突破點1　核外電子排布及表征
突破點2　電離能、電負(fù)性及原因解釋
突破點3　化學(xué)鍵、雜化類型與空間結(jié)構(gòu)
突破點4　分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)及原因解釋
突破點5　晶體類型與粒子間作用力及原因解釋
突破點6　晶胞結(jié)構(gòu)及分析、計算
1.能層、能級及能量關(guān)系模型[1]
2.基態(tài)粒子核外電子排布的“三原則”[2]
【應(yīng)用示例】硒(34Se)被譽為“防癌之王”,與氧同主族,與溴同周期。(1)基態(tài)Se原子的核外電子排布式為[Ar]　　　　　　。?(2)基態(tài)Se原子核外電子占據(jù)的最高能級為　　　　,該能級電子云輪廓圖的形狀為　　　　　　。?(3)基態(tài)Se原子核外電子占據(jù)的最高能層符號為　 　。?(4)基態(tài)Se原子的價層電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為　　　　　。
3d104s24p4
3.核外電子的運動狀態(tài)和空間運動狀態(tài)[3](1)判斷核外電子的運動狀態(tài)種類描述原子核外電子運動狀態(tài)有4個參數(shù):能層、能級、原子軌道和自旋狀態(tài),故核外電子的運動狀態(tài)種類=核外電子的總數(shù)。(2)核外電子的空間運動狀態(tài)種類描述原子核外電子的空間運動狀態(tài)有3個參數(shù):能層、能級和原子軌道,故核外電子的空間運動狀態(tài)種類=電子占據(jù)的原子軌道總數(shù)。
鏈接高考[1](2022·重慶卷)配位化合物X由配體L2-(如圖)和具有正四面體結(jié)構(gòu)的[Zn4O]6+構(gòu)成。L2-所含元素中,電負(fù)性最大的原子處于基態(tài)時電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為　　　形。?
鏈接高考[2](1)(2024·河北卷)釩原子的價層電子排布式為　　　　。?(2)(2024·北京卷)Sn位于元素周期表的第五周期第ⅣA族。將Sn的基態(tài)原子最外層軌道表示式補充完整: ______________ 。(3)(2024·湖北卷)基態(tài)Be2+的軌道表示式為______________ 。?(4)(2024·甘肅卷)Ca2+和Cl-的最外層電子排布圖均為______________。?(5)(2023·海南卷)銻和磷同族,基態(tài)銻原子的價層電子排布式為______________ 。?(6)(2022·天津卷)基態(tài)Na原子的價層電子軌道表示式為_____________。
命題角度1 基態(tài)原子(或離子)核外電子排布及表示例1(1)(2024·安徽卷)基態(tài)Ni原子價層電子排布式為　　 　。?(2)(2023·全國乙卷)基態(tài)Fe原子的價層電子排布式為　　　　　　。?(3)(2022·海南卷)基態(tài)O原子的電子排布式為______________,其中未成對電子有　　　　　個。?(4)(2022·全國甲卷)基態(tài)F原子的價層電子排布圖(軌道表示式)為　　　　　　。?
解析:(1)Ni的原子序數(shù)為28,位于第四周期第Ⅷ族,基態(tài)Ni原子價電子排布式為3d84s2。
[變式演練1] (1)(2024·山東卷)Mn在元素周期表中位于第____周期____族;同周期中,基態(tài)原子未成對電子數(shù)比Mn多的元素是____(填元素符號)。?(2)(2023·浙江6月卷)基態(tài)N原子的價層電子排布式是_____________。?(3)(2022·廣東卷)Se與S同族,基態(tài)硒原子價層電子排布式為　　　　　。?
命題角度2核外電子的運動狀態(tài)及能量例2(1)(2022·河北卷)基態(tài)S原子的價層電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為　　　 。?
(2)(2022·全國乙卷)氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有　　　　,其中能量較高的是　　(填字母)。?a.1s22s22p43s1d.1s22s22p33p2
解析:基態(tài)F原子核外有9個電子,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p5,核外電子總數(shù)為9,電子排布不同于基態(tài)F原子的都是激發(fā)態(tài)原子,故屬于激發(fā)態(tài)的有a和d;由于3p能級的能量高于3s能級,故能量較高的是d。
[變式演練2] 根據(jù)原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識,請回答下列問題:(1)基態(tài)氧原子核外電子的空間運動狀態(tài)有　　 種。?(2)下列Li原子軌道表示式表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為　　、　　(填字母)。?
(3)根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律,未成對電子數(shù):As　　(填“>”或“I1(S);O和S原子價層電子構(gòu)型相同,氧原子半徑小,原子核對最外層電子的吸引力大,不易失去電子
鏈接高考[2](1)(2024·浙江6月卷)Na的第二電離能　 　(填“>”或“Si>Fe>Mg
命題角度1 電離能的比較及原因解釋例1(2022·全國甲卷)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(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是? (填字母),判斷的根據(jù)是? 　;?第三電離能的變化圖是　　　(填字母)。?
同一周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢,由于N原子的2p能級為半充滿狀態(tài),故N元素的第一電離能較C、O兩種元素高
解析:同一周期主族元素從左到右,基態(tài)原子的第一電離能呈增大趨勢,由于基態(tài)氮原子的2p能級為半充滿狀態(tài),結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,故其第一電離能大于碳、氧原子,圖a符合題意。第三電離能,碳原子失去第三個電子需從全充滿的2s軌道中失去電子,導(dǎo)致其所需能量較高;氮原子失去第三個電子,形成穩(wěn)定的2s2結(jié)構(gòu),所需能量相對較低;氟原子失去第三個電子從半滿的2p3結(jié)構(gòu)失去電子,所需能量相應(yīng)較高,圖b符合題意。
[變式演練1] (2023·浙江1月卷改編)由硅原子核形成的三種微粒,電子排布式分別為①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有關(guān)這些微粒的敘述,正確的是(　　)A.微粒半徑:③>②>①B.電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是①②C.電離一個電子所需最低能量:①>②>③D.得電子能力:①>②
解析:由三種微粒的電子排布式可知,①是基態(tài)Si原子,②是基態(tài)Si+;③是激發(fā)態(tài)Si原子,B正確。激發(fā)態(tài)Si原子的4s軌道排布1個電子,其半徑最大,基態(tài)Si+的3p軌道只有1個電子,排斥力較小,其半徑最小,故微粒半徑:③>①>②,A錯誤。激發(fā)態(tài)Si原子具有較高能量,電離一個電子所需能量最低,基態(tài)Si+電離一個電子,所需能量最高,故所需最低能量:②>①>③,C錯誤?；鶓B(tài)Si+較易得到電子,故得電子能力:②>①,D錯誤。
命題角度2 電負(fù)性的比較及應(yīng)用例2(1)(2021·山東卷)O、F、Cl電負(fù)性由大到小的順序為　　　　　　。(2)(2023·山東卷)-40 ℃時,F2與冰反應(yīng)生成HOF和HF。HOF水解反應(yīng)的產(chǎn)物為　　　　　　(填化學(xué)式)。?
解析:(1)同周期主族元素從左到右電負(fù)性逐漸增大,則電負(fù)性:F>O;O和Cl可形成化合物ClO2,O顯-2價,Cl顯+4價,則電負(fù)性:O>Cl,故電負(fù)性:F>O>Cl。(2)從元素的電負(fù)性角度判斷HOF的水解產(chǎn)物:HOF的結(jié)構(gòu)式為H—O—F,電負(fù)性:F>O>H,推測HOF發(fā)生水解反應(yīng)時,F—O斷裂得到F-和OH+,并分別與水電離產(chǎn)生的H+、OH-結(jié)合,得到水解產(chǎn)物HF和H2O2。
[變式演練2] (1)(2024·北京西城區(qū)一模)Li、P、F的電負(fù)性由大到小的排序是　　　　。?(2)(2024·河南新鄉(xiāng)一模)比較S原子和O原子的電負(fù)性大小,并從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由:?　 。?
O>S;O的半徑比較小,原子核對核外電子的吸引力較大,O的電負(fù)性大于S
突破點3化學(xué)鍵、雜化類型與空間結(jié)構(gòu)
1.共價鍵[1](1)辨析化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系
(2)判斷σ鍵和π鍵的兩種方法
(3)大π鍵①簡介:大π鍵一般是三個或更多個原子間形成的,是未雜化軌道中原子軌道“肩并肩”重疊形成的π鍵。②形成條件
(4)配位鍵與配位化合物的結(jié)構(gòu){以[Cu(NH3)4]SO4為例,離子中的“→”表示配位鍵}
①配體:含有孤電子對的分子或離子,如NH3、H2O、CO、Cl-、Br-、I-、SCN-等。②中心離子:一般是金屬離子,特別是過渡元素中的金屬離子,如Cu2+、Fe3+等。③配位數(shù):直接同中心原子(或離子)配位的含有孤電子對的分子(或離子)的數(shù)目。④常見配合物:如[Cu(NH3)4](OH)2、[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、Fe(SCN)3、Fe(CO)5等。
(2)根據(jù)有機化合物的成鍵特點判斷
(3)VSEPR模型與雜化方式及粒子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系
鏈接高考[1](1)(2023·全國甲卷)酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。
酞菁分子中所有原子共平面,其中p軌道能提供一對電子的N原子是______ (填圖中酞菁中N原子的序號)。鈷酞菁分子中,鈷離子的化合價為　　　,氮原子提供孤電子對與鈷離子形成　　　　鍵。?
ClO2分子中Cl—O的鍵長小于Cl2O中Cl—O的鍵長,其原因是ClO2分子中既存在σ鍵,又存在大π鍵,原子軌道重疊的程度較大,因此其中Cl—O的鍵長較小,而Cl2O只存在普通的σ鍵
(3)(2023·浙江1月卷)Si(NH2)4受熱分解生成Si3N4和NH3,其受熱不穩(wěn)定的原因是________________________________________。?
Si周圍的NH2基團(tuán)體積較大,受熱時斥力較強[或Si(NH2)4中Si—N鍵能相對較小];產(chǎn)物中氣態(tài)分子數(shù)顯著增多(熵增)　
(4)(2022·北京卷)FeSO4·7H2O結(jié)構(gòu)示意圖如圖。
孤電子對有較大斥力,使H—O—H鍵角小于O—S—O鍵角
(5)(2021·河北卷)已知有關(guān)氮、磷的單鍵和三鍵的鍵能(kJ·ml-1)如表:
從能量角度看,氮以N2而白磷以P4(結(jié)構(gòu)式可表示為 )形式存在的原因是________________________________。?
在原子數(shù)目相同的條件下,N2比N4具有更低的能量,而P4比P2具有更低的能量,能量越低越穩(wěn)定
(6)(2019·全國卷Ⅰ)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其原因是______________,其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是_________ (填“Mg2+”或“Cu2+”)。?
乙二胺的兩個N提供孤電子對給金屬離子形成配位鍵
鏈接高考[2](1)(2024·北京卷)SnCl2和SnCl4是錫的常見氯化物,SnCl2可被氧化得到SnCl4。
命題角度1 共價鍵類型與鍵參數(shù)例1(1)(2022·湖南卷)富馬酸亞鐵(FeC4H2O4)是一種補鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示:
富馬酸分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為　　　　　。?(2)(2023·湖北卷)導(dǎo)致SiCl4比CCl4易水解的因素有　　　　　(填字母)。?a.Si—Cl鍵極性更大b.Si的原子半徑更大c.Si—Cl鍵鍵能更大d.Si有更多的價層軌道
一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔
[變式演練1] (1)(2021·全國甲卷)CO2分子中存在　　　　個σ鍵和　　　　個π鍵。?(2)(2020·全國卷Ⅲ)NH3BH3分子中,N—B化學(xué)鍵稱為______________鍵,其電子對由　　　　　　提供。?(3)(2020·山東卷)NH3、PH3、AsH3的鍵角由大到小的順序為______________________(填化學(xué)式)。?
NH3、PH3、AsH3
(4)(2021·全國乙卷)過渡金屬元素鉻(Cr)是不銹鋼的重要成分,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}:①三價鉻離子能形成多種配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供電子對形成配位鍵的原子是____________________________,中心離子的配位數(shù)為____________。?②[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配體分子NH3、H2O以及分子PH3的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如下圖所示。
PH3中P的雜化類型是　 ;?H2O的鍵角小于NH3的,分析原因??　 。?
NH3含有1個孤電子對,而H2O含有2個孤電子對,H2O中的孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較大
解析:(1)CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,1個雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵,因此1個CO2分子中含有2個σ鍵和2個π鍵。(2)NH3分子中N原子有1個孤電子對,BH3分子中B原子有空的2p軌道,則NH3BH3分子中N—B化學(xué)鍵是配位鍵,N原子提供孤電子對,B原子提供空軌道。
命題角度2 VSEPR模型、雜化軌道理論與粒子的空間結(jié)構(gòu)
(2)(2023·湖南卷)比較分子中的C—Ga—C鍵角大小:Ga(CH3)3　　　(填“>”“

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