高考化学二轮复习专题12物质结构与性质(含解析).ppt

选修3物质结构与性质12知知 识识 整整 合合目录考考 能能 探探 究究对对点点集集训训一、物质结构与性质主观题型的解题思路与方法物质结构与性质选考题的命题形式有两种:一种是以元素推断的形式切入;另一种是以已知元素及其化合物为命题素材主要考查以下知识点:1.原子(或离子)的电子排布式、价电子排布式、电子排布图、核外电子排布的三原理等2.元素周期表和元素周期律例如,周期表结构,元素在周期表中的位置推断,原子(或离子)半径、电负性、第一电离能等大小的比较,并涉及一些特例3.共价键,如共价键的分类、键和键数目的判断、键参数的应用、键的极性与分子的极性4.等电子原理5.中心原子的杂化方式、分子的立体构型6.配合物理论,如配位离子的空间构型、配合物的组成推断、配体数目的判断、配位键的分析等7.分子极性、非极性的判断,氢键,无机含氧酸的酸性8.晶体的相关知识,如晶体类型的判断、晶体性质的比较、晶胞分析及计算等解题时,首先要根据题给信息或元素周期表残表等正确地推断元素解题过程中要注意审题,如在书写电子排布式时,要注意“原子、离子、价电子、最外层电子”等表述,晶胞计算中所给微粒半径的单位是cm还是pm等,看清题目条件和要求后,再逐一分析作答。

其次,要熟记元素周期表前36号元素的原子序数、元素符号、名称及对应位置,掌握各元素的电子排布式,会书写21号元素及其后各元素原子的电子排布式,若用简写形式,则不要漏写3d110这一亚层的排布,熟记元素周期律的有关知识及特例,如第A族和第A族元素的第一电离能分别比其后一族元素的大认识键和键的不同,每两个原子之间可形成且只能形成一个键,双键包括一个键和一个键,三键包括一个键和两个键不常见的分子或离子的空间构型一定要用价层电子对理论来判断;对等电子体的判断一般是从元素周期表的相邻位置来考虑;对杂化问题的分析有时也要依据价层电子对理论对于晶胞结构,要做到识图、辨图、析图,最后深刻记忆,如金刚石、二氧化硅、氯化钠、氯化铯、氟化钙、干冰等;对于金属晶体的四种堆积模型,要理清半径和晶胞棱长的关系,学会空间利用率的计算方法晶胞计算常用公式为 V,其中n为一个晶胞中微粒的数目,M 为微粒的摩尔质量,为微粒组成物质的密度,V 为一个晶胞的体积计算时要注意两点:一是晶胞边长的计算(主要是几何知识的应用);二是长度单位要转化为cm,记住1 pm=10-12 m,1 nm=10-9 m对于简答题,要注意回答的逻辑性,应以基本程序为依据(如概念、信息、结构、组成等)如何影响(依据规律判断,运用比较法等阐述)得出结论。

从微观角度分析宏观现象,是全国卷命题的一大亮点,备考时要认真研究历年高考对相关内容的考查,体会答题要领,从合理的角度科学分析问题一)从键能角度分析物质的稳定性(2013年全国卷,37节选)碳和硅的有关化学键键能如表所示,简要分析和解释下列有关事实:化学键CCCHCOSiSiSiHSiO键能/kJmol-1356413336226318452硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是 SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是 答案CC键和CH键的键能较高,所形成的烷烃稳定,而硅烷中的 SiSi键和SiH键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成CH键的键能大于CO键,CH键比CO键稳定;而SiH键的键能小于SiO键,所以SiH 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键(二)从氢键、分子间作用力及晶体类型的角度分析晶体熔、沸点的高低(2016年全国卷,37节选)氨的沸点(填“高于”或“低于”)膦(PH3)原因是 答案高于NH3分子间可形成氢键(2018年全国卷,35节选)图(a)为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为 图a答案S8相对分子质量大,分子间范德华力强(2016年全国卷,37节选)GaF3的熔点高于1000,GaCl3的熔点为77.9,其原因是。

答案GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体(2017年全国卷,35节选)在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2 CH3OH+H2O)所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为,原因是答案H2OCH3OHCO2H2H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,CO2的相对分子质量更大,范德华力更大(2017年全国卷,35节选)K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是 答案K的原子半径更大且价电子数更少,金属键更弱(三)从核外电子排布的角度分析化学键的类型、第一电离能等(2015年全国卷,37节选)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是答案C有4个价电子且半径较小,难以通过得到或失去电子达到稳定结构(2017年全国卷,35节选)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是;氮元素的E1呈现异常的原因是答案同周期元素从左向右随着核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量依次增大N原子的2p轨道处于半充满状态,原子相对稳定,故不易结合一个电子(2018年全国卷,35节选)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。

第一电离能I1(Zn)I1(Cu)(填“大于”或“小于”)答案大于Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子(四)从原子半径角度分析键的形成(2016年全国卷,37节选)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键从原子结构的角度分析,原因是答案锗元素的原子半径大,难以通过“肩并肩”的方式形成键(五)从化合价角度分析酸性强弱H2SeO3的K1和K2分别为2.710-3和2.510-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.210-2,请根据结构与性质的关系解释H2SeO4的酸性比H2SeO3强的原因:答案H2SeO3和H2SeO4可分别表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2,H2SeO3中Se元素的化合价为+4价,而H2SeO4中Se元素的化合价为+6价,正电性更高,导致SeOH中O的电子更容易向Se偏移,越易电离出H+二、相关知识储备1.五种表达式(1)电子排布式:Ga1s22s22p63s23p63d104s24p1(2)简化的电子排布式:GaAr3d104s24p1(3)外围电子排布式(价电子排布式):Cr3d54s1(4)轨道表示式(电子排布图):C (5)外围轨道表示式(外围电子排布图):Cr2.周期表的分区与原子的价电子排布的关系分区元素分布价电子排布s区A族、A族ns12p区A族A族、0族ns2np16(He除外)d区B族B族、族(n-1)d19ns12(钯除外)ds区B族、B族(n-1)d10ns12f区镧系、锕系(n-2)f014(n-1)d02ns23.价层电子对数与分子空间构型价层电子对数成键电子对数孤电子对数分子类型分子空间构型实例220AB2直线形BeCl2、CO2、HgCl2330AB3平面三角形BF3、BCl3、SO3、CO32-、NO3-21AB2V形SO2、SnCl2、NO2-440AB4正四面体形CH4、CCl4、NH4+、SO42-、PO43-31AB3三角锥形NH3、NF3、SO32-22AB2V形H2O、SCl2、ClO2-(1)ADm型分子的空间构型总是采取A的价层电子对相互斥力最小的那种几何构型。

2)分子的空间构型与价层电子对数(包括成键电子对和孤电子对)有关3)分子中若有重键(双、三键),均视为一个电子对4)电子对间的斥力顺序:孤电子对与孤电子对孤电子对与成键电子对成键电子对与成键电子对成键电子对间斥力顺序:三键与三键三键与双键双键与双键双键与单键单键与单键4.中心原子杂化类型的判断(1)根据中心原子上的价层电子对数:中心原子上的价层电子对数n=中心原子上的键电子对数+中心原子上的孤电子对数中心原子上的键电子对数:对于ABn型粒子是n;对于B3型粒子是2;对于有机物,须先写出其结构式,再判断中心原子上的孤电子对数m:中心原子上的孤电子对数=0.5(a-xb),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,a为中心原子的价电子数,若为阴离子,还需加上其所带电荷数(如CO32-:a=4+2=6);若为阳离子,还需减去其所带电荷数(如NH4+:a=5-1=4)最后,根据中心原子上的价层电子对数n判断中心原子的杂化类型:a.当n+m=2时,sp杂化;b.当n+m=3时,sp2杂化;c.当n+m=4时,sp3杂化2)气态氢化物的中心原子一般为sp3杂化如CH4中的C原子、NH3中的N原子、H2O中的O原子等。

3)碳原子杂化类型可据其形成的键数判断:无键时是sp3杂化,有一个键时是sp2杂化,有两个键时是sp杂化5.常见晶体的熔、沸点高低的判断(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律:原子晶体离子晶体分子晶体金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等沸点很高,而汞、镓、铯等沸点很低,故金属晶体一般不参与比较2)原子晶体:由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高,如熔点:金刚石碳化硅硅3)离子晶体:一般来说,阴、阳离子所带电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越大,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgOMgCl2NaClCsCl4)分子晶体分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体,熔、沸点反常地高,如沸点:H2OH2TeH2SeH2S组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,其范德华力越大,熔、沸点越高,如沸点:SnH4GeH4SiH4CH4,F2Cl2Br2N2,CH3OHCH3CH35)金属晶体:金属离子半径越小,离子所带电荷越多,其金属键越强,金属的熔、沸点就越高,如熔、沸点:NaMgNaKRbCs6.晶胞中微粒的计算方法均摊法(1)立方体(长方体)晶胞组成的计算方法(2)晶胞各物理量的计算对于立方晶胞,可简化成下面的公式进行各物理量的计算,a3NA=nM,a表示晶胞的棱长,表示密度,NA表示阿伏加德罗常数的值,n表示1 mol晶胞中所含晶体的物质的量,M表示晶体的摩尔质量。

晶体类型典型晶体晶体结构晶体详解原子晶体金刚石(1)每个碳原子与相邻4个碳原子以共价键结合,形成正四面体结构(2)键角均为10928(3)最小碳环由6个C原子组成且碳环上的原子不在同一平面内(4)每个C参与4个CC键的形成,C原子数与CC键数目之比为12(5)每个金刚石晶胞中含有8个C原子SiO2(1)每个Si原子与4个O原子以共价键结合,形成正四面体结构(2)每个正四面体占有1个Si,4个“O”,n(Si)n(O)=12(3)最小环上有12个原子,即6个O原子,6个Si原子分子晶体干冰(1)每个晶胞中含有4个CO2分子(2)每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个离子晶体NaCl型(1)每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)有6个每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Na+(Cl-)有12个(2)每个晶胞中含4个Na+和4个Cl-CsCl型(1)每个Cs+周围等距且紧邻的Cl-有8个,每个Cs+(Cl-)周围等距且紧邻的Cs+(Cl-)有6个(2)如图为8个晶胞,每个晶胞中含1个Cs+、1个Cl-晶体类型典型晶体晶体结构晶体详解金属晶体简单立方堆积典型代表Po,空间利用率52%,配位数为6体心立方堆积典型代表Na、K、Fe,空间利用率68%,配位数为8六方最密堆积典型代表Mg、Zn、Ti,空间利用率74%,配位数为12面心立方最密堆积典型代表Cu、Ag、Au,空间利用率74%,配位数为12考点考点1开门见山型开门见山型典型例题典型例题1.(2019。