第3板块 结构观念（教案）-【创新方案】2026年高考化学一轮复习Ⅱ

大主题整合(一)　原子结构 核外电子排布(2课时教学) 课标要求 1．知道元素、核素的含义；了解原子核外电子的排布；认识核外电子的运动特点。 2．知道电子运动的能量状态具有量子化特征，电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。 3．知道电子的运动状态可通过原子轨道和电子云模型来描述。 4．知道原子核外电子能级的高低顺序；了解原子核外电子排布的构造原理；认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则；知道1~36号元素基态原子核外电子的排布。 微课时突破1　基础知识一课过(零散知识系统化，为深化学习奠基) 基础逐点清(一)　原子结构 核素 [系统知识] (一)原子构成 　 1．构成原子的微粒及作用 2．微粒符号及其意义 3．微粒间的等量关系 (1)原子(包括中性微粒，如分子) (2)离子的核外电子数(包括复杂离子) [注意]　不是所有原子中一定都含有中子，如H中没有中子。电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。 (二)元素、核素、同位素 　 1．元素、核素、同位素的关系 2．同位素的特点 (1)同一元素的各同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质基本相同。 (2)天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。 (3)同位素的“六同、三不同” (4)氢元素的三种核素 原子符号 名称 符号表示 H 氕 — H 氘或重氢 D H 氚或超重氢 T (5)几种重要核素的用途 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 (三)核反应 　 1．核反应方程示例 铀-238的α衰变 UThHe 碳-14的β衰变 CNe 卢瑟福发现质子 NHeOH 查德威克发现中子 BeHeCn 氘核与氚核聚变反应 HHHen 2．核反应遵循的两个守恒 (1)反应前后质量数之和不变。 (2)反应前后质子数之和不变。 [注意]　核反应不属于化学变化讨论的范畴；原子是化学变化中的最小微粒；化学反应过程中，原子核不改变，也就是原子不改变。 [基点查清] 基点(一)　原子结构中“粒子数”的确定 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子 (√) (2)所有原子核内一定都有中子 (×) (3)质量数就是元素的相对原子质量 (×) (4)质子数相同的微粒一定属于同一种元素 (×) (5)核外电子数相同的微粒，其质子数一定相同 (×) 2．某元素的一个原子形成的离子可表示为 Xn-，下列说法正确的是 (　 ) A．Xn-含有的中子数为a+b BXn-含有的电子数为a-n C．X原子的质量数为a+b+n D．1个X原子的质量约为 g 解析：选DXn-含有的中子数为b-a，A错误Xn-含有的电子数为a+n，B错误；X原子的质量数为b，C错误；1 mol Xn-的质量约为b g，则1个X原子的质量约为 g，D正确。 基点(二)　同位素、同素异形体、同分异构体辨析 3．(苏教版教材习题)下列关于Bi和Bi的说法中，错误的是 (　 ) A．Bi和Bi都含有83个中子 BBi和Bi是Bi的两种核素 CBi和Bi的核外电子数相等 DBi和Bi含有相等的质子数 解析：选ABi和Bi的质子数和核外电子数都是83Bi的中子数为209-83=126Bi的中子数为210-83=127，故A错误。 4．(2025·湖南衡阳一模)下列说法不正确的是 (　 ) A．32S和34S互为同位素 B．C70和纳米碳管互为同素异形体 C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体 D．C3H6和C4H8一定互为同系物 解析：选D　32S和34S是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故A正确；C70和纳米碳管是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B正确；CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故C正确；C3H6和C4H8可能为烯烃或环烷烃，所以不一定是同系物，故D错误。 5．现有下列9种微粒：H、H、C、C、N、Fe2+、Fe3+、O2、O3，按要求完成以下各题。 (1)H、H分别是氢元素的一种　　　　，它们互称为　　　　。  (2)互为同素异形体的微粒是　　　　　。  (3)Fe2+的中子数为　　 　，核外电子数为　　 　。  (4)上述9种微粒中有　　　种核素，有　　　种元素。  解析：(1)HH分别是氢元素的一种核素；HH是质子数相同而中子数不同的氢元素的不同原子，它们互称为同位素。(2O2和O3是同种元素组成的不同单质，互为同素异形体。(3Fe2+的中子数为56-26=30，核外电子数为26-2=24。 答案：(1)核素　同位素　(2O2O3 (3)30　24　(4)7　5 基点(三)　核反应方程式的书写与应用 6．[双选](2025·山东泰安模拟)核反应WXYZ和QRT为研究原子结构和发现新原子做出了重要贡献。下列说法错误的是 (　 ) A．c=13b B．X、Y、Z形成的单质分子均为非极性分子 C．Q、R 为质量数相同的不同核素 D．基态 W 与Z原子核外电子的空间运动状态种类不相等 解析：选BD　由信息推知：W、X、Y、Z分别为He、N、O、H，核素R的质子数为91、质量数为234；根据分析可知，b=7、c=91，c=13b，A正确；Y可以形成O2、O3两种单质分子，O3为极性分子，B错误；Q、R为质量数相同、质子数不同的不同核素，C正确；电子的空间运动状态数等于原子轨道数，基态He和H原子均只有1s轨道，故空间运动状态种类相等，D错误。 7．OO的半衰期很短，在自然界中不能稳定存在，人工合成反应为HeOX、OHeOY。下列说法正确的是 (　 ) A．X的中子数为2 B．X、Y互为同位素 COO可用作示踪原子研究化学反应历程 D．自然界中不存在O2O2分子是因其化学键不稳定 解析：选B　根据质量守恒可知，X微粒为He，Y微粒为He。X的中子数为4，A错误；X、Y有相同的质子数和不同的中子数，二者互为同位素，B正确；由题干信息可知O与O的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；自然界中不存在O2与O2并不是因为其化学键不稳定，而是因为O与O的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为其他原子，D错误。 基础逐点清(二)　核外电子排布 [系统知识] (一)能层与能级 　 能层 K L M N 能级 1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f 原子轨道数目 1 1+3=4 1+3+5=9 1+3+5+7=16 最多容纳电子数目 2 8 18 32 [注意]　①原子核外电子的运动状态由能层、能级、轨道、自旋方向决定，“状态数”是指原子核外的电子数。②电子的空间运动状态是指轨道数。③电子的轨道伸展方向是指轨道种数。 (二)原子轨道的形状和能量高低 原子轨道 (三)原子核外电子排布 　 1．核外电子在各能层(电子层)的排布 (1)每个电子层最多能容纳2n2个电子(n代表电子层数)。 (2)最外层电子数最多不超过8个。 (3)次外层电子数最多不超过18个，倒数第三层不超过32个。 2．构造原理 3．基态原子核外电子排布规律 [注意]　当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时，原子的能量最低，如24Cr的核外电子排布式为[Ar]3d54s1，29Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1。 4．基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 以铁原子为例 电子排布式 1s22s22p63s23p63d64s2 简化电子排布式 [Ar]3d64s2 价层电子排布式 3d64s2 价层电子排布图 [注意]　①电子排布式是按照电子层n由小到大的顺序书写，而不是按照轨道的能量高低书写。②原子或离子是按照先失去外层电子，再失去内层电子的顺序失去电子，与电子进入原子轨道的顺序不一定相同。 (四)电子的跃迁与原子光谱 　 1．电子的跃迁 2．原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 [基点查清] 基点(一)　核外电子排布规律 1．(鲁科版教材习题)下列叙述中，正确的是 (　 ) A．s、p、d 能级所含有的原子轨道数分别为 1、3、5 B．各电子层的能级都是从s 能级开始，到 f 能级结束 C．不同的电子层所含的s 能级的原子轨道数是不同的 D．各电子层含有的原子轨道数为 2n2 解析：选A　各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7，A正确；各能层的能级都是从s能级开始，每个能层上能级个数与能层数相等，所以有的能层不含f能级，B错误；不同的电子层所含的s 能级的原子轨道数是相同的，C错误；各能层最多含有的电子数为2n2，但最外层不能超过8个电子，次外层不能超过18个电子，倒数第三层不能超过32个电子，D错误。 2．判断电子的运动状态，按要求填空： (1)基态原子F核外电子的运动状态有　　　　种。  (2)基态钛原子的价层电子排布式为　　　　　　，其原子核外电子的空间运动状态有　　　　种，共有　　　　种运动状态不同的电子。  (3)基态原子Si价层电子的运动状态有　　　　种，若其电子排布式表示为[Ne]3s23违背了　　　。  (4)基态原子Cu核外电子的空间运动状态有　 　种。  解析：(1)基态原子F共有9个核外电子，所以核外电子的运动状态有9种。(2)基态钛原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价层电子排布式为3d24s2；s、p、d轨道分别有1、3、5种空间运动状态，3d轨道只有两个电子，有两种空间运动状态，因此基态钛原子的核外电子的空间运动状态有12种；核外有22个电子，就有22种运动状态。(4)基态原子Cu核外电子排布式为[Ar]3d104s1，其核外电子的空间运动状态有1+(1+3)+(1+3+5)+1=15种。 答案：(1)9　(2)3d24s2　12　22 (3)4　洪特规则　(4)15 基点(二)　核外电子排布式与排布图的书写与判断 3．(苏教版教材习题)下列各原子或离子的电子排布式，不正确的是 (　 ) A．K+：1s22s22p63s23p6　 B．F：1s22s22p5 C．S2-：1s22s22p63s23p4 D．Ar：1s22s22p63s23p6 解析：选C　S2-的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，故选C。 4．完成下列各小题。 (1)(2024·湖北卷)基态Be2+的轨道表示式为　　　　。  (2)(2024·北京卷)Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整： 。 (3)(2024·新课标卷)Ni基态原子价电子的轨道表示式为　　 　　　。  (4)(2024·广东卷)基态N原子价层电子的轨道表示式为　　　 　 　。  (5)(2023·北京卷)基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为　 　　　　。  (6)(2025·山东济南一模)Zn原子核外电子排布式为　　　　　 　　　 　， Sc的价电子排布式　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。  答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6)[Ar]3d104s2　3d14s2 基点(三)　根据核外电子排布推断元素 5．(人教版教材习题)A、B、C、D、E、F均为36号以前的元素。请完成下列各小题： (1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为　　　　。  (2)B元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，其元素符号为　　 　。  (3)C元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满(即有5个电子)，其元素符号为　　　　，其基态原子的电子排布式为　　　　　　　 　。  (4)D元素基态原子的M层全充满；N层没有成对电子，只有一个未成对电子。D的元素符号为　　　　　　，其基态原子的价层电子的轨道表示式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子；它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。E、F的元素符号分别为　　　 　。  答案：(1)C或O　(2)N　(3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2 (4)Cu　 (5)Cl、K(或K、Cl) 大概念知识体系构建 [课时跟踪检测] 1．下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是 (　 ) A．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子 B．在K能层中，有自旋相反的两条轨道 C．s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在哑铃形曲面上运动 D．电子云通常是用小黑点来表示电子的多少 解析：选A　N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，各具有1、3、5、7个轨道，共16个轨道，每个轨道最多可容纳2个电子，故可容纳32种运动状态的电子，A正确；在K能层中，只有1个轨道，能容纳自旋相反的2个电子，B错误；s能级电子云轮廓图呈球形，p能级电子云轮廓图呈哑铃形，s电子绕核运动，在球面出现概率大，p电子主要是在哑铃形轨道曲面上出现概率大，在其他区域也出现，只是出现的概率小，C错误；电子云通常是用小黑点来表示电子出现的概率，但小黑点不表示电子，D错误。 2．下列选项中的现象与电子的跃迁无关的是 (　 ) A．燃放焰火 B．霓虹灯广告 C．燃烧蜡烛 D．平面镜成像 解析：选D　平面镜成像是光线反射的结果，与电子跃迁无关，燃放焰火、霓虹灯广告、燃烧蜡烛均与原子的发射光谱有关，与原子核外电子发生跃迁有关。 3．(2025·浙江杭州一模)下列说法不正确的是 (　 ) A．Se和Se互为同位素 B．石墨烯和丙烯互为同系物 C．氧气和臭氧互为同素异形体 D．乙酸甲酯和甲酸乙酯互为同分异构体 解析：选BSe和Se质子数相同，中子数不同，互为同位素，A正确；石墨烯为碳单质，丙烯分子式为C3H6，二者不互为同系物，B错误；氧气和臭氧为氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，C正确；乙酸甲酯和甲酸乙酯的分子式均为C3H6O2，结构不同，二者互为同分异构体，D正确。 4．(2025·广东肇庆模拟)科学家对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于 Pt的说法正确的是 (　 ) A．Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素 BPt和Pt的中子数不同，互称同素异形体 CPt和Pt的核外电子数相同，是同一种粒子 DPt和Pt的质量数不同，不能互称为同位素 解析：选APt和Pt的质子数相同，均为78，二者互称为同位素，A正确Pt中子数是124Pt的中子数是120，中子数不同，二者互为同位素而非同素异形体，B错误Pt和Pt的核外电子数相同，均为78，中子数不同，因此二者不是同一种粒子，C错误；质子数相同的不同核素互为同位素Pt和Pt的质子数相同，因此二者互为同位素，D错误。 5．(2024·上海卷)有关18F与19F说法正确的是 (　 ) A．是同种核素 B．是同素异形体 C．19F比18F多一个电子 D．19F比18F多一个中子 解析：选D　18F和19F质子数相同、中子数不同，二者是F元素的不同核素，A错误；同素异形体是指同种元素形成的不同单质，B错误；18F和19F质子数相同，即核外电子数相同，C错误；19F和18F的中子数分别为10、9，D正确。 6．(2025·江苏无锡模拟)下列说法正确的是 (　 ) A．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于第ⅡA族 B．d区元素的原子一定都有d轨道电子 C．最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素 D．基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素一定是金属元素 解析：选B　最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素不一定位于第ⅡA族，可能位于副族或0族，如副族的Zn或0族的He，A错误；d区元素的基态原子都含有d轨道电子，B正确；最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素不一定是金属元素，如H元素，C错误；基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素，s能级上最多排列2个电子，若n=2，则该原子价电子排布式为2s22p2，为C元素，是非金属元素，D错误。 7．[双选]Co的衰变方程为CoNi+e+νe，其中νe是反中微子，它的电荷数为0，静止质量可认为是0。下列说法错误的是 (　 ) A．衰变产物Ni的质量数是28 B．Co的基态原子中，成单电子数为3 C．Co与Ni的基态原子核外电子占据的轨道数不同 D．基态原子Ni的价层电子排布为3d84s2 解析：选AC　衰变过程遵守质子和中子守恒，则Ni的质子数为28，质量数为60，故A错误； Co的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，成单电子数为3，基态原子Ni的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，Co与Ni的基态原子核外电子占据的轨道数均为15，故B正确，C错误；基态原子Ni的价层电子排布为3d84s2，D正确。 8．1934年约里奥·居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河： XHeYn。 其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是 (　 ) AX的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三氯化物 C．X的质子数大于Y的 D．Y仅有一种含氧酸 解析：选B　由守恒关系可知元素X的质量数为27，X与Y最外层电子数之和为8，质子数相差2，且X为金属元素，可推知X为Al元素，Y为P元素，二者都有+3价，都可以形成三氯化物，A错误、B正确；Al原子质子数为13，P原子质子数为15，故质子数：X<Y，C错误；P元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，D错误。 9．[双选]月球上每百吨He聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量，地球上氦元素主要以He的形式存在。已知一个12C的质量为a g，一个He的质量为b g，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　 ) A．He比He少一个中子 B．氦元素的近似相对原子质量为3.5 CHe的相对原子质量为 DHe的摩尔质量为bNA 解析：选ACHe比He少一个中子，A正确；不能确定核素的原子百分含量，因此不能计算氦元素的近似相对原子质量，B错误；一个原子的真实质量与一个C质量的的比值是该核素的相对原子质量，因此He的相对原子质量为，C正确He的摩尔质量为bNA g·mol-1，D错误。 10．科学家利用α粒子(即氦核 He)进行多种核反应HeHHeH、NHeXH。已知H和H都具有放射性，下列说法错误的是 (　 ) A．X元素位于元素周期表中第二周期第ⅥA族 BH和H互为同位素，化学性质相同 C．H、H都可作为示踪原子 D．核反应产生的能量可用于发电，属于化学能转化为电能 解析：选D　因为核反应过程中质子数之和不变，由题意可推出Z=8，所以X是O，位于元素周期表中第二周期第ⅥA族，A正确；同位素的化学性质几乎相同，B正确；由于HH都具有放射性，所以均可作为示踪原子，C正确；核反应不属于化学反应的范畴，利用核反应产生的能量发电是将核能转化为电能，D错误。 11．A、B为两短周期元素原子，A原子的L层比B原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5，则A和B形成的化合物的化学式为 (　 ) A．A2B3 B．BA2 C．AB4 D．B3A2 解析：选D　A原子的L层比B原子的L层少3个电子，A原子核外电子总数比B原子核外电子总数少5，那么B原子M层上多了2个电子，且A原子的L层未排满，所以得两者的原子结构示意图，A：、B：，即A为N，B为Mg，A、B构成Mg3N2，即B3A2。 12．(2025·河南郑州一模)X、Y、Z、W、P五种元素，其核电荷数依次增大。X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等；Z原子的核外电子有8种运动状态；Z与W元素位于同一族；P原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法正确的是 (　 ) A．基态X原子最外层有三个未成对电子 B．Y基态原子的轨道表示式： C．P原子的价电子排布为4s1 D．P单质分别与Z、W单质反应，产物中P的化合价一定相同 解析：选B　X、Y、Z、W、P五种元素，其核电荷数依次增大，X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，为1s22s22p2，为C元素，Z原子的核外电子有8种运动状态，Z为O元素，Y为N元素，Z与W元素位于同一族，W为S元素，P原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子，P为Cu元素。X为C元素，最外层有2个未成对电子，A错误；Y为N元素，基态原子的轨道表示式：，B正确；P为Cu元素，价电子排布为3d104s1，C错误；Cu和O2反应生成CuO，Cu元素的化合价为+2价，Cu和S反应生成Cu2S，Cu元素的化合价为+1价，化合价不相同，D错误。 13．(12分)前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，其相关性质如表所示： A 基态A原子核外电子占据3个轨道 B 原子核外有6种运动状态不同的电子 C 元素原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1个 D 基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子 E 基态E+各能级电子全充满 (1)元素A、E的元素符号分别是　　　　。画出元素A基态原子的轨道表示式：　　　 　。(3分)  (2)画出C元素原子的结构示意图：　　　　。(2分)  (3)写出D元素基态原子的电子排布式：　　　　，其核外电子空间运动状态有　　　种。(3分)  (4)元素A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，其原因是　　　　　　。(2分)  (5)实验室合成一种由B和C两种元素形成的化合物，该化合物具有三维骨架结构。其中每个B原子与4个C原子形成共价键，每个C原子与3个B原子形成共价键，其化学式为　　　　。(2分)  解析：A原子核外电子占据三个轨道，A为B元素；B原子核外有6种运动状态不同的电子，B为C元素；C元素不在第一周期，又因为其核外p能级电子数比s能级电子数少1个，因此C为N元素； D元素基态原子核外有6个原子轨道排有电子且只有1个未成对电子，s能级含1个轨道，p能级含有3个轨道，则D所含有的未成对电子在3s能级，因此D为Na元素；基态E+各能级电子全充满，且E的原子序数大于11，因此E为Cu元素。(5)该化合物具有三维骨架结构，其中每个C原子与4个N原子形成共价键，所以C的化合价为+4价，每个N原子与3个C原子形成共价键，所以N的化合价为-3价，则该化合物的化学式为C3N4。 答案：(1)B、Cu　 (2)　(3)1s22s22p63s1　6　(4)三种元素的非金属性依次增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强　(5)C3N4 14．(15分)(1)基态Ti3+中未成对电子数有　　　　个；与Ti同族相邻的元素Zr的基态原子价层电子排布式为　　　　。与钛同周期元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有　　　　种。(5分)  (2)血红蛋白中的铁处于基态时，其最高能级中的单电子数为　　　　。(2分)  (3)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为　　　　。(2分)  (4)第四周期中未成对电子数最多的基态原子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　　　　。(2分)  (5)2023年，中国航天可谓异彩纷呈。全年完成宇航发射的次数将逼近70次，成为中国航天新的里程碑。航天器的制作材料中包含了Al、Cr、Cu、C、N、O、Si等多种元素。上述元素中基态原子未成对电子数与Al相同的有　　　　。(2分)  (6)氨硼烷(NH3BH3)的制备是当今科学研究的重要课题，可用反应B(OCH3)3+NH4Cl+LiAlH4NH3BH3+Al(OCH3)3+LiCl+H2↑进行制备。反应中涉及元素的基态原子中含1个未成对电子的有　　　　种。(2分)  解析：(1)Ti的原子序数是22，基态Ti3+的价层电子排布式为3d1，故基态Ti3+中未成对电子数为1。与Ti同族相邻的元素Zr的原子序数为40，Zr的基态原子价层电子排布式为4d25s2。基态钛原子的价层电子排布式为3d24s2，未成对电子数是2，与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素为Ni(3d84s2)、Ge(4s24p2)、Se(4s24p4)，共3种。(2)血红蛋白中的铁是+2价亚铁，处于基态时，其最高能级的电子排布式为3d6，单电子数为4。(3)基态铬原子价层电子排布式为3d54s1，核外有6个未成对电子，基态镍原子价层电子排布式为3d84s2，核外有2个未成对电子，则铬与镍的基态原子核外未成对电子数之比为3∶1。(4)第四周期元素中，含有的未成对电子数最多的基态原子的价层电子排布式为3d54s1，为铬元素，其基态原子的价层电子轨道表示式为。(5)Al的价层电子排布式为3s23p1，有1个未成对电子，Cr、Cu、C、N、O、Si中只有Cu(价层电子排布：3d104s1)基态原子未成对电子数与Al相同。(6)该反应中涉及的元素有B、O、C、H、N、Cl、Li、Al，B的价层电子排布式为2s22p1，O的价层电子排布式为2s22p4，C的价层电子排布式为2s22p2，H的价层电子排布式为1s1，N的价层电子排布式为2s22p3，Cl的价层电子排布式为3s23p5，Li的价层电子排布式为2s1，Al的价层电子排布式为3s23p1，含1个未成对电子的元素是B、H、Cl、Li、Al，共5种。 答案：(1)1　4d25s2　3　(2)4　(3)3∶1 (4) (5)Cu　(6)5 微课时突破2　综合深化解重难(10-和18ee-微粒、化学用语) 深化提能力(一)　10e-和18e-微粒 [典例]　已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件略去)： (1)A、B、C、D均是10电子的粒子，则： ①若A、B、C、D中只有阳离子，没有阴离子，请写出A、D的电子式：A　　　　；D　　　　　。  ②若A、B、C、D中只有阴离子，没有阳离子，写出B的电子式：　　 　　　；C的电子排布式为　　　　　　　　　　　　　。  (2)如果A和C为18电子的阴离子，B和D是10电子的粒子，则： ①A与B在溶液中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②画出C的价电子轨道排布图：　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。  ③根据上述离子方程式，可以判断C与B结合质子的能力大小是　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学式或离子符号表示)。  ④某18电子的分子常用作火箭燃料，助燃剂也是18电子的分子，产物之一为10电子的分子，写出反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　(不用写反应条件)。  [解析]　(1)①若A、B、C、D中只有阳离子，没有阴离子，则反应为NH3+H3O+N+H2O，则A为H3O+，B为NH3，C为H2O，D为N。②若A、B、C、D中只有阴离子，没有阳离子，则反应为HF+OH-F-+H2O，则A为HF，B为OH-，C为F-，D为H2O。(2)A和C是18电子的阳离子，B和D是10电子的粒子，根据图示可知：A为HS-，B为OH-，C为S2-，D为H2O。HS-与OH-反应生成S2-和H2O ，可知结合质子的能力大小为OH->S2-；S2-的价电子排布式为3s23p6，所以其轨道排布图为 ；④用作火箭燃料的是N2H4 ，助燃剂是H2O2 ，发生的反应为N2H4+2H2O2N2↑+4H2O。 [答案]　(1)①[H︰︰H]+ ②[︰︰H]-　1s22s22p6　(2)①HS-+OH-S2-+H2O　② ③OH->S2- ④N2H4+2H2O2N2↑+4H2O [归纳总结] 寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法 (1)“10电子”微粒 (2)“18电子”微粒 (3)质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系 ①可以是两种原子，如同位素原子。 ②可以是两种分子，如CH4、NH3等。 ③可以是两种带电荷数相同的阳离子，如N、H3O+。 ④可以是两种带电荷数相同的阴离子，如OH-、F-。 [全训题点考法] 1．下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是 (　 ) A．H3O+和OH- B．CO和N2 C．HNO2和N D．C和N 解析：选D　H3O+和OH-均含有10个电子；CO和N2均含有14个电子；HNO2和N均含有24个电子；C含有8个电子，而N含有10个电子，二者所含电子数不相等。 2．A+、B+、C-、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子，已知：①A++C-D+E↑；②B++C-2D。回答下列问题： (1)C-的电子式是　　　　。  (2)分别写出A+和D反应、B+和E反应的离子方程式： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式：　　　　　　　　　　　　　 　。  (4)除A+、B+外，请再写出两种含10个电子的阳离子：　　　　　　　　　　　　　　 　。  解析：10电子的粒子中，原子有Ne，阴离子有N3-、O2-、F-、OH-、N，阳离子有Na+、Mg2+、Al3+、N、H3O+，分子有CH4、NH3、H2O、HF。由①A++C-D+E↑推知，A+为N、C-为OH-、D为H2O、E为NH3，由②B++C-2D推知，B+为H3O+，由此解题。 答案：(1)[︰︰H]-　(2)N+H2ONH3·H2O+H+　H3O++NH3N+H2O　(3)CH4、HF(答案合理即可)　(4)Na+、Mg2+、Al3+(答任意两个即可) 深化提能力(二)　化学用语 [典例]　(2024·甘肃卷)下列化学用语表述错误的是 (　 ) A．Ca2+和Cl-的最外层电子排布图均为 B．PH3和H2S的电子式分别为H︰︰H和H︰︰H C．CH2CHCH2CH2CH3的分子结构模型为 D．C、C和C互为同位素 [解析]　Ca2+和Cl-的核外电子数都是18，最外层电子排布图均为，故A正确；PH3中磷原子和每个氢原子共用一对电子，中心原子P原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4，孤电子对数为1，PH3的电子式为H︰︰H，故B错误；CH2CHCH2CH2CH3分子中存在1个碳碳双键，位于1号碳原子与2号碳原子之间，存在3个碳碳单键，无支链，且氢原子半径小于碳原子半径，故C正确CC和C是质子数相同、中子数不同的碳原子，是碳元素的不同核素，互为同位素，故D正确。 [答案]　B [归纳总结]　常考的化学用语 (1)1种符号 核素符号X，如LiNNaMgLiC。 (2)8种图示 原子(离子) 结构示意图 Al：；S2-： 电子式 O2-：；N2：； C2H6：H︰︰︰H；—OH：·︰H； Na2O2：Na+Na+ 结构式 CO2：；PCl3： 结构简式 乙烷：CH3CH3或； 乙醇：CH3CH2OH或C2H5OH 键线式 丙炔： 电子排布式 Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1； Cr的简化电子排布式：[Ar]3d54s1； Cr的价层电子排布式：3d54s1 电子排布图 Na的电子排布图： Fe的价层电子排布图： 分子式或化学式 乙酸：C2H4O2 (3)4种模型 球棍模型 甲烷：　 空间填充模型 甲烷：　 VSEPR模型 BF3：；NH3： 晶体模型 CsCl： (4)3种式子 电离方程式 如CH3COOHH++CH3COO-、 BaSO4Ba2++S 离子方程式 如2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- 电极反应式 如钢铁的吸氧腐蚀，负极：2Fe-4e-2Fe2+；正极：O2+4e-+2H2O4OH- [全训题点考法] 1．(2024·广西卷)光照时，纳米TiO2能使水产生羟基自由基·OH，可用于处理废水。下列表述正确的是 (　 ) A．基态Ti的价电子排布式：3d2 B．·OH的电子式： C．H2O的VSEPR模型： D．O的一种核素：8O 解析：选B　基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2，A项错误；·OH中O原子和H原子共用一对电子，电子式为·O︰H，B项正确；H2O中O原子的价层电子对数为2=4，孤电子对数为2，+2O的VSEPR模型为四面体形()，C项错误；O的常见核素有H16O17O、、18O三种，D项错误。 2．[双选]下列化学用语或图示表达正确的是 (　 ) A．氯分子中的化学键可以表示为 B．Fe2+的价层电子轨道表示式为 C．KCN的电子式可以表示为K+[︰︰︰︰]- D．Cu的原子结构示意图为 解析：选AB　氯分子中形成p-p σ键，为非极性共价键，A正确；Fe2+的价层电子轨道排布式为 ，B正确；KCN的电子式可以表示为K+[︰C：：N︰]-，C错误；Cu的原子结构示意图为，D错误。 [课时跟踪检测] 1．(2025·贵州贵阳一模)下列化学用语错误的是 (　 ) A．基态镓原子的电子排布式为4s24p1 B．基态砷原子价层电子排布图为 C．新戊烷的结构简式为C D．氢化铵的电子式为[H︰︰H]+[︰H]- 解析：选A　镓元素的原子序数为31，基态原子的电子排布式为3d104s24p1，A错误；砷元素的原子序数为33，基态原子的价层电子排布式为4s24p3，排布图为，B正确；新戊烷的分子式为C5H12，结构简式为C，C正确；氢化铵是含有离子键和共价键的离子化合物，电子式为 [H︰︰H]+[︰H]-，D正确。 2．下列有关化学用语表示正确的是 (　 ) A．NaClO的电子式：Na︰︰︰ B．C原子的一种激发态： C．O2-的结构示意图： D．K+的基态电子排布式：1s22s22p63s23p64s2 解析：选B　NaClO是离子化合物，由Na+和ClO-构成，其电子式为Na+[︰︰︰]-，A错误；基态C原子的电子排布式为1s22s22p2，2s能级的电子吸收能量能跃迁到能量较高的2p能级，处于激发态，所以C原子的一种激发态可表示为，B正确；O2-的质子数为8，电子数为10，核外电子分层排布，最外层电子数为8，其结构示意图为，C错误；K+的核外电子数为18，填充于1s、2s、2p、3s、3p轨道上，则K+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p6，D错误。 3．(2025年1月·八省联考河南卷)下列化学用语或图示正确的是 (　 ) A．CaO的电子式：Ca2+[︰︰]2- B．Li+的结构示意图： C．中子数为38的镓原子Ga D．的化学名称：2-乙基戊烷 解析：选A　CaO是离子化合物，电子式为Ca2+[︰︰]2-，A正确；Li+核外有2个电子，结构示意图为，B错误；中子数为38的镓原子，质量数为69可写为Ga，C错误；主链有6个碳原子，3号碳原子上连有1个甲基，化学名称为3-甲基己烷，D错误。 4．(2025·湖南长沙模拟)化学用语是学习化学的工具。下列化学用语表述错误的是 (　 ) A．H和He核内中子数之比为1∶2 B．可表示原子、阳离子以及阴离子 C．可表示乙烷 D．基态铬原子的简化电子排布式：[Ar]3d44s2 解析：选DH原子核内中子数为1He原子核内中子数为2，A正确；当y=8时，表示有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等，B正确；可表示乙烷的球棍模型，C正确；基态铬原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s1，D错误。 5．下列有关化学用语表达正确的是 (　 ) A．CS2的空间填充模型： B．铍原子最外层原子轨道的电子云图： C．Na2S的电子式：Na︰︰Na D．基态氮原子的轨道表示式： 解析：选A　CS2中硫原子的原子半径大于碳原子，CS2为直线形分子，CS2的空间填充模型为，A正确；铍原子的核外电子排布式为1s22s2，最外层为s能级，s能级的电子云图为球形：，B错误；Na2S属于离子化合物，其电子式为Na+Na+，C错误；基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3，轨道表示式为，D错误。 6．下列各粒子：①H3O+、N、Na+；②OH-、N、F-；③O2-、Na+、Mg2+；④CH4、NH3、H2O；具有相同质子数和电子数的一组是 (　 ) A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 解析：选B　①H3O+、N、Na+的质子数均为11，电子数均为10，三者具有相同质子数和电子数；②OH-、N、F-的质子数均为9，电子数均为10，三者具有相同质子数和电子数；③O2-、Na+、Mg2+的质子数分别为8、11、12，电子数均为10，三者具有不同的质子数和相同的电子数；④CH4、NH3、H2O的质子数均为10，电子数均为10，三者具有相同质子数和电子数。 7．[双选]下列化学用语或表述正确的是 (　 ) A．SiO2的结构式：OSiO B．S的VSEPR模型： C．的名称：2-丁醇 D．激发态的B原子轨道表示式： 解析：选BC　SiO2晶体为共价晶体，Si、O原子间形成共价单键，A错误；S的中心S原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，VSEPR模型为，B正确；的分子呈直链结构，主链上有4个碳原子，名称为2-丁醇，C正确；在2p轨道上，3个轨道的能量相同，电子可以随意进入三个轨道中的任意一个，是基态的B原子轨道表示式，D错误。 8．(2025·辽宁沈阳一模)下列化学用语表示正确的是 (　 ) A．中子数为6的硼原子B B．溴乙烷的空间填充模型： C．AlCl3的VSEPR模型： D．基态Fe2+的价电子轨道表示式： 解析：选B　中子数为6的硼原子质量数为5+6=11，表示为B，A错误；溴乙烷的结构简式为CH3CH2Br，空间填充模型为，B正确；AlCl3中心原子价层电子对数为3+(3-3×1)=3，VSEPR模型为，C错误；基态Fe2+的价电子轨道表示式为，D错误。 9．火药制备是我国古代闻名世界的化学工艺，其化学反应原理为2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是 (　 ) A．K2S的电子式：[︰︰]2- B．CO2的VSEPR模型： C．N2分子中既含有σ键又含有π键 D．基态O原子核外电子轨道表示式： 解析：选C　K2S的电子式：K+[︰︰]2-K+，A错误；CO2的价层电子对数为2，VSEPR模型为直线形，B错误；N2分子中氮原子之间为氮氮三键，既含有σ键又含有π键，C正确；基态O原子核外电子轨道表示式为，D错误。 10．(2025·广东深圳一模)下列化学用语或图示表达正确的是 (　 ) A．溴的简化电子排布式：4s24p5 B．基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为 C．1-丁醇的键线式： D．NH3分子的VSEPR模型为 解析：选B　溴的简化电子排布式：3d104s24p5，A错误；基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为 ，B正确；1-丁醇的键线式：，C错误；NH3分子中氮原子是sp3杂化，VSEPR模型为四面体，不是三角锥形，D错误。 11．(2025·湖南长沙模拟)下列化学用语表示正确的是 (　 ) A．用电子式表示HCl的形成过程： B．基态溴原子的简化电子排布式：[Ar] 4s24p5 C．邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D．基态氧原子的电子排布图： 解析：选D　氯化氢为只含有共价键的共价化合物，表示氯化氢形成过程的电子式为，A错误；溴元素的原子序数为35，基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，B错误；邻羟基苯甲醛分子中羟基和醛基能形成分子内氢键，氢键示意图为，C错误；氧元素的原子序数为8，基态原子的电子排布式为1s22s22p4，电子排布图为，D正确。 12．(12分)(1)(2023·全国乙卷节选)基态原子Fe的价电子排布式为　　　　　　　　　。(2分)  (2)(2022·全国甲卷节选)基态原子F的价电子排布图(轨道表示式)为　　　　　　　　　　　　。(2分)  (3)(2022·湖南卷节选)基态原子Se的核外电子排布式为[Ar]　　　　。(2分)  (4)(2022·山东卷节选)基态原子Ni的价电子排布式为　　　　。(2分)  (5)基态硫原子价电子排布式为　　　　。(2分)  (6)基态硅原子最外层的电子排布图为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  解析：(1)Fe是26号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2。(2)F是9号元素，其核外电子排布式为1s22s22p5，价电子排布图为。(3)硒是34号元素，其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4。(4)Ni是28号元素，其价电子排布式为3d84s2。(5)硫为16号元素，基态硫原子的价电子排布式为3s23p4。(6)硅为14号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，则基态硅原子最外层的电子排布图为。 答案：(1)3d64s2　(2) (3)3d104s24p4　(4)3d84s2 (5)3s23p4　(6) 13．(14分)完成下列化学用语。 (1)Cr的核外电子排布式：　　　　　　　　　　，价层电子排布式：　　　　　，原子结构示意图：　　　　　，价层电子排布图：　　 　　。(5分)  (2)As的核外电子排布式：　　　　　　　　　　，原子结构示意图：　　　　　，价层电子排布图：　　　　　　　。(5分)  (3)Co的价层电子排布式：　　　　 　　，价层电子排布图：　　　　　　　　。(4分)  答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1　3d54s1 (2)[Ar]3d104s24p3　　 (3)3d74s2　 14．(12分)现有五种短周期主族元素X、Y、Z、M、N的性质或原子结构如下表所示： 元素编号 元素性质或原子结构 X 电子层数=最外层电子数=原子序数 Y 原子最外层电子数为a，次外层电子数为b Z 原子L层电子数为a+b，M层电子数为a-b M 其某种同素异形体在自然界中的硬度最大 N M层电子数是K层电子数的3倍 (1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称：X　　　 　Y　　　 　Z　　　 　N　　　 　。(4分)  (2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，许多分子含有的电子数相等，写出符合下列要求的分子式。 ①含10e-且呈正四面体结构的分子：　　　　　；(2分)  ②含14e-的双原子分子：　　　　　　；(2分)  ③含16e-且能使溴水褪色的分子：　　　　　　；(2分)  ④含18e-且常温下呈液态的分子：　　　　　　。(2分)  答案：(1)氢　氧　硅　硫　(2)①CH4　②CO　　③C2H4　④H2O2 大主题整合(二)　元素周期表 元素周期律(2课时教学) 课标要求 1．结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律，构建元素周期律。 2．知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征，了解元素周期律(表)的应用价值。 3．知道元素周期表的结构，以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯，以及碱金属和卤族元素为例，了解同周期和同主族元素性质的递变规律。体会元素周期律(表)在学习元素化合物知识与科学研究中的重要作用。 4．认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化，知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。 微课时突破1　基础知识一课过(零散知识系统化，为深化学习奠基) 基础逐点清(一)　元素周期表 [系统知识] 1．元素周期表的编排原则 (1)原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。 (2)周期：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成的横行。 (3)族：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序从上而下排成的纵列。 2．原子结构与元素周期表的关系 (1)原子结构与周期的关系 原子的最大能层数=周期序数。 (2)原子结构与族的关系 ①主族元素的价层电子排布特点 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ②0族元素的价层电子排布：He为1s2；其他为ns2np6。 ③过渡元素(镧系元素、锕系元素、Pd元素除外)的价层电子排布：(n-1)d1~10ns1~2。 (3)原子结构与元素周期表分区的关系 ①元素周期表分区 ②各区价层电子排布特点 分区 元素分布 价层电子排布 s区 ⅠA族、ⅡA族 ns1~2 p区 ⅢA族~ⅦA族、0族 ns2np1~6(He除外) d区 ⅢB族~Ⅷ族 (镧系、锕系除外) (n-1)d1~9ns1~2(Pd除外) ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n-1)d10ns1~2 f区 镧系、锕系 (n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2 [注意]　s区第ⅡA族、d区、ds区、f区只有金属元素，非金属元素除H在s区第ⅠA族外，其余都在p区。 (4)金属与非金属的分界线 3．元素周期表的应用 (1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。 (2)寻找新材料 4．对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，如 。 [发掘教材] [思考与讨论·人教版选择性必修二P22] 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物)，这种相似性被称为对角线规则。 (1)(考查锂和镁的相似性)①结合镁在氧气中的燃烧产物，推测金属锂在氧气中的燃烧产物，比较锂与钠、钾在空气中的燃烧产物有何不同? ②碳酸镁不溶于水，推测碳酸锂的溶解性。 ③锂可以与氮气直接反应，推测镁在空气中的含镁的燃烧产物。 (2)(考查铍和铝的相似性)氯化铝为共价化合物，推测熔融的氯化铍能否导电?BeO与Be(OH)2可以溶于NaOH溶液吗?若能，写出Be(OH)2与NaOH溶液反应的化学方程式。 (3)(考查硼和硅的相似性)硅酸为常见的弱酸，试问硼酸的酸性如何?硅为共价晶体，单质硼为何种晶体? 提示：(1)①锂在氧气中的燃烧产物为Li2O；钠、钾在空气中燃烧易生成过氧化物、超氧化物。　 ②碳酸锂不溶于水。　③MgO、Mg3N2。 (2)熔融的氯化铍不导电；BeO与Be(OH)2可以溶于NaOH溶液；Be(OH)2+2NaOHNa2[Be(OH)4]。 (3)硼酸为弱酸；单质硼为共价晶体。 [基点查清] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(人教版教材习题)s区全部是金属元素 (×) (2)价层电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素 (√) (3)元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素 (√) (4)第ⅢB族的元素均在d区，第ⅡB族的元素均在ds区 (×) (5)元素周期表5个区中都有金属元素，非金属元素都分布在p区 (×) (6)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素 (×) (7)两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1 (√) (8)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素 (×) 2．(鲁科版教材习题)具有以下结构的基态原子，一定属于主族元素的是 (　 ) A．最外层有 1 个电子的原子 B．最外层电子排布式为ns2的原子 C．最外层有 3 个未成对电子的原子 D．次外层无未成对电子的原子 解析：选C　最外层有 1 个电子的原子，可能属于ⅠA族或副族元素，如Cr元素的价层电子排布式为3d54s1；最外层电子排布为ns2的原子也可能是稀有气体或副族元素或第Ⅷ族元素；最外层有3个未成对电子的原子一定是第ⅤA族元素；次外层无未成对电子的原子也可能是副族元素，例如锌等。 3．结合如图所示元素周期表，回答下列问题： (1)表中所列元素，属于短周期元素的有　　　　　(填字母，下同)，属于主族元素的有　　　　　　。  (2)g元素的价层电子排布式为　　　　　　，该元素位于第　　　周期　　　族　　　区，i元素的价层电子排布式为　　　　　　，该元素位于第　　周期第　　　族　　　区。  (3)f元素的价层电子排布式为　　　　　　，该元素位于第　　　周期第　　　族　　　区，请按氦元素的格式写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量：　　　　　　　　。  答案：(1)a、b、c、d、e、f、g　a、b、c、d、e、f (2)3s23p6　三　0　p　3d104s2　四　ⅡB　ds (3)3s23p4　三　ⅥA　p　 基础逐点清(二)　元素周期律 [系统知识] 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．元素周期律 2．原子半径 影响因素 能层(电子层)数：能层数越多，原子半径越大； 核电荷数：能层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小 变化规律 元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大 3．电离能(I) (1)第一电离能：气态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，符号：I1，单位：kJ·mol-1。 (2)电离能的变化规律 同周期 第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左到右增大的变化趋势(注意第ⅡA族及第ⅤA族异常) 同主族 从上到下，第一电离能逐渐减小 同元素 逐级电离能越来越大，即I1<I2<I3……同时逐级电离能相差很大，出现突变 (3)电离能的三个重要应用 ①判断元素的金属性强弱。I1越小，元素的金属性越强。 ②判断元素在化合物中的化合价。如K：I1≪I2<I3，表明K易失去1个电子形成+1价阳离子。 ③判断元素核外电子的分层排布情况。如Li：I1≪I2<I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层(K、L)上，且最外层上只有一个电子。 4．电负性 (1)含义及规律 含义 不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大，以氟为4.0和锂为1.0作为相对标准 变化规律 ①金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于分界线边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右； ②在元素周期表中，同周期元素从左至右，元素的电负性逐渐增大；同主族元素从上至下，元素的电负性逐渐减小 (2)电负性的一般应用 ①判断元素金属性、非金属性强弱：电负性越大，非金属性越强，金属性越弱。 ②判断化学键的类型：一般认为，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；如果差值小于1.7，通常形成共价键。如AlCl3的Cl、Al电负性差<1.7，Al—Cl为共价键。 ③判断元素在化合物中化合价正负：电负性大的元素显负价，电负性小的元素显正价，如。 5．主族元素的结构与性质递变规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原 子 结 构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 呈逐渐减小趋势 呈逐渐增大趋势 离子半径 阳离子逐渐减小； 阴离子逐渐减小； r(阴离子)>r(阳离子) 逐渐增大 性 质 化合价 最高正化合价由+1→+7(O、F除外)； 负化合价=-(8-主族序数) 相同，最高正化合价=主族序数(O、F除外) 元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱； 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强；非金属性逐渐减弱 离子的氧化性、 还原性 阳离子氧化性逐渐增强； 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱； 阴离子还原性逐渐增强 气态氢化物的 稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 性 质 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱； 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强； 酸性逐渐减弱 第一 电离能 总体呈现逐渐增大的变化趋势(但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA) 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 [基点查清] 基点(一)　粒子半径比较 1．下列各组粒子中按半径由大到小排列的是 (　 ) A．O、Cl、S、P B．Al3+、Mg2+、Ca2+、Ba2+ C．K+、Mg2+、Al3+、H+ D．Li、Na、K、Cs 解析：选C　O只有两个电子层，而Cl、S、P有三个电子层，所以O的半径最小，A错误；Ba2+有五个电子层，电子层数最多，半径最大，B错误；K+有三个电子层，而Mg2+、Al3+有两个电子层，K+的半径最大，Mg2+的半径大于Al3+的，所以K+、Mg2+、Al3+、H+的半径按由大到小排列，C正确；Li、Na、K、Cs电子层数逐渐增大，所以半径逐渐增大，D错误。 2．下列四种粒子中，半径按由大到小的排列顺序的是 (　 ) ①基态X的原子结构示意图：　 ②基态Y的价电子排布式：3s23p5　③基态Z2-的电子排布图： ④W基态原子有2个能层，电子式： ·︰ A．③>①>②>④　　　　 B．③>②>①>④ C．①>③>④>② D．①>④>③>② 解析：选A　①根据结构示意图可知X为S；②根椐基态Y的价电子排布式：3s23p5可知Y为Cl；③根据基态Z2-的电子排布图可知Z2-为S2-；④根据W基态原子有2个能层，电子式： ·︰可知W为F；电子层数越多，半径越大，则F<Cl，同周期随着原子序数的递增，原子半径减小，则Cl<S，同种元素的阴离子半径大于原子半径，则S<S2-；综上半径大小关系为S2->S>Cl>F即③>①>②>④；A正确。 [归纳总结] “三看”法快速判断简单微粒半径的大小 一看 电子层数 最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大 二看 核电荷数 当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小 三看 核外电子数 当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大 基点(二)　电离能、电负性的变化规律及应用 3．(2025·湖南长沙一模)下列事实不能通过比较电负性进行解释的是 (　 ) A．CH4比SiH4稳定 B．H2O的键角大于H2S的键角 C．中与Fe3+形成配位键的是碳原子 D．CF3COOH酸性强于CH3COOH 解析：选A　CH4比SiH4稳定，是因为H—C键比Si—H键的键能大，不能通过比较电负性进行解释，A符合题意；H2O的键角大于H2S的键角，是因为S的电负性小于O的电负性，H2O中O周围电子云密度大，成键电子对排斥力大，B不符合题意；CN-中C、N都含有孤电子对，C的电负性较小，更容易提供孤电子对形成配位键，C不符合题意；F的电负性大，—CF3是吸电子基，导致羧基中的羟基极性增强，容易电离出H+，D不符合题意。 4．(1)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　　，第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　　。  (2)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示： 元素 I1/(kJ·mol-1) I2/(kJ·mol-1) 铜 746 1 958 锌 906 1 733 铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。  答案：(1)Br>Se>As　Br>As>Se (2)Cu失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d10的Cu+，能量较低，结构稳定，所以Cu的第二电离能相对较大(或Zn失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d104s1的Zn+，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小或Cu失去一个电子后的核外电子排布式为[Ar]3d10，而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大) 基点(三)　金属性与非金属性的强弱比较 5．[双选] (2025·山东济南检测)S与Cl为同一周期元素，下列事实正确且能比较两者非金属性强弱的是 (　 ) A．热稳定性：H2S＜HCl B．酸性：HCl>H2SO3 C．氢化物的沸点：H2S>HCl D．将氯气通入Na2S溶液中，观察到有淡黄色沉淀产生 解析：选AD　元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，热稳定性：H2S<HCl，说明非金属性：Cl>S，A正确；元素的非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，但是HCl和H2SO3不是相应元素的最高价含氧酸，B错误；氢化物的沸点高低不能用于比较元素的非金属性强弱，C错误；Cl2可以从含有S2-的溶液中将S置换出来，所以Cl2的氧化性强于S，单质的氧化性越强，元素的非金属性越强，说明非金属性：Cl>S，D正确。 6．(2025·福建泉州一模)下列实验所涉及的操作或叙述正确的是 (　 ) 实验 操作或叙述 A 探究C和Si的非金属性强弱 用湿润的pH试纸分别测定Na2CO3溶液和Na2SiO3溶液的pH B 探究S和P的非金属性强弱 将质量和颗粒大小相同的铁粒分别投入质量分数均为98%的硫酸和磷酸中 C 探究Na和K的金属性强弱 将切割剩余的金属钠、钾放回试剂瓶 D 探究Mg和Al的金属性强弱 利用Al2(SO4)3溶液与过量NaOH溶液反应制备Al(OH)3 解析：选C　不能用润湿的pH试纸测定溶液的pH，且应该测量等浓度溶液的pH，A错误；常温下，铁遇到浓硫酸会钝化，B错误；金属Na和K容易与空气中的氧气以及水蒸气发生反应，为防止其氧化变质，用小刀切割金属钠、钾后，剩余的钠、钾应及时放回煤油中保存，C正确；溶液与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，不会生成Al(OH)3沉淀，D错误。 [归纳总结] 元素金属性和非金属性强弱的判断方法 (1)金属性比较 本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关) 判断方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强；②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强；③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强；④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强；⑤若Xn++YX+Ym+，则Y比X的金属性强；⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强 (2)非金属性比较 本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关) 判断方法 ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强；②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强；③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强；④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强 大概念知识体系构建 [课时跟踪检测] 1．(2024·重庆卷)某合金含Mg、Al、Si、Mn和Cu等元素。下列说法正确的是 (　 ) A．Si的电负性大于Al B．Mn和Cu均为d区元素 C．Mg的第一电离能小于Al D．基态时，Mg原子和Mn原子的单电子数相等 解析：选A　同周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，则Si的电负性大于Al，A项正确；基态Mn原子的价层电子排布式为3d54s2，为d区元素，基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，为ds 区元素，B项错误；基态Mg原子的价层电子排布式为3s2，基态Al原子的价层电子排布式为3s23p1，Mg原子最外层3s轨道为全充满稳定结构，故Mg的第一电离能大于Al的第一电离能，C项错误；基态Mg原子的价层电子排布式为3s2，无单电子，基态Mn原子的价层电子排布式为3d54s2，有5个单电子，D项错误。 2．下表是元素周期表的一部分，①~⑥代表6种短周期主族元素，已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。 …… ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 下列说法正确的是 (　 ) A．①~⑥中原子半径最大的是④ B．②的最高化合价为+4 C．④的金属性比⑤的金属性弱 D．⑥的最高价氧化物对应的水化物是弱酸 解析：选A　分析可知：①是C元素，②是N元素，③是O元素，④是Na元素，⑤是Mg元素，⑥是Cl元素。不同周期元素，一般原子核外电子层数越多，原子半径越大；同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小，所以①~⑥中原子半径最大的是④，A正确；②是N元素，N原子最外层有5个电子，其最高化合价为+5价，B错误；同一周期元素，元素周期表中从左往右，元素的金属性逐渐减弱，则④的金属性比⑤的金属性强，C错误；⑥是Cl元素，Cl元素的最高价氧化物对应的水化物(HClO4)是强酸，D错误。 3．依据元素周期律，下列判断不正确的是 (　 ) A．第一电离能：Li<Be<B B．电负性：N<O<F C．热稳定性：SiH4<CH4<NH3 D．酸性：H2SiO3<H3PO4<HClO4 解析：选A　Li、Be、B是第二周期相邻元素，Be的2p轨道全空，其原子的能量低，则第一电离能：Li<B<Be，A错误；N、O、F为第二周期相邻元素，非金属性依次增强，则电负性：N<O<F，B正确；Si、C同主族，C、N同周期，非金属性：Si<C<N，非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，所以热稳定性：SiH4<CH4<NH3，C正确；非金属性：Si<P<Cl，非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，则酸性：H2SiO3<H3PO4<HClO4，D正确。 4．(2025·山东潍坊一模)“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇，原子序数比Fe大13)组成。下列说法正确的是 (　 ) A．基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中 B．Y位于元素周期表的第ⅢB族 C．5种元素中，电负性最大的是P D．5种元素中，第一电离能最小的是Fe 解析：选B　钙为20号元素，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，基态Ca原子的核外电子填充在10个轨道中，A错误；钇原子序数比Fe大13，为39号元素，在元素周期表的第五周期第ⅢB族，B正确；同周期从左到右，元素的电负性变强，同主族由上而下，元素电负性减弱，故5种元素中，电负性最大的是O，C错误；同一主族随原子序数变大，第一电离能变小，同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大(但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA)，5种元素中，第一电离能最小的是Ca，D错误。 5．[双选]硒代半胱氨酸(含 C、H、N、O、34Se 5种元素)是一种氨基酸，其分子空间结构如图。下列说法不正确的是 (　 ) A．Se位于元素周期表中第四周期第ⅤA 族 B．该分子结构中存在极性键和非极性键 C．5种元素中，电负性最大的是氧元素 D．基态O原子中有8种空间运动状态不同的电子 解析：选AD　硒元素的原子序数为34，位于元素周期表中第四周期ⅥA族，A错误；分子中存在碳碳非极性键、碳氢极性键等，B正确；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强，同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱，5种元素中，电负性最大的是氧元素，C正确；基态O原子核外电子排布为1s22s22p4，有5种空间运动状态不同的电子， D错误。 6．(2025·上海浦东新区检测)通过反应进行元素性质比较，下列方案可行的是 (　 ) A．Cu和FeCl3反应，可以比较Cu和Fe的金属性强弱 B．Cl2和S分别与铁反应，可以比较Cl和S的非金属性强弱 C．浓H2SO4与NaNO3反应制备HNO3，可以比较S和N的非金属性强弱 D．向MgCl2溶液和AlCl3溶液中分别通入NH3，可以比较Mg和Al的金属性强弱 解析：选B　Cu和FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2，不能比较Cu和Fe的金属性，A错误；Cl2和铁反应生成FeCl3，S和铁反应生成FeS，说明Cl2的氧化性比S强，说明Cl的非金属性比S强，所以可以比较非金属性强弱，B正确；浓H2SO4与NaNO3反应制备HNO3不是利用强酸制取弱酸的原理，而是高沸点酸制取低沸点酸的原理，不能比较S和N的非金属性强弱，C错误；MgCl2或AlCl3溶液中通入NH3都生成沉淀，不能比较金属性强弱，D错误。 7．(2024·江苏卷)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是 (　 ) A．半径：r(Al3+)>r(K+) B．电负性：χ(O)>χ(S) C．沸点：H2S>H2O D．碱性：Al(OH)3>KOH 解析：选B　Al3+核外有2个电子层，K+核外有3个电子层，则K+的半径比Al3+大，A错误；O与S位于同一主族，O的非金属性强于S，所以O的电负性比S大，B正确；H2O可以形成分子间氢键，所以H2O的沸点比H2S高，C错误；KOH属于强碱，Al(OH)3为两性氢氧化物，所以KOH的碱性强于Al(OH)3，D错误。 8．(2024·河北卷)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR+YW3+XZ2+W2ZQWXZ3+YW4R，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是 (　 ) A．原子半径：W<X<Y B．第一电离能：X<Y<Z C．单质沸点：Z<R<Q D．电负性：W<Q<R 解析：选C　侯氏制碱法的主反应方程式为NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl，可知W为H，X为C，Y为N，Z为O，Q为Na，R为Cl。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，H原子半径最小，则原子半径：H<N<C，A错误。同周期元素从左到右，第一电离能整体呈增大的趋势，但N的2p轨道为半充满状态，较稳定，其第一电离能大于同周期相邻的元素，故第一电离能：C<O<N，B错误。O2和Cl2均为分子晶体，相对分子质量越大，物质的沸点越高，Na常温下为固体，故单质沸点：O2<Cl2<Na，C正确。Na为金属元素，则其电负性最小，电负性：Na<H<Cl，D错误。 9．CrSi、Ge-GaAs、ZnGeAs2和碳化硅都是重要的半导体化合物，下列说法错误的是 (　 ) A．基态铬原子的价层电子排布式为3d54s1 B．Ge-GaAs中元素Ge、Ga、As的第一电离能由大到小的顺序为As>Ge>Ga C．ZnGeAs2中元素Zn、Ge、As的电负性由大到小的顺序为As>Ge>Zn D．硅酸的酸性比乙酸弱，说明硅的非金属性比碳弱 解析：选D　铬元素的原子序数为24，基态铬原子的价层电子排布式为3d54s1，A正确；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势(ⅡA、ⅤA除外)，则第一电离能：As>Ge>Ga，B正确；非金属元素的电负性强于金属元素，金属元素的金属性越强，电负性越小，砷为非金属元素，锌的金属性强于锗元素，则电负性由大到小的顺序为As>Ge>Zn，C正确；硅酸的酸性比碳酸弱，才能说明硅的非金属性比碳弱，D错误。 10．人体含量较多元素的质量分数图如图所示，下列有关这些元素的说法错误的是 (　 ) A．原子半径：N<P B．第一电离能：K>Ca C．基态原子O的价层电子轨道表示式： D．图中的七种元素中有2种元素位于周期表第四周期 解析：选B　N和P为同主族元素，N在P的上方，N的电子层数比P少，则原子半径：N<P，A正确；K和Ca为同周期元素且左右相邻，Ca的4s轨道全充满，原子的能量低，则第一电离能：K<Ca，B错误；基态原子O的价层电子排布式为2s22p4，则价层电子轨道表示式为，C正确；七种元素中，H为第一周期元素，C、N、O为第二周期元素，P为第三周期元素，K、Ca为第四周期元素，则有2种元素位于周期表第四周期，D正确。 11．(12分)元素周期表的一部分如图所示，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题： (1)元素p为26号元素，请写出其基态原子的核外电子排布式：　　　　　　　　　　　　。(2分)  (2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　 　。(2分)  (3)o、p两元素的部分电离能数据如下表： 电离能/(kJ·mol-1) 元素 I1 I2 I3 o 717 1 509 3 248 p 759 1 561 2 957 比较两元素的I2、I3可知，气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难。对此，你的解释是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。(4分)  (4)第三周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示，其中电负性最大的是　　　 　　(填图1中的序号)。(2分)  (5)表1中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示，则该元素是　　　　　(填元素符号)。(2分)  解析：(2)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时以光(子)的形式释放能量。(3)o元素为Mn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2，Mn2+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充满状态，相对比较稳定，当其失去第3个电子时比较困难，而Fe2+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去一个电子即为半充满状态，故其失去第3个电子比较容易。(4)第三周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成共价晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气、氩为气体，8种元素熔点最低的为氩，其次为氯，其中电负性最大的为氯。(5)由图可知，该元素的电离能I4 远大于I3，故为第ⅢA族元素，应为Al。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) (2)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量　(3)Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态，比较稳定　(4)2　(5)Al 12．(20分)(1)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”)(2分)  (2)C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　　　；H、O、S的电负性由大到小的顺序是　　　　　　　　　。B和N相比，电负性较大的是　　　　；BN中B元素的化合价为　　　。从电负性角度分析，C、Si、O的非金属性由强至弱的顺序为　　　　　　　。(5分)  (3)与铬同周期的所有元素的基态原子中，最外层电子数与铬原子相同的元素有　　　　(填元素符号)。(1分)  (4)基态Fe3+的M层电子排布式为　　　　　　；基态铝原子核外自旋平行的电子最多有　　　　个，与铝同族的第四周期元素原子的价层电子排布式为　　　　；基态磷原子的核外电子运动状态共有　　　　种，其价层电子排布式为　　　　　；在硼、氮、氧、氟中第一电离能由大到小的顺序是　　　　　　　　(用元素符号表示)。(4分)  (5)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。 ①Si位于元素周期表第　　　周期第　　 　族。(1分)  ②N的基态原子核外电子排布式为　　　　 　　， Cu的基态原子最外层有　　　　个电子。(2分)  ③用“>”或“<”填空。(2分) 原子半径 熔点 沸点 Al　　Si  金刚石　　晶体硅  CH4　　SiH4  (6)O、Na、P、Cl四种元素中电负性最大的是　　　(填元素符号)。(1分)  (7)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价层电子中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同主族，e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。b、c、d中第一电离能最大的是　　　　(填元素符号)，e的价层电子的轨道表示式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  解析：(7)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，由a的核外电子总数与其周期数相同，确定a为H元素，由b的价层电子中的未成对电子有3个，确定b为N元素，由c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，确定c为O元素，由d与c同主族，确定d为S元素，由e的最外层只有1个电子且次外层有18个电子，确定e为Cu元素。 答案：(1)大于　小于　(2)N>O>C　O>S>H　N　+3　O>C>Si (3)K、Cu (4)3s23p63d5　7　4s2415　3s23p3　F>N>O>B　(5)①三　ⅣA　②1s22s22p3　1 ③>　>　<　(6)O (7)N　 微课时突破2　综合深化解重难(元素“位—构—性”关系相互推断) 深化提能力(一)　以核外电子排布为中心的元素推断 [典例]　(2024·甘肃卷)X、Y、Z、W、Q为短周期元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子，Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是 (　 ) A．X、Y组成的化合物有可燃性 B．X、Q组成的化合物有还原性 C．Z、W组成的化合物能与水反应 D．W、Q组成的化合物溶于水呈酸性 [解析]　X、Y、Z、W、Q为短周期元素，W元素的焰色试验呈黄色，W为Na元素；Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，则Z为O、Q为S；Y原子核外有两个单电子且原子序数小于Z，Y为C元素；X、Y、Z、W、Q的最外层电子数之和为18，则X的最外层电子数为18-4-6-1-6=1，X可能为H或Li。若X为H，H与C组成的化合物为烃，烃能够燃烧，若X为Li，Li与C组成的化合物也具有可燃性，A正确。X、Q组成的化合物中Q(即S)元素呈-2价，为S元素的最低价，具有还原性，B正确。Z、W组成的化合物为Na2O、Na2O2，Na2O与水反应生成NaOH，Na2O2与水反应生成NaOH和O2，C正确。W、Q组成的化合物Na2S属于强碱弱酸盐，其溶于水所得溶液呈碱性，D错误。 [答案]　D [归纳总结] 常考元素特殊的电子层结构(前四周期) 最外层电子数等于次外层电子数的元素 Be、Ar 最外层电子数是次外层电子数2倍的元素 C 最外层电子数是次外层电子数3倍的元素 O 最外层电子数是内层电子总数一半的元素 Li、P 次外层电子数是最外层电子数2倍的元素 Li、Si 次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素 S、Kr 电子层数与最外层电子数相等的元素 H、Be、Al、Ge p能级上有1个单电子的元素 B、F、Al、 Cl、Ga、Br p能级上有2个单电子的元素 C、O、Si、 S、Ge、Se p能级上有3个单电子的元素 N、P、As s能级与p能级电子数相等的元素 O、Mg [全训题点考法] 1．[双选]短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，W的核外电子数等于其周期数；X与W不相邻，与Y相邻；基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍；Z的最外层电子数为K层的一半；Q的s能级电子总数比p能级电子总数少5个，下列说法正确的是 (　 ) A．元素的电负性：Y>Q>W>Z B．简单离子半径：Z>X>Y C．W与Y形成的10电子微粒有3种 D．由W、X、Y三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性 解析：选AC　短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，则Y为O元素；W的核外电子数等于其周期数，则W为H元素；X与W不相邻，与Y相邻，则X为N元素；Z的最外层电子数为K层的一半，则Z为Na元素；Q的s能级电子总数比p能级电子总数少5个，则Q为Cl元素。金属元素的电负性小于非金属元素，则钠元素的电负性最小，元素的非金属性越强，电负性越大，氢、氧、氯三种元素非金属性强弱顺序为O>Cl>H，则四种元素的电负性大小顺序为O>Cl>H>Na，A正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径的大小顺序为N3->O2->Na+，B错误；氢元素与氧元素形成的10电子微粒有水分子、氢氧根离子、水合氢离子，共有3种，C正确；由氢、氮、氧三种元素组成的化合物一水合氨在溶液中电离出氢氧根离子使溶液呈碱性，D错误。 2．(2025年1月·八省联考河南卷)某化合物分子式为YWZX2，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X与Z同主族，W与X质子数之和等于Z的质子数，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是 (　 ) A．电负性：W<Y B．WX2的空间结构为直线形 C．最简单氢化物的沸点：X<Z D．Y的第一电离能高于同周期相邻元素 解析：选D　W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半且之前还有两个元素，则Y为P；因为X与Z同主族，则X与Z分别可能是O与S或F与Cl，又因为W与X质子数之和等于Z的质子数，则X与Z分别是F与Cl，则W是O，W、X、Y、Z依次是O、F、P、Cl，由此解答。同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，P电负性小于N，N电负性小于O，故电负性：W>Y，A错误；OF2的中心原子价层电子对数=2+=4，成键电子对数为2，孤电子对数为4-2=2，所以OF2空间构型为V形，B错误；HF气体之间可以形成氢键，而HCl无氢键，则最简单氢化物的沸点：X>Z，C错误；第ⅤA族的第一电离能比相邻元素高，所以Y的第一电离能高于同周期相邻元素，D正确。 3．(2024·黑、吉、辽卷)如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法错误的是 (　 ) QZY4溶液QZX4Y4W12溶液 A．单质沸点：Z>Y>W B．简单氢化物键角：X>Y C．反应过程中有蓝色沉淀产生 D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y 解析：选D　根据基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，且X能和原子序数小的W形成化合物XW3，可知X是N元素、W是H元素；由Q是ds区元素且焰色试验呈绿色，可知Q为Cu元素；结合基态Y、Z原子有两个未成对电子，与Cu可形成CuZY4，根据原子序数关系可确定Y为O元素，Z为S元素。常温下，单质S呈固态，O2、H2均呈气态，且相对分子质量：O2>H2，则分子间作用力：O2>H2，故单质的沸点：S>O2>H2，A正确。NH3、H2O的中心原子N、O均采取sp3杂化，且N、O上分别有1、2个孤电子对，因孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，故简单氢化物的键角：NH3>H2O，B正确。向CuSO4溶液中逐渐通入NH3，先生成蓝色Cu(OH)2沉淀，当NH3过量时，Cu(OH)2沉淀溶解生成深蓝色的Cu(NH3)4SO4溶液，C正确。配合物Cu(NH3)4SO4中Cu2+提供空轨道，N原子提供孤电子对形成配位键，即其中配位原子是N，D错误。 深化提能力(二)　以分子结构为中心的元素推断　　　 [典例]　(2024·广东卷)一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，则 (　 ) A．沸点：ZR3<YR3 B．最高价氧化物的水化物的酸性：Z<W C．第一电离能：Z<X<W D．Z和W空间结构均为平面三角形 [解析]　Y可形成5个共价键，Z可形成3个共价键，Z和Y同族，Y原子序数比Z大，即Z为N元素，Y为P元素，W可形成4个共价键，原子序数比N小，即W为C元素，R可形成1个共价键，原子序数比C小，即R为H元素，X可形成2个共价键，原子序数在N和P之间，即X为O元素，综上：R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3>PH3，A错误；W为C元素、Z为N元素，由于非金属性：C<N，因此最高价氧化物的水化物的酸性：H2CO3<HNO3，B错误；同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：C<O<N，C错误；N的中心原子价层电子对数为3+=3，属于sp2杂化，为平面三角形， C的中心原子价层电子对数为3+=3，属于sp2杂化，为平面三角形，D正确。 [答案]　D [归纳总结] 根据化学键判断元素的方法 　　能形成1个共价键的元素为H、F、Cl等；能形成2个共价键的元素为O、S等；能形成3个共价键的元素为N、Al、P等；能形成4个共价键的元素为B、C、Si、S等；能形成5个共价键的元素为P等；能形成6个共价键的元素，通常是含有d轨道的S、Fe等。 [全训题点考法] 1．(2024·贵州卷)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是 (　 ) A．第一电离能：Y<Z<Q B．该化合物中Q和W之间可形成氢键 C．X与Al元素有相似的性质 D．W、Z、Q三种元素可形成离子化合物 解析：选A　X的最外层电子数等于内层电子数，则X的核外电子排布式为1s22s2，X为Be元素，W只能形成一个共价键，原子序数小于Be，可知W为H元素，Y是有机物分子骨架元素，则Y为C元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物，则Q为O元素，则Z为N元素，据此解答。同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，N原子中2p能级上电子为半满结构，较为稳定，第一电离能大于同周期与之相邻的元素，则第一电离能：C<O<N，A错误；该化合物中O的电负性较大，可以和H之间形成氢键，B正确；Be和Al处在元素周期表的对角线上，具有相似的化学性质，如Be(OH)2、Al(OH)3都具有两性，C正确；H、N、O可以形成离子化合物，如NH4NO3，D正确。 2．[双选] (2025·山东青岛模拟)某饲料添加剂结构如图，M、X、Y、Z、W是前四周期元素，原子序数递增。X、Y、Z处于同一周期，X基态原子各能级电子数相同，W基态原子价电子排布式为3d104s2。下列说法错误的是 (　 ) A．W元素位于周期表的d区 B．由M、X、Y、Z四种元素组成的共价化合物有多种 C．M3Z+、YM3两种微粒的空间构型相同 D．同周期基态原子中，第一电离能大于Z的元素共有2种 解析：选AD　M、X、Y、Z、W是前四周期元素，原子序数递增。X、Y、Z处于同一周期，X基态原子各能级电子数相同，X为C元素，Z形成2个共价键，则Z为O元素，那么Y为N元素；W基态原子价电子排布式为3d104s2，W为Zn元素；M原子只有一个化学键且为五种元素中原子序数最小的，则M为H元素。基态锌原子价电子排布式3d104s2，位于周期表的ds区，A错误；由H、C、N、O四种元素组成的共价化合物可以是多种氨基酸等有机物，B正确；H3O+中氧原子的价层电子对数为3+=4，有一对孤对电子，故H3O+的空间构型为三角锥形，NH3分子中N原子的价层电子对数为3+=4，孤电子对数为1，所以NH3的空间构型也为三角锥形结构，C正确；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，则同周期基态原子中，第一电离能大于O的元素有N、F、Ne，共3种，D错误。 3．(2024·广西卷)如图所示的铼配合物离子能电催化还原WY2。短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。标准状况下，WY和X2是等密度的无色气体，Z2是黄绿色气体。下列说法错误的是 (　 ) A．第一电离能：X>Y B．图中X原子的杂化方式为sp2 C．Z元素以原子的形态与Re2+配位 D．Y的电负性大于W，WY中的化学键是极性键 解析：选C　短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，标准状况下，Z2为黄绿色气体，则Z为Cl元素；WY和X2是等密度的无色气体，则二者的相对分子质量相等，结合X形成4个共价键且X与Re2+之间为配位键可知，X为N元素，则W为C元素，Y为O元素。同周期元素从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但由于N的2p能级为半充满稳定结构，不易失去电子，故第一电离能：N>O，A项正确；该配离子中N形成2个σ键、1个配位键，无孤电子对，价层电子对数为3，杂化方式为sp2，B项正确；该配离子带1个单位正电荷，中心离子Re2+带2个单位正电荷，配体CO和为中性分子，则Cl元素以Cl-的形态与Re2+配位，C项错误；同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，O的电负性大于C，故CO中的化学键为极性键，D项正确。 深化提能力(三)　融合物质性质、反应与转化的元素推断　　　　　　 [典例]　(2023·全国乙卷)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是 (　 ) A．X的常见化合价有-1、-2 B．原子半径大小为Y>X>W C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体 [解析]　由W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，可知X为O元素，Y为Mg元素；结合原子序数W<X及该矿物溶于稀盐酸生成无色无味气体可确定W为C元素，该矿物为MgCO3。氧元素常见化合价有-1、-2，如Na2O2、Na2O中氧元素分别为-1价和-2价，A正确；根据元素在周期表中的位置，可确定原子半径：Mg>C>O，B错误；MgO的水合物Mg(OH)2不具有两性，C错误；碳元素可形成金刚石、石墨、石墨烯、C60、碳纳米管等多种同素异形体，D错误。 [答案]　A [归纳总结]　常见元素及其化合物的特性 碳 形成化合物最多的元素；可形成自然界中硬度最大的物质的元素；简单氢化物中含氢质量分数最大的元素 氮 空气中含量最多的元素；气态氢化物的水溶液呈碱性的元素；气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成盐的元素 氧 地壳中含量最多的元素；简单氢化物的沸点最高的元素；氢化物在通常状况下呈液态的元素 氟 最活泼的非金属元素；无正价的元素；无含氧酸的非金属元素；无氧酸可腐蚀玻璃的元素；气态氢化物最稳定的元素；阴离子的还原性最弱的元素 钠 短周期元素中与水反应最剧烈的金属元素；短周期元素中最高价氧化物的水化物碱性最强的元素；短周期主族元素中原子半径最大的元素；焰色试验为黄色的元素 铝 地壳中含量最多的金属元素；最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素 硅 良好的半导体材料；地壳中含量第二的元素；能跟强碱溶液反应，还能被氢氟酸溶解 硫 淡黄色固体，它的氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物的浓溶液发生氧化还原反应 氯 短周期元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素 [全训题点考法] 1．(2025·山东枣庄一模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的4种短周期元素，由这4种元素组成的常见物质转化关系如图所示(反应条件略去)，已知m是单质，Q是由三种元素组成的盐。下列推断错误的是 (　 ) A．元素电负性：W<Y B．Q可能是酸式盐 C．物质沸点：a<d D．b、c、e、f都是极性分子 解析：选D　X、Y、Z、W是原子序数依次增大的4种短周期元素，Q是由三种元素组成的盐，Q与强酸、强碱都能反应，产物氧化最终生成强酸，则Q可能是(NH4)2S或NH4HS，m是O2。a是H2S、b是SO2、c是SO3、n是H2O、g是H2SO4；d是NH3、e是NO、f是NO2、h是HNO3。则X是H元素、Y是N元素、Z是O元素、W是S元素。元素非金属性越强，电负性越大，元素电负性：S<N，A正确；根据以上分析，Q可能是(NH4)2S或NH4HS，B正确；a是H2S，d是NH3，氨分子间能形成氢键，沸点：H2S<NH3，C正确；SO3中S原子价电子对数为3，无孤电子对，空间构型为平面三角形，结构对称，是非极性分子，D错误。 2．(2025·陕西西安一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是内层电子数的3倍，Y原子的最外层只有2个电子，Z的一种单质着火点较低、易自燃，W在同周期主族元素中原子半径最小。下列叙述错误的是 (　 ) A．简单氢化物的热稳定性：X>Z B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：W>Z C．简单离子半径：W>Y>X D．Y与X、Y与W形成的化合物均为离子化合物 解析：选C　X原子最外层电子数是内层电子数的3倍，X是短周期元素，说明X只有两个电子层，X为O元素，Y原子的最外层只有2个电子，原子序数比O大，则Y为Mg元素，Z的一种单质着火点较低、易自燃，Z为P元素，W在同周期主族元素中原子半径最小，W为Cl元素。非金属性：O>P，则简单氢化物的热稳定性：H2O>PH3，A正确；同周期主族元素从左到右非金属性增强，非金属性：Cl>P，最高价氧化物对应的水化物的酸性：HClO4>H3PO4，B正确；电子层数越多离子半径越大，电子层数相同的，核电荷数越大离子半径越小，简单离子半径：Cl->O2->Mg2+，C错误；MgO、MgCl2含离子键，均为离子化合物，D正确。 [课时跟踪检测] 1．(2025·福建宁德一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是 (　 ) A．第一电离能：W>X>Y>Z B．简单离子的还原性：Y>X>W C．简单离子的半径：W>X>Y>Z D．氢化物水溶液的酸性：Y>W 解析：选C　四种短周期主族元素，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，则X可能为Be或O，Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物，该淡黄色固体为Na2O2，则X为O元素，Z为Na元素；Y与W的最外层电子数相同，则Y为F元素，W为Cl元素。同一周期从左向右第一电离能逐渐增大(ⅡA、ⅤA除外)，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F>O>Cl>Na，A错误；单质的氧化性越强，简单离子的还原性越弱，O、F、Cl三种元素中F的氧化性最强，O的氧化性最弱，故简单离子的还原性：O2->Cl->F-，B错误；电子层数越多简单离子半径越大，相同结构的离子，原子序数越大半径越小，故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl->O2->F->Na+，C正确；F元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，故HCl的酸性强于HF，D错误。 2．(2024·江西卷)某新材料阳离子为W36X18Y2Z6M+。W、X、Y、Z和M是原子序数依次增大的前20号主族元素，前四周期中M原子半径最大，X、Y、Z同周期。X6W6分子含有大π键()，XZ2分子呈直线形。下列说法正确的是 (　 ) A．WYZ2是强酸 　B．MZW是强碱 C．M2Z2是共价化合物 　D．X2W2是离子化合物 解析：选B　W、X、Y、Z和M是原子序数依次增大的前20号主族元素，前四周期中M原子半径最大，则M为K元素；X6W6分子含有大π键()，则X6W6为苯，W为H元素，X为C元素；XZ2分子呈直线形，X、Y、Z同周期，则Z为O元素，Y为N元素。HNO2为弱酸，A项错误；KOH为强碱，B项正确；K2O2为离子化合物，C项错误；C2H2为共价化合物，D项错误。 3．(2024·浙江6月选考)X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是 (　 ) A．键角：>Y B．分子的极性：Y2X2>X2Z2 C．共价晶体熔点：Y>M D．热稳定性：YX4>MX4 解析：选B　X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍，则Z为O元素，Y为C元素，X为H元素，M为Si元素。Y为，其中C原子的杂化类型为sp2，的空间结构为平面正三角形，键角为120°；为，其中C原子的杂化类型为sp3，的空间结构为三角锥形，由于C原子还有1个孤电子对，故键角小于109°28'，因此，键角的大小关系为>Y，A正确；Y2X2为C2H2，其为直线形分子，分子结构对称，分子中正负电荷中心重合，故其为非极性分子，H2O2分子结构不对称，分子中正负电荷中心不重合，故其为极性分子，因此，两者极性的大小关系为Y2X2<X2Z2，B错误；金刚石和晶体硅均为共价晶体，但是由于C的原子半径小于Si，因此，C—C的键能大于Si—Si的键能，故共价晶体熔点关系为Y>M，C正确；元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，C的非金属性强于Si，故热稳定性关系式为YX4>MX4，D正确。 4．(2024·湖北卷)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是 (　 ) A．电负性：W>Y B．酸性：W2YX3>W2YX4 C．基态原子的未成对电子数：W>X D．氧化物溶于水所得溶液的pH：Z>Y 解析：选D　Z的价电子所在能层有16个轨道，故Z为第四周期元素，结合题给化合物的结构图可知，Z为K元素；W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，结合题给结构图可知，X为O元素、Y为S元素；W形成一个共价键，则W为H元素。电负性：H<S，A错误；H2SO3为弱酸，故酸性：H2SO3<H2SO4，B错误；基态H原子中未成对电子数为1，基态O原子中未成对电子数为2，C错误；K的氧化物溶于水可生成KOH，溶液的pH>7，S的氧化物溶于水生成H2SO3或H2SO4，溶液的pH<7，D正确。 5．(2024·全国甲卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于Y-的核外电子数，化合物W+[ZY6]-可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是 (　 ) A．X和Z属于同一主族 B．非金属性：X>Y>Z C．气态氢化物的稳定性：Z>Y D．原子半径：Y>X>W 解析：选A　化合物W+[ZY6]-可用作化学电源的电解质，结合Y可形成Y-知，该化合物中W为+1价，Z为+5价，Y为-1价，则W位于第ⅠA族，Y为F或Cl，又W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，故Y只能为F，则W为Li、Z为P，该化合物为Li+[PF6]-；根据W和X原子序数之和等于Y-的核外电子数知，X为N。N和P均位于第ⅤA族，A正确；同周期元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，故非金属性：F>N>P，B错误；元素的非金属性越强，对应的简单气态氢化物越稳定，非金属性：F>P，故稳定性：HF>PH3，C错误；同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径：Li>N>F，D错误。 6．短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次递增，X、Z同主族，W、Y同主族。由上述元素组成的物质甲~己转化关系如图，乙、丙、丁、戊都是二元化合物，丁的焰色试验为黄色，己为淡黄色单质。下列说法错误的是 (　 ) A．只有甲的水溶液为碱性 B．X和Z能形成多种酸根离子 C．沸点：戊>乙 D．电负性：X>Z>W 解析：选A　丁的焰色试验为黄色，丁中含有Na元素，己为淡黄色单质，己是S单质，W、X、Y、Z原子序数依次递增，X、Z同主族，W、Y同主族，则W是H元素、X是O元素、Y是Na元素、Z是S元素。甲是NaOH、乙是H2S、丙是SO2、丁是Na2S、戊是H2O、己是S单质。NaOH、Na2S的水溶液都为碱性，A错误；O和S能形成S、S、S2等多种酸根离子，B正确；H2O分子间能形成氢键，沸点：H2O>H2S，C正确；非金属性越强，电负性越大，电负性：O>S>H，D正确。 7．X、Y、Z、R、M是核电荷数依次增大的短周期元素，它们的部分单质及其化合物(或溶液)存在如图所示的转化关系。已知常温常压下，B、C、D是气态非金属单质，D中含有M元素，可用于制漂粉精，C、D在点燃条件下产生苍白色火焰，化合物G与芒硝、饱和食盐水等具有相同的焰色试验现象，化合物F通常情况下呈气态。下列有关说法不正确的是 (　 ) A．原子半径：Z<R<M B．X与Y、Z组成的最简单化合物中，Y、Z的杂化类型相同 C．M的含氧酸，酸性可能比F弱 D．B与C形成的化合物中，相同量的固态比液态体积大 解析：选A　芒硝的化学式为Na2SO4·10H2O，其焰色试验呈黄色，则化合物G的焰色试验也呈黄色，G含有Na元素，E能与CO2反应得到G和气体单质B，则E为Na2O2、B为O2、G为Na2CO3；A与O2反应得到Na2O2，则A为Na，Na2CO3与F反应得到CO2，又化合物F通常情况下呈气态，且由非金属气态单质C与D在光照条件下得到，则F属于酸，为HCl，C、D分别为H2、Cl2中的一种，而D可用于制漂粉精，故D为Cl2，C为H2，X、Y、Z、R、M依次是H、C、O、Na、Cl元素。原子半径：O<Cl<Na，A错误；CH4、H2O中C、O均采取sp3杂化，B正确；HClO是弱酸，HCl是强酸，HClO酸性比HCl弱，C正确；等量水和冰，由于冰存在分子间氢键使H2O分子有规则排列，占据空间较大，D正确。 8．(2025·贵州遵义模拟)a、b、c、d、e为短周期元素，原子序数依次递增，它们在周期表中的位置如图所示，其中前4种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法错误的是 (　 ) A．简单氢化物a的比c稳定 B．b的原子序数是c的一半 C．b和c能形成使品红溶液褪色的化合物 D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：e最强 解析：选D　元素a、b、c、d为短周期元素，这4种元素的原子最外层电子数之和为24，设b的最外层电子数为y，则y-1+y+y+y+1=24，y=6，则a为N元素，b为O元素，c为S元素，d为Cl元素，e为Ar元素，据此分析。周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，形成气态氢化物的稳定性增强，c为S元素，a为N元素，N的电负性为3.0，S的电负性为2.5，N的非金属性比S的强，形成的简单氢化物NH3比H2S更稳定，A正确；b为O元素，原子序数为8，c为S元素，原子序数为16，B正确；b为O元素，c为S元素，形成的SO2使品红溶液褪色，C正确；周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，e为Ar元素，不能形成最高价含氧酸，D错误。 9．(2025·四川雅安一模)X、Y、Q、M、N均为短周期主族元素，这五种元素在周期表中的相对位置如图所示。已知X、Q、M三种元素的核电荷数之和比Y和N的核电荷数之和多10。下列说法正确的是 (　 ) A．Q、M、N形成的单质硬度都很大 B．Q2N3不能从溶液中制得 C．X、Q、M、N的所有氧化物都能与氢氧化钠溶液反应 D．含氧酸酸性由大到小的顺序为Y>M>X>N 解析：选B　X、Y、Q、M、N均为短周期主族元素，根据这五种元素在周期表中的相对位置，设X的核电荷数为x，则Y、Q、M、N的核电荷数依次为x+1、x+6、x+7、x+9，已知X、Q、M三种元素的核电荷数之和比Y和N的核电荷数之和多10，则x+x+6+x+7=x+1+x+9+10，得x=7，则X、Y、Q、M、N依次为N、O、Al、Si、S，Q、M、N依次为Al、Si、S，形成的单质中只有硅的硬度很大，A错误；Q、N依次为Al、S，铝离子和硫离子会发生双水解得到氢氧化铝沉淀和硫化氢气体，故Q2N3不能从溶液中制得，B正确；X、Q、M、N依次为N、Al、Si、S，它们形成的氧化物中有的如二氧化氮、三氧化二氮、五氧化二氮、氧化铝、二氧化硅、二氧化硫和三氧化硫能与氢氧化钠溶液反应，有的例如NO不能与氢氧化钠溶液反应，C错误；X、Y、M、N依次为N、O、Si、S，Y不存在含氧酸，未指明最高正价，N有硝酸是强酸、亚硝酸是弱酸，S有硫酸是强酸、亚硫酸是中强酸， D错误。 10．(2025年1月·八省联考晋陕宁青卷)一种新型微孔材料由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y的质子数之和等于Z的质子数，X与Y同周期，X的第一电离能比同周期相邻两原子小，基态Y原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是 (　 ) A．原子半径：Z>Y>X B．X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸 C．Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性 D．Z的氯化物属于离子化合物 解析：选C　X、Y、Z三种短周期元素，X与Y同周期，Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，则Y可能为氧或镁，X的第一电离能比同周期相邻两原子小，则X可能为硼、氧、铝或硫，因为X、Y的质子数之和等于Z的质子数，所以Y为氧，X为硼，那么Z为铝。电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，原子半径：Al>B>O，A错误；X的最高价氧化物对应的水化物为硼酸，是一种弱酸，B错误；Y的氢化物为过氧化氢或水，水中氢元素化合价能降低、氧元素化合价能升高，过氧化氢中氧元素呈-1价，化合价既能升高又能降低，所以Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性，C正确；Z的氯化物为氯化铝，属于共价化合物，D错误。 11．R、X、Y、M为短周期主族元素，原子序数依次增大，M与Y元素不同周期且M原子的核外未成对电子数为1，Y为地壳中含量最高的元素，由R、X、Y、M组成的物质结构式如图所示。下列说法错误的是 (　 ) A．元素电负性：Y>X>R B．X2的所有原子最外层都满足8电子稳定结构 C．M所在周期主族元素中，简单离子半径最小的是Al3+ D．MY2可以作为饮用水消毒剂，因此只有氧化性没有还原性 解析：选D　短周期主族元素R、X、Y、M，原子序数依次增大，Y为地壳中含量最高的元素，则Y为O元素；由物质结构式可知，化合物分子中R、M形成1个共价键、X形成4个共价键，M与Y元素不同周期且M原子的核外未成对电子数为1，则R为H元素、X为C元素、M为Cl元素。电负性：O>C>H，A正确；C2所有原子均满足最外层8电子稳定结构，B正确；Cl位于第三周期，简单离子半径最小的是Al3+，C正确；ClO2中氯元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，D错误。 12．某化合物结构如图所示。其中M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，X是有机分子的骨架元素，W基态原子的M层为全充满，N层只有一个电子。下列说法正确的是 (　 ) A．原子半径：X>Y>Z B．第一电离能：X>Y>M>W C．该配合物中X均满足8电子稳定结构 D．该配合物中X的杂化类型有sp2、sp3 解析：选D　X是有机分子的骨架元素，说明X为C元素；W基态原子的M层为全充满，N层只有一个电子，则W的价层电子排布式为3d104s1，W为Cu元素；M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，根据结构式可知，M为H元素，Y为N元素，Z为P元素。电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小，半径越大，则原子半径：P>C>N，A错误；N的2p轨道为半充满状态，第一电离能较大，H比C的原子半径小得多，核外电子受到原子核的引力大，电离需要更多的能量，故第一电离能：H>C，而Cu的电子层数最大，较容易失去一个电子，其第一电离能最小，故第一电离能：N>H>C>Cu，B错误；该配合物中与W形成配位键的X不满足8电子稳定结构，C错误；该配合物中X的价层电子对数有3和4，故其杂化类型有sp2、sp3，D正确。 13．(2024·重庆卷)R、X、Y和Z为短周期元素，XY3ZR3的分子结构如图所示。R中电子只有一种自旋取向，X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。下列说法正确的是 (　 ) A．原子半径：Z<X B．非金属性：Y<Z C．单质的沸点：X<Y D．最高正化合价：X<R 解析：选A　R、X、Y和Z为短周期元素，R中电子只有一种自旋取向，则R为H元素，X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数，所以X、Y、Z位于第二周期，Y只形成1个共价键，则Y为F元素，X为B元素，Z为N元素。同周期主族元素从左向右，原子半径逐渐减小，则原子半径：N<B，A项正确；同周期主族元素从左向右，非金属性逐渐增强，则非金属性：F>N，B项错误；B单质为共价晶体，F2为分子晶体，故沸点：B>F2，C项错误；最高正化合价：B(+3)>H(+1)，D项错误。 14．某种钾盐具有鲜艳的颜色，其阴离子结构如图所示。X、Y、Z、W为原子序数依次增加的前四周期元素，X、Y在第二周期且未成对电子数之比为2∶3，Z的最高化合价与最低化合价的代数和为4，W 为日常生活中应用最广泛的过渡金属。下列说法错误的是 (　 ) A．W 的化合价为+3 B．第一电离能：X>Y>Z>W C．该阴离子中含有配位键 D．该阴离子中X、Y、Z均满足最外层8电子结构 解析：选B　X、Y在第二周期且未成对电子数之比为2∶3，Y未成对电子数为3，Y的核外电子排布为1s22s22p3，Y是N，X未成对电子数为2，且X的原子序数小于N，则X的核外电子排布为1s22s22p2，X是C，Z的最高化合价与最低化合价的代数和为4，结合阴离子结构图，可推知Z位于第ⅥA族但Z不为O，则Z是S，W为日常生活中应用最广泛的过渡金属，W是Fe。结合结构图可知W的化合价为+3，A正确；根据分析X是C，Y是N，Z是S，W是Fe，第一电离能Y最大，B错误；该阴离子中心铁原子含有较多空轨道，Y是N，含有孤电子对，可以形成配位键，C正确；该阴离子中X、Y、Z均满足最外层8电子结构，D正确。 15．[双选]GaN是研制微电子器件、光电子器件的第三代半导体材料。与镓同主族的某非金属元素具有缺电子性，它的一种阴离子结构如图所示，其中X、Y、Z为原子序数依次增大的1~20号元素，且三者原子序数之和小于30。下列叙述错误的是 (　 ) A．X和Z可能形成18电子的化合物X2Z2 B．Y的最高价氧化物对应的水化物是一元弱酸 C．原子半径大小关系为X<Y<Z D．最简单氢化物的沸点：Y>Z 解析：选CD　由题干信息可知，与镓同主族的某非金属元素具有缺电子性，则为B，结合题干阴离子结构图所示，X只形成1个共价键，Y形成了4个共价键或3个共价键，说明4个共价键的有一个配位键，则Y为B，由于X、Y、Z为原子序数依次增大的1~20号元素，且三者原子序数之和小于30，则X为H，Z形成2个共价键，则Z为S或O。X为H、Z为O或S，故X和Z可能形成18电子的化合物X2Z2即H2O2，A正确；B的非金属性比C还弱，即Y的最高价氧化物对应的水化物是H3BO3为一元弱酸，B正确；当Z为S时，原子半径大小关系为S>B>H即X<Y<Z，当Z为O时，原子半径大小关系为B>O>H即Y>Z>X，C错误；当Z为S时，由于H2S和BH3均为分子晶体，且H2S的相对分子质量大于BH3，故最简单氢化物的沸点：H2S>BH3即Z>Y，当Z为O时，由于H2O分子间存在氢键，故最简单氢化物的沸点：H2O>BH3即Z>Y，D错误。 16．(2025·山东省实验中学一模)物质W常用作漂白剂和氧化剂，其构成元素均为短周期主族元素，各元素原子半径与原子序数的关系如图所示，实验室中常用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质。下列说法错误的是 (　 ) A．X、Z形成的化合物与M、N形成的化合物可以发生氧化还原反应 B．实验室中用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质，利用了N单质的还原性 C．Z的氢化物的沸点不一定大于Y的氢化物的沸点 D．化合物W常用作氧化剂，不宜在高温下使用 解析：选B　物质W常用作漂白剂和氧化剂，其构成元素均为短周期主族元素，各元素原子半径与原子序数的关系如图所示，则X位于第一周期，为H元素，Y、Z位于第二周期，M、N位于第三周期；实验室中常用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质，则N为S元素；Y形成4个共价键，Z形成2个共价键，M形成+1价阳离子，则Y为C元素，Z为O元素，M为Na元素。X、Z形成的化合物为水和过氧化氢，M、N形成的化合物为硫化钠，过氧化氢能够与硫化钠发生氧化还原反应，A正确；N的单质为硫，硫单质为非极性分子，CS2为非极性溶剂，根据相似相溶原理，硫单质易溶于CS2，所以实验室中用CS2洗涤残留在试管壁上的硫单质，与S单质的还原性无关，B错误；Y的氢化物为烃，Z的氢化物为水、过氧化氢，碳原子数较多的烃常温下为固态，其沸点大于水和过氧化氢，故Z的氢化物的沸点不一定大于Y的氢化物的沸点，C正确；W分子中含有H—O—O—H结构，结合过氧化氢的性质可知，化合物W具有强氧化性，可用作氧化剂，但过氧化氢不稳定，该物质不宜在高温下使用，D正确。 大主题整合(三)　分子结构与性质(2课时教学) 课标要求 1．结合典型实例认识离子键和共价键的形成，建立化学键概念。认识化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质及能量变化的主要原因。 2．知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型；知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键。认识分子间存在相互作用力，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力，了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。 3．知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。 微课时突破1　基础知识一课过(零散知识系统化，为深化学习奠基) 基础逐点清(一)　化学键与物质构成 [系统知识] 1．化学键 (1)化学键的实质与分类 (2)化学反应的本质：反应物的旧化学键断裂与生成物的新化学键形成。 2．离子键和共价键的比较 离子键 共价键 非极性键 极性键 概念 带相反电荷离子之间的相互作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 成键粒子 阴、阳离子 原子 成键实质 阴、阳离子间的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用 形成条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失形成离子键；或者铵根离子与酸根离子之间形成离子键 同种元素原子之间 成键 不同种元素原子之间成键 3．离子化合物和共价化合物 项目 离子化合物 共价化合物 定义 含有离子键的化合物 只含有共价键的化合物 构成微粒 阴、阳离子 原子 化学键类型 一定含有离子键，可能含有共价键 只含有共价键 4．化学键的表示方法——电子式 (1)概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。 (2)常见物质电子式的书写 ①原子，如Na：Na·、Cl：︰︰。 ②简单离子，如Na+：Na+、。 ③复杂离子，如N 、 OH-：。 ④离子化合物，如 MgCl2、 Na2O：、 Na2O2：。 ⑤非金属单质及共价化合物，如N2：、 H2O：H︰︰H、H2O2：H︰︰︰H。 (3)用电子式表示化合物的形成过程 ①离子化合物，如NaCl：。 ②共价化合物，如HCl：H×+·︰︰。 [基点查清] 基点(一)　化学键与物质类别的关系 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2024·江苏卷)H2O2中既含离子键又含共价键 (×) (2)(人教版教材习题)化学键可以使离子相结合，也可以使原子相结合 (√) (3)(人教版教材习题)化学反应过程中，反应物分子内的化学键断裂，产物分子中的化学键形成 (√) (4)离子键只存在于离子化合物中，共价键也只存在于共价化合物中 (×) (5)金属与非金属形成的化合物一定是离子化合物，含离子键 (×) (6)含共价键的化合物一定是共价化合物 (×) (7)强碱和铵盐均含离子键和共价键 (√) 2．有以下8种物质：①Ne、②HCl、③P4、④H2O2、⑤Na2S、⑥NaOH、⑦Na2O2、⑧NH4Cl，其中： (1)不存在化学键的是　　　　　 　　(填序号，下同)。  (2)只存在极性共价键的是　　　　 　　　　 　　　。  (3)只存在非极性共价键的是　　　　 　　 　　　。  (4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是　　　　。  (5)只存在离子键的是　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)既存在离子键又存在共价键的是　　　　　　　　　。  (7)属于离子化合物的是　　　　　　　　　　　　　　。  答案：(1)①　(2)②　(3)③　(4)④　(5)⑤　 (6)⑥⑦⑧　(7)⑤⑥⑦⑧ [归纳总结] 化学键与物质类别的关系 (1)离子化合物中一定有离子键，可能有共价键。 (2)共价化合物中只含有共价键，不含有离子键。 (3)只含共价键的物质不一定是共价化合物，还可能是非金属单质。 基点(二)　电子式的书写 3．书写下列物质的电子式。 (1)NH3：　　　　　 　　，—NH2：　　　　　 　。  (2)N2H4：　　　　　　　，N：　　　　　　　。  (3)K2O2：　　　　　　　，C2H2：　　　　　　　，  CO2：　　　　　 　　，NaH：　　　　　　 　。  (4)HClO：　　　　　　　，Mg(OH)2：　　　　　。  答案：(1)H︰︰H　·︰H (2)H︰︰︰H　 (3) 　　︰︰︰C︰︰︰　 (4)H︰︰︰　 4．用电子式表示下列物质的形成过程。 (1)MgBr2：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)H2O：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)Na3N：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案：(1) (2)H·+··H︰︰H (3) [易错提醒]　电子式书写常见的6大误区 内容 实例 误区1 漏写未参与成键的电子 N2的电子式误写为，应写为 误区2 化合物类型不清楚，漏写或多写[　　]及错写电荷数 NaCl误写为Na+︰︰，应写为Na+[︰︰]-；HF误写为H+[︰︰]-，应写为H︰︰ 误区3 书写不规范，错写共用电子对 N2的电子式误写为︰N︰︰︰N︰或︰︰︰或·︰·，应写为 误区4 不考虑原子间的结合顺序 HClO的电子式误写为 H︰︰︰，应写为H︰︰︰ 误区5 不考虑原子最外层有几个电子，均写成8电子结构 C的电子式误写为 [H︰︰H]+，应写为[H︰︰H]+ 误区6 不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写 CaBr2的电子式应为[︰︰]-Ca2+[︰︰]-； CaC2的电子式应为 基础逐点清(二)　共价键与键参数 [系统知识] (一)共价键 　 1．本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。 2．特征：具有饱和性和方向性。 3．分类 (1)根据成键原子电子云重叠方式可分为σ键和π键 σ键 H2的σ键形成： HCl的σ键形成： Cl2的σ键形成： π键 大π键 苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合，每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合，形成了一个以6个碳原子为中心的大π键，这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同 (2)根据共用电子对是否偏移或电子对数目对共价键分类 分类依据 类型 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移，可能为σ键或π键 非极性键 共用电子对不发生偏移，可能为σ键或π键 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子对，为σ键 双键 原子间有两对共用电子对，为1个σ键，1个π键 三键 原子间有三对共用电子对，为1个σ键，2个π键 (二)键参数 　 1．定义 键能 气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量 键长 构成化学键的两个原子的核间距 键角 在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角 2．键参数对分子性质的影响 　键能越大，键长越短，分子越稳定。 [基点查清] 基点(一)　共价键的类型及判断 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2024·甘肃卷)N2O中σ键和大π键的数目不相等 (×) (2)(2024·黑、吉、辽卷)F2的共价键类型：p-p σ键 (√) (3)(2024·江苏卷)丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键 (×) (4)(2024·浙江6月选考)Cl2中共价键的电子云图： (√) (5)(2024·湖北卷)用电子云轮廓图示意p-p π键的形成： (√) (6)(2024·山东卷)p-p π键形成的轨道重叠示意图： (×) (7)(2024·湖南卷)Cl2分子中σ键的形成： (√) (8)(2024·湖北卷)石墨能导电，是因为未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动 (√) (9)(2023·北京卷)2pz电子云图为 (√) (10)(2023·湖北卷)用电子云轮廓图表示H—H键形成的示意图： (√ ) 2．二茂铁[(C5H5)2Fe]分子是一种金属有机配合物，是燃料油的添加剂，用以提高燃烧的效率和去烟，可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如图所示，下列说法不正确的是 (　 ) A．二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5)之间为离子键 B．1 mol环戊二烯()中含有σ键的数目为11NA C．分子中存在π键 D．Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 解析：选A　含有孤电子对和空轨道的原子之间存在配位键，所以二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5)之间为配位键，A错误；一个环戊二烯()分子中含有σ键的数目为11，则1 mol环戊二烯中含有σ键的数目为11NA，B正确；碳碳双键之间存在π键，C正确；铁原子失去最外层两个电子变为Fe2+，电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，D正确。 3．(2025·江苏南通一模)苯分子中含有大π键，可记为(右下角“6”表示6个原子，右上角“6”表示6个共用电子)。已知某化合物的结构简式为，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，该分子中的大π键可表示为　　　　，Se的杂化方式为　　　　。  解析：该化合物不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明分子结构中不存在碳碳双键，而是存在大π键；分子中的碳原子均为sp2杂化，每个碳原子都有一个垂直于该平面的p轨道(该轨道上有一个单电子)参与形成大π键，Se原子σ键数为2，还有2个孤电子对，其中有一个垂直于该平面的p轨道(该轨道上有2个电子)参与形成大π键，故参与形成大π键的电子总数为4×1+2=6，表示为；Se的价层电子对数为2+1=3，为sp2杂化。 答案：　sp2 基点(二)　键参数及应用 4．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(人教版教材习题)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍 (×) (2)(人教版教材习题)键长等于成键两原子的半径之和 (×) (3)(2024·河北卷)逐个断开CH4中的C—H键，每步所需能量不同，是因为各步中的C—H键所处化学环境不同 (√) (4)(2024·河北卷)CO2 、CH2O 、CCl4键角依次减小，是因为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 (×) (5)F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能是因为电负性：F>Cl (×) (6)(2023·海南卷)P4分子呈正四面体，键角为109°28' (×) (7)(2023·湖北卷)XeF2与XeO2的键角相等 (×) 5．[双选]下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是 (　 ) A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 D．H2O的沸点高于H2S的沸点 解析：选BC　F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点与共价键无关，只与分子间作用力有关，A不符合题意；H2O的沸点高于H2S是因为H2O分子间形成氢键，与共价键无关，D不符合题意。 6．实验测得不同物质中O—O之间的键长和键能数据如下表，其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据键长规律推导键能的大小顺序为w>z>y>x。该规律是 (　 ) O—O O2 键长/pm 149 128 121 112 键能/(kJ·mol-1) x y z=494 w=628 A．成键时电子数越多，键能越大 B．键长越长，键能越小 C．成键所用的电子数越少，键能越大 D．成键时电子对越偏移，键能越大 解析：选B　电子数由多到少的顺序为>>O2>，键能大小顺序为w>z>y>x，A错误；、O2的成键所用电子数分别是2、4，键能：x<z，C错误；这些微粒都是O原子成键，共用电子对无偏移，D错误。 基础逐点清(三)　价层电子对互斥模型、杂化轨道理论及应用 [系统知识] 1．价层电子对互斥模型(VSEPR)及其应用 (1)理论要点 ①价层电子对在空间上彼此相距越远，排斥力越小，体系的能量越低。 ②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越大，键角越小。如H2O的键角小于CH4的键角。 (2)价层电子对的计算 a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。但对于阴离子或阳离子，a为中心原子的价电子数加或减电荷数，如C的a=4+2，N的a=5-1。 2．杂化轨道理论 (1)杂化轨道理论概述 中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角就不同，形成分子的空间结构就不同。 (2)杂化轨道的三种类型 (3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数=中心原子的孤电子对数+中心原子的σ键个数=中心原子的价层电子对数。 3．VSEPR模型与微粒空间结构的关系 价层电子 对数 σ键电子 对数 孤电子 对数 中心原子 杂化轨道 VSEPR 模型 微粒空间 结构 实例 2 2 0 sp 直线形 直线形 BeCl2、CS2 3 3 0 sp2 平面 三角形 平面 三角形 BF3、SO3、 C 2 1 V形 SO2、O3 4 4 0 sp3 四面 体形 正四面 体形 SnCl4、P N 3 1 三角锥形 PH3、S 2 2 V形 H2S、 4．等电子原理 (1)等电子原理的含义 原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征和空间结构。如N2与CO、O3与SO2、CS2与CO2、N与CH4等互为等电子体。 (2)常见等电子体分类示例 AB型 直线型 CO、N2、NO+、CN- AB2型 直线形 CO2、CS2、N2O、 V形 H2O、N、H2S、SO2、O3、N AB3型 平面三角形 SO3、C、N 三角锥形 P、S、Cl、NCl3 AB4型 四面体形 CH4、S、P、Cl、B、N [基点查清] 基点(一)　价层电子对互斥模型 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2024·湖北卷)VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同 (×) (2)(2024·河北卷)NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 (√) (3)(2023·湖北卷)CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体 (√) (4)(2024·湖南卷)C为V型结构 (×) (5)(2023·湖北卷)S和C的空间构型均为平面三角形 (×) (6)(人教版教材习题)价层电子对互斥模型中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数 (√) 2．(2025·山东聊城模拟)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是 (　 ) A．H2O2是平面结构的分子 B．P4和O3均为非极性分子 C．SO3和N的空间结构均为平面三角形 D．BH3和H2S的VSEPR模型均为四面体形 解析：选C　H2O2的空间结构是二面角结构，也叫半开书页型结构，在这种结构中，两个氧原子位于书轴上，两个氢原子分别与两个氧原子相连，但不在同一平面上，A错误；P4为正四面体结构，属于非极性分子，O3空间结构与水分子相似，属于极性分子，B错误；SO3中心原子S价层电子对数：3+=3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，N中心原子N价层电子对数：3+=3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，C正确；BH3中心原子B价层电子对数：3+=3，VSEPR模型为平面三角形，D错误。 3．根据价层电子对互斥模型回答下列问题。 (1)OF2分子中，中心原子上的σ键电子对数为　　，孤电子对数为　 　，价层电子对数为　 　，中心原子的杂化方式为　　　　杂化，VSEPR模型为　　　　，分子的空间结构为　　　　。  (2)BF3分子中，中心原子上的σ键电子对数为　　，孤电子对数为　 　，价层电子对数为　 　，中心原子的杂化方式为　　　　杂化，VSEPR模型为　　　　，分子的空间结构为　　　　。  (3)S中，中心原子上的σ键电子对数为　　，孤电子对数为　　，价层电子对数为　　，中心原子的杂化方式为　　　杂化，VSEPR模型为　　　　　，分子的空间结构为　　　　　。  答案：(1)2　2　4　sp3　四面体形　V形 (2)3　0　3　sp2　平面三角形　平面三角形 (3)4　0　4　sp3　正四面体形　正四面体形 基点(二)　杂化方式的判断 4．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2024·湖北卷)sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 (√) (2)(2024·河北卷)在C60、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式 (×) (3)(2024·江苏卷)石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2 (×) (4)(2023·重庆卷)NCl3和NH3中的N均为sp2杂化 (×) (5)(2023·江苏卷)N和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2 (×) (6)(2023·海南卷)航天员出舱服中应用了碳纤维增强复合材料。碳纤维中碳原子杂化轨道类型是sp2 (√) (7)(人教版教材习题)只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化 (√) (8)(人教版教材习题)中心原子是sp杂化的，其分子的空间结构不一定为直线形 (×) 5．(苏教版教材习题)下列关于原子杂化类型的说法中，正确的是 (　 ) A．晶体硅和石英(SiO2)晶体中的硅原子均采用sp3杂化 B．CH3—CH3中的两个碳原子与BF3中的硼原子均采用sp2杂化 C．BeCl2中的铍原子与H2O中的氧原子均采用sp杂化 D．CO2中的碳原子与C2H4中的两个碳原子均采用sp杂化 解析：选A　CH3—CH3中的两个碳原子采用sp3杂化，B错误；H2O中的氧原子采用sp3杂化，C错误；C2H4中的两个碳原子采用sp2 杂化，D错误。 6．判断下列物质中心原子的杂化方式。 (1)N-甲基咪唑()中碳原子的杂化轨道类型为　　　　。  (2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳原子的杂化轨道类型分别为　　 　、　　 　。  (3)HOCH2CN分子中，碳原子的杂化轨道类型是　　　　。  (4)丙烯腈分子(H2CCH—C≡N)中，碳原子杂化轨道类型为　　　　。  (5)SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为　　　　。SiCl4可发生水解反应，机理如下：  含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为　　　　(填标号)。  答案：(1)sp3、sp2　(2)sp3　sp3　(3)sp3、sp　 (4)sp2、sp　(5)sp3　② 基点(三)　等电子原理及应用 7．[双选]人们通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。等电子体的空间结构相同，则下列有关说法正确的是 (　 ) A．CH4和N是等电子体，键角均为60° B．N和C是等电子体，均为平面三角形结构 C．H3O+和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构 D．B3N3H6和苯是等电子体，故B3N3H6分子中也存在“肩并肩”式重叠的轨道 解析：选BD　CH4与N均是正四面体形结构，键角是109°28'，A错误；N和C是等电子体，均为平面三角形结构，B正确；H3O+和PCl3的价电子总数不相等，二者不互为等电子体，C错误；苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，B3N3H6和苯是等电子体，故B3N3H6分子中也存在这种轨道，D正确。 8．(1)写出两个与CS2具有相同空间结构和键合形式的分子或离子：　　　　。  (2)根据等电子原理，仅由第二周期元素形成的共价分子中，互为等电子体的是　　 　和　　　　、 　　　　和　　　　。  (3)在短周期元素组成的物质中，与N互为等电子体的分子有　　　　、　　　　。  (4)与H2O互为等电子体的一种阳离子为　　　，阴离子为　　　　。  (5)与OH-互为等电子体的一种分子为　　　　。  (6)与SO3互为等电子体的阴离子为　　　　。  (7)与N2互为等电子体的分子是　　　　，阴离子是　　　　，阳离子是　　　　。  答案：(1)CO2、SCN-　(2)CO　N2　CO2　N2O (3)SO2　O3　(4)H2F+　N　(5)HF (6)C(或N)　(7)CO　CN-　NO+ 基础逐点清(四)　分子结构与物质的性质 [系统知识] (一)共价键的极性 　 1．键的极性与分子的极性 2．键的极性对化学性质的影响 　键的极性对物质的化学性质有重要影响，如 (1)酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CHCl2COOH。是因为F3C—的极性>Cl3C—的极性，导致羧基中—OH的极性更大，更易电离出氢离子。 (2)酸性：HCOOH>CH3COOH>C2H5COOH。是因为烷基(R—)是推电子基团，烷基越长，推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。 (二)分子间作用力 　 1．分子间作用力的理解 概念 物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力 分类 分子间作用力最常见的是范德华力和氢键 强弱 范德华力<氢键<化学键 2．范德华力与氢键 (1)范德华力 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，范德华力逐渐增大。 (2)氢键 形成 已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大的原子(如水分子中的氧)之间形成的作用力 表示方法 X—H…Y— ①X、Y为电负性很强的原子，一般为N、O、F原子； ②X、Y可以相同，也可以不同 特征 具有一定的饱和性和方向性。如在冰中每个H2O分子周围以四面体的4个方向形成4个氢键 分类 氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。其中分子间氢键主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。 如形成分子内氢键，形成分子间氢键，前者熔、沸点较低 强弱影响 X—H…Y—中X、Y的电负性越强，氢键越强。如F—H…F>O—H…O>N—H…N 3．溶解性 (1)“相似相溶”的规律：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。若能形成氢键，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(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 (3)分子与H2O反应，也能促进分子在水中的溶解度，如SO2、NH3。 4．分子的手性 手性异构 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合 手性分子 有手性异构体的分子 手性 碳原子 有机物分子中连有四个不同基团的碳原子 [发掘教材] [思考与讨论·人教版选择性必修二P59] 在一个小试管里放入一小粒碘晶体，加入约5 mL蒸馏水，观察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘，可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。在碘水溶液中加入约1 mL四氯化碳(CCl4)，振荡试管，观察碘被四氯化碳萃取，形成紫红色的碘的四氯化碳溶液。再向试管里加入1 mL浓碘化钾(KI)水溶液，振荡试管，溶液紫色变浅，这是由于在水溶液里可发生如下反应：I2+I-。实验表明碘在纯水还是在四氯化碳中溶解性较好?为什么? (1)(考查相似相溶规律)为什么碘在四氯化碳中的溶解性更好? (2)(考查平衡移动原理、相似相溶规律)为什么碘在浓KI溶液中溶解性更好? (3)(考查分子的空间结构)研究表明，是非极性的，请根据价层电子对互斥理论，分析的空间结构是什么形状的?中心I原子采取什么杂化? 提示：(1)碘为非极性分子，易溶于非极性溶剂。 (2)I2与I-反应生成，KI3为离子化合物，在水中溶解度大。 (3)直线型；sp3d杂化。 [基点查清] 基点(一)　分子极性的判断 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2024·浙江6月选考)分子的极性：C2H2>H2O2 (×) (2)(2023·湖北卷)CF4和SF4均为非极性分子 (×) (3)(2023·浙江1月选考)Al2Cl6()为非极性分子 (√) (4)(2023·重庆卷)NCl3和SiCl4均为极性分子 (×) (5)(2023·海南卷)OF2是由极性键构成的极性分子 (√) (6)(人教版教材习题)极性分子中可能含有非极性键 (√) 2．(2025·福建龙岩检测)下列叙述正确的是 (　 ) A．以非极性键结合起来的分子一定是非极性分子 B．键角：NH3>PH3 C．NCl3与BF3均为三角锥形结构，均为极性分子 D．非极性分子中一定含有非极性键 解析：选B　O3分子是结构不对称的极性分子，所以以非极性键结合起来的分子不一定是非极性分子，故A错误；NH3和PH3分子的空间构型都为三角锥形，氮原子的原子半径小于磷原子，则NH3中成键电子对的斥力大于PH3，键角：NH3>PH3，故B正确；BF3分子中硼原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0，分子的空间构型为平面正三角形，则BF3分子为结构对称的非极性分子，故C错误；CO2的空间构型是直线形，是只含有极性键的结构对称的非极性分子，所以非极性分子中不一定含有非极性键，故D错误。 3．(2023·山东卷)下列分子属于极性分子的是 (　 ) A．CS2 B．NF3 C．SO3 D．SiF4 解析：选B　根据价层电子对互斥模型可知，CS2的中心原子C的价层电子对数=2+×(4-2×2)=2，无孤电子对，CS2的空间结构为直线形，正、负电荷中心重合，为非极性分子；NF3的中心原子N的价层电子对数=3+×(5-3×1)=4，有一个孤电子对，NF3的空间结构为三角锥形，正、负电荷中心不重合，为极性分子；SO3的中心原子S的价层电子对数=3+×(6-3×2)=3，无孤电子对，SO3的空间结构为平面正三角形，正、负电荷中心重合，为非极性分子；SiF4的中心原子Si的价层电子对数=4+×(4-4×1)=4，无孤电子对，SiF4的空间结构为正四面体形，正、负电荷中心重合，为非极性分子。 [归纳总结]　分子极性的判断方法 (1)共价键的极性与分子极性的关系 (2)判断ABn型分子极性的经验规律 若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。如SO2为极性分子，SO3为非极性分子。 基点(二)　范德华力、氢键对物质性质的影响 4．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2024·河北卷)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 (×) (2)(2024·湖北卷)因为甘油分子间的氢键较强，所以甘油是黏稠液体 (√) (3)(2024·湖北卷)因为冰晶体中水分子的空间利用率相对较低，所以冰的密度小于干冰 (√) (4)(2024·安徽卷)羟胺分子间氢键的强弱：O—H…O>N—H…N (√) (5)(2023·重庆卷)NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键 (√) (6)(2023·海南卷)某型长征运载火箭以液氧和煤油为推进剂，液氧分子间靠范德华力凝聚在一起 (√) (7)(2023·江苏卷)H2O分子之间形成氢键，H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高 (×) (8)(人教版教材习题)“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，也能形成氢键 (√) 5．“结构决定性质”是化学学科的核心观念，下列推理不恰当的是 (　 ) A．H2O比HF沸点高，是由于1 mol H2O中O—H…O数目多于1 mol HF中F—H…F B．比苯酚()的酸性弱，是由于前者能形成分子内氢键 C．H2O的稳定性强于H2S，是由于H2O分子间存在氢键 D．NH3极易溶于水，主要原因是NH3分子与水分子间能形成氢键 解析：选C　氢键具有饱和性，H2O比HF沸点高是由于H2O形成的氢键数目多，A正确；能形成分子内氢键，分子内氢键的形成会使该微粒中酚羟基更难电离出H+，导致的酸性比苯酚的酸性弱，B正确；氢键与物质的稳定性无关，H2O的稳定性强于H2S是因为H—O键能比H—S键能大，C错误；NH3极易溶于水，主要原因是NH3分子与水分子间能形成氢键，D正确。 基点(三)　物质的溶解性与手性 6．(人教版教材习题)已知O3的空间结构为V形，分子中正电中心和负电中心不重合，则下列关于O3和O2在水中的溶解度的叙述中，正确的是 (　 ) A．O3在水中的溶解度和O2的一样 B．O3在水中的溶解度比O2的小 C．O3在水中的溶解度比O2的大 D．无法比较 解析：选C　根据题意，O3为极性分子，在水中的溶解度比O2的大。 7．(2025·湖南湘潭一模)下列现象不能用“相似相溶”解释的是 (　 ) A．氯化氢易溶于水 B．用CCl4 萃取碘水中的碘 C．氯气易溶于NaOH溶液 D．苯与水混合静置后分层 解析：选C　氯化氢和水分子均是极性分子，根据“相似相溶”原理知，氯化氢易溶于水，故A不符合题意；碘和四氯化碳都是非极性分子，根据“相似相溶”原理知，碘易溶于四氯化碳，故B不符合题意；氯气和氢氧化钠之间发生反应生成可溶性的盐溶液，不符合“相似相溶”原理，故C符合题意；溶液分层，说明苯不溶于水，故D不符合题意。 8．闭花耳草是海南传统药材，具有消炎功效。车叶草苷酸是其活性成分之一，结构简式如图所示。用“*”标出分子中的手性碳原子。 答案： 大概念知识体系构建 [课时跟踪检测] 1．(2024·重庆卷)下列各分子既含有sp2杂化的原子又能与H2O形成氢键的是 (　 ) A．CH3CH3　　　　　 B．CH2CHBr C．CH3COOH D．CH3CH2NH2 解析：选C　CH3CH3中两个C原子的价层电子对数均为4，都是sp3杂化，且不能和H2O形成氢键，A项错误；CH2CHBr中两个C原子的价层电子对数均为3，都是sp2杂化，但不能和 H2O形成氢键，B项错误；CH3COOH的—COOH中C原子价层电子对数为3，为sp2杂化，且能和H2O形成氢键，C项正确；CH3CH2NH2中C、N原子的价层电子对数均为4，都是sp3杂化，D项错误。 2．(2025·浙江丽水模拟)氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子的立体构型为平面三角形，则其阳离子的立体构型和阳离子中氮的杂化方式为 (　 ) A．直线形　sp杂化 B．V形　sp2杂化 C．三角锥形　sp3杂化 D．平面三角形　sp2杂化 解析：选A　氮的最高价氧化物为N2O5，根据N元素的化合价为+5和原子组成，可知阴离子为N、阳离子为N，N中N原子形成了2个σ键，孤电子对数目为0，所以杂化类型为sp，阳离子的立体构型为直线形，故A正确。 3．(2025·吉林白城一模)血红素(含Fe2+)是吡咯(C4H5N)的重要衍生物，可用于治疗缺铁性贫血。吡咯的结构如图所示。已知吡咯分子中的各个原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为 (　 ) A．sp B．sp2 C．sp3 D．没有杂化轨道 解析：选B　已知吡咯分子中氮原子与其相连的原子均在同一平面内，则氮原子的杂化类型为sp2杂化。 4．关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是 (　 ) A．CH3OH为极性分子 B．N2H4空间结构为平面形 C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2 D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同 解析：选B　CH3OH可看成是CH4中的一个氢原子被羟基取代得到的，为四面体结构，是由极性键组成的极性分子，A正确；N2H4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，B错误；N2H4分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼[(CH3)2NNH2]只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，影响了分子的排列，沸点较N2H4的低，C正确；CH3OH为四面体结构，—OH结构类似于水的结构，(CH3)2NNH2的结构简式为，两者分子中C、O、N杂化方式均为sp3，D正确。 5．(2024·广西卷)白磷(P4)是不溶于水的固体，在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的是 (　 ) A．分子中每个P原子的孤电子对数均为1 B．常保存于水中，说明白磷密度大于1 g·cm-3 C．难溶于水，是因为水是极性分子，P4是非极性分子 D．熔点低，是因为P4分子内的P—P键弱 解析：选D　白磷的分子结构为，每个P原子形成3个P—P键，还有一个孤电子对，A项正确；白磷易自燃，常保存于水中，说明白磷的密度大于水的密度，B项正确；白磷为非极性分子，水为极性分子，根据“相似相溶”原理，白磷难溶于水，C项正确；白磷为分子晶体，熔点低是因为其分子间范德华力较弱，与P—P键的强弱无关，D项错误。 6．(2023·重庆卷)NCl3和SiCl4均可发生水解反应，其中NCl3的水解机理示意图如下： 下列说法正确的是 (　 ) A．NCl3和SiCl4均为极性分子 B．NCl3和NH3中的N均为sp2杂化 C．NCl3和SiCl4的水解反应机理相同 D．NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键 解析：选D　NCl3的中心原子N的价层电子对数为3+=4，有1个孤电子对，故NCl3的空间结构为三角锥形，分子中正、负电荷中心不重合，为极性分子，SiCl4的中心原子Si的价层电子对数为4+=4，无孤电子对，故SiCl4的空间结构为正四面体形，分子中正、负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；NCl3和NH3的中心原子N的价层电子对数均为4，故N均为sp3杂化，B错误；由NCl3的水解机理示意图可知，NCl3水解时H2O中的H与NCl3中N上的孤电子对结合，O与Cl结合，而SiCl4中Si无孤电子对，故SiCl4的水解反应机理与NCl3不相同，C错误；NHCl2和NH3分子中均存在N—H键，均能与H2O形成氢键，D正确。 7．(2025·山东威海模拟)关于二氟化合物CF2、SiF2和GeF2的结构和性质，下列说法错误的是 (　 ) A．键角：CF2<SiF2<GeF2 B．沸点：CF2<SiF2<GeF2 C．均为sp2杂化(中心原子)的角形结构 D．均为含极性键的极性分子 解析：选A　已知CF2、SiF2和GeF2中中心原子周围的价层电子对数为2+=3，且原子半径：C<Si<Ge，则分子中成键电子对离中心原子的距离为CF2<SiF2<GeF2，排斥力的大小为CF2>SiF2>GeF2，则键角：CF2>SiF2>GeF2，A错误；已知CF2、SiF2和GeF2均为分子晶体，且相对分子质量：CF2<SiF2<GeF2，则沸点：CF2<SiF2<GeF2，B正确；已知CF2、SiF2和GeF2中中心原子周围的价层电子对数为3，均有1对孤电子对，根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论可知，均为sp2杂化(中心原子)的角形即V形结构，C正确；CF2、SiF2和GeF2分别含C—F、Si—F和Ge—F极性键，分子中正、负电荷中心均不重合，均为极性分子，D正确。 8．[双选]As2O3(砒霜)可用于白血病的治疗，As2O3是两性氧化物(分子结构如图所示)，溶于盐酸生成AsCl3，AsCl3用LiAlH4还原生成AlH3。下列说法正确的是 (　 ) A．As2O3分子中As的杂化方式为sp3杂化 B．LiAlH4为共价化合物 C．AsCl3空间结构为平面三角形 D．AlH3分子键角大于109°28' 解析：选AD　由题图可知，As形成了3个As—O共价键，As上还有一个孤电子对，所以As的杂化方式为sp3杂化，A正确；LiAlH4为离子化合物，阳离子为Li+，阴离子为Al，B错误；AsCl3中有3个σ键，孤电子对数为=1，As为sp3杂化，所以空间结构为三角锥形，C错误；AlH3中有3个σ键，无孤电子对，空间结构为平面三角形，所以键角大于109°28'，D正确。 9．(2024·湖南卷)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是 (　 ) A．P为非极性分子，Q为极性分子 B．第一电离能：B<C<N C．1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等 D．P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化 解析：选A　由所给分子结构图，P和Q分子都满足对称，正负电荷中心重合，都是非极性分子，A错误；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N，故B正确；由所给分子结构可知，P的分子式为C24H12，Q分子式为B12N12H12，P、Q分子都含156个电子，故1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等，C正确；由所给分子结构可知，P和Q分子中C、B和N均与其他三个原子成键，P和Q分子呈平面结构，故P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化，D正确。 10．(14分)回答下列问题。 (1)(2024·浙江6月选考)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图。 ①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2)，按照氢键由强到弱对三种酸排序： 　　　　　　　　　，请说明理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。(3分)  ②已知HC、HD钠盐的碱性：NaC>NaD，请从结构角度说明理由： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。(2分)  (2)(2023·全国甲卷节选)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为　　　　。AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为　　　　键。(3分)  (3)①富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示。富马酸分子中σ键与π键的数目比为　　　。(2分)  ②科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化H2，将转化为N，反应过程如图所示： 产物中N的杂化轨道类型为　　　　　　　　；与N互为等电子体的一种分子为　　 　　(填化学式)。(4分)  解析：(1)①O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：CO>CS>CSe，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，从而其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA；②HC、HD钠盐的碱性：NaC>NaD，说明酸性：HC<HD，原因是S的原子半径大于O的原子半径，S—H的键长大于O—H的键长，S—H的键能小于O—H的键能，同时HC可形成分子间氢键，使得HD比HC更易电离出H+，酸性：HD>HC，C-的水解能力大于D-，钠盐的碱性：NaC>NaD。(2)根据AlCl3形成的二聚体结构可知，每个Al和4个Cl成键，杂化轨道类型为sp3杂化。AlF3的熔点远高于AlCl3，则AlF3为离子晶体，铝氟之间形成的是离子键。(3)①由球棍模型可知，富马酸的结构简式为HOOCCHCHCOOH，则分子中σ键和π键的数目比为11∶3。②由结构简式可知，产物中氮形成4个共价键，原子的杂化方式为sp3杂化。H2O与N的原子个数都为3，价电子数都为8，互为等电子体。 答案：(1)①HC>HB>HA　O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：CO>CS>CSe，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，羟基与H2O形成的氢键逐渐增强 ②S的原子半径大于O的原子半径，S—H的键长大于O—H的键长，S—H的键能小于O—H的键能，同时HC可形成分子间氢键，使得HD比HC更易电离出H+，酸性：HD>HC，C-的水解能力大于D-，碱性：NaC>NaD (2)sp3　离子　(3)①11∶3　②sp3　H2O 11．(12分)氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。 (1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为　　　　。(2分)  (2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为　　 　，羰基碳原子的杂化轨道类型为　 　　。(4分)  (3)查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲： 反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂　　　个σ键，断裂　　　　个π键。(4分)  (4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  解析：(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp3杂化，还有1个氮原子是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。(3)由于σ键比π键更稳定，根据化学方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的NC中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—Hσ键。(4)O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O键的键能大于H—N键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。 答案：(1)1　(2)sp2、sp3　sp2　(3)NA　NA　 (4)H—O键的键能大于H—N键的键能 微课时突破2　综合深化解重难(分子空间结构的判断与答题规范) 题型(一)　分子空间结构与杂化类型的判断 [典例]　(1)TiO2和MnO2均可以催化降解甲醛、苯等有害物质，具有去除效率高，且无二次污染等优点，广泛应用于家居装潢等领域，其中一种催化机理如图所示。 ①CO2和·CHO中碳原子的杂化形式分别为　　　　 　、　　　　 　。  ②HCHO的空间构型为　　　　 　。  (2)(2025·北京昌平区模拟节选)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂。LiAlH4中Li+与之间的作用力类型是　　　　 　。的空间构型是　　　　 　，中心原子的杂化类型为　　　　 　。  (3)Xe是第5周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价电子对数为　　　　　　，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是　　　　　　　(填字母)，XeF2的空间构型为　　　　　　。  A．sp　　B．sp2　　C．sp3　　D．sp3d 　　[解析]　(1)①CO2为直线形，杂化类型为sp，·CHO 中碳原子形成3个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，碳原子采取sp2杂化；②HCHO中碳原子含有3个σ键，碳原子采取sp2杂化，不含孤电子对，所以其空间构型是平面三角形；(2)LiAlH4中Li+与之间的作用力是阴阳离子之间的作用力，为离子键。中心原子铝原子含有的价层电子对数是4，且不存在孤对电子，所以空间构型是正四面体，中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化；(3)XeF2易升华，是分子晶体，其中心原子的价电子对数为2+=5，其中心原子的杂化方式为sp3d。其价层电子对数为5，其中3对孤电子对占据在两个三角锥共同的底面三角形的3个顶角上，使得XeF2分子呈现出直线型结构。 [答案]　(1)①sp　sp2　②平面三角形　 (2)离子键　正四面体　sp3　(3)5　D　直线型　 [归纳总结] “五方法”判断分子中心原子的杂化类型 (1)根据杂化轨道的空间结构 ①直线形—sp，②平面三角形—sp2，③四面体形—sp3。 (2)根据杂化轨道间的夹角 ①109°28'—sp3，②120°—sp2，③180°—sp。 (3)利用价层电子对数确定三种杂化类型(适用于中心原子) 2对—sp杂化，3对—sp2杂化，4对—sp3杂化。 (4)根据σ键数与孤电子对数(适用于结构式已知的粒子) ①含C有机物：2个σ键—sp，3个σ键—sp2，4个σ键—sp3； ②含N化合物：2个σ键—sp2，3个σ键—sp3； ③含O(S)化合物：2个σ键—sp3。 (5)根据等电子原理进行判断。 如CO2是直线形分子，CNS-、与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。 [全训题点考法] 1．(2025·山东潍坊模拟)下列分子的空间结构相同的是 (　 ) A．XeO3和NH3　　　　　 B．COCl2和SOCl2 C．ClF3和BF3 D．CO2和SCl2 解析：选A　XeO3分子中Xe原子价层电子对数=3+=4，孤电子对数为1，XeO3分子为三角锥形结构，NH3分子中N原子的价层电子对数=3+=4，孤电子对数为1，故NH3分子为三角锥形结构，A正确；COCl2中C原子价层电子对数=3+=3，无孤电子对，空间构型为平面三角形，SOCl2中S原子价层电子对数=3+=4，孤电子对数为1，空间构型为三角锥形，B错误；ClF3分子中Cl原子价层电子对数=3+=5，为sp3d杂化，2对孤电子对，T形结构，BF3分子中B原子的价层电子对数=3+=3，没有孤电子对，B原子的杂化方式为sp2，空间构型为平面三角形，C错误；CO2分子中C原子的价层电子对数=2+=2，无孤电子对，空间构型为直线形，SCl2分子中S原子的价层电子对数=2+=4，孤电子对数为2，空间构型为V形，D错误。 2．根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论模型判断，下列分子或离子的中心原子杂化方式及空间结构正确的是 (　 ) 选项 分子或 离子 中心原子 杂化方式 VSEPR 模型 分子或离子的 空间结构 A H2O sp3 四面体形 直线形 B BBr3 sp2 平面三角形 V形 C PCl3 sp3 四面体形 平面三角形 D C sp2 平面三角形 平面三角形 解析：选D　H2O分子中O的价层电子对数=2+=4，含有2个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，中心原子杂化方式为sp3杂化，分子的空间结构为V形，故A错误；BBr3分子中B的价层电子对数=3+=3，无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，中心原子杂化方式为sp2杂化，分子的空间结构为平面三角形，故B错误；PCl3分子中P的价层电子对数=3+=4，含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，中心原子杂化方式为sp3杂化，分子的空间结构为三角锥形，故C错误；C中C的价层电子对数=3+=3，无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，中心原子杂化方式为sp2杂化，C空间结构为平面三角形，故D正确。 3．C、—CH3、C都是重要的有机反应中间体，下列有关它们的说法错误的是 (　 ) A．C与H3O+的空间结构均为三角锥形 B．它们的C均采取sp2杂化 C．C中的所有原子均共面 D．C与OH-形成的化合物中不含有离子键 解析：选B　C与H3O+中C原子与O原子的价电子对数都是4，且都含有1个孤电子对，均为三角锥形结构，A正确；C、—CH3、C中C的价电子对数分别是3、4、4，根据价电子对互斥理论知，C原子的杂化类型分别是sp2、sp3、sp3，B错误；C中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面，C正确；C与OH-形成的化合物是CH3OH，属于共价化合物，不含离子键，D正确。 4．[双选]羟胺(NH2OH)易溶于水，其水溶液是比肼还弱的碱溶液。羟胺可与Zn2+形成Cl2，已知反应：NH4NO2+NH4HSO3+SO2+2H2O(NH3OH)HSO4+(NH4)2SO4。下列有关说法正确的是 (　 ) A．N的VSEPR模型为平面三角形，N的杂化方式为sp2杂化 B．SO2的空间结构为平面三角形 C．NH2OH与N中H—N—H键的键角不相同 D．N、N与NH2OH的VSEPR模型相同 解析：选AC　N中N的价层电子对数为2+=3，有1个孤电子对，其VSEPR模型为平面三角形，N的杂化方式为sp2杂化，故A正确；SO2中心原子采用sp2杂化，有1个孤电子对，其空间结构为V形，故B错误；根据价层电子对互斥理论，N的空间结构为正四面体形，键角为109°28'，NH2OH中N采用sp3杂化，中心原子有1个孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间的排斥力，因此NH2OH中H—N—H键的键角小于109°28'，故C正确；N中N的价层电子对数为3+=3，没有孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，中N的价层电子对数为4+0=4，NH2OH中N的价层电子对数为3+1=4，N和NH2OH的VSEPR模型是四面体形，故D错误。 题型(二)　原因类简答题答题规范 (对应学生用书P62) 类型(一)　关于原子结构 　　[典例]　回答下列问题。 (1)(2023·北京卷节选) 比较S和O的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。  (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 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。  　　[答案]　(1)I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子 (2)Cu　Cu的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1的电子，Zn的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2的电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大 [归纳总结] 电离能大小比较的答题模板 (1)同一主族 如第一电离能N>P的原因：N的原子半径比P小，原子核对最外层电子的吸引力较大。 (2)同一周期 如第一电离能F>O的原因：F的原子半径比O小，原子核对最外层电子的吸引力较大； 第一电离能Zn>Cu的原因：Zn失去的是全充满的4s2电子，而Cu失去的是4s1电子。 (3)同周期反常 如第一电离能N>O的原因：氮原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态，第一电离能反常增大。 [全训题点考法] 1．基态Co的价层电子排布为　　　　　　　，Co和Fe的逐级电离能(kJ·mol-1)数据如表，Fe的I4大于Co的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  元素 I1 I2 I3 I4 I5 …… Fe 462.5 1 561.9 2 957 5 290 7 240 Co 760.4 1 648 3 232 4 950 7 670 解析：Co是27号元素，结合表中电离能，第I1、I2电离能明显小于I3，基态Co的价层电子排布为3d74s2，Fe的I4大于Co的原因是Co的第四电离能失去的是3d6的电子，Fe失去的是3d5的电子。 答案：3d74s2　Co的第四电离能失去的是3d6的电子，Fe失去的是3d5的电子 2．单质铜及镍都是由　　　键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为I2(Cu)=1 958 kJ·mol-1、I2(Ni)=1 753 kJ·mol-1，I2(Cu)>I2(Ni)的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。  解析：Ni和Cu都是由金属键形成的金属晶体，I2(Cu)>I2(Ni)的原因是铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子。 答案：金属　铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子 类型(二)　键角大小的比较 　　[典例]　回答下列问题。 (1)(2024·浙江1月选考节选)H2N—NH2+H+H2N—N，其中—NH2的N原子杂化方式为　　　　；比较键角∠HNH：H2N—NH2中的—NH2　　　　H2N—N中的—N(填“>”“<”或“=”)，请说明理由： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。  (2)(2023·湖南卷节选)比较分子中的C—Ga—C键角大小：Ga(CH3)3　　　　Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“=”)，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。  (3)比较S和H2O分子中的键角大小并给出相应解释： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。  　　[解析]　(1)—NH2和—N中N原子都采用sp3杂化，—NH2中含有孤电子对，—N中不含孤电子对，—NH2中键角较小。(2)主要从Ga的杂化方式去比较。(3)主要从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考虑。 　　[答案]　(1)sp3　<　—NH2中N有孤电子对，对成键电子对排斥力大，键角小　(2)>　Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化　(3)S的键角大于H2O，S中S的价层电子对数为4、孤电子对数为0，离子的空间结构为正四面体形，H2O分子中O的价层电子对数为4、孤电子对数为2，分子的空间结构为V形，孤电子对与成键电子对间的斥力较大 [归纳总结] 键角大小原因解释的答题模板 (1)价层电子对构型(或中心原子杂化方式)不相同，优先看杂化方式，键角：sp>sp2>sp3 答题模板：×××中心原子采取×××杂化，键角为×××，而×××中心原子采取×××杂化，键角为×××。 (2)价层电子对构型(或中心原子杂化方式)相同，看电子对间的斥力 答题模板： ×××分子中无孤电子对，×××分子中含有n个孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的排斥作用较大，因而键角较小。 (3)空间结构相同，中心原子相同或配位原子相同，看中心原子或配位原子的电负性 答题模板：×××分子中中心原子的电负性大(或小)，成键电子对靠近(或远离)中心原子，成键电子对之间的斥力变大(或变小)，导致键角变大(或变小)。 [全训题点考法] 1．(1)键角：H2O　　　　CS2(填“>”“<”或“=”)，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 　　。  (2)NH3的键角　　　　　PH3的键角，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 。  答案：(1)<　H2O的中心原子O采取sp3杂化，键角为104°30'；CS2的中心原子C采取sp杂化，键角为180°　(2)>　中心原子的电负性N强于P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，斥力越大，因而键角也越大 2．(1)H2NCH2CH2NH2形成 [ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]后，H—N—H键角将　　　 　(填“变大”“变小”或“不变”)，原因是  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。  (2)比较键角大小：气态SeO3分子　　　　Se离子(填“>”“<”或“=”)，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。  答案：(1)变大　H2NCH2CH2NH2与Zr结合后，孤电子对变成了σ键电子对，排斥力减小，因此H—N—H键之间的夹角会增大 (2)>　SeO3的空间结构为平面三角形，Se的空间结构为三角锥形 3．(2025年1月·八省联考河南卷)化合物H3BPF3的结构如图所示，H3BPF3中F—P—F键角略大于PF3分子中的F—P—F键角，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析：由化合物H3BPF3的结构可知，P具有一对孤电子对，与B的空轨道形成配位键，而PF3中具有一对孤电子，孤电子与成键电子之间存在着斥力，使得键角减小，故H3BPF3中F—P—F键角略大于PF3分子中的F—P—F键角。 答案：H3BPF3无孤电子对，PF3存在孤电子对，孤电子与成键电子之间存在着斥力，使得键角减小 类型(三)　熔、沸点大小的比较 　　[典例]　回答下列问题： (1)(2024·全国甲卷节选)早在青铜器时代，人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如表，结合变化规律说明原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。  物质 SnF4 SnCl4 SnBr4 SnI4 熔点/℃ 442 -34 29 143 (2)(2024·山东卷节选)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)(2024·海南卷节选)沸点大小关系：(170 ℃)>(60.8 ℃)，其原因是 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  [解析]　(1)根据表中数据可知，SnF4的熔点远高于其余三种物质，故SnF4属于离子晶体，SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，SnCl4、SnBr4、SnI4三种物质的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，熔点升高，故原因为SnF4属于离子晶体，SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高。(2)由HMF和FDCA的结构可知，HMF和FDCA均能形成分子间氢键，但FDCA形成的分子间氢键更多，使得FDCA的熔点远大于HMF。(3)B分子能形成分子间氢键，E分子不能形成分子间氢键，所以B的分子间作用力强于E，沸点强于E。 [答案]　(1)SnF4属于离子晶体，SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高　(2)FDCA形成的分子间氢键更多　 (3)B分子间存在氢键 [归纳总结]　熔、沸点比较问题的解题模型 [全训题点考法] 1．(1)镍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属，在许多领域应用广泛。Ni的熔点明显高于Ca，其原因是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)已知SbCl3的熔点是73 ℃，沸点是223.5 ℃，CoCl2的熔点是735 ℃，沸点是1 049 ℃。两者熔、沸点差异较大的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案：(1)Ni与Ca同周期，Ni的原子半径比较小且价电子数多，形成的金属键比较强，熔沸点比较高　(2)SbCl3是分子晶体，CoCl2是离子晶体 2．(1)有机物A()的结构可以表示为(虚线表示氢键)，而有机物B()只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离，首先被蒸出的成分是　　　　，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。  (2)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(-5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0 ℃)、沸点(111 ℃)，原因是 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　。  (4)在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2CH3OH+H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为　　　　 　　　　　　　　， 原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。  答案：(1)A　A易形成分子内氢键，B易形成分子间氢键，所以B的沸点比A的高　(2)苯胺分子间存在氢键　(3)S8相对分子质量大，分子间范德华力大　(4)H2O>CH3OH>CO2>H2　H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大 题型(三)　大π键(离域π键) [典例]　(1)(2024·山东卷节选)[BMIM]+B(如图)是MnOx晶型转变的诱导剂。B的空间构型为　　　　　　；[BMIM]+中咪唑环存在大π键，则N原子采取的轨道杂化方式为　　　　。  (2)(2023·山东卷节选)ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键()。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为　　　　　；O—Cl—O键角　　　　Cl—O—Cl键角(填“>”“<”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。  [解析]　(1)B中B形成4个σ键(其中有1个配位键)，为sp3杂化，空间构型为正四面体形；咪唑环存在大π键，N原子形成3个σ键，杂化方式为sp2。(2)ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键()。由ClO2中存在可以推断，Cl原子只能提供1对电子，有一个O原子提供1个电子，另一个O原子提供1对电子，这5个电子处于互相平行的p轨道中形成大π键，Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键，与另一个O形成的是普通的共价键(σ键，这个O只提供了一个电子参与形成大π键)， Cl的价层电子对数为3，则Cl原子的轨道杂化方式为sp2；Cl2O中心原子为O，根据价层电子对的计算公式可知n==4，因此，O的杂化方式为sp3；根据价层电子对互斥理论可知，sp2杂化的键角大于sp3的，因此，虽然ClO2和Cl2O均为V形结构，但O—Cl—O键角大于Cl—O—Cl键角。ClO2分子中Cl—O键的键长小于Cl2O中Cl—O键的键长，其原因是ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl—O键的键长较小，而Cl2O只存在普通的σ键。 [答案]　(1)正四面体形　sp2　(2)sp2　>　ClO2分子中Cl—O键的键长小于Cl2O中Cl—O键的键长，其原因是ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl—O键的键长较小，而Cl2O只存在普通的σ键 [名师点拨] 大π键 1．含义：是指在多原子分子中，相互平行的p轨道重叠在一起，形成一个整体的π型化学键，又称离域或共轭大π键。这种π键的特点是电子可以在多个原子之间自由移动，形成一种离域的电子体系。大π键的强度通常比σ键弱，因为它们的电子云距离带正电的原子核更远。 2．形成条件： (1)原子都在同一平面上，并且它们的p轨道需要相互平行且垂直于该平面； (2)中心原子sp或sp2杂化(若提供d轨道则中心原子应为sp3d杂化)。 3．表示方法：(m：参与形成大π键的原子数；n：参与形成大π键的电子数，n<2m)。 4．常见实例： (1)：SO2、O3、N； (2)两套：CO2、CS2、N2O、COS、、SCN-； (3)：SO3、BF3、N、C； (4)：C5、、； (5)：苯、吡啶()。 [全训题点考法] 1．(1)经X射线衍射测得化合物(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的晶体结构，其局部结构如图所示。 该化合物中阴离子中的σ键总数为　　　　个。分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则中的大π键应表示为　　　　。  (2)氯苯分子中，C采取　　　　杂化，杂化轨道分别与C、H(或Cl)形成σ键，并且Cl的3px轨道与C未参与杂化的2px轨道形成大π键，可表示为　　(已知m中心n电子的大π键可表示为)。  解析：(1)根据图可知，中的σ键总数为5；中每个N原子采取sp2杂化，未参与杂化的p轨道垂直于该离子平面形成大π键，每个p轨道各提供一个电子，再加上一个单位的负电荷，所以中一共有6个电子参与形成大π键，应表示为；(2)氯苯分子中，C采取sp2杂化，垂直苯环平面方向上由6个C(各提供1个p电子)和1个Cl(提供2个p电子)形成的大π键为。 答案：(1)5　　(2)sp2　 2．已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”(或大π键)。大π键可用表示，其中m、n分别代表参与形成大π键的电子数和原子个数，如苯分子中大π键表示为。按要求回答下列问题： (1)下列微粒中存在“离域π键”的是　　　　(填字母)。  a．O3　　　　　　　　　 b．S c．H2S d．N (2)N2O分子中的大π键表示为　　　　　。  (3)叠氮酸(HN3)是一种弱酸，在水中能微弱电离出H+和，则中的大π键应表示为　　　　　　　。  解析：(1)“离域π键”的形成条件是“原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道”，O3为角形结构，有相互平行的p轨道，可以形成“离域π键”；硫酸根离子是正四面体结构，原子不处于同一平面内，不能形成“离域π键”；硫化氢中H原子和S原子没有平行的p轨道，不能形成“离域π键”；N为平面三角形，有相互平行的p轨道，可以形成“离域π键”。(3)价电子总数为16，原子总数为3，所以与CO2为等电子体，二者成键方式类似，参与形成大π键的原子数为3，形成两个，如图。 答案：(1)ad　(2)　(3) [课时跟踪检测] 1．(2025·山东潍坊模拟)下列分子或离子中，空间构型不为直线形的是 (　 ) A．C2Cl2 B．N C． D．SCN- 解析：选C　C2Cl2的结构式为Cl—C≡C—Cl，碳碳三键为直线结构，故C2Cl2分子空间构型为直线形，A不符合题意；N和CO2是等电子体，结构相似，CO2为直线结构，故N的空间构型是直线形，B不符合题意；中心原子I原子为sp3杂化，有两对孤对电子，空间构型为角形，C符合题意；SCN-和CO2是等电子体，结构相似，CO2为直线结构，故SCN-的空间构型是直线形，D不符合题意。 2．(2025·山东济宁一模)以R—X为原料制备R—NH2(R为烃基)的反应机理如图所示，下列说法错误的是 (　 ) A．叠氮酸根中存在两套大π键，的中心氮原子采用sp杂化 B．氮原子a、b、c杂化方式未发生变化 C．R—N3分子中∠CNN=120° D．若R为甲基，则戊的碱性比NH3强 解析：选C　和CO2是等电子体，故的中心氮原子采用sp杂化，的结构为，存在两套大π键，A正确；由图可知，氮原子a、b、c杂化方式均为sp3杂化，未发生变化，B正确；R—N3分子中的氮原子上存在1对孤电子对，由于孤电子对对成键电子对斥力使得∠CNN≠120°，C错误；若R为甲基，甲基为供电子基团，所以戊更容易结合氢离子，使得戊的碱性比NH3强，D正确。 3．(2025年1月·八省联考四川卷)下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是 (　 ) 选项 实例 解释 A POCl3和PC的空间结构都是四面体形 POCl3和PC中P原子轨道的杂化类型均为sp3 B N、N、N的键角依次减小 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力 C SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4的沸点依次升高 SiX4均为分子晶体，随着相对分子质量增大，范德华力增大 D 邻硝基苯酚的熔点低于对硝基苯酚 前者存在分子内氢键，后者存在的分子间氢键使分子间作用力大于前者 解析：选B　POCl3的中心P原子价层电子对数是4+=4，采用sp3杂化，空间结构为四面体形，PC的中心P原子价层电子对数是4+=4，也是采用sp3杂化，空间结构为四面体形，A正确；N的中心N原子价层电子对数是2+=2，无孤对电子，因此N采用sp杂化，空间结构为直线形，键角为180°，N的中心N原子价层电子对数是3+=3，无孤对电子，因此N采用sp2杂化，空间结构为平面三角形，键角为120°，N的中心N原子价层电子对数是2+=3，有1对孤对电子，因此N采用sp2杂化，由于孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，导致其键角小于120°，N、N、N的键角依次减小，这不仅与孤电子对与成键电子对的作用力有关，也与中心N原子的杂化类型有关，B错误；SiX4均为分子晶体，分子之间以分子间作用力结合，随着物质分子的相对分子质量增大，范德华力逐渐增大，因此SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4的熔沸点逐渐升高，C正确；对硝基苯酚的分子间存在氢键，使其熔沸点升高，而邻硝基苯酚分子内存在氢键，使物质的熔、沸点比存在分子间氢键的对硝基苯酚低，D正确。 4．(17分)按要求回答问题。 (1)CNS-、N具有相同的通式：AX2，它们的价电子总数都是16，因此它们的结构与由第二周期两元素组成的　　　　分子的结构相同，呈　　　　形，N的中心原子的价电子数为　　　　。(3分)  (2)C、N等微粒具有相同的通式：　　　　，它们的价电子总数都是　　　　，因此它们与由ⅥA族两元素组成的　　　　分子的结构相同，呈　　　　形，C中心原子的价层电子对数为　　　　。(3分)  (3)已知HN3是一种弱酸，其在水溶液中的电离方程式为HN3H++，与互为等电子体的一种分子为　　　　，杂化类型为　　　　杂化。(2分)  (4)Se的立体构型是　　　　；与Se互为等电子体的分子有　　　　(任写一种)。(2分)  (5)H2SeO3的中心原子杂化类型是　　　　　　，与Se互为等电子体的分子有　　　　　　　(写一种物质的化学式即可)。(2分)  (6)B(OCH3)3中B采用的杂化类型是　　　 　　。写出两个与B(OCH3)3具有相同空间构型的分子或离子：　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (7)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)，元素电负性大小顺序是　　　　　　　 　　　　　。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是　　　　(写分子式)，其熔点比NH3BH3　　　　(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之间，存在　　　　 　，也称“双氢键”。(3分)  解析：(7)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性，说明N的电负性大于H；与B原子相连的H呈负电性，说明H的电负性大于B，因此3种元素电负性由大到小的顺序为N>H>B。NH3BH3分子中有8个原子，其价电子总数为14，N和B的价电子数的平均值为4，依据等量代换的原则，可以找到其等电子体为CH3CH3。由于NH3BH3分子属于极性分子，而CH3CH3属于非极性分子，两者相对分子质量接近，但是极性分子的分子间作用力较大，故CH3CH3熔点比NH3BH3低。NH3BH3分子间存在“双氢键”，类比氢键的形成原理，说明其分子间存在Hδ+与Hδ-的静电引力。 答案：(1)CO2　直线　4　(2)AX3　24　SO3　平面三角　3　(3)CO2(答案不唯一)　sp　(4)三角锥形　CCl4(或SiF4)　(5)sp3　PCl3(答案不唯一)　(6)sp2　SO3、C(答案不唯一)　(7)N>H>B　CH3CH3　低　Hδ+与Hδ-的静电引力 5．(12分)回答下列问题。 (1)NH3分子独立存在时，H—N—H键角为107°。如图是[Zn(NH3)6]2+的部分结构以及H—N—H键角的测量值。解释NH3形成如图配合物后H—N—H键角变大的原因： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。(3分)  (2)AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子的键角107°，AsH3分子键角较小的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。(2分)  (3)乙酸分子()中键角1大于键角2，其原因为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (4)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为　 　　　　，其沸点比NH3的　　　　(填“高”或“低”)，其判断理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(3分)  (5)H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。(2分)  解析：(4)AsH3中As原子价层电子对数为4，其中有一对孤电子对，故AsH3立体结构为三角锥形。NH3分子间可以形成氢键，导致NH3沸点高于AsH3。(5)H2O与CH3CH2OH都为极性分子，且二者之间能形成氢键，故二者互溶。 答案：(1)NH3分子中N的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥作用，排斥作用减弱　(2)砷原子的电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小　(3)CO键对C—C键的斥力大于C—O键对C—C键的斥力 (4)三角锥形　低　NH3分子间存在氢键 (5)H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键 6．(15分)(1)依据VSEPR理论推测S2的空间结构为　　　　　　　　，中心原子S的杂化方式为　　 　　，[Ag(S2O3)2]3-中存在的化学键有　　 　　(填字母)。(3分)  A．离子键　　B．极性键　　C．非极性键 D．金属键　　E．配位键 (2)氯气与熟石灰反应制漂白粉时会生成副产物Ca(ClO3)2，Cl中心原子的杂化方式为　　 　，空间结构是　　　 　。(2分)  (3)利用镍和苯基硼酸共催化实现了丙烯醇(CH2CH—CH2OH)的绿色高效合成。丙烯醇中碳原子的杂化类型有　　　　　　　　　　；丙醛(CH3CH2CHO)与丙烯醇的相对分子质量相等，但丙醛比丙烯醇的沸点低得多，其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(3分)  (4)呋喃()、吡咯()等杂环化合物分子都是和苯()具有相似大π键平面结构的化合物。呋喃分子中，碳原子和氧原子的杂化类型分别为　　　　　、　　　　　；1 mol吡咯分子中含有　　　　mol σ键，分子中N采用　 　　杂化。(4分)  (5)HF的水溶液中存在的氢键有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用A—H…B形式表示)。(3分)  解析：(1)S2相当于一个S取代了S中的1个O，故中心原子S的孤电子对数为=0，价层电子对数为0+4=4，杂化方式为sp3杂化，S2的空间结构为四面体形；[Ag(S2O3)2]3-中Ag+与S2之间形成配位键，硫原子之间形成非极性键，硫与氧原子之间形成极性键。(3)丙烯醇中碳原子形成了一个碳碳双键，其余为碳氧、碳氢单键，所以碳原子的杂化类型有sp2、sp3；丙醛(CH3CH2CHO)与丙烯醇(CH2CH—CH2OH)相对分子质量相等，但丙醛比丙烯醇的沸点低得多，是因为丙烯醇分子间存在氢键。 答案：(1)四面体形　sp3　BCE (2)sp3　三角锥形 (3)sp2、sp3　丙烯醇分子间存在氢键　 (4)sp2　sp2　10　sp2 (5)F—H…O、F—H…F、O—H…F、O—H…O 7．(10分)(1)离子液体熔点很低，常温下呈液态，阴阳离子可自由移动，因此离子液体在电池中可作为　　 　，某离子液体的结构如图所示，其中碳原子杂化方式为　　 　，该离子液体中阴离子P的空间构型为　　 　。分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。已知其阳离子的环状结构中含有大π键，该大π键应表示为　　 　。(7分)  (2)EMIM+()中的大π键应表示为　　 　。(3分)  解析：(1)离子液体熔点很低，常温下呈液态，阴阳离子可自由移动，因此离子液体在电池中可作为电解质；由结构简式可知，饱和碳原子为sp3杂化、双键两端碳原子为sp2杂化，故碳原子杂化方式为sp2、sp3；该离子液体中阴离子P中有6个共价键，根据电子对互斥理论可知，空间构型为正八面体；已知其阳离子的环状结构中含有大π键，由图可知，该大π键为5个原子和6个电子形成的，应表示为。(2)在形成大π键过程中每个原子首先形成单键，余下的最外层单电子或者孤对电子形成大π键，构成大π键的原子有3个C和2个N，共5个原子，EMIM+中碳原子、氮原子均形成三个单键，碳原子还余1个电子，氮原子还余2个电子形成大π键，EMIM+带1个单位正电荷，则形成大π键的电子数=3×1+2×2-1=6，则EMIM+中的大π键应表示为。 答案：(1)电解质　sp2、sp3　正八面体　　(2) 大主题整合(四)　晶体结构与性质(3课时教学) 课标要求 1．了解晶体中微粒的空间排布存在周期性，认识简单的晶胞。借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构特点。知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。 2．知道在一定条件下，物质的聚集状态随构成物质的微粒种类、微粒间相互作用、微粒聚集程度的不同而有所不同。知道物质的聚集状态会影响物质的性质，通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料。 3．知道配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征，了解配位化合物的存在与应用。 4．知道超分子化合物的结构及性质特点。 微课时突破1　基础知识一课过(零散知识系统化，为深化学习奠基) 基础逐点清(一)　物质的聚集状态 晶体与非晶体　　　　　　　　　　　　　　　　 [系统知识] 1．物质的聚集状态 (1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。 (2)等离子体和液晶 概念 主要性能 等离子体 由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体 具有良好的导电性和流动性 液晶 介于液态和晶态之间的物质状态 既具有液体的流动性、黏度、形变性，又具有晶体的导热性、光学性质等 2．晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的比较 晶体 非晶体 结构特征 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 性质特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性 (2)得到晶体的途径 ①熔融态物质凝固； ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)； ③溶质从溶液中析出。 3．晶胞 (1)概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。 (2)晶体中晶胞的排列——无隙并置 ①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。 ②并置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。 ③所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。 4．晶体与非晶体的测定方法 测定方法 测熔点 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 最可靠方法 对固体进行X射线衍射实验 [基点查清] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列 (√) (2)晶胞是晶体中的最小结构单元 (×) (3)晶体的熔点一定比非晶体的熔点高 (×) (4)凡有规则外形的固体一定是晶体 (×) (5)晶胞是晶体中最小的平行六面体 (×) (6)(人教版教材习题)测定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行实验 (√) 2．下列关于物质的聚集状态的说法不正确的是 (　 ) A．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，也可以获得分子的键长和键角的数值 B．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体 C．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性 D．液晶具有液体的流动性，在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性 解析：选B　晶体形成后其结构是有序和可复制的，与大小无关，所以从水晶柱上切削下来的粉末也是晶体，故B错误。 基础逐点清(二)　四种晶体类型 [系统知识] 1．四种典型晶体类型比较 类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 组成粒子 分子或原子 原子 金属阳离子和自由电子 阴、阳离子 粒子间的 相互作用力 分子间作用力 共价键 金属键 离子键 硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大 熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于任何 溶剂 常见溶剂难溶 大多易溶于水等极 性溶剂 导电、 传热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有 导电性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电 [注意]　石墨晶体为混合型晶体，为层状结构，熔点比金刚石的高，导电。 2．晶体类型的判断 依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断 ①构成粒子是阴、阳离子，粒子间的作用是离子键——离子晶体； ②构成粒子是原子，粒子间的作用是共价键——共价晶体； ③构成粒子是分子，粒子间的作用是分子间作用力——分子晶体； ④构成粒子是金属阳离子和自由电子，粒子间的作用是金属键——金属晶体 依据硬度和机械性能判断 ①离子晶体硬度较大、硬而脆； ②共价晶体硬度大； ③分子晶体硬度小且较脆； ④金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性 依据物质的分类 判断 ①金属单质是金属晶体； ②金属氧化物(K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体； ③大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体； ④常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类共价晶体有碳化硅、二氧化硅等 根据各类晶体的特征性质 判断 ①一般来说，低熔、沸点的化合物是分子晶体； ②熔、沸点较高，且在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物是离子晶体； ③熔、沸点很高，不导电，不溶于一般溶剂的物质是共价晶体； ④能导电、传热，具有延展性的晶体是金属晶体 3．晶体熔、沸点的比较 (1)不同类型晶体 熔、沸点：共价晶体>离子晶体>分子晶体。 (2)同种类型晶体 离子晶体 一般来说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，其熔、沸点就越高，如熔点：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl 共价晶体 原子半径越小、键长越短、键能越大，晶体的熔、沸点越高，如熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 分子晶体 ①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常地高，如H2O>H2Te>H2Se>H2S； ②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4； ③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，熔、沸点越高，如CO>N2； ④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低 金属晶体 一般来说，金属阳离子半径越小，离子所带电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na<Mg<Al [基点查清] 基点(一)　晶体类型与性质的判断方法 1．(2025·江苏南京模拟)2024年1月，我国自主研制的AG60E电动飞机成功首飞。AG60E采用了SiC电控系统，SiC晶体属于 (　 ) A．分子晶体　　　　　 B．金属晶体 C．离子晶体 D．共价晶体 解析：选D　SiC中的Si和C以共价键结合形成空间网状结构，和金刚石结构相似，SiC属于共价晶体，故选D。 2．下列有关晶体类型的判断正确的是 (　 ) A SiI4：熔点120.5 ℃，沸点271.5 ℃ 共价晶体 B B：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大 金属晶体 C 锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，晶体导电 共价晶体 D FeCl3：熔点282 ℃，易溶于水，也易溶于有机溶剂 分子晶体 解析：选D　SiI4的熔、沸点比较低，属于分子晶体，A错误；B是非金属，熔、沸点很高，硬度大，属于共价晶体，B错误；锑是金属，属于金属晶体，C错误；FeCl3熔点比较低，易溶于有机溶剂，属于分子晶体，D正确。 3．根据表中给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为260 ℃)，判断下列说法错误的是 (　 ) 晶体 NaCl MgO SiCl4 AlCl3 晶体硼 熔点/℃ 801 2 852 -70 180 2 500 A．MgO中的离子键比NaCl中的离子键强 B．SiCl4晶体是分子晶体 C．AlCl3晶体是离子晶体 D．晶体硼是共价晶体 解析：选C　NaCl和MgO是离子化合物，形成离子晶体，熔、沸点越高，说明晶格能越大，离子键越强，A正确；SiCl4是共价化合物，熔、沸点较低，为分子晶体，B正确；AlCl3虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物，但其晶体熔、沸点较低，应属于分子晶体，C错误；硼为非金属单质，熔、沸点很高，是共价晶体，D正确。 基点(二)　晶体熔、沸点高低的比较 4．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2024·浙江6月选考)共价晶体熔点：C>Si (√) (2)(2024·全国新课标卷)C、N、Mg、Fe四种元素的单质中Fe的熔点最高 (×) (3)(2024·安徽卷)熔点：NH2OH>Cl (×) (4)(2024·浙江1月选考)沸点：H2O>H2S (√) (5)GaN的熔点高于AlN (×) (6)单质的熔点：Al>Si (×) 5．(2024·山东卷)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是 (　 ) A．金刚石(C) B．单晶硅(Si) C．金刚砂(SiC) D．氮化硼(BN，立方相) 解析：选B　金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN)都为共价晶体，结构相似，则原子半径越大，键长越长，键能越小，熔点越低，在这几种晶体中，键长：Si—Si>Si—C>B—N>C—C，所以熔点最低的为单晶硅。 6．(1)Mn与Re属于同一族，研究发现，Mn的熔点明显高于Re的熔点，原因可能是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。  (2)CuSO4的熔点为560 ℃，Cu(NO3)2的熔点为115 ℃，CuSO4熔点更高的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。  (3)晶格能大小是反映离子键强弱的一种物理量，晶格能越大，离子键越强。根据下表提供的数据判断，熔点最高、硬度最大的是　　　　(填化学式)，理由是  　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  离子晶体 NaF MgF2 AlF3 晶格能/(kJ·mol-1) 923 2 957 5 492 (4)SiO2比CO2熔点高的原因是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。  答案：(1)Mn的金属键比Re的金属键强 (2)CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体，S所带电荷比N多，故CuSO4中离子键牢固，破坏时需很大能量，熔点较高　(3)AlF3　AlF3的晶格能最大，离子键最牢固　(4)SiO2为共价晶体，CO2为分子晶体 基础逐点清(三)　配合物与超分子 [系统知识] (一)配位键和配合物 　 1．配位键 孤电子对 分子或离子中存在没有与其他原子共用的电子对 配位键的形成 成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。即配位键为“电子对给予—接受”键 配位键的表示 常用“→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子 2．配合物 (1)概念：由金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物。 (2)组成：如[Cu(NH3)4]SO4 ①配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。 ②中心原子有空轨道，如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。 [注意]　当配体中有两种原子有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如CO作配体时，C为配位原子。 3．配合物的制备 实验操作 实验现象及有关的离子方程式 滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀：Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2N，氨水过量后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色的透明溶液：Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4+2OH-，滴加乙醇后析出深蓝色晶体： [Cu(NH3)4]2++S+H2O[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 溶液变为红色： Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 滴加AgNO3溶液后，试管中出现白色沉淀：Ag++Cl-AgCl↓，再滴加氨水后沉淀溶解，溶液呈无色：AgCl+2NH3[Ag(NH3)2]++Cl- (二)超分子 　 1．概念：超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。 2．超分子内分子间的作用力 多数人认为，超分子内部分子之间通过非共价键相结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。 3．超分子的重要特征——分子识别 (1)分离C60和C70 (2)18-冠-6识别K+ [基点查清] 基点(一)　配合物 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2024·黑、吉、辽卷)CuSN4O4H12是配合物，配位原子是O (×) (2)(2024·全国新课标卷)Mg3[Fe(CN)6]2中CN-提供电子对与Fe3+形成配位键 (√) (3)(2023·浙江1月选考)Al2Cl6+2NH32Al(NH3)Cl3，该反应中NH3的配位能力大于氯 (√) (4)(2023·河北卷)BF3与NH3形成配合物[H3N→BF3]，BF3中的B有空轨道接受NH3中N的孤电子对 (√) (5)(2023·辽宁卷)(L为)中含有配位键 (√) (6)Be2+与Al3+都能在水中与氨形成配合物 (×) 2．(2025年1月·八省联考河南卷)配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2，如图所示，下列说法错误的是 (　 ) A．配合物1中含有2种配体 B．配合物2中N原子采取sp2杂化 C．转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D．转变前后，Co的化合价由+2价变为0价 解析：选D　配合物1中，H2O中氧原子提供孤对电子，Co2+提供空轨道形成配位键；配合物1右侧N、O分别提供一对孤电子，与Co2+形成配位键，则配合物1中含有2种配体，A正确；由配合物2的结构可知，N与5个C原子形成类似苯环的结构，所以N与相邻的C在同一平面，N形成2个σ键、一个配位键，配位键属于σ键，则N原子的价层电子对数为3，故采取sp2杂化，B正确；转变过程中，配合物1中断裂2个H2O与Co2+形成的配位键，配合物2中，S中的O与Co2+形成2个配位键，涉及配位键的断裂和形成，C正确；配合物1、2中Co都为+2价，Co的化合价没有发生变化，D错误。 3．(2025·山东泰安一模)新质生产力催生生物技术、新材料高质量发展。色胺酮来源于天然植物中药板蓝根，是板蓝根抗菌、抗病毒活性成分之一。以甲醇为溶剂，Co2+可与色胺酮分子配位结合，形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)。 (1)基态Co2+价电子排布式为　　　　 　。  (2)色胺酮分子中，含氧官能团名称是　　　　 　；所含元素第一电离能由大到小的顺序为　　　　；该分子结构上具有较好配位的氮原子和氧原子以及超共轭的平面大π键体系，则分子中N原子的杂化类型为　　　　 　；形成配位键的N原子是　　　　 　(填“1”或“2”)。  (3)色胺酮钴配合物中钴的配位数为　　　　 　；X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子，CH3OH是通过　　　　作用与色胺酮钴配合物相结合。  解析：(1)钴为第27号元素，失去最外层2个电子形成Co2+，其价电子排布式为3d7。(2)结合色胺酮分子结构可知，含氧官能团为酰胺基、羰基；色胺酮中包含元素：N、O、H、C，同周期主族元素第一电离能随原子序数增大而增大，N元素的2p电子排布为半充满结构，电离能高于同周期相邻C、O元素，故第一电离能：N>O>H>C；色胺酮分子结构上具有较好配位的氮原子和氧原子形成超共轭的平面大π键体系，结合苯环中碳原子的杂化类型可知，N原子的杂化类型为sp2；配位原子为1号原子。(3)结合色胺酮钴配合物的结构可知，中心原子Co分别与两个N原子、两个O原子形成配位键，则钴的配位数为4；色胺酮钴配合物中O及N原子均有孤对电子，CH3OH分子中羟基上的氢原子可通过氢键与色胺酮钴配合物相结合。 答案：(1)3d7　(2)酰胺基、羰基　N>O>H>C　sp2　1　(3)4　氢键 基点(二)　超分子 4．[双选] (2025·山东济南模拟)利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是 (　 ) A．第一电离能：C<O B．杯酚分子中存在大π键 C．杯酚与C60形成氢键 D．C60与金刚石晶体类型相同 解析：选CD　同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但ⅤA族的大于ⅥA族，所以第一电离能：C<O，A正确；杯酚分子中含有苯环结构，具有大π键，B正确；氢键是H与(N、O、F)等电负性大的元素以共价键结合的一种特殊分子间或分子内相互作用力，所以杯酚与C60形成的不是氢键，C错误；金刚石是共价晶体，C60为分子晶体，二者晶体类型不同，D错误。 5．冠醚能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与K+形成的配离子的结构如图所示。下列说法错误的是 (　 ) 冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子(直径/pm) 15-冠-5 170~220 Na+(204) 18-冠-6 260~320 K+(276)、Rb+(304) 21-冠-7 340~430 Cs+(334) A．冠醚可以用来识别碱金属离子 B．二苯并-18-冠-6也能适配Li+ C．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种 D．一个配离子中配位键的数目为6 解析：选B　由图表可知，碱金属离子在冠醚空腔直径范围内，可以识别碱金属离子，A正确；Li+半径小于Na+，则二苯并-18-冠-6不能适配Li+，B错误；该冠醚分子中苯环碳原子为sp2杂化，其他碳链上的碳原子为sp3杂化，C正确；由结构简式可知，一个配离子中配位键的数目为6，D正确。 6．(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 (　 ) 芳烃 芘 并四苯 蒄 结构 结合常数 385 3 764 176 000 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 解析：选B　纳米“分子客车”能装载多种稠环芳香烃，通过分子间相互作用结合成功能不同的分子聚集体，符合超分子的定义，A正确；从长的方向看，“分子客车”中有与并四苯相仿的结构，从高的方向看，无相仿结构，故平躺装载的稳定性大于直立装载的稳定性，B错误；芘与“分子客车”中间部分大小适配，故“分子客车”可装载2个芘，C正确；题目中所有芳烃中的C原子均为sp2杂化，则芳烃中的碳原子数等于π电子数，则芘、并四苯、蒄的π电子个数分别为16、18、24，结合表中数据可知，芳烃π电子数越多，结合常数越大，D正确。 大概念知识体系构建 [课时跟踪检测] 1．下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是 (　 ) A．液晶中分子的长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性 B．等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成 C．纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化 D．超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体 解析：选B　液晶分子沿分子长轴方向有序排列，从而表现出类似晶体的各向异性，故A正确；等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，故B错误；纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化，熔点可能下降，故C正确；超分子内部的多个分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体，故D正确。 2．(2024·天津卷)我国学者在碳化硅(SiC)表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是 (　 ) A．SiC是离子化合物 B．SiC晶体的熔点高、硬度大 C．核素14C的质子数为8 D．石墨烯属于烯烃 解析：选B　SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，熔点高、硬度大，A错误，B正确；碳元素为6号元素，故核素14C的质子数为6，C错误；石墨烯是碳元素组成的单质，不属于烯烃，D错误。 3．下列晶体分类中正确的一组是 (　 ) 选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体 A NaOH Ar SO2 B H2SO4 石墨 S C CH3COONa 水晶 D Ba(OH)2 金刚石 玻璃 解析：选C　固态Ar为分子晶体，A错误；H2SO4为分子晶体，石墨是混合型晶体，B错误；玻璃是非晶体，D错误。 4．下列数据是对应物质的熔点(℃)： BCl3 Al2O3 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 干冰 SiO2 -107 2 073 920 801 1 291 190 -57 1 723 据此做出的判断错误的是 (　 ) A．铝的化合物的晶体中有的是离子晶体 B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体 C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 解析：选B　氧化铝的熔点高，属于离子晶体，A正确；表中BCl3、AlCl3和干冰均是分子晶体，B错误；同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体，如CO2是分子晶体，SiO2是共价晶体，C正确；钠、铝为不同主族元素，对应氧化物Na2O、Al2O3都是离子晶体，D正确。 5．(2025年1月·八省联考晋陕宁青卷)物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是 (　 ) 选项 性质差异 结构因素 A 极性：BF3<PCl3 分子空间构型 B 酸性：二氯乙酸<二氟乙酸 分子间氢键 C 熔点：NaCl>S8 晶体类型 D 识别K+的能力：18-冠-6>12-冠-4 冠醚空腔直径 解析：选B　BF3是平面三角形，PCl3是三角锥形，极性和分子空间构型有关联，A不符合题意；F的电负性比Cl大，吸引电子的能力更强，所以二氟乙酸羧基中的O—H键的极性更大，更易电离出H+，酸性更强，酸性和分子间氢键没有关联，B符合题意；NaCl是离子晶体，S8是分子晶体，离子晶体一般来说比分子晶体熔点高，熔点和晶体类型有关联，C不符合题意；18-冠-6空腔的直径与K+的直径相当，12-冠-4空腔的直径小于K+的直径，所以识别K+的能力与冠醚空腔直径有关联，D不符合题意。 6．(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为+2价 B．基态原子的第一电离能：Cl>P C．该物质中C和P均采取sp2杂化 D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 解析：选C　P原子的3个电子与苯环形成共用电子对，P原子剩余一个孤电子对与Ni形成配位键，Cl-也有孤电子对，也能与Ni形成配位键，由该物质的组成知，Ni为+2价，A正确；同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Cl>P，B正确；该物质中碳原子位于苯环上，杂化类型为sp2杂化，P形成4个σ键，无孤电子对，杂化类型为sp3杂化，C错误；基态Ni原子核外有28个电子，电子排布式为[Ar]3d84s2，则价电子排布式为3d84s2，D正确。 7．(2025·安徽黄山一模)冠醚因分子结构形如皇冠而得名，某冠醚分子c可识别K+，其合成方法如下。下列说法正确的是 (　 ) A．a不可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．a和b的反应有HCl生成，属于缩聚反应 C．c核磁共振氢谱有4组峰 D．c是超分子 解析：选C　由结构简式可知，a分子中含有的酚羟基能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，故A错误；由结构简式可知，a分子与b分子发生取代反应生成c分子和HCl，故B错误；由结构简式可知，c分子的结构对称，分子中含有4类氢原子，核磁共振氢谱有4组峰，故C正确；超分子是分子通过氢键、范德华力、电荷的库仑作用等非化学建立的弱作用力而自动结合成有序有组织的聚合系统，c分子可以和K+形成超分子，而c分子不是超分子，故D错误。 8．(2025·江苏南京一模)由金属钛、铝形成的Tebbe试剂常用作有机反应的烯化试剂，其结构如图所示。下列说法正确的是 (　 ) A．Al3+与Cl-具有相同的电子层结构 B．该结构中不存在配位键 C．Tebbe试剂中的Al原子轨道杂化类型为sp3 D．该结构中Al的化合价为+4 解析：选C　Al3+有2个电子层、Cl-有3个电子层，不具有相同的电子层结构，A错误；Al提供空轨道，Cl提供孤电子对，形成配位键，B错误；Al形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，C正确；该结构中Al的化合价为+3，D错误。 9．[双选]下列有关[Ni(NH3)6]SO4的说法正确的是 (　 ) A．S、Cl、N、C的中心原子均采用sp3杂化 B．1 mol [Ni(NH3)6]2+中σ键的数目为24mol C．[Ni(NH3)6]2+中H—N—H的键角大于NH3的键角 D．ⅤA族元素单质的晶体类型相同 解析：选BC　S和Cl的中心原子均采用sp3杂化，N和C的中心原子均采用sp2杂化，A错误；1 mol [Ni(NH3)6]2+中σ键的物质的量为(3×6+6)mol=24 mol，B正确；NH3中N原子为sp3杂化，有一个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大，使键角减小为107°18'，[Ni(NH3)6]2+中N原子的孤电子对与Ni2+空轨道形成配位键，转化为成键电子对，对N—H成键电子对的排斥力减小，使得H—N—H键角大于107°18'，C正确；ⅤA族元素有氮、磷、砷、锑、铋等，其中氮、磷、砷形成的单质为分子晶体，锑、铋形成的单质为金属晶体，晶体类型不相同，D错误。 10．(2025·重庆江北区一模)超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。现有某种超分子结构如图所示。下列有关说法正确的是 (　 ) A．该超分子中C原子均为sp3杂化 B．甲基中的键角∠HCH小于—NH2中的键角∠HNH C．该超分子由一个非极性分子和一个极性分子聚集而成 D．该超分子加热熔化时既破坏氢键，也破坏分子间作用力 解析：选D　该分子中双键碳原子杂化类型为sp2，单键碳原子为sp3杂化，A错误；该超分子中—CH3中心原子C和—NH2中心原子N均为sp3杂化，但N原子有一对孤电子对，所以∠HNH夹角小些，B错误；该超分子由2个极性分子聚集而成，C错误；该超分子分子间作用力有氢键与范德华力，所以加热熔化时既破坏氢键，也破坏分子间作用力，D正确。 11．(12分)按要求回答问题。 (1)FeF3具有较高的熔点(高于1 000 ℃)，其化学键类型是　　　　，FeBr3的相对分子质量大于FeF3，但其熔点只有200 ℃，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (2)已知：K2O的熔点为770 ℃，Na2O的熔点为1 275 ℃，二者的晶体类型均为　　　　　　，K2O的熔点低于Na2O的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (3)已知氨(NH3，熔点：-77.8 ℃、沸点：-33.5 ℃)，联氨(N2H4，熔点：2 ℃、沸点：113.5 ℃)，解释其熔、沸点高低的主要原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (4)已知氮化硼与砷化镓属于同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是　　　　(填化学式)，其理由是  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。(2分)  (5)S位于周期表中第　　　　族，该族元素氢化物中，H2Te比H2S沸点高的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　，  H2O比H2Te沸点高的原因是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (6)第ⅡA族金属碳酸盐分解温度如下： 物质 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3 分解温度 100 ℃ 540 ℃ 960 ℃ 1 289 ℃ 1 360 ℃ 分解温度越来越高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  解析：(6)在离子晶体中，离子半径越小晶格能越大，所以在第ⅡA族金属碳酸盐中，阳离子半径越小对氧的吸引力越大，就越容易导致碳酸根的分解，所以在第ⅡA族金属碳酸盐中，随着原子序数的增加，原子半径增大，碳酸盐的分解温度也增大。 答案：(1)离子键　FeF3为离子晶体，FeBr3的化学键以共价键为主，属于分子晶体 (2)离子晶体　K+的半径大于Na+，K2O的晶格能小于Na2O (3)联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子形成的氢键数目 (4)BN　两种晶体均为共价晶体，N和B原子半径较小，键能较大，熔点较高 (5)ⅥA　两者均为分子晶体且结构相似，H2Te相对分子质量比H2S大，分子间作用力更强　两者均为分子晶体，H2O分子间存在氢键 (6)阳离子半径越小，对氧的吸引力越大，碳酸根越容易分解 12．(16分)(1)(2024·湖北卷节选)Be(OH)2与醋酸反应得到某含4个Be的配合物，4个Be位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点，且每个Be的配位环境相同，Be与Be间通过CH3COO-相连，其化学式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (2)(2024·上海卷)已知AlBr3可二聚为如图所示的二聚体：，该二聚体中存在的化学键类型为　　　　。(1分)  A．极性键　　　　　　 B．非极性键 C．离子键 D．金属键 将该二聚体溶于CH3CN中生成[Al(CH3CN)2Br2]Br(结构如图所示)，已知配离子的结构为四面体形，则其中心原子的杂化方式为　　　　，其中配体是　　　　；1 mol该配合物中有　　　　mol σ键。(3分)  Br- (3)(2023·全国甲卷节选)酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示： 酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供一对电子的N是　　　　(填酞菁中N的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为　　　　，氮原子提供孤对电子与钴离子形成　　　　键。(4分)  (4)(2023·海南卷节选)我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂，反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。 代表单键、双键或三键 ①配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种，它们是　　　　　　　　 　　 　　　　　　　　。(1分)  ②配合物Ⅰ中，R'代表芳基，V—O—R'空间结构呈角形，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。(2分)  ③配合物Ⅱ中，第一电离能最大的配位原子是　　 　。(1分)  ④配合物Ⅱ和Ⅲ中，钒的化合价分别为+4价和+3价，配合物Ⅱ、Ⅲ和N2三者中，两个氮原子间键长最长的是　　　　　　　　　　。(2分)  解析：(1)Be(OH)2与醋酸反应得到某含4个Be的配合物，4个Be位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点，Be与Be间通过CH3COO-相连，又四面体有6条棱，则4个Be间共有6个CH3COO-，故其化学式为Be4O(CH3COO)6。(2)根据该二聚体的结构可知，Br和Al以极性共价键相连，故A符合题意。根据配离子的结构为四面体形可知，中心原子Al采取sp3杂化，其中配体为CH3CN和Br-，1个共价单键含有1个σ键，1个碳碳三键含有1个σ键和2个π键，故1 mol该配合物中含有14 mol σ键。(3)酞菁分子中所有原子共平面，由酞菁的结构可知，酞菁分子中间有一个空腔，由8个碳原子和8个氮原子围成，这个空腔存在一个18电子的大π键，其中两个—NH—基团各提供两个p电子，其他的氮和碳各提供一个p电子，故p轨道能提供一对电子的N是③号N，钴酞菁分子中钴离子的化合价为+2价，氮原子提供孤电子对与钴离子形成配位键。(4)①根据题干配合物Ⅰ的结构图，中心原子钒的配位原子有C、O、P、Cl。②根据VSEPR模型，中心原子氧的价层电子对数为4，其中孤电子对数为2，空间结构呈角形。③配合物Ⅱ中，第一电离能最大的配位原子是N。④结合题干所给配合物Ⅱ和Ⅲ的结构，钒的化合价分别为+4价和+3价，配合物Ⅱ中氮原子间是氮氮单键，配合物Ⅲ中为氮氮双键，氮气中为氮氮三键，故配合物Ⅱ中两个氮原子间键长最长。 答案：(1)Be4O(CH3COO)6　(2)A　sp3　CH3CN、Br-　14　(3)③　+2价　配位　 (4)①C、O、P、Cl　②根据VSEPR模型，氧原子的价层电子对数为4，其中孤电子对数为2，故成键电子对之间呈角形 　③N　④配合物Ⅱ 微课时突破2　综合深化解重难(晶体结构的比较及晶胞相关计算) 深化提能力(一)　常见晶体的结构 1．共价晶体 晶体 晶体结构 晶体详解 金刚石 ①每个碳与相邻4个碳以共价键结合，碳原子轨道均为sp3杂化，形成正四面体结构； ②键角均为109°28'； ③最小碳环由6个C组成且6原子不在同一平面内； ④每个C参与4个C—C键的形成，C个数与C—C键数之比为1∶2 SiO2 ①每个Si与4个O以共价键结合，硅原子轨道均为sp3杂化，形成正四面体结构； ②每个正四面体占有1个Si、4个“O”，n(Si)∶n(O)=1∶2； ③最小环上有12个原子，即6个O、6个Si 2．分子晶体 冰 水分子间的主要作用力是氢键，也存在范德华力，每个水分子周围紧邻的水分子有4个 干冰 ①8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子； ②每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个 3．离子晶体 NaCl型 ①每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)有6个，每个Na+周围等距且紧邻的Na+有12个； ②每个晶胞中含4个Na+和4个Cl- CsCl型 ①每个Cs+周围等距且紧邻的Cl-有8个，每个Cs+(Cl-)周围等距且紧邻的Cs+(Cl-)有6个； ②如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs+、1个Cl- CaF2型 ①每个Ca2+周围距离最近且相等的F-有8个；每个F-周围距离最近且相等的Ca2+有4个； ②Ca2+、F-的配位数分别为8和4 4．金属晶体 简单立方堆积 典型代表Po，配位数为6，空间利用率为52% 面心立方最密堆积 又称为铜型，典型代表Cu、Ag、Au，配位数为12，空间利用率为74% 体心立方堆积 又称为钾型，典型代表Na、K、Fe，配位数为8，空间利用率为68% 六方最密堆积 又称为A3型或镁型，典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为12，空间利用率为74% 5．混合晶体 石墨 ①石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力； ②平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C采取的杂化方式是sp2； ③每层相邻碳原子间存在σ键和π键，还有金属键； ④C—C键的键长比金刚石的C—C键的键长短，熔点比金刚石的高 [全训题点考法] 1．有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是 (　 ) A．在NaCl晶体中，距Na+最近的Na+有12个 B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2+ C．在金刚石晶体中，最小的环上有6个碳原子 D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE 解析：选D　以顶点Na+为研究对象，与之最近的Cl-处于晶胞棱心且关于Na+对称，即距Na+最近的Cl-有6个，与之最近的Na+处于面心，共12个，故A正确；在CaF2晶体中，Ca2+位于晶胞顶点和面心，每个晶胞平均占有Ca2+数目为8×+6×=4，故B正确；金刚石晶体中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子，每个碳原子形成四个共价键，从而形成空间网状结构，故C正确；该气态团簇分子中含有4个E原子、4个F原子，分子式应为E4F4或F4E4，故D错误。 2．(2024·湖北卷)黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是 (　 ) A．Ⅰ为18K金 B．Ⅱ中Au的配位数是12 C．Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-Au D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1 解析：选C　24K金中金的质量分数为100%，则18K金中金的质量分数为×100%=75%，Ⅰ中Au位于体心，个数为1，Cu位于顶点，个数为8×=1，则Au的质量分数为×100%≈75%，A正确；Ⅱ中Au位于顶点，个数为8×=1，Cu位于面心，个数为6×=3，晶体的化学式为Cu3Au，1个Cu周围有4个Au，则1个Au周围有12个Cu，Au的配位数是12，B正确；Ⅲ中Au-Cu和Au-Au的最小核间距均为面对角线长度的，故最小核间距Au-Cu=Au-Au，C错误；结合上述分析可知，Ⅰ中Au、Cu原子个数比为1∶1，Ⅱ中Au、Cu原子个数比为1∶3，Ⅲ中Au位于面心，个数为6×=3，Cu位于顶点，个数为8×=1，Au、Cu原子个数比为3∶1，D正确。 3．[双选]具有双钙钛矿型的某氧化物通过掺杂改性可用作固体电解质材料，其晶体的一种完整结构单元如图所示，但真实的晶体中存在5%的O空位缺陷，下列说法错误的是 (　 ) A．Ni原子与Mn原子的配位数相等 B．不考虑晶体缺陷，该晶体的化学式为La2MnNiO3 C．O空位的形成有利于O2-的传导 D．考虑晶体缺陷，该晶体的+3价与+4价La原子个数比为4∶3 解析：选BD　Ni与Mn原子均位于顶点，且个数相同，因此配位数也相同，A正确；La个数是1，Ni与Mn个数均为4×=0.5，O的个数为6×=3，晶体化学式为La2NiMnO6，B错误；O空位的形成有利于O2-的传导，因为空位处动能大，离子移动快，C正确；晶体化学式为La2NiMnO6，考虑缺陷则是La2NiMnO5.7，设+3价La为x个，+4价La为y个，则x+y=2，3x+4y+5=5.7×2=11.4，解得x=1.6，y=0.4，+3价与+4价La原子个数比为4∶1，D错误。 4．(1)(2024·贵州卷节选)NaFeO2的晶胞结构示意图如图所示。每个晶胞中含有NaFeO2的单元数有　 　　　个。  (2)(2024·江苏卷节选)铁酸铋晶胞如图所示(图中有4个Fe原子位于晶胞体对角线上，O原子未画出)，其中原子数目比N(Fe)∶N(Bi)=　　　　　。  (3)(2024·浙江1月选考节选)某化合物的晶胞如图，其化学式是　　　　　，晶体类型是　　　　　　。  解析：(1)由NaFeO2的晶胞图可知，每个晶胞中含有Fe：4×+2=3，Na：8×+2=3，O：8×+4=6，即每个晶胞中NaFeO2的单元数有3个。(2)由铁酸铋晶胞结构示意图可知，晶胞中体内有4个Fe原子，面上有8个Fe原子，Fe原子的数目为4×1+8×=8；Bi原子全部在晶胞的面上，共有8×=4，因此，其中原子数目比N∶N=2∶1。 答案：(1)3　(2)2∶1　(3)CrCl2·4H2O　分子晶体 深化提能力(二)　晶胞的计算 1．晶胞中粒子数的计算 根据均摊法计算出一个晶胞中所含微粒的数目，求出晶胞所含微粒个数的最简整数比，从而写出晶体的化学式。 2．立方晶胞中的4个关系 (1)面对角线长=a(设棱长为a)。 (2)体对角线长=a(设棱长为a)。 (3)体心立方堆积4r=a(r为原子半径)。 (4)面心立方堆积4r=a(r为原子半径)。 3．晶体密度的计算 4．计算空间利用率 晶胞的空间利用率=×100%。 考查角度(一)　晶体密度的计算 [典例]　(1)(2024·全国甲卷节选)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料，其立方晶胞如图所示。其中Pb的配位数为　　　　。设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为　　　　　　　g·cm-3(列出计算式)。  (2)(2023·山东卷节选)一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b≠c，α=β=γ=90°)，其中Cu化合价为+2。上述反应的化学方程式为 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  若阿伏加德罗常数的值为NA，化合物X的密度为　　 　　g·cm-3(用含NA的代数式表示)。  [解析]　(1)晶胞中距离黑球(白球)最近的白球(黑球)数目为6，故Pb的配位数为6；晶胞中黑球数目为12×+1=4，白球数目为8×+6×=4，即晶胞中含有4个PbS，故该晶体密度为 g·cm-3。(2)根据均摊法，X的晶胞中白色小球的个数为16×+4×+2=8，黑色小球的个数为8×+2=4，灰色小球的个数为8×+1=2，则X中灰球、黑球、白球的个数比为1∶2∶4，根据Cu化合价为+2，结合元素守恒、化合物中各元素化合价代数和为0可知，X为K2CuF4，则题中反应的化学方程式为CuCl2+4K+2F22KCl+K2CuF4。晶胞质量为g= g，晶胞体积为(a×10-10cm)×(b×10-10 cm)×(c×10-10 cm)= abc×10-30 cm3，则化合物X的密度为 g·cm-3=g·cm-3。 [答案]　(1)6　　 (2)CuCl2+4K+2F22KCl+K2CuF4　 [归纳总结]　晶体密度求算的思维流程 　　[对点训练] 1．(2024·河北卷)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 (　 ) A．该铋氟化物的化学式为BiF3 B．粒子S、T之间的距离为a pm C．该晶体的密度为 g·cm-3 D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 解析：选D　根据均摊法可知，该晶胞中Bi的个数为12×+1=4，F的个数为8×+6×+8=12，故该铋氟化物的化学式为BiF3，A正确；如图所示，通过S向T所在面上作垂线，由晶胞结构可知，交点A位于面对角线的处，则SA=a pm，AT=a pm，根据勾股定理可得ST2=SA2+AT2=+=a2 pm2，则粒子S、T之间的距离为a pm，B正确；该晶体密度为g·cm-3= g·cm-3，C正确；以题给晶胞体心处铋离子为研究对象，距离其最近的氟离子为位于该晶胞体内的8个氟离子，D错误。 2．(2024·重庆卷)储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示，MgH2的摩尔质量为M g·mol-1，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是 (　 ) A．H-的配位数为2 B．晶胞中含有2个Mg2+ C．晶体密度的计算式为 g·cm-3 D．Mg2+(ⅰ)和Mg2+(ⅱ)之间的距离为 nm 解析：选B　与H-距离最近且相等的Mg2+的个数为3，则H-的配位数为3(或以体心处Mg2+为研究对象，与其距离最近且相等的H-的个数为6，则Mg2+的配位数为6，结合化学式MgH2可知，H-的配位数为3)，A项错误；Mg2+位于晶胞的顶点和体心，该晶胞中Mg2+的个数为8×+1=2，B项正确；H-位于晶胞的面上和体内，个数为4×+2=4，该晶胞的体积为a×10-7 cm×a×10-7 cm ×c×10-7 cm=a2c×10-21 cm3，该晶胞中含有2个MgH2，晶胞质量为 g，则晶体密度为 g·cm-3，C项错误；Mg2+(ⅰ)和Mg2+(ⅱ)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半，为 nm，D项错误。 3．(1)(2024·北京卷节选)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图： 白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石结构。 ①灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有　　 　个。  ②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为v1nm3和v2nm3，则白锡和灰锡晶体的密度之比是　　 　。  (2)(2023·北京卷节选)MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示： 晶胞中的[Mg(H2O)6]2+个数为　　　　　　。已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M g·mol-1，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为　　　　　　g·cm-3。(1 nm=1 cm)  解析：(1)①灰锡具有立方金刚石结构，金刚石中每个碳原子以单键与其他4个碳原子相连，这5个碳原子在空间构成正四面体，且该碳原子在正四面体的体心，所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个。②根据均摊法，白锡晶胞中含Sn原子数为8×+1=2，灰锡晶胞中含Sn原子数为8×+6×+4=8，所以白锡与灰锡的密度之比为∶=。(2)由晶胞结构可知，1个晶胞中含有8×+4×+2×+1=4个[Mg(H2O)6]2+，含有4个；该晶体的密度为 g·cm-3。 答案：(1)①4　②　(2)4　 考查角度(二)　粒子间距离的计算、配位数的判断 [典例]　(1)(2024·浙江6月选考节选)某化合物的晶胞如图，Cl-的配位数(紧邻的阳离子数)为　　　　；写出该化合物的化学式：　　　　　　，写出该化合物与足量NH4Cl溶液反应的化学方程式： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)(2023·全国乙卷节选)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如图所示，晶胞中含有　　　　个Mg，该物质化学式为　　　　　　　　；B—B最近距离为　　　　。  (3)(2023·浙江6月选考节选)某含氮化合物晶胞如图，其化学式为　　　　　　，每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为　　　　　　　　。  [解析]　(1)由晶胞结构知，Cl位于8个顶点，O位于体心，K位于面心，1个晶胞中含Cl：8×=1个、含O：1个、含K：6×=3个，该化合物的化学式为K3ClO；由图可知，Cl-的配位数为=12；该化合物可看成KCl·K2O，故该化合物与足量NH4Cl溶液反应生成KCl和NH3·H2O，反应的化学方程式为K3ClO+2NH4Cl+H2O3KCl+2NH3·H2O。(2)结合投影图可知，晶体结构图中实线部分为1个晶胞，Mg位于晶胞顶点，数目为4×+4×=1，B位于晶胞体内，数目为2，故该物质的化学式为MgB2；如图，B位于边长为a的正三角形的中心，故B—B的最近距离为a××2=a。(3)Ca2+个数为2+4×+4×=3，C个数为2+2×+2×=3，则其化学式为CaCN2；右图中， 以“→”标记的C进行分析，该晶胞中2个钙离子距其最近，而该阴离子团被3个晶胞共用，其俯视图为，因此距离其最近的钙离子个数为6，其配位数为6。 [答案]　(1)12　K3ClO K3ClO+2NH4Cl+H2O3KCl+2NH3·H2O (2)1　MgB2　a　(3)CaCN2　 6 [对点训练] 1．(2024·湖南卷)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH+C+N2Li2CN2+H2，晶胞如图所示，下列说法错误的是 (　 ) A．合成反应中，还原剂是LiH和C B．晶胞中含有的Li+个数为4 C．每个C周围与它最近且距离相等的Li+有8个 D．C为V形结构 解析：选D　LiH中H元素为-1价，C中N元素为-3价，C元素为+4价，根据反应2LiH+C+N2Li2CN2+H2可知，H元素由-1价升高到0价，C元素由0价升高到+4价，N元素由0价降低到-3价，由此可知还原剂是LiH和C，故A正确；根据均摊法可知，Li+位于晶胞的面上，则含有Li+的个数为8×=4，故B正确；观察位于体心的C可知，与它最近且距离相等的Li+有8个，故C正确；C的中心原子C原子的价层电子对数为2+×(4+2-3×2)=2，且C与CO2互为等电子体，可知C为直线形分子，故D错误。 2．按要求回答问题。 (1)硅化镁是一种窄带隙n型半导体材料，在光电子器件、能源器件、激光、半导体制造等领域具有重要应用前景。硅化镁的晶胞参数a=0.639 1 nm，属于面心立方晶胞，结构如图1所示。Si原子的配位数为　　　　。  (2)图2所示为高温超导领域里的一种化合物(钙钛矿)结构中的最小重复单元。该化合物中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子有　　　　个。  (3)NaAlH4晶胞结构如图3所示，它由两个正六面体叠加而成，NaAlH4晶体中，与Al紧邻且等距的Na+有　　　个。  (4)一种由Y(与Sc同族)、Fe、Ba、O组成的晶体如图4所示，晶胞棱上的球代表Ba，顶点的球代表Y，四方锥中心和八面体中心的球代表Fe，其余小球代表O。其中Y的配位数为　　　　。  解析：(3)以体心的Al研究，与之紧邻且等距的Na+位于晶胞棱心、晶胞中上面立方体左右侧面面心、晶胞中下面立方体前后面的面心，与Al紧邻且等距的Na+有8个。 答案：(1)8　(2)6　(3)8　(4)8 [课时跟踪检测] 1．(2025·四川乐山模拟)下列有关晶体结构的叙述错误的是 (　 ) A．金刚石的网状结构中，最小的环上有6个碳原子 B．分子晶体熔化时，不破坏共价键；共价晶体熔化时，破坏共价键 C．在金属铜的晶体中，由于存在自由电子，因此铜能导电 D．在氯化铯晶体中，每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有8个 解析：选D　金刚石结构中，最小的环上有6个碳原子，A正确；分子晶体熔化时只是状态发生变化，只破坏分子间作用力，没有化学键的断裂，共价晶体的构成微粒是原子，熔化时共价键被破坏，B正确；金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，在通电条件下，自由电子的定向移动使得金属晶体能导电，C正确；在氯化铯晶体结构中，每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有6个，D错误。 2．镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是Ni，图①和图②是晶胞的不同切面。下列说法错误的是 (　 ) A．催化活性：①>② B．镍酸镧晶体的化学式为LaNiO3 C．La周围紧邻的O有4个 D．La和Ni的最短距离为a 解析：选C　具有催化活性的是Ni，图②中没有Ni原子，则催化活性：①>②，故A正确；镍酸镧电催化剂立方晶胞中含有1个La，12×=3个O，8×=1个Ni，镍酸镧晶体的化学式为LaNiO3，故B正确；由晶胞结构可知，La在晶胞体心，O在晶胞的棱心，则La周围紧邻的O有12个，故C错误；由晶胞结构可知，La和Ni的最短距离为体对角线的一半，为a，故D正确。 3．高温下，超氧化钾晶体结构与NaCl的相似，其晶体结构的一个基本重复单元如图所示，已知晶体中氧的化合价可看作部分为0，部分为-2。下列说法正确的是 (　 ) A．晶体中每个K+周围有8个，每个周围有8个K+ B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞中含有4个K+和4个 C．晶体中与每个K+距离最近的K+有8个 D．晶体中，0价氧原子与-2价氧原子的数目比为2∶1 解析：选B　由晶胞结构图可知，晶体中每个K+周围有6个，同样每个周围有6个K+，A错误；根据均摊法，每个晶胞中含有8×+6×=4个K+、1+12×=4个，超氧化钾晶体中两种离子的个数比为1∶1，所以其化学式为KO2，B正确；根据晶胞结构可知，晶体中与每个K+距离最近的K+有12个，C错误；中O的平均化合价为-0．5，所以若有1个-2价氧原子，则应有3个0价的氧原子，故0价氧原子与-2价氧原子个数比为3∶1，D错误。 4．某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。已知该晶体的密度为d g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则下列说法错误的是 (　 ) A．方块A含有1个Fe2+、4个O2- B．方块B含有0.5个Fe2+、4个O2-、4个Fe3+ C．该氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为1∶2∶4 D．晶胞的棱长为×107 nm 解析：选A　根据均摊法计算，方块A含有1+4×=1.5个Fe2+、4个O2-，故A错误。根据均摊法计算，方块B含有4×=0.5个Fe2+、4个O2-、4个Fe3+，故B正确。Fe2+位于晶胞的顶点、面心以及方块A的体心，O2-位于方块A、B的内部，Fe3+位于方块B的内部；晶胞中Fe2+数目=4+8×+6×=8、Fe3+数目=4×4=16，O2-数目=4×8=32，故该氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为8∶16∶32=1∶2∶4，故C正确。设该晶胞的棱长为a cm，晶胞中含有Fe2+、Fe3+、O2$$