2018届二轮复习物质结构与性质课件（选考）（78张）（全国通用） 78页

第 2 讲　物质结构与性质 ( 选修 ) - 2 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 - 3 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 - 4 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 - 5 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 - 6 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 1 .(2016 全国甲 ) 东晋《华阳国志 · 南中志》卷四中已有关于白铜的记载 , 云南镍白铜 ( 铜镍合金 ) 闻名中外 , 曾主要用于造币 , 亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题 : (1) 镍元素基态原子的电子排布式为 　　　　　　　　 ,3d 能级上的未成对电子数为 　　　 。   (2) 硫酸镍溶于氨水形成 [Ni(NH 3 ) 6 ]SO 4 蓝色溶液。 ① [Ni(NH 3 ) 6 ]SO 4 中阴离子的立体构型是 　　　　 。   ② 在 [Ni(NH 3 ) 6 ] 2+ 中 Ni 2+ 与 NH 3 之间形成的化学键称为 　　　　 , 提供孤电子对的成键原子是 　　　　 。   ③ 氨的沸点 　　　　　 ( 填 “ 高于 ” 或 “ 低于 ”) 膦 (PH 3 ), 原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　 ; 氨是 　　　　　 分子 ( 填 “ 极性 ” 或 “ 非极性 ”), 中心原子的轨道杂化类型为 　　　　　　 。   - 7 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 - 8 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 - 9 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 - 10 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 2 .(2016 全国乙 ) 锗 ( Ge ) 是典型的半导体元素 , 在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题 : (1) 基态 Ge 原子的核外电子排布式为 [ Ar ] 　　　 , 有 　　　 个未成对电子。   (2)Ge 与 C 是同族元素 ,C 原子之间可以形成双键、叁键 , 但 Ge 原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析 , 原因是    　 。   (3) 比较下列锗卤化物的熔点和沸点 , 分析其变化规律及原因    - 11 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 (4) 光催化还原 CO 2 制备 CH 4 反应中 , 带状纳米 Zn 2 GeO 4 是该反应的良好催化剂。 Zn 、 Ge 、 O 电负性由大至小的顺序是 　　　　　　　　　 。   (5)Ge 单晶具有金刚石型结构 , 其中 Ge 原子的杂化方式为 　　　　 , 微粒之间存在的作用力是 　　　　 。   (6) 晶胞有两个基本要素 : 则 D 原子的坐标参数为 　　　　　　　　　　　　 。   - 12 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 ② 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 =565.76 pm, 其密度为 　　　　　　　 g·cm -3 ( 列出计算式即可 ) 。   - 13 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 解题要领 (1)Ge 是第四周期 Ⅳ A 族元素 , 是 32 号元素 , 电子排布式为 [Ar]3d 10 4s 2 4p 2 ,2 个 4p 电子分别位于 2 个不同轨道上 , 故有 2 个未成对电子。 (2)Ge 的原子半径比 C 大 , 原子间形成 σ 单键较长 , p - p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠 , 难以形成 “ 肩并肩 ” 重叠方式的 π 键。 (3) 锗卤化物均为分子晶体 , 对于组成和结构相似的分子晶体 , 相对分子质量越大 , 分子间作用力越大 , 熔沸点越高。 (4) 元素的非金属性越强 , 吸引电子能力就越强 , 则电负性越强 , 电负性由大到小的顺序为 O> Ge >Zn 。 (5) 金刚石中 C 为 sp 3 杂化 ,C 与 C 之间为非极性共价键 , Ge 单晶与金刚石结构相似 , 杂化方式与存在的作用力也与金刚石一样。 - 14 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 - 15 - 热点一 热点二 热点三 热点四 原子结构 有关原子结构的思维路径 - 16 - 热点一 热点二 热点三 热点四 问题探究 1 . 核外电子排布的表示方法有哪些 ? (1) 电子排布式　如 Cr:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 (2) 简化电子排布式　如 Cu:[Ar]3d 10 4s 1 (3) 价电子排布式　如 Fe:3d 6 4s 2 (4) 电子排布图 ( 或轨道表示式 ) - 17 - 热点一 热点二 热点三 热点四 2 . 元素的第一电离能和电负性有怎样的递变规律 ? 分别有什么应用 ? (1) 递变规律 : 在元素周期表中 , 元素的第一电离能从左到右呈增大趋势 ( 注意第 Ⅱ A 族、第 ⅤA 族元素的第一电离能大于同周期相邻元素 ), 从上到下逐渐减小 ; 元素的电负性从左到右逐渐增大 , 从上到下逐渐减小。 (2) 应用 : 元素的第一电离能可用于 : ① 判断元素金属性的强弱 : 电离能越小 , 金属越容易失去电子 , 金属性越强 ; 反之越弱。 ② 判断元素的化合价 ( I 1 、 I 2 …… 表示各级电离能 ): 如果某元素的 I n+ 1 ≫ I n , 则该元素的常见化合价为 + n 。如钠元素 I 2 ≫ I 1 , 所以钠元素的化合价为 +1 价。 元素的电负性可用于 : ① 判断金属性与非金属性的强弱 ; ② 判断元素在化合物中的化合价 ( 正或负 ); ③ 判断化学键的类型。 - 18 - 热点一 热点二 热点三 热点四 例 1 (2015 湖北联考 ) 铁和铜都是日常生活中常见的金属 , 有着广泛的用途。请回答下列问题 : (1) 铁在元素周期表中的位置为 　 。   (2)K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液可用于检验 　　　 ( 填离子符号 ), 该离子的核外电子排布为 　　　　　　　　　 ;C 、 N 、 O 三元素的第一电离能由大到小的顺序为 　　　　　　　　　 ( 用元素符号表示 ) 。   (3) 基态铜原子的价层电子排布式为 　　　　　　　　　　　　　　　 。   (4) 已知某元素 M 与铜能形成化合物 , 且 M 和铜的电负性分别为 3.0 和 1.9, 则 M 与铜形成的化合物属于 　　　 ( 填 “ 离子 ” 或 “ 共价 ”) 化合物。   - 19 - 热点一 热点二 热点三 热点四 分析推理 (1) 由原子序数怎样确定元素在周期表中的位置 ? 原子序数 <18 时 , 直接根据原子结构示意图确定元素所在的周期和族 ; 原子序数 >18 时 , 一般常用 “0 族定位法 ”, 其关键在于 : ① 熟记各周期 0 族元素的原子序数 :2 、 10 、 18 、 36 、 54 、 86 等 ; ② 掌握周期表中每纵行对应的族序数。如 26 Fe,26-18=8, 则 Fe 在第四周期第 Ⅷ 族 ( 第 8 纵行对应第 Ⅷ 族 ) 。 - 20 - 热点一 热点二 热点三 热点四 (2) 由原子序数怎样书写电子排布式 ? 原子序数 <18 时 , 直接根据构造原理书写 , 如 16 S,1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 。原子序数 >18 时 , 如第四周期元素 , 用原子序数 -18 就是其外围电子数 , 然后将外围电子数依次填入能级即可。如 28 Ni,28-18=10, 则 Ni 的电子排布式为 [Ar]3d 8 4s 2 。注意 : ① 能级交错 ( 先排 4s, 再排 3d); ② 24 Cr 及 29 Cu 的外围电子排布特殊 ( 能量相同的原子轨道在全满、半满和全空状态时 , 体系的能量最低 ), 分别为 3d 5 4s 1 、 3d 10 4s 1 。 ③ 电子填充时先排 4s 再排 3d; 书写时先写 3d 再写 4s; 失电子时 , 先失 4s 再失 3d 。 - 21 - 热点一 热点二 热点三 热点四 (3) 判断元素的第一电离能、电负性应注意哪些事项 ? 均根据其在元素周期表中的递变规律判断。第一电离能递变规律 : 同周期从左至右呈增大趋势 , 但当原子轨道呈全满、半满、全空状态时 , 第一电离能反常 , 即第 Ⅱ A 族、第 Ⅴ A 族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素 ; 同主族从上至下逐渐减小。电负性递变规律 : 从左到右逐渐增大 , 从上到下逐渐减小。 (4) 怎样根据电负性判断化学键类型 ? 通常是根据电负性的差值来判断化学键的类型 , 进而判断化合物的类型 , 一般电负性差值较大的元素原子间形成的化学键主要是离子键 , 差值小的则主要形成共价键。如 Cu 、 Cl 两元素的电负性分别为 1.9 和 3.0, 则两元素原子间形成共价键 ( 一般差值大于 1.7 时形成离子键 ), 化合物类型为共价化合物。注意利用电负性的差值判断化学键类型只是一般规律 , 不是绝对的。 - 22 - 热点一 热点二 热点三 热点四 答案 (1) 第四周期第 Ⅷ 族 (2)Fe 2+ 　 [Ar]3d 6 或 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 　 N>O>C (3)3d 10 4s 1 (4) 共价 评分细则警示 (2) 写成 N 　 O 　 C 或 I (N)> I (O)> I (C) 均给分。 - 23 - 热点一 热点二 热点三 热点四 对点训练 1 元素 A 的基态原子占据哑铃形原子轨道的电子总数为 2, 元素 B 与 A 同周期 , 其基态原子占据 s 轨道的电子数与 p 轨道相同 ;C 是 A 的同族相邻元素 ;D 是 B 的同族相邻元素。则 : (1)D 原子核外 L 层电子的排布式为 　　　 ;C 的核外电子排布式为 　　　　　　 ;B 的基态原子未成对电子数为 　　 个。   (2) 已知 A 与 D 形成的化合物中 A 、 D 之间的共用电子对偏向 D, 则 A 、 B 、 C 、 D 元素的电负性由大到小的顺序为 　　　　　　 ;A 、 B 、 C 第一电离能由大到小的顺序为 　　　　　 。   - 24 - 热点一 热点二 热点三 热点四 答案 (1)2s 2 2p 6 　 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 　 2 (2)O>S>C>Si 　 O>C>Si 解析 哑铃形是 p 轨道且电子总数为 2,A 原子的电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 2 , 为碳元素 ;B 原子的电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 4 , 为氧元素 ;C 、 D 分别为 Si 、 S; 由 C 、 S 之间的共用电子对偏向 S 可知 S 的电负性大于 C 。 - 25 - 热点一 热点二 热点三 热点四 两大理论与分子的立体构型 有关推测或解释分子立体构型的思维路径 - 26 - 热点一 热点二 热点三 热点四 问题探究 1 . 如何用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型 ? (1) 判断分子中中心原子上的价层电子对数 : 其中 : a 为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 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。如 , 中心原子为 S, σ 键电子对数为 4, 孤电子对数 =(6+2-4×2) ÷ 2=0, 则价层电子对数为 4+0=4 。 - 27 - 热点一 热点二 热点三 热点四 (2) 价层电子对互斥理论与分子构型 : - 28 - 热点一 热点二 热点三 热点四 2 . 如何用杂化轨道理论解释分子的立体构型 ? - 29 - 热点一 热点二 热点三 热点四 3 . 如何判断中心原子的杂化类型 ? (1) 根据杂化轨道数判断 : 杂化轨道数 = 中心原子的孤电子对数 + 中心原子的 σ 键个数 - 30 - 热点一 热点二 热点三 热点四 (2) 根据分子的立体构型判断 : (3) 根据中心原子的成键类型判断 : 如果中心原子形成一个三键 , 则为 sp 杂化 ; 如果形成一个双键 , 则为 sp 2 杂化 ; 如果全部是单键 , 则为 sp 3 杂化。 - 31 - 热点一 热点二 热点三 热点四 - 32 - 热点一 热点二 热点三 热点四 (3)NH 3 极易溶于水 , 其立体构型为 　　　　 , 试判断 NH 3 溶于水后 , 形成 NH 3 ·H 2 O 的合理结构 : 　　 ( 填字母代号 ), 推理依据是 　　　　　　　　　 。   - 33 - 热点一 热点二 热点三 热点四 分析推理 (1) 怎样比较键角大小 ? 当中心原子杂化类型相同时 , 与成键电子对间的排斥相比 , 孤对电子对成键电子对有更大的排斥作用 , 因此有孤对电子会使键角变小 , 孤对电子越多 , 键角越小。 - 34 - 热点一 热点二 热点三 热点四 (2) 怎样判断分子的极性 ? 根据键的极性和分子立体构型共同判断 :a. 完全由非极性键结合而成的分子是非极性分子 (O 3 除外 );b. 由极性键结合而成的完全对称性分子为非极性分子 , 非对称性分子是极性分子。 根据经验规律判断 : 对于 AB n 型分子 , 若中心原子 A 的化合价的绝对值等于该元素原子的最外层电子数 , 则为非极性分子 , 否则为极性分子。 - 35 - 热点一 热点二 热点三 热点四 答案 (1) ②③⑤ 　 ①④ 　非极性 (2) ① sp 和 sp 2 　三角锥形　大于　 ② sp 3 杂化　极性 (3) 三角锥形　 b 　 NH 3 ·H 2 O 电离生成铵根离子和氢氧根离子 评分细则警示 (1)“ 大于 ” 写成 “>” 不得分 ;(2) ② 极性分子也正确。 - 36 - 热点一 热点二 热点三 热点四 对点训练 2 (2015 潍坊一模 ) 第二周期中碳、氮、氧是构成生命物质的三种主要元素 , 在生产生活中也有着重要的应用。 (1) 第二周期中 , 第一电离能处于 B 与 N 之间的元素有 　　　 种。   (2)BF 3 与一定量水形成 (H 2 O) 2 ·BF 3 晶体 Q,Q 在一定条件下可转化为 R: ① BF 3 属于 　　　 分子 ( 填 “ 极性 ” 或 “ 非极性 ”);   ② R 中阳离子的立体构型为 　　　　　　 , 阴离子的中心原子轨道采用 　　　 杂化 ;   - 37 - 热点一 热点二 热点三 热点四 ③ H 3 O + 中 H—O—H 键角比 H 2 O 中 H—O—H 键角大 , 原因是 　 。   (3) 乙烯酮 ( ) 是一种重要的有机中间体 , 乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型有 　 。   答案 (1)3 (2) ① 非极性　 ② 三角锥形　 sp 3 　 ③ H 2 O 分子中氧原子有两对孤电子对 ,H 3 O + 中氧原子只有一对孤电子对 , 排斥力较小 (3)sp 2 和 sp - 38 - 热点一 热点二 热点三 热点四 解析 (1) 根据电离能的变化规律 ,2p 能级半充满的氮原子和 2s 能级全充满 2p 能级全空的铍原子第一电离能要比同周期相邻原子高 , 故第一电离能介于 B 、 N 之间的第二周期元素有 Be 、 C 、 O 三种元素。 (2) ① BF 3 分子立体构型为平面正三角形 , 是由极性键结合而成的完全对称性分子 , 属于非极性分子 ; ② H 3 O + 中氧原子杂化轨道类型为 sp 3 , 但氧原子上有一对孤对电子 , 所以立体构型为三角锥形 , 阴离子中 B 原子的价层电子对数为 4, 杂化轨道类型为 sp 3 ; ③ H 2 O 和 H 3 O + 中中心原子 O 的杂化类型均为 sp 3 , 但氧原子的孤电子对数不同 ,H 2 O 中有两对孤电子对 ,H 3 O + 中只有一对 , 排斥力较小。 (3) 第一个 C 形成一个双键 , 杂化类型为 sp 2 , 第二个 C 形成两个双键 ( 相当于一个三键 ), 杂化类型为 sp 。 - 39 - 热点一 热点二 热点三 热点四 粒子间作用与分子的性质 有关分子性质的思维路径 - 40 - 热点一 热点二 热点三 热点四 问题探究 1 . 共价键、范德华力、氢键对物质性质有哪些影响 ? - 41 - 热点一 热点二 热点三 热点四 - 42 - 热点一 热点二 热点三 热点四 2 . 分子具有哪些性质 , 有怎样的规律 ? (1) 溶解性 : 依据 “ 相似相溶 ” 的规律 , 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂 , 极性溶质一般能溶于极性溶剂。若存在氢键 , 则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大 , 溶解性越好。 “ 相似相溶 ” 还适用于分子结构的相似性 , 如乙醇和水互溶 (C 2 H 5 OH 和 H 2 O 中的羟基相近 ), 而戊醇在水中的溶解度明显减小。 (2) 手性 : 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子 , 如同左手与右手一样 , 镜面对称 , 却在三维空间里不能重叠 , 互称手性异构体 , 具有手性异构体的分子叫手性分子。 (3) 无机含氧酸分子的酸性 : 无机含氧酸可写成 (HO) m RO n , 如果成酸元素 R 相同 , 则非羟基氧原子数 n 越大 , 酸性越强 , 如 HClO 离子晶体 > 分子晶体。 金属晶体的熔沸点差别很大 , 如钨、铂等熔沸点很高 , 汞、铯等熔沸点很低。 (2) 同种类型晶体 : 构成晶体质点间的作用力越大 , 则熔沸点越高 , 反之则越低。 ① 离子晶体 : 一般阴阳离子所带的电荷数越多 , 离子半径越小 , 则晶格能越大 , 晶体的熔沸点就越高 , 如熔点 : MgO > NaCl 。 - 55 - 热点一 热点二 热点三 热点四 ② 分子晶体 : 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 , 如熔沸点 :SnH 4 >GeH 4 >SiH 4 >CH 4 ; 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 , 如熔沸点 CO>N 2 ; 对于有机物的同分异构体 , 支链越多 , 熔沸点越低 ; 具有氢键的分子晶体熔沸点反常地高 , 如熔沸点 H 2 O>H 2 Te>H 2 Se>H 2 S 。 ③ 原子晶体 : 原子半径越小 , 键长越短 , 键能越大 , 晶体的熔沸点越高。 如熔点 : 金刚石 > 碳化硅 > 硅。 ④ 金属晶体 : 金属离子半径越小 , 离子所带电荷越多 , 金属键越强 , 金属熔沸点越高。 如熔沸点 :Na”“<” 或 “=”) 图甲中 1 号 C 与相邻 C 形成的键角。   - 63 - 热点一 热点二 热点三 热点四 (3) 若将图乙所示的氧化石墨烯分散在 H 2 O 中 , 则氧化石墨烯中可与 H 2 O 形成氢键的原子有 　　　 ( 填元素符号 ) 。   (4) 石墨烯可转化为富勒烯 (C 60 ), 某金属 M 与 C 60 可制备一种低温超导材料 , 晶胞如图丙所示 ,M 原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中 M 原子的个数为 　　 , 该材料的化学式为 　　　 。   - 64 - 热点一 热点二 热点三 热点四 - 65 - 1 2 3 1 .(2016 陕西师范大学附中一模 ) 原子序数依次递增且都小于 36 的 X 、 Y 、 Z 、 Q 、 W 五种元素 , 其中 X 是原子半径最小的元素 ,Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子数的 2 倍 ,Q 原子基态时 2p 原子轨道上有 2 个未成对的电子 ,W 元素的原子结构中 3d 能级有 4 个未成对电子。回答下列问题 : (1)Y 2 X 2 分子中 Y 原子轨道的杂化类型为 　　　　　 ,Y 2 X 2 分子中 σ 键和 π 键个数比为 　　　　 。   (2) 化合物 ZX 3 的沸点比化合物 YX 4 的高 , 其主要原因是 　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 元素 Y 的一种氧化物与元素 Z 的一种氧化物互为等电子体 , 元素 Z 的这种氧化物的分子式是 　　　　　 。   - 66 - 1 2 3 (4) 元素 W 能形成多种配合物 , 如 :W(CO) 5 等。 ① 基态 W 3+ 的 M 层电子排布式为 　　　　　　　　 。   ② W(CO) 5 常温下呈液态 , 熔点为 -20.5 ℃ , 沸点为 103 ℃ , 易溶于非极性溶剂 , 据此可判断 W(CO) x 晶体属于 　　　　　　　 ( 填晶体类型 ), 该晶体中 W 的化合价为 　　　　　 。   (5) 下列有关的说法正确的是 　　　　　 。   A. 分子晶体中 , 共价键的键能越大 , 该分子晶体的熔沸点越高 B. 电负性顺序 :X 　 ( 用元素符号表示 ) 。试解释其原因 : 　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 任写一种与 AB - 互为等电子体的微粒 　　　　　　　　　 。   (4)B 与 C 形成的四原子阴离子的立体构型为 　　　　 , 其中 B 原子的杂化类型是 　　 。   - 73 - 1 2 3 (5)D 和 E 形成的化合物的晶胞结构如图 , 其化学式为 　　　 ; 已知晶体的密度为 ρ g·cm -3 , 阿伏加德罗常数为 N A , 则晶胞边长 a = 　　　 cm 。 ( 用含 ρ 、 N A 的计算式表示 )   - 74 - 1 2 3 - 75 - 1 2 3 - 76 - 1 2 3 3 .(2014 四川理综 )X 、 Y 、 Z 、 R 为前四周期元素 , 且原子序数依次增大。 XY 2 是红棕色气体 ;X 与氢元素可形成 XH 3 ;Z 基态原子的 M 层与 K 层电子数相等 ;R 2+ 的 3d 能级中有 9 个电子。 请回答下列问题 : (1)Y 基态原子的电子排布式是 　　　　　 ;Z 所在周期中第一电离能最大的主族元素是 　　　 。   (2) 的立体构型是 　　　 ;R 2+ 的水合离子中 , 提供孤电子对的原子是 　　　 。   (3)Z 与某元素形成的化合物的晶胞如图所示 , 晶胞中阴离子与阳离子的个数比是 　　　 。   - 77 - 1 2 3 (4) 将 R 单质的粉末加入 XH 3 的浓溶液中 , 通入 Y 2 , 充分反应后溶液呈深蓝色 , 该反应的离子方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 - 78 - 1 2 3