高考复习难点7｜选考物质结构模块突破WORD

C3H3高考化学二轮选考物构突破+5年真题解析.rar: https:///file/21552650-424815597

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说明：2020年2月，临汾市第一中学化学组优秀教师王振中老师为临汾地区高三同学做《物质结构与性质》专题讲座，现将录播公布于此，供广大师生学习参考。致谢！

一、2014～2019五年大数据 

二、备考策略

从高考五年数据来看，新课标对本选考模块主要有两种考查形式：

一是围绕某一主题展开，

二是在应用元素周期表、原子结构与元素化合物的性质对元素进行推断的基础上，考查有关物质结构与性质中的重要知识点。考查热点主要涉及原子核外电子排布式、电子排布图、电离能、电负性、σ键、π键、杂化方式、分子或离子的空间构型(价层电子对互斥理论)、分子的极性、键角分析、晶体结构特点及微粒间作用力、共价键类型及氢键、均摊法求解晶体化学式有关晶胞的计算及晶体的熔沸点比较与判断。

预计2020高考的命题仍可能以新科技、新能源等热点为背景，着重考查学生对基本概念的掌握，同时强调空间想象能力和计算能力的考查，复习时加以重视！

三、考点突破

1．排布规律

能量最低原理 原子核外电子先占有能量最低的原子轨道 泡利原理 每个原子轨道中最多只能容纳2个自旋状态不同的电子 洪特规则 原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同

说明：能量相同的原子轨道在全充满、半充满和全空状态时，体系能量较低，原子较稳定。

2．表示形式

(1)核外电子排布式，如Cr：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，

可简化为[Ar]3d⁵4s¹。

(2)价层电子排布式：如Fe：3d⁶4s²。

(3)电子排布图又称轨道表示式

注意：元素电子排布式、简化电子排布式、元素价电子排布式的区别与联系。如Fe的电子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；简化电子排布式：[Ar]3d⁶4s²；价电子排布式：3d⁶4s²。

(1)规律：在元素周期表中，元素的第一电离能从左到右有增大的趋势，从上往下逐渐减小、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小。

(2)特性：同周期主族元素，第ⅡA族(ns²)全充满、ⅤA族(np³)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的ⅢA和ⅥA族元素。

(3)方法：我们常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O与Cl的电负性比较：

a．HClO中Cl为＋1价、O为－2价，可知O的电负性大于Cl；

b．Al₂O₃是离子化合物、AlCl₃是共价化合物，可知O的电负性大于Cl。

1．分类

 (1)

(2)配位键：形成配位键的条件是成键原子一方(A)能够提供孤电子对，另一方(B)具有能够接受孤电子对的空轨道，可表示为A→B。

2．σ键和π键的判断方法

共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。

1．杂化轨道

方法：判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型

①看中心原子有没有形成双键或三键。如果有1个三键，则其中有2个π键，用去了2个p轨道，则为sp杂化；如果有1个双键则其中有1个π键，则为sp²杂化；如果全部是单键，则为sp³杂化。

②由分子的空间构型结合价层电子对互斥理论判断。没有填充电子的空轨道一般不参与杂化，1对孤电子对占据1个杂化轨道。如NH₃为三角锥形，且有一对孤电子对，即4条杂化轨道应呈四面体形，为sp³杂化。

2．杂化轨道类型与分子构型的关系

杂化轨 道类型	杂化轨 道数目	分子构型	实例
sp	2	直线形	CO2、BeCl2、HgCl2
sp2	3	平面三角形	BF3、BCl3、CH2O
sp3	4	等性杂化：正四面体	CH4、CCl4、NH4＋
		不等性杂化：具体情况不同	NH3(三角锥形)、H2S、H2O(Ⅴ形)

3．等电子体的确定

(1)等电子原理：原子数相同、价电子总数相同的粒子互为等电子体。等电子体具有相同的结构特征(立体结构和化学键类型)，其性质相似。

(2)常见的等电子体及空间构型

等电子类型	常见等电子体	空间构形
2原子10电子	N2、CN－、C22－、CO、NO＋	直线形
2原子14电子	F2、O22－、Cl2	直线形
3原子16电子	CO2、N2O、CNO－、N3－、NO2＋、SCN－、HgCl2、BeCl2(g)	直线形
3原子18电子	O3、SO2、NO2－	V形
4原子8电子	NH3、PH3、CH3－、H3O＋	三角锥形
4原子24电子	SO3(g)、CO32－、NO3－、PO3－、BF3	平面三角形
4原子26电子	SO32－、ClO3－、BrO3－、IO3－、XeO3	三角锥形
5原子8电子	CH4、SiH4、NH4＋、PH4＋、BH4－	正四面体形
5原子32电子	CCl4、SiF4、SiO44－、SO42－、ClO4－、PO43－、CF4	正四面体形

(3)等电子体的寻找方法

原子数相同、价电子总数相同的粒子互为等电子体，根据等电子体定义，寻找等电子体的常用方法就是换原子。

方法一(竖换——同族替换)：换同族原子(同族原子价电子数相同)。如O₃和SO₂、CO₂和CS₂。

方法二(横换——左右移位)：换相邻族的原子，这时价电子发生变化，再通过得失电子使价电子总数相等。

[示例3](1)F₂通入稀NaOH溶液中可生成OF₂，OF₂分子构型为________，其中氧原子的杂化方式为________。

答案　V形　sp³

(2)CS₂分子中，共价键的类型有________，C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与CS₂具有相同空间构型和键合形式的分子或离子________。

答案σ键和π键　sp  CO₂、COS(或SCN^－、OCN^－等)

(3)磷和氯反应可生成组成比为1∶3的化合物，该化合物的立体构型为____________，中心原子的杂化轨道类型为________。

答案　三角锥形　sp³

(4)[2015·全国卷Ⅱ，37(4)节选]化合物D₂A(Cl₂O)的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________。

答案　V形　4

	范德华力	氢键	共价键
作用微粒	分子	H与N、O、F	原子
强度比较	共价键＞氢键＞范德华力
影响因素	组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大	形成氢键元素的电负性	原子半径
对性质 的影响	影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质	分子间氢键使熔、沸点升高，溶解度增大	键能越大，稳定性越强

[示例4][2016·全国卷Ⅰ，37(2)(3)](1)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是___________________________________。

[答题模板]

(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因______________

_________________________________________________________________。

	GeCl4	GeBr4	GeI4
熔点/℃	－49.5	26	146
沸点/℃	83.1	186	约400

[答题模板]

答案

(1)Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p­p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键

(2)GeCl₄、GeBr₄、GeI₄的熔、沸点依次增高。分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强

1．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法

熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目

A．NaCl(含4个Na^＋，4个Cl^－)

B．干冰(含4个CO₂)

C．CaF₂(含4个Ca^2＋，8个F^－)

D．金刚石(含8个C)

E．体心立方(含2个原子)

F．面心立方(含4个原子)

2．晶胞求算

(2)晶体微粒与M、ρ之间的关系

若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对原子质量)；又1个晶胞的质量为ρa³ g(a³为晶胞的体积，a为晶胞边长或微粒间距离)，则1 mol晶胞的质量为ρa³ N_A g，因此有xM＝ρa³ N_A。