第四节 突破高考中的物质结构和性质（考点考法剖析）-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）（原卷版）

第四节  物质结构和性质的高考研究

【关键能力及高考要求】

【学科核心素养解析】

【高考应用】

高频考点1 核外电子排布的表示方法、比较元素的性质

1.比较原子核外电子的能级、能层高低

2.写出电子排布式、电子排布图

3.比较电负性大小，说明原因

4.比较第一电离能的大小；说明电离能大小的原因

高频考点2配位键及配合物

1.配位原子的判断

2.配位数的判断

高频考点3分子空间结构及性质.

1.分子空间结构的判断

2.化学键类型判断：σ键、π键

3.杂化轨道的判断

4.熔沸点高低的比较及原因

5.分子中键角的大小及原因

6.能量角度，判断稳定性大小及其原因

7.溶解性比较及其原因

高频考点4晶体结构及晶胞计算

1.晶体的组成和结构

（1）.书写化学式：计算晶胞中原子个数比，确定化学式

（2）.判断质点是什么微粒：已知化学式，确定各质点是什么微粒

（3）.判断晶体中，同一晶胞中与阳离子连接最近且等距的阴离子的-数目，即配位数。与配合物中的配位数不同。

2.晶胞计算

（1）.计算密度：公式可表示为：×n＝ρ×a3，其中M为晶体的摩尔质量，n为晶胞所占有的粒子数，NA为阿伏加德罗常数，ρ为晶体密度，a为晶胞参数。

（2）.计算空间占有率：空间利用率=×100%。

（3）.晶胞叁数及三维坐标表示和晶胞中微粒间的距离

（4）.晶体的摩尔体积

【高考实例】

例1. （湖南省2022年高考试题）铁和硒()都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：

（1）乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下：

①基态原子的核外电子排布式为_______；

②该新药分子中有_______种不同化学环境的C原子；

③比较键角大小：气态分子_______离子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。

（2）富马酸亚铁是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：

①富马酸分子中键与键的数目比为_______；

②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_______。

（3）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，将转化为，反应过程如图所示：

①产物中N原子的杂化轨道类型为_______；

②与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。

（4）钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：

①该超导材料的最简化学式为_______；

②Fe原子的配位数为_______；

③该晶胞参数、。阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为_______(列出计算式)。

例2.（2022年全国高考甲卷) 2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：

（1）基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。

（2）图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_______；第三电离能的变化图是_______(填标号)。

（3）固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构_______。

（4） CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因_______。

（5）萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是_______；若该立方晶胞参数为a pm，正负离子的核间距最小为_______pm。

例3. （2022年广东省高考试题）硒()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()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下：

（1）与S同族，基态硒原子价电子排布式为_______。

（2）的沸点低于，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与

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_______(填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。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，则X中相邻K之间的最短距离为_______(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。

【考点演练】

1．（2022·陕西西安·二模）硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。

(1)基态硒原子的价层电子排布式为_______。

(2)H2SeO3的中心原子杂化类型是：_______， 的立体构型是_______。与互为等电子体的分子有_______(写一种物质的化学式即可)。

(3)H2Se属于_______(填“极性”或“非极性”)分子；比较H2Se与H2O沸点高低，并说明原因：_______。

(4)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为_______；若该晶胞密度为ρg·cm-3，硒化锌的摩尔质量为Mg·mol-1，NA代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数a为_______。

2．（2020年新课标Ⅱ）钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，回答下列问题：

（1）基态Ti原子的核外电子排布式为____________。

（2）Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是____________。

（3）CaTiO3的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________；金属离子与氧离子间的作用力为__________，Ca2+的配位数是__________。

（4）一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I﹣和有机碱离子，其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中__________的空间位置相同，有机碱中，N原子的杂化轨道类型是__________；若晶胞参数为a nm，则晶体密度为_________g·cm-3(列出计算式)。

（5）用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图(c)所示，用离子方程式表示该原理_______、_______。

3．（2022·陕西汉中·二模）主族元素N、F、Si、As、Se、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大，回答下列问题：

(1)Si3N4陶瓷是世界上最坚硬的物质之一，具有高强度、低密度、耐高温等性质，其属于_______晶体；SiCl4中Si采取的杂化类型为_______。

(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为_______；OF2分子的空间构型为_______；OF2的熔、沸点低于Cl2O，原因是_______。

(3)Se元素基态原子的原子核外电子排布式为_______；As的第一电离能比Se的第一电离能大的原因为_______。

(4)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°，该晶胞中有_______个XeF2分子。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，则B点原子的分数坐标为_______；晶胞中A、B间距离d=_______pm。