高中化学自主招生训练3-5复习课程

1、精品文档高中化学自主招生训练内容提纲 :理想气体状态方程稀溶液的依数性分配定律一、知识补充：1 理想气体状态方程理想气体又称完全气体”(perfect gas) 是理论上假想的一种把实际气体性质加以简化的气体。在各种温度、压强的条件下，其状态皆服从方程pV=nRT的气体，称为理想气体状态方程或称理想气体定律。式中p 是气体分压， V 是气体体积， n 是气体物质的量， T 是气体的绝对温度， R 是气体通用常数，它随其他物理量的单位不同而不同。物理量pVnTRPa3 mmolK8.314Pa m 3 mol K国际单位kPadm 3molK8 314kPa dm 3 mol K 常用单位atm

2、3molK0.082atm dm 3 mol K dm2 ?溶解度与压强固体或液体溶质的溶解度受压力的影响很小。气体溶质的溶解度受压力影响很大。对于溶解度很小，又不与水发生化学反应的气体，在温度不变时，气体的溶解度和它的分压在一定范围内成正比”，这个定律叫亨利( Henry ) 定律。其数学表达式是：Cg = K g pg式中 Pg 为液面上该气体的分压，Cg 为某气体在液体中的溶解度( 其单位可用g L -1 、L( 气 ) L ( 水 ) 、 mol < -1 表示 ), Kg 称为亨利常数。3. 稀溶液的依数性稀溶液的某些性质主要取决于其中所含溶质粒子的数目，而与溶质本身的性质无关

3、，这些性质称为依数性。包括三个方面的内容：溶液的饱和蒸气压下降；沸点升高和凝固点下降；渗透压。质量摩尔浓度用 1kg 溶剂中所含溶质的物质的量表示的浓度称为质量摩尔浓度，用bA 表示，单位为(1) 溶液的饱和蒸气压下降mol kg1nAm A, 即:M A mBm B单位时间内由液面蒸发出的分子数和由气相回到液体内的分子数相等时，气、液两相处于平衡状态，这时蒸汽的压强叫做该液体的饱和蒸汽压，通常称为蒸汽压。在一定温度下，难挥发的非电解质溶液的蒸气压p 等于纯溶剂蒸气压pA 与溶剂的物质的量分数 x A 的乘积，即： p = p A x A在一定温下，一种溶剂的pA 为定值，匹用质量摩尔浓度b

4、表示，上式变为：nA：p pA -b = K b 式中 K = p A M/1000 ,M 是溶剂的摩尔质1000/M量。厶 p 为溶液的蒸气压下降值，上式也是拉乌尔定律的一种表达形式。(2) 溶液沸点升高含有非挥发性溶质的溶液其沸点总是高于纯溶剂的沸点。对稀溶液来说，蒸汽压随温度升高而增加，当它的蒸汽压等于大气压强时，液态开始沸腾，这时的温度成为该液体的沸点。：Kb 值不同。禾 U 用沸点.- Tb Kb b 式中 Kb 是溶剂的摩尔沸点升高常数。不同溶剂的升高，可以测定溶质的分子量。(3) 溶液凝固点下降水溶液的凝固点是指溶液中的水与冰达成平衡的温度，难挥发的非电解质稀溶液的凝固点下降与溶

5、液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的的性质无关。式中 Kf 是溶剂的摩尔凝固点降低常数。不同溶剂的Kf 值不同。利用凝固点降低，可精品文档精品文档以测定溶质的分子量，并且准确度优于沸点升高法。这是由于同一溶剂的Kf 比 Kb 大，实验式中 K 为分配系数，K = 2W ； cW 为溶质 A 在水溶液中的浓度，c*A 为溶质 A 在萃取溶剂中误差相应较小，而且在凝固点时，溶液中有晶体析出，现象明显，容易观察，因此利用凝固点降低测定分子量的方法应用很的浓度。广。此外，溶液的凝固点降低在生产、科研方面也有广泛应用。例如在严寒的冬天，汽车散热水箱中加入甘油或乙二醇等物质，可以防止水结冰；食盐和冰的混合物

6、作冷冻剂，可获得22.4 C 的低温。(4)渗透压具有渗透压是溶液的依数性质，它产生的根本原因也是相变界面上可发生变化的分子个数不同引起的。经过长期研究，人们发现：温度相同时，渗透压二和溶液的体积摩尔浓度成正nRT比；浓度相同时，二和温度T 成正比，即： 二盯，即二 v=nRT2、分配定律(1) 分配定律在一定温度下，一种溶质分配在互不相溶的两种溶剂中的浓度比值是一个常数，这个规律就称为分配定律，其数学表达式为：K = cA /c A式中 K 为分配系数； CA 为溶质 A 在溶剂中的浓度；cA 为溶质 A 在溶剂中的浓度。(2) 萃取分离在实际工作中，常用萃取百分率E 来表示萃取的完全程度。

7、萃取百分率是物质被萃取到有机相中的比率。被萃取物质在有机相中的总量X100%被萃取物质的总量萃取时，为提高萃取效率，通常采用设有少量多次”的方法。Vw (mL) 溶液内含有被萃取物质萃取物质 m n(g) ，则 mo (g) , 用 Vo(mL) 溶剂萃取 n 次后，水相中剩余被mn = mo(VwVw - KV 0高中化学自主招生训练内容提纲：精品文档精品文档原子结构及核外电子在排布分子结构杂化理论价层电子对互斥理论分子极性的判断晶体结构及类型物质熔沸点的判断一、原子结构1 核外电子的运动状态原子核外电子的运动状态描述包括空间运动状态和自旋状态两个方面；核外电子的空间运动状态则通过能层、能级

8、和轨道3 个不同层次的概念来描述。（1）能层（电子层：）核外电子首先可按能量高低划分成能层，由低到高（由里向外）依次用K、L、 M、N、 0、P、Q 等字母标记；外层电子的能量高于内层，因为从低能层激发到高能层要克服原子核的静电引力，要提供能量（如吸收光子）。根据能量的高低及通常运动的区域离核远近的不同，可将核外电子分成不同的电子层。电离能：从气态原子（或气态阳离子 ）中去掉电子，把它变成气态阳离子（或更高价的气态阳离子 ），需要克服核电荷的引力而消耗能量，这个能量叫电离能。符号为 I，单位常用电子伏特。从元素的气态原子去掉一个电子成为+1 价的气态阳离子所需消耗的能量，称为第一电离能，用 I

9、i 表示。几种元素的电离能（电子伏特 ）核电丿元素I1I2I3I4I516I7I8I9符号荷数3Li5.475.6122.44Be9.318.21153.9217.75B8.325.137.9259.3340.16C11.324.447.964.5392489.87N14.529.647.477.597.9551.9666.88O13.635.154.977.4113.9138.1739.1871.19F17.435.062.687.1114.2157.1185.1953.61102能级也叫亚层。 K 层只有一个能级，符号为is； L 层有 2 个能级，符号为2s 和 2p ； M 层有 3

10、个能级 ,分别为 3s ,3p,3d ； N 层有 4 个能级， 4s , 4p , 4d , 4f ；。归纳：能层中的能级数等于能层序数。处在 s,p, d, f 等不同能级的电子的电子云形状不同。（3） 轨道在一定能层一定能级上的一定空间取向的电子云可以称为一个轨道，又叫轨函。ns 能级，即is, 2s , 3s, 4s都分别只有一个轨道；无论2p、 3p 、4p 、 都各有 3 个轨道，用 np x 、np y、 np z 为符号； nd 能级均有 5 个轨道； nf 电子云共有 7 种取向，即 7 个轨道。图 1-1 电子云具有一定能层、一定能级和一定轨道的核外电子，称为电子的空间运动

11、状态，如3p x 为第 3 能层 p 能级 x 轴上的轨道，是一种空间运动状态，等等。原子核外电子的排布一、泡利 （Pauli ）不相容原理：在同一个原子中，没有运动状态四个方面完全相同的电子存在。即在同一个轨道中最多可容纳自旋状态相反的两个电子存在电子层KLMN电子亚层亚层中轨道数亚层中精品文档精品文档电子数键角键与键之间的夹角| 键角决定分子空间构型每个电子层最多能容纳 的电子数键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性：原子半径越小，键长越短，键能越大, 分子越稳定。例如HF 、HCI 、 HBr 、 HI 分子中：、能量最低原理：X 原子半径： F<CI<Br<l在核外

12、电子排布中，通常状况下，电子总是尽先占有能量最低的轨道，只有当这些轨道H X 键键长： H F<H CI<H Br<H I占满后，电子才依次进入能量较高的轨道。这个规律叫能量最低原理。H X 键键能： HF>HCI>HBr>HI能级：把原子中不同电子层和亚层的电子按能量高低排成顺序，象台阶一样，叫能级。例如： 1s能级， 2p 能级H X 分子稳定性：HF>HCI>HBr>HI等等。2、键角决定分子空间构型，应注意掌握以下分子的键角和空间构型:能级交错现象：在多电子原子中，由于各个电子之间存在排斥力，在研究某个外层电子的运动状态时，必须考虑

13、分子空间构型键角实例核对它的引力及电子之间的斥力。由于其它电子的存在，往往减弱了核对外层电子的吸引力，从而使多电子原子中电子正四面体109° 28'CH 4、CCI4、(NH 4+)所处的能级产生了交错现象。60 °白磷： P4多电子原子中近似能级图：平面型120°苯、乙烯、 SO 3、BF 3 等1s 2s三角锥型107 ° 18'NH 32p 3s折线型104° 30'H2O3p 4s直线型°CO 2、CS 2、CH= CH1803d 4p 5s4d 5p 6s3、共价键的极性4f 5d 6p 7s 5f6

14、d 7p极性键非极性键三、洪特规则：共用电子对偏移程度偏移不偏移在同一个亚层的各个轨道上，电子的排布尽可能分占不同的轨道，而且自旋方向相同，这样排布整个原子能量最构成兀素不冋种非金属兀素冋种非金属兀素低。实例HCI、出 0、CO 2、H2SO 4H2、N 2 CI 2电子排布式：轨道表示式：2、价层电子互斥模型（ VSEPR ）特例：对同一个电子亚层，当电子的排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。（1）用通式 AX nEm 来表示所有只含一个中心原子的分子或离子的组成，式中A 表示中心原子 ,二、分子结构X 表示配位原子（也叫端位原子），下标n 表示配位原子的个数，E 表示中心原子上的孤

15、对电子对，下标 m 是电子对1、共价键的三个键参数数。对一个已知组成的分子或离子，除m 值外其他的一看分子式概念意义便知道了。m 值可用下式来确定：键长越短，化学键越强，形成的分子越稳m=（ A 的族价一 X 的化合价 X 的个数 +/ 离子电荷相应的电子数）键长分子中两个成键原子核间距离（米）分子SO 2SO 3SO32-SO 42NO2+疋对于气态双原子分子 AB ，拆开 1molA B 键所需m10100键能判断分子几何构型的步骤 :的能量键能越大，化学键越强，越牢固，形成的分子越稳定精品文档精品文档a. 确定中心原子的杂化类型一一 计算中心原子周围的成对电子对数目和孤对电子对数目。(i

16、)计算共价分子或共价型离子的价电子总数(nv)；PCI 4 nv = 5 + 47-1=32PCI 5nv = 5 + 5 7 = 40PCI 厂 nv = 5 + 67+1=48XeF 4nv = 8 + 4 7 = 36(ii)n v 8 = 商 余数 (1) ，商 =成键电子对数；(iii)余数二 2 =商 余数=1 或 0,商 =孤对电子对数；(iv) 商 +商 =中心原子的杂化轨道数 ( 若余数还有 1，则也 当作一对孤对电子XeF 2XeOF 4XeO 3I3-成键电子对数22/8 = 2 642/8 = 5 226/8 = 3 222/8 = 2 6孤对电子对数6/2=32/2=

17、12/2=16/2=3中心原子杂化类型sp3d3 sp3 . sp d32 sp db. 按照理想的几何构型，画出分子几何构型图。例如： PCl 4 ( 正四面体 )Cl f对来处理 ) ；(v) 实例：对于 CIF3(47) 8 = 3 4Cl 原子采取 sp 3d 杂化， ClF 3 分子可以画出三种不同的空间几何构型(II)c. 如果遇到存在几种可能的空间几何构型时，要选择最稳定的结构式，即各F- C ?-F电子对(I) 间的排斥力最小。对于三角双锥而言，抓住90°键角之间的排斥(III)力，因为最小角 之间的排斥力最大。各电子对之间排斥力的大小顺序为：孤对电子对_ 孤对电子对 > 孤对电子对双键 > 孤对电子对单键> 双键双键 >双 键单键 >单键-单键杂化轨道理论杂化轨道理论认为：原子在形成分子时，由于原子间相互作用的影响，若干不同类型能90 °(II)(III)(I)孤对电子对孤对电子0对01孤对电子对成键电子634对成键电子对 成键电子 对022所以构型 (III) 是最稳定，即孤对电子对