2021年高考化学(江苏专用)二轮专题复习讲练：专题十六-物质结构与性质(选考)(含解析).docx

[考纲要求]　1.原子结构与性质：(1)生疏原子核外电子的运动状态，了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义；(2)了解多电子原子核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素的原子及简洁离子的基态核外电子排布。(3)了解主族元素第一电离能、电负性等性质的周期性变化规律，能依据元素电负性说明元素的金属性和非金属性的周期性变化规律。2.化学键与物质的性质：(1)理解离子键、共价键的含义，能说明离子键、共价键的形成；(2)了解NaCl型和CsCl型离子晶体的结构特征，能用晶格能解释典型离子化合物的某些物理性质；(3)了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等数据说明简洁分子的某些性质；(4)了解键的极性和分子的极性，了解极性分子和非极性分子的性质差异；(5)能依据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型推断简洁分子或离子的空间构型；(6)了解“等电子原理”的含义，能结合实例说明“等电子原理”的应用；(7)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；(8)能用金属键的自由电子理论解释金属的某些物理性质；(9)知道金属晶体的基本积累方式，了解简洁晶体的晶胞结构特征；(10)了解简洁协作物的成键状况。3.分子间作用力与物质的性质：(1)知道分子间作用力的含义，了解化学键和分子间作用力的区分；(2)知道分子晶体的含义，了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响；(3)了解氢键的存在对物质性质的影响；(4)了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区分。
考点一　基态原子的核外电子排布

1．排布规律
(1)能量最低原理：基态原子核外电子优先占据能量最低的原子轨道，如Ge：1s22s22p63s23p63d104s24p2。
(2)泡利原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态不同的电子。
(3)洪特规章：原子核外电子在能量相同的各轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同。
2．表示方法
(1)电子排布式
按电子排入各电子层中各能级的先后挨次，用能级符号依次写出各能级中的电子数，同时留意特例。
如：Cu：1s22s22p63s23p63d104s1
(2)简化电子排布式
“[稀有气体]＋价层电子”的形式表示。
如：Cu：[Ar]3d104s1
(3)电子排布图
用方框表示原子轨道，用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的电子，按排入各电子层中各能级的先后挨次和在轨道中的排布状况书写。
如S：

1．[2022·新课标全国卷Ⅰ，37(2)]基态Fe原子有__________________________________个未成对电子。Fe3＋的电子排布式为________。可用硫氰化钾检验Fe3＋，形成的协作物的颜色为________。
答案　4　1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5　血红色
解析　基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，其中3d轨道有4个轨道未布满，含有4个未成对电子。Fe原子失去4s轨道的2个电子和3d轨道的1个电子形成Fe3＋，则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。检验Fe3＋时，Fe3＋与SCN－形成协作物而使溶液显血红色。
2．[2022·江苏，21(A)－(1)]Cu＋基态核外电子排布式为
________________________________________________________________________。
答案　[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10
解析　Cu的原子序数为29，依据洪特规章特例：能量相同的原子轨道在全布满(如p6和d10)、半布满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定，因此Cu原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故Cu＋核外基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。
3．[2022·安徽理综，25(1)]Na位于元素周期表第____周期第____族；S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为______________________________
__________________________________________。
答案　三　ⅠA　2　1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2
解析　Na元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，则Na位于元素周期表中第三周期第ⅠA族。S元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其中3p轨道有两个未成对电子。Si元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。
4．[2022·四川理综，8(1)]XY2是红棕色气体，Y基态原子的电子排布式是________________________________。
答案　1s22s22p4
5．[2022·福建理综，31(1)]基态硼原子的电子排布式为
________________________________________________________________________。
答案　1s22s22p1
解析　B的原子序数为5，故其基态原子的电子排布式为1s22s22p1。
6．[2022·浙江自选模块，15(1)节选]31Ga基态原子的核外电子排布式是________。
答案　1s22s22p63s23p63d104s24p1
7．[2021·新课标全国卷Ⅱ，37(1)]Ni2＋的价电子排布图为
________________________________________________________________________。
答案　　　 　

“两原理，一规章”的正确理解
1．原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规章、泡利原理，若违反其一，则电子能量不处于最低状态。
易误警示　在写基态原子的电子排布图时，常毁灭以下错误：

2．同能级的轨道半布满、全布满或全空状态的原子结构稳定
如np3、np6
Cr：3d54s1　 Mn：3d54s2　 Cu：3d104s1　 Zn：3d104s2
考点二　元素的电离能和电负性

1．元素的电离能
第一电离能：气态电中性基态原子失去一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－1。
(1)原子核外电子排布的周期性
随着原子序数的增加，元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化：每隔确定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复毁灭从ns1到ns2np6的周期性变化。
(2)元素第一电离能的周期性变化
随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化：
同周期从左到右，第一电离能有渐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小；
同主族从上到下，第一电离能有渐渐减小的趋势。

说明　同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势。电子亚层结构为全满、半满时较相邻元素要大即第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。如Be、N、Mg、P。
(3)元素电离能的应用
①推断元素金属性的强弱
电离能越小，金属越简洁失去电子，金属性越强；反之越弱。
②推断元素的化合价
假如某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n价，如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1价。
2．元素的电负性
(1)元素电负性的周期性变化
元素的电负性：不同元素的原子对键合电子吸引力的大小叫做该元素的电负性。
随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化：同周期从左到右，主族元素电负性渐渐增大；同一主族从上到下，元素电负性呈现减小的趋势。
(2)

1．[2022·新课标全国卷Ⅱ，37(1)改编]在N、O、S中第一电离能最大的是________。
答案　N
2．[2022·四川理综，8(1)]已知Z基态原子的M层与K层电子数相等，则Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是______________________。
答案　Cl
解析　第三周期元素中第一电离能最大的主族元素为Cl元素。
3．[2021·新课标全国卷Ⅱ，37(2)]前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A－和B＋的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。
四种元素中第一电离能最小的是__________，电负性最大的是__________(填元素符号)。
答案　K　F
4．[2021·山东理综，32(3)]第一电离能介于B、N之间的其次周期元素有______种。
答案　3
5．(2021·安徽理综，25改编)已知Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1，W的一种核素的质量数为28，中子数为14。
则：(1)W位于元素周期表第______周期第______族。
(2)Z的第一电离能比W的________(填“大”或“小”)。
答案　(1)三　ⅣA　(2)小
6．[2021·山东理综，32(1)]下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是________。

答案　a
7．[2021·福建理综，31(1)]依据其次周期元素第一电离能的变化规律，参照下图中B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。

答案　

考点三　两大理论与分子构型

1．分子构型与杂化轨道理论
杂化轨道的要点
当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间外形不同。
杂化
类型
杂化轨道数目
杂化轨道夹角
空间构型
实例
sp
2
180°
直线形
BeCl2
sp2
3
120°
平面三角形
BF3
sp3
4
109°28′
正四周体形
CH4
2.分子构型与价层电子对互斥模型
价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤电子对。
(1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型全都。
(2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不全都。
电子
对数
成键
对数
孤电子
对数
电子对空
间构型
分子空
间构型
实例
2
2
0
直线形
直线形
BeCl2
3
3
0
三角形
三角形
BF3
2
1
V形
SO2
4
4
0
四周体
四周体形
CH4
3
1
三角锥形
NH3
2
2
V形
H2O
3.中心原子杂化类型和分子空间构型的相互推断
中心原子的杂化类型和分子空间构型有关，二者之间可以相互推断。
分子组
成(A为
中心原子)
中心原子的
孤电子对数
中心原子的
杂化方式
分子空
间构型
示例
AB2
0
sp
直线形
BeCl2
1
sp2
V形
SO2
2
sp3
V形
H2O
AB3
0
sp2
平面三角形
BF3
1
sp3
三角锥形
NH3
AB4
0
sp3
正四周体形
CH4

1．[2022·江苏，21(A)－(3)节选]醛基中碳原子的轨道杂化类型是__________________。
答案　sp2
2．[2022·新课标全国卷Ⅰ，37(3)节选]乙醛中碳原子的杂化类型为________。
答案　sp3、sp2
3．[2022·福建理综，31(5)]NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有________ mol配位键。
答案　2
4．[2022·四川理综，8(2)]已知XY2为红棕色气体，X与H可形成XH3，则XY离子的立体构型是________，R2＋离子的3d轨道中有9个电子，则在R2＋的水合离子中，供应孤电子对的原子是________。
答案　V形　O
5．[2022·新课标全国卷Ⅱ，37(2)(3)改编]周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族。则a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为____________________________；这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的____________；酸根呈三角锥结构的酸是______________。
答案　sp3　HNO2、HNO3　H2SO3
6．[2021·福建理综，31(3)②][H3O]＋[BHOFFF]－中阳离子的空间构型为__________，阴离子的中心原子轨道接受________杂化。
答案　三角锥形　sp3
7．[2021·山东理综，32(3)]BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为________和________。
答案　sp2　sp3
8．[2021·江苏，21(A)－(2)(4)]已知元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，则在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是__________，YZ的空间构型为________________。
答案　sp3　正四周体
9．[2022·新课标全国卷，37(1)]S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子接受的轨道杂化方式是______；

答案　sp3
10．[2022·江苏，21(A)－(1)(2)]NO的空间构型是__________________________________，
H2O分子中O原子轨道的杂化类型为________。
答案　平面三角形　sp3
11．[2022·山东理综，32(4)]甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为____________，甲醇分子内的O—C—H键角________(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。
答案　sp3　小于
考点四　微粒作用与分子性质

1．共价键
(1)共价键的类型
①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。
②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。
(2)键参数
①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。
②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。
③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。
④键参数对分子性质的影响
键长越短，键能越大，分子越稳定。

(3)σ键、π键的推断
①由轨道重叠方式推断
“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。
②由共用电子对数推断
单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键。
③由成键轨道类型推断
s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。
(4)等电子原理
原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相像的化学键特征。物理性质相像，化学性质不同。
常见等电子体：
微粒
通式
价电子总数
立体构型
CO2、SCN－、NO、N
AX2
16e－
直线形
CO、NO、SO3
AX3
24e－
平面三角形
SO2、O3、NO
AX2
18e－
V形
SO、PO
AX4
32e－
正四周体形
PO、SO、ClO
AX3
26e－
三角锥形
CO、N2
AX
10e－
直线形
CH4、NH
AX4
8e－
正四周体形
(5)配位键
①孤电子对
分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。
②配位键
a．配位键的形成：成键原子一方供应孤电子对，另一方供应空轨道形成的共价键；
b．配位键的表示：常用“―→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH可表示为，在NH中，虽然有一个N—H键形成的过程与其他3个N—H键形成的过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。
③协作物
如[Cu(NH3)4]SO4

配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。
2．分子性质
(1)分子的极性
①分子构型与分子极性的关系

②键的极性与分子的极性的关系
类型
实例
键的极性
空间构型
分子极性
X2
H2、N2
非极性键
直线形
非极性分子
XY
HCl、NO
极性键
直线形
极性分子
XY2
(X2Y)
CO2、CS2
极性键
直线形
非极性分子
SO2
极性键
V形
极性分子
H2O、H2S
极性键
V形
极性分子
XY3
BF3
极性键
平面三角形
非极性分子
NH3
极性键
三角锥形
极性分子
XY4
CH4、CCl4
极性键
正四周体形
非极性分子
(2)溶解性
①“相像相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂，若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。
②“相像相溶”还适用于分子结构的相像性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。
(3)无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸可写成(HO)mROn，假如成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4。
3．范德华力、氢键、共价键的比较

范德华力
氢键
共价键
作用
粒子
分子或原子(稀有气体)
氢、氟、氮、氧原子(分子内、分子间)
原子
特征
无方向性、无饱和性
有方向性、有饱和性
有方向性、有饱和性
强度
比较
共价键＞氢键＞范德华力
影响
强度
的因
素
①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大
②组成和结构相像的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大
对于A—H…B—，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大
成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定
对物
质性
质的
影响
①影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质
②组成和结构相像的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔沸点上升，如F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4
分子间氢键的存在，使物质的熔沸点上升，在水中的溶解度增大，如熔沸点：H2O＞H2S，HF＞HCl，NH3＞PH3
①影响分子的稳定性
②共价键键能越大，分子稳定性越强

1．[2022·新课标全国卷Ⅰ，37(3)]1 mol乙醛分子中含有σ键的数目为________，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要缘由是________________________________________________。
答案　6NA　CH3COOH存在分子间氢键
2．[2022·江苏，21(A)—(2)]与OH－互为等电子体的一种分子为________________(填化学式)。
答案　HF
3．[2022·新课标全国卷Ⅱ，37(3)改编]已知a是H，b是N，c是O，d是S，a与其他元素形成的二元共价化合物中，分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是________________________________(填化学式，写出两种)。
答案　N2H4、H2O2
4．[2022·浙江自选模块，15(2)(3)](2)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有疼惜神经系统的作用。该物质的结构式为

以下关于维生素B1的说法正确的是________。
A．只含σ键和π键 B．既有共价键又有离子键
C．该物质的熔点可能高于NaCl D．该物质易溶于盐酸
(3)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有________。
A．离子键、共价键 B．离子键、氢键、共价键
C．氢键、范德华力 D．离子键、氢键、范德华力
答案　(2)BD　(3)D
5．[2022·安徽理综，25(2)]用“>”或“<”填空：
第一电离能
离子半径
熔点
酸性
Si____S
O2－____Na＋
NaCl____Si
H2SO4____HClO4
答案　<　>　<　<
解析　同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势，但s、p、d等轨道处于全空、半满、全满的稳定状态时，则毁灭反常现象。Si、S元素基态原子的价电子排布式分别为3s23p2、3s23p4，其中3p轨道均处于不稳定状态，因此Si的第一电离能小于S。O2－与Na＋的核外电子排布相同，其电子排布式均为1s22s22p6，离子核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，因此O2－的离子半径大于Na＋。NaCl为离子晶体，Si为原子晶体，因此Si的熔点高于NaCl。一般来说，元素的非金属性越强，该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Cl元素的非金属性强于S元素，则HClO4的酸性强于H2SO4。
6．[2021·江苏，21(A)节选]已知元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2，元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，元素Z的最外层电子数是其内层的3倍。
则①与YZ互为等电子体的分子的化学式__________________________(任写一种)。
②X的氯化物与氨水反应可形成协作物[X(NH3)4]Cl2，1 mol该协作物中含有σ键的数目为__________。
③Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其缘由是_____________________________
___________________________________________。
答案　①CCl4或SiCl4等　②16 mol或16×6.02×1023个　③水分子与乙醇分子之间形成氢键
解析　X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，为30号元素锌。Y核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，为16号元素硫，Z为氧。①与SO互为等电子体的分子可以接受“左右移位，同族替换”的方法，SO→SiF4→SiCl4→CCl4等。②[Zn(NH3)4]2＋中Zn与NH3之间以配位键相连，共4个σ键，加上4个NH3的12个σ键，共16个σ键。③在乙醇中的溶解度H2O大于H2S，是由于水分子与乙醇间能形成分子间氢键。
7．[2021·山东理综，32(4)]若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成协作物，则该协作物中供应孤电子对的原子是________。
答案　X
解析　由于在BCl3中B原子无孤电子对，但有空轨道，所以供应孤电子对的原子是X。
8．[2021·新课标全国卷Ⅰ，37(5)]碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
键能/
(kJ·mol－1)
356
413
336
226
318
452
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，缘由是______________________。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，缘由是______________________。
答案　①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成
②C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键
9．[2021·福建理综，(3)(4)](3)BF3与确定量的水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在确定条件下可转化为R：

晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及________(填序号)。
a．离子键　b．共价键　c．配位键　d．金属键
e．氢键　f．范德华力
(4)已知苯酚具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此推断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)________Ka(苯酚)(填“＞”或“＜”)，其缘由是________________。
答案　(3)ad
(4)＜　中形成分子内氢键，使其更难电离出H＋
考点五　微粒作用与晶体结构

1．离子键——离子晶体
(1)化学键：相邻原子之间猛烈的相互作用。化学键包括离子键、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学键。
离子键强弱的推断：离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，离子晶体的熔沸点越高。
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1 mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸取的能量。晶格能越大，离子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。
(3)离子晶体：通过离子键作用形成的晶体。
①典型的离子晶体结构：
NaCl型晶体
CsCl型晶体

每个Na＋四周被6个Cl－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
②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
1/8
1/4
1/2
1
2.共价键——原子晶体
(1)原子晶体：全部原子间通过共价键结合成的晶体或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)。
(3)典型原子晶体结构

金刚石
二氧化硅
结构示意图

晶胞示意图

特点
正四周体空间网状结构，最小的碳环中有6个碳原子，每个碳原子与四周4个碳原子形成四个共价键，1 mol金刚石中含有2 mol碳碳键
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，1 mol SiO2中含有4 mol硅氧键
(4)共价键强弱和原子晶体熔沸点大小的推断：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。
3．分子间作用力——分子晶体
(1)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)①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。其晶体结构模型及特点为

干冰
冰
晶体模型

结构特点
干冰晶体是一种立方面心结构——每8个CO2分子构成立方体，在六个面的中心又各占据1个CO2分子。每个CO2分子四周，离该分子最近且距离相等的CO2分子有12个(同层4个，上层4个，下层4个)
每个水分子四周只有4个紧邻的水分子，在四周体中心的每个水分子与四周体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙。当冰刚刚溶化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子的空隙减小，密度反而增大，超过4 ℃时，才由于热运动加剧，分子间距离加大，密度渐渐减小
②分子间作用力强弱和分子晶体熔沸点大小的推断：组成和结构相像的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，克服分子间作用力使物质熔化和汽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)NH3、H2O、HF中由于存在氢键，使得它们的沸点比同族其他元素氢化物的沸点反常地高。
影响物质的性质方面：增大物质的熔沸点，增大物质的溶解性。表示方法：X—H…Y(N、O、F)，一般都是氢化物中存在。
4．金属键——金属晶体
(1)金属键：金属离子和自由电子之间猛烈的相互作用。
运用自由电子理论可解释金属晶体的导电性、导热性和延展性。
晶体中的微粒
导电性
导热性
延展性
金属离子
和自由电子
自由电子在外加电场的作用下发生定向移动
自由电子与金属离子碰撞传递热量
晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用
(2)①金属晶体：通过金属键作用形成的晶体。
②金属键的强弱和金属晶体熔沸点的变化规律：阳离子所带电荷数越多，半径越小，金属键越强，熔沸点越高，如熔点：Na<Mg<Al，Li>Na>K>Rb>Cs。金属键的强弱可以用金属的原子化热来衡量。
5．分子晶体、原子晶体、离子晶体与金属晶体的结构微粒，以及微粒间作用力的区分
晶体类型
原子晶体
分子晶体
金属晶体
离子晶体
结构微粒
原子
分子
金属阳离子、
自由电子
阴、阳离子
微粒间
作用(力)
共价键
分子间
作用力
简洁的
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
相像相溶
难溶(Na等
与水反应)
易溶于极
性溶剂
导电状况
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)等
Na、Mg、Al等
NaCl、CaCO3、NaOH等
6.物质熔沸点的比较
(1)不同类晶体：一般状况下，原子晶体>离子晶体>分子晶体。
(2)同种类型晶体：构成晶体质点间的作用大，则熔沸点高，反之则小。
①离子晶体：离子所带的电荷数越高，离子半径越小，则其熔沸点就越高。
②分子晶体：对于同类分子晶体，相对分子质量越大，则熔沸点越高。
③原子晶体：键长越短，键能越大，则熔沸点越高。
(3)常温常压下状态：①熔点：固态物质>液态物质；②沸点：液态物质>气态物质。

1．[2022·新课标全国卷Ⅰ，37(3)(4)]Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有______个铜原子。Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为______。列式表示Al单质的密度________ g·cm－3。
答案　16　12　
2．[2022·江苏，21(A)—(5)]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四周距离最近的铜原子数目为__________。
答案　12
3．[2022·浙江自选模块，15(1)节选]某种半导体材料由Ga和As两种元素组成，该半导体材料的化学式_______________________________________________________________，
其晶体结构类型为________。
答案　GaAs　原子晶体
4．[2022·四川理综，8(3)]Z基态原子的M层与K层电子数相等，它与某元素形成的化合物的晶胞如下图所示，晶胞中阴离子和阳离子的个数之比是_______________________________
_________________________________________。

答案　2∶1
5．[2022·福建理综，31(2)(3)(4)]氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相像，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。

(2)关于这两种晶体的说法，正确的是________(填序号)。
a．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
b．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
c．两种晶体中的B—N键均为共价键
d．两种晶体均为分子晶体
(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为______________，其结构与石墨相像却不导电，缘由是______________________________________________。
(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为____________。该晶体的自然 矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发觉。依据这一矿物形成事实，推断试验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是_______________________________________________
_________________________。
答案　(2)bc
(3)平面三角形　层状结构中没有自由移动的电子
(4)sp3　高温、高压
解析　(2)立方相氮化硼晶体的硬度大小与是否含有σ键和π键无关，与晶体的结构有关，即立方相氮化硼晶体为原子晶体，硬度较大，a错误；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相像，依据石墨晶体可知其层和层之间是靠范德华力结合的，故其作用力小，质地较软，b正确；B和N都是非金属元素，两种晶体中的B—N键都是共价键，c正确；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相像，属于混合型晶体，立方相氮化硼晶体为原子晶体，d错误。
(3)六方相氮化硼晶体与石墨晶体相像，同一层上的原子在同一平面内，依据六方相氮化硼晶体的晶胞结构可知，1个B原子与3个N原子相连，故为平面三角形结构；由于B最外层有3个电子都参与了成键，层与层之间没有自由移动的电子，故不导电。
(4)立方相氮化硼晶体的结构与金刚石相像，故B原子为sp3杂化；该晶体存在地下约300 km的古地壳中，因此制备需要的条件是高温、高压。
6．[2022·新课标全国卷Ⅱ，37(4)(5)]周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的 3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：
(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为________。
(5)这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四周体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。

该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有________；该化合物加热时首先失去的组分是________，推断理由是___________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________。
答案　(4)＋1
(5)SO　共价键和配位键　H2O　H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱
解析　(4)e为Cu，c为O，由图1可知，晶胞中含Cu原子为4个，含O原子为8×＋1＝2个，故化学式为Cu2O，O为－2价，则Cu为＋1价。(5)含有H、N、O、S、Cu 5种元素的化合物，结合课本选修3络合物有关学问和题目所给信息，观看中心为1个Cu2＋，四周为4个NH3分子和2个H2O分子，得到该化合物化学式为[Cu(NH3)4]SO4·2H2O，加热时，由