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重难点08 原子、分子、晶体结构与性质
考点
三年考情分析
2025 考向预测
1.化学用语
2024·广西卷；2024·甘肃卷；2024·湖南卷；2024·江苏卷；2023·江苏
卷；2023·北京卷；2023·浙江卷；2023·湖南卷；2022·辽宁卷；2022·江
苏卷；
预计2025 年高考
会以新载体，考查
原子核外电子排布
式(图)、电离能、
电负性、σ 键、π
键、杂化方式、分
子或离子的空间构
型(价层电子对互
斥理论)、化学键
及氢键、晶体结构
特点及微粒间作用
力、晶体的熔、沸
点比较及晶胞的计
算。
2.原子结构
与性质
2024·重庆卷；2024·湖北卷；2024·上海卷；2024·安徽卷；2024·江苏
卷；2023·河北卷；2023·重庆卷；2023·湖南卷；2023·浙江卷；2023·福
建卷；2022·天津卷；2022·江苏卷；2022·海南卷；2022·浙江卷；
3.分子结构
与分子的
性质
2024·福建卷；2024·海南卷；2024·福建卷；2024·重庆卷；2024·江西
卷；2024·贵州卷；2024·广东卷；2024·北京卷；2024·甘肃卷；2024·湖
南卷；2024·河北卷；2024·山东卷；2024·湖北卷；2024·浙江卷；2023·
河北卷；2023·天津卷；2023·福建卷；2023·重庆卷；2023·江苏卷；
2023·山东卷；2023·湖北卷；2022·福建卷；2022·湖北卷；2022·辽宁
卷；2022·海南卷；
4.晶体结构
与性质
2024·天津卷；2024·广西卷；2024·重庆卷；2024·江西卷；2024·贵州
卷；2024·甘肃卷；2024·湖南卷；2024·河北卷；2024·山东卷；2024·湖
北卷；2024·安徽卷；2024·辽宁卷；2023·河北卷；2023·重庆卷；2023·
湖南卷；2023·湖北卷；2023·辽宁卷；2022·湖北卷；2022·江苏卷；
【思维导图】
1
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【高分技巧】
一、电子排布式、电离能和电负性
1.原子核外电子排布遵循的原理及表示方法
(1)遵循的原理：构造原理、泡利原理、洪特规则、能量最低原理。
(2)表示方法
表示方法
举例
电子排布式
Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
简化电子排布式
Cu：[Ar]3d104s1
价电子排布式
Fe：3d64s2
电子排布图(或轨道表示式)
O：
【特别提醒】能量相同的原子轨道在全满(s2、p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体
系的能量最低。
(3)未成对电子数的判断方法
①根据电子排布式判断
设电子排布式中未充满电子的能级的电子数为n，该能级的原子轨道数为m，则n≤m 时，未成对电子数为
n；n>m 时，未成对电子数为2m－n。
②根据电子排布图判断
电子排布图能够直观地表示未成对电子数，即单独占据一个方框的箭头的个数。
2．第一电离能、电负性
(1)规律：在元素周期表中，元素的第一电离能从左到右总体呈增大的趋势，从上向下逐渐减小，电负性从
左到右逐渐增大，从上向下逐渐减小。如C、N、O、F 元素。第一电离能由大到小顺序为F>N>O>C，电
负性由大到小顺序为：F>O>N>C。
(2)特例：同周期主族元素，第ⅡA 族(ns2)全充满、ⅤA 族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于
同周期相邻的ⅢA 和ⅥA 族元素。
(3)判断：常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O 与Cl 的电负性比较：
HClO
①
中Cl 为＋1 价、O 为－2 价，可知O 的电负性大于Cl；
Al
②
2O3是离子化合物，AlCl3是共价化合物，可知O 的电负性大于Cl。
二、共价键 杂化轨道与分子的空间结构
1.共价键的类型
(1)分类
2
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(2)σ 键和π 键的判断方法
共价单键为σ 键，双键中有一个σ 键和一个π 键，三键中有一个σ 键和两个π 键。
(3)配位键与配位化合物的结构
(以[Cu(NH3)4]SO4为例)
配合物的组成
①配体：含有孤电子对的分子或离子，如NH3、H2O、CO、Cl－、Br－、I－、SCN－等。
②中心离子：一般是金属离子，特别是过渡金属离子，如Cu2＋、Fe3＋等。
③配位数：直接同中心原子(或离子)配位的含有孤电子对的分子(或离子)的数目。
④常见配合物：如[Cu(NH3)4](OH)2、[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、Fe(SCN)3、Fe(CO)5等。
2．“四方法”判断分子中心原子的杂化类型
(1)根据杂化轨道的空间构型判断
①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形，则分子的中心原子发生sp3杂化。
②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。
③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp 杂化。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断
若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子
的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp 杂化。
(3)根据中心原子的价层电子对数判断
如中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，为3 是sp2杂化，为2 是sp 杂化。
(4)根据分子或离子中化学键类型判断
如没有π 键为sp3杂化，含1 个π 键(如碳碳双键、碳氧双键)为sp2杂化，含2 个π 键(如碳碳三键、碳氮三
键)为sp 杂化。
3．用价层电子对互斥理论(VSEPR)推测分子的空间结构
(1)价层电子对数的计算
3
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(2)应用
价层电子对数
σ 键电子对数
孤电子对数
VSEPR 模型名称
分子的空间结构
实例
2
2
0
直线形
直线形
CO2
3
3
0
三角形
平面三角形
BF3
2
1
V 形
SO2
4
4
0
四面体形
正四面体形
CH4
3
1
三角锥形
NH3
2
2
V 形
H2O
4.键角大小的判断方法
(1)不同杂化类型：如键角：CH4<BF3<CO2。
(2)单键、双键、三键的影响：三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序：三键—三键>三键—双键>双键—
双键>双键—单键>单键—单键。
(3)杂化类型相同，中心原子孤电子对数越多，键角越小，如键角：CH4>NH3>H2O；NH 4
+>NH3；H3O＋
>H2O。
(4)杂化类型和孤电子对数均相同，中心原子的电负性越大，键角越大，如键角：NH3>PH3>AsH3。
(5)杂化类型和孤电子对数相同，配位原子电负性越大，键角越小，如键角：NF3<NH3。
三、微粒间作用力对物质性质的影响
1.非极性分子与极性分子的判断
2．范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响
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
形成氢键元
素的电负性
原子半径
对性质
影响物质的熔点、沸点、溶解度等物
理性质
分子间氢键使熔、沸点
升高，溶解度增大
键能越大，稳定性越强
4
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的影响
3.晶体熔、沸点高低的比较
(1)一般情况下，不同类型晶体的熔、沸点高低规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体，如：金刚石
>NaCl>Cl2；(金属晶体熔、沸点有的很高，如钨、铂等；有的则很低，如汞等)。
(2)形成共价晶体的原子半径越小、键长越短，则键能越大，其熔、沸点越高，如：金刚石>石英>碳化硅>
晶体硅。
(3)形成离子晶体的阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔、沸点就越高，如：
MgO>MgCl2；NaCl>CsCl。
(4)金属晶体中金属离子半径越小，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。
(5)分子晶体的熔、沸点比较规律
①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，其熔、沸点就越高，如：HI>HBr>HCl；
②组成和结构不相似的分子，分子极性越大，其熔、沸点就越高，如：CO>N2；
③同分异构体分子中，支链越少，其熔、沸点就越高，如：正戊烷>异戊烷>新戊烷；
④同分异构体中的芳香烃及其衍生物的沸点，邻位取代物>间位取代物>对位取代物，如：邻二甲苯>间二
甲苯>对二甲苯。
四、晶胞的结构分析及计算
1.晶胞分析的方法——均摊法
晶胞
平行四面体
正六棱柱
正三棱柱
均摊
规则
顶点 ；棱上；面心；体内
1。
顶点；水平棱，竖直棱；面
心；体内1。
顶点；水平棱，竖直棱；面
心；体内1。
2.晶体密度及粒子间距离的计算方法
(1)计算晶体密度的方法
(2)计算晶体中粒子间距离
①分析思路
5
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②常见堆积模型粒子之间的距离(a 为晶胞参数，r 为粒子半径)
简单立方
体心立方
面心立方
六方密堆积
金刚石型
a＝2r
√3a＝4r
√2a＝4r
a＝2r
√3a＝8r
3.常见离子晶体结构分析
晶胞
配位数及影响因素
密度的计算(a 为晶胞边
长，NA为阿伏加德罗常
数)
配位数
影响因素
NaCl 型
6
阳离子与阴离子的
半径比值越大，配
位数越多，另外配
位数还与阴、阳离
子的电荷比有关等
4×58.5
N A×a
3
CsCl 型
8
168.5
N A×a
3
ZnS 型
4
4×97
N A×a
3
CaF2型
F－：4
Ca2＋：8
4×78
N A×a
3
4.运用立体几何模型突破原子坐标参数难题
(1)要看懂晶胞模型，找到原点
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中原子1
的坐标为（ ，，），则原子2 和3 的坐标分别为（ ，，0）、（ 0，0，）。
6
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没有给出原点，我们需要看坐标系提示的方向：
，确定原子4 的坐标为(0，0，0)。
(2)确定顶点坐标
顶点坐标一般在三个方向上都占坐标单位的整数值，如图，确定原子1～8 的坐标：1(0，0，0)，2(0，1，
0)，3(1，1，0)，4(1，0，0)，5(0，0，1)，6(0，1，1)，7(1，1，1)，8(1，0，1)。
(3)确定体心的坐标
如图，9 原子位于体心，分别占据三个方向坐标单位的一半，因此原子9 的坐标为（ ，，）。
(4)确定面心的坐标
如图所示，原子10～15 分别位于六个面的面心，原子1 的坐标为(0，0，0)，则确定坐标参数：
10（0，，），11（ ，，1），12（ 1，，），13（ ，，0），14（ ，0，），15（ ，1，）
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(5)特殊位置原子坐标参数
如图，金刚石晶胞，试确定原子1～4 的坐标参数。
原子1～4 位于晶胞内，但是不位于体心，在x 轴上，原子1、2 位于位置，原子3、4 位于位置，x 轴、y 轴
俯视图如图。
以此类推：x 轴、z 轴俯视图如图所示。
按照此方法我们可以确定原子坐标：1（，，），2（，，），3（，，），4（，，）。
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（建议用时：40 分钟）
考向
01
化学用语
1.（安徽省芜湖一中2024 届高三一模）下列化学用语正确的是
A．基态碳原子的核外电子排布图：
B．乙烯的结构简式：
C．He 原子的核外电子排布式为
，故氦原子属于s 区
D．HCl 分子中s-p
键的电子云轮廓图：
2.（陕西省2024-2025 学年高三一模）化学用语的选择和书写是化学学习的基础，下列化学用语正确的是
A．基态C 原子核外价电子的轨道表达式：
B．NH3分子的VSEPR 模型：
C．HClO 的电子式：
D．
和
互为同素异形体
3.（山东省威海市文登区2024-2025 学年高三一模）下列化学用语表示正确的是
A．1-丙醇的结构简式：
B．
电子云轮廓图：
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C．
分子的空间结构模型：
D．水合氢离子的电子式：
4.（四川省绵阳一中2024-2025 学年高三第一次诊断性）下列化学用语或图示表达正确的是
A．F2的共价键类型：s-sσ 键
B．基态Cu 的价电子排布式
C．CaCl2的电子式：
D．顺-2-丁烯的分子结构模型：
5.（四川省德阳市2025 届高三一模）下列物质对应的描述中，正确的是
A．
的VSEPR 模型：
B．
、
中心原子杂化方式相同
C．用电子式表示KCl 的形成过程：
D．基态
的结构示意图：
考向
02
电离能和电负性
6.（浙江省2025 届高三模拟）X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y 与Z 位于同
一周期，且X、Y 基态原子核外均有2 个未成对电子，W 原子位于周期表的第13 列。下列说法不正确的是
A．第二电离能：Y > Z > X
B．热稳定性：XH4>HZ
C．氧化性强弱：YZ > HYZ3
D．失电子能力：WH > BH
7.（山东省威海市文登区2024-2025 学年高三一模）X、Y、Z、M 是四种短周期元素，Q 是第四周期的过
渡元素。X、Y、Z 同周期，Z、M 同主族，X 的最高正价与最低负价的和为0，Y 是同周期除稀有气体外
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半径最大的元素，基态M 原子中s 能级电子总数与p 能级电子总数相等且M 位于第二周期，Q 的基态原子
只有1 个单电子且在外层。下列说法错误的是
A．基态原子的第一电离能：M>Z>X
B．简单离子半径：Z>Y>M
C．单质的熔点：Q>Z>Y
D．Y、Z、Q 分别与M 均可组成多种二元化合物
8.（广东省肇庆市2025 届高三一模）化合物M 可作为一种废水处理剂，去除废水中的金属离子。其结构
如图所示。W、X、Y 和Z 均为短周期主族元素，X、Y 和Z 位于同一周期。W 原子核外的电子只有一种自
旋取向，基态Z 原子s 轨道上的电子数和p 轨道上的电子数相等。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．原子半径：
C．简单氢化物沸点：
D．化合物M 中X、Y、Z 均满足8 电子结构
9.（2025 届河北省石家庄市高三上学期模拟）
是原子序数依次增大的前20 号主族元
素，且分布在四个不同的周期。化合物
是贝壳的主要成分，可发生反应：
。下列说法错误的是
A．第一电离能：
B．电负性：
C．离子半径：
D．简单氢化物的稳定性：
10.（2025 届河南省豫西北教研联盟高三联考）短周期主族元素W、X、Y、Z 原子序数依次增大，X 的最
外层电子数是次外层电子数的3 倍，X、Z 同主族，Y 元素在周期表中非金属性最强，其原子的最外层电子
数与W 原子的核外电子总数相等。四种元素能组成如图所示化合物，下列说法正确的是
A．原子半径：
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B．四种元素中，最高价含氧酸酸性最强的为Y
C．简单气态氢化物的沸点：
D．第一电离能：
考向
03
共价键 杂化轨道与分子的空间结构
11.（江苏省镇江市2023-2024 学年高三模拟）W、X、Y、Z、R 为原子序数依次增大的短周期元素，其中
X、Y 位于同一周期，由五种元素组成的配合物的结构如图所示。下列说法正确的是
A．X、Y 简单氢化物的键角：X<Y
B．W、R 的电负性：R<W
C．该配合物中Y 的杂化方式为sp 杂化
D．所有原子都满足最外层8 电子稳定结构
12.（广西南宁市第二中学2025 届高三模拟）由C、F、Cu 三种元素组成的一种离子可用作重要的催化
剂，其结构如图所示。下列说法错误的是
A．该离子中含共价键、离子键和配位键
B．该结构中Y 代表F
C．该离子中Cu 元素为+3 价
D．该结构中X 的杂化方式为sp3杂化
13.（湖南省邵阳市绥宁一中2024 届高三模拟）由五种元素组成的某配离子是一种常用的有机催化剂，结
构如图。X、Y、Z、M、Q 五种元素原子序数依次增大，Y、Z、M 同周期，Y 元素化合物种类数最多，
Q2+离子的价电子排布式为3d9。下列说法不正确的是
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A．含有X、Y、Z 的酸的分子式可能是X2YZ3
B．元素电负性大小：M＞Z＞Y
C．M 单质与水反应能放出气体
D．Q 的最高价氧化物对应的水化物能溶于强酸，不溶于任何碱
14.（2024 届吉林省长春市四中高三调研）某种化学品的结构如图所示，已知
、
、
、
、
均为短
周期主族元素，其中
、
、
在同一周期，Z、
同处另一周期，基态
原子的价电子中，在不同形
状原子轨道运动的电子数之比为2：1.下列说法错误的是
A．简单气态氢化物稳定性：
B．
与
可以形成只含极性键的非极性分子
C．同一周期中，第一电离能处在
和
之间的元素有1 种
D．简单离子半径：
15.（甘肃省兰州市五中2024-2025 学年高三模拟）原子序数依次增大的元素
分属前四周
期，其中只有Y 和Z 位于同一周期且相邻，Z 的单质常充入食品包装袋内用以防腐，常温下，W 的单质为
有毒气体，T 的单质为紫红色固体。下列说法错误的是
A．X、Y 可组成平面形分子
B．
的单质可与
的最高价含氧酸反应
C．最简单氢化物的稳定性：
D．仅由Y、W 组成的二元化合物难溶于水
考向
04
晶胞的结构分析及计算
16.（四川省内江市2024-2025 学年高三一模）硫化锌（
）是一种优良的电池负极材料，其在充电过程
中晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误的是
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A．基态
原子核外电子的空间运动状态有15 种
B．
在
晶胞和
晶胞中的配位数相同
C．在
体对角线的一维空间上会出现“
”的排布规律
D．充电过程中该电极反应式为
17.（陕西省2024-2025 学年高三一模）磷化硼是一种半导体材料，其晶胞结构如下图所示。已知阿伏加德
罗常数的值为NA，下列说法错误的是
A．晶胞结构中，硼原子的配位数为4
B．磷化硼为分子晶体
C．硼原子与磷原子间的最短距离为
nm
D．磷化硼晶体
g·cm-3
18.（安徽省华大新高考联盟2024 届高三二模）氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力
的固体储氢材料，研究发现，氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构、晶胞参数分别为apm、bpm、
cpm，
。氨硼烷的
超晶胞结构如图所示。下列叙述错误的是
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A．氨硼烷中N 和B 的杂化方式均为
B．氨硼烷能溶于水
C．氨硼烷分子内存在配位键
D．氨硼烷晶体的密度为
19.（吉林省长春市2024-2025 学年高三一模）朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现，其立方晶系
β 型晶胞如下图所示，晶胞参数为anm，A 原子的分数坐标为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值为NA，下列
说法正确的是
A．S 原子的配位数是8
B．晶胞中B 原子分数坐标为
C．该晶体的密度是ρ=
D．相邻两个Hg 的最短距离为
anm
20.（湖北省腾云联盟2024-2025 学年高三联考）铈(Ce，镧系元素)的氧化物是一种常用的催化剂，能作为
汽车尾气的净化器。下图展示的是两种铈的氧化物的晶胞结构(晶胞参数为xnm)。图(b)晶胞中O 原子出现
缺陷，其中Ce 的化合价有
和
。下列说法正确的是
15
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A．Ce 位于元素周期表中的ds 区
B．图(a)晶胞中Ce 的配位数为4
C．图(a)物质的摩尔体积为
D．图(b)晶胞中化合价为
的Ce 的个数为2
16
