有机物与物质结构知识清单2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习知识清单全面覆盖有机化学、无机化学、晶体结构等核心领域，包含气体制备、周期表规律、晶胞计算等51个专题，构建从实验操作到理论规律、从微观结构到宏观性质的完整知识体系。 清单采用“口诀记忆+实验细节+高考真题”三维设计，如用“硫酸乙醇三比一，迅速升温一百七”简化乙烯制备要点，标注溴苯制备中FeBr₃的催化作用，结合高考回望模块链接真题。通过周期表规律与特例对比、晶胞参数计算模板等培养科学思维，助力学生自主梳理考点，教师可据此精准指导复习。

目 录 页码 内容 解读--诠释 1 气体制备之CH4 脱羧需要碱石灰 甲基化作甲烷飞 2 气体制备之C2H4 硫酸乙醇三比一 迅速升温一百七 3 气体制备之C2H2 电石盐水乙炔生 除杂通入硫酸铜 4 碳化物 碳阴离子结合氢 氢多氢少都是烃 5 物质制备之溴苯 苯铁滴溴制溴苯 真正催化非铁粉 6 制取乙酸乙酯 人醉喝醋解酒难 缺少加热浓硫酸 7 有机不饱和度 分子含氮氢增长 缺氢指数无关氧 8 同分异构体 烷基一一二四八 三六一度苯三挂 9 有机物测定 有直有曲有高低 边看边比边分析 10 有机物鉴别 结构性质紧相连 现象对应官能团 11 有机物脱水 脱水须加浓硫酸 成烯醚酐酯酰胺 12 有机物提纯 气体洗气瓶中走 液体分液和蒸馏 13 硫酸用途(无机) 无机反应十二剂 硫酸作用不可替 14 硫酸用途(有机) 有机反应加硫酸 出水加浓记心间 15 引入官能团(01) 有机合成连成串 来来往往官能团 16 引入官能团(02) 17 官能团的保护 常见某基去又还 占位保护官能团 18 羟醛缩合反应 两醛加成再消水 一方无α-H更完美 19 格氏试剂 醛酮增碳醇转回 格氏烃基卤化镁 20 酯交换反应 醇解前后同类别 类似无机复分解 21 化学材料 新型材料新功能 合成材料天下行 22 有机高分子 有机有名有六纶 都聚都n都不纯 23 周期表(01) 这些规律不知晓 莫说懂得周期表 24 周期表(02) 25 周期律特例(01) 规律难以全涵盖 研到深处有例外 26 周期律特例(02) 27 电离能 失一电子耗能高 氦氖一览众山小 28 玻恩--哈伯循环 各尽所能一路行 能增能减能守恒 29 电负性 傲视群雄氟老大 千古不变负一价 30 周期表分组分区 能层能级杂而乱 分组分区好分辨 31 价层电子对计算 倾囊相助又相吸 孤对相守不相弃 32 键角比较 键角大小谁确定 杂化孤对电负性 33 氢成键 显一价 不杂化 一个电子闯天下 34 氢键 氢中间 呈直线 左右虚实氟氧氮 35 ABn分子的极性 中心原子最外层 等于价态非极性 36 等电子体 纷繁世界迷人眼 等电子体繁化简 37 大π键 面上面下肩并肩 未杂化成大π键 38 配位数 中心杂化空轨道 配体配数知多少 39 酸性比较 历历判据例可见 高高在上高氯酸 40 超强酸 超强能力质子化 有机无机都拿下 41 盐类辨别 复盐混盐和络盐 螯合成环像蟹钳 42 晶体类型判断 类别熔点和导电 大致界限大致判 43 熔沸点 易挥发 易液化 结构不同差别大 44 晶体熔沸点判断 确定类型排好序 同类再比作用力 45 NaCl晶胞空隙 氯化钠中找空隙 八四四八全到齐 46 晶胞微粒间距离 错落有致排好队 有规有矩才有美 47 晶胞原子坐标 原点出发向三维 精准定位x y z 48 晶胞投影 如影随形我在影 半明半昧你在明 49 晶胞密度 质量体积求密度 参数单位须关注 50 晶体缺陷 有缺陷并非缺陷任随意 不完美才是完美最高级 51 超分子 识别分子看空腔 直径匹配才能装 学科网（北京）股份有限公司 气体制备之CH4——脱羧需要碱石灰 甲基化作甲烷飞 1．实验室制法： ⑴ 制取原理：① 无水醋酸钠与碱石灰共热 CH3－COONa + NaO－HNa2CO3 + CH4↑ 〖特别说明〗 a．为什么必须用“无水”醋酸钠？ 有水会使NaOH和CaO板结，不利于CH4的逸出，且NaOH形成强碱浓溶液腐蚀试管。 b．药品中CaO的作用是什么？ CaO为疏疏松多孔颗粒状，吸湿性很强。CaO可以干燥NaOH，减少NaOH与试管的接触，并有利于CH4的逸出。 c．制取苯的原理与此相同：+ NaOH Na2CO3 + ↑ ② 碳化铝与水反应：Al4C3 +12H2O == 4Al(OH)3↓ + 3CH4↑ ⑵ 干燥剂：浓硫酸、P2O5、碱石灰均可。 ⑶ 收集：向下排空气法或排水法： ⑷ 尾气处理：点燃或用气囊收集（甲烷点燃前必须验纯） 2．【高考回望】利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其模拟装置如图，请回答： ⑴ B装置有三种功能： ①控制气流速度；②均匀混合气体；③ 。 ⑵ 设V(Cl2)/V(CH4)=x，若理论上欲获得最多的氯化氢， 则x值应 。 ⑶ D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是 。 ⑷ E装置的作用是 (填序号) A．收集气体 B．吸收氯气 C．防止倒吸 D．吸收氯化氢 ⑸ E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 ，该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为 (填序号) A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CHCl3 E．CCl4 气体制备之C2H4——硫酸乙醇三比一 迅速升温一百七 1．实验室制法： ⑴ 制取原理：CH3CH2OHCH2= CH2↑+ H2O 副反应：2CH3CH2OHC2H5OC2H5 + H2O C + 2H2SO4(浓)CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O ⑵ 实验装置： ⑶ 除杂：通过NaOH溶液洗气瓶，除去乙烯中的CO2、SO2 ⑷ 干燥剂：浓硫酸或碱石灰 ⑸ 检验：酸性KMnO4溶液或溴水 5C2H4 + 12KMnO4 + 18H2SO4==10CO2↑ + 6K2SO4 + 12MnSO4 + 28H2O CH2=CH2 + Br2CH2Br-CH2Br ⑹ 收集：排水集气法 2．工业制法：主要是从石油裂解气中分离获得。 〖注〗石蜡的催化裂化制不饱和烃实验中，碎瓷片做催化剂。 【高考回望】1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下是无色液体，沸点131.4℃，熔点9.79℃，密度2.18g·cm－3，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂在实验室中可用下图装置制备1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。 填写下列空白： ⑴ 写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个 化学反应方程式： 、 。 ⑵ 安全瓶b可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象： 。 ⑶ 容器c中NaOH溶液的作用是 。 ⑷ 某学生在做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超过许多。如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因： ① ； ② 。 气体制备之C2H2——电石盐水乙炔生 除杂通入硫酸铜 1．实验室制法： ⑴ 制取原理：CaC2 + 2H2OCa(OH)2 + CH≡CH↑ 副反应：CaS + 2H2O == Ca(OH)2 + H2S↑ 〖注〗电石(CaC2)与水反应生成乙炔，此反应太剧烈，为了得到平稳的乙炔气流， 常用饱和食盐水代替水。此反应不能使用启普发生器。 ⑵ 实验装置： ⑶ 除杂：通过CuSO4溶液洗气瓶 ⑷ 干燥剂：浓硫酸、P2O5、碱石灰均可 ⑸ 检验：酸性KMnO4溶液或溴水 C2H2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 == 2CO2↑+ K2SO4 + 2MnSO4 + 4H2O CH≡CH + 2Br2CHBr2-CHBr2 H2S + CuSO4 == CuS↓+ H2SO4 ⑹ 收集：排水集气法 2．工业制法：天然气裂解法。 2CH4C2H2 + 3H2 【高考回望】为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。 ⑴ 写出甲同学实验中两个主要的化学方程式 。 ⑵ 甲同学设计的实验 （填能或不能）验证乙炔与溴发生加成反应。 ⑶ 乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是 ，它与溴水反应的化学方程式是 。 ⑷ 请你选用下列四个装置（可重复使用）来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。 → b → → d （电石、水） （ ） （ ） （溴水） （a） （b） （c） （d） ⑸ 为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是 。 碳化物——碳阴离子结合氢 氢多氢少都是烃 碳化物是由碳与一些电负性比其小或相近的元素形成的，根据碳化物的组成和结构，通常可分为离子型、金属型及共价型三大类。 1．离子型碳化物（又称类盐碳化物，一般由活泼金属元素与碳阴离子形成） ⑴ 阴离子C22－： 结构式为[C≡C]2－，C22－的等电子体为N2或CO。 如Li2C2 、Na2C2、ZnC2、CaC2等，这些碳化物与水的反应，可以理解为水解反应， 生成金属氢氧化物和乙炔。 CaC2 + 2H2O== Ca(OH)2 + C2H2↑ 碳化钙电子式为： Li2C2 + 2H2O== 2LiOH + C2H2↑ ⑵ 阴离子C34－： 结构式为[C=C=C]4－，C34－的等电子体为CO2或N2O，直线型。 Mg2C3 + 4H2O== 2Mg(OH)2↓+ C3H4↑ ⑶ 阴离子C4－：如Be2C、Al4C3等。 Be2C + 4H2O== 2Be(OH)2 + CH4↑ Al4C3 + 12H2O== 4Al(OH)3↓+ 3CH4↑ 2．金属型碳化物（又称填充型碳化物，一般由d过渡金属元素与碳阴离子形成） 如碳化钛(TiC)、碳化钒(VC)、碳化铬(Cr4C3)、碳化钽(TaC)、碳化锆(ZrC)、 碳化钨(WC)等，金属原子以密堆积方式排列，碳原子嵌在密堆积的八面体 孔穴内。这类化合物通常具有金属光泽，硬度大、熔点高，化学性质不活泼， 能抗腐蚀，在空气中稳定。（如图为金属碳化物制作的戒指） 3．共价型碳化物（碳元素与一些电负性相似的元素形成） ⑴ SiC：无色共价晶体，具有金刚石结构，又名金刚砂，可以作优良磨料、耐火材料。 ⑵ B4C：黑色有光泽的共价晶体，硬度大、熔点高，适用于坦克车的装甲、避弹衣中。 4．碳化物的制备 CaO + 3CCaC2 + CO↑ 4Al + 3CAl4C3 SiO2 + 3CSiC + 2CO Si + CSiC 物质制备之溴苯——苯铁滴溴制溴苯 真正催化非铁粉 1．制取原理： + Br2 + HBr 2．寻根问底： (01) 该反应的反应类型？〖取代反应〗 (02) 试剂的加入顺序怎样？催化剂是？〖先将铁粉和苯加入烧瓶，在搅拌下慢慢加入液溴，催化剂是FeBr3〗 (03) 实验现象是？ 〖烧瓶中反应剧烈，充满红棕色气体，锥形瓶中导管末端有大量白雾产生〗 (04) 开始反应较缓慢，然后明显加快，为什么？〖该反应是放热反应,温度升高，反应加快〗 (05) 烧瓶上面长导管的作用？〖导气；冷凝回流，减少苯和溴的损失〗 (06) 锥形瓶内导管为什么不插入液面以下？〖HBr极易溶于水，防止倒吸〗 (07) 能否用溴水代替液溴？〖不能，苯与溴水不能发生取代反应，溴水层褪色的原因是萃取〗 (08) 逸出的气体呈红褐色，为什么？如何除杂？ 〖HBr中混有溴蒸气而呈红褐色，可通过盛有CCl4的洗气瓶除去〗 (09) 反应液倒入水中，溴苯在下层，颜色为褐色，为什么？ 〖溴苯难溶于水，密度比水大，溴苯本无色，因溶解了未反应的溴而呈褐色〗 (10) 如何除去溴苯中的少量溴？〖水洗、稀NaOH溶液洗，静置，分液，下层得溴苯〗 (11) 如何除去溴苯中的少量苯？〖蒸馏，收集155～157℃馏分而得溴苯〗 (12) 如何检验反应后铁元素以Fe3+形式存在？ 〖将反应混合液倒入水中，振荡、静置、分液，向水层中滴加KSCN溶液，溶液变为血红色〗 (13) 如何证明发生的是取代反应而不是加成反应？ 〖烧瓶中产生的气体通过CCl4洗气瓶后，再通入AgNO3溶液中，若产生淡黄色沉淀，则能证明〗 (14) 该反应的反应机理？ Ⅰ．Br2 + FeBr3Br+ + FeBr Ⅱ． Ⅲ． 本反应需干燥环境，如液溴中有水，无法生成Br+，制取溴苯失败。 (15) 为了控制速率，避免溴蒸气对HBr的检验产生干扰，如何改进实验装置？ 〖高考回望〗实验室制备溴苯的反应装置如图所示， 关于实验操作或叙述错误的是（ ） A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B．实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C．装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D．反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 制取乙酸乙酯——人醉喝醋解酒难 缺少加热浓硫酸 一．实验操作： 在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL乙酸，再加入几片碎瓷片；按如图连接好装置，用酒精灯缓慢加热，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的上方约0.5 cm处，观察现象。 二．实验现象： 饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的油状液体产生，并可闻到香味。 化学方程式：CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O 三．实验结论： 在浓硫酸存在、加热的条件下，乙酸和乙醇发生反应，生成无色、透明、不溶于水、有香味的油状液体。 四．特别说明： 1．酯化反应操作中的注意事项： ⑴ 试剂加入顺序：乙醇、浓硫酸、乙酸。 ⑵ 加热：对试管进行加热时应用小火缓慢加热，防止乙醇、乙酸大量挥发，提高产物产率。 ⑶ 防暴沸：混合液中加入少量沸石(或碎瓷片)，若忘记加沸石，应冷却至室温再补加。 ⑷ 防倒吸的方法：导管末端在饱和Na2CO3溶液的液面以上或用球形干燥管代替导管。 2．仪器或药品的作用： ⑴ 长导气管的作用是导气兼冷凝。 ⑵ 浓硫酸在此实验中的作用：催化剂、吸水剂。 ⑶ 饱和Na2CO3溶液的作用： ① 降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层得到乙酸乙酯； ② 反应挥发出来的乙酸，便于闻到乙酸乙酯的气味； ③ 溶解挥发出来的乙醇。 3．提高乙酸的转化率和乙酸乙酯产率的措施有： ① 使用浓硫酸作吸水剂； ② 加热将生成的酯蒸出； ③ 适当增加乙醇的量； ④ 利用长导气管冷凝回流未反应的乙醇和乙酸。 【学以致用】在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作未涉及的是（ ） 有机不饱和度——分子含氮氢增长 缺氢指数无关氧 1．什么是不饱和度 不饱和度又称缺氢指数，是有机物分子不饱和程度的量化标志，即有机物分子中与链状烷烃CnH2n+2相比较，每减少2个氢原子，则有机物的不饱和度就增加1，不饱和度用希腊字母Ω表示。 2．根据分子式计算不饱和度 ⑴ 烃或烃的含氧衍生物：对于烃CxHy或烃的衍生物CxHyOz，H原子达到饱和时的个数为：n(H)=2x+2，具体分子的H原子数比饱和H原子数每少2个，不饱和度(Ω)就增加1，不饱和度与氧原子数无关。 类别 通式 不饱和度(Ω) 官能团 说明 链烷烃 CnH2n+2 0 无 含n个碳原子的烃或烃的含氧衍生物达到饱和时，H原子数为2n+2，每少2个H，就有1个不饱和度，不饱和度与O原子数无关。 烯烃、环烷烃 CnH2n 1 一个碳碳双键 或一个脂环 炔烃、二烯烃 CnH2n－2 2 一个碳碳三键 或两个碳碳双键 苯的同系物 CnH2n－6 4 无 醇、醚 CnH2n+2O 0 羟基或醚键 卤代烃中的卤原子当作H原子，如C5H4Cl2分子的不饱和度Ω=3。 醛、酮 CnH2nO 1 醛基或酮羰基 酸、酯 CnH2nO2 1 羧基或酯基 ⑵ 含氮有机物：对于含氮有机物CxHyOzNm，H原子达到饱和时的个数为：n(H)=2x+2+m，具体分子的H原子数比饱和H原子数每少2个，不饱和度(Ω) 就增加1。如，乙酰胺(C2H5O2N)的Ω=1，苯甲酰胺(C7H7O2N)的Ω=5，氰基(－CN)的Ω=2，硝基(－NO2)的Ω=1，甘氨酸(C2H5O2N)的Ω=1， 苯丙氨酸(C9H11O2N)的Ω=5。 3．根据结构式计算不饱和度（Ω=双键数 + 叁键数×2 + 环数） 的Ω=4、的Ω=7、的Ω=10、的Ω=6、 的Ω=6、的Ω=2、的Ω=5、的Ω=4、的Ω=5。 【学以致用】辅酶Q10具有预防动脉硬化的功效，其结构简式如下。下列有关辅酶Q10的说法 正确的是（ ） A． 分子式为C60H90O4 B．分子中含有14个甲基 C．分子中的四个氧原子不在同一平面 D．可发生加成反应，不能发生取代反应 同分异构体——烷基一一二四八 三六一度苯三挂 1．同分异构体的定义： 两种或两种以上的化合物，具有相同的分子式，但结构不相同，这些化合物互称为同分异构体。  2．常见同分异构体的数目：（甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体，丁烷有两种，戊烷有三种） ⑴ 烷烃基的同分异构体：（烷基或烷烃的一元取代物，一一二四八） 名称 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基 化学式 －CH3 －C2H5 －C3H7 －C4H9 －C5H11 异构体数目 1 1 2 4 8 ⑵ 烷烃的二氯代物： 名称 二氯甲烷 二氯乙烷 二氯丙烷 二氯丁烷 化学式 CH2Cl2 C2H4Cl2 C3H6Cl2 C4H8Cl2 异构体数目 1 2 4 9 ⑶ 常见烯烃的同分异构体数目（不考虑立体结构）：（通式：CnH2n，不饱和度Ω =1） 名称 乙烯 丙烯 丁烯 戊烯 化学式 C2H4 C3H6 C4H8 C5H10 烯烃异构体数目 1 1 3 5 环烷烃异构体数目 无 1 2 4 ⑷ 常见炔烃的同分异构体数目：（通式：CnH2n-2，不饱和度Ω =2） 名称 乙炔 丙炔 丁炔 戊炔 化学式 C2H2 C3H4 C4H6 C5H8 炔烃异构体数目 1 1 2 3 二烯烃异构体数目 无 无 1 3 ⑸ 常见苯的同系物的同分异构体数目：（通式：CnH2n-6，不饱和度Ω =4） 名称 苯 甲苯 乙苯 丙苯 化学式 C6H6 C7H8 C8H10 C9H12 芳香烃异构体数目 无 无 4 8 ⑹ 三取代苯的同分异构体数目：（苯环外挂三个取代基，分别有3、6、10种，简称3610） 三取代苯类型 三个取代基相同 三个取代基两同 三个取代基均不同 结构简式 苯环上同分异构体数目 3 6 10 有机物测定——有直有曲有高低 边看边比边分析 1．元素分析仪——测定物质中元素种类的分析仪器。有机物的同分异构体在元素分析仪显示的信号完全相同。 2．质谱仪——测定有机物的相对分子质量的分析仪器。用高能电子流轰 击样品分子，使之成为不同质量的碎片，它们在磁场作用下到达检测器的 时间不同，记录为质谱图。（如图是乙醇的质谱图）质谱图中最右侧碎片的 质荷比就是该分子的相对分子质量（最右侧的信号），同分异构体的质谱图不完全相同。 3．核磁共振仪——测定有机分子里不同化学环境的氢原子及其相对 数量的仪器。核磁共振氢谱是用电磁波照射氢原子核，氢吸收能量发 生跃迁，不同化学环境的氢因产生共振时吸收电磁波的频率不同，在 谱图上记录为核磁共振氢谱。等效氢显示一个信号峰，如图是乳酸 [CH3CH(OH)COOH]的核磁共振氢谱图。 4．色谱分析仪： 色谱法是分离、提纯有机物的方法，利用吸附剂对不同有机物吸附作用不同，而达到分离提纯的目的。 5．红外光谱仪——测定有机物中化学键或官能团的种类。 当红外线照射有机物分子时，不同的化学键或 官能团吸收频率不同，绘制成红外光谱图，图中 显示化学键或官能团的信息。（如图是 CH3CH2OH的红外光谱图） 6．X-射线衍射： 当一束单色X射线入射固体时，物质内部结构不同， 衍射线在空间分布的方位和强度也不同，从而区分 晶体与非晶体。 7．李比希燃烧法——测定有机物中碳和氢含量的分析法。将一定质量有机物样品燃烧，根据生成的CO2、H2O的质量，再利用样品的总质量，算出有机物中C、H、O原子个数比，确定有机物的实验式。 8．钠熔法——测定有机物是否含有N、X、S的方法。把少量有机物样品与一小块金属钠一起加热熔融，使有机物完全分解，如果有机物中含有氮、卤素、硫等元素则分别生成氰化钠、卤化钠和硫化钠等，再检验这些阴离子。 9．铜丝燃烧法——确定有机物中是否存在卤素的方法。将一根纯铜丝加热至红热，直至火焰不显绿色。冷却后，在铜丝上沾少量试样灼烧，若有绿色火焰出现，证明可能有卤素存在。 （用铜丝火焰燃烧法鉴定卤素时，试样中有CN－或SCN－时也会产生类似蓝绿色火焰） 有机物鉴别——结构性质紧相连 现象对应官能团 1．概念辨析： ① 鉴别——通过必要的化学实验，根据实验现象不同把给定的几种物质一一区别开来。 ② 鉴定——是对物质的成分进行全面检测，确定它是不是这种物质。 ③ 分离——是将混合物中的各成分分开，要求各成分的组成不能改变。 ④ 提纯——是将某物质中的杂质除去，至于杂质转化成什么物质，不予考虑。 2．鉴别试剂及鉴别原理： ⑴ 溴水：（现象：溴水褪色） ①原理：萃取(物理变化)——CCl4、直馏汽油或其它液态烷烃、苯及其同系物。 ②原理：加成反应——烯烃、炔烃、植物油、裂化汽油等含有或－C≡C－的物质。 ③原理：氧化反应——含醛基的物质（醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等） CH3CHO + Br2 + H2OCH3COOH + 2HBr（注意醛基不能使溴的四氯化碳溶液褪色） ④原理：取代反应——苯酚能使溴水褪色，生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀。 ⑵ 酸性KMnO4溶液：（现象：溶液褪色） 原理：氧化反应 ①含有或－C≡C－的物质； ②醇类(－OH)； ③含醛基的物质（醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等）； ④苯的同系物。 ⑶ 银氨溶液：（在碱性环境中水浴加热，在试管内壁生成美丽的银镜） 原理：氧化反应——含醛基的物质（醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等） ⑷ 新制Cu(OH)2悬浊液： ①原理：络合反应——常温下与多元醇生成绛蓝色溶液。（甘油、葡萄糖等） （用茚三酮检验氨基酸，生成蓝色或紫色溶液） ②原理：氧化反应——含醛基的物质。（醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等） （在碱性环境中加热，生成红色沉淀） ⑸ 碘水：原理——碘单质与淀粉结合后呈蓝色。 ⑹ FeCl3溶液：原理——显色反应，与酚类物质反应，溶液变为紫色。 ⑺ 金属钠：原理——置换反应，与含－OH、－COOH的物质产生H2。 ⑻ NaHCO3溶液：原理——复分解反应，与含－COOH物质产生CO2。 ⑼ NaOH溶液：原理——复分解反应，与溶解度较小的酚、羧酸反应生成易溶盐。 ⑽ 水：原理—物理性质，根据有机物的水溶性和密度不同进行鉴别。如鉴别乙醇、苯和CCl4。 有机物脱水——脱水须加浓硫酸 成烯醚酐酯酰胺 1．脱水成烯 (消去反应) CH3-CH2-OHCH2=CH2↑+ H2O CH3-CH2-CH2OHCH3-CH=CH2↑+ H2O 2．脱水成醚 (取代反应) C2H5-OH + H-OC2H5C2H5-O-C2H5 + H2O 3．脱水成酐 (取代反应)—生成醋酸酐、草酸酐 2CH3COOH+ H2O HOOC-COOH + H2O 4．脱水成肽 (取代反应) 2 + H2O (为酰胺基) 5．脱水成酯 (取代反应) ⑴ 一元醇与一元羧酸：CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O ⑵ 二元羧酸与一元醇：HOOC-COOH + 2C2H5OHC2H5OOC-COOC2H5 + 2H2O ⑶ 一元羧酸与二元醇：2CH3COOH + HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3 + 2H2O ⑷ 二元羧酸与二元醇，酯化反应有两种情况： ⑸ 羟基酸的自身酯化反应： 6．脱水缩聚(酯化反应合成涤纶) + nHOCH2CH2OH+ (2n－1)H2O 7．脱水炭化：C12H22O11(蔗糖)12C + 11H2O 有机物提纯——气体洗气瓶中走 液体分液和蒸馏 常见有机混合物的分离和提纯 编号 混合物 （括号内为杂质） 除杂试剂 分离方法 1 乙烷（乙烯） ① 溴水（不能使用KMnO4溶液） ② 用NaOH溶液除去挥发的溴蒸汽 洗气 2 乙烯（SO2） NaOH溶液 洗气 3 甲烷（甲醛） 水 洗气 4 乙烯（水蒸气） 浓硫酸 洗气 5 乙炔（H2S） CuSO4溶液 或 NaOH溶液 洗气 6 制无水乙醇 加新制CaO 蒸馏 7 提取碘水中的碘 苯或CCl4 萃取、分液 8 NaBr（NaI） Br2的CCl4溶液 洗涤、萃取、分液 9 苯（苯酚） NaOH溶液 分液 10 苯（甲苯） 酸性KMnO4溶液 蒸馏 11 乙醇（乙酸） NaOH溶液或Na2CO3溶液 蒸馏 12 乙酸（乙醇） NaOH溶液、蒸馏，再加稀硫酸蒸馏 蒸馏 13 乙酸乙酯（乙酸） 饱和Na2CO3溶液 分液 14 溴乙烷（Br2） 加NaHSO3溶液 分液 15 溴苯（Br2） NaOH溶液 分液 16 硝基苯（酸） NaOH溶液 分液 17 葡萄糖（淀粉） 蒸馏水 渗析 18 提纯苯甲酸 蒸馏水 重结晶 19 提纯蛋白质 ① 蒸馏水 ② 浓轻金属盐溶液 (如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等) ①渗析 ②盐析、过滤 20 高级脂肪酸钠（甘油） NaCl细粒 盐析、过滤 分离提纯装置： 硫酸用途(无机)——无机反应十二剂 硫酸作用不可替 1．作弱氧化剂：Zn + H2SO4(稀)== ZnSO4 + H2↑ 2．作酸化剂：KMnO4溶液中加入一定量稀H2SO4酸化，增强其氧化性。 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4(稀)== 5O2↑+ K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4(稀)== 2PbSO4 + 2H2O（归中反应） KIO3 + 5KI + 3H2SO4(稀)== 3K2SO4 + 3I2 + 3H2O（归中反应） Cu2O + H2SO4(稀)== CuSO4 + Cu + H2O（歧化反应） 3．作检验剂：稀硫酸可以直接检验溶液中的Ba2+，无需另加酸。SO42－+ Ba2+== BaSO4↓ 4．作除杂剂：用浓硫酸可以除去SO2中的SO3杂质。 5．作除锈剂：3H2SO4(稀) + Fe2O3·nH2O==Fe2(SO4)3 + (3+n)H2O 6．作增强导电性试剂：在电解水时常加入稀硫酸增强溶液的导电性。 7．作干燥剂：浓硫酸常用于干燥中性气体和酸性气体。如H2、CO、CO2、SO2、Cl2、HCl等。 但不能干燥碱性气体NH3和常温下具有还原性的气体HBr、HI、H2S。 浓硫酸还能吸收某些结晶水合物(如CuSO4· 5H2O、Na2CO3·10H2O)中的水。 8．作吸收剂：工业上接触法制取硫酸时，为了防止形成酸雾，用98.3%的浓硫酸吸收SO3。 9．作强氧化剂：Fe和 Al在浓H2SO4(冷)中钝化，加热时会发生氧化还原反应。 2H2SO4(浓) + CuCuSO4 + 2H2O + SO2↑； C + 2H2SO4(浓)CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O 10．作强酸性试剂：Ca3(PO4)2 + 3H2SO4(浓) 2H3PO4 + 3CaSO4 Na2SO3 + H2SO4(较浓)== Na2SO4 + SO2↑+ H2O； FeS + H2SO4(稀)== FeSO4 + H2S↑ 11．作难挥发性试剂：（浓硫酸高沸点） NaCl + H2SO4(浓)NaHSO4 + HCl↑； NaNO3 + H2SO4(浓)NaHSO4 + HNO3↑ CaF2 + H2SO4(浓)CaSO4 + 2HF↑ 12．作制备化肥的试剂： ①制磷肥：Ca3(PO4)2 + 2H2SO4(浓)Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4（过磷酸钙） ②制氮肥：2NH3 + H2SO4== (NH4)2SO4 硫酸用途(有机)——有机反应加硫酸 出水加浓记心间 1．制CO：（浓硫酸作脱水剂） HCOOHCO↑+ H2O 2．制C2H4：（浓硫酸作催化剂、脱水剂） CH3CH2OHCH2=CH2↑+ H2O 3．制乙醚：（浓硫酸作催化剂、脱水剂） 2C2H5OHC2H5OC2H5 + H2O 4．制醋酸酐：（浓硫酸作脱水剂） 2CH3COOH + H2O 5．制硝基苯：（浓硫酸作催化剂、脱水剂） + HNO3 + H2O 6．制苯磺酸：（浓硫酸作反应物） + H2SO4 + H2O 7．制酯类物质：（浓硫酸作催化剂、吸水剂） CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O 8．制硝酸纤维：（浓硫酸作催化剂、吸水剂） [C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3[C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O 9．酯类水解：（稀硫酸作催化剂） CH3COOC2H5 + H2OCH3COOH + C2H5OH 10．二糖水解：（稀硫酸作催化剂） ① C12H22O11(蔗糖) + H2OC6H12O6(果糖) + C6H12O6(葡萄糖) ② C12H22O11(麦芽糖) + H2O2C6H12O6(葡萄糖) 11．多糖水解：（硫酸作催化剂） ① (C6H10O5)n(纤维素) + nH2O  nC6H12O6(葡萄糖) 【本反应中使用70%的H2SO4作催化剂】 ② (C6H10O5)n(淀粉) + nH2OnC6H12O6(葡萄糖) 12．蔗糖炭化：（浓硫酸作脱水剂）C12H22O11(蔗糖)12C + 11H2O 引入官能团(01)——有机合成连成串 来来往往官能团 1．引入卤原子 ① 烷烃与X2取代：CH4 + Cl2CH3Cl(g) + HCl ② 烯烃、炔烃加成反应： CH≡CH + 2Br2CHBr2-CHBr2 CH2=CH-CH3 + HBrCH3-CHBr-CH3 ③ 烯烃的取代反应： CH2=CH-CH3 + Cl2CH2=CH-CH2Cl + HCl ④ 苯或苯的同系物与X2取代： + Br2 + HBr + Cl2 + HCl ⑤ 醇的取代反应：CH3CH2OH + HBrCH3CH2Br + H2O ⑥ 酚的取代反应： ⑦ 羧酸的酰氯化反应： + SOCl2(乙酰氯) + SO2 + HCl + COCl2 (苯甲酰氯) + CO2 + HCl 2．引入碳碳双键 ① 炔烃的不完全加成反应： CH≡CH + H2CH2=CH2 ② 醇的消去反应： CH3CH2OHCH2=CH2↑+ H2O CH2=CH-CH3↑+ H2O ③ 卤代烃的消去反应：CH3CH2Br + NaOHCH2=CH2↑+ NaBr + H2O + NaOHCH3-CH=CH-CH3↑+ NaCl + H2O ④ 羟醛缩合反应： + CH3CH2CHO + H2O 引入官能团(02)——有机合成连成串 来来往往官能团 3．醇羟基的引入：① 烯烃水合法：CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH ② 卤代烃水解法：CH3CH2Br + NaOHCH3CH2OH + NaBr ③ 醛酮加氢法： + H2 CH3CH2OH + H2 ④ 酯类水解法：CH3COOCH2CH3 + H2OCH3COOH + C2H5OH ⑤ 环氧乙烷水解法： + H2O ⑥ 醇钠水解法：CH3CH2ONa + H2OCH3CH2OH + NaOH ⑦ 醛类歧化反应法： + ⑧ 酯交换反应法：C2H5COOCH3 + C2H5OHC2H5COOC2H5 + CH3OH ⑨ 酯的氨解反应法：CH3COOCH3 + NH3CH3CONH2 + CH3OH ⑩ 羟醛缩合反应： + CH3CHO 4．羧基的引入： ① 苯的同系物氧化法： ② 醛氧化法：CH3CHO + 2Ag(NH3)2OHCH3COONH4 + H2O + 2Ag↓+ 3NH3 ③ 酯类水解法：CH3COOCH2CH3 + H2OCH3COOH + C2H5OH ④ 烯烃羰基化反应法：CH3CH=CH2 + CO + H2O ⑤ 腈类水解法法：R-C≡N + 2H2O + HClR-COOH + NH4Cl ⑥ 酰氯水解法： + H2OCH3COOH + HCl ⑦ 酰胺水解法： + H2OCH3COOH + NH3↑ ⑧ 羧酸酐水解法： + H2O2CH3COOH ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 官能团的保护——常见某基去又还 占位保护官能团 在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下而产生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取措施保护某些官能团，待完成反应后再除去保护基，使其复原。 1．常见的基团保护措施 ⑴碳碳双键的保护： CH2=CH-CH3 CH2=CH-CH3 ⑵酚羟基的保护：． ⑶醛基、酮羰基的保护： ⑷羧基的保护：RCOOHRCOOCH3RCOOH ⑸氨基的保护： 2．常见官能团的占位，如 反应②引入－SO3H的作用是：占位，防止－NO2在甲基的对位取代。 3．学以致用：化合物E是一种合成抗精神病药物的中间体，可以通过下列方法制得： A B C D (E) 请回答：的名称为 ，设计步骤AB的目的是 。 羟醛缩合反应——两醛加成再消水 一方无α-H更完美 1．反应机理：有α-H的醛在稀碱溶液中能和另一醛相互作用，生成β-羟基醛，称为羟醛缩合反应。 ⑴ 两种不同的均含有α-H的醛进行羟醛缩合反应，则可能发生交错缩合，生成四种产物。如： ① + CH3CHO ② + CH3CH2CHO ③ + CH3CH2CHO ④ + CH3CHO ⑵ 若选用一种无α-H的醛和一种有α-H的醛进行羟醛缩合反应，则更有合成价值。如： ① HCHO + + H2O ② + + H2O 2．学以致用：近来有报道，碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下可以发生偶联反应，合成 一种多官能团的化合物Y，其合成路线如下。 已知： RCHO + CH3CHORCH=CHCHO + H2O ⑴ A、C的化学名称分别是 。 ⑵E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为 。 格氏试剂——醛酮增碳醇转回 格氏烃基卤化镁 1．历史背景 1901年法国化学家格林对有机镁化物做了深入研究，当卤代烃RX与金属镁在无水醚类等适当溶剂中作用时，生成的烃基卤化镁就是广泛用于有机合成及药物合成的格氏试剂。格林也因此获得了1912年的诺贝尔化学奖。 2．格氏反应：⑴ 制取格氏试剂： RX(卤代烃) RMgX (格氏试剂) ⑵ 格氏试剂的性质：① 与含活泼氢的化合物发生反应，格氏试剂转化为烃 RMgX + H2ORH + Mg(OH)X RMgX + CH3OHRH + CH3OMgX ② 与卤代烃反应，增长了碳链 CH3MgBr + CH3CH2BrCH3CH2CH3 + MgBr2 ③ 与含极性双键或三键的化合物发生加成反应 与醛反应：+ RMgX 与酮反应： + RMgX 与酯反应：COOC2H5 3． 学以致用：已知， ① ②CH3COOCH3CH3CH2OH 以和CH2Br-CH2Br为原料制备的合成路线为： 。 ( 20 ) 学科网（北京）股份有限公司 酯交换反应——醇解前后同类别 类似无机复分解 1．酯交换反应(也称为醇解反应)——即酯与醇在酸或碱的催化下生成一个新酯和一个新醇的反应。 RCOOR＇+ R＇＇OH RCOOR＇＇+ R＇OH （相当于先水解再酯化） 2．酯交换反应正是基于酯化反应的可逆性而进行的，若想酯交换反应能够进行，至少满足下面 两种情况的一种： ①生成的新酯稳定性强于之前的酯，②生成的新醇能够在反应过程中不断蒸出。 3．学以致用： 维纶是有机物合成纤维中六大纶之一，维纶的结构简式为： 在合成维纶的过程中，有一个步骤是把聚乙酸乙烯酯()转化为聚乙烯醇，这一步 就是用过量的甲醇进行酯交换反应来实现的。请回答 ⑴ 聚乙烯醇的结构简式为： 。 ⑵ 反应中甲醇为什么要过量？ 。 ⑶ 写出聚乙酸乙烯酯与甲醇进行酯交换反应的化学方程式： 。 ⑷ 聚乙烯醇与甲醛合成维纶的化学方程式为 。 化学材料—新型材料新功能 合成材料天下行 一．谈无机—懂传统 知新型 1．传统无机非金属材料——硅酸盐材料 特点：抗腐蚀、耐高温 ⑴ 水泥（原料：石灰石、黏土、辅料； 成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙） ⑵ 玻璃（原料：石灰石、纯碱、石英； 成分：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅） 包括普通玻璃、钢化玻璃、石英玻璃、光学玻璃、有色玻璃等。 ⑶ 陶瓷（分瓷器、炻器、土器） 2．新型无机非金属材料： 特点：强度高、耐高温、具有电学特性、光学特性、生物功能。 ⑴ 高温结构陶瓷（Al2O3陶瓷、Si3N4陶瓷、SiC陶瓷、B4C3陶瓷、BN陶瓷、ZrO2陶瓷等） ⑵ 光导纤维（功能材料，是信息高速公路的“基石”）〖有个别类型的光导纤维不是新型无机非金属材料〗 ⑶ 生物陶瓷（人造牙齿、骨骼、心脏瓣膜等） 3．新型材料科学的前景： ⑴ 光电转换材料， ⑵多功能复合材料， ⑶高温超导材料， ⑷智能材料和机敏材料， ⑸纳米材料 二．论有机—先天然 后合成 1．四大天然有机高分子化合物： ⑴ 淀粉：淀粉在餐饮业中又称芡粉，通式是(C6H10O5)n，水解到二糖阶段为麦芽糖，化学式C12H22O11，完全水解后得到单糖（葡萄糖）。 ⑵ 纤维素：纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分。 ⑶ 蛋白质：蛋白质是生命的物质基础，是构成细胞的基本有机物，没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 ⑷ 天然橡胶：以顺-1,4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子式是(C5H8)n。 2．三大合成有机高分子材料：[ 性质：热塑性(如聚乙烯)，热固性(如酚醛树脂) ] ⑴ 塑料： ① 通用塑料（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物） ②工程塑料（聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、热塑性聚酯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物） ③ 特种塑料（指具有特种功能，可用于航空、航天等领域的塑料。如增强塑料、泡沫塑料等） ⑵ 合成橡胶：① 通用橡胶（丁苯橡胶、顺丁橡胶等） ②特种橡胶（丁腈橡胶、硅橡胶等） ⑶ 合成纤维：（“六大纶”——涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶） ( 21 ) 学科网（北京）股份有限公司 有机高分子——有机有名有六纶 都聚都n都不纯 1．四大天然有机高分子化合物： ⑴ 淀粉： 淀粉在餐饮业中又称芡粉，通式是(C6H10O5)n，水解到二糖阶段为麦芽糖，化学式是C12H22O11，完全水解后得到单糖（葡萄糖）。 ⑵ 纤维素：纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水和一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分。 ⑶ 蛋白质：蛋白质是生命的物质基础，是构成细胞的基本有机物，没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 ⑷ 天然橡胶：以顺聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子式为(C5H8)n。 2．化学纤维： ⑴ 合成纤维（六大纶）（请你填入下列物质的结构简式） 名称 又名 单体 结构简式 用途 涤纶 PET 的确良 对苯二甲酸、乙二醇 做纺织材料绳索、轮胎帘子线、降落伞、宇航服等。 锦纶 尼龙 聚酰胺纤维 HOOC(CH2)4COOH 和H2N(CH2)6NH2 制作针织品、渔网、缆绳。 腈纶 PAN 人造羊毛 丙烯腈 CH2＝CH－CN 制作毛线、地毯、窗帘等。 丙纶 PP 丙烯 CH2＝CH－CH3 制作地毯、编织袋、绳索、包装材料等。 维纶 PVFM 合成棉花 乙烯醇、甲醛 CH2＝CHOH、CH2O 做维棉混纺织物，帆布、传送带等。 氯纶 PVC 氯乙烯 CH2＝CH－Cl 可编织窗纱、网袋、绳子，可制作管材、电线电缆等。 ⑵ 人造纤维 粘胶纤维 醋酯纤维 人造丝 人造棉 人造毛 醋酸纤维素酯 以竹子、木材、甘蔗渣、棉子绒等为原料，经化学加工处理而成。 纤维素与醋酐发生反应而得纤维醋酸酯 3．常见塑料： 名称 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 酚醛树脂 丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚物 又名 PE PP PVC PS 电木 ABS 结构 简式 4．常见橡胶： 名称 天然橡胶 杜仲胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 乙丙橡胶 丁腈橡胶 丁苯橡胶 单体 异戊二烯 异戊二烯 1,3-丁二烯 2-氯-1,3- 丁二烯 乙烯、丙烯 1,3-丁二烯 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯 合成方式 顺式加聚 反式加聚 顺式加聚 反式加聚 —— —— —— 结构 简式 周期表(01)——这些规律不知晓 莫说懂得周期表 一．元素周期表 IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA 0 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og 二．规律总结： 1．周期表中有18列：7个主族、8个副族、1个0族。 注意第VIII族为副族元素，但是VIII后面不能标B。 2．周期表中有7行： 上面3行为短周期，下面4行为长周期。 3．在化合物中，F只有－1价，氧的化合价比较复杂。 如：H2O中O为－2价，H2O2中O为－1价，OF2中O为+2价，HFO中O为0价。 4．最外层电子数≥3的元素一定是主族元素，（惰性气体除外）过渡金属元素最外层电子数≤2。 5．最外层两个电子的原子可能在第IIA族（如Mg），也可能是过渡金属（如Fe），还可能是He。 6．有人提议，在周期表中： ① 将H放在F的上面，位于第VIIA族，依据是都能得一个电子达到稳定结构，阴离子是H－或X－。 ② 将H放在C的上面，位于第IVA族，依据是它们的最高正价与最低负价绝对值相等。 7．第113～118号元素在周期表中的位置：（注意与个位数、十位数的巧合） 113号在第13列、第七周期、第IIIA族； 114号在第14列、第七周期、第IVA族； 115号在第15列、第七周期、第VA族； 116号在第16列、第七周期、第VIA族； 117号在第17列、第七周期、第VIIA族； 118号在第18列、第七周期、第0族。 8．同一周期(左→右)，原子半径减小；同一主族(上→下)，原子半径增大；电子层结构相同的离子，原子序数越大，其半径越小（如F－>Na+）。在第三周期元素的简单离子中，Al3+的半径最小。 电子层数多的粒子半径不一定大，如r(Cl)<r(Li)、r(Ca2+)<r(F－)。 9．主族金属阳离子与上一周期稀有气体元素的原子电子层结构相同，非金属简单阴离子与同周期的稀有气体元素的原子电子层结构相同。 10．大多元素的相对原子质量大约等于其原子序数的2倍，如N-14、O-16、F-19、Na-23、Mg-24、P-31、S-32等，但H的相对原子质量等于1，等于其原子序数。 11．一般地说，原子序数大的元素，其相对原子质量也大。也有例外，如52Te－127.6，53I－126.9。 ( 24 ) 学科网（北京）股份有限公司 周期表(02)——这些规律不知晓 莫说懂得周期表 12．设主族族序数为a，周期数为b，则： ① a/b<1时，为金属元素，且比值越小，元素的金属性越强。 ② a/b=1时，为两性元素（H除外），其最高价氧化物为两性氧化物，最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物。 ③ a/b>1时，为非金属元素，且比值越大，元素的非金属性越强。 13．在周期表中： ① 位置越靠近F的元素，电负性越大，非金属性越强，如非金属性Cl>H，还原性则有H－>Cl－。 ② 位置越靠近Cs的元素，电负性越小，金属性越强，如金属性Na>Al，氧化性则有Al3+>Na+。 14．对角线规则指的是Li－Mg；Be－Al；B－Si这三对，位于对角线上的两元素性质相似。 15．在周期表中将VA和VIA之间分开，左边元素氢化物的化学式，是将H写在后边，如SiH4、PH3、CaH2等，而右边元素氢化物的化学式，是将H写在前边，如H2O、HF、HCl等。 16．同一周期的IIA和IIIA族元素的原子序数相差可能是1、11、25，即Mg→Al，Ca→Ga，Ba→Tl。 17．同主族相邻周期原子序数之差可能是：2(H和Li)、8(Li和Na)、18(Cl和Br)、32(I和At) 18．同一主族(上→下)，金属单质的熔沸点降低 (如Li→Na→K→Rb→Cs)； 非金属单质的熔沸点升高 (如F2→Cl2→Br2→I2)。 19．主族元素：第一周期含0个金属，第二周期含2个金属，第三周期含3个金属，第四周期含4金属，第五周期含5个金属……。 20．原子序数为奇数的元素，其主族序数、主要化合价也为奇数。 原子序数为偶数的元素，其主族序数、主要化合价也为偶数。 （例外：在NO2、ClO2中，N、Cl化合价为+4价） 21．非金属元素可以形成离子化合物（NH4Cl），同主族元素可以存在于同一离子化合物中。 （如NaH、(NH4)3PO4） 22．周期表对化工生产和科研有指导作用，在右上区域(深绿色部分)寻找制农药的原料；（如P、Cl等） 在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的材料；（如V2O5、Cr2O3、MnO2等） 在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料。（如Si、Ge、Se等） 23．第IVA族元素形成化合物种类最多（主要指含C无机物和众多有机物）。 24．第IIIB族所含元素种类最多，因为它包含了镧系和锕系元素，共有32种元素。 25．某元素的氢化物与它的最高价氧化物的水化物可以反应，该元素可能在VA族或VIA族。 如：NH3 + HNO3 == NH4NO3 H2S + H2SO4(浓)==S↓+ SO2↑+ 2H2O ( 25 ) 学科网（北京）股份有限公司 周期律特例(01)——规律难以全涵盖 研到深处有例外 1．一般原子的原子核是由质子和中子构成，但氕原子（1H）中无中子。 2．一般氢化物中氢为+1价，但在MH中氢为－1价，如NaH，注意B、Si只有+3、+4 3．具有金属光泽又能导电的单质一般是金属，但石墨却是非金属。 4．AgX一般不溶于水，有感光性，但 AgF可溶于水，见光也不分解。CaX2一般可溶于水，但CaF2难溶于水。 5．一般非金属单质为气态或固态，但Br2却是液态，常温下，金属单质一般为固态，但Hg是液态。 6．铜在氯气中燃烧生成的氯化铜为棕黄色固体，溶于水却显黄色→蓝色(浓→稀，中间为绿色)。 7．CO2通常能用来灭火，但钠、镁失火却不能用CO2灭火器来灭火。 ( H 3 PO 3 结构式 )8．酸的“元数”一般等于酸分子中的氢原子数，但亚磷酸(H3PO3)不是三元酸 而是二元酸，次磷酸(H3PO2)不是三元酸而是一元酸，硼酸 (H3BO3)不是三元酸 而是一元酸等。H3BO3 + H2OB(OH)4－+ H+ ( H 3 PO 2 结构式 )9．有单质生成的反应一般是氧化还原反应，但3O2== 2O3的转化是非氧化还原反应。 10．活泼金属与活泼非金属形成的化合物一般是离子化合物，但AlCl3是共价化合物，结构如图。（BeCl2也是） 11．非金属单质分子一般是非极性分子，但O3是极性分子，O3分子中的键也是极性共价键。 12．碱金属一般保存在煤油中，但锂要浸在液体石蜡油中。 13．物质中一般有阳离子就必有阴离子，但在金属或合金中只有阳离子而没有阴离子。 14．一般情况下，键长越短键能越大，但键能Cl-Cl > Br-Br > F-F > I-I。 15．能称“某酸”的化合物一般是酸类，但苯酚俗称石炭酸，并不属于酸类，而是酚类。 16．酸与醇间的反应一般是酯化反应，但乙醇与HBr混合加热生成溴乙烷不是酯化反应。 17．固体物质的溶解度一般随温度的升高而增大，但Ca(OH)2、Li2CO3却随温度的升高而降低。 18．CaCl2是中性干燥剂，可用来干燥酸性、中性、碱性气体，但不能干燥氨气和酒精蒸气，因易形成CaCl2·8NH3。 19．实验中的各种废液及废物应放入指定的废液缸，但洒落的汞尽可能收集起来或撒上硫粉，消除其毒性。 20．试剂瓶中药品取出后，一般不允许放回试剂瓶，但取用剩余的钾、钠、白磷等应放回原瓶。 21．有机物中的油一般是指由高级脂肪酸与甘油所生成的酯，但汽油、柴油、煤油等都是烃类混合物。 22．玻璃一般是指硅酸盐，但有机玻璃成分为“聚甲基丙烯酸甲酯”。 23．有机物一般易燃烧，但四氯化碳能灭火，聚四氟乙烯也不易燃烧。聚四氟乙烯俗称“塑料王”(不粘锅内涂层) 24．一般元素非金属性越强，其单质的性质也活泼，但N和P相反。非金属性：N>P，单质活泼性：磷>氮气 25．盐类一般都是强电解质，但HgCl2、CdI2、(CH3COO)2Pb等少数盐是弱电解质。 26．电子层数多的微粒半径大于电子层数少的，但r(Cl)<r(Li)，r(Ca2+) < r(F－)。 ( 26 ) 学科网（北京）股份有限公司 周期律特例(02)——规律难以全涵盖 研到深处有例外 27．一般元素的化合价越高，其氧化性越强，但HClO4、HClO3、HClO2、HClO的氧化性逐渐增强。 28．蒸发溶剂，一般溶液的质量分数会增大，但加热盐酸、氨水时，其质量分数却会降低。 29．实验室中制取HCl、HBr、HI都在玻璃容器中进行，但制取HF在铅制容器中进行。 (SiO2 + 4HF== SiF4 +2H2O) 30．形成稳定的分子需满足8电子(或2电子)结构，但有的不满足8电子结构却能稳定存在，如BF3、PCl5、SF6。 31．一般只能用强酸制弱酸，但 H2S + CuSO4== CuS↓+ H2SO4、HClO + H2SO3== HCl + H2SO4却能用弱酸制强酸。 32．在电化腐蚀时，活动性较强的金属一般先腐蚀，但铝铁合金，因铝表面有氧化膜的保护作用而铁先腐蚀。 33．溶于水成酸的氧化物一般是酸酐，但 NO2溶于水生成了硝酸，可硝酸的酸酐为N2O5。 34．离子晶体的熔点一般低于共价晶体，但 MgO熔点(2800℃)髙于SiO2熔点(1600℃) 气态氢化物的沸点，一般是相对分子质量大的沸点物质比较高，但沸点HCl (－85.1℃) < H2S (－60.4℃)。 35．同主族的单质分子中，一般情况下原子半径越小，键长越短，键能就越大。但F-F键能却小于Cl-Cl键能，原因是F原子半径小，F-F键键长短，导致孤电子对间的斥力增大，使其键能减小。 36．同主族非金属元素的氢化物之间一般不反应，但H2S + H2O2 == 2H2O + S能发生。 37．酸性氧化物一般不能与酸发生反应，但反应SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O能发生。 38．构成分子晶体的分子一般都有共价键， 但稀有气体的分子中没有共价键，是单原子分子。 39．碱与碱一般不发生反应，但两性Al(OH)3能与NaOH反应， 氨水能与Cu(OH)2反应。 Cu(OH)2 + 4NH3·H2O== [Cu(NH3)4]2+ + 2OH－+ 4H2O 40．制取氯气采用固－液加热装置，因强氧化剂腐蚀橡胶，所以制溴、HNO3须采用曲颈甑。 ( 曲颈甑 )41．通常溶液浓度越大，密度一般也越大，但氨水、乙醇溶液浓度越大密度反而越小。 42．固体的切割一般应放在玻璃片上进行，但白磷的切割要在水下进行。 43．胶头滴管一般不能伸入试管内接触试管内壁，但制Fe(OH)2白色沉淀时， 滴管要伸入试管内，插到液面以下。 44．混合物的沸点一般是一定范围，而不是在某一温度，但95.5%的酒精溶液其沸点固定在 78.1℃。 45．一般是，凡离子有颜色，其化合物就有了颜色，也有的离子本身虽无颜色，但却能形成有色化合物。例如，Ag+与I－均无颜色，而形成AgI后，却变为黄色。 46．一般元素的氧化物不超过3种，如Na2O、Na2O2；SO2、SO3等。但是N、Mn各有6种氧化物，它们分别是：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。MnO、Mn2O3、MnO2、Mn2O4、MnO3、Mn2O7。  47．离子化合物中一般不存在单个分子，但NaCl等在气态时却以分子形式存在。 48．一般只有有机物才有同分构现象，但也有无机物如氰酸银(AgCNO)与雷酸银(AgONC)是互为同分异构体。 49．胶体中的胶粒一般都带电荷，如Fe(OH)3胶粒带正电荷，但蛋白质胶体微粒却不带电荷。 50．一般地说金属性强的元素，相应的碱的碱性也强，但Al(OH)3的碱性却比Fe(OH)3弱。 ( 27 ) 学科网（北京）股份有限公司 电离能——失一电子耗能高 氦氖一览众山小 1．概念：元素的第一电离能是指气态基态原子失去 一个电子形成+1价气态阳离子所需的能量。 符号：I1。同理有I2、I3、I4… 2．意义： 可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。 I1越小，原子越容易失去一个电子。 3．变化规律： ⑴ 同一周期内，左→右，原子半径减小， I1呈增大趋势。碱金属的I1最小，稀有气体的I1最大。 ⑵ 同一主族，上→下，原子半径增大，I1呈减小趋势。如，I1(F)> I1(Cl)> I1(Br)> I1(I) ⑶ 当原子的简并轨道上形成全空(p0、d0)、半满(p3、d5)和全满(p6、d10)结构时，原子能量较低，该元素具有较大的I1。如第IIA、VA族元素原子的I1比右邻原子大，出现了反常。 如，I1(Be)> I1(B)，I1(Mg)> I1(Al)，I1(N)> I1(O)，I1(As)> I1(Se)等。 ⑷ 同一元素原子的电离能满足：I1< I2< I3…逐渐增大。 ⑸ 具有相同核外电子排布的离子，核电荷数越大，其电离能越大。 如，同为1s22s22p63s1的粒子：I1(Na)< I2(Mg)<I3(Al)；同为1s22s22p6的粒子：I2(Na)< I3(Mg)<I4(Al) ⑹ 过渡元素的原子，增加的电子大部分排布在( n-l )轨道上，核对外层电子的有效吸引作用变化不是太大，所以第一电离能随原子序数的增加从左到右略有增加，变化不是很规则。 【特别注意】所有元素中He的第一电离能最大。常考顺序需牢记：He > Ne > F > N > O > H > Cl > Br > C > P 4．电离能的应用： ⑴ 根据电离能数据，确定元素原子核外电子排布或确定元素在化合物中的化合价。 如：钠和镁第一、二、三电离能 元素 I1 (kJ·mol－1) I2 (kJ·mol－1) I3 (kJ·mol－1) Na 498 4562 6912 Mg 738 1451 7733 从表中可以看出钠的第一电离能较小而第二电离能突跃地升高，说明Na的最外层只有1个电子。 而镁的第一、二电离能均较低，第三电离能突跃地升高，说明Mg的最外层只有2个电子。 ⑵ 判断元素的金属性强弱。 I1是衡量元素金属性的一种尺度，I1越小，元素的金属性越强。 ( 28 ) 学科网（北京）股份有限公司 玻恩-哈伯循环——各尽所能一路行 能增能减能守恒 1．玻恩-哈伯循环——是一种用于计算反应热的方法，由德国科学家马克斯·玻恩和弗里茨·哈伯发明的。有时反应热很难直接测出，根据盖斯定律，只须测出各个反应途径的反应热，原反应的反应热也就可以计算出来。 2．反应途径中的几个概念： ⑴ 电离能——元素基态的气态原子失去一个电子变为+1价阳离子时，所吸收的能量叫元素的第一电离能(I1)。表示为A(g)－e－A+(g) ⑵ 电子亲和能——元素基态的气态原子得到一个电子变为－1价阴离子时，所放出的能量叫元素的第一电子亲和能(E1)。表示为B(g) + e－B－(g) ⑶ 晶格能——气态离子形成1mol离子晶体时，所释放的能量(U)叫晶格能。表示为： A+(g) + B－(g)AB(s) ⑷ 键能——常温常压下，将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B，所需要的能量就是A-B键的键能(D)。表示为AB(g)A(g) + B(g) ( Na(s) Na( g ) Na + ( g ) Δ H 1 Δ H 3 1/2Cl 2 ( g ) Cl (g) Cl － ( g ) Δ H 2 Δ H 4 + + NaCl ( s ) Δ H 6 Δ H 5 )⑸ 标准生成热——常温常压下，由稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热叫该化合物的标准生成热(ΔfH)。 3．玻恩-哈伯循环的设计与应用： 本质是利用盖斯定律设计一个热力学循环过程， 以NaCl为例，设计循环过程如图： ΔH1为Na(s)的升华热(S)，ΔH1= S =+108.8 kJ·mol－1 ΔH2为Cl2(g)键能(D)的一半，ΔH2 = D = +121.4 kJ·mol－1 ΔH3为Na(g)的第一电离能(I1)，ΔH3 = I1= +495.8 kJ·mol－1 ΔH4为Cl(g)的电子亲和能(E)，ΔH4=E=－348.7 kJ·mol－1 ΔH5为NaCl的晶格能(U)，ΔH5=U=? ΔH6为NaCl的标准生成热(ΔfH)，ΔH6 = ΔfH =－411.2 kJ·mol－1 根据盖斯定律，ΔH6=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5，代入数据，计算可得：ΔH5 =U=－788.5 kJ·mol－1 【学以致用】 ⑴ MgO的形成可通过如图的born-Haber循环得到。 可知，Mg原子的第一电离能为 kJ·mol－1， O=O键键能为 kJ·mol－1， 氧原子的第二电子亲和能x为 kJ·mol－1。 ⑵ Li2O是离子晶体，其晶格能可通过如图 的 born-Haber循环计算得到。 可知，Li原子的第一电离能为 kJ·mol－1， O=O键键能为 kJ·mol－1， Li2O晶格能为 kJ·mol－1。 电负性——傲视群雄氟老大 千古不变负一价 电离能是衡量元素金属性的一种尺度，电子亲合能是衡量元素非金属性的一种尺度， 科学家还要用一个概念把元素的电离能和电子亲合能统合起来，这个概念就是元素的电负性！ 1．概念：（电负性是用来量度原子对成键电子吸引能力的相对大小的） ⑴ 元素的原子在分子中吸引电子的能力叫元素的电负性。 ⑵ 元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子称为 键合电子。 2．电负性大小的标准：（鲍林电负性） 以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准。 3．变化规律： ⑴ 同一周期，从左到右，元素的电负性递增。 ⑵ 同一主族，自上而下，元素的电负性递减。 ⑶ 电负性大的元素集中在元素周期表的右上角(F)，电负性小的元素集中在元素周期表的左下角(Cs)。 4．电负性的应用： ⑴ 判断元素的金属性和非金属性强弱： ① 金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。 ② 金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。 ⑵ 判断元素的化合价： ① 电负性数值小的元素的化合价为正值，② 电负性数值大的元素的化合价为负值。 ⑶ 判断化合物的类型： 如Cl与Al的电负性之差为3.0－1.5=1.5<1.7，因此AlCl3为共价化合物。 【特别提醒】 强化记忆电负性顺序：F > O > N > Cl > S > C > H > P ① 电负性之差大于1.7的元素不一定都形成离子化合物，如F的电负性与H的电负性之差为1.9，但HF为共价化合物。 ② 不能把电负性1.8作为划分金属元素和非金属元素的绝对标准，如Pb(铅)的电负性为1.9，大于1.8，是金属而不是非金属。 ③ 并不是所有电负性差大于1.7的元素原子都形成离子化合物，如H的电负性为2.1，F的电负性为4.0，二者电负性差为1.9，但HF形成的是共价键；Na的电负性为0.9，与H的电负性之差为1.2，但NaH形成的是离子键。 ④ 电负性并不是一成不变的，它受到原子的杂化方式和键联原子诱导的影响。 ( 30 ) 学科网（北京）股份有限公司 周期表分组分区——能层能级杂而乱 分组分区好分辨 1．构造原理图： 以光谱实验事实为基础，从氢元素开始，随元素核电荷数的 增加，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。 2．能级交错： 电子排布是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的 顺序填充，这种现象称为能级交错。 3．周期表分区： 分区 结构特征 哪些族 元素属性 s 区 ns1～2，最后的电子填在 s 能级上 IA-IIA 碱金属、碱土金属 p 区 ns2np1～6，最后的电子填在 p 能级上 IIIA-VIIA族、零族元素 非金属、少数金属 d 区 (n-1)d1～9ns1～2，最后的电子填在 d 能级上 IIIB-VIIB族、VIII族元素 过渡金属 ds 区 (n-1)d10ns1～2，(n-1)d 全充满，最后的电子填在 d 能级上 IB～IIB 过渡金属 f 区 (n-2)f0～14(n-1)d0～2ns2 IIIB 镧系元素、锕系元素 4．周期表能级分组：按照能量相近分成一组的原则，可以得到以下能级分组 分组 对应能级 对应周期 对应元素 第一能级组 1s 第一周期 氢、氦共2种元素 第二能级组 2s2p 第二周期 锂到氖，共8种元素 第三能级组 3s3p 第三周期 钠到氩，共8种元素 第四能级组 3d4s4p 第四周期 钾到氪，共18种元素 【学以致用】LiAsF6的阴离子的空间结构为 ，基态As原子的最高能级组的轨道表示式为 。 价层电子对计算——倾囊相助又相吸 孤对相守不相弃 1．元素种类法：对ABn型分子来说，用配原子B的元素种类，来确定它向中心原子提供的价层电子数。 ⑴ 当B是H原子（或卤原子）时，每个B原子向中心原子提供1个价层电子； ⑵ 当B是O、S原子时，它们都不向中心原子提供价层电子。 如：① CH4中C的价层电子总数为8(C价电子4个，氢提供4个)，即中心原子C的价层电子对数为4，sp3杂化。 ② SO2中S的价层电子总数为6(S价电子6个，氧不提供)，即中心原子S的价层电子对数为3，sp2杂化。 2．价电子构型法： 画出分子的结构式，中心原子要画“价电子构型”。（价电子构型包括共价键和孤电子对） 中心原子的价层电子对数=σ键个数 + 孤电子对数 分子式 HCN CO2 BF3 H2O NH3 PCl3 N2H4 价电子 构型 中心原子 C C B O N P N 价层 电子对数 2 2 3 4 4 4 4 杂化方式 sp sp sp2 sp3 sp3 sp3 sp3 3．电子分配法：（ABn型） ⑴ 先确定中心原子A的价电子数，若是离子，则离子的中心原子电子数须加上负电荷数（或减去正电荷数）。 ⑵ A根据B原子达到稳定结构的需要，将自己的价电子分给B原子。 （如H、Cl原子需要1个电子，O、S需要2个电子，N、P需要3个电子） ⑶ A分电子后，如有剩余，必成孤电子对。一对孤电子对占据一个空间伸展方向，每个B原子占据一个方向。 ABn中A的价层电子对数= n +孤电子对数。【如H2O中的O原子，有6个价电子，分给2个H后，剩余4个(2对孤电子对)，所以H2O分子中心原子周围有2个H和2对孤电子对，即价层电子对数=4】 化学式 CHCl3 H2S BF3 NCl3 SO2 SO3 BeCl2 CH2O PCl5 SF6 中心原子 价层电子对数 4 4 3 4 3 3 2 3 5 6 杂化方式 sp3 sp3 sp2 sp3 sp2 sp2 sp sp2 sp3d sp3d2 化学式 NH4+ H3O+ [BrOF2]+ CO32－ BH4－ NO2－ NO3－ ClO－ ClO3－ PO43－ 算上电荷 中心原子 电子总数 5-1 6-1 7-1 4+2 3+1 5+1 5+1 7+1 7+1 5+3 价层电子对数 4 4 4 3 4 3 3 4 4 4 杂化方式 sp3 sp3 sp3 sp2 sp3 sp2 sp2 sp3 sp3 sp3 ( 31 ) 学科网（北京）股份有限公司 键角比较——键角大小谁确定 杂化孤对电负性 一．中心原子杂化方式不同（比较杂化方式） 分子 CO2、C2H2 BF3、SO3 CH4、SO42－ 杂化方式 sp sp2 sp3 分子构型 直线型 平面三角形 正四面体 键角 1800 1200 109028＇ 二．中心原子杂化方式相同（比较孤电子对数，斥力：孤对孤 > 孤对键 > 键对键） 分子 CH4 NH3 H2O 杂化方式 sp3 sp3 sp3 孤电子对数 0 1 2 键角 109028＇ 107018＇ 104030＇ 分子构型 正四面体 三角锥形 V形 例如：①键角H2O < H3O+、②Si3N4晶体中，键角Si-N-Si < N-Si-N 三．中心原子孤电子对数相同（比较电负性） 1．中心原子相同，配位原子不同，结构类似的分子，配位原子电负性越大，键角越小。 ⑴ V形： 例如，键角OF2 < H2O ⑵ 三角锥形： 例如，键角NF3 < NCl3 < NBr3，PF3 < PCl3 < PBr3 2．中心原子不同，配位原子相同，结构类似的分子，中心原子电负性越大，键角越大。 ⑴ V形： 例如，键角H2O > H2S > H2Se ⑵ 三角锥形： 例如，键角NH3 > PH3 > AsH3 四．共价键对键角的影响（同一物质中，不同共价键键角比较） 键角1>键角2，原因是斥力大小：双键对单键 > 单键对单键 五．配体体积对键角的影响 配体体积越大，电子云占据空间增大，对键合电子斥力增强，导致键角减小。 如∠HNH：NH3> NH2(CH3) 【学以致用】 1．H+可与H2O形成H3O+，H3O+中O原子采用sp3 杂化。H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，原因为 。 2．NF3的键角 NH3的键角，理由是 。 3．AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于NH3分子键角107°18＇，AsH3分子键角较小的原因是 。 4．H3BO3分子中的O-B-O的键角 BH4－中的H-B-H的键角，判断依据是 。 氢成键——显一价 不杂化 一个电子闯天下 一．氢形成离子键 H原子与活泼金属形成化合物时，得电子形成2电子稳定结构的H－离子。如NaH，电子式为。 二．氢形成共价键 氢原子最外层只有1个电子，可与其它非金属形成一个共价键，即可达到2个电子的稳定结构。 如：、、、等。 三．形成氢键 氢键的形成须具备两个条件：与氢相连的原子的电负性要大，原子半径要小，氢键具有饱和性和方向性。 表示方法：A－H…B（ “—”表示共价键，“…”表示氢键） 1mol HF(s)、1mol H2O(s)、1mol NH3(s)中平均有1mol、2 mol、3 mol氢键。 如：、 四．形成氢桥键 形成氢桥键须具备以下两个条件：①其它原子电负性较氢小；②该原子为缺电子原子。 氢桥键具有饱和性和一定的方向性。 如乙硼烷(B2H6)，结构如图： ⑴ 在B2H6分子中，B原子采用sp3杂化，形成四个简并轨道； ⑵ 每个B原子的2条杂化轨道与两侧的H原子形成2个σ键，这4个σ键处于同一平面； ⑶ 两个B原子的第三条杂化轨道(平面上侧)与一个H原子，形成氢桥键(3中心2电子键)，处于在平面之上。两个B原子的第四条杂化轨道(平面下侧)与另一个H原子也形成氢桥键，处于在平面之下。（即左侧的B-H键与右侧B的空轨道共用2个电子，形成一个3中心2电子键，即氢桥键，右侧同理） ⑷ 在硼烷氢桥键中H原子带负电，它对电子的引力比较小，当遇到电负性较大的元素时，则氢提供出电子而带正电，原分子被破坏，所以硼烷在水中不稳定，发生B2H6 + 6H2O == 2H3BO3 + 6H2。 五．形成配位键 形成氢配位键须具备两个条件：电负性要大；原子半径要小。氢配位键具有饱和性和方向性。 如：、、。 ⑴ NH4+、BH4－结构中中心原子为sp3杂化，四个键的键长、键能、键角均相等，键角为109°28′； ⑵ H3O+结构中O原子为sp3杂化，因为含有一对孤电子对，所以键角小于109°28′。 ( 34 ) 学科网（北京）股份有限公司 氢键——氢中间 呈直线 左右虚实氟氧氮 1．氢键形成条件： 分子中有 H 原子，且 H 原子必须与F、O、N形成强极性共价键。 〖特别提醒〗纯净的甲醛无氢键，但甲醛易溶于水，可与水分子间形成氢键。 2．氢键表示方法： X－H…Y (X、Y 可相同或不同，一般为 F、O、N) “－”表示共价键，“…”表示氢键。 3．氢键类型： ⑴ 分子内氢键：如，邻羟基苯甲醛存在分子内氢键 ⑵ 分子间氢键：如，对羟基苯甲醛存在分子间氢键 类型 F－H…F O－H…O O－H…O N－H…F N－H…O N－H…N 实例 (HF)n 冰 甲醇、乙醇 NH4F CH3CONH2 NH3 4．氢键特征： ⑴ 氢键不属于化学键，是一种分子间作用力，键能较小，比化学键弱， 比范德华力强。 ⑵ 饱和性：一个H原子只能形成一个氢键。 〖特别提醒〗1mol HF、1mol H2O、1mol NH3中平均有1mol、2mol、3mol氢键。 方向性：分子内氢键有一定角度，分子间氢键一般情况下呈直线型。 5．氢键对物质性质的影响： ⑴ 对熔、沸点的影响： ① 分子间有氢键的物质熔、沸点比同系列氢化物的熔、沸点高。 如：沸点HF>HI>HBr>HCl ② 分子内有氢键时，往往会降低分子间作用力，从而使使物质的 熔、沸点降低。(熔沸点，邻羟基苯甲醛 < 对羟基苯甲醛) ⑵ 对溶解度的影响： 若溶质分子与溶剂分子之间可以形成氢键，则溶解度增大。 如NH3极易溶于水，甲醇、甘油、乙酸等易溶于水，就是因为它们与水形成了分子间氢键的缘故。 ⑶ 对密度的影响：分子间氢键的形成会影响物质的密度。 如冰中水分子大范围以氢键联结，造成冰晶体的孔穴疏松结构，体积膨胀，密度减小，所以冰能浮在水面上。 ⑷ 对粘度的影响： 分子间存在氢键的液体，一般粘度较大。 如甘油、磷酸、浓硫酸等多羟基化合物通常为粘稠状液体。 ⑸ 对酸度的影响：分子内氢键的形成会影响羧酸的酸性强弱。 如酸性：邻羟基苯甲酸 > 对羟基苯甲酸。 ( 35 ) 学科网（北京）股份有限公司 ABn分子的极性——中心原子最外层 等于价态非极性 化合物分子中的中心原子周围的电子对之间总是尽可能最大角度地对称分布，因为共用电子之间的角度越大，对称性越高，它们之间的同性排斥力就必然越小，这样分子就越稳定。这个规律叫最大对称原理。 1．极性分子和非极性分子 ⑴ 极性分子：正、负电荷中心不相重合的分子。 ⑵ 非极性分子：正、负电荷中心相重合的分子。 ⑶ 分子极性的判断： 分子的极性由共价键极性及空间构型两个方面 共同决定 ，如AB2C2型分子极性判断： 2．ABn型分子的极性判断方法： 注：An型单质一般是非极性分子(O3例外，O3是极性键构成的极性分子)，AB型化合物分子一定是极性分子。 ⑴ 经验规律 分子 判断方法 实例 非极性分子 中心原子A的化合价绝对值与最外层电子数相等。 BeCl2、CO2、BF3、SO3、CH4、 CCl4、PCl5、SF6、IF7等。 极性分子 中心原子A的化合价绝对值与最外层电子数不相等。 H2O、NH3、SO2、NCl3、PCl3、 CH3Cl等。 ⑵ 根据分子的立体构型判断： 根据ABn型分子的构型，若立体构型为直线形、平面三角形、正四面体形、三角双锥形、正八面体形等空间对称结构，且无孤电子对，正电荷中心和负电荷中心是重合的，则是非极性分子，否则就是极性分子。 CO2 BF3 CH4 PCl5 H2O NH3 H2O2 N2H4 O=C=O 非极性 分子 非极性 分子 非极性 分子 非极性 分子 极性分子 极性分子 极性分子 极性分子 ⑶ 根据实验现象判断：将液体放入适宜的滴定管中，打开活塞 让其缓慢流下如线状，将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近液流，液流 发生偏移的是极性分子，不偏移的是非极性分子。 【学以致用】微波炉加热时，电炉内的微波场以极高的频率改变电场的方向， 使水分子迅速摆动而产生热效应。在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动的原因是（ ） A．水分子具有极性共价键 B．水分子中有共用电子对 C．水由氢、氧两种元素组成 D．水分子是极性分子 ( 36 ) 学科网（北京）股份有限公司 等电子体——纷繁世界迷人眼 等电子体繁化简 1．定义：原子总数相同且价电子总数也相同的分子或离子具有相同的结构特征，此原理称为“等电子原理”。 等电子体之间的许多性质是相似、相近甚至是相同的。如CO和N2对比如下： 分子 结构 熔点(℃) 沸点(℃) 在水中的溶解度 (室温) 分子解离能 (kJ·mol－1) 分子的 价电子总数 CO －205.05 －191.49 2.3 mL 1075 10 N2 －210 －195 1.6 mL 946 10 【说明】N2的等电子体常见的还有C22－、CN－、NO+。 2．按杂化方式对等电子体分类： 中心原子 杂化方式 价层电 子对数 孤电子 对数 典型 物质 构型 结构式 常见等电子体 sp 2 0 CO2 直线形 CS2、N3－、N2O、SCN－、COS sp2 3 0 BF3 平面 三角形 SO3、CO32－、NO3－、COCl2 3 1 SO2 V形 O3、NO2－、ClO2+ sp3 4 0 CH4 正四 面体 NH4+、BH4－ 0 SO42－ 正四 面体 PO43－、ClO4－、BF4－、SO2Cl2、XeO4 4 1 NH3 三角 锥形 H3O+ 4 1 SO32－ 三角 锥形 PCl3、ClO3－、IO3－、SOCl2 4 2 H2O V形 H2S、NH2－、H2F+ sp3d 5 0 PCl5 三角 双锥 SOF4 5 1 SF4 变形 四面体 F在2345 位置 PbCl42－、SbCl4－ 5 2 BrF3 T形 F在145 位置 ICl3 5 3 XeF2 直线形 F在45位置 I3－、IBr2－ 大π键——面上面下肩并肩 未杂化成大π键 1．定义： 在多原子分子中如有相互平行的未杂化p轨道，它们连贯重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成π型化学键，这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键，或大π键。 2．形成大π键的条件： ①多个原子都处在同一平面上； ②这些原子有相互平行的p轨道（中心原子是sp2或sp杂化）； ③p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍。 3．典型实例： 物质 CO2 (N3－、BeCl2、NO2+) SO2 (O3、NO2－) SO3 (BF3、NO3－、CO32－) C4H6 (1,3-丁二烯) 结构 O=C=O 构型 直线形 V形 平面三角形 平面形 杂化 sp sp2 sp2 sp2 大π键 2个π34 π34 π46 π44 物质 C6H6 C10H8萘 苯酚 吡啶 呋喃 吡咯 咪唑 结构 构型 平面形 平面形 平面形 平面形 平面形 平面形 平面形 杂化 sp2 sp2 sp2 sp2 sp2 sp2 sp2 大π键 π66 π1010 π78 π66 π56 π56 π56 【特别提醒】ClO2分子中Cl原子为sp2杂化，其中存在的大π键是π35。 【学以致用】1．硝酸锰是重要的化工原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在 。 2．离子液体广泛应用于科研和生产中。某离子液体结构如图，其中阳离子有类似苯环的特殊稳定性。下列说法错误的是 （ ） A．阳离子中所有C、N原子不可能共面 B．阴离子的VSEPR模型为正四面体形 C．阳离子中存在的大π键为π56 D．若阳离子中－C2H5被H替代，阳离子会发生缔合 ( 38 ) 学科网（北京）股份有限公司 配位数——中心杂化空轨道 配体配数知多少 1．配合物的配位数= 配位原子数目 = 配位体数目= 配位键数目 配合物或配离子 配位数 配位体 “配位体”数 “配位键”数 [Ag(NH3)2]NO3 2 NH3 2 2 [Cu(NH3)4]SO4 4 NH3 4 4 K3[Fe(SCN)6] 6 SCN－ 6 6 [FeF6]3－ 6 F－ 6 6 Ni(CO)4 4 CO 4 4 Fe(CO)5 5 CO 5 5 [Co(NH3)4(H2O)2]Cl2 6 NH3、H2O 6 6 [CrCl(H2O)5]Cl2 6 Cl－、H2O 6 6 2．配合物的配位数 = 配位原子数目 = 配位体数目≠配位键数目 配合物或配离子 配位数 配位体 “配位体”数 “配位键”数 结构式 [BF4]－或[AlCl4]－ 4 F－或Cl－ 4 1 [B(OH)4]－或[Al(OH)4]－ 4 OH－ 4 1 ( Cu H 2 C H 2 C NH 2 NH 2 NH 2 NH 2 CH 2 CH 2 2+ )3．配位数 = 配位原子数≠配位体的数目 ⑴ 如图结构式中，Cu2+的配位数为4，配位键为4， 配位体数为2。 （配位体NH2CH2CH2NH2是二齿配位体） ⑵ Cd2+的配位数为7，配位键数为7，通过螯合 作用形成的配位键数是6，配位体数为4。 4．一般规律：（配位数 = 中心离子电荷数的2倍） 如：Ag+的配位数为2，Cu2+、Zn2+的配位数为4，Fe3+的配位数为6等等。 也有例外：[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2中Co2+离子与Cr3+离子 的电荷数分别为2、3，但配位数都是6。 5．配位数的影响因素： 配位数与中心离子、配位体的电荷数、体积大小、电子层结构有关，也与形成配离子时的浓度、温度有关。 配位数由1到14均有可能，其中最常见的配位数为4和6。例如硫氰合铁络离子随着配离子SCN－浓度的增大，中心离子Fe3+ 与SCN－ 可以形成配位数为1~6的配合物：[Fe(SCN)n]3-n (n=1~6)。 【特别提醒】在讨论各种类型晶体结构时，也常借用配位数这个词，指一个原子（或离子）周围连接的其它原子（或离子）的数目。 酸性比较——历历判据例可见 高高在上高氯酸 中学六大强酸：HClO4、H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI 1．最高价含氧酸：（非金属性越强，酸性越强） 如：非金属性Cl > S > P > C > Si，则酸性HClO4 > H2SO4 > H3PO4 > H2CO3 > H2SiO3 2．同种元素的含氧酸：（价态越高，酸性越强） 如：酸性H2SO4 > H2SO3； HNO3 > HNO2； （特例：H3PO4 < H3PO3 < H3PO2） 酸性HClO4 > HClO3 > HClO2 > HClO， 但是氧化性：HClO > HClO2 > HClO4（切记） 3．同主族无氧酸酸性：（核电荷数越多，原子半径越大，酸性越强）如HI > HBr > HCl > HF(弱酸) 4．根据反应方向判断酸性： CO2 + 2H2O + NaBO2== H3BO3 + NaHCO3 H3BO3 + Na2CO3== NaBO2 + NaHCO3 + H2O 则：酸性H2CO3 > H3BO3 > HCO3－ 5．根据电离度判断： 如：常温下，0.1mol/L的HF、HCN、HNO2、CH3COOH的电离度分别为：8%、0.01%、7.16%、1.32%，则酸性强弱为：HF > HNO2 > CH3COOH > HCN 6．含氧酸酸性经验规律： 或 > > ⑴ 含氧酸写成(HO)mROn的形式，n值(非羟基氧)越大，酸性越强。 含氧酸 HClO、H3BO3 H3PO4、H2SO3、HNO2 H2SO4、HNO3、HClO3 HClO4 非羟基氧数目 0 1 2 3 酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 ⑵ 根据经验规律， 推测酸的结构：如H3AsO3和H3PO3的n=0，H3AsO3是弱酸， 而H3PO3却是中强酸。推测它们的结构是： ⑶ 根据经验规律，H2CO3是中强酸，但通常认为它是弱酸， 原因是CO2溶于水，不能完全转化为H2CO3，浓度太小所致。 ⑷ 连在羟基上的氢才显酸性，如次磷酸H3PO2为一元中强酸，推测它的结构是 ， 次磷酸二氢钠(NaH2PO2)属于正盐。 7．根据键的极性判断：键的极性对酸性有重要影响 烷基是推电子基，烷基越长，-COOH中羟基的极性越小，羧酸的酸性就越弱。 如，CH3COOH > C2H5COOH 卤原子是吸电子基，卤原子越多，电负性越大，会使-COOH中羟基的极性越强，酸性也越强。 如，CF3COOH > CCl3COOH > CHCl2COOH > CH2ClCOOH ( 40 ) 学科网（北京）股份有限公司 超强酸——超强能力质子化 有机无机都拿下 1．王水——浓硝酸与浓盐酸按体积 1:3配制而成。 “王水”曾被人们认为是酸中之王，它具有强腐蚀性，一些不溶于硝酸的金属，如金、铂等都可以被王水溶解。 Au + HNO3 + 4HCl== H[AuCl4] + NO↑+ 2H2O 3Pt + 4HNO3 + 18HCl== 3H2[PtCl6] + 4NO↑+ 8H2O 但是Si、BaSO4、聚四氟乙烯(塑料王)等不能被王水溶解。 2．超强酸——酸强度超过100% H2SO4的酸叫超强酸（或超酸） ① 氟锑酸：HF与SbF5按物质的量比1:0.3混合，得到氟锑酸的酸性是无水H2SO4的10亿倍。若按物质的量比1:1混合，得到氟锑酸的酸性是无水H2SO4的1019倍。 ② 魔酸：魔酸是五氟化锑(SbF5)和氟磺酸(HSO3F)按体积比1:1混合而成，其酸度是无水H2SO4的107倍。 【超强酸性质】超强酸具有极强的质子化(给出质子)能力。普通环境下极难实现的反应在超强酸中却能顺利地完成。如正丁烷在超强酸的作用下，可以断裂C-H键生成H2，也可以C-C键断裂生成CH4。 【学以致用】 1．超酸是指酸性比普通浓HNO3、浓H2SO4酸性强106～1010倍的酸，魔酸 (HSO3F-SbF5)是已知超酸中较强的，许多物质如H2SO4在魔酸中可获得质子。则硫酸溶于魔酸中所表现出的这种性质是（    ） A．碱性 B．酸性 C．还原性 D．氧化性 2．我国科学家用一种称为 “超酸”的化合物 H(CB11H6Cl6)和C60反应 ，使C60获得一个质子，得到一种新型离子化合物 [HC60]+[CB11 H6Cl6]－。该反应看起来很陌生，其实在反应类型上可以跟中学化学里某个熟悉的化学反应相类似。该化学反应是（    ） A．H2O + CH3COOHH3O+ + CH3COO－ B．Zn + 2HCl== ZnCl2 + H2↑ C．CO2 + 2NH3== CO(NH2)2 + H2O D．NH3 + HNO3== NH4NO3 3．超酸是一类比纯硫酸更强的酸，石油重整中用作高效催化剂。由三氯化锑（SbCl3）制备超酸 HSbF6的反应为：SbCl3 + Cl2SbCl5 SbCl5 + 6HF== HSbF6 + 5HCl ⑴ 实验小组在由SbCl5制备HSbF6时，没有选择玻璃仪器，其原因为(化学方程式) 。 ⑵ 为更好地理解超酸的强酸性，实验小组查阅相关资料了解得：弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质，如冰醋酸与纯硫酸之间的化学反应方程式为：CH3COOH + H2SO4== [CH3C(OH)2][HSO4]，以此类推，H2SO4与HSbF6之间的化学反应方程式为 。 ⑶ 实验小组在探究实验中发现蜡烛可以溶解于HSbF6中，同时放出H2。已知烷烃分子中碳氢键的活性大小顺序为：甲基(－CH3)<亚甲基(－CH2－)<次甲基（）。写出2-甲基丙烷与HSbF6反应的离子方程式_____________________________________________________________。 盐类辨别——复盐混盐和络盐 螯合成环像蟹钳 1．复盐：(复盐又叫重盐) 复盐是由两种金属离子(或NH4+)和一种酸根离子构成的盐。 如，明矾KAl(SO4)2·12H2O、光卤石KCl·MgCl2·6H2O、硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O等均为复盐。 2．混盐： 混盐是指一种金属离子与多种酸根离子构成的盐，如Ca2SCl2、Ca(NO3)Cl等。 再如，氯化次氯酸钙CaOCl2也是一种混盐，其化学式应为Ca(ClO)Cl，其水溶液呈碱性。 在氯化次氯酸钙中滴加浓盐酸，可放出氯气：CaOCl2 + 2HCl(浓)== CaCl2 + H2O + Cl2↑ 3．络盐：(也叫配位化合物) 指含有络离子的盐类，如Na3AlF6、[Ag(NH3)2]OH、K3[Fe(CN)6]等。 络盐中络离子在溶液中十分稳定，很难电离。如：Na3AlF6== 3Na+ +AlF6－，这是络盐与复盐的明显区别。 络离子也叫配离子，凡在结构中存在配离子的物质都属于配位化合物。 配位化合物由中心原子(或离子)和配位体(围绕它的分子或离子)完全或部分通过配位键结合而形成。 〖特别说明〗 中心原子可能是阳离子，也可能是中性原子，如Ni(CO)4， 配体可能是阴离子，也可能是中性分子。如[Fe(H2O)5SCN]Cl2。 4．螯合物 ⑴ 在配合物Cu(NH2CH2COO)2中，配体氨基乙酸根离子 是双齿配体，人们又把含多齿配体的配合物又叫螯合物。 〖特别说明〗 “螯”即螃蟹的大钳，提供螯合物配体的试剂被称为螯合剂。 螯合即成环的意思，犹如螃蟹的两个鳌把中心原子钳住，故这类配合物称为螯合物。 ( Cu H 2 C H 2 C NH 2 NH 2 NH 2 NH 2 CH 2 CH 2 2+ ) ⑵ 乙二胺铜离子是一种典型的螯合物，结构如图， Cu2+的配位数为4，配位键为4，配位体数为2。 〖特别说明〗 配合物系统命名时，配体与中心原子名称间要加“合”字，简称时，“合”可以省略；系统命名时，要给出配体的个数，简称时可省略。如[Ag(NH3)2]OH叫氢氧化二氨合银，[Ag(NH3)2]+简称银氨离子。 ( 42 ) 学科网（北京）股份有限公司 晶体类型判断——类别熔点和导电 大致界限大致判 1．晶体类型：晶体一般包括离子晶体、分子晶体、共价晶体、金属晶体四种类型。（石墨属于混合型晶体） 2．判断方法： ⑴ 根据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断 晶体类型 离子晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体 构成粒子 阴、阳离子 分子 原子 阳离子和自由电子 微粒间作用力 离子键 分子间作用力 共价键 金属键 【说明】石墨是混合型晶体，由碳原子构成，作用力有共价键、金属键和范德华力。 ⑵ 依据物质的类别判断 晶体类型 物质类别 离子晶体 金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类 分子晶体 非金属单质、非金属氢化物、非金属氧化物、绝大多数有机物（除以下共价晶体外） 共价晶体 金刚石、晶体硅、晶体硼、锗(Ge)、SiO2、SiC、Si3N4、BN 金属晶体 金属单质、合金 【说明】①含金属和非金属的不一定是离子晶体，如AlCl3是分子晶体；②含金属离子的不一定是离子晶体，如镁中含Mg2+，它是金属晶体；③离子晶体中不一定含金属离子，如NH4Cl。 ⑶ 依据晶体的熔点判断 晶体类型 熔点范围 离子晶体 熔点较高，常在数百至1000余度。如NaCl 801℃、CsCl 645℃、Na2O 1275℃ 分子晶体 熔点低，常在数百度以下至很低温度。如硫磺112.8℃、硫化氢－85.6℃、乙酸16.6℃ 共价晶体 熔点很高，常在1000多度至几千度。如硅1410℃、SiC 2700℃、金刚石>3500℃ 金属晶体 多数熔点高，但也有相当低的。如钨3410℃、铁1535℃、而汞才－38.86℃ 【说明】①离子晶体的熔点不一定低于共价晶体，如离子晶体MgO(2800℃)>共价晶体SiO2(1732℃)；②在室温或稍高于室温时呈液态的离子晶体定义为离子液体，如NH4NO3、Ca(H2PO4)2的熔点分别为170℃和109℃。 ⑷ 依据晶体的导电性判断： 离子晶体不导电，它溶于水及熔融状态时能导电；共价晶体一般为非导体；分子晶体为非导体；金属晶体是电的良导体。 【说明】常通过某晶体化合物熔融导电实验，来区分离子化合物和共价化合物，熔融能导电的是离子化合物。 ⑸ 依据晶体的硬度和机械性能判断 离子晶体硬度较大、硬而脆；共价晶体硬度大；分子晶体硬度小且较脆；金属晶体多数硬度大，但也有硬度较小的，且具有延展性。 ( 43 ) 学科网（北京）股份有限公司 熔沸点——易挥发 易液化 结构不同差别大 1．理解物理性质 ① 常温下呈气态的物质，沸点越高越容易被液化。 如Cl2(沸点－34.5℃) 、NH3(沸点－33.35℃)、SO2(沸点－10℃)都易液化，且由难到易。 ② 常温下呈液态的物质，沸点越低越容易气化(挥发)。 如液溴(沸点58.78℃)、苯(沸点80.1℃)易挥发，浓硫酸(沸点338℃)难挥发等。 2．推测晶体类型 分子晶体的熔沸点一般在几百摄氏度，如白磷的熔点44.1℃、沸点280℃； 离子晶体的熔沸点一般在大几百到一千多摄氏度，如NaCl的熔点是801℃、沸点是1413℃； 共价晶体的熔沸点一般都在一千多摄氏度以上，如晶体硅的熔点是1410℃、沸点是2355℃。 注意：①MgO是离子晶体，熔点为2800℃，高于一般的共价晶体； ②混合型晶体石墨的熔点(3652℃)高于金刚石(3550℃)，因为石墨中C-C的键长比金刚石的短。 3．混合物分离 如工业上制氮气， 先高压低温将空气液化，再慢慢升温，氮气(沸点－195.8℃)先气化，收集。剩余的主要是液氧，因为氧气的沸点(－183℃)高于氮气。 4．调控反应方向 ① 高沸点的酸制备低沸点的酸 如用高沸点的H2SO4制备低沸点的HCl、HF、HNO3等；用高沸点的H3PO4制备低沸点的HBr、HI等。 ② 控制反应温度使一些特殊反应得以发生 如：Na + KClNaCl + K↑，K的沸点(774℃)低于Na的沸点(882.9℃)，容易气化逸出，平衡右移。 5．解释冶炼方法 ① 工业上利用电解法冶炼Mg时，用MgCl2为原料而不选择MgO？ 因为MgO的熔点太高(2800℃)，能耗大，而MgCl2的熔点低(712℃)，能耗低。 ② 工业上用Al2O3为原料通过电解法冶炼Al时，为什么要加入冰晶石？ 因为Al2O3的熔点高(2045℃)，很难熔化，而加入冰晶石后可使Al2O3在1000℃左右溶解在冰晶石中。 6．判断有机物分子结构特点 ① 在没有支链的烷烃中，碳原子数越多，则烃的熔沸点越高。（相对分子质量增大） ② 互为同分异构体的烃：（只考虑沸点） a．支链越多沸点越低。如正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点分别为：36.07℃、27.9℃、9.5℃。 b．对称性越高，其沸点越低。 如邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯沸点分别为：144.4℃、139.1℃、138.4℃。 ( 44 ) 学科网（北京）股份有限公司 晶体熔沸点判断——确定类型排好序 同类再比作用力 1．晶体类型不同： ⑴ 不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。 ⑵ 金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。 2．晶体类型相同： ⑴ 离子晶体：离子晶体熔化需破坏离子键，离子键的强弱与离子半径和带电荷数有关。 晶体中的离子半径越小，带电荷数越多，则其晶格能越大，熔沸点越高。 晶体 熔点 卤化钾 KF 859°C KCl 772°C KBr 735°C KI 680°C 卤化钠 NaF 988°C NaCl 801°C NaBr 750°C NaI 662°C 氧化物 MgO 2800°C CaO 2585°C BaO 1923°C ⑵ 共价晶体：共价晶体熔化需破坏共价键，共价键的强弱与原子半径和电负性有关。 原子半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高。如金刚石3350°C>金刚砂(SiC 2600°C)>晶体硅1415°C。 ⑶ 分子晶体：分子晶体熔化需破坏范德华力(有的含氢键)，范德华力的强弱与相对分子质量有关。 ①含氢键的分子晶体，熔沸点反常地高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S，C2H5OH>CH3OCH3。 晶体 H2O HF NH3 CH4 晶体的沸点 100°C 19.51°C －33.5°C －161.5 1mol晶体中含有氢键 2 mol 1 mol 3 mol 0 说明 H2O中氢键比HF中氢键多，比NH3中氢键强，所以沸点最高 ② 结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，物质的熔沸点越高。 如CH4<SiH4<GeH4<SnH4 ③ 组成和结构不相似的物质(质量相近)，分子极性越大，其熔沸点就越高，如CO>N2 ④ 在高级脂肪酸形成的油脂中，不饱和程度越大，熔沸点越低。 如，硬脂酸甘油酯 > 油酸甘油酯 ⑤ 烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子里碳原子数增加，熔沸点升高， 如C2H6>CH4，C2H5Cl > CH3Cl，CH3COOH>HCOOH等。（卤代烃中只有CH3Cl常温下是气体） ⑥ 同分异构体：链烃及其衍生物的同分异构体随着支链增多，或对称性增大，熔沸点降低。 如，正戊烷 > 异戊烷 > 新戊烷，邻二甲苯 > 间二甲苯 > 对二甲苯。 ⑷ 金属晶体：金属晶体中金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属阳离子与自由电子静电作用越 强，金属键越强，熔沸点越高。如Na<Mg<Al。   合金的熔沸点一般比它各组分的熔沸点低。如铝硅合金 < 纯铝(或纯硅)。 (注意有例外情况) 【学以致用】GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，GaBr3的熔点为122.3℃，其原因是 。 NaCl晶胞空隙——氯化钠中找空隙 八四四八全到齐 氯化钠晶胞空隙分析（NaCl晶胞中含有8个正四面体空隙和4个正八面体空隙） NaCl晶胞图 （Cl－空间排布，面心立方堆积） 正四面体空隙 分割成8个小立方体取1个形成正四面体原子填入正四面体空隙 NaCl晶胞中含有8个正四面体空隙。 填充50% 正四面体空隙 8个正四面体空隙只填4个，形成ZnS型晶胞 填充100% 正四面体空隙 8个正四面体空隙全部填入，形成CaF2型晶胞 正八面体空隙 6个原子形成正八面体原子填入正八面体空隙空隙平移至棱心 NaCl晶胞中含有4个正八面体空隙(12棱心× + 1体心)。 【学以致用】1．已知铋化锂晶胞结构如图（只列出了铋原子的相对位置， 锂原子未画出），锂原子填充在由铋原子围成的所有正四面体和正八面体空隙中， 则该晶体的化学式为 。 2．硒化锌的晶胞结构如图所示，图中X和Y点所堆积的原子均为 (填元素符号)； 该晶胞中硒原子所处空隙类型为 (填“立方体”“正四面体”或“正八面体”)； 若该晶胞密度为ρ g·cm－3，硒化锌的摩尔质量为M g·mol－1。 用NA代表阿伏加德罗常数的数值，则晶胞参数a为 nm。 晶胞微粒间距离——错落有致排好队 有规有矩才有美 根据晶胞微粒排列的位置，可判断“距离最近”的微粒间的距离如下：（设以下晶胞参数均为a nm） 晶胞 微粒 Na+与Cl－间的距离 Na+与Na+间的距离 或Cl－与Cl－间的距离 Cs+与Cl－间的距离 Cs+与Cs+间的距离 或Cl－与Cl－间的距离 距离 a 晶胞 微粒 S2－与S2－间 Zn2+与Zn2+间 S2－与Zn2+间 Ca2+与Ca2+间 F－与F－间 Ca2+与F－间 距离 晶胞 微粒 CO2分子间的距离 I2分子间的距离 Si与Si间的距离 Si与O间的距离 距离 【学以致用】图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体 空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x= pm，Mg原子之间最短距离y= pm。 (a) (b) 　 ( 47 ) 学科网（北京）股份有限公司 晶胞原子坐标——原点出发向三维 精准定位xyz 一．构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型： ① 简单立方堆积的晶胞中8个顶点的微粒完全一致，O点的分数坐标为 (0，0，0)，另外7个顶点的坐标均可认为(0，0，0)。 ② 以立方体的三个棱延长线构建坐标轴，晶胞边长均为1个单位长度，坐标数值可以是分数也可以是小数。 二．典型晶胞原子的分数坐标参数： 堆积方式 晶胞图 确定原点 其它原子的分数坐标 体心立方 定2号为坐标原点， 分数坐标为(0，0，0) 9号粒子的分数坐标为 面心立方 定0号为坐标原点， 分数坐标为(0，0，0) 1 ，3 ， 6 金刚石 a为原点坐标，原子 1的坐标为 2 ，3 ， 4 ，5 (a，a，a) 【学以致用】 1．钴的一种化合物晶胞结构如图所示： 已知A点的原子坐标参数为(0，0，0)，则B、C两点的原子 坐标参数为 。 2．其长方体形晶胞结构可用如图表示，若N1原子的坐标为(x，x，0)， 则N2原子的坐标为 。 3．一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系，其晶胞参数为 a pm、a pm和2a pm，晶胞沿x、y、z的方向投影(如图所示)， A、B、C表示三种不同原子的投影，标记为n的原子分数 坐标为，则m的原子分数坐标为 。 ( 48 ) 学科网（北京）股份有限公司 晶胞投影——如影随形我在影 半明半昧你在明 晶胞不同方向的投影图： 堆积 方式 晶胞 x、y平面上 的投影图 沿体对角线的 投影图 沿对角面的 投影图 慧眼识图 简单 立方 体心 立方 面心 立方 金刚石 氟化钙 【学以致用】 1．硅化镁是一种窄带隙n型半导体材料，在光电子器件、能源器件、激光等领域具有重要应用前景。硅化镁的晶胞属于面心立方晶胞，结构如图所示。  ①Si原子的配位数为 。②晶胞在对角面方向的投影图为 。 2．分别用○、●表示H2PO4－和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图所示， 晶胞在x轴方向的投影图为 (填标号)。 ( 49 ) 学科网（北京）股份有限公司 晶胞密度——质量体积求密度 参数单位须关注 一．密度计算方法： 利用晶胞参数可计算晶胞的体积(V)，根据相对分子质量(M)、晶胞中的分子数(Z)和阿伏伽德罗常数NA，可计算晶胞的密度。 二．单位换算： 1cm(厘米)=1×10－2m，1mm(毫米)=1×10－3m 1μm(微米)=1×10－6m=1×10－4cm 1nm(纳米)=1×10－9m=1×10－7 cm， 1pm(皮米)=1×10－12m=1×10－10cm 三．常见晶胞密度的计算方法：(设晶胞参数均为a nm) 金刚石 SiO2 SiC 干冰 白磷 晶胞 分子数 8 8 4 4 4 密度 NaCl CsCl ZnS CaF2 晶胞 分子数 4 1 4 4 密度(g·cm－3) (a为晶胞参数) 【学以致用】NaCl晶体在50～300 GPa的高压下和Cl2反应，可以形成一种新晶体，其立方晶胞如图所示。 ① 若A的原子坐标为(0,0,0)，B的原子坐标为，则C的原子坐标为 。 ② 晶体中，Cl构成的多面体包含 个三角形的面， 与Cl紧邻的Na个数为 。 ③ 已知晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA， 则该晶体的密度为 g·cm－3(列出计算式)。 晶体缺陷—有缺陷并非缺陷任随意 不完美才是完美最高级 一．晶体缺陷——在理想晶体中，原子按一定的次序有规则的、周期性的排在格点上。但在实际晶体中，由于晶体 形成条件、原子的热运动等因素的影响，原子的排列不可能那样完整和规则，存在偏离理想晶体结构区域的 现象，这些偏离和错乱就是晶体中的缺陷，它破坏了晶体的对称性。 二．实例展示 1．化合物FeO具有NaCl型结构。在天然样品中，由于部分Fe2+被Fe3+代替，晶体存在缺陷，使n(Fe):n(O)<1。用Fe2+和Fe3+可以将组成为Fe0.95O的某天然FeO样品表示为（ ） A．Fe2+0.45Fe3+0.50O B．Fe2+0.85Fe3+0.10O C．Fe2+0.15Fe3+0.80O D．Fe2+0.20Fe3+0.75O 2．立方NiO晶体的结构如图所示，其晶胞边长为a pm，列式表示NiO晶体的密度为____ g·cm－3。 人工制备的NiO晶体中常存在缺陷(如图)。一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代，其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。 已知某氧化镍样品组成为Ni0.96O，该晶体中Ni3+与 Ni2+的离子个数之比为 。 3．分析化学中常用X射线研究晶体结构，有一种蓝色晶体 可表示为：MxFey(CN)z，研究表明它的结构特性是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点，自身不相邻，而CN－位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子结构如图示，下列说法正确的是（ ） A． 该晶体是共价晶体 B．M的离子位于上述立方体的面心，呈+2价 C． M的离子位于上述立方体的体心，呈+1价，且M+的空缺率 （体心没有M+的占总体心的百分比）为50% D．晶体的化学式可表示为MFe2(CN)3，且M为+1价 4．LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体， 它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有 个。 电池充电时，LiPFeO4脱出部分Li+，形成Li1−xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x= ， n(Fe2+ ):n(Fe3+)= 。 超分子——识别分子看空腔 直径匹配才能装 1．定义：超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。 超分子定义中的分子是广义的，包括离子。 2．结构：超分子是组成复杂的、有组织的分子聚集体，并保持一定的完整微观结构和宏观特性。 3．种类： 已报道的超分子大环主体有：DNA、冠醚、环糊精、杯芳烃、杯吡咯、杯咔唑、瓜环葫芦脲、柱芳烃等。 4．特征： ⑴ 分子识别 ① 用超分子杯酚分离C60和C70。 12-冠-4 15-冠-5 ② 用超分子冠醚识别碱金属离子 冠醚 冠醚空腔(直径/pm) 适合的粒子(直径/pm) → 18-冠醚-6识别K+ 12-冠-4 120-150 Li+（152） 15-冠-5 170-220 Na+（204） 18-冠-6 260-320 K+（276） Rb+（304） 21-冠-7 340-430 Cs+（334） 【说明】冠醚与碱金属离子之间形成配位键，这类晶体属于分子晶体。 ⑵ 自组装 超分子组装的过程是使超分子产生高度有序的过程。如人体细胞和细胞器是双分子膜，双分子膜就是超分子，其自组装成有序排列状态。烷基磺酸钠 （表面活性剂）在水中聚集形成的胶束也属于超分子。 【学以致用】 冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与K+形成的配离子的结构如图所示。下列说法错误的是（ ） 冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子(直径/pm) 15-冠-5 170～220 Na+(204) 18-冠-6 260～320 K+(276)、Rb+(304) 21-冠-7 340～430 Cs+(334) A．冠醚可以用来识别碱金属离子 B．二苯并-18-冠-6也能适配Li+ C．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种 D．一个配离子中配位键的数目为6 ( 52 ) 学科网（北京）股份有限公司 $