物质结构与性质题型应对策略.ppt

必做的方式;而选考部分采用超量给题,限量选做的方式。物质结构与性质在高考试题中题量较少,又因为本专题知识点较零碎,所以高考中以基础知识的综合考查为主。 二、物质结构与性质的常见题型 物质结构与性质的常见题型为综合题,它以某一知识为载体,综合考查学生对原子结构和原,一、物质结构与性质的命题特点 新课程标准下的高考采取了全新的考查形式 必考+选考,必考部分采用定量给题,定量,物质结构与性质题型及应对策略,子核外电子排布的了解,对常见物质空间构型、分子间作用力和化学键与物质性质的了解,以及对晶体、简单配合物的结构的了解和对 离子键形成的理解,考查学生的归纳推理能力、信息迁移能力以及综合应用能力。 三、物质结构与性质题型的解题方法与思路 通过原子结构推断元素的性质,通过元素的性,质推断原子结构;通过化学键与分子间作用力推断分子结构与晶体性质,通过分子结构与晶体性质推断化学键类型与相互作用。 四、相关知识储备,1.多电子原子中,电子填充各能级轨道时,各能级轨道上的电子能量 的高低存在如下规律: (1)相同能层、不同能级轨道上的电子能量的高低:nsnpndnf。 (2)不同能层、相同能级轨道上的电子能量的高低:1s2s3s4s (3)相同能层、相同能级轨道上的电子能量相等,如2px、2py、2pz轨 道上的电子能量相等。,2.构造原理中电子能量排布顺序,其实质是各能级的能量高低顺序, 可由公式ns(n-1)dnp(n表示能层序数)得出。,3.根据构造原理,在书写少数元素如Cu、Ag、Au、Cr等基态原子的 电子排布式时会有1个电子的偏差。如Cr:1s22s22p63s23p63d54s1(非3d4 4s2),Cu:1s22s22p63s23p63d104s1(非3d94s2)。对于这一现象,洪特根据光 谱数据分析总结指出:能量相同的能级轨道在全充满(如p6和d10)、半 充满(如p3和d5)以及全空(如p0和d0)状态时体系的能量较低,原子较稳 定。,4.电离能 (1)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 要的最低能量叫做第一电离能。电离能的大小决定该元素原子的 失电子能力。电离能越大,越难失电子。 (2)同周期元素从左到右,第一电离能总的趋势逐渐增大。但有些元 素(如Be、Mg、N、P等)的第一电离能比相邻元素的第一电离能大 些,是因为它们的最外层电子排布达到了全充满或半充满的稳定结 构。 (3)同主族元素自上而下第一电离能依次减小。但在同一副族中,自 上而下第一电离能变化幅度不大,没有明显的规律。,5.电负性 (1)电负性指的是原子吸引电子的能力。一种金属元素与一种非金 属元素形成的化合物,如果二者电负性差值大于1.7,一般认为是离子 化合物;小于1.7,多数可能是共价化合物。 (2)元素电负性的周期性变化:同一周期从左到右,电负性递增;同一 主族从上到下,电负性递减;副族元素的电负性没有明显规律。,6.共价键的分类 (1)按共用电子对数目分类:单键(如ClCl)、双键(如 )、三 键(如 )。 (2)按共用电子对是否偏移分类:非极性共价键(如ClCl)、极性共 价键(如HCl)。 (3)按提供电子对的方式分类:普通共价键(如ClCl)、配位键如 。 (4)按电子云重叠方式分类:键、键等。 键、键的判断方法:通常共价单键是键,共价双键中有一个是 键,另一个是键,共价三键中有一个键和两个键。,7.等电子体的判断和利用 判断方法:原子总数相同,价电子总数相同的分子或离子。 等电子体具有相似的化学键特征,它们的空间构型是相同的,许多性 质是相近的。 判断等电子体时应注意:如果是阴离子,价电子数应加上阴离子所带 的电荷数;如果是阳离子,价电子数应减去阳离子所带的电荷数。如 N 价电子数为8,C 价电子数为24。,8.价层电子对互斥理论、杂化轨道理论与分子的空间构型关系,9.分子极性的判断方法 (1)根据所含共价键的类型及分子的空间构型判断 含极性键的分子不一定是极性分子,常见分子是否为极性分子与空 间结构的关系如下: AA型分子一定是非极性分子。 AB型分子一定是极性分子。 AB2型分子除直线形结构(BAB)为非极性分子外,其他均为极 性分子。 AB3型分子除平面正三角形结构( )为非极性分子外,其他,均为极性分子。 AB4型分子除正四面体形结构( )及平面正四边形结构 ( )为非极性分子外,其他均为极性分子。 (2)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断 中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中的中心原子的最 外层电子若全部成键,此分子一般为非极性分子;分子中的中心原子 最外层电子若未全部成键,此分子一般为极性分子。 CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键,它,们都是非极性分子。 H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键, 它们都是极性分子。 (3)化合价法 ABm型分子中中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数 (最外层电子数)时,该分子为非极性分子。,10.含氧酸的通式可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,n值越大,R 的正电性越高,导致ROH中O的电子向R偏移,因而在水分子的 作用下,也就越容易电离出H+,即酸性越强。如酸性:HClOHClO2H ClO3HClO4,HNO2HNO3,H2SO3H2SO4。,11.氢键对物质性质的影响规律 (1)氢键不是化学键,属分子间作用力的范畴。除NH3、H2O、HF外, 同主族元素的氢化物遵循相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔 、沸点升高的规律。NH3、H2O、HF的沸点是同主族元素的气态氢 化物中最高的。 (2)分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外,对物质的溶解度 、硬度等也有影响。如NH3极易溶于水(溶解度为1700),原因就在 于氨分子和水分子之间形成了氢键,彼此互相缔合,加大了NH3的溶 解。又如,冰的硬度比一般固态共价化合物的硬度大,也是因为冰中 有氢键结构。 (3)互为同分异构体的物质,形成分子内氢键的物质的熔、沸点比形,成分子间氢键的物质的熔、沸点要低。如 的沸点比 的沸点低。,12.晶格能 晶格能是指气态阴、阳离子结合成1 mol离子晶体时所释放的能量 。 说明:晶格能与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比,与阴、阳离子的 半径成反比。晶格能越大,表示离子键越强,晶体越稳定,而且熔点越 高,硬度越大。,13.物质熔、沸点高低的比较 (1)一般地说,熔、沸点:原子晶体离子晶体分子晶体。 (2)分子晶体:熔、沸点的高低取决于分子间作用力的大小。组成和 结构都相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点 越高(若存在氢键,则熔、沸点更高)。 (3)原子晶体:熔、沸点的高低取决于共价键的强弱。键长越短,键能 越大,共价键越强,其熔、沸点就越高。如熔、沸点:金刚石SiCSi (4)离子晶体:熔、沸点的高低取决于离子键的强弱。离子半径越小, 离子所带电荷数越多,则离子键越强,其熔、沸点就越高。如熔、沸 点:NaClMgO。,(5)金属晶体中阳离子半径越小,阳离子所带电荷数越多,金属键越 强,其熔、沸点越高,如熔点:AlMgNa。,14.金属晶体中常见的三种堆积方式: (1)配位数为8的钾型堆积(体心立方堆积); (2)配位数为12的镁型堆积(六方堆积); (3)配位数为12的铜型堆积(面心立方堆积)。 其中(2)和(3)堆积方式的空间利用率相等(74%),(2)以ABAB方式堆 积,(3)以ABCABC方式堆积,就金属原子的堆积来看,两者的区别是 第三层。,认识元素周期表中同周期、同主族元素性质(电负性、电离能)的递 变规律。,探究点一:原子结构及元素性质的推断 此类题以考查基础知识为主,要掌握基态原子的核外电子排布规律,典例1 (2010年上海,23)胃舒平主要成分是氢氧化铝,同时含有三 硅酸镁(Mg2Si3O8nH2O)等化合物。 (1)三硅酸镁的氧化物形式为 ,某元素与镁元 素不同周期但在相邻一族,且性质和镁元素十分相似,该元素原子核 外电子排布式为 。 (2)铝元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子、 种不同能级的电子。 (3)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大,该元素离子 半径比铝离子半径 (填“大”或“小”),该元素与铝元 素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为 。,(4)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是 。 a.Al2O3 、MgO和SiO2都不溶于水 b.Al2O3 、MgO和SiO2都是白色固体 c.Al2O3 、MgO和SiO2都是氧化物 d.Al2O3 、MgO和SiO2都有很高的熔点,【解析】(1)根据胃舒平中三硅酸镁的化学式和氧化物书写方法, 可将三硅酸镁写为2MgO3SiO2nH2O;根据对角线规则,与镁元素在 不同周期但在相邻一族且性质相似的元素是Li,其核外电子排布式 为1s22s1;(2)中铝元素原子的核外共有13个电子,其每一个电子的运 动状态都不相同,故共有13种不同运动状态的电子;有1s、2s、2p 、3s、3p共5个能级;(3)与铝元素同周期且原子半径大于镁的元素,是钠,其离子半径大于铝的离子半径,两者氢氧化物反应的离子方 程式为Al(OH)3+OH- Al +2H2O;(4)三种氧化物都可以作耐火 材料的原因是三者都不溶于水且都具有很高的熔点。,答案(1)2M