2027高考化学一轮复习学案及练习含答案06-大单元三物质结构与性质-第六章物质结构与性质（教用）

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这是一份2027高考化学一轮复习学案及练习含答案06-大单元三物质结构与性质-第六章物质结构与性质（教用），文件包含第十八章电功率综合题30道原卷版docx、第十八章电功率综合题30道解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共46页，欢迎下载使用。
第24讲原子结构核外电子排布
课标要求
1.了解原子的构成,掌握原子结构中微粒数目的关系。2.知道元素、核素、同位素的含义。3.认识原子核外电子的运动特点和排布原则，了解原子核外电子排布的构造原理。4.掌握1～36 号元素基态原子核外电子的排布。
考点一原子的构成核素与同位素
回归教材强基础
一、原子结构
1．原子的构成
【答案】原子；元素；最外层电子数
2．微粒间的等量关系
（1）质量关系：质量数（A）=_ _ _ _ _ _ (Z)+ _ _ _ _ _ _ (N)。
（2）数量关系
①原子中：质子数(Z)=核电荷数=_ _ _ _ _ _ _ _ 。
②阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数，如Mg2+的核外电子数是10。
③阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数（绝对值），如Cl−的核外电子数是18。
【答案】质子数；中子数；核外电子数
点拨在进行相关计算时，原子的质量数近似等于其相对原子质量。
3.微粒符号周围数字的含义
二、元素、核素、同位素
1．元素、核素、同位素的概念及相互关系
【答案】.质子数（核电荷数）；质子；中子；质子数；中子数
2．同位素的特征
（1）相同存在形态的同位素，_ _ _ _ _ _ _ _ 几乎相同，_ _ _ _ _ _ _ _ 不同。
（2）天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数（丰度）一般不变。
（3）同位素的“六同三不同”
【答案】化学性质；物理性质
点拨元素的相对原子质量是其各种核素的相对原子质量分别与各种核素在自然界里的丰度的乘积之和。如Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a%+Ar(37Cl)×b%+⋯ ，即Ar(Cl)=35×a%+37×b%+…。
3．氢元素的三种核素
（1）11H：名称为氕，不含中子。
（2）12H：用字母_ _ _ _ 表示，名称为氘或重氢。
（3）13H：用字母_ _ _ _ 表示，名称为氚或超重氢。
【答案】D； T
4．几种重要的核素
【答案】考古断代；示踪原子
易错辨析
1．所有原子核内一定都有中子。（）
【答案】×
【解析】氕原子核内没有中子。
2．质量数就是元素的相对原子质量。（）
【答案】×
【解析】质量数近似等于原子的相对原子质量，元素的相对原子质量由其所有同位素共同决定。
3．16O与18O的中子数不同，物理性质与化学性质几乎相同。（）
【答案】×
【解析】同位素的化学性质几乎相同，物理性质不同。
4．核裂变反应92235U+01n→92236U→xyBa+3689Kr+301n中有新物质生成，属于化学变化。（）
【答案】×
【解析】题给变化涉及原子核的变化，不属于化学变化。
灵活运用提能力
考向1 原子的构成与微粒中“微粒数”的计算
1．（2025·山东威海期末）铀核裂变过程可表示为92235U+01n→56xBa+y89Kr+301n，下列说法错误的是（）
A. 01n中含有1个中子
B. 92235U和92238U互为同位素，化学性质几乎相同
C. 56xBa原子核内有88个中子，质量数为144
D. y89Kr的质子数为36，Kr是一种性质活泼的非金属元素
【答案】D
【解析】01n中含有1个中子，无质子，A正确；92235U和92238U的质子数相同，中子数不同，互为同位素，同位素的化学性质几乎相同，B正确；235+1=x+89+3×1，x=144，56xBa原子核内的中子数=质量数-质子数=144−56=88，C正确；92+0=56+y+3×0，y=36，Kr是稀有气体元素，性质稳定，D错误。
2．质子数和中子数之和为A，核内中子数为N的R2+与16O所形成的Wg氧化物中所含质子的物质的量为（）
A. WA+16(A−N+8)mlB. WA+16(A−N+10)ml
C. (A−N+8)mlD. WA+16(A−N+6)ml
【答案】A
【解析】R2+带2个单位正电荷，所以其氧化物的化学式为RO，该氧化物的摩尔质量为(A+16)g⋅ml−1，Wg该氧化物的物质的量为WA+16ml，核内中子数为N的R2+的质量数为A，所以质子数为A−N,1ml该氧化物中含有(A−N+8)ml质子，所以Wg该氧化物中所含质子的物质的量为WA+16(A−N+8)ml。
考向2 元素、核素、同位素概念辨析
3．下列说法正确的是（）
A. 234U与235U是同种核素B. 16O2与18O2互称为同位素
C. 14N和13C的中子数不同D. C60和石墨互为同素异形体
【答案】D
【解析】234U与235U的质子数相同但中子数不同，属于不同核素，A错误；16O2与18O2是分子，不能互称为同位素，B错误；14N的中子数为14−7=7，13C的中子数为13−6=7，两者中子数相同，C错误；C60和石墨均为碳元素形成的不同结构的单质，互为同素异形体，D正确。
4．（2025·江西宜春模拟）金属钛有“生物金属”之称。下列有关2248Ti和2250Ti的说法正确的是（）
A. 2248Ti和2250Ti中均含有22个中子
B. 2248Ti和2250Ti互为同位素，在元素周期表中的位置相同
C. 2248Ti和2250Ti的化学性质不同
D. 2248Ti和2250Ti为同一核素
【答案】B
【解析】2248Ti的中子数为26，2250Ti的中子数为28，A错误；2248Ti和2250Ti的质子数相同而中子数不同，二者互为同位素，在元素周期表中的位置相同，B正确；2248Ti和2250Ti的核外电子排布相同，化学性质几乎相同，C错误；2248Ti和2250Ti的中子数不同，为不同的核素，D错误。
总结归纳
多角度认识同位素
1.现行的元素周期表中已发现的元素有118种，由于同位素的存在，核素的种数远大于118。
2.同位素之间的转化，不是化学变化，是核反应。
3.同位素之间可形成不同的单质分子。
考点二基态原子核外电子排布规律
回归教材强基础
一、能层、能级、电子云及原子轨道
1．基本概念
（1）能层(n):核外电子按_ _ _ _ 不同分成不同的能层。
（2）能级：同一能层还被分成不同能级。能级的字母代号总是按s、p、d、f……排序的，字母前的数字是它们所处的能层序数。
（3）电子云:处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的形象化描述。
（4）原子轨道：量子力学上把电子在原子核外的一个_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 称为一个原子轨道。常用电子云轮廓图描述原子轨道的形状与空间分布：s电子的原子轨道呈_ _ _ _ ；p电子的原子轨道呈_ _ _ _ _ _ ，沿三维坐标轴的方向分布，两两垂直。
【答案】能量；概率密度分布；空间运动状态；球形；哑铃形
2．基本关系
（1）数目关系
对于第n能层而言，有n个能级，n2个原子轨道，最多可容纳_ _ _ _ _ _ _ _ 个电子。
（2）能量关系:一般而言，核外电子距核由近到远，能量_ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】2n2；由低到高
点拨核外电子运动状态的判断：电子的运动状态与原子核外电子数目相等；电子的空间运动状态与核外电子填充原子轨道的数目相等。
二、基态与激发态原子光谱
1．基态原子：处于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的原子。
激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。
【答案】能量最低状态
2．原子光谱
不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素，称为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】光谱分析
三、基态原子核外电子排布原则
1．排布原则
（1）能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据_ _ _ _ _ _ _ _ 的原子轨道，使整个原子的能量最低。
（2）泡利原理（也称泡利不相容原理）：在一个原子轨道里,最多只能容纳_ _ _ _ 个电子,它们的自旋_ _ _ _ 。如He的基态原子的轨道表示式为，不能表示为。
（3）洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先_ _ _ _ _ _ _ _ ,且自旋_ _ _ _ 。例如基态氮原子的价层电子排布图为2p，不能表示为。
洪特规则的特例：当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量较低，如基态铬原子的简化电子排布式不应写成[Ar]3d44s2应写成[Ar]3d54s1。
【答案】能量最低； 2；相反；单独分占；平行
2．构造原理
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入_ _ _ _ 的顺序称为构造原理。下图为构造原理示意图。
【答案】能级
3．基态原子核外电子排布的表示方法（以基态硫原子为例）
【答案】1s22s22p63s23p4； [Ne]3s23p4； 3s23p4
易错辨析
1．电子云是电子运动的轨迹。（）
【答案】×
【解析】电子云不是电子运动的轨迹，电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。
2．基态原子中p能级的能量一定比s能级高。（）
【答案】×
【解析】在同一能层时，p能级的能量高于s能级，在不同能层时，则不一定，如4s能级的能量高于2p能级。
3．表示的原子能量处于最低状态。（）
【答案】×
【解析】2p能级中的3个电子分占不同的原子轨道，且自旋平行时能量最低。
4．基态铁原子在发生化学反应时优先失去3d能级上的电子。（）
【答案】×
【解析】基态铁原子在发生化学反应时优先失去4s能级上的电子。
5．基态N原子的价层电子排布式为2s22p3。（）
【答案】√
6．基态Si的轨道表示式违背了洪特规则。（）
【答案】√
7．霓虹灯发光是电子由基态跃迁到激发态时产生的。（）
【答案】×
【解析】霓虹灯发光是电子由激发态跃迁到低能量的激发态或基态时产生的。
突破核心悟规律
1.基态原子核外电子排布
（1）基态原子核外电子排布式书写的思维流程
（2）基态原子电子排布图（轨道表示式）书写的思维流程
2.表示核外电子排布时的注意事项
（1）书写轨道表示式时，同一能级的空轨道不能省略。如基态碳原子的轨道表示式为，而不是。
（2）注意原子核外电子排布式、简化电子排布式、价层电子排布式的区别与联系。如基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,简化电子排布式为[Ar]3d104s1,价层电子排布式为3d104s1。
例回答下列问题。
（1）（2025·湖北卷·16节选）基态氟离子的电子排布式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2）（2025·重庆卷·15节选）Al元素基态原子的电子排布式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3）（2025·湖南卷·16节选）基态Ni的价层电子排布式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4）（2025·广东卷·19节选）基态Ti原子的价层电子排布式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（5）（2025·北京卷·15节选）将Mg的基态原子最外层轨道表示式补充完整：。
【答案】（1） 1s22s22p6
（2） 1s22s22p63s23p1
（3） 3d84s2
（4） 3d24s2
（5）
题后悟道
核外电子排布常见错误
1.在书写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误：
（1）违反能量最低原理：如。
（2）违反泡利原理：如。
（3）违反洪特规则：如或。
2.当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n−1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n−1)d放在ns前，如基态铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
灵活运用提能力
1．下列几种表示电子排布的方法中正确的是（）
A. 基态32Ge的核外电子排布式：4s24p2
B. 基态24Cr的价层电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2
C. 基态O的电子排布图：
D. 基态Cl−的电子排布式：1s22s22p63s23p5
【答案】C
【解析】基态32Ge的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，A错误；基态24Cr的价层电子排布式为3d54s1，B错误；基态Cl−的电子排布式为1s22s22p63s23p6，D错误。
2．按要求写出电子排布式、原子结构示意图或轨道表示式。
（1）基态Cu+的电子排布式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2）基态P原子的价层电子排布式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） Fe原子的结构示意图：_ _ _ _ 。
（4） 17Cl的轨道表示式：_ _ _ _ 。
（5）第四周期中最外层仅有1个电子的所有基态原子的电子排布式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
（2） 3s23p3
（3）
（4）
（5） [Ar]4s1、[Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1
3．（2025·安徽阜阳期中）根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：
（1） X元素基态原子次外层电子数是最外层电子数的14，其价层电子轨道表示式是_ _ _ _ 。
（2） Y是1∼36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，其在元素周期表中的位置是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） Z元素基态原子的轨道表示式是图中的_ _ _ _ （填序号）。
①
②
另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合_ _ _ _ （填字母）。
a.能量最低原理
b.泡利不相容原理
c.洪特规则
【答案】（1）
（2）第四周期第ⅥB族
（3） ②；c
【解析】
（2） 1∼36号元素中，未成对电子数最多的元素为有6个未成对电子的铬元素，在元素周期表中位于第四周期第ⅥB族。
（3）由电子排布图中原子的电子数可知，Z元素为硅元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2，由洪特规则可知，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，则基态原子的轨道表示式为②。轨道表示式①违背了洪特规则，c符合题意。
高考真题演练
1．判断题
（1）（2025·浙江1月选考卷·2）基态S原子的电子排布式：2s22p4。（）
（2）（2025·河南卷·2）基态S原子的价电子轨道表示式：。（）
（3）（2025· 陕晋青宁卷·2）基态Be原子的价电子排布式为2s22p2。（）
（4）（2024·甘肃卷·2）Ca2+和Cl−的最外层电子排布图均为。（）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） √
【解析】
（1）基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4。
（2）基态S原子的价电子排布式为3s23p4，轨道表示式为。
（3）基态Be原子的价电子排布式为2s2。
2．（2025·山东卷·6，2分）第70号元素镱(Yb)的基态原子价电子排布式为4f146s2。下列说法正确的是（）
A. 70174Yb的中子数与质子数之差为104
B. 70174Yb与70176Yb是同一种核素
C. 基态Yb原子核外共有10个d电子
D. Yb位于元素周期表中第6周期
【答案】D
【解析】A项，70174Yb的中子数为174−70=104，中子数与质子数之差为104−70=34，错误；B项，70174Yb与70176Yb是Yb元素的两种核素，互为同位素，错误；C项，由基态Yb原子的价电子排布式可知，其3d、4d轨道均已排满，则基态Yb原子核外共有20个d电子，错误；D项，由基态Yb原子的价电子排布式可知，Yb位于元素周期表中第六周期，正确。
3．（2025·江苏卷·2,3分）科学家通过核反应01n+36Li→31H+24He发现氚(13H)。下列说法正确的是（）
A. 01n表示一个质子
B. 36Li的基态原子核外电子排布式为1s12s2
C. 13H与12H互为同位素
D. 24He的原子结构示意图为
【答案】C
【解析】A项，01n表示一个中子，错误。B项，36Li的基态原子核外电子排布式应为1s22s1，错误。C项，13H与12H的质子数相同，中子数不同，互为同位素，正确。D项，24He的原子结构示意图应为，错误。
第25讲元素周期表元素周期律
课标要求
1.掌握元素周期表的编排原则与基本结构，知道周期、族及元素周期表的分区与元素原子核外电子排布的关系。2.认识原子结构、元素的金属性与非金属性呈周期性变化的规律，建构元素周期律。3.认识元素的第一电离能、电负性的周期性变化与原子核外电子排布的关系。
考点一元素周期表及其应用
回归教材强基础
一、元素周期表
1．原子序数:元素在周期表中的序号。
原子序数=质子数=核电荷数=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】原子的核外电子数
2.编排原则
周期（横行）：在周期表中，把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行。
族（纵列）：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵列。
3．元素周期表中的周期与族
（1）周期（7个横行，7个周期）
（2）族（18个纵列，16个族）
【答案】短周期；长周期； 2； 8； 8； 18； 18； 32； 32； ns1～2；主族； (n−1)d10ns1～2；副族； ns2np1～5；主族； 0族
4.元素周期表的分区
二、元素周期表的应用
易错辨析
1．每一周期都从碱金属元素开始,最后以稀有气体元素结束。（）
【答案】×
【解析】第一周期不是从碱金属元素开始的。
2．同周期相邻主族元素原子序数的差均为1。（）
【答案】×
【解析】同周期元素，第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数的差可能为1、11、25。
3．主族与副族元素的族序数均等于其价电子数。（）
【答案】×
【解析】第ⅠB族、第ⅡB族元素的族序数不等于其价电子数。
4．价层电子排布式为3d64s2的元素属于副族元素，位于元素周期表的d区。（）
【答案】√
5．锗位于金属元素与非金属元素分界线附近，是一种优良的半导体材料。（）
【答案】√
灵活运用提能力
1．（2025·河北衡水二中期末）下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的说法正确的是（）
A. 原子的价层电子排布式为ns2np1∼6的元素一定是主族元素
B. 基态原子的p能级上有4个电子的元素一定是第ⅥA族元素
C. 原子的价层电子排布式为(n−1)d6∼8ns2的元素属于ds区元素
D. 基态原子的N层上有2个电子的元素一定是主族元素
【答案】B
【解析】若原子的价层电子排布式为ns2np6，则该元素为稀有气体元素，不是主族元素，A错误；基态原子的p能级有4个电子的元素，其价层电子排布式为ns2np4，一定是第ⅥA族元素，B正确；原子的价层电子排布式为(n−1)d6～8ns2的元素是第Ⅷ族元素，属于d区元素，C错误；基态原子的N层上有2个电子的元素不一定是主族元素，如Sc、Ti、V属于副族元素，D错误。
2．（2025·山东潍坊期中）下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是（）
A. 第ⅡA族元素在自然界都以化合态存在
B. 第三、第四周期同主族元素的原子序数均相差8
C. 第四周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数相差11
D. 在过渡元素区能找到优良的催化剂材料
【答案】B
【解析】第三周期、第四周期同主族元素的原子序数之差并非均为8，如第三周期的Cl(17)与第四周期的Br(35)的原子序数相差18，B错误。
3．由于元素周期表中位置靠近的元素性质相近，在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法。下列说法正确的是（）
A. 在元素周期表中金属元素与非金属元素的分界处可以找到催化剂材料
B. 对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究，有助于研制出新品种的农药
C. 在过渡元素中可寻找制造半导体的元素
D. 可在第ⅠA族、第ⅡA族元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素
【答案】B
【解析】在元素周期表中金属元素与非金属元素的分界处可以找到半导体材料，A错误；对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究，有助于研制出新品种的农药，B正确；在过渡元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素，C、D错误。
总结归纳
元素周期表中元素原子序数之差的规律
1.同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数之差有以下3种情况:第二、三周期（短周期）相差1,第四、五周期相差11,第六、七周期相差25。
2.相邻周期，同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素，A、B所在周期分别有m、n种元素。如图：
当A、B在第ⅠA族或第ⅡA族时，y=x+m；当A、B在第ⅢA族～0族时，y=x+n。
考点二元素周期律及其应用
回归教材强基础
一、元素周期律
1．元素周期律的内容与实质
【答案】原子序数；原子核外电子排布
2．主族元素原子结构及元素性质的变化规律
【答案】增大； >；增大；主族序数−8；减弱；增强；增强；减弱
3．主族元素金属性、非金属性强弱的比较
【答案】越强；越强；越弱；越弱；越强；越强
4.对角线规则
在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素（如图所示）的有些性质是相似的（如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物），这种相似性被称为对角线规则。
二、元素周期律的应用
1.根据元素周期表中的位置寻找未知元素。
2．预测元素的性质（由递变规律推测）
（1）比较不同周期、不同主族元素的性质
如金属性：Mg>Al、Ca>Mg，则碱性：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，因此碱性：Ca(OH)2>Al(OH)3。
（2）推测未知元素的某些性质
如已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2_ _ _ _ ；再如已知卤族元素的性质递变规律，可推知砹单质(At2)应为有色固体，_ _ _ _ 与氢气化合，HAt不稳定，HAt的水溶液呈_ _ _ _ 性，AgAt_ _ _ _ 溶于水等。
【答案】（1） Mg(OH)2>Al(OH)3；Ca(OH)2>Mg(OH)2
（2）难溶；难；酸；不
易错辨析
1．非金属性强的元素，其单质的氧化性一定强。（）
【答案】×
【解析】N元素的非金属性很强，而N2的氧化性不强。
2．元素的氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强。（）
【答案】×
【解析】非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强。
3．可通过元素对应气态氢化物水溶液的酸性强弱判断非金属性强弱。（）
【答案】×
【解析】非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强，不能通过比较其气态氢化物水溶液的酸性强弱来判断非金属性强弱。
4．元素的原子得电子数越多，非金属性越强；失电子数越多，金属性越强。（）
【答案】×
【解析】元素的原子得（或失）电子能力越强，其非金属性（或金属性）越强，与得（或失）电子数的多少无关。
5．由Al(OH)3是两性氢氧化物，推断Tl(OH)3也是两性氢氧化物。（）
【答案】×
【解析】同主族元素自上而下金属性逐渐增强，故Tl的金属性很强，Tl(OH)3不是两性氢氧化物。
6．Li是碱金属元素，可在氧气中燃烧生成Li2O2。（）
【答案】×
【解析】Li在氧气中燃烧生成Li2O。
灵活运用提能力
考向1 元素周期律
1．下列有关微粒半径大小关系比较中，正确的是（）
A. 微粒X+与Y−的核外电子排布相同，则离子半径：X+>Y−
B. 原子序数：X>Y，则原子半径一定是Xr(Cu+)>r(Cu2+)
D. 同一主族非金属元素原子半径：X>Y，则非金属性：X>Y
【答案】C
【解析】核外电子排布相同的阴、阳离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：X+H2CO3，H2SO3不是硫元素的最高价氧化物对应的水化物，不能以此比较元素非金属性强弱，C错误。
考向2 元素周期律的应用
3．应用元素周期律可预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测正确的是（）
①铍(Be)的氧化物对应的水化物可能具有两性
②铊(Tl)能与稀盐酸和NaOH溶液反应，且均产生氢气
③砹(At)单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
④硫酸锶(SrSO4)可能是难溶于水的白色固体
⑤硒化氢(H2Se)无色，有毒，比H2S稳定
A. ①②③ B. ①③④C. ①③⑤ D. ②④⑤
【答案】B
【解析】①根据对角线规则，铍(Be)的化学性质与铝相似，所以铍(Be)的氧化物对应的水化物可能具有两性，正确；②Tl是第ⅢA族元素，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，因此铊(Tl)能与稀盐酸反应产生氢气，但不与NaOH溶液反应，错误；③根据卤族元素及其银盐性质，砹(At)单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸，正确；④根据锶与钡是同主族元素，BaSO4是难溶于水的白色固体，所以硫酸锶(SrSO4)可能是难溶于水的白色固体，正确；⑤同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其简单氢化物的稳定性逐渐减弱，因此硒化氢(H2Se)无色，有毒，没有H2S稳定，错误。
4．（2025·福建三明期中）根据元素周期律对下列事实进行归纳推测，其中不合理的是（）
【答案】C
【解析】硅和锗位于金属元素与非金属元素的分界线附近，既有一定的非金属性又有一定的金属性，Si和Ge均是半导体材料，但第ⅣA族的其他元素单质不是半导体材料，如金刚石不导电，锡和铅是金属导体，C错误。
考点三电离能电负性
回归教材强基础
一、电离能
1．第一电离能：气态基态原子_ _ _ _ 一个电子转化为气态基态正离子所需要的_ _ _ _ _ _ _ _ 。符号为I1，单位为kJ⋅ml−1。
【答案】失去；最低能量
2．变化规律
（1）同种元素原子逐级电离能的变化趋势：_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2）同周期元素从左到右，第一电离能的总体变化呈_ _ _ _ 趋势（一般第ⅡA族_ _ _ _ 第ⅢA族，第ⅤA族_ _ _ _ 第ⅥA族）。
（3）同主族元素自上而下，第一电离能依次_ _ _ _ 。
【答案】（1）逐级增大
（2）增大；>；>
（3）减小
二、电负性
【答案】吸引力；越大； 4.0； 1.0；增大；减小
易错辨析
1．元素的金属性越强，其第一电离能越小。（）
【答案】×
【解析】元素的金属性越强，其第一电离能不一定越小，如金属性：Mg>Al，第一电离能：Mg>Al。
2．主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。（）
【答案】×
【解析】元素的电负性与第一电离能的递变规律不完全一致，如同周期元素第ⅡA族与第ⅢA族、第ⅤA族与第ⅥA族的第一电离能存在反常。
3．非金属元素的电负性越大，其单质性质越活泼。（）
【答案】×
【解析】非金属元素单质的活泼性与其分子中的共价键有关。
4．在化合物中，电负性越大的元素越易显正价。（）
【答案】×
【解析】电负性大的元素吸引电子的能力强，显负价。
5．每周期第一电离能最小的为第ⅠA族元素，第一电离能最大的为0族元素。（）
【答案】√
突破核心悟规律
1.电离能的应用
（1）判断元素金属性的强弱
同主族的金属元素从上到下第一电离能逐渐减小,元素的金属性逐渐增强。
（2）判断元素的化合价(I1、I2⋯⋯ 表示元素的各级电离能)
如果某元素的In+1≫In，则该元素的常见化合价为+n价。如钠元素的I2≫I1，所以钠元素的常见化合价为+1价。
（3）判断核外电子的分层排布情况
多电子原子中,元素的各级电离能逐级增大,有一定的规律性。当电离能出现突变时,电子层数就可能发生变化。
（4）反映元素原子的核外电子排布特点
同周期元素从左到右,元素的第一电离能并不是逐渐增大的,如第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的大。
2.电负性的应用
例（2025·河北卷·9，3分）W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，X与W同族，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是（）
A. 第二电离能：XH
C. 第一电离能：O>N
D. Cu元素位于元素周期表中的d区
【答案】A
【解析】Cu2+和Cu+的核电荷数相同，Cu+的核外电子数多，半径大，A正确；同周期主族元素从左至右电负性逐渐增大，元素的非金属性越强电负性越大，电负性：O>N>H，B错误；同周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p能级的电子排布是半充满的较稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：N>O，C错误；Cu元素是第29号元素，价层电子排布式为3d104s1，位于元素周期表中的ds区，D错误。
3．（2025·福建泉州五中期末）某化合物的结构如图所示，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是（）
A. 该物质中X和Z分别为O和S
B. 电负性：X>Z>Y
C. 基态原子未成对电子数：WY
【答案】D
【解析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族，且X、Z均形成2个共价键，则X为O，Z为S；Y形成5个共价键且原子序数位于O、S之间，则Y为P；W形成1个共价键，原子序数最小，则W为H。由分析可知，A正确；同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，故电负性：O>S>P，B正确；基态H原子未成对电子数为1，基态O原子的价电子排布式为2s22p4，未成对电子数为2，基态P原子的价电子排布式为3s23p3，未成对电子数为3，则基态原子未成对电子数：HX>Z
B. 第一电离能：Y>X>M
C. 原子半径：Z>Y>X
D. 简单气态氢化物的稳定性：X>Z>Y
【答案】A
【解析】M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，M是宇宙中含量最多的元素，是H元素；Y的基态原子价层电子数为其内层电子数的3倍，为O元素；X的最高价含氧酸具有强氧化性，为N元素；Z与Y同族，为S元素。电负性：O>N>S，A正确；第一电离能：N>O>H，B错误；原子半径：S>N>O，C错误；简单气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>H2S，D错误。
答题规范2 电离能的比较
规范指导
1.电离能与原子结构
［答题策略］从原子核对最外层电子的吸引力来判断。
［答题模板］A原子比B原子的半径大，且A原子的核电荷数比B原子的小，所以A原子对最外层电子的吸引力小于B，故第一电离能A小于B。
2.电离能与原子轨道的半充满、全充满状态
［答题策略］能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)时，比较稳定，难失电子。
［答题模板］A原子的价层电子排布式为×××，最高能级处于半充满（或全充满）状态，比较稳定，故A的第一电离能大。
针对训练
1．请结合核外电子排布相关知识解释，第一电离能：C小于O，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】C原子比O原子半径大，且C原子的核电荷数比O原子的小，所以C原子对最外层电子的吸引力小于O，故C原子的第一电离能小于O原子
2．第一电离能：P>S，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】磷原子的价层电子排布式为3s23p3，3p能级处于半充满的较稳定状态，故P的第一电离能大
高考真题演练
1．（2025·广东卷·9,2分）元素a∼i为短周期元素，其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是（）
A. a和g同主族B. 金属性:g>h>i
C. 原子半径:e>d>cD. 最简单氢化物沸点:b>c
【答案】B
【解析】原子的第一电离能的变化规律：每个周期的第一种元素（氢或碱金属）的第一电离能最小，最后一种元素（稀有气体）的第一电离能最大；同族元素从上到下第一电离能逐渐变小；第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素。元素a∼i为短周期元素，f的第一电离能最大，则f为Ne，依次推出a为B、b为C、c为N、d为O、e为F、g为Na、h为Mg、i为Al。B为第ⅢA族元素，Na为第ⅠA族元素，A错误；同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱，则金属性：Na>Mg>Al，B正确；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：N>O>F，C错误；NH3分子间形成氢键，CH4分子间不能形成氢键，则沸点：NH3>CH4，D错误。
2．（2025·全国卷·11,6分）一种化合物分子结构如图所示，其中W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增大，W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是（）
A. 原子半径：Z>Y>X B. 第一电离能：Y>X>W
C. 电负性：Y>Z>W D. 单质氧化性：Y>X>Z
【答案】A
【解析】W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增大，W的一种同位素的中子数为0，则W为H；X和Z同族，由题图可知，X、Z形成的共价键数目分别为2、6，则X为O，Z为S；Y的原子序数位于X、Z的原子序数之间，且只形成1个共价键，则Y为F。同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：S>O>F，A错误；第一电离能：F>O>H，B正确；同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，则电负性：F>O>S，H2S中H为+1价、S为−2价，则电负性：F>S>H，C正确；元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，非金属性：F>O>S，则单质氧化性：F2>O2（或O3)>S，D正确。
热点题型探究7 “位—构—性”综合推断题的解题策略
题型突破
1.元素“位—构—性”的关系
2.元素推断的基本策略
（1）由元素在元素周期表中的位置推断
①若已知原子序数，可依据0族元素的原子序数及所在周期推断该元素在周期表中的位置；若已知核外电子排布特点，可依据其电子层数及最外层电子数推断该元素在周期表中的位置；若已知几种元素的原子序数或最外层电子数间的关系，可依据元素周期表的结构特点推断元素在周期表中的位置。
推断出元素在周期表中的位置后，即可根据其所处周期与族，确定元素名称。
②熟悉主族元素在元素周期表中的特殊位置（前20号元素）
族序数等于周期序数的短周期元素:H、Be、Al。
族序数等于周期序数2倍的元素：C、S。
族序数等于周期序数3倍的元素：O。
周期序数等于族序数2倍的元素：Li、Ca。
周期序数等于族序数3倍的元素：Na。
最高正化合价与最低负化合价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。
最高正化合价是最低负化合价绝对值3倍的短周期元素：S。
除氢元素外,原子半径最小的主族元素：F。
③前三周期元素基态原子电子排布特殊的元素（0族除外）
s能级电子数目与p能级电子数目相等的元素：O、Mg。
s能级电子数目是p能级电子数目2倍的元素：C。
s能级电子数目是p能级电子数目4倍的元素：B。
具有1个未成对电子的元素：H、Li、B、F、Na、Al、Cl。
具有2个未成对电子的元素：C、O、Si、S。
具有3个未成对电子的元素：N、P。
（2）由原子（离子）结构或物质结构（价键结构）推断
①最外层电子规律
②电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。例如，O2−、F−、Na+、Mg2+、Al3+的电子层结构相同，则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。
③一般情况下，形成1个共价键的原子为氢原子或第ⅦA族元素原子；形成n个共价键的原子为第(8−n)主族元素原子；金属元素若形成+n价阳离子，则该金属元素位于第n主族。
对于ABna±复杂离子，若其所带的a个（正或负）电荷均为中心原子所用，中心原子形成n个共价键，则中心原子位于第(n±a)主族，如NH4+的中心原子N位于第ⅤA族(4+1=5)；BH4−的中心原子B位于第ⅢA族(4−1=3)。
（3）由单质或化合物的性质推断
根据元素单质或其化合物在生产和生活中的用途、常温下的状态、气味等相关信息,确定其为何种元素。
例1 （2025·湖南卷·6,3分）MZ2浓溶液中含有的X[MZ2(YX)]具有酸性，能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，分别位于不同的前四周期。Y的最外层电子数是内层的3倍，X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数，M的价层电子排布是3d104s2。下列说法正确的是（）
A. 电负性：X>Y
B. Y形成的两种单质均为非极性分子
C. 由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质
D. 铁管上镶嵌M,铁管不易被腐蚀
【答案】D
【解析】元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，分别位于不同的前四周期，结合X[MZ2(YX)]具有酸性，可知X为H；Y的最外层电子数是内层的3倍，则Y为O；X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数，即Z的最外层电子数为1+6=7，故Z为Cl；M的价层电子排布是3d104s2，则M是Zn。电负性：HZ
B. X、Y的简单氢化物的键角：X>Y
C. 最高价含氧酸的酸性：Z>X>Y
D. X、Y、Z均能形成多种氧化物
【答案】D
【解析】X、Y和Z都是短周期元素，X、Y价电子数相等，根据题图可知X形成5个共价键，Y形成3个共价键，说明X、Y均位于第ⅤA族，基态Y的2p轨道半充满，则Y为N，X为P；X、Z电子层数相同，则Z位于第三周期，Z的最外层只有1个未成对电子，根据题图可知Z形成1个共价键，则Z为Cl。同周期主族元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：PQ
B. 第一电离能：Y>Z>X
C. W与Z能形成不止一种化合物
D. Z、Q的最高正化合价均为+6价
【答案】D
【解析】X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X、Z的基态原子2p能级上各有两个未成对电子，X是C元素、Z是O元素，则Y是N元素；QZ2是形成酸雨的物质之一，Q的原子序数大于O元素，Q是S元素；基态W原子的N能层只有一个电子，其余能层全充满，W是Cu元素，据此分析解答。S元素的最高正化合价为+6价，O元素无最高正化合价，D错误。
2．（2025·四川成都二模）Z(XY)4是一种用于纯化金属Z的配合物分子。其中X、Y属于同一短周期且基态原子均含有2个未成对电子，X的简单氢化物沸点为同主族中最低。在Z(XY)4中，Z的价电子数与4个配位原子X提供的电子数之和为18。下列说法正确的是（）
A. Z位于ds区B. 第二电离能：X>Y
C. 单质熔点：Z>YD. 电负性：X>Y
【答案】C
【解析】元素X、Y属于同一短周期且基态原子均含有2个未成对电子，X的简单氢化物沸点为同主族中最低，可推知X的简单氢化物为甲烷，X为C，Y为O，Z的价电子数与4个配位原子X提供的电子数之和为18，每个CO与Z配位提供2个电子，所以4个CO共提供8个电子，故Z有10个价电子，可推知Z为Ni。Ni的价层电子排布式为3d84s2，属于d区，A错误；C+的价层电子排布式为2s22p1，O+的价层电子排布式为2s22p3，O+的2p轨道半充满，更加稳定，失电子需要更多能量，则第二电离能：XA>C，则键角：AB3A>C，在AB3中成键电子对离中心原子较远，斥力较小，因而键角较小。
4.同种物质中不同类型化学键键角的比较
［答题策略］当价电子对包含孤电子对且成键电子对中也有多重键时，由于它们之间的斥力不同，会对分子的空间结构产生影响。通常，多重键、成键电子对与孤电子对的斥力大小顺序可定性地表示为三键—三键> 三键—双键> 双键—双键> 双键—单键> 单键—单键，化学键间的斥力越大，键角越大。
［答题模板］×××键与×××键间的斥力大于×××键与×××键间的斥力，故×××键角更大。
针对训练
1．SO2的键角小于CO2的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】SO2的中心原子硫原子采取sp2杂化，有一个孤电子对，键角小于120∘ ；CO2的中心原子碳原子采取sp杂化，键角为180∘
2．H2O、NH3、CH4三种分子中，键角的大小顺序是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，原因为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】CH4>NH3>H2O； CH4、NH3、H2O的中心原子均采取sp3杂化，CH4分子中无孤电子对，NH3分子中N原子上含有1个孤电子对，H2O分子中O原子上含有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用依次增大，故键角逐渐减小
3．
（1） NH3的键角_ _ _ _ （填“> ”“< ”或“=”）PH3的键角，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） NF3的键角_ _ _ _ （填“> ”“< ”或“=”）NH3的键角，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3）甲醛分子中∠H—C—O_ _ _ _ （填“> ”“< ”或“=”）∠H—C—H，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） >；中心原子的电负性：N>P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，斥力越大，键角也越大
（2） N>H，NF3中成键电子对离中心原子较远，斥力较小，因而键角也较小
（3） >；碳氧双键与碳氢键间的斥力大于碳氢键与碳氢键间的斥力，故前者键角更大
高考真题演练
1．判断题
（1）（2025·江苏卷·5）NH3分子中H—N—H键角大于CH4分子中H—C—H键角。（）
（2）（2025·山东卷·7）N3−的空间构型为V形。（）
（3）（2025·湖南卷·8）NO3−的空间结构为平面三角形。（）
（4）（2025·黑吉辽蒙卷·2）H2O的空间结构：直线形。（）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） √
（4） ×
【解析】
（1） NH3与CH4的中心原子上的价层电子对数均为4，NH3的中心原子的孤电子对数为1，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故NH3分子中H—N—H的键角小于CH4分子中H—C—H键角。
（2） N3−与CO2互为等电子体，两者结构相似，中心原子均为sp杂化，粒子的空间结构均为直线形。
（4） H2O的中心原子O原子上的价层电子对数为2+6−2×12=4，有2个孤电子对，因此，H2O的空间结构为V形。
2．
（1）（2025·山东卷·16改编）尿素分子(H2NCONH2)中，C原子采取的轨道杂化方式为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2）（2025·河南卷·17节选）水分子的VSEPR模型与其空间结构模型不同，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） sp2
（2） H2O的VSEPR模型是氧原子周围的四个价层电子对相互排斥的结果，而其空间结构模型略去了VSEPR模型中氧原子的两个孤电子对
【解析】
（1）尿素分子中C原子形成3个σ 键，无孤电子对，故采取sp2杂化。
3．
（1）（2024·北京卷·15节选）SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。
① SnCl2分子的VSEPR模型名称是_ _ _ _ _ _ _ _ 。
② SnCl4的Sn—Cl键是由锡的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 轨道与氯的3p轨道重叠形成σ 键。
（2）（2024·浙江1月选考卷·17节选）H2N—NH2+H+→H2N—NH3+，其中—NH2的N原子杂化方式为_ _ _ _ _ _ _ _ ；比较键角∠HNH：H2N—NH2中的—NH2_ _ _ _ H2N—NH3+中的—NH3+（填“> ”“< ”或“=”）,请说明理由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】① 平面三角形
② 1个sp3杂化
（2） sp3；H2O，B正确；根据③→④的现象可知[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O在乙醇中的溶解度比在水中小，C正确；向[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O中加入稀硫酸生成CuSO4与(NH4)2SO4，为蓝色溶液，D错误。
3．（2025·甘肃卷·9,3分）我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子（结构式如图a）,该分子和客体分子(CH3)4NCl可形成主客体包合物：(CH3)4N+被固定在空腔内部（结构示意图见图b）。下列说法错误的是（）
图a图b
A. 主体分子存在分子内氢键
B. 主客体分子之间存在共价键
C. 磺酸基中的S—O键能比SO小
D. (CH3)4N+和(CH3)3N中N均采用sp3杂化
【答案】B
【解析】由题图a可知，主体分子—OH中的H原子与邻位—CH2SO3H中的O原子可形成分子内氢键，A正确；根据主客体包含物的结构可以看出，主客体分子之间不是通过共价键结合在一起的，B错误；键长：S—O>SO，故键能：S—O②>③B. ③>①>②C. ③>②>①D. ②>①>③
【答案】B
【解析】根据题给信息及题表中数据可知，离子所带的电荷数：③>①=②，键长：③②，故选B。
4．（2025·山东菏泽二模）下列各组化合物中，按其熔点由高到低顺序排列的是（）
A. SiCl4、SiF4、SiH4 B. 晶体硅、碳化硅、金刚石
C. H2Se、H2S、H2O D. CsCl、KCl、NaCl
【答案】A
【解析】A项，题给物质都属于分子晶体且都不含氢键，其相对分子质量依次减小，则熔点依次降低，正确；B项，题给物质都是共价晶体，键长：C—CH2Se>H2S，错误；D项，题给物质都是离子晶体，阴离子相同，阳离子所带电荷数相同，阳离子半径越小熔点越高，所以熔点：NaCl>KCl>CsCl，错误。
考教衔接2 共价晶体熔点的比较
真题呈现
（高考题重组）下列说法错误的是（）
A. SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构，硬度大，故SiC可用作砂轮磨料（2025·浙江1月选考卷·7）
B. 碳化硅抗氧化且耐高温，可用作固体电解质(2025⋅ 全国卷·7)
C. 金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、氮化硼(BN，立方相)中熔点最低的是单晶硅（2024·山东卷·4改编）
D. AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，GaN的熔点低于AlN（2022·山东卷·5改编）
【答案】B
【解析】SiC属于共价晶体，硬度大，可用作砂轮磨料，A正确。碳化硅是共价晶体，固态时不存在离子，不能用作固体电解质，B错误。金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN)，都为共价晶体，成键结构相似，则键长越长，键能越小，晶体的熔、沸点越低，在这几种晶体中，键长：Si—Si>Si—C>B—N>C—C，所以熔点最低的为单晶硅，C正确。AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于原子半径：Al 离子晶体> 分子晶体。
［答题模板］×××为×××晶体，而×××为×××晶体。
2.同类型晶体熔、沸点的比较
［答题策略］判断晶体类型，根据同类型晶体熔、沸点规律进行比较。
［答题模板］
（1）分子晶体
①同为分子晶体，×××存在氢键，而×××仅存在较弱的范德华力。
②同为分子晶体（分子组成与结构相似），×××的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高。
③同为分子晶体，两者的相对分子质量相同（或相近），×××的极性大，熔、沸点高。
④同为分子晶体，×××形成分子间氢键，而×××形成分子内氢键，分子间氢键使该晶体的熔、沸点升高。
（2）共价晶体
同为共价晶体，×××晶体的键长短，键能大，熔、沸点高。
（3）离子晶体
①若阴、阳离子所带的电荷数相等，则看阴、阳离子半径：同为离子晶体，Rn−（或Mn+）半径小于Xm−（或Nm+），故×××晶体的离子键强，熔、沸点高。
②若阴离子（或阳离子）所带的电荷数不相等，阴离子（或阳离子）半径不相同：同为离子晶体，Rn−（或Mn+）半径小于Xm−（或Nm+），Rn−（或Mn+）所带的电荷数大于Xm−（或Nm+），故×××晶体的离子键强，熔、沸点高。
针对训练
1．回答下列问题。
（1）元素As与N同族。AsH3的沸点比NH3的沸点_ _ _ _ （填“高”或“低”），理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2）苯胺（）与甲苯（）的相对分子质量接近，但苯胺的熔点(−5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(−95℃)、沸点(110.6℃)，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1）低；NH3可形成分子间氢键，导致该物质的沸点较高
（2）苯胺（）分子中N—H与另一个苯胺分子氨基中的氮原子形成分子间氢键，导致该物质的熔、沸点较高
2．比较下列晶体的熔点，并解释原因。
（1）金刚石_ _ _ _ （填“> ”或“< ”）NaCl晶体，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） SiO2 _ _ _ _ （填“> ”或“< ”）干冰，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） >；金刚石是共价晶体，而NaCl是离子晶体，一般，共价晶体的熔点大于离子晶体的熔点
（2） >；SiO2是共价晶体，而CO2是分子晶体，共价晶体的熔点大于分子晶体的熔点
3．比较下列物质的熔、沸点，并解释原因。
（1） NH3 _ _ _ _ （填“> ”或“< ”）PH3，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） CO2 _ _ _ _ （填“> ”或“< ”）CS2，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） CO _ _ _ _ （填“> ”或“< ”）N2，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） _ _ _ _ （填“> ”或“< ”）,原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） >；NH3和PH3均为分子晶体，NH3存在分子间氢键，而PH3分子间仅存在较弱的范德华力
（2）；CO和N2均为分子晶体，两者的相对分子质量相同，CO的极性大，熔、沸点高
（4） >；形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使其熔、沸点升高
4．晶体硅的熔点比化合物SiC的熔点_ _ _ _ （填“高”或“低”），理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】低；晶体硅与SiC均属于共价晶体，晶体硅中Si—Si的键长比SiC中Si—C的键长长，键能小，熔点低
高考真题演练
1．判断题
（1）（2025·云南卷·12改编）Be2C的熔点为2200℃，BeCl2的熔点为405℃，两者晶体类型相同。（）
（2）（2025·河北卷·8改编）氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体，原因是离子晶体中离子所带电荷数越少，离子半径越大，离子晶体熔点越低。（）
（3）（2025·甘肃卷·8改编）离子液体具有导电性，可用作原电池电解质。（）
（4）（2025·甘肃卷·7改编）刚玉(Al2O3)的硬度大，熔点高，从结构因素看，其属于共价晶体。（）
（5）（2025·安徽卷·2）用X射线衍射法分析玉器的晶体结构。（）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） √
（4） √
（5） √
【解析】
（1） BeCl2的熔点较低，为分子晶体，Be2C的熔点远远高于BeCl2的，不可能是分子晶体，因此两者的晶体类型不相同。
（2） NaCl为离子晶体，AlCl3为分子晶体，故熔点：NaCl>AlCl3，两者晶体类型不同，不能通过二者离子所带电荷数和离子半径进行比较。
2．（2025·山东卷·8,2分）物质性质与组成元素的性质有关，下列对物质性质差异解释错误的是（）
【答案】A
【解析】A项，H2O能形成分子间氢键而H2S不能形成分子间氢键，故沸点：H2O>H2S，错误。B项，电负性：Cl>Br，羟基极性：H—O—Cl>H—O—Br，则酸性：HClO>HBrO，正确。C项，金刚石和晶体硅均为共价晶体，原子半径：Si>C，键长：Si—Si>C—C，键能：Si—Si 晶体硅，正确。D项，MgO、NaF均为离子晶体，离子电荷：Mg2+>Na+、O2−>F−，则离子键键能：MgO>NaF，故熔点：MgO>NaF，正确。
第30讲晶胞结构及参数计算
课标要求
1.了解晶胞的概念及其排列特点。2.学会利用“均摊法”分析晶胞中的微粒个数，确定晶体的化学式。3.掌握晶体密度与晶胞参数计算的一般步骤。
考点一晶胞结构及均摊法计算
回归教材强基础
一、晶胞
1．概念:描述晶体结构的_ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】基本单元
2．晶体中晶胞的排列——“无隙并置”
（1） “无隙”:_ _ _ _ _ _ _ _ 之间没有任何间隙。
（2） “并置”:所有晶胞都是_ _ _ _ 排列的，取向_ _ _ _ 。
【答案】（1）相邻晶胞
（2）平行；相同
3．晶胞组成的计算——“均摊法”
（1）原则：晶胞任意位置上的一个微粒如果是被n个晶胞所共有，那么每个晶胞对这个微粒分得的份额就是_ _ _ _ _ _ 。
（2）方法
①长方体（包括立方体）晶胞中不同位置的微粒数的计算。
②非长方体晶胞中微粒视具体情况而定。
a.三棱柱（上下底面为正三角形）
b.六棱柱（上下底面为正六边形）
【答案】1n
4.晶胞中微粒的配位数
一个微粒周围与它最近且相等距离的微粒的数目为该微粒的配位数，它反映了晶体中微粒排列的紧密程度。
（1）晶体中原子（或分子）的配位数：若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子（或分子）的配位数指的是该原子（或分子）与它最近且相等距离的原子（或分子）的数目。
（2）离子晶体的配位数：指一个离子周围与它最近且相等距离的异种电性离子的数目。
二、常见晶体的晶胞结构分析
1．共价晶体
（1）金刚石
① 每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成_ _ _ _ _ _ _ _ 结构，即配位数为_ _ _ _ 。
②键角均为109∘28′。
③ 最小碳环由_ _ _ _ 个碳原子组成，最多有4个原子在同一平面内。
④ 每个碳原子参与4个C—C的形成，碳原子数目与C—C数目之比为_ _ _ _ _ _ 。
（2）二氧化硅
①每个Si与4个O以共价键结合，形成_ _ _ _ _ _ _ _ 结构。
②每个正四面体中含有1个Si,4个“12O”，N(Si):N(O)=1:2。
③最小环上有12个原子，即6个O、6个Si；Si与Si—O数目之比为1:4，O与Si—O数目之比为1:2。
【答案】① 正四面体；4
③ 6
④ 1:2
（2）正四面体
2．分子晶体
（1）干冰
CO2分子位于晶胞的8个顶角和6个面心，分子间的作用力为范德华力，分子内的作用力为共价键。每个CO2分子周围与它最近且相等距离的CO2分子有_ _ _ _ 个，即配位数为_ _ _ _ 。
（2）碘单质
I2分子位于晶胞的8个顶角和6个面心，8个顶角和一对平行面面心分子取向相同,另两对平行面面心分子取向相同。
（3）冰晶体
冰晶体主要是水分子依靠氢键结合形成的。由于氢键具有一定的方向性和饱和性，每个水分子都可与周围_ _ _ _ 个水分子结合，周围4个水分子也按照同样的规律再与其他水分子结合。
【答案】（1） 12；12
（3） 4
3．离子晶体
（1） NaCl晶胞（图1）
图1
①每个Na+(Cl−)周围与它最近且相等距离的Cl−(Na+)有_ _ _ _ 个，即配位数为_ _ _ _ 。每个Na+周围与它最近且相等距离的Na+有_ _ _ _ 个。
②每个晶胞中含有4个Na+和4个Cl−。
③Cl−(Na+)位于6个Na+(Cl−)围成的正八面体空隙中。
（2） CsCl晶胞（图2）
图2
①每个Cs+(Cl−)周围与它最近且相等距离的Cs+(Cl−)有_ _ _ _ 个；每个Cs+周围与它最近且相等距离的Cl−有_ _ _ _ 个，即配位数为_ _ _ _ 。
②每个晶胞中含有1个Cs+和1个Cl−。
（3） ZnS晶胞
①每个Zn2+(S2−)周围与它最近且相等距离的S2−(Zn2+)有_ _ _ _ 个。
②每个晶胞中含有4个Zn2+和4个S2−。
③配位数为_ _ _ _ 。
（4） CaF2晶胞
①每个Ca2+周围与它最近且相等距离的F−有_ _ _ _ 个。
②每个晶胞中含有4个Ca2+和8个F−。
③Ca2+的配位数为_ _ _ _ ，F−的配位数为_ _ _ _ 。
【答案】（1） 6；6；12
（2） 6；8；8
（3） 4；4
（4） 8；8；4
灵活运用提能力
1．（2024·湖北卷·11改编）黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au−Cu合金的三种晶胞结构如图，Ⅰ是六方晶胞（底面锐角为60∘），Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法正确的是（）
A. Ⅰ中Au的配位数是8B. Ⅱ晶体的化学式为AuCu3
C. Ⅱ、Ⅲ表示同一晶体D. Ⅲ为18K金
【答案】B
【解析】Ⅰ是六方晶胞（底面锐角为60∘），Au位于体心，与Au最近且距离相等的Cu有4个，Ⅰ中Au的配位数是4，A错误；Ⅱ晶胞中Au的个数为8×18=1，Cu的个数为6×12=3，Ⅱ晶体的化学式为AuCu3，B正确；Ⅱ中，Au位于立方体的8个顶角，Cu位于面心，其原子个数比为8×18:6×12=1:3，Ⅲ中，Au位于立方体的面心，Cu位于顶角，其原子个数比为6×12:8×18=3:1，Ⅱ、Ⅲ不表示同一晶体，C错误；由24K金中金的质量分数为100%，则18K金中金的质量分数为1824×100%=75%，Ⅲ中Au和Cu的原子个数之比为3:1，则Au的质量分数为197×3197×3+64×100%≈90%，D错误。
2．（2025·湖北襄阳三模）Mg2Fe的一种氢化物的晶胞结构如图所示（氢未示出），晶胞参数为apm。晶胞中Fe原子位于立方体的顶角和面心，Mg占据Fe堆积形成的所有四面体空隙，储氢后，H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围，H原子与Fe原子之间的最短距离为14apm。下列说法正确的是（）
A. 该晶胞中H原子的个数为12
B. H原子之间的最短距离为14apm
C. 与Mg原子最近且相等距离的H原子数为12
D. 与Fe原子最近且相等距离的Fe原子数为6
【答案】C
【解析】根据“均摊法”可知，Mg2Fe晶胞中含6×12+8×18=4个Fe、8个Mg，储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围，则每个Fe原子周围存在6个H原子，共6×4=24个H原子，则晶胞中H原子的个数为24，A错误；已知H原子构成正八面体、Fe原子位于正八面体的体心，晶胞参数为apm，H原子与Fe原子之间的最短距离为a4pm，则两个H原子之间的最短距离为2a4pm，B错误；晶胞中与Mg原子最近且相等距离的H原子有12个，C正确；题给晶胞中与Fe原子最近且相等距离的Fe原子数为8，D错误。
3．（2025·辽宁省实验中学二模）Fe（原子半径为rpm）存在三种不同的晶体结构，其立方晶胞结构如图所示。

下列说法错误的是（）
A. α−Fe与δ−Fe的性质不完全相同
B. α−Fe中，每个Fe原子位于与它最近且相等距离的Fe原子构成的正八面体空隙中
C. γ−Fe中Fe原子的配位数为12
D. δ−Fe晶胞的棱长为233rpm
【答案】D
【解析】由晶胞结构可知，α−Fe与δ−Fe的晶胞结构不同，所以二者的密度等物理性质存在差异，性质不完全相同，A正确；由晶胞结构可知，α−Fe晶胞中，顶角原子周围有6个与它最近且相等距离的Fe原子，顶角原子位于其构成的正八面体空隙中，B正确;由晶胞结构可知，γ−Fe为面心立方结构，位于顶角的铁原子与位于面心的铁原子距离最近，共有12个，所以铁原子的配位数为12，C正确；由题给晶胞结构可知，δ−Fe为体心立方结构，体对角线长度为铁原子的原子半径的4倍，设晶胞棱长为apm，则4r=3a，解得a=433r，D错误。
考点二晶胞参数计算
回归教材强基础
一、晶胞参数
晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示，包括晶胞的3组棱长a、b、c和3组棱相互间的夹角α 、β 、γ ，即晶格特征参数，简称晶胞参数。
1．已知晶胞参数为a、b、c，若晶胞为立方体，则a=b=c，V=_ _ _ _ _ _ ，若晶胞为长方体，则V=_ _ _ _ _ _ 。
【答案】a3； abc
2．立方晶胞中常用的公式
（1）面对角线长度=_ _ _ _ _ _ 。
（2）体对角线长度=_ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 2a
（2） 3a
二、晶胞参数与微粒半径的关系
晶胞参数与微粒半径的关系应根据晶胞的类型及微粒在晶胞中的位置进行确定。
1．在边长为a的金刚石晶胞中，体对角线长度与碳原子半径r的关系为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】3a=8r
2．在金属晶体中，简单立方晶胞、面心立方晶胞及体心立方晶胞的边长a与原子半径的关系分别为_ _ _ _ _ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】a=2r； 2a=4r； 3a=4r
突破核心悟规律
1.利用晶胞参数计算晶体密度的方法（以立方晶胞为例）
2.晶胞的空间利用率
（1）计算公式：空间利用率=晶胞中微粒的体积晶胞体积×100%。
（2）晶胞中微粒体积的计算：将晶胞中的微粒看作半径为r的“小球”，则其体积为43πr3，晶胞中微粒的体积即各“小球”的体积和。
例（2025·湖南卷·7,3分）K+掺杂的铋酸钡具有超导性。K+替代部分Ba2+形成（摩尔质量为354.8g⋅ml−1）,其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为anm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）
A. 晶体中与铋离子最近且距离相等的O2−有6个
B. 晶胞中含有的铋离子个数为8
C. 第一电离能：Ba>O
D. 晶体的密度为3.548×1021a3⋅NAg⋅cm−3
【答案】A
【解析】由题图可知，铋离子位于顶角，与其最近且距离相等的O2−位于棱心，有6个（分别位于铋离子的上、下、前、后、左、右），A正确。由题图可知，晶胞中含有的铋离子个数为8×18=1，B错误。Ba的第一电离能小于O，C错误。由题图可知，晶胞中Ba或K位于体心，个数总和为1；O2−位于棱心，个数为12×14=3，铋离子个数为8×18=1，则晶胞的质量是354.8NAg，晶胞的体积是(a×10−7)3cm3，则晶体的密度为3.548×1023a3⋅NAg⋅cm−3，D错误。
灵活运用提能力
1．（2025·湖南娄底一模）钛酸钡的晶胞结构如图所示(Ti4+、Ba2+均与O2−相接触)，已知晶胞参数为apm，O2−的半径为bpm。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（）
A. 钛酸钡的化学式为BaTiO3
B. r(Ti4+)=a−2b2pm,r(Ba2+)=2a−2b2pm
C. 上述涉及的元素只位于周期表中的s区和d区
D. 钛酸钡晶体的密度为137+48+16×3NA×(a×10−10)3g⋅cm−3
【答案】C
【解析】Ti4+位于晶胞的顶角，数目为8×18=1；Ba2+位于晶胞的内部，数目为1；O2−位于晶胞的棱上，数目为12×14=3，则钛酸钡的化学式为BaTiO3，A正确。已知晶胞边长为apm，O2−的半径为bpm，根据题图结合晶胞边长与钛离子、氧离子半径关系可知，2r(Ti4+)+2r(O2−)=apm，r(Ti4+)=a−2b2pm;晶胞面对角线的长度等于氧离子和钡离子半径之和的2倍，即2r(O2−)+2r(Ba2+)=2apm，则r(Ba2+)=2a−2b2pm，B正确。在元素周期表中，Ba位于s区，Ti位于d区，O位于p区，C错误。1个钛酸钡晶胞中含1个“BaTiO3”，则钛酸钡晶体的密度为137+48+16×3NA×(a×10−10)3g⋅cm−3，D正确。
2．（2025·湖北黄石二模）一种具有钙钛矿结构的光催化剂，其四方晶胞结构如图所示(α=β=γ=90∘)，设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（）
A. 晶体的密度为303NA×a3×1030g⋅cm−3
B. 1位O2−和2位O2−的核间距为2.212apm
C. 该物质的化学式为PbTiO3
D. 晶胞中与Ti4+最近且相等距离的O2−数目为4
【答案】A
【解析】根据“均摊法”可知，题给晶胞中Pb2+、O2−、Ti4+的个数之比为1:3:1，则该物质的化学式为PbTiO3，晶胞质量为207+48+16×3NAg=303NAg，由题图可知，晶胞体积为a×a×1.1a×10−30cm3(1pm=10−10cm)，则晶体密度为303NAga×a×1.1a×10−30cm3=3031.1NAa3×1030g⋅cm−3,A错误，C正确。如图，构造一个直角三角形，则m=0.5apm，n=0.55apm，由勾股定理可得1位O2−和2位O2−的核间距为m2+n2=(0.5a)2+(0.55a)2pm=2.212apm，B正确。Ti4+位于晶胞体心，与它最近且相等距离的O2−分别位于其前、后、左、右的4个面心，距离为0.5apm，上、下两个面面心的O2−与Ti4+的距离为0.55apm，所以晶胞中与Ti4+最近且相等距离的O2−数目为4，D正确。
高考真题演练
1．（2025·湖北卷·9，3分）SO2晶胞是长方体，边长a≠b≠c,如图所示。下列说法正确的是（）
A. 一个晶胞中含有4个O原子
B. 晶胞中SO2分子的取向相同
C. 1号和2号S原子间的核间距为22a2+b2pm
D. 每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
【答案】D
【解析】A项，由题图可知，SO2分子位于长方体的棱心和体心，根据“均摊法”可得1个晶胞中含12×14+1=4个SO2分子，则含有8个O原子，错误。B项，由题图可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同，错误。C项，1号和2号S原子间的核间距为上底面面对角线长度的一半，即12a2+b2pm，错误。D项，以体心的S原子为例，由于a≠b≠c，则每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个，正确。
2．（2025·黑吉辽蒙卷·9,3分）NaxWO3晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当0.44≤x≤0.95时，其立方晶胞结构如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（）
A. 与W最近且等距的O有6个
B. x增大时，W的平均价态升高
C. 密度为243.5×1030a3⋅NAg⋅cm−3时，x=0.5
D. 空位数不同，吸收的可见光波长不同
【答案】B
【解析】A项，结合晶胞图，W位于立方体的顶角，与其最近且等距的O有6个，正确。B项，化合物中各元素的正、负化合价的代数和为0，可知x增大时，NaxWO3中W的平均价态会降低，错误。C项，根据“均摊法”，该晶胞中含有W的个数为8×18=1、含有O的个数为12×14=3，根据化学式可知，含有Na的个数为x，晶体的密度为243.5×1030a3⋅NAg⋅cm−3时，184+3×16+23x=243.5，解得x=0.5，正确。D项，晶胞空位数不同，x不同，显示的颜色不同，则吸收的可见光波长不同，正确。
3．（2024·黑吉辽卷·14,3分）某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是（）
A. 结构1钴硫化物的化学式为C9S8
B. 晶胞2中S与S的最短距离为32a
C. 晶胞2中距Li最近的S有4个
D. 晶胞2和晶胞3表示同一晶体
【答案】B
【解析】根据“均摊法”，结构1中S的个数为12×14+1=4，C的个数为4×18+4=4.5，则结构1钴硫化物的化学式为C9S8，A正确；晶胞2中S与S的最短距离为面对角线长度的一半，为22a,B错误；晶胞2中Li的个数为8，S的个数为12×14+1=4，化学式为Li2S，距S最近的Li的个数为8，则距Li最近的S的个数为4，C正确；将晶胞2的体心放置在面心可以得到晶胞3，故晶胞2和晶胞3表示同一晶体，D正确。
热点题型探究9 晶胞投影图及坐标参数分析
题型突破
1.晶胞投影图
利用三维结构合理降维认识晶体中微观粒子排列的有序性，沿坐标轴（俯视、侧视）或沿体对角线、面对角线视角将晶胞中的原子投影在一个面上得到的图像即投影图。几种常见晶胞的投影图如表所示。
2.坐标参数
（1）概念
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。原子分数坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。
（2）原子分数坐标的确定方法
①依据已知原子的分数坐标确定坐标系取向。
②一般以坐标轴所在立方体的棱长为1个单位。
③从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即该原子的分数坐标。
（说明：这里的“原子”是泛指，即形成晶体的微粒，还包括阴、阳离子等。）
例如，图中原子1的坐标为(12，12，0)，则原子2和3的坐标分别为(34，14，14)、(14，14，34)。
例1 （2025·河北卷·11，3分）SmCk(k>1)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料，在航空航天等领域中获得重要应用。SmCk的六方晶胞示意图如图所示,晶胞参数a=500pm、c=400pm,M、N原子的分数坐标分别为(56，16，12)、(16，56，12)。设NA是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是（）
A. 该物质的化学式为SmC5
B. 体心原子的分数坐标为(12，12，12)
C. 晶体的密度为89033NA×10−22g⋅cm−3
D. 原子Q到体心的距离为10041pm
【答案】D
【解析】A项，根据晶胞示意图以及M、N原子的分数坐标可知，白球位于晶胞体心，黑球位于晶胞顶角、棱心、体内，根据“均摊法”可知，晶胞中黑球的数目为4×16+4×112+8×14+2=5，白球的数目为1，结合题意：SmCk(k>1)，可知白球代表Sm、黑球代表C，该物质的化学式为SmC5，正确；B项，体心原子位于晶胞的中心，其分数坐标为(12,12,12)，正确；C项，根据A项分析可知，1个晶胞中含有1个“SmC5”，晶胞底面为菱形，故1个晶胞的体积为32a2c，则该晶体密度ρ=(150+59×5)gNA×32a2c=89033NA×10−22g⋅cm−3，正确；D项，原子Q的分数坐标为(0,12,1)，由体心原子向上底面作垂线，垂足为上底面的面心，构建直角三角形，如图所示：，则原子Q到体心的距离=(a2)2+(c2)2=2502+2002pm=5041pm，错误。
例2 （2025· 陕晋青宁卷·8，3分）一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为dg⋅cm−3。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是（）
A. 沿晶胞体对角线方向的投影图为
B. Ag和B均为sp3杂化
C. 晶体中与Ag最近且距离相等的Ag有6个
D. Ag和B的最短距离为32×3223NAd×1010pm
【答案】A
【解析】A项，该晶胞沿体对角线方向投影时，6个顶点处的B原子投影在正六边形顶点上，另外2个顶点处的B原子、体心处的Ag原子以及1条体对角线上的C、N原子投影在正六边形的中心，另外3条体对角线上的C、N原子投影在正六边形的3个顶点与中心的连线上，如图所示：，错误；
B项，晶胞中与Ag连接的4个N原子构成正四面体，Ag原子位于正四面体的中心，与B连接的4个C原子构成正四面体，B原子位于正四面体的中心，故Ag和B均为sp3杂化，正确；C项，Ag位于该立方晶胞的体心，与该晶胞紧邻的晶胞有6个，故晶体中与Ag最近且距离相等的Ag有6个，正确；D项,设晶胞的边长为apm，由题图可知B位于晶胞顶点，Ag位于晶胞体心，C、N位于晶胞体内，故该晶胞中B有8×18=1个、Ag有1个、C有4个、N有4个，1ml该晶胞的质量为(a×10−10cm)3×dg⋅cm−3×NA=(11+108+12×4+14×4)g=223g，解得a=3223NAd×1010，Ag和B的最短距离为晶胞体对角线长度的一半，即32×3223NAd×1010pm，正确。
针对训练
1．（2025·陕西宝鸡中学二模）NiO是一种极有前景的功能材料，已被广泛应用于冶金、化工及电子工业等领域，其晶胞结构如图所示。按面对角线对晶胞进行垂直切割，得到的截面图是（）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】题给晶胞为立方晶胞，若按面对角线对晶胞进行垂直切割，所得的截面图为长方形，Ni2+在晶胞中位于棱心和体心，则在截面图中，截面图的中心为Ni2+，D符合题意。
2．（2025·河南省实验中学模拟）碳化硅的某种晶体结构与金刚石类似，其晶胞结构如图所示，其中有标注的原子为硅原子，晶胞边长为apm。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）
A. 晶胞中∠C—Si—C与∠Si—C—Si都等于109∘28′
B. 硅原子周围与它最近且距离相等的硅原子数目为4
C. 单晶硅、碳化硅、金刚石中，熔点：单晶硅> 碳化硅> 金刚石
D. 该晶体的密度为28+12(a×10−10)3NAg⋅cm−3
【答案】A
【解析】题给碳化硅的晶体结构与金刚石类似，在金刚石结构中，键角为109∘28′，所以在碳化硅晶胞中∠C—Si—C与∠Si—C—Si都等于109∘28′，A正确；由题干分析可知，在题给晶胞结构中，以一个硅原子为中心，与它最近且相等距离的硅原子位于面心，经过计算可得数目为12，B错误；单晶硅、碳化硅、金刚石都是共价晶体，由于原子半径：C 碳化硅> 单晶硅，C错误；1个该碳化硅晶胞中含4个“SiC”,该晶体的密度为(28+12)×4NAg(a×10−10)3cm3=160(a×10−10)3NAg⋅cm−3，D错误。
3．（2025·湖南永州二模）硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，图乙为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影，已知晶胞边长为apm。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）
甲乙
A. Zn位于元素周期表的d区
B. 基态Se原子核外有18种不同运动状态的电子
C. A点原子的分数坐标为(0,0,0)，则B点原子的分数坐标为(14,14,34)
D. 该晶体的密度为(65+79)×4(a×10−10)3NAg⋅cm−3
【答案】D
【解析】Zn的原子序数为30，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，位于元素周期表的ds区，A错误；基态Se原子核外有34个电子，所以有34种不同运动状态的电子，B错误；由题图甲和题图乙可知，若A点原子的分数坐标为(0,0,0)，则B点原子的分数坐标为(14,34,34)，C错误；由晶胞结构可知，Zn原子位于晶胞内部，个数为4，Se原子位于晶胞的顶角和面心，个数为8×18+6×12=4，则一个晶胞的质量为(65+79)×4NAg，晶胞边长为apm=a×10−10cm，则晶胞体积为(a×10−10cm)3，该晶体的密度为(65+79)×4(a×10−10)3NAg⋅cm−3，D正确。
4．二氧化硅是科学研究的重要材料。如图为SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面的投影图（俯视图），其中晶胞边长为dnm，O原子略去，Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度。下列有关说法错误的是（）
A. 若Si—O的键能为akJ⋅ml−1，则使1mlSiO2全部变成Si、O原子至少需要提供的能量是4akJ
B. 二氧化硅能与碳酸钠固体在高温时发生反应
C. A与B的距离为223dnm
D. 光导纤维的通信容量大，抗干扰性能好，能有效提高通信效率
【答案】C
【解析】SiO2晶体中，每个Si原子连接4个Si—O，若Si—O的键能为akJ⋅ml−1，则使1mlSiO2全部变成Si、O原子至少需要提供的能量是4akJ，A正确；二氧化硅能与碳酸钠固体在高温时发生反应：SiO2+Na2CO3高温Na2SiO3+CO2↑ ，B正确；A与B在y轴方向上的距离为12dnm，在z轴方向上的距离为12dnm，所以A与B之间的距离为(d2)2+(d2)2nm=22dnm，C错误；光导纤维的通信容量大，抗干扰性能好，能有效提高通信效率，D正确。
5．金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一，其晶胞结构（晶胞中相同位置的原子相同）如图所示，设NA为阿伏加德罗常数的值。
（1） A、B、C、D微粒中表示钛原子的是_ _ _ _ _ _ （填字母）。
（2）若A、B、C的原子坐标参数分别为A(0,0,0)、B(0.69,0.69,1)、C(1,1,1)，则D的原子坐标参数为(0.19，_ _ _ _ ，_ _ _ _ )；该化合物的密度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ g⋅cm−3（用含a、c、NA的代数式表示）。
【答案】（1） AC
（2） 0.81；0.5；1.6×1032a2cNA
【解析】
（1） TiO2晶胞中原子总数为6，由化学式可知，有2个Ti、4个O，由晶胞结构可知B、D位置为O，体心、顶角处为Ti。
（2）晶胞内部3个原子投影为，3个原子形成的线平行底面且到上、下底面的距离相等，可得D的坐标参数z=0.5，题图中所示长度y为D的坐标参数y，D的坐标参数x=0.19，则y=1−0.19=0.81，D的坐标参数为(0.19,0.81,0.5)；根据分析可知，TiO2的密度为2×80a2cNA×10−30g⋅cm−3=1.6×1032a2cNAg⋅cm−3。核素符号
92235U
12H
13H
614C
818O
用途
核燃料
制造氢弹
_ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _
能层(n)
一
二
三
四
能层符号
K
L
M
N
能级符号
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
原子轨道数
1
1
3
1
3
5
1
3
5
7
最多能容纳的电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
8
18
32
电子排布式
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
简化电子排布式
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
价层电子排布式
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
价层电子轨道表示式
周期序数
一
二
三
四
五
六
七
周期类别
_ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _
本周期元素种数
_ _ _ _
_ _ _ _
_ _ _ _
_ _ _ _
_ _ _ _
_ _ _ _
_ _ _ _
本周期稀有气体原子序数
2
10
18
36
54
86
118
族序数
纵列序数
价层电子排布式
族类别
ⅠA、ⅡA
1、2
_ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _
ⅢB～ⅦB
3∼7
(n−1)d1∼5ns1∼2（镧系、锕系除外）
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Ⅷ
8∼10
(n−1)d6∼9ns1∼2（钯除外）
ⅠB、ⅡB
11、12
_ _ _ _
ⅢA～ⅦA
13～17
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _
0
18
ns2np6(He除外)
_ _ _ _
项目
同周期（左→ 右）
同主族（上→ 下）
原子结构
核电荷数
逐渐_ _ _ _
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子半径逐渐减小，阴离子半径逐渐减小，r（阴离子）_ _ _ _ r（阳离子）
逐渐_ _ _ _
元素性质
化合价
最高正化合价由+1→+7(O、F除外),最低负化合价=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
相同，最高正化合价=主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐_ _ _ _ ,非金属性逐渐_ _ _ _
金属性逐渐_ _ _ _ ,非金属性逐渐_ _ _ _
金属性强弱比较
非金属性强弱比较
单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易，金属性_ _ _ _
单质与H2化合越容易，简单氢化物越稳定，非金属性_ _ _ _
阳离子氧化性_ _ _ _ ，金属性越强
阴离子还原性_ _ _ _ ，非金属性越强
最高价氧化物对应水化物的碱性_ _ _ _ ，金属性越强
最高价氧化物对应水化物的酸性_ _ _ _ ，非金属性越强
选项
事实
推论
A
与冷水反应，K比Mg剧烈
金属性：K>Mg
B
Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2
金属性：Ca>Mg
C
SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2
非金属性：S>C
D
Br2+2HI2HBr+I2
非金属性：Br>I
选项
事实
推测
A
CsOH的碱性强于KOH
RbOH的碱性介于两者之间
B
Si与H2在高温时反应，S与H2在加热条件下能反应
P与H2在高温时能反应
C
Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族的元素单质都是半导体材料
D
常温下，12Mg与冷水反应缓慢，20Ca与冷水反应较快
56Ba（第ⅡA族）与冷水反应会更快
电离能/(kJ⋅ml−1)
I1
I2
I3
I4
……
R
740
1 500
7 700
10 500
……
最外层电子数(N)
N=1或2
3≤N次外层电子数
元素在元素周期表中的位置
第ⅠA族、第ⅡA族、副族、0族元素氦
第ⅢA族～第ⅦA族
第二周期(Li、Be除外)
项目
离子键
共价键
成键粒子
_ _ _ _ _ _ _ _
原子
成键条件
一般在活泼金属元素的离子（或NH4+）与活泼非金属元素的离子（或酸根离子）之间
一般在_ _ _ _ _ _ _ _ 原子之间
实质
静电作用
成键特征
没有方向性、没有饱和性
有方向性、有饱和性
项目
离子化合物
共价化合物
定义
由阴、阳离子构成的化合物
以共价键构成的化合物
构成微粒
阴、阳离子
原子
化学键类型
一定含有_ _ _ _ _ _ ，可能含有_ _ _ _ _ _
只含有_ _ _ _ _ _
物质类别
强碱、活泼金属氧化物、大部分盐
含氧酸、非金属氧化物、非金属氢化物、极少数盐、有机物（有机盐除外）
分类依据
类型
成键的具体情况
举例
形成共价键的原子轨道重叠方式
σ 键
“_ _ _ _ _ _ ”重叠
Cl—Cl
π 键
“_ _ _ _ _ _ ”重叠
N≡N中存在2个π 键
形成共价键的电子对是否偏移
极性键
共用电子对发生偏移
H—Cl
非极性键
共用电子对不发生偏移
Cl—Cl
原子间共用电子对的数目
单键
原子间有一对共用电子
H—Cl
双键
原子间有两对共用电子
OO
三键
原子间有三对共用电子
N≡N
原子种类
N
Cl
原子结构示意图
电子排布式
1s22s22p3
1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5
价层电子排布式
2s22p3
3s23p5
价层电子轨道表示式（电子排布图）
微粒种类
电子式
原子
、⋅Mg⋅
阳离子
Na+、
阴离子
、
共价化合物
、
离子化合物
、
误区
内容
实例
误区1
漏写未参与成键的电子
N2 的电子式误写为，应写为
误区2
化合物类型不清楚，漏写或多写“［］”及错写电荷数
NaCl 的电子式误写为，应写为；HF的电子式误写为，应写为
误区3
书写不规范，错写共用电子对
N2 的电子式误写为或或，应写为
误区4
未考虑原子间的结合顺序
HClO 的电子式误写为，应写为
误区5
未考虑原子最外层有几个电子，均写成8电子结构
CH3+ 的电子式误写为，应写为
误区6
未考虑AB2 型离子化合物中2个B 是分开写还是一起写
CaBr2 的电子式应为；CaC2的电子式应为
检测方法
检测对象
红外光谱
分子中含有的_ _ _ _ _ _ 和_ _ _ _ _ _
质谱法
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
X射线衍射
晶体结构
中心原子上的价层电子对数
σ 键电子对数
中心原子上的孤电子对数
VSEPR 模型名称
分子（或离子）的空间结构名称
实例
2
2
0
直线形
直线形
CO2、CS2、BeCl2
3
3
0
平面三角形
平面三角形
BF3、SO3、NO3−、CO32−
2
1
V形
SO2、O3、NO2−
4
4
0
四面体形
正四面体形
CH4、CCl4、NH4+
3
1
三角锥形
NF3、NH3、H3O+
2
2
V形
H2O、H2S
选项
分子或离子
中心原子上的价层电子对数
分子或离子的VSEPR模型名称
分子或离子的空间结构
A
NO2−
4
四面体形
V形
B
BF3
3
平面三角形
三角锥形
C
SOCl2
4
四面体形
三角锥形
D
ClO3−
3
平面三角形
平面三角形
类型
实例
空间结构
2个原子10个价电子的等电子体
N2、CO、NO+、C22−、CN−
直线形
3个原子16个价电子的等电子体
CO2、CS2、N2O、OCN−、NO2+、BeCl2(g)
直线形
3个原子18个价电子的等电子体
NO2−、O3、SO2
V形
4个原子24个价电子的等电子体
NO3−、CO32−、BO33−、BF3、SO3
平面三角形
5个原子32个价电子的等电子体
SiF4、CCl4、BF4−、SO42−、PO43−
正四面体形
7个原子48个价电子的等电子体
SF6、PF6−、SiF62−、AlF63−
正八面体形
项目
非极性分子
极性分子
形成原因
正电中心和负电中心_ _ _ _
正电中心和负电中心_ _ _ _ _ _
存在的共价键
非极性键或极性键
非极性键或极性键
分子空间结构
_ _ _ _
_ _ _ _ _ _
项目
范德华力
氢键
作用微粒
分子
X—H中的H与Y原子之间(X、Y=N、O、F)
分类
—
分子内氢键和分子间氢键
实质
_ _ _ _ _ _ _ _
特征
无_ _ _ _ _ _ 和_ _ _ _ _ _
有_ _ _ _ _ _ 和_ _ _ _ _ _
强度
共价键≫ _ _ _ _ > _ _ _ _ _ _ _ _
影响其强度的因素
组成和结构相似的物质，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 越大，范德华力越大；分子的极性越_ _ _ _ ，范德华力越大
X—H⋯Y强弱与X和Y的_ _ _ _ _ _ 有关
表示方法
—
X—H⋯Y(X、Y=N、O、F，—表示共价键，⋯ 表示形成的氢键)
对物质性质的影响
主要影响物质的熔、沸点等物理性质，如范德华力越大，物质的熔、沸点越_ _ _ _
实验操作
实验现象及有关的离子方程式
滴加氨水后，试管中首先出现_ _ _ _ 色沉淀：Cu2++2NH3⋅H2OCu(OH)2↓+2NH4+，氨水过量后沉淀逐渐_ _ _ _ ，得到_ _ _ _ 色的透明溶液：Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH−，滴加极性较小的溶剂（如乙醇），并用玻璃棒摩擦试管壁，观察到_ _ _ _ 色晶体析出：[Cu(NH3)4]2++SO42−+H2O乙醇[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O↓
溶液变为_ _ _ _ 色：Fe3++3SCN−⇌Fe(SCN)3
滴加AgNO3溶液后，试管中出现_ _ _ _ 色沉淀：Ag++Cl−AgCl↓，再滴加氨水沉淀_ _ _ _ ，溶液呈_ _ _ _ 色：AgCl+2NH3[Ag(NH3)2]++Cl−
类别
构成或存在状态
特征
等离子体
由_ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ 和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体
具有良好的导电性和流动性
液晶
介于_ _ _ _ 和_ _ _ _ 之间的物质状态
既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的某些物理性质，如导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性
离子液体
大多数含有体积很大的阴、阳离子
难挥发，良好的导电性，可作溶剂和催化剂
项目
晶体
非晶体
结构特征
粒子_ _ _ _ _ _ _ _ 排列
粒子_ _ _ _ 排列
性质特征
自范性
_ _ _ _
_ _ _ _
熔点
固定
不固定
异同表现
_ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _
二者区别方法
间接方法：测定其是否有固定的_ _ _ _
科学方法：对固体进行_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 实验
项目
分子晶体
共价晶体
金属晶体
离子晶体
构成微粒
_ _ _ _
_ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _
微粒间的相互作用力
_ _ _ _ _ _ _ _ （某些含氢键）
_ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _
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硬度
_ _ _ _
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有的很大，有的很小
较大
熔、沸点
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有的很高，有的很低
一般较高
溶解性
“相似相溶”
难溶于任何溶剂
难溶于常见溶剂
大多易溶于水等极性溶剂
导电性、导热性
一般不导电，溶于水后有的能导电
一般不具有导电性
一般是电和热的良导体
晶体不导电，水溶液或熔融态能导电
物质
AlCl3
SiCl4
单质B
熔点/℃
190
−70
2 300
沸点/℃
182.7
57.6
2 500
物质
①
②
③
离子所带的电荷数
1
1
2
键长/(10−10m)
2.31
3.18
2.10
共价晶体
金刚石
氮化硼
碳化硅
石英
晶体硅
晶体锗
熔点/℃
>3500
3 000
2 700
1 710
1 410
1 211
莫氏硬度
10
9.5
9.5
7
6.5
6.0
物质
Na2O
Na
AlF3
AlCl3
熔点/℃
920
97.8
1 291
190
物质
Al2O3
BCl3
CO2
SiO2
熔点/℃
2 073
−107
−57
1 723
性质差异
主要原因
A
沸点：H2O>H2S
电离能：O>S
B
酸性：HClO>HBrO
电负性：Cl>Br
C
硬度：金刚石> 晶体硅
原子半径：Si>C
D
熔点：MgO>NaF
离子电荷：Mg2+>Na+,O2−>F−
晶胞
投影图
简单立方
xy平面上的投影图
体心立方
xy平面上的投影图
沿体对角线投影图
面心立方
xy平面上的投影图
沿体对角线投影图
金刚石
xy平面上的投影图