馮存良

近年來“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”高考試題為選考題，作為“拼盤”命制的題型，各小題之間相對獨(dú)立，主要考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。主要涉及的考點(diǎn)有：在原子結(jié)構(gòu)部分主要命題點(diǎn)有核外電子排布式或排布圖的書寫，電離能、電負(fù)性大小的比較與判斷，電子親和能的變化規(guī)律;在分子結(jié)構(gòu)部分主要命題點(diǎn)有化學(xué)鍵類型的判斷，分子構(gòu)型的判斷，中心原子雜化方式的判斷;在晶體結(jié)構(gòu)部分主要命題點(diǎn)有晶體類型的判斷，晶體熔沸點(diǎn)的判斷，晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算等。下面就影響考生得高分、滿分的考點(diǎn)，進(jìn)行重點(diǎn)突破。

考點(diǎn)一：原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

例1 （1）硫及其化合物有許多用途。FeS2是黃鐵礦的主要成分，主要用于接觸法制硫酸?；鶓B(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖（軌道表達(dá)式）為___，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為 ____形。

（2）鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。

①Zn原子核外電子排布式為____ 。

②黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1（Zn）____I1（Cu）（填“大于”或“小于”）。原因是____.

（3）鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題：

①元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對應(yīng)的輻射波長為 ____ nm（填標(biāo)號）。

A. 404.4 B.553.5 C.589.2

D.670.8 E.766.5

②基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是____ ，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為 ____ 。K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低，原因是____ 。

（4）在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅(jiān)鋁”，是制造飛機(jī)的主要材料?；卮饐栴}：下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個電子所需能量最大的是 ____（填標(biāo)號）。

【高分必備】

1.常見原子軌道電子云輪廓（見表1）。

2.核外電子排布。

（1）牢記基態(tài)原子核外電子排布的三規(guī)律（見表2）。

（2）明確表示基態(tài)原子核外電子排布的四方法（見表3）。

（3）巧判未成對電子數(shù)的兩方法。

①根據(jù)電子排布式判斷。

②根據(jù)電子排布圖判斷。

電子排布圖能夠直觀地表示未成對電子數(shù)，即單獨(dú)占據(jù)一個方框的箭頭的個數(shù)。

3.電離能、電負(fù)性。

（1）元素第一電離能的周期性變化規(guī)律（見表4）。

（2）電離能、電負(fù)性大小判斷（見表5）。

考點(diǎn)二：分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

例2 （1）硫及其化合物有許多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如表6所示。

①根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論，H2S、SO2、SO2的氣態(tài)分子中，中心原子價(jià)層電子對數(shù)不同于其他分子的是____ 。

②氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為 ____形，其中共價(jià)鍵的類型有 ____種;固體三氧化硫中存在如圖1所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為____.

（2）鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。

①ZnF2具有較高的熔點(diǎn)（872℃），其化學(xué)鍵類型是____ ;ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnC12、ZnBr2、2nl2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，原因是

。

②《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石（ZnCO3）人藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為____，C原子的雜化形式為____ 。

（3）乙二胺（H2 NCH2 CH2 NH2）是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是____、____.

（4）近年來我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料，其中一類為Fe-Sm-AsF- O組成的化合物。回答下歹U問題：

元素As與N同族。預(yù)測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為 ____ ，其沸點(diǎn)比NH3的____（填“高”或“低”），其判斷理由是 ____ 。

解析：（1）①根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論可知，H2S、SO2、SO3。三種分子中S原子的價(jià)層電子對數(shù)分別為4、3、3，因此H2S中S原子價(jià)層電子對數(shù)不同于其他兩種分子。②SO3的中心原子為S，中心原子的孤電子對數(shù)為6-2×3=2 =0，中心原子結(jié)合3個氧原子，結(jié)合每個O原子有且只能有一個σ鍵，所以S形成3個σ鍵，S的價(jià)層電子對數(shù)為0+3=3，S為sp2雜化，根據(jù)sp-雜化軌道構(gòu)型可知，S（）。為平面形分子，符合形成大π鍵條件，可形成4中心6電子大π鍵，因此有兩種共價(jià)鍵類型。如題圖所示的三聚分子中每個S原子與4個O原子結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)，S原子的雜化軌道類型為sp3。

（2）①由ZnF2的熔點(diǎn)為872℃可知，ZnF2應(yīng)為離子晶體，因此化學(xué)鍵類型為離子鍵。ZnF2為離子化合物，極性較大，不溶于有機(jī)溶劑;ZnC12、ZnBr22nl2的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主，極性較小，能夠溶于有機(jī)溶劑。

②c原子價(jià)層電子對數(shù)n=4+3×0+2/2 =3，因此C原子為sp2雜化，CO2-的空間構(gòu)型為平面三角形。

（3）乙二胺中N形成3個單鍵，含有1對孤對電子，屬于sp3雜化;C形成4個單鍵，不存在孤對電子，也是sp3雜化。

（4） As與N同族，則AsH3分子的立體結(jié)構(gòu)類似于NH。，為三角錐形;由于NH3分子間存在氫鍵使沸點(diǎn)升高，故AsH3的沸點(diǎn)較NH3的低。

答案：（1）①H。S②平面三角 2 sp3

（2）①離子鍵 ZnF2為離子化合物，ZnC12、ZnBr2、Znl2的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主，極性較小②平面三角形 sp-

（3）sp3

sp3

（4）三角錐形 低 NH3分子間存在氫鍵，AsH3分子間無氫鍵

【高分必備】

1.σ鍵、π鍵的判斷。

（1）由原子軌道重疊方式判斷：“頭碰頭”重疊為σ鍵，“肩并肩”重疊為π鍵。

（2）由共價(jià)鍵數(shù)目判斷：單鍵為σ鍵;雙鍵或三鍵，其中一個為σ鍵，其余為π鍵。

（3）由成鍵軌道類型判斷：s軌道形成的共價(jià)鍵全是σ鍵;雜化軌道形成的共價(jià)鍵全為σ鍵。

2.中心原子雜化類型和分子空間構(gòu)型的相互判斷（見表7）。

3.常見等電子體（見表8）。

考點(diǎn)三：晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

例3（1）硫及其化合物有許多用途。

①圖2為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)?____。

②FeS2晶體的晶胞如圖3所示。晶胞邊長為a nm，F(xiàn)eS2相對式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為 ___g . cm^-3;晶胞中Fe2+位于S2-所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為____ nm。

（2）鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖4所示，這種堆積方式稱為___。六棱柱底邊邊長為a cm，高為c cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，Zn的密度為___ g. cm^-3（列出計(jì)算式）。

（3）圖5是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填人以四面體方式排列的Cu。圖6是沿立方格子對角面取得的截圖?？梢?，Cu原子之間最短距離r-pm，Mg原子之間最短距離y=____pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是 ___ g . cm^-3（列出計(jì)算表達(dá)式）。

熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目（見表9）。

（2）晶體微粒與M、p之間的關(guān)系。

若1個晶胞中含有x個微粒，則1 mol晶胞中含有x mol微粒，其質(zhì)量為xM g（M為微粒的相對原子質(zhì)量）;又1個晶胞的質(zhì)量為pa3 g（a 3為晶胞的體積，a為晶胞邊長或微粒間距離），則1

mol晶胞的質(zhì)量為pa3NA g，因此有xM= pa3 NA。

（責(zé)任編輯謝啟剛）