2024届高三化学高考备考一轮复习专题：物质结构与性质综合研究课件

这是一份2024届高三化学高考备考一轮复习专题：物质结构与性质综合研究课件，共48页。PPT课件主要包含了题型特点，解题指导等内容，欢迎下载使用。

导航•考情预测　预计2024年高考会借助新科技、新能源为背景，考查原子核外电子排布式(图)、电离能、电负性、σ键、π键、杂化方式、分子或离子的空间构型(价层电子对互斥理论)、化学键及氢键、晶体结构特点及微粒间作用力、晶体的熔、沸点比较及晶胞的计算，特别是对空间想象能力和计算能力的考查，是近几年的考查重点，复习时应予以重视！
以一种已知的元素立题，选取与其相关的某些典型单质或化合物展开设问，综合考查原子结构、分子结构和晶体结构。
(1)提高审题能力，圈画出题干中的关键词语，一定要看清楚题干的要求。(2)熟记第四周期元素在周期表中的信息，通过原子结构推断或解释元素的性质。(3)熟记成键原理，突破价层电子对数与杂化轨道，价层电子对数与分子、离子的立体构型。(4)计算题，看清楚题干中各物理量的单位，先统一单位再计算。熟记面心立方最密堆积、六方最密堆积、简单立方堆积、体心立方堆积中金属元素的配位数分别为12、12、6、8。(5)注意语言描述的准确性和逻辑性。
【典例】(2022·广东卷)硒(Se)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(AIE)效应以来，AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路线如下：
(1)Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为__________。(2)H2Se的沸点低于H2O，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σ键B.Ⅰ中的Se—Se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sp与sp2E.Ⅰ～Ⅲ含有的元素中，O电负性最大
答案　(1)4s24p4　(2)两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高　(3)BDE
(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Mr，晶体密度为ρ g·cm－3，则X中相邻K之间的最短距离为__________nm(列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。
【课堂点拨】 1.根据所确定的元素的位置，完成电子排布式(图)的书写，注意第四周期元素，并根据所处位置完成电负性和电离能的大小比较，注意特殊情况。2.根据所组成的物质结构特点，确定对应物质的分子极性、空间结构、中心原子杂化、及微粒间的作用力对性质的影响，注意氢键和配位键这两种特殊作用力。3.根据所组成物质的晶体类型，及所掌握的计算模型，完成晶体结构的计算(如晶体密度的计算、晶胞原子个数的计算等)。
1.硼及其化合物在工农业生产、新型材料等方面应用广泛。回答下列问题：
(1)B的基态原子核外电子排布式为________________，与硼处于同周期且相邻的两种元素和硼的第一电离能由大到小的顺序为________________。(2)硼、铝同主族，晶体硼的熔点为2 300 ℃，而金属铝的熔点为660.3 ℃，试从晶体结构解释其原因： __________________________________________。答案　(1)1s22s22p1　C＞Be＞B(2)铝为金属晶体，晶体硼为共价晶体，原子间靠共价键结合，作用较强，因此其熔点高于铝(答案合理即可)
2.铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。回答下列问题：
以几种已知的元素立题，依托不同元素的物质，独立或侧重考查原子结构、分子结构和晶体结构。
除“题型一”中的解题策略外，常见分析、比较类解题技巧如下：(1)第一电离能、电负性：掌握规律和特殊。随着原子序数的递增，元素的第一电离能、电负性呈周期性变化：同周期从左到右，元素的第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，除第一周期外，碱金属的第一电离能最小；同主族元素从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。(2)稳定性强弱：化学键的稳定性、分子的稳定性比较。
(3)熔、沸点的高低、晶体类型、构成晶体微粒间作用力大小。①不同晶体类型的熔、沸点比较：(一般规律)；②同种晶体类型的熔、沸点比较：(结构相似)分子晶体、共价晶体、离子晶体；③金属晶体：由于金属键的差别很大，其熔、沸点差别也很大。
【典例】　(2022·全国乙卷)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广 　泛的应用。回答下列问题：　答案　(1)ad　d　
1.N、P、As、Ga、Cr、Cu等元素形成的化合物种类繁多，具有重要的研究价值和应用价值。请回答下列问题：　(1)基态Cr原子的价层电子排布式为________。　(2)N2F2分子中，氮原子的杂化轨道类型为________________，N2F2可能的两种结构为___________________________________________________。　(3)PCl3和PCl5是磷元素形成的两种重要化合物，请根据价层电子对互斥理论推测PCl3的立体构型：____________。
(4)砷化镓的熔点为1 238 ℃，具有空间网状结构，作为半导体，性能比硅更优良。砷化镓属于________晶体。已知氮化硼与砷化镓属于同类型晶体，则两种晶体熔点较高的是________(填化学式)，其理由是____________________。上述两种晶体的四种元素电负性最小的是________(填元素符号)。(5)铜的化合物种类很多，如图所示的是氯化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为a cm，则氯化亚铜密度的计算式为ρ＝________ g·cm－3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
2.含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：　(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为________。　(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是________，原因是__________________________________________________________________。
(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：
以新科技的物质为素材，选取与其相关的某些典型单质或化合物展开设问，综合考查原子结构、分子结构和晶体结构。
所选物质可能比较陌生，其实就是把原子、分子结构和性质，晶体结构和性质等知识拼盘成一大题，设置若干个小问题，每一个小题考查相应的知识，解答这类问题应具备如下六个方面的知识储备：(1)基本化学用语：书写1～36号元素原子及简单离子的基态核外电子排布式(或外围电子排布式)；电子式或结构式的书写(有的需要找相似的等电子体结构去模仿)。(2)化学键及分子间作用力：σ键或π键的数目；键参数；氢键；范德华力。
(3)分子结构与性质：分子的立体构型的判断、分子中中心原子的杂化类型的判断；“等电子体”的寻找和“等电子原理”的应用。(4)配合物组成结构的考查：配合物化学式的书写，配合物结构示意图的表示，配合物中的各种化学键。(5)元素周期表、元素周期律：主族元素的电负性和电离能的变化规律，特别注意一些元素的反常。(6)晶体结构和性质的考查：晶胞中微粒数目的计算，晶体熔、沸点往往受到氢键的影响。
【典例】　KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：　(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是________(填离子符号)。　答案　(1)P3－、K＋　
1.2020年2月15日，由国家科研攻关组的主要成员单位的专家组共同研判磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒(2019－nCV)的感染。　(1)已知磷酸氯喹的结构如图所示，则所含C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为______________。P原子核外价层电子排布式为________，其核外电子有________个运动状态。　答案　(1)N>O>C　3s23p3　15
③若磷化镓的晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞中Ga和P原子的最近距离为________ pm。
2.磷酸亚铁锂(化学式：LiFePO4)是锂离子电池电极材料，主要用于动力锂离子电池，作为正极活性物质使用，人们习惯也称其为磷酸铁锂。　(1)基态锂原子核外能量最高的电子电子云轮廓图形状为________；基态磷原子第一电离能比基态硫的________(填“大”或“小”)，原因是___________　______________________________________________________________。　(2)实验室中可用KSCN或K4[Fe(CN)6]来检验Fe3＋。FeCl3与KSCN溶液混合，可得到配位数为5的配合物的化学式是________，其中硫、碳的杂化类型分别是________、________。