名师讲练15 物质结构与性质（选考）【高考定位】高考试题中选修3赋分为15分或14分（新高考省份），常设10空左右设问，具有知识点较分散、设问相对独立、整体难度不大、做题耗时较短的特点。试题以填空或简答方式考查，常涉及原子结构与元素的性质(基态微粒的电子排布式、电离能及电负性的比较)、元素周期律；分子结构与性质(化学键类型、原子的杂化方式、分子空间构型的分析与判断)；晶体结构与性质(晶体类型、性质及与粒子间作用的关系、以晶胞为单位的密度、微粒间距与微粒质量的关系计算及化学式分析等)等考点。命题侧重考查分析能力和计算能力，需要熟练掌握晶胞结构，具备一定的数学计算能力，综合性较强，题目难度中等。【知识讲解】一、原子结构与性质在高考中常见的命题角度有原子核外电子的排布规律及其表示方法、原子结构与元素电离能和电负性的关系及其应用。在高考试题中，各考查点相对独立，难度不大。(1)第四周期元素原子或离子电子排布式的书写：原子结构的考查，应注意看清是原子的电子排布式、离子的电子排布式、价电子排布式还是电子排布图等。第四周期的元素从K开始数，数到几，外围电子数就是几，例如Fe，从钾开始数到铁为8，其电子排布式为[Ar]3d 6 4s 2；Se，从钾开始数到Se为16，其电子排布式为[Ar]3d 10 4s 2 4p 4。符号电子排布式25Mn2＋1s22s22p63s23p63d525Mn1s22s22p63s23p63d54s234Se1s22s22p63s23p63d104s24p428Ni2＋1s22s22p63s23p63d828Ni1s22s22p63s23p63d84s231Ga1s22s22p63s23p63d104s24p130Zn1s22s22p63s23p63d104s229Cu＋1s22s22p63s23p63d1029Cu1s22s22p63s23p63d104s126Fe2＋1s22s22p63s23p63d626Fe1s22s22p63s23p63d64s224Cr1s22s22p63s23p63d54s1（2）常见元素的第一电离能和电负性大小比较：第一电离能的考查，特别注意第ⅡA和ⅤA族的特殊性。在元素周期表中，元素的第一电离能从左到右有增大的趋势，从上往下逐渐减小、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小；同周期主族元素，第ⅡA原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1


ns2)全充满、ⅤA族(邻p3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相n的ⅢA和ⅥA族元素。注意常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如HClO中Cl为＋1价、O为－2价，可知O 的电负性大于 Cl。第一电离能大小比较N＞O＞C、P＞S＞Si、Mg＞Al＞Na、F＞Cl＞Br电负性大小比较F＞O＞N＞C、Li＞Na＞K[例题1] （1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]_______，有__个未成对电子。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________________。（2）镍元素基态原子的电子排布式为________，3d能级上的未成对电子数为________。元素铜与镍的第二电离能分别为：
Cu＝1 958IkJ·mol－1、iNI＝1 753 kJ·mo，－1lICu>3Ni的原因是____________________________________。（3）写出基态As原子的核外电子排布式_________________。根据元素周期律，原子半径Ga________As，第一电离能Ga________As(填“大于”或“小于”)。【解析】（1）Ge是I2号元素，与碳元素是同一主族的元素，在元素周期表中位于第四周期IVA族；基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] 4s24p2，也可写为3d104s24p2；在其原子的最外层的2个4s电子是成对电子，位于4s轨道，2个4p电子分别位于2个不同的4p轨道上，所以基态Ge原子有2个未成对的电子；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。元素的非金
属性越强，其吸引电子的能力就越强，元素的电负性就
越eZn、G大。元素、O的非金属性强弱顺序是：O＞Ge＞Zn，所以这三种
元素的电负性由大至小的顺序是O＞Ge＞Zn 。（2）镍是28号元素，位于第四周期，第
Ⅷ排，根据核外电子族布规则其基态原子的电子排布式为1s22s2，2p63s23p63d84s2，3d能级有5个轨道，
先占满5个自旋方向相同的电子，剩余3个电子再
分别占据三轨个道，电子自旋方向铜反，所以未成对的电子相为2；数失去3是全充满的的d10电子，镍
失去是4s的1电子，以所ICu>iNI。（3）As，的原子序数是33则子态As原基的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3；同周期
自左向半原子右径逐渐减下，
则轨道电子Ga大于As，由于As的4原子半径p处小于一电离能Ga于半充满状态，稳定性强，所以第As。【答
案（1）3d10】4s24p2 ；2；O＞Ge＞Zn（2）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 ；2；金
属；铜失去d是全充满的3的10电子，镍失去是4s1电子（3）1s22s22p6的3s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 ；大于；小于原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2
族(


指导子核原子结构与性质在高考中常见的命题角度有原：外电子的排布规律及其表示方法、原子结构与元素电离能和电负性的关系及其应用。在高考试题中，各考查点相对独立，难度不大。试题侧重原子核外电子排布式或轨道表示式，未成对电子数判断，电负性电离能、原子半径和元素金
属性与非金属比性较的考查。高考中考查点主要集写在电子排布的书中及电离能、电负性大小比较上，所以在书写基态原子电子排布时，应
避免违反能量最
低原理、泡利原理、洪特规则特及例；还需注意同能级的轨道半充满、全充满或全空状态的原子结构稳定如Cr：3d54s1、Mn：3d54s2、Cu：3d104s1、Zn：3d104s2；
另外需
理金解离能与电属性及金属态素价元的关系，电负性与非金属性及组所化成物合形质的化学键的关系。二、分子结构与性成在高考中的常见命题角度有围
绕某物质判断共的键的类型价数目、分子和极性、中心
原子的杂化方式、微粒的立体构型、氢键的形成及对物质的性质影响等，考查角度较多
，但和(1)σ键各个角度独立性大，难度不大。π键的判断方法：有
些题目常考查物质所，需σ键和含π键正确书写物质的结构式
进行分析。单键均，为键σ双键、三键中只其一个有σ键，为余为π键。共价单键，全为σ键
双键，键中有一个σ键和一个π三键中有一个σ键和两个π键。(2) 分子或离子中中
心类子的杂化轨道原型的判断方法：看中心原子有没有形成双键或三键。如
果有1个三键，则中其有2个π键，用，了去2个p轨道则为如p杂化，s果有1个
双键则1中有其个π键，则为sp2杂化，如果全部，单键是则子sp3杂化；由分为的空间构型结合价电子对
互斥理论判断，没有填充电子的空轨道一般不参对与杂化，1孤电子对
占1个杂化轨道。如据NH3为三角锥形，且有一对孤电子对，条即4杂化轨道应呈正四面
体形化为sp3杂，。分子中心子的杂化方式CH4：sp3；NH3：原sp3；H2O：sp3；(金刚石)：sp3；(单层
中墨)：sp2；CH3CHO石甲基碳：sp3；醛H碳：sp2；BCl3：sp2；NCl3：sp3；C基3OH中C原子：sp3；HC≡CH中C原子：sp（3）常见杂化轨道类型与分子构型如下：杂化轨道类型分子构型示例sp直线形CO2、BeCl2、HgCl2sp2平面三
角BF3形、BCl3、SO3、HCHO平面形C2H4Ⅴ形SO2sp3等性杂化正
四面lCH4、CC体4、NH原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3
解题


角NH锥形3、PCl3Ⅴ形H2S、H2O (4) 分子
组成和分子极对于的关系：性AB心原子，若A上有未成键电子对(孤
m型分子，A为中
，电子)对则AB极3分子，如H2O、NH性中O、N上分别有对2对、1孤对电子；
m分子为
若A上无孤成未电子对(键对电子)，则AB极如分子，性CH4、CO2、BF3中C、C、B上
m分子为非
均无孤对电子；多原子分子中，若中心化子的原合价的绝对
值等于该元素的价电子数(最高正价)时，该分子为非极性分子。分子
组成极性分子非极性分子三
原子分子H2O、SO2极极V形CS性键2、CO2性键直线形四原子分子极NH3
三性键角极锥形BF3性键平面正三角形五
原子分子CH3Cl极性键四面极CH4、体Cl4C性键正四面（体5原）等电子
理：运电等用子体知识，理子物质中原解的杂化方式和空间结构，以及电子式的书写方法等。等电子体的
条件构成微粒的原子总数和价电子总空间结构数相同等电子体的性质相
似，结构上也存在某些相似N，如性H、CH4互为等电子体，其结构
皆为正四面体形。常利用等电子原理判断一简单分子或离子的立体构型及轨道杂化方式。如些CO2、N2O、OCN-、SCN-为等电子体，结构相
似，为直线形，中心
原子轨道杂化方式为sp杂化10电子分子和原子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4等；离子：F-、OH-、H3O+、NH2—、NH、N3-、O2-、Na+、Mg2+、Al3+等，其中HF与OH-、H2O与NH2—、NH3与H3O+、CH4与NH互
为等电子体14电子分子和原子：Si、N2、CO、C2H2等，离子：C22— (CaC2)等，其中N2、CO、C22—互
为等电子体18电子分子和原子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4(肼)、C2H6(乙烷)、CH3OH等，离子：Cl-、HS-、S2-、K+、Ca2+等，其中HCl与HS-互
为等电子体（6）
三种作用力及对物质性质的影响：范德华
力氢键共N作用微粒分子H与价键、O、F原子原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4
不等性杂化三


价键＞氢键＞范德华力影响
成和结构相似质物的，相对分子质量
成氢元素的电负键性原子半径对性质的
因素组越大，范德华力越
大形
物质的熔、沸点、溶解度等物氢键使熔、沸点越大，稳定性
影响影响
理性质分子间升高，溶解度增大键能越（[例题2] 强1）Ge与C是同族元素，C原子
之间可以形��