高三化学第一轮专题复习课件--物质结构-元素周期律.ppt

物质结构元素周期律 知识结构 一 元素 二 原子的构成 具有相同核电荷数 即核内质子数 的一类原子的总称 原子核 核外电子 质子 中子 原子序数 核电荷数 质子数 核外电子数 元素种类 原子 核素 种类 元素的化学性质 质量数 A 质子数 Z 中子数 N 三 核外电子的排布规律及表示方法 1 核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里 然后由里往外 依次排布在能量较高的电子层里 这就是能量最低原理 2 各电子层最多能容纳的电子数为2n2 3 最外层电子数不能超过8 当K层为最外层时不能超过2 4 次外层电子数不能超过18 倒数第三层电子数不能超过32 注意 以上四条规律是相互联系的 不能孤立地理解 1 B Al Si Ge As Sb Te 2 3 4 5 6 7 A A A A A A A 0 Po At 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 非金属区 金属区 零族元素 定义 相邻的两个或多个原子 或离子 之间强烈的相互作用叫做化学键 五 化学键 化学键 离子键 金属键 共价键 非极性键 极性键 由阴 阳离子之间通过静电作用所形成的化学键叫离子键 原子之间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键 使阴 阳离子结合成化合物的静电作用 叫做离子键 阴 阳离子 静电作用 静电引力和斥力 阴阳离子接近到某一定距离时 吸引和排斥达到平衡 就形成了离子键 一 离子键 1 定义 2 成键原因 5 成键过程 电子的得失 成键后体系的能量降低 3 成键粒子 4 成键性质 6 成键条件 活泼金属和活泼非金属化合时可以形成离子键 二 共价键 1 定义 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用 叫共价键 2 成键粒子 一般为非金属原子 3 成键性质 原子间通过共用电子对 电子云重叠 产生的强烈相互作用 只含共价键的化合物称为共价化合物 4 存在 同种或不同种非金属元素之间 离子键和共价键的比较 阴 阳离子 原子 静电作用 共用电子对 活泼金属与活泼非金属元素 同种或不同种非金属元素 无饱和性无方向性 有饱和性有方向性 只存在于离子化合物中 非金属单质 共价化合物及部分离子化合物中 原子 分子 离子 宏观物质 或范德华力 得失电子 范德华力氢键 共价键 金属键或共价键 离子键 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体 微观粒子与宏观物质的关系 7 共价键的分类 标准 共用电子对是否发生偏移 1 非极性共价键 2 极性共价键 共用电子对不发生偏移 共用电子对发生偏移 原子核对共用电子对的吸引力相同 成因 范围 同种非金属元素的原子间形成的共价键 原子核对共用电子对的吸引力不同 成因 范围 不同种非金属元素的原子间形成的共价键 例如 H H O O N N 例如 H Cl H O H O C O 要点 疑点 考点 1 下列各量各由什么决定 元素种类 质子数 同位素 质子数 中子数 原子种类 质子数和中子数 质量数 质子数和中子数 原子结构和同位素 2 有关微粒Cl 回答下列问题 所含质子数17 中子数18 电子数18 质量数35 该微粒的结构示意图 17288 它与Cl 之间的关系是互为同位素 它的半径比Cl原子的半径大 已知Cl元素的相对原子质量为35 5 可知35Cl 37Cl原子在自然界的原子百分组成之比是3 1 原子结构和同位素 3 核外电子三特征 质量小 9 1 10 31kg 运动空间小 直径10 10m 高速运动电子排布三规律 能量最低原理 每层最多排电子2n2 最外层电子数不超过8个 原子结构和同位素 课前热身 1 某元素X构成的双原子单质分子有三种 其相对分子质量分别为70 72 74 在天然单质中 此三种单质的物质的量之比为9 6 1 由此推断以下结论中 正确的是 A 元素X有三种同位素B 其中一种同位素质量数为36C 质量数为35的同位素原子的质量分数为75 D 元素单质X2的平均相对分子质量为71 原子结构和同位素 解析 若元素X有两种同位素aX bX 则构成的双原子分子单质有 aXaX aXbX bXbX三种 若a b 则2a 70 2b 74 求得两种同位素的质量数分别为35 37 由三种单质的物质的量之比为9 6 1 可求X2的平均相对分子质量为 70 9 72 6 74 1 9 6 1 71 所以 X的相对原子质量为71 2 35 5 由十字交叉法求得35X的物质的量分数为75 原子结构和同位素 2 某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍 其质子数是最外层电子数的3倍 该元素的原子序数为 解析 核电荷数 质子数 Z 元素原子的电子层数为x 最外层电子数为y 依题意 Z 5x Z 3y 则5x 3y x 3y 5 因原子的最外层电子数不超过8 即y为1 8的正整数 仅当y 5时 x 3合理 故该元素的电荷数为15 原子结构和同位素 能力 思维 方法 例1 2003年上海高考题 13C NMR 核磁共振 15N NMR可用于测定蛋白质 核酸等生物大分子的空间结构 KurtWuthrich等为此获得2002年度诺贝尔化学奖 下面有关13C 15N叙述正确的是 A 13C与15N有相同的中子数B 13C与C60互为同素异形体C 15N与14N互为同位素D 15N的核外电子数与中子数相同 原子结构和同位素 解析 A项中子数分别为7 8 同素异形体指的是单质 B项显然错误 D项电子数为7而中子数为8 答案 C 解题回顾 由所给的同位素符号 判断原子中各微粒数目是高考每年必考的热点知识 只要掌握换符号A Z X的意义即可 原子结构和同位素 例2 1995年上海市高考题 硼有两种天然同位素B和B 硼元素的相对原子质量为10 80 则对硼元素中B质量分数的判断正确的是 A 20 B 略大于20 C 略小于20 D 80 原子结构和同位素 解析 设B的原子个数的百分含量为x 则10 80 10 x 11 1 x 解得 x 20 当年不少考生未认真审题 误选了A 这是把 同位素的原子个数百分比 与 同位素的原子质量分数 混为一谈之故 同位素的原子质量分数与原子个数百分比的关系是 同位素原子的质量分数 该同位素的原子个数百分比 同位素的相对原子质量 该元素的相对原子质量 100 因此 B质量分数 20 10 10 80 100 18 5 原子结构和同位素 解题回顾 相对原子质量的计算 1 同位素相对原子质量M m m 12C 12 其近似值为质量数 2 同位素的相对原子质量Mr Mr 1 x 1 Mr 2 x 2 x为物质的量分数 原子结构和同位素 例3 2000年上海市高考题 氯只有35Cl和37Cl两种稳定同位素 它们在氯气中的原子个数之比35Cl 37Cl为3 1 则相对分子质量为70 72 74的氯气分子数之比可能是 A 5 2 1B 5 2 2C 9 3 1D 9 3 2 原子结构和同位素 解析 相对分子质量为70 72 74的氯气分子 显然是35Cl2 35Cl37Cl 37Cl2三种 对照选项 如35Cl和37Cl原子个数之比为3 1即可 原子结构和同位素 答案 A D 解题回顾 首先要搞清相对分子质量70 72 74的氯气分子 其质量数的计算取其最大值和最小值各除以2得35与37 再推出三种分子分别为35Cl2 35Cl37Cl 37Cl2 最后按照选项验证35Cl和37Cl原子个数之比是否为3 1 原子结构和同位素 延伸 拓展 例4 X元素组成三种气态单质 都是双原子分子 它们的相对分子质量分别为32 34 36 今有这三种单质的混合气体 分子数之比为15 4 1 下列说法正确的是 A 若该容器中的X2全部转化成同素异形体X3 则X3的分子有4种B 质量数为16的同位素的原子物质的量分数为85 C 此容器内混合气体的平均相对分子质量为34D 该元素所含三种同位素的原子数之比为15 4 1 原子结构和同位素 答案 AB 解题回顾 X元素形成三种单质 其同位素为两种 防止误认为同位素也为三种 如同位素为三种 则形成的双原子单质为六种 解析 X同位素有二种 16X和18X A中化学方程式为 316X18X 16X16X18X 18X18X16X 另有16X3 18X3 所以A正确 由16X2 16X18X 18X2的分子数比为15 4 1 得质量数为16的同位素的原子物质的量分数为 15 2 4 1 15 4 1 2 85 B正确 混合气体的相对分子质量为 32 15 34 4 36 1 15 4 1 32 6 D显然错误 应为二种同位素 原子结构和同位素 例5 已知碳元素有两种常见的同位素12C 13C 氧有三种同位素16O 17O 18O 由这五种微粒构成的CO2分子中 其式量可能有 A 6种B 10种C 11种D 12种 解析 常规思路是根据排列组合 可形成12种CO2分子 易错选答案D 如果心细 还可以发现 这12种CO2分子的相对分子质量有重复 逐个排除重复数目 最后筛选出答案A 即便得出正确答案 耗时也较多 且极易出错 答案 A 解题回顾 进一步分析会发现 形成的CO2相对分子质量最大的为49 13C18O2 最小的为44 12C16O2 显然从44 49最多有6种相对分子质量 故应选A 原子结构和同位素 化学键 1 学习目标 1 通过对NaCl形成过程的分析 理解离子键和离子化合物的涵义 2 学会用电子式表示原子 离子 离子化合物以及离子化合物的形成过程 重点 离子键和离子化合物的涵义难点 用电子式表示原子 离子 离子化合物以及离子化合物的形成过程 一 离子键 问题 为数不多的元素的原子是通过什么作用形成种类繁多的物质的呢 实验1 2金属钠在氯气中燃烧 现象 反应式 剧烈燃烧 产生大量白烟 黄色火焰 P 19思考与交流1 画出钠和氯的原子结构示意图 2 试解释氯化钠是怎样形成的 电子转移 不稳定 稳定 更稳定 氯化钠的形成 有6个钠离子 每个钠离子周围也有6个氯离子 在氯化钠晶体中 每个氯离子周围 氯化钠晶体具有立方体结构 宏观 思考 在氯化钠晶体中 Na 和Cl 间存在哪些作用力 Na 离子和Cl 离子间的静电吸引力 不会 因为阴 阳离子接近到某一定距离时 吸引力和排斥力达到平衡 阴 阳离子间形成稳定的化学键 阴 阳离子结合在一起 彼此的电荷是否会中和呢 阴 阳离子的电子与电子 原子核与原子核之间的排斥力 定义 使阴 阳离子结合成化合物的静电作用 叫做离子键 成键微粒 阴 阳离子 相互作用 静电作用 静电引力和静电排斥力 成键过程 阴 阳离子接近到某一定距离时 吸引和排斥力达到平衡 就形成了离子键 含有离子键的化合物就是离子化合物 一 离子键 定义 由离子键形成的化合物叫做离子化合物 思考 哪些物质属于离子化合物 含有离子键 活泼的金属元素 IA IIA 和活泼的非金属元素 VIA VIIA 之间形成的化合物 强碱 大部分金属氧化物 大部分盐 如 KCl Na2O Na2S MgCl2等 如 NaOH KOH MgO Na2O2 K2SO4 Na2CO3 Mg NO3 2NH4Cl NH4 2SO4 NH4 2S等 在元素符号周围用 或 来表示原子最外层电子的式子 叫电子式 Na Mg 原子的电子式 离子的电子式 H Na Mg2 Ca2 阳离子的电子式 简单阳离子的电子式就是它的离子符号 复杂阳离子 NH4 例外 阴离子的电子式 不但要画出最外层电子数 而且还要用中括号 括起来 并在右上角标出所带电荷 n 原子的电子式 在元素符号周围用小点 或小叉 来表示其最外层电子数 电子式 练习 写出下列微粒的电子式 硫原子 硫离子 溴原子 溴离子 用电子式可以直观地 看到原子结构特点与键之间的关系 也可以表示出原子或离子之间是怎样结合的 离子化合物的电子式 由阴 阳离子的电子式组成 但相同离子不能合并 AB型 AB2型 A2B型 书写时 用电子式表示离子化合物的形成过程 用电子式表示氯化钠的形成过程 用电子式表示溴化钙的形成过程 Na Ca 练习 用电子式表示氧化镁的形成过程 用电子式表示硫化钾的形成过程 箭头左方相同的原子可以合并 箭头右方相同的微粒不可以合并 注意 小结 使阴阳离子结合成化合物的静电作用 叫做离子键 含有离子键的化合物一定是离子化合物 区分 用电子式表示微粒或物质用电子式表示物质形成过程 作业 用电子式表示下列物质的形成过程 CaCl2 MgO NaF Na2O 物质结构元素周期律 原子是怎样形成物质的呢 想一想 构成物质的粒子有哪些 有原子 分子 离子 原子 直接构成物质 金属单质 固体非金属单质 构成分子 物质 形成离子 如 Fe Zn 金刚石 物质 如 Cl2 CO2 H2O H2SO4 如 Na2O NaCl NaOH NH4Cl 实验 钠在氯气中燃烧 问题 钠元素与氯元素的原子是怎样相互构成氯化钠 讨论 分析Na与Cl形成NaCl的过程 现象 钠在氯气中剧烈燃烧 发出黄色火焰 产生白烟 结论 电子转移 不稳定 稳定 在氯化钠晶体中 Na 和Cl 间存在作用 1 Na 离子和Cl 离子间的静电相互吸引作用 2 电子与电子 原子核与原子核间的相互排斥作用 思考 演示 Na与Cl形成NaCl的过程 1 活泼的金属元素 IA IIA 和活泼的非金属元素 VIA VIIA 之间的化合物 2 活泼的金属元素的阳离子和酸根离子形成的盐 3 铵根和酸根离子 或活泼非金属元素的阴离子 形成的盐 4 活泼的金属元素的阳离子和氢氧根离子形成的强碱 7 存在范围 强碱 盐 金属氧化物 金属卤化物等离子化合物中 8 影响键的强弱因素 离子半径和离子所带的电荷 离子半径越小 离子所带的电荷越多 离子键就越强 破坏它所需能量就越大 反之亦然 9 键的强弱与离子化合物的性质关系 离子键越强 对应离子化合物的熔点和沸点就越高 反之就越低 例如 r Na r K 所以NaCl的离子键比KCl强 故NaCl的熔点比KCl的熔点高 思考 试比较Na2O MgO Al2O3的熔点高低 因为离子半径Na Mg2 Al3 离子的电荷Na Mg2 Al3 所以离子键的强弱Na2O MgO Al2O3 所以熔点的高低Na2O MgO Al2O3 由离子键构成的化合物 1 定义 在元素符号周围用 或 来表示原子的最外层电子的式子 11 电子式 10 离子化合物 注意 在电子式中 或 只表示原子的最外层电子 或 的个数表示原子的最外层电子数 强碱 盐 金属氧化物 金属卤化物等是离子化合物 H Na Mg Ca 2 原子的电子式书写方法 3 离子的电子式书写方法 K Na Mg2 Ca2 阳离子 单核阳离子的电子式一般用阳离子的符号表示 阴离子 由阴 阳离子的电子式组成 但对相同离子不能合并 AB型 AB2型 A2B型 4 离子化合物的电子式 2 写出下列微粒的电子式 硫原子 溴原子 硫离子 溴离子 课堂巩固 5 用电子式表示离子化合物的形成过程 1 用电子式表示氯化钠的形成过程 2 用电子式表示溴化钙的形成过程 箭头表示电子的转移 号表示相遇 箭头表示形成的意思 3 用电子式表示氧化镁的形成过程 4 用电子式表示硫化钾的形成过程 箭头左方相同的微粒可以合并 箭头右方相同的微粒不可以合并 注意 1 使阴阳离子结合成化合物的静电作用 叫做离子键 2 含有离子键的化合物一定是离子化合物 3 会区分 用电子式表示物质 用电子式表示物质形成过程 小结 讨论 2 两个H形成H2的作用力与Na和Cl形成NaCl之间的作用力是否相同 有什么区别 1 两个H之间怎样形成H2 不相同 前者是共用电子对 后者是静电作用 6 表示方法 电子式 结构式 H2O 电子式 结构式 O2 O O N2 5 成键原因 成键原子的原子核共同吸引共用电子对从而使体系能量降低 在化学上常用一根短线表示一对共用电子对 未共用的电子对省略不写 共价键的电子式就变成了结构式 分子式 氢氧单键 氮氮三键 氧氧双键 1 氢分子的形成 H 2 氯化氢分子的形成 H H 8 共价键的形成过程 非极性键 极性键 用电子式表示下列共价分子的形成过程 水 二氧化碳 氨 2H 硫化氢 2H 3H 2 练习 H2O CO2 NH3 H2S 氯气 练习 写出下列物质的电子式和结构式 溴化氢 过氧化氢 甲烷 氮气 Cl Cl H Br N N H O O H 单键 叁键 练习 次氯酸的电子式或结构式错误的 H O Cl A B C D AD 含氧酸都是共价化合物 不是离子化合物 三 化学键 1 定义 在原子结合成分子时 相邻的原子之间强烈的相互作用 叫做化学键 2 分类 化学键 离子键 金属键 高二学习 共价键 非极性键 极性键 配位键 高二学习 3 化学反应的实质 化学反应的过程 本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程 四 共价键参数 键长 键能 键角 离子键与共价键的比较 阴 阳离子间的静电作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 阴 阳离子 一般为非金属原子 阴 阳离子间的电性作用 两原子核与共用电子对之间的电性作用 非金属元素之间 除铵盐外 活泼的金属与活泼的非金属之间 离子化合物与共价化合物的比较 含离子键的化合物 只含共价键的化合物 离子键 分子内是共价键 分子间是分子间作用力 强碱 大多数盐 活泼金属的氧化物 酸 非金属氧化物 非金属的氢化物 较高 一般较低 个别很大 较大 一般较小 个别很大 一般易溶于水 部分溶于水 熔融或水溶液导电 熔融时不导电 水溶液部分导电 一般破坏离子键 可能破坏共价键 一般只破坏分子间作用力 磨刀石 NaOHB Cl2C NH4ClD BaSO4E NH3F CCl4G K2OH N2I O3J Na2O2 A C D G J E F G B H I J A C D E F J 氢氧化钠晶体中 钠离子与氢氧根离子以离子键结合 在氢氧根离子中 氢与氧以极性共价键结合 请用电子式表示氢氧化钠 过氧化钠晶体中 过氧根离子O22 与钠离子以离子键结合 在过氧根离子中 两个氧原子以非极性共价键结合 请用电子式表示过氧化钠 2 2 试分析NaOH Na2O2晶体中的化学键的类型 1 下列各分子中所有原子都满足最外层电子8电子结构的是 A CCl4B BF3C H2OD PCl52 下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是 A BeCl2B PCl3C PCl5D N2 3 下列微粒中既含有离子键又含有共价键的是 A Ca OH 2B H2O2C Na2OD MgCl2 练习 A BD A 4 下列各对物质化学键完全相同的是 NaCl和NaOH C12和O2 Na2S和 NH4 2S SiO2和CO2A B C D 5 下列各组物质中都是共价化合物的是 A H2S和Na2O2B H2O2和CaF2C NH3和N2D HNO3和HClO36 下列过程中共价键被破坏的是 A 碘升华B 溴蒸气被木炭吸附C 酒精溶于水D HCl气体溶于水 B D D 7 下列事实中能够证明HCl是共价化合物的是 A HCl易溶于水B 液态的HCl不导电 C HCl不易分解D HCl溶于水能电离 呈酸性8 下列性质中 可以证明某化合物内一定存在离子键的是 A 可溶于水B 有较高的熔点C 水溶液能导电D 熔融状态能导电9 下列物质的分子中共用电子对数目最多的是 A N2B NH3C CO2D CH410 某电解质 当把其固体加热时 能生成气体并生成一种新的离子化合物的是 A H2SO4B KClO3C NaOHD NaCl B D CD B 练习 写出下列物质的电子式 Cl2HClNH3CH4CO2 思考 在上述物质中 各原子核对核外共用电子对的吸引力是否相同 共用电子对是否发生了偏移 思考 如何确定共用电子对的对数 共用电子对对数 8 最外层电子数 1 下列说法中正确的是 A 两个原子或多个原子之间的相互作用叫做化学键 B 阴阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键 C 只有金属元素和非金属元素化合时才能形成离子键 D 大多数的盐 碱和低价金属氧化物中含有离子键 应指相邻的两个或多个原子 强烈的相互作用 静电引力应改为静电作用 它包括引力和斥力 铵根离子和非金属元素的阴离子 酸根离子和金属元素的阳离子等也可形成离子键 正确 D 请你思考 2 下列说法中正确的是 A 含有共价键的分子一定是共价分子 B 只含有共价键的物质一定是共价化合物 C 离子化合物中可能含有极性共价键或非极性共价键 D 氦分子中含有共价键 也可能是单质分子 如氯气 氮气 正确 氦气是单原子分子 不存在化学健 C 也可能是离子化合物 如NaOH Na2O2 3 关于化学键的下列叙述中 正确的是 A 离子化合物可以含共价键 B 共价化合物可能含离子键 C 离子化合物中只含离子键 D 共价化合物中不含离子键 正确 如离子化合物NaOH含极性共价键 含离子键的化合物就是离子化合物 多元素离子化合物除含离子键外 可能含共价键 如NaOH 正确 若含离子键 应属离子化合物 AD 4 下列哪一种元素的原子既能与其它元素的原子形成离子键或极性共价键 又能彼此结合形成非极性共价键的元素是 A Na B Ne C Cl D O 能彼此结合形成非极性共价键的 是非金属元素 NaClH ClCl Cl CD Na2OH O HO O 5 二氧化碳的电子式或结构式错误的是 O C O O C O A B C D AC 碳氧双键 键长 分子中两个成键的原子的核间距离叫做键长 H H0 74 10 10m C C1 54 10 10m Cl Cl1 98 10 10m N N1 15 10 10m 一般说来 键长越短 键越牢固 成键原子半径越小 键长越短 键越牢固 键能 气态原子形成1mol共价单键所释放的能量 或破坏1mol单键生成气态原子所吸收的能量 叫做键能 H H H2 436kJ 键能越大 键长越短 键越牢固 含有该键的物质越稳定 反之亦然 H2 436kJ H H 试比较氯化氢及碘化氢的稳定性 解释原因 键角 在分子中