专题3 微专题2 物质结构与性质(专题微讲PPT)-【赢在微点·考前顶层设计】2025年高考化学大二轮专题复习

微专题2　物质结构与性质 专题三　物质结构与性质 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.(2024·甘肃卷)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。据此完成下面小题。 (1)下列说法错误的是(　　) A.原子半径：O<N<C B.第一电离能：C<N<O C.在水中的溶解度：苯<苯酚 D.苯和苯酚中C原子的杂化方式相同 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 C、N、O都是第二周期的元素，其原子序数依次递增，同一周期的元素从左到右原子半径依次减小，因此，原子半径从小到大的顺序为O<N<C，A项正确；同一周期的元素从左到右第一电离能呈递增的趋势，其中ⅡA族和ⅤA族的元素因其原子结构相对较稳定而出现反常，使其第一电离能大于同周期相邻的元素，因此，第一电离能从小到大的顺序为C<O<N，B项不正确；苯是非极性 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 分子，苯酚是极性分子，且苯酚与水分子之间可以形成氢键，根据相似相溶规则可知，苯酚在水中的溶解度大于苯，C项正确；苯和苯酚中C原子的杂化方式均为sp2，杂化方式相同，D项正确。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)下列说法错误的是(　　) A.相同条件下N2比O2稳定 B.N2O与的空间构型相同 C.N2O中N—O键比N—N键更易断裂 D.N2O中σ键和大π键的数目不相等 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 N2分子中存在的N≡N键，O2分子中键能小于N≡N键，因此，相同条件下N2比O2稳定，A项正确；N2O与均为CO2的等电子体，故其均为直线形分子，两者空间构型相同，B项正确；N2O的中心原子是N原子，其在催化剂作用下可分解为O2和N2，说明N2O中N—O键比N—N键更易断裂，C项正确；N2O中σ键和大π键的数目均为2，因此，σ键和大π键的数目相等，D项不正确。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2024·江苏卷)下列有关反应描述正确的是(　　) A.CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，OH断裂C—O键 B.氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程 C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键 D.石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，CH3CH2OH断裂C—H键和O—H键生成C==O键，A项错误；根据题意，氯自由基催化O3分解氟氯烃破坏臭氧层，则氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程，B项正确；丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键，丁烷是饱和烷烃，没有π键，C项错误；石墨碳原子轨道的杂化类型为sp2，金刚石碳原子轨道的杂化类型为sp3，石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp2转变为sp3，D项错误。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(2024·湖北卷) 基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是(　　) A.VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同 B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子 D.sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对，当中心原子上无孤电子对时，两者空间结构相同，当中心原子上有孤电子对时，两者空间结构不同，A项错误；元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化，这一规律叫元素周期律，元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果，B项 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 正确；一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反，这个原理被称为泡利原理，C项正确；1个s轨道和3个p轨道混杂形成4个能量相同、方向不同的轨道，称为sp3杂化轨道，D项正确。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(2024·河北卷)NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：NH4ClO4+2C===NH3↑+2CO2↑+ HCl↑。下列有关化学用语或表述正确的是(　　) A.HCl的形成过程可表示为 B.NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C.在C60、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式 D.NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 HCl是共价化合物，其电子式为 ，HCl的形成过程可表示为 ，A项错误；NH4ClO4中的中心N原子上孤电子对数为×(5-1-4)=0，价层电子对数为4，的中心Cl原子上孤电子对数为×(7+1-2×4)=0，价层电子对数为4，则二者的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形，B项正确；C60、石墨、 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 金刚石中碳原子的杂化方式分别为sp2、sp2、sp3，共2种杂化方式, C项错误；NH3易液化，其气化时吸收热量，可作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，也可作制冷剂，NH3分子间作用力为氢键和范德华力，CO2分子间仅存在范德华力，D项错误。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.(2024·安徽卷)地球上的生物 氮循环涉及多种含氮物质，转 化关系之一如图所示(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。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 已知25 ℃时，Ka(HNO2)=7.2×10-4，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5，Kb(NH2OH)=8.7×10-9。 下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是(　　) A.键角：NH3>N B.熔点：NH2OH>[NH3OH]Cl C.25 ℃时同浓度水溶液的pH：[NH3OH]Cl>NH4Cl D.羟胺分子间氢键的强弱：O—H…O>N—H…N 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 NH3中N原子的价层电子对数=3+×(5-3×1)=3+1=4，为sp3杂化，键角为107°，中N原子的价层电子对数=3+×(5+1-3×2)= 3+0=3，为sp2杂化，键角为120°，故键角NH3<，A项错误；NH2OH为分子晶体，[NH3OH]Cl为离子晶体，故熔点NH2OH< [NH3OH]Cl，B项错误；由题目信息可知，25 ℃时，Kb(NH3·H2O) 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 >Kb(NH2OH)，故NH2OH的碱性比NH3·H2O弱，故同浓度的水溶液中，[NH3OH]+的水解程度大于的水解程度，同浓度水溶液的pH：[NH3OH]Cl<NH4Cl，C项错误；O原子的电负性大于N原子，O—H键的极性大于N—H键，故羟胺分子间氢键的强弱 O—H…O>N—H…N，D项正确。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 一、分子结构中的两个理论 1.杂化轨道理论 (1)基本观点：杂化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理；杂化轨道形成的共价键更加牢固。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)杂化轨道类型与分子的空间结构的关系。 杂化轨 道类型 杂化轨 道数目 分子的空间结构 实例 sp 2 直线形 CO2、BeCl2、HgCl2 sp2 3 平面三角形 BF3、BCl3、CH2O sp3 4 等性杂化：正四面体 CH4、CCl4、N 不等性杂化： 具体情况不同 NH3(三角锥形)、H2S、H2O(V形) 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.价层电子对互斥模型 (1)基本观点：分子中的价层电子对(包括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)价层电子对数的计算。 价层电子对数=σ键电子对数+中心原子的孤电子对数=n=(中心原子的价电子数+m×配位原子提供的价电子数±离子电荷数)[当电荷数为正值时，公式中取“-”，当电荷数为负值时，公式中取“+”]。规定:作配位原子时，H和卤素原子X提供的价电子数为1，ⅥA原子(O和S)提供的价电子数为0。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)价层电子对互斥模型在判断分子空间结构中的应用。 价层电 子对数 VSEPR 模型名称 成键电 子对数 孤电子 对数 分子的空 间结构 实例 2 直线形 2 0 直线形 CO2、C2H2 3 平面 三角形 3 0 平面三角形 BF3、SO3 2 1 V形 SnCl2、PbCl2 4 正四面体 4 0 正四面体 CH4、S、 CCl4、N 3 1 三角锥形 NH3、PH3 2 2 V形 H2O、H2S 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 二、共价键与分子间作用力 1.共价键分类 (1) (2)配位键：形成配位键的条件是成键原子一方(A)能够提供孤电子 对，另一方(B)具有能够接受孤电子对的空轨道，可表示为A B。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.σ键和π键的判断方法 共价单键全为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.三种微粒间作用   范德华力 氢键 共价键 作用微粒 分子 H与N、O、F 原子 强度比较 共价键>氢键>范德华力 影响因素 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 形成氢键元素的电负性 原子半径 对性质 的影响 影响物质的熔、沸点，溶解度等物理性质 分子间氢键使熔、沸点升高，溶解度增大 键能越大，稳定性越强 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 三、分子的极性和溶解性 1.分子的极性 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.分子的溶解性 (1)“相似相溶”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，若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 (2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 四、晶体熔、沸点高低的比较 共价 晶体 原子半径越小、键长越短，则键能越大，其熔、沸点就越高，如：金刚石>晶体硅。 离子 晶体 阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔、沸点就越高，如：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl。 金属 晶体 金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单质的熔、沸点就越高，如Al>Mg>Na。 分子 晶体 存在分子间氢键 其熔、沸点较高，如：H2O>H2S 组成和结构相似 相对分子质量越大，其熔、沸点就越高，如：HI>HBr 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 五、配合物 配合物 的组成 [中心离子(配体)n][外界] (内界)　　　 典型 配合物 [Cu(NH3)4]SO4 Fe(SCN)3 [Ag(NH3)2]OH 中心离子 Cu2+ Fe3+ Ag+ 中心离子 结构特点 一般是金属离子，特别是过渡金属离子，必须有空轨道 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 配体 NH3 SCN- NH3 配体结 构特点 分子或离子必须含有孤电子对(如NH3、H2O、CO、Cl-、SCN-等) 配位数(n) 4 3 2 外界 S 无 OH- 颜色 深蓝色 红色 无色 配离子所 含化学键 配体通过配位键与中心离子结合，配体中可能含有共价键 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 配合物所 含化学键 配位键、离子键；配体或外界中可能还含有共价键 配合物的 常见性质 属于离子化合物，多数能溶解、能电离，多数有颜色 金属羰基 配合物 是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物，如四羰基镍[Ni(CO)4]。在许多有机化合物的合成反应中，金属羰基配合物常常作为这些反应的催化剂 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间   二茂铁的结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯的环之间。在固体状态下，两个茂环相互错开成全错位构型，温度升高时则绕垂直轴相对转动。二茂铁的化学性质稳定，类似于芳香族化合物 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.(2024·湖北卷)结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是(　　) 选项 事实 解释 A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强 B 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性 C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低 D 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1个甘油分子中有3个羟基，分子间可以形成更多的氢键，且O元素的电负性较大，故其分子间形成的氢键较强，因此甘油是黏稠液体，A项正确；王水溶解铂，是因为浓盐酸提供的Cl-能与被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成稳定的配合物从而促进铂的溶解，并不是增强了浓硝酸的氧化性，B项不正确；冰晶体中水分子间形成较多的氢键，由于氢键具有方向性，因此，水分子间形成氢键后空隙变大，冰晶体中水分子的空间利用率相对较低，冰 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 的密度小于干冰，C项正确；石墨属于混合型晶体，在石墨的二维结构平面内，每个碳原子以C—C键与相邻的3个碳原子结合，形成六元环层。碳原子有4个价电子，而每个碳原子仅用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键，还有1个电子处于碳原子的未杂化的2p轨道上，层内碳原子的这些p轨道相互平行，相邻碳原子p轨道相互重叠形成大π键，这些p轨道的电子可以在整个层内运动，因此石墨能导电，D项正确。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2024·山东卷)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 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由图中信息可知，白色的小球可形成2个共价键，灰色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共价键，根据O、F、I的电负性大小(F元素最大、I元素最小)及其价电子数可以判断，白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子，黑色的大球代表I原子，A项不正确；根据该化合物结构片段可知，每个I原子与3个O原子形成共价键，根据均摊法可以判断必须有2个O原子分别与2个I原子成键，才能确定该化合物的化学式为IO2F，因此，该化合物中不 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 存在过氧键，B项不正确；I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价为-1，O元素的化合价为-2，则I元素的化合价为+5，据此可以判断每个I原子与其他原子形成3个单键和1个双键，I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目，因此，该化合物中I原子存在孤对电子，C项正确；该化合物中既存在I—O单键，又存在I==O双键，单键和双键的键长是不相等的，因此，该化合物中所有碘氧键键长不相等，D项不正确。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(2024·安徽卷)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元素为+2价 B.基态原子的第一电离能：Cl>P C.该物质中C原子和P原子均采取sp2杂化 D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由结构简式可知，P原子的3个孤电子与苯环形成共用电子对，P原子剩余的孤电子对与Ni原子形成配位键，Cl-提供孤电子对，与Ni原子形成配位键，由于整个分子呈电中性，故该物质中Ni元素为+2价，A项正确；同周期元素随着原子序数的增大，第一电离能有增大趋势，故基态原子的第一电离能Cl>P，B项正确；该物质中，C原子均存在于苯环上，采取sp2杂化，P原子与苯环形成3对 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 共用电子对，剩余的孤电子对与Ni原子形成配位键，价层电子对数为4，采取sp3杂化，C项错误；Ni原子的原子序数为28，位于第四周期第Ⅷ族，基态Ni原子价电子排布式为3d84s2，D项正确。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(2024·河北卷)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是(　　) 选项 实例 解释 A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 B CO2、CH2O、CCl4键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 C CsCl晶体中Cs+与8个Cl-配位，而NaCl晶体中Na+与6个Cl-配位 Cs+比Na+的半径大 D 逐个断开CH4中的C—H键，每步所需能量不同 各步中的C—H键所处化学环境不同 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 原子光谱是不连续的线状谱线，说明原子的能级是不连续的，即原子能级是量子化的，A项正确；CO2中心C原子为sp杂化，键角为180°，CH2O中心C原子为sp2杂化，键角大约为120°，CH4中心C原子为sp3杂化，键角为109°28'，三种物质中心C原子都没有孤电子对，三者键角大小与孤电子对无关，B项错误；离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大， 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 配位数越大，Cs+周围最多能排布8个Cl-，Na+周围最多能排布6个Cl-，说明Cs+比Na+半径大，C项正确；断开第一个键时，碳原子周围的共用电子对多，原子核对共用电子对的吸引力较弱，需要能量较小，断开C—H键越多，碳原子周围共用电子对越少，原子核对共用电子对的吸引力越大，需要的能量变大，所以各步中的C—H键所处化学环境不同，每步所需能量不同，D项正确。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.(2024·湖北卷)科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”，能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是(　　) 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子 B.并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同 C.从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘 D.芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合 芳烃 芘 并四苯 蒄 结构       结合常数 385 3 764 176 000 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 “分子客车”能装载多种稠环芳香烃，故芳烃与“分子客车”通过分子间作用力形成分子聚集体——超分子，A项正确；“分子客车”的长为2.2 nm、高为0.7 nm，从长的方向观察，有与并四苯分子适配的结构，从高的方向观察则缺少合适结构，故平躺装载的稳定性大于直立装载的稳定性，B项错误；芘与“分子客车”的中间部分结构大小适配，故从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘，C项 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 正确；芘、并四苯、蒄中π电子数逐渐增多，与“分子客车”的结合常数逐渐增大，而结合常数越大越稳定，故芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”结合，D项正确。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 本部分内容讲解结束 把握高考微点，实现素能提升，完成专题微练7 $$