高考化学专题37物质结构与性质热点题型和提分秘籍.docx
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高考化学专题37物质结构与性质热点题型和提分秘籍
专题37物质结构与性质热点题型和提分秘籍（含解析）
【高频考点解读】
1．化学键与物质的性质
（1）理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；
（2）了解共价键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；
（3）了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系；
（4）了解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；
（5）了解简单分子如CH4、H2O、NH3等的空间结构。
2．分子间作用力与物质的性质
（1）了解化学键和分子间作用力的区别；
（2）了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质；
（3）了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、以及微粒间作用力的区别。
【热点题型】
题型一化学键、分子间作用力与物质的性质
例1．
（1）①BF3与一定量的水形成（H2O）2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及（填序号）。
a．离子键b．共价键c．配位键d．金属键e．氢键f．范德华力
能形成分子内
），其原因是
②已知苯酚具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子
氢键。
据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2（水杨酸）Ka（苯酚）（填“>”或“<”
（2）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
键能/（kJ·mol－1）
356
413
336
226
318
452
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是。
【提分秘籍】
1.三种化学键的比较
类型
比较
离子键
共价键
金属键
非极性键极性键
本质
阴、阳离子间通过静
电作用形成
相邻原子间通过共用电子对（电子云重叠）与原子核间的静电作用形成
金属阳离子与自
由电子间的作用
成键条件（元素种类）
成键原子的得、失电子能力差别很大（活泼金属与非金属之间）
成键原子得、失
电子能力相同
（同种非金属）
成键原子得、失电
子能力差别较小
（不同非金属）
同种金属或不同
种金属（合金）
特征
无方向性无饱和性
有方向性、饱和性
无方向性无饱和性
表示方式
（电子式）举
＋··－
Na＋[···C·l··]－
H··H
H···C·l··
例
存在
离子化合物（离
子晶体）
单质H2，共价化合物H2O2，离子化
合物Na2O2
共价化合物HCl，
离子化合物NaOH
金属单质（金属晶
体）
2.范德华力、氢键、共价键的比较
范德华力
氢键
共价键
概念
物质分子之间普遍存在
的一种相互作用力，又
称分子间作用力
已经与非金属性很强的原子形成
共价键的氢原子与另一个非金属
性很强的原子之间的作用力
原子间通过共用电子对形
成的相互作用
分类
分子内氢键、分子间氢键
极性共价键、非极性共价
键、配位键
存在
范围
分子间
某些含强极性键氢化物的分子间
（如HF、H2O、NH3）或含F、N、O及
H的化合物的分子内或其分子间
双原子或多原子的分子或共价
化合物和某些离子化合物中
特征
无方向性、无饱和性
有方向性、有饱和性
有方向性、有饱和性
强度比较
共价键＞氢键＞范德华力
影响强度
的因素
①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大②相对分子质量相近的分子，分子极性越强，分子间作用力越大
对于A—H⋯B，A、B的非金属性越强，B原子的半径越小，氢键越牢固
成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定
对物质性
质的影响
影响物质的熔、沸点、溶解度等物理
性质
分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大
①影响分子的稳定性；
②共价键键能越大，分子
稳定性越强
举一反三】
已知原子序数依次递增的5种非金属元素，A的原子半径在所有原子中最小，B元素组成的化合物种类
最多，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，且与B同周期，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同
周期元素中非金属性最强的元素。
回答下列问题：
（1）由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子①BC2②BA4③A2C2④BE4，其
中属于极性分子的是（填序号）。
（2）C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是。
（3）B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式为、。
DE4在前者中的
溶解性（填“大于”或“小于”）在后者中的溶解性。
（4）BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为（填化学式）。
（5）A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强
到弱的顺序为（填化学式）。
【热点题型】
题型二晶体结构与物质性质
例2、原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍；b
和d的A2B型氢化物均为V形分子，c的＋1价离子比e的－1价离子少8个电子。
回答下列问题：
（1）元素a为，c为。
（2）由这些元素形成的双原子分子为。
（3）由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是，非直线形的是
（写2种）。
（4）这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是，离子晶
体的是，金属晶体的是，分子晶体的是（每空填一种）。
（5）元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中，该反应的化学方程式为。
【提分秘籍】
1.晶体的基本类型与性质的比较
离子晶体
分子晶体
原子晶体
金属晶体
结
构
组成晶体
的微粒
阴、阳离子
分子
原子
金属阳离子和自由电子
微粒间作用力
离子键
范德华力或氢键
共价键
金属键
物理
性质
熔、沸点
较高
低
很高
一般较高，少部分低
硬度
硬而脆
小
大
一般较大，少部分小
导电性
不良（熔融可导
不良
不良
良导体
电）
典型实例
多数非金属
金刚石、
离子化合物
单质及其氧化
SiO2、晶体硅、
金属单质
物、氢化物等
SiC等
【方法技巧】晶体类型的判断方法
1．依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断
（1）离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用力是离子键。
（2）原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用力是共价键。
（3）分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用力为分子间作用力。
（4）金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用力是金属键。
2．依据物质的分类判断
（1）金属氧化物（如K2O等）、强碱（NaOH、KOH等）和绝大多数的盐类都是离子晶体。
（2）大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅等）、非金属氢化物、非金属氧化物（除SiO2外）、几乎所有的酸、绝大多数有机物（除有机盐外）都是分子晶体。
（3）常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅
（4）金属单质是金属晶体。
3．依据晶体的熔点判断
（1）离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度左右。
（2）原子晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度。
（3）分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。
（4）金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。
4．依据导电性判断
（1）离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。
（2）原子晶体一般为非导体。
（3）
（主要是酸和强极性非金属氢化物）溶于水，使分子内
分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。
（4）金属晶体是电的良导体。
5．依据硬度和机械性能判断
（1）离子晶体硬度较大且脆。
（2）原子晶体硬度大。
（3）分子晶体硬度小且较脆。
（4）金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。
【举一反三】现有几组物质的熔点（℃）数据：
A组
B组
C组
D组
金刚石：
3550℃
Li：
181℃
HF：
－83℃
NaCl：
801℃
硅晶体：
1410℃
Na：
98℃
HCl：
－115℃
KCl：
776℃
硼晶体：
2300℃
K：
64℃
HBr：
－89℃
RbCl：
718℃
二氧化硅：
1723℃
Rb：
39℃
HI：
－51℃
CsCl：
645℃
据此回答下列问题：
（1）A组属于晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是。
（2）B组晶体共同的物理性质是（填序号）。
1有金属光泽②导电性③导热性④延展性
（3）C组中HF熔点反常是由于。
（4）D组晶体可能具有的性质是（填序号）。
1硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电
（5）D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为。
晶格能越大，熔点就越高
热点题型】
题型三考查晶体熔沸点高低
例3、参考下表中物质的熔点，回答有关问题：
物质
NaF
NaCl
NaBr
NaI
NaCl
KCl
RbCl
CsCl
熔点/℃
995
801
755
651
801
776
715
646
物质
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
SiCl4
GeCl4
SnCl4
PbCl4
熔点/℃
-90.4
－70.4
5.2
120
－70.4
－49.5
－36.2
－15
（1）钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤素离子及碱金属离子的有关，随着的
增大，熔点依次降低。
（2）硅的卤化物的熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与有关，随着增大，
增大，故熔点依次升高。
（3）钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与有关，因为，
故前者的熔点远高于后者。
【提分秘籍】有关晶体熔沸点高低的判断技巧
1．晶体熔、沸点的比较思路对于物质熔、沸点的判断，首先看物质的状态，一般情况下固体＞液体＞气体；二是看物质所属类型，一般是原子晶体＞离子晶体＞分子晶体（注意不是绝对的，如氧化铝熔点大于晶体硅），若晶体类型相同再
根据相应规律进行判断。
同类晶体熔沸点比较思路为：
①原子晶体→共价键键能→键长→原子半径；
2分子晶体→分子间作用力→相对分子质量；
3离子晶体→离子键强弱→离子电荷、离子半径。
2．常见晶体的熔沸点高低的判断方法
（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律
原子晶体>离子晶体>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等沸点很高，如汞、镓、铯等沸点很低，金属晶体一般不参与比较。
（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。
如熔点：
金刚石>碳
化硅>硅。
（3）离子晶体一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：
MgO>MgC2>lNaCl>CsCl。
（4）分子晶体①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常地高。
如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
2组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4，F23组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO>N2，
CH3OH>CH3CH3。
4同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
例如：
CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>⑤同分异构体的芳香烃，其熔、沸点高低顺序是邻>间>对位化合物。
（5）金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：
NaLi>Na>K>Rb>Cs。
3．晶体熔沸点比较中常见易错点
（1）原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为1710℃，MgO的熔点为2852℃。
（2）金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如Na的熔点为97℃，尿素的熔点为132.7℃。
（3）石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.42×10－10m，比金刚石中碳碳共价
键的键长（键长为1.54×10－10m）短，所以熔、沸点高于金刚石。
（4）AlCl3晶体虽属于盐类，但属于分子晶体，其熔、沸点低（熔点190℃）。
（5）合金的硬度比成分金属大，但熔、沸点比成分金属低。
【举一反三】
已知氯化铝的熔点为190℃（2.02×106Pa），但它在180℃即开始升华。
（1）氯化铝是（填“离子晶体”或“分子晶体”）。
（2）在500K和1.01×105Pa时，它的蒸气密度（换算成标准状况时）为11.92g·L－1，试确定氯化铝在蒸气状态的化学式为，微粒间的作用力类型有。
（3）无水氯化铝在空气中强烈地“发烟”，其原因是。
（4）设计一个更可靠的实验，判断氯化铝是离子晶体还是分子晶体，你设计的实验是
1．【2014年高考海南卷第
【高考风向标】
19-Ⅰ题】（6分）对于钠的卤化物（NaX）和硅的卤化物（SiX4），下列叙述正
确的是
A．SiX4难水解
B．SiX4是共价化合物
C．NaX易水解D
NaX的熔点一般高于SiX4
2．【2014年高考海南卷第
19-Ⅱ题】（14分）碳元素的单质有多种形式，下图依次是
C60、石墨和金刚
石的结构图：
回答下列问题：
1）金刚石、石墨、
C60.碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为
2）金刚石、石墨烯（指单层石墨）中碳原子的杂化形式分别为
3）C60属于晶体，石墨属于晶体。
4）石墨晶体中，层内C-C键的键长为142pm，而金刚石中C-C键的键长为154pm。
其原因是金
刚石中只存在C-C间的共价键，而石墨层内的C-C间不仅存在共价键，还有键。
5）金刚石晶胞含有
个碳原子。
若碳原子半径为
r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模
型，则r=a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率（不要求计算结果）。
3．【2014年高考山东卷第33题】石墨烯（如图甲）是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，
石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（如图乙）
1）图甲中，1号C与相邻C形成σ键的个数为
或“=”）图甲中1号C与相邻C形成的键角．
（3）若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有
（填元素符号）．
（4）石墨烯可转化为富勒烯（C60），某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子
位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为，该材料的化学式为
4．【2014年高考新课标Ⅰ卷第37题】〔化学—选修3：
物质结构与性质〕（15分）
早期发现的一种天然准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe元素组成。
回答下列问题：
（1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过方法区分晶
体、准晶体和非晶体。
（2）基态铁原子有个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为：
可用硫氰化钾
检验三价铁离子，形成配合物的颜色为
（3）新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成氧化亚铜，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为
；一摩尔乙醛分子中含有的σ键的数目为：
。
乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是：
。
氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有四个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有个铜原子。
（4）铝单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0．405nm，晶胞中铝原子的配位数为。
列式
表示铝单质的密度g·cm－3（不必计算出结果）
5．【2014年高考新课标Ⅱ卷第37题】［化学选修——3：
物质结构与性质］（15分）
周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。
a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。
回答下列问题：
（1）b、c、d中第一电离能最大的是（填元素符号），e的价层电子轨道示意图
为。
（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为；
分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是（填化学式，写两种）。
（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是；酸根呈三角锥结
构的酸是。
（填化学式）
（4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为。
（5）这5种元素形成的一种1:
1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2所示）。
该化合物中阴离子为，阳离子中存在的化学键类型有；该化合物加热时首先失去的组分是，判断理由是。
6．【2014年高考福建卷第31题】【化学－物质结构与性质】（13分）
氮化硼（BN）晶体有多种相结构。
六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作
高温润滑剂。
立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。
它们的晶体结构如右图所示。
⑴基态硼原子的电子排布式为
a.立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大b.六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
c.两种晶体中的B－N键均为共价键d.两种晶体均为分子晶体
⑶六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为，其结构与石墨相似却不导电，原因是。
⑷立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为。
该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300Km的古地壳中被发现。
根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是。
⑸NH4BF4（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一。
1moNH4BF4含有mol配位键。
7．【2014年高考江苏卷第21A题】[物质结构与性质]
含有NaOH的Cu（OH）2悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。
（1）Cu+基态核外电子排布式为
（2）与OH－互为等电子体的一种分子为（填化学式）。
（3）醛基中碳原子的轨道杂化类型是；1mol乙醛分子中含有ó的键的数目为。
（4）含有NaOH的Cu（OH）2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为。
（5）Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。
铜晶胞结构如图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原
子数目为
随堂巩固】
1.元素H、C、N、O、F都是重要的非金属元素,Fe、Cu是应用非常广泛的金属。
（1）Fe元素基态原子的核外电子排布式为。
（2）C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为。
（3）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）。
（4）在测定HF的相对分子质量时,实验测得值一般高于理论值,其主要原因是
（5）C、N两元素形成的化合物C3N4形成的原子晶体,结构类似金刚石,甚至硬度超过金刚石,其原因是
（6）如图为石墨晶胞结构示意图,该晶胞中含有C原子的个数为
2.金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
（1）基态Ni原子的价电子（外围电子）排布式为;
（2）金属镍能与CO形成配合物Ni（CO）4,写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式、;
（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应。
如①CH2=CH2、②HC≡CH、③、④HCHO其,中碳原子采取sp2杂化的分子有（填物质序号）,HCHO
分子的立体结构为形;
（4）Ni2+和Fe2+的半径分别为69pm和78pm,则熔点NiOFeO（填“<”或“>”）;
（5）金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如下图所示。
该合金的化学
式为;
3.一水硫酸四氨合铜（Ⅱ）（[Cu（NH3）4]SO4·H2O）是一种重要的染料及农药中间体。
请回答下列相关问题:
（1）Cu的核外电子排布式为。
（2）N的L层中有对成对电子;N立体构型是,其中心原子的杂化方式为。
（3）氨水溶液中存在多种氢键,任表示出其中两种;
（4）[Cu（NH3）4]SO4·H2O中呈深蓝色的离子是,该微粒中的“电子对给予一接受键”属于
键;
（5）Cu的一种氯化物晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式
4.A、B、C、D是元素周期表中前36号元素,它们的核电荷数依次增大。
A原子L层的成对电子数和未成对电子数相等,B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构,C是地壳中含量最多的元素。
D是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均充满。
请回答下列问题:
（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是（用对应的元素符号表示）;基态D原子的电子排布
式为。
（2）A的最高价氧化物对应的水化物分子中,其中心原子采取杂化;B的空间构型为
（用文字描述）。
（3）1molAB-中含有的π键个数为
（4）如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图,则该合金中Ca和D的原子个数比
（5）镧镍合金与上述合金
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