内容正文:
物质结构与性质
Cl-
Na+
专题01原子结构与元素性质
考点01 原子核外电子的运动
考点02 元素性质的递变规律
专题02微粒间作用力与物质性质
考点01 金属键金属晶体
考点02 离子键离子晶体
考点03 共价键共价晶体
考点04分子间作用力分子晶体
考点05 混合型晶体晶体的个性与共性
专题03分子空间结构与物质性质
考点01 分子的空间结构
考点02 配合物的形成和应用
专题01
原子结构与元素性质
量子力学模型
(1926~)
电子在核外空间
的运动用概率
云描述
道尔顿模型
(1803)
原子是不可再分 的实心球体
汤姆孙模型 卢瑟福模型 玻尔模型
(1904) (1911) (1913)
原子有一个很小的
带正电的核,电子在
核外空间运动
原子是带正电的
球体,电子镶嵌其中
电子在核外空间 沿固定轨道运动
1. 原子结构模型的演变
· 实心球模型(道尔顿):原子不可分
● 葡萄干面包模型(汤姆生):发现电子
· 有核模型(卢瑟福):
α粒子散射 → 原子核集中质量
● 玻尔模型(1913):
· 电子在稳定轨道运动,不吸/放能
· 轨道能量量子化
· 电子跃迁 → 吸收/发射光子 (能量差决定波长) 实心球模型
(道尔顿)
原子不可分
原子结构模型演变图示
葡萄干面包模型 有核模型 玻尔模型
(汤姆生) (卢瑟福) (1913)
n=3
-n=2
n= 1
MW
发现电子 α粒子散射 → · 稳定轨道,不吸/放能
原子核集中质量 · 轨道能量量子化
· 电子跃迁→吸收/发射光子
(能量差决定波长)
考点01 原子核外电子的运动(一)
1803年 1897年
道尔顿提出 汤姆生提出
实心球模型 葡萄干面包模型
一、人类对原子结构的认识
1911年
卢瑟福提出 有核模型
1913年
玻尔提出 玻尔模型
2. 现代量子力学模型
· 基态电子:球形区域,近核概率大
· 电子云:描述电子出现机会大小图形
· 电子云轮廊图 :电子在原子核外空间运动的主要区域(90%概率空间)
二、原子核外电子的运动特征
1. 电子层 (K,L,M. … ) :离核由近到远,
能量由低到高。
2. 原子轨道:
· 形状:s (球形)、 p (纺锤形)、d,f
· 表示:1s,2p 等
· 轨道数: s=1,p=3,d=5,f=7
· 容纳电子:2,6,10,14
轨道类型 轨道形状 延伸方向 轨道数 最多容纳电子数
S 球形 1 1 2
p 纺锤形 3 3 6
d 复杂形状 5 5 10
f 复杂形状 7 7 14
考点01 原子核外电子的运动(二)
氢原子电子云轮廊图
【归纳小结】
轨道类型数= n
轨 道 数 = n²
s/p/d/ f轨道数:1/3/5/7
每轨道最多2电子
每层最多 2n² 电子
↓自旋向下
用 一 表示
● 同层:
ns< np< nd< nf
● 同型:
2p < 3p <4p
●同轨道:
2px=2py=2pZ
考点01 原子核外电子的运动(三)
电子的自旋运动:
和↓两种状态
个自旋向上
用 + 表示
原子轨道能量高低
4s
3s.
2s
能量
低
高
3
能量最低原理
电子总是尽先排布在能量最低 的轨道上。
泡利不相容原理
每个轨道最多容纳2个电子, 且自旋方向相反。
洪特规则
电子尽可能分占在不同的原子轨道上,且自旋状态相同。
能量顺序
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→ ..
1s
2s 2p
3 s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6 s 6p 6d 6f
考点01 原子核外电子的运动(四)
● Cr ( 铬 ,Z=24)
半满稳定,能量更低
[Ar]3d⁵ 4s¹
● Cu ( 铜 ,Z=29)
全满稳定,能量更低
[Ar]3d¹⁰4s¹
构造原理能级图 (箭头表示填充顺序)
【特别提醒】
三、原子核外电子的排布
★ 洪特规则
特例说明
轨道 p 轨道 d c轨道 轨道
1.构造原理
能量
低
能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时,体系的能量较低,原子较稳定。
例如Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,3d和4s轨道均为半充满状态,原子较为稳定;又如Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104S1,3d轨道为全充满,4s轨道为半充满状态,原子较为稳定。
· 轨道表示式: Na 原子
2. 电子排布表示方法
· 电子排布式:如 N: 1s²2s²2p⁵
· 简化式: [Ne]3s²3p⁴ (S)
· 外围电子式:O: 2s²2p⁴
· 轨道表示式:如左图Na 原子
Na ( 钠)原子核外电子排布:1s²2s²2p⁶3s¹
电子数:11
· 基态原子:处于最低能量状态的原子。
· 激发态原子:基态原子吸收能量后,电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道上,
高能级
低能级
特点:明亮的彩色谱线 放出光子
(发光)
考点01 原子核外电子的运动(五)
某些金属或其化合物在火焰上灼烧时,使火焰呈现特殊颜色,
本质上是电子回落时放出的光 (发射光谱)。
2.电子排布表示方法
焰色反应 =发射光谱
五、原子光谱与光谱分析
吸收光谱(电子跃迁吸光)
发射光谱(电子回落放光)
特点:连续光谱中出现暗线
高能级
低能级
电子在能级间的跃迁是产生原子光谱的根本原因。
发射光谱图(示意)
吸收光谱图(示意)
一、原子核外电子排布的周期性
1.最外层电子:1→8周期性变化
2、周期划分:周期数=电子层数
3 、族划分:·主族:外围电子数=族序数(I A~VIA)
· 副族:如Sc(ⅢB):3d¹4s²
主族元素外围电子排布(第一至七周期)
族序数 I A IIA ⅢA IVA VA VIA VIIA VIA
最外层 电子排布 ns¹ ns² ns²np¹ ns²np² ns²np³ ns²np⁴ ns²np⁵ ns²np⁶
(He为1s²)
考点02 元素性质的递变规律(一)
ds区
包含元素:
第 I B 、II B族中
部分元素(如Cu,Ag,Au)
f 区
包含族别:
镧系(57~71号) 锕系(89~103号)
d区
包含族别:
ⅢB~ Ⅱ B族
(共10个副族)
p 区
包含族别:
Ⅲ A~VIA 族
(共6个主族)
s区
包含族别:
I A、 ⅡA族
(含H、He)
18
4、元素分区: s/p/d/ds/f区(图示右图)
全满结构稳定——Mg(3s²)
破坏稳定结构, 需更多能量
因此: IA>ⅢA (如 Mg>Al)
半满结构稳定——P(3p³)
半满结构 破坏稳定结构,
稳定 需更多能量
因此:VA>VIA ( 如 P>S)
Al+ Al²+ AI³+
1s²2s²2p⁸3s² 1s²2s²2p²3s¹ 1s²2s²2p⁶
失去1个电子 失去第2个电子 失去第3个电子
I₃≪1₄ 出现突跃
应用2:判断化合价( Mg→+2)
Mg 的第一、二电离能较小,第三电离能
显著增大(l₂≪I₃), 说明易失去2个电子形成稳定的Mg²+, 因此化合价主要为+2。
应用1:判断电子层结构 (Al: I₃《14) ——电离能突跃
第一电离能 第二电离能 第三电离能
第四电离能
I₁ =577. 5 l₂ =1816.7 I₃ =2744.8 I₄ =11577.1
● 规律:
· 同主族↓ : I₁ 减小
· 同周期→ : I₁ 增大( 但IIA>ⅢA,VA>VA)
元素性质的递变规律(二)
电离能的周期性变化
● 应用:
· 判断电子层结构:Al:I3≪I4
· 判断化合价 ( Mg→+2)
● 原因:
全空、半充满和全充满结构稳定
第一电离能的周期性图
原因:全空、半充满和全充满稳定
M(g)-e- → M+(g) 所需最低能量
第四次需破坏内层(2p电子), 能量大幅增加
CNO F Ne NaMg AISiPS Cl Ar K CaScTiVCrMnFeCoNiCuZn
前三次电离能较小,逐个失去最外层电子(3p¹,3s²)
考点02
二、第一
Al
1s²2s²2p⁶3s²3p¹
Al⁴+
1s²2s²2p³
全满结构 稳定
第 一 电 脏 几 / ( k · m o 1 … )
●定义:
Mg: 3s²
Be B
Li
3S1
I1
P: 3p3
P+: 3p2
三、电负性的周期性变化
定义:原子在化合物中吸引电子能力的标度(F=4.0 )
规律:
● 同周期→ : 电负性增大
● 同主族↓: 电负性减小
金属性/非金属性:
金属<1.8
非金属>1.8
化合价正负:
键型判断:
Na+…CI △x>1.7→ 离子键
△x< 1.7 → 共价键
电负性1.8为金属性与非金属性的经验分界线:
电负性<1.8的元素通常表现为金属性;电负性 > 1.8 的元素通常表现为非金属性。
考点02 元素性质的递变规律(三)
小 大
(电负性)
同周期( → )电负性增大 最大4 .0
1.8分界线说明
应用:
同 主
族 )-1 电 俭 燕 小
专题02
微粒间作用力与物质性质
离子晶体
金属晶体
熔沸点比较(主要受金属键强弱影响)
同周期(从左 → 右) 原子半径减小,自由电子数增多,金属键增强
熔沸点:
例:Na<Mg<Al<Si (金属键更强)< P(非金属)
未受外力
滑动方向
受外力后
受外力时,金属原子层发生
相对滑动,自由电子仍将
各属子层维系在一起。
· 无饱和性
金属离子
自由电子
(电子海)
原子半径增大,自由电子数相近,金属键减弱
熔沸点:
例:Li>Na>K>Rb>Cs
考点01 金属键金属晶体( 一)
自由电子在运动中与金属离子
频繁碰撞,将能量从高温端
传递到低温端。
一 、金属键与金属特性
1. 金属键
金属离子 + 自由电子 → 强烈电性作用 自由电子定向移动
2. 金属特性
导电性
在外加电场作用下,
自由电子定向移动形成电流。
· 无方向性
金属键模型示意图
延展性
原子之间发生相对滑动
金属键强度个 熔沸点个
导热性
电子碰撞传能
自由电子数个
电子海密度增大
原子半径↓
原子间距减小
同主族(从上 → 下)
低温
(海端)
高温
( 热端)
影响因素
低
堆积类型 晶胞模型 晶胞中原子数 配位数
简单立方 1 6
体心立方 2 8
面心立方 4 12
六方堆积 6 12
合金性能对比
硬度
纯金属 合金
硬度较低 硬度提高
熔点
纯金属
熔点较高
1. 堆积方式:
· 简单立方(配位数6)
· 体心立方(8)
· 面心立方(12)
· 六方堆积(12)
2. 合金:硬度↑ ,熔点↓
考点01 金属键金属晶体(二)
· 晶体:规则排列,固定熔点
· 晶胞:基本重复单位
简单立方 体心立方 面心立方
二、晶体常识
三、金属晶体
六方堆积
熔点降低
合金
考点01 金属键金属晶体(三)
② 空间利用率:
◆简单立方:52%
◆体心立方:68%
◆面心立方: 74%
体心立方堆积
a
原子接触方式:体对角线相切
紧密堆积效率: 面 心 = 六 方 > 体 心 > 简 单
原子数:
原子体积:
晶胞体积:
=
空间利用率:
原子数:
原子体积:
晶胞体积:
空间利用率:
52%
a
四、关于晶体的计算
原子数:
原子体积:
晶胞体积:
a
原子接触方式:沿棱相切
密度公式:
面对角线: √2a=4r
体对角线: √3a=4r
简单立方堆积
棱长:a=2r
面心立方堆积
原子接触方式:面对角线相切
空间利用率:
a
= ×100%= 68%
离子键: 阴、阳离子静电作用
一无方向性、无饱和性
离子化合物:
· 含离子键(可能兼有共价键,如NH₄ CI)
· 成键元素的电负性差: >1.7
成键条件:成键元素的原子得、失电子的能力差别较大
考点02 离子键离子晶体( 一)
● NaCl的电子式
Na
● MgCl₂的电子式
盐
由金属阳离子(或NH₄+) 和酸根阴离子组成
如:NaCl、K₂SO₄、NH₄CI
氧化物
由金属阳离子和氧离子 (O²-) 组成
如 :Na₂ O 、CaO 、MgO
碱
由金属阳离子和氢氧根 阴离子 (OH- ) 组成
如:NaOH 、Ca(OH)₂
常见离子化合物
3. 电子式书写
3
项目 NaCl型(岩盐结构) CsCl型
结构示意图
配位数(配位数目) 6(每个离子周围) 8(每个离子周围)
晶胞中离子数 4Na+、4Cl- 1Cs+、1Cl-
离子半径比(参考) 0.414≤r./r_≤0.732 r./r_ ≥0.732
典型物质 NaCl、KCI、MgO等 CsCl、CsBr、Csl等
离子半径r
r 减小
离子电荷数|z|
电荷数增大
晶格能U 增大
熔点升高、硬度增大
晶格能U:
·定义:1mol 晶体→气态离子吸能
· 影响:r ↓, 电荷个→ U 个 → 燎点个、硬度↑
二、离子晶体
结构特点:
阴/阳离子规则排列,无分子
定义:
1 mol 离子晶体完全分解为 气态离子所吸收的能量
配位环境:每个Cs+周围有8个等距的Cl-,每个CI-周围有8个等 距 的 Cs+
物理性质:
高熔沸点、硬、固态不导电、能溶于水
考点02 离子键离子晶体(二)
配位环境:每个Na+ 周围有6个等距的Cl-
每个CI- 周围有6 个等距的 Na+
晶格能U 的影响因素
NaCl 型(岩盐结构)
、常见结构:
CsCl型
比较项 σ键(sigma键) π键(pi键)
形成方式 头碰头重叠 肩井肩重叠
电子云分布 沿键轴对称分布 在键轴两侧分布
成键强度 强 弱
对称性 轴对称(有) 轴对称(无)
存在类型 单键全部是σ键 双 键 、三键中含有π键
示例 H-H、Cl-Cl C-C中一个π键
3. 极性键 vs 非极性键:
· 同种元素 → 非极性 H——H 非极性键
(电负性相同,电子平均分布)
· 不 同 元 素 → 极 性 (电负性差个 → 极性个)
极性键
(电负性不同,电子向电负性大的一方偏移)
③能量降低
H₂ 分子的形成过程
篮↑
成键后能量降低 体系更稳定
H H
反应过程
π键(pi键)
肩井肩 π键
A
电子云在键轴两侧肩并肩重叠
· 肩并肩重叠
· 电子云在键轴两侧分布
·成键强度较小,稳定性较差
· 双键、三键中含有π键
考点03 共价键共价晶体(一)
B B
电子云沿两核连线对称重叠
一 、共价键的形成
1. 概念:共用电子对
2. 本质:轨道重叠,电子云密度个,能量↓
3. 特征:饱和性、方向性 ( s-s 键无方向)
· 头碰头重叠
· 电子云沿键轴对称
·成键强度大,稳定
· 单键全部是σ键
二、共价键类型
1 . σ键 vs π键:
H · ·H
两个H原子,各有一个1s电 子
2 . 共价键类型对比
电子云重叠塆强,电子云密度↑
( 以s-s 成键为例)
σ 键( sigma键 )
原子核靠近,电子云开始重叠
形成稳定的H₂ 分子
① 原子轨道
σ 键
0 疆
③轨道重叠
②轨道靠近
④ 形成σ键
H
H
3 反应热
(kJ/mol)
·△H : 反应热 (kJ/mol)
·∑ E(反应物键能):断开反应物中所有化学键所需的总能量
· ∑ E(生成物键能):形成生成物中所有化学键所释放的
△H<0: 放热反应
△H>0: 吸热反应
键长:核间距
· 定义:形成共价键的两个原子核之间 的平均距离。
键长↓ → 键能
键长 ( pm)
三 、 键 参 数
① 键能:断键吸能 (kJ/mol)
· 定义:气态时,1 mol 某共价键完全断裂 所需要吸收的能量。
键能 → 键越稳定
稳定性示例
N≡N键能大
N₂ ( 很稳定)
3. 配位键:孤电子对→空轨道(如 NH₄+)
氮原子的孤电子对
进入氡离子的空轨道,
形成配位键 ( N→ H )
考点03 共价键共价晶体(二)
NH₃ (氨) 空轨道
孤电子对 (无电子)
键长越短,原子间作用越强,键越稳定
H-F 键 能 大
( 很稳定)
NH₄⁺ (铵根离子)
H
H
十
H
1. 概念:原子通过共价键形成空间网状
2.常见:金刚石、SiO ₂ 、SiC
3. 性质:高熔点、高硬度、不导电、难溶
4. 结构:
● 金刚石: C 配位数4,6元环,
C:C-C= 1:2
● SiO ₂ :Si配位数4,O配位数2,
12元环
金刚石(C)
C配位数
4
6元环
键长影响熔点
SiO₂ (石英)
共价键键长越短,键能越大,熔点越高
金刚石 ( C-C, 键长最短) > SiC (中等键长) > Si ( 键长最长)
四、共价晶体
Si配
位数4
o配
位数2
12元环
X—H···Y
X,Y = N,O ,F
表示氢键
邻/对羟基苯甲醛对比
邻羟基苯甲醛
(分子内氢键)
熔沸点低 熔沸点高
氢化物沸点图
沸点/℃
100
H₂ O反常高
NH₃,PH₃,ASH₃,SbH₃
0
-100
-200
2 3 4 5
周期
· 形成:X-H…Y(X,Y=N,O,F)
· 特点: 分子间/内氢键;
强度:化学键> 氢键>范德华力
· 影响:
· 分子间氢键 → 熔沸点个 (H₂O反常高)
● 分子内氢键 → 熔沸点↓ (邻羟基苯甲醛)
· 定义:分子间弱静电作用
· 影响:相对分子质量个 →
范德华力个 → 熔沸点↑
考点04 分子间作用力分子晶体(一)
邻羟基苯甲醛熔沸点反常偏低(因形成分子内氢键)
形成分子间氢键 → 沸点显著升高
分子内氢键(如邻羟基苯甲醛)
一、范德华力
◆H₂O,H₂S,H₂Se,H₂Te
HF,HCI,HBr,HI
分子间氢键(如水)
二 、氢键
考点04 分子间作用力 分子晶体
三 、分子晶体
① 概念:分子+分子间作用力
② 常见:H₂O 、CO₂ 、I₂ 、 有机物等 干冰结构:
·面心立方结构
· 配位数 12,4个 CO₂/晶胞
面心立方结构,配位数12,4 个 CO ₂/ 晶胞
非极性溶质易溶于
非极性溶剂;极性
溶质易溶于极性溶剂。
配位数= 12
每个CO₂ 周围 有12个CO₂
干冰( CO₂) 晶体结构
I₂ ( 非极性) CCl₄ (非极性)
I₂ (非极性) H₂O ( 极性)
面心位置
CO₂ 分子
配位连接
“相似相溶”原理
低熔点
(分子间作用力弱)
不相似: 非极性溶质难溶于极性溶剂
相似:非极性溶质溶于非极性溶剂
溶解性依
“相似相溶”
不导电
(无自由电子)
I₂ 在CCl₄ 中
易溶
性质:
I₂ 在 H₂O中
难溶
CO₂ 分子
=
y
X
Z
类型 微粒 作用力 熔点 硬度 导电性
分子晶体 分子 范德华力 低 小 不导电
离子晶体 离子 离子键 高 大 熔融导电
金属晶体 金属离子 金属键 一般高 一般大 固态、熔融导电
共价晶体 原子 共价键 很高 很大 不导电
1. 石墨晶体:
● 层内:sp²杂化,共价键+大π键→导电
● 层间:范德华力 → 润滑性
2. 晶体共性:
规则外形、固定熔点 层内
sp²杂化,
共价键+大π键
→ 导 电
层间:
范德华力
→润滑性
考点05 混合型晶体晶体的个性与共性
层内大π键中的电子可自由移动,
因此石墨能导电。
石墨的润滑性
层间以范德华力结合,作用弱,
层与层之间容易滑动,具有润滑性。
石墨的导电性
专题03
分子空间结构与物质性质
CH₄
四面体形
NH₃
三角锥形
H₂ O V形
sp³杂化( CH₄)
4个sp³轨道→正四面体,109°28′
2p 2py
4个sp³轨道
sp³轨道
σ键 sp²杂 化( BF₃)
3个sp²轨道→平面三角,120°
2p 2py
3个sp²轨道
sp²轨道
σ键
2个sp轨道→ 直线,180°
2p 、2p
2p₂ 2p 2个sp轨道
总结:杂化轨道理论能很好地解释分子的空间结构、键角和成键特点,是理解分子几何构型的重要工具。
考点01 分子的空间结构(一)
要点:
一、杂化轨道理论(鲍林)
键角: 120°
键角:180 °
键角:109°28'
· 能量相近轨道杂化(2s+2p)
·杂化轨道成σ键
· 杂化轨道数=原子轨道数
·杂化相近轨道杂化
sp 杂化 (BeCl₂)
sp轨道
σ键
180°
CH₄/NH₃/H₂O对比
分子 CH₄
(甲烷) NH₃
(氨) H₂O
(水)
杂化类型 sp³ sp³ sp³
空间构型
(电子对) 四面体 四面体 四面体
分子构型
(几何形状) 正四面体 三角锥形 V形
孤对电子数 0 1 2
键角 109°28 107°18 104°3
二、典型分子成键
· 乙烷:sp³ ,σ 键 ,四面体
· 乙烯:sp² ,1σ+1π, 平面
· 乙炔:sp, 1σ+2π, 直 线
· H₂O: sp³,2 σ+2孤对 → V形,104.5°
· NH₃ : sp³,3σ+1孤对 → 三角锥,107°18
【归纳】CH₄/NH ₃ /H₂ O:
· 杂化同为sp³
· 孤对电子 ↑ → 键角 ↓
考点01 分子的空间结构(二)
sp³杂化,3σ+1孤对
三角锥,键角107°
●绿色点:孤对电子
sp³杂化,2σ+2孤对 V形 ,键角104.5°
● 蓝色点:孤对电子
H₂ O ( V形)
乙炔 ( C₂H₄)
sp²杂化,1σ+1π,平面结构 sp杂化,1σ+2π,直线结构
乙烯 (C₂ H₄)
NH₃ (三角锥)
π
计算
配体:4个H ( 每个1)
电荷:+1
ABm型:(中心原子的价电子数+每个配位原子提
供的价电子数×m)/2
实例:H₂ O
中心原子;0(6)
配体:2个H ( 每个1)
电荷:0
n=(6+2×1+0)/2 = 4 价层电子对数4(含2孤对)
→ 构型:V 形(键角<109.5°)
H 104. 5°
成键电子对 孤对电子对
n= 2
电子对数2
直线形
n =3
电子对数3
平面三角形 中心原子
实例:BeCl₂
Cl—Be—Cl
直线形
实例:BF₃
构型预测
· 价层电子对数2 → 直线形
· 价层电子对数3 → 平面三角形
· 价层电子对数4 → 四面体形
· 孤对存在 → 分子构型发生变形
① 要点
价 电 子 对 = 成键电子对数+孤电子对数
电子对互斥→对称排布(使斥力最小)
三、价层电子对互斥模型(VSEPR)
价层电子对的空间排布(电子对尽量远粤)
n=(5+4×1-1)/2=4
→ 价层电子对数4
斥力越大,电子对间距越大, 键角越小。
注 :n= 价层电子对总数(成键对+孤对)
实例;NH₄
中心原子:N(5)
电子对数4
四面体形
斥力顺序:
成键对 - 成键对
孤对-成键对
孤对-孤对
实例:CH₄
四面体形
H
六、等电子原理
· 定 义 :原子数+价电子数相同 →结构相似
· 实例:
·CO₂/CS₂/N₂O→ 直线
·BF₃/SO₃ → 平面三角
·CH₄/CCl₄ → 正四面体
· 应 用 :预测结构、性质(CO=N₂) 直线型(AX₂) 等 电 子 体 结 构 对 比
BF₃ SO₃
平面三角形 平面三角形 正四面体(AX₄)
CH₄ CCl₄
CO₂
O=C=O
直线 O₃ (臭氟)
[o=0-00-0=0]
V形(弯曲)
正四面体 正四面体
只要成键原子不相同,
一般为极性分子
(如HCI、CO)
◎多原子分子:
看分子空间结构是否对称
正负重心重合,μ=0 正负重心不重合,μ≠0 对称 → 非极性
非极性分子 极 性 分 子 不对称 → 极性
相似相溶
结构相似、极性
相近的分子,
更容易相互溶解。
√ “相似相溶”
是溶解性的
重要规律
√ 等电子体往往
性质相近
考点01 分子的空间结构(四)
● 极性分子:
正负重心不重合(如H₂O)
· 非极性分子:
重心重合(如CO₂)
· 判 断 :
· 双原子:看键极性
· 多原子:看空间对称性
极性分子(重心不重合)
H₂O(V形不对称)
非极性分子(重心重合)
CO₂ (直线对称)
判断方法
◆双原子分子:
七、分子极性
平面三角形(AX₃)
分子极性示例
八、手性分子
1. 手性异构体:镜像不重合 (如左右手)
2. 手性碳原子:连四个不同基团的C
3. 判断:
● 有C*→ 手性分子
● 不饱和C (双/三键)≠手性碳
4. 性质:旋光性、生理作用不同
注意:
· 不饱和碳(双键、三键)不一定是手性碳
· 如:C=C 或 C=C 中的碳原子
镜子
COOH CO
NH₂
考点01 分子的空间结构(五)
乳酸的两种构型互为镜像,性质相似但旋光性和生理作用不同
特点:
R₁ 、R₂ 、R₃ 、R₃
四个基团
各不相同
1.手性异构体(镜像不重合)
镜像不重合 → 手性异构体
2.手性碳原子示例
3. 乳酸的手性(实际例子)
天然存在于人体肌肉中
易被代谢利用
在某些细菌发酵产物中
生理作用不同
D- 乳酸(右旋)
L- 乳酸(左旋)
右旋体
右旋体( D-型)
左您体
左旋体 (L- 型)
R.
R ₂
R₃
R ₃
COOH
II¹
`
R ₄
实验:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
NH₃
CuSO₄ 滴 加 继续滴加 NH₃
溶液 氨水 氨 水
NH₃
浅蓝色溶液 生成蓝色沉淀 沉淀溶解,得到 [Cu(NH₃)₄ ]²+
Cu(OH)₂ 深蓝色溶液 ( 深蓝色)
概念:
配位键
中心原子 配体
(空轨道) (孤电子对) 配位键的形成
形成条件:
常见配体(提供孤电子对) 常见中心离子(具有空轨道)
H₂O CN- Cu2+ Fe2+ Co2+ Ni2+
H-Ö-H :C≡N: [Ar]3d⁹ [Ar]3d⁵ [Ar]3d⁷ [Ar]3d⁸
(有空轨道) (有空轨道) (有空轨道) (有空轨道)
考点02 配合物的形成和应用(一)
NH₃
[Cu(NH₃)₄ ]²+
(配位离子)
2+
外界:
SO₄2-等
(反离子)
组成:
内界:
2+
一、配合物的形成
配位数 =配位键数(如4)
配位数2:直线形
H₃N —Ag—NH₃
[Ag(NH₃)₂ ]+ 配位数4:四面体形
NH₃
Zn
NH₃
NH₃
NH₃
[Zn(NH₃)₄ ]2+ 配位数4:平面正方形 配位数6:八面体形
NH₃
NH₃
Co
NH₃ NH₃
NH₃
NH₃
[Ni(CN)₄ ]2- [Co(NH₃)₆ ]2+
二、配合物的异构与结构
1. 顺反异构:
(1)顺反异构
顺式异构体:同种配位体处于相邻位置。
反式异构体:同种配位体处于对角位置。
(2)顺反异构体的性质
顺、反异构体在颜色、极性、溶解性、活性等方面都有差异。
2. 空间结构 (配位数):
考点02 配合物的形成和应用(二)
(- Fe2+ + Co Fe²+
CO
CO与Fe²+形成稳定配合物,
阻止O₂ 结合,导致中毒。
Fe²++SCN- ■ [Fe(SCN)]²+
黄 色 血红色
3.稳定性(CO中毒: Fe²+ - CO键强)
三、对性质的影响
1. 溶 解 性 ( A g C l 溶 于 氨 水 )
AgCl 可溶于氨水
不溶于水 (形成配合物)
2.颜色改变(Fe3++SCN - →红)
物质结构与性质 ·核心考点精讲
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