⅥA族元素（O、S、Se）：提供6个价电子，提供0个单电子④ⅤA族元素（N、P、As）：提供5个价电子，提供3个单电子⑤ⅣA族元素（C、Si、Ge）：提供4个价电子，提供4个单电子⑥ⅢA族元素（B、Al、Ga）：提供3个价电子，提供0个单电子⑦ⅡA族元素（Be）：提供2个价电子，提供0个单电子⑧ⅠA族元素（H）：提供1个单电子（3）特殊的处理的方式①当出现单电子时，单电子算一对。如n＝≈4②单取代基：如－CH3、－NH2、－OH，提供1个单电子微粒－CH3－OHHCHOSOCl2Al（CH3）3杂化sp3sp3sp2sp3sp2③非常规型微粒微粒O3I3+S2O32－变形OO2II2+SSO32－杂化sp2sp3sp32．根据键数和孤电子对数之和判断（1）适用范围：多中心微粒、有结构图的微粒（2）轨道数（价层电子对数）：n＝键数+孤电子对数（3）根据有机物的成键特点判断①键C、N、O（、、－O－）：sp3杂化②双键C、N、O（、－－、）：sp2杂化；双双键“＝C＝”：sp杂化③叁键C、N（―C≡C―、―C≡N）：sp杂化3．根据微粒构型判断微粒构型四面体三角锥平面V形直线杂化方式sp3sp3sp2sp3或sp2sp3或sp2或sp &微粒的空间构型1．轨道构型和微粒构型的区别（1）轨道构型（VSEPR模型）n234杂化方式spsp2sp3轨道构型（理想化模型）直线形平面正三角形正四面体形轨道夹角180°120°109°28′（2）轨道构型和微粒构型的关系中心原子的杂化轨道类型spsp2sp3微粒的价电子对数234成键电子对数232432中心原子的孤电子对数001012价电子对互斥理论模型名称直线形三角形四面体形微粒的空间结构名称直线形三角形角形四面体形三角锥形角形实例BeCl2BF3SnBr2CH4NH3H2O2．分子极性判断（1）结构判断①对称性判断：高度对称的是非极性分子分子分子类型非极性分子非极性分子极性分子非极性分子②孤电子对判断：中心原子上含孤电子对的一定是极性分子③构型判据：分子构型和轨道构型完全一致的是非极性分子分子HCHOPCl3PCl5SF6轨道构型平面正三角形正四面体形三角双锥形正八面体形分子构型平面三角形三角锥形三角双锥形正八面体形分子类型极性分子极性分子非极性分子非极性分子（2）AB2C2型分子①立体结构：只有一种结构，极性分子②平面结构：两种结构图示分子类型极性分子非极性分子（3）实验判据：相似相溶原理①极性分子易溶于极性溶剂②非极性分子易溶于非极性溶剂&等电子体1．含义：原子数相同，价电子总数相等（1）H2O和NH3的原子数不同，价电子数也不同，不是等电子体（2）CO2和SiO2的原子数相同，价电子数相同，晶体类型不同，立体结构不同，不是等电子体2．结构：立体结构、化学键类型相同，键角不一定相等3．寻找方法：同族元素上下换；相邻元素左右移；电子电荷可互换4．常见的等电子体（1）三原子8电子①结构：sp3杂化，角型或V型 ②典例：H2O、H2F+、NH2－（2）两原子10电子①结构：sp杂化，直线形②典例：N2、CO、CN－、C22－、O22+、NO+（3）两原子11电子①结构：sp杂化，直线形②典例：NO、O2+（4）三原子16电子①结构：sp杂化，直线形②典例：CO2、CS2、N2O、SCN－、NO2+、N3－、BeCl2、CNO－、AlO2－、BeO22－（5）三原子18电子①结构：sp2杂化，角型或V型②典例：SO2、O3、NO2－（6）四原子24电子①结构：sp2杂化，平面正三角形②典例：BO33－、CO32－、NO3－、SiO32－、SO3、BF3、BCl3、AlCl3（7）四原子26电子①结构：sp3杂化，三角锥型②典例：PO33－、SO32－、ClO3－（8）五原子32电子①结构：sp3杂化，正四面体形②典例：ClO4－、SO42－、PO43－、SiO44－、BF4－、SiF4、CCl4、CF4、SiCl4（9）五原子8电子①结构：sp3杂化，正四面体形②典例：CH4、NH4+&键参数的比较1．共价键的键能的比较（1）键能和键长的关系：键长越短，键能越大（2）同种元素不同类型键能：叁键＞双键＞单键（3）共价分子的键能和稳定性的关系①共价单键：半径越小，键能越大，分子越稳定②叁键或双键：断裂1个键的能量越大，越稳定③实例：活泼性CO＞N2化学键C－OC＝OC≡O键能/kJ•mol－13518031071化学键N－NN＝NN≡N键能/kJ•mol－11594189462．共价键的键长的比较（1）看有成键原子上是否都有孤对电子①无孤对电子：成键原子的半径之和越大，键长越长②有孤对电子：孤对电子数越多，排斥越大，键长越长③键长比较微粒组键长长短NH3和PH3N－H＜P－H金刚石和晶体硅C－C＜Si－Si稳定性：H2O2＜N2H4＜CH3CH3O－O＞N－N＞C－CO2、O2－、O2+、O22－氧氧键：O22－＞O2－＞O2＞O2+（2）看能否形成键：形成键使键长变短①乙烷、苯和乙烯：C－C＞特殊键＞C＝C②金刚石和石墨中的碳碳键：金刚石＜石墨③SO3的三聚体环状结构，键长：a＞b 3．键角大小的比较（1）求键角的大小：利用价层电子对互斥理论计算的轨道夹角价层电子对n234杂化方式spsp2sp3键角180°120°109°28′（2）中心原子和配位原子均相同：中心原子上孤电子对越多，孤电子对键角的压缩作用越大，键角越小①∠H－O－H：H2O＜H3O+②∠H－N－H：NH2－＜NH3＜［Zn(NH3)6］2+③∠H－C－H：CH3+＞－CH3＞CH3－④∠O－N－O：NO2+＞NO2＞NO2－（3）中心原子不同或配位原子不完全相同①中心原子电负性大：中心原子的电负性越大，中心原子对键角的拉伸作用越大，键角越大②配位原子电负性大：配位原子的电负性越大，配位原子对键角的压缩作用越大，键角越小③实例：微粒组键角大小NH3和PH3∠H－N－H＞∠H－P－HH2S和H2O∠H－S－H＜∠H－O－HNCl3和NF3∠Cl－N－Cl＞∠F－N－FHCHO和COCl2∠H－C－H＞∠Cl－C－Cl&氢键与微粒性质1．氢键的表示：X－H…Y，“－”表示共价键，“…”表示氢键2．氢键形成的一般条件（1）分子中必须有氢原子（2）氢原子两边有电负性大、半径小、具有孤对电子的元素（F、O、N）①－NH3+中的N原子上没有孤对电子，N原子不能形成氢键②－CHO中的H原子与C原子相连，H原子不能形成氢键3．氢键的特点（1）有方向性：沿着孤对电子的伸展方向成键（2）有饱和性：氢原子与孤电子对相对应4．氢键的存在（1）三种气态氢化物：H2O、HF、NH3（2）含羟基物质：含氧酸、含氧酸的酸式盐、醇、酸、酚及它们的水溶液（3）含氨基物质：NH3、N2H4、DNA双螺旋体5．氢键的类型（1）分子间氢键；普遍存在（2）分子内氢键：含多个N、O、F原子，且为邻位关系硝酸水杨醛邻硝基苯酚 6．温度对氢键的影响：升高温度，微粒间的距离变大，氢键被（部分）破坏7．氢键对物质性质的影响（1）对物质熔沸点的影响①分子间氢键相当于增大了相对分子质量，故熔沸点升高②分子内氢键未增大分子量，却降低了分子极性，故熔沸点降低③形成的分子间氢键越多，熔沸点越高（2）对物质的电离的影响：酸性氢原子形成氢键，电离程度变小，酸性减弱（3）对液体的黏度的影响：分子间有氢键的液体，一般黏度较大甘油甘醇H3PO4浓硫酸（4）冰的密度：结冰时水中的氢键增多，水分子间的空隙变大，体积增大，密度减小8．冰晶体中氢键键能的计算（1）冰晶体中氢键的结构式（2）1个水分子可以形成4个氢键，完全属于该水分子的氢键有2个（3）冰的升华热＝范德华力+2mol氢键&物质溶解性的比较1．相似相溶原理：极性相似的分子间范德华力较大，其溶解度也大（1）极性分子易溶于极性溶剂（2）非极性分子易溶于非极性溶剂（3）常见的极性分子和非极性分子①极性分子：H2O、NH3、SO2、酒精②非极性分子：CCl4、CS2、苯2．氢键对物质溶解性的影响（1）若溶质和溶剂分子间形成氢键，则它在水中的溶解度反常的大（2）若溶质分子中存在氢键①形成氢键可以降低溶质的极性，在水中的溶解度降低②升高温度，溶质分子中的氢键被破坏，溶质和水之间形成氢键，溶解度又增大3．某些基团对物质溶解性的影响（1）常见的亲水基和憎水基①亲水基：羟基、羧基、氨基、醛基等（容易与水形成氢键）②憎水基：烃基、酯基等（2）随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小①甲醇、乙醇、甘油和水以任意比互溶②戊醇在水中的溶解度明显减小4．如果溶质和溶剂发生反应，将增大物质的溶解性&无机含氧酸的酸性比较1．非羟基氧原子数不同［(HO)mROn］（1）基本规律：非羟基氧原子数n越多，酸性越强①HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H4SiO4②HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO（2）微观解释：羟基氧原子数越多，氧原子所带的负电荷越多，中心原子上带的正电荷越多，中心原子对羟基氧原子的吸引力越强，氧原子多氢原子的吸引力越弱，氢离子越容易电离，酸性越强2．非羟基氧原子数相同（1）基本规律：中心元素的非金属性越强，酸性越强①HClO4＞HBrO4②H2CO3＞H2SiO3 ③H3PO4＞H3AsO4（2）微观解释：中心元素的非金属性越强，中心原子所带正电荷越多，中心原子对羟基氧原子的吸引力越强，氧原子多氢原子的吸引力越弱，氢离子越容易电离，酸性越强三、晶体结构和性质&晶体和非晶体的比较1．结构判据：结构微粒是否有序排列2．外形判据（1）晶体一定具有规则几何外形（2）具有规则几何外形的固体不一定是晶体3．性质判据（1）自范性判据：本质差异（能自发地呈现多面体外形的性质）（2）熔点判据：是否有固定的熔点（3）性向判据：硬度、导热性和导电性等物性在不同方向上是否相同①晶体：各向异性②非晶体：各向同性4．实验鉴别（1）常规鉴别：看固体是否有固定的熔点（2）仪器鉴别：对固体进行X射线衍射实验&晶体类型的判断1．微粒判据（本质判据）晶体类型离子晶体分子晶体金属晶体共价晶体构成微粒阴阳离子分子金属阳离子和自由电子原子2．作用力判据（本质判据）晶体类型离子晶体分子晶体金属晶体共价晶体作用力离子键分子间作用力金属键共价键3．结构判据：共价晶体为立体网状结构4．组成判据（1）金属晶体：金属单质（除汞外）与合金（2）共价晶体：金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅（3）离子晶体：金属和非金属形成的晶体及铵盐，AlCl3等除外（4）分子晶体①典型物质：非金属和非金属形成的晶体和AlCl3②反例物质：铵盐及共价晶体5．性能判据（1）金属晶体：导热、导电、延展性、机械性能良好（2）离子晶体：硬度较大或略硬而脆，大部分易溶于水（3）共价晶体：硬度很大，熔沸点很高，不溶于任何常见的溶剂（4）分子晶体：硬度小；熔沸点很低，常温下呈气体或液体；挥发性很强6．用途判据（1）共价晶体：常用于制作半导体材料（2）共价晶体：常用于制作超硬、耐磨材料（3）共价晶体：常用于制作耐高温、耐腐蚀材料（4）分子晶体：常用于制作致冷剂（5）金属晶体：常用于制作导电材料7．实验判据（1）离子晶体：熔融状态下能导电的化合物晶体（2）分子晶体或共价晶体：熔融状态下不能导电的化合物晶体 （3）金属晶体：固体和熔融状态下都能导电的晶体&晶体熔沸点的比较1．晶体熔沸点的比较2．分子晶体熔沸点的比较3．简答模板：晶体类型影响因素作用力强弱结果（1）共价晶体：A和B都是共价晶体，A的原子半径小，键长短，键能大，共价键强，熔沸点高（硬度大）（2）离子晶体：A和B都是离子晶体，A的离子半径小，离子所带电荷多，离子键强（晶格能大），熔沸点高（3）金属晶体：A和B都是金属晶体，A的离子半径小，离子所带电荷多，金属键强，熔沸点高（硬度大）（4）分子晶体①A和B都是分子晶体，A的相对分子质量大，分子间作用力强，熔沸点高②A和B都是分子晶体，A中存在分子间氢键，分子间作用力强，熔沸点高③A和B都是分子晶体，A中存在分子内氢键，分子间作用力弱，熔沸点低（5）不同晶体①A是离子晶体，靠较强的离子键结合；B为分子晶体，靠较弱的范德华力结合，所以A的熔沸点高②A是共价晶体，靠较强的共价键结合；B为分子晶体，靠较弱的范德华力结合，所以A的熔沸点高③A是金属晶体，靠较强的金属键结合；B为分子晶体，靠较弱的范德华力结合，所以A的熔沸点高&晶体结构分析1．晶胞中微粒个数：均摊法晶胞正或长方体正六棱柱正三棱柱示意图顶点上微粒侧棱上微粒上下棱微粒面点上微粒内部的微粒1112．金属晶体的四种堆积方式堆积名称面心立方最密堆积体心立方堆积六方最密堆积简单立方堆积 堆积模型堆积类型A1型或铜型A2型或钾型A3型或镁型Po型堆积方式…ABCABC……ABAB…配位数128126晶胞结构投影图2．典型离子晶体的空间构型类型NaCl型CsCl型立方ZnS型CaF2型图示结构特点1/8晶胞为简单立方结构体心立方结构间隔排列的4个小立方体的体心各有1个Zn2+8个小立方体的体心各有1个F－配位数684Ca2＋：8F－：43．常见分子晶体和共价晶体的晶胞晶胞二氧化碳金刚石碳化硅二氧化硅图示结构特点面心立方同ZnS将金刚石中内部的4个碳原子换成硅原子将晶体硅中每个硅硅键中间插入1个氧原子配位数1244Si：4；O：2投影图4．金刚石、晶体硅和二氧化硅的结构（1）结构特点①基本结构：正四面体结构，中心原子配位数为4②空间构型：立体网状结构，键角为109°28′，都是sp3杂化（2）最小的环晶体最小环被共用的最小环数原子共价键 金刚石_六元环C：12C－C键：6二氧化硅_十二元环Si：12O：6Si－O键：6（3）化学键数①金刚石：1mol金刚石中含2NA个C－C键②晶体硅：1mol晶体硅中含2NA个Si－Si键③二氧化硅：1mol二氧化硅中含4NA个Si－O键5．石墨的结构（1）结构特点①基本结构：层状结构②层内构型：平面正六边形结构，键角为120°，杂化方式：sp2③最小碳环：有6个碳原子，实际含2个碳原子（2）化学键①1mol石墨中含有1.5molC－C键（键）②层和层的自由电子构成1个大键，沿层的平行方向可导电（3）微粒间作用力①层内部：共价键②层之间：范德华力③石墨的大键具有金属键的性质（4）物理性质①熔点：比金刚石的高，C－C键的键长比金刚石中的短②质地：比较柔软，层与层间的距离比C－C键的键长长，作用力小（5）晶体类型：混合键型晶体&晶体的有关计算1．晶体中某些几何体中的数量关系（晶胞参数为a）（1）立方体体对角线＝a，面对角线＝a（2）面心立方晶胞相邻的两个面心间的距离＝a（3）正四面体中各量的关系①直角三角形BEC中：（BC）2＝（CE）2+（BE）2②BO＝BE，OE＝BE③直角三角形AOB中：（AB）2＝（BO）2+（AO）22．四种金属晶体晶胞的结构特点（1）面心立方：面对角线上的三个原子相切：4r＝a（2）体心立方：体对角线上的三个原子相切：4r＝a（3）简单立方：侧面上的原子两两相切：2r＝1a（4）六方最密：正四面体相邻原子两两相切：2r＝1a 3．晶胞密度的计算（1）计算公式：ρ＝＝（2）晶胞的体积：V＝Sh（S为底面积，h为高）①立方体晶胞：V＝a3②长方体晶胞：V＝abc③正三棱柱晶胞：V＝a2hsin60°＝④正六棱柱晶胞：V＝6×a2hsin60°＝⑤六方最密堆积晶胞：V＝a2sin60°×2h＝2××a2sin60°＝a3（3）单位换算①1pm＝10－12m＝10－10cm②1nm＝10－9m＝10－7cm③1μm＝10－6m＝10－4cm4．空间利用率（1）空间利用率＝×100%（2）原子的体积：V＝πr3（r为原子半径）（3）晶胞体积①根据晶胞参数计算②根据密度计算：V＝1．（2022·江苏省选择考）工业上电解熔融Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）的混合物可制得铝。下列说法正确的是（）。A．半径大小：r（Al3+）＜r（Na+）B．电负性大小：x（F）＜x（O）C．电离能大小：I1（O）＜I1（Na）D．碱性强弱：NaOH＜Al（OH）32．（2022·山东省等级考）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键、N－Ga键。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3．（2022·海南省选择考）已知CH3COOH+Cl2ClCH2COOH+HCl，ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强。下列有关说法正确的是（）。A．HCl的电子式为B．Cl－Cl键的键长比I－I键短C．CH3COOH分子中只有σ键D．ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强4．（2022·江苏省选择考）下列说法正确的是（）。A．金刚石与石墨烯中的C－C－C夹角都为120° B．SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子C．锗原子（32Ge）基态核外电子排布式为4s24p2D．ⅣA族元素单质的晶体类型相同5．（2022·辽宁省选择考）短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是（）。A．X能与多种元素形成共价键B．简单氢化物沸点：Z＜QC．第一电离能：Y＞ZD．电负性：W＜Z6．（温州市普通高中2023届高三第一次适应性考试）下列说法不正确的是（）。A．激光、荧光、LED灯光都与电子跃迁释放能量有关B．臭氧为弱极性分子，在水中的溶解度高于在四氯化碳中的溶解度C．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质D．由于甲基（－CH3）推电子，甲酸的pKa小于乙酸的pKa7．（辽宁省抚顺市2022~2023学年高三4月联考）砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作太阳能电池。AsCl3是合成GaAs的原料之一，其中Ga与Al同族，As与N同族。下列叙述正确的是（）。A．电负性：Cl＞Ga＞AsB．AsCl3中含有键C．AsCl3分子为平面三角形D．基态Ga和As原子的未成对电子数相同8．（湖北省高中名校联盟2022~2023学年高三第三次联合测评）Na2B4O7·10H2O俗称硼砂，其结构如下图所示。下列说法错误的是（）。A．B和O原子的杂化方式完全相同B．阴离子中存在配位键C．第一电离能：Na＜B＜OD．硼砂的水溶液显碱性9．（湖北省部分重点中学2022~2023学年高三4月联考）石墨烯是一种单层二维晶体，可利用强氧化剂在石墨层间引入大量基团（如－OH、－COOH等），以削弱层间作用力，而剥落得到氧化石墨烯。下列说法错误的是（）。A．石墨中C原子个数与C－C个数比为2∶3B．氧化石墨烯能够剥落，是因为削弱了石墨层与层之间的范德华力C．氧化石墨烯在水中的溶解度大于石墨烯D．氧化石墨烯中C原子杂化方式与石墨相同10．（湖南省长沙市2022~2023学年高三3月模拟）我国科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，再用射频电火花喷射氮气，获得超硬新材料β－氮化碳薄膜，结构如图，下列有关β－氮化碳的说法错误的是（）。 A．碳原子采取sp3杂化、氮原子采取sp2杂化B．氮化碳属于共价晶体C．氮化碳的化学式为C3N4D．氮化碳硬度超过金刚石晶体11．（湖南省衡阳市2022~2023学年高三3月模拟）氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氮气经过一系列的变化可以合成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料；NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物［Fe（NO）（H2O）5］SO4，减少环境污染。下列说法正确的是（）。A．Fe2+提供孤电子对用于形成配位键B．该配合物中阴离子空间结构为三角锥形C．配离子为［Fe（NO）（H2O）5］2+，中心离子的配位数为6D．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表的p区12．（安徽省蚌埠市2023届高三第二次质检）某种药物分子结构如图所示。其中W的原子核只有1个质子，元素X、Y、Z原子序数依次增大，且均位于W的下一周期，元素Q的原子比Z原子多8个电子。下列说法正确的是（）。A．X、Y、Z原子半径逐渐增大B．分子中Y原子为sp3杂化C．1mol该分子中含孤电子对数22NAD．Y、Z、Q最简单氢化物水溶液酸性逐渐减弱13．（山东省济南市2023届高三一模）冠醚是由多个二元醇分子之间脱水形成的环状化合物。18－冠－6可用作相转移催化剂，其与K+形成的螯合离子结构如图所示。下列说法错误的是（）。A．该螯合离子中碳与氧原子具有相同的杂化类型B．该螯合离子中所有非氢原子可以位于同一平面C．该螯合离子中极性键与非极性键的个数比为7∶1D．与二甲醚（CH3OCH3）相比，该螯合离子中“C－O－C”键角更大14．（天津市河东区2022~2023学年高三3月模拟）NH4Cl的晶胞为立方体，其结构如下。下列说法不正确的是（）。A．NH4Cl晶体属于离子晶体B．NH4Cl晶胞中H－N－H键角为90°C．NH4Cl晶体中既有离子键又有共价键D．每个Cl－周围与它最近且等距离的NH4+的数目为815．（湖南省郴州市2023届高三下学期2月模拟）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为（，，）。已知Xe－F键长为rpm，下列说法不正确的是（）。 A．该晶体的密度为g/cm3B．B点原子的分数坐标为（0，0，r）C．晶胞中A、B间距离d＝pmD．基态F原子的核外电子空间运动状态有5种16．（2022·广东省等级考）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，基态硒原子价电子排布式为_______。（2）H2Se的沸点低于H2O，其原因是_______。（3）关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_______。A．I中仅有键B．I中的Se−Se键为非极性共价键C．II易溶于水D．II中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2E．I~III含有的元素中，O电负性最大（4）IV中具有孤对电子的原子有_______。（5）硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4_______H2SeO3（填“＞”或“＜”）。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠（Na2SeO4）可减轻重金属铊引起的中毒。SeO42－的立体构型为_______。（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。①X的化学式为_______。②设X的最简式的式量为，晶体密度为g•cm－3，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）。17．（2022·河北省选择考）含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物（简写为CZTS），是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：（1）基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为__________。（2）Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是______，原因是_____________________。（3）SnCl－3的几何构型为__________，其中心离子杂化方式为__________。（4）将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是__________（填标号）。 A．［Cu（NH3）2］ClB．［Cu（NH3）4］SO4C．［Zn（NH3）4］SO4D．Na2［Zn（OH）4］（5）如图是硫的四种含氧酸根的结构：根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Mn2+转化为MnO4－的是_______（填标号）。理由是_______。18．（2022·山东省等级考）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni（CN）x·Ni（NH3）y·zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示（H原子未画出），每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为a＝b≠c，＝＝γ＝90°。回答下列问题：（1）基态Ni原子的价电子排布式为_______，在元素周期表中位置为_______。（2）晶胞中N原子均参与形成配位键，Ni2+与Zn2+的配位数之比为_______；x∶y∶z＝_______；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是_______。（3）吡啶（）替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大π键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据_______（填标号）。A．2s轨道B．2p轨道C．sp杂化轨道D．sp2杂化轨道（4）在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①_______，②_______。（5）、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是_______。19．（安徽省马鞍山市2021~2022学年高三第二次教学质量检测）四羰基镍［Ni（CO）4］主要用于制高纯镍粉，也用于制造塑料中间体。回答下列问题：（1）Ni在周期表中的位置_____________。Ni基态原子排布式中3d能级上未成对电子数为____。（2）Ni（CO）4中三种元素电负性由小到大的顺序为____________。（3）Ni（CO）4为正四面体的配合物。它不溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_______。1molNi（CO）4中含有_______molσ键。（4）已知碳的一种单质结构如图1所示，层间距离为335pm，层内的碳原子的核间距为142pm ①该单质的晶体类型为_______。②从图1中取出该物质的晶胞如图2所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。例如图2中原子1的坐标为（0，0，0），原子2的坐标为（1，1，1），则原子3和原子4的坐标分别为_______、_______。③根据图1中所给的数据，阿伏加德罗常数的值为NA，石墨的密度为_______g/cm3。（列出计算式）20．（山东省潍坊市2023届高三3月学科核心素养测评）有机－无机复合钙钛矿（CaTiO3）型材料在太阳能电池及发光二极管等方面具有很好的应用前景，一种复合材料和CaTiO3（立方晶系）的晶胞结构如图所示。已知：A为间隔的阳离子，例如C4H9NH3+、C4H9CH2CH2NH3+等；A′为单一组分钙钛阳离子，例如CH3NH3+、CH（NH2）2+、Cs+等；B为单一组分钙钛矿中心离子Sn2+、Pb2+等，X为单一组分钙钛矿的阴离子，例如Cl－、Br－或I－等卤素离子。回答下列问题：（1）基态Ti原子的价电子排布式为___________。（2）H、C、N、O四种元素电负性由大到小的顺序为___________；第一电离能I1（C）、I1（N）、I1（O）由大到小的顺序为_____________________。（3）CH（NH2）2+中C的杂化方式为___________；正丁胺（CH3CH2CH2CH2NH2）的沸点为77.8℃，正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）的沸点为117.6℃，正丁胺沸点低的原因是___________。（4）CaTiO3中Ca的配位数为_______；A为C4H9NH3+，A′为CH（NH2）2+，B为Sn2+，X为I－，晶胞参数为anm和cnm，该晶体的密度为___________g•cm－3。21．（河北承德2022~2023学年度高三2月模拟）硼元素对植物生长及人体健康有着十分重要的作用，硼的化合物被广泛应用于新材料制备、生活生产等诸多领域。（1）下列硼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．（2）晶体硼单质能自发呈现出正二十面体的多面体外形，这种性质称为晶体的________。（3）硼元素的简单氢化物BH3不能游离存在，常倾向于形成较稳定的B2H6或与其他分子结合。①B2H6分子结构如图，则B原子的杂化方式为________。 ②氨硼烷（NH3BH3）被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，提供孤电子对的成键原子是________，写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子________（填化学式）。（4）以硼酸（H3BO3）为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂。①H3BO3晶体中单元结构如图Ⅰ所示。各单元中的氧原子通过________氢键（用“A－B…C”表示，A、B、C表示原子）连结成层状结构，其片层结构如图Ⅱ所示，层与层之间以________（填作用力名称）相结合构成整个硼酸晶体。②硼氢化钠中BH4－的键角大小是________，立体构型为________。③根据上述结构判断下列说法正确的是________。A．H3BO3分子的稳定性与氢键有关B．硼酸晶体有滑腻感，可作润滑剂C．H3BO3分子中硼原子最外层为8e－稳定结构D．含1molH3BO3的晶体中有3mol氢键（5）磷化硼（BP）是受高度关注的耐磨材料，可作为金属表面的保护层，其结构与金刚石类似，晶胞结构如图所示。磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中，B原子构成的几何形状是________；已知晶胞边长为apm，则磷化硼晶体的密度是________g·cm－3（列出含a、NA的计算式即可）。