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文檔簡介

1、第一章第一章 原子結構與性質原子結構與性質第二章第二章 分子結構與性質分子結構與性質第三章第三章 晶體結構與性質晶體結構與性質第一節(jié)第一節(jié) 原子結構原子結構第二節(jié)第二節(jié) 原子結構與元素的性質原子結構與元素的性質一、原子結構一、原子結構二、構造原理二、構造原理三、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜三、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜一、元素周期表一、元素周期表二、元素周期律二、元素周期律1原子組成和結構:原子XAZ原子核:核外電子質子(Z)中子(N)原子:質子數(shù)核電荷數(shù)核外電子數(shù)原子序數(shù)質量數(shù)(A)=質子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)離子:陰離子:陽離子:質子數(shù)核外電子數(shù)質子數(shù)核外電子數(shù)決定元素種類決定元素種類決定原子種類決定原子種類

2、決定化學性質決定化學性質2三素:(1)元素:(2)核素:(3)同位素:具有一定數(shù)目質子和一定數(shù)目中子的一種原子質子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子(同一元素的不同種核素) 具有相同質子數(shù)的一類原子(包括離子)的總稱 11H21H31H如:如:相同點:不同點:質子數(shù)相同、位置、化學性質基本相同中子數(shù)不同、質量數(shù)不同、物理性質不同各自所占的原子個數(shù)百分比保持一定3元素的平均相對原子質量:根據(jù)該元素各種核素原子所占的一定百分比算出的平均值112233%MMaMaMa近似平均相對原子質量:112233%MAaAaAa1能層、能級、原子軌道和電子自旋1 K2 L3M4 N5 O6 P7 Q能層(n

3、)能級原子軌道最多容納的電子數(shù)1s2s2p3p3d3s4s4p4d4f11313513574916n22262610261014818322n21能層、能級、原子軌道和電子自旋(1)能層(電子層):)能層(電子層):n:1 2 3 4 5 6 7 K L M N O P Q離核距離:離核距離:能量高低:能量高低:由近及遠由近及遠由低到高由低到高1能層、能級、原子軌道和電子自旋(2)能級:)能級:每一能層中,能級符號順序:ns、np任一能層總是從s開始,能級數(shù)等于能層序數(shù)各能級所在能層的取值ns: np: nd: nf: n 1 n 2 n 3 n 4 各能層、能級中電子能量的高低同一能層中:不

4、同能層中:nsnpndnf 1s2s3s4s 2p3p4p 1能層、能級、原子軌道和電子自旋(3)原子軌道)原子軌道1)電子云: 電子在核外出現(xiàn)的概率分布圖電子云并不表示電子的實際運動軌跡,而是表示電子出現(xiàn)在各點的幾率高低;小黑點不代表電子 越密的地方,電子出現(xiàn)概率大 越疏的地方,電子出現(xiàn)概率小不同能級的電子云圖形也不一樣 (4)電子自旋)電子自旋有2種相反自旋方向:順時針和逆時針1能層、能級、原子軌道和電子自旋(3)原子軌道)原子軌道2)原子軌道(電子云的伸展方向): s電子的原子軌道是球形,n越大,原子軌道的半徑越大p電子的原子軌道是雙紡錘形,有3個:px、py、pzd電子的原子軌道是多紡

5、錘形,有5個 f電子的原子軌道有7個1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p7s 5f 6d 7p2構造原理(1)泡利原理:(2)洪特規(guī)則:(3)能量最低原理:一個軌道里最多只能容納2個電子,且自旋相反 當電子排在同一能級的不同軌道時,總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道,且自旋方向相同排布時力求使整個原子的能量處于最低狀態(tài)(4)構造原理(各能級能量高低順序):1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p2構造原理(4)構造原理(各能級能量高低順序):能級交錯:ns(n1)d np(n4)

6、ns(n2)f(n1)d np(n 6)電子排布式:K 1s22s22p63s23p64s1 試寫出試寫出6、13、24、26、29、33號元素的電子排布式?號元素的電子排布式?半滿規(guī)則: 全滿規(guī)則:Cr:Ar3d54s1 Cu:Ar 3d104s1Ag:Kr 3d104s1、Au3原子結構的表示方法(1)原子結構示意圖:(2)電子式:(3)電子排布式:(4)軌道表示式:每層最多排2n2最外層(除K層)不超過8e倒數(shù)第二層不超過18e倒數(shù)第三層不超過32eN1s2s2p 試寫出6、9、10、11、15、16、24號元素的軌道表示式?短周期元素原子結構的特殊性:(1)原子核中無中子的原子:)原子

7、核中無中子的原子:(2)最外層有)最外層有1個電子的元素:個電子的元素:(3)最外層有)最外層有2個電子的元素:個電子的元素:(4)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素:)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素:(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù))最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素:倍的元素: 3倍的元素:倍的元素: 4倍的元素:倍的元素:(6)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素:)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素:(7)電子總數(shù)為最外層電子數(shù))電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素:倍的元素:(8)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù))次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:倍的元素:(9)內層電子數(shù)是最外層電子數(shù))

8、內層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:倍的元素:11HH、Li、NaBe、Mg、HeBe、ArCONeH、Be、AlBeLi、SiLi、P1基態(tài)原子:處于能量最低的原子2激發(fā)態(tài)原子: 當基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子會躍遷到較高能級,變成激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子3原子光譜: 不同元素的原子發(fā)生躍遷時,會吸收或釋放不同的光,可用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜,稱為原子光譜4光譜分析:利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的吸收光譜 鋰、氦、汞的發(fā)射光譜 在日常生活中,我們看到許多可見光如燈光、在日常生活中,我們看到許多可見光如燈光、霓虹燈

9、光、激光、焰火與原子結構有關系霓虹燈光、激光、焰火與原子結構有關系.【例1】(07年寧夏理綜9)下列敘述錯誤的是( ) A13C和14C屬于同一種元素,它們互為同位素 B1H和2H是不同的核素,它們的質子數(shù)相等 C14C和14N的質量數(shù)相等,它們的中子數(shù)不等 D6Li和7Li的電子數(shù)相等,中子數(shù)也相等 【例【例2】 按能量由低到高的順序排列,按能量由低到高的順序排列,正確的一組是(正確的一組是( ) A1s、2p、3d、4s B1s、2s、3s、2p C2s、2p、3s、3p D4p、3d、4s、3p【例3】(08年海南化學23)在基態(tài)多電子原子中, 關于核外電子能量的敘述錯誤的是( ) A最

10、易失去的電子能量最高 B電離能最小的電子能量最高 Cp軌道電子能量一定高于s軌道電子能量 D在離核最近區(qū)域內運動的電子能量最低【例【例4】(】(2007海南海南25)A、B、C、D、E代表代表5種元素。種元素。請?zhí)羁眨赫執(zhí)羁眨海?)A元素基態(tài)原子的最外層有元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層個未成對電子,次外層 有有2個電子,其元素符號為個電子,其元素符號為 ;(2)B元素的負一價離子和元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子元素的正一價離子的電子 層結構都與氬相同,層結構都與氬相同,B的元素符號為的元素符號為 ,C的元的元 素符號為素符號為 ;(3)D元素的正三價離子的元素的正三價

11、離子的3d亞層為半充滿,亞層為半充滿,D的元素的元素 符號為符號為 ,其基態(tài)原子的電子排布式為,其基態(tài)原子的電子排布式為 。(4)E元素基態(tài)原子的元素基態(tài)原子的M層全充滿,層全充滿,N層沒有成對電子,層沒有成對電子, 只有一個未成對電子,只有一個未成對電子,E的元素符號為的元素符號為 ,其,其 基態(tài)原子的電子排布式為基態(tài)原子的電子排布式為 ?!纠纠?】A的原子中只有一個能層且只含的原子中只有一個能層且只含1 個電子;個電子;B的的原子原子3p軌道上得到軌道上得到1個電子后不能再容納外來電子;個電子后不能再容納外來電子;C的原子的的原子的2p軌道上有軌道上有1個個4個電子;個電子;D的原子第三

12、能層上的原子第三能層上有有8個電子,第四能層上只有個電子,第四能層上只有1個電子;個電子;E原子的外圍電原子的外圍電子排布為子排布為3s23p6。(1)寫出由)寫出由A、B、C、D中的三種元素組成的化合物中的三種元素組成的化合物的化學式(至少寫出的化學式(至少寫出2個):個): ;(2)寫出用上述元素組成的物質制得)寫出用上述元素組成的物質制得A的單質的化學的單質的化學方程式(至少寫出方程式(至少寫出2個):個): ; (3)檢驗某溶液中是否含有)檢驗某溶液中是否含有D+的離子,可通過的離子,可通過_反應來實現(xiàn);反應來實現(xiàn); 檢驗某溶液中是否含有檢驗某溶液中是否含有B的離子,通常所用的試的離子

13、,通常所用的試是是_和和_。1周期(7個):七主七副七周期 一零一鑭錒系短周期(1、2、3)、長周期(4、5、6)不完全周期(7)(1)周期序數(shù)電子層數(shù)(鈀除外)(2)每周期的元素種類:2n2 一二三四五六七1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 2種 8種 8種 18種 18種 32種 32種 七個能級組七個能級組2族(18列16個族):(1)主族(A):由短周期元素和長周期元素構成A、A、A、A、A、A、A(7個)主族序數(shù)最外層電子數(shù)(2)副族(B):完全由長周期元素構成,全是過渡元素B、B、B、B、B、BB、(7個

14、)BB的族系數(shù)價電子數(shù)(n1)dnsB和B的族系數(shù)最外層電子數(shù)(ns)(3)第族:8、9、10三列,都是過渡元素 的列數(shù)價電子數(shù)(n1)dns (4)零族:除He最外層2e,其余的8e3核外電子排布與周期表的分區(qū)(1)分區(qū)依據(jù):根據(jù)構造原理最后填入電子的能級符號 (2)s區(qū):p區(qū):d區(qū):ds區(qū):f區(qū):A、AAA、零族 BB、 (鑭系和錒系除外) B、B 鑭系、錒系1最外層電子數(shù):元素的性質隨核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性的變化182主要化合價:17410 (1)O、F一般無正價(2)最高正價一般價電子數(shù)最外層電子數(shù)(3)最高正價|最低負價|83原子半徑: (電子層數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù))(1)原子半

15、徑:同一周期從左到右: 同一主族從上到下: 同一元素:逐漸減小逐漸增大陽離子半徑 原子半徑(2)離子半徑:同一周期從左到右: 同一主族從上到下: 電子層結構相同的離子,核電荷數(shù)大的半徑小陽離子減小,陰離子減小逐漸增大如:K+Cl- (上陰下陽)4元素的金屬性和非金屬性(1)金屬性:非金屬性:元素失電子的難易程度元素得電子的難易程度(2)同一周期元素, 隨著核電荷數(shù)的增加,半徑逐漸減小,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強 隨著核電荷數(shù)的增加,半徑逐漸增大,金屬性逐漸增強,非金屬性逐漸減弱(3)金屬性最強的是Cs,非金屬性最強的是F同一族元素,4元素的金屬性和非金屬性(4)比較金屬性強弱的方法與水或

16、酸反應的劇烈程度最高價氧化物對應水化物的堿性強弱相互置換反應構成原電池的正負極(5)比較非金屬性強弱的方法與氫氣化合的難易程度氫化物的穩(wěn)定性最高價氧化物對應水化物的酸性強弱相互置換反應與變價金屬反應 氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量5電離能(1)第一電離能I1:(2)電離能大小取決于能層數(shù)、核電核數(shù)和原子半徑(3)原子的逐級電離能越來越大:I1 I2 I3(4)電離能與其化合價的關系 一般,電離能較低時,形成的陽離子價態(tài)為該元素的常見價態(tài)(5)電離能與金屬性、非金屬性的關系電離能越小,電離能越大,氣態(tài)原子金屬性越強氣態(tài)原子非金屬性越強5電離能(6)電離能周期性

17、變化的規(guī)律同周期從左到右: 同族從上到下: 逐漸增大逐漸減小I1(Li)I1(B) I1(Be) I1(Na)I1(Al) I1(Mg) I1(C) I1(O) I1(N) I1(Si)I1(S) I1(P) I1(Ge) I1(Se)I1(As) 第四周期過渡金屬電離能差別不大 (半徑差別不大)6電負性(1)電負性:用來描述原子對鍵合電子吸引力的大小(2)電負性周期性變化的規(guī)律同周期從左到右: 同族從上到下: 逐漸增大逐漸減?。?)電負性與元素金屬性、非金屬性的關系電負性越大,非金屬性越強電負性越小,金屬性越強 一般,金屬的電負性小于1.8,非金屬的大于1.8,類金屬的1.8左右6電負性(4

18、)化學鍵類型的判斷一般,兩元素的電負性差值大于1.7, 小于1.7,形成離子鍵形成共價鍵(5)對角線規(guī)則:某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質是相似的LiBeBMg AlSi7元素周期表和元素周期律的應用(1)“位、構、性”(2)預測新元素(3)在金屬和非金屬的交界處尋找半導體材料(4)合成新農藥(5)在過渡金屬中尋找催化劑,耐高溫、 耐腐蝕的合金【例【例1】(】(07年山東理綜年山東理綜13)下列關于元素的敘述正確的下列關于元素的敘述正確的 是(是( )A金屬元素與非金屬元素能形成共價化合物金屬元素與非金屬元素能形成共價化合物B只有在原子中,質子數(shù)才與核外電子數(shù)相等只有在原子中,質子數(shù)才

19、與核外電子數(shù)相等C目前使用的元素周期表中,最長的周期含有目前使用的元素周期表中,最長的周期含有36種元素種元素D非金屬元素形成的共價化合物中,原子的最外層電子非金屬元素形成的共價化合物中,原子的最外層電子 數(shù)只能為數(shù)只能為2或或8【例【例2】(】(07年廣東化學年廣東化學17)短周期元素短周期元素X、Y、Z的的 原原 子序數(shù)依次遞增,其原子的最外層電子數(shù)之和為子序數(shù)依次遞增,其原子的最外層電子數(shù)之和為 13。X與與Y、Z位于相鄰周期,位于相鄰周期,Z原子最外層電子數(shù)是原子最外層電子數(shù)是 X原子內層電子數(shù)的原子內層電子數(shù)的3倍或者倍或者Y原子最外層電子數(shù)的原子最外層電子數(shù)的3 倍。下列說法正確的

20、是(倍。下列說法正確的是( ) AX的氫化物溶于水顯酸性的氫化物溶于水顯酸性 BY的氧化物是離子化合物的氧化物是離子化合物 CZ的氫化物的水溶液在空氣中存放不易變質的氫化物的水溶液在空氣中存放不易變質 DX和和Z的最高價氧化物對應的水化物都是弱酸的最高價氧化物對應的水化物都是弱酸【例【例3】(】(07年廣東理基年廣東理基24)下列關于元素周期表和下列關于元素周期表和 元素周期律的說法錯誤的是(元素周期律的說法錯誤的是( )ALi、Na、K元素的原子核外電子層數(shù)隨著核電荷元素的原子核外電子層數(shù)隨著核電荷 數(shù)的增加而增多數(shù)的增加而增多B第二周期元素從第二周期元素從Li到到F,非金屬性逐漸增強,非金

21、屬性逐漸增強C因為因為Na比比K容易失去電子,所以容易失去電子,所以Na比比K的還原性強的還原性強DO與與S為同主族元素,且為同主族元素,且O比比S的非金屬性強的非金屬性強【例【例4】(】(08年廣東理基年廣東理基26)下列有關原子結構和下列有關原子結構和 元素周期律表述正確的是(元素周期律表述正確的是( ) 原子序數(shù)為原子序數(shù)為15的元素的最高化合價為的元素的最高化合價為3 A族元素是同周期中非金屬性最強的元素族元素是同周期中非金屬性最強的元素 第二周期第二周期A族元素的原子核電荷數(shù)和中子數(shù)族元素的原子核電荷數(shù)和中子數(shù)一定為一定為6 原子序數(shù)為原子序數(shù)為12的元素位于元素周期表的第三的元素位

22、于元素周期表的第三周期周期A族族 A B CD【例【例5】(】(08年廣東理基年廣東理基27)根據(jù)表根據(jù)表1信息,判斷以信息,判斷以 下敘述正確的是(下敘述正確的是( ) A氫化物的沸點為氫化物的沸點為H2TH2R B單質與稀鹽酸反應的速率為單質與稀鹽酸反應的速率為LbaC六種元素中,c元素單質的化學性質最活潑Dc、e、f的最高價氧化物對應的水化物的酸性依次增強【例【例10】(】(09年江蘇化學年江蘇化學8)X、Y、Z、W、R是是5種短種短周期元素,其原子序數(shù)依次增大。周期元素,其原子序數(shù)依次增大。X是周期表中原子半是周期表中原子半徑最小的元素,徑最小的元素,Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的

23、原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,倍,Z、W、R處于同一周期,處于同一周期,R與與Y處于同一族,處于同一族,Z、W原子的核外電子數(shù)之和與原子的核外電子數(shù)之和與Y、R原子的核外電子數(shù)之和相原子的核外電子數(shù)之和相等。下列說法正確的是(等。下列說法正確的是( )A元素元素Y、Z、W具有相同電子層結構的離子,其半徑具有相同電子層結構的離子,其半徑 依次增大依次增大B元素元素X不能與元素不能與元素Y形成化合物形成化合物X2Y2C元素元素Y、R分別與元素分別與元素X形成的化合物的熱穩(wěn)定性:形成的化合物的熱穩(wěn)定性: XmYXmR D元素元素W、R的最高價氧化物的水化物都是強酸的最高價氧化物的水化物都是強

24、酸【例【例11】(】(09年海南化學年海南化學2)同一短周期的元素同一短周期的元素W、 X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加,下列敘述正確的的原子序數(shù)依次增加,下列敘述正確的 是(是( ) A單質的化學活潑性:單質的化學活潑性:WXYZ B原子最外層電子數(shù):原子最外層電子數(shù):WXYZ C單質的氧化能力:單質的氧化能力:WXYZ D元素的最高化合價:元素的最高化合價:WXY NaCl KCl1. 共價鍵:(1)成鍵粒子:(2)成鍵條件:(3)存在:原子間通過共用電子對所形成的相互作用原子(大多情況下為非金屬)成鍵原子有未成對電子(按類別)非金屬單質(除稀有氣體)非金屬氧化物、氫化物酸堿中肯定有共價鍵鹽中

25、可能有(NH4+和酸根)2. 共價化合物:以共用電子對形成分子的化合物一般由非金屬組成,但銨鹽除外共價化合物中肯定有極性鍵,肯定沒有離子鍵,可能有非極性鍵離子化合物中肯定有離子鍵,可能有極性鍵,也可能有非極性鍵離子鍵只存在于離子化合物中極性鍵非極性鍵一定存在于共價化合物中,可能存在于離子化合物中可能存在于非金屬單質、共價化合物、離子化合物中3共價鍵的分類(1)鍵的極性:極性共價鍵(極性鍵):非極性共價鍵(非極性鍵):AB AA (2)成鍵實質:鍵和鍵 鍵鍵鍵鍵成鍵方向成鍵方向類型類型電子云形狀電子云形狀牢固程度牢固程度成鍵判成鍵判斷規(guī)律斷規(guī)律沿軸方向“頭碰頭”“肩并肩”ss鍵 sp鍵pp鍵pp

26、鍵軸對稱鏡像對稱不易斷裂易斷裂單鍵是鍵;雙鍵一個是鍵,一個是鍵;三鍵一個是鍵,兩個為鍵4共價鍵的特征(1)飽和性 (2)方向性5共價鍵的鍵參數(shù)(1)鍵能:氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量單位:kJ/mol鍵能越大,成鍵釋放的能量越多,共價鍵越穩(wěn)定H反應物鍵能生成物鍵能(2)鍵長:形成共價鍵的兩原子間的核間距半徑越小、鍵長越短,共價鍵越穩(wěn)定(3)鍵角:兩個共價鍵間的夾角描述分子空間立體結構的重要參數(shù)CO2鍵角180:直線形分子BF3鍵角120:三角形H2O鍵角105:角形(V形)分子CH4鍵角10928:正四面體形NH3鍵角10718:三角錐形6電子式(1)原子的電子式: (2)非金

27、屬單質:(3)陽離子電子式:(4)陰離子電子式:(5)共價化合物:(6)離子化合物:(7)化學鍵的形成過程:Na、Mg、Al、N、O、F、Ne、HH2、Cl2、N2 Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+S2-、Cl-、OH-、O22-、ClO-CH4、NH3、H2O、 HF、CO2、CS2、HClO、H2O2 NaCl、MgCl2、Na2O、Na2O2、NaOH、Ca(OH)2、CaC2、NaClO、NH4Cl H2O(H2S)、HF(HCl) NaCl、MgCl2、Na2O7等電子原理(1)等電子原理: 原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子具有相似的結構特征(化學鍵類型和立體結構)(2)CO

28、和N2互稱為等電子體CH4和NH4+1金屬鍵: 在金屬單質中,使金屬原子相結合的作用力(金屬離子和自由電子間的作用)(1)成鍵粒子: (2)成鍵條件: (3)特征: 金屬陽離子和自由電子 金屬單質或合金 無方向性和飽和性 2金屬鍵強弱的判斷 一般情況,金屬陽離子所帶電荷越多,原子半徑越小,金屬鍵越強 【例【例1】(】(07年廣東理基年廣東理基23)下列物質中含離子鍵的是下列物質中含離子鍵的是 ACl2BCO2 CNaClDCH4 【例【例2】(】(2007海南海南2)下列原子序數(shù)所對應的元素組下列原子序數(shù)所對應的元素組 中,兩者可形成離子鍵的是(中,兩者可形成離子鍵的是( ) A1和和17B1

29、2和和9 C14和和 6 D15和和8【例【例3】下列分子中,所有原子都滿足最外層為下列分子中,所有原子都滿足最外層為8電子電子 結構的是(結構的是( ) ABF3 BPCl5 CHCl DCF2Cl2【例【例4】下列關于化學鍵的說法正確的是(下列關于化學鍵的說法正確的是( )A構成單質分子的微粒一定含有共價鍵構成單質分子的微粒一定含有共價鍵B全部由非金屬元素組成的化合物不一定是共價化全部由非金屬元素組成的化合物不一定是共價化 合物合物C非極性鍵只存在于雙原子單質分子中非極性鍵只存在于雙原子單質分子中D不同元素組成的多原子分子里的化學鍵一定都是不同元素組成的多原子分子里的化學鍵一定都是 極性鍵

30、極性鍵【例5】下列化合物中,既有離子鍵,又有共價鍵的是 ACaOBSiO2 CH2ODNa2O2【例【例6】(】(08年海南化學年海南化學1)HBr分子的電子式為(分子的電子式為( ) A BH+Br C DHBr1價層電子對:成鍵電子對孤對電子對 2分子立體結構的判斷:ABn(1)孤對電子對m A的價電子數(shù)B的化合價B的個數(shù)/離子電荷 2(2)價層電子對數(shù)mn (3)常見分子立體結構【練習】先計算出孤對電子對,再判斷分子立體結構 SO2、SO3、 SO32- 、SO42-、NO3-、 NO2 、NO2+A的價的價層電子層電子對數(shù)對數(shù)成鍵電子成鍵電子對數(shù)對數(shù)(配位配位原子原子)孤對孤對電子電子

31、對數(shù)對數(shù)VSEPR結構結構實例實例立體結構立體結構CH4NH3H2OPCl5SF6XeF4CO2BF3PbCl222033021440312255066042直線形平面三角形平面三角形正四面體正四面體正四面體三角雙錐體正八面體正八面體直線形平面三角形V形正四面體三角錐形V形三角雙錐體正八面體平面正方形1雜化:形成分子時,由于原子間的相互影響,中心原子的若干能量相近的原子軌道重新組合成一組新軌道的過程2雜化軌道:雜化形成的新軌道 (1)雜化后軌道數(shù)保持不變,且軌道成分相 同,能量介于ns和np之間(2)成鍵能力強(3)雜化軌道成鍵時要滿足軌道最大重疊原 理以及化學鍵間最小排斥原理夾角(4)雜化軌

32、道只用于形成鍵或容納孤對電子, 未雜化的p軌道可形成鍵3雜化類型:類型類型雜化雜化軌道軌道鍵角鍵角VSEPR結構結構實例實例10928sp3sp2spBF3、CH2O、C2H4CO2、BeCl2、C2H2s3ps2psp120180正四面體平面三角形直線形CH4、H2O、NH34雜化軌道理論和VSEPR的關系化學式化學式 A的價層電子對數(shù)的價層電子對數(shù)VSEPR結構結構雜化類型雜化類型CH4NH3H2OBF3CH2OCO2444332正四面體正四面體正四面體平面三角形平面三角形直線形sp3sp3sp3sp2sp2sp5路易斯結構式:用短線表示成鍵電子對,小黑點表示孤對電子對的結構式如:HCN、

33、 CH2O、H2O、NH3、N2雜化類型取決于中心原子的價層電子對數(shù) 1配位鍵:電子對給予接受鍵 (1)成鍵條件: 一原子提供孤對電子,一原子有接受孤對電子的空軌道 (2)一種特殊的共價鍵:共用電子對單方面提供 (3)表示:A B電子對給予體 電子對接受體 2配合物:金屬離子或原子與某些分子或離子以配位鍵結合形成的化合物(1)配合物的形成Cu2+2NH3H2OCu(OH)2+2NH4+Cu(OH)2+4NH3Cu(NH3)42+2OHFe3+nSCN-Fe(SCN)n3-n 1n62配合物:(2)配合物的組成中心原子: 離子:Fe3+、Cr3+、Cu2、Ag+等原子:Ni等配體: 陰離子:X-

34、、CN-、SCN-、OH-等分子:H2O、NH3、CO、有機物等配位數(shù): 配位原子的個數(shù)(大多數(shù)為金屬離子電荷的2倍)2配合物:(3)配合物的命名Cu(NH3)4SO4 Zn(NH3)4Cl2K3Fe(CN)6Na3AlF6 Ag(NH3)2OH硫酸四氨合銅氯化四氨合鋅六氰合鐵酸鉀六氟合鋁酸鈉氫氧化二氨合銀(4)配合物的性質配合物溶于水易電離出外界離子,而內界的配 體通常不能電離Co(NH3)2ClCl2Co(NH3)2Cl2+2Cl-配位鍵越強,配合物越穩(wěn)定【例1】(2007海南23)用價層電子對互斥理論預測H2S和BF3的立體結構,兩個結論都正確的是A直線形;三角錐形 BV形;三角錐形C直

35、線形;平面三角形 DV形;平面三角形【例2】(08年海南化學22)在硼酸B(OH)3分子中,B原子與3個羥基相連,其晶體具有與石墨相似的層狀結構。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是Asp,范德華力 Bsp2,范德華力Csp2,氫鍵 Dsp3,氫鍵【例【例3】(】(09年海南化學年海南化學19.3)下列說法中錯誤的是下列說法中錯誤的是:ASO2、SO3都是極性分子都是極性分子B在在NH4+ 和和Cu(NH3)42+中都存在配位鍵中都存在配位鍵C元素電負性越大的原子,吸引電子的能力越強元素電負性越大的原子,吸引電子的能力越強D原子晶體中原子以共價鍵結合,具有鍵能大、熔原子晶

36、體中原子以共價鍵結合,具有鍵能大、熔 點高、硬度大的特性點高、硬度大的特性 【例【例4】(】(07年廣東化學年廣東化學29)C、Si、Ge、Sn是同族元是同族元素,該族元素單質及其化合物在材料、醫(yī)藥等方面有重素,該族元素單質及其化合物在材料、醫(yī)藥等方面有重要應用。請回答下列問題:要應用。請回答下列問題:(1)Ge的原子核外電子排布式為的原子核外電子排布式為 ;(2)C、Si、Sn三種元素的單質中,能夠形成金屬晶體三種元素的單質中,能夠形成金屬晶體的是的是 ;(3)按要求指出下列氧化物的空間構型、成鍵方式或)按要求指出下列氧化物的空間構型、成鍵方式或性質性質CO2分子的空間構型及碳氧之間的成鍵方

37、式分子的空間構型及碳氧之間的成鍵方式 ;SiO2晶體的空間構型及硅氧之間的成鍵方晶體的空間構型及硅氧之間的成鍵方式式 ;已知已知SnO2是離子晶體,寫出其主要物理性質是離子晶體,寫出其主要物理性質 (寫出(寫出2條即可)條即可) ;(4)CO可以和很多金屬形成配合物,如可以和很多金屬形成配合物,如Ni(CO)2,Ni與與CO之間的鍵型為之間的鍵型為 ;(5)碳氧鍵的紅外伸縮振動頻率與鍵的強度成正比,)碳氧鍵的紅外伸縮振動頻率與鍵的強度成正比, 已知已知Ni(CO)4中碳氧鍵的伸縮振動頻率為中碳氧鍵的伸縮振動頻率為2060cm-3,CO分子中碳氧鍵的伸縮振動頻率為分子中碳氧鍵的伸縮振動頻率為21

38、43cm-2,則,則Ni(CO)中碳氧鍵的強度比)中碳氧鍵的強度比CO分子中碳氧鍵的強度分子中碳氧鍵的強度 (填字母)(填字母) A強強 B弱弱 C相等相等 D無法判斷無法判斷一、鍵的極性和分子的極性二、范德華力及其對物質性質的影響三、氫鍵四、溶解性五、手性六、無機含氧酸分子的酸性1鍵的極性:極性鍵:HCl非極性鍵:HH2分子的極性:極性分子: 正負電中心重合非極性分子:正負電中心不重合3分子極性的判斷(1)雙原子分子:同核的為非極性分子: 如H2、O2、N2、X2等;P4、S8、C60等,O3除外異核的為極性分子: 如HX、CO等3分子極性的判斷(2)多原子分子極性鍵的向量和非極性分子:CO

39、2(CS2)、BF3、CH4 極性分子:H2O、NH3、CH3Cl 對于ABn分子: 一般A的|化合價|最外層電子為非極性分子1范德華力是分子間作用力 比化學鍵弱的多,主要影響物質的物理性質2影響范德華力的因素(1)分子極性越大,范德華力越大(2)結構相似,相對分子質量越大,范德華力越大如:F2Cl2Br2I21氫鍵:AHB A、B為F、O、N,為共價鍵,表示氫鍵 2氫鍵不是化學鍵,是一種分子間作用力,其強度介于 范德華力和化學鍵之間,影響物質的物理性質3類型:(1)分子間氫鍵:(2)分子內氫鍵:對羥基苯甲醛鄰羥基苯甲醛對位比鄰位沸點高4解釋:(1)F、O、N的氫化物沸點變化出現(xiàn)反常(2)冰的

40、密度比水?。憾焖猩锏靡陨?影響物質溶解性的外界因素影響固體的S的主要因素是T影響氣體的S的主要因素是T和P2相似相溶原理:非極性溶質易溶于非極性溶劑,極性溶質易溶于極性溶劑(1)極性溶劑:H2O等 非極性溶劑:苯、CCl4、汽油、酯類等(2)若存在氫鍵 溶質和溶劑間的氫鍵作用力越大,S越大(3)“相似相溶”還適用于分子結構的相似性(4)若溶質遇水能反應將增加其在水中的溶解度1手性異構(對映異構):左右手關系2手性分子:具有手性異構的分子3判斷有機物的手性異構不對稱C(手性C): 連有四個不同的原子或原子團的C原子1對于同種元素的含氧酸,該元素的化合價越高, 其含氧酸的酸性越強如:HCl

41、OHClO2HClO3HClO42含氧酸的通式:(OH)mROnR相同,n越大,酸性越強如:H2SO3乙,沸點:甲乙,沸點:甲乙乙 b.穩(wěn)定性:甲穩(wěn)定性:甲乙,沸點:甲乙,沸點:甲乙乙 c.穩(wěn)定性:甲穩(wěn)定性:甲乙,沸點:甲乙,沸點:甲乙乙 d.穩(wěn)定性:甲穩(wěn)定性:甲乙乙(4)Q、R、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順 序為序為 (用元素符號作答)(用元素符號作答)(5)Q的一種氫化物相對分子質量為的一種氫化物相對分子質量為26,其中分子中的,其中分子中的 鍵與鍵與鍵的鍵數(shù)之比為鍵的鍵數(shù)之比為 。(6)五種元素中,電負性最大與最小的兩種非金屬元素)五種元素中

42、,電負性最大與最小的兩種非金屬元素 形成的晶體屬于形成的晶體屬于 。一、晶體常識一、晶體常識二、分子晶體二、分子晶體三、原子晶體三、原子晶體四、金屬晶體四、金屬晶體五、離子晶體五、離子晶體1晶體與非晶體(1)晶體和非晶體的本質區(qū)別自范性自范性微觀結構微觀結構舉例舉例晶體晶體非晶體非晶體有沒有粒子周期性有序排列粒子排列相對無序雪花、水晶等玻璃、橡膠、樹脂、琥珀等(2)晶體形成的一般途徑熔融態(tài)物質凝固凝華碘結晶1晶體與非晶體(3)晶體的特點自范性:各向異性:均一性:對稱性:X射線衍射晶體外形和內部質點排列高度有序導電、導熱、強度、光學性質等物理性質常因晶體的取向不同而異質地均勻,有固體熔點內部和外

43、形都有是區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學方法2晶胞(1)晶胞是描述晶體結構的基本單元(2)晶體可看作晶胞“無隙并置”而成 “無隙”,“并置”,是指相鄰晶胞間沒有任何間隙是指所有晶胞都是平行排列,取向相同(3)晶胞中原子個數(shù)的計算方法:晶胞的頂角粒子,8個晶胞共用,提供給晶胞的只有1/8晶胞的棱上粒子,4個晶胞共用,提供給晶胞的只有1/4晶胞的面上粒子,2個晶胞共用,提供給晶胞的只有1/2晶胞的中心粒子,無其他晶胞共用,提供給晶胞的為12晶胞六方晶胞:在六方體頂點的微粒為6個晶胞共有,在面心的為2個晶胞共有,在體內的微粒全屬于該晶胞。微粒數(shù)為:121/6 + 21/2 + 3 = 61分子晶體:2基

44、本微粒:3粒子間的作用力:4分子晶體的結構特征只含分子的晶體分子分子間作用力(1)分子間作用力只是范德華力通常每個分子周圍有12個緊鄰的分子分子密堆積如:CO2、C60、O2 、I2等 (2)分子間還存在氫鍵分子非密堆積冰中個水分子周圍有個水分子冰中個水分子周圍有個水分子冰的結構冰的結構冰:每個水分子周圍只有4個緊鄰分子 氫鍵具有方向性,使晶體中的空間利率不高,留有相當大的空隙,5物理特性:(1)熔沸點較低,硬度很小,易升華分子晶體的熔沸點取決于分子間作用力范德華力:相對分子質量和分子極性 氫鍵范德華力如:I2Br2Cl2F2,O2N2 SO2CO2 CON2 H2OH2S(2)分子晶體及其熔

45、融態(tài)都不能導電,某些溶 于水可導電6典型的分子晶體(1)部分非金屬單質:(2)所有非金屬氫化物:(3)部分非金屬氧化物:(4)幾乎所有的酸:(5)絕大多數(shù)有機物的晶體:X2、O2、N2、S8、P4、Ar、C60等 H2O、NH3、CH4等 CO2、SO2、P4O6、P4O10等HNO3、H2SO4等 苯、乙醇等1原子晶體:2基本微粒:3粒子間的作用力:4金剛石和SiO2的結構特點所有原子都以共價鍵相互結合形成的具有空間網(wǎng)狀結構的晶體,又稱共價晶體原子共價鍵(1)金剛石:以C為中心的正四面體的空間網(wǎng)狀結構鍵角:10928,最小的碳環(huán)有6個C,每個C被12個最小環(huán)共用。1mol金剛石中有2molC

46、C(2)SiO2: 由Si和O按12的比例組成空間網(wǎng)狀結構 最小環(huán)有12個原子,每個Si被12個最小環(huán)共用,每個O被6個最小環(huán)共用,1mol SiO2有4molSiO 5物理特性:(1)熔沸點較高,硬度較大 取決于共價鍵強弱 金剛石 金剛砂 晶體硅(2)原子晶體多數(shù)不導電,但Si和Ge為半導體6常見的原子晶體:(1)非金屬單質:金剛石,B、Si和Ge等(2)某些非金屬化合物:SiO2、金剛砂(SiC)、BN等 1金屬晶體:2基本微粒:3粒子間的作用力:4物理特性:金屬陽離子和自由電子之間通過金屬鍵結合而形成的晶體金屬陽離子和自由電子金屬鍵 (1)大部分金屬熔點較高、質硬 一般情況:金屬陽離子所

47、帶電荷越多,原子半徑越小,金屬鍵越強,熔沸點越高熔沸點:LiNaKRbCs KNaMgAl(2)能導電、導熱、有延展性、金屬光澤等5金屬晶體的原子堆積模型(1)簡單立方堆積相鄰非密置層原子在一條直線上其晶胞是一個立方體,每個晶胞只含一個原子,配 位數(shù)為6,空間利用率太低(52),只有金屬Po5金屬晶體的原子堆積模型(2)鉀型將上層非密置層金屬原子填入下層的金屬原子形成凹穴中其晶胞是一個體心立方,每個晶胞含兩個原子,配位數(shù)為8,空間利用率較高(68),如堿金屬等5金屬晶體的原子堆積模型(3)鎂型和銅型鎂型:銅型:ABAB堆積 ABCABC堆積 (底面為菱形)(面心立方)鎂型 銅型(面心立方)1離

48、子晶體:2基本微粒:3粒子間的作用力:4離子晶體的結構:由陰陽離子通過離子鍵結合形成的晶體 陰陽離子 離子鍵 (1)NaCl晶體:陰陽離子的配位數(shù)(C.N.)都為6一個晶胞中有4個Na+、4個Cl-,化學式為NaCl與Na+等距離且最近的Na+ 有:12個與Na+等距離且最近的Cl- 有:6個不存在單個分子4離子晶體的結構:(2)CsCl晶體C.N.都為8一個晶胞中有1個Cs+、1個Cl-,化學式為CsCl與銫離子等距離且最近的銫離子有6個、氯離子有8個4離子晶體的結構:(3)CaF2晶體Ca2+的C.N.為8,F(xiàn)-的C.N.為4一個晶胞中有4個Ca2+、8個F-,化學式為CaF24離子晶體的

49、結構:(4)ZnS晶體Zn2+的C.N.為8,S2-的C.N.為4一個晶胞中有4個Zn2+ 、 4個S2-【注意】離子晶體的結構取決于:幾何因素:電荷因素:鍵性因素:正負離子半徑比(r+/r-)正負離子電荷比離子鍵的純粹程度5物理特性(1)一般,離子晶體熔沸點高、硬度大離子半徑越小,電荷越多,離子鍵越強,熔沸點越高(2)離子晶體不導電,但熔融態(tài)或水溶液可導電(3)離子晶體難溶于非極性溶劑,易溶于極性溶劑6晶格能(1)晶格能:(2)意義:(3)晶格能的影響因素氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量描述離子晶體的穩(wěn)定性晶格能越大,離子晶體越穩(wěn)定,熔沸點越高,硬度越大離子電荷越多,半徑越小,晶格能越

50、大,離子鍵越穩(wěn)定【例1】(08年海南化學24)已知X、Y、Z三種元素 組成的化合物是離子晶體,其晶胞如圖所示, 則下面表示該化合物的化學式正確的( ) AZXY3 BZX2Y6 CZX4Y8 DZX8Y12【例2】(2007海南22)下列敘述正確的是( )A分子晶體中的每個分子內一定含有共價鍵B原子晶體中的相鄰原子間只存在非極性共價鍵C離子晶體中可能含有共價鍵D金屬晶體的熔點和沸點都很高【例3】(08年海南化學22)在硼酸B(OH)3分子中, B原子與3個羥基相連,其晶體具有與石墨相似的層 狀結構。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分 子間的主要作用力分別是( ) Asp,范德華力 Bsp2,

51、范德華力 Csp2,氫鍵 Dsp3,氫鍵【例【例4】(】(2007海南海南24)NaCl的晶胞如右圖,每個的晶胞如右圖,每個NaCl 晶胞中含有的晶胞中含有的Na+離子和離子和Cl離子的數(shù)目分別是(離子的數(shù)目分別是( ) A14,13 B1,1 C4,4 D6,6【例【例5】(】(09年海南化學年海南化學19.4)已知已知A、B、C、D和和E都都是元素周期表中前是元素周期表中前36號的元素,它們的原子序數(shù)依次增號的元素,它們的原子序數(shù)依次增大。大。A與其他與其他4種元素既不在同一周期又不在同一主族。種元素既不在同一周期又不在同一主族。B和和C屬同一主族,屬同一主族,D和和E屬同一周期,又知屬同

52、一周期,又知E是周期表是周期表中中118列中的第列中的第7列元素。列元素。D的原子序數(shù)比的原子序數(shù)比E小小5,D跟跟B可形成離子化合物其晶胞結構如右圖??尚纬呻x子化合物其晶胞結構如右圖。請回答:請回答:(1)A元素的名稱是元素的名稱是 ;(2)B的元素符號是的元素符號是 ,C的元素符號是的元素符號是 ,B與與A形形成的化合物比成的化合物比C 與與A形成的化合物形成的化合物沸點高,其原因是沸點高,其原因是 (3)E屬元素周期表中第屬元素周期表中第 周期,第周期,第 族的元素,族的元素,其元素名稱是其元素名稱是 ,它的,它的+2價離子的電子排布式價離子的電子排布式為為 ;(4)從圖中可以看出,)從

53、圖中可以看出,D跟跟B形成的離子化合物的化學形成的離子化合物的化學式為式為 ;該離子化合物晶體的密度為;該離子化合物晶體的密度為agcm-3,則晶,則晶胞的體積是胞的體積是 (只要求列出算式)。(只要求列出算式)?!纠纠?】(】(08年廣東化學年廣東化學27)鎂、銅等金屬離子是人體內鎂、銅等金屬離子是人體內多種酶的輔因子。工業(yè)上從海水中提取鎂時,先制備無水多種酶的輔因子。工業(yè)上從海水中提取鎂時,先制備無水氯化鎂,然后將其熔融電解,得到金屬鎂。氯化鎂,然后將其熔融電解,得到金屬鎂。(1)以)以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備鎂時,常加入為原料用熔融鹽電解法制備鎂時,常加入NaCl、KCl或或

54、CaCl2等金屬氯化物,其主要作用除了降低等金屬氯化物,其主要作用除了降低熔點之外還有熔點之外還有 。(2)已知)已知MgO的晶體結構屬于的晶體結構屬于NaCl型。某同學畫出的型。某同學畫出的MgO晶晶胞結構示意圖如下圖所示,請改胞結構示意圖如下圖所示,請改正圖中錯誤:正圖中錯誤: 。(3)用鎂粉、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。)用鎂粉、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時,焰火發(fā)出五顏六色的光,請用原子結構的知識燃放時,焰火發(fā)出五顏六色的光,請用原子結構的知識解釋發(fā)光的原因:解釋發(fā)光的原因: 。(4)Mg是第三周期元素,該周期部分元素氟化物的熔是第三周期元素,該周期部分元素氟化物的熔點見下表:點見下表: 解釋表中氟化物熔點差異的原因:

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