化学物质结构与性质课件苏教版选修

1、物质结构与性质总复习 结构决定着性质，因此要研究物质的结构。本书主要从两方面研究有关结构的，一是研究原子的结构，二是研究构成物质微粒之间的作用力的。一、原子结构与元素的性质 1. 人类对原子的认识从道尔顿提出原子学说到汤姆生发现了电子到卢瑟福的核式模型到玻尔的原子结构模型到量子力学模型原子原子核电子质子中子2. 原子核外电子的运动（排布） 描述核外电子的运动状态涉及电子层（能层）、原子轨道（能级）、电子自旋；核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则及特例。 熟悉前36号元素原子的电子排布式、轨道表示式、外围电子（价电子排布式）排布式、轨道表示式；了解各族的外围电子排布特点及分区

2、情况。某电子层n，当它为最外电子层时，容纳的最多电子数与n-1层相同，当它为次外电子层时，其电子数比n+1层最多能多10个，则此电子层应是 A.K层 B.L层 C.M层 D.N层 2. A的原子中只有一个能层且只含1 个电子；B的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子；C的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；D的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的外围电子排布为3s23p6。 则各元素是何种元素？3. 应在周期表的哪个位置寻找优良的半导体材料 A.s区 B.p区 C.d 区 D.ds区4. 具有下列最外层电子排布的原子，其相应的元素一定属

3、于主族的是 Ansl Bns2 Cns2np6 DNs2np2解析：n(AgCl)0.4mol，由Cl守恒得n2，所以E为2价，属于A族元素，即E为金属元素，ECln的熔点为-78，沸点为59，属于分子晶体，所以在ECln中E与Cl之间形成共价键。5. （08宁夏卷）短周期元素E的氯化物ECln的熔点为-78，沸点为59；若0.2molECln与足量的AgNO3溶液完全反应后可以得到57.4g的AgCl沉淀。下列判断错误的是（ ）AE是一种非金属元素B在ECln中E与Cl之间形成共价键CE的一种氧化物为EODE位于元素周期表的IVA族3. 原子核外电子排布的周期性变化与元素性质的递变规律原子核

4、外电子排布的周期性变化元素性质的周期性变化 元素的金属性和非金属性的周期性变化 元素的主要化合价的周期性变化 原子半径的周期性变化 元素的第一电离能的周期性变化 元素电负性的周期性变化元素第一电离能同周期：从左到右， 元素的I1呈增大的趋势同主族：从上到下， 元素的I1逐渐减小I1(Mg)I1(Al)、I1(P)I1(S)4. 电离能的应用判断原子核外电子排布判断元素的主要化合价判断元素金属性、非金属性的强弱1. 概念：气态原子失去一个电子形成1价气态阳离子所需的最低能量。 符号：I12. 意义：衡量元素原子失去一个电子的难易程度3. I1的周期性变化I1最大的为 ，最小的为 。HeCs元素的

5、电负性1. 意义：衡量元素在化合物中吸引电子的能力。2. 电负性的周期性变化同周期：从左到右， 元素电负性逐渐增大同主族：从上到下， 元素电负性呈减小的趋势电负性最大的为 ，最小的为 。CsF3. 电负性的应用判断化学键的类型判断成键元素化合价的正负判断元素金属性、非金属性的强弱注意第一电离能大，不一定电负性就大第一电离能要考虑稀有气体元素，电负性则不考虑。6.（08江苏卷）下列排列顺序正确的是（ ）热稳定性：H2OHFH2S 原子半径：NaMgO酸性：H3PO4H2SO4HClO4 结合质子能力：OH-CH3COO-Cl-A B C D7. X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm和Yn两种

6、离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是AX的原子半径比Y小 B第一电离能XY 8. （08山东卷）下列说法正确的是（ ）ASiH4比CH4稳定BO2-半径比F-的小CNa和Cs属于第A族元素，Cs失电子能力比Na的强DP和As属于第A族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱解析：选项A中C与Si属于同主族元素，其氢化物的稳定性逐渐减弱，即CH4比SiH4稳定；选项B中O2与F的电子层结构相同，根据电子层相同，核电荷数小的，离子半径大，所以O2半径大于F半径；选项C中Na与Cs同主族，随着核电荷数的增大，原子失去电子的能力逐渐增强，即失去电子的能力：CsNa；选项D中根据同主族元素的最高价氧

7、化物对应的水化物的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强，所以酸性：H3PO4H3AsO4。二、微粒间作用力与物质的性质化 学 键 离子化合物分子晶体金属键 极性键非极性分子原子晶体金属单质 金属晶体离子键共价键非极性键空间网状结构极性分子离子晶体化学键金属键离子键共价键概念成键微粒特征形成条件影响因素存在范围化学键：直接相邻的原子之间的强烈的相互作用力。阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对所形成的化学键金属离子与自由电子间的强烈的相互作用阴、阳离子原子金属离子、自由电子无方向性无饱和性无方向性无饱和性有方向性有饱和性一般为活泼金属与活泼非金属一般为非金属元素的原子离子所带电荷越多、离

8、子半径越小，键越强原子半径越小、键长越短、键能越大，键越强金属原子半径越小、单位体积内自由电子数目（即价电子数）越多，键越强大多数盐碱及金属氧化物等离子化合物大多数非金属单质及共价、离子化合物金属单质、合金共价键：成键本质：成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间电子云密度增加，体系能量降低。共价键类型：1. 按成键方式分键：键：原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠，电子云呈轴对称。其中s-s键无方向性。原子轨道以“肩并肩”的方式重叠电子云以两核所成平面呈镜像对称存在：共价单键为键，共价双键 和叁键中通常含一个键。存在：共价双键和叁键中键

9、比键牢固2. 按键的极性分非极性键极性键共用电子对不发生偏移共用电子对发生偏移键的极性强弱判断：成键原子吸引电子能力差异越大，键的极性越强3. 配位键：一个原子提供空轨道，另一个原子提供孤电子对所形成的共价键。存在：NH4、H3O及配位化合物中共价键键参数概念作用键能课本P45键能越大，键越强键长成键两原子核间的平均距离键长越短，键越强键角分子内相邻两共价键之间的夹角决定分子构型，判断分子极性分子间作用力（范德华力、氢键）化学键分子间作用力概念直接相邻原子间强烈的相互作用分子间微弱的相互作用范围分子内或某些晶体内分子间能量键能一般为120800kJmol1约几到几十 kJmol1性质影响主要影

10、响物质的化学性质主要影响物质的物理性质1. 与化学键的比较2. 范德华力与氢键的比较范德华力氢键概念物质分子间存在的微弱相互作用分子间（内）电负性较大的成键原子通过H原子而形成的静电作用存在范围强度比较影响因素性质影响比化学键弱得多比化学键弱得多，比范德华力稍强分子间分子中含有与H原子相结合的原子半径小、电负性大、有孤电子对的F、O、N原子随分子极性和相对分子质量的增大而增大随范德华力的增大，物质的熔沸点升高、溶解度增大分子间氢键使物质熔沸点升高硬度增大、水中溶解度增大分子内氢键使物质熔沸点降低、硬度减小9. 氰气分子式为(CN)2，结构式为NCCN，性质与卤素相似，下列叙述正确的是 A在一定

11、条件下可发生加成反应 B分子中NC键的键长大于CC键的键长 C分子中含有2个 键和4个键 D不和氢氧化钠溶液发生反应10下列关于共价键的饱和性的叙述中，错误的是 A一个原子的未成对电子与另一 个原子的未成对电子一定可以配对成键 B一个原子有几个未成对电子，就可以和几个自旋方向相反的电子配对成键 C一个原子的未成对电子与另一个原子的自旋方向相反的电子配对成键后，就不能与第三个电子配对成键 D所有的共价键都具有饱和性11下列关于共价键的方向性的叙述中，错误的是 A形成共价键时，成键电子的电子云重叠越多，核间电子云密度越大，形成的共价键越牢固，因此共价键的形成尽可能沿着电子云密度大的方向 B所有的电

12、子云都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性 C因为氧原子的最外电子层上的两个不成对的2p电子的电子云互成直角，氢原子的未成对电子沿着直角方向与氧原子的2p电子云重叠，所以水分子的键角一定是90 DHH键无方向性12原子间形成分子时，决定各原子相互结合的数量关系的是( )。 A共价键的方向性 B共价键的饱和性 C共价键原子的大小 D共价键的稳定性13下列说法正确的是( )。 A若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性 BH3O离子的存在，说明共价键不应有饱和性 C所有共价键都有方向性 D两个原子轨道发生重叠后，两核间的电子不仅仅存在于两核之间，而是绕两个原子核运动14.下列

13、物质中，不存在氢键的是 A冰 BDNA分子 C液氨 D液化气15下列物质的性质与氢键无关的是 A冰的密度比液态水的密度小 BNH3易液化 CNH3分子比PH3分子稳定 D在相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高16关于氢键，下列说法中，正确的是 A每一个水分子中平均含有四个氢键 B水是非常稳定的化合物是由氢键所致 C冰、液态水、水蒸气内都存在氢键 D冰能浮于水面上的原因可用氢键来解释17关于氢键，下列说法中，正确的是 A氢键比范德华力强，所以它属于化学键 B分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 C含氢原子的物质之间均可形成氢键 D H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致18.（08

14、宁夏卷） X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：(1)X、Y的元素符号依次为 、 (2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是 和 ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 (写分子式），理由是 ；(3)Q的元素符号是 ，它属于第 周期，它的核外电子排布式为 ，在形成化合物时它的最高化合价为 ；(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键 。晶体熔沸点高低的判断 不同晶体类型的熔沸点比较 一般：原子晶体离

15、子晶体分子晶体（有例外） 同种晶体类型物质的熔沸点比较 离子晶体： 阴、阳离子电荷数越大，半径越小熔沸点越高 原子晶体： 原子半径越小键长越短键能越大熔沸点越高 分子晶体： 相对分子质量越大，分子的极性越大熔沸点越高 组成和结构相似的分子晶体 金属晶体： 金属阳离子电荷数越高，半径越小熔沸点越高 金属晶体：1.体心立方堆积（碱金属、铬、钼、钨等）晶胞构型：每个晶胞中拥有的原子数：每个原子的配位数：2.六方堆积（镁、锌、钛等） 3.面心立方堆积（金、银、铜、铝等） 离子晶体：1.氯化钠型： 还有KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、CaS等。晶胞构型：每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：钠离子或

16、氯离子的配位数：与Na+等距离且最近的Na+ 有多少个：或Cl-2.氯化铯型： 还有CsBr、Cs、NH4Cl等。原子晶体：金刚石、晶体硅、金刚砂（SiC）、二氧化硅、氮化硼（BN）等。了解金刚石、SiO2的结构。分子晶体：了解干冰的结构模型。19. 金属的下列性质中，与自由电子无关的是 A密度大小 B容易导电 C延展性好 D易导热 20. 1999年美国科学杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断正确的是 A 原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度B 原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料C 原子晶体干冰硬度大，可用作耐磨材料D 每摩尔原

17、子晶体干冰中含2mol CO键21. 为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，可以进行下列实验。其中合理的是 A观察常温下的状态：SbCl5为苍黄色液体，SnCl4为无色液体。 结论：SbCl5和SnCl4是离子化合物 B测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5、2.8、33。 结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物 C将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中，滴入硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀。 结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物 D测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性，发现它们都可以

18、导电。 结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物22.某离子晶体晶胞结构如图所示，x位于立方体的顶点，y位于立方体的中心，试分析：（1）晶体中每个y同时吸引着多少个x？每个x同时吸引着多少个y？该晶体的化学式为？（2）晶体中在每个x周围与它最接近且距离相等的x共有多少个？（3） 晶体中距离最近的2个x与1个y形成的夹角xyx角度为多少？（4）该晶体的摩尔质量为Mgmol-1，晶体密度为gcm-3，阿佛加德罗常数为NA，则晶体中两个距离最近的x中心间的距离为多少？4个8个xy212个1092823. （08全国卷）下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是（ ）ASiO2 Cs

19、Cl CBr4 CF4BSiO2 CsCl CF4 CBr4CCsCl SiO2 CBr4 CF4DCF4 CBr4 CsCl SiO224. （08四川卷）下列说法中正确的是( ) A离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子B金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动C分子晶体的熔沸点低，常温下均呈液态或气态D原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合25. （08海南卷）已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的:AZXY3BZX2Y6CZX4Y8DZX8Y1226.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇

20、分子，如下图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是 。解析：由于本题团簇分子指的是一个分子的具体结构，并不是晶体中的最小的一个重复单位，不能采用均摊法分析，所以只需数出该结构内两种原子的数目就可以了。答案为：Ti14C13分子结构与物质的性质1. 解释或预测分子构型的有关理论价电子对数234杂化类型SPSP2SP3m的值1、223234空间构型直线V型平面三角形V型三角锥型四面体型例子BeCl2C2H2CO2SO2BF3SO3H2OH2SNH3PCl3CH4NH4+CCl4 SiCl4 SiO44- SO42-等电子原理： CO2、 N2O、 NO2+、N3

21、等是3原子16电子的等电子体。直线型，中心原子采取sp杂化。 CO32、NO3、SO3等是4原子24电子的等电子体。平面三角形,中心原子取sp2杂化 SO2、O3、NO2等是3原子18e-，中心原子取sp2杂化由于中心原子上有1个孤电子对结构为V型。 CH4 SiH4 NH4+ PH4+ BH4 -是5原子8e-，中心原子取sp3杂化，正四面体结构。 CCl4 SiF4 SiO44- SO42-PO43ClO4-等是5原子32e-，中心原子取sp3杂化，正四面体结构。2. 分子的极性 双原子分子：取决于共价键的极性 多原子共价分子：典型分子分子空间构型分子极性三原子分子CO2、CS2、BeCl

22、2直线型形无H2O、H2SV型形有四原子分子BF3、BCl3平面三角形无NH3、PCl3三角锥形有五原子分子CH4、CCl4正四面体形无CH3Cl、CHCl3四面体形有 相似相溶3、手性碳原子、手性分子、手性异构体。配合物中的概念：1. 中心原子：提供空轨道的原子或阳离子。多为过渡元素的金属离子。2. 配位原子：提供孤电子对与中心原子直接形成配位键的原子。3. 配位体：含孤电子对的分子或离子。4. 配位数：分配在中心原子周围向中心原子提供孤电子对的原子数目。5. 内界：由中心原子和配位体通过配位键形成的复杂而稳定的原子团。6. 外界：内界以外的部分。配离子Ag(NH3)2+Zn(NH3)42+

23、Cu(NH3)42+ Ni(CN)42-AlF63-构型直线正四面体正方形正八面体中心原子杂化类型SPSP3dsp2略配位数2446配合物的结构与中心原子的杂化类型、配位数、配位体的种类有关。27. （08全国卷）下列叙述中正确的是（ ）ANH3、CO、CO2都是极性分子BCH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子CHF、HCl、HBr、Hl的稳定性依次增强DCS2、H2O、C2H2都是直线型分子28. （08天津卷）下列叙述正确的是（ ）A1个甘氨酸分子中存在9对共用电子BPCl3和了BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构CH2S和CS2分子都是含极性键的极性分子D熔点由高到低的

24、顺序是：金刚石碳化硅晶体硅29. 在有机物分子中，有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性。例如： 就具有光学活性， 当发生下列化学变化时， 生成的有机物无光学活性的是A 与新制银氨溶液共热B 与氢气加成C 与金属钠反应D 与甲酸在一定条件下发生酯化反应CH3-C-O-CH-CHO=O-CH2OHB30. 在有机分子中，有1个手性碳原子的物质具有光学活性。（1）有机物A的分子式为C5H9Cl，它和H2发生下面的变化：A（有光学活性）+ B（无光学活性），那么A的结构简式是 。（2）A在一定条件下会发生消去反应生成有机物C 。已知C分子中所含有的碳原子都连有氢原子，用1molC和1molBr2发生

25、加成反应时，产物有多种可能。请分别写出C与等物质的量的Br2加成的产物的结构简式，并标明有无光学活性。 ，（ 光学活性） ，（ 光学活性） ，（ 光学活性）H231. 用方程式回答：（1）氯化银溶于氨水（2）银氨溶液若长期存放会引起爆炸，为了破坏银氨溶液中的银氨配离子，可加盐酸。（3）取1mL01molL-1氯化铁溶液于试管中，滴加2滴01molL-1硫氰化铵溶液，溶液呈血红色；然后滴加2molL-1氟化铵溶液，溶液变为无色；再滴加饱和草酸铵溶液，溶液变为黄绿色。32. 除杂：（1）氯化铜溶液中少量的氯化铁。（2）氯化铝溶液中少量的氯化锌。（08江苏卷）已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周

26、期的元素，它们的核电荷数ABCDE。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为21，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）(1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。(2）B的氢化物的分子空间构型是 。其中心原子采取 杂化。(3）写出化合物AC2的电子式 ；一种由B、C组成的化合物与AC2

27、互为等电子体，其化学式为 。(4）E的核外电子排布式是 ，ECl3形成的配合物的化学式为 (5）B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是 。 （08山东卷）氮是地球上极为丰富的元素。(1）Li3N晶体中氮以N3-存在，基态N3-的电子排布式为 。(2）NN的键能为942 kJmol-1，N-N单键的键能为247 kJmol-3，计算说明N2中的 键比 键稳定。(3）（CH3）3NH+和AlCl-4可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100，其挥发性一般比有机溶剂 (填“大”或“小”），可用作 (填代号）。a. 助燃剂 b. “绿色”溶剂c. 复合材料 d. 绝热材料(4）X*中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与