【課件】高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題十四物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件

專題十四物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)核心素養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析考情預(yù)測(cè)

預(yù)計(jì)2022年高考仍會(huì)借助新科技、新能源為背景，圍繞某一主題考查原子核外電子排布式(圖)、電離能、電負(fù)性、σ鍵、π鍵、雜化方式、分子或離子的空間構(gòu)型(價(jià)層電子對(duì)互斥理論)、化學(xué)鍵及氫鍵、晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及微粒間作用力、晶體的熔、沸點(diǎn)比較及晶胞的計(jì)算，特別是對(duì)空間想象能力和計(jì)算能力的考查，是近幾年的考查重點(diǎn)，復(fù)習(xí)時(shí)加以重視!1、排布規(guī)律能量最低原理原子核外電子先占有能量最低的原子軌道泡利原理每個(gè)原子軌道中最多只能容納2個(gè)自旋狀態(tài)不同的電子洪特規(guī)則原子核外電子在能量相同的各個(gè)軌道上排布時(shí)，電子盡可能分占不同的原子軌道，且自旋狀態(tài)相同【注意】能量相同的原子軌道在全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時(shí)，體系能量較低，原子較穩(wěn)定?？挤?化學(xué)實(shí)驗(yàn)常識(shí)及基本操作判斷2、表示形式(1)核外電子排布式，如Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，可簡(jiǎn)化為[Ar]3d54s1。(2)價(jià)層電子排布式：如Fe：3d64s2。(3)電子排布圖又稱軌道表示式：如O：3、基態(tài)原子核外電子排布表示方法中的常見誤區(qū)(1)在寫基態(tài)原子的電子排布圖時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：①(違反能量最低原理)②(違反泡利原理)③(違反洪特規(guī)則)④(違反洪特規(guī)則)(2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，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(shí)，仍把(n-1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正確，F(xiàn)e：1s22s22p63s23p64s23d6錯(cuò)誤。(3)注意元素電子排布式、簡(jiǎn)化電子排布式、元素價(jià)電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Fe的電子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2；簡(jiǎn)化電子排布式：[Ar]3d64s2；價(jià)電子排布式：3d64s2。

(1)各區(qū)元素分布及價(jià)電子排布與性質(zhì)特點(diǎn)分區(qū)元素分布價(jià)電子排布元素性質(zhì)特點(diǎn)s區(qū)ⅠA、ⅡA族ns1~2除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應(yīng)p區(qū)ⅢA族~ⅦB族、0族ns2np1~6(He除外)通常是最外層電子參與反應(yīng)d區(qū)ⅢB族~ⅦB族、Ⅷ族(n-1)d1~9ns1~2(Pd除外)d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)ⅠB、ⅡB族(n-1)d10ns1~2金屬元素f區(qū)鑭系、錒系(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2考法2原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)（2）第一電離能的遞變規(guī)律①每個(gè)周期的第一種元素(氫和堿金屬)第一電離能最小，稀有氣體元素原子的第一電離能最大，同周期中從左到右元素的第一電離能呈增大的趨勢(shì)。②同主族元素原子的第一電離能從上到下逐漸減小。③同一周期中，第ⅡA族元素的第一電離能比第ⅢA族元素的第一電離能要大，第ⅤA族元素的第一電離能比第ⅥA族元素的第一電離能要大，這是因?yàn)榈冖駻族元素的最外層p軌道全空，第ⅤA族元素的最外層p軌道半滿，全空和半滿狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定。（3）電負(fù)性變化規(guī)律同一周期：從左到右，元素的電負(fù)性逐漸增大。同一主族：從上到下，元素的電負(fù)性逐漸減小。(1)(2)配位鍵：形成配位鍵的條件是成鍵原子一方(A)能夠提供孤電子對(duì)，另一方(B)具有能夠接受孤電子對(duì)的空軌道，可表示為A→B。配合物的組成特點(diǎn)考法3共價(jià)鍵

（3）σ鍵和π鍵的判斷方法共價(jià)單鍵全為σ鍵，雙鍵中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，三鍵中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。1．雜化軌道方法：判斷分子或離子中心原子的雜化軌道類型

①看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵。如果有1個(gè)三鍵，則其中有2個(gè)π鍵，用去了2個(gè)p軌道，則為sp雜化；如果有1個(gè)雙鍵則其中有1個(gè)π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(gòu)型結(jié)合價(jià)層電子對(duì)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(duì)孤電子對(duì)占據(jù)1個(gè)雜化軌道。如NH3為三角錐形，且有一對(duì)孤電子對(duì)，即4條雜化軌道應(yīng)呈四面體形，為sp3雜化?？挤?雜化軌道理論2．雜化軌道類型與分子構(gòu)型的關(guān)系雜化軌道類型雜化軌道數(shù)目分子構(gòu)型實(shí)例sp2直線形CO2、BeCl2sp23平面三角形BF3、BCl3、CH2Osp34等性雜化：正四面體CH4、CCl4不等性雜化：具體情況不同NH3(三角錐形)、H2S、H2O(Ⅴ形)

范德華力氫鍵共價(jià)鍵作用微粒分子H與N、O、F原子強(qiáng)度比較共價(jià)鍵＞氫鍵＞范德華力影響因素組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大形成氫鍵元素的電負(fù)性原子半徑對(duì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使熔、沸點(diǎn)升高，溶解度增大鍵能越大，穩(wěn)定性越強(qiáng)考法5分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)分子晶體原子晶體離子晶體金屬晶體構(gòu)成粒子分子原子陰、陽離子金屬陽離子、自由電子粒子間的相互作用范德華力共價(jià)鍵離子鍵金屬鍵硬度較小很大較大有大，有小熔、沸點(diǎn)較低很高一般較高有高，有低考法6晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子晶體原子晶體離子晶體金屬晶體溶解性相似相溶不溶于常見溶劑大多易溶于水等極性溶劑難溶于水，有些可與水發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)電性或?qū)嵝砸话悴粚?dǎo)電。溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電電和熱的良導(dǎo)體物質(zhì)類別及實(shí)例大多數(shù)非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、酸、非金屬氧化物（除SiO2）、絕大多數(shù)有機(jī)物部分非金屬單質(zhì)，部分非金屬化合物金屬氧化物、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽金屬單質(zhì)與合金

晶體類別的判斷方法(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間作用力判斷

由陰、陽離子形成離子鍵構(gòu)成的晶體為離子晶體；由原子形成的共價(jià)鍵構(gòu)成的晶體為原子晶體；由分子依靠分子間作用力形成的晶體為分子晶體；由金屬陽離子、自由電子以金屬鍵形成的晶體為金屬晶體。(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷

①活潑金屬氧化物和過氧化物(如K2O、Na2O2等)，強(qiáng)堿(如NaOH、KOH等)，絕大多數(shù)的鹽是離子晶體。

②部分非金屬單質(zhì)、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體是分子晶體。

③常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的化合物類原子晶體有SiC、SiO2、AlN等。

④金屬單質(zhì)、合金是金屬晶體。晶體類別的判斷方法

(3)依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷

不同類型晶體熔點(diǎn)大小的一般規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等熔點(diǎn)很高，銫等熔點(diǎn)很低。(4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷

①離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)均能導(dǎo)電。

②原子晶體一般為非導(dǎo)體。

③分子晶體為非導(dǎo)體，但分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水時(shí)，分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動(dòng)的離子，也能導(dǎo)電。

④金屬晶體是電的良導(dǎo)體。1．晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法考法7晶胞及組成微粒計(jì)算

熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目A．NaCl(含4個(gè)Na＋，4個(gè)Cl－)B．干冰(含4個(gè)CO2)C．CaF2(含4個(gè)Ca2＋，8個(gè)F－)D．金剛石(含8個(gè)C)E．體心立方(含2個(gè)原子)F．面心立方(含4個(gè)原子)2．晶胞求算（1）晶胞密度的計(jì)算（2）晶體微粒與M、ρ之間的關(guān)系若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒，則1mol晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg(M為微粒的相對(duì)原子質(zhì)量)；又1個(gè)晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3g(a3為晶胞的體積，a為晶胞邊長或微粒間距離)，則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3

NAg，因此有xM＝ρa(bǔ)3

NA。1、(2021·河北卷，17)KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學(xué)性能。我國科學(xué)工作者制備的超大KH2PO4晶體已應(yīng)用于大功率固體激光器，填補(bǔ)了國家戰(zhàn)略空白?；卮鹣铝袉栴}：（1）在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡(jiǎn)單離子中，核外電子排布相同的是_________（填離子符號(hào)）。（2）原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+1/2表示，與之相反的用-1/2表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對(duì)于基態(tài)的磷原子，其價(jià)電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為____________________。（3）已知有關(guān)氮、磷的單鍵和三鍵的鍵能（kJ·mol-1）如下表：從能量角度看，氮以N2、而白磷P4以（結(jié)構(gòu)式表示為

）形式存在的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1個(gè)N≡N鍵的鍵能大于3個(gè)N—N鍵的鍵能之和，因此氮以N2的形式存在，而6個(gè)P—P鍵的鍵能大于2個(gè)P≡P鍵的鍵能之和，因此P以P4形式存在。（4）已知KH2PO4是次磷酸的正鹽，H3PO2的結(jié)構(gòu)式為________，其中P采取______雜化方式。（5）與PO42-電子總數(shù)相同的等電子體的分子式為______________。（6）磷酸通過分子間脫水縮合形成多磷酸，如：如果有n個(gè)磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸，則相應(yīng)的酸根可寫為_________________。（7）分別用

表示H2PO4-和K+，KH2PO4晶體的四方晶胞如圖（a）所示，圖（b）、圖（c）分別顯示的是H2PO4-、K+在晶胞面xz、yz面上的位置：①若晶胞底邊的邊長均為apm，高為cpm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度為___

____g·cm-3（寫出表達(dá)式）。②晶胞在x軸方向的投影圖為______（填號(hào)）。BB2、(2021·湖南卷，18)硅、鍺（Ge）及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域。回答下列問題：（1）基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為________________________，晶體硅和碳化硅熔點(diǎn)較高的是____________（填化學(xué)式）；（2）硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4。①0℃時(shí)，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液態(tài)的是_______（填化學(xué)式），沸點(diǎn)依次升高的原因是________________________________________________________________________，氣態(tài)SiX4分子的空間構(gòu)型是_______。②SiCl4與N-甲基咪唑反應(yīng)可以得到M2+，其結(jié)構(gòu)如圖所示：N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為_______，H、C、N的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開______，1個(gè)M2+中含有_______個(gè)鍵；SiC正四面體N>C>H54（3）下圖是Mg、Ge、O三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。①已知化合物中Ge和O的原子個(gè)數(shù)比為1：4，圖中Z表示原子____（填元素符號(hào)），該化合物的化學(xué)式為____________；②已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm，則該晶體的密度______________g·cm-3（設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，用含a、b、c、NA的代數(shù)式表示）。O3、(2021·廣東卷，20)很多含巰基（—SH）的有機(jī)化合物是重金屬元素汞的解毒劑。例如，解毒劑化合物Ⅰ可與氧化汞生成化合物Ⅱ。（1）基態(tài)硫原子價(jià)電子排布式為_________。（2）H2S、CH4、H2O的沸點(diǎn)由高到低順序?yàn)開________________________。（3）汞的原子序數(shù)為80，位于元素周期表第_________周期第ⅡB族。（4）化合物Ⅲ也是一種汞解毒劑?；衔铫羰且环N強(qiáng)酸。下列說法正確的有_________。