2018届二轮复习物质结构和性质综合题型研究课件（20张）（全国通用）

2018届二轮复习物质结构和性质综合题型研究课件（20张）（全国通用）

专题 13 物质结构和性质 综合题型研究 2018 年高考二轮复习 考纲解读 1 ．原子结构与元素的性质 (1) 了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素 (1 ～ 36 号 ) 原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态； (2) 了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质； (3) 了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用； (4) 了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。 2 ．化学键与物质的性质 (1) 理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质； (2) 了解共价键的主要类型 σ 键和 π 键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；了解简单配合物的成键情况； (3) 了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系； (4) 理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质； (5) 了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型 (sp ， sp 2 ， sp 3 ) ； (6) 能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。 3 ．分子间作用力与物质的性质 (1) 了解化学键和分子间作用力的区别； (2) 了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质； (3) 了解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。 解题技巧 1 ． 审题 —— 正确推断题中元素或物质： 有些物质结构与性质题，不需要进行元素与物质的推断，题干很简单，往往介绍简单的背景材料，略作了解即可；有些题需进行元素与物质的推断，认真阅读题目所提供信息，根据原子结构、元素周期律知识、物质的性质正确确定题中元素与物质。 2 ． 析题 —— 认真分析，关注有效信息： (1) 物质结构特点：有些题目常考查物质所含 σ 键和 π 键，需正确书写物质的结构式进行分析；单键均为 σ 键，双键、三键中只有一个为 σ 键，其余为 π 键。运用等电子体知识，理解物质中原子的杂化方式和空间结构，以及电子式的书写方法等。 (2) 关注晶胞结构：题目中有关晶体的理解常提供晶胞结构，需认真分析，想象晶体中原子在空间的连接方式，正确确定物质的化学式。 3 ． 答题 —— 关注细节，规范正确答题： (1) 原子结构的考查，应注意看清是原子的电子排布式、离子的电子排布式、价电子排布式还是电子排布图等。 (2) 第一电离能的考查，特别注意第 ⅡA 和 ⅤA 族的特殊性。 (3) 对于物质熔沸点的高低比较，特别注意不要忽略氢键的问题。 (4) 注意问题表达 ( 因果、对比 ) 、注意书写规范。 4 ． 查漏 —— 仔细检查，突破搁置难点。 考察题型 1 ． Ⅰ. 下列叙述正确的有 ( 　　 ) A ．第四周期元素中，锰原子价电子层中未成对电子数最多 B ．第二周期主族元素的原子半径随核电荷数增大依次减小 C ．卤素氢化物中， HCl 的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小 Ⅱ.M 是第四周期元素，最外层只有 1 个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素 Y 的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题： (1) 单质 M 的晶体类型为 ________ ，晶体中原子间通过 ________ 作用形成面心立方密堆积，其中 M 原子的配位数为 ________ 。 (2) 元素 Y 基态原子的核外电子排布式为 ________ ，其同周期元素中，第一电离能最大的是 ________( 写元素符号 ) 。元素 Y 的含氧酸中，酸性最强的是 ________( 写化学式 ) ，该酸根离子的立体构型为 ________ 。 (3)M 与 Y 形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。 ①该化合物的化学式为 ________ ，已知晶胞参数 a ＝ 0.542 nm ，此晶体的密度为 ________g·cm － 3 。 ( 写出计算式，不要求计算结果。阿伏加德罗常数为 N A ) ② 该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是 ___________________________________________________ 。 此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为 _____________________________________________________ 。 答案 　 Ⅰ.BD Ⅱ.(1) 金属晶体　金属键　 12 (2)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 　 Ar 　 HClO 4 　正四面体 (3)①CuCl 　 ② Cu 2 ＋ 可与氨形成易溶于水的配位化合物 ( 或配离子 ) 　 [Cu(NH 3 ) 4 ] 2 ＋ 2 ．铝及其化合物在工农业生产及日常生活中有重要用途，请回答下列问题： (1)Al 原子的价电子轨道示意图为 ____________ ， Na 、 Mg 、 Al 的第一电离能由小到大的顺序为 ____________ 。 (2) 某含有铝元素的翡翠的化学式为 Be 3 Al 2 (Si 6 O 18 ) ，其中 Si 原子的杂化轨道类型为 ____________ 。 (3) 工业上用氧化铝、氮气、碳单质在高温条件下可制备一种四面体结构单元的高温结构陶瓷，其晶胞如图所示： ①该制备反应的化学方程式为 ______________________________________ ________________________________________________________________ 。 ②该化合物的晶体类型为 _________________________________________ ， 该晶胞中有 ________ 个铝原子，该晶胞的边长为 a pm ，则该晶胞的密度为 ________ g·cm － 3 。 考察题型 (4)AlCl 3 的相对分子质量为 133.5 ， 183 ℃ 开始升华，易溶于水、乙醚等，其二聚物 (Al 2 Cl 6 ) 的结构如图所示，图中 1 键键长为 206 pm ， 2 键键长为 221 pm ，从键的形成角度分析 1 键和 2 键的区别： __________________________________________ 。 (5)LiAlH 4 是一种特殊的还原剂，可将羧酸直接还原成醇： 　 CH 3 COOH 分子中 π 键与 σ 键的数目之比为 ________ ，分子中键角 α________( 填“大于”、“等于”或“小于”键角 β 。 解析　 (1)Al 原子的价电子排布式为 3s 2 3p 1 。第一电离能由小到大的顺序为 Na ＜ Al ＜ Mg 。 (2)Be 3 Al 2 (Si 6 O 18 ) 中， Be 的化合价为＋ 2 、 Al 的化合价为＋ 3 ，故 Be 3 Al 2 (Si 6 O 18 ) 的阴离子可写成 (SiO 3 ) 6 12- ，所以 Si 采取 sp 3 杂化。 (3)① 由原子守恒可得 ②该化合物为高温结构陶瓷 (AlN) ，故其属于原子晶体。该晶体的晶胞中含 4 个 Al 原子， 4 个 N 原子，其晶胞体积为 V ＝ ( a ×10 － 10 ) 3 cm 3 ， ρ ＝ 4×(27 ＋ 14)÷( N A × a 3 ×10 － 30 ) ＝ (g·cm － 3 ) 。 (4) 由题意可知 1 键和 2 键为两种键长不同的共价键， 1 键为铝原子、氯原子各提供一个电子形成的共价键， 2 键为氯原子提供孤电子对、铝原子提供空轨道形成的配位键。 (5) 碳氧双键中含 1 个 π 键，其余 7 个为 σ 键。羰基碳采取 sp 2 杂化，羰基中碳氧双键对单键的作用力大于单键之间的作用力，故键角 α 小于键角 β 。 3 ．铜、镓 (Ga) 、硒 (Se) 、硅等元素的单质或化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。回答下列问题： (1) 基态铜原子的电子排布式为 ______________________________ ； 已知高温下 CuO―→Cu 2 O ＋ O 2 ，试从铜原子价层电子结构变化的角度解释这一反应能够发生的原因 ____________________________________________ _____________________________________ 。 (2) 硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，则硒、硅的最简单气态氢化物的分子构型分别为 ________ 、 ________ ；若 Si—H 键中共用电子对偏向氢，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为 ________ 。 (3) 硒能形成两种氧化物： SeO 2 、 SeO 3 ，两种分子的中心原子的杂化类型分别为 ________ 、 ________ 。 考察题型 (4) 已知 GaCl 3 的熔点为 78 ℃ ，沸点为 201.3 ℃ ； GaF 3 的熔点为 950 ℃ ，沸点为 1 000 ℃ ，则 GaF 3 中化学键类型为 ________ ， GaCl 3 的晶体中粒子间的作用力是 ________ 。 (5) 金刚砂 (SiC) 的硬度为 9.5 ，其晶胞结构如图所示，则金刚砂的晶体类型为 ________ ，每个 C 原子周围最近的 C 原子数目为 ________ ，若晶胞的边长为 a pm ，则金刚砂的密度为 ________ g·cm － 3 。 解析　 (1)Cu ＋ 、 Cu 2 ＋ 的价层电子排布式分别为 3d 10 ( 全充满，稳定 ) 、 3d 9 ( 不稳定 ) ，故高温时 CuO 稳定性比 Cu 2 O 差。 (2)H 2 Se 、 SiH 4 中硒与硅均有 4 个价层电子对，故 VSEPR 模型均为正四面体形， Se 原子有 2 个孤电子对，而 Si 原子无孤电子对，故 H 2 Se 的分子构型为 V 形， SiH 4 的分子构型为正四面体形。 Si—H 键中共用电子对偏向氢，说明氢的电负性比硅的大，氢气与硒反应时硒是氧化剂，说明硒的非金属性比氢的强，即硒的电负性比氢的大，故硒的电负性比硅的电负性大。 (3)SeO 2 、 SeO 3 中，中心原子 Se 的价层电子对数均为 3 ，故 Se 均采取 sp 2 杂化。 (4) 由 GaCl 3 和 GaF 3 的熔点、沸点数据知， GaCl 3 是分子晶体， GaF 3 是离子晶体，故 GaF 3 中的化学键为离子键， GaCl 3 晶体中粒子间的作用力为范德华力。 (5) 由金刚砂的硬度及晶胞结构判断其为原子晶体。采用沿 X 、 Y 、 Z 三轴切割的方法判断知，在金刚砂中，每个 C 原子周围最近的碳原子有 12 个。由均摊法知每个晶胞中含有 4 个“ SiC” ，质量为 g ， 晶胞的体积为 a 3 ×10 － 30 cm 3 ，由此可求出晶体的密度为 g·cm － 3 。 答案　 (1)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 或 [Ar]3d 10 4s 1 　 CuO 中 Cu 2 ＋ 的价层电子排布式为 3d 9 ， Cu 2 O 中 Cu ＋ 的价层电子排布式为 3d 10 ，后者处于稳定的全充满状态而前者不是 (2)V 形　正四面体形　 Se ＞ Si (3)sp 2 　 sp 2 (4) 离子键　范德华力 (5) 原子晶体　 12 　 (1) 在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： (2) 当出现 d 轨道时，虽然电子按 n s 、 ( n － 1)d 、 n p 的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把 ( n － 1)d 放在 n s 前，如 Fe ： 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 正确， Fe ： 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 错误。 (3) 注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子排布式的区别与联系。如 Cu 的电子排布式： 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 ；简化电子排布式： [Ar]3d 10 4s 1 ；外围电子排布式： 3d 10 4s 1 。 易错警示 再见