物质结构与性质（期中复习课件）高二化学下学期苏教版

物质结构与性质 选择性必修2 考点串讲 举一反三 要点精讲 典例分析 思维导图 目 录 CONTENTS 1 原子结构与元素的推断 2 微粒间作用力与物质性质 3 有关晶体的计算 4 分子空间结构与物质性质 5 配合物的形成和应用 01 原子结构与元素的推断 模板来自于：第一PPT https:/// 3 (1)核外电子排布式： ①书写原子的电子排布式时，应按照电子层的顺序书写，如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，而不是1s22s22p63s23p64s23d6。 ②书写离子的电子排布式时，先失去最外层电子，再失去内层电子，如Fe2+的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d6，Fe3+的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5。 1．原子（离子）核外电子排布的表示方法 要点精讲 4 (2)外围电子（价电子）排布式： ①主族元素原子最外层电子排布式即为外围电子排布式。如溴的外围电子排布式为4s24p5。 ②第4周期的过渡元素原子次外层电子常常参与成键，其外围电子包括3d轨道上的电子。如铬的外围电子排布式为3d54s1。 要点精讲 5 (3)轨道表示式（价层电子排布图） ①轨道表示式不仅能表示出原子的核外电子排布的电子层、能级和原子轨道，还能表示出这些电子的自旋状态。 ②原子（离子）有多少个电子，就有多少种电子运动状态。如S原子有16种电子运动状态。 ③原子（离子）的电子空间运动状态指电子占据的原子轨道数。如Al原子电子占据了7个原则轨道，故Al原子的电子空间运动状态有7种。 要点精讲 6 (1)电离能数值大小规律 ①同周期元素第一电离能呈现增大的趋势，第ⅡA族和第ⅤA族元素会出现反常变化，通常同周期第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比与它左右相邻的两种元素的第一电离能都大。 ②同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小。 2．电离能和电负性 要点精讲 7 (2)电负性的变化规律 ①一般来说，除稀有气体元素外，同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大，非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱。 ②同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。 ③主族元素中，电负性最大的元素为位于元素周期表右上角的氟。 要点精讲 8 3．元素的推断 (1)元素推断的一般思路 要点精讲 9 (2)同周期、同主族元素的原子结构与性质递变规律   同周期主族元素(从左→右) 同主族元素(从上→下) 最外层电子数 从1递增到7(第一周期除外) 相同 主要化合价 最高化合价由＋1→＋7(O和F特殊) 非金属元素最低化合价的绝对值＝8－族序数 最高化合价＝主族的族序数(O和F特殊)，非金属元素的最低化合价相同 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 要点精讲 10 (2)同周期、同主族元素的原子结构与性质递变规律   同周期主族元素(从左→右) 同主族元素(从上→下) 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱 第一电离能 总体呈增大趋势 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 要点精讲 11 (3)元素“位—构—性”之间的关系 要点精讲 12 【典例1】按要求填空。 (1)下列微粒基态的电子排布中未成对电子数最多的是________(填字母)。 a．N3－　　b．Fe3＋　　c．Cu　　d．Cr　　e．C (2)与铜同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与铜原子相同的元素有________种。 (3)基态铬原子的外围电子排布式是________________________，这样排布使整个体系能量降低，原因是_____________________________________________________________。 (4)基态砷原子的外围电子排布式为____________，其原子核外有________个电子层，________个原子轨道，其原子轨道达到全充满状态的个数是________，与其同周期元素基态原子与砷原子未成对电子数相同的元素还有________种。 (5)短周期元素中，原子处于基态时具有1个未成对电子的元素共有________种。 答案　(1)d　(2)4　(3)3d54s1　3d轨道和4s轨道上的电子均为半充满稳定结构 (4)4s24p3　4　18　15　2　(5)7 典例精析 13 【典例2】 X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子总数与电子层数相同，Y、Z、M同周期且相邻，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍。Z与其同主族的短周期元素可形成常见气体甲。X、Y、Z 3种元素可形成化合物乙。下列说法不正确的是(　　) A．原子半径：W>Y>Z>M>X B．化合物乙是一种酸 C．电负性：M>Z>Y>W D．X分别与Y、Z、M、W形成的常见化合物中，稳定性最好的是XM B 典例精析 14 【变式1】下列各组元素性质的叙述中，正确的是(　　) A．第一电离能：C<O<N<F B．电负性：C<O<N<F C．最高正化合价：C<N<O<F D．原子半径：O>F>Na>Mg A 举一反三 15 【变式2】下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中正确的是(　　) A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能 B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同 C．p能级未成对电子最多的是W元素 D．Z元素是电负性最大的元素 C 举一反三 16 02 微粒间作用力与物质性质 模板来自于：第一PPT https:/// 17 1．常见晶体的结构分析 (1)共价晶体 要点精讲 18 (2)分子晶体 要点精讲 19 (3)离子晶体 要点精讲 20 2．4种类型典型晶体的比较 晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体 共价晶体 构成微粒 分子 阴、阳离子 金属离子、自由电子 原子 微粒间作用力 范德华力(少数有氢键) 离子键 金属键 共价键 性 质 熔、沸点 较低 较高 一般较高 很高 硬度 小 略硬而脆 一般较大 很大 溶解性 相似相溶 多数溶于水 不溶，有些与水反应 不溶 导电性 固态、液态均不导电，部分溶于水时导电 固态时不导电，熔融时导电，能溶于水的溶于水时导电 固态、熔融态时导电 一般不导电 作用力大小规律 组成和结构相似的分子，相对分子质量大的范德华力大 离子所带电荷数多、半径小的离子键强 金属原子的外围电子数多、半径小的金属离子与自由电子间的作用力强 共价键键长短、原子半径小的共价键稳定 要点精讲 21 3．晶体熔、沸点高低的比较 (1)不同类型晶体的熔、沸点比较 一般共价晶体的熔、沸点最高，分子晶体的熔、沸点最低。离子晶体和金属晶体要根据物质构成粒子间的作用力大小判断，但一般介于上述两者之间。如SiO2>NaCl>干冰。 有的离子晶体熔点很高，如MgO。 有的金属晶体的熔点很高，如W、Cr等，有的金属晶体的熔点很低，如汞、Na、K等。 要点精讲 22 (2)同类晶体的熔沸点比较 ①离子晶体： 一般地，化学组成、结构相似的晶体，离子所带电荷越多、半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。 ②共价晶体： 共价晶体结构相似时，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔、沸点越高。 ③金属晶体： 金属晶体的核电荷数越多，原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强，熔、沸点越高。 一般合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。 要点精讲 23 ④分子晶体： 先看是否有氢键形成，若形成分子间氢键，熔、沸点升高，若形成分子内氢键，则熔、沸点降低。 对于分子晶体，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，晶体的熔、沸点越高。 组成相似且相对分子质量相近的物质，分子的电荷分布越不均匀，范德华力越大，其熔、沸点就越高。 在同分异构体中，一般来说，支链越多，熔、沸点就越低。 要点精讲 24 4．氢键对物质性质的影响 (1)含有分子间氢键的物质具有较高的熔点、沸点。如氟化氢的熔、沸点比氯化氢高。 (2)含有分子间氢键的液体一般黏度比较大。如甘油、硫酸等。 (3)分子间氢键的存在使溶质在水中的溶解度比较大。如氨极易溶于水，乙醇和水能以任意比互溶等。 (4)含有分子内氢键的物质具有较低的熔、沸点。如：对羟基苯甲醛的熔点高于邻羟基苯甲醛。 (5)对物质密度的影响：氢键的存在会使某些物质的密度反常，如水的密度比冰的密度大。 要点精讲 25 【典例1】下列叙述正确的是(　　) A．熔、沸点由高到低的顺序：AsH3>PH3>NH3 B．熔、沸点由高到低的顺序：硅>金刚石>NaCl>I2 C．某物质熔点 1 067 ℃，易溶于水，其水溶液和熔融态均能导电，其晶体一定为离子晶体 D．硫磺与金刚石晶体熔化时，所克服的微粒间相互作用相同 C 典例精析 26 【典例2】(1)苯胺( )的晶体类型是________。苯胺与甲苯( )的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0 ℃)、沸点(110.6 ℃)，原因是________________________________。 (2)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于______晶体。 (3)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示： ①在石墨烯晶体中，每个C原子连接________个六元环，每个六元环占有________个C原子。 ②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接________个六元环，六元环中最多有________个C原子在同一平面。 答案　(1)分子晶体　苯胺分子之间存在氢键　(2)分子　(3)①3　2　②12　4 典例精析 27 【变式1】甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是(　　) A．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子 B．晶体中1个CH4分子有12个紧邻的CH4分子 C．甲烷晶体熔化时需克服共价键 D．1个甲烷晶胞中含有8个CH4分子 B 举一反三 28 【变式2】下列有关共价晶体的叙述不正确的是(　　) A．金刚石和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体结构 B．含1 mol C的金刚石中C—C键数目是4NA，1 mol SiO2晶体中Si—O键数目是2NA C．金刚石和二氧化硅在熔化时，晶体中的共价键会断裂 D．SiO2晶体是共价晶体，所以晶体中不存在分子，SiO2不是它的分子式 B 举一反三 29 【变式3】美国《科学》杂志曾报道：在40 GPa的高压下，用激光加热到1 800 K，人们成功制得了共价晶体CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是(　　) A．该共价晶体中含有极性键 B．该共价晶体易汽化，可用作制冷材料 C．该共价晶体有很高的熔、沸点 D．该共价晶体的硬度大，可用作耐磨材料 B 举一反三 03 有关晶体的计算 模板来自于：第一PPT https:/// 31 1．晶体密度计算 (1)思维流程 要点精讲 32 (2)计算公式 要点精讲 33 2．晶体中原子间距离和晶胞参数计算 (1)思维流程 根据密度求晶胞中原子之间的距离时，可首先由密度计算出晶胞体积(晶胞质量由晶胞含有的微粒数计算)，再根据晶胞结构判断微粒间距与棱长的关系。 (2)立方晶胞参数a计算公式 要点精讲 34 3．晶体中原子空间利用率计算 (1)思维流程 空间利用率是指构成晶体的原子在整个晶体空间中所占有的体积百分比，首先分析晶胞中原子个数和原子半径，计算出晶胞中所有原子的体积，其次根据立体几何知识计算出晶胞的棱长，再计算出晶胞的体积，即可顺利解答此类问题。 (2)计算公式 要点精讲 35 B 典例精析 36 C 典例精析 37 B 举一反三 举一反三 04 分子空间结构与物质性质 模板来自于：第一PPT https:/// 40 1．分子的空间结构 (1)分子(或离子)空间结构的判断 价电子对数 杂化类型 配位原子数 孤电子对数 价层电子对互斥模型 分子(或离子)空间结构 实例 2 sp 2 0 直线形 直线形 BeCl2、CO2、HCN 3 sp2 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3、SO3、CO32-、NO3- 2 1 V形 SnBr2、SO2、NO2- 4 sp3 4 0 四面体形 正四面体形 CH4、SO42-、NH4+ 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 要点精讲 41 (2)键角大小的比较方法 ①中心原子杂化类型不同的粒子，键角大小：sp杂化＞sp2杂化＞sp3杂化。 ②中心原子杂化方式相同的粒子，孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小。 ③中心原子杂化方式相同且孤电子对数也相同，中心原子的电负性越大，键角越大。 (4)中心原子相同，且中心原子的杂化方式和孤电子对数也相同，配位原子电负性越大，键角越小。 (5)同一粒子中不同共价键的键角，由于斥力：双键间＞双键与单键间＞单键间，则键角大小不同。如甲醛中： ，键角：α＞β。 要点精讲 42 2．分子的极性 手性分子 (1) 分子极性的判断方法 ①只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子。 ②含有极性键的双原子分子都是极性分子。 ③含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的是极性分子。 (2)手性分子的判断 有机物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。如果1个碳原子所连接的4个原子或基团各不相同，那么该碳原子为手性碳原子，用*C来表示。 要点精讲 43 【典例1】下列说法正确的是(　　) A．CH2Cl2分子的空间结构为正四面体形 B．H2O分子中氧原子的杂化轨道类型为sp2，分子的空间结构为V形 C．CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp，分子的空间结构为直线形 D．SO32-的空间结构为平面三角形 C 典例精析 44 【典例2】CSe2与CO2结构相似，CSe2分子内σ键与π键个数之比为________。CSe2首次是由H2Se与CCl4反应后制取的，CSe2分子内的键角________(填“大于”“等于”或“小于”，下同)H2Se分子内的键角。H—Se—H键角________AsH3分子内的H—As—H键角。 答案　1∶1　大于　小于 典例精析 【典例3】下列关于丙氨酸的说法正确的是(　　) A．Ⅰ和Ⅱ的结构和性质完全不同 B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，具有不同的分子极性 C．Ⅰ和Ⅱ都属于非极性分子 D．Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类与数目完全相同 D 典例精析 46 【变式1】用分子结构的知识推测，下列说法正确的是(　　) A．CO2、BeCl2互为等电子体，分子均为直线形 B．Na2CO3中，阴离子空间结构为平面三角形，C原子的杂化方式为sp3 C．根据价层电子对互斥模型，SO2与H2O均呈V形，中心原子价电子对数相等 D．三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体( )两种存在形式，两种形式中S原子的杂化轨道类型相同 A 举一反三 【变式2】实验测得BH3为平面三角形(键角均为120°)，NH3为三角锥形(键角为107°18′)，已知电子数相同的微粒具有相似的结构。由此推断：①甲基，②甲基碳正离子(CH3+)，③甲基碳负离子(CH3-)的键角相对大小顺序为(　　) A．②＞①＞③ B．①＞②＞③ C．③＞①＞② D．①＝②＝③ A 举一反三 05 配合物的形成和应用 模板来自于：第一PPT https:/// 49 1．配合物的结构特点 (1)配合物整体(包括内界和外界)显电中性，外界离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。如K3[Fe(CN)6]，外界总电荷数为+3，内界为-3，又知CN-为-1价，中心原子Fe为+3价。 (2)一个中心原子(离子)可同时结合多种配位体。如，配位体是H2O和Cl-，配位数为6。 (3)配合物的内界不仅可为阳离子、阴离子，还可以是中性分子。如K3[Fe(CN)6]，内界为[Fe(CN)6]3-，Fe(CO)5为电中性，没有外界。 要点精讲 50 (4)对于具有内外界的配合物，中心原子和配位体通过配位键结合，一般很难发生解离；内、外界之间以离子键结合，在水溶液中较易电离。 可以通过实验方法确定有些配合物的内界和外界，如[Co(NH3)5Cl]Cl2，由于外界的Cl-易电离，可以通过实验测定外界含有的Cl-个数，从而确定配合物的化学式。 (5)配位键是一种特殊的共价键，具有饱和性和方向性。 要点精讲 51 (1)由内界和外界构成的配合物在水中是完全电离的。 (2)配合物的内界具有一定的稳定性，配位键越强，配合物越稳定。 (3)当作为中心原子的离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。 2．配合物的性质 要点精讲 52 【典例1】下列过程与配合物无关的是(　　) A．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液出现血红色 B．用Na2S2O3溶液溶解照相底片上没有感光的AgBr C．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色加深 D．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先出现白色沉淀，继而沉淀消失 C 典例精析 53 【典例2】普鲁士蓝的化学式为Fe4[Fe(CN)6]3，下列说法正确的是(　　) A．该物质中Fe2＋与Fe3＋数目之比为4∶3 B．1 mol该物质中含σ键数目为18NA C．该物质中只存在共价键和配位键，不存在离子键 D．Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5 B 典例精析 54 【变式1】在碱性溶液中，Cu2＋可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O＞N＞C＞H B．该配离子中铜离子的配位数是4，配位原子是N和O C．基态Cu原子的外围电子排布式是3d104s1 D．该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O D 举一反三 【变式2】配位化合物在生产生活中有重要应用，请根据要求回答下列问题： (1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]－生成，则[Al(OH)4]－中存在________(填序号)。 a．共价键 b．非极性键 c．配位键 d．σ键 e．π键 (2)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，已知Co3＋的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，则无明显现象。则第一种配合物的结构可表示为_________，第二种配合物的结构可表示为________。 若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，则产生的现象是_______________________。(提示：TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2。) 答案　(1)acd (2)[CoBr(NH3)5]SO4 [Co(SO4)(NH3)5]Br　生成淡黄色沉淀 举一反三 https://www.zxxk.com/docpack/3469117.html 点击下方链接，使用配套考点清单和考题猜想 THANKS $$