微专题1　物质的结构与性质　元素周期律 （讲义+课件 2份打包）2025年高考化学二轮复习

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[常见基态原子、离子的电子排布式]1. 完成下列填空。(1)(2020·江苏卷)基态Fe的电子排布式为_______________________________。(2)(2017·江苏卷)基态Fe3＋的电子排布式为______________________________。(3)(2018·江苏卷)基态Fe2＋的电子排布式为______________________________。(4)(2019·江苏卷)基态Cu2＋的电子排布式为______________________________。(5)(2016·江苏卷)基态Zn2＋的电子排布式为______________________________。(6)(2015·江苏卷)基态Cr3＋的电子排布式为______________________________。
1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6
1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3
[元素的性质]2. 比较元素的相关性质。(1)(2020·江苏卷)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。(2)(2017·江苏卷)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为__________。
[共价键]3. 完成下列填空。(1)(2020·江苏卷)柠檬酸的结构简式如下图，1 ml柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的物质的量为__________。(2)(2018·江苏卷)N2分子中σ键与π键的物质的量之比n(σ)∶n(π)＝________。
(3)(2017·江苏卷)1 ml 丙酮( )分子中含有σ键的物质的量为__________。(4)(2023·江苏卷)钒酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元环结构，其结构式 可表示为_______________。
4. 完成下列填空。(1)(2020·江苏卷)[Fe(H2O)6]2＋中，与Fe2＋配位的原子是__(填元素符号)。(2)(2019·江苏卷)Cu2＋与OH－反应能生成[Cu(OH)4]2－，[Cu(OH)4]2－中的配位原子为______ (填元素符号)。(3)(2018·江苏卷)[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成[Fe(NO)(H2O)5]2＋，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。[Fe(NO)(H2O)5]2＋的结构如图所示，请在相应位置补填缺少的配体。
(4)(2016·江苏卷)[Zn(CN)4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键，不考虑空间结 构，[Zn(CN)4]2－的结构可用示意图表示为_________________________________。
[分子的空间结构]5. Ⅰ. 原子的轨道杂化类型。(1)(2020·江苏卷)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型为________。(3)(2017·江苏卷)丙酮( )分子中碳原子轨道的杂化类型为________。
(4)(2016·江苏卷)HOCH2CN的结构式为 ，该分子中碳原子轨道的杂化类型为__________。(5)(2013·江苏卷)在S的氢化物(H2S)分子中，S原子轨道的杂化类型为_____。(6)(2012·江苏卷)H2O 分子中O原子轨道的杂化类型为_____。Ⅱ. 分子或离子的空间结构。
[分子的物理性质]7. 完成下列填空。(1)(2019·江苏卷)推测抗坏血酸( )在水中的溶解度：________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。(2)(2017·江苏卷)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为____________________。(3)(2015·江苏卷)H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除了因为它们都是极性分子外，还因为______________________________________。(4)(2013·江苏卷)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是_________________ ____________________。
水分子与乙醇分子之间可以形成氢键
8. (1)(2024·江苏卷)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)，其中原子数目之比N(Fe)∶N(Bi)＝_______。
(3)(2021·江苏卷)1个AgI晶胞(如图)中含有__个I－。(4)(2019·江苏卷)1个Cu2O晶胞(如图)中，Cu原子的数目为__。
(5)(2014·江苏卷)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4，铜晶胞结构如图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为____。
9. (2024·江苏卷)下列有关反应描述正确的是(　　)A. CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，CH3CH2OH断裂C—OB. 氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程C. 丁烷催化裂解为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键D. 石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2
【解析】 CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，断裂CH3CH2OH分子中的C—H和O—H生成醛基，A错误；氟氯烃产生的氯自由基是催化剂，催化剂可以改变O3分解的历程，B正确；丁烷分子中没有π键，丁烷催化裂解为乙烷和乙烯，断裂丁烷分子中的碳碳σ键， C错误；石墨中碳原子轨道的杂化类型为sp2，金刚石中碳原子轨道的杂化类型为sp3，石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp2转变为sp3，D错误。
10. (2023·江苏卷)下列说法正确的是(　　)C. H2O2分子中的化学键均为极性共价键D. CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用
11. (2023·江苏卷)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是(　　)A. H2具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料B. 氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂C. H2O分子之间形成氢键，H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高D. N2H4中的N原子与H＋形成配位键，N2H4具有还原性
【解析】 液氨汽化时会吸收大量的热，故液氨可用作制冷剂，与氨极易溶于水无关，B错误；氢键影响的是物质的物理性质，热稳定性是物质的化学性质，热稳定性与氢键无关，C错误；N2H4中不存在配位键，N2H4中N元素的化合价为－2，处于中间价态，可失去电子，故N2H4具有还原性，D错误。
12. (2022·江苏卷)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4s24p2D. ⅣA族元素单质的晶体类型相同
【解析】 金刚石中碳原子为sp3杂化，键角为109°28′，石墨烯中碳原子为sp2杂化，键角为120°，A错误；SiH4、SiCl4为均正四面体形结构，结构对称，正、负电荷中心重合，Si—H、Si—Cl均为极性键，均是由极性键构成的非极性分子，B正确；锗是32号元素，锗原子核外有32个电子，基态锗原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，C错误；ⅣA族C、Si元素的单质的晶体类型不一定相同，C元素的单质有共价晶体，如金刚石，也有混合型晶体，如石墨，Si元素的单质为共价晶体，该族的其他元素的单质为金属晶体，D错误。
13. (2024·江苏卷)反应PbS＋4H2O2===PbSO4＋4H2O可用于壁画修复。下列说法正确的是(　　)A. S2－的结构示意图为 B. H2O2分子中既含离子键又含共价键D. H2O的空间结构为直线形
【解析】 S2－的结构示意图为 ，A错误；H2O2分子中只含共价键，B 错误；H2O分子中的O原子的轨道杂化类型为sp3, H2O的空间结构为V形，D错误。
14. (2023·江苏卷)反应NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是(　　)C. N2分子中存在N≡N键D. H2O为非极性分子
15. (2022·江苏卷)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是　　(　　)A. Na2O2的电子式为 B. H2O的空间结构为直线形C. H2O2中O元素的化合价为－1D. NaOH仅含离子键
【解析】 过氧化钠是离子化合物，电子式是 ，A 错误；H2O分子空间结构为V形，B错误；NaOH的OH－中，O原子和H原子之间是共价键，D错误。
16. (2021·江苏卷)反应Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是(　　)A. Cl2是极性分子B. NaOH的电子式为 C. NaClO既含离子键又含共价键D. Cl－与Na＋具有相同的电子层结构
【解析】 Cl2分子正、负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；NaOH的电子 式为 ，B错误；NaClO中，Na＋和ClO－之间存在离子 键，ClO－内部的Cl—O是共价键，该物质中含有离子键和共价键，C正确；Cl－核外有3个电子层，Na＋核外有2个电子层，二者电子层结构不同，D错误。
17. (2024·江苏卷)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表中第二周期的是(　　)A. O B. P C. Ca D. Fe
18. (2024·江苏卷)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)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>H2OD. 碱性：Al(OH)3>KOH
【解析】 Al3＋有2个电子层，而K＋有3个电子层，半径：r(Al3＋)＜r(K＋)，A错误；H2O分子间可形成氢键，沸点：H2S＜H2O，C错误；元素的金属性越强，其最高价的氧化物的水化物的碱性越强，碱性：Al(OH)3＜KOH，D错误。
19. (2023·江苏卷)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是(　　)A. 原子半径：r(C)＞r(Si)＞r(Ge)B. 电离能：I1(C)＜I1(Si)＜I1(Ge)C. 碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体D. 可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
【解析】 同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，A错误；同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，B错误；C元素有多种同素异形体，其中，金刚石是共价晶体，C60是分子晶体，石墨是混合型晶体，C错误。
20. (2022·江苏卷)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：r(Al3＋)＜r(Na＋)B. 电负性：χ(F)＜χ(O)C. 电离能：I1(O)＜I1(Na)D. 碱性：NaOH＜Al(OH)3
【解析】 核外电子数相同时，核电荷数越大，半径越小，故半径：r(Al3＋)＜r(Na＋)，A正确；同周期主族元素核电荷数越大，电负性越大，故电负性：χ(F)＞χ(O)，B错误；同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，故电离能：I1(O)＞I1(Na)，C错误；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故碱性：NaOH＞Al(OH)3，D错误。
21. (2021·江苏卷)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同个主族。下列说法正确的是(　　)A. 原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)B. X的第一电离能比同周期相邻元素的大C. Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强D. Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
【解析】 由题给信息推知，X、Y、Z、W分别为N元素、Al元素、Cl元素、Br元素。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，则原子半径：r(N)＜r(Cl)＜r(Al)＜r(Br)，A错误；氮原子的2p轨道处于半满稳定状态，氮元素的第一电离能比同周期相邻元素的大，B正确；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：Al＜Cl，则Al的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Cl的弱，C错误；非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：Cl＞Br，则热稳定性：HCl＞HBr，D错误。
1. 常见基态原子(或离子)的简化电子排布式(或价层电子排布式)
[Ar]3d104s1
[Ar]3d104s2
[Ar]3d104s24p3
[Ar]3d104s24p5
2. 元素周期律与元素性质(1)第一电离能说明：①同周期元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，但由于全充满或半充满的原因，ⅡA、ⅤA出现了反常；②同主族元素从上到下，第一电离能减小。
(2)电负性①同周期主族元素从左到右，电负性增大；②同主族元素从上到下，电负性减小。(3)主族元素性质(填“增强”或“减弱”)
化学键的类型：离子键、共价键、金属键。1. 离子键(1)带相反电荷离子之间的相互作用叫作离子键。(2)由离子键构成的化合物为离子化合物。(3)离子键的强弱判断：一般，阴、阳离子所带的电荷数越多、半径越小，离子键越强。如熔、沸点：MgO>NaCl>CsCl。
2. 共价键(1)原子间通过共用电子对形成的相互作用叫作共价键。(2)共价键的键参数
1. 价层电子对互斥模型和空间结构
2. 杂化类型与分子的空间结构
3. 键角大小的比较(1)杂化类型相同情况下，孤电子对数越多，键角越小，如键角：CH4>NH3>H2O。(2)空间结构相同情况下：①中心原子的电负性越大，键角越大，如键角：NH3>PH3；②中心原子相同，配位原子的电负性越大，键角越小，如键角：NF3＜NCl3、OF2＜H2O。
1. 极性分子与非极性分子
极性分子与非极性分子　超分子
2. 超分子(1)定义：超分子是由____________________的分子通过__________________形成的分子聚集体。(2)超分子定义中的分子是广义的，包括离子；超分子有的是有限的，有的是无限伸展的；超分子的重　　　要特征是________和______。
1. 范德华力与氢键的比较
分子间作用力(范德华力与氢键)
2. 同主族氢化物的沸点比较
3. 氢键对物质性质的影响
1. 常见的几种典型晶体的晶胞结构图及其主要性质
晶体类型与性质(学用P9)
2. 晶胞中粒子数目的计算
3. 晶体密度的计算(3)晶胞的体积：V＝a3(立方体)或abc(长方体)。
4. 晶体熔、沸点高低的判断规律(1)不同类型晶体熔、沸点的高低判断一般来说，熔、沸点高低顺序：共价晶体>离子晶体>分子晶体；金属晶体有高、有低。(2)同种类型晶体的熔、沸点的判断
例1　(1)基态Sc原子的电子排布式为________________________________。(2)基态Cu原子的电子排布式为_______________________________________。(3)基态Cr原子的电子排布式为_______________________________________。(4)基态Br－的价层电子排布式为_____________。
常见基态原子、离子的电子排布式
1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)
例2　写出下列物质(或离子)的电子式，并指出其中的化学键类型。(1)氮气：___________________；水：___________________；氯化氢：___________________；二氧化碳：________________________；次氯酸：______________________；肼(N2H4)：______________________。
(2)氯化钠：_________________________；氯化镁：________________________________；氧化钠：________________________________；过氧化钠：_____________________________________________；氯化铵：________________________________________；氢氧化钠：__________________________________________。
(3)羟基：_______________________；醛基：___________________；铵根离子：__________________________。
例3　(1)碳化钙(CaC2)中含有化学键的类型：________________；属于______化合物。(2)Na2O2中含有的化学键的类型：________________。(3)1 ml CH3COOH分子中含有σ键的物质的量为____________。(4)甲醛(HCHO)分子中π键和σ键的个数之比为___________。(5)1 ml二甲醚(H3C—O—CH3)分子中含有σ键的物质的量为____________。(6)1 ml乙醛分子中含有σ键的物质的量为____________。(7)AlCl3在178 ℃时升华，属于________晶体，其蒸气的相对分子质量约为 267(Al—27，Cl—35.5)，蒸气分子的结构式为_________________ (标明配位键)。
(8)平面形分子 中的大π键应表示为______。(9)一种钴的配合物(乙二胺四乙酸合钴)的结构如图，1 ml该配合物形成的配位键有____ml，配位原子是________，碳原子的杂化类型有_____________。
(10)酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示。 　 酞菁 钴酞菁酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供1个电子对的N原子是___(填酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为____，氮原子提供孤电子对与钴离子形成______键。
【解析】 (9)乙二胺四乙酸合钴中的氮原子、氧原子均提供孤电子对作为配位原子，则1 ml该配合物形成的配位键有6 ml，碳原子有sp2、sp3两种杂化方式。 (10)已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的C原子和所有的N原子均为sp2杂化，且分子中存在大π键，其中标号为①②的N原子均有1个电子对占据了1个sp2杂化轨道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大π键，标号为③的N原子的 p轨道能提供1个电子对参与形成大π键；标号为③的N原子形成的N—H易断裂从而电离出H＋；钴酞菁分子中，失去了2个H＋的酞菁离子与钴离子通过配位键结合成分子，故钴离子的化合价为＋2，氮原子提供孤电子对与钴离子形成配位键。
例4　(1)SO2分子的空间结构为__________。(2) 分子中原子轨道采用sp2杂化的碳原子数目是_______。(3)键角：ClO2__Cl2O(填“>”“Cl—C，则极性：F3C—>Cl3C—，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出H＋，酸性更强，B不符合题意；电负性：F>Cl，极性：F—H>Cl—H，导致分子极性：HF>HCl，C不符合题意；氢键的形成条件是原子的半径小、电负性大，电负性：F>Cl，故HF分子间可以形成氢键，气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢分子间不能形成氢键，D不符合题意。
例6　回答下列问题。(1)基态硅原子的核外电子排布式为_____________。　(2)从晶体类型看，C60属于______晶体。(3)SiO2结构与金刚石结构(如图1)相似，即SiO2的结构相当于在晶体硅结构中每个Si—Si之间插入1个O原子，则SiO2的空间网状结构中，Si、O原子形成的最小环上有______个原子；晶体硅中硅原子与共价键的个数之比为______。
1s22s22p63s23p2
(4)CO2的晶胞模型如图2所示，若晶胞的边长为a cm，则CO2晶体的密度ρ＝ _____g/cm3 (列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(5)S单质的常见形式为S8环状结构(如图： )，S原子采用的轨道杂化类型是__________。(6)Se和S同主族，H2Se的热稳定性比H2S____(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的空间结构为____________。(7)H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因是______________________________________ ____________________________________________________________________。
由于H2SeO4分子中中心原子Se的正电性高于
H2SeO3中的Se，导致羟基上O原子偏向Se，在水分子的作用下越易电离出H＋
(8)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图3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Al、F之间的化学键为______键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图4所 示，F－的配位数为__。若晶胞参数为a pm，晶体密度ρ＝________________g/cm3(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值。F—19，Al—27)。
(7)H2SeO3的分子结构为 ，Se元素为＋4价，H2SeO4的分子结 构为 ，Se元素为＋6价， Se原子吸电子能力强，更容易电离 出H＋。
例7　(2024·南京、盐城一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的一种核素没有中子，基态Y原子的p轨道为半充满，Z单质是植物光合作用的产物之一，W与Z同族。下列说法正确的是(　　)A. X位于元素周期表中第二周期 ⅣA族B. 共价键的极性：X—Y＜X—Z＜X—WC. 简单气态氢化物的热稳定性：W＜Y＜ZD. X、Y、Z三种元素形成化合物的水溶液一定呈酸性
【解析】 X、Y、Z、W依次为H、N、O、S。H元素位于元素周期表中第一周期ⅠA族，A错误；两种非金属元素的电负性差值越大，形成共价键的极性越强，电负性：O>N>S，则共价键的极性：H—O>H—N>H—S，B错误；元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：O>N>S，则热稳定性：H2S＜NH3＜H2O，C正确；H、N、O可形成多种化合物，如形成的HNO3的水溶液呈酸性，形成的NH3·H2O的水溶液呈碱性，D错误。
A. CH3COOH属于共价晶体C. P原子的结构示意图为 D. 基态Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d54s1
【解析】 CH3COOH属于分子晶体，A错误；H2O的电子式为 ，B错误；基态Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d6，D错误。
1. (2024·黑吉辽卷)下列化学用语或表述正确的是(　　)B. SiO2的晶体类型：分子晶体C. F2的共价键类型：p-pσ键D. PCl3的空间结构：平面三角形
2. (2024·安徽卷)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　)A. 该物质中Ni元素为＋2价B. 第一电离能：Cl>PC. 该物质中C原子和P原子均采取sp2杂化D. 基态Ni原子价层电子排布式为3d84s2
【解析】 该配合物中P原子提供孤电子对、Ni原子提供空轨道形成配位键，Ni原子形成的4个化学键中，2个P—Ni是配位键，根据氯离子个数知，Ni元素的化合价为＋2，A正确；同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，第一电离能：Cl>P，B正确；该分子中C原子均在苯环上，C原子均为sp2杂化，P原子价层电子对数都是4，所以P原子的杂化类型为sp3，C错误；基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2，基态Ni原子价层电子排布式为3d84s2，D正确。
3. (2024·安徽卷)25 ℃时，Ka(HNO2)＝7.2×10－4，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，Kb(NH2OH)＝8.7×10－9。下列有关物质结构或性质的比较正确的是(　　)B. 熔点：NH2OH>[NH3OH]ClC. 25 ℃下，相同浓度溶液的pH：[NH3OH]Cl>NH4ClD. 羟胺分子间氢键的强弱：O—H…O>N—H…N
4. (2024·广东卷)一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图所示。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。下列说法正确的是(　　)A. 沸点：ZR3