物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)這個模塊是在原子、分子層次上認識物質(zhì)構(gòu)成的規(guī)律，揭示物質(zhì)組成的奧秘。為了讓同學們對本模塊有個整體的認識和把握，在高考中能夠從容應(yīng)對，現(xiàn)將本模塊中的一些核心考點進行總結(jié)，并對相關(guān)高考試題進行剖析。

【考情分析】

高考中物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)模塊為選做題，作為“拼盤”命制的題型，各小題之間相對獨立，主要考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。在原子結(jié)構(gòu)部分主要命題點有電子排布式或排布圖的書寫，電離能、電負性大小的比較與判斷。在分子結(jié)構(gòu)部分主要命題點有化學鍵類型的判斷，分子構(gòu)型的判斷，中心原子雜化方式的判斷。在晶體結(jié)構(gòu)部分主要命題點有晶體類型的判斷、晶體結(jié)構(gòu)的計算等。每年幾乎都有對電子排布、軌道、鍵型、雜化類型、空間結(jié)構(gòu)的考查，多數(shù)有涉及晶胞的計算，偶爾有共面原子數(shù)、電負性或電離能的考查等。表I是近三年高考全國Ⅰ卷對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)模塊的考查內(nèi)容。

考點定位：本題考查核外電子排布、軌道雜化類型的判斷、分子構(gòu)型、電離能、晶格能、化學鍵類型、晶胞的計算等知識，保持了往年知識點比較分散的特點，立足課本進行適當拓展，但整體難度不大。

解析：（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知Li的基態(tài)核外電子排布式為1s^'2s¹，則D項中能量最低;C項中有2個電子處于2p能級上，能量最高。

（2）由于鋰的核電荷數(shù)較大，原子核對最外層電子的吸引力較大，因此r（Li⁺）小于r（H^-）。

（3）LiAlH4中的陰離子是AlH₄^-，中心原子鋁原子含有的價層電子對數(shù)是4，且不存在孤對電子，所以空間構(gòu)型是正四面體，中心原子的雜化軌道類型是sp³雜化;陰陽離子間存在離子鍵，Al與H之間還有共價單鍵，不存在雙鍵和氫鍵。

考點定位：本題主要是考查核外電子排布、雜化軌道、空間構(gòu)型、晶體熔沸點比較以及晶胞結(jié)構(gòu)判斷與計算等，難度中等。

（3）S₈、二氧化硫形成的晶體均是分子晶體，由于S₈相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強，所以其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多。

（4）氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，根據(jù)（2）中分析可知中心原子含有的價層電子對數(shù)是3，且不存在孤對電子，所以其分子的立體構(gòu)型為平面三角形，分子中存在氧硫雙鍵，因此其中共價鍵的類型有2種，即σ鍵、π鍵;固體三氧化硫中存在如圖4所示的三聚分子，該分子中S原子形成4個共價鍵，因此其雜化軌道類型為sp³。

難點點撥：雜化形式的判斷是難點、易錯點，由價層電子特征判斷分子立體構(gòu)型時需注意：價層電子對互斥模型說明的是價層電子對的立體構(gòu)型，而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對的立體構(gòu)型，不包括孤電子對。①當中心原子無孤電子對時，兩者的構(gòu)型一致;②當中心原子有孤電子對時，兩者的構(gòu)型不一致;價層電子對互斥模型能預(yù)測分子的幾何構(gòu)型，但不能解釋分子的成鍵情況，雜化軌道理論能解釋分子的成鍵情況，但不能預(yù)測分子的幾何構(gòu)型。兩者相結(jié)合，具有一定的互補性，可達到處理問題簡便、迅速、全面的效果。

例3 鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}：

考點定位：本題是比較常規(guī)的結(jié)構(gòu)綜合習題，考查的知識點也是多數(shù)習題考查的重點知識。

（2）Zn的第一電離能高于Cu的第一電離能，原因是Zn的核外電子排布已經(jīng)達到了每個能級都是全滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以失電子比較困難。同時也可以考慮到Zn最外層上是一對電子，而Cu的最外層是一個電子，Zn電離最外層一個電子還要拆開電子對，額外吸收能量。

（3）根據(jù)氟化鋅的熔點可以判斷其為離子化合物，所以一定存在離子鍵。作為離子化合物，氟化鋅在有機溶劑中應(yīng)該不溶，而氯化鋅、溴化鋅和碘化鋅都是共價化合物，分子的極性較小，能夠溶于乙醇等弱極性有機溶劑。

（5）由圖6所示，堆積方式為六方最緊密堆積。為了計算方便，選取該六棱柱結(jié)構(gòu)進行計算。六棱柱頂點的原子是6個六棱柱共用的，面心是兩個六棱柱共用，所以該六棱柱

難點點撥：需要指出的是最后一步的計算，可以選擇其中的晶胞，即一個平行六面體作為計算的單元。本題的解析中選擇了比較特殊的解題方法，選擇六棱柱作為計算單元，注意六棱柱并不是該晶體的晶胞（晶胞一定是平行六面體），但是作為一個計算密度的單元還是可以的。

【通關(guān)錦囊】

1.表3為基態(tài)原子核外電子排布的四種方法。

2.第一電離能、電負性。

（1）表4為元素第一電離能的周期性變化規(guī)律。

（2）電離能、電負性大小判斷（見表5）。

（3）電離能、電負性的應(yīng)用。

①電離能的應(yīng)用（見下頁表6）。

②電負性的應(yīng)用。

3.σ鍵、π鍵的判斷。

（1）由原子軌道重疊方式判斷：“頭碰頭”重疊為σ鍵，“肩并肩”重疊為π鍵。

（2）由共價鍵數(shù)目判斷：單鍵為6鍵;雙鍵或三鍵，其中一個為σ鍵，其余為π鍵。

（3）由成鍵軌道類型判斷：s軌道形成的共價鍵全是σ鍵;雜化軌道形成的共價鍵全為σ鍵。

4.中心原子雜化類型和分子空間構(gòu)型的相互判斷（見表7）。

5.常見等電子體（見表8）。

6.非極性分子與極性分子的判斷。

7.范德華力、氫鍵、共價鍵的比較（見表9）。

8.物質(zhì)熔沸點高低比較規(guī)律。

（1）一般情況下，不同類型晶體的熔沸點高低規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體，如金剛石>NaCl>Cl₂;金屬晶體>分子晶體，如Na>Cl₂（金屬晶體熔沸點有的很高，如鎢、鉑等，有的則很低，如汞等）。

（2）形成原子晶體的原子半徑越小，鍵長越短，則鍵能越大，其熔沸點就越高，如金剛石>石英>碳化硅>晶體硅。

（3）形成離子晶體的陰陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子鍵越強，熔沸點就越高，如MgO>MgCl₂，NaCl>CsCl。

（4）金屬晶體中金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其形成的金屬鍵越強，金屬單質(zhì)的熔沸點就越高，如Al>Mg>Na。

（5）分子晶體的熔沸點比較規(guī)律：①組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，其熔沸點就越高，如HI>HBr>HCl;②組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子，分子極性越大，其熔沸點就越高，如CO>N₂;③同分異構(gòu)體分子中，支鏈越少，其熔沸點就越高，如正戊烷>異戊烷>新戊烷;④同分異構(gòu)體中的芳香烴及其衍生物，鄰位取代物>間位取代物>對位取代物，如鄰二甲苯>間二甲苯>對二甲苯。

【高考風向標】

1.我國科學家成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽（N₅）₆（H₃O）₃（NH₄）₄Cl（用R代表）?；卮鹣铝袉栴}：

（1）氮原子價層電子對的軌道表達式（電子排布圖）為_。

（2）元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能（E₁）。第二周期部分元素的E₁變化趨勢如圖7所示，其中除氮元素外，其他元素的E₁，自左而右依次增大的原因是_____;氮元素的E₁呈現(xiàn)異常的原因是_____。

（3）經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖8所示。

①從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為，不同之處為。（填標號）

A.中心原子的雜化軌道類型

B.中心原子的價層電子對數(shù)

C.立體結(jié)構(gòu)

D.共價鍵類型

②R中陰離子N₅^-中的σ鍵總數(shù)為_____個。分子中的大π鍵可用符號∏_mⁿ表示，其中m代表參與形成的大π鍵原子數(shù)，n代表參與形成的大π鍵電子數(shù)（如苯分子中的大n鍵可表示為∏₆⁵），則N₅^-中的大n鍵應(yīng)表示為

③圖8中虛線代表氫鍵，其表示式為（NH₄⁺）N-H…Cl、_____、_____。

3.B元素和N元素對植物生長及人體健康有著十分重要的作用，也廣泛應(yīng)用于新型材料的制備。

（1）晶體硼單質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元為正二十面體，其能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形，這種性質(zhì)稱為晶體的_____性。

（2）氨硼烷（NH₃BH₃）被認為是最具潛力的新型儲氫材料之一，與氨硼烷互為等電子體的分子、離子的化學式分別是_____、_____（各舉一例）。第二周期元素中第一電離能介于B和N之間的元素是_____（填元素符號）。

（3）血紅素是吡咯（C₄H₅N）的重要衍生物，血紅素（含F(xiàn)e²⁺）可用于治療缺鐵性貧血。毗咯和血紅素的結(jié)構(gòu)如下：

①已知毗咯中的各個原子均在同一平面內(nèi)，則毗咯分子中N原子的雜化類型為_____。

②1mol毗咯分子中所含的σ鍵總數(shù)為_____個;分子中的大π鍵可用∏_mⁿ表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)，則毗咯環(huán)中的大π鍵應(yīng)表示為_____。

③C、N、O三種元素的簡單氫化物鍵角由小到大的順序為_____（填化學式），原因是_____。

④血液中的O₂是由血紅素在人體內(nèi)形成的血紅蛋白來輸送的，則血紅蛋自中的Fe²⁺與O₂是通過_____鍵相結(jié)合。

（4）氮化硼（BN）是受高度關(guān)注的耐磨材料，可作為金屬表面的保護層，其結(jié)構(gòu)與金剛石類似，晶胞結(jié)構(gòu)如圖10所示。已知該晶體密度為ag·cm^-3，根據(jù)硬球接觸模型計算晶體中兩個最近的N原子間的距離為_____pm。（用含a的代數(shù)式表示，NA表示阿伏加德羅常數(shù)）

高考猜想：2017年和2018年高考題新增波長、幾何形狀、離子所處晶胞位置的考點，沒有對電子排布、單雙鍵形成原因、密度提問，說明命題組擴大了設(shè)問的范圍。文字性表述內(nèi)容增加，得分分值不高，預(yù)計2019年高考題將繼續(xù)保持。因此在備考時，應(yīng)多關(guān)注理論、概念，在表述方面下功夫，做到文字清楚、條理清晰，答其所問，拿到該拿的分。

（責任編輯 謝啟剛）