[课件]物质结构与性质(选考).ppt

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1、物质结构与性质物质结构与性质(选考选考)常考问题常考问题 考查形式选考大题(填空题形式) 考向曝光原子结构与性质是选考大题，主要有以下出题方向：1核外电子排布式及核外电子轨道表示式的书写。2晶体类型和化学键类型的判断。3物质熔沸点高低的比较及解释有关生活中的化学问题。 4电离能和电负性大小的比较及其应用。 5杂化轨道类型及分子空间构型的判断。 6晶胞的结构与推算。 预计今后高考仍会延用当前的考查形式与命题方式，以新颖的情境，考查基本的应用。 知识必记 1基态原子的核外电子排布 (1)排布规律 能量最低原理：原子核外电子优先占据能量 最 低 的 原 子 轨 道 ， 如 G e ：_。 泡利原理：

2、每个原子轨道上最多容纳2个自旋状态_的原子。 洪特规则：原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同。1s22s22p63s23p63d104s24p2或或Ar3d104s24p2 不同不同 2元素第一电离能的周期性变化(1)同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现_的趋势，稀有气体元素的第一电离能_，碱金属元素的第一电离能_。(2)同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐_。(3)第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全

3、满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。增大增大 最大最大 最小最小 减小减小 3元素原子电负性的周期性变化元素原子的电负性越大，原子吸引键合电子的能力越强。同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐_；同一主族，元素的电负性从上到下逐渐_。增大增大 减小减小 4共价键(1)分类配位键：形成配位键的条件是成键原子一方(A)能够提供孤电子对，另一方(B)具有能够接受孤电子对的空轨道，可表示为AB。单键、双键和三键单键、双键和三键 5分子的立体结构(1)价层电子对互斥理论几种分子或离子的立体构型分子或离分子或离子子中心原子的中心原子的孤电子对数孤电子对数分子或离子

4、的分子或离子的价层电子对数价层电子对数分子或离子的立分子或离子的立体构型名称体构型名称CO202直线形直线形SO213V形形H2O24V形形BF303平面三角形平面三角形CH404正四面体形正四面体形04正四面体形正四面体形NH314三角锥形三角锥形 (2)杂化轨道理论（常见杂化轨道类型与分子构型规律）杂化轨杂化轨道类型道类型参加杂化的参加杂化的原子轨道原子轨道分子构型分子构型示例示例sp1个个s轨道，轨道，1个个p轨道轨道直线形直线形CO2、BeCl2、HgCl2sp21个个s轨道，轨道，2个个p轨道轨道平面三角形平面三角形BF3、BCl3、HCHOsp31个个s轨道，轨道，3个个p轨道轨道

5、等性等性杂化杂化正四正四面体面体CH4、CCl4、不等不等性杂性杂化化具体具体情况情况不同不同NH3(三角锥形三角锥形) H2S、H2O(V形形) 6.晶体熔、沸点高低的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律原子晶体_离子晶体_分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等沸点很高，汞、铯等沸点很低。(2)原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石_碳化硅_硅。 (3)离子晶体 一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子 晶 体 的 熔 、 沸 点 就 越 高 ， 如 熔 点 ：MgO_MgCl2_

6、NaCl_CsCl。 (4)分子晶体 分子间作用力越大，物质的熔、沸点就越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。 如H2O_H2Te_H2Se_H2S。 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4_GeH4_SiH4_CH4。 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CO_N2， CH3OH_CH3CH3。 (5)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：Na_Mg_Al。 技能必备1判断分子的中心原子杂化轨道类型的方法(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断若杂化轨道在空间的分布为正

7、四面体或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为10928，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180，则分子的中心原子发生sp杂化。 (3)记住常见的一些典型分子中中心原子的杂化方式。 2晶体中微粒的计算方法均摊法 1.(1)可正确表示原子轨道的是_。A2s B2d C3px D3f(2)写出基态镓(Ga)原子的电子排布式：_

8、。(3)下列物质变化，只与范德华力有关的是_。 A干冰熔化 B乙酸汽化高考题选讲高考题选讲 (4)下列物质中，只含有极性键的分子是_，既含有离子键又含有共价键的化合物是_；只存在键的分子是_，同时存在键和键的分子是_。 AN2BCO2CCH2Cl2DC2H4 EC2H6 FCaCl2GNH4Cl (5)用“”、“”或“”填空： 第一电离能的大小：Mg_Al；熔点的高低：KCl_MgO。 答案(1)AC (2)1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1 (3)AE (4)BCGCEABD (5) (4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为

9、a gcm3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为_cm3。 常考问题1对基态原子核外电子排布及元素性质的考查 【题型1】 A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空：(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为_；(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为_，C的元素符号为_； (3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为_，其基态原子的电子排布式为_； (4)E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，E的元素符号为_ _ _ _ _ _ _ _ ， 其 基 态 原 子 的 电

10、 子 排 布 式 为_。 (5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn1，则n_；原子中能量最高的是_电子。 答案(1)C或O(2)ClK (3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2 (4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1 (5)22p 2.常见错误 【提升1】原子序数小于36的四种元素X、Y、Z、W，有关它们的信息如下表所示：元元素素部分结构知识部分结构知识部分性质部分性质XX原子核外电子排布在三个原子核外电子排布在三个能级上，且有三个电子能能级上，且有三个电子能量相同量相同X有多种氧化物，如有多种氧化物，如XO、XO2、X

11、2O4等；通常情况等；通常情况下下XO2与与X2O4共存共存YY原子的最外层电子数等于原子的最外层电子数等于次外层电子数的次外层电子数的2倍倍Y是形成化合物种类最多的是形成化合物种类最多的元素元素ZZ原子的最外层电子数多于原子的最外层电子数多于4Z元素的最高正化合价与最元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于低负化合价代数和等于6WW的一种核素质量数为的一种核素质量数为52，中子数为，中子数为286价价W的化合物有强氧化的化合物有强氧化性，可用于皮革加工、吹性，可用于皮革加工、吹气法检查司机是否酒驾等气法检查司机是否酒驾等 请填写下列空白(答题时X、Y、Z、W用相应的元素符号)： (1)X单

12、质分子的电子式是_，键和键的个数比是_。 (2)Z元素原子最外层共有_种不同运动状态的电子。Z的氢化物液态时_(填“能”或“不能”)导电。 (3)W的基态原子核外电子排布式是_。 (4)已知：25 、101 kPa时，Y的一种固体单质的燃烧热是393.5 kJmol1，YO(g)的燃烧热是283.0 kJmol1，计算：36 g Y的该固体单质在一定量的氧气中燃烧，放出热量614.5 kJ，所得产物的物质的量之比是_。(写出比例等式)(1)A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增。已知：F的原子序数为25，其余均为短周期元素；元素A与元素B同周期，元素A与元素E同主族，且A、B、E三原

13、子p轨道上均有2个未成对电子；元素C、D、E在同一周期，且C原子中没有未成对电子。请回答下列问题：(1)元素A与元素B的电负性大小比较为_；元素C与元素D的第一电离能的大小比较为：_(填入相应的元素符号)。常考问题常考问题2分子结构与价键模型中的常见问题分子结构与价键模型中的常见问题 (2)F的核外电子排布式为_。 (3)元素B与元素E形成的晶体所属的晶体类型为_晶体，在该晶体中原子间形成的共价键属于_(从下列选项中选出正确类型)。 A键B键C既有键，又有键 (4)由氢元素与A、B两元素共同构成的相对分子质量为30的分子里中心原子的杂化轨道类型为_，分子的空间构型为_。 (5)根据等电子原理，

14、写出由元素A与元素B构成的一种双原子极性分子的结构式为_。 解析A、B是第二周期元素，C、D、E是第三周期元素。由题意，A原子的电子排布式为1s22s22p2，E原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2，B原子的电子排布式为1s22s22p4；C原子中没有未成对电子，则C原子的电子排布式为1s22s22p63s2，所以A是C(碳)、B是O，C是Mg，D是Al，E是Si。 (1)电负性OC。因为Mg原子3s轨道上排满了2个电子，3p轨道上没有电子，Al的3p轨道上有1个电子，所以Mg的第一电离能比Al的第一电离能大。 (2)F是25Mn，因为能级交错，E(3d)E(4s)，其核外电子排布

15、式为1s22s22p63s23p63d54s2或Ar3d54s2。 (3)SiO2晶体是原子晶体，SiO键是单键，单键是键。 (4)该物质是甲醛(HCHO)，甲醛是平面三角形结构，C原子以sp2的方式杂化。 (5)CO与N2是等电子体，结构相似，CO是极性分子，分子中间的化学键是三键。 答案(1)OCMgAl (2)Ar3d54s2(或1s22s22p63s23p63d54s2) (3)原子A(4)sp2平面三角形(5)CO 常考问题3对晶胞结构及晶胞的计算的考查 【题型3】 2011年3月11日日本发生了9.0级强地震。福岛第一核电站1号机组12日下午发生氢气爆炸。随后在爆炸核电站周围检测到

16、的放射性物质有碘131和铯137，碘131一旦被人体吸入，可能会引发甲状腺疾病。日本政府计划向核电站附近居民发放防止碘131辐射的药物碘片。 (3)与碘同主族的氯具有较高的活泼性，能够形成大量的含氯化合物，如金属氯化物、非金属氯化物等。BCl3是一种非金属氯化物，该物质分子中BCl键的键角为_。 (4)碘131是碘单质，其晶胞结构如图甲所示，该晶胞中含有_个I2分子；KI的晶胞结构如图乙所示，每个K紧邻_个I。 破题关键(1)由铯的最外层电子排布式为6s1，可知A、B、C为第 A族元素，而 A族前四周期的元素分别为H、Li、Na、K，又由提供的A、B的第一电离能的差值与B、C的第一电离能的差值

17、相差不大可知，A、B、C中不可能有氢元素，而同主族元素随着电子层数的增加，第一电离能逐渐减小，故A、B、C分别为Li、Na、K。 (4)由碘晶胞可知，I2在晶胞的8个顶点和6个面上，故一个晶胞中含有4个I2分子；KI晶胞与NaCl晶胞结构相似，每个K紧邻6个I。 答案(1)Li、Na、K金属键(2)spsp3(3)120 (4)46 分析晶体结构，一般用“均摊法”。即选取一个最小单元(如晶胞、正六边形等)，判断每个原子(点)或共价键(边)与N个重复单元共用，该单元净占1个点或1个边的。熟悉教材介绍的几个晶体，如氯化钠型、金刚石型、石墨型、氟化钙型、二氧化硅型等，将其结构迁移到新信息晶体结构中，处理新问题。【提升3】 金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：( 1 ) N i 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为_；(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2和Fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO_FeO(填“”)； (3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为_、_； (4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如右图所示。该合金的化学式为_。 答案(1)Ar3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2 (2)(3)66(4)LaNi5