微观结构与物质的多样性

《化学2》专题一微观结构与物质的多样性2020-04-20专题知识条目考试要求微观结构与物质的多样性1.原子核外电子排布与元素周期律①原子核外电子排布的基本规律（1~18号元素原子结构）②元素周期表（核外电子排布、原子半径、元素主要化合价、元素的金属性和非金属性的周期性变化）③元素周期表的结构，同主族、同周期元素原子核外电子排布、元素化学性质的递变规律④主族元素在周期表中位置、原子结构、元素性质三者的关系⑤元素周期表的发展史、意义与作用bbbca2.微粒之间的相互作用①化学键的含义②离子键、共价键的概念和成因③离子化合物、共价化合物的概念④简单离子化合物、共价分子的电子式⑤简单共价分子的结构模型、结构式⑥碳的成键特点与有机化合物的多样性的联系⑦分子间作用力的含义，分子间作用力对分子构成的物质的某些物理性质的影响ababaaa3.从微观结构看物质的多样性①同素异形体与同素异形现象②同分异构体与同分异构现象③NaCl、金刚石、足球烯、干冰、石英中微粒的空间排列方式及相互间作用力④离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体的形成方式aaaa1.原子核外电子排布与元素周期律①原子核外电子排布的基本规律（1~18号元素原子结构）b②元素周期表（核外电子排布、原子半径、元素主要化合价、元素的金属性和非金属性的周期性变化）b③元素周期表的结构，同主族、同周期元素原子核外电子排布、元素化学性质的递变规律b④主族元素在周期表中位置、原子结构、元素性质三者的关系c⑤元素周期表的发展史、意义与作用a稀有气体元素原子电子层排布排布规律：◆电子总是尽先排布在能量最低的电子层里。◆每个电子层最多只能排布2n2个电子。◆K层为最外层时，最多只能容纳2个电子。◆其它各层为最外层时，最多只能容纳8个电子。◆次外层最多不超过18个电子。核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP最外层电子数次外层电子数2氦He2210氖Ne288218氩Ar2888836氪Kr2818881854氙Xe281818881886氡Rn281832188818各层最多电子数2818325072818特别提醒：这些规律是相互联系的，不能孤立地理解。元素性质与原子核外电子排布的关系：1、当原子最外层电子数达到8（He为2）时，该原子处于稳定结构，化学性质稳定。2、一般地，当原子最外层电子数小于4时易失去电子，表现为金属性，与非金属常形成离子化合物；原子最外层电子数大于4时易得到电子，表现为非金属性，原子最外层电子数等于4时既不易失去电子也不易得到电子，常形成共价化合物。3、原子核外电子层结构决定着元素的性质。元素性质微观性质宏观性质原子半径化合价电子得失能力金属性非金属性1.最外层电子数：随着原子序数的递增，每隔一定数目的原子，原子的最外层电子重复出现了由1个到8个的周期性变化（He例外）。也就是说随着原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈周期性变化。2.原子半径：随着原子序数的递增，每隔一定数目的原子，原子半径重复出现由大到小的周期性变化，稀有气体在同周期内半径最大。

影响因素：先考虑电子层数（正比）、电子层数一样再考虑核电荷数（反比）3.主要化合价：随着原子序数的递增，每隔一定数目的原子，元素的化合价重复出现正价从+1到+7（O、F除外），负价从-4到-1的周期性变化，稀有气体为0价。4.金属性和非金属性：随着原子序数的递增，每隔一定数目的原子，元素的金属性与非金属性呈周期性变化。元素周期律金属性和非金属性金属性：①单质从水或者酸中置换出氢气的能力，置换能力越好，金属性越强；②元素最高价氧化物的水化物的碱性越强（最高价碱），金属性越强；③金属活动性顺序表；④金属之间的置换，强置换弱。非金属性：①单质与氢气反应形成气态氢化物（一般指最低价氢化物，或者说简单氢化物），反应越容易，非金属性越强；②形成的气态氢化物稳定性（容不容易分解，化学变化），稳定性越好，非金属性越强；③元素最高价氧化物的水化物的酸性越强（最高价含氧酸），非金属性越强；④非金属之间的置换，强置换弱。元素周期表的结构长周期第1周期：2种元素第2周期：8种元素第3周期：8种元素第4周期：18种元素第5周期：18种元素第6周期：32种元素不完全周期短周期周期（横向）第7周期镧57La–镥71Lu共15种元素称镧系元素锕89Ac–铹103Lr共15种元素称锕系元素

族主族(A)副族(B)VIII族：稀有气体元素

零族：共七个主族（纵向）ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB三个纵行，位于ⅦB与ⅠB中间共七个副族ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA共有18个纵行，16个族：7A7B0和VIII你能确定116号的元素在周期表中的位置吗？HeNeArKrXeRnX21018365486118稀有气体定位法ⅥA族、第七周期117号元素的位置，性质呢?是金属还是非金属?56号元素呢?同周期元素性质递变规律（从左往右）1、原子序数（核电荷数）逐渐增大；2、电子层数不变；3、最外层电子数逐渐增多；4、原子半径减小；5、原子核对最外层电子的吸引力增大；6、失电子能力减弱，得电子能力增强；7、金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；8、单质氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱；9、主要化合价逐渐升高；10、最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强、碱性减弱；11、气态氢化物稳定性逐渐增强；12、形成气态氢化物能力逐渐增强，氢化物的酸性逐渐增强。原子结构元素性质一些化合物性质同主族元素性质递变规律（从上往下）1、原子序数（核电荷数）逐渐增大；2、电子层数增多；3、最外层电子数不变；4、原子半径增大；5、核对最外层电子的吸引力减小；6、失电子能力增强，得电子能力减弱；7、金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱；8、单质氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强；9、主要化合价不变；10、最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱、碱性增强；11、气态氢化物稳定性逐渐减弱；12、形成气态氢化物能力逐渐减弱，氢化物的酸性逐渐增强。原子结构元素性质一些化合物性质原子结构表中位置元素性质原子序数=核电荷数周期数=电子层数主族序数=最外层电子数

相似性递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱）同周期同主族递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强）相似性电子层数最外层电子数金属性、非金属性强弱（主族）最外层电子数=最高正价

最外层电子数－8=负价原子结构决定元素在周期表中的位置，决定性质

1B

AlSiGeAs

Sb

Te

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0

Po

At非金属性逐渐增强

金属性逐渐增强金属性逐渐增强

非金属性逐渐增强Be非金属区金属区142.微粒之间的相互作用①化学键的含义a②离子键、共价键的概念和成因b③离子化合物、共价化合物的概念a④简单离子化合物、共价分子的电子式b⑤简单共价分子的结构模型、结构式a⑥碳的成键特点与有机化合物的多样性的联系a⑦分子间作用力的含义，分子间作用力对分子构成的物质的某些物理性质的影响a定义：直接相邻的原子或者离子之间强烈的相互作用。化学键离子键使阴、阳离子结合成化合物的静电作用，叫做离子键（1）形成离子键的条件1.活泼金属元素：Na、K、Ca、Mg与活泼非金属元素:O、S、F、Cl之间易形成离子键。即元素周期表中ⅠA、ⅡA主族元素和ⅥA、ⅦA之间易形成离子键。

等带电荷原子团也能与活泼的非金属或金属元素形成离子键。强碱与大多数盐都存在离子键。（2）成键微粒：阴、阳离子（3）成键本质：阴、阳离子之间的静电作用。(4)影响离子键强弱的因素半径越小，作用力越大，所带电荷越多，作用力越大。共价键原子之间通过共用电子对所形成的强相互作用（1）形成条件：非金属原子间（2）形成特征：有电子的偏移共用，没有电子得失（3）成键粒子：原子(4)成键结果：形成共价化合物或单质思考：离子化合物和共价化合物的概念画出下列电子式：MgO、NH4Cl、Na2O2、HClO、C2H4、F2、HCl、CO2、KOH、H2S、N2、CCl4？八电子稳定结构的判断：中心原子的最外层电子数加共价键个数等于8。共价分子的空间结构常见有：直线形、折线形、三角锥形、正四面体形等。如：O2、N2、HCl、CO2等为直线形。H2S、H2O等为折线形。NH3为三角锥形。CH4、CCl4为等为正四面体形。画出下列分子的结构式：NH3、H2O2、HClO、C2H4、F2、HCl、CO2、Cl2、H2S、N2、CH4、SiCl4碳原子的成键特点碳原子的结构特点碳原子成键方式上的多样化与碳原子成键的对象的多样性分子间作用力将分子聚集在一起的作用力。（1）影响物质的性质：物质的物理性质（熔沸点、溶解度）（2）作用强度：弱（3）影响因素：结构和组成相似的分子间，分子间作用力与分子量成正比3.从微观结构看物质的多样性①同素异形体与同素异形现象a②同分异构体与同分异构现象a③NaCl、金刚石、足球烯、干冰、石英中微粒的空间排列方式及相互间作用力a④离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体的形成方式a同素异形体：由同种元素组成的不同单质同素异形现象：金刚石、石墨、纳米碳管、足球烯；臭氧、氧气同分异构体：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构互称为同分异构体同分异构现象：乙醇、二甲醚；正丁烷、异丁烷离子晶体定义：离子化合物结晶而成的晶体，阴阳离子按一定的方式有规则相间排列。宏观微观在氯化钠晶体中，每个Na+周围最近的且等距离的Cl－有6个，每个Cl－周围最近的且等距离的Na+有6个。故NaCl不是分子式，表示Na+和Cl－的个数比为1:1的化学式。宏观微观●离子晶体的特点1.无分子存在，化学式表示组成该晶体的阴阳离子个数比；2.熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩，水溶液或者熔融状态下均导电。●哪些物质属于离子晶体1.强碱；2.部分金属氧化物；3.大部分盐类。注：AlCl3、BeCl2不是离子晶体。分子晶体定义：分子间通过分子间作用力结合成的晶体。宏观微观故CO2是分子式，表示由一个C原子和两个O原子通过共价键组成一个CO2分子。而一个一个CO2分子之间通过分子间作用力结合而成晶体。长的线条代表分子间作用力，短的线条代表共价键。宏观微观长的线条代表分子间作用力，短的线条代表共价键。●分子晶体的特点1.有单个分子存在，化学式就是分子式；2.熔沸点较低，硬度较小，易升华。●哪些物质属于分子晶体1.卤素、氧气、氢气等多数非金属单质，但是金刚石不是分子晶体；2.稀有气体（单原子分子）；3.非金属氢化物；4.

多数非金属氧化物等，但是SiO2不是分子晶体。原子晶体定义：相邻原子间通过共价键结合而成的具有空间网状结构的晶体。宏观微观键角：109º28´正四面体●圆球代表碳原子，线条代表共价键；●没有分子，直接由C原子构成金刚石晶体的无限空间网状结构。原子晶体定义：相邻原子间通过共价键结合而成的具有空间网状结构的晶体。宏观微观109º28´SiO共价键●线条代表氧原子和硅原子之间的共价键；●没有分子，SiO2是化学式，代表组成二氧