1、物质的结构与性质,原子结构与元素的性质,原子结构,1构造原理 随着原子_的递增，绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循图391所示的排布顺序构造原理：,核电荷数,1s、2s、2p、3s、3p、4s、_、4p、5s、 (分别为不同的能级）,3d,2基态原子核外电子所遵循的原则(1)能量最低原理：原子的电子排布遵循_能使整个原子的能量处于_状态，简称能量最低原理。(2)泡利原理：1个原子轨道里最多只能容纳_个电子，而且自旋方向_，用“_”表示。(3)洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向_。(能量相同的轨道在全充满，半充满，全空时体系能量最低，原子较稳定
2、。如：铜（29）1s22s22p63s23p63d104s1 ),构造原理,最低,2,相反,相同,3基态原子核外电子排布的表示方法,电子排布式中可以把内层电子写成“原子实”。 例如：钠 【Ne】3s1,2009上海卷以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是( ),4、电子云用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现机会的大小所得到的图形叫电子云。用小点代表电子在核外空间内出现的机会。s轨道呈球形p轨道呈纺锤形（3个伸展方向，px py pz )(2px 2py 2pz 能量相同）基态（能量最低的状态）氢原子的电子云为：球形,【知识梳理】 元素周期表中有7个横行，为_个周期，可
3、划分为短周期和长周期；周期表中有18列，为_个族，其中第_、_、_合并为_族，其余的每一个纵行各为一个族。根据原子核外电子的排布，将元素周期表分为_区、_区、_区、ds区和f区。, 探究点二 元素周期表,16,7,9,8,10,p,s,d,【要点深化】 1原子的电子构型与周期的关系 (1)每周期第一种元素的最外层电子的排布式为ns1。每周期结尾元素的最外层电子排布式除He为1s2外，其余为ns2np6。He核外只有2个电子，只有1个s轨道，还未出现p轨道，所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。 (2)一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不一定全部是能量
4、相同的能级，而是能量相近的能级。,2原子构型与族的关系 (1)对主族元素：主族元素的族序数原子的最外层电子数。 (2)对副族元素：次外层电子数多于8个而少于18个的一些元素，它们除了能失去最外层的电子外，还能失去次外层上的一部分电子。例如元素钪Ar3d14s2，总共可以失去三个电子，钪为B族元素。所以，失去的(或参加反应的)电子总数，就等于该元素所在的族数。除第族元素外，大多元素所在族的族序数等于(n1)dns(n为最外层)的电子数。,3元素周期表的分区 (1)根据核外电子排布 分区,各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点,若已知元素的外围电子排布，可直接判断该元素在周期表中的位置。如：某元
5、素的外围电子排布为4s24p4，由此可知，该元素位于p区，为第四周期A族元素。即最大能层为其周期数，最外层电子数为其族序数，但应注意过渡元素(副族与第族)的最大能层为其周期数，外围电子数应为其纵列数而不是其族序数。,(2) 可将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区 处于金属与非金属交界线附近的非金属元素具有一定的金属性，又称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。,例2 具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一主族的是( ) A3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子 B3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子 C最外层电子排布为1s2的
6、原子和最外层电子排布为2s22p6的原子 D最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子,【典例精析】,变式题 图394为短周期的一部分，下列关于Y、Z、M的说法正确的是( )AX、Y、Z、M四种元素均是s区元素 BZM2分子各原子均满足8e稳定结构 C原子半径：MZY DY离子的核外电子排布式为：1s22s22p5,【知识梳理】 1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的_能量，叫做第一电离能。 (2)对同一周期的元素而言，_元素的第一电离能最小，_元素的第一电离能最大；从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现从_到_的变化趋势，表示元素原子越
7、来越难失去电子。, 探究点三 元素周期表,碱金属,最低,稀有气体,小,大,(3)同主族元素，自上而下第一电离能逐渐_，表明自上而下原子_失去电子。 2电负性 (1)概念：不同元素对键合电子_的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力_。,吸引力,越易,越大,减小,(2)元素的电负性规律：同一周期，从左到右，电负性逐渐_；同一主族，从上到下，电负性逐渐_。 (3)应用：电负性大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度。一般电负性大于_的元素为非金属元素。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_，又有_。,1.8,变大,变小,非金属性,金属性,【要点深
8、化】1电离能及有关规律 (1)第一电离能 每个周期的第一个元素(氢和碱金属)第一电离能最小，稀有气体元素原子的第一电离能最大，同周期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势。 同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小。,(2)逐级电离能 原子的逐级电离能越来越大 首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去电子都是能级较低的电子，所需要的能量多；同时，失去电子后离子所带正电荷对电子吸引更强，从而电离能越来越大。 当电离能突然变大时说明电子的能层发生了变化，即同一能层中电离能相近，不同能层中电离能有大的差距。 通常情况下，第一电离能大的主族元素电负性大，但A族、A族元素原子的价电
9、子排布分别为ns2、ns2np3，为全满和半满结构，这两族元素原子第一电离能反常。,2电负性的应用 (1)判断元素的金属性和非金属性及其强弱 金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，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。 金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。 同周期自左到右，电负性逐渐增大，同主族自上而下，电负性逐渐减小。,电负性较大的元素集中在元素周期表的右上角。电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值；电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能
10、力强，元素的化合价为负值。(2)判断化学键的类型一般认为：如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；如果两个成键元素原子间的电负性差小于1.7，它们之间通常形成共价键。并不是所有电负性差大于1.7的都形成离子化合物，如H电负性为2.1，F电负性为4.0，电负性差为1.9，而HF为共价化合物，故需注意这些特殊情况。,3元素周期律,【典例精析】 例3 2010安徽卷X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：,(1)Y位于元素周期表第_周期第_族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是_(写化学式)。 (2)XY2是一种常用的溶剂，XY
11、2的分子中存在_ 个键。在HY、HZ两种共价键中，键的极性较强的是_，键长较长的是_。 (3)W的基态原子核外电子排布式是_。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是_。,(4)处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质Y。 已知： XO(g)O2(g)=XO2 H283.0 kJmol1 Y(s)O2(g)=YO2(g) H296.0 kJmol1 此反应的热化学方程式是_ _。,变式题 A、B、C、D、E是中学化学常见的五种元素，原子序数依次增大，其结构或性质信息如下表：,(1)E元素基态原子的电子排布式是_。(2)在一定条件下，B与D可形成一种化合物(分子中
12、每个原子最外层均为8电子结构)，常温下为淡黄色液体，该物质遇水强烈水解，生成两种产物，其中之一的分子构型为三角锥形，另一种产物具有漂白性，写出该化合物与水反应的化学方程式：_。,(3)E单质在海水中易发生电化学腐蚀，写出该电化学腐蚀的正极电极反应式_。 (4)己知1克单质C完全燃烧放出热量为Q kJ，写出表示C燃烧热的热化学方程式_。 (5)比较A与C的电负性：A_C(填“”)。A与D形成的一种常见化合物，常温下为液体，是良好的有机溶剂，其分子中含有的共价键类型是_。(填“键”或“键”)。,第40讲 化学键,【知识梳理】1共价键：原子间通过_形成的化学键。电 子云通过“头碰头”重叠形成的共价键
13、称为_键，而电子云通过“肩并肩”重叠形成的共价键称为 _键。根据共用电子对是否偏移，将共价键分 为_键和_键。（有饱和性，有方向性；S轨道和S轨道形成的共价键无方向性）（由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键，称为配位键。）如：铵根 4个NH键完全形同 空间结构正四面体,共用电子对,极性,非极性,2离子键：阴、阳离子间的_叫离子键，“静电作用”包括_和_。（无方向性、无饱和性）3金属键：金属离子和自由电子的_叫金属键。 （无方向性）,静电斥力,静电作用,静电吸引,静电作用,2.共价键(1)共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。(
14、2)共价键的类型按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。按原子轨道的重叠方式分为键和键，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。单键为：键 双键为：一个键和一个键 叁键为：一个键和二个键,(3)键参数键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。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。键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。(4)等电子原理 原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。,例1 A、B、C、D四种元素处于同一短周期，
15、在同族元素中，A的气态氢化物的沸点最高，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻。 (1)C的原子的价电子排布式为_。 (2)在B的单质分子中存在_个_键，_个_键。,(3)已知B的气态氢化物很容易与H结合，B原子与H间形成的键叫_，形成的离子的立体构型为_。 (4)在A、B、C、D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中沸点最低的是_(写分子式)，其沸点显著低于其他三种氢化物的原因是：_。,【知识梳理】 1分子间作用力及其对物质性质的影响 分子间作用力是分子之间普遍存在的相互作用力，分子间作用力通常比化学键键能_得多，化学键的键能一般为1006
16、00 kJmol1，而范德华力的作用能一般只有220 kJmol1。分子的极性越大，分子间作用力_。结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力_。分子间作用力主要影响物质的_性质，如熔点、沸点，范德华力越强，物质的熔点、沸点_。, 探究点二 分子间作用力与氢键,小,越大,越大,越高,物理,第40讲 要点探究,2氢键及其对物质性质的影响 氢键是由已经与_很强的原子(如N、F、O)形成共价键的_与另一个_很大的原子之间的作用力。氢键可分为_和_两大类。氢键通常用AHB表示，其中A、B为_、_、_中的一种，“”表示_， “”表示形成的_。氢键的实质属_的范畴。,氢原子,电负性,分子间氢键,电负
17、性,N,分子内氢键,F,O,共价键,分子间作用力,氢键,(2)范德华力对物质物理性质的影响：范德华力越强，物质的熔沸点越高，一般而言，结构和组成相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增强，如卤素单质，随着相对分子质量的增加，在常温常压下，逐渐为气体、液体和固体，由此可见其熔沸点逐渐升高，原因是卤素单质分子的范德华力逐渐增强。范德华力还会影响物质的溶解度。,2氢键 (1)氢键的表示(2)氢键形成的条件。分子中必须含有氢原子；跟形成氢键的氢原子相连的两个原子必须具有很强的电负性和很小的原子半径，这些原子在元素周期表中的位置是右上角，主要是氧原子、氮原子和氟原子。,键,(3)氢键类型及对物
18、质性质的影响 氢键分为分子间氢键和分子内氢键，其对性质的影响略有不同。 分子间氢键，如水分子与水分子形成的氢键；有异种分子间的氢键，如氨水中氨分子与水分子之间的氢键。若在晶体内分子之间形成氢键，则晶体变硬，同时熔点有升高的倾向。对于液体，分子间氢键也能将构成液体的分子连接起来，使液体的黏度和表面张力增加，沸点升高。当分子能与水(溶剂)形成分子间氢键时，则该分子易溶于水(溶剂)，如氨气极易溶解于水。,分子内氢键如邻羟基苯甲醛。若分子能形成分子内氢键时，则与水(溶剂)难于形成分子间氢键，因而这种分子难溶于水。由于分子形成分子内氢键，分子之间不再缔合而凝聚力较小，因此这种化合物容易气化，沸点偏低。
19、（硝酸和醋酸）,【典例精析】例2 下列物质的性质与氢键无关的是( )A冰的密度比液态水的密度小BNH3易液化CNH3分子比PH3分子稳定D在相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高,变式题 下列说法中错误的是( )A卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键 BH2O的沸点比HF的高，是由于水中氢键能大 C氨水中有分子间氢键 D氢键XHY的三个原子总在一条直线上,第42讲 晶体结构与性质,1.晶胞（晶体中最小的结构重复单元） 晶胞是描述晶体结构的基本单元。晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。 2晶胞中微粒数的计算方法均摊法 如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。常见的
20、晶胞为立方晶胞(如图421)。,图421,例1 2010绵阳三诊高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价可看作部分为0价，部分为2价。该晶体中的最小重复单元结构如图422所示，则下列说法错误的是,图422,A. 超氧化钾的化学式为KO2 B. 晶体中与每个K 距离最近的K有4个 C. 晶体中每个K 周围有6个O2-，每个O 2-周围有6个K D. 晶体中，0价氧与2价氧的原子数目比可看成是31,变式题 某离子晶体的晶胞结构如图所示。试求：,(1)晶体中每个Y同时吸引着_个X，每个X同时吸引着_个Y，该晶体的化学式是_。 (2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有_个。, 探
21、究点二 晶体的基本类型和性质比较,【知识梳理】 1分子间以_相结合形成的晶体叫分子晶体，分子晶体中存在的微粒是_。分子晶体的熔沸点_。 2由_组成，微粒间完全以_结合的晶体为原子晶体，原子晶体的熔沸点_。 3在金属晶体中，原子间以_相结合，金属晶体的性质：优良的_、_和_。 4由_和_通过_结合而成的晶体叫离子晶体。,分子,分子间作用力,原子,低,很高,共价键,导电性,延展性,金属键,离子键,阴离子,阳离子,导热性,【典例精析】例2 下列关于金属铯和氯化铯的说法中，正确的是( )A熔化时克服的化学键类型相同B氯化铯是离子化合物，一定不会有单个的CsCl分子存在C金属铯和氯化铯晶体中均含有铯离子
22、,变式题1,2010武汉调研2009年哥本哈根联合国气候变化大会的主题是约束温室气体的排放，遏制全球变暖。科学家们也积极探索利用CO2气体的新方法，例如，人们已成功制得了CO2的原子晶体，利用CO2合成了可降解塑料聚二氧化碳等。下列说法正确的是( ) A二氧化碳是主要的大气污染物 BCO2原子晶体具有较低的熔点和沸点 C聚二氧化碳塑料可以通过加聚反应制得 DCO2的原子晶体和聚二氧化碳塑料都属于纯净物,下列有关冰晶体的说法，正确的是( ) A冰晶体中氢原子和氧原子以共价键结合，属于原子晶体 B冰晶体中水分子之间的作用力是范德华力和氢键，属于原子晶体 C冰晶体中水分子之间的作用力是共价键，属于分子晶体 D冰晶体中水分子之间的作用力是范德华力和氢键，属于分子晶体,
