内容正文:
化学·物质结构与性质
01/09
专题01
物质结构与性质
考点01原子结构模型
|①原子结构模型演变(5阶段)
模型
提出者
依据
近代原子学说
道尔顿
元素化合时的质里比
葡萄干面包模型
汤姆生
发现电子
核式原子模型
卢瑟福
α粒子散射实验
轨道原子模型
玻尔
氢原子光谱
里子力学模型
现代物质结构理论
|②电子运动状态四要素
要素
内容
电子层
K、L、M、、0、P、Q(共7层)
电子亚层
s、p、d、f(同层不同能级)
原子轨道
s「1」、p「3」、d「5」、f「7」个轨道
电子自旋
「↑」「↓」两种相反方向
1③电子层与容纳电子数
电子层
1(K)
2(L)
3()
4()
n层
亚层类型
s,p
s,p,d
s,p,d,f
轨道数
1
4
9
16
n2
最多电子数
2
8
18
32
2n2
每个原子轨道最多容纳2个电子(自旋相反);每个亚层电子数:s=2、p=6、d10、f=14。
△易错点:①电子亚层卡电子层;®第n层亚层数-n;③22是「最大容纳数」,实际排布按
能级顺序。
口速记:层序L丽、亚层spdf;轨道奇数增1/3/5/7,容纳倍增2/6/10/14;每层最多2n2。
专题01物质结构与性质·知识清单
化学·物质结构与性质
02/09
=一==========■======。==。。。。=
考点02】
原子核外电子排布
I①三大排布原理
原理
核心内容
能里最低
电子优先占有能里低的轨道
泡利原理
1个原子轨道最多容纳2个电子,且自旋相反
洪特规则
等能轨道电子先单独占据、自旋同向
洪特特例(更稳定结构):
·全空:p、d0、f0
·半满:p3、d5、f7
·全满:p5、do、f4
·经典反常:Cx[Ar]3d54s'、Cu[r]3d04s'
|②六种核外电子排布表示方法
名称
含义/实例
原子(核素)符号
左下质子数、左上质里数:401K
电子式
”·”或”×”表示最外层电子
结构示意图
各能层电子总数画于核外(a:2、8、1)
电子排布式
K:1s22s22p53s23p54s
简化排布式
K:[Ar]4s'
价电子排布
A1:3s23p';Fe:3d54s2
电子排布图
方框+箭头表示轨道与电子
③能级填充顺序(必记)
1s-2s一2p一3s→3p→4s→3d→4p→5s一4d→5p→6s-4f→5d一6p一7s
注意「4s先于3d」填充,但失电子时先失4s(如Fe→Fe2+)。
△易错点:①4s先填、4s先失(Fe→Fe2+);②Cx、Cu因半满/全满更稳定而反常;③电子排
布图箭头必须画全。
口速记:能量最低、泡利反向、洪特同向;半满全满稳过头;先填4s、先失4s。
专题01物质结构与性质·知识清单
化学·物质结构与性质
03/09
考点03核外电子排布与周期表
【①周期划分
周期
增加能级
元素种类
1s
P
二
2s、2p
8
三
3s、3p
6
四
4s、3d、4p
18
五
5s、4d、5p
18
六
6s、4f、5d、6p
32
七
7s、5f、6d、7p
32
I②主族价电子排布(族序数=价电子数)
主族
IA
IIA
ⅢA
NA
VA
VIA
VIA
0族
价电子
ns
ns2
ns2np
ns2np2
ns2np
ns2np4
ns2nps
ns2np6
1③副族/第孤族价电子构型
族
ⅢB
WB“IB
四
IB
IIB
构型
(n-1)d'ns2
(n-1)d2"5ns2
(n-1)d6“8ns2
(n-1)d'0ns
(n-1)d'0ns2
I④最高正价与族序数关系
族
最高正价
说明
ⅢB“IB
=族序数
失去ns+(m-1)d全部电子
四
一般〈8
仅Ru、0s表现+8价
IB
〉族序数
如Cu可显+1、+2价
IIB
=族序数
只失ns2
△易错点:①副族族序数卡最外层电子数《要看d+s总和);②Fe价电子排布式:34s?;③
0无+6价、F无正价;@IB(Cu/Ag/Au》最高正价大于族序数。
口速记:主族数=价电子数;副族数=d+s电子和;4s先排、4s先失;IB例外、皿族特
殊。
专题01物质结构与性质·知识清单
化学·物质结构与性质
04/09
考点04原子结构与元素性质
I①微粒半径比较规则
情景
规律
实例
同周期
左→右减小
Na Mg Al
同主族
上→下增大
Li Na K
同元素
阳离子〈原子〈阴离子
H'<H<H
电子层同
核电荷大、半径小
A13+
既不同周期又不同主族
找参照物
F
1②电离能1(同周期↑、同主族↓)
·同周期左→右总体增大,稀有气体最大
·同主族上→下减小
·反常现象:ⅡA>ⅢA(Be>B、g>A1);VA>IA(>0、P>S)一一半满更稳定
·判断化合价:若I4》I.,则常见化合价为+n(如a:I2》I1,故a显+1价)
I③电负性X(同周期↑、同主族↓)
应用
判断标准
金属/非金属性
金属电负性通常〈1.8
价态
电负性大者显负价
化学键类型
差值>1.7→离子键;<1.7→共价键
【④主族元素周期性变化总规律
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子半径
减小
增大
金属性
戚弱
增强
非金属性
增强
弱
第一电离能
总体增大
戚小
电负性
增大
球小
氢化物稳定性
增强
戚弱
最高价含氧酸
酸性增强
酸性缄弱
最高价氨氧化物
硪性戚弱
硪性增强
△易错点:①稀有气体不参与原子半径比较;②第一电离能反常源自半满稳定;③0无正价、F无正
价;@1.7是经验值,非绝对界限。
口速记:周期减半径、主族增半径;半满全满电离反常;电负差1.7分键型;金属电负<1.8。
专题01物质结构与性质·知识清单
化学·物质结构与性质
05/09
考点05
共价键模型
【①共价键的两大特征
特征
含义
决定
饱和性
每个原子形成键数一定
分子组成(所有共价键都有)
方向性
沿电子云重叠最大方向
分子空间结构(s一s型无方向性)
I②O键vsπ键
项目
。键
π键
重叠方式
”头碰头”
”肩并肩”
形成轨道
S-s、S-p、p-p
仅p-P
对称性
轴对称
镜面对称
能否旋转
可绕轴旋转
不能旋转
稳定性
较稳定
易断裂
单/双/三键的组成:单键=10;双键=10+1π;三键=10+2π
丨®极性键vs非极性键
项目
非极性键
极性鍵
成键原子
同种元素
不同种元素
电子对位置
不偏移
偏向电负性大者
原子电性
不显电性
显电性(8+、8-)
举例
H2、C12、Na202、H202中0-0
HC1、H20、酸根、0H
I④键参数
参数
含义
影响
鍵能
气态分子中1m01化学键解离为气态原子所吸收能里
键能↑→键越稳定→分子越稳定
键长
两成键原子的核间距
键长↓→键能忄→越稳定
鍵角
相邻两共价键的夹角
决定分子空间结构
关系链:原子半径↓+键长↓+键能↑→越稳定
△易错点:①02、H02中含非极性键(0-0);②。键可单独存在,π键必伴。键;③含极
性键的分子不一定是极性分子(如C02、CH4)。
口速记:单·双π三两兀;0稳兀弱;·可转π不可转;键能看键长、键长看半径。
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化学·物质结构与性质
06/10
考点06
共价键与分子结构
I①杂化轨道核心公式
杂化轨道数=价层电子对数=σ键电子对数+中心原子弧对电子数
丨②三种基本杂化类型
杂化类型
轨道组成
轨道数
夹角
空间结构
实例
sp
1s+1p
2
180°
直线形
BeC12、C02、C2H2
sp2
1s+2p
3
120°
平面三角形
BF3、C2H4
spi
1s+3p
4
109°28/
正四面体形
CH4、H4+
I③孤电子对计算公式
(
f=(a-xb)/2
·a=中心原子价电子数(阳离子-电荷;阴离子+电荷I)
·x=与中心原子结合的原子数
·b=配位原子接受电子数(=1;其他=8-价电子数)
I④SEPR模型→分子空间构型表
价层电子对数
成键对
孤对
分子构型
实例
2
2
0
直线形
C02、BeC12
⊙
3
平面三角形
BF3、C032-
3
2
1
V形
S02、SnBr2
4
0
正四面体形
CH4、H4+
3
三角锥形
H3、F3
4
2
2
Y形
H20、H2S
【⑤有机物碳原子杂化判断
碳的类型
杂化方式
饱和碳(单键)
spi
C=C双鍵
sp2
C≡C三键
sp
△易错点:①H0是sp3杂化但构型是V形(孤对挤压);②SEPR模型手分子构型;⊙sp2
留1个p形成π,sp留2个P形成2个π;@计算a时阴阳离子电荷正负号易错。
口速记:杂化数=0键+孤对;2sp、3sp2、4sp3;饱和sp3、双键sp2、三键sp。
专题01物质结构与性质·知识清单
化学·物质结构与性质
07/10
考点07
分子空间结构与性质
|①手性分子核心概念
概念
内容
手性分子
与镜像不能叠合的分子
手性异构体
互为镜像、不可重合的一对分子
手性碳
连接4个不同原子或基团的碳,记为「C」
I②分子的极性
类型
定义
实例
极性分子
正负电荷中心不重合
H20、HC1、H3、S02
非极性分子
正负电荷中心重合
、CO2、CH4、BF3
I③Bn型分子极性判断(化合价法)
规则:中心原子A的化合价绝对值=主族序数→非极性分子;否则·极性分子
分子
中心原子
化合价
判断
C02
NA
+4=4☑
非极性
BF3
ⅢA
+3=3☑
非极性
CH4
NA
+4=4☑
非极性
NH3
VA
-3≠5X
极性
S02
VIA
+4手6X
极性
H20
VIA
-2丰6X
极性
【④键的极性对羧酸酸性的影响
因素
影响
羧基一0H极性增大
易电离H→酸性增强
相邻吸电子基团
使姿基极性增大→酸性增强
烃基越长(推电子)
削弱姿基极性→酸性戚弱
△易错点:①含极性键不一定是极性分子(C02、CH4、BF3对称抵消);②同核双原子分子都是非极
性(02、2、H2);③手性碳必须连4个完全不同的基团,缺一不可。
口速记:键有极性丰分子有极性;看对称、看抵消;4不同=手性碳;推电子降酸、吸电子升
酸。
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化学·物质结构与性质
08f10
考点08
离子键、配位键与金属键
1①四种化学键综合对比
项目
离子雒
共价鍵
配位鍵
金属键
金属阳离子+自由电
成键本质
阴阳离子静电作用
共用电子对
单方提供电子对
子
活泼金属+活泼非金
成鍵规律
非金属间
一方有孤对、一方有空轨
金属/合金
属
道
共价化合物/非金属单
形成物质
离子化合物
质
配合物
金属/合金
形成晶体
离子晶体
分子/共价晶体
金属晶体
强弱衡里
晶格能
鍵能/键长
键能
原子化热
方向性
无
有
感
无
饱和性
无
有
有
无
I②离子键/共价键判断技巧
方法
结论
电负性差>1.7
离子雜
电负性差<1.7
共价键
含活泼金属阳离子/H
离子化合物
全部由非金属组成
共价化合物(H4C1除外)
【③配位键形成条件
·一方必须有孤对电子(给予体)
·另一方必须有空轨道(接受体)
·典型例子:H0*、4*、[Cu(H)4]2+、[Fe(SC)]2+
【④强弱决定因素
键型
强弱规律
离子键
电荷忄、半径↓→离子键越强→晶格能越大
金属鍵
阳离子电荷↑、半径↓→金属键越强
共价键
键长↓→鍵能忄→越牢固
△易错点:①配位键仍属共价键,只是电子对来源不同;②离子键无方向性、无饱和性;③含金属元
素不一定是离子化合物(A1C13、BeC12是共价化合物);@阻4C1全是非金属但是离子化合物。
口速记:四键四源一一离子靠静电、共价共电子、配位单方给、金属电子海;电负差1.7是分界
线。
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化学·物质结构与性质
09/10
考点09
分子间作用力与物质性质
I①范德华力vs氢键对比
项目
范德华力
氢鍵
本质
分子间普遍存在的弱作用力
H与F、0、I之间的特殊作用
能里级
比化学键小1“2个数里级
介于化学键与范德华力之间
类别
分子间作用力
分子间作用力(不是化学键)
方向性
无
有
饱和性
无
有
表示
X-H…Y(X、T为Ff0fW)
」②范德华力对物质性质的影响
情景
规律
实例
组成结构相似
分子里↑→沸点↑
F2<C12<Bx2<I2
分子里相近
极性大者沸点高
2<C0
同分异构体
对称性强→沸点低
对〈间〈邻二甲苯
I③氢键分类与影响
类型
含义
实例
分子间氢键
两个分子之间
H亚H亚、H20…H20、H3…H3
分子内氢键
同一分子内
邻羟基苯甲醛
影响
分子间氢键
分子内氢键
熔沸点
升高(亚、H20、沸点反常)
降低(邻〈对羟基苯甲醛)
溶解度
与溶剂形成氢键→增大(四3易溶于水)
密度
固/液密度减小(冰浮水);气体密度增大
缔合
形成(H20).、(证)。缔合分子
△易错点:①氢键不是化学键,仍属分子间作用力;②只有下、0、Ⅱ才能形成氨雒;③冰浮于水是
氢韹导致体积膨胀、密度减小;@亚H20/出沸点反常源于分子间氢键。
口速记:℉O丽才有氢键;分子间+升沸、分子内+降沸;范德华力越大、沸点越高。
专题01物质结构与性质·知识清单
化学·物质结构与性质
10/10
考点10~12
品体的认识、结构与计算
I①晶体s非晶体
项目
晶体
非晶体
自范性
有
无
微观结构
周期性有序
相对无序
熔点
固定
不固定
各向异性
有
无
实例
IaC1、金刚石、冰
玻璃、塑料、橡胶
【②晶胞均摊法
位置
长方体
六棱柱
顶点
1/8
1/6(顶角1/12)
棱上
1/4
1/3或1/2
面上
1/2
1/2
体心
1
1
③四种晶体综合对比
项目
分子晶体
离子晶体
金属晶体
共价晶体
构成微拉
分子
阴阳离子
金属阳离子+自由电子
原子
作用力
范德华力(±氢键)
离子雜
金属鍵
共价键
熔沸点
较低
较高
一般较高
很高
硬度
小
略硬而脆
较大
很大
固态导电
不导电
不导电
导电
不导电
液态导电
不导电
导电
导电
不导电
典型代表
C02、冰、I2
NaC1、KC1
a、Cu、Al
金刚石、Si02、SiC
1④
晶体计算核心公式
p=nM/N_AV晶胞)
(g.cm-)
1⑤五种晶胞参数与空间利用率
晶胞类型
关系式
晶胞内原子数
空间利用率
简单立方
a=2x
1
52%
体心立方
4r=/3a
2
68%
面心立方
4r=/2a
4
74%
六方最密
a 2x
2
74%
金刚石型
8r=/3a
8
34%
△易错点:①玻璃、橡胶、塑料属非晶体;②六棱柱顶点贡献1/6不是1/8;③Si02、SiC、金刚
石属共价晶体(不是分子晶体);④石墨是混合型晶体;⑤金刚石体对角线=4直径=8x;@面心
立方与六方最密堆积都是74%(最密);⑦单位务必统一(cm、cm3、g·cm3)。
口速记:分子软低、离子硬脆、金属能导、共价坚硬;密度=/(A·);最密堆积74、体
心68%、简单52%、金刚石仅34%。
⑥
核心记忆口诀汇总
编号
主题
口诀
1
主线
层→族→周期律→键→杂化→构型→晶体
2
周期律
同周期金属非金属下,半径电离能忄电负性忄
3
键型
电负差>1.7离子键;<1.7共价键
4
0π
。头碰头、π肩并肩;σ稳π弱
5
杂化
sp直线、sp2三角、sp四面体
6
晶体
分子软低、离子硬脆、金属能导、共价坚硬
7
半满
p3、d5、f7半满更稳定(Cr、Cu反常)
8
氢键
ⅢfH20/出沸点反常=分子间氢键
9
密度
=n/(A·),单位g·cm1
10
最密堆积
面心立方=六方最密=74%,配位数12
专题01物质结构与性质·知识清单·完结。