高考化学二轮复习 高频考点精讲 高频考点31 原子结构与性质课件.ppt

一 原子结构与性质1 基态原子的核外电子排布 1 排布规律 高频考点三十一原子结构与性质 说明 能量相同的原子轨道在全充满 半充满和全空状态时 体系能量较低 原子较稳定 2 表示形式 核外电子排布式 如cr 1s22s22p63s23p63d54s1 可简化为 ar 3d54s1 价层电子排布式 如fe 3d64s2 电子排布图又称轨道表示式 如o 3 基态原子核外电子排布表示方法中的常见误区 在写基态原子的电子排布图时 常出现以下错误 当出现d轨道时 虽然电子按ns n 1 d np的顺序填充 但在书写电子排布式时 仍把 n 1 d放在ns前 如fe 1s22s22p63s23p63d64s2正确 fe 1s22s22p63s23p64s23d6错误 注意元素电子排布式 简化电子排布式 元素价电子排布式的区别与联系 如fe的电子排布式 1s22s22p63s23p63d64s2 简化电子排布式 ar 3d64s2 价电子排布式 3d64s2 2 第一电离能 电负性 二 分子结构与性质1 共价键 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 2 键和 键的判断方法 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 2 杂化轨道 1 方法 判断分子或离子中中心原子的杂化轨道类型 看中心原子有没有形成双键或三键 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 由分子的空间构型结合价层电子对互斥理论判断 没有填充电子的空轨道一般不参与杂化 1对孤电子对占据1个杂化轨道 如nh3为三角锥形 且有一对孤电子对 即4条杂化轨道应呈正四面体形 为sp3杂化 2 识记 常见杂化轨道类型与分子构型 3 三种作用力及对物质性质的影响 三 晶体结构与性质1 明确晶体类型的2种判断方法 1 据各类晶体的概念判断 即根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断 如由分子通过分子间作用力 范德华力 氢键 形成的晶体属于分子晶体 由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体 由阴 阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体 由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体 或由金属原子形成的晶体属于金属晶体 2 据各类晶体的特征性质判断 如低熔 沸点的晶体属于分子晶体 熔 沸点较高 且在水溶液中或熔化状态下能导电的晶体属于离子晶体 熔 沸点很高 不导电 不溶于一般溶剂的晶体属于原子晶体 能导电 传热 具有延展性的晶体属于金属晶体 2 突破晶体熔 沸点高低的比较 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 铂等熔点很高 汞 铯等熔点很低 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 离子晶体一般地说 阴 阳离子的电荷数越多 离子半径越小 则离子间的作用力就越强 其晶体的熔 沸点就越高 如熔点 mgo nacl cscl 4 分子晶体 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h2o h2te h2se h2s 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 熔 沸点越高 snh4 geh4 sih4 ch4 组成和结构不相似的分子晶体 相对分子质量接近 分子的极性越大 其熔 沸点越高 如co n2 ch3oh ch3ch3 5 金属晶体金属离子半径越小 离子电荷数越多 金属键越强 金属熔 沸点就越高 如熔 沸点 al mg na 3 晶胞中微粒数目的计算方法 均摊法 熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目 a nacl 含4个na 4个cl b 干冰 含4个co2 c caf2 含4个ca2 8个f d 金刚石 含8个c e 体心立方 含2个原子 f 面心立方 含4个原子 4 晶胞求算 靖宸 2 晶体微粒与m 之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒 则1mol晶胞中含有xmol微粒 其质量为xmg m为微粒的相对原子质量 又1个晶胞的质量为 a3g a3为晶胞的体积 a为晶胞边长或微粒间距离 则1mol晶胞的质量为 a3nag 因此有xm a3na 考法指导 典例演示1 2016 全国 卷 东晋 华阳国志 南中志 卷四中已有关于白铜的记载 云南镍白铜 铜镍合金 闻名中外 曾主要用于造币 亦可用于制作仿银饰品 回答下列问题 1 镍元素基态原子的电子排布式为 3d能级上的未成对电子数为 以指定元素或物质为背景的多角度立体考查 难度系数 2 硫酸镍溶于氨水形成 ni nh3 6 so4蓝色溶液 ni nh3 6 so4中阴离子的立体构型是 在 ni nh3 6 2 中ni2 与nh3之间形成的化学键称为 提供孤电子对的成键原子是 氨的沸点 填 高于 或 低于 膦 ph3 原因是 氨是 分子 填 极性 或 非极性 中心原子的轨道杂化类型为 3 单质铜及镍都是由 键形成的晶体 元素铜与镍的第二电离能分别为 icu 1958kj mol 1 ini 1753kj mol 1 icu ini的原因是 4 某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示 晶胞中铜原子与镍原子的数量比为 若合金的密度为dg cm 3 晶胞参数a nm 由于nh3分子间可形成氢键 故nh3的沸点高于ph3 nh3分子中 n原子形成3个 键 且有1个孤电子对 n原子的轨道杂化类型为sp3 立体构型为三角锥形 由于空间结构不对称 nh3属于极性分子 3 cu ni均属于金属晶体 它们均通过金属键形成晶体 因cu元素基态原子的价层电子排布式为3d104s1 3d能级全充满 较稳定 失去第2个电子较难 因此第二电离能icu ini 考法训练1 2017 课标全国 35 研究发现 在co2低压合成甲醇反应 co2 3h2 ch3oh h2o 中 co氧化物负载的mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性 显示出良好的应用前景 回答下列问题 1 co基态原子核外电子排布式为 元素mn与o中 第一电离能较大的是 基态原子核外未成对电子数较多的是 2 co2和ch3oh分子中c原子的杂化形式分别为 和 3 在co2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中 沸点从高到低的顺序为 原因是 4 硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料 mn no3 2中的化学键除了 键外 还存在 5 mgo具有nacl型结构 如图 其中阴离子采用面心立方最密堆积方式 x射线衍射实验测得mgo的晶胞参数为a 0 420nm 则r o2 为 nm mno也属于nacl型结构 晶胞参数为a 0 448nm 则r mn2 为 nm 解析 1 co为27号元素 co的基态原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d74s2或 ar 3d74s2 金属性越强 第一电离能越小 而金属性 mn o 故第一电离能较大的为o mn原子的价电子排布式为3d54s2 根据洪特规则 有5个未成对电子 而o原子的价电子排布式为2s22p4 仅有2个未成对电子 故基态原子核外未成对电子数较多的是mn 2 根据价层电子对互斥理论 co2中c原子价层电子对数为2 为sp杂化 而ch3oh中c原子的价层电子对数为4 为sp3杂化 3 影响分子晶体沸点的因素有范德华力和氢键 h2o与ch3oh均为极性分子 h2o中氢键比甲醇多 故h2o的沸点高 co2与h2均为非极性分子 co2相对分子质量较大 范德华力大 沸点更高 答案 1 1s22s22p63s23p63d74s2或 ar 3d74s2omn 2 spsp3 3 h2o ch3oh co2 h2水含氢键比甲醇中多 co2与h2均为非极性分子 co2相对分子质量较大 范德华力大 4 离子键 键 5 0 1480 076 典例演示2 2016 四川高考 8 m r x y为原子序数依次增大的短周期主族元素 z是一种过渡元素 m基态原子l层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍 r是同周期元素中最活泼的金属元素 x和m形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物 z的基态原子4s和3d轨道半充满 请回答下列问题 1 r基态原子的电子排布式是 x和y中电负性较大的是 填元素符号 以推断元素为背景的 拼盘式 考查 难度系数 2 x的氢化物的沸点低于与其组成相似的m的氢化物 其原因是 3 x与m形成的xm3分子的空间构型是 4 m和r所形成的一种离子化合物r2m晶体的晶胞如图所示 则图中黑球代表的离子是 填离子符号 5 在稀硫酸中 z的最高价含氧酸的钾盐 橙色 氧化m的一种氢化物 z被还原为 3价 该反应的化学方程式是 解析m基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4 为氧元素 r为钠元素 x的原子序数大于r 为硫元素 则y为氯元素 z基态原子的核外电子排布式为 ar 3d54s1 为24号元素铬 1 11号元素钠的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1 同一周期元素 随原子序数递增 电负性增大 cl的电负性强于s 2 h2s分子间不存在氢键 h2o分子间存在氢键 所以h2o的沸点高于h2s 3 so3的价层电子对数为3 无孤对电子 为平面正三角形 答案 1 1s22s22p63s1或 ne 3s1cl 2 h2s分子间不存在氢键 h2o分子间存在氢键 3 平面三角形 4 na 5 k2cr2o7 3h2o2 4h2so4 cr2 so4 3 3o2 k2so4 7h2o 考法指导 这是一种较为典型的命题形式 基于原子结构和元素周期表 或元素周期律 等背景进行元素推断 从而呈现出几种元素 这些元素往往含有主族元素和过渡元素 命题时 并不完全围绕各元素独立进行 同时也依托这些元素之间组成的物质展开 从而实现对原子结构 分子结构和晶体结构与性质的综合考查 考法训练2 现有a x y z w五种元素 它们的原子序数依次增大 a元素原子的核外电子总数与其周期数相同 x基态原子的l层中有3个未成对电子 y基态原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其他电子的自旋方向相反 z基态原子的3p轨道上得到两个电子后不能再容纳外来电子 w基态原子的最外层电子数为1 其余各电子层均充满电子 请回答下列问题 1 这五种元素中 电负性最大的元素基态原子的电子排布式是 w位于周期表的 填 s p d 或 ds 区 2 已知x2y分子中y原子只与一个x原子相连 请根据等电子原理 写出x2y的电子式 其中心原子的杂化轨道类型是 1molx2y含有的 键数目为 3 w可以形成配合物 a x y z w五种元素形成的一种1 1型离子化合物中 阴离子呈正四面体结构 该阴离子的化学式为 其阳离子呈轴向狭长的八面体结构 如图所示 该阳离子的化学式为 该化合物加热时首先失去的组分是 判断理由是 4 w x形成的某种化合物的晶胞结构如图所示的立方晶胞 其中x显 3价 则其化学式为 设阿伏加德罗常数的值为na 距离最近的两个w的核间距为acm 则该晶体的密度为 g cm 3 用含有a和na的代数