物质结构与性质修改

1、物质结构与性质考纲解读1. 了解原子核外电子的排布原理及其能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1-36 号）原子核外电子、价电子的排布；了解原子核外电子的运动状态；了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质；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；了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。2. 理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；了解共价键的主要类型 键和 键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；了解简单配合物的成键情况；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；理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3） ；能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构；了解化学键和分子间作用力的区别；了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质；3. 了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别；能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算、了解晶格能的概念及其对离子晶体性质

2、的影响。知识清单1粒子核外电子排布及其表示方法（1）能层与能级 每个能层中，能级符号的顺序是 ns、np、nd、nf粒子的电子排布式、轨道表示 式第一电离能的大小比较及应用共价键（ 键和 键个数判断）价层电子对互斥理论（分子的空间构型及键角大小比较）杂化轨道理论（杂化类型判断、分子空间构型预测）配位键理论（配合物的形成、结构）分子的极性判断、氢键和范德华力及其对物质性质的影 响 晶体类型判断晶体熔沸点大小比较晶体的空间结构分析物质结构与性质原子结构与性质分子结构与性质晶体结构与性质电负性的大小比较及应用 s、p、d、f可容纳的电子数依次是 1、3、5、7的两倍（2）构造原理根据构造原理，只要我们知道原子序数，就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。电子排布的能级顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p（3）元素原子的电子排布：（136 号）氢 H 1s1 钠 Na 1s22s22p63s1 钾 K 1s22s22p63s23p64s1 或【Ar】4s1 有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差，如：铬 Cr Ar3d54s1 铜 Cu Ar3d104s12.

3、元素原子的第一电离能大小比较（1）随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化:同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小；同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势.（2）同周期元素，电子亚层结构为全满、半满时较相邻元素要大，即第 IIA 族、第 VA 族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。Be、N、Mg、P（3）金属的活动顺序与相应的电离能的大小顺序不一定一致，金属活动性表示在水溶液中金属原子失去电子的难易；电离能是指金属原子在气态时失去电子成为气态阳离子的能力，它是金属原子在气态时活泼性的量度，二者条件不同。如金属活泼性：Ca Na,第一电离能：Na 1.8，非金属元素；1.7，离子键；离子晶体分子晶体，而金属晶体的熔沸点差异较大，有的很高（钨） ，有的很低（汞） ；对于有明显状态差异的物质，根据常温下状态进行判断。如NaClHgCO2（2）同种晶体类型原子晶体：熔沸点取决于共价键的强弱。一般，原子半径越大，共价键越长，共价键就越弱，熔沸点越低。如：金刚石（CC）碳化硅（CSi）晶体硅（SiSi）离子晶体：熔沸点取决于离子

4、键的强弱，离子所带电荷越多，离子半径越小，则离子键越强，熔沸点越高。如：MgOMgCl2NaClCsCl金属晶体：金属阳离子带的电荷越多，半径越小，金属键越强，熔沸点越高。如：AlMgNa分子晶体：分子之间通过分子间作用力形成分子晶体，分子晶体熔沸点比较复杂：a. 组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，如 I2Br2Cl2F2；CH4HIHBrHCl12几种典型的晶体模型及结构分析通常采用均摊法来分析这些晶体的结构特点；均摊法的根本原则是：晶胞任意位置上的原子如果是被 n 个晶胞所共有，则每个晶胞只能分得这个原子的 1/n。（1）氯化钠晶体由下图氯化钠晶体结构模型可得：每个 Na+紧邻 6 个，每个紧邻 6 个ClCl（上、下、左、右、前、后） ，这 6 个离子构成一个正八面体。设紧邻的 Na+与 Cl-间Na的距离为 a，每个 Na+与 12 个 Na+等距离紧邻（同层 4 个、上层 4 个、下层 4 个） ，距离为。由均摊法可得：该晶胞中所拥有的 Na+数为，数为a24216818Cl，晶体中 Na+数与 Cl-数之比为 1：1，则此晶胞中含

5、有 4 个 NaCl 结构单元。441121（2）氯化铯晶体每个 Cs+紧邻 8 个 Cl-，每个 Cl-紧邻 8 个 Cs+，这 8 个离子构成一个正立方体。设紧邻的 Cs+与 Cs+间的距离为，则每个 Cs+与 6 个 Cs+等距离紧邻（上、下、左、右、前、a23后） 。在如下图的晶胞中 Cs+数为，在晶胞内其数目为812164112818Cl8，晶体中的数与数之比为 1：1，则此晶胞中含有 8 个 CsCl 结构单元。CsCl（3）干冰每个 CO2分子紧邻 12 个 CO2分子（同层 4 个、上层 4 个、下层 4 个） ，则此晶胞中的CO2分子数为。4216818（4）二氧化硅晶体每个 Si 原子与 4 个 O 原子紧邻成键，每个 O 原子与 2 个 Si 原子紧邻成键。晶体中的最小环为十二元环，其中有 6 个 Si 原子和 6 个 O 原子，含有 12 个 Si-O 键；每个 Si 原子被 12 个十二元环共有，每个 O 原子被 6 个十二元环共有，每个 Si-O 键被 6 个十二元环共有；每个十二元环所拥有的 Si 原子数为，拥有的 O 原子数为，拥有的 21 121616

6、16Si-O 键数为，则 Si 原子数与 O 原子数之比为 1：2。26112（5）氟化钙晶体其晶体结构特点：在晶胞中，Ca2+位于立方体的 8 个顶点和 6 个面上，8 个 F-位于立方体的内部，Ca2+的配位数是 8，F-的配位数是 4, 与 Ca2+ 最近且等距的 F-的个数为 8，Ca2+的个数为 12，与 F-最近且等距的 Ca2+ -的个数是 4，F-的个数是 6。历年考法历年考法以下是针对全国各省的典型真题绘制了如下表格：典型题源题型考查方向考查知识结构难易度分值上海卷 2选择题核外电子排布核外电子排布容易山东卷 32填空题原子结构与性质分子结构与性质核外电子排布、电负性、杂化轨道理论、 键和 键中等8 分2009年江苏卷21 A填空题原子结构分子机构晶体结构核外电子排布、杂化轨道理论、分子的空间构型、晶胞分析中等12 分真题剖析 一、原子结构与性质1. （2011 安徽卷，11 题）中学化学中很多“规律”都有其使用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是A. 根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出 Al 的第一电离能比 Mg 大B. 根据主族元素最高正化合价与族序

7、数的关系，推出卤族元素最高正价都是+7C. 根据溶液的 pH 与溶液酸碱性的关系，推出 pH=6.8 的溶液一定显酸性D. 根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出 CO2通入 NaClO 溶液中能生成 HClO答案：D解析：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叫做第一电离能，由周期表可知同周期元素的第一电离能随着核电荷数的增大而逐渐增大，但 Mg广东化学27 填空题原子结构分子结构核外电子排布、杂化轨道理论、配合物理论中等10 分山东卷 32.填空题分子结构与性质晶体结构有关计算杂化轨道理论、分子的空间构型、电负性、根据晶胞确定晶体组成中等8 分福建卷 30填空题分子结构与性质电负性、晶体类型、轨道杂化类型、 键和 键、配离子中等13 分2010年江苏卷 21填空题分子结构与性质 键、核外电子排布、杂化轨道理论、晶胞分析中等12 分海南 19-I选择题分子极性判断分子极性判断容易6 分江苏 21A填空题分子结构与性质晶体有关计算杂化轨道理论、氢键、根据晶胞确定晶体组成中等12 分福建 30填空题原子结构与性质分子结构与性质价电子排布、第一电离能大小比较、分子

8、的空间构型、原子轨道的杂化类型、 键、氢键中等13 分2011年新课标全国填空题原子结构与性质分子结构与性质晶体结构与性质电子排布、电负性、键角、杂化轨道理论、分子的空间构型、晶胞分析中等6 分的电子亚层结构为半满状态，所以 Mg 的第一电离能比 Al 大，A 错误；卤族元素中氟元素是最活泼的非金属元素不可能失去电子，所以氟元素无正价，B 错误；只有再常温下pH=6.8 的溶液才一定显酸性，而在 100时 pH=6.8 的溶液却显酸性，因此用 pH 判断溶液酸碱性时必需考虑温度，因此 C 不正确；碳酸的酸性强于次氯酸的，所以 CO2通入 NaClO溶液中能生成 HClO，方程式为：CO22ClOH2O=CO322HclO，因此只有答案 D 正确，2 （2010 上海卷，23 题）胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8.nH2O)等化合物。(1) 三硅酸镁的氧化物形式为 ，某元素与镁元素不同周期但在相邻一族，且性质和镁元素十分相似，该元素原子核外电子排布式为 。(2) 铝元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子、 种不同能级的电子。(3) 某元素与铝元素同周期且原子

9、半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径 (填“大”或“小”)，该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为： (4) Al2O3、MgO 和 SiO2都可以制耐火材料，其原因是 。aAl2O3、MgO 和 SiO2都不溶于水bAl2O3、MgO 和 SiO2都是白色固体 cAl2O3、MgO 和 SiO2都是氧化物 dAl2O3、MgO 和 SiO2都有很高的熔点答案：(1) 2MgO.3SiO.nH2O、1s22s1； (2) 13、5； (3)大、 Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O； (4) ad。解析：(1)根据胃舒平中三硅酸镁的化学式和书写方法，其写作：2MgO.3SiO.nH2O；与镁元素在不同周期但相邻一族的元素，其符合对角线规则，故其是 Li，其核外电子排布为：1s22s1； (2)中铝元素原子的核外共有 13 个电子，其每一个电子的运动状态都不相同，故共有 13 种；有 1s、2s、2p、3s、3p 共 5 个能级； (3)与铝元素同周期且原子半径大于镁的元素是钠，其离子半径大于铝的离子半径；两者氢氧化物反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O；(4)分析三种氧化物，可知三者都不溶于水且都具有很高的熔点。3 （09 福建卷，30 题，13 分）Q、R、X、Y、Z 五种元素的原子序数依次递增。已知：Z的原子序数为 29，其余的均为短周期主族元素；Y 原子价电子（外围电子）排布 msnmpn R 原子核外 L 层电子数为奇数；Q、X 原子 p 轨道的电子数分别为 2 和 4。请回答下列问题：（1）Z2+ 的核外电子排布式是 。（2）在Z(NH3)42+离子中，Z2+的空间轨道受 NH3分子提供的 形成配位键。（3）Q

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