2022年2022年好文档物质的结构与性质知识点 .pdf

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1、第一部分原子结构(一)原子结构(1)原子的组成及各微粒间的关系的含义：代表一个质量数为A，质子数为Z，中子数为（A-Z）的原子(核素)。质量数（A）=质子数（P）+中子数（N）原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数(2)核素与同位素核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的某一元素的一种原子叫做核素。同位素：具有相同质子数，而中子数不同的同一元素的各种原子互称同位素（限制的范围是原子）。即：同一元素的不同核素之间互称同位素。同一元素的各种同位素的化学性质几乎完全相同天然存在的某种元素，不论是游离态，还是化合态，其各种同位素所占的原子个数百分比一般不变。(3)相对原子质量元素的相对原子质量：按各

2、种天然同位素在该元素中原子个数百分数计算求得的平均相对原子质量。即：其中：是各种同位素的相对原子质量；是指各种同位素的天然原子百分比元素的近似相对原子质量是按各种天然同位素的质量数及原子个数所占的一定百分比算出的平均值。例：符号质量数同位素的原子量x%35Cl 35 34.969 75.77%37Cl 37 36.966 24.23%氯元素的相对原子质量：34.969 75.77%+36.966 24.23%=35.453 1 122Ar A xA xA xnn1AAn1xxn名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 20 页 -氯元素的近似相对原子质量：35 75.77%

3、+37 24.23%=35.48 二、原子核外电子的排布1、核外电子是分层排布的电子的能量由低到高运动区域离核由近到远n=1 2 3 4 5 6 7.符号K L M N O P Q.2、每个电子层最多容纳2n2个电子(n 表示第几层)。?最外电子层不能超过8 个，次外层不能超过18 个，倒数第三层不能超过32 个。?3、遵循能量最低原理：电子首先排满能量低的电子层，然后再能量高的电子层；即先排满K 层，再排 L 层，再排M 层等。?以上三条规律不是孤立的，而是相互制约，必须同时满足。原子结构示意图(原子结构简图)呈现的信息:1.核电荷数;2.核外电子层数;3.各个电子层的电子数.选修内容?描述

4、核外电子运动规律的方法（一）、电子云 形象描述核外电子运动状态?用小黑点的疏密来描述电子在核外空间出现的机会的大小所得图形叫电子云。（二）、原子核外电子的运动特征1、核外电子依能量不同在不同的电子层上运动。（即核外电子是分层排布的）2、同一电子层上的电子因能量有较小的差别，在不同的亚层上运动。原子轨道空间伸展方向轨道形状S 1 个球形对称P 3 个纺锤形d 5 个f 7 个名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 20 页 -3、电子的“自旋”运动，有两种“自旋”方式，相当于“”和“”4、各个电子层上原子轨道的类型、数目、最多能容纳的电子数：电子层（n）原子轨道类型原子轨道

5、数目最多可容纳的电子数1 1s 1 2 2 2S 2p 4 8 3 3s 3p 3d 9 18 4 4s 4p 4d 4f 16 32 n n22n25、各原子轨道能量高低（1）n 相同时：nsnpndnf（2）轨道类型相同时：n 大能量高。1s2s3s4s 2p3p4p 3d4d5d 4f5f6f（3）n 和轨道类型相同时：能量也相同。2px=2py=2pz（三）原子核外电子的排布规律?1、能量最低原理:原子核外电子先占据能量较低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道能使整个原子的能量处于最低状态。?基态原子：处于最低能量的原子(稳定)?电子进入各个轨道的顺序：1s2s2p3s3p4s3d4p5

6、s4d5p 原子轨道能级图2、泡利不相容原理每个原子轨道上最多能容纳2 个电子，且自旋方向相反。推论：每一个电子层最多能容纳的电子数为2n2个。3、洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是首先占据一个轨道，而且自旋方向相同特例：全空、全满、半充满比较稳定。原子的电子排布图：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 20 页 -以下是表示铁原子的3 种不同化学用语。结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。轨道表示式：能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况，自旋方向

7、。要注意各个表示方法的特点，要规范的表达。尝试写出1936 号元素 KKr 的原子的核外电子排布式。钾 K：1s22s22p63s23p64s1；钙 Ca：1s22s22p63s23p64s2；铬 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1；铁 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2；钴 Co：1s22s22p63s23p63d74s2；铜 Cu：1s22s22p63s23p63d104s1；锌 Zn：1s22s22p63s23p63d104s2；溴 Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5；氪 Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6 名师资料

8、总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 20 页 -第二部分元素周期律和元素周期表1、元素周期表的结构：（1）7 个周期周期的编排方法:电子层数相同的元素排在同一行.（2）16 个族（18 个列）族的编排方法:价电子数相同的元素排在同一列.主族（A）：由长周期和短周期元素组成。IAVIIA 位于第 1、2、13、14、15、16、17 纵行共 7 个主族。副族：仅由长周期元素组成。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 20 页 -IBVIIB位于第 11、12、3、4、5、6、7 纵行共 7 个副族。一个第族：位于第8、9、10 三个纵行一个 0 族：稀有

9、气体元素族，位于第18 纵行3.元素的分区和原子的价电子构型S 区元素：最外层构型是ns1和 ns2。包括 IA 和 IIA 族元素。除 H 外，其余为活泼金属。p 区元素：最外层电子构型从ns2np1ns2np6的元素。包括IIIAVIIA族、零族元素。除H 外，所有非金属元素都在p 区。d 区元素:价电子构型是:nd18ns12,包含第 IIIB 族到 VIII 族元素。最外层电子数皆为12 个，均为金属元素，性质相似。ds 区元素:价电子构型是:nd10(n+1)s12,包括 IB 族和 IIB 族元素，最外层电子数皆为12 个，均为金属元素。f 区元素：包括镧系和锕系元素。最外层电子数

10、基本相同，化学性质相似。二、元素周期律?元素的性质随着原子原子序数的递增而发生的周期性变化称为元素周期律。其原因是由于原子核外电子排布的周期性变化而引起的1.元素原子的核外电子排布呈现周期性变化结论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现最外层由1 个电子逐渐增加到8 个电子周期性变化。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 20 页 -2.元素化合价呈现周期性的变化结论：随着原子序数的递增，元素化合价呈现正价由+1+7，负价由-4-1 周期性的变化。3.原子半径的周期性变化?同周期主族元素从左到右原子半径呈现由大到小的周期性变化。?同主族元素从上到下原子半径呈现

11、由小到大的周期性变化。离子半径的变化规律?同周期阳离子半径从左至右逐渐减小，如：Na+Mg2+?同周期阴离子半径从左至右逐渐减小，如：S2-Cl-?同周期阳离子半径均小于阴离子半径，如：Cl-Na+?同主族阴离子和阳离子半径从上至下均增大；如：Li+Na+K+Cs+；F-Cl-Br-I-?同种元素形成的阴、阳离子半径大小为：?阳离子 原子；如：Na+Cl?价态越高的阳离子半径越小。如：Fe2+Fe3+?电子层结构相同的离子半径随核电荷数增加而减小。如：O2-F-Na+Mg2+Al3+名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 20 页 -4、元素性质的周期性变化?同周期主族元

12、素从左到右呈现元素金属性由强到弱，元素非金属性由弱到强的周期性变化。?同主族元素从上到下呈现元素金属性由弱到强，元素非金属性由强到弱的周期性变化。?判断元素金属性，非金属性强弱的方法?1金属性强弱?单质与水或非氧化性酸反应难易?单质的还原性或离子的氧化性强弱?最高价氧化物对应水化物的碱性?单质与盐溶液的置换反应?构成原电池，判断作为正极或负极?电解时何种阳离子先放电?2非金属性强弱?与 H2 化合生成气态氢化物的难易及气态氢化物的热稳定性强弱?单质的氧化性或阴离子的还原性?最高价氧化物对应水化物的酸性?单质与盐溶液的置换反应?电解时何种阴离子先放电5、元素第一电离能的周期性变化气态电中性基态原

13、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。I1小，说明原子易失电子，金属性强。?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。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 20 页 -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。?同主族元素，从上到下第一电离能逐渐减小。6元素电负性的周期性变化?衡量元素的原子在分子中吸引电子对的能力叫做该元素的电负性，吸引电子对能力越强，电负性越大，规定F 的电负性为4.0。?（1）同周期元素从左到右，电负性逐渐增大；?（2）同

14、周期元素从上到下，元素的电负性逐渐减小。电负性越大，元素非金属性越强。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 20 页 -第三部分化学键一、化学键（一）、概念和分类：1、化学键：分子中或晶体内，相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用2、化学键分类（二）、离子键：1、定义：阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键2、形成过程：用电子式表示原子的电子式的书写：电子式：用元素符号表示原子实，用“?”或“”表示价电子的式子练习：用电子式表示NaCl、Na2S 的形成过程3、形成过程条件：电负性差1.7 活泼金属原子A、A+活泼非金属原子A、A 4、含有离子键的化合物：离子化合物例

15、：活泼金属的氧化物、强碱、部分盐5、离子键的强弱比较?影响因素：离子半径(反比)、电荷数(正比)?决定:稳定性及某些物理性质，如熔点等。练习：比较离子键强弱：KCl 与 KBr、Na2O 与 MgO（三）、共价键：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 20 页 -1、定义：原子之间通过共用电子对所成的化学键2、形成过程：用电子式表示用电子式表示HCl、H2S的形成过程：3、含有共价键的物质：多数非金属单质、氧化物、酸、碱、盐等4、共价键的键参数：键能：在1.01105Pa 和 298K 时，将 1mol 气态的 AB 分子分离成气态的A 和 B 原子分离成气态的A和

16、B 原子所需要吸收的能量(kJ/mol)注意：键能越大，分子越稳定键长：成键原子核之间的距离注意：a、键长越短，键能越大，分子越稳定键角：两条共价键之间的夹角注意：a、对于 ABn分子，当 A 原子的所有价电子都用于成键时，B 原子均匀分布在A 原子的周围，如：CH4、BF3、CO2等b、对于 ABn分子，当 A 原子的所有价电子部分用于成键时，A 的孤对电子可视为一条共价键与B 原子均匀分布在 A 的周围，且孤对电子对原键角稍有压缩作用，会使原键角略微变小，如：H2O、NH3等6、用电子式表示物质的结构：分清键型注意连接方式和连接顺序：是离子键还是共价键注意对称性和书写顺序：单、双、叁键注意

17、孤对电子和电荷数注意是物质的电子式还是其形成过程例：写出下列物质的电子式名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 20 页 -7、极性键共价键与非极性共价键：非极性键：共用电子对不偏向任何一个原子的共价键叫非极性共价键即同一种元素的原子所形成的共价键极性键：共用电子对偏向吸引电子能力较强原子的共价键叫极性共价键即不同种元素的原子所形成的共价键8、极性分子与非极性分子：极性分子：由极性键组成的结构不对称的分子即共价键的极性不能相互抵消的分子，例：HCl、NH3、H2O 等非极性分子：由非极性键组成的分子或由极性键组成的结构对称的分子即共价键的极性能相互抵消的分子，例C2H4

18、、C2H2、C6H6等键的极性和分子的极性名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 20 页 -多原子分子（离子）的立体结构四、分子间作用力和氢键1.分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力（也叫范德华力）。（1）分子间作用力比化学键弱得多，是一种微弱的相互作用，它主要影响物质的熔、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。（2）分子间作用力主要存在于由分子构成的物质中，如：多数非金属单质、稀有气体、非金属氧化物、酸、氢化物、有机物等。（3）分子间作用力的范围很小,只有分子间的距离很小时才有。（4）一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，

19、分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。如卤素单质：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 20 页 -2.氢键1)形成条件：原子半径较小，非金属性很强的原子X，（N、O、F）与 H 原子形成强极性共价键，与另一个分子中的半径较小，非金属性很强的原子Y（N、O、F），在分子间H 与 Y 产生较强的静电吸引，形成氢键2)表示方法：X HY H（X.Y 可相同或不同，一般为N、O、F）。3)氢键能级：比化学键弱很多，但比分子间作用力稍强5)氢键作用：使物质有较高的熔沸点(H2O、HF、NH3)使物质易溶于水(C2H5OH，CH3COOH)解释一些反常现象：结果 1：氢键的形成

20、会使含有氢键的物质的熔、沸点大大升高。如：水的沸点高、氨易液化等。这是因为固体熔化或液体汽化时，必须破坏分子间作用力和氢键结果 2：氢键的形成对物质的溶解性也有影响，如：NH3 极易溶于水。讨论：为什么 HF、H2O 和 NH3的沸点会反常呢？应用：对于四氟化碳、四氯化碳、四溴化碳、四碘化碳，其熔沸点如何变化？四卤化碳的熔沸点与相对原子质量的关系名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 20 页 -相似相溶原理：一般说来，极性分子易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂，难溶于极性溶剂。如：HCl、NH3易溶于水，Cl2、Br2、I2易溶于 CCl4知

21、识结构：常见的分子构型及分子的极性名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 20 页 -判断 ABn型分子有无极性的经验规则：中心原子A 的最外层电子全部参与成键，则空间构型对称，分子无极性；按此经验规则分析：H2O、CO2、CH4、NH3 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 16 页，共 20 页 -第四部分晶体一、晶体的几个概念：1、定义：结构粒子在空间有规则地排列成具有一定几何形状的固体物质叫晶体2、分类：根据微粒种类和微粒之间的相互作用将晶体分为四类。二、离子晶体：1、定义：阴、阳离子间通过离子键结合的晶体2、特点：熔点较高，硬度较大，脆，固体不导电

22、，熔融时易导电，多数易溶于极性溶剂3、重要的离子晶体：NaCl、CsCl 等注意 Na+与 Na+、Na+与 Cl之间的数量关系常见的离子晶体：三、原子晶体：定义：原子间通过共价键形成的空间网状结构的晶体特点：熔点高，硬度大，一般不导电重要的离子晶体：金刚石、晶体硅、SiO2 等金刚石晶体中最小的环含有6 个 C 原子，12g金刚石中含有2NA 条 CC 键，60g SiO2 晶体中含有4NA 条 SiO 键金刚石、晶体硅、SiC 的熔点由高到低的顺序是：金刚石SiC 晶体硅常见原子晶体：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页，共 20 页 -四、分子晶体：1、定义：分子间

23、通过分子间作用力形成的晶体名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 18 页，共 20 页 -2、范德华力：（1）.定义：分子之间的静电引力（2）.影响因素：结构相似的分子，分子量大的分子间作用力大；分子量相近的分子，极性大的分子间作用力大（3）.意义：影响物质的物理性质常见分子晶体：五、金属晶体：1、定义：金属阳离子和自由电子间2、说明：金属多采取紧密堆积结构，纯金属可以看作是由等径圆球紧密堆积而成的通过金属键所形成的晶体叫金属晶体3、特点硬度和熔点相差的幅度很大，但多数金属硬度大，熔点高，有良好的导电、导热性和延展性金属晶体(三种密堆积)四晶体比较名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 19 页，共 20 页 -物质熔沸点高低的比较1.晶体内微粒间作用力越大，熔沸点越高，只有分子晶体熔化时不破坏化学键2.不同晶体（一般）：原子晶体 离子晶体 分子晶体熔点范围：上千度 几千度 近千度 几百度 多数零下最多几百度名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 20 页，共 20 页 -