高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題16 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件 魯科版.ppt

專題十六物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 選修 知識精講 考點(diǎn)一基態(tài)原子的核外電子排布 1 排布規(guī)律 1 能量最低原理 基態(tài)原子核外電子優(yōu)先占據(jù)能量最低的原子軌道 如ge 1s22s22p63s23p63d104s24p2 2 泡利不相容原理 每個原子軌道上最多只能容納2個自旋狀態(tài)不同的電子 3 洪特規(guī)則 原子核外電子在能量相同的各軌道上排布時 電子盡可能分占不同的原子軌道 且自旋狀態(tài)相同 2 表示方法 1 電子排布式按電子排入各電子層中各能級的先后順序 用能級符號依次寫出各能級中的電子數(shù) 同時注意特例 如 cu 1s22s22p63s23p63d104s1 2 簡化電子排布式 稀有氣體 價層電子 的形式表示 如 cu ar 3d104s1 3 軌道表示式用方框表示原子軌道 用 或 表示自旋方向不同的電子 按排入各電子層中各能級的先后順序和在軌道中的排布情況書寫 如s 題組集訓(xùn) 1 基態(tài)fe原子有 個未成對電子 fe3 的電子排布式為 可用硫氰化鉀檢驗(yàn)fe3 形成的配合物的顏色為 解析基態(tài)fe原子的核外電子排布式為 ar 3d64s2 其中3d軌道有4個軌道未充滿 含有4個未成對電子 fe原子失去4s軌道的2個電子和3d軌道的1個電子形成fe3 則其電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或 ar 3d5 檢驗(yàn)fe3 時 fe3 與scn 形成配合物而使溶液顯血紅色 4 1s22s22p63s23p63d5或 ar 3d5 血紅色 2 cu 基態(tài)核外電子排布式為 解析cu的原子序數(shù)為29 根據(jù)洪特規(guī)則特例 能量相同的原子軌道在全充滿 如p6和d10 半充滿 如p3和d5 和全空 如p0和d0 狀態(tài)時 體系的能量較低 原子較穩(wěn)定 因此cu原子的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1 故cu 核外基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d10 ar 3d10或1s22s22p63s23p63d10 3 na位于元素周期表第 周期第 族 s的基態(tài)原子核外有 個未成對電子 si的基態(tài)原子核外電子排布式為 解析na元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s1 則na位于元素周期表中第三周期第 a族 s元素基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4 其中3p軌道有兩個未成對電子 si元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2或 ne 3s23p2 三 a 2 1s22s22p63s23p2或 ne 3s23p2 4 xy2是紅棕色氣體 y基態(tài)原子的電子排布式是 5 基態(tài)硼原子的電子排布式為 解析b的原子序數(shù)為5 故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1 6 31ga基態(tài)原子的核外電子排布式是 1s22s22p4 1s22s22p1 1s22s22p63s23p63d104s24p1 7 ni2 的價電子排布圖為 3d 反思?xì)w納 兩原理 一規(guī)則 的正確理解1 原子核外電子排布符合能量最低原理 洪特規(guī)則 泡利不相容原理 若違背其一 則電子能量不處于最低狀態(tài) 易誤警示在寫基態(tài)原子的電子排布圖時 常出現(xiàn)以下錯誤 1 違反能量最低原理 2 違反泡利不相容原理 3 違反洪特規(guī)則 4 違反洪特規(guī)則 反思?xì)w納 2 同能級的軌道半充滿 全充滿或全空狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定如np3 np6cr 3d54s1mn 3d54s2cu 3d104s1zn 3d104s2 考點(diǎn)二元素的電離能和電負(fù)性 知識精講 1 元素的電離能第一電離能 氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量叫做第一電離能 常用符號i1表示 單位為kj mol 1 1 原子核外電子排布的周期性隨著原子序數(shù)的增加 元素原子的外圍電子排布呈現(xiàn)周期性的變化 每隔一定數(shù)目的元素 元素原子的外圍電子排布重復(fù)出現(xiàn)從到的周期性變化 2 元素第一電離能的周期性變化隨著原子序數(shù)的遞增 元素的第一電離能呈周期性變化 同周期從左到右 第一電離能有逐漸的趨勢 稀有氣體的第一電離能最 堿金屬的第一電離能最 ns1 ns2np6 增大 大 小 同主族從上到下 第一電離能有逐漸的趨勢 說明同周期元素 從左到右第一電離能呈增大趨勢 電子亞層結(jié)構(gòu)為全滿 半滿時較相鄰元素要大即第 a族 第 a族元素的第一電離能分別大于同周期相鄰元素 如be n mg p 減小 3 元素電離能的應(yīng)用 判斷元素金屬性的強(qiáng)弱電離能越小 金屬越容易失去電子 金屬性越強(qiáng) 反之越弱 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價 如鈉元素i2 i1 所以鈉元素的化合價為 1價 2 元素的電負(fù)性 1 元素電負(fù)性的周期性變化元素的電負(fù)性 不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小叫做該元素的電負(fù)性 隨著原子序數(shù)的遞增 元素的電負(fù)性呈周期性變化 同周期從左到右 主族元素電負(fù)性逐漸 同一主族從上到下 元素電負(fù)性呈現(xiàn)的趨勢 增大 減小 2 題組集訓(xùn) 1 在n o s中第一電離能最大的是 2 已知z基態(tài)原子的m層與k層電子數(shù)相等 則z所在周期中第一電離能最大的主族元素是 解析第三周期元素中第一電離能最大的主族元素為cl元素 n cl 3 前四周期原子序數(shù)依次增大的元素a b c d中 a和b的價電子層中未成對電子均只有1個 并且a 和b 的電子數(shù)相差為8 與b位于同一周期的c和d 它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2 且原子序數(shù)相差為2 四種元素中第一電離能最小的是 電負(fù)性最大的是 填元素符號 4 第一電離能介于b n之間的第二周期元素有 種 k f 3 5 已知z的基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1 w的一種核素的質(zhì)量數(shù)為28 中子數(shù)為14 則 1 w位于元素周期表第 周期第 族 2 z的第一電離能比w的 填 大 或 小 6 下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢 正確的是 三 a 小 a 7 依據(jù)第二周期元素第一電離能的變化規(guī)律 參照下圖中b f元素的位置 用小黑點(diǎn)標(biāo)出c n o三種元素的相對位置 考點(diǎn)三微粒作用與分子性質(zhì) 知識精講 1 共價鍵 1 共價鍵的類型 按成鍵原子間共用電子對的數(shù)目分為單鍵 雙鍵 三鍵 按共用電子對是否偏移分為極性鍵 非極性鍵 按原子軌道的重疊方式分為 鍵和 鍵 前者的電子云具有軸對稱性 后者的電子云具有鏡像對稱性 2 鍵參數(shù) 鍵能 氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量 鍵能越大 化學(xué)鍵越穩(wěn)定 鍵長 形成共價鍵的兩個原子之間的核間距 鍵長越短 共價鍵越穩(wěn)定 鍵角 在原子數(shù)超過2的分子中 兩個共價鍵之間的夾角 鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響鍵長越短 鍵能越大 分子越穩(wěn)定 3 鍵 鍵的判斷 由軌道重疊方式判斷 頭碰頭 重疊為 鍵 肩并肩 重疊為 鍵 由共用電子對數(shù)判斷單鍵為 鍵 雙鍵或三鍵 其中一個為 鍵 其余為 鍵 由成鍵軌道類型判斷s軌道形成的共價鍵全部是 鍵 雜化軌道形成的共價鍵全部為 鍵 4 配位鍵 孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對 配位鍵a 配位鍵的形成 成鍵原子一方提供孤電子對 另一方提供空軌道形成的共價鍵 b 配位鍵的表示 常用 來表示配位鍵 箭頭指向接受孤電子對的原子 如nh可表示為 在nh中 雖然有一個n h鍵形成的過程與其他3個n h鍵形成的過程不同 但是一旦形成之后 4個共價鍵就完全相同 配合物如 cu nh3 4 so4配位體有孤電子對 如h2o nh3 co f cl cn 等 中心原子有空軌道 如fe3 cu2 zn2 ag 等 2 分子性質(zhì) 1 分子的極性 分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系 鍵的極性與分子的極性的關(guān)系 2 溶解性 相似相溶 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 若存在氫鍵 則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大 溶解性越好 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 而戊醇在水中的溶解度明顯減小 3 無機(jī)含氧酸分子的酸性無機(jī)含氧酸可寫成 ho mron 如果成酸元素r相同 則n值越大 r的正電性越高 使r o h中o的電子向r偏移 在水分子的作用下越易電離出h 酸性越強(qiáng) 如hclo hclo2 hclo3 hclo4 3 范德華力 氫鍵 共價鍵的比較 題組集訓(xùn) 1 1mol乙醛分子中含有 鍵的數(shù)目為 乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛 其主要原因是 2 已知a是h b是n c是o d是s a與其他元素形成的二元共價化合物中 分子中既含有極性共價鍵 又含有非極性共價鍵的化合物是 填化學(xué)式 寫出兩種 6na ch3cooh存在分子間氫鍵 n2h4 h2o2 3 維生素b1可作為輔酶參與糖的代謝 并有保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的作用 該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為以下關(guān)于維生素b1的說法正確的是 a 只含 鍵和 鍵b 既有共價鍵又有離子鍵c 該物質(zhì)的熔點(diǎn)可能高于nacld 該物質(zhì)易溶于鹽酸 3 維生素b1晶體溶于水的過程中要克服的微粒間作用力有 a 離子鍵 共價鍵b 離子鍵 氫鍵 共價鍵c 氫鍵 范德華力d 離子鍵 氫鍵 范德華力答案 2 bd 3 d 4 用 或 填空 解析同周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的遞增呈增大趨勢 但s p d等軌道處于全空 半滿 全滿的穩(wěn)定狀態(tài)時 則出現(xiàn)反?，F(xiàn)象 si s元素基態(tài)原子的價電子排布式分別為3s23p2 3s23p4 其中3p軌道均處于不穩(wěn)定狀態(tài) 因此si的第一電離能小于s o2 與na 的核外電子排布相同 其電子排布式均為1s22s22p6 離子核外電子排布相同時 原子序數(shù)越大 離子半徑越小 因此o2 的離子半徑大于na nacl為離子晶體 si為原子晶體 因此si的熔點(diǎn)高于nacl 一般來說 元素的非金屬性越強(qiáng) 該元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng) cl元素的非金屬性強(qiáng)于s元素 則hclo4的酸性強(qiáng)于h2so4 答案 5 已知元素x位于第四周期 其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子 且最外層電子數(shù)為2 元素y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子 元素z的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍 3 z的氫化物 h2z 在乙醇中的溶解度大于h2y 其原因是 5 x的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物 x nh3 4 cl2 1mol該配合物中含有 鍵的數(shù)目為 解析x的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2 為30號元素鋅 y核外電子排布式為1s22s22p63s23p4 為16號元素硫 z為氧 3 在乙醇中的溶解度h2o大于h2s 是因?yàn)樗肿优c乙醇間能形成分子間氫鍵 5 zn nh3 4 2 中zn與nh3之間以配位鍵相連 共4個 鍵 加上4個nh3的12個 鍵 共16個 鍵 答案 3 水分子與乙醇分子之間形成氫鍵 5 16mol或16 6 02 1023個 6 若bcl3與xyn通過b原子與x原子間的配位鍵結(jié)合形成配合物 則該配合物中提供孤電子對的原子是 解析由于在bcl3中b原子無孤電子對 但有空軌道 所以提供孤電子對的原子是x x 7 碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示 簡要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí) 硅與碳同族 也有系列氫化物 但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多 原因是 sih4的穩(wěn)定性小于ch4 更易生成氧化物 原因是 答案 c c鍵和c h鍵較強(qiáng) 所形成的烷烴穩(wěn)定 而硅烷中si si鍵和si h鍵的鍵能較低 易斷裂 導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成 c h鍵的鍵能大于c o鍵 c h鍵比c o鍵穩(wěn)定 而si h鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于si o鍵 所以si h鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的si o鍵 8 bf3與一定量的水形成 h2o 2 bf3晶體q q在一定條件下可轉(zhuǎn)化為r 晶體q中各種微粒間的作用力不涉及 填序號 a 離子鍵b 共價鍵c 配位鍵d 金屬鍵e 氫鍵f 范德華力 4 已知苯酚 具有弱酸性 其ka 1 1 10 10 水楊酸第一級電離形成的離子能形成分子內(nèi)氫鍵 據(jù)此判斷 相同溫度下電離平衡常數(shù)ka2 水楊酸 ka 苯酚 填 或 其原因是 答案 3 ad 4 中形成分子內(nèi)氫鍵 使其更難電離出h 考點(diǎn)四微粒作用與晶體結(jié)構(gòu) 知識精講 1 離子鍵 離子晶體 1 化學(xué)鍵 相鄰原子之間強(qiáng)烈的相互作用 化學(xué)鍵包括 和 2 離子鍵 陰 陽離子通過形成的化學(xué)鍵 離子鍵強(qiáng)弱的判斷 離子半徑越 離子所帶電荷數(shù)越 離子鍵越 離子晶體的熔沸點(diǎn)越 離子鍵 共價鍵 金屬鍵 靜電作用 小 多 強(qiáng) 高 離子鍵的強(qiáng)弱可以用晶格能的大小來衡量 晶格能是指拆開1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和陽離子所吸收的能量 晶格能 離子晶體的熔 沸點(diǎn)越 硬度越 越大 高 大 3 離子晶體 通過離子鍵作用形成的晶體 典型的離子晶體結(jié)構(gòu) 晶胞中粒子數(shù)的計(jì)算方法 均攤法2 共價鍵 原子晶體 1 原子晶體 所有原子間通過共價鍵結(jié)合成的晶體或相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成結(jié)構(gòu)的晶體 2 典型的原子晶體有金剛石 c 晶體硅 si 二氧化硅 sio2 空間立體網(wǎng)狀 3 典型原子晶體結(jié)構(gòu) 4 共價鍵強(qiáng)弱和原子晶體熔沸點(diǎn)大小的判斷 原子半徑越 形成共價鍵的鍵長越 共價鍵的鍵能越 其晶體熔沸點(diǎn)越 如熔點(diǎn) 金剛石碳化硅晶體硅 小 短 大 高 3 分子間作用力 分子晶體 1 分子間作用力 把分子聚集在一起的作用力 分子間作用力是一種靜電作用 比化學(xué)鍵弱得多 包括范德華力和氫鍵 范德華力一般飽和性和方向性 而氫鍵則飽和性和方向性 2 分子晶體 分子間以分子間作用力 范德華力 氫鍵 相結(jié)合的晶體 典型的有冰 干冰 其晶體結(jié)構(gòu)模型及特點(diǎn)為 沒有 有 分子間作用力強(qiáng)弱和分子晶體熔沸點(diǎn)大小的判斷 組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì) 相對分子質(zhì)量越大 分子間作用力越 克服分子間作用力使物質(zhì)熔化和汽化就需要更的能量 熔沸點(diǎn)越 但存在氫鍵時分子晶體的熔沸點(diǎn)往往反常地 3 nh3 h2o hf中由于存在氫鍵 使得它們的沸點(diǎn)比同族其他元素氫化物的沸點(diǎn)反常地高 影響物質(zhì)的性質(zhì)方面 增大物質(zhì)的熔沸點(diǎn) 增大物質(zhì)的溶解性 表示方法 x h y n o f 一般都是氫化物中存在 大 高 多 高 4 金屬鍵 金屬晶體 1 金屬鍵 金屬離子和之間強(qiáng)烈的相互作用 運(yùn)用自由電子理論可解釋金屬晶體的導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性和延展性 自由電子 2 金屬晶體 通過金屬鍵作用形成的晶體 金屬鍵的強(qiáng)弱和金屬晶體熔沸點(diǎn)的變化規(guī)律 陽離子所帶電荷數(shù)越 半徑越 金屬鍵越 熔沸點(diǎn)越高 如熔點(diǎn) namgal linakrbcs 金屬鍵的強(qiáng)弱可以用金屬的原子化熱來衡量 5 分子晶體 原子晶體 離子晶體與金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒 以及微粒間作用力的區(qū)別 多 小 強(qiáng) 6 物質(zhì)熔沸點(diǎn)的比較 1 不同類晶體 一般情況下 原子晶體 離子晶體 分子晶體 2 同種類型晶體 構(gòu)成晶體質(zhì)點(diǎn)間的作用大 則熔沸點(diǎn)高 反之則小 離子晶體 離子所帶的電荷數(shù)越高 離子半徑越小 則其熔沸點(diǎn)就越高 分子晶體 對于同類分子晶體 相對分子質(zhì)量越大 則熔沸點(diǎn)越高 原子晶體 鍵長越短 鍵能越大 則熔沸點(diǎn)越高 3 常溫常壓下狀態(tài) 熔點(diǎn) 固態(tài)物質(zhì) 液態(tài)物質(zhì) 沸點(diǎn) 液態(tài)物質(zhì) 氣態(tài)物質(zhì) 題組集訓(xùn) 1 cu2o為半導(dǎo)體材料 在其立方晶胞內(nèi)部有4個氧原子 其余氧原子位于面心和頂點(diǎn) 則該晶胞中有 個銅原子 16 2 cu2o在稀硫酸中生成cu和cuso4 銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示 銅晶體中每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為 12 3 某種半導(dǎo)體材料由ga和as兩種元素組成 該半導(dǎo)體材料的化學(xué)式 其晶體結(jié)構(gòu)類型為 4 z基態(tài)原子的m層與k層電子數(shù)相等 它與某元素形成的化合物的晶胞如下圖所示 晶胞中陰離子和陽離子的個數(shù)之比是 gaas 原子晶體 2 1 5 氮化硼 bn 晶體有多種相結(jié)構(gòu) 六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相 與石墨相似 具有層狀結(jié)構(gòu) 可作高溫潤滑劑 立方相氮化硼是超硬材料 有優(yōu)異的耐磨性 它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示 2 關(guān)于這兩種晶體的說法 正確的是 填序號 a 立方相氮化硼含有 鍵和 鍵 所以硬度大b 六方相氮化硼層間作用力小 所以質(zhì)地軟c 兩種晶體中的b n鍵均為共價鍵d 兩種晶體均為分子晶體 3 六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為 其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電 原因是 解析 2 立方相氮化硼晶體的硬度大小與是否含有 鍵和 鍵無關(guān) 與晶體的結(jié)構(gòu)有關(guān) 即立方相氮化硼晶體為原子晶體 硬度較大 a錯誤 六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似 根據(jù)石墨晶體可知其層和層之間是靠范德華力結(jié)合的 故其作用力小 質(zhì)地較軟 b正確 b和n都是非金屬元素 兩種晶體中的b n鍵都是共價鍵 c正確 六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似 屬于混合型晶體 立方相氮化硼晶體為原子晶體 d錯誤 3 六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似 同一層上的原子在同一平面內(nèi) 根據(jù)六方相氮化硼晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可知 1個b原子與3個n原子相連