内容正文:
专题01 物质结构与性质
考点01 原子核外的电子排布
▎必记点
1.基态:能量最低状态;激发态:吸收能量后跃迁形成
2.电子跃迁是物理变化;得失电子是化学变化
3.原子光谱用于鉴定元素
4.构造原理填充顺序:1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s
5.轨道形状与数目对比:
轨道
s
p
d
f
形状
球形
哑铃形
复杂
复杂
个数
1
3
5
7
6.三大原理:
(1)能量最低原理:先填低能轨道
(2)泡利原理:1轨道最多2电子,自旋相反
(3)洪特规则:等能轨道单占且自旋同向
①洪特特例:全空(p⁰d⁰f⁰)、半满(p³d⁵f⁷)、全满(p⁶d¹⁰f¹⁴)较稳定
②反常排布:Cr:3d⁵4s¹;Cu:3d¹⁰4s¹
⚠️ 易错点
1.电子排布式书写按能层顺序,非构造原理顺序
2.能级交错≠先填能级能量一定更低
3.主族价电子=最外层;副族价电子=(n-1)d+ns
4.电子云黑点表示出现概率,非电子个数
5.构造原理是经验模型,非理论推导
一句话速记:低能优先填、轨道半满全满更稳定、Cr/Cu是反常。
考点02 元素性质的周期性变化
▎必记点
1.周期序数=能层数;主族序数=最外层电子数=最高正价(O、F除外)
2.负价=-(8-主族序数)
3.主族价电子构型:
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
构型
ns¹
ns²
ns²np¹
ns²np²
ns²np³
ns²np⁴
ns²np⁵
4.周期性递变规律:
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子半径
减小
增大
第一电离能
增大趋势
减小
电负性
增大
减小
金属性
减弱
增强
非金属性
增强
减弱
气态氢化物稳定性
增强
减弱
最高价氧化物水化物酸性
增强
减弱
最高价氧化物水化物碱性
减弱
增强
5.电子层结构相同离子:核电荷数越大,半径越小(如Al³⁺<Mg²⁺<Na⁺<F⁻<O²⁻)
6.电离能应用:I_{n+1}≫I_n,则常见化合价为+n
7.电负性应用:
(1)金属电负性通常<1.8
(2)电负性大者显负价
(3)差值>1.7为离子键
⚠️ 易错点
1.第一电离能反常:ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA(半满稳定)
2.稀有气体原子半径不与其他比较
3.O、F无最高正价
4.第ⅠB族:族序数<最高正价;第ⅡB族:族序数=最高正价
5.第Ⅷ族最高正价一般低于8(Ru、Os可达+8)
一句话速记:左→右半径减、电离能/电负性增;上→下相反;ⅡA、ⅤA电离能反常。
考点03 共价分子的空间结构
▎必记点
1.共价键特征:饱和性、方向性
2.σ键:轴对称,电子云"头碰头";π键:镜面对称,电子云"肩并肩"
3.键型规律:单键=1σ;双键=1σ+1π;三键=1σ+2π
4.键能:键能越大→键越牢→分子越稳定
5.ΔH=反应物键能总和−生成物键能总和ΔH=反应物键能总和−生成物键能总和
6.键长:原子半径越小→键长越短→键能越大;单键>双键>三键
7.价层电子对数计算:
8.价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数
9.孤电子对数=12(a−xb)孤电子对数=21(a−xb)
(1)a=中心原子价电子数(阳离子-电荷;阴离子+|电荷|)
(2)x=结合原子数;b=H取1,其他=8-价电子数
10.VSEPR模型与空间构型:
分子
孤对数
价层对数
VSEPR
空间构型
杂化
CO₂
0
2
直线形
直线形
sp
BF₃/CO₃²⁻
0
3
平面三角形
平面三角形
sp²
SO₂
1
3
平面三角形
V形
sp²
CH₄
0
4
正四面体
正四面体
sp³
NH₃
1
4
四面体
三角锥形
sp³
H₂O
2
4
四面体
V形
sp³
11.键角:CH₄=109°28′;NH₃=107°;H₂O=105°;BF₃=120°;CO₂=180°
⚠️ 易错点
1.多重键只计σ键电子对,不计π键
2.杂化轨道用于成σ键或容纳孤对电子,不形成π键
3.VSEPR模型≠空间构型(含孤对时不同)
4.杂化类型先看VSEPR模型再判断
一句话速记:σ头碰头、π肩并肩;价层=σ+孤对;sp/sp²/sp³对应2/3/4。
考点04 分子结构与物质的性质
▎必记点
1.分子极性判断:ABn型,A的化合价绝对值=主族序数→非极性
2.极性判断:
类型
键
构型
极性
单原子
—
—
非极性
双原子同核
非极性键
直线
非极性
双原子异核
极性键
直线
极性
多原子对称
极性键
对称
非极性
多原子不对称
极性键
不对称
极性
3.范德华力 vs 氢键:
项目
范德华力
氢键
存在
分子间
含F、O、N与H
方向性饱和性
无
有
强度
最弱
比范氏稍强
(1)强度顺序:共价键>氢键>范德华力
(2)影响熔沸点:
①范德华力越大→熔沸点越高
②分子间氢键→熔沸点升高
③分子内氢键→熔沸点降低
4.手性碳:1个C连4个不同原子/基团,记为*C
5.羧酸酸性:吸电子基增强酸性,烃基(推电子)减弱酸性
⚠️ 易错点
1.极性键组成的分子不一定是极性分子(如CO₂、CH₄)
2.同周期氢化物熔沸点反常:HF、H₂O、NH₃因氢键最高
3.冰的密度小于水(氢键空隙大)
4.手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子
一句话速记:对称非极性、不对称极性;含F/O/N-H有氢键;4基团不同即手性C。
考点05 配位化合物和超分子
▎必记点
1.配位键:一方提供孤对电子,一方提供空轨道
2.表示:A→B,箭头指向接受方
3.配合物结构(以[Cu(NH₃)₄]SO₄为例):
(1)中心离子:Cu²⁺
(2)配体:NH₃
(3)配位数:4
(4)外界:SO₄²⁻
4.超分子:两种或以上分子通过分子间作用形成的聚集体
5.超分子两大特征:分子识别、自组装
⚠️ 易错点
1.NH₄⁺中4个N—H键完全相同,形成后不可区分
2.配位键本质是共价键
3.超分子作用力是非共价键/分子间作用力
一句话速记:配位键=孤对+空轨道,箭头指受体;超分子靠识别+自组装。
考点06 晶体结构与性质
▎必记点
1.晶体特征:自范性、各向异性、固定熔点、有X射线衍射图谱
2.均摊法:顶点1/8,棱1/4,面1/2,体内1
3.四种晶体对比:
类型
分子晶体
离子晶体
金属晶体
共价晶体
微粒
分子
阴阳离子
金属阳离子+自由电子
原子
作用力
范德华力(含氢键)
离子键
金属键
共价键
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
导电
固液均不导电
熔融/水溶液导电
固液均导电
多不导电
机械性
不良
不良
良好
不良
4.常见晶体数据:
晶体
配位数
一个晶胞含
备注
NaCl
6
4Na⁺+4Cl⁻
面心立方
CsCl
8
1Cs⁺+1Cl⁻
简单立方
金刚石
4
8C
最小环6C,sp³,C—C键比1:2
SiO₂
Si:4, O:2
—
最小环6Si+6O,Si:O=1:2
石墨
3
每六边形2C
sp²,C:C—C=2:3
干冰
12
4CO₂
面心立方
冰
4
—
氢键四面体
金刚石键角109°28′;石墨层内120°
⚠️ 易错点
1.晶体不一定有规则外形(如天然水晶球)
2.有规则外形不一定是晶体(如玻璃)
3.SiO₂是共价晶体,CO₂(干冰)是分子晶体
4.晶体硅能导电;金属汞常温液态
5.化学式表示晶胞中原子最简比,非个数
6.冰融化时密度反而增大,4℃密度最大
7.石墨层内共价键,层间范德华力,整体硬度小但熔点高
8.金刚石最小环6C原子不共面;石墨最小环6C共面
一句话速记:均摊法(角1/8、棱1/4、面1/2、内1);NaCl配位6、CsCl配位8、金刚石配位4、干冰配位12。
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