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专题11 物质结构与元素周期律
目录
01 考情透视·目标导航............................................................................................................................
02 知识导图·思维引航............................................................................................................................
03 核心精讲·题型突破............................................................................................................................
题型一 原子结构 核素...................................................................................................................
【真题研析】...........................................................................................................................................................
【核心精讲】...........................................................................................................................................................
1．原子结构..............................................................................
2．元素、核素、同位素.........................................................................................................................................
【命题预测】...........................................................................................................................................................
题型二 元素周期表 元素周期律...................................................................................................
【真题研析】...........................................................................................................................................................
【核心精讲】...........................................................................................................................................................
1．强化记忆元素周期表的结构.............................................................................................................................
2．利用区间定位推断元素.....................................................................................................................................
3．粒子半径大小比较规律.....................................................................................................................................
4．金属性、非金属性强弱的判断.........................................................................................................................
【命题预测】...........................................................................................................................................................
考向1 元素周期律...................................................................................................................................................
考向2 通过元素推断判断递变规律.......................................................................................................................
题型三 微粒间的相互作用力.........................................................................................................
【真题研析】...........................................................................................................................................................
【核心精讲】...........................................................................................................................................................
1．共价键、离子键、金属键的比较.....................................................................................................................
2．几种典型物质的电子式、结构式和模型.........................................................................................................
3．共价键类型.........................................................................................................................................................
4．范德华力、共价键、氢键的比较.....................................................................................................................
1
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【命题预测】...........................................................................................................................................................
题型四 杂化轨道理论与分子空间构型.........................................................................................
【真题研析】...........................................................................................................................................................
【核心精讲】...........................................................................................................................................................
1．键的极性与分子极性的关系.............................................................................................................................
2．中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断............................................................................................
3．常见等电子体.....................................................................................................................................................
【命题预测】...........................................................................................................................................................
题型五 简单晶体结构分析及晶胞计算.........................................................................................
【真题研析】...........................................................................................................................................................
【核心精讲】...........................................................................................................................................................
1．晶体类型及性质的比较.....................................................................................................................................
2．物质熔、沸点高低的比较.................................................................................................................................
3．晶体结构的相关计算.........................................................................................................................................
【命题预测】...........................................................................................................................................................
考向1 晶体类型及性质的比较...............................................................
考向2 晶体结构的相关计算.................................................................
考点要求
考题统计
考情分析
原子结构 核素
2024·江苏卷，1，3 分；2024·北京卷，1，3 分；
2024·上海卷；2022•山东卷，3，3 分；2022·浙江
省1 月卷，7，2 分；2022·浙江省6 月卷，7，2
分；
物质结构和元素
周期律，是历年高考
的必考内容。试题以
选择题为主，重点考
查元素性质的递变规
律，应用元素周期律
和元素周期表进行元
素推断。预测2025
年该知识将是一个必
考点，题型依然会以
选择题为主，难度不
会有大的变化。重点
掌握通过结构理论来
解释现象、性质比
较、定性推断、归纳
元素周期表 元
素周期律
2024·江西卷，2，3 分；2024· 重庆卷，5，3 分；
2024·甘肃卷，13，3 分；2024·江苏卷，4，3 分；
2023•湖北卷，6，3 分；2023•广东卷，14，3 分；
2022•辽宁卷，5，3 分；
微粒间的相互作
用力
2024· 重庆卷，3，3 分；2024·广西卷，1，3 分；
2024· 海南卷，4，2 分；2024· 海南卷，11，4
分；2024·甘肃卷，14，3 分；2024·山东卷，9，2
分；2024·湖北卷，12，3 分；2024·浙江6 月卷，
2
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14，3 分；2022•江苏卷，5，3 分；
总结等。
杂化轨道理论与
分子空间构型
2024·湖北卷，5，3 分；2024·河北卷，9，3 分；
2024·福建卷，6，4 分；2024·湖南卷，9，3 分；
简单晶体结构分
析及晶胞计算
2024·广西卷，1，3 分；2024· 重庆卷，10，3 分；
2024· 贵州卷，8，3 分；2024·江西卷，12，3 分；
2024·甘肃卷，12，3 分；2024·安徽卷，14，3
分；2024·湖北卷，11，3 分；2024·湖南卷，12，3
分；2024·河北卷，12，3 分；2024·辽吉黑卷，
14，3 分；
题型一 原子结构 核素
1．(2024·江苏卷，1，3 分)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe 等元素的磷酸盐，下列元
素位于元素周期表第二周期的是( )
A．O B．P C．Ca D．Fe
2．(2024·上海卷)下列关于
18F 与
19F 说法正确的是( )
A．是同种核素 B．是同素异形体 C．
19F 比
18F 多一个电子 D．
19F 比
18F 多一个中子
3．(2024·北京卷，1，3 分)我国科研人员利用激光操控方法，从Ca 原子束流中直接俘获
41Ca 原子，实
现了对同位素
41Ca 的灵敏检测。
的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10 万
41Ca
3
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年，是
14C 的17 倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是( )
20
钙
40.08
A．
41Ca 的原子核内有21 个中子
B．
41Ca 的半衰期长，说明
41Ca 难以失去电子
C．
41Ca 衰变一半所需的时间小于
14C 衰变一半所需的时间
D．从Ca 原子束流中直接俘获
41Ca 原子的过程属于化学变化
1 ．
原子结构
(1)微粒间“三个”数量关系
中性原子：核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数
阴离子：核外电子数=质子数+所带的电荷数
阳离子：核外电子数=质子数-所带的电荷数
(2)核素(原子)的表示及其数量关系
①表示：
表示质子数为Z 、质量数为
A 、中子数为
A －
Z 的核素原
子。
③符号b
a X
+c
e
d +中各数字的含义
(3)10e-、18e-微粒
10 电子体和18 电子体是元素推断题的重要突破口。
以Ne 为中心记忆10 电子体：
Ne
以Ar 为中心记忆18 电子体：
Ca
2
4s
4
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Ar
此外，由10 电子体中的CH4、NH3、H2O、HF 失去一个H 原子后的剩余部分如—CH3、—NH2、—
OH、—F 等为9 电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等为18 电子体。
【易错提醒】
(1)同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。
(2)同位素的研究对象是核素，因此分子之间、离子之间不可能互称为同位素。
(3)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。
(4)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，不指具体原子。
(5)不同的核素可能具有相同的质子数，如H 与H；也可能具有相同的中子数，如6C 与O；也可能具
有相同的质量数，如C 与N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如H 与C。
(6)同位素原子之间化学性质几乎完全相同，物理性质不同。
(7)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。
2 ．元素、核素、同位素
(1)“三素”关系
同位素的“六同三不同”
【名师提醒】
“四同”的判断方法——关键是抓住描述的对象
①同位素——原子，如1
1H、1
2H、1
3H。
5
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②同素异形体——单质，如O2与O3，金刚石与石墨，红磷与白磷。
③同系物——有机化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。
④同分异构体——化合物，如正戊烷与新戊烷。
(2)相对原子质量
1．下列有关元素及其化合物的判断正确的是( )
A．
和
等发生变化变成其他元素发生了化学变化
B．8 个中子的碳原子的核素符号为
C．
衰变放出两个质子后变成
D．
是碘元素的一种放射性核素，加碘食盐中的“碘”不是碘
2．天然铊有两种稳定同位素
Tl 和
Tl。下列有关铊的同位素说法中，不正确的是( )
A．
Tl 和
Tl 质子数相同 B．
Tl 和
Tl 互为同素异形体
C．
Tl 和
Tl 中子数之差为2 D．
Tl 原子核内中子数与核外电子数之差为43
3．钋－210 属于极毒性放射性元素，以相同重量来比较，钋－210 的毒性是氰化物的2．5 亿倍，只需
一颗尘埃大小就足以取人性命，而且没有解毒剂。下列有关
210
84PO说法正确的是( )
A．
与
互为同素异形体 B．
与
互为同位素
C．
的质子数为84，中子数为126 D．Po 元素的相对原子质量为210
4．1934 年约里奥—居里夫妇在核反应中用a 粒子(即氦He)轰击金属原子
X，得到核素
X，开创了
人造放射性核素的先河：
X+ He→
Y+ n，其中元素X、Y 的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的
是( )
134
55Cs
137
55Cs
8
6C
45
26Fe
43
26Fe
131
53I
131
53I
203
81
205
81
203
81
205
81
203
81
205
81
203
81
205
81
205
81
210
84Po
209
84Po
210
84Po
210
85At
210
84Po
4
2
W
Z
W
Z
W
Z
4
2
30
Z 2
1
0
6
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A．X 的相对原子质量为26 B．X、Y 均可形成三氯化物
C．X 的原子半径小于Y 的 D．Y 仅有一种含氧酸
5．日本将福岛核废水排海，引起全世界强烈谴责。核废水中含有放射性的氚、碘-131、铯-134、
铯-137、碳-14、钴-60 和锶-90 等。下列叙述正确的是( )
A．
原子所含中子数与质子数之差为25
B．铯-134 和铯-137 是两种不同元素
C．氕、氘、氚三种核素都含有中子
D．
和
的核外电子数之差为1
6．地表水和地下水都来源于大气降水，但重水和轻水中同位素含量是不同的，有时差别还相当大，
氢包括两种稳定核素：H 和D，氧常见的核素
16O、
17O 和
18O，下列有关说法正确的是( )
A．H2和D2互为同分异构体，其化学性质完全相同
B．HO、HO、HO 互为同位素，都能与金属钠发生反应
C．18O2和18O3互为同素异形体，其密度之比为2 3∶
D．电解一定量的DO 时，阴、阳两极所得气体的质量之比约为2 9∶
题型二 元素周期表 元素周期律
1．(2024·江西卷，2，3 分)科学家发现宇宙中存在100 多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的
是( )
A．分子的极性：SiH4>NH3 B．键的极性：H—Cl>H—H
C．键角：H2O>CH4 D．分子中三键的键长：HC≡N>HC≡CH
2．(2024· 重庆卷，5，3 分)某合金含Mg、Al、Si、Mn 和Cu 等元素。下列说法正确的是( )
A．Si 的电负性大于Al B．Mn 和Cu 均为d 区元素
C．Mg 的第一电离能小于Al D．基态时，Mg 原子和Mn 原子的单电子数相等
3．(2024·甘肃卷，13，3 分)温室气体N2O 在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯
制苯酚。下列说法错误的是( )
A．原子半径：O<N<C B．第一电离能：C< N<O
C．在水中的溶解度：苯<苯酚 D．苯和苯酚中C 的杂化方式相同
4．(2024·江苏卷，4，3 分)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是( )
A．半径：
B．电负性：
C．沸点：H2S＞H2O D．碱性：Al(OH)3＞KOH
3
Al
K
r
r
χ O
χ S
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1 ．
强化记忆元素周期表的结构
2 ．利用区间定位推断元素
对于原子序数较大的元素，可采用区间定位确定元素。
元素周期表中各族的排列顺序由左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、
ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，牢记各周期对应的0 族元素的原子序数，可以快速确定
周期数。
周期
一
二
三
四
五
六
七
起止序数
1~2
3~10
11~18
19~36
37~54
55~86
87~118
3 ．粒子半径大小比较规律
在中学化学要求的范畴内，可按“三看”规律来比较粒子半径的大小：
“一看”电子层数：当最外层电子数相同，电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。
例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-)。
“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。
例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)；r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。
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例：r(Cl-)>r(Cl)；r(Fe2+)>r(Fe3+)。
4 ．金属性、非金属性强弱的判断
金属性比
较
本质
原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)
判断方法
①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y 比X 的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强
非金属性
比较
本质
原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)
判断方法
①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强
【易错提醒】
(1)对于主族元素而言，元素的最高正化合价和主族序数相同，但是氧无最高正价，氟无正价，一般为
零价或负价。
(2)判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子
数目的多少。
(3)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价
氧化物的水化物。
(4) 不能根据热稳定性HF>HCl>HBr>HI ，来判断酸性：HF>HCl>HBr>HI ，实际是酸性
HF<HCl<HBr<HI。
(5)元素的非金属性越强，其单质的活泼性不一定越强，，如N 非金属性较强，但N2性质稳定。
(6)误认为元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性就越强。但是HClO、H2SO3是
弱酸，忽略了关键词“最高价”。
考向
1
元素周期律
1．“神州十五号”飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品，拥有全部知
识产权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期，分别位于第VA 族和第IIIA 族。下列说法不正确的是( )
A．原子半径Ga> As>P B．热稳定性NH3> PH3> AsH3
C．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4 D．Ga(OH)3的化学性质可能与Al (OH)3相似
2．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )
9
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A．非金属性： O＞S＞P B．热稳定性：NH3＞PH3＞SiH4
C．碱性： KOH＞NaOH＞Mg(OH)2 D．酸性：HCl＞HF＞H2S
3．(2025· 浙江省部分学校高三选考模拟)下列说法正确的是( )
A．键能：H-O＞H-S，因此H2O 的沸点高于H2S 的沸点
B．原子轨道具有一定的伸展方向，所形成的共价键都具有方向性
C．杂化轨道可用于形成σ 键和容纳未参与成键的孤电子对，不能用于形成π 键
D．电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大
4．(2025·浙江省强基联高三联考)对金属材料中C、O、N、S 的含量进行定性和定量分析，可以确定
金属材料的等级。下列说法正确的是( )
A．半径：r(S2-)>r(O2-)>r(N3-)
B．沸点：H2O> H2S>NH3＞CH4
C．键角：CH4>NH3＞H2O> H2S
D．四种元素形成的单质的晶体类型一定相同
考向
2
通过
元素推断判断递变规律
5．(2025·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三返校联考)核电荷数依次增大的X、Y、Z、R 和T 五种
主族元素，X 原子的原子核只含质子，短周期中T 元素的最高价氧化物的水化物的酸性最强，Y 原子的最
外层电子数是内层电子数的2 倍，Z 与Y 相邻，基态R 原子的s 能级电子数与p 能级电子数比为6：7，下
列说法不正确的是( )
A．原子半径：Z＜Y＜R B．键的极性：ZX3＜RT3
C．热稳定性：YX4＜Y4X10 D．熔、沸点：YT4＞YX4
6．(2025· 浙江省杭州市浙南联盟高三10 月联考)W、X、Y、Z、M 为短周期主族元素，原子序数依次
增大，分别位于三个不同短周期，最外层电子数之和为20。Z 的最外层电子数与其K 层电子数相等，XY2
是形成酸雨的物质之一。下列说法不正确的是( )
A．熔点：ZY>ZM B．键角： XW3＞XW4
+
C．热稳定性：XW3＜W2Y D．分子的极性：XY3＜XY2
7．[真题改编](2022•辽宁省选择性考试，5 改编)短周期元素X、Y、Z、W、Q 原子序数依次增大。基
态X、Z、Q 原子均有两个单电子，W 简单离子在同周期离子中半径最小，Q 与Z 同主族。下列说法错误
的是( )
A．X 能与多种元素形成共价键 B．简单氢化物沸点：Z<Q
10
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C．第一电离能：
D．电负性：
8．[真题改编](2022•全国甲卷，12 改编)Q、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外
层电子数之和为19。Q 与X、Y、Z 位于不同周期，X、Y 相邻，Y 原子最外层电子数是Q 原子内层电子数
的2 倍。下列说法正确的是( )
A．非金属性：
B．单质的熔点：
C．简单氢化物的沸点：
D．最高价含氧酸的酸性：
题型三 微粒间的相互作用力
1．(2024· 重庆卷，3，3 分)下列各分子既含有sp2杂化的原子又能与H2O 形成氢键的是( )
A．CH3CH3 B．CH2=CHBr C．CH3COOH D．CH3CH2NH2
2．(2024·甘肃卷，14，3 分)温室气体N2O 在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯
制苯酚。下列说法错误的是( )
A．相同条件下N2比O2稳定 B．N2O 与NO2
+的空间构型相同
C．N2O 中
键比
键更易断裂 D．N2O 中
键和大
键的数目不相等
3．(2024·广西卷，1，3 分)白磷(P4)是不溶于水的固体，在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的
是( )
A．分子中每个
原子的孤电子对数均为1
B．常保存于水中，说明白磷密度大于1g· cm-3
C．难溶于水，是因为水是极性分子，P4是非极性分子
D．熔点低，是因为P4分子内的P-P 键弱
4．(2024· 海南卷，4，2 分)过氧化脲[CO(NH2)2·2H2O2]是一种常用的消毒剂，可由过氧化氢(H2O2)和脲
[CO(NH2)2]加合而成，代表性结构如图所示。下列关于过氧化脲的说法正确的是( )
Y>Z
W<Z
X>Q
X>Y
Z>Q
Z>Y
N-O
N-N
σ
π
P
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A．所有原子处于同一平面 B．氧的化合价均为-2 价
C．杀菌能力源于其氧化性 D．所有共价键均为极性键
5．(2024· 海南卷，11，4 分)某温控质子驱动反应如图所示，下列说法错误的是( )
A．I 转化为Ⅱ后，N1-C2键长变短 B．基态N+离子的核外电子排式为1s22s22p3
C．I 具备在热敏指示剂方面的应用前景 D．加热时，Ⅰ的O1与H+结合，O1-C1键断开
6．(2024·山东卷，9，2 分)由O、F、I 组成化学式为IOF2的化合物，能体现其成键结构的片段如图所
示。下列说法正确的是( )
A．图中O 代表F 原子 B．该化合物中存在过氧键
C．该化合物中I 原子存在孤对电子 D．该化合物中所有碘氧键键长相等
7．(2024·湖北卷，12，3 分) O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是(
)
A．O2和O8互为同素异形体 B．O8中存在不同的氧氧键
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C．O2转化为O8是熵减反应 D．常压低温下O8能稳定存在
8．(2024·浙江6 月卷，14，3 分)Si5Cl10中的Si 原子均通过sp3杂化轨道成键，与NaOH 溶液反应Si 元
素均转化成Na2SiO3。下列说法不正确的是( )
A．Si5Cl10分子结构可能是
B．Si5Cl10与水反应可生成一种强酸
C．Si5Cl10与NaOH 溶液反应会产生H2 D．Si5Cl10沸点低于相同结构的Si5Br10
1 ．共价键、离子键、金属键的比较
共价键
离子键
金属键
存在
分子或物质内部
强弱判断
键长越短，键
能越大，共价
键越强
①电荷越大，离子键越
强；②成键的阴、阳离
子半径越小，离子键越
强
①与金属阳离子所带电荷成正
比；
②与阳离子半径成反比；
③与价电子数多少成正比
对物质性
质的影响
化学性质
物理性质和化学性质
物理性质和化学性质
【易错提醒】
①在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素(铵盐除外)；共价化合物一般只含有非金属
元素，但个别含有金属元素，如AlCl3；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。
②非金属单质只含共价键或不含化学键(稀有气体)。
③气态氢化物是共价化合物，只含共价键；而金属氢化物(如NaH)是离子化合物，含离子键。
④分子的稳定性与分子间作用力无关，而与分子内部化学键的强弱有关。
2 ．几种典型物质的电子式、结构式和模型
物质
HCl
Cl2
H2O
NH3
CH4
电子式
13
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结构式
H—Cl
Cl—Cl
H—O—H
球棍模型
比例模型
3 ．共价键类型
分类依据
类型
形成共价键的原子轨道重
叠方式
σ 键
电子云“头碰头”重叠
π 键
电子云“肩并肩”重叠
形成共价键的电子对是否
偏移
极性键
共用电子对发生偏移
非极性键
共用电子对不发生偏移
原子间共用电子对的数目
单键
原子间有一对共用电子对
双键
原子间有两对共用电子对
叁键
原子间有三对共用电子对
4 ．范德华力、共价键、氢键的比较
范德华力
氢键
共价键
作用微粒
分子
H 与N、O、F
原子
强度比较
共价键>氢键>范德华力
影响因素
组成和结构相似的物质，
相对分子质量越大，范德
华力越大
A—H…B 中形成氢键元素的
电负性(A、B 的电负性)
原子半径
对性质
的影响
影响物质的熔点、沸点、
溶解度等物理性质
分子间氢键使熔点、沸点升
高，溶解度增大
键能越大，稳定性越强
【易错提醒】
(1)并不是所有物质中都存在化学键，如稀有气体分子是单原子分子，分子中无化学键。
(2)金属元素与非金属元素间形成的化学键不一定是离子键，如氯化铝中是共价键。
(3)由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如H＋＋OH－===H2O。
(4)化学变化中一定有化学键的断裂和形成。
(5)有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化。如NaCl 熔化、HCl 溶于水等，只有旧化学键的断
裂没有新化学键的形成；从溶液中析出晶体时，无化学键的断裂但有化学键的形成，均未发生化学变化。
(6)非金属元素的两个原子之间能形成共价键，但多个非金属元素原子间也可能形成离子键，如
NH4Cl。
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(7)离子键存在于强碱、绝大多数盐(包括铵盐)、活泼金属氧化物、过氧化物等离子化合物中。
(8)分子之间一定存在分子间作用力，分子间作用力只存在于分子之间。
(9)离子晶体熔化时破坏离子键，共价晶体熔化时破坏共价键，而分子晶体熔化时破坏分子间作用力。
(10)分子的稳定性与分子间的作用力无关，而与分子内部的化学键的强弱有关。
1．下列物质中含有相同的化学键类型的是( )
A．NaCl、HCl、H2O、NaOH B．Cl2、Na2S、HCl、SO2
C．HBr、CO2、H2O、CS2 D．Na2O2、H2O2、H2O、O3
2．在下列化学反应中，既有离子键、共价键断裂，又有离子键、共价键形成的是( )
A．2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑ B．SO2+2H2S = 3S↓+2H2O
C．Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ D．AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
3．下列说法正确的是( )
A．二氧化硅，碳化硅和金刚石中只存在共价键，都是共价化合物
B．CCl4和NaCl 两种分子中，每个原子的最外层都具有8 电子稳定结构
C．NH3溶于水，既有共价键的断裂，也有共价键和离子键的形成
D．醋酸钠溶于水，破坏了离子键和共价键
4．下列说法正确的是( )
A．NaOH 固体熔化的过程中，离于键和共价键均被破坏
B．NaHSO4在水溶液中或熔融状态下，都能电高出H+
C．CO2和PCl3分子中，每个原子最外层都具有8 电子稳定结构
D．HBr 比HCl 的热稳定性差，说明HBr 的分子间作用力比HC1 弱
5．(2025·浙江部分高中高三开学考试)2023 年诺贝尔化学奖颁发给量子点的发现与研究。其中巯基乙
酸(HSCH2COOH)是量子点合成过程中的一种保护剂。下列说法不正确的是( )
A．亲水性：羧基(-COOH)＞巯基(-SH)
B．酸性：巯基乙酸(HSCH2COOH)＞乙酸(CH3COOH)
C．与量子点上的过渡金属离子配位的原子是S，结合后水溶性降低
D．与水分子形成的氢键强度：HSCH2CO-OH＞HSCH2CS-OH＞HSCH2CSe-OH
6．(2025·浙江省Z20 名校联盟高三开学考试)加热煮沸的浓NaOH 溶液和白磷反应可制PH3，该过程同
时可获得P2H4。其中一个反应为：P4+3NaOH+3H2O=3NaHPO2+ PH3↑。下列说法不正确的是( )
A．热稳定性：NH3＞PH3，沸点：N2H4＜P2H4
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B．P4、PH3与P2H4都是分子晶体
C．制备过程中有极性键、非极性键的断裂，也有极性键、非极性键的形成
D．已知PH3的配位能力比NH3强，这是由于PH3配体中的P 存在3d 空轨道
题型四 杂化轨道理论与分子空间构型
1．(2024·湖北卷，5，3 分)基本概念和理论是化学思维
基石。下列叙述错误的是( )
A．
理论认为
模型与分子的空间结构相同
B．元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C．泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D．sp3杂化轨道由1 个s 轨道和3 个p 轨道混杂而成
2．(2024·河北卷，9，3 分)NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气
态产物，如：NH4ClO4+2C=NH3↑+2CO2↑+ HCl↑。下列有关化学用语或表述正确的是( )
A．HCl 的形成过程可表示为
B．NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR 模型和空间结构
C．在C60、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式
D．NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
3．(2024·福建卷，6，4 分)我国科学家预测了稳定的氮单质分子N8(结构如图)。设NA为阿伏加德罗常
数的值。下列说法错误的是( )
A．1.0molN8的σ 键电子数为16NA
B．1.0molN8的(价层)孤电子对数为7NA
C．1.0molN8的sp2杂化N 原子数为6NA
VSEPR
VSEPR
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D．112.0gN8完全分解，产生的N2分子数为4mol
4．(2024·湖南卷，9，3 分)通过理论计算方法优化了P 和Q 的分子结构，P 和Q 呈平面六元并环结构，
原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是( )
A．P 为非极性分子，Q 为极性分子 B． 第一电离能：B<C<N
C．1mol P 和1mol Q 所含电子数目相等 D． P 和Q 分子中C、B 和N 均为sp2杂化
5．(2023•山东卷，3)下列分子属于极性分子的是( )
A．CS2 B．NF3 C．SO3 D．SiF4
6．(2023•北京卷，10)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是( )
A．
键的键能小于Cl-Cl 键的键能
B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是
分子
7．(2023•湖北省选择性考试，9)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的
是( )
A．CH4和H2O 的VSEPR 模型均为四面体 B．SO3
2-和CO3
2-的空间构型均为平面三角形
C．CF4和SF4均为非极性分子 D．XeF2和XeO2的键角相等
1 ．键的极性与分子极性的关系
类型
实例
两个键之间的夹角
键的极性
分子的极性
空间构型
X2
H2、N2
－
非极性键
非极性分子
直线型
XY
HCl、NO
－
极性键
极性分子
直线型
F
F
HCl
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XY2(X2Y)
CO2、CS2
180°
极性键
非极性分子
直线型
SO2
120°
极性键
极性分子
三角形
H2O、H2S
104.5°
极性键
极性分子
V 形
XY3
BF3
120°
极性键
非极性分子
平面三角形
NH3
107.3°
极性键
非极性分子
三角锥形
XY4
CH4、CCl4
109.5°
极性键
非极性分子
正四面体
2 ．中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断
分子(A 为中
心原子)
中心原子杂
化方式
中心原子孤
电子对数
分子构型
示例
AB2
sp
0
直线形
BeCl2
sp2
1
V 形
SO2
sp3
2
V 形
H2O
AB3
sp2
0
平面三角形
BF3
sp3
1
三角锥形
NH3
AB4
sp3
0
正四面体形
CH4
3 ．常见等电子体
粒子
通式
价电子总数
立体构型
CO2、SCN－、NO、N、N2O、COS、CS2
AX2
16e－
直线形
CO、NO、SO3
AX3
24e－
平面三角形
SO2、O3、NO
AX2
18e－
V 形
SO、PO
AX4
32e－
正四面体形
PO、SO、ClO
AX3
26e－
三角锥形
CO、N2、C
AX
10e－
直线形
CH4、NH
AX4
8e－
正四面体形
1．(2025· 江浙皖高中发展共同体高三10 月联考)下列有关SO2、SO3、SO4
2-、H2SO4的说法正确的是(
)
A． SO2的空间构型为四面体
B． SO3分子中S 采取sp3杂化方式
C．SO4
2-中的键角大于SO3中的键角
D．浓H2SO4中H2SO4分子间能形成氢键
2．氯元素有多种化合价，可形成Cl2O、Cl-、ClO-、ClO2
-、ClO3
-、ClO4
-等微粒。下列说法错误的是(
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)
A．ClO2
-、ClO3
-、ClO4
-中Cl 原子的杂化方式相同
B．基态Cl 原子核外电子的空间运动状态有9 种
C．键角：ClO2
-＞ClO3
-＞ClO4
-
D．Cl2O 的空间构型为V 形
3．(2025· 浙江省名校协作体高三联考)三聚氰胺(已知分子内所有C、N 原子共平面)结构如图所示，下
列关于三聚氰胺的说法，不正确的是( )
A．分子中的
为sp2杂化
B．分子中的
原子均能与H2O 形成分子间氢键
C．该物质可由尿素在一定条件下制得
D．三聚氰胺是非极性分子，不溶于水
4．(2025· 江浙皖高中发展共同体高三10 月联考)下列有关SO2、SO3、SO4
2-、H2SO4的说法正确的是(
)
A． SO2的空间构型为四面体
B． SO3分子中S 采取sp3杂化方式
C．SO4
2-中的键角大于SO3中的键角
D．浓H2SO4中H2SO4分子间能形成氢键
5．乙二胺四乙酸又叫EDTA，是化学中一种良好的配合剂，形成的配合物又叫螯合物。
在配合
滴定中经常用到，一般是测定金属离子的含量。已知：EDTA 配离子结构如图。下列叙述错误的是( )
EDTA
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A．EDTA 中氮原子杂化方式sp3
B．M 元素可以是Cu、
或
C．M 元素的配位数是6
D．EDTANa-Fe(III)的化学键有：σ 键、配位键、π 键和离子键
题型五 简单晶体结构分析及晶胞计算
1．(2024·广西卷，1，3 分)一定条件下，存在H-缺陷位的LiH 晶体能吸附N2使其分解为N，随后N 占
据缺陷位(如图)。下列说法错误的是( )
A．c＞0.5a B．半径：r(H-)＞r(H) C．b=d D．LiH 晶体为离子晶体
2．(2024· 重庆卷，10，3 分)储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示，MgH2的摩尔质量为Mg·molˉ1，阿
伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )
A．H-的配位数为2 B．晶胞中含有2 个Mg2+
C．晶体密度的计算式为
D．Mg2+ (i)和Mg2+ (ii)之间的距离为
3．(2024· 贵州卷，8，3 分)我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)]5[K@Au12Sb20]。其阴离子
[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是( )
Fe
Cr
3
2
A
2M
g/cm
N a c
2
2
a +2c nm
2
20
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A．富勒烯C60是分子晶体
B．图示中的K+位于Au 形成的二十面体笼内
C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体
D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA 族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3
4．(2024·江西卷，12，3 分)NbO 的立方晶胞如图，晶胞参数为anm，P 的分数坐标为(0，0，0)，阿伏
加德罗常数的值M 为NA，下列说法正确的是( )
A．Nb 的配位数是6 B．Nb 和O 最短距离为
anm
C．晶体密度
D．M 的分数坐标为
5．(2024·甘肃卷，12，3 分)β-MgCl2晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结
构显示为图乙，下列说法错误的是( )
2
2
3
3
21
A
6
93 16
ρ
g / cm
N
a
10
1 1 1
2 2 2
，，
21
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A．电负性：Mg＜Cl B．单质
是金属晶体
C．晶体中存在范德华力 D．Mg2+离子的配位数为3
6．(2024·安徽卷，14，3 分)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶
胞和导电时
迁移过程如下图所示。已知该氧化物中
为
价，
为
价。下列说法错误的是
( )
A．导电时，Ti 和La 的价态不变
B．若
，Li+与空位的数目相等
C．与体心最邻近的O 原子数为12
D．导电时、空位移动方向与电流方向相反
7．(2024·湖北卷，11，3 分)黄金按质量分数分级，纯金为
。Au-Cu 合金的三种晶胞结构如图，
Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是( )
Mg
+
Li
Ti
+4
La
3
1
x= 3
24K
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A．I 为
金
B．Ⅱ中
的配位数是12
C．Ⅲ中最小核间距Au-Cu＜Au-Au
D．I、Ⅱ、Ⅲ中，Au 和Cu 原子个数比依次为1：1、1：3、3：1
8．(2024·湖南卷，12，3 分)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH+C+N2
Li2CN2+H2↑，晶胞如图所示，下列说法错误的是( )
A． 合成反应中，还原剂是LiH 和C
B． 晶胞中含有的
个数为4
C． 每个CN2
2-周围与它最近且距离相等的Li+有8 个
D．CN2
2-为V 型结构
9．(2024·河北卷，12，3 分)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟
化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ 点的截面图，晶胞的边长为apm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法
错误的是( )
A．该铋氟化物的化学式为BiF3
B．粒子S、T 之间的距离为
18K
Au
Li
11 apm
4
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C．该晶体的密度为
D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6 个
10．(2024·辽吉黑卷，14，3 分)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1 是钴硫化物晶胞的一部分，
可代表其组成和结构；晶胞2 是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是( )
A．结构1 钴硫化物的化学式为Co9S8
B．晶胞2 中S 与S 的最短距离为当
C．晶胞2 中距Li 最近的S 有4 个
D．晶胞2 和晶胞3 表示同一晶体
1 ．
晶体类型及性质的比较
晶体类型
离子晶体
分子晶体
共价晶体
金属晶体
构成晶体的粒子
阳离子、阴离子
分子
原子
金属离子、自
由电子
组成晶体粒子间
相互作用
离子键
范德华力(有的
存在氢键)
共价键
金属键
典型实例
NaCl
冰(H2O)、干冰
(CO2)
金刚石、晶体
硅、SiO2、SiC 及
Si3N4等大多数新
型高温结构陶瓷
除汞外的金属
及合金
晶体
的物
理性
质
熔、沸点
熔点较高，沸点
高
熔、沸点低
熔、沸点高
易导电、易导
热，大多数具
有较好的延展
性，密度、硬
度、熔、沸点
等差别较大
导热性
不良
不良
不良
导电性
固态不导电，熔
化或溶于水能导
电
固体、熔融不
导电，部分化
合物溶于水能
导电
不导电
机械加工
性能
不良
不良
不良
硬度
略硬而脆
硬度低
高硬度
-3
3
-30
A
1064
g cm
N
a
10
3 a
2
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2 ．
物质熔、沸点高低的比较
一般情况下，共价晶体>离子晶体>分子晶体，如：金刚石>NaCl>Cl2；金属晶体>分子晶
体，如：Na>Cl2。(金属晶体熔、沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞等)
共价晶体
→→，如：金刚石>石英>晶体硅
离子晶体
一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，晶格能
越大，熔、沸点就越高。如：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl
金属晶体
金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单
质的熔、沸点就越高，如Al>Mg>Na
分子晶体
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体
熔、沸点反常的高。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
③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
在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如正戊烷＞异戊烷＞新
戊烷
3 ．
晶体结构的相关计算
(1)晶胞中粒子数目的计算——均摊法
立方体中粒子周围粒子的个数判断
25
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(2)晶体微粒与M、ρ 之间的关系
若1 个晶胞(立方晶胞)中含有x 个微粒，则1 mol 该晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M 为微粒
的相对分子质量)；又1 个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol 晶胞的质量为ρa3NA g，因此有
xM＝ρa3NA。
(3)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a)
①面对角线长＝a。
②体对角线长＝a。
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)。
(4)空间利用率＝。
考向
1 晶体类型及性质的比较
1．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是
A．SO3和SiO2 B．CO2和H2O C．NaCl 和HCl D．CCl4和KCl
2．下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间的相互作用属同种类型是
A．食盐和蔗糖的熔化 B．白磷和硫的熔化
C．氯化铵固体和干冰受热后的气化 D．氧化镁和金属镁的熔化
3．下表所列物质的晶体类型全部正确的一组是( )
共价晶体
离子晶体
分子晶体
A
氯化硅
磷酸
单质硫
B
单晶硅
碳酸氢铵
白磷
C
金刚石
尿素
冰
D
铁
烧碱
冰醋酸
4．(2025·浙江省天域全国名校协作体高三联考)科学家合成了由氮原子组成的N5
+、N5
-等高能量微粒，
它们的结构如图：
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已知：N5
+的5 个N 原子在同一平面上，属于V 形结构；N5
-属五元环结构，结构类似于苯；N8是立方
结构；N10为两个五元环互相垂直连接。下列判断合理的是( )
A．N5AsF6与Na3AsO4中As 化合价不同 B．N5
-中N 原子轨道杂化形式有sp2、sp3
C．N5
+N5
-属于离子化合物 D．N5
-比N5
+稳定
5．(2025·浙江省新阵地教育联盟高三第一次联考)实验室将KF 溶入18-冠-6 (结构如图1)的乙腈
(CH3CN)溶液中可轻松实现氯的取代，反应过程如图2 所示：
下列说法不正确的是( )
A．18-冠-6 可循环使用
B．KF 与18-冠-6 形成的化合物熔点比KF 低
C．KF 与18-冠-6 形成化合物的过程体现超分子自组装的特征
D．相同条件下，
比
更快被取代生成相应的氟化物
6．[新考法](2025·四川省绵阳市高三适应性考试)
下，P2O3在CH2Cl2中与臭氧反应生成P4O18 (结
构如图所示)，下列说法正确的是( )
A．P4O18属于超分子
B．CH2Cl2分子空间构型为正四面体形
C．P4O18中含有极性键和非极性键
D．O3是极性分子，在水中的溶解度大于在CCl4中的溶解度
7．[新题型](2025·上海市进才中学高三期中)配合物顺铂[Pt(NH3)2Cl2] (结构如图所示)是临床使用的第
一代铂类抗癌药物。其抗癌机理为在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的
[Pt(NH3)2(OH)Cl]与DNA 结合，破坏DNA 的结构，阻止癌细胞增殖。其同分异构体反铂不具有抗癌作用。
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下列说法错误的是( )
A．[Pt(NH3)2Cl2]中
的配位数为4
B．顺铂在水中的溶解度大于反铂
C．OH-与Pt2+的结合能力小于Cl-与Pt2+的结合能力
D．配合物[Pt(NH3)2Cl2]存在顺反异构，说明该配合物为平面结构而非四面体结构
考向
2 晶体结构的相关计算
8．[原创题]一种新型半导体材料砷化硼的晶胞结构如下图。设该晶胞的边长均为apm，阿伏加德罗常
数的值为NA，下列说法错误的是( )
A．砷化硼的化学式为BAs
B．晶胞中As 的配位数为4
C．晶胞中As 原子处于B 原子形成的正四面体空隙中
D．该晶体的密度为
g·cm-3
9．(2024·江西景德镇市高三第一次质量检测联考)KIO3晶体具有钙钛矿型的立方结构，其一种晶胞如
图所示，其中顶点为K，晶胞边长为a pm，下列说法正确的是( )
28
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A．碘氧键的键长为
B．距离K 最近的O 有12 个
C．KIO3的另一种晶胞图中，若I 在顶点，则O 在体心
D．晶体密度
10．(2024·重庆渝中高三期中)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立
方体(图1)，在进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是(
)
A．图1 中O 原子的配位数为8 B．图1 晶体密度为
C．图2 表示的化学式为LiMgOClxBr1-x D．Mg2+取代产生的空位有利于Li⁺传导
11．(2024·河南高三联考)Fe xCuyN 晶胞结构如图所示，若晶胞参数为apm，NA表示阿伏加德罗常数的
值。下列说法错误的是( )
A．
B．B．若以N 为顶点建立晶胞，则Fe 位于棱心的位置
C．相邻两铁原子间最短距离为
2 pm
a
3
3
27
A
39 127 16 3 g cm
10
N
a
3
3
30
A
72.5
g cm
N
10
a
:
3:1
x y
2
pm
2 a
29
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D．晶体密度为
12．砷化镓(GaAs)作为第二代半导体材料的代表，是目前研究最成熟、生产量最大的半导体材料。
GaAs 晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm，下列说法正确的是( )
A．GaAs 属于离子晶体
B．基态砷原子价电子排布图为
C．As 的配位数为4
D．该晶体密度为
3
3
A
64
3 56 14 g cm
a N
30
