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

这是一份回归教材重难点12 原子、分子和晶体结构再归纳-【查漏补缺】2023年高考化学三轮冲刺过关（新高考专用）（原卷版），共20页。试卷主要包含了原子结构和性质，分子结构和性质，晶体结构和性质等内容，欢迎下载使用。
回归教材重难点12 原子、分子和晶体结构再归纳

物质结构与性质重点考查考生对基础知识的掌握情况，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质。①在原子结构部分主要命题点有电子排布式或排布图的书写，电离能、电负性大小、微粒半径的比较与判断。②在分子结构部分主要命题点有化学键类型的判断，分子构型的判断，中心原子杂化方式的判断，能从化学键角度认识分子的结构、性质，从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。③在晶体结构部分主要命题点有晶体类型的判断，晶体结构的计算等。
本考点是高考五星高频考点，在新高考中和主要以选择题和综合题两种题型呈现，2020年~2022年各地新高考卷均有考查。

一、原子结构和性质
&表示原子结构的两种化学用语
1．各类要求的电子排布式（以铁原子为例）
（1）电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2
（2）简化电子排布式：［Ar］3d64s2
（3）价电子（外围电子、特征电子）排布式：3d64s2
（4）最外层电子排布式：4s2
（5）M层电子排布式：3s23p63d6
（6）最高能级电子排布式：3d6
2．各类要求的电子排布图（以铁原子为例）
（1）电子排布图：
（2）轨道表示式：
（3）价电子排布图：
（4）原子结构示意图：
&特征电子
1．1~36号元素原子的未成对电子数（n）
（1）n＝1：ns1（4）、ns2np1（3）、ns2np5（3）、3d14s2（1）、3d104s1（1），共12种
（2）n＝2：ns2np2（3）、ns2np4（3）、3d24s2（1）、3d84s2（1），共8种
（3）n＝3：ns2np3（3）、3d34s2（1）、3d74s2（1），共5种
（4）n＝4：3d64s2（1），共1种
（5）n＝5：3d54s2（1），共1种
（6）n＝6：3d54s1（1），共1种
2．各种特征的电子（以Mn为例，1s22s22p63s23p63d54s2）
（1）不同运动状态的电子数：25
（2）不同空间运动状态的电子数：15
（3）形状不同的电子云种类：3
（4）不同能级（能量）的电子种类：7
（5）最高能级的电子数：5
（6）最高能层的电子数：2
&元素在周期表中的位置
1．主族：主族序数＝原子的最外层电子数，周期序数＝原子的电子层数
2．21~30号：根据3d和4s上的电子数之和确定
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
3d14s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d64s2
3d74s2
3d84s2
3d104s1
3d104s2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
3．元素的分区

【特别提醒】He属于s区元素
&元素原子性质的递变规律
1．原子半径递变规律
（1）同主族
①规律：从上到下，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大
②实例：r（F）＜r（Cl）＜r（Br）
（2）同周期（除稀有气体）
①规律：从左到右，核电荷数越大，原子半径越小
②实例：r（Na）＞r（Mg）＞r（Al）
（3）同周期（过渡元素）：同一周期自左到右原子半径的变化幅度不大
（4）大多数原子
①规律：一般电子层数越多，半径越大
②实例：r（S）＞r（C）
2．离子半径的比较
（1）同主族
①规律：从上到下，电子层数逐渐增多，离子半径逐渐增大
②实例：r（Li+）＞r（Na+）＞r（K+），r（I－）＞r（Br－）＞r（Cl－）＞r（F－）
（2）同周期
①规律：从左到右，核电荷数越大，离子半径越小，阴离子半径比阳离子半径大
②实例：r（Cl－）＞r（S2－）＞r（P3－）＞r（Na+）＞r（Mg2+）＞r（Al3+）
（3）具有相同电子层结构
①规律：核电荷数越大，离子半径越小
②实例：r（O2－）＞r（F－）＞r（Na+）＞r（Mg2+）＞r（Al3+）
（4）电子数和核电荷数均不同
①规律：通过电子数或核电荷数相同的微粒作参照物
②实例：r（Al3+）＜r（O2－）＜r（S2－）
（5）同种元素的原子和离子
①规律：价态越高，半径越小
②实例：r（Fe）＞r（Fe2+）＞r（Fe3+），r（S）＜r（S2－）
3．第一电离能变化规律
（1）根据递变规律判断
①基本规律：周期表右上角位置的He原子的I1最大
②特殊规律：同一周期中I1，ⅡA＞ⅢA；ⅤA＞ⅥA
元素
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
I1大小
⑧
⑥
⑦
⑤
③
④
②
①
（2）根据金属性判断
①基本规律：I1越小，金属性越强，注意ⅡA和ⅤA族元素的特殊性
②金属元素和非金属元素的I1：I1（金属）＜I1（非金属）
（3）根据微粒结构判断
①稳定结构微粒的I大：全满、半满和全空状态稳定
②I（全满）＞I（半满）
③判断：I1（Cu）＜I1（Ni），I2（Cu）＞I2（Zn）
4．电负性的递变规律
（1）周期表右上角氟元素的最大
（2）电负性大小
①电负性最大的前三种元素：F＞O＞N
②氢元素的电负性：C＞H＞B；P＞H＞Si
二、分子结构和性质
&共价键类型
1．σ键与π键（按原子轨道重叠方式分类）
键类型
σ键
π键
轨道重叠方式
沿键轴方向“头碰头”重叠
沿键轴方向“肩并肩”重叠
类型
s－sσ键、s－pσ键、p－pσ键
p－pπ键
轨道重叠部分
两原子核之间，在键轴处
键轴上方和下方，键轴处为零
轨道重叠程度
大
小
键的强度
较大
较小
化学活泼性
不活泼
活泼
成键规律
共价单键为σ键，共价双键为1个σ键和1个π键、共价三键为1个σ键和2个π键
2．极性键和非极性键（按共用电子对的偏移程度分类）
（1）同种元素形成非极性键
（2）不同种元素形成极性键
（3）极性强弱：成键元素的电负性差别越大，共用电子对偏移程度越大，极性越强。
3．配位键和普通共价键
（1）配位键的成键条件
①中心体：提供空轨道的原子、分子或离子
②配位体：提供孤对电子的原子、分子或离子
（2）配位键的判断
①不正常的共价键即为配位键（比正常的成键数多或少）
②分子和其他微粒形成的化学键一定是配位键
（3）配位键的表示方法：A（配位体）→B（中心体）
①金属和非金属间成键：非金属元素→金属元素

②非金属和非金属成键：需判断孤对电子提供者

&配位化合物
1．配合物的构成

（1）配位数：配位体的个数，不一定是配位键的个数。如［Cu（En）2］2+的配位数为2，配位键数为4

（2）配合物中的化学键
①内界和外界通过离子键结合，一般较易电离
②中心体和配位体通过配位键结合，一般很难电离
（3）配合物结构的确定
①1mol［CoCl2（NH3）4］Cl1 mol AgCl
②1mol［CoCl（NH3）5］Cl22 mol AgCl
2．配合物的稳定性：提供孤对电子和空轨道的能力越强，越稳定
（1）配位原子的半径越大，越易提供孤对电子
（2）过渡金属提供空轨道的能力强
（3）判断
①血红蛋白：Mb·O2、Mb·CO、Mb·NO，Mb·CO最稳定
②稳定性：［Mg(NH3)4］2+＜［Cu(NH3)4］2+
3．配合物的空间结构
（1）二配位：一般是直线形
（2）AB4型四配位
①AB2C2有一种结构：正四面体形

②四配位：AB2C2有两种结构：正方形

（3）六配位：一般是正八面体形

&杂化方式的判断
1．公式计算法
（1）公式：价层电子对数（n）＝
①适用范围：ABn型分子或ABnm±型离子
②杂化方式：n＝2，sp杂化；n＝3，sp2杂化；n＝4，sp3杂化；n＝5，sp3d杂化；n＝6，sp3d2杂化
③使用局限：CN－无法根据该公式计算杂化方式
（2）价电子数和单电子数
①0族元素（Ar、Kr、Xe）：提供8个价电子，提供0个单电子
②ⅦA族元素（F、Cl、Br）：提供7个价电子，提供1个单电子
③ⅥA族元素（O、S、Se）：提供6个价电子，提供0个单电子
④ⅤA族元素（N、P、As）：提供5个价电子，提供3个单电子
⑤ⅣA族元素（C、Si、Ge）：提供4个价电子，提供4个单电子
⑥ⅢA族元素（B、Al、Ga）：提供3个价电子，提供0个单电子
⑦ⅡA族元素（Be）：提供2个价电子，提供0个单电子
⑧ⅠA族元素（H）：提供1个单电子
（3）特殊的处理的方式
①当出现单电子时，单电子算一对。如n＝≈4
②单取代基：如－CH3、－NH2、－OH，提供1个单电子
微粒
－CH3
－OH
HCHO
SOCl2
Al（CH3）3
杂化
sp3
sp3
sp2
sp3
sp2
③非常规型微粒
微粒
O3
I3+
S2O32－
变形
OO2
II2+
SSO32－
杂化
sp2
sp3
sp3
2．根据键数和孤电子对数之和判断
（1）适用范围：多中心微粒、有结构图的微粒
（2）轨道数（价层电子对数）：n＝键数+孤电子对数
（3）根据有机物的成键特点判断
①键C、N、O（、、－O－）：sp3杂化
②双键C、N、O（、－－、）：sp2杂化；双双键“＝C＝”：sp杂化
③叁键C、N（―C≡C―、―C≡N）：sp杂化
3．根据微粒构型判断
微粒构型
四面体
三角锥
平面
V形
直线
杂化方式
sp3
sp3
sp2
sp3或sp2
sp3或sp2或sp
&微粒的空间构型
1．轨道构型和微粒构型的区别
（1）轨道构型（VSEPR模型）
n
2
3
4
杂化方式
sp
sp2
sp3
轨道构型
（理想化模型）



直线形
平面正三角形
正四面体形
轨道夹角
180°
120°
109°28′
（2）轨道构型和微粒构型的关系
中心原子的杂化轨道类型
sp
sp2
sp3
微粒的价电子对数
2
3
4
成键电子对数
2
3
2
4
3
2
中心原子的孤电子对数
0
0
1
0
1
2
价电子对互斥理论模型名称
直线形
三角形
四面体形
微粒的空间结构名称
直线形
三角形
角形
四面体形
三角锥形
角形
实例
BeCl2
BF3
SnBr2
CH4
NH3
H2O
2．分子极性判断
（1）结构判断
①对称性判断：高度对称的是非极性分子
分子




分子类型
非极性分子
非极性分子
极性分子
非极性分子
②孤电子对判断：中心原子上含孤电子对的一定是极性分子
③构型判据：分子构型和轨道构型完全一致的是非极性分子
分子
HCHO
PCl3
PCl5
SF6
轨道构型
平面正三角形
正四面体形
三角双锥形
正八面体形
分子构型
平面三角形
三角锥形
三角双锥形
正八面体形
分子类型
极性分子
极性分子
非极性分子
非极性分子
（2）AB2C2型分子
①立体结构：只有一种结构，极性分子

②平面结构：两种结构
图示


分子类型
极性分子
非极性分子
（3）实验判据：相似相溶原理
①极性分子易溶于极性溶剂
②非极性分子易溶于非极性溶剂
&等电子体
1．含义：原子数相同，价电子总数相等
（1）H2O和NH3的原子数不同，价电子数也不同，不是等电子体
（2）CO2和SiO2的原子数相同，价电子数相同，晶体类型不同，立体结构不同，不是等电子体
2．结构：立体结构、化学键类型相同，键角不一定相等
3．寻找方法：同族元素上下换；相邻元素左右移；电子电荷可互换
4．常见的等电子体
（1）三原子8电子
①结构：sp3杂化，角型或V型
②典例：H2O、H2F+、NH2－
（2）两原子10电子
①结构：sp杂化，直线形
②典例：N2、CO、CN－、C22－、O22+、NO+
（3）两原子11电子
①结构：sp杂化，直线形
②典例：NO、O2+
（4）三原子16电子
①结构：sp杂化，直线形
②典例：CO2、CS2、N2O、SCN－、NO2+、N3－、BeCl2、CNO－、AlO2－、BeO22－
（5）三原子18电子
①结构：sp2杂化，角型或V型
②典例：SO2、O3、NO2－
（6）四原子24电子
①结构：sp2杂化，平面正三角形
②典例：BO33－、CO32－、NO3－、SiO32－、SO3、BF3、BCl3、AlCl3
（7）四原子26电子
①结构：sp3杂化，三角锥型
②典例：PO33－、SO32－、ClO3－
（8）五原子32电子
①结构：sp3杂化，正四面体形
②典例：ClO4－、SO42－、PO43－、SiO44－、BF4－、SiF4、CCl4、CF4、SiCl4
（9）五原子8电子
①结构：sp3杂化，正四面体形
②典例：CH4、NH4+
&键参数的比较
1．共价键的键能的比较
（1）键能和键长的关系：键长越短，键能越大
（2）同种元素不同类型键能：叁键＞双键＞单键
（3）共价分子的键能和稳定性的关系
①共价单键：半径越小，键能越大，分子越稳定
②叁键或双键：断裂1个键的能量越大，越稳定
③实例：活泼性CO＞N2
化学键
C－O
C＝O
C≡O
键能/kJ•mol－1
351
803
1071
化学键
N－N
N＝N
N≡N
键能/kJ•mol－1
159
418
946
2．共价键的键长的比较
（1）看有成键原子上是否都有孤对电子
①无孤对电子：成键原子的半径之和越大，键长越长
②有孤对电子：孤对电子数越多，排斥越大，键长越长
③键长比较
微粒组
键长长短
NH3和PH3
N－H＜P－H
金刚石和晶体硅
C－C＜Si－Si
稳定性：H2O2＜N2H4＜CH3CH3
O－O＞N－N＞C－C
O2、O2－、O2+、O22－
氧氧键：O22－＞O2－＞O2＞O2+
（2）看能否形成键：形成键使键长变短
①乙烷、苯和乙烯：C－C＞特殊键＞C＝C
②金刚石和石墨中的碳碳键：金刚石＜石墨
③SO3的三聚体环状结构，键长：a＞b

3．键角大小的比较
（1）求键角的大小：利用价层电子对互斥理论计算的轨道夹角
价层电子对n
2
3
4
杂化方式
sp
sp2
sp3
键角
180°
120°
109°28′
（2）中心原子和配位原子均相同：中心原子上孤电子对越多，孤电子对键角的压缩作用越大，键角越小
①∠H－O－H：H2O＜H3O+
②∠H－N－H：NH2－＜NH3＜［Zn(NH3)6］2+
③∠H－C－H：CH3+＞－CH3＞CH3－
④∠O－N－O：NO2+＞NO2＞NO2－
（3）中心原子不同或配位原子不完全相同
①中心原子电负性大：中心原子的电负性越大，中心原子对键角的拉伸作用越大，键角越大
②配位原子电负性大：配位原子的电负性越大，配位原子对键角的压缩作用越大，键角越小
③实例：
微粒组
键角大小
NH3和PH3
∠H－N－H＞∠H－P－H
H2S和H2O
∠H－S－H＜∠H－O－H
NCl3和NF3
∠Cl－N－Cl＞∠F－N－F
HCHO和COCl2
∠H－C－H＞∠Cl－C－Cl
&氢键与微粒性质
1．氢键的表示：X－H…Y，“－”表示共价键，“…”表示氢键
2．氢键形成的一般条件
（1）分子中必须有氢原子
（2）氢原子两边有电负性大、半径小、具有孤对电子的元素（F、O、N）
①－NH3+中的N原子上没有孤对电子，N原子不能形成氢键
②－CHO中的H原子与C原子相连，H原子不能形成氢键
3．氢键的特点
（1）有方向性：沿着孤对电子的伸展方向成键
（2）有饱和性：氢原子与孤电子对相对应
4．氢键的存在
（1）三种气态氢化物：H2O、HF、NH3

（2）含羟基物质：含氧酸、含氧酸的酸式盐、醇、酸、酚及它们的水溶液

（3）含氨基物质：NH3、N2H4、DNA双螺旋体

5．氢键的类型
（1）分子间氢键；普遍存在
（2）分子内氢键：含多个N、O、F原子，且为邻位关系
硝酸
水杨醛
邻硝基苯酚



6．温度对氢键的影响：升高温度，微粒间的距离变大，氢键被（部分）破坏
7．氢键对物质性质的影响
（1）对物质熔沸点的影响
①分子间氢键相当于增大了相对分子质量，故熔沸点升高
②分子内氢键未增大分子量，却降低了分子极性，故熔沸点降低
③形成的分子间氢键越多，熔沸点越高
（2）对物质的电离的影响：酸性氢原子形成氢键，电离程度变小，酸性减弱
（3）对液体的黏度的影响：分子间有氢键的液体，一般黏度较大
甘油
甘醇
H3PO4
浓硫酸




（4）冰的密度：结冰时水中的氢键增多，水分子间的空隙变大，体积增大，密度减小
8．冰晶体中氢键键能的计算
（1）冰晶体中氢键的结构式

（2）1个水分子可以形成4个氢键，完全属于该水分子的氢键有2个
（3）冰的升华热＝范德华力+2mol氢键
&物质溶解性的比较
1．相似相溶原理：极性相似的分子间范德华力较大，其溶解度也大
（1）极性分子易溶于极性溶剂
（2）非极性分子易溶于非极性溶剂
（3）常见的极性分子和非极性分子
①极性分子：H2O、NH3、SO2、酒精
②非极性分子：CCl4、CS2、苯
2．氢键对物质溶解性的影响
（1）若溶质和溶剂分子间形成氢键，则它在水中的溶解度反常的大
（2）若溶质分子中存在氢键
①形成氢键可以降低溶质的极性，在水中的溶解度降低
②升高温度，溶质分子中的氢键被破坏，溶质和水之间形成氢键，溶解度又增大
3．某些基团对物质溶解性的影响
（1）常见的亲水基和憎水基
①亲水基：羟基、羧基、氨基、醛基等（容易与水形成氢键）
②憎水基：烃基、酯基等
（2）随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小
①甲醇、乙醇、甘油和水以任意比互溶
②戊醇在水中的溶解度明显减小
4．如果溶质和溶剂发生反应，将增大物质的溶解性
&无机含氧酸的酸性比较
1．非羟基氧原子数不同［(HO)mROn］
（1）基本规律：非羟基氧原子数n越多，酸性越强
①HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H4SiO4
②HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO
（2）微观解释：羟基氧原子数越多，氧原子所带的负电荷越多，中心原子上带的正电荷越多，中心原子对羟基氧原子的吸引力越强，氧原子多氢原子的吸引力越弱，氢离子越容易电离，酸性越强
2．非羟基氧原子数相同
（1）基本规律：中心元素的非金属性越强，酸性越强
①HClO4＞HBrO4
②H2CO3＞H2SiO3
③H3PO4＞H3AsO4
（2）微观解释：中心元素的非金属性越强，中心原子所带正电荷越多，中心原子对羟基氧原子的吸引力越强，氧原子多氢原子的吸引力越弱，氢离子越容易电离，酸性越强
三、晶体结构和性质
&晶体和非晶体的比较
1．结构判据：结构微粒是否有序排列
2．外形判据
（1）晶体一定具有规则几何外形
（2）具有规则几何外形的固体不一定是晶体
3．性质判据
（1）自范性判据：本质差异（能自发地呈现多面体外形的性质）
（2）熔点判据：是否有固定的熔点
（3）性向判据：硬度、导热性和导电性等物性在不同方向上是否相同
①晶体：各向异性
②非晶体：各向同性
4．实验鉴别
（1）常规鉴别：看固体是否有固定的熔点
（2）仪器鉴别：对固体进行X射线衍射实验
&晶体类型的判断
1．微粒判据（本质判据）
晶体类型
离子晶体
分子晶体
金属晶体
共价晶体
构成微粒
阴阳离子
分子
金属阳离子和自由电子
原子
2．作用力判据（本质判据）
晶体类型
离子晶体
分子晶体
金属晶体
共价晶体
作用力
离子键
分子间作用力
金属键
共价键
3．结构判据：共价晶体为立体网状结构

4．组成判据
（1）金属晶体：金属单质（除汞外）与合金
（2）共价晶体：金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅
（3）离子晶体：金属和非金属形成的晶体及铵盐，AlCl3等除外
（4）分子晶体
①典型物质：非金属和非金属形成的晶体和AlCl3
②反例物质：铵盐及共价晶体
5．性能判据
（1）金属晶体：导热、导电、延展性、机械性能良好
（2）离子晶体：硬度较大或略硬而脆，大部分易溶于水
（3）共价晶体：硬度很大，熔沸点很高，不溶于任何常见的溶剂
（4）分子晶体：硬度小；熔沸点很低，常温下呈气体或液体；挥发性很强
6．用途判据
（1）共价晶体：常用于制作半导体材料
（2）共价晶体：常用于制作超硬、耐磨材料
（3）共价晶体：常用于制作耐高温、耐腐蚀材料
（4）分子晶体：常用于制作致冷剂
（5）金属晶体：常用于制作导电材料
7．实验判据
（1）离子晶体：熔融状态下能导电的化合物晶体
（2）分子晶体或共价晶体：熔融状态下不能导电的化合物晶体
（3）金属晶体：固体和熔融状态下都能导电的晶体
&晶体熔沸点的比较
1．晶体熔沸点的比较

2．分子晶体熔沸点的比较

3．简答模板：晶体类型影响因素作用力强弱结果
（1）共价晶体：A和B都是共价晶体，A的原子半径小，键长短，键能大，共价键强，熔沸点高（硬度大）
（2）离子晶体：A和B都是离子晶体，A的离子半径小，离子所带电荷多，离子键强（晶格能大），熔沸点高
（3）金属晶体：A和B都是金属晶体，A的离子半径小，离子所带电荷多，金属键强，熔沸点高（硬度大）
（4）分子晶体
①A和B都是分子晶体，A的相对分子质量大，分子间作用力强，熔沸点高
②A和B都是分子晶体，A中存在分子间氢键，分子间作用力强，熔沸点高
③A和B都是分子晶体，A中存在分子内氢键，分子间作用力弱，熔沸点低
（5）不同晶体
①A是离子晶体，靠较强的离子键结合；B为分子晶体，靠较弱的范德华力结合，所以A的熔沸点高
②A是共价晶体，靠较强的共价键结合；B为分子晶体，靠较弱的范德华力结合，所以A的熔沸点高
③A是金属晶体，靠较强的金属键结合；B为分子晶体，靠较弱的范德华力结合，所以A的熔沸点高
&晶体结构分析
1．晶胞中微粒个数：均摊法
晶胞
正或长方体
正六棱柱
正三棱柱
示意图



顶点上微粒



侧棱上微粒



上下棱微粒



面点上微粒



内部的微粒
1
1
1
2．金属晶体的四种堆积方式
堆积名称
面心立方
最密堆积
体心立
方堆积
六方最
密堆积
简单立
方堆积
堆积模型








堆积类型
A1型
或铜型
A2型或钾型
A3型
或镁型
Po型
堆积方式
…ABCABC…

…ABAB…



配位数
12
8
12
6
晶胞结构




投影图




2．典型离子晶体的空间构型
类型
NaCl型
CsCl型
立方ZnS型
CaF2型
图示




结构特点
1/8晶胞为简单立方结构
体心立
方结构
间隔排列的4个小立方体的体心各有1个Zn2+
8个小立方体的
体心各有1个F－
配位数
6
8
4
Ca2＋：8
F－：4
3．常见分子晶体和共价晶体的晶胞
晶胞
二氧化碳
金刚石
碳化硅
二氧化硅
图示




结构特点
面心立方
同ZnS
将金刚石中内部的4个碳原子换成硅原子
将晶体硅中每个硅硅键中间插入1个氧原子
配位数
12
4
4
Si：4；O：2
投影图




4．金刚石、晶体硅和二氧化硅的结构

（1）结构特点
①基本结构：正四面体结构，中心原子配位数为4
②空间构型：立体网状结构，键角为109°28′，都是sp3杂化
（2）最小的环
晶体
最小环
被共用的最小环数
原子
共价键
金刚石

_六元环
C：12
C－C键：6
二氧
化硅

_十二元环
Si：12
O：6
Si－O键：6
（3）化学键数
①金刚石：1mol金刚石中含2NA个C－C键
②晶体硅：1mol晶体硅中含2NA个Si－Si键
③二氧化硅：1mol二氧化硅中含4NA个Si－O键
5．石墨的结构
（1）结构特点
①基本结构：层状结构
②层内构型：平面正六边形结构，键角为120°，杂化方式：sp2
③最小碳环：有6个碳原子，实际含2个碳原子
（2）化学键
①1mol石墨中含有1.5mol C－C键（键）
②层和层的自由电子构成1个大键，沿层的平行方向可导电
（3）微粒间作用力
①层内部：共价键
②层之间：范德华力
③石墨的大键具有金属键的性质
（4）物理性质
①熔点：比金刚石的高，C－C键的键长比金刚石中的短
②质地：比较柔软，层与层间的距离比C－C键的键长长，作用力小
（5）晶体类型：混合键型晶体

&晶体的有关计算
1．晶体中某些几何体中的数量关系（晶胞参数为a）
（1）立方体体对角线＝a，面对角线＝a
（2）面心立方晶胞相邻的两个面心间的距离＝a

（3）正四面体中各量的关系

①直角三角形BEC中：（BC）2＝（CE）2+（BE）2
②BO＝BE，OE＝BE
③直角三角形AOB中：（AB）2＝（BO）2+（AO）2
2．四种金属晶体晶胞的结构特点
（1）面心立方：面对角线上的三个原子相切：4r＝a
（2）体心立方：体对角线上的三个原子相切：4r＝a
（3）简单立方：侧面上的原子两两相切：2r＝1a

（4）六方最密：正四面体相邻原子两两相切：2r＝1a
3．晶胞密度的计算
（1）计算公式：ρ＝＝
（2）晶胞的体积：V＝Sh（S为底面积，h为高）
①立方体晶胞：V＝a3
②长方体晶胞：V＝abc
③正三棱柱晶胞：V＝a2hsin60°＝

④正六棱柱晶胞：V＝6×a2hsin60°＝
⑤六方最密堆积晶胞：V＝a2sin60°×2h＝2××a2sin60°＝a3
（3）单位换算
①1pm＝10－12m＝10－10cm
②1nm＝10－9m＝10－7cm
③1μm＝10－6m＝10－4cm
4．空间利用率
（1）空间利用率＝×100%
（2）原子的体积：V＝πr3（r为原子半径）
（3）晶胞体积
①根据晶胞参数计算
②根据密度计算：V＝

1．（2022·江苏省选择考）工业上电解熔融Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）的混合物可制得铝。下列说法正确的是（ ）。
A．半径大小：r（Al3+）＜r（Na+）
B．电负性大小：x（F）＜x（O）
C．电离能大小：I1（O）＜I1（Na）
D．碱性强弱：NaOH＜Al（OH）3
2．（2022·山东省等级考）AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N－Al键、N－Ga键。下列说法错误的是（ ）。
A．GaN的熔点高于AlN
B．晶体中所有化学键均为极性键
C．晶体中所有原子均采取sp3杂化
D．晶体中所有原子的配位数均相同
3．（2022·海南省选择考）已知CH3COOH+Cl2ClCH2COOH+HCl，ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强。下列有关说法正确的是（ ）。
A．HCl的电子式为
B．Cl－Cl键的键长比I－I键短
C．CH3COOH分子中只有σ键
D．ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强
4．（2022·江苏省选择考）下列说法正确的是（ ）。
A．金刚石与石墨烯中的C－C－C夹角都为120°
B．SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子
C．锗原子（32Ge）基态核外电子排布式为4s24p2
D．ⅣA族元素单质的晶体类型相同
5．（2022·辽宁省选择考）短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是（ ）。
A．X能与多种元素形成共价键
B．简单氢化物沸点：Z＜Q
C．第一电离能：Y＞Z
D．电负性：W＜Z
6．（温州市普通高中2023届高三第一次适应性考试）下列说法不正确的是（ ）。
A．激光、荧光、LED灯光都与电子跃迁释放能量有关
B．臭氧为弱极性分子，在水中的溶解度高于在四氯化碳中的溶解度
C．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质
D．由于甲基（－CH3）推电子，甲酸的pKa小于乙酸的pKa
7．（辽宁省抚顺市2022~2023学年高三4月联考）砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作太阳能电池。AsCl3是合成GaAs的原料之一，其中Ga与Al同族，As与N同族。下列叙述正确的是（ ）。
A．电负性：Cl＞Ga＞As
B．AsCl3中含有键
C．AsCl3分子为平面三角形
D．基态Ga和As原子的未成对电子数相同
8．（湖北省高中名校联盟2022~2023学年高三第三次联合测评）Na2B4O7·10H2O俗称硼砂，其结构如下图所示。下列说法错误的是（ ）。

A．B和O原子的杂化方式完全相同
B．阴离子中存在配位键
C．第一电离能：Na＜B＜O
D．硼砂的水溶液显碱性
9．（湖北省部分重点中学2022~2023学年高三4月联考）石墨烯是一种单层二维晶体，可利用强氧化剂在石墨层间引入大量基团（如－OH、－COOH等），以削弱层间作用力，而剥落得到氧化石墨烯。下列说法错误的是（ ）。

A．石墨中C原子个数与C－C个数比为2∶3
B．氧化石墨烯能够剥落，是因为削弱了石墨层与层之间的范德华力
C．氧化石墨烯在水中的溶解度大于石墨烯
D．氧化石墨烯中C原子杂化方式与石墨相同
10．（湖南省长沙市2022~2023学年高三3月模拟）我国科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，再用射频电火花喷射氮气，获得超硬新材料β－氮化碳薄膜，结构如图，下列有关β－氮化碳的说法错误的是（ ）。

A．碳原子采取sp3杂化、氮原子采取sp2杂化
B．氮化碳属于共价晶体
C．氮化碳的化学式为C3N4
D．氮化碳硬度超过金刚石晶体
11．（湖南省衡阳市2022~2023学年高三3月模拟）氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氮气经过一系列的变化可以合成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料；NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物［Fe（NO）（H2O）5］SO4，减少环境污染。下列说法正确的是（ ）。
A．Fe2+提供孤电子对用于形成配位键
B．该配合物中阴离子空间结构为三角锥形
C．配离子为［Fe（NO）（H2O）5］2+，中心离子的配位数为6
D．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表的p区
12．（安徽省蚌埠市2023届高三第二次质检）某种药物分子结构如图所示。其中W的原子核只有1个质子，元素X、Y、Z原子序数依次增大，且均位于W的下一周期，元素Q的原子比Z原子多8个电子。下列说法正确的是（ ）。

A．X、Y、Z原子半径逐渐增大
B．分子中Y原子为sp3杂化
C．1mol该分子中含孤电子对数22NA
D．Y、Z、Q最简单氢化物水溶液酸性逐渐减弱
13．（山东省济南市2023届高三一模）冠醚是由多个二元醇分子之间脱水形成的环状化合物。18－冠－6可用作相转移催化剂，其与K+形成的螯合离子结构如图所示。下列说法错误的是（ ）。

A．该螯合离子中碳与氧原子具有相同的杂化类型
B．该螯合离子中所有非氢原子可以位于同一平面
C．该螯合离子中极性键与非极性键的个数比为7∶1
D．与二甲醚（CH3OCH3）相比，该螯合离子中“C－O－C”键角更大
14．（天津市河东区2022~2023学年高三3月模拟）NH4Cl的晶胞为立方体，其结构如下。下列说法不正确的是（ ）。

A．NH4Cl晶体属于离子晶体
B．NH4Cl晶胞中H－N－H键角为90°
C．NH4Cl晶体中既有离子键又有共价键
D．每个Cl－周围与它最近且等距离的NH4+的数目为8
15．（湖南省郴州市2023届高三下学期2月模拟）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为（，，）。已知Xe－F键长为rpm，下列说法不正确的是（ ）。

A．该晶体的密度为g/cm3
B．B点原子的分数坐标为（0，0，r）
C．晶胞中A、B间距离d＝pm
D．基态F原子的核外电子空间运动状态有5种
16．（2022·广东省等级考）硒（Se）是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光（AIE）效应以来，AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子IV的合成路线如下：

（1）Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为_______。
（2）H2Se的沸点低于H2O，其原因是_______。
（3）关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_______。
A．I中仅有键
B．I中的Se−Se键为非极性共价键
C．II易溶于水
D．II中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2
E．I~III含有的元素中，O电负性最大
（4）IV中具有孤对电子的原子有_______。
（5）硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4_______ H2SeO3（填“＞”或“＜”）。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠（Na2SeO4）可减轻重金属铊引起的中毒。SeO42－的立体构型为_______。
（6）我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。

①X的化学式为_______。
②设X的最简式的式量为，晶体密度为g•cm－3，则X中相邻K之间的最短距离为_______ nm（列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值）。
17．（2022·河北省选择考）含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物（简写为CZTS），是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：
（1）基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为__________。
（2）Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是______，原因是_____________________。
（3）SnCl－3的几何构型为__________，其中心离子杂化方式为__________。
（4）将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是__________（填标号）。
A．［Cu（NH3）2］Cl B．［Cu（NH3）4］SO4
C．［Zn（NH3）4］SO4 D．Na2［Zn（OH）4］
（5）如图是硫的四种含氧酸根的结构：

根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Mn2+转化为MnO4－的是_______（填标号）。理由是_______。
18．（2022·山东省等级考）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni（CN）x·Ni（NH3）y·zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示（H原子未画出），每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为a＝b≠c，＝＝γ＝90°。回答下列问题：

（1）基态Ni原子的价电子排布式为_______，在元素周期表中位置为_______。
（2）晶胞中N原子均参与形成配位键，Ni2+与Zn2+的配位数之比为_______；x∶y∶z＝_______；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是_______。
（3）吡啶（）替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大π键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据_______（填标号）。
A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道
（4）在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①_______，②_______。
（5）、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是_______。
19．（安徽省马鞍山市2021~2022学年高三第二次教学质量检测）四羰基镍［Ni（CO）4］主要用于制高纯镍粉，也用于制造塑料中间体。回答下列问题：
（1）Ni在周期表中的位置_____________。Ni基态原子排布式中3d能级上未成对电子数为____。
（2）Ni（CO）4中三种元素电负性由小到大的顺序为____________。
（3）Ni（CO）4为正四面体的配合物。它不溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_______。1molNi（CO）4中含有_______molσ键。
（4）已知碳的一种单质结构如图1所示，层间距离为335pm，层内的碳原子的核间距为142pm

①该单质的晶体类型为_______。
②从图1中取出该物质的晶胞如图2所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。例如图2中原子1的坐标为（0，0，0），原子2的坐标为（1，1，1），则原子3和原子4的坐标分别为_______、_______。
③根据图1中所给的数据，阿伏加德罗常数的值为NA，石墨的密度为_______g/cm3。（列出计算式）
20．（山东省潍坊市2023届高三3月学科核心素养测评）有机－无机复合钙钛矿（CaTiO3）型材料在太阳能电池及发光二极管等方面具有很好的应用前景，一种复合材料和CaTiO3（立方晶系）的晶胞结构如图所示。

已知：A为间隔的阳离子，例如C4H9NH3+、C4H9 CH2CH2NH3+等；A′为单一组分钙钛阳离子，例如CH3NH3+、CH（NH2）2+、Cs+等；B为单一组分钙钛矿中心离子Sn2+、Pb2+等，X为单一组分钙钛矿的阴离子，例如Cl－、Br－或I－等卤素离子。回答下列问题：
（1）基态Ti原子的价电子排布式为___________。
（2）H、C、N、O四种元素电负性由大到小的顺序为___________；第一电离能I1（C）、I1（N）、I1（O）由大到小的顺序为_____________________。
（3）CH（NH2）2+中C的杂化方式为___________；正丁胺（CH3CH2CH2CH2NH2）的沸点为77.8℃，正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）的沸点为117.6℃，正丁胺沸点低的原因是___________。
（4）CaTiO3中Ca的配位数为_______；A为C4H9NH3+，A′为CH（NH2）2+，B为Sn2+，X为I－，晶胞参数为anm和cnm，该晶体的密度为___________g•cm－3。
21．（河北承德2022~2023学年度高三2月模拟）硼元素对植物生长及人体健康有着十分重要的作用，硼的化合物被广泛应用于新材料制备、生活生产等诸多领域。
（1）下列硼原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________（填标号）
A． B．
C． D．
（2）晶体硼单质能自发呈现出正二十面体的多面体外形，这种性质称为晶体的________。
（3）硼元素的简单氢化物BH3不能游离存在，常倾向于形成较稳定的B2H6或与其他分子结合。
①B2H6分子结构如图，则B原子的杂化方式为________。

②氨硼烷（NH3BH3）被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，提供孤电子对的成键原子是________，写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子________（填化学式）。
（4）以硼酸（H3BO3）为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂。
①H3BO3晶体中单元结构如图Ⅰ所示。各单元中的氧原子通过________氢键（用“A－B…C”表示，A、B、C表示原子）连结成层状结构，其片层结构如图Ⅱ所示，层与层之间以________（填作用力名称）相结合构成整个硼酸晶体。

②硼氢化钠中BH4－的键角大小是________，立体构型为________。
③根据上述结构判断下列说法正确的是________。
A．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
B．硼酸晶体有滑腻感，可作润滑剂
C．H3BO3分子中硼原子最外层为8e－稳定结构
D．含1molH3BO3的晶体中有3mol氢键
（5）磷化硼（BP）是受高度关注的耐磨材料，可作为金属表面的保护层，其结构与金刚石类似，晶胞结构如图所示。磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中，B原子构成的几何形状是________；已知晶胞边长为apm，则磷化硼晶体的密度是________g·cm－3（列出含a、NA的计算式即可）。