专题三 物质结构

专题三物质结构第一页，共四十九页，2022年，8月28日物质结构理论（一）原子结构（二）分子结构（三）晶体结构第二页，共四十九页，2022年，8月28日（一）原子结构mnXp+b各字母表示什么？他们之间有什么关系？m—质量数n—质子数p—所带电荷b—所含原子数第三页，共四十九页，2022年，8月28日四个关系式

质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

原子序数=核电荷数=质子数=原子核外电子数

阴离子核外电子数=质子数(Z)+电荷数

阳离子核外电子数=质子数(Z)－电荷数第四页，共四十九页，2022年，8月28日1.微粒的质子总数为2.微粒的中子总数为3.微粒的核外电子总数为[思考]：上例中an(m-n)aan-p第五页，共四十九页，2022年，8月28日八种常用量概念意义质子数质子的数目决定元素的种类和“位置”中子数中子的数目决定原子的物理性质和质量数电子数电子的数目价电子决定元素的化学性质质量数质子数与中子数之和决定核素的近似相对原子质量核素的相对原子质量（M）一个原子质量与12C原子质量十二分之一的比值核素的近似相对原子质量（A）质量数元素的相对原子质量M=M1•x1+M2•x2+M3•x3……元素的近似相对原子质量M′=A1•x1+A2•x2+A3•x3……第六页，共四十九页，2022年，8月28日

例1．某元素一种同位素的原子的质子数为m，中子数为n，则下列说法正确的是

A．不能由此确定该元素的相对原子质量B．这种元素的相对原子质量为（m+n）C．若碳原子质量为Wg，此原子的质量为（m+n）WgD．核内中子的总质量小于质子的总质量第七页，共四十九页，2022年，8月28日核外电子的排布电子层概念：能量高低和离核远近不同的空间区域离核距离：近————————远电子层数：1234567符号：KLMNOPQ能量：低————————高第八页，共四十九页，2022年，8月28日核外电子的排布核外电子排布规律a．电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里而外，依次排在能量逐渐升高的电子层里。b．每个电子层最多容纳2n2个电子。c．最外层≤8个电子；

次外层≤18个电子；

倒数第三层≤32。第九页，共四十九页，2022年，8月28日核外电子的排布核外电子的表示方法a．电子式：在元素符号周围用小黑点来表示原子的最外层电子的式子。b．原子（离子）的结构示意简图c．用电子式表示物质的形成过程

第十页，共四十九页，2022年，8月28日例.写出下列物质的电子式：①氢氧化钠②过氧化钠③二氧化碳④次氯酸⑤双氧水⑤氯化铵⑥碳化钙例.画出下列微粒的原子结构示意图①钠原子②氧原子③钠离子④氯离子例；用电子式表示下列两种物质的形成过程①H2O②MgCl2第十一页，共四十九页，2022年，8月28日（二）分子结构

1、化学键、离子键、金属键、共价键、键的极性、分子的极性。2、电子式、结构式、球棍模型、键线式和原子实。3、8e-稳定结构；10e-、18e-微粒。4、分子结构与多面体。5、“等电子体”。第十二页，共四十九页，2022年，8月28日五.三键一力四数据，两种分子四晶体1.三键比较化学键概念成键粒子形成条件和规律示例相邻的两个或多个原子或离子之间的强烈相互作用离子键阴阳离子间静电作用阴、阳离子金属(NH4+)与非金属或酸根盐、碱金属氧化物共价键极性键非极性键配位键原子间共用电子对偏不偏一方提供不同原子相同原子特殊原子不同非金属元素之间同种非金属元素之间一方有孤对电子，一方有空轨道COHXX2O2H2O2NH4+金属键金属阳离子与自由电子间的强烈相互作用金属阳离子与自由电子第十三页，共四十九页，2022年，8月28日比较微粒大小的依据（三看）一看电子层数：电子层数越多半径越大Na>Na+二看核电荷数：电子层数相同时，核电荷数越大半径越小。S2->Cl->Ar>K+>Ca2+;O2->F->Ne>Na+>Mg2+>Al3+；同周期原子半径渐小三看电子数：电子层和核电荷数都相同时，核外电子数越多半径越大。 Cl->Cl;Fe2+>Fe3+第十四页，共四十九页，2022年，8月28日几个关系离子化合物中一定含有离子键，还可能含有共价键；共价化合物中一定不含离子键，一定含有极性键，还可能含有非极性键。共价单质中一定只含非极性键。有阳离子时不一定有阴离子，但有阴离子时一定有阳离子。离子化合物不一定由金属元素和非金属元素组成。第十五页，共四十九页，2022年，8月28日氢键含义：表示：

实例：形成条件：

一种特殊的分子间作用力X－H…Y

X、Y为吸引电子能力强的原子

…

表示氢键HF、H2O、NH3分子间吸引电子能力强且具有孤对电子的原子；一个与吸引电子能力极大的元素的原子相连的氢原子。第十六页，共四十九页，2022年，8月28日

同类型分子中，含氢键化合物的熔点、沸点显著升高（如：H2O、NH3、HF比同类元素的氢化物熔沸点高许多） 若溶质分子和溶剂分子间能形成氢键，则可使溶质的溶解度显著增大（如NH3极易溶于水）

氢键

强于分子间作用力，弱于化学键。

熔点、沸点：

溶解性：

大小：氢键可以影响：第十七页，共四十九页，2022年，8月28日极性分子和非极性分子非极性分子：

极性分子：

分子空间构型对称，正、负电荷中心重合的分子。全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子；极性键构成的分子如构型对称，键的极性可以相互抵消，也是非极性分子。分子空间构型不完全对称，正、负电荷中心不能重合的分子。极性分子中可以有极性键，也可以有非极性键。第十八页，共四十九页，2022年，8月28日

例2．（1）某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图图中“棍”代表单键或双键或叁键。不同颜色的球代表元素的原子，该模型图可代表一种：A．卤代羧酸B．酯C．氨基酸D．醇钠第十九页，共四十九页，2022年，8月28日

（2）下列结构图中，●代表原子序数从1到10的元素的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分），小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表价键。示例：根据各图表示的结构特点，写出该分子的化学式第二十页，共四十九页，2022年，8月28日答案：

A.NH3B.HCN

C.BF3D.CO(NH2)2

第二十一页，共四十九页，2022年，8月28日

例3．下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是A．光气(COCl2)B．五氯化磷C．次氯酸D．六氯化二铝第二十二页，共四十九页，2022年，8月28日

例4．（1）请写出含有10个电子微粒。

答案：

NeNa+、Mg2+、Al3+F–、O2–、N3–

HF、H2O、NH3、CH4NH4+、H3O+、OH–CH5+、NH2–第二十三页，共四十九页，2022年，8月28日

（2）请写出10个分子式，使每个分子中都含有18个电子。答案：

Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4F2、H2O2、N2H4、C2H6

CH3F、CH3OH、CH3NH2第二十四页，共四十九页，2022年，8月28日

（2）原子数相同、电子数相同的分子或离子，构型往往相同。如CH4和NH4+均为正四面体。下表第一横行是含C（碳）的分子或离子，在第二横行填入相应含N（氮）的分子或离子。C2H6CN–COCO2CO32–

答案：N2H62+N2N2N2ONO3–第二十五页，共四十九页，2022年，8月28日5.四晶体晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体概念离子间离子键原子间共价键分子间分子力晶体质点阴、阳离子原子分子金属阳离子自由电子作用力离子键共价键分子间作用力金属键物理性质熔沸点较高最高很低一般较高少部分低硬度较硬最硬硬度小一般较硬少部分软溶解性易溶于水难溶任何溶剂相似相溶难溶、部分反应导电性溶、熔可硅、(石墨)可部分水溶液可晶体、熔化导电实例盐MOHMOCSiSiO2SiCHXXOnHXOn

第二十六页，共四十九页，2022年，8月28日物质熔沸点高低的比较1.晶体内微粒间作用力越大，熔沸点越高，只有分子晶体熔化时不破坏化学键2.不同晶体（一般）：原子晶体>离子晶体>分子晶体熔点范围：上千度~几千度>近千度~几百度>多数零下最多几百度3.同种晶体离子晶体：比较离子键强弱，离子半径越小，电荷越多，熔 沸点越高MgO>MgCl2>NaCl>KCl>KBr原子晶体：比较共价键强弱（看键能和键长）金刚石(C)>水晶(SiO2)>SiC>Si分子晶体：比较分子间作用力1）组成和结构相似时，分子量越大熔沸点越高 F2<Cl2<Br2<I2;HCl<HBr<HI; CF4<CCl4<CBr4<CI4;

N2<O2;同系物熔沸点的比较2）同分异构体：支链越多熔沸点越低 正戊烷>异戊烷>新戊烷金属晶体：比较金属键，熔沸点同族从上到下减小，同周期 从左到右增大。Li>Na>K>Rb>Cs;Na<Mg<Al第二十七页，共四十九页，2022年，8月28日元素周期律和元素周期表（一）元素周期律（二）元素周期表第二十八页，共四十九页，2022年，8月28日（一）.四种符号四图式，一定联系周期律1.四种符号元素符号：AlS离子符号：Al3+S2-(SO42-)价标符号：核组成符号：2713Al3216S2.四图式化学式Na2O2NH4ClC2H4NH3电子式结构式:用短线来代表一对共用电子的图式结构简式3.周期律概念：元素的性质（原子半径、主要化合价）随着原子序数的 递增而呈周期性的变化规律：原子半径同周期从左到右渐小，同族从上到下渐大。主要化合价：+1+2+3+4+5+6+70

-4-3-2-1原因：核外电子排布随着原子序数的递增而呈周期性的变化(1~8)

金属性、非金属性、还原性、氧化性、氢化物稳定性、最高价氧化物的水化物酸碱性第二十九页，共四十九页，2022年，8月28日（二）元素周期表

1、元素周期表的建立。2、结构。3、位、构、性三者关系。第三十页，共四十九页，2022年，8月28日七.元素周期表1)周期表格要牢记，变化体现周期律，七主七副七周期，VIII族零族镧锕系元素周期表编排原则1.按原子序数递增的顺序从左到右排列2.将电子层数相同元素排成一个横行3.把最外电子数相同的元素排成一个纵行构造周期：表中的每一横行。短（1.2.3）长（4.5.6）不完全（7）族：7主(长短周期元素)、7副(仅有长周期元素)、 零(稀有气体)、VIII(8.9.10三纵行)镧锕系:为紧凑周期表而列在外。(每系15种元素)要求能画简易周期表（主族和前四周期）18纵7横，I~VIII;I~0。高A低B。练习记忆：1）原子序数：记两头推中间（1H+2+8+8+18+18+32+32）2）每周期所含元素（2.8.8.18.18.32.23）3）稀有气体结构（内推本周期IIIA~VIIA,外推下周期IAIIA)第三十一页，共四十九页，2022年，8月28日2)原子结构变化规律同周期电子层数=周期序数最外层电子数从左到右1~7（8）同主族电子层数从上到下依次增大最外层电子数=族序数=价电子数=最高正价数(氧、氟除外)第三十二页，共四十九页，2022年，8月28日3)同族金增非递减，同周金减非递增内容同周期（从左到右）同主族（从上到下）电子层数相同（等于周期序数）逐渐增加最外电子数逐渐增加（1~8）相同（等于族序数）最高正价+1~~+7等于族序数原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阴阳离子半径均渐小(注)阴阳离子半径均渐大得电子能力（氧化性）逐渐增强逐渐减弱失电子能力（还原性）逐渐减弱逐渐增强金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物水化物酸碱性碱性渐弱酸性渐强碱性渐强酸性渐弱气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱第三十三页，共四十九页，2022年，8月28日A.同周期元素性质变化规律族IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA最外电子数1234567原子半径大—————————————————————小得(失)电子能力弱（强）———————————————强（弱）氧化(还原)性弱（强）———————————————强（弱）最高正价+1+2+3+4+5+6+7对应氧化物R2OROR2O3RO2R2O5RO3R2O7对应水化物ROHR(OH)2R(OH)3H4RO4H3RO4H2RO4HRO4酸碱性碱性渐弱，酸性渐强最低负价-4-3-2-1对应氢化物RH4RH3H2RHR稳定性逐渐增强溶于水酸碱性碱性渐弱，酸性渐强第三十四页，共四十九页，2022年，8月28日B.判断金属性和非金属性的依据证明金属性1、同条件下与水或酸，越易越强。2、最高价氧化物所对应的水化物的碱性，越强越强3、相互置换4、电化学：原电池的负极，电解时后还原金属性强证明非金属性1.最高价氧化物所对应的水化物的酸性，越强越强2.与H2反应的条件和生成氢化物的稳定性3.相互置换4.电解时后氧化的非金属性强第三十五页，共四十九页，2022年，8月28日4).元素排布分四区，三角变化有联系位置性质结构最外层电子数电子层数（族）纵（周期）横原子序数相似性递变性1.主要化合价2.最高价氧化物及其水化物的组成3.氢化物组成1.金属性与非金属性2.“水化物”的酸碱性3.氢化物的稳定性第三十六页，共四十九页，2022年，8月28日5）周期表的应用A.推断元素位置、结构和性质元素名称元素特征周期数、族数原子序数原子量物理或化学特性原子结构特征含量等其它特征元素的性质原子或离子结构最高或最低化合价根据分子式的计算根据化学方程式的计算第三十七页，共四十九页，2022年，8月28日B特殊知识点找元素之最最活泼金属Cs、最活泼非金属F最轻的金属Li、最轻的非金属H2最高熔沸点非金属是C、最低熔沸点是He最稳定的气态氢化物HF，含H%最大的是CH4最强酸HClO4、最强碱CsOH地壳中含量最多的金属和非金属AlO找半导体：在“折线”附近SiGeGa找农药：在磷附近PAsSClF找催化剂、耐高温、耐腐蚀材料：过渡元素FeNiPtPdRh第三十八页，共四十九页，2022年，8月28日原子半径最小的原子：H原子质量最轻的元素：H元素；非金属性最强的元素：F金属性最强的元素：Cs（不考虑Fr）最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸：HClO4最高价氧化物对应水化物碱性最强的碱：CsOH形成化合物最多的元素：C元素所含元素种类最多的族：ⅢB地壳中含量最高的元素：O元素，其次是Si元素地壳中含量最高的金属元素：Al元素，其次是Fe元素含H质量分数最高的气态氢化物：CH4与水反应最剧烈的金属元素：Cs元素与水反应最剧烈的非金属元素：F元素常温下为液态的非金属单质是Br2，金属单质是Hg元素周期表中之最第三十九页，共四十九页，2022年，8月28日C比较或推断一些性质比较同族元素的金属性Ba>Ca>Mg非金属性F>Cl>Br最高价氧化物的水化物的酸碱性 KOH>NaOH>LiOH氢化物的稳定性CH4>SiH4比较同周期元素及其化合物的性质碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3稳定性:HF>H2O>NH3比较不同周期元素的性质（先找出与其同周期元素参照）推断一些未知元素及其化合物的性质预测88Ra的性质第四十页，共四十九页，2022年，8月28日位、构、性的关系结构位置性质反映决定反映决定推测判断第四十一页，共四十九页，2022年，8月28日位置与性质的关系非金属性增强金属性增强元素周期表第四十二页，共四十九页，2022年，8月28日⑴原子