2018届二轮复习物质结构与性质课件（28张）（全国通用） 28页

物质结构与性质 考点一    原子结构与性质 < 基础知识 > 知识清单 一    核外电子的运动特征 1.利用统计学的方法,用电子在原子核外空间某处出现机会的多少来描 述原子核外电子的运动状态。 2.对“电子云”图的认识 (1)“电子云”图是指用小黑点的疏密来表示电子在核外空间单位体积 内出现机会多少的一种图像。 (2)电子在核外空间一定范围内出现,好像带① 　负     电荷的云雾笼罩 在原子核周围,人们形象地称之为“电子云”。 (3) 在离核越近处 , 单位体积内电子出现的机会越多 ,“ 电子云” ( 小黑点 表示 ) 的密度② 　越大     ; 相反 , 在离核越远处 , 单位体积内电子出现的机 会越少,“电子云”的密度③ 　越小     。 二    能层与能级 1.不同能层的能级组成 同一能层的能级总是从① 　s     能级开始,能层的能级数等于该能层的 序数:第一能层只有② 　1     个能级(1s),第二能层有③ 　2     个能级(2s 和2p),第三能层有④ 　3     个能级(3s、3p和3d),依次类推。 2.不同能层中各能级之间的能量大小关系 (1)不同能层中同一能级,能层序数越大能量⑤ 　越高     。 例如1s<2s<3s …… 　2p<3p<4p …… (2)同一能层中,各能级之间的能量大小关系是s 一    分子结构与性质 1.分子构型、分子极性及手性分子 杂化类型 轨道空间构型 常见分子 sp 直线形 BeCl 2 、HgCl 2 、BeH 2 等 sp 2 平面三角形 BF 3 、BCl 3 sp 3 正四面体形 CH 4 、CCl 4 、NH 3 (三角锥形) 2.杂化轨道类型与轨道空间构型的关系及常见分子 一般来说,一个原子有几个轨道参与杂化就会形成几个能量相同的 杂化轨道,就形成几个共价键,形成对应的一般分子构型;如果分子中存 在孤对电子,分子构型会发生变化,如NH 3 、H 2 O等。另外,具有相同价电 子数和相同原子数的分子(或离子)具有相似的结构特征。 3.用价层电子对互斥理论判断共价分子结构的一般规律 (1)如果中心原子的价电子都用于形成共价键,分子的立体结构可用中 心原子周围的原子个数 n 来预测。 n 2 3 4 几何构型 直线形 平面三角形 正四面体形 范例 CO 2 CH 2 O CH 4 (2)如果价层电子中有未成键的孤对电子,则几何构型发生相应的 变化,可用价层电子对互斥理论解释。 中心原子上的孤电子对数=   ( a - xb ),其中 a 为中心原子价电子数, x 为与中 心原子结合的原子数, b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。 在确定了σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数后,把它们相加便可 确定分子中的中心原子上的价层电子对数。由价层电子对的相互排斥, 得到含有孤电子对的VSEPR模型,然后,略去VSEPR模型中的中心原子 上的孤电子对,便可得到分子的立体构型。 键类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 沿键轴方向相对重叠 沿键轴方向平行重叠 原子轨道重叠部位 两原子核之间,在键轴上 键轴上方和下方,键轴处为零 原子轨道重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 化学活泼性 不活泼 活泼 成键规律 共价单键是σ键,双键中有① 　1     个σ键、② 　1     个π键,三键中有③ 　1     个σ键、 ④ 　2     个π键 二    σ键和π键的比较 三    配合物的组成、结构、性质和应用     考点三    晶体结构与性质 < 基础知识 > 一    晶体的基本类型与性质 晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体 晶体微粒 ① 　阴、阳离子     ② 　分子     ③ 　原子     金属阳离子和自由电子 微粒间相互作用 ④ 　离子键     ⑤ 　分子间作用力     ⑥ 　共价键     金属键 熔沸点 较高 很低 很高 一般较高,少部分低 硬度 较硬 一般很软 很硬 一般较硬,部分软 溶解性 易溶于极性溶剂 相似相溶 难溶 难溶(部分与水反应) 导电情况 晶体⑦ 　不      导电,熔融 状态下导电 晶体和熔融状态下都不导电 一般不导电,个别导电,还有半导体 晶体导电 导热性 不良 不良 不良 良 物质类别 离子化合物 多数的非金属单质及共价化合物 金刚石、SiC、晶体硅、SiO 2 等 金属单质 二    常见的晶体结构模型 方法 　 综合题常见设问的解题方法 1.基态原子核外电子排布式的书写方法 (1)构造原理 方法技巧 能量:1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s …… (2)依据构造原理(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p …… )、各能级最 多容纳的电子数及能量最低原理,电子依次由低能级向高能级排列,如3 3号砷元素,首先排满1s 2 ,依次为2s 2 、2p 6 、3s 2 、3p 6 、4s 2 、3d 10 ,最后是4p 3 ;然后把3d 10 调至4s 2 之前,以使同能层的电子排在一起,即得该元素基态 原子的电子排布式。 为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体元素原子 结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示,例如K:[Ar]4s 1 。 (3)根据元素周期表分区进行书写。如第4周期中各元素基态原子的电 子排布式有如下规律:①位于s区的ⅠA、ⅡA族分别为[Ar]4s 1 、[Ar]4s 2 ; ②位于p区的主族元素原子的核外电子排布式为[Ar]3d 10 4s 2 4p 族序数-2 ;③位 于d区的副族元素原子的核外电子排布式为[Ar]3d m 4s n ( m + n =族序数,Ⅷ 族除外);④位于ds区的副族元素原子的核外电子排布式为[Ar]3d 10 4s m ( m =族序数)。 2.中心原子杂化方式的判断技巧 若 m 为与中心原子结合的原子数, n 为中心原子的孤电子对数,则: m + n =2,中心原子杂化方式为sp; m + n =3,中心原子杂化方式为sp 2 ; m + n =4,中心原子杂化方式为sp 3 。 3.晶体结构中的有关计算 (1)根据晶体晶胞的结构特点确定晶体的化学式 晶胞中粒子数目的计算(均摊法) 注意 　①当晶胞为六棱柱时,其顶点上的粒子被6个晶胞共用,每个粒子 属于该晶胞的部分为   ,而不是   。 ②审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶体结构”,若是分子结 构,其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定,且原子个数可以不 互质(即原子个数比可以不约简)。 (2)根据晶体晶胞的结构特点和有关数据,求算晶体的密度或晶体晶胞 的体积或晶胞参数 a (晶胞边长) 对于立方晶胞,可建立如下求算途径:     得关系式: ρ =   ( a 表示晶胞边长, ρ 表示密度, N A 表示阿伏加德罗常数 的数值, n 表示1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量, M 表示摩 尔质量) 4.物质熔沸点的判断 原子晶体中,原子间键长越短,键能越大,共价键越稳定,物质熔沸点越高; 反之越低。 离子晶体中,阴、阳离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子键越强,熔 沸点越高;反之越低。 金属晶体中,金属原子的价电子数越多,原子半径越小,金属阳离子与自 由电子的静电作用越强,熔沸点越高;反之越低。 分子晶体中,范德华力越大,物质的熔沸点越高;反之越低(具有氢键的分 子晶体的熔沸点反常,较高)。 (1)一般,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越强, 物质的熔沸点越高。 (2)在高级脂肪酸甘油酯中,不饱和程度越大,熔沸点越低。 (3)烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物,一般随着分子里碳原子数的 增多,熔沸点升高。 (4)链烃及其衍生物的同分异构体随着支链的增多,熔沸点降低。 (5)相同碳原子数的有机物,分子中官能团不同时,一般随着相对分子质 量的增大,熔沸点升高;官能团相同时,官能团数越多,熔沸点越高。 晶体类型不同时,一般熔沸点规律为原子晶体>离子晶体>分子晶体,金 属晶体有高有低。 例    有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;E原子最外层有1个单电子,其次外层有3个能级且均排满电子;D与E同周期,价电子数为2。则: (1)B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的,原因是 　　　     　　　　　　     。 (2)A、B、C 三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为 　　　　     　     (用化学式表示)。 (3)A的最简单氢化物分子的空间构型为 　　　　　     ,其中A原子的杂 化类型是 　　     杂化。 (4)A的单质中σ键的个数为 　　     ,π键的个数为 　　     。 (5)写出基态E原子的价电子排布式:      。 (6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示,已知晶体的密度为 ρ g·cm -3 , 阿伏加德罗常数的值为 N A ,设晶胞边长为 a cm,则 a = 　　     。(用含 ρ 、 N A 的计算式表示) 解题导引     根据元素周期表及电子排布知识先推断出A、B、C、D、 E五种元素,然后根据物质结构有关知识,逐一解答各设问即可。   解析 　根据题干信息不难推出A、B、C、D、E五种元素分别是N、 O、F、Ca、Cu。 (2)气态氢化物的稳定性与元素的非金属性有关,由于非金属性F>O>N, 所以稳定性HF>H 2 O>NH 3 。 (3)A的最简单氢化物是NH 3 ,中心原子N原子的价层电子对数是4,孤电 子对数是1,所以NH 3 分子的空间构型是三角锥形,N原子的杂化类型是 sp 3 杂化。 (4)N 2 的结构式是   ,所以σ键个数是1,π键个数是2。 (6)C和D形成的化合是CaF 2 ,一个晶胞中有4个“CaF 2 ”,所以一个晶胞 质量是   g,一个晶胞的体积是 a 3 cm 3 ,根据 ρ =   =   ,则 a =   。   答案 　(1)H 2 O分子间存在氢键　(2)HF>H 2 O>NH 3 (3)三角锥形　sp 3 　(4)1　2　(5)3d 10 4s 1 (6)