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1、优秀学习资料欢迎下载导学案二十五物质结构与性质分析预测 : 物质结构与性质的内容较抽象,为选修内容 ,可用来组建题目的素材不多,复习时应以基础知识的理解为主.预计在该部分内容中出现的热点有: 1 构造原理、能量最低原理、电子排布式、轨道表示式及电负性的概念等,而且很可能会把原子结构与元素周期律的内容结合在一起考查; 2 对分子空间构型的考查,包括分子极性、手性分子等概念; 3 有关晶体知识的考查仍以晶体结构的分析、晶体类型对物质性质的影响、同种类型晶体因内部质点间作用力对物质性质的影响以及有关晶体的简单计算为主热点一原子结构与元素的性质例 1 A、B、C、D、E 代表 5 种元素 ,请填空 :
2、 (1) A 元素基态原子的最外层有3 个未成对电子 ,次外层有 2 个电子 ,其元素符号为N (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Cl ,C 的元素符号为K(3) D 元素的正三价离子的3d 轨道为半充满 ,D 的元素符号为Fe,其基态原子的电子排布式为Ar3d64s2(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Cu ; 其基态原子的电子排布式为Ar3d104s1例 2 在元素周期表中,一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s24p6,与其同周期的A、B、C、D四种元素 ,它们的原子最
3、外层电子数依次为2、2、1、7. 其中 A、C 两元素原子的次外层电子数为8, B、D 两元素原子的次外层电子数为18,E、D 两元素处于同族.且在该族元素中,E 的气态氢化物的沸点最高 . 请回答下列问题: (1) B 元素在周期表中的位置是第四周期 B 族(2) E 的气态氢化物在同族元素中沸点最高的原因是E 的气态氢化物分子间含有氢键,破坏它需要较高的能量 ,所以熔沸点较高(3) A、C 两元素第一电离能Ca K(填元素符号 ) (4) B 元素能形成多种配合物.元素之间形成配合物的条件是: 一方是能够提供孤电子对的原子,另一方是具有能够接受孤电子对的空轨道原子. 总结 : 1 基态原子
4、的核外电子排布(1) 核外电子排布原则: 能量最低原理 ; 泡利不相容原理; 洪特规则 . (2) 原子核外电子排布的表示: 电子排布式 ; 轨道表示式 . 注意 : 能量相同的原子轨道在全充满(如 p6和 d10)半充满 (如 p3和 d5)和全空 (如 P0和 d0)状态时 ,体系的能量较低,原子较稳定 ,如 Cr:Ar3d54s1; Cu: Ar3d104s1 当出现 d 轨道时 ,虽然电子按ns,(n-1)d,np 顺序填充 ,但在书写电子排布式时,仍把 (n-1)d 放在ns 前.能级顺序 : ns(n-2)f(n-1)dAl, PS (2) 电负性 : 反映元素原子得电子能力和性质
5、.元素的电负性越大,原子吸引电子的能力越强电负性与元素金属性和非金属性的关系.一般情况下 ,电负性数值大的元素非金属性较强,在化合物中吸引电子的能力强,在化合物中显负价;电负性数值小的元素非金属性较弱(金属性较强 ),在化合物中吸引电子的能力弱,在化合物中显正价. 变题 1 现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表: 元素编号元素性质或原子结构T 单质能与水剧烈反应,所得溶液呈弱酸性X L 层 p 电子数比 s 电子数多 2 个Y 第三周期元素的简单离子中半径最小Z L 层有 3 个未成对电子(1) 写出元素 X 的离子结构示意图写出元素 Z 的气态氢化物的电子式: NH3的电子式(用元素符号
6、表示) (2) 写出 Y 元素最高价氧化物对应的水化物的电离方程式: H+ + AlO2- + H2OAl(OH)3Al3+ +3OH-(3) 元素 T 与氯元素相比 ,非金属性较强的是F (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是c(填序号 ) a 常温下氯气的颜色比T 单质的颜色深b T 的单质通入氯化钠水溶液不能置换出氯气c 氯与 T 形成的化合物中氯元素呈正价态(4) 探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一.T、X、Y、Z 四种元素的单质中化学性质明显不同于三种单质的是Al , 理由具有金属性变题 2 根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位 : kJ/mol), 回答下列
7、问题 : 元素代号I1I2I3I4Q 2080 4000 6100 9400 R 500 4600 6900 9500 S 740 1500 7700 10500 T 580 1800 2700 11600 U 420 3100 4400 5900 (1) 在周期表中 ,最可能处于同一族的是EA Q 与 R B S 与 T C T 与 U D R 与 T E R 与 U (2) 下列离子的氧化性最弱的是D (氧化性最弱 ,即其对应的电离能最小) A S2+ B R2+C T3+D U+(3) 下列元素中 ,化学性质和物理性质最像Q 元素的是CA 硼B 铍C 氦D 氢(4) T 元素最可能是p区
8、元素 ,其氯化物的化学式为TCl3(T 容易失去 3 个电子 ) (5) 每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况,这一事实从一个侧面说明: +8 2 8 精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载电子分层排布 ,各能层能量不同如果 U 元素是短周期的元素,你估计它的第二次电离能飞跃数据将是第10 个解析 : 若 U 为短周期元素 ,据表中数据第一次电离能飞跃是失去第2 个电子 ,可推知
9、 U 在 A 族,则第二次电离能飞跃是在失去第10 个电子时发生的(6) 如果 R、S、T 是同周期的三种主族元素,则它们的原子序数由小到大的顺序是RSOSiK(用元素符号表示 ) 总结 : 1 化学键(1) 从本质、成键条件和特征三个方面比较离子键、共价键(极性键、非极性键和配位键)和金属键(注意 :共价键有方向性和饱和性) (2) 化学键与物质类别的关系: 2 分子的立体结构(1) 杂化轨道理论 : sp 杂化: ; sp2杂化 : ; sp3杂化 : (2) 价电子对互斥理论: 分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离以减小斥力,因此分子尽可能采取
10、对称的空间构型. a 孤电子对对分子空间构型的影响: 当中心原子上有孤对电子时,由于孤电子对也要占据中心原子周围的空间,而且它比成键电子对更靠近原子核,对相邻成键电子对的排斥作用较大,因而使相应的键角减小.例如,H2O 和 NH3的中心原子上分别有2 对和 1 对孤电子对 ,跟成键电子对数加起来都是4(即价电子对数都是4),它们相互排斥 ,形成四面体 ,因而水分子成形,氨分子成三角锥形 . b 若价电子全部参与成键,则价电子对互斥模型与分子的空间结构相同. 各种分子的空间构型: 分子或离子实例中心原子杂化类型中心原子有无孤对电子分子或离子空间结构键角分子中正负电荷重心是否重合分子极性AB2CO
11、2、CS2等sp 无直线形1800重合非极性分子H2O、H2S等sp32 对形小于1800不重合极性分子AB3BF3、BCl3等sp2无平面正三角形1200重合非极性分子NH3、PH3、PCl3等sp31 对三角锥形小于1200不重合极性分子AB4CH4、CCl4、SiH4NH4+、 SO42-、 PO43-等sp3无正四面体109028重合非极性分子(3) 等电子原理的应用A 判断一些简单分子或离子的立体构型.如: SiCl4、SiO42-、SO42-互为等电子体 (5 原子、价电子数为32),中心原子都是sp3杂化 ,都形成正四面体的立体构型B 制造新材料 : 如晶体硅和锗是良好的半导体,
12、它们的等电子体磷化铝(AlP) 、砷化镓 (GaAs)也都是良好的半导体材料(4) 键的极性和分子极性的关系:双原子分子 : 键的极性 =分子的极性 ; 多原子分子 : 取决于分子空间结构的对称性. 3 关于氢键(1) 氢键形成的条件:a 存在氢原子 ,且氢原子连在电负性很强的原子X 上; b 存在一个电负性很强,半径较小且有孤电子对的原子Y; c 原子 Y 和氢原子有接近的可能(2) 氢键的特点 : 方向性和饱和性(3) 氢键的类型 :分子内和分子间杂化轨道理论解释轨道的方向性判断价层电子对互斥理论精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -
13、 - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载(4) 氢键对物质性质的影响: a 增大分子间作用力,使物质熔沸点升高b 分子内氢键的存在减少了分子间氢键的形成,从而降低了物质的熔沸点c 在极性溶剂里,如果溶质分子与溶剂分子间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大.如:氨气极易溶于水; 乙醇和水以任意比例互溶. d 在液态水中,多个水分子通过氢键结合在一起形成(H2O)m,冰中所有水分子以氢键相互联结形成晶体 ,氢键的形成使水分子的间隙增大,从而导致冰的密度比水的密度小变题1 已知氨气是一种无色有刺
14、激性气味的气体,极易溶于水 ,易液化 .氨气是工农业生产和国防工业的重要原料(1) 下列关于氨气的说法正确的是A 氨气分子中N 采取 sp3杂化 ,其分子结构是正四面体结构,是极性分子B 氨气分子与水分子是等电子体,所以它们的结构和性质都相似C 氨气形成的晶体是分子晶体,其熔点比同主族其他元素氢化物的熔点高D 氨气极易溶于水主要是因为氨气与水分子一样也是极性分子(2) 已知氨水中存在下列平衡: NH3 + H2ONH3H2ONH4+ + OH- ,有人认为这种电离方式与氨气分子与水分子形成的氢键的方式有关,写出氨气分子与水形成氢键的结构式:(右上图 )解析 :氨气水分子间形成氢键减弱了分子内的
15、共价键,导致 NH3H2O 电离,由于电离出来的离子是 NH4+和 OH- ,说明 NH3H2O 电离断裂的是水分子内的HO 键,而断裂后水中的 H+与 NH3结合,说明是水中的 H 与 NH3分子中的 N 形成了氢键变题 2 短周期的5 种非金属元素 ,其中 A、B、C 的特征电子排布为A: asa, B: bsbbpb, C: csccp2c, D 与B 同族 ,E 与 C 同周期 ,是同周期元素中电负性最大的元素. 回答下列问题 : (1) B 的原子轨道表示式为: 碳原子; (2) E 的价电子排布式为2s22p5(3) 甲、乙两物质都是由5 种元素中的2 种形成的常见的溶剂,其中甲为
16、非极性溶剂,其分子式为C6H6, 乙是极性溶剂 ,其分子式为H2O, 中心原子采用sp3杂化轨道类型 ,分子构型为形(4) 丙、 丁分别为元素D 与 C、 D 与 E 形成的共价化合物,其熔点高低 : SiO2 SiF4 (填化学式 ), 解释 : SiO2是原子晶体 ,SiF4是分子晶体变题 3 聚合铁 (PFS),化学式为 Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m(n5,mPS(3) HN3属于分子晶体 ,N3-的空间构型为直线,与 N3-互为等电子体的分子的化学式为CO2(N2O,CS2等) ,NH2-的电子式为,其中心原子的杂化类型是sp3(4) 致癌药物 B 的结构简式为热点三晶体结构与性质例 1 下列物质的熔沸点高低顺序中,正确的是A 金刚石 晶体硅 二氧化硅 碳化硅BCI4CBr4CCl4CH4C MgOO2N2H2O D 金刚石 生铁 纯铁 钠例 2 某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示：A 为阴离子， 在正方体内， B 为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为A、B2A B、BA2C、B7A4D、B4A7例 3（1）第三周期8 种元素按单质熔点高低的顺序如右
