高三二轮复习原子结构与性质

高三二轮复习：选修3物质结构与性质考试说明（一）原子结构与元素的性质

1．了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1~36号）原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。

2．了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

3．了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。

4．了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。考试说明（二）化学键与物质的性质

1．理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

2．了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

3．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。

4．理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。

5．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp,sp2,sp3）

6．能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。考试说明（三）分子间作用力与物质的性质

1．了解化学键和分子间作用力的区别。

2．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。

3．了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

4．能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。

5．了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。第一章：原子结构与元素性质本章知识网络原子结构元素周期表和律电子层结构能层与能级电子云与原子轨道核外电子排布规律原子半径电离能电负性对角线规则周期表结构、外围电子排布周期表中元素的分区构造原理和能量最低原理泡利原理和洪特规则核外电子排布表示方法基态与激发态、光谱本章知识网络元素的金属性与非金属性1、能层与能级一、原子结构（1）s、p、d、f…含轨道数为1、3、5、7…最多容纳的电子数为2、6、10、14…（2）每个能层最多容纳电子数满足2n2规律（3）同一能层：E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)（4）同一能级：E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)2、电子云和原子轨道电子云:电子在原子核外出现的概率分布图。原子轨道：电子云轮廓图（90%）球形对称哑铃形互相垂直每个轨道最多容纳2个电子，相同能层和能级的几个轨道能量相同，互称为简并轨道。（Px、Py、Pz）能层序数n越大，原子轨道的半径越大。1.能量最低原理:

原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。

2.泡利原理一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向必须相反。3、洪特规则对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同。

3、核外电子排布规律洪特规则特例：对于同一能级中，当电子排布为全充满、半充满或全空时是比较稳定的。同一原子中不存在四个量子数都相同的两个电子构造原理示意图核

外

电

子

填

充

顺

序

图76543214f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5p6p7p6d5d4d3d5f1s

6p2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d规律：ns<(n-3)g<(n-2)f<(n-1)d<np徐光宪经验公式：n+0.7ll的取值：s—0p—1d—2f—3如：比较下列能级的能量大小关系：（1）5d

4f（2）6d

8p（3）4d

5s(4)4f

6s>><>解释以下问题：1、3d为什么大于4s？2、为什么铬是3d54s1

，铜是3d104s1，而C不是2s12p3？3、亚铁离子为什么是3d6而不是3d54s1？2s-2p差0.74s-3d差0.4洪特规则可使能量降低0.5

当3d排了电子之后，由于排斥作用，4s上电子能量升高4、核外电子排布表示方法a、结构示意图b、电子排布式和简化电子排布式（1-36）c、电子排布图或原子轨道式d、价电子排布式和价电子排布图1、①画出Se的原子结构示意图②写出Cr、Fe2+、Cu、Ga电子排布式和简化电子排布式③写出As的价电子排布图④写出Mn2+价电子排布式1.基态原子:

处于最低能量的原子

(稳定)电子放出能量↓电子吸收能量激发态原子:基态原子的电子吸收能量后电子会跃迁到较高的能级,变为激发态原子。(不稳定)↓5、基态、激发态、原子光谱1．以下现象与核外电子的跃迁有关的是

。①霓虹灯发出有色光②棱镜分光③激光器产生激光④石油蒸馏⑤凸透镜聚光⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花⑦日光灯通电发光⑧冷却结晶①③⑥⑦二、原子结构与元素性质的关系1、原子半径2、电离能1）第一电离能：①概念:气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量.Na（g）—e—=Na+（g）△H②第一电离能的意义：一定程度反映金属性③变化规律：同周期，同主族，反常。(2)逐级电离能：①原子的逐级电离能越来越大②通过逐级电离能的突变判断原子的核外电子的排布情况3、电负性（1）含义：用来描述不同元素的原子对

的吸引力的大小.电负性越大，对键合电子的吸引力越大。键合电子（2）递变规律：同主族、同周期（3）电负性的应用a.判断金属性或非金属性（1.8）。b.判断化学键的类型（1.7）解释下列问题：1、He的第一电离能最大？2、Cu的第二电离能大于Zn？3、为什么LiF是离子键，而LiI是共价键？三、原子结构与元素周期表的关系1、周期表中每周期所含元素种类的变化规律周期元素数目对应的原子轨道电子数一21s2二82s2p8三83s3p8四184s3d4p18五185s4d5p18六326s4f5d6p32七26(未完)7s5f6d(未完)未满2．周期表的分区与原子的价电子排布的关系分区元素分布外围电子排布s区ⅠA族、ⅡA族ns1～2p区ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6(He除外)d区ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2(除钯外)ds区ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2f区镧系、锕系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns21、A、B、C、D、E、F代表六种元素。请填空：（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为

；（2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都和氩相同，则B－的结构示意图为

，C原子的电子排布式为

；（3）D元素的正三价离子的3d能级为半充满状态，则D原子的外围电子的轨道排布式为

；（4）E的基态原子的M层为全充满状态，N层没有成对电子，只有未成对电子，则E的高价氧化物的水化物的化学式为

；（5）F的原子的最外层电子的排布式为(n+1)sn(n+1)pn-1，则n=

，原子中能量最高的电子是

电子，其原子轨道呈

形状，该元素的最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为

。巩固练习NF—1s22s22p63s13d5（略）Cu(OH)223p哑铃氢氧化铝+OH-第二章：分子结构与性质本章知识网络一、共价键1、本质：在原子之间形成

。（电子云重叠）2、特征：具有

和

。3、分类分类依据键类型原子轨道重叠方式

键电子云“

”重叠；轴对称

键电子云“

”重叠；镜面对称共用电子对是否偏转

键共用电子对发生

；

键共用电子对不发生

；原子间共用电子对的数目

键原子间有

共用电子对

键原子间有

共用电子对

键原子间有

共用电子对共用电子对饱和性方向性σ头碰头π肩并肩极性偏移非极性偏移单一对双两对三三对4、σ键和π键的判断①

键稳定；

键活泼。②单键是

键；双键中一个

键,一个

键；三键

个σ键,另

个π键。5、键参数（1）基本概念①键能：气态基态

形成1mol化学键释放的

。符号：E

′单位：

取正值∆H=生成物总能量-反应物总能量=

；②键长：形成共价键的两个原子之间的

。③键角：两个共价键之间的

称为键角。σππσσ一两原子能量KJ/molE

′反—E

′生核间距夹角（2）键参数对分子性质的影响键能

，键长

，分子越稳定。键能键长键角决定分子稳定性决定分子的空间构型决定分子性质大短6、等电子原理

总数、

总数相同的分子或离子，具有相似的

特征，它们的许多性质是相近的。类型实例空间构型二原子10电子N2、CO、NO+、C22-、CN-直线型三原子16电子CO2、CS2、N2O、NCO-、NO2+、AlO2-、N3-、SCN-、BeCl2

直线型三原子18电子NO2-、O3、SO2

V型四原子24电子NO3―、CO32-、BO33-、CS33-、SiO32-、

BF3、SO3

平面三角形五原子32电子SiF4

CCl4

BF4-

SO42-

PO43-正四面体七原子48电子SF6、PF6-、SiF62-、AlF63-正八面体C6H6B3N3H6NH3H3O+CH4NH4+原子价电子工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。(1)CaC2中C22-与O22+互为等电子体，O22+的电子式可表示为

；3molO22+中含有的π键数目为

。

(2)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈（CH2=CH—C≡N）；丙烯腈分子中含

个σ键,含

个π键。

随学随练，轻松夺冠二、分子的立体构型1、价层电子对互斥理论推测分子的立体构型③应用：推测分子的

和分子内共价键

的大小。（1）价层电子对互斥理论①理论简介：分子的立体构型是由

相互排斥的结果。②价层电子对数=中心原子形成

键电子对数+中心原子的

.价层电子对σ孤电子对数立体构型键角1、价层电子对互斥理论推测分子的立体构型（2）价层电子对数的计算对于ABx型的分子或原子团σ键电子对数=中心原子结合原子数=配位原子个数中心原子的孤对电子对数=

.1/2（a－xb）若为分子，a=中心原子的价电子数；若为阳离子，a=中心原子的价电子数－离子电荷数；若为阴离子，a=中心原子的价电子数＋离子电荷数。x为中心原子结合原子数b为中心原子结合的原子最多能接受的电子数，H为1，其他原子等于“8－该原子的价电子数”代表物孤电子对数σ键电子对数价层电子对数BeCl2H2ONH3SO3NH4+PO43-1、完成下表：随学随练，轻松夺冠(3)价层电子对互斥理论与分子构型电子对数成键对数孤电子对数电子对空间构型分子空间构型实例220BeCl2330BF321SO2440CH431NH322H2O550三角双锥PCl5660正八面体SF6直线形平面三角形正四面体形直线形平面正三角形V形正四面体形三角锥形V形下列分子或离子价电子对互斥模型和立体构型（1）NCl3（2）SO42-（3）NH4+（4）PF5（5）O3（6）l3+（7）HCN随学随练，轻松夺冠2、判断水分子键角与硫化氢分子键角大小关系？为什么？随学随练，轻松夺冠（4）价层电子对相互排斥作用大小比较①成键电子对距离越近，排斥力越

；②孤对电子对＞成键电子对③三键＞双键＞单键1、下列分子中键角由大到小的顺序是

。大2.中心原子杂化轨道类型的判断方法杂化轨道类型杂化轨道空间构型键角spsp2sp3（1）根据分子的空间构型和键角判断随学随练，轻松夺冠（1）乙炔、CO2为

型分子键角

，故杂化类型为

。（2）乙烯、苯为

型分子键角

，故杂化类型为

。（3）CH4、CCl4为

型分子键角

，故杂化类型为

。（4）金刚石中的碳原子、晶体硅和石英中的硅原子都是以

结构形成共价键的，键角

，杂化类型应为

。（5）石墨为层状结构，二维结构平面内，每个碳原子与其他三个碳原子形成六元并环，键角

，故杂化类型为

。正四面体形直线形平面正三角502.中心原子杂化轨道类型的判断方法杂化轨道数=中心原子价层电子对数=杂化轨道数（2）根据价层电子对互斥理论判断中心原子价层电子对数价层电子对数空间构型中心原子杂化轨道类型234随学随练，轻松夺冠1、写出下列分子或离子的杂化轨道类型（1）CO2中的C（2）HCN中的C（3）SO42-的S（4）ClO3-的的Cl正四面体形直线形平面正三角形spsp2sp32.中心原子杂化轨道类型的判断方法有机物中C原子杂化类型的判断C原子成键方式杂化类型实例含碳碳三键CH≡CH含碳氮三键HC≡N含碳碳双键CH2=CH2含碳氧双键HCHO都为单键CH3CH3（3）画出结构式，根据σ键数和孤电子对数逆向判断判断乙酸分子中的两个碳原子和两个氧原子的杂化类型碳原子：sp3

sp2氧原子：sp3sp2

spspsp2sp2sp3随学随练，轻松夺冠1、在CH3COCH3中，中间的碳原子与两边的碳原子成键所采用的杂化形式分别是（）和（）

2、键角为120°的分子是

；中心原子采取sp2杂化的是

。①HCN②C6H6（苯）③

④HCHO

⑤CS22.中心原子杂化轨道类型的判断方法（4）根据等电子原理判断根据等电子原理，具有相同价电子数和相同原子数的分子和离子具有相同的结构特征，其中就包括中心原子杂化轨道类型1、指出下列分子的空间构型和中心原子杂化类型（1）N2O（2）SCN-

（3）SiO32-随学随练，轻松夺冠2.中心原子杂化轨道类型的判断方法随学随练，轻松夺冠（5）根据结构代换判断根据取代反应机理，发生取代后，其中心原子的结构和成键方式不变，杂化方式也就不改变。由此启发，对于一些复杂的分子，我们可以将其中一些复杂的原子团代换成简单原子，变成简单熟悉的分子，来判断原来分子的空间构型和杂化轨道类型。1、指出NH2—NH2、N(NH2)3中氮原子的杂化方式随学随练，轻松夺冠三、配位化合物1.配位键（1）形成：由一个原子提供

与提供

接受电子对的另一个原子形成的共价键。（2）表示方法：AB随学随练，轻松夺冠写出下列微粒的结构式，并用箭头表示出配位键（1）Al2Cl6

（2）(BeCl2)2

（3）NH3•BF3孤电子对空轨道2、配合物（1）概念：

离子（或原子）与某些分子或离子（称为

）以

键结合形成的化合物。(2)

配合物的组成内界外界中心离子配体配位数(配离子)Cu(H2O)4SO4注：Fe(CO)5无外界金属配体配位2、配合物（3）形成条件配体有孤电子对中性分子：如H2O、NH3和CO等离子：如F-、Cl-、SCN-、CN-等中心原子有空轨道过渡元素阳离子：如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+特殊原子：B、Al随学随练，轻松夺冠配合物内界外界中心原子(离子)配位体配位数[Ag(NH3)2]OHK4[Fe(CN)6]Na3[AlF6]Ni(CO)4[Co(NH3)5Cl]Cl2完成表格（4）配合物判断总结：①存在常见的中心原子（离子）和配体②配体数不少于配位数，配位数通常是中心离子化合价的二倍③书写方式有多种：如[Cu(NH3)4]SO4、NaAlF6、

CuSO4﹒5H2O等随学随练，轻松夺冠下列属于配合物的是（）A.NH4ClB.Na2CO3﹒10H2OC.CuSO4D.Co（NH3）6Cl3（5）相关离子方程式的书写①Cu2++2NH3﹒H2O

；②Cu(OH)2+4NH3﹒H2O

；③Ag++NH3﹒H2O

；④AgOH+2NH3﹒H2O

；⑤Zn2++2NH3﹒H2O

；⑥Zn(OH)2+4NH3﹒H2O

；⑦Fe3++5SCN-

；四、分子的性质1、分子的极性（1）极性分子和非极性分子极性分子:正电中心和负电中心

；非极性分子:正电中心和负电中心

。A．影响物质的

、

。C．极性分子在

或

力的作用下会发生偏移。B．影响物质的

:

原理。（2）极性的分子对物质性质的影响重合不重合熔点沸点溶解性相似相溶电场磁场（3）分子的极性与极性键、非极性键的关系（4）分子的极性判断方法①单原子分子为

分子（稀有气体）②双原子分子：若含

键则为极性分子，如HF、HI等；若含

键则为非极性分子，如I2、O2等。

③多原子分子：a.以

键结合的多原子单质分子，都是非极性分子，如P4等。b.以

键结合的多原子化合物分子，可能是

分子，也可能是

分子。判断方法有：

、

、

、

和

。物理模型、孤对电子、几何形状、键角、化合价非极性极性非极性非极性极性极性非极性（5）常见的非极性分子a.直线形：卤素单质、N2、H2、O2、CO2、CS2、BeCl2、C2H2、HgCl2b.平面正三角形：BF3、BCl3、SO3、AlCl3、AlBr3c.正四面体：CH4、SiH4、CX4、SiF4、P4、d.其他：SF6、PCl5、CH2=CH2、苯、萘等随学随练，轻松夺冠1．在下列物质中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4(1)只存在非极性键的分子是________；既存在非极性键又存在极性键的分子是_____；只存在极性键的分子是________。(2)不存在化学键的是__________。(3)既存在离子键又存在极性键的是__________；既存在离子键又存在非极性键的是__________。（4）属于极性分子的是

；

属于非极性分子的是

。

2、分子间作用力与物质性质（1）概念物质分子之间________存在的相互作用力，称为分子间作用力。（2）分类分子间作用力最常见的是__________和________。（3）强弱：范德华力____氢键____化学键。（4）范德华力范德华力主要影响物质的____、

、

等物理性质。范德华力越

，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，_____相似的物质，随着____的增加，范德华力逐渐_____；

接近的物质，随着分子的

，范德华力逐渐_____。

③特征：具有一定的________性和________性。④分类：氢键包括________氢键和_______氢键两种。⑤对物质性质的影响分子间氢键主要表现为使物质的熔、沸点___，对电离和溶解度等产生影响。分子内氢键使熔、沸点___。（5）氢键①形成：已经与_________的原子形成共价键的_____(该氢原子几乎为裸露的质子