第15讲 物质结构与性质,最新考纲 1原子结构与元素的性质 (1)了解原子核外电子的排布原理及能级分布，能用电子排布式表示常见元素(136号)原子核外电子、价电子的排布。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。,2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)了解共价键的形成，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离子的空间结构。,3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。,考点一 原子结构与元素性质的关系 重温真题考情 1原子核外电子的排布 (1)基态Fe原子有_个未成对电子。Fe3的电子排布式为_。可用硫氰化钾检验Fe3，形成的配合物的颜色为_。 2014全国新课标，37(2),(2)Na位于元素周期表第_周期第_族；S的基态原子核外有_个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为_。 2014安徽理综，25(1) (3)31Ga基态原子的核外电子排布式是_。 2014浙江自选模块25(1) (4)Cu基态核外电子排布式为_。 2014江苏化学，21A(1),(5)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道数为_、电子数为_。 (2013新课标，37(1) (6)Ni2的价层电子排布图为_。 (2013新课标，37，改编),(3)Ga为31号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1。 (4)Cu是由Cu原子失去1个4s电子形成的。 (5)基态Si原子中，有14个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为1个s轨道，3个p轨道，5个d轨道，其中3s轨道有2个电子，3p轨道有2个电子。 (6)Ni原子的核外电子排布式为Ar3d84s2，Ni2的价电子排布式为3d8，画出价层电子排布图。,2元素的性质 (高考题汇编)(1)第一电离能Si_S(用“”或“”填空) 2014安徽，25(2) (2)F、K、Fe、Ni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)。 (2013新课标，37(2)改编) (3)依据第2周期元素第一电离能 的变化规律，参照如图B、F元素 的位置，用小黑点标出C、N、O 三种元素的相对位置。 (2013福建，31(1),(4)请回答下列问题： N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下： 则该元素是_(填写元素符号)。,基态锗(Ge)原子的电子排布式是_。Ge的最高价氯化物分子式是_。该元素可能的性质或应用有_。 A是一种活泼的金属元素 B其电负性大于硫 C其单质可作为半导体材料 D其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点 2013浙江自选，15(1)(2),(5)原子的第一电离能是指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，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为_。 2012全国新课标，37(2),解析 (3)B的第一电离能最小，F的第一电离能最大，注意N的第一电离能比O的大。则第一电离能大小顺序为：BCONF；(4)I4I3，所以该元素最外层有3个电子，应为Al。Ge是A族元素，其原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，最高价氯化物分子式是GeCl4，Ge位于金属和非金属交界处，其单质可作半导体材料，GeCl4和GeBr4的分子组成相似，由于GeCl4的分子量小于GeBr4，故沸点GeCl4GeBr4。(5)同主族元素、从上往下元素第一电离能逐渐减小。,答案 (1) (2)K F (3) (4)Al 1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s24p2 GeCl4 CD (5)OSSe,高考定位 本考点在高考中常见的命题角度有原子核外电子的排布规律及其表示方法、原子结构与元素电离能和电负性的关系及其应用、原子核外电子的跃迁及其应用等。在高考试题中，各考查点相对独立，难度不大，一般为填空题。,知能突破考点 一、原子核外电子的排布 1原子(离子)核外电子排布式(图)的书写 (1)核外电子排布式：按电子排入各能层中各能级的先后顺序，用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。如Cu： ，其简化电子排布式为：Ar3d104s1。 (2)价电子排布式：如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为 。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。,1s22s22p63s23p63d104s1,3d64s2,2基态原子、激发态原子和原子光谱 (1)基态原子：处于 的原子。 (2)激发态原子：当基态原子的电子 后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。 (3)原子光谱：当电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，释放一定频率的光子，这是产生原子光谱的原因。 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。,最低能量,吸收能量,二、电离能和电负性的规律及应用 1电离能 (1)含义 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 ，符号 ，单位 。 (2)规律 同周期：第一种元素的第一电离能 ，最后一种元素的第一电离能 ，总体呈现 的变化趋势。 同族元素：从上至下元素的第一电离能 。 同种原子：逐级电离能越来越 (即I1 I2 I3)。,最低能量,I,kJmol1,最小,从左至右逐渐增大,逐渐减小,大,最大,(3)应用 判断元素金属性的强弱： 电离能越小，金属原子越容易失去电子，金属性 ；反之 越 。 判断元素的化合价(I1、I2表示各级电离能)： 如果某元素的In1In，则该元素的常见化合价为 。如钠元素I2I1，所以钠原子的最外层电子数为1，其化合价为1。,越强,弱,n,判断核外电子的分层排布情况： 多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。 判断原子的核外电子排布特点： 同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。,2电负性 (1)含义：不同元素的原子在化合物中 能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中 的能力越强。 (2)变化规律 金属元素的电负性一般 ，非金属元素的电负性一般 ，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。 在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐 渐 ，同主族从上至下，元素的电负性逐渐 。,吸引键合电子,合电子,吸引键,小于1.8,大于1.8,增大,减小,(3)应用,题组训练考能,点击此处进入,考点二 分子结构与物质的性质 重温真题考情 1(1)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_，1 mol 乙醛分子中含有的键的数目为_， 乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是_。 2014课标卷，37(3),(2)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物Zn(NH3)4Cl2，1 mol该配合物中含有键的数目为_。 2013江苏化学，21A(5) (3)CO2分子中的化学键为_键(填“极性”或“非极性”，HCHO分子中含有_个键和_键。 (2013安徽理综，7改编),答案 (1)sp3、sp2 6NA CH3COOH存在分子间氢键 (2)16NA或166.021023 (3)极性 3 1,(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为_和_。 2013山东，32(3) (4)在H2S分子中，S原子轨道的杂化类型是_。 2013江苏，21A(2),(3)根据价层电子对互斥理论可知，BCl3和NCl3中心原子含有的孤电子对数分别是(331)20、(531)21，所以前者是平面三角形，B原子是sp2杂化；后者是三角锥形，N原子是sp3杂化。(4)S原子与H原子形成了2个键，另外还有2个孤电子对，所以S为sp3杂化类型。 答案 (1)sp2、sp3 (2)sp3 (3)sp2 sp3 (4)sp3,3(2014山东理综，33节选)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。,图甲 石墨烯结构 图乙 氧化石墨烯结构,(1)图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为_。 (2)图乙中，1号C的杂化方式是_，该C与相邻C形成的键角 _(填 “ ”、“”或“”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。 (3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有_(填元素符号)。,解析 (1)石墨烯是层状结构，每一层上每个碳原子都是以3个共价键与其他碳原子连接，3个共价键中有一个碳碳双键和两个碳碳单键 ，故共有3个键。 (2)图乙中1号碳形成了4个共价键，故其杂化方式为sp3；图甲中的键角为120，而图乙中1号碳原子与甲烷中的碳原子类似，都是饱和碳原子，其键角接近109.5。 (3)只有电负性较大的非金属原子与氢原子才可形成氢键。 答案 (1)3 (2)sp3 (3)O、H,高考定位 本考点在高考中的常见命题角度有围绕某物质判断共价键的类型和数目，分子的极性、中心原子的杂化方式，微粒的空间构型，氢键的形成及对物质的性质影响等，考查角度较多，但各个角度独立性大，难度不大，主要为填空题。,知能突破考点 1共价键的类型,键,键,极性键,非极