高三化学复习 物质结构和元素周期律 第二部分基本理论Word文件下载.docx
《高三化学复习 物质结构和元素周期律 第二部分基本理论Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学复习 物质结构和元素周期律 第二部分基本理论Word文件下载.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（2）原子核外电子的排步在多电子原子中，根据电子的能量差异和通常运动的区域里核远近不同，将核外电子分成不同的电子层，常用下列符号表示：
电子层数1234567
电子层符号KLMNOPQ
电子离核由近到远
电子能量由低到高
（3）原子核外电子的排步规律
●每一电子层最多容纳2n2个电子
●最外层电子数最多不超过8个
●次外层电子数不超过18个
●电子总是尽先排步在能量最低的电子层里，然后再由里而外，依次排在能量逐渐升高的电子层里。
以上规则是相互联系的，在排步原子的核外电子时，必须同时满足这四条规则。
最外层电子数满足8个为“稳定结构”（第一层为2个）。
最外层电子数较少的（1~3个）原子有失电子达到稳定结构的倾向。
最外层电子数较多的（5~7个）原子有得电子或共用电子达到稳定结构的倾向。
原子间如通过得失电子达到8电子稳定结构，则形成离子键；
如果通过共用电子对达到8电子稳定结构，则形成共价键。
（4）核外电子的表示方法
●电子式在元素符号周围用小黑点来表示原子的最外层电子的式子（祥见前）
●原子（离子）的结构简图
●用电子式表示物质的形成过程
二、分子结构
1、化学键分子或者晶体中，相邻的两个或者多个原子（离子）之间强烈的相互作用叫做化学键。
化学键的键能通常在120KJ/mol~800KJ/mol。
化学键的主要类型有：
离子键、共价键（包括配位键）、金属键。
（1）离子键阴阳离子间通过静电作用（包括静电相互吸引和相互排斥）形成的化学键叫离子键。
通常活泼金属（如K、Ca、Na等）跟活泼的非金属（如氯、溴等）化合都能形成离子键。
（2）共价键原子间通过共用电子对（电子云重叠）所形成的化学键叫共价键。
通常非金属元素原子之间形成共价键，某些高价金属氧化物也形成共价键（CrO5）。
共价键有饱和性和方向性。
配位键是一种特殊的共价键。
由成键的双方原子中，一方原子提供孤对电子，另一方原子提供空轨道而形成共用电子对，这种共价键叫配位键。
如NH3和H+以配位键形成NH4+，H2O和H+以配位键形成H3O+等（[Cu（H2O）4]2+，[Ag（NH3）2]+，[AlF6]3-）。
2、分子间作用力分子间作用力又叫范德华力。
分子间作用力比化学键弱得多，通常每摩尔约几个至数个千焦。
一般来说，随着分子量的增大，分子间作用力也增大，熔点和沸点也随着升高。
3、氢键分子中与非金属性强的原子X以共价键相连的氢原子，还可以和另一种非金属性强的原子Y之间生成一种弱的作用，这种作用称为氢键。
氢键通常可用X–H…Y表示，其中X、Y代表F、N、O等非金属性强、原子半径较小的原子。
X和Y可以是同一种元素（如O–H…O、F–H…F等），也可以是两种不同的元素（如N–H…O等）。
Cal的非金属性虽然也很强，但是因为其原子半径比较大，所以HCl不能于其他分子形成氢键。
氢键一般比范德华力稍强一些，其能量约在8~50KJ/mol的范围。
氢键也有饱和性和方向性，所谓饱和性是指H原子只能吸引一个非金属性很强的原子，而不能吸引第二个；
所谓方向性是指通常氢键的“键角”总是接近1800。
氢键对分子的溶解度、熔点、沸点等都产生影响。
4、键的极性与分子的极性
（1）键的极性由同一种原子形成的共价键，共用电子对不偏向任何一个原子，这样的共价键叫非极性共价键。
由不同种原子形成的共价键，共用电子对偏向吸引电子能力强的原子一方，这样的共价键叫极性共价键。
（2）分子的极性整个分子的电荷分布是对称的，这样的分子叫非极性分子。
整个分子的电荷分布是不对称的，分子的一端带有部分正电荷，另一端带有部分负电荷，这样的分子叫极性分子。
判断分子的极性要注意分子的空间形状，判断的依据可以是正负电荷的重心是否重合。
以下是列表：
分子组成
空间构型
实例
极性或非极性
双原子分子
A2
直线型
N2、H2
非极性
AB
CO、HCl
极性
三原子分子
A3
折线型
O3
AB2
H2O、SO2
CO2、CS2
ABC
HClO
HCN
四原子分子
A4
四面体型
P4
AB3
三角锥型
NH3
平面三角型
BCl3
A2B2
异面直线型
H2O2
五原子分子
AB4
正四面体型
CH4、CCl4
AB3C
CH3Cl
AB2C2
CH2Cl2
5、常见的几种晶体结构
晶体类型
微粒
微粒间作用
熔沸点
硬度
导电性
离子晶体
阴阳离子
离子键
较高
较硬而脆
固态不导电、液态和水溶液可以导电
NaCl、Na2SO4
原子晶体
共价键
很高
硬度大
一般不导电（硅等可以做半导体）
金刚石、二氧化硅
分子晶体
分子
范德华力
低
硬度小
三态均不导电，溶于水有的能导电
HCl、O2、H2SO4
金属晶体
金属离子金属原子
金属键
较高、但有的很低
一般较硬有的很软
导电
Fe、Hg、W、Al、Na
NaOH是离子晶体，熔点328℃；
硫是分子晶体，熔点113℃。
大多数离子晶体的熔点高于NaOH的熔点，而分子晶体的熔点往往低于硫的熔点。
6、微粒半径和键角、键长、键能
（1）原子半径和离子半径原子和离子半径的数量级一般为10nm，其大小规律为：
●阳离子半径小于该原子的半径，阴离子半径大于该离子的半径
●同周期元素原
●子半径从左到右逐渐递减（稀有元素的原子除外）。
同主族元素原子半径、离子半径从上到下都是逐渐递增的。
●电子层结构相同的离子，核电核数越大，其离子半径越小。
（2）键长分子中两个成键原子的核间平均距离叫键长。
一般键长越短，键越牢固。
（3）键能在气态时拆开1摩尔化学键所需要的能量叫做键能。
键能越大，化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。
键能的单位是KJ/mol。
（4）键角分子中键和键之间的夹角叫做键角。
CO2>
CH4>
NH3>
H2O
1.2元素周期律和元素周期表
一、元素周期律元素性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，叫元素周期律。
元素周期律包括原子结构和元素性质的周期性变化。
二、元素周期表
1、元素周期表的结构
（1）七个横行即七个周期。
其中三个短周期，三个长周期，一个不完全周期。
（2）18个纵列共16个族。
包括7个主族（A）,7个副族（B），一个第VIII族（共3个纵列），1个零族。
2、第三周期元素的周期性变化
元素
结构和性质
NaMgAlSiPSClAr
最外层电子数
12345678
原子半径
––––––––––→逐渐减小
金属性与非金属性
––––––––––→金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
最高价氧化物水化物的酸碱性
––––––––––→碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强
非金属元素气态氢化物的稳定性
––––––––––→稳定性逐渐增大
主要化合价
+1+2+3+4+5+6+7
-4-3-2-1
3、第VIIA族元素的周期性变化
非金属性
最高价氧化物水化物的酸性
气态氢化物的形成和稳定性
F
Cl
Br
I
7
逐渐增大
逐渐减弱
逐渐难以形成，
稳定性减弱
-1
-1，+1，+5，+7
4、原子结构与化合价的关系
主族元素的最高化合价=主族序数=最外层电子数（价电子数）
主族元素（IVA--VIIA）的最低负价=主族序数–8
5、原子结构、元素的性质和元素在元素周期表中的位置三者之间的关系（略）
1.3例题
1、下列各组指定原子序数的元素,不能形成AB2型化合物的是
（A）6和8（B）16和8（C）12和9（D）11和6
2、下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是
（A）SO2和SiO2（B）CO2和H2O（C）NaCl和HCl（D）CCl4和KCl
3、下列元素的单质中,最易跟氢气反应生成氢化物的是
（A）硼（B）氮（C）氟（D）碳
4、下列分子的结构中，原子的最外层电子不能都满足8电子稳定结构的是
（A）CO2（B）PCl3（C）CCl4（D）NO2
5、已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b,它们的离子Xm+和Yn-的核外电子排布相同,则下列关系式正确的是
（A）a=b+m+n（B）a=b-m+n（C）a=b+m-n（D）a=b-m-n
6、某金属元素最高价氟化物的分子量为M1，其最高价的硫酸盐的分子量为M2。
若此元素的最高正价为n，则n与M1、M2的关系可能是
An=
Bn=
Cn=
Dn=
7、X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述正确的是
（A）X的原子序数比Y的小 （B）X原子的最外层电子数比Y的大
（C）X的原子半径比Y的大 （D）X元素的最高正价比Y的小
8、下列离子中最易给出电子的是
（A）Cl-（B）Cu2+（C）Fe2+（D）F-
9、下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是
（A）CO2H2S（B）C2H4CH4（C）Cl2C2H4（D）NH3HCl
10、下列分离物质的方法中,根据微粒大小进行分离的是
（A）萃取（B）重结晶（C）沉降（D）渗析
11、A、B、C、D是短周期元素,A元素的最高价氧化物的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物,1摩该化合物含有42摩电子,B原子的最外层电子数是次外层的电子数的3倍，.C、D两原子的最外层电子数分别是内层电子数的一半.C元素是植物生长的营养元素之一.
试写出:
（1）A、B元素形成的酸酐的化学式;
（2）D元素的单质与水反应的化学方程式;
（3）A、C元素气态氢化物的稳定性大小<
（用分子式表示）.
12、（A）化合物E（含两种元素）与NH3反应，生成化合物G和H2，化合物G的相对分子质量约为81,G分子中硼元素（B相对原子质量为10.8）和氢元素的质量百分含量分别是40%和7.4%由此推断:
（1）化合物G的分子式为;
（2）反应消耗1摩NH3,可生成2摩H2,组成化合物E的元素是和;
（3）1摩E和2摩NH3恰好完全反应,化合物E的分子式为.
（B）
（1）为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫煤混合后使用.请写出燃烧时,有关"
固硫"
（不使硫化合物进入大气）反应的化学方程式:
，
（2）近年来,某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨,其反应的化学方程式为：
NH3+HClOH2O+NH2Cl（一氯氨）。
NH2Cl较HClO稳定.试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因:
.
13、19世纪中叶,门捷列夫的突出贡献是
（A）提出原子学说（B）发现元素周期律（C）提出分子学说（D）发现氧气
14、已知铍（Be）的原子序数为4.下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是
（A）铍的原子半径大于硼的原子半径
（B）氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8
（C）氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱
（D）单质铍跟冷水反应产生氢气
15、CaC2和MgC2都是离子化合物.下列叙述中正确的是
（A）CaC2和MgC2都能跟水反应生成乙炔
（B）
的电子式为
（C）CaC2在水中以Ca2+和
形式存在
（D）MgC2的熔点低，可能在100℃以下
16、X、Y、Z和R分别代表四种元素.如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同（a、b、c、d为元素的原子序数）,则下列关系正确的是
（A）a-c=m-n（B）a-b=n-m（C）c-d=m+n（D）b-d=n+m
17、
1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60分子是形如球状的多面体（如图）,该结构的建立基于以下考虑:
①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;
②C60分子只含有五边形和六边形;
③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:
据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30.
请回答下列问题:
（1）固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________,理由是:
_________________________________________________________.
（2）试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60（填“可能”或“不可能”）_________________________,并简述其理由：
__________________________.
（3）通过计算,确定C60分子所含单键数。
C60分子所含单键数为_______________.
（4）C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目.C70分子中所含五边形数为____________,六边形数为_________。
18、
已知气态氯化铝分子以双聚形式存在，其结构如下图所示：
图中“Cl→Al”表示Cl原子提供了一对电子与Al原子共享。
又，已知硼酸H3BO3为白色固体，溶于水显弱酸性，但它却只是一元酸，可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元弱酸的原因。
请写出下面这个方程式右端的两种离子的表达式：
+
19、下列含有极性键的离子晶体是
ACH3COOHBNaOHCNa2O2DMgCl2
20、短周期元素M和N的离子M2+和N2-具有相同电子层结构，则下列说法正确的是
AM2+的离子半径比N2-小BM的原子序数比N小
CM和N原子的电子层数相等DM和N原子最外层电子数相等
21、X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的化学式可表示为
A、XYB、XY2C、XY3D、X2Y3
22、下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是
A、光气（COCl2）B、六氟化硫
C、二氟化氙D、三氟化硼
23、下列叙述正确的是
A、同主族金属的原子半径越大熔点越高
B、稀有气体原子序数越大沸点越高
C、分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低
D、同周期元素的原子半径越小越易失去电子
24、BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称。
若知：
①在GBO中，锗处于其最高价态②在GBO中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定结构③GBO可看作是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在GBO晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量相同。
请填空：
（1）锗和铋的元素符号分别是和。
（2）GBO晶体的化学式是。
（3）GBO晶体中所含铋氧化物的化学式是。
25、a、b、c、d、e、f、g为七种由短周期元素构成的微粒，它们都有10个电子，其结构特点如下：
微粒代码
a
b
c
d
e
f
g
原子核数
单核
双核
多核
带电荷数
（单位电荷）
1+
1-
2+
其中b的离子半径大于e的离子半径；
d是由极性键构成的四原子极性分子；
c与f可形成两个共价型g分子。
试写出：
（1）a微粒的核外电子排布式
（2）b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为>
（用化学式表示）
（3）d溶于水的电离方程式
（4）g微粒所构成的晶体类型属
（5）c微粒是，f微粒是（用化学式表示）
26、下列有关硼元素的叙述中，正确的是
A从硼的相对原子量为10.8，可判断硼原子核内的中子数为6
B在三氯化硼分子中，硼原子最外层满足了8电子结构
C硼元素可以和氢元素结合成为氢化物
D硼元素与氢氧根结合的化合物是一种强碱
27、在周期表主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元素上下或左右紧密相邻。
甲、乙两元素的原子序数之和等于丙元素的原子序数。
这四种元素原子的最外层电子数之和为20。
据此可以判断：
元素甲为，元素丙为，元素乙和丁所形成化合物的分子式为或。
28、在一定条件下，单质X和单质Y反应，生成化合物Z，Z与水作用可生成气体G和白色沉淀P（如下框图所示），已知气体G与空气之密度比约为1.17
⑴组成单质X和Y的元素分别属第族和第族。
⑵化合物Z的化学式为。
⑶每生成1mol的气体G，同时应得到mol的沉淀P。
29、关于晶体的下列说法正确的是
A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
30、下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A．BeCl2B．PCl3C．PCl5D．N2
31、关于IA族和IIA族元素的下列说法中正确的是
A．在同一周期中，IA族单质的熔点比IIA族的高
B．浓度都是0.01mol·
L-1时，氢氧化钾溶液的pH比氢氧化钡的小
C．氧化钠的熔点比氧化镁的高
D．加热时，碳酸钠比碳酸镁易分解
32、X、Y、Z为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别是1、4、6，则由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是
A．XYZB．X2YZC．X2YZ2D．X2YZ3
33、
（1）中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。
NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCI相同，Ni2+与最邻近O2-的核间距离为a×
10-8cm，计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量为74.7g·
mol-1）。
（2）天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如右图所示的缺陷：
一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。
其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。
某氧化镍样品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
34、下列化合物中阳离子半径与阴离于半径比值最小的是
（A）NaF（B）MgI2（C）BaI2（D）KBr
35、设想你去某外星球做了一次科学考察，采集了该星球上十种元素单质的样品，为了确定这些元素的相对位置以便系统地进行研究，你设计了一些实验并得到下列结果：
单质
A
B
C
D
E
G
H
J
熔点（℃
-150
550
160
210
-50
370
450
300
260
250
与水反应
∨
与酸反应
与氧气反应
不发生化学反应
相对于A元素的原子质量
1.0
8.0
15.6
17.1
23.8
31.8
20.0
29.6
3.9
18.0
按照元素性质的周期递变规律，试确定以上十种元素的相对位置，并填入下表：
36、有人认为在元素周期表中，位于ⅠA族的氢元素，也可以放在ⅦA族，下列物质能支持这种观点的是
AHFBH3O＋CNaHDH2O2
37、在下列有关晶体的叙述中错误的是
A离子晶体中，一定存在离子键B原子晶体中，只存在共价键
C金属晶体的熔沸点均很高D稀有气体的原子能形成分子晶体
38、水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。
它是由液态水急速冷却到165K时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是
A水由液态变为玻璃态，体积缩小B水由液态变为玻璃态，体积膨胀
C玻璃态是水的一种特殊状态D玻璃态水是分子晶体
39、致冷剂是一种易被压缩、液化的气体，液化后在管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到致冷目的。
人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷剂，但它们不是有毒，就是易燃、于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂。
据现有知识，某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下：
（1）氢化物的易燃性：
第二周期＞＞H2O、HF；
第三周期SiH4＞PH3＞＞。
（2）化合物的毒性：
PH3＞NH3H2SH2O；
CS2CO2CCl4CF4（选填＞或＜＝。
于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
（3）已知CCl4的沸点为76.8℃，CF4的沸点为－128℃，新致冷剂的沸点范围
升级会员 