物质结构与性质-冲刺2022年高考化学大题限时集训（解析版）

题型04物质结构与性质

凄题型简介

“物质结构与性质，，试题多数省市选考题的形式出现，分值为15分，考试大纲对这部分内容要求不高，

都是较为基础的知识点。各小题之间相对独立，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与

性质：①在原子结构部分主要命题点有电子排布式或排布图的书写，电离能、电负性大小的比较与判断；

②在分子结构部分主要命题点有化学键类型的判断，分子构型的判断，中心原子杂化方式的判断；③在晶

体结构部分主要命题点有晶体类型的判断，晶体结构的计算等。考查的热点涉及①核外电子排布、②元素

性质（电离能、电负性）、③共价键类型、④分子间作用力（范德华力、氢键）、⑤分子立体构型、⑥杂化类型、

⑦等电子体、⑧键角比较、⑨晶体熔点比较、⑩晶胞计算、⑪晶体中的粒子位置坐标等。

空、典例在线

___|__________________________________._

一、原子结构与性质

【例1】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）A元素次外层电子数是最外层电子数的占其外围轨道表示式是»

（2）B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，B元素的名称是,在元

素周期表中的位置是。

（3）C元素基态原子的轨道表示式是下图中的（填序号），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（填序号）。

、Is2s2p3s3p

①和和研由MNKII

Is2s2p3s3p

②和和研而和rwn

A.能量最低原理B.泡利原理C.洪特规则

（4）第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫

作第一电离能（设为E）。如图所示：

I800

二1500

gI200

3900

&600

300

0

①同周期内，随着原子序数的增大，

②根据图中提供的信息，可推断出入以（填“域"="，下同）；

③根据第一电离能的含义和元素周期律，可推断出E铁七钙。

2s2p

【答案】（1）四①R]（2）铭第四周期第VIB族

（3）0C⑷①增大②<③>

【解析】（1）次外层电子数是最外层电子数的（的元素是短。（2）1〜36号元素中，原子核外电子排布中未

成对电子数最多的元素是倍，共有6个未成对电子。（3）由该基态原子的轨道表示式中的电子数可知，C元

素是硅，根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向

相同，故硅元素基态原子的轨道表示式为②.（4）同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能变化的总趋

势是增大：同主族内，随着电子层数的增多，第一电离能变化的总趋势是减小。

1.电子层、能级和原子轨道

电子层KLMN

能级1s2s>2p3s、3p>3d4s>4p、4d、4f

原子轨

11+3=41+3+5=91+3+5+7=16

道数目

最多容纳电子数目281832

2.原子轨道的形状、数目及能量关系

fs电子的原子轨道呈球形对称

（1）轨道形状（P电子的原子轨道呈哑铃形

（2）s、p、d、f能级上的原子轨道数目依次为1、3、5、7（其中〃p、〃p、np三个原子轨道在三维空间

xyz

相互垂直（各能级的原子轨道半径随电子层数5）的增大而增大。

,①相同电子层上原子凯道能茸的高低：

ns<np<nd<nf

②形状相同的原子轨道能量的高低：

Is<2s<3s<4s

③同一电子层内形状相同的不同原子轨道

的能量相等。如2p“、2py、2Pz轨道的

（3）能量关系、能量相同

3.基态原子核外电子排布的表示

⑴依据

①能量最低原理:基态原子的核外电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。构造原理

表明了基态原子核外电子在原子轨道上的填充顺序：

②泡利原理:一个原子轨道里最多只能容纳2个电子（并且其自旋状态相反。

③洪特规则:对于基态原子（当电子排布在同一能级的不同轨道时（将尽可能分占不同的轨道（并且自旋状

态相同。

（2）表示形式

①电子排布式。

②电子排布图（或轨道表示式）。

及有电子

3PI为空”

甲1■囱2a叵［甑.）（

不电F）

•一1个加I程示1个

一用个自■状1NH反的电子

4.元素电离能的变化规律及其应用

（1）变化规律

①同周期从左到右（元素第一电离能总的趋势是逐渐增大。

②同主族元素自上而下第一电离能依次减小（但在同一副族中（自上而下第一电离能变化幅度不大（且不

太规律。

③同种元素的逐级电离能逐渐增大（即人</2<，3。

（2）电离能的3个重要应用

①判断元素的金属性和非金属性强弱。人越大（元素的非金属性越强；八越小（元素的金属性越强。

②判断元素在化合物中的化合价。如K:/1«12<“表明K原子易失去1个电子形成+1价阳离子。

③判断元素核外电子的分层排布情况。如Li:/）«h<〃表明Li原子核外的三个电子排布在两个电子层

（K、L层）上（且最外层上只有一个电子。

5.元素电负性的变化规律及其应用

（I）变化规律

①金属元素的电负性一般较小（非金属元素的电负性一般较大（而位于非金属三角区边界的“类金属”（如

错、铺等）的电负性一般在1.8左右（它们既有金属性（又有非金属性。

②在元素周期表中（同周期从左至右（主族元素的电负性逐渐增大；同主族从上至下（元素的电负性逐渐

减小。在元素周期表中氟的电负性数值最大（钠的电负性数值最小（放射性元素除外）。

（2）电负性的一般应用

①判断元素金属性、非金属性强弱。电负性越大（非金属性越强（金属性越弱。

②判断化学键的类型。一般认为:如果两种成键原子间的电负性差值大于1.7（通常形成离子键；若差值

小于1.7（通常形成共价键。

③判断元素在化合物中的价态。共价化合物中（成键元素电负性大的表现负价。如ClCh中氯呈+4价（氧

呈-2价。

【变式1】元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为〃siB

元素的原子价电子排布式为〃s2〃p2；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素原

子的M能层的p能级中有3个未成对电子；E元素原子有5个未成对电子。

（1）写出元素名称：C、D、Eo

（2）C基态原子的轨道表示式为o

（3）当”=2时，B的最简单气态氢化物的电子式为，BC2分子的结构式是；

当n=3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是。

（4）若A元素的原子最外层电子排布式为2slB元素的原子价电子排布式为3s23P2,A、B、C、D四种

元素的第一电离能由大到小的顺序是（用元素符号表示）。

（5）E元素原子的价电子排布式是，在元素周期表中的位置是,其

最高价氧化物的化学式是.

【答案】⑴氧磷镒

1s2s2p

⑵丽同干

H

H：C：11

-

(3)H0=C=0SiO2+2OH=SiOr+H2O

(4)0>P>Si>Li(5)3d54s2第四周期VUB族Mn2O7

【解析】A元素的原子最外层电子排布式为ns1,则A为IA族元素或Cr、Cu；B元素的原子价电子

排布式为〃s2〃p2,则B为IVA族元素；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等，则C

为氧元素；D元素原孑的M能层的p能级中有3个未成对电子，则D为磷元素；E元素原子有5个未成对

电子，则E为25号元素镭元素。(1)C,D、E元素名称依次为氧、磷、镒；(2)氧元素核电荷数为8,则根

Is2s2P

据构造原理、能量最低原理、洪特规则和泡利原理，其轨道表示式为四£3国工巴；(3)当〃=2时，B为

碳元素，则B的最简单气态氢化物的电子式为HH)H：CO2分子的结构式是O=C=O；当"=3

时，则B为硅元素，SiCh与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是SiO2+2OH=SiOr+H2O;(4)若A元素

的原子最外层电子排布式为2sl则A为Li；B元素的原子价电子排布式为3s23P2,则B为Si；C为O,D

为P；A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O>P>Si>Li；(5)E元素是德元素，原子序数为

25,位于元素周期表第四周期VIIB族，所以价电子排布式为3d54s2,最高正价为+7价，其最高价氧化物的

化学式是Mn207o

知识点2分子结构与性质

【例2】已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCb和PCL;氮与氢也可形成两种化合物

----N%和NH5O

②PCI5分子中，P原子的1个3s轨道、3个3P轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道；

PC15分子呈三角双锥形(

(1)NH3、PCb和PC15分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是(填分子式)，该分子的

立体构型是。

(2)有同学认为，NHs与PCL类似，N原子的1个2s轨道、3个2P轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂

化。请你对该同学的观点进行评价：

(3)经测定，NHs中存在离子键，N原子的最外层电子数是8,所有氢原子的最外层电子数都是2,则

NH5的电子式是。

【答案】(l)PCb三角锥形

(2)不对，因为N原子没有2d轨道

II

JI：N：11]：：11]

⑶H

【解析】(1)写出NH3、PCb和PCI5分子的电子式不难发现，氢原子是2e稳定，氯原子是8e稳定。在

PCb中磷原子外围是8e，PCI5中磷原子外围是105，所有原子的最外层电子数都是8个的只有PCb；联

想到氨分子的立体构型，PCb分子的立体构型是三角锥形；(3)要满足N原子的最外层电子数是8,所有氢

H

11：N：II]：：II]'

原子的最外层电子数都是2,则NH5的电子式应是11o

1.判断分子极性的方法

(1)由非极性键构成的双原子分子一定是非极性分子，如：H2>02等。

(2)由极性键构成的分子可能是极性分子也可能为非极性分子：

①若分子的空间构型呈对称结构，则为非极性分子，如：C02、CH4等；

②若分子的空间构型不对称，则为极性分子，如：NH3、CH3cl等。

(3)中心原子上有孤电子对的分子均为极性分子。

2.判断分子或离子中中心原子的杂化轨道类型的一般方法

(1)看中心原子有没有形成双键或三键。如果有1个三键，则其中有2个兀键，用去了2个p轨道，则

为sp杂化；如果有1个双键则其中有1个兀键，则为sp2杂化；如果全部是单键，则为sp3杂化。

(2)由分子的空间构型结合价层电子对互斥理论判断。没有填充电子的空轨道一般不参与杂化，1对孤电

子对占据1个杂化轨道。如NH3为三角锥形，且有一对孤电子对，则N为sp3杂化。

3.中心原子杂化类型与分子构型

分子组成(A为中心原子的中心原子的分子立

示例

中心原子)孤电子对数杂化方式体构型

0sp直线型C()2

AB21SP?V形SO2

2sp3V形H,()

sp2

0平面三角形BF3

AB3

Sp'

1三角锥形NH3

sp3

AB40正四面体形CH)

4.三种作用力及对物质性质的影响

X范德华力氢键共价键

作用

分子H与N、O、F原子

微粒

强度

共价键〉氢键>范德华力

比较

X范德华力氢键共价键

组成和结构相似的形成氢键

影响

物质，相对分子质量元素的电原子半径

因素

越大，范德华力越大负性

分子间氢键

①影响物质的熔沸

的存在，使

点、溶解度等物理

物质的熔、①影响分子

性质

对物沸点升高，的稳定性

②组成和结构相似

质性在水中的溶②共价键

的物质，随相对分子

质的解度增大，键能越大，

质量的增大，物质的

影响如熔、沸点：分子稳定

熔沸点升高，如F2V

H2（）>H2S,性越强

Cl<Br<I,CF<

2224HF>HC1,

CCL<CBr.

NH3>PH3

5.配位键

配子（提供■电子时）

中心原刊RW予）

内鼻外KP®

6.价层电子对互斥理论

(1)分子中的中心原子上的价层电子对数

。键电子对数每个a键有1对电子

价层电子对一

中心原子上的孤电子对数i(a-xb)

价层电c键电子孤电价层电子对立体构型

分子立体构型实例键角

子对数对数子对数(VSEPR模型)

220直线形直线形BeCl2180°

30平面正三角形BF3120°

3三角形

21V形SnBra105°

40正四面体形109028,

CH4

431正四面体形三角锥形107°

NH3

22V形H2O105°

7.无机含氧酸分子的酸性

无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，贝！1"值越大，R的正电性越高，使R-O—H

中O的电子向R偏移程度越大，在水分子的作用下越易电离出H+,酸性越强,如酸性:HC1O<HC1O2<HC1O3<

HC1O4O

变式训练

【变式2】氮元素是地球大气中含量最多的元素。

(1)氮元素基态原子核外电子成对电子数与未成对电子数之比为。

(2)氨分子中氮原子与氢原子之间的作用力是,而在氨水中，分子间的作用力有。

(3)甘氨酸(结构简式如下)是最简单的一种氨基酸，其相对分子质量为75,而戊烷相对分子质量为72,

与甘氨酸相差不大，但甘氨酸易溶解于水，戊烷却难溶解于水，出现这种差异的原因是

()

II

IK)—C—('H2—NH2

(4)氮的氢化物除氨气外，还有联氨，其结构简式为NH2-NH2O在联氨分子中，N原子采取

杂化，联氨中的六个原子(填“在"或“不在”)同一个平面上。

HN.N.Xllo

2-YY-人

NNUN\11

AA

o'NO

(5)三聚鼠胺(Y712)俗称“蛋白精”。动物摄入三聚鼠胺和三聚氟酸(II)后，三聚劄酸

与三聚鼠胺分子相互之间通过结合。在肾脏内易形成结石。

【答案】⑴4：3

(2)共价键氢键、范德华力(或分子间作用力)

(3)甘氨酸分子与水分子之间存在氢键，而戊烷与水分子不能形成氢键

(4)sp3不在(5)氢键

【解析】(I)基态氮原子核外电子排布式为Is22s22P3,故有两对成对电子，即4个成对电子，3个未成

对电子；(2)氨水中，氨分子与水分子，氨分子与氨分子，水分子与水分子之间都存在氢键及分子间作用力；

(3)甘氨酸分子中存在按基和氨基，竣基中的羟基氧原子与水分子中氢原子，羟基氢原子与水分子中的氧原

子、氨基氮原子与水分子中氢原子，氨基氢原子与水分子中的氧原子都能形成氢键；(4)NH2—NH2分子中，

每个N原子的三个未成对电子与两个H原子和另外一个N原子形成单键，氮原子外层还有一对孤电子对,

故每个氮原子周围是4对电子(3对成键电子和1对孤电子对)，故N原子采取sp3杂化；由此可推知，•个

氮原子和与其相连的两个氢原子及另外一个氮原子类似于氨气的三角锥形结构，故六个原子不可能共面。

三、晶体结构与性质

【例3】如图所示Coo、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化钠的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一

层结构)：

CM金刚石石墨

C02CsCl

(1)C6O、金刚石和石墨三者的关系是互为。

A.同分异构体B.同素异形体C.同系物D.同位素

(2)固态时，C60属于(填“原子”或“分子”)晶体，C60分子中含有双键的数目是.

(3)晶体硅的结构跟金刚石相似，1mol晶体硅中含有硅一硅单键的数目约是NA

(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是o

⑸观察CO2分子晶体结构的一部分，试说明每个CO2分子周围有个与之紧邻且等距的CO2分

子；该结构单元平均占有个C02分子。

（6）观察图形推测，CsCI晶体中两距离最近的Cs+间距离为a,则每个Cs+周围距离相等且次近的Cs+数

目为,每个Cs+周围紧邻且等距的cr数目为«

【答案】（1）B（2）分子30（3）2（4）2（5）124（6）128

【解析】（1）所给三种物质均为只由碳元素组成的单质，故它们互为同素异形体；（2）C6o中只含碳元素，

且不具有向空间无限伸展的网状结构，所以为分子晶体；C60分子中共有60x4=240个成键电子，可以形成

3

120个共价键，在C«）分子中一个碳原子与三个碳原子相连，若全是单键，则有60x-=90个键，但实际是

2

120个，所以有30个双键：（3）由金刚石的结构模型可知，每个碳原子都与相邻的4个碳原子形成一个单键，

每条碳碳键被2个碳原子所共有，故每个碳原子相当于形成，x4=2个单键，则1mol硅中可形成2moi硅

2

硅单键：（4）石墨层状结构中每个碳原子为三个正六边形共有，即对每个六边形贡献g个碳原子，所以每个

正六边形占有1x6=2个碳原子；（5）题给出CO2分子晶体的一部分。如果把CO2分子看做是一个球，则CCh

3

分子构成了面心立方最密堆积，面心立方最密堆积的配位数为12,所以每个CO2分子周围有12个与之紧邻

且等距的CO2分子；在此结构中，8个CCh分子处于顶角，为8个同样结构共用，6个CO2分子处于面心，

为2个同样结构共用。所以，该结构单元平均占有的CO2分子个数为8X：+6X；=4：（6）以图中大立方体中

心的Cs+为基准，与其最近的Cs+分别位于其上、下、前、后、左、右的六个方位；与其次近的Cs+分别位

于通过中心Cs+的三个切面的大正方形的顶点，个数为4x3=12；每个Cs+周围紧邻且等距的Ct数目为8。

1.常见晶体的类型与性质

晶体类型离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体

晶体微粒阴、阳离子分子原子金属阳高子、自由电子

微粒间分子间作用力（有些

离子键共价键金属键

相互作用还存在氢键）

硬度较硬一般很软很硬无规律

易溶于

溶解性相似相溶难溶难溶（部分与水反应）

极性溶剂

导电情况晶体不导电（熔融晶体和熔融状态下都不一般不导电（有晶体导电

状态下导电导电的是半导体

熔、沸点较高很低很高无规律

离子多数非金属单质及化合金刚石、SiC,晶

物质类别金属单质及其合金

化合物物体硅、SiO2等

2.几种典型晶体模型

晶体晶体结构晶体详解

(1)每个碳原子与4个碳原子以共价键结合(形成正四面体结构

金(2)键角均为109°28'

原刚lAr*(3)最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内

子石(4)每个C参与4个C—C键的形成(C原子数与C—C键数之比为

晶1:2

体5篝(1)每个Si与4个0以共价键结合(形成正四面体结构

SiO2(2)每个正四面体占有1个Si(4个“1/20”(〃(Si)：n(O)=l：2

(3)最小环上有12个原子(即6个0(6个Si

分

子干(1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子

晶冰L(2)每个C02分子周围等距紧邻的C02分子有12个

体

⑴每个Na+(C「)周围等距且紧邻的C「(Na+)有6个。每个Na卡周围

NaCl

离等距且紧邻的Na+有12个

（型）

子(2)每个晶胞中含4个Na+和4个Cl-

>>

晶(1)每个Cs+周围等距且紧邻的C1-有8个(每个周围等距且紧邻

CsCl券

体A的Cs+有8个

（型）

•***,

⑵如图为8个晶胞(每个晶胞中含1个Cs+、1个cr

O

金简单立方

典型代表P。(空间利用率52%(配位数为6

属堆积u6

0

晶体心立方

典型代表Na、K、Fe(空间利用率68%(配位数为8

体堆积J

3

六方最密

典型代表Mg、Zn、Ti(空间利用率74%(配位数为12

堆积

1*)

jfl

面心立方

典型代表Cu、Ag、Au(空间利用率74%(配位数为12

最密堆积0

3.均摊法确定晶胞的化学组成

晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个原子对这个晶胞的贡献就是！

(1)立方晶胞

1

①每个顶点上的粒子被8个晶胞共用，每个粒子只有至属于该晶胞。

1

②每条棱上的粒子被4个晶胞共用，每个粒子只有W属于该晶胞。

1

③每个面心上的粒子被2个晶胞共用，每个粒子只有5属于该晶胞。

④晶胞内的粒子完全属于该晶胞。

(2)六方晶胞

①每个顶点上的粒子被6个晶胞共用。

②每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被3个晶胞共用。

③每个面心上的粒子被2个晶胞共用。

④晶胞内的粒子完全属于该晶胞。

(3)三棱晶胞

①每个顶点上的粒子被12个晶胞共用。

②每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被6个晶胞共用。

③每个面心上的粒子被2个晶胞共用。

④晶胞内的粒子完全属于该晶胞。

【变式3](1)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，如图中所示，图中用虚线标出了石

墨的一个晶胞.该晶胞中含有的碳原子数为。

甲壬然B(石墨晶胞)乙(石墨烯)

(2)石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，如图乙所示，Imol石墨烯中含有的六元环

个数为,下列有关石墨烯的说法正确的是(填序号)。

a.晶体中碳原子间全部是碳碳单键

b.石墨烯中所有碳原子处于同一个平面内

c.从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力

(3)金刚石晶胞如图丙所示，则金刚石晶胞中原子的配位数为,原子空间利用率为o

(4)石墨烯可转化为C60,C60的结构如图丁所示，该分子是由五边形和六边形碳环构成的球体，其中五

边形碳环有12个，六边形碳环有个。

【答案】4O.5NAabc434%20

【解析】(1)由晶胞结构可知，石墨晶胞中处于顶点的8个碳原子被8个晶胞所共有，处于棱上的4个

碳原子被4个晶胞所共有，处于面上的2个碳原子分别被2个晶胞所共有，晶胞内还有1个碳原子，则每

个晶胞中含有的碳原子数为8X1+4XL+2XL+1=4；(2)由晶胞结构可知，石墨烯中6个碳原子构成1

个环，每个碳原子被3个环所共有，每个环中含有的碳原子个数为6X：=2,则Imol碳原子构成的环的个

数为0.5NA;a.根据碳原子成键特点，石墨烯中每个碳原子与周围3个碳原子形成3个碳碳单键，故正确；

b.石墨烯为平面结构，晶体中所有碳原子处于同一个平面内，故正确；c.石墨烯是分子晶体，从石墨中

剥离得到石墨烯需克服分子间作用力，故c正确；故abc正确；(3)由金刚石晶胞结构可知，晶胞中碳原子

的配位数为4,把整个晶胞拆分成8个小立方体，每2个相邻的小立方体的原子才够凑成一个标准的体心立

方晶胞，则金刚石晶胞中原子空间利用率等于体心立方晶胞的原子空间利用率的一半，即34%；(4)设Cco

中六边形、五边形碳环的个数分别为x、y,每个C原子被3个环共用，则可得：2x+g产60,由已知可得

y=12,解得x=20o

四、晶体结构的相关计算

【例4】图(a)是MgCuz的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填

入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离A

pm,Mg原子之间最短距离尸pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu?的密度是

gem,列出计算表达式)。

【答案】448x24+16x64

NR/X10-30

【解析】根据晶胞结构可知Cu原子之间最短距离为面对角线的1/4,由于边长是apm,则面对角线是

-J2apm,则x=pm；Mg原子之间最短距离为体对角线的1/4,由于边长是apm,则体对角线是6apm，

4

则y=@a；根据晶胞结构可知晶胞中含有镁原子的个数是8xl/8+6xl/2+4=8,则Cu原子个数16,晶胞

4

8x24+16x648x24+16x64

的质量是go由于边长是apm,则MgCuz的密度是NYXIO^Og-cm-3。

1.解答有关晶胞计算的流程

理解晶_找出晶胞，晶胞是晶体组成的最基本单位，确定

胞结构一晶胞内所有原子或离子的种类和位置。

工

根据晶胞中不同位置的原子或离子对晶胞的不

确定晶

一同贡献，确定一个晶胞的组成,如一个NaCl晶

胞组成

胞相当于4个Na。。

根据相对原子质量，计算1mol晶胞质量，然后

讦“—除以阿伏加德罗常数得到一个晶胞的质量，如

胞产一个NaCl晶胞质量为;；2S：；o烈

确定晶常见晶体的晶胞多为立方体，利用数学方法,计

胞住前一算一个晶胞的体积。

|体密度|—利用公式P=节，计算晶体的密度。

2.晶胞质量=晶胞含有的微粒的质量=晶胞含有的微粒数微

晶胞含有的微粒体积

3.空间利用率=xl00%»

晶胞体积

4.金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为“)

(1)面对角线长=m4；

(2)体对角线长=小〃；

(3)体心立方堆积4r=，§a(r为原子半径);

(4)面心立方堆积4r=@a(r为原子半径)。

【变式4］一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、「和有机碱离子CH3NH3+,其晶

胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中的空间位置相同，有机碱CH3NH3+中，N原子的杂化轨道类

型是:若晶胞参数为〃nm,则晶体密度为gcmW列出计算式)。

0CaTi

图（a）

620c2i

【答案】(4)Ti4+sp3X11021

aXNA

【解析】比较晶胞(a)(b)可知，将图(b)中周围紧邻的八个晶胞中体心上的离子连接起来，就能变为图⑶

所示晶胞结构，图(b)中体心上的Pb2+就变为了八个顶点，即相当于图(a)中的Ti4+；图(b)中顶点上的「就变

成了体心，即相当于图(a)中的Ca2+；图(b)面心上中的CH3NH3+就变成了棱心，即相当于图(a)中的02-：故

图(b)中的Pb?+与图(a)中的Ti，+的空间位置相同；有机碱CH3NH3+中N原子上无孤对电子，周围形成了4个

◎键，故N原子采用sp3杂化;从图(b)可知，一个晶胞中含有Pb2+的数目为1x1=1个,CH3NH3+的数目为8二=1

8

个，I-的数目为6*：=3个，故品胞的密度为

__w_Imolx(207+3*127+12+14+6><l)gmol兽xlOrg/cm5。

p―――=------------------="-：----------------------

vy

竽、和J模拟

1.(2022.江西省九江市一模)我国硒含量居世界首位，含硒化合物与材料被广泛应用于合成化学、催化

化学医学研究、环境保护、农业化学品等方面。

(1)硒原子核外电子排布式为

(2)人体代谢甲硒醉(CFhSeH)后可增加抗癌活性，甲硒醇分子中碳原子和硒原子的杂化类型分别是

。下表中有机物沸点不同的原因是

有机物甲醇甲硫醇甲硒醇

沸点/℃64.75.9525.05

(3)NaHSe可用于合成聚硒醛，NaHSe晶体类型为,得到NaHSe过程中生成的化学键类型为

。聚硒酸能清除水中的铅污染，其原因是o

Se1氧化钠，NaHSe-------------------►-f-CHCllCH-.Se-]

乙卸现场生成1M6扁4人B

(4)硒酸是一种强酸，根据价层电子对互斥理论的推测，其阴离子空间构型是

(5)Na2Se的晶体结构如下图所示，其晶胞参数为anm,阿伏伽德罗常数值为NA.则Na2Se的晶胞密度为

g-cm-3(列出计算式)。

【答案】⑴1s22s22P63s23P63dHi4s24P4

(2)sp3sp3三种物质都是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，沸点越高，甲醇分子间存

在氢键所以沸点最高

(3)离子晶体离子键、共价键Se含有孤电子对，易与铅以配位键相结合

(4)正四面体

_(23x2+79)x4

(>)321

NAxaxlO-

【解析】⑴硒为34号元素，处于第四周期VIA族,基态硒核外电子排布式为Is22s22P63s23P63出。4s24P工

H

I

(2)甲硒醇(CHaSeH)结构式是H-C-Se-H'分子中碳原子形成4个。键，无孤电子对，碳原子的杂

I

H

化类型分别是sp3；硒原子形成2个0键，2对孤电子对，硒原子的杂化类型是sp3；甲醇、甲硫醇、甲硒醇

三种物质都是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，沸点越高，甲醇分子间存在氢键所以沸点最高：

(3)NaHS是离子晶体，NaHSe与NaHS结构相似，所以NaHSe是离子晶体；Se与硼氢化钠反应得到NaHSe

过程中生成的化学键类型为离子键、共价键；Se含有孤电子对，易与铅以配位键相结合，所以聚硒酸能清

除水中的铅污染;(4)硒酸是一种强酸，化学式是H2SeO4,阴离子SeO^中Se原子孤电子对数=殳与*=0,

价层电子对数=4+0=4,Se原子采用sp3杂化，空间构型为正四面体；(5)根据均摊法可知一个晶胞中Na原子

1।