高中化学物质结构与性质结构梳理

1、物质结构与性质原子结构与性质考点1、原子核外电子排布原理知识梳理1.能层、能级与原子轨道之间的关系能层(n)能级最多容纳电子数序数符号符号原子轨道数各能级各能层一k1s122二l2s1282p36三m3s12183p363d510四n4s12324p364d5104f714n2.原子轨道的能量关系(1)轨道形状s电子的原子轨道呈 。p电子的原子轨道呈。(2)能量关系相同能层上原子轨道能量的高低：nsnpndnf。形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3sgezn。()(3)2016高考全国卷出，37(2)改编根据元素周期律，原子半径ga小于as,第一电离能 ga大于as。()(4)b和n相比，

2、电负性较大的是 no ()（5）c、n、o、f四种元素第一电离能从大到小的顺序是nofg （）（6）正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于第皿族。（）（7）价电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期v a族，是p区元素。（）（8）s区元素全部是金属元素。（）（9）元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大。（）2. （1）2015高考全国卷h, 37（1）a、b、c、d为原子序数依次增大的四种元素，a=和b+具有相同的电子构型；cd为同周期元素，c核外电子总数是最外层电子数的3倍；d元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是（填元素

3、符号），其中c原子的核外电子排布式为 。（2）（2017高考江苏卷）c、h、o三种元素的电负性由小到大的顺序为 。3. （2016高考四川卷）m、r、x、y为原子序数依次增大的短周期主族元素，z是一种过渡元素。m基态原子l层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，r是同周期元素中最活泼的金属元素，x和m形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气?染物，z的基态原子4s和3d轨道半充满。r基态原子的电子排布式是 , *和y中电负性较大 的是（填元素符号）。4. 根据下列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：kj mo1）,回答下列各题：兀素代号ii121314q2 0804 0006 1009 400r5

4、004 6006 9009 500s7401 5007 70010 500t5801 8002 70011 600u4203 1004 4005 900在周期表中，最可能处于同一族的是 。a. q和 rb.s和 tc.t和 ud.r和te.r和 u每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：如果r元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第 个电子时。如果r s t是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是 ,其中 元素的第一电离能异常高的原因是 。变式训练：（1）为什么一个原子的逐级电离能是逐渐增大的？（2）为什么na容易形成+

5、1价离子，而mg、al易形成+ 2价、+3价离子？5. （2017天水高三模拟）现有三种元素的基态原子的电子排布式如下： 1s22s22p 63s23p 4 1s 22s22p63s23p3 1s 22s22p5则下列有关比较中正确的是 （）a.最高正化合价： b.原子半径： c.电负性： d.第一电离能：考点3、共价键知识梳理1 .共价键的本质和特征共价键的本质是在原子之间形成 ,其特征是具有 和。2 .共价键的分类分类依据11形成共价键的原子轨道重叠方式键原子轨道“_重叠键原子轨道“_重叠形成共价键的电子对是否偏移_ _键共用电子对_偏移非极性键共用电子对偏移键原子间有共用电子对原子间共用

6、电子对的数目键原子间有共用电子对键原子间有共用电子对3 .共价键类型的判断(t键与兀键依据强度判断：b键的强度较大，较稳定；兀键活泼，比较容易断裂。共价单键都是b键，共价双键中含有 个府t、个冗键，共价三键中含有 个界t、个冗键。(2)极性键与非极性键看形成共价键的两原子， 不同种元素的原子之间形成的是 共价键，同种元素的原子之间形成的是 共价键。(3)只有两原子的电负性相差不大时，才能通过共用电子对形成共价键，当两原子的电负性相差很大 (大于1.7)时，不会形成共用电子对，这时形成离子键。(4)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。4 .键参数(1)键参

7、数对分子性质的影响i 键能法京且j分子的稳定性一如由爹-一键长3分子的性质*旦一分子的立体构型一键角一(2)键参数与分子稳定性的关系：键长越，键能越，分子越稳定。5 .配位键及配合物(1)配位键由一个原子提供孤电子对与另一个接受孤电子对的原子形成的 。(2)配位键的表示方法如afb : a表示 孤电子对的原子，b表示 孤电子对的原子。(3)配位化合物组成(提供孤粒子对)(藤福心、/配体内界外尸形成条件配位体有中性分子，如h2。、nh3和co? 离子，如l、c、cm等中心离子有,如fe3+、cu2 zn2 ag+等【习题练习】i .判断正误(正确的打错误的打x：)0iiii t(1)(2017高

8、考江苏卷)1 mol丙酮(3 )分子中含有b键的数目为8na。()(2)(2016高考江苏卷)1 mol hcho分子中含有键的数目为3 mol。()(3)气体单质中一定存在(t键，可能存在 兀键。()(4)只有非金属原子之间才能形成共价键。()(5)维比兀键的电子云重叠程度大，形成的共价键弱。()(6)h2o2分子中既有极性键，又有非极性键。()2.(教材改编题)已知nn、n=n和n三n键能之比为1.00 : 2.17 : 4.90,而cc、c=gc三c键能之比为1.00 :1.77 : 2.34。下列说法正确的是()a. (t键一定比 冗键稳定b. n2较易发生加成c.乙烯、乙快较易发生加

9、成d.乙烯、乙焕中的冗键比(t键稳定3.(1)2017高考全国卷出，35(4)硝酸镒是制备某些反应催化剂的原料,mn(no3)2中的化学键除了b键外，还存在o(2)2016高考全国卷i , 37(2)ge与c是同族元素，c原子之间可以形成双键、三键，但ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是 。(3)zn的氯化物与氨水反应可形成配合物zn(nh3)4cl2, 1 mol该配合物中含有键的数目为 。4.(2015高考安徽卷)碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如右所示。下列有关该物质的说法正确的是()a.c3h2o3b.分子中含6个b键c.分子中只有极性键。

10、门d. 8.6 g该物质完全上期烧得到 6.72 l cc2=，5. (2018烟台*ii拟)能用共价键键能大小来解释的是()a.通常情况下，br2呈液态，碘呈固态b. ch4分子是正四面体立体构型c. nh3分子内3个nh键的键长、键角都相等d. n2稳定性强于c26. (1)cu(nh3)4so4 h2c中，与cu2+形成配位键的原子是 (填元素符号)。(2)k3fe(qc4)3中化学键的类型有 。考点4、分子的立体构型知识梳理1 .用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型先确定中心原子上的价层电子对数，得到含有孤电子对的 vsepr莫型，再根据存在孤电子对的情况最后确定分子的立体构型。理论

11、要点价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。(2)判断分子中的中心原子上的价层电子对数的方法键电子对双| = |中心原子结合的原子数|一中心原子上的那电子对放=一其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数),x是与中心原子结合的原子数，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1,其他原子等于 “卜该原子的价电子数”。(3)价层电子对互斥理论与分子构型价层电子对数(t键电子对数中心原子上的孤电子对数vsepr莫型名称分子立体构型实例220直线形cc2330平囿一角形平囿二角形bf32

12、1sc2440四向体形止四面体形ch431nh322v形h2o2.杂化轨道理论(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部 的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合 后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。(2)杂化轨道的类型与分子立体构型的关系杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角分子立体构型实例sp180bec2sp2平囿二角形bf3sp3109 28ch4(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成 b键和容纳孤电子对，所以有公式:co和 都是直线形的立体结构。【习题练习】1. (1)(2016高考江苏卷)与h2o分子互为等电子体的阴离子为 。(2)根据

13、等电子原理写出下列分子或离子的立体构型。 n2o： , h30+： , h2s： 。2.(1)2017高考全国卷i ,35(3)x射线衍射测定等发现，i3asf6中存在i3离子。i3离子的几何构型为，中心原子的杂化形式为。(2)2017高考全国卷出，35(2)co2和ckoh分子中c原子的杂化形式分别为 和。(3)2016高考全国卷出，37(3)ascl3分子的立体构型为，其中as的杂化轨道类型为。(4)2015高考全国卷i, 37(3)cs2分子中，c原子的杂化轨道类型是 ，写出两个与cq具有相同立体构型和 键合形式的分子或离子：。(5)在硅酸盐中，siot四面体如图(a)通过共用顶角氧离子

14、可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中si原子的杂化形式为 , si与。的原子数之比为 ,化学式为。3. (2018衡水高三模拟)用价层电子对互斥理论 (vsepr可以预测许多分子或离子的立体构型，有时也能用来推测键 角大小，下列判断正确的是 ()a. sq、ca、hi都是直线形的分子b. bf3键角为120 , snbr2键角大于120c. ch2o、be、so3都是平面三角形的分子d. pc3、nh3、pc15都是三角锥形的分子4. (2018黄冈*ii拟)等电子体之间结构相似、物理性质也相近。根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只

15、要 其原子总数和原子最外层电子总数相同，均可互称为等电子体。下列各组粒子不能互称为等电子体的是()a. co2 和 no3b. o3 和 so2c. co2 和 no2d. scn 和 n3考点5、分子间作用力与分子的性质1 .分子间作用力(1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力。(2)分类：最常见的是范德华力和氢键。强弱：范德华力 氢键化学键。(4)范德华力：范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说， 相似的物质，随着 的增加，范德华力逐渐 ;相对分子质 量相近的分子，分子的极性越大，范德华力 。(5)氢键形成：已经与 的原

16、子形成共价键的 (该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中的原子之间的作用力，称为氢键。表示方法：a hi-b说明：a.a、b为电负性很强的原子，一般为 n、o、f三种元素的原子。b.a、b可以相同，也可以不同。特征：具有一定的 性和 性。分类：氢键包括 氢键和 氢键两种。分子间氢键对物质性质的影响：主要表现为使物质的熔、沸点 ,对电离和溶解度等产生影响。2 .分子的性质分子的极性回非极性分子极性分子形成原因正电中心和负电中心 正电中心和负电中心 存在的共价键非极性键或极性键分子内原子排列(2)分子的溶解性“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于 溶剂，极性溶质一般能溶于 溶剂。若溶剂和溶质分

17、子 之间可以形成氢键，则溶质的溶解度 。随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中 的溶解度明显减小。分子的手性手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为,在三维空间里 的现象。手性分子：具有手性异构体的分子。手性碳原子：在有机物分子中，连有 的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如ojj oi iicilchc011(4)无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成 (ho)mron,如果成酸元素 r相同，则n值越大，r的正电性越高，使 r 0-h中o的电子向r偏移，在水分子的作用下越易电离出h+,酸性越

18、强，如酸性：hc1ohc1c2hc1o3 氨气 氮气和氢气 氮原子和氢原子”的变化，在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用是 ;极性键；。5.（教材改编题）下列叙述中正确的是（）a.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子b.以极性键结合起来的分子一定是极性分子c.非极性分子只能是双原子单质分子d.非极性分子中一定含有非极性键6. （2018大连*ii拟）s2c12是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如图所示。常温下，8c2是一种橙黄色的液体，遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体。下列说法中错误的是（）；c1 ； s - s ； c1a. s2c12的电子式为，b. s2c12为含有极

19、性键和非极性键的非极性分子c. s2br2与s2c12结构相似，熔、沸点：qbr2qc12d. s2cl2与h2o反应的化学方程式可能为 2s2cl2+2h2o=sot + 3sj+4hcl7. （2018三门峡模拟）下列说法不正确的是（）a. hcl、hbr、hi的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关b. h2o的熔、沸点高于 h2s是由于h2o分子之间存在氢键c. i2易溶于cc4可以用相似相溶原理解释d.甲烷可与水形成氢键这种化学键8. （2018西安*ii拟）已知含氧酸可用通式 xom（oh）n来表示，如 x是s,当m=2, n=2,则这个式子就表示 h2sq。一般而言，该式中 m大

20、的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是（）a. hcio2c. h3bo38. h2seo3d. hmno4考点6、晶体的结构与性质一、晶体1.晶体与非晶体_ _,晶体非晶体结构特征结构微粒排列结构微粒排列性质特征自范性-熔点异同表现-二者区别方法间接方法看是否有固定的科学方法对固体进行实验2 .得到晶体的途径(1)熔融态物质凝固。(2)气态物质冷却不经液态直接 (3)溶质从溶液中析出。3 .晶胞(1)概念：描述晶体结构的 。(2)晶体中晶胞的排列一一无隙并置无隙：相邻晶胞之间没有 。并置：所有晶胞都是 排列、相同。4 .晶格能(1)定义：气态离子形成 1mol离子晶体释放的能量，

21、通常取正值，单位： (2)影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越，晶格能越大。离子的半径：离子的半径越 ,晶格能越大。、四种晶体类型的比较比较一、j_、分子晶体原子晶体金属晶体离了晶体构成粒子分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间的 相互作用范德华力(某些含氢键)共价键金属键离了键硬度较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点较低很高:有的很高，有的很低较局溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂大多易溶于水等极性溶剂导电、导热性一般不导电，溶于水 后有的能导电一般不具有导电性电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融 态导电物质类别 及举例大多数非金属单质、 气态氢化物、酸、非 金属氧化物

22、(sio2除 外)、绝大多数酸、绝 大多数有机物(有机 盐除外)部分非金属单质(如 金刚石、硅、晶体 硼)、部分非金属化 合物(如sic sio2)金属单质与合金(如na、al、fe、青铜)金属氧化物(如k2o、na2o)、强碱(如 koh、naoh)、绝大部分盐(如 nacl)三、晶体熔、沸点的比较1.不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律： (2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如鸨、钳等熔、沸点很高，汞、葩等熔、沸点很低。2.同种晶体类型熔、沸点的比较原子晶体原子半径越,键长越,键能越,熔、沸点越 。如熔点：金刚石 碳化硅 硅。(2)离子晶体一般地说，阴、阳离子

23、的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越 ,其离子晶体的熔、沸点就越,如熔点：mgomgcl2naclcscj 衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越 ,熔点越，硬度越 (3)分子晶体分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地,如h2ohte住seh2so组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越 ,熔、沸点越高，如 snh4geh4sih4ch4。组成和结构不相似的物质 (相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如con2、ch3ohch3ch3o同分异构体支链越多，熔、沸点越低。 h(:1一 cllj-c如 ch3-

24、ch2- ch2- ch2-ch3 ii( ji(4)金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：namgmgalb.硬度由大到小：金刚石 碳化硅 晶体硅c.晶体熔点由低到高：cf4cc4cbf4naclnabrnai考点7、典型晶体模型与晶胞计算1.典型晶体模型晶体晶体结构晶体详解原内姐(1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构子 晶 体金刚石(2)键角土匀为109 28(3)最小碳环由6个c原子组成且六个 c原子不在同一平面内(4)每个c参与4条cc键的形成，c原子数与 c- c键数之比为 原 子 晶sio2九f。(1)每个si与4个

25、o以共价键结合，形成正四面体结构1(2)每个正四面体占有1个si, 4个jo，n(si) : n(o)= 1 ： 2体c(3)最小环上有个原子,即6个o, 6个si分_ j刁子 晶 体干冰w(1)8个co2分子构成立方体且在 6个面心又各占据(2)每个co2分子周围等距且紧邻的 co2分子有 1个co2分子_个离 子 晶 体nacl 型(1)每个na+(cl)周围等距且紧邻的 cl-(na+ )有个，每个na+周围等距且紧邻的 na +有个(2)每个晶胞中含4个na +和4个cl-6 : 1 1 1:oft 二=-g 也 a- ; . a .rr44 才:hf ,/jjj!ct - pk -

26、iiat z离 子 晶 体cscl 型(1)每个cs+周围等距且紧邻的cl-有个，每个cs+ (cl-)周围等距且紧邻的cs+ (cl)有个(2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含 1个cs+、1个cl-靠a a0 th金 属 晶 体简单立方堆积1% q.a.la.id-50典型代表p。，配位数为 ,空间利用率为 52%体心立方堆积i典型彳弋表na、k、fe,配位数为 ,空间利用率为 68%面心立方最密堆积1卜典型代表cu、ag、au,配位数为,空间利用率为 74%六方最密堆积to (act,典型代表mg、zn、ti,配位数为 ,空间利用率为74%2.晶胞中微粒的计算方法 均摊法(1)原则：晶胞任意

27、位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每1个晶胞对这个原子分得的份额就是-on(2)方法长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成1六边形，其顶角(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占-。31检n (tat)(四部)【习题练习】1 .判断正误(正确的打错误的打x：)(1)在金属钠形成的晶体中，每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有 8个。()(2)在nacl晶体中，每个 na卡周围与其距离最近的 na卡有12个。()在cscl晶体中，每个 cj周围与其距离最近的 c有8个。()(4)金属镁形成的晶体中，每个镁原子周

28、围与其最近的镁原子有6个。()2.(1)2017高考全国卷i, 35(4)(5) 图翳体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构， 边长为a= 0.446 nm,晶胞中k、i、o分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。k与。间的最短距离为 nm , 与k紧邻的o个数为。在kio3晶胞结构的另一种表示中，i处于各顶角位置，则 k处于 位置，o处于(2)2016高考全国卷i ,37(6)晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为 ge单晶的晶胞，其中原子坐标参,111 1 一 数a为(0, 0, 0); b为(, 0,9；c为5。)。则d原子的坐标参数为 晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知ge单晶的晶胞参数a