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高考化學(xué)最后沖刺專題二：物質(zhì)結(jié)構(gòu)問題的梳理和綜合

[命題趨向]

1．《考試大綱》對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律方面的要求為：以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)（如：原子半徑、化合價(jià)、單質(zhì)及化合物性質(zhì)）的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；以ⅠA和ⅦA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。這部分內(nèi)容每年都會(huì)有試題，可以是選擇題，也可以有關(guān)結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)的元素化合物推斷題。

2．《考試大綱》中有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分的內(nèi)容還有：

（1）理解離子鍵、共價(jià)鍵的涵義。理解極性鍵和非極性鍵。了解極性分子和非極性分子。了解分子間作用力，初步了解氫鍵。能用有關(guān)原理解釋一些實(shí)際問題。

（2）了解幾種晶體類型（離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體）及其性質(zhì)，了解各類晶體內(nèi)部微粒間的相互作用。能夠根據(jù)晶體的性質(zhì)判斷晶體類型等。

（3）能對(duì)原子、分子、化學(xué)鍵等微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維空間想像，重視理論聯(lián)系實(shí)際、用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論解釋一些具體問題。

高考試題中常常是結(jié)合元素化合物內(nèi)容進(jìn)行綜合考查。題型上看可以是選的擇題、簡答題、填空題等。

3．要注意，這部分內(nèi)容也屬于最重要基礎(chǔ)知識(shí)之一，可以聯(lián)系到各部分內(nèi)容中，編制成多種不同的題型進(jìn)行考查。

[知識(shí)體系和復(fù)習(xí)重點(diǎn)]

1．原子結(jié)構(gòu)和元素周期律知識(shí)的綜合網(wǎng)絡(luò)

2．對(duì)一些重要的知識(shí)點(diǎn)加以總結(jié)歸納

如，在元素周期律的學(xué)習(xí)中用多種方法判斷元素的金屬性和元素的非金屬性，并加以歸納總結(jié)。

金屬性強(qiáng)弱：（1）單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)難易；（2）單質(zhì)的還原性（或離子的氧化性）；（3）M(OH)_n的堿性；（4）置換反應(yīng)；（5）原電池中正負(fù)極判斷，金屬腐蝕難易；（4）對(duì)應(yīng)金屬離子電解時(shí)陰極放電順序。

非金屬性強(qiáng)弱：（1）與氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物難易；（2）單質(zhì)的氧化性（或離子的還原性）；（3）最高價(jià)氧化物的水化物（H_nRO_m）的酸性強(qiáng)弱；（4）置換反應(yīng)。

3．各類晶體主要特征

類型

比較

離子晶體

原子晶體

分子晶體

金屬晶體

構(gòu)成晶體微粒

陰、陽離子

原子

分子

金屬陽離子、自由電子

形成晶體作用力

離子鍵

共價(jià)鍵

范德華力

微粒間的靜電作用

物理性質(zhì)

熔沸點(diǎn)

較高

很高

低

有高、有低

硬度

硬而脆

大

小

有高、有低

導(dǎo)電性

不良（熔融或水溶液中導(dǎo)電）

絕緣、半導(dǎo)體

不良

良導(dǎo)體

傳熱性

不良

良

延展性

不良

良

溶解性

易溶于極性溶劑，難溶于有機(jī)溶劑

不溶于任何溶劑

極性分子易溶于極性溶劑；非極性分子易溶于非極性溶劑中

一般不溶于溶劑，鈉等可

與水、醇類、酸類反應(yīng)

典型實(shí)例

NaOH、NaCl

金剛石

P₄、干冰、硫

鈉、鋁、鐵

在離子晶體、原子晶體和金屬晶體中均不存在分子，因此NaCl、SiO₂等均為化學(xué)式。只有分子晶體中才存在分子。

4．以典型分子結(jié)構(gòu)為起點(diǎn)進(jìn)行縱橫聯(lián)系

以甲烷為中心可進(jìn)行如下圖所示的聯(lián)系：

[典型題析] w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

[例1] 下列指定微粒的個(gè)數(shù)比為2:1的是（）

A．Be²⁺離子中的質(zhì)子和電子

B．H原子中的中子和質(zhì)子

C．NaHCO₃晶體中的陽離子和陰離子

D．BaO₂（過氧化鋇）固體中的陰離子和陽離子

[解析] Be²⁺中含有4個(gè)質(zhì)子、2個(gè)電子。H原子中含有1個(gè)中子和1個(gè)質(zhì)子。NaHCO₃晶體中的鈉離子跟碳酸氫根離子的個(gè)數(shù)比為1:1。BaO₂（過氧化鋇）固體中含有Ba²⁺、O₂^2-陰離子和陽離子的個(gè)數(shù)比為1:1。所以答案選A。

[例2]酸根RO₃^-所含電子數(shù)比硝酸根NO₃^-的電子數(shù)多10，則下列說法正確的是（）。

（A）R原子的電子層數(shù)比N的電子層數(shù)多1

（B）RO₃^-中R的化合價(jià)與NO₃^-中的N的化合價(jià)相等

（C）RO₃^-和NO₃^-只能被還原，不能被氧化

（D）R和N為同族元素

[解析]從“酸根RO₃^-所含電子數(shù)比硝酸根NO₃^-的電子數(shù)多10”可得出R元素的原子序數(shù)應(yīng)比N大10，所以RO₃^-是ClO₃^-。進(jìn)而可推出說法A、B是正確的，說明D是錯(cuò)誤的。氯酸根離子既可以被氧化（轉(zhuǎn)化為高氯酸根離子）、也可以被還原成低價(jià)態(tài)，所以說法C也是錯(cuò)誤的。答案為AB。

[例3]1999年美國《科學(xué)》雜志報(bào)道：在40GPa高壓下，用激光器加熱到1800K，人們成功制得了原子晶體干冰，下列推斷中不正確的是（）。

（A）原子晶體干冰有很高的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)，有很大的硬度

（B）原子晶體干冰易氣化，可用作制冷材料

（C）原子晶體干冰的硬度大，可用作耐磨材料

（D）每摩爾原子晶體干冰中含4molC―O鍵

[解析]解答前，應(yīng)先弄清命題者是要考查干冰的性質(zhì)、還是要考查原子晶體的性質(zhì)。有的同學(xué)沒有分析清楚這一點(diǎn)，認(rèn)為是考查干冰的性質(zhì)，因而造成錯(cuò)解。

通過“原子晶體干冰”來考測解題者對(duì)“原子晶體性質(zhì)”的理解程度。原子晶體硬度大、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高，所以A和C兩種說法正確。聯(lián)想到二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)，可得出D說法也是正確的。答案應(yīng)選B。

[例4]不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用一定數(shù)值x來表示，若x越大，其原子吸引電子的能力越強(qiáng)，在所形成的分子中成為負(fù)電荷一方。

下面是某些短周期元素的x值：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

元素符號(hào)

x值

0.98

1.57

2.04

2.55

3.44

3.98

0.93

1.61

1.90

2.19

2.58

3.16

（1）通過分析x值變化規(guī)律，確定N、Mg的x值范圍：

_______________<x(Mg)<____________，______________<x(N)<___________________。

（2）推測x值與原子半徑的關(guān)系是________________________________；根據(jù)短周期元素的x值變化特點(diǎn)，體現(xiàn)了元素性質(zhì)的_________________變化規(guī)律。

（3）某有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式為，其中S―N中，你認(rèn)為共用電子對(duì)偏向誰？_______（寫原子名稱）。

（4）經(jīng)驗(yàn)規(guī)律告訴我們：當(dāng)成鍵的兩原子相應(yīng)元素的差值（Δx），當(dāng)Δx>1.7時(shí)，一般為離子鍵，當(dāng)Δx<1.7時(shí)，一般為共價(jià)鍵，試推斷AlBr₃中化學(xué)鍵類型是________________。

（5）預(yù)測元素周期表中，x值最小的元素位置：______________(放射性元素除外)。

[解析]題中給出第二、第三周期元素的x值（其中缺少了氮、鎂兩種元素的x值），x值與這種原子在分子中吸收電子的能力有關(guān)。

x（Cl）-x（Al）=3.16-1.61=1.45<1.7，而溴與鋁的x值這差必定小于1.45，所以溴化鋁肯定屬于共價(jià)化物。

x值越小，元素的金屬越強(qiáng)，x值最小的元素應(yīng)位于第六周期的IA主族。

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