高考化学讲座教案-物质结构与性质

课程纲要高考分析讲座教案物质结构与性质

一、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。（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。了解金属晶体常见的堆积方式。

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。

（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20XX年高考考试说明化学部分由六大板块组成，这六大板块的内容与20XX年高考考试说明化学部分相比，坚持了“平稳推进、稳中求变、稳中求新”的思想。但在“考试范围与内容”等板块上有一些变化。

对20XX年考试说明上几点变化的理解

两处增加

1．“物质结构与元素周期律”第（3）部分增加：“③了解微粒间作用力的大小对晶体物理性质的影响”。微粒间作用力的大小对晶体物理性质的影响充分展现了化学中“结构决定物质性质”的观念，这种变化进一步表明高考化学学科的考查需要回归化学学科的本质，要体现化学学科知识的应用价值。20XX年高考化学试题的特点：

1.有机化学在必考题中占的分值下降。近几年高考化学一定有一道或两道有机化学选择题(占6分或12分),全部考查有机化学知识,实验题考查有机化学反应,但今年只有第9题涉及乌洛托品、甲醛的分子式。2.选做题难度不大。选做题除了第36题难度中等外,第37、38题考查的都是基础知识,难度不大。3.试题总体难度下降,知识点覆盖面广,重点考查基础知识的应用。4.图像识别、设计实验、设计流程、信息的综合利用等创新能力的考查比重增大,有利于区别考生素质。

20XX年全省考生客观题情况统计题号分值得分率(%)标准差7688.521.918669.972.759686.832.0310652.992.9911663.742.8812642.882.9713656.492.9720XX年全省考生化学主观题情况统计题号分值得分率(%)标准差261448.772.55271452.623.75281529.223.42361510.131.84371550.003.21381546.814.23试题分析37得分率：50.00%37.[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）碳及化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述。在基态14C原子中，核外存在对自旋相反的电子。（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是。（3）CS2分子中，共价键的类型有，C原子的杂化轨道类型是，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子（4）CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于晶体。（5）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：①在石墨烯晶体中，每个C原子连接个六元环，每个六元环占有个C原子。②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接个六元环，六元环中最多有个C原子在同一平面。本题为《物质结构与性质》选考模块试题，主要考查了原子结构、元素性质与原子结构、化学键、等电子体、晶体类型、晶体结构、杂化理论等核心知识点。考点分析：一、基态原子的核外电子排布1．排布规律(1)能量最低原理：基态原子核外电子优先占据能量最低的原子轨道(2)泡利原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子。(3)洪特规则：原子核外电子在能量相同的各轨道上排布时，电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。2．表示方法(1)电子排布式按电子排入各电子层中各能级的先后顺序，用能级符号依次写出各能级中的电子数，同时注意特例。(2)简化电子排布式“[稀有气体]＋价层电子”的形式表示。(3)电子排布图用方框表示原子轨道，用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的电子，按排入各电子层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。典型高考题：1．[2015·江苏，21(A)－(1)节选]Cr3＋基态核外电子排布式为______。2．[2015·福建理综，31(3)①]基态Ni原子的电子排布式为____________________，该元素位于元素周期表的第________族。3．[2015·全国卷Ⅰ，37(1)]处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。4．[2015·安徽理综，25(1)(2)](1)Si位于元素周期表第________周期第________族。(2)N的基态原子核外电子排布式为______________；Cu的基态原子最外层有________个电子。5．[2015·浙江自选模块，15(1)]Cu2＋的电子排布式是______。二、元素的电离能和电负性1．元素的电离能第一电离能：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能量叫做第一电离能。(1)原子核外电子排布的周期性(2)元素第一电离能的周期性变化(3)元素电离能的应用①判断元素金属性的强弱电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。②判断元素的化合价如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n价，如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1价。2．元素的电负性(1)元素电负性的周期性变化元素的电负性：不同元素的原子对键合电子吸引力的大小叫做该元素的电负性。典型高考题1．[2015·福建理综，31(1)]CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_______________________________。2．[2014·新课标全国卷Ⅰ，37(1)改编]在N、O、S中第一电离能最大的是___。3．[2014·四川理综，8(1)]已知Z基态原子的M层与K层电子数相等，则Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是________。4．[2014·新课标全国卷Ⅱ，37(2)]前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A－和B＋的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。四种元素中第一电离能最小的是__________，电负性最大的是__________(填元素符号)。三、两大理论与分子构型1．分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。2.分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤电子对。典型高考题：1．[2015·全国卷Ⅰ，37(3)节选]CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是________。2．[2015·山东理综，33(3)]F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为________，其中氧原子的杂化方式为__________。3．[2015·江苏，21(A)－(2)节选]CH3COOH中C原子轨道杂化类型为______________。4．[2014·江苏，21(A)－(3)节选]醛基中碳原子的轨道杂化类型是__________________。5．[2014·新课标全国卷Ⅰ，37(3)节选]乙醛中碳原子的杂化类型为________。6．[2014·四川理综，8(2)]已知XY2为红棕色气体，X与H可形成XH3，则XY2(－)离子的立体构型是________，R2＋离子的3d轨道中有9个电子，则在R2＋的水合离子中，提供孤电子对的原子是________。四、微粒作用与分子性质1．共价键(1)共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。(2)键参数①键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。④键参数对分子性质的影响键长越短，键能越大，分子越稳定。(3)σ键、π键的判断①由轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。②由共用电子对数判断单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键。③由成键轨道类型判断s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。(4)等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征。物理性质相似，化学性质不同。(5)配位键①孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。②配位键a．配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键；b．配位键的表示：常用“―→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子2．分子性质(1)分子的极性①分子构型与分子极性的关系；②键的极性与分子的极性的关系(2)溶解性①“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂，若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。(3)无机含氧酸分子的酸性3．范德华力、氢键、共价键的比较典型高考题：1．[2015·江苏，21(A)－(1)(2)(3)]下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2O72－＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH(1)配合物[Cr(H2O)6]3＋中，与Cr3＋形成配位键的原子是________(填元素符号)。(2)1molCH3COOH分子含有σ键的数目为________。(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为__________(填化学式)；H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为____________________________。2．[2015·新课标全国卷Ⅰ，37(3)]1mol乙醛分子中含有σ键的数目为________，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是___________。3．[2014·江苏，21(A)—(2)]与OH－互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。4．[2014·新课标全国卷Ⅱ，37(3)改编]已知a是H，b是N，c是O，d是S，a与其他元素形成的二元共价化合物中，分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是________________________________(填化学式，写出两种)。五、微粒作用与晶体结构1．离子键——离子晶体离子键的强弱可以用晶格能的大小来衡量，晶格能是指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量。(3)离子晶体：通过离子键作用形成的晶体。①典型的离子晶体结构：NaCl型晶体、CsCl型晶体②晶胞中粒子数的计算方法——均摊法位置顶点棱边面心体心贡献1/81/41/212.共价键——原子晶体(1)原子晶体：所有原子间通过共价键结合成的晶体或相邻原子间以共价键相结合而形成立体网状结构的晶体。(2)典型的原子晶体有金刚石(C)、晶体硅(Si)、二氧化硅(SiO2)。3．分子间作用力——分子晶体(1)分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力。分子间作用力是一种静电作用，比化学键弱得多，包括范德华力和氢键。范德华力一般无饱和性和方向性，而氢键则有饱和性和方向性。(2)①分子晶体：分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体，典型的分子晶体有冰、干冰。4．金属键——金属晶体体心立方堆积：钠、钾、铬、钨等六方堆积：镁、钛、锌等面心立方堆积：金、银、铜、铝等6.物质熔沸点的比较(1)不同类型晶体：一般情况下，原子晶体>离子晶体>分子晶体。(2)同种类