2011高中化学总复习 知识归纳（物质结构）

选修选修 物质结构与性质物质结构与性质 全册主干知识归纳专题全册主干知识归纳专题 2 2 原子结构与元原子结构与元 素性质第一单元素性质第一单元 原子核外电子的运动原子核外电子的运动 一 人类对原子结构的认识历史 科学家道尔顿汤姆生卢瑟福玻尔现代 原子模型 电子云 用小黑点代表 小黑点的疏密与电子在该区域内出现的 成正比 二 原子的构成 2 1 质量关系 质量数 质子数 中子数 即 A Z N 2 电性关系 原 子 核电荷数 质子数 核外电子数 阳离子 核外电子数 质子数 电荷数 填 或 阴离子 核外电子数 质子数 电荷数 填 或 3 元素 具有相同核电荷数的一类原子的总称 核素 具有一定质子数和一定中子数的某种原子 同位素 相同 或 不同原子的互称 H H H D H T 氢元素有三种核素 三种核素间互称同位素 1 1 2 1 3 1 4 10e 与 18e 微粒 有思路才有出路 把握住书写的规律技巧是关键 原子分子阴离子阳离子 10e Ne HF H2O NH3 CH4F O2 N3 OH Na Mg2 Al3 H3O 18e Ar HCl H2S PH3 SiH4 F2 H2O2 N2H4 C2H6 CH3OH CH3F Cl S2 HS O22 K Ca2 三 原子核外电子的运动特征 1 电子层 原子中由内向外的电子层数 n 可依次取 1 2 3 4 5 等正整数 对应的电子层符号分别为 2 原子轨道 同一电子层的原子核外电子 也可以在不同类型的原子轨道上运动 用小 写英文字母 分别表示不同形状的轨道 3 伸展方向 s 轨道只有 个轨道 p 轨道有 个轨道 d 轨道有 个轨道 4 自旋方向 原子核外的电子自旋可以有两种不同的状态 用 表示 四 原子 离子 核外电子的排布的规律 一 原子核外电子排布所遵循的原理 1 能量最低原理 轨道能量顺序 2 每个原子轨道上最多只能容纳 的电子 3 在相同能级轨道上排布时 电子 且自旋状态 4 两个特例 24Cr 29Cu 原因 形成 结构 二 同种表示式 1 36 号元素为必需掌握 1 原子结构示意图 N 2 电子排布式 N 3 外围电子表示式 主族为价电子排布式 N 4 轨道表示式 N 5 价电子轨道表示 N 练习 原子结构示意图 Cl Fe 电子排布式 Cl K Cr Fe Cu Br 外围电子表示式 主族为价电子排布式 N Cl K Cr Ge Fe Cu Br As 元素核外电子排布的周期性与元素的分区 元素在周期表中的位置 周期 族 区 Cl K Cr Ge Fe Cu Br As 阅读 P15拓展视野 了解电子跃迁原理及应用 第二单元 元素性质递变规律 一 元素周期律 1 定义 元素的性质随着 的递增 而呈现 变化 2 内容 原子核外电子排布周期性变化导导致元素的 以及 等呈现周期性变化 3 变化规律 原子半径 同一周期 从左到右 同一主族 从上到下 主要化合价 同一周期 从左到右 同一主族 从上到下 最高正价 8 金属性与非金属性 同一周期 从左到右 金属性 非金属性 同一主族 从上到下 金属性 非金属性 4 实质 元素性质的周期性变化实质是 的必然结果 二 元素第一电离能的周期性变化 1 定义 失去一个电子形成 1 价 所需的最低能量 叫做元 素的第一电离能 用符号 表示 2 变化规律 同一周期 从左到右 第一电离能呈现 趋势 但 同一主族 从上到下 元素的第一电离能逐渐 3 意义 元素的第一电离能可以衡量 元素第一电离能越小 原子越容易 一个电子 三 元素电负性的周期性变化 1 定义 用电负性来来衡量元素 2 变化规律 同一周期 从左到右 元素的电负性 同一主族 从上到下 元素的电负性 3 应用 断元素的金属性或非金属性 一般认为 电负性大于 的元素为非金属 电负性小于 的元素为金属 离子键或共价键 两种成键元素间的电负性差值大于 1 7 它们之间形成 如果 两种成键元素间的电负性差值小于 1 7 它们之间通常形成 化合价显正价或负价 电负性大的元素化合价为 电负性小的为 金属性 非金属性的强弱 元素的电负性越大 表明其 的能力逐渐增强 元素的金属性 元素的非金属性 专题 3 微粒间作用力和物质性质 第一单元 金属键 金属晶体 一 金属晶体 1 构成微粒 和 2 作用力 3 性质 4 熔沸点 硬度 金属的硬度过熔沸点等物理性质与 有关 影响金属键强弱的主要因素有 等 一般而言 金属元素的原子半径 单位体积内的 数目 金属键 越 金属晶体的熔沸点 硬度 一 原子晶体 1 构成微粒 2 作用力 3 性质 4 熔沸点 硬度 原子晶体的硬度 熔沸点等物理性质与 有关 影响共价键强弱的主要因素有 等 对于结构相似的原子晶体 共价键的键长 键能 晶体的熔沸点 硬度 5 常见原子晶体有 二 金属晶体 金属晶体的特性 合金的性质与结构 合金的某些金属比纯金属更优越如 合金的熔点 硬度等的改变 金属晶体的堆积方式 简单立方堆积 六方堆积 配位数分别为 12 第二单元 离子键 离子晶体 一 离子键 1 离子键的定义 2 离子键的特征 和 3 离子键的成键元素 4 存在 物质种类 5 强弱影响因素 离子晶体中阴 阳离子间的静电作用的大小可用 来衡量 影响离子键强弱的主要因素有 等 如 MgO NaCl CaO MgO NaCl KCl 6 对物质性质的影响 影响物质的 溶解性 化学性质等 一般而言 离子半径 离子电荷数 离子键 晶格能 离子晶体的熔沸点 硬度 7 表示 电子式 MgO 的电子式 Na2O 的电子式 NaOH 的电子式 Na2O2电子式 NH4Cl 的电子式 CaCl2电子式 离子化合物 一定含有 键 可能含有 键 NH4Cl 中含有有化学键类型有 二 离子晶体 1 构成微粒 和 2 作用力 3 性质 4 熔沸点 硬度 离子晶体的硬度 熔沸点等物理性质与 有关 离子晶体中阴 阳离子间的静电作用的大小可用 来衡量 影响离子键强弱的主要因素有 等 一般而言 离子半径 离子电荷数 离子键 晶格能 离子晶体的熔沸点 硬度 如 MgO 的熔点高达 是一种优良的 材料 5 常见的离子晶体有 第三单元 共价键 原子晶体 一 共价键 1 定义 当成键原子相互接近时 原子轨道发生 的 电子 形成 两原子核间的电子密度增加 体系的能量 2 特征 和 3 成键元素 4 存在 物质种类 5 强弱影响因素 影响共价键强弱的主要因素有 等 原子半径越小 共价键的键长 键能 反应热与键能的关系 H 6 对物质性质的影响 影响原子晶体的 稳定性 影响分子晶体的 等 对于结构相似的原子晶体 共价键的键长 键能 晶体的熔沸点 硬度 由分子构成的物质共价键的键长 键能 物质稳定性 如 比较 C 金刚石 晶体硅 金刚砂 SiC 熔点由高到低的顺序为 稳定性 NH3 H2O 沸点 NH3 H2O 7 表示 电子式 结构式 N2 电子式 结构式 CO2 电子式 结构式 H2O 电子式 结构式 NH3 电子式 结构式 CCl4 电子式 结构式 HClO 电子式 结构式 8 分类 按电子云重叠程度 和 呈轴对称 呈镜面对称 按电子对是否偏移 和 按电子对数目 按电子对提供方式 二 原子晶体 1 构成微粒 2 作用力 3 性质 4 熔沸点 硬度 原子晶体的硬度 熔沸点等物理性质与 有关 影响共价键强弱的主要因素有 等 对于结构相似的原子晶体 共价键的键长 键能 晶体的熔沸点 硬度 如 比较 C 金刚石 晶体硅 金刚砂 SiC 熔点由高到低的顺序为 5 常见原子晶体有 第四单元 分子间作用力 分子晶体 一 分子间作用力 1 定义 使分子聚集在一起 形成物质的作用力 称为分子间作用力 分子间作用力实质是一种 作用 它比化学键 得多 2 特征 和 3 存在 物质种类 4 分类 分子间作用力有 和 两种 氢键的表示方法 5 强弱影响因素 影响范德华力的因素很多 如 以及分子中电荷分布是否 均匀等 组成和结构相似的分子 如 等 范德华力一般随着 的增大而增大 则其熔沸点越 溶解度 6 对物质性质的影响 范德华力的大小 影响分子晶体的 等 分子间氢键 使其 升高 增大 如 NH3极易溶于水 乙醇与水任意比互溶的理论解释 分子间形成分子间氢键数目越多 对其物理性质影响越大 如 沸点 H2O HF 分子间氢键还影响物质的比热 密度等 如 水 冰 分子内氢键一般使物质的熔沸点降低 二 分子晶体 1 构成微粒 2 作用力 包括 和 3 性质 4 熔沸点 硬度 分子晶体的硬度 熔沸点 溶解度等物理性质与 有关 分子晶体中若存在氢键 则溶沸点 如 NH3 PH3 H2O H2S 若不存在氢键 则由 决定 对于组成和结构相似的分子 其 一般随着 的增大而增大 越大 分子晶体的熔沸点 5 稳定性 由分子构成的物质的稳定性取决于 6 分子晶体有 除 外 如 所有的非金属氢化物 大多数的非金属单质 除 等几种 原子晶体外 大多数的非金属氧化物 除 外 几乎所有的酸 大多数的 有机物 几种典型晶胞 晶胞中粒子数目的计算 均摊法 立方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献 顶点 棱 面 心 一 金属晶体 晶胞模型 堆积方式 原子个数 配位数 例子 Po Na K CrAu Ag Cu Pb 二 离子晶体 典型代表NaCl 型晶体CsCl 型晶体 晶胞模型 堆积方式 原子个数每个晶胞中有 个 Na Cl 每个晶胞中有 个 Cs Cl 配位数每个 Na 周围有 个 C1 每个 C1 周围有 个 Na 形成 形 每个 Cs 周围有 个 C1 每个 C1 周围有 个 Cs 其它每个 Na 离子连 个 Na 离子形成 形 最小多面体 每个 Cs 周围有 个 Cs 每个 C1 周围有 个 Cl 三 原子晶体中两种典型晶胞 代表金刚石晶体SIO2晶体 晶胞 模型 原子数一个晶胞中含有 个 C 原子 1 个 C 原子与 个 C 原子形成碳碳键 围成 形 1 个 Si 连 个 O 1 个 O 连 个 Si Si 原子与 O 原子之比为 晶体中 形成最小的环有 个碳原子最小的环有 原子 其中 个 Si 个 O 1mol 金刚石晶体中含 mol 共价键 1mol SiO2中有 mol Si O 键 四 分子晶体典型晶胞 代表CO2晶体 干冰 石墨晶体 特殊晶体类型 晶胞 模型 堆积方式层状 分子数目层内是共价键 层间是分子间作用力 配位数CO2相紧邻 个 CO21mol 石墨晶体中有 mol C C 键 其它用于人工降雨石墨 能导电的非金属晶体 五 几种微粒间作用力的比较 微粒间作用力金属键离子键共价键氢键范德华力 微粒N O F H N O F 分子间 方向性 饱和性 强弱影响因素氢键 范德华力 六 几种类型的晶体的比较 晶体类型金属晶体离子晶体原子晶体分子晶体 构成 微粒结 构微粒间作 用力 熔 沸点 硬度 性 质 导电性 举例 七 微粒半径大小的比较 三看 1 一看 越多 微粒半径 2 二看 当电子层数相同时 越多 微粒半径 3 三看 当电子层数 核电荷数相同时 越多 微粒半径 八 晶体熔点高低 稳定性强弱 的判断 1 一看晶体类型 一般有 晶体 晶体 晶体 2 同种晶体 看作用力大小 金属晶体 比 金属键强弱 实际比 原子半径 单位体积内的自由电子数 离子晶体 比 实际比 原子晶体 比 实际比 分子晶体 比 分子间作用力 实际比 有无氢键 无氢键 比相对分子质量 九 晶体类型判断 1 从构成微粒 2 从作用力 3 从性质 用途 专题 4 分子空间结构与物质性质 第一单元 分子构型与物质的性质 一 分子的空间构型 杂化理论 价电子对互斥理论 等电子原理等理论相结合 ABm 型分子 价电子对数 n 1 中心原子的价电子数 如 N O S 2 配位原子为卤素原子 氢原子时 提供价电子数 配位原子为 O S 原子时 提供价电子数 杂化 类型 轨道数 价电子对数 n n 孤电子对数 分子空间构型实例 sp 3 3 0sp2 3 2 1 4 4 0 4 3 1 sp3 4 2 2 等电子原理 如 N2与 CN SO2与 CO2与 N3 BeCl2 CH4与 SO42 与 NH3与 二 分子的极性 1 定义 为极性分子 为非极性分子 2 判断方法 1 双原子分子的极性取决于 以极性键结合的双原子分子是 分子 以非极性键结合的双原子分子是 分子 2 以极性键结合的多原子分子 分子是否极性取决于分子的 如 等分子 都是含有极性键的非极性分子 即合力法 若 F合 0 则为非极性分子 3 经验方法 ABm 型 3 对物质性质的影响 分子的极性对物质的 等物理性质有显著的影响 一般情 况下 由极性分子构成的物质易溶于 由非极性分子构成的物质易溶于 这在化学上称为 三 手性分子 1 手性碳原子 2 手性异构体 3 手性分子 第二单元 配合物的形成的应用 一 配合物的形成 往 CuSO4 aq 中逐滴滴入氨水往 AgNO3 aq 中逐滴滴入氨水 现象 方程式 Ag NH3 H2O AgOH NH4 AgOH 2NH3 H2O Ag NH3 2 OH 2H2O 配合物 Ag NH3 2 阳离子 1 配合物的定义 由提供 配位体与接受 的中心原子 以 结合形成的 称为配合物 2 形成条件 中心原子有 配位体有 3 组成 信息提示 中心原子 配位体 配位数 内界 外界 中心原子 提供 常见的是过渡