1、人教版(2019)高中化学选择性必修2期末复习知识点考点提纲原子结构与性质一、原子核外电子排布原理1、能层与能级(1)能层( n ):电子层符号:用K、L、M、N表示,能量依次升高。(2)能级:电子亚层同一能层里电子的能量也可能不同,又将其分成不同的能级,通常用s、p、d、f等表示。(3)能层与能级的关系能层一二三四五符号KLMNO能级1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f5s 5p最多电子数22 62 6 102 6 10 142 6电子离核远近近远电子能量高低低高【特别提醒】第一能层(K),只有s能级;第二能层(L),有s、p两种能级,p能级上有三个原子轨道px、py、pz,它们具有相同的能量;第三能层(M),有s、p、d三种能级。2、电子云与原子轨道(1)电子云由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾,因而被形象地称为电子云。电子云轮廓图称为原子轨道。(2)原子轨道原子轨道3、基态原子的核外电子排布(1)能量最低原理:即电子尽可能地先占有能量低的轨道,然后进入能量高的轨道,使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图,即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序
2、图:【特别提醒】能级交错,泡利原理、洪特规则,都是为了满足能量最低原理(2)泡利原理:每个原子轨道里最多只能容纳个电子,且自旋状态相反。(3)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同。 如2p3的电子排布为 ,不能表示为 或 。【特别提醒】当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低,如24Cr的电子排布式为Ar3d54s1, 29Cu的电子排布式为Ar3d104s1。(4)基态原子核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式Ne3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价电子排布式3s23p4价电子排布图 4、电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁(2)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。吸收光谱,背景亮,光谱暗;发射光谱,背景暗,光谱亮。【特别提醒】焰色反应是电子跃迁的结果,故金属的焰色反应是物理变化过程,不属于化学变化。二、原子
3、结构与元素的性质1、原子结构与元素周期表(1)族元素的价电子排布特点主族元素主族AAAAAA排布特点n s1n s2n s2n p1n s2n p2n s2n p3n s2n p50族元素:n s2n p6(其中He为1s2)。过渡元素(副族和第族):(n1)d110ns12(Pd、镧系和锕系元素除外)。(2)元素周期表的分区与价电子排布的关系周期表的分区补充:稀土元素,镧系15种元素,加上钪、钇,不包括锕系元素各区价电子排布特点分区价电子排布s区n s12p区n s2n p16(除He外)d区(n1)d19n s12(除Pd外)ds区(n1)d10n s12f区(n2)f014(n1)d02n s2(4)对角线规则在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的,如【特别提醒】(1)能层数电子层数周期数。(2)主族序数价电子数。(3)对于主族元素,价电子层就是最外电子层,而对于过渡元素,价电子层不仅是最外电子层。如Fe的价电子排布式为3d64s2。(4)电离能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最低能量,符号:I1,单位:kJmol1规
4、律同周期:第一种元素的第一电离能最小,最后一种元素的第一电离能最大,总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势同族元素:从上至下第一电离能逐渐减小同种原子:逐级电离能越来越(即I1I2I3)【特别提醒】(1)金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致,故不能根据金属活动性顺序判断电离能的大小。(2)第二、三、四周期的同周期主族元素,第A族(n s2n p0)和第A族(n s2n p3),因p轨道处于全空或半充满状态,比较稳定,所以其第一电离能大于同周期相邻的第A族和第A族元素的,如第一电离能:MgAl,PS。(3)电负性电负性含义元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越标准以最活泼的非金属氟的电负性为4.0作为相对标准,计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)变化规律在元素周期表中,同周期从左至右,元素的电负性逐渐增大,同主族从上至下,元素的电负性逐渐减小电负性的应用【特别提醒】(1)共价化合物中,两种元素电负性差值越大,它们形成共价键的极性就越强。(2)两元素电负性差值大于1.7时,一般形成离子键(NaH除外);小于1.7
5、时,一般形成共价键(HF除外)三、电离能常见的四个应用(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:如果某元素的In1In,则该元素的常见化合价为n(3)判断核外电子的分层排布情况多电子原子中,元素各级电离能逐渐增大,当电离能变化出现突跃时,电子层数就可能发生变化。(4)反映元素原子的核外电子排布特点同周期元素原子的最外层电子排布是全空、半充满和全充满状态时,第一电离能就会反常得大,如第A族、A族元素。分子结构与性质一、共价键1、共价键(1)共价键的特征:具有方向性和饱和性(一般存在,但不是绝对有)。(2)共价键的类型分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式键电子云“头碰头”重叠键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对三键原子间有三对共用电子对【特别提醒】(1)通过物质的结构式可以快速判断共价键的种类和数目;共价单键全为键,共价双键中有1个键和1个键,共价三键中有1个键和2个键。(2)由成键轨道
6、类型可判断共价键的类型,与s轨道形成的共价键全部是键,杂化轨道形成的共价键全部是键。(3)键参数a. 概念键参数与分子的性质b键参数对分子性质的影响c键参数与分子稳定性的关系键能越,键长越短,分子越稳定。【特别提醒】(1)共价键的成键原子可以都是非金属原子,也可以是金属原子与非金属原子(2)并不是所有的共价键都有方向性,如:ss 键没有方向性。(3)共价分子中原子间的键能越大,键长越短,分子的稳定性越强。如稳定性:HFHClHBrHI。2、配位键(1)配位键配位键的形成:成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成共价键。配位键的表示:常用“”来表示配位键,箭头指向接受孤电子对的原子,如NH可表示为在NH中,虽然有一个N-H键形成过程与其他3个N-H键形成过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。(NH4+中有1个配位键,有4个配位原子)3、等电子体(1)等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征,它们的许多性质相近,如CO和N2。(2)等电子原理的应用利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如SO2和O3的原子数目和价电子总数
7、都相等,二者互为等电子体,中心原子都是sp2杂化,都是V形结构。 确定等电子体的方法(举例)(3)常见的等电子体归纳微粒通式价电子总数立体构型CO2、SCN、NO、NAX216e直线形CO、NO、SO3AX324e平面三角形SO2、O3、NOAX218eV形SO、POAX432e正四面体形PO、SO、ClOAX326e三角锥形CO、N2AX10e直线形CH4、NHAX48e正四面体形【特别提醒】寻找等电子体的三种方法变换过程中注意电荷变化,并伴有元素种类的改变序号方法示例1竖换:把同族元素(同族原子价电子数相同)上下交换, 即可得到相应的等电子体CO2与CS2O3与SO22横换:换相邻主族元素,这时候价电子发生化,再通过得失电子使价电子总数相等N2与CO3可以将分子变换为离子,也可以将离子变换为分子O3与NOCH4与NHCO与CN二、分子的立体构型1、价层电子对互斥理论(1)理论要点价层电子对在空间上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。(2)判断分子或离子立体构型“三步骤”第一步:确定中心原子上的价层电子对数a为中心原子的价电子数,b为与中心
8、原子结合的原子最多能接受的电子数,x为与中心原子结合的原子数。第二步:确定价层电子对的立体构型第三步:分子立体构型的确定价层电子对有成键电子对和孤电子对之分,价层电子对的总数减去成键电子对数得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数,可以确定相应的较稳定的分子立体构型。(3)实用实例杂化类型键角价层电子对数键电子对数孤电子对数价层电子对立体构型分子立体构型实例sp180O220直线形直线形炔烃、CO2sp2120O330平面三角形平面三角形烯烃、苯环、BF321V形SO2sp3109O28440四面体形正四面体形烷烃、CH431三角锥形NH322V形H2Osp3d5三角双锥PCl5sp3d26八面体SF62、杂化轨道理论(1)杂化轨道理论概述当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间结构不同。(2)杂化轨道三种类型(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成键和容纳孤电子对,所以有公式:杂化轨道数中心原子的孤电子对数中心原子的键个数。【特别提醒】(1)价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。如中心原子采取sp3杂化的,其价层电子对模型为四面体形,其分子构型可以为正四面体形(如CH4),也可以为三角锥形(如NH3)或V形(如H2O)。(2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同,中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多,键角越小。3、配合物(1)定
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