云南省玉溪市5月高考化学 研讨会资料 物质结构与性质 考点归纳

云南省玉溪市5月高考化学研讨会资料物质结构与性质考点归纳必须记住的数字【键角】水分子(V型分子)的的键角105°；正四面体型(CH4、CCl4、NH4+等)的键角109°28′；三角锥形分子(NH3、H3O+等)的键角107°；白磷（P4）分子是正四面体分子但是键角却是60°；平面三角形（BF3、HCHO、CO32-等）的键角是120°【共价键数目】1mol的SiO2晶体中含有4NA个Si—O键；1mol的SiC晶体中含有4NA个Si—C键1mol的晶体Si中含有2NA个Si—Si键；1mol的金刚石中含有2NA个C—C键；1mol的白磷晶体中含有6NA个P—P键；【晶胞】切分后必须与化学式的比例一致！晶胞都是平行六面体。因此，每个顶角切分的八分之一个，每个面切分得二分之一个，每条棱上分得四分之一个，在晶胞里的不切分（独占）1个NaCl晶胞切分得到Na4Cl4；1个CsCl晶胞切分得到Cs8Cl8；1个CaF2晶胞切分得到Ca4F8；1个CO2晶胞切分得到4CO2分子；1个金刚石晶胞切分得到C8；1个晶体硅晶胞切分得到Si8；SiC、BN的晶胞与金刚石相似，则1个SiC、BN的晶胞各切分的SiC和BN。在NaCl晶体中，与1个Na+等距离的Na+共有12个，在干冰晶体中，与1个CO2等距离的CO2共有12个，在金刚石晶体中，与1个C等距离的C共有12个，在晶体Si中，与1个Si等距离的Si共有12个，金属的六方最密堆积和面心立方最密堆积的其配位数也都是12，这些“12”都是X、Y、Z三个面，每个面4个的意思。【晶体的密度计算】利用密度单位为“g/cm3”来理解，晶胞的体积=a×b×c，如果是正方体=a3；一般晶胞的边长是“多少pm”，1pm=10-10cm，只要计算出1cm3”里装有多少个晶胞（=1cm3/a3个），一个晶胞中装有多少个原子（分子）【切分可知】，一个分子（原子）的质量（=M/NA克）三者相乘就是密度值！一、原子结构与性质：(弄清楚下表)基态原子的核外电子排布式基态原子的核外电子排布图价电子构型(电子排布式)原子、离子结构示意图原子、分子的电子式铁N铜AlCO2:Ti3+:Zn的M层：OF-NH4H1、相关知识点：（1）原子结构模型演变、电子云、能层（电子层）、能级（电子亚层）、构造原理、原子轨道、基态原子的核外电子排布规律、原子核外电子排布的表示方法（2）电离能、电离能的变化规律和应用、电负性、元素电负性的周期性变化和应用2、基态原子的核外电子排布核外电子排布遵守的原则:能量最低原理;泡利不相容原理;洪特规则.【注意】①能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)半充满(如p3和d5)和全空(如P05\n和d0)状态时体系的能量较低，原子较稳定，如Cr：[Ar]3d54s1；Cu：[Ar]3d104s1②当出现d轨道时，发生能级交错，虽然电子按4s,3d,4p顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把3d放在4s前。高中阶段书写为：1s2s2p3s3p3d4s4p3、元素的性质:(1)电离能:反映元素原子失电子的能力和性质，电离能越小，表示气态原子或离子越容易失去电子，则金属性越强，还原性越强。电离能越大，金属性越强，氧化性越强。第一电离能的变化规律:同周期:同主族:【注意】第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关，通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。如Mg>Al、P>S【看上表】你能推断出5种元素的最外层电子数吗？(2)电负性:反映元素原子得电子能力和性质，元素的电负性越大，原子吸引电子的能力越强，非金属性越强，氧化性越强。电负性最大的是氟=4.0，最小的是铯=0.7二、化学键与晶体结构1、相关知识点：化学键、金属键、离子键、共价键、范德华力、氢键、分子的立体构型、杂化轨道理论、分子的极性、等电子原理、配位键2、化学键(1)从本质、成键条件和特征三个方面比较离子键、共价键(极性键、非极性键和配位键)和金属键。【注意】共价键有方向性（头对头、肩并肩）和饱和性【记住】在分子结构中，共价单键是σ键。而双键中有一个是σ键，另一个是π键；共价三键是由一个σ键和两个π键组成的。(2)化学键与物质类别的关系:杂化轨道理论解释轨道的方向性判断价层电子对互斥理论3、分子的立体结构(1)杂化轨道理论:sp杂化(直线型分子);sp2杂化(平面三角形);sp3杂化(正四面体)(2)价电子对互斥理论（VSEPR模型）:分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离以减小斥力，因此分子尽可能采取对称的空间构型。a孤电子对对分子空间构型的有影响。b若价电子全部参与成键，则VSEPR模型与分子的空间结构相同【价层电子对数】计算方法=σ键数+中心原子的孤电子对数{孤电子对数=1/2（a-xb）}价层电子对数234杂化轨道【巩固练习】判断计算下列物质的价层电子对数、杂化类型和粒子的立体结构BCl3NH4+H3O+HCHOHCNSO2SO35\nNO2PCl3C2H4C2H2C6H6(3)等电子体的应用原子数相同、价电子数（指全部电子总数或价电子总数）相同的分子或离子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。【典型的等电子体】第一组N2、CO、C22-、CN-；第二组CO2、N2O、BeCl2、NO2+、N3-；第三组SO2、O3、NO2-；第四组NO3-、BF3、CO32-、SO3；第五组SiF4、CCl4、SO42-、PO43-(4)键的极性和分子极性的关系：只含有非极性键的分子一定是非极性分子！双原子分子:键的极性=分子的极性;多原子分子:取决于分子空间结构的对称性.【典型的】极性键组成的非极性分子：CO2、CH4、CCl4等一句话，易溶于水的分子必然是。（相似相溶原理）4、氢键（氢键不是化学键，我们要感谢氢键）(1)形成氢键的元素:H分别与N、O、F三种（仅这三种），写出HF、H2O的氢键的表示方法：(2)氢键的特点:方向性和饱和性(3)氢键的类型:分子内和分子间(4)氢键对物质性质的影响：解决三个问题A．H2O、HF、NH3熔沸点比同族的氢化物反常。B．溶解度特大，如：氨气极易溶于水;；乙醇和水以任意比例互溶。C．水结冰体积增大，密度减小冰漂浮在水面上（在冰中，1个水分子能与另外4个水分子形成氢键）5、分子的手性【手性碳原子的判断】同一个C原子连接4个不同的原子或原子团，为手性碳原子。【思考】一个链接葡萄糖分子中有几个手型碳原子？乳酸有手型碳原子吗？【手性分子的判断】一般来说，分子中有手性碳原子即为手性分子；6、无机酸的酸性（1）无机含氧酸的酸性【经验规律】将含氧酸分子式改写为：（HO）mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。如：H2SO4与H2SO3、HClO4、HClO3与HClOn=0弱酸n=1中强酸n=2强酸n=3超强酸【注意】同一元素，不同价态的元素含氧酸酸性高价强于低价。（2）无氧酸的变化规律：同主族从上向下，非金属性减弱，氢化物酸性增强；如：HF＜HCl＜HBr＜HI。同周期从左至右，非金属性增强，氢化物酸性增强。如：NH3＜H2O＜HF三、晶体分为：、、、四种。晶体类型的判断方法:金属单质都是晶体；离子化合物一般是晶体(带“钅”傍的)；原子晶体最少，常见的有；分子晶体最多。2熔沸点比较规律:(1)不同类型晶体:一般而言,原子晶体>离子晶体>分子晶体5\n(2)同类型晶体:原子晶体的熔沸点取决于共价键的键长和键能,键能越大,键长越短,共价键越强,熔沸点越高;离子晶体的熔沸点取决于离子键的强弱,一般来说,离子半径越小,离子电荷数越多,离子键越强,熔沸点越高;分子晶体的熔沸点取决于分子间作用力的大小;同类金属晶体中,金属离子半径越小,阳离子所带电荷数越多,金属键越强,其熔沸点越高.3晶体结构及相关计算:其中主要涉及以下一些公式:边长a=,晶胞体积V=m/ρ晶胞质量m=晶胞占有的微粒的质量=晶胞占有微粒数×M/NA,空间利用率=晶胞占有的微粒的体积/晶胞的体积【金属晶体】体心立方、面心立方都是正方体，如果其边长为a，则面对角线长为a，体对角线长a，【晶体的密度计算】利用密度单位为“g/cm3”来理解，晶胞的体积=a×b×c，如果是正方体=a3；一般晶胞的边长是“多少pm”，1pm=10-8cm，只要计算出1cm3里装有多少个晶胞（=1cm3/a3×10-24个），一个晶胞中装有多少个原子（分子）【切分可知】，一个分子（原子）的质量（=M/NA克）三者相乘就是密度值！【总结】配合物的结构与性质：1配离子(原子)的空间构型配位数中心原子杂化类型空间构型实例2sp直线形[Ag(NH3)2]+[Ag(CN)4]-4sp3正四面体[Zn(NH3)4]2+4dsp2正方形[Pd(CN)4]2-[Cu(NH3)4]2+6sp3d2八面体AlF63-2配合物的结构及表示：写出[Cu(NH3)4]2+、[Cu(H2O)4]2+的配位键表示的结构【注意】如果配离子中含有两种或几种不同的配位体，则配位体在中心离子周围可能有几种不同的排列方式，存在同分异构体！如：[Co(NH3)4Cl2]配合物有种同分异构体3配合物的性质：部分配位化合物有特殊的颜色[Cu(H2O)4]2+色、[Cu(NH3)4]2+色、[CuCl4]2-色向CuSO4(aq)中加氨水，反应现象及方程式：向AgNO3(aq)中加氨水，反应现象及方程式：【注意】部分配位化合物非常稳定，外界完全电离，内界很难电离！如：1、向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是（），1mol的下列物质与足量的AgNO3溶液产生沉淀对多的是（）A．[Co(NH3)4Cl2]ClB．[Co(NH3)3Cl3]C．[Co(NH3)6]Cl3D．[Co(NH3)5Cl]Cl22、Co（III）的八面体配合物化学式为CoClm·nNH3，若1mol配合物与AgNO3作用生成5\n1molAgCl沉淀，则m=、n=。5