1、2021届新高考二轮复习导练：物质结构与性质【命题趋势】从近几年新课标的高考试题来看，“物质结构和性质” 模块作为选考内容，仅命制一个大题主观题，该题目一般是以元素推断或某主族元素为背景，下设4至6个小题，10个空左右进行设计，以 “拼盘”形式呈现，题目变化多端，知识覆盖较广，考查主要涉及以下内容：(1)原子结构：能量最低原理的应用；电子排布式、电子排布图的书写；电离能、电负性的大小比较和应用等。(2)分子结构：键、键、配位键的分析和判断；分子的构型、分子的极性的判断；“相似相溶原理”、等电子原理、氢键的性质等知识的应用。(3)晶体结构：晶体中粒子数目的确定；共价键、分子间作用力、离子键和金属
2、键的判断以及对晶体性质的影响；常见晶体的结构及熔、沸点的比较。今后的高考命题仍会侧重上述知识点进行设计，题型也不会有太大变化，但试题的背景会更加新颖，题目会更加综合，更注重体现科学新成果或新发现，更注重考生 “结构决定性质”思想的树立和空间想象能力的考查。【考点梳理】一、原子结构与性质1、原子核外电子运动状态，以及电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义。电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图。离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小。电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分
3、别处于不同的电子层。原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q。原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂。各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7。2、能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式。根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图箭头所示的顺序。根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高；在同一能级组内，从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。3
4、、元素电离能和元素电负性（1）第一电离能：气态电中性基态原子失去1个电子，转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJ/mol。（2）元素的电负性：元素的原子在分子中吸引电子对的能力叫做该元素的电负性。二、化键与物质的性质1、离子键（1）化学键：相邻原子之间强烈的相互作用。化键包括离子键、共价键和金属键。（2）离子键：阴、阳离子通过静电作用形成的化键。离子键强弱的判断：离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，离子晶体的熔沸点越高。2、共价键的主要类型键和键（1）共价键的分类和判断：键（“头碰头”重叠）和键（“肩碰肩”重叠）、极性键和非极性键，还有一类特殊的共
5、价键-配位键。3、极性键和非极性键（1）共价键：原子间通过共用电子对形成的化键（2）键的极性极性键：不同种原子之间形成的共价键，成键原子吸引电子的能力不同，共用电子对发生偏移。非极性键：同种原子之间形成的共价键，成键原子吸引电子的能力相同，共用电子对不发生偏移。（3）分子的极性非极性分子和极性分子的比较非极性分子极性分子形成原因整个分子的电荷分布均匀，对称整个分子的电荷分布不均匀、不对称存在的共价键非极性键或极性键极性键分子内原子排列对称不对称举例说明：分子共价键的极性正负电荷中心结论举例同核双原子分子非极性键重合非极性分子H2、N2、O2异核双原子分子极性键不重合极性分子CO、HF、HCl异
6、核多原子分子分子中各键的向量和为零重合非极性分子CO2、BF3、CH4分子中各键的向量和不为零不重合极性分子H2O、NH3、CH3Cl相似相溶原理：极性分子易溶于极性分子溶剂中（如HCl易溶于水中），非极性分子易溶于非极性分子溶剂中（如CO2易溶于CS2中）4、分子的空间立体结构常见分子的类型与形状比较分子类型分子形状键角键的极性分子极性代表物A球形非极性He、NeA2直线形非极性非极性H2、O2AB直线形极性极性HCl、NOABA直线形180极性非极性CO2、CS2ABAV形180极性极性H2O、SO2A4正四面体形60非极性非极性P4AB3平面三角形120极性非极性BF3、SO3AB3三角
7、锥形120极性极性NH3、NCl3AB4正四面体形10928极性非极性CH4、CCl4AB3C四面体形10928极性极性CH3Cl、CHCl3AB2C2四面体形10928极性极性CH2Cl2直线三角形V形四面体三角锥V形（H2O）三、晶体结构与性质1、离子晶体离子键的强弱可以用晶格能的大小来衡量，晶格能是指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量。晶格能越大，离子晶体的熔点越高、硬度越大。离子晶体：通过离子键作用形成的晶体。典型的离子晶体结构：NaCl型和CsCl型，氯化钠晶体中，每个钠离子周围有6个氯离子，每个氯离子周围有6个钠离子，每个氯化钠晶胞中含有4个钠离子和4个氯离
8、子；氯化铯晶体中，每个铯离子周围有8个氯离子，每个氯离子周围有8个铯离子，每个氯化铯晶胞中含有1个铯离子和1个氯离子。NaCl型晶体CsCl型晶体每个Na+离子周围被6个Cl离子所包围，同样每个Cl也被6个Na+所包围每个正离子被8个负离子包围着，同时每个负离子也被8个正离子所包围晶胞中粒子数的计算方法-均摊法位置顶点棱边面心体心贡献1/81/41/212、分子晶体（1）分子间作用力的含义，化学键和分子间作用力的区别。分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力。分子间作用力是一种静电作用，比化学键弱得多，包括范德华力和氢键。范德华力一般没有饱和性和方向性，而氢键则有饱和性和方向性。（2）分子晶体的
9、含义，分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响。分子晶体：分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体，典型的有冰、干冰。分子间作用力强弱和分子晶体熔沸点大小的判断：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，克服分子间引力使物质熔化和气化就需要更多的能量，熔、沸点越高。但存在氢键时分子晶体的熔沸点往往反常地高。（3）氢键的存在对物质性质的影响NH3、H2O、HF中由于存在氢键，使得它们的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高影响物质的性质方面：增大溶沸点，增大溶解性表示方法：XHY(N、O、F)一般都是氢化物中存在3、原子晶体（1）原子晶体：所有原子间通过共价键结合成的晶体或
10、相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体（2）典型的原子晶体有金刚石（C）、晶体硅(Si)、二氧化硅（SiO2）金刚石是正四面体的空间网状结构，最小的碳环中有6个碳原子，每个碳原子与周围四个碳原子形成四个共价键；晶体硅的结构与金刚石相似；二氧化硅晶体是空间网状结构，最小的环中有6个硅原子和6个氧原子，每个硅原子与4个氧原子成键，每个氧原子与2个硅原子成键（3）共价键强弱和原子晶体熔沸点大小的判断：原子半径越小，形成共价键的键长越短，共价键的键能越大，其晶体熔沸点越高。如熔点：金刚石碳化硅晶体硅。4、分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别晶体类型原子晶体
11、分子晶体金属晶体离子晶体粒子原子分子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间作用（力）共价键分子间作用力复杂的静电作用离子键熔沸点很高很低一般较高，少部分低较高硬度很硬一般较软一般较硬，少部分软较硬溶解性难溶解相似相溶难溶（Na等与水反应）易溶于极性溶剂导电情况不导电（除硅）一般不导电良导体固体不导电，熔化或溶于水后导电实例金刚石、水晶、碳化硅等干冰、冰、纯硫酸、H2(S)Na、Mg、Al等NaCl、CaCO3NaOH等强化训练经典训练题1（双选）13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是（）A元素Al在周期表中位于第3周期A族B元素P的简单气态氢化物的化学
12、式为PH4C第一电离能：I1(Al)I1(P)I1(S)D最高价氧化物的水化物的酸性：H3PO4H2SO4HClO42卢瑟福发现质子的实验是利用轰击原子得到质子和原子，X核内质子数与中子数相等，下列说法正确的是（）Ab=15B电负性XYCX、Y分别与氢原子形成的简单化合物中，X、Y的杂化方式都是sp3杂化DX与Y形成的化合物只有两种3吡啶又称为氮苯，与苯都有大键。吡啶可以看作苯分子中的一个(CH)被取代的化合物，其广泛用于医药工业原料。一种由糠醛制备吡啶的原理如下：下列说法正确的是（）A糠醛、糠醇、吡啶分子中所有原子均可能共平面B糠醛、糠醇、吡啶分子中所有碳原子的杂化方式相同C吡啶与苯分子的熔
13、点高低主要取决于所含化学键的键能D吡啶与苯分子中参与形成大键的各原子所提供的电子数相同4短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且处于不同主族，W元素2p轨道电子数为2，在短周期元素中X的第一电离能最小，Y元素3p轨道有2个单电子。下列说法错误的是（）A元素电负性：YZXDWY2是一种非极性分子高频易错题1 Co(NH3)6Cl3是一种重要的化工产品，实验室可利用CoCl2制取该配合物：2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O2=2Co(NH3)6Cl3+2H2O。下列叙述正确的是（）ANH是三角锥型结构BH2O2分子中只含极性共价键C1molCo(NH3)63+中含6mol配位键DN
14、H3和H2O与Co3+的配位能力：NH3O-HF-H电负性：NOH2S两种元素同主族，且半径OHBrHClHI、HBr、HCl中的范德华力逐渐减小3铑的配合物离子可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示：下列叙述错误的是（）A中心离子Rh的配位数在反应过程中没有发生变化BCH3COI是反应中间体CCO分子中的键有一半为配位键D的空间构型为八面体型4“中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅，反应SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)可用于纯硅的制备。下列有关说法正确的是（）ASiCl4为极性分子 BHCl的电子式为C单晶硅为分子晶体 DSi原子的结构示意图为5硼烯具有优异的电学、力学、热学
15、等属性，将成为继石墨烯之后又一种“神奇纳米材料”。科学家已成功合成多种结构的硼烯，如图为“皱褶”式硼烯的结构。下列说法错误的是（）A“皱褶”式硼烯中每个硼原子共用3对电子B“皱褶”式硼烯中硼原子达到8电子稳定结构C硼烯有望代替石墨烯作电极材料D氧化硼的水化物是一种弱酸，与过量OH反应可生成B(OH)或BO精准预测题1在催化剂作用下，O2与CO反应生成CO2的历程如下(个别微粒未画出)下列说法不正确的是（）ACO2分子的空间结构是直线形B在催化剂作用下，CO中的化学键未完全断裂C生成CO2的过程中有非极性键形成D吸附在催化剂表面的氧原子和一氧化碳分子发生了反应2下列说法正确的是（）A水稳定是因为
16、水中含有大量的氢键B邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高C可燃冰(CH48H2O)的形成是由于甲烷分子与水分子之间存在氢键D氨气极易溶于水，原因之一是氨分子与水分子之间形成了氢键3（双选）TiO2的“纳米材料”有广泛的应用，工业上可利用TiCl4制取。TiCl4熔点为-25，沸点为136.4。制取TiO2的反应为2FeTiO3+7Cl2+3C=2TiCl4+2FeCl3+3CO2，TiCl4+O2=TiO2+2Cl2，下列说法错误的是（）ACO2和CCl4中碳的杂化方式不同BO2、Cl2、CO2都是含有非极性键的非极性分子CTiCl4晶体是离子晶体，配位数为4DFeCl3与KSCN
17、溶液生成的Fe(SCN)63中，Fe3+为中心离子，SCN为配体4已知：NaF的熔点993、MgF2的熔点1261。下列分析错误的是（）ANaF和MgF2均由阴、阳离子构成B离子半径和离子所带电荷数决定离子键强弱CNaF中的离子键比MgF2中的弱DMgF2的摩尔质量比NaF的大，所以MgF2熔点高5氨硼烷的结构和乙烷相似，下列关于NH3BH3的叙述正确的是（）A电负性大小顺序：B分子中所有原子共平面C分子中NB键是配位键，其电子对由N提供D氨硼烷为共价晶体，具有很高的熔点6下列说法正确的是（）A基态钙原子核外有2个未成对电子BCaTiO3晶体中与每个Ti4+最邻近的O2有12个(如图是其晶胞结
18、构模型)C分子晶体中都存在共价键D金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高7Zn(CN)42在水溶液中可与HCHO发生反应生成Zn(H2O)42+和HOCH2CN，下列说法错误的是（）AZn2+基态核外电子排布式为Ar3d10B1molHCHO分子中含有键的数目为3molCHOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是sp3DZn(CN)42中Zn2+与CN的C原子形成配位键，结构可表示为8硅和碳是重要的非金属元素，有关化学键键能如下表所示：化学键C-CC-HC-OSi-SiSi-HSi-O键能/(kJmol1)356413336226318452下列说法正确的是（）A热稳定性：CH4I1(S)，故C错
19、误；D非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性PSCl，所以酸性：H3PO4H2SO4HClO4，故D正确；故答案为AD。2【答案】C【解析】轰击原子得到质子和原子，则+，由此得出4+b=1+17，b=14；X核内质子数与中子数相等，则a=7。A由以上分析可知，b=14，A不正确；B由分析知，、分别为N、O，则电负性NO，B不正确；CX、Y分别与氢原子形成的简单化合物分别为NH3、H2O，X、Y的价层电子对数都为4，则杂化方式都是sp3杂化，C正确；DX与Y形成的化合物可能有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，D不正确；故选C。3【答案】D【解析】A由结构简式可
20、知，糠醇分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，故A错误；B由结构简式可知，糠醇分子中含有饱和碳原子，碳原子的杂化方式为sp2和sp3，与糠醛、吡啶分子中所有碳原子的杂化方式不相同，故B错误；C吡啶与苯分子都是分子晶体，熔点高低主要取决于分子间作用力的大小，与所含化学键的键能无关，故C错误；D吡啶分子中的大键由5个原子和6个电子形成，苯分子中的大键由6个原子和6个电子形成，参与形成大键的各原子所提供的电子数相同，故D正确；故选D。4【答案】B【解析】W元素2p轨道电子数为2，则电子排布式为：1s22s22p2，则W为C；X素在短周期中第一电离能最小，同一周期，第A方族元素第一电离能最小，同
21、一主族，从上到下，第一电离能减小，则X为Na；Y元素3p轨道有2个单电子有两种情况：一种是3p轨道只有2个电子，且为单电子，另一种是3p轨道有4个电子，2个成对，2个单电子，对应的为Si、S，但W、X、Y、Z处于不同主族，所以Y为S；短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，所以Z为Cl。A同一周期元素从左到右，电负性逐渐增加，元素电负性SCl，A项正确；BS形成的晶体单斜硫和斜方硫都是分子晶体，B项错误；C同周期简单阳离子的半径随原子序数的增加而减小，同周期简单阴离子的半径随原子序数的增加而减小，同周期元素中，阴离子半径比阳离子半径大，则S2ClNa+，C项正确；DCS2结构可表示为：S=
22、C=S，其中C原子sp杂化，直线型，两边极性抵消，故CS2是非极性分子，D项正确；答案选B。高频易错题1【答案】C【解析】ANH中心原子N价层电子对=电子对+孤电子对=4+=4，故空间构型为正四面体形，A错误；BH2O2的结构式为HOOH，既含极性键OH，又含非极性键OO，B错误；C每个NH3配体与中心Co3+间形成一根配位键，故1mol该配离子中含6mol配位键，C正确；D由于电负性ON，故N对电子吸引能力弱，所以NH3中N更容易给出自身孤电子对形成配位键，D错误；故答案选C。2【答案】B【解析】A电负性：NOF，键的极性的强弱：N-HO-HF-H，故A错误；B同主族从上到下半径增大，非金属
23、减弱，则气态氢化物的稳定性H2OH2S，故B正确；CI分子形成分子内氢键，分子间作用力小，II分子形成分子间氢键，分子间作用力大，熔点：IHBrHCl，HI、HBr、HCl中共价键越来越强，在水中电离能力变弱，故D错误；故答案为B。3【答案】A【解析】A根据图示整个过程中中心离子Rh的变化为、，中心离子所连共价键数分别为4、6、5、6，所以配位数也发生了变化，故A错误；B中间体是指在反应过程中生成，既不是反应物，也不是最终的生成物，图示中CH3COI是反应中间体，故B正确；CCO分子的结构式为：其与N2的结构相似，均含三重建，有一个键和两个键，但在CO分子中，有一对共用电子对由O提供，形成配位
24、键，用箭头表示，故C正确；D结构中中心离子的配位数为6，其空间构型为八面体，故D正确；故选A。4.【答案】B【解析】ASiCl4和CH4的空间构型一样，都是正四面体构型，结构对称，为非极性分子，A错误；BHCl的电子式为，B正确；C单晶硅与金刚石的晶体结构相似，为空间网状结构，为原子晶体，C错误；DSi原子的结构示意图为，D错误；故选B。5.【答案】B【解析】A硼原子最外层最多有3个电子，可形成3对共用电子对，达到6个电子，因此“皱褶”式硼烯中每个硼原子共用3对电子，故A正确；B硼原子最外层最多有3个电子，可形成3对共用电子对，达到6个电子，因此“皱褶”式硼烯中硼原子未达到8电子稳定结构，故B
25、错误；C由于硼烯有着很高的表面活性，也更容易发生化学反应，故硼烯有望代替石墨烯作电极材料，故C正确；D氧化硼的水化物是一种弱酸，与过量OH反应可生成B(OH)或BO和H2O，故D正确。综上所述，答案为B。精准预测题1【答案】C【解析】ACO2分子的空间结构是直线形，故A正确；B根据图示，在催化剂作用下，CO中的化学键未完全断裂，故B正确；C生成CO2的过程中有C=O键形成，没有形成非极性键，故C错误；D根据图示，吸附在催化剂表面的氧原子和一氧化碳分子发生反应生成二氧化碳，故D正确；选C。2【答案】D【解析】A水很稳定是因为水分子内的共价键较强，与氢键无关，故A错误；B能形成分子间氢键的熔、沸点
26、高，邻羟基苯甲醛是分子内形成氢键，对羟基苯甲醛是分子间形成氢键，邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低，故B错误；C甲烷分子与水分子之间不存在氢键，故C错误；D氨分子与水分子之间形成了氢键，使氨气的溶解度增大，所以氨气极易溶于水，故D正确；故选D。3【答案】BC【解析】ACO2中的C为sp杂化，CCl4中的C为sp3杂化，故A正确；BCO2结构对称，正负电荷中心重合，含有极性键，但是非极性分子，故B错误；CTiCl4晶体是分子晶体，配位数为4，故C错误；DFeCl3与KSCN溶液生成的Fe(SCN)63中，Fe3+连接了6个SCN，则Fe3+为中心离子，SCN为配体，故D正确；故选B
27、C。4【答案】D【解析】ANaF与MgF2均为离子化合物，由阴阳离子构成，A正确；B离子键的强弱与离子半径和离子所带电荷有关，一般来说，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，B正确；C由于半径：r(Mg2+)r(Na+)且Mg2+带电荷多，根据B选项规律，MgF2中离子键更强，C正确；D两者固态均属于离子晶体，离子晶体的熔沸点可根据晶格能判断，一般来说，离子半径越小，离子所带电荷越多，晶格能越大，相应离子晶体熔沸点高，由于半径：r(Mg2+)NCH 6 5NA（3） CH4、SiH4或AlH、BH CH4NH3H2O （4）【解析】(1)基态C原子的电子排布式为，只有s和p轨道，所以核外
28、电子云有两种形状；基态铁原子的价电子排布式为，4s轨道比3d轨道能量高，根据能量最低原理，能量高的优先失去，故先失去4s轨道，故填2、4s；(2)该化合物中的非金属元素为C、H、O、N，根据元素周期律，同周期非金属性从左到右依次增强，故非金属性ONC，又非金属性CH，所以这四种元素的非金属性大小顺序为：ONCH，非金属性越强，电负性越强，故填ONCH；配离子C2O中有两个单键氧原子可以与中心离子形成环状结构，每个C2O可形成两根键，共有3个C2O可以成键，故配位数为6，故填6；C2O的结构为，其中碳氧双键中各含一个键和一个键，碳氧单键、碳碳单键之间均为键，共有5个键，即1molC2O中存在5N
29、A个键，C2O中碳氧双键的离域电子数为2，两个双键，共4个离域电子，碳氧单键中的氧原子提供两个离域电子，这样的离域电子有4个，共计8个离域电子，综上草酸离子的大键可表示为，故填5NA、；(3)价电子数=(最外层电子数电荷数)2，正电荷即减，负电荷即加，铵根价电子数为(5+41-1)2=4，满足价电子数为4，且原子个数为5的微粒有CH4、SiH4、AlH、BH；N4中，要N原子满足8电子稳定结构，则每个N原子连三根键，满足此条件的N4的空间结构为正四面体，结构简式为；电负性越强，成键电子对更偏向于电负性强的原子，NH3、CH4、H2O三种物质的中心原子都是sp3杂化，杂化轨道都是正四面体构形，其
30、中CH4是等性杂化，四条杂化轨道都是成键电子，键角=正常正四面体键角=10928，NH3和H2O都是不等性杂化，中心原子N、O分别有1条、2条杂化轨道填入孤对电子，孤对电子的排斥力比成键电子大，因此键角被压缩，孤对电子数越多，斥力越大，键角被压缩的越小，所以键角大小顺序为CH4NH3H2O。故填CH4或SiH4、AlH、BH、CH4NH3H2O；(4)在铁晶胞中，与一个铁原子最近的铁原子距离为立方体边长的，这样的原子有八个，因为铁原子的半径是r pm，根据铁晶胞的结构可知，晶胞的边长为，在每个晶胞中含有铁原子的数目为=2个，晶胞密度=，故填。【点评】孤对电子的斥力大于成键电子对，孤对电子越多，斥力越大。
