高考化学备考《物质结构与性质》考点归纳

《选修3物质结构与性质》考点归纳必须记住的数字【键角】水分子(V型分子)的的键角105°；正四面体型(CH4、CCl4、NH4+等)的键角109°28′；三角锥形分子(NH3、H3O+等)的键角107°；白磷（P4）分子是正四面体分子但是键角却是60°；平面三角形（BF3、HCHO、CO32-等）的键角是120°【共价键数目】1mol的SiO2晶体中含有4NA个Si—O键；1mol的SiC晶体中含有4NA个Si—C键1mol的晶体Si中含有2NA个Si—Si键；1mol的金刚石中含有2NA个C—C键；1mol的白磷晶体中含有6NA个P—P键；【晶胞】切分后必须与化学式的比例一致！晶胞都是平行六面体。因此，每个顶角切分的八分之一个，每个面切分得二分之一个，每条棱上分得四分之一个，在晶胞里的不切分（独占）1个NaCl晶胞切分得到Na4Cl4；1个CsCl晶胞切分得到Cs8Cl8；1个CaF2晶胞切分得到Ca4F8；1个CO2晶胞切分得到4CO2分子；1个金刚石晶胞切分得到C8；1个晶体硅晶胞切分得到Si8在NaCl晶体中，与1个Na+等距离的Na+共有12个，在干冰晶体中，与1个CO2等距离的CO2共有12个，在金刚石晶体中，与1个C等距离的C共有12个，在晶体Si中，与1个Si等距离的Si共有12个，金属的六方最密堆积和面心立方最密堆积的其配位数也都是12，这些“12”都是X、Y、Z三个面，每个面4个的意思。【晶体的密度计算】利用密度单位为“g/cm3”来理解，晶胞的体积=a×b×c，如果是正方体=a3；一般晶胞的边长是“多少pm”，1pm=10-10cm，只要计算出1cm3”里装有多少个晶胞（=1cm3/a3一、原子结构与性质：(弄清楚下表)基态原子的核外电子排布式基态原子的核外电子排布图价电子构型(电子排布式)原子、离子结构示意图原子、分子的电子式铁N铜AlCO2:Ti3+:Zn的M层：OF-NH4H1、相关知识点：（1）原子结构模型演变、电子云、能层（电子层）、能级（电子亚层）、构造原理、原子轨道、基态原子的核外电子排布规律、原子核外电子排布的表示方法（2）电离能、电离能的变化规律和应用、电负性、元素电负性的周期性变化和应用2、基态原子的核外电子排布核外电子排布遵守的原则:能量最低原理;泡利不相容原理;洪特规则.【注意】①能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)半充满(如p3和d5)和全空(如P0和d0)状态时体系的能量较低，原子较稳定，如Cr：[Ar]3d54s1；Cu：[Ar]3d104s1②当出现d轨道时，发生能级交错，虽然电子按4s,3d,4p顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把3d放在4s前。高中阶段书写为：1s2s2p3s3p3d4s4p3、元素的性质:(1)电离能:反映元素原子失电子的能力和性质，电离能越小，表示气态原子或离子越容易失去电子，则金属性越强，还原性越强。电离能越大，金属性越强，氧化性越强。第一电离能的变化规律:同周期:同主族:【注意】第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关，通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。如Mg>Al、P>S【看上表】你能推断出5种元素的最外层电子数吗？(2)电负性:反映元素原子得电子能力和性质，元素的电负性越大，原子吸引电子的能力越强，非金属性越强，氧化性越强。电负性最大的是氟=4.0，最小的是铯=0.7二、化学键与晶体结构1、相关知识点：化学键、金属键、离子键、共价键、范德华力、氢键、分子的立体构型、杂化轨道理论、分子的极性、等电子原理、配位键2、化学键(1)从本质、成键条件和特征三个方面比较离子键、共价键(极性键、非极性键和配位键)和金属键。【注意】共价键有方向性（头对头、肩并肩）和饱和性【记住】在分子结构中，共价单键是σ键。而双键中有一个是σ键，另一个是π键；共价三键是由一个σ键和两个π键组成的。(2)化学键与物质类别的关系:杂化轨道理论解释轨道的方向性判断杂化轨道理论解释轨道的方向性判断价层电子对互斥理论(1)杂化轨道理论:sp杂化(直线型分子);sp2杂化(平面三角形);sp3杂化(正四面体)(2)价电子对互斥理论（VSEPR模型）:分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离以减小斥力，因此分子尽可能采取对称的空间构型。a孤电子对对分子空间构型的有影响。b若价电子全部参与成键，则VSEPR模型与分子的空间结构相同【价层电子对数】计算方法=σ键数+中心原子的孤电子对数{孤电子对数=1/2（a-xb）}价层电子对数234杂化轨道【巩固练习】判断计算下列物质的价层电子对数、杂化类型和粒子的立体结构BCl3NH4+H3O+HCHOHCNSO2SO3NO2PCl3C2H4C2H2C(3)等电子体的应用原子数相同、价电子数（指全部电子总数或价电子总数）相同的分子或离子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。【典型的等电子体】第一组N2、CO、C22-、CN-；第二组CO2、N2O、BeCl2、NO2+、N3-；第三组SO2、O3、NO2-；第四组NO3-、BF3、CO32-、SO3；第五组SiF4、CCl4、SO42-、PO43-(4)键的极性和分子极性的关系：只含有非极性键的分子一定是非极性分子！双原子分子:键的极性=分子的极性;多原子分子:取决于分子空间结构的对称性.【典型的】极性键组成的非极性分子：CO2、CH4、CCl4等一句话，易溶于水的分子必然是。（相似相溶原理）4、氢键（氢键不是化学键，我们要感谢氢键）(1)形成氢键的元素:H分别与N、O、F三种（仅这三种），写出HF、H2O的氢键的表示方法：(2)氢键的特点:方向性和饱和性(3)氢键的类型:分子内和分子间(4)氢键对物质性质的影响：解决三个问题A．H2O、HF、NH3熔沸点比同族的氢化物反常。B．溶解度特大，如：氨气极易溶于水;；乙醇和水以任意比例互溶。C．水结冰体积增大，密度减小冰漂浮在水面上（在冰中，1个水分子能与另外4个水分子形成氢键）5、分子的手性【手性碳原子的判断】同一个C原子连接4个不同的原子或原子团，为手性碳原子。【思考】一个链接葡萄糖分子中有几个手型碳原子？乳酸有手型碳原子吗？【手性分子的判断】一般来说，分子中有手性碳原子即为手性分子；6、无机酸的酸性（1）无机含氧酸的酸性【经验规律】将含氧酸分子式改写为：（HO）mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。如：H2SO4与H2SO3、HClO4、HClO3与HClOn=0弱酸n=1中强酸n=2强酸n=3超强酸【注意】同一元素，不同价态的元素含氧酸酸性高价强于低价。（2）无氧酸的变化规律：同主族从上向下，非金属性减弱，氢化物酸性增强；如：HF＜HCl＜HBr＜HI。同周期从左至右，非金属性增强，氢化物酸性增强。如：NH3＜H2O＜HF三、晶体分为：、、、四种。晶体类型的判断方法:金属单质都是晶体；离子化合物一般是晶体(带“钅”傍的)；原子晶体最少，常见的有；分子晶体最多。2熔沸点比较规律:(1)不同类型晶体:一般而言,原子晶体>离子晶体>分子晶体(2)同类型晶体:原子晶体的熔沸点取决于共价键的键长和键能,键能越大,键长越短,共价键越强,熔沸点越高;离子晶体的熔沸点取决于离子键的强弱,一般来说,离子半径越小,离子电荷数越多,离子键越强,熔沸点越高;分子晶体的熔沸点取决于分子间作用力的大小;同类金属晶体中,金属离子半径越小,阳离子所带电荷数越多,金属键越强,其熔沸点越高.3晶体结构及相关计算:其中主要涉及以下一些公式:边长a=,晶胞体积V=m/ρ晶胞质量m=晶胞占有的微粒的质量=晶胞占有微粒数×M/NA,空间利用率=晶胞占有的微粒的体积/晶胞的体积【金属晶体】体心立方、面心立方都是正方体，如果其边长为a，则面对角线长为a，体对角线长a，【晶体的密度计算】利用密度单位为“g/cm3”来理解，晶胞的体积=a×b×c，如果是正方体=a3；一般晶胞的边长是“多少pm”，1pm=10-8cm，只要计算出1cm3里装有多少个晶胞（=1cm3/a3×10-24【总结】配合物的结构与性质：1配离子(原子)的空间构型配位数中心原子杂化类型空间构型实例2sp直线形[Ag(NH3)2]+[Ag(CN)4]-4sp3正四面体[Zn(NH3)4]2+4dsp2正方形[Pd(CN)4]2-[Cu(NH3)4]2+6sp3d2八面体AlF63-2配合物的结构及表示：写出[Cu(NH3)4]2+、[Cu(H2O)4]2+的配位键表示的结构【注意】如果配离子中含有两种或几种不同的配位体，则配位体在中心离子周围可能有几种不同的排列方式，存在同分异构体！如：[Co(NH3)4Cl2]配合物有种同分异构体3配合物的性质：部分配位化合物有特殊的颜色[Cu(H2O)4]2+色、[Cu(NH3)4]2+色、[CuCl4]2-色向CuSO4(aq)中加氨水，反应现象及方程式：向AgNO3(aq)中加氨水，反应现象及方程式：【注意】部分配位化合物非常稳定，外界完全电离，内界很难电离！如：1、向下列配合物的水溶液中加入Ag