石墨、石墨烯、碳纳米管：
1mol金刚石有2molC–C键，金刚石晶体中，每个C与另外4个C形成共价键，最小的环是6元环。 1mol石墨晶体有1.5molC__C键， 石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为2:3，石墨层状晶体中，层与层之间的作用是范德华力，C原子采取的杂化方式是sp2。
1mol SiO2晶体有4mol Si__O键，SiO2晶体中，每个Si原子与4个O成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环是12元环。 【过关练习】
1﹒【2015新课标全国Ⅰ】碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
石墨烯晶体 金刚石晶体
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接______个六元环，每个六元环占有_______个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接____个六元环，六元环中最多有______个C原子在同一平面。
答案：①3 2 ②12（提示：以一个C原子为标准，一个C和4个C相连，则它必然在4个环上，这4个C又和另外3个C相连，必然又在另外3个环上，3×4＝12，所以一个碳原子连接12个六元环。） 4
三、五年真题练习
2011－2015新课标全国卷Ⅰ和Ⅱ《化学选修3：物质结构与性质》
1﹒【2011新课标卷】37．[化学－－选修3：物质结构与性质] （15分） 氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：
请回答下列问题：
（1）由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是________________________________________、
_________________________________________________________；
（2）基态B原子的电子排布式为_________；B和N相比，电负性较大的是_____，BN中B元素的化合价为_________；
（3）在BF3分子中，F－B－F的键角是_______，B原子的杂化轨道类型为_______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4的立体结构为_____________；
（4）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为______________，层间作用力为___________________；
（5）六方氢化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是__________________________g·cm3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。
2﹒【2012新课标卷】37．【化学－－选修3：物质结构与性质】（15分） ⅥA族的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：
（1）S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是________；
－
－
（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为__________________；
（3）Se的原子序数为______，其核外M层电子的排布式为_________________；
（4）H2Se的酸性比H2S_____（填“强”或“弱”）。气态SeO3分子的立体构型为______，SO32离子的立体构型为_________；
（5）H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10请根据结构与性质的关系解释：
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：
___________________________________________________________________________________； ②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：_____________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________；
（6）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm，其密度为_________________________________________（列式并计算），a位置S2离子与b位置Zn2+离子之间的距离为___________________pm（列式表示）。
－
－3
－
和2.5×108，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×102，
－－
3﹒【2013新课标全国Ⅰ】37．[化学－－选修3：物质结构与性质]（15分） 硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。请回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为______，该能层具有的原子轨道数为_____，电子数为_______。
（2）硅主要以硅酸盐、________等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以_________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献_________个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为______________________________________________________。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键 键能/（kJ?mol1） －C－C 356 C－H 413 C－O 336 Si－Si 226 Si－H 318 Si－O 452 ①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是
____________________________________________________________________________________。 ②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______________________________________ __________________________________________________________________________________。 （6）在硅酸盐中，SiO44四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为____，Si与O的原子数之比为________，化学式为________。
－
4﹒【2013新课标全国Ⅱ】37． [化学－－选修3：物质结构与性质]（15分）
前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并－
且A和B+的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。 回答下列问题：
（1）D2+的价层电子排布图为_______________________。 （2）四种元素中第一电离能最小的是____________，电负性最大的是______________。（填元素符号） （3）A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。 ①该化合物的化学式为________；D的配位数为__________；
②列式计算该晶体的密度____________________________________________________g·cm3。 （4）A、B+和C3+三种离子组成的化合物的B3CA6，其中化学键的类型有_____________________；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为____________，配位体是_____________。
－
－
5﹒【2014新课标全国Ⅰ】37．[化学－选修3：物质结构与性质]（15分） 早期发现的一种天然准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe元素组成。回答下列问题：
（1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过___________方法区分晶体、准晶体和非晶体。
（2）基态铁原子有____________个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为：___________可用硫氰化钾检验三价铁离子，形成配合物的颜色为_____________。
（3）新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成氧化亚铜，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________；一摩尔乙醛分子中含有的σ键的数目为：______________。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是：_______________________。氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有四个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有_____________个铜原子。
结构化学 选修3知识点总结（人教版）全国卷适用
