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物质结构与性质一、原子结构与元素的性质1你知道什么是电子层？已知道的有那些电子层？可以用哪些符号表示？281+11=练习： 用原子结构示意图表示钠原子：思考：从原子结构示意图如何说明钠在周期表的位置？课后巩固：用原子结构示意图表示氯原子、镁离子。2你学过的原子轨道几种类型？（1）有四种类型：s轨道，p轨道，d轨道，f轨道（暂时没用到）。 1 3 5 7（2）每个电子层中包含的轨道数复习电子层原子轨道种类原子轨道数目可容纳电子的最多数nn22n211s1222s 2p1+3=4833s 3p 3d1+3+5=91844s 4p 4d 4f(4d 4f暂时没用到)1+3+5+7=1632原子轨道能量高低顺序：1s 2s 2p3s 3p 4s 3d 4p（注意能级交错现象）练习：用电子排布式表示钠、氯、氮、铁、铬、铜等原子。你知道什么是外围特征排布的区别吗？请表示出上述原子的外围特征排布。课后巩固：用电子排布式表示常见元素（136号）原子核外电子的排布。3原子核外电子的运动状态电子云图的意义 右图表达啥意思呢？4你知道什么是元素电离能吗？ I1 I2 I3.比较：钠、镁、铝第一电离能大小比较 ：IMg IAl INa根据下列数据判断A、B两元素的化合价元素I1 (kJ/mol)I1(kJ/mol)I1(kJ/mol)A49645626912B73814517733课后巩固：硫原子与氯原子，氮原子与氧原子第一电离能大小比较。5原子核外电子在一定条件下会发生跃迁吗？思考：用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因。答：燃烧时，电子获得能量，从内层轨道跃迁到外层轨道。跃迁到新轨道的电子处在一种不稳定状态，随即跃迁回原来轨道，并向外界释放能量(光能)所产生的现象。1s 2s 2p碳原子最外层只有两个未成对电子，而在甲烷分子中每个碳原子却能与4个氢原子形成共价键。为什么？二、化学键与物质的性质1离子键的形成如何形成？以氯化钠为例说明。思考：从化学式如何判断哪些物质属于离子化合物？注意：根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。练习：氯化钠熔点高，但比金刚石低的原因解释。 氯化钠固体不导电，液态和水溶液能导电，为什么？2共价键的主要类型键和键（1）键原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键键 ss 如：H2中 sp 如：HCl中 pp 如：Cl2中小结：键重叠程度较大，键比较牢固，在化学反应中较难断裂。键具有可旋转性，可以沿着成键的轴自由旋转。例题：（2008广东27）(10分) 镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，得到金属镁。 (1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有 。 (2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如右图所示，请改正图中错误： 。 (3)用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因： 。(4)Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表：氟化物NaFMgF2SiF4熔点K12661534183解释表中氟化物熔点差异的原因： 。(5)人工模拟酶是当前研究的热点。有研究表明，化合物X可用于研究模拟酶，当其结合 或Cu()(表示化合价为+1)时，分别形成a和b： a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有 键的特性。 微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，比较a和b中微粒间相互作用力的差异 。答案：27. (10分)（1）稀释Mg2+，增强导电性。(1分) （2）处空白点应改为黑点。(1分) （3）焰火在燃烧时，基态原子的电子吸收了能量跃迁成激发态，激发态电子跃迁到基态时，能量以一定波长的可见光的形式释放出，形成五颜六色的焰火。(3分) （4）Mg2+的半径小于Na+，与F-之间的作用力大，故MgF2的熔点高；SiF4是分子晶体，融化时只需克服分之间作用力，故熔点低。(2分) （5）(1分) a中形成氢键，b中形成配位键。(2分)分子内以及某些晶体中的键分析（2） 键原子轨道在核间两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫做键 相对与键而言，键的重叠程度较小，在化学反应中较易断裂。键不具有可旋转性。例题：分别写出乙烷、乙烯、乙炔的结构式，指出各原子间共价键的类型，并分析其化学性质与结构的关系。解析： CH间存在键，CC间存在键；较难断裂，化学性质较稳定。 CH间存在键，CC间存在一个键，一个键；其中键易断裂，易发生加成反应，易被氧化剂氧化。 CH间存在键，CC间存在一个键，和两个键；其中键易断裂，易发生加成反应，易被氧化剂氧化。思考：什么是极性键与非极性键？非极性共价键：若成键原子吸引电子的能力相同，共用电子对不发生偏移，这种共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。例如：HH、ClCl 、CH3CH3中的CC极性共价键：若成键原子吸引电子的能力不同，共用电子对发生偏移，这种共价键叫做极性共价键，简称极性键。例如：HCl、H2O中的HO你能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质（如反应热、分子的稳定性等）吗？例1.试比较H2、Cl2、Br2、I2中哪种分子最稳定，并解释理由。分析查阅HH、ClCl、BrBr、II的键长与键能，键长越短、键能越大，则分子越稳定。答案H2最稳定，因为HH键键长最短、键能最大。例2.根据电负性数据分别指出在下列各组化合物中，哪个键极性最小，哪个键极性最大？（1）NaCl、MgCl2、AlCl3、SiCl4、PCl5（2）LiF、NaF、KF、RbF、CsF（3）HF、HCl、HBr、HI分析成键原子电负性差值越大，即金属性、非金属性差异越大时，该键极性最大，反之键极性最小。答案键极性最大的分别为：NaCl 、CsF 、HF 键极性最小的分别为：PCl5 、LiF、 HI分子构型与分子的极性 分子的空间构型实 例分子极性直线形Cl2 H2非极性分子直线形BeCl2 CO2非极性分子V形或折线形H2O SO2极性分子三角锥形NH3 PCl3极性分子正三角形BF3 非极性分子正四面体CH4 CCl4非极性分子四面体CHCl3 CH2Cl2极性分子3了解简单配合物的成键情况。配位键在形成共价键时，由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成共价键，这类共价键称为配位键。在结构式中常用“”表示，如：NH4 表示为，H3O 表示为 配合物Cu(NH3)4SO4 Ag(NH3)2OH硫酸四氨合铜() 氢氧化二氨合银()或氢氧化银氨分析：分别含有化学键的类型，指出中心原子，络合物离子、内界、外界、配位体、配位数各是什么？4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吗？金刚石晶体中每个碳原子与四个碳原子之间以共价键形成正四面体形的空间网状结构的晶体。原子晶体硬度大，熔沸点高。5了解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。金属键：金属原子失去部分或全部外围电子形成的金属离子与自由电子之间存在着强烈的相互作用，化学上把这种金属离子与自由电子之间的强烈的相互作用称为金属键。金属键强弱的判断：一般而言，金属元素的原子半径越小、单位体积内自由电子的数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。熔点：铝 镁 钠金属晶体的一般性质及其结构根源有自由电子存在, 是良好的导体自由电子与金属离子碰撞传递热量，具有良好的传热性能自由电子能够吸收可见光并能随时放出, 使金属不透明, 且有光泽等径圆球的堆积使原子间容易滑动, 所以金属具有良好的延展性和可塑性金属间能“互溶”, 易形成合金三、分子间作用力与物质的性质（1）化学键与分子间作用力有何区别？（2）氢键的存在对物质性质的影响。氢键通常用XHY 表示，其中，X 和Y 代表电负性大而原子半径较小的非金属原子。如：氟、氧、氮等。氢键对物理性质的影响氢键的存在使得物质的熔点和沸点相对较高解释一些反常现象例1：如水结成冰时，为什么体积会膨胀？水的热稳定性强与H2O分子中HO键的键能有关。在冰晶体中，水分子间形成的氢键比液态水中形成的氢键多，水分子间所形成的氢键使冰的微观空间里存在较大的空隙，因此水结成冰时体积膨胀，密度减小。例2：已知第A族元素所形成的氢化物的沸点如下：氢化物H2OH2SH2SeH2Te沸点/10061412请解释H2O 的沸点高于H2S 的沸点的关键因素是什么？如果没有这种因素存在，地球上将会是什么样的面貌？同族元素的氢化物的沸点一般是随着相对分子质量的增大而增大，但H2O的沸点却比H2S的沸点高，这表明在H2O分子间除了存在分子间作用力外，还存在氢键，破坏氢键需要额外的能量，所以H2O的沸点比H2S的沸点高。假如水分子间没有氢键存在，水分子间的分子间作用力将比H2S分子间的分子间作用力小，水的沸点也将低于H2S的沸点，即水的沸点就会低于61，那么地球的温度就会高于水的沸点，水将以水蒸气的形式存在，整个地球表面将被水蒸气笼罩。氢键常存在某些分子间，也可存在分子内部，如：（3）小结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。比较离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体的异同：晶体类型离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体结构构成晶体的粒子阴阳离子分子原子金属离子、自由电子微粒间作用力离子键范德华力共价键金属键性质熔沸点熔沸点高熔沸点低熔沸点很高熔沸点高或低硬度硬而脆硬度小质地硬硬度大或小溶解性易溶于极性溶剂水溶液能够导电不溶于大多数溶剂导电性晶体不导电