高考化学一轮总复习 专题二十五 物质结构与性质课件.ppt

专题二十五物质结构与性质 1 原子核外电子排布及表示方法 1 能层 能级与原子轨道的关系 考点一原子结构与性质 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 2n2 2 核外电子排布遵循的三原则 两 相反 单独占据一个轨道 而且自旋状态相同 全 满 半满 全空 3 基态原子核外电子排布的表示方法 1s22s22p63s23p4 ne 3s23p4 3s23p4 4 原子核外电子的跃迁与原子光谱 原子的状态和原子光谱的关系 最低 吸收 吸收 释放 发射 较高 说明 原子核外的电子发生跃迁时吸收或释放的能量一般都以光谱形式呈现 原子光谱原子发生 时会吸收或释放不同的光 可以用光谱仪摄取不同元素的各种元素的电子 或 总称原子光谱 光谱分析在现代化学中 利用 上的特征谱线来 的分析方法 跃迁 吸收光谱 发射光谱 原子光谱 鉴定元素 2 原子结构与元素的性质 1 周期表的分区与原子的价电子排布的关系 ns1 2 ns2np1 6 n 1 d1 9ns1 2 2 原子结构与元素性质的递变规律 相同 依次增多 相同 依次递增 依次减小 依次增大 呈增大的趋势 依次减小 依次增大 依次减小 1 某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d104p4 2 电负性 k na 3 根据原子核外电子排布的特点 cu在周期表中属于s区元素 4 n o f的电负性依次增大 其第一电离能也依次增大 5 电负性大于1 8的一定为非金属 小于1 8的一定为金属 6 电负性差值大于1 7时 一般形成离子键 小于1 7时 一般形成共价键 7 电负性越大 非金属性越强 第一电离能也越大 答案 1 2 3 4 5 6 7 电离能和电负性的应用 1 电离能 1 判断元素金属性的强弱 电离能越小 金属越容易失去电子 金属性越强 反之越弱 2 判断元素的化合价如果某元素的in 1 in 则该元素的常见化合价为 n 如钠元素i2 i1 所以钠元素化合价为 1 3 判断核外电子的分层排布情况多电子原子中 元素的各级电离能逐级增大 有一定的规律性 当电离能的变化出现突变时 电子层数就可能发生变化 4 反映元素原子的核外电子排布特点同周期元素从左向右 元素的第一电离能并不是逐渐增大的 当元素的核外电子排布是全空 半充满和全充满状态时 第一电离能就会反常地大 2 电负性 1 1 n al si zn四种元素中 有一种元素的电离能数据如下 则该元素是 填写元素符号 2 如表 通过分析电负性值变化规律 确定mg元素电负性值的最小范围 请归纳元素的电负性和金属性 非金属性的关系是 从电负性角度 判断alcl3是离子化合物还是共价化合物 理由是 解析 1 分析表中数据可知 该元素的逐级电离能中 i1 i2 i3与i4相差较大 说明该元素原子最外层有3个电子 显然该元素为al元素 2 根据同周期和同主族元素的电负性的变化规律可知mg的电负性范围为0 93 1 57 电负性是原子对电子对的吸引力 元素的非金属性越强 其电负性越大 可根据al与cl的电负性差值确定 答案 1 al 2 0 93 1 57 非金属性越强 电负性越大 金属性越强 电负性越小 共价化合物al元素和cl元素的电负性差值为1 55 1 7 所以形成共价键 为共价化合物 明晰基态原子核外电子排布式和轨道表示式书写的易失分问题 1 明确第四周期基态原子核外电子排布的特殊性在过渡金属中 有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差 这是因为能量相同的原子轨道在全充满 如p6和d10 半充满 如p3和d5 和全空 如p0和d0 状态时 体系的能量较低 原子较稳定 如第四周期中 2 基态原子核外电子排布表示方法中的注意事项 1 在写基态原子的电子排布图时 常出现以下错误 2 当出现d轨道时 虽然电子按ns n 1 d np顺序填充 但在书写电子排布式时 仍把 n 1 d放在ns前 如fe 1s22s22p63s23p63d64s2正确 fe 1s22s22p63s23p64s23d6错误 3 注意对比原子电子排布式 简化电子排布式 元素外围电子排布式的区别与联系 如fe 1s22s22p63s23p63d64s2 简化电子排布式 ar 3d64s2 外围电子排布式 3d64s2在书写简化的电子排布式时 并不是所有的都是 x 价电子排布式 注 x代表上一周期稀有气体元素符号 3 根据元素周期表进行书写如第四周期中各元素基态原子的电子排布式有如下规律 1 位于s区的 a a族分别为 ar 4s1 ar 4s2 2 位于p区的主族元素 ar 3d104s24p族序数 2 0族除外 3 位于d区的副族元素 ar 3dm4sn m n 族序数 族除外 4 位于ds区的副族元素 ar 3d104sm m 族序数 1 2015 河北石家庄第二次质检 已知a b c d e都是元素周期表中前36号的元素 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 e在 区 2 a b c的电负性大小顺序 填元素符号 下同 第一电离能大小顺序为 3 d的核外电子排布式为 价电子排布图为 解析由题意可知a为c b为o c为f d为ca e为cr 1 铬原子的价电子排布式为3d54s1 在d区 2 根据同周期电负性和第一电离能的递变性可知答案 3 价电子数为2 价电子排布图为 答案 1 3d54s1d 2 f o cf o c 3 1s22s22p63s23p64s2或 ar 4s2 考点二分子结构与性质 1 共价键的类型 头碰头 发生偏移 不发生偏移 2 杂化轨道的类型 180 直线形 120 平面三角形 109 28 正四面体形 3 价层电子对互斥理论与分子构型 直线形 直线形 co2 三角形 三角形 bf3 v形 四面体形 四面体形 ch4 三角锥形 nh3 v形 h2o 4 配位键和配合物 1 配位键由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的 2 配位键的表示方法a b a表示 孤电子对的原子 b表示 共用电子对的原子 3 配位化合物 定义金属离子 或原子 与某些分子或离子 称为配体 以配位键结合形成的化合物 共价键 提供 接受 组成 形成条件 有孤 电子对 有空轨道 5 分子间作用力与性质 1 分子间作用力最常见的是范德华力和氢键 已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力 称为氢键 氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种 表示为a h b 2 相似相溶原理非极性溶质一般能溶于非极性溶剂 极性溶质一般能溶于极性溶剂 6 无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成 ho mron 如果成酸元素r相同 则n值越大 r的正电性越高 使r o h中o的电子向r偏移 在水分子的作用下越易电离出h 酸性越强 如酸性 hclo hclo2 hclo3 hclo4 7 等电子体原理的应用原子总数相同 价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征 它们的许多性质 物理性质 相近 此原理称为等电子体原理 1 键比 键的电子云重叠程度大 形成的共价键强 2 卤素单质 卤素氢化物 卤素碳化物 即cx4 的熔 沸点均随着相对分子质量的增大而增大 3 氢键的存在一定能使物质的熔 沸点升高 4 极性分子中可能含有非极性键 5 h2o比h2s稳定是因为水分子间存在氢键 答案 1 2 3 4 5 判断分子中中心原子的杂化类型 五方法 方法一根据杂化轨道的空间分布构型判断 1 若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形 则分子的中心原子发生sp3杂化 2 若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形 则分子的中心原子发生sp2杂化 3 若杂化轨道在空间的分布呈直线形 则分子的中心原子发生sp杂化 方法四根据中心原子的价层电子对数 参与杂化的轨道数目判断 如中心原子的价层电子对数分别为4 3 2时 中心原子的杂化类型分别是sp3杂化 sp2杂化 sp杂化 方法五根据分子或离子中有无 键及 键数目判断 如没有 键为sp3杂化 含一个 键为sp2杂化 含两个 键为sp杂化 答案d 范德华力和氢键对物质性质的影响易错警示 1 氢键属于一种较强的分子间作用力 2 有氢键的物质 分子间也有范德华力 但有范德华力的物质分子间不一定有氢键 3 一个氢原子只能形成一个氢键 这是氢键的饱和性 4 一般来说 组成和结构相似的物质 随着相对分子质量的增加 范德华力逐渐增大 分子的极性越大 范德华力也越大 5 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂 极性溶质一般能溶于极性溶剂 如果存在氢键 则溶剂和溶质之间的氢键的作用力越大 溶解性越好 6 分子间氢键对物质性质的影响 主要表现为使物质的熔沸点升高 对电离和溶解度等产生影响 2 1 h2o与ch3ch2oh可以任意比例互溶 除因为它们都是极性分子外 还因为 2 已知苯酚 具有弱酸性 其ka 1 1 10 10 水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键 据此判断 相同温度下电离平衡常数ka2 水杨酸 ka 苯酚 填 或 其原因是 3 化合物nh3的沸点比化合物ch4的高 其主要原因是 答案 1 h2o与ch3ch2oh之间可以形成氢键 2 中形成分子内氢键 使其更难电离出h 3 nh3分子间能形成氢键 考点三晶体结构与性质 1 晶体 1 晶体与非晶体 周期性有序 无序 有 无 固定 不固定 各向异性 各向同性 熔点 x 射线衍射 2 得到晶体的途径 熔融态物质凝固 气态物质冷却不经液态直接 溶质从溶液中析出 3 晶胞 概念 描述晶体结构的 晶体中晶胞的排列 无隙并置a 无隙 相邻晶胞之间没有 b 并置 所有晶胞 排列 相同 凝固 凝华 基本单元 任何间隙 平行 取向 4 晶格能 定义 气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量 通常取正值 单位 影响因素a 离子所带电荷数 离子所带电荷数越多 晶格能越 b 离子的半径 离子的半径越 晶格能越大 与离子晶体性质的关系晶格能越大 形成的离子晶体越 且熔点越 硬度越 kj mol 1 大 小 稳定 高 大 2 四种晶体类型的比较 分子 原子 阴 阳离子 范德华力 共价键 金属键 离子键 较小 很大 很大 很小 较大 较低 很高 很高 很低 较高 3 典型晶体模型 4 109 28 6 1 2 4 1 2 12 12 12 4 4 8 6 6 12 8 12 1 在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 2 在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 3 原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 4 分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 5 离子晶体一定都含有金属元素 6 金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体 答案 1 2 3 4 5 6 晶胞中微粒的计算方法 均摊法 3 1 元素cu的一种氯化物晶体的晶胞结构如图甲所示 该氯化物的化学式是 2 金属镍与镧 la 形成的合金是一种良好的储氢材料 晶胞结构示意图如图乙所示 该合金的化学式为 3 铅 钡 氧形成的某化合物的晶胞结构是 pb4 处于立方晶胞顶角 ba2 处于晶胞中心 o2 处于晶胞棱边中心 该化合物化学式为 每个ba2 与 个o2 配位 答案 1 cucl 2 lani5 3 bapbo312 晶体密度及微粒间距离的计算方法 1