2022年高三总复习必备专题物质的结构与性质.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载一、常见重要学问点一.原子结构与性质 . 一.熟悉原子核外电子运动状态,明白电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 1. 电子云 ：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间显现的机会大小所得的图形叫电子云 图. 离核越近,电子显现的机会大,电子云密度越大；离核越远,电子显现的机会小,电子 云密度越小 . 电子层 （能层）：依据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层 . 原子由里向外对应的电子层符号分别为 K、L、 M、N、O、P、Q. 原子轨道 （能级即亚层） ：处于同一电子层的原子核外电子,

2、也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用 s、p、d、f 表示不同外形的轨道,s 轨道呈球形、 p 轨道呈纺锤形,d 轨道和 f 轨道较复杂 . 各轨道的舒展方向个数依次为 1、3、5、7. 2. 构造原理）名师归纳总结 明白多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示136 号元素原第 1 页,共 21 页子核外电子的排布.1. 原子核外电子的运动特点可以用电子层、原子轨道 亚层 和自旋方一直进行描述. 在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子. 2. 原子核外电子排布原理. . 能量最低原理 : 电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道. . 泡利不

3、相容原理: 每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. . 洪特规章 : 在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同. 洪特规章的特例:在等价轨道的全布满（p6、d10、f14）、半布满（ p 3、d 5、f7）、全空时 p0、d0、f0的状态,具有较低的能量和较大的稳固性.如 24Cr Ar3d54s 1、 29Cu Ar3d104s 1. 3.把握能级交叉图和1-36 号元素的核外电子排布式. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载依据构造原理,基态原子核外电子的排布遵循图箭头所示的次序；依据构造原理,可以将各能

4、级按能量的差异分成能级组如图所示,由下而上表示七个能级组,其能量依次 上升；在同一能级组内,从左到右能量依次 上升；基态原子核外电子的排布按能量由低到高的次序依次排布；3. 元素电离能和元素电负性第一电离能： 气态电中性 基态原子失去 1 个电子, 转化为气态基态正离子所需要的 能量 叫做第一电离能；常用符号 I1 表示,单位为 kJ/mol ；1. 原子核外电子排布的周期性 . 随着原子序数的增加 , 元素原子的外围电子排布出现周期性的变化 : 每隔肯定数目的元素,元素原子的外围电子排布重复显现从 ns 1 到 ns 2np 6的周期性变化 . 2 .元素第一电离能的周期性变化 .随着原子序

5、数的递增,元素的第一电离能呈周期性变化 : 同周期从左到右,第一电离能有逐步增大的趋势,稀有气体的第一电离能最大,碱金属的第一电离能最小；同主族从上到下,第一电离能有逐步减小的趋势 . 说明：同周期元素, 从左往右第一电离能呈 增大 趋势； 电子亚层结构为 全满 、半满 时较相邻元素要大即第 A 族、第 A 族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素；Be、N、 Mg、P . 元素第一电离能的运用：a. 电离能是原子核外电子分层排布的试验验证 . b. 用来比较元素的金属性的强弱 . I 1越小,金属性越强,表征原子失电子才能强弱 . 3. 元素电负性的周期性变化 .名师归纳总结 元素的电负性：

6、元素的原子在分子中吸引电子对 的才能叫做该元素的电负性；第 2 页,共 21 页随着原子序数的递增,元素的电负性呈周期性变化：同周期从左到右,主族元素电负性逐- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载渐增大；同一主族从上到下,元素电负性出现减小的趋势 . 电负性的运用 : a. 确定元素类型 一般 1.8 ,非金属元素；1.7 ,离子键； 碳化硅 晶体硅 . 6. 懂得金属键 的含义, 能用金属键的自由电子理论说明金属的一些物理性质 . 知道金属晶体的基本积累方式,明白常见金属晶体的晶胞结构（晶体内部间隙的识别、与晶胞的边长等晶体结构参数相关

7、的运算不作要求）. 1. 金属键 : 金属离子和自由电子之间剧烈的相互作用 . 请运用自由电子理论说明金属晶体的导电性、导热性和延展性 . 晶体中的微粒 导电性 导热性 延展性金属离子和自由电子 自由电子在外加电场的 自由电子与金属离 晶体中各原子层相对作用下发生定向移动 子碰撞传递热量 滑动仍保持相互作用2. . 金属晶体 : 通过金属键作用形成的晶体 . . 金属键的强弱和金属晶体熔沸点的变化规律: 阳离子所带电荷越多、半径越小,金名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载属键越强,熔沸点越高 . 如

8、熔点： NaMgNaKRbCs金属键的强弱可以用金属的原子化热来衡量 . 7. 明白简洁协作物的成键情形（协作物的空间构型和中心原子的杂化类型不作要求）. 概念 表示 条件共用电子对由一个原子单方向提 A B 其中一个原子必需供应 孤对 电子,供应另一原子共用所形成的 共价 电子对 赐予 体 电子对 接受 体 另一原子必需能接受孤对电子的键；轨道 ； 1. 配位键：一个原子供应一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键 . 即成键的两个原子一方供应孤对电子,一方供应空轨道而形成的共价键 . 2. . 协作物：由供应孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子 或离子 以配位键形成的化合物称协作物

9、, 又称络合物 . . 形成条件： a. 中心原子 或离子 必需存在空轨道 . b. 配位体具有供应孤电子对的原子 . . 协作物的组成 . .协作物的性质：协作物具有肯定的稳固性 .协作物中配位键越强,协作物越稳固 .当作为中心原子的金属离子相同时,协作物的稳固性与配体的性质有关 .三.分子间作用力与物质的性质 . 1. 知道分子间作用力的含义,明白化学键和分子间作用力的区分 . 分子间作用力：把分子集合在一起的作用力. 分子间作用力是一种静电作用,比化学键弱得多,包括范德华力和氢键 . 范德华力一般没有饱和性和方向性,而氢键就有饱和性和方向性 .2. 知道分子晶体的含义,明白分子间作用力的

10、大小对物质某些物理性质的影响 . 1. 分子晶体 : 分子间以分子间作用力（范德华力、 氢键）相结合的晶体 . 典型的有冰、 干冰 . 2. 分子间作用力强弱和分子晶体熔沸点大小的判定：组成和结构相像的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,克服分子间引力使物质熔化和气化就需要更多的能量,熔、沸点越高 . 但存在氢键时分子晶体的熔沸点往往反常地高 . 3. 明白氢键的存在对物质性质的影响（对氢键相对强弱的比较不作要求）. NH3、H2O、 HF中由于存在氢键,使得它们的沸点比同族其它元素氢化物的沸点反常地高 . 影响物质的性质方面：增大溶沸点,增大溶解性名师归纳总结 表示方法： X H YN

11、 O F 一般都是氢化物中存在.第 7 页,共 21 页4. 明白分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区分晶体类型原子晶体分子晶体金属晶体离子晶体- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 粒子原子学习必备欢迎下载阴、阳离子分子金属阳离子、自由电子粒子间作共价键分子间作用力复杂的静电作用离子键用（力）熔沸点很高很低一般较高,少部分低较高硬度很硬一般较软一般较硬,少部分软较硬溶解性难溶解相像相溶难溶（ Na等与水反应）易溶于极性溶剂导电情形不导电一般不导电良导体固体不导电,熔（除硅）化或溶于水后导电实例金刚石、水干冰、 冰、纯硫Na、M

12、g、Al 等NaCl、 CaCO晶、碳化硅等酸、 H2S NaOH等四、几种比较1、离子键、共价键和金属键的比较化学键类型离子键共价键金属键概念阴、阳离子间通过静原子间通过共用电子对金属阳离子与自由电子通过相电作用所形成的化学所形成的化学键互作用而形成的化学键键成键微粒阴阳离子原子金属阳离子和自由电子成键性质静电作用共用电子对电性作用形成条件活泼金属与活泼的非非金属与非金属元素金属内部金属元素实例NaCl 、MgO HCl、 H2SO4Fe、Mg 2、非极性键和极性键的比较非极性键 极性键同种元素原子形成的共价 不同种元素原子形成的共价键,概念键 共用电子对发生偏移原子吸引电子才能 相同 不同

13、共用电子对 不偏向任何一方 偏向吸引电子才能强的原子成键原子电性 电中性 显电性形成条件 由同种非金属元素组成 由不同种非金属元素组成3物质溶沸点的比较（重点 ）（1）不同类晶体：一般情形下,原子晶体 离子晶体 分子晶体（2）同种类型晶体：构成晶体质点间的作用大,就熔沸点高,反之就小；离子晶体：离子所带的电荷数越高,离子半径越小,就其熔沸点就越高；分子晶体：对于同类分子晶体,式量越大,就熔沸点越高；原子晶体：键长越小、键能越大,就熔沸点越高；（3）常温常压下状态名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 熔点：固态物质学习必

14、备欢迎下载液态物质沸点：液态物质 气态物质二、典型例题例 1以下电子排布图中,能正确表示该元素原子的最低能量状态的是 【解析】A、B 两项违反洪特规章,C 项违反能量最低原就,D 项正确；【答案】D 例 2以下各组原子中,彼此化学性质肯定相像的是 A原子核外电子排布式为 1s 2 的 X 原子与原子核外电子排布式为 1s 22s 2 的 Y 原子B原子核外 M 层上仅有两个电子的 X 原子与原子核外 N 层上仅有两个电子的 Y 原子C2p 轨道上有一个空轨道的 X 原子与 3p 轨道上有一个空轨道的 Y 原子D最外层都只有一个电子的 X 、Y 原子【解析】此题考查的是核外电子排布的学问；A 中

15、 1s 2结构的原子为 He,1s 22s 2结构的原子为 Be,两者性质不相像；B 项 X 原子为 Mg,Y 原子 N 层上有 2 个电子的有多种,如第四周期中Ca、Fe 等都符合,化学性质不肯定相像；C 项均为 A 元素,同主族元素,化学性质肯定相像； D 项最外层只有1 个电子的第 A 族元素可以, 过渡元素中也有许多最外层只有 1 个电子的,故性质不肯定相像；【答案】C 【例 3】以下电子排布式表示基态原子电子排布的是（）A1s 22s 22p 63s 13p 3 B1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 4p 1C 1s 22s 22p 63s 23p 63d 2

16、4s 1 D1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2 4p 1解析与评判 ： A B C 均不符合能量最低原理,选 D 答案 ：D 例 3以下表达正确选项 AP4和 NO2都是共价化合物BCCl 4和 NH3都是以极性键结合的极性分子C在 CaO 和 SiO2晶体中,都不存在单个小分子名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载答案 C 解析 P4 和 NO 2 分子中都含有共价键,但P4 是单质,应选项A 错误； CCl4 空间构型为正四周体形,结构对称,是含有极性键的非极性分子,应选项

17、B 错误；原子晶体、离子晶体和金属晶体中不存在小分子,只有分子晶体中才存在小分子,应选项 C 正确；甲烷分子是空间构型为正四周体形的非极性分子,应选项 D 错误；此题正确答案为 C；例 4以下现象与氢键有关的是 NH 3 的熔、沸点比第A 族其他元素氢化物的熔、沸点高小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 冰的密度比液态水的密度小 尿素的熔、沸点比醋酸的高 邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低 水分子在较高温度下也很稳固 A B C D 答案 B 解析 氢键存在于电负性较大的N、O、F 原子与另外的N、 O、F 等电负性较大的原子之间,而水的稳固性与分子内的OH 共价键的强度有关； 例 5以

18、下物质中,分子内和分子间均可形成氢键的是答案 B 解析 氢键的形成有的是分子内,有的是分子间；例 6以下过程中,共价键被破坏的是 B溴蒸气被木炭吸附A碘升华C酒精溶于水D氯化氢气体溶于水答案 D 解析 HCl 溶于水电离成H和 Cl,破坏了共价键；名师归纳总结 【例 7】有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所述. 第 10 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 元素结构、性质等信息学习必备欢迎下载A 是短周期中 除稀有气体外 原子半径最大的元素,该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂 B B 与 A 同周期,其最高价氧化物的水化物呈

19、两性 C 元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂 D 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀 菌剂请依据表中信息填写：1A 原子的核外电子排布式 2B 元素在周期表中的位置 于” 或“ 小于”_ _ ；离子半径： B_A 填“ 大3C 原子的电子排布图是 _,其原子核外有 _个未成对电子,能量最高的电子为 _轨道上的电子,其轨道呈 _形4D 原子的电子排布式为 _ ,D的结构示意图是 _5B 的最高价氧化物对应的水化物与A 的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_ , 与D的 氢 化 物 的 水 化 物 反 应 的 化 学 方 程 式 为_

20、 【解析】依据题中信息可推出：A 为 Na,B 为 Al ,C 为 N, D 为 Cl. 1Na 原子核外电子排布式为 1s22s22p63s1. 2B 为 Al ,其在元素周期表中的位置为第3 周期第 A 族, Na与 Al3 核外电子排布相同,核电荷数Al3 大于 Na,故 rAl3 ”或： “ ”）（2）基态 Mn2+ 的核外电子排布式为；（3）硅烷（SinH2n+2 ）的沸点与其相对分子质量的变化关系如右图所示,出现这种变化关系的缘由是；（4）硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子 球棍模型如右下图所示：Xm （含 B、 O、 H 三种元素）的在 Xm 中,硼原子轨道的杂化类型有；配位键存

21、在于 原子之间（填原子的数字标号）；m= （填数字）；硼砂晶体由 Na+、 Xm 和 H2O 构成,它们之间存在的作用力有（填序号）；A离子键 B.共价键 C.金属键D.范德华力 E.氢键【解题指南】解答此题要明确如下三点：（1）电离能是衡量原子或离子失电子才能的标度,越简洁失电子,第一电离能越大；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（2）分子晶体的沸点是由范德华力、氢键和分子极性等因素打算的；（3）依据球棍模型和元素的成键数目写出Xm 的结构,再依据化合价求出m 的数值；（4）依据孤对电子和空轨

22、道的存在判定配位键；【解析】（1）同周期从左到右第一电离能逐步增大趋势,A 和 A 族就反常； Al 是活泼金属,简洁失去电子,第一电离能小,硅是非金属,不简洁失去电子,第一电离能大；（2）Mn 是 25 号元素, 其电子排布式为 Ar3d54s2,失去最外层的2 个电子, 即得 Mn2+ ：Ar 3d5；（3）硅烷为分子晶体,其组成和结构相像,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高； （4） H 可以形成 1 个共价键, O 可以形成2 个共价键, B 可以形成 3 个共价键, 所以最小的球为 H 原子,共 4 个,颜色浅的大球为 O 原子,共 9 个,颜色深的大球为 B 原子,共 9

23、个,其化学式为（H4B4O9 ）m, H 为 +1 价, B 为+3价, O 为 2 价,所以 4 1+4 32 9 m,得 m2；B 原子正常形成 3 个共价键,采纳 sp2 杂化, 4 号 B 原子形成了 4 个共价键,四周体构型,采纳 sp3 杂化,其中 1 个共价键为配位键,5 号 O 原子形成 2 个共价键,仍有 1 个离子键（ OH ）,所以其中 1 个共价键为配位键,即 4 和 5 号原子之间的共价键为配位键；钠离子与 Xm- 形成离子键 ,结晶水分子间存在氢键和范德华力；同学没认真读题,题目是问钠离子、Xm- 、水分子之间的作用力,而不是硼砂晶体中的作用力,可能会多项 B；【答

24、案】（1）（ 2）1s22s22p63s23p63d5 或 Ar 3d5 （3）硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越大,熔沸点越高（或其他合理答案）；（4） sp2 和 sp3 4,5 或（ 5,4）2 ADE 3电离能是指 1 mol 气态原子 或阳离子 失去 1 mol 电子形成 1 mol 气态阳离子 或更高价阳离子 所需吸取的能量；现有核电荷数小于 20 的元素 A,其电离能数据如下：I 1表示失去第 1 个电子的电离能；In 表示原子失去第 n 个电子的电离能,单位：kJ/mol 序号 I1 I2 I3 I 4 I5 I 6电离能 7.644 15.03 80.12 109.3

25、141.2 186.5 序号 I7 I8 I9 I 10 I11电离能 224.9 266.0 327.9 367.4 1 761 1外层电子离核越远,能量越高,电离能越 _填“ 大” 或“ 小”；阳离子电荷数越高,再失去电子时,电离能越 _填“ 大” 或“ 小”；2上述 11 个电子分属几个电子层？_ ；3失去了 11 个电子后,该元素仍有 _ 个电子；4该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是 _；【解析】从表中可看出,电离能的肯定量是 I 1I2I3 但在此更应关注相对量,相邻两个电离能的相对量是：I12 倍,I3 I25 倍,I4 I32 倍, 而I 11 I 10 4 倍,从相对量的变

26、化说明 I1、I 2 两个电子的排布与 I3 到 I 10 八个电子的排布不同,而 I 11电子的排布又是另一回事,所以上述 11 个电子分属三个电子层,最外层有 2 个电子,次外层有 8 个电子,是镁元素；【答案】1小 大 23 31 4MgOH 24如表是元素周期表的一部分,回答以下有关问题：用元素符号填空 族周期A A A A A A A 0 2 3 4 10.1 写 出 下 列 元 素 符 号 及 电 子 排 布 式 ： _ , _ ,_, _；名师归纳总结 2在中电负性最大的元素是_,第一电离能最小的元素是_填元第 13 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载素符号 ；3在这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是 _填化学式,下同 ,碱性最强的是 _,呈两性的氢氧化物是 _,写出三者之间两两相互反应 的 离 子 方 程 式_ _ ；4在这些元素中,原子半径最小的是 _填元素