物质结构讲义

高三化学复习讲义特克斯县高级中学1物质结构讲义1粒子间作用力（氢键、化学键、范德华力）【考试说明】1．认识化学键的含义，了解并掌握离子键、共价键的概念，能区分离子化合物和共价化合物2．能熟练运用电子式表示离子键、共价键以及离子化合物及共价物质的形成过程。3．了解键的极性和分子的极性。4．知道分子间作用力的含义，了解化学键和分子间作用力的区别。5．了解氢键的存在对物质性质的影响【知识梳理】考点1化学键1．定义。2．分类3.离子键、共价键和金属键的比较比较离子键共价键金属键概念分类成键粒子成键特点成键元素物质类型注意：(1)由金属元素与非金属元素形成的化学键不一定是离子键，如AlCl3是共价化合物。(2)由两种共价分子结合生成的化合物也不一定不是离子化合物。如：NH3＋HCl===NH4Cl。4.化学反应的本质反应物分子内和产物分子中思考：有化学键被破坏的变化一定是化学变化？课堂记录高三化学复习讲义特克斯县高级中学2考点2范德华力、氢键1.范德华力、氢键及共价键比较范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作又称分子间作用力由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力分类存在范围某些含强极性键氢化物的分子间(如HF、H2O、NH3)或含F、N、O及H的化合物中或分子间作用力双原子或多原子的分子或共价化合物和某些离子化合物特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性强度比较影响强度因素①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大对于A—H…B，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，键能越大成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定对物质性质的影响①影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点F2Cl2Br2I2，CF4CCl4CBr4分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2OH2S，HFHCl，NH3PH3①影响分子的稳定性②共价键键能越大，分子稳定性越强注意：①有氢键的分子间也有范德华力，但有范德华力的分子不一定有氢键。②一个氢原子只能形成一个氢键，这就是氢键的饱和性。③氢键影响物质的物理性质。考点3电子式和结构式的书写方法1．书写电子式及用电子式表示物质的形成过程课堂记录高三化学复习讲义特克斯县高级中学3(1)原子的电子式：(2)简单阳离子只用离子符号表示：(3)阴离子和复杂阳离子：(4)单质分子的电子式：(5)离子化合物的电子式：（6）共价化合物的电子式（7）用电子式表示物质的形成过程例1．写出下列物质的电子式N2CO2CHCl3HClOH2ONH3BF3H2O2Na2ONa2O2NaOHNH4ClMgCl22．结构式（1）含义（2）特点考点4离子化合物和共价化合物1.定义：（1）离子化合物（2）共价化合物2．判断方法（1）根据化学键的类型（2）根据化合物的类型例1.（2011四川高考）下列说法正确的是A.分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B.分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸C.含有金属离子的晶体一定是离子晶体D.元素的非金属型越强，其单质的活泼型一定越强课堂记录高三化学复习讲义特克斯县高级中学4物质结构讲义2原子结构与性质【考试说明】1.了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。2.了解元素、核素和同位素的含义。3.了解原子核外电子排布，认识原子核外电子的运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义。4．了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布。【知识梳理】考点1原子结构1.原子的构成2．原子的组成微粒间的基本关系(1)电性关系①原子中：质子数＝核电荷数＝核外电子数②阳离子中：质子数＝核外电子数＋电荷数③阴离子中：质子数＝核外电子数－电荷数(2)质量关系：质量数＝质子数＋中子数考点2元素、同位素与核素1.元素的概念2.同位素（1）概念常见的几种同位素：（2）特性：①同位素质量数不同，化学性质相同；天然同位素所占原子百分比一般不变；②同位素构成的化合物如H2O、D2O、T2O，物理性质不同但化学性质相同3.核素课堂记录高三化学复习讲义特克斯县高级中学5（1）概念（2）特性：不同的核素可能质子数相同，或中子数相同，或质量数相同，或各类数均不相同4.三者之间的关系（）例1.（2011·海南高考）13153I是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中13153I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关13153I的叙述中错误的是A．13153I的化学性质与12753I相同B．13153I的原子序数为53C．13153I的原子核外电子数为78D．13153I的原子核内中子数多于质子数考点3原子核外电子排布1.n值与电子层符号的关系电子层序数1234567……电子层符号KLMNOPQ……电子离核距离电子能量2.原子核外电子排布规律:(1)基本规律①原子核外电子总是先排能量最低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。即排满了K层才排L层，排满了L层才排M层。②原子核外每个电子层最多容纳2n2个电子。③原子最外层电子数不超过8个电子(K层为最外层不能超过2个电子)。④原子次外层电子数不超过18个电子(K层为次外层不能超过2个电子)。(2)能量最低原理原子核外电子的排布遵循使整个原子的能量处于最低状态。(3)泡利不相容原理每个轨道最多容纳自旋状态不同的电子。（4）洪特规则在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占的轨道，且自旋状态课堂记录高三化学复习讲义特克斯县高级中学6考点4能层、能级、原子轨道及构造原理1.能层、能级的符号和所能容纳的最多电子数关系2.能层(n)一二三四五六七符号KLMNOPQ能级………最多电子数……………2n2（）例2.列有关认识正确的是A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7B.各能层含有的电子数为2n2C.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束D.各能层含有的能级数为n-12.几个概念（1）能层(2)电子云(3)能级(4)原子轨道（5）构造原理（6）基态原子：处于状态的原子。当基态原子能量后，电子会跃迁到较高能及，变成原子。考点5原子核外电子排布及表示方法：1.原子或离子结构示意图2.电子排布式（1）基态原子排布式（2）基态离子排布式（3）价电子排布式（4）外围电子排布式（5）简化电子排布式例1.写出下列原子或离子的电子排布式。19K24Cr26Fe3+35Br29Cu25Mn2+3.轨道表示式例2.写出下列原子的轨道表示式。6C13Al课堂记录高三化学复习讲义特克斯县高级中学7物质结构讲义3分子结构和性质（1）【考试说明】1．了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的某些性质（对σ键和π键之间相对强弱的比较不作要求）。2．了解键的极性和分子的极性。3．了解“等电子原理”的含义，能结合实例说明“等电子原理”的应用【知识梳理】考点1共价键1．定义2．本质3．分类（1）根据共用电子对是否偏移（2）根据共用电子对数（3）根据电子云的重叠方式σ键π键成键方向电子云形状牢固程度键强度大，不易断裂键强度较小，容易断裂成键判断规律4．共价键的键参数概念意义键长分子中两个成键原子核间距离键长越短，化学键越强，形成的分子越稳定键能对于气态双原子分子AB，拆开1molA-B键所需的能量键能越大，化学键越强，越牢固，形成的分子越稳定键角键与键之间的夹角键角决定分子空间构型考点2极性分子与非极性分子1.非极性分子从整个分子看，分子里电荷分布是对称的。a．只由非极性键构成的同种元素的双原子分子：H2、Cl2、N2等；b．只由极性键构成，空间构型对称的多原子分子：CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4等；c．极性键非极性键都有的：CH2=CH2、CH≡CH、。2.极性分子整个分子电荷分布不对称。⑴不同元素的双原子分子如：HCl，HF等。⑵折线型分子，如H2O、H2S等。⑶三角锥形分子如NH3等。课堂记录高三化学复习讲义特克斯县高级中学83.判断极性分子的方法可以从分子空间构型是否对称，即分子中各键的空间排列是否对称，若对称，则正负电荷重心重合，分子为非极性分子，反之，是极性分子。（）例1．NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，其理由是A.NH3分子是极性分子B.NH3分子内三个N—H键的键长相等，键角相等C.NH3分子内三个N—H键的键长相等，3个键角都等于107°18′D.NH3分子内三个N—H键的键长相等，3个键角都等于120°（）例2．下列各组分子中，都属于极性键的非极性分子的是A.CO2、H2SB.CH4、C2H4C.Cl2、C2H2D.NH3、HCl考点3等电子原理1.含义相同、相同的具有相似化学键特征。2.等电子体的判断和利用（1）判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的分子为等电子体（2）运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相同，可运用来预测分子空间的构型和性质例3．1919年，1angmuir提出等电子原理：原子数相同、最外层电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：和；和。(2)此后，等电子原理又有发展。例如：由短周期元素组成的物质中，与NO2－互为等电子体的分子有：。例4．（1）AlN的晶体结构与单晶硅相似，在AlN晶体中，每个Al原子与个N原子相连，与N元素同主族的元素As位于元素周期表的第四周期，其基态原子的核外电子排布式为。(2)A元素的原子价电子排布为ns2np2，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元素原子的M电子层的p亚层中有3个未成对电子，D元素原子核外的M层中只有2对成对电子。①当n=2时，AB2属于______分子(填“极性”或“非极性”)。②若A元素的原子价电子排布为3s23p2，A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_________(用元素符号表示)（3）CaO晶胞如右图所示其中Ca2+的配位数为，CaO晶体和NaCl晶体的离子排布方式相同，CaO晶体的熔点高于NaCl晶体的熔点的主要原因是Ca2+O2-课堂记录高三化学复习讲义特克斯县高级中学9物质结构讲义4分子结构和性质（2）【考试说明】1．能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型2．了解简单配合物的成键情况【知识梳理】考点1价层电子对互斥理论（VSEPR）1.基本要点ABn型分子（离子）中中心原子A周围的价电子对的几何构型，主要取决于价电子对数（n），价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小。2.价电子对数=+3.中心原子的孤电子对数=例1.请你根据价层电子对互斥理论，写出下列分子的空间构型。CO2PCl3SO3SiCl4NH4+CO32-考点2杂化轨道理论1.SP（1）要点（2）典型实例2.SP2（1）要点（2）典型实例3.SP3（1）要点（2）典型实例4.杂化轨道的应用范围杂化轨道只应用于形成σ键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。5.判断中心原子的杂化类型的一般方法（1）中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1个叁键，则其中有2个π键，用去了2个P轨道，形成的是SP杂化；如果有1个双键则其中有1个π键，形成的是SP2杂化；如果全部是单键，则形成的是SP3杂化。（2）填充电子的空轨道一般不参与杂化，1对孤对电子占据1个杂化轨道。例2.判断下列分子或离子中,中心原子的杂化轨道类型NH4+NH3H2OCH2OSO2BeCl2CO2考点3配位键与配位化合物1.配位键一类特殊的共价键，共用电子对由一个原子单独提供。配位键的形成课堂记录高三化学复习讲义特克斯县高级中学10条件是一方有另一方有-如NH4+