第四節物質結構和性質的高考研究【關鍵能力及高考要求】關鍵能力要求：理解辨析能力、分析推理能力、微觀想象能力、探究創新能力。高考要求：高考對本節內容的考查主要有：1.核外電子排布的表示方法、比較元素的性質2.配位鍵及配合物3.分子空間結構及性質.4.晶體結構及晶胞計算【學科核心素養解析】1.宏觀辨識與微觀探析:能從不同層次認識有機物的多樣性。能按不的標準對有機物進行分類并認識有機物的組成、結構、性質和變化形成“結決定性質，性質反映結構”的觀念，能認識官能團與物質性質間的辯證關系。2.證據推理與模型認知:根據不同的數據條件推測有機物的組成和結構。根據不同的結構判斷性質，建立典的結構模型，能運用模型解釋化學現象，揭示本質和規律。【高考應用】高頻考點1核外電子排布的表示方法、比較元素的性質1.比較原子核外電子的能級、能層高低2.寫出電子排布式、電子排布圖3.比較電負性大小，說明原因4.比較第一電離能的大小；說明電離能大小的原因高頻考點2配位鍵及配合物1.配位原子的判斷2.配位數的判斷高頻考點3分子空間結構及性質.1.分子空間結構的判斷2.化學鍵類型判斷：σ鍵、π鍵3.雜化軌道的判斷4.熔沸點高低的比較及原因5.分子中鍵角的大小及原因6.能量角度，判斷穩定性大小及其原因7.溶解性比較及其原因高頻考點4晶體結構及晶胞計算1.晶體的組成和結構（1）.書寫化學式：計算晶胞中原子個數比，確定化學式（2）.判斷質點是什么微粒：已知化學式，確定各質點是什么微粒（3）.判斷晶體中，同一晶胞中與陽離子連接最近且等距的陰離子的-數目，即配位數。與配合物中的配位數不同。2.晶胞計算（1）.計算密度：公式可表示為：eq\f(M,NA)×n＝ρ×a3，其中M為晶體的摩爾質量，n為晶胞所占有的粒子數，NA為阿伏加德羅常數，ρ為晶體密度，a為晶胞參數。（2）.計算空間占有率：空間利用率=晶胞微粒占有的體積晶胞體積×（3）.晶胞叁數及三維坐標表示和晶胞中微粒間的距離（4）.晶體的摩爾體積【高考實例】例1.（湖南省2022年高考試題）鐵和硒()都是人體所必需的微量元素，且在醫藥、催化、材料等領域有廣泛應用，回答下列問題：（1）乙烷硒啉(Ethaselen)是一種抗癌新藥，其結構式如下：

①基態原子的核外電子排布式為_______；②該新藥分子中有_______種不同化學環境的C原子；③比較鍵角大小：氣態分子_______離子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。（2）富馬酸亞鐵是一種補鐵劑。富馬酸分子的結構模型如圖所示：①富馬酸分子中鍵與鍵的數目比為_______；②富馬酸亞鐵中各元素的電負性由大到小的順序為_______。（3）科學家近期合成了一種固氮酶模型配合物，該物質可以在溫和條件下直接活化，將轉化為，反應過程如圖所示：

①產物中N原子的雜化軌道類型為_______；②與互為等電子體的一種分子為_______(填化學式)。（4）鉀、鐵、硒可以形成一種超導材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分別如圖所示：①該超導材料的最簡化學式為_______；②Fe原子的配位數為_______；③該晶胞參數、。阿伏加德羅常數的值為，則該晶體的密度為_______(列出計算式)。例2.（2022年全國高考甲卷)2008年北京奧運會的“水立方”，在2022年冬奧會上華麗轉身為“冰立方”，實現了奧運場館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2=CH2)與四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列問題：（1）基態F原子的價電子排布圖(軌道表示式)為_______。（2）圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級電離能Ⅰ變化趨勢(縱坐標的標度不同)。第一電離能的變化圖是_______(填標號)，判斷的根據是_______；第三電離能的變化圖是_______(填標號)。（3）固態氟化氫中存在(HF)n形式，畫出(HF)3的鏈狀結構_______。（4）CF2=CF2和ETFE分子中C的雜化軌道類型分別為_______和_______；聚四氟乙烯的化學穩定性高于聚乙烯，從化學鍵的角度解釋原因_______。（5）螢石(CaF2)是自然界中常見的含氟礦物，其晶胞結構如圖所示，X代表的離子是_______；若該立方晶胞參數為apm，正負離子的核間距最小為_______pm。例3.（2022年廣東省高考試題）硒()是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物領域具有重要應用。自我國科學家發現聚集誘導發光()效應以來，在發光材料、生物醫學等領域引起廣泛關注。一種含的新型分子的合成路線如下：（1）與S同族，基態硒原子價電子排布式為_______。（2）的沸點低于，其原因是_______。（3）關于I~III三種反應物，下列說法正確的有_______。A．I中僅有鍵B．I中的鍵為非極性共價鍵C．II易溶于水D．II中原子的雜化軌道類型只有與E．I~III含有的元素中，O電負性最大（4）IV中具有孤對電子的原子有_______。（5）硒的兩種含氧酸的酸性強弱為_______(填“>”或“<”)。研究發現，給小鼠喂食適量硒酸鈉()可減輕重金屬鉈引起的中毒。的立體構型為_______。（6）我國科學家發展了一種理論計算方法，可利用材料的晶體結構數據預測其熱電性能，該方法有助于加速新型熱電材料的研發進程。化合物X是通過該方法篩選出的潛在熱電材料之一，其晶胞結構如圖1，沿x、y、z軸方向的投影均為圖2。①X的化學式為_______。②設X的最簡式的式量為，晶體密度為，則X中相鄰K之間的最短距離為_______(列出計算式，為阿伏加德羅常數的值)。【考點演練】1．（2022·陜西西安·二模）硒(Se)是一種有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多種化合物。(1)基態硒原子的價層電子排布式為_______。(2)H2SeO3的中心原子雜化類型是：_______，的立體構型是_______。與互為等電子體的分子有_______(寫一種物質的化學式即可)。(3)H2Se屬于_______(填“極性”或“非極性”)分子；比較H2Se與H2O沸點高低，并說明原因：_______。(4)硒化鋅(ZnSe)是一種重要的半導體材料，其晶胞結構如圖所示，該晶胞中硒原子的配位數為_______；若該晶胞密度為ρg·cm-3，硒化鋅的摩爾質量為Mg·mol-1，NA代表阿伏加德羅常數的值，則晶胞參數a為_______。2．（2020年新課標Ⅱ）鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產太陽能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料，回答下列問題：（1）基態Ti原子的核外電子排布式為____________。（2）Ti的四鹵化物熔點如下表所示，TiF4熔點高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點依次升高，原因是____________。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點/℃377﹣24.1238.3155（3）CaTiO3的晶胞如圖(a)所示，其組成元素的電負性大小順序是__________；金屬離子與氧離子間的作用力為__________，Ca2+的配位數是__________。（4）一種立方鈣鈦礦結構的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機堿離子，其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中__________的空間位置相同，有機堿中，N原子的雜化軌道類型是__________；若晶胞參數為anm，則晶體密度為_________g·cm-3(列出計算式)。（5）用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽能電池在使用過程中會產生單質鉛和碘，降低了器件效率和使用壽命。我國科學家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽，提升了太陽能電池的效率和使用壽命，其作用原理如圖(c)所示，用離子方程式表示該原理_______、_______。3．（2022·陜西漢中·二模）主族元素N、F、Si、As、Se、Cl等的某些化合物對工農業生產意義重大，回答下列問題：(1)Si3N4陶瓷是世界上最堅硬的物質之一，具有高強度、低密度、耐高溫等性質，其屬于_______晶體；SiCl4中Si采取的雜化類型為_______。(2)O、F、Cl電負性由大到小的順序為_______；OF2分子的空間構型為_______；OF2的熔、沸點低于Cl2O，原因是_______。(3)Se元素基態原子的原子核外電子排布式為_______；As的第一電離能比Se