2019届新课标高考化学二轮复习精编课件（专题14）物质结构与性质选考（78页）.ppt

专题十四物质结构与性质 选考 最新考纲 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 1 36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 键角等说明简单分子的某些性质 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 sp2 sp3 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 1 基态原子的核外电子排布规律 1 能量最低原理 原子的电子排布遵循 能使整个原子的能量处于最低状态 如Ge 2 泡利原理 在一个原子轨道中 最多只能容纳 电子 并且这两个电子的 相反 3 洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时 基态原子中的电子总是优先 并且 相同 自查 构造原理 1s22s22p63s23p6 3d104s24p2或 Ar 3d104s24p2 2个 自旋状态 单独占据一个轨道 自旋状态 洪特规则特例 当能量相同的原子轨道在 p6 d10 f14 p3 d5 f7 和 p0 d0 f0 状态时 体系的能量最低 如 24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1 2 元素第一电离能的周期性变化 1 同一周期 随着原子序数的增加 元素的第一电离能呈现 的趋势 稀有气体元素的第一电离能 碱金属元素的第一电离能 2 同一主族 随着电子层数的增加 元素的第一电离能逐渐 全满 半满 全空 增大 最小 最大 减小 3 同种原子 逐级电离能越来越 即I1 I2 I3 4 第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关 通常情况下 当原子核外电子排布在能量相同的轨道上形成全空 半满和全满结构时 原子的能量较低 该元素具有较大的第一电离能 同周期 A族元素第一电离能大于 A族元素 A族元素第一电离能大于 A族元素 3 元素原子电负性的周期性变化 1 金属元素的电负性一般 非金属元素的电负性一般 而位于非金属三角区边界的 类金属 如锗 锑等 的电负性则在1 8左右 它们既有金属性又有非金属性 大 小于1 8 大于1 8 2 在元素周期表中 同周期从左至右 元素的电负性逐渐 同主族从上至下 元素的电负性逐渐 4 共价键 1 分类 配位键 形成配位键的条件是成键原子一方 A 能够提供孤电子对 另一方 B 具有能够接受孤电子对的空轨道 可表示为A B 增大 减小 5 杂化轨道的类型 180 直线形 BeCl2 3 120 平面三角形 BF3 4 2 109 28 四面体形 CH4 6 晶体的基本类型与性质 阴 阳离子 分子 共价键 金属键 较高 低 不良 良导体 1 下列三种基态原子的核外电子排布式是否正确 为什么 1 铬原子基态电子排布式 1s22s22p63s23p63d44s2 2 铜原子基态电子排布式 1s22s22p63s23p63d94s2 3 铁原子基态电子排布式为 1s22s22p63s23p64s23d6提示不正确 能量相同的原子轨道在全充满 如p6 d10和f14 半充满 如p3 d5和f7 和全空 如p0 d0和f0 状态时 体系能量最低 原子较稳定 正确的写法应为Cu 1s22s22p63s23p63d54s1 Cr 1s22s22p63s23p63d104s1 当出 自悟 现d轨道时 虽然电子按ns n 1 d np顺序填充 但在书写电子排布时 仍把 n 1 d轨道放在ns轨道前面 铁原子基态电子排布式应写为1s22s22p63s23p63d64s2 2 单质分子都是非极性分子吗 提示不是 如O3分子为极性分子 4 什么叫氢键 氢键属于化学键吗 氢键有什么特征 提示已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力 称为氢键 氢键不属于化学键 是一种特殊的分子间作用力 其大小介于范德华力和化学键之间 具有一定的方向性和饱和性 5 怎样判断化学键的类型和数目 提示 1 只有两原子的电负性相差不大时 才能形成共用电子对 形成共价键 当两原子的电负性相差很大 大于1 7 时 不会形成共用电子对 这时形成离子键 2 通过物质的结构式 可以快速有效地判断共价键的种类及数目 判断成键方式时 需掌握 共价单键全为 键 双键中有一个 键和一个 键 三键中有一个 键和两个 键 6 配离子 Cu H2O 4 2 中 Cu2 与H2O之间的配位键是怎样形成的 中心离子 配体 配位原子 配位数各是什么 提示水分子中的氧原子提供孤电子对 铜离子提供空轨道接受水分子的孤电子对 从而形成一种特殊的共价键 配位键 其中Cu2 是中心离子 H2O是配体 H2O中的氧原子是配位原子 配位数是4 自建 基态原子或离子的核外电子排布式和电子排布图 价电子的电子排布式和电子排布图 元素的第一电离能和电负性的变化规律及其应用是每年高考的必考内容 通常以元素推断为背景进行考查 复习备考的关键是掌握原子核外电子排布的三个规律 元素第一电离能和电负性的化学意义及其变化规律 另外在解题时一定要认真审题看清题目要求 规范作答 必考点一基态原子的核外电子排布及元素的性质 突破核心考点 1 2013 全国课标卷 37 1 2 Ni2 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 A 2sB 2dC 3pxD 3f 写出基态镓 Ga 原子的电子排布式 真题1 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 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 思维提示 掌握基态原子核外电子的排布规律 理解原子的第一电离能和电负性的变化规律及其应用 认真审题明确题目要求 解析 1 要注意写的是Ni2 不是Ni 并且写的为价层电子排布图 根据电负性及第一电离能的递变规律可知 第一电离能最小的为K 电负性最大的为F 3 Ni的外围电子排布式为3d84s2 3d能级上有2个未成对电子 第二周期中未成对电子数为2的元素有C O 其中C的电负性较小 5 同周期元素第一电离能从左向右有增大的趋势 但第 A族元素最外层p轨道电子处于半充满稳定状态 第一电离能大于第 A族元素 因此三者的第一电离能从大到小的顺序为 N O C 6 B的原子序数为5 不难写出其电子排布式 B和N同处第二周期 N的电负性比B强 所以在BN中B元素显 3价 答案 1 KF 2 AC 1s22s22p63s23p63d104s24p1或 Ar 3d104s24p1 3 C 碳 4 O S Se 5 N O C 6 1s22s22p1N 3 1 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1C 原子的第一至第四电离能分别是 I1 738kJ mol 1I2 1451kJ mol 1I3 7733kJ mol 1I4 10540kJ mol 1D 是前四周期中电负性最小的元素E 在周期表的第七列 题组 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 解析根据提供信息 可以推断A为H B为N C为Mg D为K E为Mn 1 NH5的电子式为 2 N的基态原子中能量最高的电子为2p能级上的电子 电子云在空间有3个方向 原子轨道呈哑铃状 3 该同学所画的电子排布图中3s能级上的两个电子自旋方向相同 违背了泡利不相容原理 4 Mn的价电子排布式为3d54s2 位于第四周期 B族 属于d区元素 5 检验钾元素可以利用焰色反应 答案 1 2 3哑铃 3 泡利不相容原理 4 Bd3d54s2 5 焰色反应当基态原子的电子吸收能量后 电子会跃迁到较高能级 变成激发态原子 电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时 将以光的形式释放能量 2 A B C D E F代表6种元素 请填空 1 A元素基态原子的最外层有2个未成对电子 次外层有2个电子 其元素符号为 2 B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同 B的元素符号为 C的元素符号为 3 D元素的正三价离子的3d能级为半充满 D的元素符号为 其基态原子的电子排布式为 4 E元素基态原子的M层全充满 N层没有成对电子 只有一个未成对电子 E的元素符号为 其基态原子的电子排布式为 5 F元素的原子的最外层电子排布式为nsnnpn 1 则n 原子中能量最高的是 电子 F和A的可能元素的电离能大小顺序是 电负性大小顺序为 用元素符号表示 解析 1 A元素基态原子的次外层有2个电子 故次外层为K层 A元素有2个电子层 由题意可写出其电子排布图为 则该元素核外有6个电子 为碳元素 其元素符号为C 另外氧原子同样也符合要求 其电子排布图为 2 B C 的电子层结构都与Ar相同 即核外都有18个电子 则B为17号元素Cl C为19号元素K 3 D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成 3价离子 其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2即26号元素铁 4 根据题意要求 首先写出电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1 该元素为29号Cu 5 s能级只有1个原子轨道 故最多只能容纳2个电子 即n 2 所以元素F的原子最外层电子排布式为2s22p3 由此可知F是N元素 根据核外电子排布的能量最低原理 可知氮原子的核外电子中的2p能级能量最高 答案 1 C或O 2 ClK 3 Fe1s22s22p63s23p63d64s2或 Ar 3d64s2 4 Cu1s22s22p63s23p63d104s1或 Ar 3d104s1 5 22pN O CO N C 一 基态原子核外电子排布常见表示方法及易错点1 表示方法 以硫原子为例 掌握方法技能 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In 1 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 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为n 中心原子的价电子数 每个配位原子提供的价电子数 m 电荷数 2注意 氧族元素的原子作为中心原子A时提供6个价电子 作为配位原子B时不提供价电子 若为分子 电荷数为0 必考点二分子立体构型与价键模型 突破核心考点 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 真题2 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 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 思维提示 由 b为H2 和 i的水溶液为常见的酸 可推出d i k分别为Cl2 HCl COCl2 解析由题干信息可推知 a为C b为H2 c为O2 d为Cl2 f为CO g为CO2 k为COCl2 i为HCl 1 所有两元素形成的物质中 只有水是液态 其他都是气体 2 所有双原子分子中 只有H Cl电负性差值最 大 因而极性最大 3 COCl2的结构式为 则中心原子C的杂化类型为sp2 该分子属于极性分子 答案 1 H2O分子间形成氢键V形 或角形 sp3杂化 2 HCl 3 COCl2sp2杂化极性 1 2013 石家庄质检 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 题组 解析A原子的核外电子排布式为1s22s22p2 为C B原子的核外电子排布式为1s22s22p4 为O C在周期表中电负性最大 为F D原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2 为Ca E在同周期元素中未成对电子数最多 为Cr 1 基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1 4 HF溶液中存在的氢键有F H F F H O O H F O H O 答案 1 3d54s1 2 平面三角形sp2 2 甲醛 H2C O 在Ni催化作用下加氢可得甲醇 CH3OH 甲醇分子内C原子的杂化方式为 甲醇分子内的O C H键角 填 大于 等于 或 小于 甲醛分子内的O C H键角 3 在铜锰氧化物的催化下 CO被氧化为CO2 HCHO被氧化为CO2和H2O 根据等电子体原理 CO分子的结构式为 H2O分子中O原子轨道的杂化类型为 1molCO2中含有的 键数目为 4 H 可与H2O形成H3O H3O 中O原子采用 杂化 H3O 中H O H键角比H2O中H O H键角大 原因为 2 甲醇分子内C的成键电子对数为4 无孤电子对 杂化类型为sp3 故甲醇分子内O C H键角比甲醛分子内O C H键角小 3 CO与N2互为等电子体 根据氮分子的结构式可以写出CO的结构式为C O H2O中O原子存在两对孤电子对 配位原子为2 价电子对为4 所以O原子采用sp3杂化 二氧化碳分子内含有两个碳氧双键 双键中有一个为 键 一个为 键 则1molCO2中含有2mol 键 5 硫酸根中心原子的价层电子对为4 无孤电子对 所以为正四面体结构 中心原子为sp3杂化 答案 1 强平面三角形三角锥形 2 sp3小于 3 C O sp3 2 6 02 1023个 或2NA 4 sp3H2O中O原子有2对孤电子对 H3O 只有1对孤电子对 排斥力较小 5 正四面体sp3 1 由价层电子对互斥模型判断分子立体构型的方法 掌握方法技能 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 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 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 O3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化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数 则为非极性分子 否则为极性分子 有关晶体的易错警示1 具有规则几何外形的固体不一定是晶体 如玻璃 2 晶胞是从晶体中 截取 出来具有代表性的最小重复单元 而不一定是最小的 平行六面体 3 在使用均摊法计算晶胞中粒子个数时 要注意晶胞的形状 不同形状的晶胞 应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共用 如六棱柱晶胞中 顶点 侧棱 底面上的棱 面心 体心依次被6 3 4 2 1个晶胞所共有 必考点三晶体结构与性质 突破核心考点 4 原子晶体的熔点不一定比离子晶体高 如石英的熔点为1710 MgO的熔点为2852 5 金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高 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 NH4Cl等 高考题汇编 请按所给的要求 回答下列问题 1 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 真题3 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 2 2013 全国新课标 37节选 F K和Ni三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示 该化合物的化学式为 Ni的配位数为 列式计算该晶体的密度 g cm 3 F K 和Fe3 三种离子组成的化合物K3FeF6 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 思维提示 掌握根据晶胞结构推断化学式的技巧 能根据边长 相对原子质量 求算晶体密度 解析 1 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 故a为C 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 则b为O c为Na d为S e为Cl 由这些元素形成的双原子分子为CO O2 Cl2 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CO2 CS2 非直线形的是 H2O H2S O3 SCl2 ClO2 SO2 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金刚石 离子晶体的是NaCl 金属晶体的是Na 分子晶体的是S或CO O2 Cl2 即该化合物的化学式为K2NiF4Ni的配位体是距其最近的异种原子F 分别在它的前面 后面 左边 右边 上边 下边 共6个F原子 在K3 FeF6 中K 与 FeF6 3 之间是离子键 FeF6 3 中Fe3 与F 之间是配位键 Fe3 是中心体 F 是配位体 1 根据下表给出的几种物质的熔点 沸点数据 判断下列有关说法中错误的是 题组 A SiCl4是分子晶体B 单质B可能是原子晶体C AlCl3加热能升华D NaCl的键的强度比KCl的小解析由表中所给熔 沸点数据可知 SiCl4应为分子晶体 A项正确 单质B可能为原子晶体 B项正确 AlCl3的沸点低于熔点 它可升华 C项也正确 NaCl的熔 沸点高于KCl的 表明Na 与Cl 键断裂较K 与Cl 键断裂难 即NaCl的键的强度大于KCl的 D项错误 答案D 2 2013 淄博模拟 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的基态原子2p轨道上有3个未成对电子 W的原子序数为29 回答下列问题 1 上述元素能形成原子晶体单质的是 填元素符号 下同 能形成金属晶体的是 2 元素Y Z组成的晶体具有空间网状结构 其化学式为 其硬度比晶体硅 填 大 或 小 3 一种由元素W与Au组成的合金晶体具有立方最密堆积结构 其晶胞中W原子处于面心 Au原子处于顶点位 置 则该合金中W原子与Au原子数目之比为 W原子的配位数为 该晶体中 原子之间的作用力是 该晶体具有储氢功能 氢原子可进入到由W原子与 Au原子构成的四面体空隙中 若将W原子与Au原子等同看待 该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似 如图所示 该晶体储氢后的化学式应为 答案 1 CCu 2 C3N4大 3 3 14金属键H8AuCu3 一 常见晶体类型的判断方法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 掌握方法技能 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 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