福建省泉州市南安第一中学高三化学一轮复习 原子结构与性质学案.doc

福建省泉州市南安第一中学2014届高三化学一轮复习 原子结构与性质学案【考试说明】1.了解元素、核素和同位素的含义，知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的数量关系。2.了解多电子原子核外电子分层排布遵循的原理，能用原子结构示意图表示原子核简单离子的结构。3.认识原子核外电子的运动状态；了解电子云、能层、能级的含义。【课前检测】1(2013江苏)下列有关化学用语表示正确的是 a丙烯的结构简式：c3h6 b氢氧根离子的电子式：c氯原子的结构示意图： d中子数为146、质子数为92 的铀(u)原子146 92u2.（2012浙江）（1）可正确表示原子轨道的是： 。a2s b2dc3pd3f（2）写出基态镓（ga）原子和mn2+的电子排布式： ， 。【知识梳理】一、原子、元素、核素、同位素1.构成原子的粒子之间的关系核电荷数 = = = 元素的原子序数质量数 = + 数学表达式：a = + 【例题1】下列说法正确的是a质子数不同的原子其质量数也一定不同 b质子数相同的粒子其化学性质不一定相同c原子核都是由质子和中子构成 d质子数相同的微粒，核外电子数一定相同2.元素、核素、同位素的区别与联系：如右图同位素同素异形体同分异构体同系物研究对象3.同位素、同素异形体、同分异构体、同系物的研究对象【例题2】互为同位素的是 ；互为同分异构体的是 ；互为同系物的是 ；互为同素异形体的是 ；16o和18o 红磷和白磷 c4h10和c12h26 邻甲基苯酚和苯甲醇 hcooh和ch3cooh 新戊烷和2,2-二甲基丙烷二、原子核外电子排布的规律1能量最低原理:电子先占据 的轨道，再依次进入能量 的轨道.原子核外电子排布的轨道能量顺序：1s、2s、2p、3s、3p、 、 、4p、5s不同能层的能级有交错现象：如e(3d)等。2泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳 自旋状态不同的电子.3洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占 的轨道，且自旋状态 ，这样整个原子的能量最低。4洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7），具有较低的能量和较大的稳定性。 如24cr 、 29cu【例题】写出21-35号所有基态原子的电子排布式【例题4】按照下列要求表达：（1）fe原子结构示意图 （2）co2电子式（3）fe2+核外电子排布式 （4）fe2+核外价电子排布式 （5）c、n原子轨道表示式【例题5】（2010上海）下列有关物质结构的表述正确的是a次氯酸的电子式 b二氧化硅的分子式 sio2c硫原子的最外层电子排布式3s23p4 d钠离子的结构示意图【当堂巩固】1（2010江苏）cu基态核外电子排布式为_。2氧是地壳中含量最多的元素。氧元素基态原子核外未成对电子数为_3（2010海南）ni原子的核外电子排布式为_。4.（2010福建）原子序数小于36的元素q和t，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数t比q多2。t的基态原子外围电子(价电子)排布式为_，q2的未成对电子数是_。第2讲 元素周期表【考试说明】 了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用【课前检测】1某元素的原子序数为29，试问：(1)写出该元素的名称及元素符号。(2)画出该元素原子的电子排布式。(3)它有多少个能层？有多少个能级？(4)它的价电子构型是什么？(5)它属于第几周期？第几族？主族还是副族？属于哪一个分区？(6)它有多少个未成对电子？2mn、as、zn、br核外电子排布式：fe3+核外电子排布式： fe3+核外价电子排布式： 【知识梳理】一、元素周期表的结构 _个短周期 （1、2、3周期） 周期（_个）_个长周期 （4、5、6周期） _个不完全周期（7周期）元素周期表 主族（_个） iaviia 副族（_个） ibviib 族（_个） viii族（_个） 8、9、10三个纵行 零族 （_个） 最右边一个纵行 1周期的划分：长式元素周期表将元素原子序数从小到大、从左往右依次排列，在编排时将 排在一行，每一个周期（除第1周期）总是由 （ns1 ）开始到 （ns2np6）结束； 2族的划分：将 排在同一纵行；元素周期表共 纵行，分为 个族，其中主族、副族各 个，；另有 和 。3区的划分：将周期表分为 、 、 、 、 五个区， 、 、 区的元素统称为过渡元素，也全是金属元素。非金属元素主要集中 区。主族主要含 区，副族主要含 区。【例题1】下列说法正确的是 a原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表iia族b主族元素x、y能形成型化合物，则x与y 的原子序数之差可能为2或5c氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高d同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同【例题2】下列关于零族元素的叙述不正确的是 a原子的最外层电子数都是8个电子b其原子与同周期ia、iib族阳离子具有相同的核外电子排布c化学性质非常不活泼 d该族元素形成的单质常温下均为气体 二、元素周期表与原子结构的关系元素的周期序数= ；主族序数= = ；主族元素的负化合价=8-主族序数三、元素周期表的应用1推测某些元素的性质： 2判断单核微粒的半径大小：【例题3】已知短周期元素的离子aa2+, bb+, cc3-, dd-都具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是a原子半径abdc b原子序数dcbac离子半径 cdba d单质的还原性abdc【例题4】a、b、c三种元素具有相同的电子层数，它们相同物质的量的原子获得相同物质的量的电子时释放出的能量是acb，则它们的原子序数大小顺序abca bbac cabc dacb【当堂巩固】1（2013福建）四种短周期元素在周期表中的位置如右图，其中只有m为金属元素。下列说法不正确的是a原子半径z ry rw rq b元素q和z能形成qz2型的共价化合物c工业上常用电解的方法制备x、y的单质 dx、y的最高价氧化物的水化物之间不能反应【知识梳理】一、元素周期律项目同周期(从左右)同主族(从上下)原子核外电子排布电子层数相同，最外层电子数逐渐 最外层电子数 ，电子层数 原子半径逐渐_(0族除外)逐渐 元素主要化合价最高正价由(17)最低负价由41最高正价_，非金属最低负价_原子得、失电子能力得电子能力逐渐 ，失电子能力逐渐 得电子能力逐渐 ，失电子能力逐渐 元素的第一电离能第一电离能呈_的趋势第一电离能逐渐_元素的电负性电负性逐渐 电负性逐渐_元素金属性、非金属性金属性逐渐 非金属性逐渐 金属性逐渐 非金属性逐渐 单质氧化性、还原性氧化性逐渐_还原性逐渐_氧化性逐渐 还原性逐渐 最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐 酸性逐渐 碱性逐渐 酸性逐渐 非金属气态氢化物的稳定性由 到 稳定性逐渐 由 到 稳定性逐渐 【例题1】几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表，下列叙述正确的是元素代号xyzw原子半径/pm1601437066主要化合价+2+3+5、+3、-3-2ax、y元素的金属性 xy b一定条件下，z单质与w的常见单质直接生成zw2cy的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水d一定条件下，w单质可以将z单质从其氢化物中置换出来【例题2】应用元素周期律的有关知识，可以预测一些元素及其化合物的性质。下列预测中不正确的是：be的氧化物的水化物可能具有两性，tl能与盐酸和naoh溶液作用均产生氢气，at单质为有色固体，agat不溶于水也不溶于稀硝酸，li在氧气中剧烈燃烧，产物是li2o2，其溶液是一种强碱，srso4是难溶于水的白色固体，h2se是无色，有毒，比h2s稳定的气体a b c d二、电离能和电负性的周期性变化:1.电离能：【例题3】某元素的电离能(电子伏特)如下：i1i2i3i4i5i6i714.529.647.477.597.9551.9666.8此元素位于元素周期表的族数是aia ba ca da ea fa g a【例题4】（2013淮安三模）x、y、z、w均为短周期元素，原子序数依次递增。x与z位于同一主族，y元素的单质既能与盐酸反应也能与naoh溶液反应，z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，y、z、w原子的最外层电子数之和为14。下列说法正确的是 a原子半径由小到大的顺序：xyzryrxb氢化物的稳定性强弱顺序：xh4yh3hwcy的氢化物与w的氢化物化合所得产物中只含有共价键dx、y、z、w四种元素的最高价氧化物对应水化物均能与强碱反应第5讲 分子结构 配合物【考试说明】1能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型2了解“等电子原理”的含义，能结合实例说明“等电子原理”的应用3了解简单配合物的成键情况。【课前检测】1在以下各过程中化学键未被破坏的是 ,仅有离子键被破坏的是 ，仅发生共价键被破坏的是 ，既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是 。i2升华，nh4cl受热分解，烧碱熔化，石英熔化，nacl溶于水，hcl溶于水，br2溶于ccl4，na2o溶于水 2判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(1)（2013安徽）hcho分子中既含键又含键 ()(2) (2011四川)sih4的沸点高于ch4，可推测ph3的沸点高于nh3 ()(3) (2011四川)nh为正四面体结构，可推测ph也为正四面体结构()(4) (2011四川)c2h6是碳链为直线形的非极性分子，可推测c3h8也是碳链为直线形的非极性分子 () (5) (2009海南)so2、so3都是极性分子 () (6)在nh和2中都存在配位键 ()【知识梳理】一、预测分子的空间构型的价层电子对互斥模型（vsepr模型）及杂化理论【思考与交流】完成下表：分子（离子）中心原子价电子对杂化类型分子（离子）空间构型键角分子极性co2so2h2o、of2、nh3bf3、so3h3o+ch4、ccl4nh4+cocl2【例题1】 在硼酸分子中，b原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中b原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是 asp，范德华力 bsp2，范德华力 csp2，氢键 dsp3，氢键【例题2】、中cl都是以sp3杂化轨道与o原子成键的，试推测下列微粒的立体结构微粒立体结构【例题3】（2011山东）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 。【例题4】（2011海南）铜是重要金属，cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如cuso4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：（1）cuso4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为_ _；（2）so42-的立体构型是_ _，其中s原子的杂化轨道类型是_ _；（3）元素金（au）处于周期表中的第六周期，与cu同族，au原子最外层电子排布式为_ _；二、等电子体原理原子总数 ,价电子总数（最外层电子总数） ；等电子体结构具有_ _ _性；常见互为等电子体的物质有 。微粒通式价电子总数立体构型co2、cns、no、nax216eso2、o3、noax218eco、n2ax10ech4、nhax48e三、配位键与配位化合物1配位键：一类特殊的共价键，_由一个原子单独提供。配位键的形成条件是一方有_，另一方有_。如nh4+、h3o+2配位化合物：金属离子与配位体之间通过配位键形成的化合物。如：cu(h2o)42+ cu(nh3)42+ ag(nh3)2+ fe(scn)63-3配位化合物：以so4为例，指出该化合物中的（1）中心原子： 。（2）配位体： （3）配位原子： （4）配位数： 。（5）内界： （6）外界： 。（7）配位化合物的电离： 【例题5】铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类，应含a离子键和共价键 b离子键和配位键 c配位键和共价键 d离子键【当堂巩固】1.气态氯化铝(al2cl6)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键的关系如图所示。若将图中是配位键的斜线上加上箭头，下列4个选项中正确的是 2.（2013淮安三模）so4h2o是一种杀虫剂。(1)cu元素基态原子的电子排布式为_ _。(2)元素n、o、s的第一电离能由大到小排列的顺序为_ _。(3)h元素可与o元素形成h2o和h2o2，h2o2易溶于h2o，其主要原因为_ _。(4)h元素与n元素可组成化合物n2h4， n原子的轨道杂化方式为_。(5)与so互为等电子体的一种分子的化学式为_ _。(6)cu元素与h元素可形成晶体，其结构如图8，则该化合物的化学式为_ _。第6讲 金属晶体和离子晶体【考试说明】1能用金属键的自由电子理论解释金属的一些物理性质。2知道金属晶体的基本堆积方式，了解常见金属晶体的晶胞结构特征。3. 了解nacl型和cscl型离子晶体的结构特征，能用晶格能解释离子化合物的物理性质。4.了解金属晶体、离子晶体的结构微粒、微粒间作用力。【课前检测】nacl na2s naoh (nh4)2s na2s2 co2、ccl4、c2h2在下列物质中：nacl、naoh、na2s、h2o2、na2s2、(nh4)2s、co2、ccl4、c2h2、sio2、sic、晶体硅、金刚石。(1)其中只含有离子键的离子晶体是_；(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_ _；(3)其中既含有离子键，又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_ _；(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_ _；(5)其中含有极性共价键的非极性分子是_ _；【知识梳理】一、晶 胞1概念：描述 叫做晶胞；整块晶体由晶胞“无隙并置”而成；2晶胞所含粒子数和晶体化学式的确定均摊法（以立方晶胞为例）位置顶点棱边面心体心贡献【例题1】现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图所示），可推知：甲晶体中a与b的离子个数比为 ；乙晶体的化学式为 ；丙晶体的化学式为_ _；丁晶体的化学式为_ _。【例题2】2012年报道的硼和镁形成的纳米颗粒，如下图所示的是该纳米颗粒：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该纳米颗粒化学式可表示为amgb bmgb2 cmg2b dmg14b6二、金属晶体1金属键：（1）强弱影响因素：_（2）金属的熔、沸点、硬度与金属键的关系：_【思考交流】试运用金属键的自由电子理论解释：金属都具有良好的导热性、导电性、延展性。2金属晶体：【例题3】下列说法不正确的是a金属单质的熔点一定比非金属单质高 b离子晶体中不一定含有金属元素c在含有阳离子的晶体中，一定含有阴离子 d含有金属元素的离子不一定是阳离子三、离子晶体1、离子晶体（1）构成微粒：_ （2）微粒间作用：_（3）常见的离子晶体：_2、离子晶体的物理性质：_3、晶格能：（1）定义：_（2）应用：_【例题4】下列大小关系正确的是a.晶格能：naclcao c.熔点：nainabr d.熔沸点：co2nacl4、典型离子晶体空间结构的研究（1）晶体nacl的空间结构：每个na+同时吸引 个 cl-，每个cl-同时吸引 个na+，而na+数目与cl-数目之比为 化学式为 。 根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 na+，有 个cl-。在每个na+周围与它最近的且距离相等的na+有 个。在每个na+周围与它最近的且距离相等的cl-所围成的空间结构为 体。（2）晶体cscl的空间结构：每个cs+同时吸引 个 cl-，每个cl-同时吸引 个cs+，而cs+数目与cl-数目之比为 ，化学式为 根据氯化铯的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 cs+，有 个cl-在每个cs+周围与它最近的且距离相等的cs+有 个（3）离子晶体中离子的配位数【例题5】下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是 a1mol氯化钠中有na个nacl分子b平均每个nacl晶胞中有4个na+、4个cl c氯化铯晶体中，每个cs+周围紧邻8个cld氯化钠晶体中，每个na+周围距离相等的cl共有6个【当堂巩固】（2013徐州一模）铁是地壳中含量较丰富的元素。（1）fe3+离子基态的电子排布式可表示为 。（2）一种铁晶体的晶胞属于体心立方堆积，则该晶胞中所包括的铁原子的个数是 。（3）c、n两种元素的简单气态氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为 。（4）c、n、o三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。（填元素符号）（5）离子化合物fe2o3的熔点高于kc1的熔点的原因是 。（6）据报道：由q、x、z三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如右图所示。晶体中距每个x原子周围距离最近的q的原子的个数是 。第7讲 分子晶体和原子晶体【考试说明】1知道分子间作用力的含义，了解化学键和分子间作用力的区别。2知道分子晶体的含义，了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响3了解氢键的存在对物质性质的影响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【课前检测】（2013江苏）元素x位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素z的原子最外层电子数是其内层的3倍。(1)x与y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。在1个晶胞中，x离子的数目为 。该化合物的化学式为 。(2)在y的氢化物(h2y)分子中，y原子轨道的杂化类型是 。(3)z的氢化物(h2z)在乙醇中的溶解度大于h2y，其原因是 。(4)y与z可形成yz42yz42的空间构型为 (用文字描述)。写出一种与yz42互为等电子体的分子的化学式： 。(5)x的氯化物与氨水反应可形成配合物cl2，1mol该配合物中含有键的数目为 。【知识梳理】一、分子间作用力1概念：分子间作用力又称 。2影响因素：组成与结构相似的物质，相对分子质量 ，分子间作用力越大3分子间作用力主要影响物质的物理性质，如 、 等二、氢键1.定义：_2.对物质性质的影响：_【例题1】下列实验事实不能用氢键来解释的是a冰的密度比水小，能浮在水面上 b邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛c接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18 dh2o比h2s稳定三、常见的分子晶