物质结构要点(一)原子结构、化学键.doc

物质结构要点（一）原子结构、周期律、化学键一、 原子结构1、与稀有气体原子电子数（或电子层结构）相同的粒子10电子：分子： ；单核离子 ；多核离子： 。 18电子：分子： ；单核离子 ；多核离子： 。2、原子和离子半径大小规律四同法 ：同周期 同主族；同元素,同电子数 3、核外电子运动状态用四个方面（四个量子数）描述电子层n（主量子数n）1234n轨道类型（角量子数l）l=0,1（n-1）1sl=02s 2pl=0；13s 3p 3dl=0；1；24s 4p 4d 4fl=0；1；2；34s 4p 4d 4fl=0；1；2（n-1）轨道数（磁量子数m）m=2l+11条1+3=4条1+3+5=9条1+3+5+7=16条1+3+5+7+(n-1)=n2电子的自旋（自旋磁量子数）处于同一轨道的电子自选运动状态只能有两种，分别用“”“”表示各电子层最多可容纳的电子数4、核外电子排布规律能量最低原理。轨道的能级顺序：1S 2S 。泡利不相容原理： 。 洪特规则：半满、全满或全空比较稳定(能量低)如7N ;24Cr ;29Cu. 5、表示核外电子排布的式子电子排布式符号电子排布式外围电子（价电子）轨道表示式结构示意图NCu+二元素周期表的结构（1）各周期元素种数依次为_2、8、_；稀有气体原子序数依次为 。（2）BB族序数= 数，BB族序数= ; 族 （3）元素分区：s区包括 族；p区包括 族；d区包括 族；ds区包括 族；f区包括 ，这些元素也属于 族。 能量E/(kJmol1)原子序数13579111315171921250020001500100050005008992080496738101299915204192372三、元素性质的周期性变化规律1、电离能（I）的变化规律及原因解释（观察右图）同一主族，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现什么变化？ 。同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现 变化？ 族比 族大， 族比 族大;原因是 。3 同一元素的I1 ,12, I3,In有什么变化规律？ 。2、电负性（X）的概念同一周期元素的电负性，有什么变化规律？ ；同一主族有什么变化规律？ ； 电负性的应用应用：x数值越 ，元素的非金属性 ；x 为金属元素， x 为非金属元素。应用：判断化学键类型： 两个成健原子的电负性差x1.7，形成 键；x1.7，形成 键。应用：判断化合物中元素化合价的正负：两个成健原子电负性数值相对较大的元素显 价。四 、微粒间作用力化学键与分子间作用力（一）金属键1.金属键： 与 之间强烈的相互作用。金属键 方向性和饱和性。2.衡量金属键强弱的物理量原子化热：1mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量.3.影响金属键强弱，即原子化热的因素:金属元素原子的半径越小,自由电子(价电子)数目越多,金属键越 。钠镁铝的金属键逐渐 ,原子化热逐渐 .同一主族,从上到下金属元素的金属键逐渐 ,原子化热逐渐 .(为什么?)（二）离子键1. 离子键：阴阳离子间的静电相互作用。离子键没有方向性和饱和性。2. 衡量离子键强弱的物理量晶格能(U)：拆开1mol离子晶体使之形成气态阴阳离子所吸收的能量。3. 影响晶格能大小或影响离子键强弱的因素;：离子半径越小，离子的电荷越多，晶格能越 ，离子键越 。比较下列物质中离子键强弱和晶格能大小.离子键:KCl NaCl MgCl2（三）共价键1共价键:成键原子通过原子轨道重叠,自旋相反的未成对电子形成共用电子对。共价键有方向性和饱和性。2.共价键的表示方法和轨道的重叠方式电子式结构式轨道表示式轨道重叠类型H2H2OF2N23.共价键的类型（1）按轨道重叠的方式分类：键和键 及特征比较特 征 键 键轨道重叠的形式是否可绕键轴旋转电子云重叠的程度键的强度化学活泼性规律：共价单键都是_键，共价双键中有_个_键，_个_键，共价三键由_个_键和_个_键组成。（2）按有无极性分类：非极性键和极性键非极性键:两个成键原子吸引电子的能力相同(电负性相同 x=0)共用电子对不发生偏移极性键:两个成键原子吸引电子的能力不同(电负性不相同 x0)共用电子对发生偏移 成键原子吸引电子能力差别越大, 即x , 共价键的极性 , 当x1.7时,共用电子对接近完全转移, 成为 。（3）配位键：由一个原子提供一对孤对电子与另一个接受孤对电子的原子（该原子有空轨道）形成的共价键。配位键广泛存在许多化合物中: 如:NH4+, ； H3O+, ；二聚氯化铝分子 , CO ,SO2, ，H2SO3 等4 共价键参数（1）键能： 101KPa, 298K 条件下1mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程所吸收的能量, 称为AB间共价键的键能. （2）键长：两个成键原子AB的核间距（3）键角：两个成健原子键与键之间的夹角相互关系：两个成键原子的半径越小，键长越 ,键能越 ,共价键强度越 。键长和键角决定了分子的空间构型。（四） 分子间作用力范德华力与氢键范德华力氢键形成条件任何共价分子之间XHY,XY电负性大半径小作用力实质静电相互作用，没有方向性和饱和性。几乎裸露的质子与电负性大,原子半径小的原子的孤对电子产生的相互作用.有方向性和饱和性。影响强弱因素当组成和结构相似,相对分子质量越大,作用力越 X、的电负性越大，半径越小，氢键越 形成条件任何分子间具有H-O、H-N、H-F等键的化合物 如水、醇、胺、羧酸、无机酸、水合物、氨合物、蛋白质、脂肪、醣都含有氢键等作用力强弱关系氢键键能一般42kJ/mol远小于正常共价键键能，与分子间力差不多氢键对物质性质的影响(i) 由于氢键的存在, 水，冰具有不同寻常的性质。冰的密度小于水，冰浮在水面上。（2）对熔沸点的影响。分子间氢键可以提高物质的沸点，而分子内氢键可以降低物质的熔沸点。当相对分子质量相近时：熔沸点一般 多分子间氢键 二分子间氢键 分子内氢键。（3）如果溶液和溶剂分子间形成氢键，溶质的溶解度增大。（4）分子间有氢键的液体，一般粘度较大，如甘油、H3PO4、浓硫酸等多羟基化合物。 多分子间氢键 多分子间氢键 一水合氨（二分子间氢键） 邻羟基苯甲醛 硝酸 二聚甲酸 （分子内氢键） （分子内氢键） 二分子间氢键（环状）【针对性练习】1已知80Hg是第六周期第B族元素，第七周期B族元素的原子序数是( )A.112 B.98 C.88D.822有四种元素的基态原子的电子排布： 1s22s22p63s23p4； 1s22s22p63s23p3；1s22s22p5。下列比较正确的是 A.第一电离能 B.原子半径 C.电负性 D.最高正化合价3下列分子或离子中，含有孤对电子的是( ) AH2O BCH4 CSiH4 DNH4+4、共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力，下列物质：Na2O2；SiO2；石墨；金刚石；CaH2；白磷,其中含有两种结合力的组合是（ ）A B C D5、键可由两个原子的s轨道；一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道，以及两个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。则下列分子中的键是由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是A. H2 B. HCl C. Cl2 D.F26、下列关于乙醇分子的说法正确的是（ ）A分子中共有8个极性键 B 分子中不含非极性键 C分子中只含键 D分子中含有一个键7、ABCD代表4种元素。(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为 ；(2)B的原子的2p轨道上只有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，写出该原子价电子的轨道表示式： 。(3)C元素的正三价离子的3d亚层为半充满，其基态原子的电子排布式为_ ；C元素在元素周期表中的位置是。8、2003年10月16日“神舟五号”飞船成功发射，实现了中华民族的飞天梦想。运送飞船的火箭燃料除液态双氧水外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该分子结构中只有单键。（1）该氮氢化合物的电子式为 。（2）若该物质与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，写出该反应的化学方程式 。（3）NH3分子中的N原子有一对孤对电子，能发生反应：NH3+HCl=NH4Cl。试写出上述氮氢化合物通入足量盐酸时，发生反应的化学方程式 9氮可以形成多种离子，如N3，NH2，N3，NH4+，N2H5+，N2H62+等，已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的，类似于NH4+，因此有类似于 NH4+的性质。（1）写出N2H62+在碱性溶液中反应的离子方程式 。（2）NH2的电子式为 。 （3）N3有 个电子。（4）写出二种由多个原子组成的含有与N3电子数相同的粒子的化学式 。（5）等电子数且等原子数的微粒往往具有相似的结构，试预测N3的构型 。（6）据报道，美国科学家卡尔克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质，由于其具有极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”。迄今为止，人们对它的结构尚不清楚，只知道“N5”实际上是带正电荷的分子碎片，其结构是对称的，5个N排成V形。如果5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个NN键。则“N5”分子碎片所带电荷是 。 (4)D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，D元素在元素周期表中的分区中属于 区元素，其单质在一定条件下能与硫（S）反应，试写出该反应方程式_。10下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据： 元素编号元素性质原子半径（1010m）1.522.270.741.430.771.100.991.860.750.71最高价态+