2023届高三化学二轮复习 物质结构与性质备考策略暨原创题赏析 课件(共68张PPT)

(共68张PPT)
物质结构与性质备考策略
暨原创题赏析
命题特点
目 录
思维建模
教学启示
原创赏析
命题特点——聚焦关键能力，培养核心素养
高考化学学科关键能力的框架
一、理解与辨析能力
掌握已学习过的化学符号、概念、原理等知识内容，并能融汇贯通
辨识图形、图表等信息内容，从中提取关键内容并与有关已学知识进行整合
辨析问题中涉及的化学原理和方法，并能解答化学问题。
高考化学学科关键能力的框架
二、分析与推测能力
在化学规律的基础上，运用对比和分类等方法，预测物质的性质或可能发生反应及产物；根据物质性质或反应现象等，判断物质的结构特征；结合化学原理，推测简单反应的过程和机理
命题特点——聚焦关键能力，培养核心素养
高考化学学科关键能力的框架
三、归纳与论证能力
认识不同呈现方式的数据和信息，利用数学方法和数据进行转换，推导物理化学参数以及它们之间的定量关系，归纳总结出变化和规律；比较不同方式得到结果，论证并得出科学合理的结论。
命题特点——聚焦关键能力，培养核心素养
高考化学学科关键能力的框架
四、实验与探究能力
主要指根据实验操作和过程，分析实验目的或预测实验结果；根据实验目的和要求，设计或评价简单实验方案；描述实验现象，处理、分析实验数据和结果，得出相应结论；在运用规律、原理和方法解决生产生活、实践探素、科学研究等实际问题的过程中，构建解决问题的模型，清晰、准确而有逻辑地运用化学专业术语、数据图表和模型等方式表达自己的观点和方案，科学而有创造性地解决问题。
命题特点——聚焦关键能力，培养核心素养
命题特点——重基础内容，促教考衔接
教材中物质结构相关重要考点
物质结构
考点图
原子结构
分子性质
晶体
排布
式
排布图
电离能
电负性
价层电子对
杂化类型判定
分子空间构型
分子极性
分子极性
分子间氢健
配位键形成
键角大小
晶体熔沸点
晶胞密度计算
晶胞粒子配位数
粒子分数坐标
晶型判定
考点 全国甲 全国乙 浙江1月 浙江6月 海南 北京 河北 辽宁 湖南 广东 湖北 山东
原子排布式、排布图书写（含价电子层和离子） √ √ √ √ √ √ √ √ √
基态原子和激发态原子 √
电离能 √ √ √
电负性 √ √ √ √
成键方式 √ √ √ √
共价键分类
共价键参数（键能、键角、键长） √ √ √ √ √
等电子体 √
价层电子对对数（含孤电子对求算） √
全国和各省试题考点对照表
命题特点——重基础内容，促教考衔接
考点 全国甲 全国乙 浙江1月 浙江6月 海南 北京 河北 辽宁 湖南 广东 湖北 山东
杂化理论 √ √ √ √ √ √ √
分子间氢键 √ √ √ √
配合物 √ √
分子空间构型 √ √ √ √
价层电子对互斥模型 √
分子的极性 √ √
无机酸酸性比较 √
溶解性 √ √
晶体定义及晶体性质
命题特点——重基础内容，促教考衔接
全国和各省试题考点对照表
考点 全国甲 全国乙 浙江1月 浙江6月 海南 北京 河北 辽宁 湖南 广东 湖北 山东
不同类型晶体的特性 √
晶体分类 √
晶体熔沸点比较 √ √ 挥发性比较 √ √ √
构成晶体粒子配位数 √ √ √
均摊法计算晶胞化学式 √ √ √ √ √
晶胞相关计算 √ √ √ √ √ √ √ √
命题特点——重基础内容，促教考衔接
全国和各省试题考点对照表
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——原子结构部分
例1
(1)（2022年全国甲卷）基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。
(2)（2022年广东卷）Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为_______。
(3)（2022年北京卷）Fe2+价层电子排布式为___________。
(4)（2022年山东卷）基态Ni原子的价电子排布式为_______，在元素周期表中位置为_______。
试题分析：
全国卷和大部分省市在这块的试题命制内容均属于较为基础性的内容，主要考查是学生的对基础知识理解与掌握的水平。对于学生来说属于得分点。
例1
(1)（2022年全国甲卷）基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。
(2)（2022年广东卷）Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为_______。
(3)（2022年北京卷）Fe2+价层电子排布式为___________。
(4)（2022年山东卷）基态Ni原子的价电子排布式为_______，在元素周期表中位置为_______。
解析与答案：
（1）F为第9号元素其电子排布为1s22s22p5，则其价电子排布图为 .
（2）基态硫原子价电子排布式为3s23p4，Se与S同族，Se为第四周期元素，因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4；故答案为：4s24p4。
（3）铁元素的原子序数为26，基态亚铁离子的价电子排布式为3d6，故答案为：3d6
（4）已知Ni是28号元素，故基态Ni原子的价电子排布式为：3d84s2，在周期表中第四横行第10纵列即位于第4周期第VIII族，故答案为：3d84s2；第4周期第VIII族
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——原子结构部分
例2（2022年全国甲卷）
图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_______；第三电离能的变化图是_______(填标号)。
试题分析：
试题命制特点属于稳重求变，在基础性内容考查基础上，通过第三电离能的变化评价学生对基础知识理解与掌握的水平。同时运用图像信息评价学生信息提取能力和分析能力。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——原子结构部分
思维建模：比较电离能大小
同周期元素通常是核电荷数越大电离能，如果核电荷数相差不大要参考价电子层能级电子填充特点，如全满、半满、全空情况下电离能大。
对于同种原子来说失电子越多原子核对核外电子引力越强，失电子越难电离能越大。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——原子结构部分
例2（2022年全国甲卷）
图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_______；第三电离能的变化图是_______(填标号)。
答案：
图a 同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高 图b
试题解析：
C、N、O、F四种元素在同一周期，同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高，因此C、N、O、F四种元素的第一电离能从小到大的顺序为C思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——原子结构部分
例3（2022年全国乙卷）
试题分析：
该试题在原有基态和激发态概念的基础上结合电子式判断评价学生对的概念辨析与认知水平以及信息的分析和提取能力。
答案：ad d
氟原子激发态的电子排布式有_______，其中能量较高的是_______。(填标号)
a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2 c.1s22d12p2 d.1s22s22p33p2
解析：
F的原子序数为9，其基态原子电子排布式为1s22s22p5，
a.1s22s22p43s1，基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，a正确；
b.1s22s22p43d2，核外共10个电子，不是氟原子，b错误。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——原子结构部分
例4（2022年海南卷节选）以Cu2O、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：
ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键，原因是_______。
试题分析：试题考查主要评价的是学生对教材中电负性的理解能力水平以及能否结合题干信息辨析出考查内容为电负性比较。
解析：由于电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键，因此Zn—N键中离子键成分的百分数小于Zn—O键。
答案：电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——原子结构部分
例5（2022年全国乙卷节选）
①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中，C的一个____杂化轨道与Cl的3Px轨道形成C-Cl_____键，并且Cl的3Pz轨道与C的2Pz轨道形成3中心4电子的大π键。
②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C-Cl键长的顺序是_______，理由：(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多，形成的C-Cl键越强；(ⅱ)_______。
试题分析：
①以分子信息（分子式、成键方式描述）为内容考查学生杂化理论知识理解水平以及对成键方式内容的理解与辨析能力水平。
②对比分子信息结合题干信息获得键长比较方法，评价学生对信息的提取、归纳、论证能力。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——分子结构部分
例5（2022年全国乙卷节选）
答案：① sp2 σ
②一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔 Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键的键长越短
①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中，C的一个_____杂化轨道与Cl的3Px轨道形成C-Cl_____键，并且Cl的3Pz轨道与C的2Pz轨道形成3中心4电子的大π键。
②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C-Cl键长的顺序是_______，理由：(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多，形成的C-Cl键越强；(ⅱ)_______。
解析：
①一氯乙烯分子中，碳为双键碳，采取sp2杂化，因此C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C-Clσ键；
②结合题干提供信息提示，杂化轨道s成分越多，形成的C-Cl键越强，C-Cl键的键长越短。一氯乙烷中碳采取sp3杂化，一氯乙烯中碳采取sp2杂化，一氯乙炔中碳采取sp杂化，sp杂化时p成分少，sp3杂化时p成分多，因此三种物质中C-Cl键键长顺序为：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔。对比一氯乙烷、一氯乙烯、一氯乙炔，三者除了杂化不同以外，还有碳原子间π键数量依次增加，说明π键C-Cl的键长有影响。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——分子结构部分
原子价层电子对对数=该原子σ键数+该原子孤电子对对数
ABnm±（A、B均为主族元素）
原子价层电子对对数=该原子σ键数+该原子孤电子对对数
=σ+1/2(A xB C)
A：中心原子价电子数 x：结合原子个数 C：粒子所带电荷
B：结合原子为H、B=1；结合原子非H、B=8-结合原子价电子数
示例1：CO2中C价层电子对对数
示例2：SO42－中S价层电子对对数
思维建模：价层电子对对数判断方法
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——分子结构部分
例6（2021年山东卷）Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为___，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是___(填标号)。
A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d
解析：
Xe原子价层电子对对数=2+，杂化类型为sp3d
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——分子结构部分
例7（2021全国甲卷）SiCl4可发生水解反应，机理如下：
含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。
解析：由图可知，SiCl4(H2O)中Si原子的价层电子对对数为5，说明Si原子的杂化轨道数为5，由此可知Si原子的杂化类型为sp3d
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——分子结构部分
酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取_______杂化。
试题分析：通过键线式等信息，考查原子杂化类型的判断。评价学生模型构建能力及信息阅读、信息分析与提取能力。
例8（2022年海南卷）
答案： sp2
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——分子结构部分
例9（2022年山东卷）
吡啶( )替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大π键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。
A.2s轨道 B.2p轨道 C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道
试题分析：
以苯环结构为基础考查学生对杂化理论的认知水平，同时评价学生推理与辨析能力。
答案：D
解析：根据题意可知吡啶中含有与苯类似的大π键，则说明吡啶中N原子也是采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——分子结构部分
例10（2022年广东卷节选）
（1）关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_______。
A．I中仅有σ键
B．I中的Se-Se键为非极性共价键
C．II易溶于水
D．II中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2
E．I~III含有的元素中，O电负性最大
试题分析：
试题以教材中分子结构与性质的内容为基础考查学生对成键方式、溶解性、杂化理论等内容的理解与认识程度，同时评价学生对图像内容和概念性内容理解与辨析能力、分析与推测能力。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——分子结构部分
例10（2022年广东卷）
(2)IV中具有孤对电子的原子有_______。
答案：（1）BDE （2）O、Se
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——分子结构部分
例11（2022年广东卷）
硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4_______H2SeO3(填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。SeO42-的立体构型为_______。
解析：
无机酸酸性比较：根据非羟基氧越多，酸性越强，因此硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4＞H2SeO3。
立体构型判定：
方法一：SeO42-中Se价层电子对数为4+6-4×(8-6)-(-2))=4，其立体构型为正四面体形。
方法二：SeO42-与SO42-互为等电子体，立体构型为正四面体。
答案：＞ 正四面体形
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——分子结构部分
例12（2022年北京卷部分）FeSO4·7H2O失水后可转为
FeSO4·H2O，与FeS2可联合制备铁粉精(FexOy)和H2SO4。
I.FeSO4·H2O结构如图所示
（1）比较SO42－和H2O分子中的键角大小并给出相应解释___________。
（2）H2O与Fe2+、SO42－和H2O的作用力分别为___________。
答案：
（1）SO42－的键角大于H2O，SO42－中S原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，H2O分子中O原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形
(2)配位键、氢键
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——分子结构部分
思维建模：比较键角大小
（1）判断原子的杂化类型，通常是sp杂化键角>sp2杂化键角>sp3杂化键角
（2）如果原子杂化类型相同，比较该原子孤电子对对数，孤电子对数越多键角越小，这是因为孤电子对对σ键的斥力大。
（3）如果原子杂化类型、原子的孤电子对对数均相同，那就得看中心原子或者结合原子的特点了。比如结合原子相同，中心原子的电负性越大，成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力要变大，键角要变大；中心原子相同，结合原子的电负性越小，成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力要变大，键角要变大。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——分子结构部分
思维建模：比较晶体熔沸点大小
不同种类型晶体
原子晶体熔沸点>离子晶体熔沸点>分子晶体熔沸点
同种类型的晶体
通过比较构成晶体粒子间的作用力来判断晶体的熔沸点
原子晶体
离子晶体
熔沸点可以通过原子间共价键的键长或者键能的大小来判断，通常键能越大、键长越短共价键越稳定熔沸点越高。
熔沸点可以通过晶格能的大小来判断，影响晶格能主要因素有离子所带的电荷以及离子的半径。离子所带的电荷越多、离子半径越小晶格能越大离子晶体熔沸点越高。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
思维建模：比较晶体熔沸点大小
不同种类型晶体
原子晶体熔沸点>离子晶体熔沸点>分子晶体熔沸点
同种类型的晶体
通过比较构成晶体粒子间的作用力来判断晶体的熔沸点
熔沸点要看分子间氢健和分子间作用力。通常情况下分子间形成氢健分子晶体熔沸点大于分子间无氢健的分子晶体。如果比较两个分子晶体均无分子间氢健，可以比较分子间作用力大小来判断分子晶体熔沸点。影响分子间作用力强弱主要看相对分子质量和分子极性，通常相对分子质量越大、分子间作用力越强、熔沸点越高；相对分子质量相似，分子极性越大，分子间作用力越强、熔沸点越高。
分子晶体
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
例13（2022年全国乙卷节选）
答案：
CsCl CsCl为离子晶体，ICl为分子晶体
卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为_______。解释X的熔点比Y高的原因_______。
解析：
CsICl2发生非氧化还原反应，各元素化合价不变，生成无色晶体和红棕色液体，则无色晶体为CsCl，红棕色液体为ICl，而CsCl为离子晶体，熔化时，克服的是离子键，ICl为分子晶体，熔化时，克服的是分子间作用力，因此CsCl的熔点比ICl高。
试题分析:
学生能够通过化学式及反应信息进行推测产物信息，通过信息对结合晶体熔沸点比较模型对产物进行熔沸点比较。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
例14（22年湖北卷）某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A．Ca2+的配位数为6
B．与F－距离最近的是K+
C．该物质的化学式为KCaF3
D．若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变
试题分析：试题命制内容均属于较为基础性内容，主要考查是学生的对基础知识理解与掌握的水平。运用图像信息评价学生信息提取能力。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
例14（22年湖北卷）某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A．Ca2+的配位数为6
B．与F－距离最近的是K+
C．该物质的化学式为KCaF3
D．若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变
模型构建：
晶体中粒子的配位数：某粒子周围最近的原子、分子或者异号离子的数量
A选项：Ca2+配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数，如图所示，Ca2+位于体心，F-位于面心，所以Ca2+配位数为6，A选项正确。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
例14（22年湖北卷）某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A．Ca2+的配位数为6
B．与F－距离最近的是K+
C．该物质的化学式为KCaF3
D．若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变
L1
L2
解析：
B选项：设晶胞棱长为a
F－与K+的最近距离为
F－与Ca2+的最近距离为
与F－距离最近的是Ca2+，B选项错误。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
模型构建：
均摊法求晶胞粒子的数量
例14（22年湖北卷）某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A．Ca2+的配位数为6
B．与F－距离最近的是K+
C．该物质的化学式为KCaF3
D．若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
例15（2022年广东卷节选）(6)我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。
X的化学式为_______。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
思维建模：晶胞原子投影规律
横棱的棱心的投影在平行四边形边的中心；
立方晶胞中顶点的投影在矩形的顶点；
侧面的面心的投影在矩形的边的中心
上下面的面心的投影在矩形的中心
立棱棱心投影与顶点投影重合，也在矩形顶点。
思维建模——考点归类并建构模型
思维建模：晶胞原子投影规律
正四面体空隙原子的投影，在1/4或3/4分位上
体心的投影也在平行四边形的中心
金刚石型
CaF2型
体心型
C填充50%四面体空隙
F填充100%四面体空隙
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
思维建模：晶胞原子投影的归纳、对比、反推
【1】投影在矩形的顶点，原子可能在立方晶胞的顶点，或立棱的棱心
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
思维建模：晶胞原子投影的归纳、对比、反推
【2】投影在边的中心，原子可能在立方晶胞的面心，或上下面的棱心
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
思维建模：晶胞原子投影的归纳、对比、反推
【3】投影在矩形的中心，原子可能在上下面的面心，或晶胞的体心
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
思维建模：晶胞原子投影的归纳、对比、反推
【4】投影在正方形均分为四个小正方形的中心，原子在晶胞内部四面体4个或8个正四面体空隙
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
【例15详解】投影图帮我们判断晶胞中K和SeBr6的位置，从而快速求出化学式
（1）先判断K:
（1）结合左图
再判断SeBr6
截取完整晶胞，3个方向K都处于1/4和3/4分位，结合左图，说明K在内部8个四面体空隙中，K的个数为8.
投影在正方形顶点，说明SeBr6在8个顶点；投影又在正方形四个边的中心和正方形的中心，说明SeBr6处于6个面心，可判断SeBr6: 8×1/8+6×1/2=4个。
晶胞的组成为K8(SeBr6)4,化简得化学式为K2SeBr6.
思维建模——考点归类并建构模型
例16（2022年湖南卷）(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：
该超导材料的最简化学式为 ；
【详解】晶胞底为正方形a=b，高拉长为c。
先判断K:K处于8个顶点，1个体心（被Se遮住），K为8×1/8+1=2个。
再判断Fe:Fe投影处于4个边的中心，说明有8个Fe处于面心，Fe共有8×1/2=4个
再判断Se:Se投影处于中心和4个顶点，说明Se有8个在4个竖棱的棱心，内部有2个，所有Se原子个数为：8×1/4+2=4个。
则化简后超导材料最简化学式为KFe2Se2
KFe2Se2
晶胞组成为K2Fe4Se4
思维建模——考点归类并建构模型
例16（2022年湖南卷）(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：②Fe原子的配位数为_______；
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
1、配位数的定义：晶体环境中某个原子周围最近的其它原子数。
相关因素：
（1）几何因素；与中心原子的半径大小相关。
NaCl CsCl
r+：r- = 0.52 r+：r- = 0.93
C.N. = 6 C.N. = 8
思维建模：晶胞配位数的判断
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
思维建模：晶胞配位数的判断
1、配位数的定义：晶体环境中某个原子周围最近的其它原子数。
相关因素：
（2）电荷因素。与阴阳离子所带电荷数有关。
若阴阳离子个数相等，如MgO,NaCl,则其配位数之比为1：1；搞清一个离子的配位数，就知道了另一个离子的配位数；
若不相等，如CaF2，Ca2+的配位数：F-的配位数=2：1
电荷数之比=配位数之比，电荷高的配位数大。
思维建模——考点归类并建构模型
高考试题典例分析——晶体结构部分
思维建模：晶胞配位数的判断
2、配位数与晶体类型有关
线型的原子配位数为2；
NaCl晶胞中原子配位数为6，体心立方晶胞中原子配位数为8。
最高的配位数为12，存在于六方最密堆积和面心立方最密堆积结构中。
A
B
A
B
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放大观看：六方最密堆积和面心立方最密堆积：最高的配位数为12
同层6，上3，下3
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思维建模：晶胞配位数的判断
面心立方的配位数为什么是12？ 如图所示： 右侧面心原子，在水平面内有4个配位原子；左右纵切面有4个原子；前后纵切面有4个原子。
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思维建模：晶胞配位数的判断
3、常见晶体的配位数
1）NaCl型（NaCl,MgO等）：Na+为中心，周围有6个Cl-给它配位；Cl-为中心，周围有6个Na+给它配位，配位原子构成正八面体形。
NaCl型：阴阳离子的配位数均为6，若Cl-构成面心立方，则Na+填充100%的正八面体空隙，（指的是体心1个+12个棱心×1/4=4个）
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思维建模：晶胞配位数的判断
3、常见晶体的配位数
Cl-周围最近的Cl-数目；Na+周围最近的Na+数目均为12，原因：均可看做单独组成面心立方晶胞
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3、常见晶体的配位数
2）氯化铯型
Cl-周围最近的Cs+: 8个
Cs+周围最近的Cl-: 8个
Cl-周围最近的Cl-: 6个（上下、左右、前后）Cs+周围最近的Cs+: 6个（上下、左右、前后）
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3、常见晶体的配位数
3）萤石（氟化钙）型
F-周围最近的Ca2+: 4个
Ca2+周围最近的F-: 8个
Ca2+周围最近的Ca2+: 12个
（构成面心立方）
F-周围最近的F-: 6个
（上下、左右、前后）
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3、常见晶体的配位数
4）反萤石型（Na2O），与CaF2型阴阳离子位置相反，数据相似
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3、常见晶体的配位数
5）硫化锌（ZnS型）
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思维建模：晶胞配位数的判断
3、常见晶体的配位数
5）硫化锌（ZnS型）
Zn2+周围最近的Zn2+：12个
（构成面心立方）
S2-周围最近的S2-:12个
同1个晶胞含有3个相近
相邻4个晶胞，共有3×4=12个S2-最近
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3、常见晶体的配位数
6） 干冰中CO2分子的周围最近且距离相等的CO2？12个（面心立方）
【注意】干冰晶胞中CO2分子的取向有两种。
横切面，纵切面，侧切面各有4个CO2最近且距离相等
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【例16配位数详解】(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：②Fe原子的配位数为_______；
结合左边的投影和右边的投影，Fe在4个面心共8个原子
结合左边的投影和右边的投影，Sn原子8个处于4个立棱的棱心，2个处于体心
体心的Se原子与相邻面心的4个铁原子最近且距离相等，故Fe的配位数为4.
4
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例17（2022·山东卷）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为
的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为 。回答下列问题：(2)晶胞中N原子均参与形成配位键，Ni2+与Zn2+的配位数之比为_______。
Ni2+的配位数为4，1个晶胞例含有1个Ni(CN)4
Zn2+的配位数为6，1个晶胞含有1个Zn(NH3)6
4:6（2:3）
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例18（2022·北京卷）II．FeS2晶胞为立方体，边长为anm，如图所示。
与Fe2+紧邻的阴离子个数为___________。
【解析】由晶胞结构可知，晶胞中位于面心的亚铁离子与位于棱上的阴离子S22-离子间的距离最近，则亚铁离子紧邻的阴离子个数为6，故答案为：6；
6
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例19（2021·广东卷）②图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_______
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例20（2021·全国甲卷）（4）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是________
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高考试题典例分析——晶体结构部分
教学启示
认真研读课程标准和教材内容，以教材内容为核心进行教学；
注重基础概念的认知过程，尽量少用结论解题。
备考过程中以高考试题为训练内容，教师通过外显思路的方法让学生掌握分析问题方法。
将知识结构化。找到知识间的相似点，以点连线形成知识网格，继而达到将知识结构化目的。通过总结常见问题解决模型，学会运用模型解决问题。
原创试题赏析
氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，下列物质都是具有广阔应用前景的储氢材料。回答下列问题：
（1）氨硼烷（NH3BH3)是一种独特的分子络合物，早在20世50年代中美国政府在研究火箭高能燃料计划中第一次被合成出来。NH3BH3与乙烷互为等电子体，但由于其存在双氢键作用导致其在常温下为固态。因其具有很高的的储氢容量及相对低的放氢温度(<350℃)而成为颇具潜力的化学储氢材料之一。它可通过环硼氮烷、CH4与H2O合成得到。
① 硼烷（BH3)氨硼烷（NH3BH3)中B的杂化类型分别为_________和___________。
② 请结合相关元素的电负性解释氨硼烷NH3BH3存在双氢键作用导致其在常温下呈固态的原因？______________________________________________。
③ 键角：CH4_____NH3(填“>”、“<”或“=”)，原因是_______________________。
答案：① SP2 、 SP３
② 由于电负性大小为N>Ｈ>Ｂ，与B相结合的氢是一个质子接受体，与N结合的氢是一个质子给予体，从而氨硼烷（NH3BH3）分子间存在双氢键的作用，导致其有较高熔点。
③ > CH4分子中没有孤电子对，NH3分子中有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，排斥力越大，键角越小。
原创试题赏析
氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，下列物质都是具有广阔应用前景的储氢材料。回答下列问题：
(2) Fe-Mg 合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞投影图如图所示，已知Mg占据由Fe围成的所有四面体空隙，则：
①该晶胞的化学式为___________。
②若该晶胞的棱长为 anm，阿伏加德罗常数的值为NA，
则该合金的密度为___________g·cm－3。(1nm=10-9m)。
③若该晶体储氢时，H2 分子在晶胞的体心和棱心位置，
则含Mg 24 g 的该储氢合金可储存标准状况下 H2 的
体积约为_____L。
答案：
① FeMg2 或 Mg2Fe
② g·cm－3 ③11.2 L
Fe
Mg
谢谢
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