物质结构与性质(选修3)

内容发布更新时间 : 2024/10/23 7:35:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

专题13 物质结构与性质 (选修3)

一、原子结构与性质

1.电子在原子轨道上的填充顺序 — 轨道原理 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p

2.当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)体系的能量最低,这一点违反了洪德规则,如Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1

3.第一电离能的递变规律 ①同元素:I1 < I2 < I3 ②同一周期,从左→右,元素的第一电离能整体上虽呈现递增趋势,但第ⅡA族和第ⅤA族比同周期相邻元素的I1都高。 ③同一主族,从上而下,元素第一电离能逐渐减小。

4.元素电负性的递变规律 ①除稀有气体外,同一周期元素,从左→右,元素的电负性递增 ②同主族元素,元素的电负性递减。

5.电离能的运用 ①判断元素的金属性、非金属性强弱,I1越大,元素的非金属性越强;I1越小,元素的金属性越强。 ②根据电离能数据,确定元素在化合物中蝗化合价。如 k: I1 《 I2 < I3,表明k原子易失去1个电子形成+1价。

6.电负性的运用 ①判断元素的金属性与非金属性的相对强弱,金属的电负性一般小于1.8,电负值越小,金属越活泼;非金属的电负性一般大于1.8,电负值越大,非金属越活泼。 ②判断元素在化合物中的价态:电负性大的易呈现负价,电负性小的易呈现正价。

③判断化学键类型:电负性差值大于1.7形成的化学键主要是离子键;电负性差值小于1.7形成的化学键主要是共价键

④解释付角线规则:某些主族元素与其右下方的主族元素的性质相似(原因是电负性相近) 7.元素周期表的分区与原子的价电子排布的关系 s区 p区 d区 ds f区

二、分子结构与性质

ns12

ns2np16

(n-1)d19ns12

(n-1)d10ns12

(n-2)f0

~14

(n-1)d02ns2

1.共价键的特征 ①饱和性 ②方向性

2.共价键的分类 ①单键、双键、三键 ②极性键、非极性键 ③σ键、π键 3.键长、键能决定了分子的稳定性;键长、键角决定分子的空间构型。 4.等电子原理:等电子体具有相似的化学键特征,许多性质相近。 5.杂化轨道理论预测分子的立体构型 杂化类型 SP SP2 SP3

6.价层电子对互斥模型 电子对数 成键电子对数 孤电子对数 价层电子对立体构型 2 3 4 2 3 2 4 3 2 0 0 1 0 1 2 直线形 三角形 四面体 分子的立体构型 直线形 三角形 V形 正四面体 三角锥 V形 杂化轨道数目 2 3 4

杂化轨道间夹角 180o 120o 109o28′

立体构型 直线型 平面三角形 四面体形

7.范德华力很弱,其主要特征有 ①广泛存在于分子之间 ②只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力; ③主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。 8.氢键不是化学键,其强弱介于范德华力和化学键之间。

9.通常用X—H……Y表示氢键,其中X—H表示H与X以共价键相结合,用??表示,用“……”表示形成的氢键。

10.氢键可分为分子内氢键和分子间氢键。

11.能形成氢键的元素为N、O、F,分子中氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大 12.用元素的含氧酸而言,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强,如HNO3 > HNO2 > HClO4 > HClO3 > HClO2 > HClO

13.配位化合物的形成条件 ①配体有孤电子对 ②中心离子有空轨道

14.在配合物中,中心离子与配体的配位原子间以配位键相结合,配合物的内界与外界之间以离子键相结合。 15.在水溶液中,配合物易电离出外界离子,而配离子难电离;配合物中配位键越强,配合物越稳定。 三、晶体的结构与性质 1.原子 晶体

概念:原子间以共价键相结合的晶体 构成晶体微粒:原子 微粒间作用力:共价键 物性:高熔点、高硬度、高沸点 2 典例: 金刚石、晶体硅、二氧化硅

①金刚石

1′ 每个C与相邻C以共价键连接,形成正四面体 2′ 键角为109′28′

3′ 最小碳环由6个C组成,且6个C原子不再同一平面内 4′ 每个C参与4条C-C键形成,C原子数量与C-C键之比为1:2

②二氧化硅

1′ 每个Si与4个O相结合,Si原子在正四面体中心 2′ 键角109′28′

3′ 每个正四面体有1个Si,4个 ? O原子,故Si、O原子个数比为1:2 4′ 最小环有12个原子,即6个Si,6 个O

3. 分子晶体

概念:分子间以分子间作用力相结合而形成的晶体 构成晶体微粒:分子 微粒间作用力:分子间作用力 物性:熔沸点低、硬度小

4 典例: 大多数非金属单质、非金属氧化物、所有非金属氢化物、绝大多数有机物 ①干冰

1′ 每个CO2分子周围等距离且紧邻的CO2有12个

2′ 每8个CO2构成立方体,且在6个面心又各占据1个CO2

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