高考化学二轮复习物质结构与性质.pptx

,考点突破,专题提升训练,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/12/16,#,第,15,讲,物质结构与性质,最新考纲,1,物质结构研究的发展,(1),了解研究物质结构的意义。,(2),了解测定物质组成和结构的常用仪器。,2,原子结构与元素的性质,(1),了解原子核外电子运动状态的描述。了解电子云的概念。了解电子层、原子轨道的概念。了解原子核外电子的能级分布。能用电子排布式和轨道表示式表示常见元素,(1,36,号,),原子的核外电子排布。,(2),了解元素电离能的含义、电负性的概念及其周期性变化规律，并能用以说明元素的某些性质。,(3),了解原子核外电子在一定条件下,会发生跃迁，了解其简单应用。,(4),了解根据原子外围电子排布特征对元素周期表进行分区的方法。,3,微粒间作用力与物质性质,(1),理解离子键的形成，了解典型离子晶体的结构类型。了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。,(2),理解共价键的形成，了解共价键的类型和特征，了解共价键的极性。了解配位键的概念。能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。理解键能与化学反应热之间的关系。,(3),了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关,系。,(4),了解金属键的含义，能解释金属的一些物理性质。了解影响金属键强弱的主要因素。了解金属原子化热的概念。,(5),了解化学键和分子间作用力的区别。了解分子间作用力的常见类型,(,范德华力、氢键,),及其对物质性质的影响。了解分子晶体的特征。,1,原子核外电子的排布,(1),31,Ga,基态原子的核外电子排布式是,_,。,2014,浙江自选模块,25(1),(2)Na,位于元素周期表第,_,周期第,_,族；,S,的基态原子核外有,_,个未成对电子；,Si,的基态原子核外电子排布式为,_,。,2014,安徽理综,，,25(1),(3),基态,Fe,原子有,_,个未成对电子。,Fe,3,的电子排,考点一 原子结构与元素性质的关系,重温真题,考情,布式为,_,。可用硫氰化钾检验,Fe,3,，形成的配合物的颜色为,_,。,2014,全国新课标,，,37(2),(4)Cu,基态核外电子排布式为,_,。,2014,江苏化学,，,21A(1),(5),基态,Si,原子中，电子占据的能量最高电子层符号为,_,，该电子层具有的原子轨道数为,_,、电子数为,_,。,2013,新课标,，,37(1),(6)Ni,2,的价层轨道表示式为,_,。,(2013,新课标,，,37,，,改编,),解析,(1)Ga,为,31,号元素，其基态原子的核外电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,1,或,Ar3d,10,4s,2,4p,1,。,(2)Na,位于元素周期表第,3,周期第,A,族；,S,的基态原子核外电子轨道表示式为,故有,2,个未成对电子；,Si,的基态原子核外电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,2,。,(3),基态,Fe,原子的核外电子排布式为,Ar3d,6,4s,2,，其中,3d,轨道有,4,个轨道未充满，含有,4,个未成对电子。,Fe,原子失去,4s,轨道上的,2,个电子和,3d,轨道上的,1,个电子形成,Fe,3,，则其电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,5,或,Ar3d,5,。检验,Fe,3,时，,Fe,3,与,SCN,形成的配合物,Fe(SCN),3,呈血红色。,(4)Cu,是由,Cu,原子失去,1,个,4s,电子形成的。,(5),基态,Si,原子中，有,14,个电子，核外电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,2,，电子占据的能量最高电子层符号为,M,，该电子层具有的原子轨道数为,1,个,s,轨道，,3,个,p,轨道，,5,个,d,轨道，其中,3s,轨道有,2,个电子，,3p,轨道有,2,个电子。,(6)Ni,原子的核外电子排布式为,Ar3d,8,4s,2,，,Ni,2,的价电子排布式为,3d,8,，画出价层电子轨道表示式。,答案,(1)1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,1,或,Ar3d,10,4s,2,4p,1,(2)3,A,2,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,2,(,或,Ne3s,2,3p,2,),(3)4,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,5,或,Ar3d,5,血红色,(4)1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,或,Ar3d,10,(5)M,9,4,(6),2,元素的性质,(,高考题汇编,)(1),第一电离能,Si_S(,用,“,”,或,“,”,填空,)2014,安徽,，,25(2),(2),请回答下列问题：,N,、,Al,、,Si,、,Zn,四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：,则该元素是,_(,填写元素符号,),。,基态锗,(Ge),原子的电子排布式是,_,。,Ge,的最高价氯化物分子式是,_,。该元素可能的性质或应用有,_,。,电离能,I,1,I,2,I,3,I,4,I,m,/kJ,mol,1,578,1 817,2 745,11 578,A,是一种活泼的金属元素,B,其电负性大于硫,C,其单质可作为半导体材料,D,其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点,2013,浙江自选,，,15(1)(2),(3),依据第,2,周期元素第一电离能的变化规律，参照如图,B,、,F,元素的位置，用小黑点标出,C,、,N,、,O,三种元素的相对位置。,(2013,福建,，,31(1),(4)F,、,K,、,Fe,、,Ni,四种元素中第一电离能最小的是,_,，电负性最大的是,_(,填元素符号,),。,(2013,新课标,，,37(2),改编,),(5),原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，,O,、,S,、,Se,原,子的第一电离能由大到小的顺序为,_,。,2012,全国新课标,，,37(2),解析,(2),I,4,I,3,，所以该元素最外层有,3,个电子，应为,Al,。,Ge,是,A,族元素，其原子的电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,2,，最高价氯化物分子式是,GeCl,4,，,Ge,位于金属和非金属交界处，其单质可作半导体材料，,GeCl,4,和,GeBr,4,的分子组成相似，由于,GeCl,4,的分子量小于,GeBr,4,，故沸点,GeCl,4,GeBr,4,。,(3)B,的第一电离能最小，,F,的第一电离能最大，注意,N,的第一电离能比,O,的大。则第一电离能大小顺序为：,B,C,O,N,F,；,(5),同主族元素、从上往下元素第一电离能逐渐减小。,答案,(1),(2)Al,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,2,4p,2,或,Ar3d,10,4s,2,4p,2,GeCl,4,CD,(3),(4)K,F,(5)O,S,Se,高考定位,本考点在高考中常见的命题角度有原子核外电子的排布规律及其表示方法、原子结构与元素电离能和电负性的关系及其应用、原子核外电子的跃迁及其应用等。在高考试题中，各考查点相对独立，难度不大，一般为填空题。,一、原子核外电子的排布,1,原子,(,离子,),核外电子排布式和轨道表示式的书写,(1),核外电子排布式：按电子排入各电子层中各原子轨道的先后顺序，用数字在原子轨道符号右上角标明该原子轨道上排布的电子数的式子。如,Cu,：,_ _,，其简化电子排布式为：,Ar3d,10,4s,1,。,(2),价电子排布式：如,Fe,原子的电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,，价电子排布式为,_,。价电子排布式能反映基态原子的电子层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。,知能突破,考点,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,3d,6,4s,2,(3),轨道表示式：,用方框表示原子轨道，用,“”,或,“,”表示自旋方向不同的电子，按排入各电子层中的各原子轨道的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。如：,S,原子的轨道表示式为：,_,核外轨道表示式能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对电子对数和未成对的单电子数。,_,2,基态原子、激发态原子和原子光谱,(1),基态原子：处于,_,的原子。,(2),激发态原子：当基态原子的电子,_,后，电子会跃迁到较高原子轨道，变成激发态原子。,(3),原子光谱：,当电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，释放一定频率的光子，这是产生原子光谱的原因。,不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。,最低能量,吸收能量,二、电离能和电负性的规律及应用,1,电离能,(1),含义,第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的,_,，符号,_,，单位,_,。,(2),规律,同周期：第一种元素的第一电离能,_,，最后一种元素的第一电离能,_,，总体呈现,_,的变化趋势。,同族元素：从上至下元素的第一电离能,_,。,同种原子：逐级电离能越来越,_(,即,I,1,_,I,2,_,I,3,),。,最低能量,I,kJmol,1,最小,最大,从左至右逐渐增大,逐渐减小,大,NOC,。,(2),由,I,2,与,I,3,相差很大可知,A,、,B,均是,A,族元素，又由,A,的第一电离能大于,B,的可知,A,在,B,的上一周期，所以,B,只能在第,3,周期，为,Mg,。,(3)Mn,的电子排布式为,Ar3d,5,4s,2,，,Mn,2,为,Ar3d,5,，故其水合物有色。,(4)L,原子核外的,9,个轨道依次为,1s,、,2s,、,2p,、,3s,、,3p,中的所有轨道，由题意可知其排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,5,，则,L,为,Cl,。,答案,(1)NCSi,FNOC,(2)1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,或,Ne3s,2,(3),有,(4)Cl,（,2,）当出现,d,轨道时，虽然电子按,ns,、（,n-1,）,d,、,np,的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把（,n-1,）,d,放在,ns,前，如,Fe,：,1s22s22p63s23p63d64s2,正确，,Fe,：,1s22s22p63s23p64s23d6,错误。,（,3,）注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原,易错警示,子外围电子排布式的区别与联系。如,Cu,的电子排布式：,1s22s22p63s23p63d104s1,；简化电子排布式：,Ar,3d104s1,；外围电子排布式：,3d104s1,。,（,4,）当元素的原子轨道处于全空、半充满、全满状态时，结构最稳定、能量最低，元素的电离能出现反常，一般较高，如同周期元素的第一电离能的,A,族元素大于,A,族元素，,A,族元素大于,A,族元素。,1,(1),新制备的,Cu(OH),2,可将乙醛,(CH,3,CHO),氧化为乙酸，而自身还原成,Cu,2,O,。,1 mol,乙醛分子中含有的,键的数目为,_,，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是,_,。,2014,课标卷,，,37(3),(2),关于化合物,，下列叙述正确的有,_,。,A,分子间可形成氢键,B,分子中既有极性键又有非极性键,考点二 分子结构与物质的性质,重温真题,考情,C,分子中有,7,个,键和,1,个,键,D,该分子在水中的溶解度大于,2,丁烯,2013,浙江自选,，,15(3),(3)Zn,的氯化物与氨水反应可形成配合物,Zn(NH,3,),4,Cl,2,，,1 mol,该配合物中含有,键的数目为,_,。,2013,江苏化学,，,21A(5),(4)CO,2,分子中的化学键为,_,键,(,填,“,极性,”,或,“,非极性,”,，,HCHO,分子中含有,_,个,键和,_,键。,(2013,安徽理综,，,7,改编,),(5),下列物质中，只含有极性键的分子是,_,，既含离子键又含共价键的化合物是,_,；,只存在,键的分子是,_,，同时存在,键和,键的分子是,_,。,2012,浙江自选,，,15(4),A,N,2,B,CO,2,C,CH,2,Cl,2,D,C,2,H,4,E,C,2,H,6,F,CaCl,2,G,NH,4,Cl,解析,(1),乙醛的结构简式为,，共价单键都是,键，双键中有一个是,键，另一个是,键，则,1 mol,乙醛分子中含有,4 mol CH,键、,1 molCC,键和,1 mol C=O,键，故,1 mol,乙醛含有,6 mol,键即,6,N,A,个,键。乙酸和乙醛均为分子晶体，但乙酸分子之间能形成氢键，乙醛分子之间不能形成氢键，导致乙酸的沸点高于乙醛。,(2),该分子结构中,H,原子与碳原子相连，不满足构成氢键的条件，无法构成氢键；该分子中有,9,个,键和,3,个,键，,C,项错误；该分子中含有醛基，其中氧原子与,H,2,O,中氢原子间可形成氢键，所以其溶解度大于,2,丁烯。,(3)Zn(NH,3,),4,2,中,Zn,2,与,NH,3,之间以配位键相连，共,4,个,键，加上,4,个,NH,3,的,12,个,键，共,16,个,键。,(4)CO,2,的分子结构为,O=C=O,，全部为极性键，,HCHO,的分子结构为,含有,3,个,键和,1,个,键。,(5)C,2,H,4,、,C,2,H,6,中含有,CH,为极性键，,CC,键为非极性键。,答案,(1)6,N,A,CH,3,COOH,存在分子间氢键,(2)BD,(3)16,N,A,或,166.0210,23,(4),极性,3,1,(5)BC,G,CE,ABD,2,(1)H,2,O,在乙醇中的溶解度大于,H,2,S,，其原因是,_,。,(2013,江苏,，,21A(3),(3),化合物,NH,3,的沸点比化合物,CH,4,的高，其主要原因是,_,。,2011,江苏化学,，,21A(2),答案,(1),水分子与乙醇分子之间能形成氢键,(2)”,或,“,、或,”“”,或,“,”,),。,2012,浙江自选,，,15(5),考点三 晶体的结构与晶体性质的关系,重温真题,考情,(4)NiO,、,FeO,的晶体结构类型均与氯化钠的相同，,Ni,2,和,Fe,2,的离子半径分别为,69 pm,和,78 pm,，则熔点,NiO_FeO(,填,“,”,或,“,”,),。,2010,海南化学,，,19(2),(5),硅烷,(Si,n,H,2,n,2,),的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是,_,。,2012,福建理综,，,30(3),解析,(1)NaCl,晶体为离子晶体，,Si,为原子晶体，熔点,NaClSi,。,(3)KCl,中离子所带电荷数低于,MgO(K,Mg,2,、,Cl,O,2,),，,KCl,中离子半径大于,MgO,中的离子半径,(K,Mg,2,、,Cl,O,2,),，所以,KCl,的熔点低于,MgO,。,(5),硅烷是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间的范德华力越大，沸点越高。,答案,(1)MgBr,2,SiCl,4,H,2,ONH,3,PH,3,高考定位,本考点高考中常见的命题角度有晶体的类型、结构与性质的关系，晶体熔沸点高低的比较，配位数、晶胞模型分析及有关计算等，知识点相对集中，题型稳定，难度适中，以填空题为主，是高考的必考点。,1,四种晶体类型的比较,知能突破,考点,类型,比较,分子晶体,原子晶体,金属晶体,离子晶体,构成粒子,_,_,金属阳离子、自由电子,_,粒子间的相互作用力,_,(,某些含氢键,),_,_,_,硬度,_,_,有,的,_,，,有,的,_,_,熔、沸点,_,_,有,的,_,，,有,的,_,_,分子,原子,阴、阳离子,范德华力,共价键,金属键,离子键,较小,很大,很大,很小,较大,较低,很高,很高,很低,较高,溶解性,相似相溶,难溶于任何溶剂,常见溶剂难溶,大多易溶于水等极性溶剂,导电、传热性,一般不导电，溶于水后有的导电,一般不具有导电性，个别为半导体,电和热的良导体,晶体不导电，水溶液或熔融态导电,物质类别及举例,大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物,(SiO,2,除外,),、绝大多数有机物,(,有机盐除外,),部分非金属单质,(,如金刚石、硅、晶体硼,),，部分非金属化合物,(,如,SiC,、,SiO,2,),金属单质与合金,(,如,Na,、,Al,、,Fe,、青铜,),金属氧化物,(,如,K,2,O,、,Na,2,O),、强碱,(,如,KOH,、,NaOH),、绝大部分盐,(,如,NaCl),2.,晶体熔沸点的比较,(1),不同类型晶体熔、沸点的比较,不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：,_,_,_,。,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),同种晶体类型熔、沸点的比较,原子晶体：,原子晶体,离子晶体,分子晶体,小,短,大,高,如熔点：金刚石,_,碳化硅,_,硅。,离子晶体：,a,一般地说，阴、阳离子的电荷数越,_,，离子半径越,_,，则离子间的作用力就越,_,，其离子晶体的熔、沸点就越,_,，如熔点：,MgO_MgCl,2,_ NaCl _ CsCl,。,b,衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越,_,，形成的离子晶体越,_,，熔点越,_,，硬度越,_,。,分子晶体：,a,分子间作用力越,_,，物质的熔、沸点越,_,；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地,_,。如,H,2,O _ H,2,Te _ H,2,Se _ H,2,S,。,b,组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越,_,，熔、沸点越,_,，如,SnH,4,_GeH,4,_ SiH,4,_ CH,4,。,多,小,强,高,大,大,大,稳定,大,高,高,高,高,c,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,N,2,，,CH,3,OH,CH,3,CH,3,。,d,同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。,如,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,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,。,1,(2014,衢州模拟,),现有几组物质的熔点,(),数据：,据此回答下列问题：,(1)A,组属于,_,晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是,_,。,题组训练,考能,A,组,B,组,C,组,D,组,金刚石：,3 550,Li,：,181,HF,：,83,NaCl,：,801,硅晶体：,1 410,Na,：,98,HCl,：,115,KCl,：,776,硼晶体：,2 300,K,：,64,HBr,：,89,RbCl,：,718,二氧化硅：,1 723,Rb,：,39,HI,：,51,CsCl,：,645,(2)B,组晶体共同的物理性质是,_(,填序号,),。,有金属光泽,导电性,导热性,延展性,(3)C,组中,HF,熔点反常是由于,_,。,(4)D,组晶体可能具有的性质是,_(,填序号,),。,硬度小,水溶液能导电,固体能导电,熔融状态能导电,(5)D,组晶体的熔点由高到低的顺序为,NaClKClRbCl CsCl,，其原因为,_,。,解析,(1),根据,A,组熔点很高，属原子晶体，是由原子通过共价键形成的，熔化时需克服共价键；,(2)B,组为金属晶体，具有,四条共性；,(3)HF,中含有分子间氢键，故其熔点反常；,(4)D,组属于离子晶体，具有,两条性质；,(5)D,组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。,答案,(1),原子共价键,(2),(3)HF,分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多,(,只要答出,HF,分子间能形成氢键即可,),(4),(5)D,组晶体都为离子晶体，,r,(Na,),r,(K,),r,(Rb,),r,(Cs,),，在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高,2,(2014,福建理综,，,31),氮化硼,(BN),晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如下图所示。,(1),基态硼原子的电子排布式为,_,。,(2),关于这两种晶体的说法，正确的是,_(,填序号,),。,a,立方相氮化硼含有,键和,键，所以硬度大,b,六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软,c,两种晶体中的,B,N,键均为共价键,d,两种晶体均为分子晶体,(3),六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为,_,，其结构与石墨相似却不导电，原因是,_,。,(4),立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为,_,。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约,300 km,的古地壳中被,发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是,_,。,(5)NH,4,BF,4,(,氟硼酸铵,),是合成氮化硼纳米管的原料之一。,1 mol NH,4,BF,4,含有,_ mol,配位键。,解析,(1),硼为第,5,号元素，核外有,5,个电子，基态硼原子的电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,1,。,(2)a,项，立方相氮化硼类似于金刚石的结构只有,键，没有,键，错误；,b,项，六方相氮化硼类似于石墨的结构，层与层之间存在分子间作用力，质地软，正确；,c,项，,BN,间通过共用电子对结合，均为共价键，正确；,d,项，立方相氮化硼为原子晶体，六方相氮化硼为混合型晶体，错误。,(3),由六方相氮化硼晶体结构可知，层内每,答案,(1)1s,2,2s,2,2p,1,(2)bc,(3),平面三角形层状结构中没有自由移动的电子,(4)sp,3,高温、高压,(5)2,判断晶体类型的五个依据,1,构成晶体的微粒和微粒间的作用力；,2,物质的类别；,3,晶体的熔点；,4,物质的导电性；,5,硬度和机械性能。,总结归纳,