第一階段專題六物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)立體化演示文稿第一頁，共51頁。第二頁，共51頁。第三頁，共51頁?？v觀近年的高考試題，除個(gè)別省份外，本專題的內(nèi)容屬于高考選考內(nèi)容，命題較為獨(dú)立，試題的綜合性較強(qiáng)，但是難度并不大。選考模塊中物質(zhì)結(jié)構(gòu)一般是一個(gè)大題，主要以填空和簡答題的形式出現(xiàn)，主要題型為有關(guān)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)型、有關(guān)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的應(yīng)用型、有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的應(yīng)用型、有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合應(yīng)用型。此類型題目往往通過元素推斷入手，考查原子結(jié)構(gòu)的知識，結(jié)合推斷出的元素考查元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，對電負(fù)性和電離能的考查是元素性質(zhì)考查的重點(diǎn)。以推斷得到的重要元素為載體，考查原子或離子的電子排布式；以推斷出的元素形成的化合物為載體考查化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)及晶體知識。第四頁，共51頁。在備考過程中，熟記1～36號元素的符號、名稱及電子排布式，延伸記憶其主要離子的電子排布式，能夠較好地理解其電子排布圖(軌道表示式)。熟練掌握電負(fù)性、電離能的概念及其變化規(guī)律，并能用于常見元素的比較，解釋某些元素的性質(zhì)，注意規(guī)律之外的某些特殊性質(zhì)的解釋。分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)涉及分子構(gòu)型與結(jié)構(gòu)的關(guān)系、價(jià)層電子對互斥理論、雜化軌道理論、預(yù)測簡單分子的結(jié)構(gòu)、分子的極性、分子間作用力對分子性質(zhì)的影響等，內(nèi)容難懂難記，且易混淆的內(nèi)容較多。在復(fù)習(xí)過程中，建議牢記各種規(guī)則的具體內(nèi)容，在實(shí)際運(yùn)用中逐漸培養(yǎng)思維理解能力和空間想象能力。第五頁，共51頁。對于晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，應(yīng)該重點(diǎn)掌握四類晶體的構(gòu)成微粒、微粒間的作用力、影響晶體性質(zhì)的結(jié)構(gòu)因素(如影響熔點(diǎn)高低的微粒間作用力的種類、晶體中各種幾何關(guān)系、晶體密度或相對分子質(zhì)量的計(jì)算等)、晶胞(晶體結(jié)構(gòu)單元)的基本知識。在復(fù)習(xí)過程中熟記幾類典型晶體的空間結(jié)構(gòu)，牢記其空間中微粒的排列方式。第六頁，共51頁。第七頁，共51頁。1．原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

(1)了解原子核外電子的能級分布，能用電子排布式表示常見元素(1～36號)原子核外電子的排布，了解原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)。

(2)了解元素電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)。

(3)了解原子核外電子在一定條件下會發(fā)生躍遷，了解其簡單應(yīng)用。

(4)了解電負(fù)性的概念，知道元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)系。第八頁，共51頁。2．化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)

(1)理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。

(2)了解共價(jià)鍵的主要類型σ鍵和π鍵，能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。

(3)了解簡單配合物的成鍵情況。

(4)了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。(5)理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。

(6)了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp，sp2，sp3)，能用價(jià)層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測常見的簡單分子或者離子的空間結(jié)構(gòu)。第九頁，共51頁。3．分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)

(1)了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別。

(2)了解氫鍵的存在對物質(zhì)的影響，能列舉含有氫鍵的物質(zhì)。

(3)了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)粒子及粒子間作用力的區(qū)別。第十頁，共51頁。本專題在高考中屬于選考內(nèi)容，在新課標(biāo)的高考試題中，以填空題的形式命題，題目內(nèi)容主要是以元素周期表為依據(jù)，將原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)融為一體進(jìn)行考查，題目中等難度，考生的得分率較高，主要考點(diǎn)有電子排布式，軌道表達(dá)式，判斷成鍵類型，分子構(gòu)型，晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，分子極性，軌道的雜化方式，氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響，物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低的比較等內(nèi)容。第十一頁，共51頁。第十二頁，共51頁。1.基態(tài)原子的核外電子排布(1)排布規(guī)律：能量最低原理原子核外電子總是先占有能量最低的原子軌道泡利原理每個(gè)原子軌道上最多只容納2個(gè)自旋方向相反的電子洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在能量相同的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)相同第十三頁，共51頁。(2)表示形式：①電子排布式：用數(shù)字在能級符號右上角標(biāo)明該能級上排布的電子數(shù)。如K：1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。②電子排布圖(軌道表示式)：每個(gè)小框(或圓圈)代表一個(gè)原子軌道，每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子，如碳原子的電子排布圖為[特別提醒]洪特通過光譜實(shí)驗(yàn)得出：能量相近的原子軌道在全充滿、半充滿和全空時(shí)體系能量較低，原子較穩(wěn)定。如Cr原子的電子排布式為[Ar]3d54s1，Cu原子的電子排布式為[Ar]3d104s1。第十四頁，共51頁。2．元素電離能、電負(fù)性的變化規(guī)律

(1)電離能的變化規(guī)律：①同一元素：I1<I2<I3……②同一族元素：隨原子序數(shù)的增大，電子層數(shù)相應(yīng)增多，核電荷數(shù)和原子半徑都在增大，原子半徑的增大起主要作用，所以同一族內(nèi)，I1隨核電荷數(shù)的增大而減小。③同一周期元素：I1的總趨勢是增大的，但ⅡA族、ⅤA族部分元素例外，比相鄰族元素的第一電離能都高。

(2)電負(fù)性的變化規(guī)律：①同一周期，從左到右，電負(fù)性逐漸增大；②同一主族，從上到下，電負(fù)性逐漸減?。虎鄹弊逶氐碾娯?fù)性沒有明顯的變化規(guī)律。第十五頁，共51頁。1.判斷分子極性的方法

(1)由非極性鍵構(gòu)成的雙原子分子一定是非極性分子，如H2、O2等。

(2)由極性鍵構(gòu)成的分子可能是極性分子或非極性分子：①若分子的空間構(gòu)型呈對稱結(jié)構(gòu)，則為非極性分子，如CO2、CH4等；②若分子的空間構(gòu)型不對稱，則為極性分子，如NH3、CH3Cl等。第十六頁，共51頁。(3)常見分子的極性：分子類型空間構(gòu)型鍵角鍵的極性分子極性代表物AB直線形極性極性HCl、NOAB2直線形180°極性非極性CO2、CS2AB3平面三角形120°極性非極性BF3、SO3AB4正四面體形109°28′極性非極性CH4、CCl4第十七頁，共51頁。2．根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型判斷分子的結(jié)構(gòu)

(1)價(jià)層電子對互斥模型說的是價(jià)層電子對的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對空間構(gòu)型，不包括孤電子對。①當(dāng)中心原子無孤電子對時(shí)，兩者的構(gòu)型一致；②當(dāng)中心原子有孤電子對時(shí)，兩者的構(gòu)型不一致。價(jià)層電子對數(shù)成鍵對數(shù)孤電子對數(shù)電子對空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實(shí)例220直線形直線形BeCl2330平面三角形平面正三角形BF321V形SnBr2440四面體正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O第十八頁，共51頁。第十九頁，共51頁。3．判斷分子或離子中中心原子的雜化軌道類型的一般方法

(1)看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵，如果有1個(gè)三鍵，則其中有2個(gè)π鍵，用去了2個(gè)p軌道，則為sp雜化；如果有1個(gè)雙鍵則其中有1個(gè)π鍵，則為sp2雜化；如果全部是單鍵，則為sp3雜化。

(2)由分子的空間構(gòu)型結(jié)合價(jià)電子對互斥理論判斷。沒有填充電子的空軌道一般不參與雜化，1對孤電子對占據(jù)1個(gè)雜化軌道。如NH3為三角錐形，且有一對孤電子對，即4條雜化軌道應(yīng)呈四面體形，為sp3雜化。第二十頁，共51頁。第二十一頁，共51頁。1.晶體的基本類型與性質(zhì)離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成晶體微粒陰、陽離子分子原子金屬陽離子和自由電子微粒間作用力離子鍵范德華力或氫鍵共價(jià)鍵金屬鍵第二十二頁，共51頁。離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體物理性質(zhì)熔、沸點(diǎn)較高低很高一般較高，少部分低硬度硬而脆小大一般較大，少部分小導(dǎo)電性不良(熔融可導(dǎo)電)不良不良良導(dǎo)體典型實(shí)例離子化合物多數(shù)非金屬單質(zhì)及其氧化物、氫化物等金剛石、SiO2、晶體硅、SiC等金屬單質(zhì)第二十三頁，共51頁。2．立方晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算3．晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較

(1)不同類型晶體熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體。金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別較大，如鎢、鉑等熔點(diǎn)很高，汞、銫等熔點(diǎn)很低。第二十四頁，共51頁。(2)原子晶體：原子晶體中，原子半徑小的鍵長短，鍵能大，晶體的熔、沸點(diǎn)高。如熔點(diǎn)：金剛石＞碳化硅＞硅。

(3)離子晶體：一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強(qiáng)，晶格能越大，其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。第二十五頁，共51頁。(4)分子晶體：①分子間范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。②組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。③組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高，如CO＞N2。

(5)金屬晶體：金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：Na＜Mg＜Al。第二十六頁，共51頁。[特別提醒]判斷晶體的熔沸點(diǎn)時(shí)，除了要注意晶體類型外：(1)分子晶體還要注意氫鍵，能形成氫鍵的元素為第二周期中的后三種元素：N、O、F，所以凡是含有N—H、O—H、F—H鍵的化合物均可以形成氫鍵，如NH3、氨基酸、NH2—NH2、H2O、HF等；氫鍵只與物質(zhì)的物理性質(zhì)有關(guān)，如熔沸點(diǎn)、溶解性等，而與物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。(3)離子晶體與晶體能有關(guān)，離子半徑越小和離子所帶電荷越多，晶格能越大。第二十七頁，共51頁。[例1]

(2012·山東高考)金屬鎳在電池、合金、催化劑等方面應(yīng)用廣泛。

(1)下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法正確的是________。

a．金屬鍵具有方向性與飽和性

b．金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用

c．金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶鲎饔孟庐a(chǎn)生自由電子

d．金屬具有光澤是因?yàn)榻饘訇栯x子吸收并放出可見光第二十八頁，共51頁。(2)Ni是元素周期表中第28號元素，第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是________。

(3)過渡金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18，則n＝________。CO與N2結(jié)構(gòu)相似，CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為________。

(4)甲醛(H2C＝O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子內(nèi)C原子的雜化方式為________，甲醇分子內(nèi)的O—C—H鍵角________(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的O—C—H鍵角。第二十九頁，共51頁。[解析]

(1)金屬鍵沒有方向性和飽和性，a錯；金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用，b對；金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶鲎饔孟码娮影l(fā)生定向移動，c錯；金屬具有光澤是因?yàn)樽杂呻娮幽軌蛭詹⒎懦隹梢姽猓琩錯。

(2)Ni的外圍電子排布為3d84s2,3d能級上有2個(gè)未成對電子，第二周期中未成對電子數(shù)為2的元素有C、O，其中C的電負(fù)性較小。

(3)中心原子Ni的價(jià)電子數(shù)為10，配體CO中1個(gè)O提供2個(gè)電子，故n＝4。CO中C和O間為叁鍵，含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵。

(4)甲醇分子內(nèi)C為sp3雜化，而甲醛分子內(nèi)C為sp2雜化，故甲醇分子內(nèi)O—C—H鍵角比甲醛分子內(nèi)O—C—H鍵角小。

[答案]

(1)b

(2)C(碳)

(3)4

1∶2

(4)sp3小于第三十頁，共51頁。[例2]

(2012·課標(biāo)全國卷)ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài)，含ⅥA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請回答下列問題：

(1)S單質(zhì)的常見形式為S8，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如下圖所示，S原子采用的軌道雜化方式是________；(2)原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_______；第三十一頁，共51頁。第三十二頁，共51頁。(6)ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其晶胞邊長為540.0pm，密度為__________________________g·cm－3(列式并計(jì)算)，a位置S2－離子與b位置Zn2＋離子之間的距離為______________________________pm(列式表示)。第三十三頁，共51頁。[解析]

(1)每個(gè)S原子與另外2個(gè)S原子形成2個(gè)共價(jià)單鍵，所以S原子的雜化軌道數(shù)＝σ鍵數(shù)＋孤對電子對數(shù)＝2＋2＝4，故S原子為sp3雜化。

(2)同主族元素從上到下，元素的第一電離能逐漸減小，故第一電離能O>S>Se。

(3)Se位于第四周期，與S的原子序數(shù)相差18，故其原子序數(shù)為34。由于其核外M層有18個(gè)電子，故M層的電子排布式為3s23p63d10。第三十四頁，共51頁。第三十五頁，共51頁。第三十六頁，共51頁。第三十七頁，共51頁。答題與審題中的常見錯誤

(1)在寫基態(tài)原子的電子排布圖(軌道表示式)時(shí)，常出現(xiàn)以下錯誤：第三十八頁，共51頁。(2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns，(n－1)d,np順序填充，但在書寫電子排布式時(shí)，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正確；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6錯誤。

(3)極性分子中也可能含有非極性鍵，如H2O2的分子結(jié)構(gòu)并不是直線型的，其中兩個(gè)氫原子就像在展開的書本的兩頁紙上，氧原子在書的夾縫上，為極性分子，但O—O鍵屬于非極性共價(jià)鍵。

(4)比較物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高低時(shí)誤認(rèn)為：原子晶體＞離子晶體＞金屬晶體＞分子晶體總是成立的。離子晶體的熔點(diǎn)不一定低于原子晶體，如熔點(diǎn)：MgO＞SiO2。金屬晶體的熔點(diǎn)不一定高于分子晶體，如熔點(diǎn)：S＞Hg(Hg常溫下為液體)。第三十九頁，共51頁。(5)認(rèn)為形成氫鍵，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)一定升高。分子間氫鍵的存在使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，但當(dāng)形成分子內(nèi)氫鍵時(shí)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)并不升高。

(6)中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子，其幾何構(gòu)型不一定都是正四面體。凡中心原子采取sp3雜化的軌道構(gòu)型都是正四面體形，但是根據(jù)孤對電子占據(jù)雜化軌道數(shù)目的多少，造成了其分子幾何構(gòu)型可以呈現(xiàn)V形(如水分子)、三角錐形(如氨分子)。第四十頁，共51頁。第四十一頁，共51頁。[典例示法](2012·浙江高考)請?jiān)跇?biāo)有序號的空白處填空。(1)可正確表示原子軌道的是

。A．2s

B．2dC．3pz D．3f(2)寫出基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式：

。①②第四十二頁，共51頁。③第四十三頁，共51頁。(4)下列物質(zhì)中，只含有極性鍵的分子是

，既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物是

；只存在σ鍵的分子是

，同時(shí)存在σ鍵和π鍵的分子是

。

A．N2B． CO2C．CH2Cl2 D．C2H4E．C2H6 F．CaCl2G．NH4Cl(5)用“＞”、“＜”或“＝”填空：第一電離能的大小：Mg

Al；熔點(diǎn)的高低：KClMgO。④⑤⑥⑧⑦⑨第四十四頁，共51頁。[解析]

(1)L層無2d軌道，M層無3f軌道。

(2)Ga的原子序數(shù)為31，基態(tài)Ga原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p1。

(3)A、E兩項(xiàng)只與范德華力有關(guān)，B、C、D三項(xiàng)還與氫鍵有關(guān)；F項(xiàng)破壞了共價(jià)鍵。

(4)A～G的結(jié)構(gòu)式或電子式分別為第四十五頁，共51頁。單鍵都是σ鍵，π鍵存在于雙鍵和叁鍵中。

(5)同周期中ⅡA、ⅤA元素的第一電離能反常，故第一電離能Mg＞Al；熔點(diǎn)KCl＜MgO，因?yàn)槎呔鶠殡x子晶體，但MgO晶格能大。

[答案]

①A、C

②1s22s22p63s23p63d104s24p1③AE

④BC

⑤G

⑥CE

⑦ABD

⑧＞⑨＜第四十六頁，共51頁。[即時(shí)應(yīng)用]由氧化物經(jīng)氯化作用生成氯化物是工業(yè)生產(chǎn)氯化物的常用方法，Cl2、CCl4是常用的氯化劑。如