高考化學二輪復習 17 物質(zhì)結構與性質(zhì)考點研習課件.ppt

專題七物質(zhì)結構與性質(zhì) 1 考查內(nèi)容 對本專題的考查 新課標區(qū)有兩種情況 一種是必考省份 考查內(nèi)容較多 選擇題往往與必考內(nèi)容綜合考查 通?？疾閮?nèi)容有原子結構 分子結構 第一電離能和電負性與元素的性質(zhì)等 非選擇題往往結合元素化合物推斷 考查原子結構 分子結構 晶體結構等 另一種是選考省份 題型只有一道非選擇題 考查形式為綜合考查 考查的主要內(nèi)容原子結構圖式 分子結構和性質(zhì) 晶體結構和性質(zhì) 2 能力層級 高考試題對本專題的考查為理解層級 試題難度中等 1 熱點預測 2013年高考仍將以元素周期表為基礎 延續(xù)填空題的形式對結構知識進行系統(tǒng)考查 2 趨勢分析 主要考查電子排布式 電離能 電負性的遞變規(guī)律 共價鍵類型 雜化方式 分子空間構型等 預計2013年可能適當加大難度 會在晶胞結構方面進行加深 應予以關注 例1 2012年高考安徽卷 x y z w是元素周期表前四周期中的常見元素 其相關信息如下表 1 w位于元素周期表第 周期第 族 其基態(tài)原子最外層有 個電子 2 x的電負性比y的 填 大 或 小 x和y的氣態(tài)氫化物中 較穩(wěn)定的是 寫化學式 3 寫出z2y2與xy2反應的化學方程式 并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 4 在x的原子與氫原子形成的多種分子中 有些分子的核磁共振氫譜顯示有兩種氫 寫出其中一種分子的名稱 氫元素 x y的原子也可共同形成多種分子和某種常見無機陰離子 寫出其中一種分子與該無機陰離子反應的離子方程式 答案 1 四 2 2 小h2o 1 基態(tài)原子的核外電子排布的注意點洪特通過分析光譜實驗得出 能量相同的原子軌道在全充滿 如d10 半充滿 如d5 和全空 如d0 時體系能量較低 原子較穩(wěn)定 如cr原子的電子排布式為 1s22s22p63s23p63d54s1或 ar 3d54s1cu原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或 ar 3d104s1 2 元素第一電離能的周期性變化 1 同一周期 隨著原子序數(shù)的增加 元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢 稀有氣體元素的第一電離能最大 堿金屬元素的第一電離能最小 但同周期元素第 a族的元素的第一電離能大于第 a族元素 同周期元素第 a族元素大于第 a族元素的電離能 2 同一主族 隨著電子層數(shù)的增加 元素的第一電離能逐漸減小 如果某主族元素的in 1 in 則該元素的常見化合價為 n 過渡元素的價電子數(shù)較多 且各級電離能之間相差不大 過渡元素常表現(xiàn)多種化合價 如錳元素 2 7價 3 元素電負性的周期性變化元素原子的電負性越大 原子吸引鍵合電子的能力越強 對于短周期元素 同一周期 主族元素的電負性從左到右逐漸增大 同一主族 元素的電負性從上到下逐漸減小 1 元素周期表中電負性最大的元素是 次之的是 第一電離能最大的是 第一電離能最小的短周期元素是 已知m2 離子3d軌道上有5個電子 試推出 1 m原子的核外電子排布為 2 m原子的最外層電子數(shù)是 最高能級組中電子數(shù)是 3 m元素位于周期表中的第 周期 族 解析 元素電負性與其非金屬性的遞變規(guī)律一致 故電負性最大的元素是f 次之的是o 稀有氣體原子難失去電子 結合同一族從上至下原子失電子能力增強 可知he的第一電離能最大 短周期元素中na失電子能力最強 第一電離能最小 m2 的3d軌道上有5個電子 m原子的外圍電子排布應是3d54s2 該元素在第四周期 b族 答案 fo hena 1 1s22s22p63s23p63d54s2 2 27 3 四 b 例2 2012年高考福建卷 1 元素的第一電離能 al si 填 或 2 基態(tài)mn2 的核外電子排布式為 3 硅烷 sinh2n 2 的沸點與其相對分子質(zhì)量的變化關系如右圖所示 呈現(xiàn)這種變化關系的原因是 4 硼砂是含結晶水的四硼酸鈉 其陰離子xm 含b o h三種元素 的球棍模型如下圖所示 在xm 中 硼原子軌道的雜化類型有 配位鍵存在于 原子之間 填原子的數(shù)字標號 m 填數(shù)字 硼砂晶體由na xm 和h2o構成 它們之間存在的作用力有 填序號 a 離子鍵b 共價鍵c 金屬鍵d 范德華力e 氫鍵 解析 1 同一周期元素自左向右第一電離能有增大趨勢 故第一電離能al si 2 mn是25號元素 其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2 故mn2 的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5 3 硅烷形成的晶體是分子晶體 相對分子質(zhì)量越大 分子間范德華力越強 沸點越高 4 由球棍模型可以看出 大黑球為b原子 灰球為o原子 小黑球為h原子 2號b原子形成3個鍵 采取sp2雜化 4號b原子形成4個鍵 采取sp3雜化 4號b原子三個sp3雜化軌道與除5號o原子外的三個o原子形成 鍵后還有一個空軌道 而5號o原子能提供孤電子對而形成配位鍵 由圖示可以看出該結構可以表示為 b4h4o9 m 其中b為 3價 o為 2價 h為 1價 可知m 2 在晶體中na 與xm 之間為離子鍵 h2o分子間存在范德華力 而該陰離子能與水分子形成氫鍵 答案 1 2 1s22s22p63s23p63d5 或 ar 3d5 3 硅烷的相對分子質(zhì)量越大 分子間范德華力越強 或其他合理答案 4 sp2 sp34 5 或5 4 2 ade 1 判斷分子極性的方法 1 由非極性鍵構成的雙原子分子一定是非極性分子 如 h2 o2等 2 由極性鍵構成的分子可能是極性分子或非極性分子 若分子的空間構型呈對稱結構 則為非極性分子 如 co2 ch4等 若分子的空間構型不對稱 則為極性分子 如 nh3 ch3cl等 3 常見分子的極性 特別提醒 通常對于abn型分子 若中心原子最外層電子全部參與成鍵 則為非極性分子 若中心原子最外層電子部分成鍵則為極性分子 2 根據(jù)價層電子對互斥模型判斷分子的結構 1 價層電子對互斥模型說的是價層電子對的空間構型 而分子的空間構型指的是成鍵電子對空間構型 不包括弧電子對 當中心原子無孤電子對時 兩者的構型一致 當中心原子有孤電子對時 兩者的構型不一致 2 運用價層電子對互斥模型可預測分子或離子的立體結構 但要注意判斷其價層電子對數(shù) 對abm型分子或離子 其價層電子對數(shù)的判斷方法為 氧族元素的原子作為中心原子a時提供6個價電子 作為配位原子b時不提供價電子 若為分子 電荷數(shù)為0 3 判斷分子或離子中中心原子的雜化軌道類型的一般方法 1 看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵 如果有1個三鍵 則其中有2個 鍵 用去了2個p軌道 則為sp雜化 如果有1個雙鍵則其中有1個 鍵 則為sp2雜化 如果全部是單鍵 則為sp3雜化 2 由分子的空間構型結合價電子對互斥理論判斷 沒有填充電子的空軌道一般不參與雜化 1對孤電子對占據(jù)1個雜化軌道 如nh3為三角錐形 且有一對孤電子對 即4條雜化軌道應呈正四面體形 為sp3雜化 2 2012年高考江蘇卷 一項科學研究成果表明 銅錳氧化物 cumn2o4 能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛 hcho 1 向一定物質(zhì)的量濃度的cu no3 2和mn no3 2溶液中加入na2co3溶液 所得沉淀經(jīng)高溫灼燒 可制得cumn2o4 mn2 基態(tài)的電子排布式可表示為 2 在銅錳氧化物的催化下 co被氧化為co2 hcho被氧化為co2和h2o 根據(jù)等電子體原理 co分子的結構式為 h2o分子中o原子軌道的雜化類型為 1molco2中含有的 鍵數(shù)目為 3 向cuso4溶液中加入過量naoh溶液可生成 cu oh 4 2 不考慮空間構型 cu oh 4 2 的結構可用示意圖表示為 2 co與n2是等電子體 n2的結構式為n n 從而推知co的結構式為c o 雜化軌道用于形成 鍵和容納未成鍵電子 h2o分子中o原子形成2個 鍵 且有2對未成鍵電子 則o原子采取sp3雜化 co2的結構式為o c o 1molco2含有2mol 鍵 3 cu2 有空軌道 oh 能提供孤電子對 cu2 與oh 形成配位離子 cu oh 4 2 其結構可表示為 答案 1 1s22s22p63s23p63d5 或 ar 3d5 平面三角形 2 c o sp3 2 6 02 1023個 或2na 3 例3 2011年高考江蘇卷 原子序數(shù)小于36的x y z w四種元素 其中x是形成化合物種類最多的元素 y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍 z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子 w的原子序數(shù)為29 回答下列問題 1 y2x2分子中y原子軌道的雜化類型為 1moly2x2含有 鍵的數(shù)目為 2 化合物zx3的沸點比化合物yx4的高 其主要原因是 3 元素y的一種氧化物與元素z的一種氧化物互為等電子體 元素z的這種氧化物的分子式是 4 元素w的一種氯化物晶體的晶胞結構如圖所示 該氯化物的化學式是 它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應 生成配合物hnwcl3 反應的化學方程式為 解析 該題考查物質(zhì)結構中原子軌道的雜化類型 鍵 等電子體 氫鍵及晶胞等知識點 y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍 可推知y是c 由x是形成化合物種類最多的元素知x是h 根據(jù)信息可寫出z的價電子排布式 知z是n 29號元素w是cu 2 zx3 yx4分別是nh3 ch4 因nh3分子間存在氫鍵 故nh3的沸點高 3 y是c z是n c的氧化物co2與n的氧化物n2o是等電子體 答案 1 sp雜化3na或3 6 02 1023個 2 nh3分子間存在氫鍵 3 n2o 4 cuclcucl 2hcl h2cucl3 或cucl 2hcl h2 cucl3 非長方體 非正方體 晶胞中粒子對晶胞的貢獻視具體情況而定 如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形 其頂點 1個碳原子 對六邊形的貢獻為1 3 再如下圖所示的正三棱柱形晶胞中 2 晶體結構 1 在所有類型的晶體中 只有分子晶體中才存在分子 而離子晶體 原子晶體和金屬晶體中均不存在分子 因此nacl sio2等均為化學式 2 在nacl的晶體結構中 一個na 周圍等距且最近的cl 有6個 這6個cl 的連線能夠形成一個八面體 cl 在八面體的頂點 而na 在八面體的體心 3 石墨既不是原子晶體 也不是分子晶體 屬于混合型晶體 層內(nèi)每個碳原子通過共價鍵與3個碳原子相連 層間為分子間作用力 3 晶體熔 沸點高低的比較 1 不同類型晶體的熔 沸點高低的一般規(guī)律原子晶體 離子晶體 分子晶體 金屬晶體的熔 沸點差別很大 如鎢 鉑等沸點很高 汞 銫等沸點很低 2 原子晶體由共價鍵形成的原子晶體中 原子半徑小的鍵長短 鍵能大 晶體的熔 沸點高 如熔點 金剛石 碳化硅 硅 3 離子晶體一般地說 陰 陽離子的電荷數(shù)越多 離子半徑越小 則離子間的作用力就越強 其離子晶體的熔 沸點就越高 如熔點 mgo mgcl2 nacl cscl 4 分子晶體 分子間作用力越大 物質(zhì)的熔 沸點越高 具有氫鍵的分子晶體熔 沸點反常的高 如h2o h2te h2se h2s 組成和結構相似的分子晶體 相對分子質(zhì)量越大 熔 沸點越高 如snh4 geh4 sih4 ch4 組成和結構不相似的物質(zhì) 相對分子質(zhì)量接近 分子的極性越大 其熔 沸點越高 如co n2 ch3oh ch3ch3 5 金屬晶體金屬離子半徑越小 電荷數(shù)越多 其金屬鍵越強 金屬熔 沸點就越高 如熔 沸點 na mg al 3 2012年武漢模擬 已知x y和z三種元素的原子序數(shù)之和等于48 x是有機物主要組成元素 x的一種1 1型氣態(tài)氫化物分子中既有 鍵又有 鍵 z是金屬元素 z的核電荷數(shù)小于28 且次外層有2個未成對電子 1 x在該氫化物中以 方式雜化 x和y形成的化合物的熔點應該 填 高于 或 低于 x氫化物的熔點 2 y在周期表中位于 z4 的核外電子排布式為 3 工業(yè)上利用zo2和碳酸鋇在熔融狀態(tài)下制取化合物m m可看做一種含氧酸鹽 經(jīng)x射線分析 m晶體的最小重復單位為正方體 如圖 邊長為4 03 10 10m 頂點位置為z4 所占 體心位置為ba2 所占 所有棱心位置為o2 所占 制備m的化學反應方程式是 z用元素符合表示 在m晶體中 ba2 的氧配位數(shù) ba2 周圍等距且最近的o2 的數(shù)目 為 晶體m密度的計算式為 g cm 3 z相對原子質(zhì)量為48 解析 有機物的主要組成元素x為碳元素 z元素次外層有兩個未成對電子且原子序數(shù)小于28 只能為過渡元素鈦 位于周期表中第四周期 b族 根據(jù)原子序數(shù)和為48 可推知y為20號元素鈣 1 x的該氫化物為乙炔 乙炔為直線形分子 碳原子以sp方式雜化 碳化鈣是離子化合物 熔點高于碳的氫化物 2 鈣元素在周期表中第四周期 a族 ti4 核外電子排布式為 1s22s22p63s23p6 3 用均攤法可以推出m的化學式為 答案 1 sp高于 2 第四周期 a族1s22s22p63s23p6 1 在寫基態(tài)原子的電子排布圖時 常出現(xiàn)以下錯誤 違反能量最低原理 違反泡利原理 違反洪特規(guī)則 違反洪特規(guī)則 2 當出現(xiàn)d軌道時 雖然電子按ns n 1 d np的順序填充 但在書寫電子排布式時 仍把 n 1 d放在ns前 如fe 1s22s22p63s23p63d64s2正確 fe 1s22s22p63s23p64s23d6錯誤 3 注意對比元素電子排布式 簡化電子排布式 元素外圍電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系 如fe的電子排布式 1s22s22p63s23p63d64s2 簡化電子排布式 ar 3d64s2 外圍電子排布式 3d64s2 4 同周期從左到右元素的第一電離能逐漸增大 但