2019高考化学一轮复习_第25讲 物质结构与性质课件

第25讲物质结构与性质 考点一原子结构与性质 知识清单 一核外电子的运动特征1 利用统计学的方法 用电子在原子核外空间某处出现机会的多少来描述原子核外电子的运动状态 2 对 电子云 图的认识 1 电子云 图是指用小黑点的疏密来表示电子在核外空间单位体积内出现机会多少的一种图像 2 电子在核外空间一定范围内出现 好像带 负电荷的云雾笼罩在原子核周围 人们形象地称之为 电子云 3 在离核越近处 单位体积内电子出现的机会越多 电子云 小黑点表示 的密度 越大 相反 在离核越远处 单位体积内电子出现的机会越少 电子云 的密度 越小 二能层与能级1 不同能层的能级组成同一能层的能级总是从 s能级开始 能层的能级数等于该能层的序数 第一能层只有 1个能级 1s 第二能层有 2个能级 2s和2p 第三能层有 3个能级 3s 3p和3d 依次类推 2 不同能层中各能级之间的能量大小关系 1 不同能层中同一能级 能层序数越大能量 越高 例如1s 2s 3s 2p 3p 4p 2 同一能层中 各能级之间的能量大小关系是s p d f 例如第四能层中4s 4p 4d 4f 3 能层和形状都相同的原子轨道的能量相等 例如2px 2py 2pz 3 对不同能层 能级可容纳的最多电子数的解释 1 依据a 每个原子轨道最多只能容纳2个电子 b 不同能级含有的原子轨道个数及各轨道电子数 2 不同能层 能级最多容纳的电子数 三基态原子核外电子排布的表示1 依据 1 能量最低原理原子核外电子先占据能量低的轨道 然后依次进入能量较高的轨道 这 样使整个原子的能量处于最低状态 2 泡利原理在一个原子轨道里 最多只能容纳2个电子 而且它们的自旋状态相反 这个原理称为泡利原理 3 洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时 基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道 而且自旋状态相同 这个规则称为洪特规则 2 表示形式 1 电子排布式a 用数字在能级符号的右上角标明该能级上排布的电子数 这就是电子排布式 例如K 1s22s22p63s23p64s1 b 为了避免电子排布式的书写过于繁琐 把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号的形式表示 例如K Ar 4s1 2 电子排布图每个方框代表一个原子轨道 每个箭头代表一个电子 如N元素基态原子的电子排布图为 N 四第一电离能及其变化规律1 概念 气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能 2 变化规律 1 同周期元素从左到右 第一电离能呈 增大趋势 但有些元素 如Be Mg N P等 的第一电离能比其右边相邻的元素的第一电离能高些 这是因为它们的最外层达到了全充满或半充满的稳定状态 2 同主族元素自上而下 第一电离能依次 减小 但在同一副族中 自上而下第一电离能变化幅度不大 且不太规律 五电负性及其应用1 概念 描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小 电负性越大的原子 对键合电子的吸引力越大 2 应用 1 衡量元素在化合物中吸引电子的能力 一般 同一周期从左到右 元素电负性 递增 同一主族从上到下 元素电负性 递减 副族元素的电负性没有明显规律 指定氟的电负性为4 0 并以此作为标准确定其他元素的电负性 2 电负性的大小可以作为判断元素的金属性和非金属性强弱的尺度 考点二分子结构与性质 一分子结构与性质1 分子构型 分子极性及手性分子 2 杂化轨道类型与轨道空间构型的关系及常见分子 一般来说 一个原子有几个轨道参与杂化就会形成几个能量相同的杂化轨道 就形成几个共价键 形成对应的一般分子构型 如果分子中存在孤对电子 分子构型会发生变化 如NH3 H2O等 另外 具有相同价电子数和相同原子数的分子 或离子 具有相似的结构特征 3 用价层电子对互斥理论判断共价分子结构的一般规律 1 如果中心原子的价电子都用于形成共价键 分子的立体结构可用中心原子周围的原子个数n来预测 2 如果价层电子中有未成键的孤对电子 则几何构型发生相应的变化 可用价层电子对互斥理论解释 中心原子上的孤电子对数 a xb 其中a为中心原子价电子数 x为与中心原子结合的原子数 b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 在确定了 键电子对数和中心原子上的孤电子对数后 把它们相加便可确定分子中的中心原子上的价层电子对数 由价层电子对的相互排斥 得到含有孤电子对的VSEPR模型 然后 略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对 便可得到分子的立体构型 二 键和 键的比较 三配合物的组成 结构 性质和应用 考点三晶体结构与性质 一晶体的基本类型与性质 二常见的晶体结构模型 方法综合题常见设问的解题方法1 基态原子核外电子排布式的书写方法 1 构造原理 方法技巧 能量 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 2 依据构造原理 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 各能级最多容纳的电子数及能量最低原理 电子依次由低能级向高能级排列 如33号砷元素 首先排满1s2 依次为2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 最后是4p3 然后把3d10调至4s2之前 以使同能层的电子排在一起 即得该元素基态原子的电子排布式 为了避免电子排布式书写过于繁琐 把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示 例如K Ar 4s1 3 根据元素周期表分区进行书写 如第4周期中各元素基态原子的电子排布式有如下规律 位于s区的 A A族分别为 Ar 4s1 Ar 4s2 位于p区的主族元素原子的核外电子排布式为 Ar 3d104s24p族序数 2 位于d区的副族元素原子的核外电子排布式为 Ar 3dm4sn m n 族序数 族除外 位于ds区的副族元素原子的核外电子排布式为 Ar 3d104sm m 族序数 2 中心原子杂化方式的判断技巧若m为与中心原子结合的原子数 n为中心原子的孤电子对数 则 m n 2 中心原子杂化方式为sp m n 3 中心原子杂化方式为sp2 m n 4 中心原子杂化方式为sp3 3 晶体结构中的有关计算 1 根据晶体晶胞的结构特点确定晶体的化学式 晶胞中粒子数目的计算 均摊法 注意 当晶胞为六棱柱时 其顶点上的粒子被6个晶胞共用 每个粒子属于该晶胞的部分为 而不是 审题时一定要注意是 分子结构 还是 晶体结构 若是分子结构 其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定 且原子个数可以不互质 即原子个数比可以不约简 2 根据晶体晶胞的结构特点和有关数据 求算晶体的密度或晶体晶胞的体积或晶胞参数a 晶胞边长 对于立方晶胞 可建立如下求算途径 得关系式 a表示晶胞边长 表示密度 NA表示阿伏加德罗常数的数值 n表示1mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量 M表示摩尔质量 4 物质熔沸点的判断原子晶体中 原子间键长越短 键能越大 共价键越稳定 物质熔沸点越高 反之越低 离子晶体中 阴 阳离子半径越小 离子所带电荷数越多 离子键越强 熔沸点越高 反之越低 金属晶体中 金属原子的价电子数越多 原子半径越小 金属阳离子与自由电子的静电作用越强 熔沸点越高 反之越低 分子晶体中 范德华力越大 物质的熔沸点越高 反之越低 具有氢键的分子晶体的熔沸点反常 较高 1 一般 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 范德华力越强 物质的熔沸点越高 2 在高级脂肪酸甘油酯中 不饱和程度越大 熔沸点越低 3 烃 卤代烃 醇 醛 羧酸等有机物 一般随着分子里碳原子数的 增多 熔沸点升高 4 链烃及其衍生物的同分异构体随着支链的增多 熔沸点降低 5 相同碳原子数的有机物 分子中官能团不同时 一般随着相对分子质量的增大 熔沸点升高 官能团相同时 官能团数越多 熔沸点越高 晶体类型不同时 一般熔沸点规律为原子晶体 离子晶体 分子晶体 金属晶体有高有低 例 2017江西五市八校第二次联考 37 有A B C D E五种原子序数依次增大的元素 原子序数均小于30 A的基态原子2p能级有3个单电子 C的基态原子2p能级有1个单电子 E原子最外层有1个单电子 其次外层有3个能级且均排满电子 D与E同周期 价电子数为2 则 1 B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的 原因是 2 A B C三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为 用化学式表示 3 A的最简单氢化物分子的空间构型为 其中A原子的杂化类型是杂化 4 A的单质中 键的个数为 键的个数为 5 写出基态E原子的价电子排布式 6 C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示 已知晶体的密度为 g cm 3 阿伏加德罗常数的值为NA 设晶胞边长为acm 则a 用含 NA的计算式表示 解题导引根据元素周期表及电子排布知识先推断出A B C D E五种元素 然后根据物质结构有关知识 逐一解答各设问即可 解析根据题干信息不难推出A B C D E五种元素分别是N O F Ca Cu 2 气态氢化物的稳定性与元素的非金属性有关 由于非金属性F O N 所以稳定性HF H2O NH3 3 A的最简单氢化物是NH3 中心原