易錯類型09物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

01易錯陷阱（7大陷阱）

【易錯點1】不理解原子核外電子排布原理

【易錯點2】未掌握第一電離能和電負(fù)性大小比較的方法

【易錯點3】不能正確區(qū)分化學(xué)鍵與分子間作用力

【易錯點4】不會判斷分子中原子的雜化軌道類型

【易錯點5】不能用價層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測微粒的立體構(gòu)型

【易錯點6】不能判斷晶體的化學(xué)式、晶體中原子的配位數(shù)、晶體類型

【易錯點7】不能正確計算空間利用率和晶體密度

02易錯題通關(guān)

易錯點1不理解原子核外電子排布原理

【分析】

1．原子核外電子排布三原理

能量最低原子核外電子盡可能占有能量低的軌道，然后依次進入能量較高的軌道，這樣使整個原子處于最

原理低的能量狀態(tài)。

泡利原理1個原子軌道里最多容納2個電子，且自旋方向相反。

電子在能量相同的各個軌道上排布時，電子盡可能分占不同的原子軌道，且自旋方向相同。

洪特規(guī)則

特例：若s、p、d軌道上全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)或全滿(p6、d10、f14)，則結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定！

2．基態(tài)原子核核外電子排布式的表示方法

①用數(shù)字在能級符號的右上角表明該能級上排布的電子數(shù)，這就是電子排布式，例如

K：1s22s22p63s23p64s1

電子排布式

②為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)層電子達到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)

稀有氣體的元素符號外加方括號表示，例如K：[Ar]4s1

每個方框或圓圈代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子。

軌道表示式

如基態(tài)硫原子的軌道表示式為：↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑

1s2s2p3s3p

以下是表示鐵原子和鐵離子的3種不同化學(xué)用語

表示方法FeFe2＋Fe3＋

原子(或離子)結(jié)構(gòu)示意圖4

電子排布式[Ar]3d64s2[Ar]3d6[Ar]3d5

外圍電子排布式(價電子排布式)3d64s2————

↑

軌道表示式[Ar]↑↓↑↑↑↑↑↓[Ar]↑↓↑↑↑[Ar]↑↑↑↑↑

3d4s3d3d

由于能級交錯，3d軌道的能量比4s軌道的能量高，排電子時是先排4s軌道再排3d軌道，而失電

特別提醒

子時，卻先失4s軌道上的電子！

【例1】（2024·山東濰坊昌樂二中一模）已知某元素的原子序數(shù)為31。下列說法錯誤的是

A．該元素位于周期表的p區(qū)

B．該元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族

C．該元素的價電子排布式為3d104s24p1

D．與該元素同族的第三周期元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物具有兩性

【答案】C

【分析】該元素的原子序數(shù)為31，則該元素為鎵元素。

【解析】A．該元素位于周期表的p區(qū)，故A正確；

B．該元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族，故B正確；

C．該元素的價電子排布式為4s24p1，故C錯誤；

D．與該元素同族的第三周期元素為Al元素，Al的最高價氧化物對應(yīng)水化物氫氧化鋁是兩性氫氧化物，故

D正確；

故選C。

【變式1-1】（2024·山東濰坊昌樂二中一模）第ⅣA族元素中C是生物分子骨架的構(gòu)成元素，Si、Ge可

用作半導(dǎo)體材料。下列有關(guān)說法錯誤的是

A．三種元素原子的次外層電子排布均是全充滿狀態(tài)

B．第一電離能：SiP

C．CH4與SiH4中氫元素化合價相同

D．原子半徑GeSiC的原因是電子層數(shù)增加對半徑的影響大于核電荷數(shù)增加的影響

【答案】C

【解析】A．C電子排布式為1s22s22p2，Si電子排布式為1s22s22p63s23p2，Ge電子排布式為

1s22s22p63s23p63d104s24p2，可知次外層均是全充滿狀態(tài)，A錯誤；

B．P電子排布式為1s22s22p63s23p3，P在同周期Si的右側(cè)，同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢，

所以第電離能P>Si，B錯誤；

C．硅由于電負(fù)性小，對共用電子對的吸引能力不強，導(dǎo)致電子對向氫原子核偏離，Si顯+4價，H為-1價。

而CH4中，H為+1價，C正確；

D．同主族元素電子層數(shù)越多半徑越大，描述合理，D錯誤；

故選C。

【變式1-2】（2024屆·湖北·三模）下列比較中前者大于后者的是

A．由鎂原子核形成的微粒電離一個電子所需最低能量：Ne3s1與Ne3s13p1

B．基態(tài)氟原子：未成對電子數(shù)與成對電子數(shù)

C．H-O-H鍵角：H2O與H3O

D．分子的極性：P4與HCN

【答案】A

【詳解】A．激發(fā)態(tài)Mg原子不穩(wěn)定，容易失去電子，且基態(tài)Mg原子失去一個電子是鎂的第二電離能，第

二電離能大于第一電離能，故電離所需能量Ne3s1大于Ne3s13p1，A正確；

B．基態(tài)氟原子未成對電子數(shù)有1個，成對電子數(shù)大于1，故B錯誤；

C．在H2O與H3O中，中心原子都采用sp3雜化。H2O分子中有兩對孤電子對，而H3O中只有一對孤電子

對。由于孤電子對之間的排斥力隨著孤電子對數(shù)量的減少而減小，因此H3O中的H-O-H鍵角會比H2O中

的H-O-H鍵角大，C錯誤；

D．白磷分子的構(gòu)型是正四面體，四個磷原子位于正四面體的四個頂點上，這種結(jié)構(gòu)是對稱的，分子是非極

性分子，HCN是極性分子，D錯誤；

故選A。

易錯點2未掌握第一電離能和電負(fù)性大小比較的方法

【分析】

同周期從左到右，第一電離能有逐漸增大的趨勢，稀有氣體的第一電離能最大

遞變性

同主族從上到下，第一電離能有逐漸減小的趨勢。

電離能①判斷元素金屬性的強弱：電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強；反之越弱

應(yīng)用②判斷元素的化合價：如果某元素的In＋1?In，則該元素的常見化合價為＋n，如鈉元素

I2?I1，所以鈉元素的化合價為＋1

同周期從左到右，主族元素電負(fù)性逐漸增大

遞變性

同一主族從上到下，元素電負(fù)性呈現(xiàn)減小的趨勢

電負(fù)性①判斷金屬性懷非金屬性強弱：金屬的電負(fù)性通常小于1.8

應(yīng)用②判斷元素在化合物中的價態(tài)：電負(fù)性大者顯負(fù)價

③判斷化學(xué)鍵類型：兩元素的電負(fù)性差值大于1.7為離子鍵

【例2】（2024·安徽卷）某催化劑結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列說法錯誤的是

A．該物質(zhì)中Ni為+2價B．基態(tài)原子的第一電離能：Cl>P

C．該物質(zhì)中C和P均采取sp2雜化D．基態(tài)Ni原子價電子排布式為3d84s2

【答案】C

【解析】由結(jié)構(gòu)簡式可知，P原子的3個孤電子與苯環(huán)形成共用電子對，P原子剩余的孤電子對與Ni形成

配位鍵，Cl-提供孤電子對，與Ni形成配位鍵，由于整個分子呈電中性，故該物質(zhì)中Ni為+2價，A項正確；

同周期元素隨著原子序數(shù)的增大，第一電離能有增大趨勢，故基態(tài)原子的第一電離能：Cl＞P，B項正確；

該物質(zhì)中，C均存在于苯環(huán)上，采取sp2雜化，P與苯環(huán)形成3對共用電子對，剩余的孤電子對與Ni形成配

位鍵，價層電子對數(shù)為4，采取sp3雜化，C項錯誤；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，D項正確。

【變式2-1】（2023·北京卷）下列事實不能通過比較氟元素和氯元素的電負(fù)性進行解釋的是

A．FF鍵的鍵能小于ClCl鍵的鍵能

B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka

C．氟化氫分子的極性強于氯化氫分子的極性

D．氣態(tài)氟化氫中存在(HF)2，而氣態(tài)氯化氫中是HCl分子

【答案】A

【詳解】A．F原子半徑小，電子云密度大，兩個原子間的斥力較強，F(xiàn)F鍵不穩(wěn)定，因此FF鍵的鍵能

小于ClCl鍵的鍵能，與電負(fù)性無關(guān)，A符合題意；

B．氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性。FC鍵的極性大于ClC鍵的極性，使F3C—的極性大于Cl3C—的極性，

導(dǎo)致三氟乙酸的羧基中的羥基極性更大，更容易電離出氫離子，酸性更強，B不符合題意；

C．氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性，F(xiàn)H鍵的極性大于ClH鍵的極性，導(dǎo)致HF分子極性強于HCl，C不符

合題意；

D．氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性，與氟原子相連的氫原子可以與另外的氟原子形成分子間氫鍵，因此氣態(tài)氟

化氫中存在，不符合題意；

HF2D

故選A。

易錯點3不能正確區(qū)分化學(xué)鍵與分子間作用力

【分析】

1.化學(xué)鍵的類型

分類形成共價鍵的形成共價鍵的原子間

依據(jù)原子軌道重疊方式電子對是否偏移共用電子對的數(shù)目

σ鍵π鍵極性鍵非極性鍵單鍵雙鍵三鍵

電子云電子云“肩原子間有原子間有原子間有

類型共用電子對共用電子對

“頭碰頭”重疊并肩”重疊一對共用兩對共用三對共用

發(fā)生偏移不發(fā)生偏移

s—ss—pp—pp—p電子對電子對電子對

實例H2HClCl2N2HClI2HClCH2＝CH≡CH

CH2

σ鍵和π鍵判斷：①σ鍵穩(wěn)定，π鍵活潑；②共價單鍵是σ鍵；③共價雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵；④共

提醒

價三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵。

σ鍵和π鍵的識別和計算

鍵線式呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，不能忽略省去的碳?xì)滏I

含有苯環(huán)的結(jié)構(gòu)，不能忽略苯環(huán)中的碳?xì)滏I

σ鍵和π鍵的識別

1mol苯分子中含有σ鍵的物質(zhì)的量為12mol。乙炔分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比是3∶2。

HCOONa中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比是3∶1

由內(nèi)界與外界組成的配合物：內(nèi)界和外界之間一般存在離子鍵，如[Cu(NH3)4]SO4中，

2＋2－

配合物中的σ鍵和π[Cu(NH3)4]與SO4之間是離子鍵，內(nèi)界與外界中均含有σ鍵。1mol[Cu(NH3)4]SO4中

鍵(一般，配位鍵是含有σ鍵的物質(zhì)的量為20mol

σ鍵)無外界的配合物，直接計算內(nèi)界中的σ鍵數(shù)目。1mol[Fe(CO)5]中含有σ鍵的物質(zhì)的量為

10mol，π鍵的物質(zhì)的量為10mol

2．分子間作用力

(1)概念：物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力，稱為分子間作用力。

(2)分類：分子間作用力最常見的是范德華力和氫鍵。

(3)強弱：范德華力＜?xì)滏I＜化學(xué)鍵。

(4)范德華力主要影響物質(zhì)的熔點、沸點、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強，物質(zhì)的熔點、沸點越高，硬

度越大。一般來說，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸增大。

(5)氫鍵

①形成：已經(jīng)與電負(fù)性很強的原子形成共價鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個分子中電負(fù)性

很強的原子之間的作用力，稱為氫鍵。

②表示方法：A—H…B

③特征：具有一定的方向性和飽和性。

④分類：氫鍵包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。

⑤分子間氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響

主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點升高，對電離和溶解度等產(chǎn)生影響。

3．分子的性質(zhì)

(1)分子的極性

類型非極性分子極性分子

形成原因正電荷中心和負(fù)電荷中心重合的分子正電荷中心和負(fù)電荷中心不重合的分子

存在的共價鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵或極性鍵

分子內(nèi)原子排列對稱不對稱

①非極性分子與極性分子的判斷

雙原子分子單質(zhì)正負(fù)電荷中心重合非極性分子結(jié)構(gòu)對稱多原子分子結(jié)構(gòu)不對稱正負(fù)電荷中心不重合

極性分子→化合物

②對于ABn型分子，一般情況下，若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數(shù)，則該分子

為非極性分子，否則為極性分子。

③鍵的極性、分子空間構(gòu)型與分子極性的關(guān)系

類型實例鍵的極性空間構(gòu)型分子極性

X2H2、N2非極性鍵直線形非極性分子

XYHCl、NO極性鍵直線形極性分子

CO2、CS2極性鍵直線形非極性分子

XY2

SO2極性鍵V形極性分子

(X2Y)

H2O、H2S極性鍵V形極性分子

BF3極性鍵平面正三角形非極性分子

XY3

NH3極性鍵三角錐形極性分子

XY4CH4、CCl4極性鍵正四面體形非極性分子

(2)分子的溶解性

①“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。若能形成氫鍵，

則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。

②“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羥基相近)，而戊醇在水中

的溶解度明顯減小。

③“相似相溶”規(guī)律可用于解釋一些物質(zhì)溶解現(xiàn)象，如HCl(極性分子)易溶于H2O(極性溶劑)，可做噴泉實驗；

苯(非極性溶劑)可萃取水(極性溶劑)中的溴(非極性分子)。

(3)分子的手性

①手性異構(gòu)：具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間里

不能重疊的現(xiàn)象。

②手性分子：具有手性異構(gòu)體的分子。

③手性碳原子：在有機物分子中，連有四個不同基團或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，

如。

(4)無機含氧酸分子的酸性

對于同一種元素的無機含氧酸來說，該元素的化合價越高，其含氧酸的酸性越強。如果把含氧酸的通式寫

成(HO)mROn，R相同時，n值越大，R的正電性越高，R—O—H中的氧原子的電子就會越向R偏移，在水

＋

分子的作用下，就越容易電離出H，酸性也就越強。如H2SO3可寫成(HO)2SO，n＝1；H2SO4可寫成(HO)2SO2,

>>>>>

n＝2。所以酸性：H2SO4H2SO3。同理，酸性：HNO3HNO2，HClO4HClO3HClO2HClO。

【例3】（2024·黑吉遼卷）如下反應(yīng)相關(guān)元素中，W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，基態(tài)

X原子的核外電子有5種空間運動狀態(tài)，基態(tài)Y、Z原子有兩個未成對電子，Q是ds區(qū)元素，焰色試驗呈

綠色。下列說法錯誤的是

逐漸通入XW3至過量

溶液溶液

QZY4QZX4Y4W12

A．單質(zhì)沸點：Z>Y>WB．簡單氫化物鍵角：XY

C．反應(yīng)過程中有藍色沉淀產(chǎn)生D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y

【答案】D

【解析】Q是ds區(qū)元素，焰色試驗呈綠色，則Q為Cu元素；空間運動狀態(tài)數(shù)是指電子占據(jù)的軌道數(shù)，基

態(tài)X原子的核外電子有5種空間運動狀態(tài)，則X為第2周期元素，滿足此條件的主族元素有N(1s22s22p3)、

O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5)；X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大，基態(tài)Y、Z原子有兩個未成對電子，若Y、Z

為第2周期元素，則滿足條件的可能為C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4)，C原子序數(shù)小于N，所以Y不可能為C，

若Y、Z為第3周期元素，則滿足條件的可能為Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4)，Y、Z可與Cu形成

2-

CuZY4，而O、Si、S中只有O和S形成的SO4才能形成CuZY4，所以Y、Z分別為O、S元素，則X只能

為N；W能與X形成WX3，則W為IA族或VIIA族元素，但W原子序數(shù)小于N，所以W為H元素，綜

上所述，W、X、Y、Z、Q分別為H、N、O、S、Cu。W、Y、Z分別為H、O、S，S單質(zhì)常溫下呈固態(tài)，

其沸點高于氧氣和氫氣，O2和H2均為分子晶體，O2的相對分子質(zhì)量大于H2，O2的范德華力大于H2，所以

沸點O2＞H2，即沸點S＞O2＞H2，A項正確；Y、X的簡單氫化物分別為H2O和NH3，H2O的中心原子O

1

原子的價層電子對數(shù)為2+×(6-2×1)=4、孤電子對數(shù)為2，空間構(gòu)型為V形，鍵角約105o，NH3的中心原

2

1

子N原子的價層電子對數(shù)為3+×(5-3×1)=4、孤電子對數(shù)為1，空間構(gòu)型為三角錐形，鍵角約107o18′，所

2

以鍵角：XY，B項正確；硫酸銅溶液中滴加氨水，氨水不足時生成藍色沉淀氫氧化銅，氨水過量時氫氧

化銅溶解，生成Cu(NH3)4SO4，即反應(yīng)過程中有藍色沉淀產(chǎn)生，C項正確；QZX4Y4W12為Cu(NH3)4SO4，其

中銅離子提供空軌道、NH3的N原子提供孤電子對，兩者形成配位鍵，配位原子為N，D項錯誤。

【變式3-1】（2024·湖北卷）結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。下列事實解釋錯誤的是

事實解釋

A甘油是黏稠液體甘油分子間的氫鍵較強

B王水溶解鉑濃鹽酸增強了濃硝酸的氧化性

C冰的密度小于干冰冰晶體中水分子的空間利用率相對較低

D石墨能導(dǎo)電未雜化的p軌道重疊使電子可在整個碳原子平面內(nèi)運動

A．AB．BC．CD．D

【答案】B

【解析】A．甘油分子中有3個羥基，分子間可以形成更多的氫鍵，且O元素的電負(fù)性較大，故其分子間

形成的氫鍵較強，因此甘油是黏稠液體，A正確；

B．王水溶解鉑，是因為濃鹽酸提供的Cl能與被硝酸氧化產(chǎn)生的高價態(tài)的鉑離子形成穩(wěn)定的配合物從而促

進鉑的溶解，在這個過程中濃鹽酸沒有表現(xiàn)氧化性，B不正確；

C．冰晶體中水分子間形成較多的氫鍵，由于氫鍵具有方向性，因此，水分子間形成氫鍵后空隙變大，冰晶

體中水分子的空間利用率相對較低，冰的密度小于干冰，C正確；

D．石墨屬于混合型晶體，在石墨的二維結(jié)構(gòu)平面內(nèi)，第個碳原子以C—C鍵與相鄰的3個碳原子結(jié)合，形

成六元環(huán)層。碳原子有4個價電子，而每個碳原子僅用3個價電子通過sp2雜化軌道與相鄰的碳原子形成共

價鍵，還有1個電子處于碳原子的未雜化的2p軌道上，層內(nèi)碳原子的這些p軌道相互平行，相鄰碳原子p

軌道相互重疊形成大π鍵，這些p軌道的電子可以在整個層內(nèi)運動，因此石墨能導(dǎo)電，D正確；

綜上所述，本題選B。

易錯點4不會判斷分子中原子的雜化軌道類型

【分析】

判斷分子中心原子的雜化類型方法

①根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型判斷

a.若雜化軌道在空間的分布為正四面體形或三角錐形，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化。

b.若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化。

c.若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。

②根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷

若雜化軌道之間的夾角為109°28′，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120°，則分

子的中心原子發(fā)生sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180°，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。

③根據(jù)等電子原理進行判斷

－－

如CO2是直線形分子，CNS、N3與CO2是等電子體，所以分子構(gòu)型均為直線形，中心原子均采用sp雜化。

④根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)判斷

如中心原子的價層電子對數(shù)為4，是sp3雜化，為3是sp2雜化，為2是sp雜化。

⑤根據(jù)分子或離子中有無π鍵及π鍵數(shù)目判斷

如沒有π鍵為sp3雜化，含一個π鍵為sp2雜化，含兩個π鍵為sp雜化。

【例4】（2024·湖北卷）基本概念和理論是化學(xué)思維的基石。下列敘述錯誤的是

A．VSEPR理論認(rèn)為VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)相同

B．元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律稱為元素周期律

C．泡利原理認(rèn)為一個原子軌道內(nèi)最多只能容納兩個自旋相反的電子

D．sp3雜化軌道由1個s軌道和3個p軌道混雜而成

【答案】A

【解析】VSEPR模型是價層電子對的空間結(jié)構(gòu)模型，而分子的空間結(jié)構(gòu)指的是成鍵電子對的空間結(jié)構(gòu)，不

包括孤電子對，當(dāng)中心原子無孤電子對時，兩者空間結(jié)構(gòu)相同，當(dāng)中心原子有孤電子對時，兩者空間結(jié)構(gòu)

不同，A項錯誤；元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化，這一規(guī)律叫元素周期律，元素性

質(zhì)的周期性的變化是元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果，B項正確；在一個原子軌道里，最多

只能容納2個電子，它們的自旋相反，這個原理被稱為泡利原理，C項正確；1個s軌道和3個p軌道混雜

形成4個能量相同、方向不同的軌道，稱為sp3雜化軌道，D項正確。

【變式4-1】（2024·山東濱州二模）SiCl4與N甲基咪唑(，其中含五元平面環(huán))反應(yīng)可以得

到M，其結(jié)構(gòu)如圖。

下列說法正確的是

23

A．M2中碳原子和氮原子的雜化方式均有sp、sp

B．SiCl4比CCl4易水解的因素有Si有更多的價層軌道

C．M2中最多29個原子共面

D．N-甲基咪唑的堿性弱于咪唑

【答案】B

【解析】A．由其中含五元平面環(huán)可知，氮原子只有sp2，A錯誤；

B．Si有更多的價層軌道能容納孤電子對，所以SiCl4比CCl4易水解，B正確；

C．由其中含五元平面環(huán)可知該結(jié)構(gòu)中最多10個原子共面，又

中最多4個和硅共面，即M2中最多41個原子共面，C錯誤；

D．甲基是推電子基團，

易錯點5不能用價層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測微粒的立體構(gòu)型

【分析】

1．價層電子對數(shù)計算

價層電子對數(shù)(n)n＝σ鍵數(shù)＋中心原子上的孤電子對數(shù)說明：σ鍵電子對數(shù)＝中心原子結(jié)合的原子數(shù)

①a表示中心原子的價電子數(shù)

對于主族元素：a＝原子的最外層電子數(shù)

對于陽離子：a＝中心原子的價電子數(shù)－離子的電荷數(shù)

中心原子上的孤1

f＝(a－xb)對于陰離子：a＝中心原子的價電子數(shù)＋離子的電荷數(shù)(絕對值)

電子對數(shù)(f)2

②x表示與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。

③b表示與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)(氫為1，其他原子

＝8－該原子的價電子數(shù))

2．空間構(gòu)型判斷

價層電子對數(shù)成鍵對數(shù)孤電子對數(shù)電子對空間構(gòu)型(理想幾何構(gòu)型)分子空間構(gòu)型(實際幾何械型)實例

220直線形直線形BeCl2

30三角形BF3

3平面正三角形

21V形SnBr2

40正四面體形CH4

431正四面體形三角錐形NH3

22V形H2O

【例5】（2024·甘肅卷）溫室氣體N2O在催化劑作用下可分解為O2和N2，也可作為氧化劑氧化苯制苯酚。

下列說法錯誤的是

+

A．相同條件下N2比O2穩(wěn)定B．N2O與NO2的空間構(gòu)型相同

C．N2O中N-O鍵比N-N鍵更易斷裂D．N2O中σ鍵和大π鍵的數(shù)目不相等

【答案】D

【解析】A．N2分子中存在的NN，O2分子中雖然也存在叁鍵，但是其鍵能小于NN，因此，相同條

件下N2比O2穩(wěn)定，A正確；

+

B．N2O與NO2均為CO2的等電子體，故其均為直線形分子，兩者空間構(gòu)型相同，B正確；

C．N2O的中心原子是N，其在催化劑作用下可分解為O2和N2，說明N2O中N-O鍵比N-N鍵更易斷裂，C

正確；

D．N2O中σ鍵和大π鍵的數(shù)目均為2，因此，σ鍵和大π鍵的數(shù)目相等，D不正確；

綜上所述，本題選D。

【變式5-1】（2023·湖北卷）價層電子對互斥理論可以預(yù)測某些微粒的空間結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是

A．CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體

22

B．SO3和CO3的空間構(gòu)型均為平面三角形

C．CF4和SF4均為非極性分子

D．XeF2與XeO2的鍵角相等

【答案】A

【詳解】A．甲烷分子的中心原子的價層電子對為4，水分子的中心原子價層電子對也為4，所以他們的VSEPR

模型都是四面體，A正確；

2222

B．SO3的孤電子對為1，CO3的孤電子對為0，所以SO3的空間構(gòu)型為三角錐形，CO3的空間構(gòu)型為平

面三角形，B錯誤，

C．CH4為正四面體結(jié)構(gòu)，為非極性分子，SF4中心原子有孤電子對，為極性分子，C錯誤；

D．XeF2和XeO2分子中，孤電子對不相等，孤電子對越多，排斥力越大，所以鍵角不等，D錯誤；

故選A。

易錯點6不能判斷晶體的化學(xué)式、晶體中原子的配位數(shù)、晶體類型

【分析】

1．晶胞結(jié)構(gòu)的分析

(1)判斷某種微粒周圍等距且緊鄰的微粒數(shù)目時，要注意運用三維想象法。如NaCl晶體中，Na＋周圍的Na＋

數(shù)目(Na＋用“”表示)：

每個面上有4個，共計12個。

(2)記住常見晶體如干冰、冰、金剛石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等的空間結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特點。當(dāng)題

中信息給出的某種晶胞空間結(jié)構(gòu)與常見晶胞的空間結(jié)構(gòu)相同時，可以直接套用該種結(jié)構(gòu)。

2．晶胞中微粒數(shù)目的計算方法——均攤法

(1)原則：晶胞中任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額

就是1。

n

(2)方法

A.長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的微粒數(shù)的計算方法如圖所示：

B.非長方體晶胞中粒子視具體情況而定：

a．三棱柱b．六棱柱

熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目。當(dāng)題中信息給出的某種晶胞空間結(jié)構(gòu)與常見晶胞的空間

結(jié)構(gòu)相同時，可以直接套用該種結(jié)構(gòu)。

A．NaCl(含4個Na，4個Cl-)

B．干冰(含4個CO2)

2+-

C．CaF2(含4個Ca，8個F)

D．金剛石(含8個C)

E．體心立方(含2個原子)

F．面心立方(含4個原子)

3．“均攤法”在晶胞組成計算中的應(yīng)用

(1)計算一個晶胞中微粒的數(shù)目

非平行六面體形晶胞中微粒數(shù)目的計算同樣可用“均攤法”，其關(guān)鍵仍是確定一個微粒為幾個晶胞所共有。例

如，石墨晶胞：

11

每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(1個碳原子)對六邊形的貢獻為，那么一個六邊形實際有6×＝2個碳

33

原子。

又如，六棱柱晶胞(MgB2晶胞)如圖：。頂點上的原子為6個晶胞(同層3個，上層或下層

11

3個)共有，面上的原子為2個晶胞共有，因此鎂原子個數(shù)為12×＋2×＝3個，硼原子個數(shù)為6。

62

(2)計算化學(xué)式

(3)①單位換算：1nm＝10－7cm、1pm＝10－10cm

②金屬晶體中體心立方、面心立方堆積中的幾組公式(設(shè)棱長為a)

a．面對角線長：2ab．體對角線長：3ac．體心立方堆積：4r＝3a(r為原子半徑)

d．面心立方堆積：4r＝2a(r為原子半徑)

4．晶胞中的配位數(shù)

（1）晶體中原子(或分子)的配位數(shù)：若晶體中的微粒為同種原子或同種分子，則某原子(或分子)的配位數(shù)指

的是該原子(或分子)最接近且等距離的原子(或分子)的數(shù)目。常見晶胞的配位數(shù)如下：

簡單立方：配位數(shù)為6面心立方：配位數(shù)為12體心立方：配位數(shù)為8

（2）離子晶體的配位數(shù)：指一個離子周圍最接近且等距離的異種電性離子的數(shù)目。

以NaCl晶體為例

①找一個與其離子連接情況最清晰的離子，如圖中心的灰球(Cl－)。

②數(shù)一下與該離子周圍距離最近的異種電性離子數(shù)，如圖標(biāo)數(shù)字的面心白球(Na＋)。

確定Cl－的配位數(shù)為6，同樣方法可確定Na＋的配位數(shù)也為6。

5.判斷晶體類型的方法

(1)主要是根據(jù)各類晶體的特征性質(zhì)判斷

如低熔、沸點的化合物形成分子晶體；熔、沸點較高，且在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物形成離

子晶體；熔、沸點很高，不導(dǎo)電，不溶于一般溶劑的物質(zhì)形成原子晶體；晶體能導(dǎo)電、傳熱、具有延展性

的為金屬晶體。

(2)根據(jù)物質(zhì)的類別判斷

金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體；大多數(shù)非金屬單

質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機物(除

有機鹽外)是分子晶體。常見的共價晶體中單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等；常見的共價晶體中化合物有

碳化硅、二氧化硅等。金屬單質(zhì)(注：汞在常溫為液體)與合金是金屬晶體。

【例6】（2024·湖北卷）黃金按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分級，純金為24K。Au-Cu合金的三種晶胞結(jié)構(gòu)如圖，Ⅱ和Ⅲ是

立方晶胞。下列說法錯誤的是

A．I為18K金

B．Ⅱ中Au的配位數(shù)是12

C．Ⅲ中最小核間距Au-Cu<Au-Au

D．I、Ⅱ、Ⅲ中，Au與Cu原子個數(shù)比依次為1:1、1:3、3:1

【答案】C

18

【解析】由24K金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%，則18K金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=75%，I中Au和Cu原子個

24

197

數(shù)比值為1:1，則Au的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：100%75%，A項正確；Ⅱ中Au處于立方體的八個頂點，

19764

Au的配位數(shù)指距離最近的Cu，Cu處于面心處，類似于二氧化碳晶胞結(jié)構(gòu)，二氧化碳分子周圍距離最近的

2

二氧化碳有12個，則Au的配位數(shù)為12，B項正確；設(shè)Ⅲ的晶胞參數(shù)為a，Au-Cu的核間距為a，Au-Au

2

2

的最小核間距也為a，最小核間距Au-Cu=Au-Au，C項錯誤；I中，Au處于內(nèi)部，Cu處于晶胞的八個

2

頂點，其原子個數(shù)比為1:1；Ⅱ中，Au處于立方體的八個頂點，Cu處于面心，其原子個數(shù)比為：

1111

8:61:3；Ⅲ中，Au處于立方體的面心，Cu處于頂點，其原子個數(shù)比為6:83:1；D項正

8228

確。

易錯點7不能正確計算空間利用率和晶體密度

【分析】

1.空間利用率(η)

(1)概念：指構(gòu)成晶體的原子、離子或分子總體積在整個晶體空間中所占有的體積百分比。

(2)金屬晶體空間利用率

球體積

空間利用率＝×100%，球體積為金屬原子的總體積。

晶胞體積

(3)空間利用率的計算

①簡單立方堆積

設(shè)原子半徑為R，由于原子在晶胞棱的方向上相切，可以計算出晶胞參數(shù)：a＝b＝c＝2R，α＝β＝γ＝90°。

每個晶胞中包含一個原子。

44

1×πR31×πR3

η＝3×100%＝3×100%≈52.36%。

a32R3

②體心立方堆積

43

設(shè)原子半徑為R，由于原子在晶胞體對角線方向上相切，可以計算出晶胞參數(shù)：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ

3

＝90°。每個晶胞中包含兩個原子。

43

42×πR

2×πR33

＝3＝。

η×100%43R×100%≈68.02%

a3

33

③面心立方最密堆積

設(shè)原子半徑為R，由于原子在晶胞面對角線方向上相切，可以計算出晶胞參數(shù)：a＝b＝c＝22R，α＝β＝γ

＝90°。每個晶胞中包含四個原子。

44

4×πR34×πR3

η＝3×100%＝3×100%≈74.05%。

a322R3

④六方最密堆積

26

設(shè)原子半徑為R，根據(jù)原子在晶胞中的相切關(guān)系，可以計算出晶胞參數(shù)：a＝b＝2R，c＝a≈1.633a，α＝β

3

＝90°，γ＝120°。每個晶胞中包含兩個原子。

4

2×πR343

32×πR

η＝×100%＝3×100%≈74.05%。

3a

a××c2R×3R×1.633×2R

2

⑤金剛石型堆積

設(shè)原子半徑為R，由于原子在晶胞體對角線方向上相切(相鄰兩個碳原子之間的距離為晶

83

胞體對角線的四分之一)，可以計算出晶胞參數(shù)：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ＝90°。每個

3

晶胞中包含八個原子。

43

48×πR

8×πR33

＝3＝。

η×100%83R×100%≈34.01%

a3

33

2．晶體密度的計算

(1)計算晶胞的質(zhì)量，進而計算晶體的密度

N·M

計算公式：ρ＝。

NA·V

式中N與晶胞的組成有關(guān)，M為晶體的摩爾質(zhì)量，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，V為晶胞的體積，其單位為

cm3，ρ為晶體的密度，其單位為g·cm－3。

(2)計算晶胞中微粒間的距離或晶胞參數(shù)

3N·M

立方晶胞參數(shù)a＝。

NA·ρ

－7－10

(3)長度算關(guān)系式：1nm＝1×10cm；1pm＝1×10cm

【例7】（2024·河北卷）金屬鉍及其化合物廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、醫(yī)藥等領(lǐng)域。如圖是鉍的一種氟化物的

立方晶胞及晶胞中MNPQ點的截面圖，晶胞的邊長為apm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是

A．該鉍氟化物的化學(xué)式為BiF3

11

B．粒子S、T之間的距離為apm

4

1064

-3

C．該晶體的密度為3-30gcm

NAa10

D．晶體中與鉍離子最近且等距的氟離子有6個

【答案】B

111

【解析】根據(jù)題給晶胞結(jié)構(gòu)，由均攤法可知，每個晶胞中含有1+12=4個Bi3，含有8+8+6=12個

482

-

F，故該鉍氟化物的化學(xué)式為BiF3，A項正確；將晶胞均分為8個小立方體，由晶胞中MNPQ點的截面圖

可知，晶胞體內(nèi)的8個F-位于8個小立方體的體心，以M為原點建立坐標(biāo)系，令N的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,1)，

11

與Q、M均在同一條棱上的F-的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,0,0)，則T的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為1,,，S的原子分?jǐn)?shù)

22

222

1131111311

坐標(biāo)為,,，所以粒子S、T之間的距離為1-+-+-apm=apm，B項正確；

444424244

由A項分析可知，每個晶胞中有4個Bi3+、12個F-，晶胞體積為(apm)3=a310-30cm3，則晶體密度為

m4(209193)-31064-3

ρ==3-30gcm=3-30gcm，C項正確；以晶胞體心處鉍離子為分析對象，距離其

VNAa10NAa10

最近且等距的氟離子位于晶胞體內(nèi)，為將晶胞均分為8個小立方體后，每個小立方體的體心的F-，即有8

個，D項錯誤。

【變式7-1】（2023·湖北卷）鑭La和H可以形成一系列晶體材料LaHn，在儲氫和超導(dǎo)等領(lǐng)域具有重要

應(yīng)用。LaHn，屬于立方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示。高壓下，LaH2中的每個H結(jié)合4個H形成類似CH4

的結(jié)構(gòu)，即得到晶體LaHx。下列說法錯誤的是

A．LaH2晶體中La的配位數(shù)為8

B．晶體中H和H的最短距離：LaH2LaHx

C．在LaHx晶胞中，H形成一個頂點數(shù)為40的閉合多面體籠

40

gcm3

D．LaH單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為3

x4.841086.021023

【答案】C

【詳解】A．由LaH2的晶胞結(jié)構(gòu)可知，La位于頂點和面心，晶胞內(nèi)8個小立方體的中心各有1個H原子，

若以頂點La研究，與之最近的H原子有8個，則La的配位數(shù)為8，故A正確；

B．由LaHx晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，H和H之間的最短距離變小，則晶體

中H和H的最短距離：LaH2LaHx，故B正確；

C．由題干信息可知，在LaHx晶胞中，每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)有8個，頂點

數(shù)為48=32，且不是閉合的結(jié)構(gòu)，故C錯誤；

40

-103-833

D．1個LaHx晶胞中含有58=40個H原子，含H質(zhì)量為g，晶胞的體積為(484.010cm)=(4.8410)cm，

NA

40

gcm3

則LaH單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為3，故D正確；

x4.841086.021023

答案選C。

1．（2024·山東名校聯(lián)考一模）下列分子屬于非極性分子的是

A．COSB．HCHOC．SO3D．CH2Cl2

【答案】C

【解析】A．COS分子不對稱，屬于極性分子，故A不符合題意；

B．HCHO沒有非極性鍵，都是極性鍵，HCHO也是極性分子，故B不符合題意；

C．三氧化硫是平面形分子，三個硫氧鍵完全等價，偶極矩為0，所以為非極性分子，故C符合題意；

D．CH2Cl2相當(dāng)于甲烷中兩個氫原子替換為氯原子，由于氯原子的非金屬性比碳原子強，所以CH2Cl2是極

性分子，故D不符合題意；

故答案選C。

2．（2024·山東菏澤一模）下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說法正確的是

A．第2周期元素中，第一電離能介于B、N之間的有1種

B．酸性：CH3COOHCCl3COOHCF3COOH

C．H2S與SO2中心原子的雜化方式相同，均為V形結(jié)構(gòu)

．乙二胺的沸點比三甲胺高的原因是乙二胺存在分子間氫鍵，三甲胺存在

DH2NCH2CH2NH2NCH33

分子內(nèi)氫鍵

【答案】B

【解析】A．同周期元素中第一電離能呈增大趨勢，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于ⅥA族，則第2

周期元素中，第一電離能介于B、N之間的有Be、C、O三種，故A錯誤；

B．電負(fù)性F>