微专题1　物质结构与性质　元素周期律 (教案+课件）2026届高考化学二轮复习

第一篇高考专题专题一　物质的结构与性质　元素周期律微主题1　物质结构与性质　元素周期律高考溯源1原子结构与元素的性质[常见基态原子、离子的电子排布式]1. 完成下列填空。(1)(2020·江苏卷)基态Fe原子的电子排布式为____________________________。(2)(2017·江苏卷)基态Fe3＋的电子排布式为_________________________。(3)(2018·江苏卷)基态Fe2＋的电子排布式为_________________________。(4)(2019·江苏卷)基态Cu2＋的电子排布式为________________________。(5)(2016·江苏卷)基态Zn2＋的电子排布式为__________________________。1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s21s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d51s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d61s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d91s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10[元素的性质]2. 比较元素的相关性质。(1)(2020·江苏卷)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为____________。(2)(2017·江苏卷)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为____________。N＞O＞CH＜C＜O2分子结构与性质3)(2020·江苏卷)柠檬酸的结构简式如下图，1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的物质的量为______。[共价键]3. 完成下列填空。(1)(2018·江苏卷)N2分子中σ键与π键的物质的量之比n(σ)∶n(π)＝_______。1∶29 mol7 mol(4)(2023·江苏卷)钒酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元环结构，其结构式可表示为___________________。[配位键]4. 完成下列填空。(1)(2020·江苏卷)[Fe(H2O)6]2＋中，与Fe2＋配位的原子是______(填元素符号)。(2)(2019·江苏卷)Cu2＋与OH－反应能生成[Cu(OH)4]2－，[Cu(OH)4]2－中的配位原子为______(填元素符号)。(3)(2018·江苏卷)[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成[Fe(NO)(H2O)5]2＋，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。[Fe(NO)(H2O)5]2＋的结构如图所示，请在相应位置补填缺少的配体。OO(4)(2016·江苏卷)[Zn(CN)4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键，不考虑空间结构，[Zn(CN)4]2－的结构可用示意图表示为_______________________________。5. Ⅰ. 原子的杂化轨道类型。(1)(2020·江苏卷)NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为______。sp3sp3sp2、sp3sp3、sp(5)(2012·江苏卷)H2O 分子中O原子的杂化轨道类型为____。(6)(2013·江苏卷)在S的氢化物(H2S)分子中，S原子的杂化轨道类型为____。Ⅱ. 分子或离子的空间结构。sp3sp3正四面体形平面三角形A. NH3能形成分子间氢键D. NH3与Ag＋形成的[Ag(NH3)2]＋中有6个配位键A[分子的物理性质]7. 完成下列填空。(2)(2017·江苏卷)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为______________________。(3)(2015·江苏卷)H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除了因为它们都是极性分子外，还因为____________________________________。(4)(2013·江苏卷)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是__________________________________。易溶于水乙醇分子间存在氢键 水分子与乙醇分子之间可以形成氢键水分子与乙醇分子之间可以形成氢键8. (1)(2025·江苏卷)如图所示，ZnS晶体中掺入少量CuCl后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。3晶体结构与性质Cl－负电(2)(2024·江苏卷)铁酸铋晶胞如图所示(图中有4个Fe原子位于晶胞体对角线上，O原子未画出)，其中原子数目之比N(Fe)∶N(Bi)＝_______。2∶14(4)(2021·江苏卷)1个AgI晶胞(如图)中含有______个I－。(5)(2019·江苏卷)1个Cu2O晶胞(如图)中，Cu原子的数目为______。449. (2025·江苏卷)下列说法正确的是(　 　)A. 硫黄有S2、S2－、S4等多种同素异形体B. 高温下青蒿素(C15H22O5，含—O—O—)分子结构稳定C. NH3分子中H—N—H键角大于CH4分子中H—C—H键角D. 如图所示的碱基鸟嘌呤与胞嘧啶通过氢键互补配对4物质结构与性质综合DA. 苄氯是非极性分子B. 电负性：χ(F)r(Na＋)D. X中15-冠-5与Na＋间存在离子键C【解析】 苄氯分子空间结构不完全对称，苄氯分子为极性分子，A错误；同主族元素从上到下电负性逐渐减小，故电负性：χ(F)>χ(Cl)，B错误；15-冠-5分子与Na＋之间通过分子间相互作用形成超分子，D错误。11. (2024·江苏卷)下列有关反应描述正确的是(　 　)A. CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，CH3CH2OH断裂C—OB. 氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程C. 丁烷催化裂解为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键D. 石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2【解析】 CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，断裂CH3CH2OH分子中的C—H和O—H生成醛基，A错误；氟氯烃产生的氯自由基是催化剂，催化剂可以改变O3分解的历程，B正确；丁烷分子中没有π键，丁烷催化裂解为乙烷和乙烯，断裂丁烷分子中的碳碳σ键，C错误；石墨中碳原子的杂化轨道类型为sp2，金刚石中碳原子的杂化轨道类型为sp3，石墨转化为金刚石，碳原子的杂化轨道类型由sp2转变为sp3，D错误。B12. (2023·江苏卷)下列说法正确的是(　 　)C. H2O2分子中的化学键均为极性共价键D. CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用A【解析】 液氨汽化时会吸收大量的热，故液氨可用作制冷剂，与氨极易溶于水无关，B错误；氢键影响的是物质的物理性质，热稳定性是物质的化学性质，热稳定性与氢键无关，C错误；N2H4中不存在配位键，N2H4中N元素的化合价为－2，处于中间价态，可失去电子，故N2H4具有还原性，D错误。13. (2023·江苏卷)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是(　 　)A. H2具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料B. 氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂C. H2O分子之间形成氢键，H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高D. N2H4中的N原子与H＋形成配位键，N2H4具有还原性A14. (2022·江苏卷)下列说法正确的是(　 　)A. 金刚石与石墨烯中的C—C—C夹角都为120°B. SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子C. 基态锗原子(32Ge)电子排布式为4s24p2D. ⅣA族元素单质的晶体类型相同【解析】 金刚石中碳原子为sp3杂化，键角为109°28′，石墨烯中碳原子为sp2杂化，键角为120°，A错误；SiH4、SiCl4均为正四面体形结构，结构对称，正、负电荷中心重合，Si—H、Si—Cl均为极性键，均是由极性键构成的非极性分子，B正确；锗是32号元素，锗原子核外有32个电子，基态锗原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，C错误；ⅣA族C、Si元素的单质的晶体类型不一定相同，C元素的单质有共价晶体，如金刚石，也有混合型晶体，如石墨，Si元素的单质为共价晶体，该族的其他元素的单质为金属晶体，D错误。B5化学用语C16. (2024·江苏卷)反应PbS＋4H2O2===PbSO4＋4H2O可用于壁画修复。下列说法正确的是(　 　)B. H2O2分子中既含离子键又含共价键D. H2O的空间结构为直线形C17. (2023·江苏卷)反应NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是(　 　)C. N2分子中存在N≡N键 D. H2O为非极性分子C18. (2022·江苏卷)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是(　 　)B. H2O的空间结构为直线形C. H2O2中O元素的化合价为－1D. NaOH仅含离子键C19. (2024·江苏卷)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表中第二周期的是(　 　)A. O B. P C. Ca D. Fe6元素周期律A【解析】 Al3＋有2个电子层，而K＋有3个电子层，半径：r(Al3＋)＜r(K＋)，A错误；H2O分子间可形成氢键，沸点：H2S＜H2O，C错误；元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强，碱性：Al(OH)3＜KOH，D错误。20. (2024·江苏卷)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)可用作净水剂。下列说法正确的是(　 　)A. 半径：r(Al3＋)>r(K＋)B. 电负性：χ(O)>χ(S)C. 沸点：H2S>H2OD. 碱性：Al(OH)3>KOHB【解析】 同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，A错误；同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，B错误；C元素有多种同素异形体，其中，金刚石是共价晶体，C60是分子晶体，石墨是混合型晶体，C错误。21. (2023·江苏卷)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是(　 　)A. 原子半径：r(C)＞r(Si)＞r(Ge)B. 电离能：I1(C)＜I1(Si)＜I1(Ge)C. 碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体D. 可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料D【解析】 核外电子数相同时，核电荷数越大，半径越小，故半径：r(Al3＋)＜r(Na＋)，A正确；同周期主族元素核电荷数越大，电负性越大，故电负性：χ(F)＞χ(O)，B错误；同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，故电离能：I1(O)＞I1(Na)，C错误；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故碱性：NaOH＞Al(OH)3，D错误。22. (2022·江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是(　 　)A. 半径：r(Al3＋)＜r(Na＋)B. 电负性：χ(F)＜χ(O)C. 电离能：I1(O)＜I1(Na)D. 碱性：NaOH＜Al(OH)3A23. (2021·江苏卷)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同个主族。下列说法正确的是(　 　)A. 原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)B. X的第一电离能比同周期相邻元素的大C. Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强D. Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱B【解析】 由题给信息推知，X、Y、Z、W分别为N元素、Al元素、Cl元素、Br元素。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：r(N)＜r(Cl)＜r(Al)＜r(Br)，A错误；氮原子的2p轨道处于半满稳定状态，氮元素的第一电离能比同周期相邻元素的大，B正确；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：Al＜Cl，则Al的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Cl的弱，C错误；非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：Cl＞Br，则热稳定性：HCl＞HBr，D错误。能力提升1. 常见基态原子(或离子)的简化电子排布式(或价层电子排布式)核心突破1原子结构与元素的性质[Ar]3d104s1[Ar]3d10[Ar]3d64s2[Ar]3d6[Ar]3d54s1[Ar]3d3[Ar]3d54s2[Ar]3d5[Ar]3d104s2[Ar]3d10[Ar]3d53d5 [Ar]3d104s24p34s24p3[Ar]3d104s24p54s24p5[Ar]3d74s23d74s22. 元素周期律与元素性质(1)元素周期律：元素的性质随着原子序数的增加而呈现周期性变化的规律。元素周期律的本质是原子结构周期性变化的必然反映。主族元素性质(填“增强”或“减弱”) 周期性变化的规律：减弱增强增强减弱(2)电离能(I)：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最低能量叫第一电离能。符号：I1，单位：kJ/mol。气态基态一价正离子再失去一个电子成为气态基态二价正离子所需的最低能量叫第二电离能，第三电离能和第四、第五电离能依此类推。由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子就会需要更多的能量，因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1”或“sp2杂化>sp3杂化，如：键角：CO2____SO3____CH4。(3)空间结构相似情况下：①中心原子的电负性越大，共价键排斥力越大，键角越大，如键角：NH3_____PH3；②中心原子相同，配位原子的电负性越大，键角越小，如键角：NF3____NCl3、OF2____H2O。＞＞＞＞＞＞＞＜＜1. 极性分子与非极性分子4极性分子与非极性分子　超分子2. 超分子(1)定义：超分子是由__________________的分子通过__________________形成的分子聚集体。(2)超分子的重要特征：____________和__________。(3)超分子的作用力：两种或两种以上分子间相互作用分子识别自组装(4)超分子应用：利用“主体分子”与“客体分子”大小适配来分离分子；通过金属离子修饰的分子筛的吸附与脱附可实现对分子的分离。如Cu＋修饰的分子筛分离乙烯与乙烷：1. 范德华力与氢键的比较5分子间作用力(范德华力与氢键)熔、沸点熔、沸点溶解度2. 同主族氢化物的沸点比较3. 氢键对物质性质的影响1. 常见的几种典型晶体的晶胞结构图及其主要性质6晶体类型与性质sp2范德华力共价键范德华力混合型熔融状态下不能导电的化合物2. 晶胞中粒子数目的计算3. 晶体密度的计算(3)晶胞的体积：V＝a3(立方体)或abc(长方体)。4. 空间利用率的计算(1)概念：构成晶体的原子、分子或离子的总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比。①单位换算：1 pm＝10－12 m＝10－10 cm；1 nm＝10－9 m＝10－7 cm。②原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系： 5. 晶体熔、沸点高低的判断规律(1)不同类型晶体熔、沸点的高低判断一般来说，熔、沸点高低顺序：共价晶体>离子晶体>分子晶体；金属晶体熔、沸点有高有低。(2)同种类型晶体的熔、沸点的判断＞＞＞＞＞＞＞＞＞＞＞＞＞＞例1　(1)基态Sc原子的电子排布式为_________________________________。(2)基态Cu原子的电子排布式为_________________________________。(3)基态Cr原子的电子排布式为________________________________。(4)基态Br－的价层电子排布式为________。典型考题1常见基态原子、离子的电子排布式1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)4s24p6例2　(1)碳化钙(CaC2)中含有化学键的类型：________________________；属于______化合物。(2)Na2O2中含有的化学键的类型：________________________。(3)甲醛(HCHO)分子中π键和σ键的个数之比为_______。(4)1 mol乙醛分子中含有σ键的物质的量为_______。(5)AlCl3在178 ℃时升华，属于_______晶体，其蒸气的相对分子质量约为267，蒸气分子的结构式为_______________(标明配位键)。2化学键类型离子键、非极性共价键离子离子键、非极性共价键1∶36 mol分子(7)一种钴的配合物(乙二胺四乙酸合钴)的结构如图，1 mol该配合物形成的配位键有____mol，配位原子是________，碳原子的杂化轨道类型有_________。6 N、Osp2、sp3(8)酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供1个电子对的N原子是____(填酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴元素的化合价为_____，氮原子提供孤电子对与钴离子形成______键。③＋2配位【解析】 (7)乙二胺四乙酸合钴中的氮原子、氧原子均提供孤电子对作为配位原子，则1 mol该配合物形成的配位键有6 mol，碳原子有sp2、sp3两种杂化方式。 (8)已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的C原子和所有的N原子均为sp2杂化，且分子中存在大π键，其中标号为①②的N原子均有1个电子对占据了1个sp2杂化轨道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大π键，标号为③的N原子的 p轨道能提供1个电子对参与形成大π键；标号为③的N原子形成的N—H易断裂从而电离出H＋；钴酞菁分子中，失去了2个H＋的酞菁离子与钴离子通过配位键结合成分子，故钴元素的化合价为＋2，氮原子提供孤电子对与钴离子形成配位键。例3　(1)SO2分子的空间结构名称为______。3常见分子(或离子)的空间结构与性质(3)键角：ClO2______(填“＞”“＜”或“＝”)Cl2O。V形平面三角形平面三角形正四面体形4∶1＞B在水中的溶解度大，B分子中的羧基与水分子之间能形成氢键例4　(2025·无锡期末)下列说法正确的是(　 　)A. 1 mol晶体硅中含有2 mol Si—SiB. 金刚石与石墨中碳碳键的夹角都为109°28′C. CH4、SiHCl3、SiCl4分子的空间结构均为正四面体形D. CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2【解析】 金刚石中碳碳键的夹角为109°28′，石墨中碳碳键的夹角为120°，B错误；SiHCl3分子为四面体形结构，而不是正四面体形，C错误；CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp，D错误。A例5　(2025·苏北八市三模)元素周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛。Si、Ge是重要的半导体材料，Si3N4是一种高强度耐高温材料。醋酸铅[(CH3COO)2Pb]是一种弱电解质，其水溶液可用于吸收H2S气体。下列说法正确的是(　 　)A. 基态Ge原子电子排布式：[Ar]4s24p2B. H2S中心原子的杂化方式为sp3C. Si3N4为分子晶体D. 1 mol SiO2(晶胞如图所示)含2 mol σ键4晶体结构与性质B例6　(2025·海安期中)X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是(　 　) B. 分子的极性：Y2X2＞X2Z2C. 共价晶体熔点：Y＞M D. 热稳定性：YX4＞MX45元素周期律B6化学用语A1. (2025·北京卷)下列化学用语或图示表达不正确的是(　 　)高考视野C2. (2025·河南卷)下列化学用语或图示正确的是(　 　)B3. (2025·安徽卷)已知：金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体，同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液，加入稀硫酸后，又转化为蓝色的[Cu(H2O)4]SO4溶液。下列有关物质结构或性质的比较正确的是(　 　)B. 与氨形成配位键的能力：H＋＞Cu2＋C. H2O和NH3分子中的键长：O—H＞N—HB4. (2025·山东卷)Fe单质及其化合物应用广泛。回答下列问题：(1)在元素周期表中，Fe位于第_____周期____族。基态Fe原子与基态Fe3＋未成对电子数之比为______。(2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3＋形成配离子的硝酸盐[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3俗称尿素铁，既可作铁肥，又可作缓释氮肥。①元素C、N、O中，第一电离能最大的是_____，电负性最大的是_____。②尿素分子中，C原子采取的杂化轨道类型为_____。③八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3＋中Fe3＋的配位数为6，碳氮键的键长均相等，则与Fe3＋配位的原子是______(填元素符号)。【解析】 (2)②尿素分子中，C原子形成3个σ键，价层电子对数为3，为sp2杂化。③八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3＋中Fe3＋的配位数为6，H2NCONH2中N、O原子均存在孤电子对，根据配位数为6，应是O原子提供孤电子对与Fe3＋形成配位键。四Ⅷ4∶5N Osp2O能力评价1. (1)基态V原子的电子排布式为__________________________________。(2)1 mol [Cu(NH3)2]＋中含有σ键的物质的量为_________。(4)基态O原子价层电子的轨道表示式为_______________，基态O2－核外电子有____种运动状态。(5)基态Fe原子的价层电子轨道表示式(电子排布图)为_____________________。(6)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为___________。1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s28 molV形10sp3、sp2【解析】 同周期主族元素从左到右电负性增大，电负性：χ(C)＜χ(N)，A错误；同周期主族元素从左到右原子半径减小，原子半径：r(Mg)＞r(S)，B错误；同主族元素从上到下第一电离能减小，同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，N原子的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：I1(N)＞I1(O)＞I1(S)，C正确；金属性：Mg＞Al，故碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3，D错误。2. (2025·苏锡常镇二模)化合物硫氰铝镁[MgAl(SCN)5]可作为C2H4聚合反应的催化剂。下列说法正确的是(　 　)A. 电负性：χ(C)>χ(N) B. 原子半径：r(Mg)I1(S) D. 碱性：Mg(OH)2