专题1 物质结构与性质-2014年高考化学考纲解读及热点难点试题演练 (上课用)

专题 1 物质结构与性质 元素周期律 1原子结构与元素的性质 (1)了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(136 号)原子核外电 子的排布。了解原子核外电子的运动状态； (2)了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质； (3)了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用； (4)了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。 2化学键与物质的性质 (1)理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质； (2)了解共价键的主要类型 键和 键，能用键能、键长、键角说明简单分子某些性 质； (3)了解简单配合物的成键情况； (4)了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系； (5)理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质； (6)了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp 2，sp 3)，能用价层电子对互斥模型 或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。 3分子间作用力与物质的性质 (1)了解化学键和分子间作用力的区别； (2)了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质； (3)了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 一、基态原子核外电子排布常见表示方法 1基态原子核外电子排布常见表示方法(以硫原子为例) 表示方法 举例 原子结构示意图 电子式 S - 2 - 电子排布式 1s22s22p63s23p4或Ne3s 23p4 电子排布图 2.常见错误 二、电离能和电负性的应用 1电离能的应用 (1)判断金属性与非金属性强弱。 (2)分析原子核外电子层结构，如某元素的 In1 In，则该元素的最外层电子数为 n。 (3)判断化学键类型。 2电负性的应用 (1)判断一种元素是金属元素还是非金属元素，以及金属性与非金属性的强弱。 (2)判断元素在化合物中的价态。 (3)判断化学键类型。 三、价层电子对数和中心原子孤电子对数的判断方法 运用价层电子对互斥模型结合中心原子孤电子对数可预测分子或离子的立体结构。 (1)对 ABm型分子或离子，其价层电子对数的判断方法 (2)中心原子上的孤电子对数（分子、阳离子、阴离子） 四、分子立体构型与价键模型 1由价层电子对互斥模型判断分子立体构型的方法 分子或离子 中心原子的 孤电子对数 分子或离 子的价层 电子对数 VSEPR 构型 分子或离子的 立体构型名称 CO2 0 2 直线形 直线形 SO2 1 3 平面三角形 V 形 H2O 2 4 正四面体形 V 形 高 2013 级学科拓展类选修课（化学） BF3 0 3 平面三角形 平面三角形 CH4 0 4 正四面体形 正四面体形 NH 4 0 4 正四面体形 正四面体形 NH3 1 4 正四面体形 三角锥形 当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致； 当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。 2常见杂化轨道类型与分子立体构型的关系 杂化轨道类型 参加杂化的 原子轨道 分子立体构型 示例 sp 1 个 s 轨道， 1 个 p 轨道 直线形 CO2、BeCl 2、HgC l2 sp2 1 个 s 轨道， 2 个 p 轨道 平面三角形 BF3、BCl 3、HCHO sp3 1 个 s 轨道， 3 个 p 轨道 具体情况不同 CH4、CCl 4、NH （正 4 四面体）CHCl 3（四面 体） 、NH 3(三角锥形) H2S、H 2O(V 形) 3.判断分子或离子中中心原子的杂化轨道类型的一般方法 (1)根据中心原子的成键类型判断，如果有 1 个三键，则其中有 2 个 键，用去了 2 个 p 轨道，则为 sp 杂化；如果有 1 个双键；则其中有 1 个 键，则为 sp2杂化；如果全部是 单键，则为 sp3杂化。 (2)根据分子的立体构型和价层电子对互斥模型判断 分子立体构型 中心原子 孤电子对数 中心原子杂 化轨道类型 常见分子示例 直线形 0 sp CO2、BeCl 2 平面三角形 0 BF3、HCHO V 形 1 sp2 SO2 - 4 - 正四面体形 0 CH4、CCl 4、NH 4 三角锥形 1 NH3、H 3O V 形 2 sp3 H2O、H 2S 4.等电子体的判断方法 一是同主族变换法，如 CO2与 CS2、CF 4与 CCl4是等电子体，二是左右移位法，如 N2与 CO，CO 、NO 与 SO3是等电子体。如果是阴离子，价电子应加上阴离子所带的电荷数；23 3 如果是阳离子，价电子应减去阳离子所带的电荷数。如 NH 价电子为 8，CO 价电子为 4 23 24。 5分子极性的判断 (1)完全由非极性键结合而成的分子是非极性分子(O 3除外)；(2)由极性键结合而成的非 对称型分子一般是极性分子；(3)由极性键结合而成的完全对称型分子为非极性分子；(4)对 于 ABn型分子，若中心原子 A 化 2、1 个晶胞所共有。 4原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为 1 710 ，MgO 的熔点为 2 852。 5.金属晶体的熔点不一定比分子晶体高，如 Na 的熔点为 97 ，尿素的熔点为 132.7。 6含有离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子。 7含共价键的晶体不一定是原子晶体，如分子晶体的结构粒子分子内部含共价键，离 子晶体结构粒子离子内部也可能有共价键，如 Na2O2、NaOH、NH 4Cl 等。 六、常见晶体类型的判断方法 高 2013 级学科拓展类选修课（化学） 1依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断 (1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。 (2)原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。 (3)分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。 (4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。 2依据晶体的熔点判断 (1)离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度以上。 (2)原子晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度。 (3)分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。 (4)金属晶体多数熔点高，但也有相当低的（如碱金属） 。 3依据导电性判断 (1)离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。 (2)原子晶体一般为非导体。 (3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于 水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。 (4)金属晶体是电的良导体。 4依据硬度和机械性能判断 离子晶体硬度较大且脆。 原子晶体硬度大。 分子晶体硬度小且较脆。 金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。 七、常见晶体熔沸点高低的判断规律 1不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律 原子晶体离子晶体分子晶体。 金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等沸点很高，如汞、镓、铯等沸点很低，金属 晶体一般不参与比较。 2原子晶体 由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔 点：金刚石碳化硅硅。 3离子晶体 - 6 - 一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离 子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgOMgCl 2NaClCsCl。 4分子晶体 (1)分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常地 高。如 H2OH2TeH2SeH2S。 (2)组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，晶体的熔、沸点越高，如 SnH4GeH4SiH4CH4，F 2N2， 考点 1、基态原子的核外电子排布及元素的性质 【例 1】(1)2013全国课标卷，37(1)(2)Ni 2 的价层电子排布图为_。 F、K、Fe、Ni 四种元素中的第一电离能最小的是_，电负性最大的是 _(填元素符号)。 (2)2012浙江自选模块，15(1)(2)可正确表示原子轨道的是( )。 A2s B2d C3p x D3f 写出基态镓(Ga)原子的电子排布式_。 (3)2012山东理综，32(2)Ni 是元素周期表中第 28 号元素，第二周期基态原子未成 对电子数与 Ni 相同且电负性最小的元素是_。 (4)2012全国课标卷，37(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 _。 (5)2011福建理综，30(2)C、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是 _。 高 2013 级学科拓展类选修课（化学） (6)2011全国课标卷，37(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_。 【变式探究】现有五种元素，其中 A、B、C 为短周期主族元素，D、E 为第四周期元素， 它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。 A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素 B元素原子的核外 p 电子数比 s 电子数少 1 C原子的第一至第四电离能分别是： I1738 kJmol1 I21 451 kJmol1 I37 733 kJmol 1 I410 540 kJmol 1 D是前四周期中电负性最小的元素 E在周期表的第七列 (1)已知 BA5为离子化合物，写出其电子式_。 (2)B 基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有_个方向，原子轨道呈 _状。 (3)某同学根据上述信息，推断 C 基态原子的核外电子排布图为 该同学所画的电子排布图违背了_。 (4)E 位于_族_区，价电子排布式为_。 (5)检验 D 元素的方法是_ ，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是 。 考点 2、分子立体构型与价层电子对互斥模型 【例 2】(2013海南化学，19节选)图 A 所示的转化关系中(具体反应条件略)， a、b、c 和 d 分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i 的溶液为常见 的酸，a 的一种同素异形体的晶胞如图 B 所示。 回答下列问题： (1)图 A 中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是_，原因是 - 8 - _，该物质的分子构型为_，中心原子的杂化轨道类型为 _。 (2)图 A 中的双原子分子中，极性最大的分子是_。 (3)k 的分子式为_，中心原子的杂化轨道类型为_，属于_分子 (填“极性”或“非极性”)。 【变式探究】已知 A、B、C、D、E 都是元素周期表中前 36 号元素，它们的原子序数依 次增大。A 原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的 2 倍，B 原子基态时 s 电子数与 p 电子数相等，C 在元素周期表的各元素中电负性最大，D 的基态原子核外有 6 个能级且全部 充满电子，E 原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。 (1)基态 E 原子的价电子排布式为_。 (2)AB 的立体构型是_，其中 A 原子的杂化轨道类型是_。23 (3)A 与 B 互为等电子体，B 的电子式可表示为_，1 mol B 中含有22 22 22 22 的 键数目为_ NA。 (4)用氢键表示式写出 C 的氢化物水溶液中存在的所有氢键_。 考点 3、晶体结构与性质 【例 3】请按所给的要求，回答下列问题： 2012全国，27(1)(4)原子序数依次增大的短周期元素 a、b、c、d 和 e 中，a 的 最外层电子数为其周期数的二倍；b 和 d 的 A2B 型氢化物均为 V 形分子，c 的1 价离子比 e 的1 价离子少 8 个电子。 元素 a 为_；c 为_。 由这些元素形成的双原子分子为_。 由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是_，非直线 形的是_。(写 2 种) 这些元素的单质或由他们形成的 AB 型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是 _，离子晶体的是_，金属晶体的是_，分子晶体的是_。(每 空填一种) 【变式探究】原子序数小于 36 的 X、Y、Z、W 四种元素，其中 X 是形成化合物种类最多 的元素之一，Y 的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的 2 倍，Z 的基