高中化学新课标人教版总复习物质结构与性质选修3导学案Word文件下载.docx

1、电子云形状球形哑铃形电子云伸展方向原子轨道数能级电子数三原子核外电子的排布1构造原理和能量最低原理1s2s2p3s3p_4p_6s4f5d6p7s原子核外电子排布遵循构造原理，使整个原子（包括核外电子）能量处于_状态。2泡利原理同一原子轨道只能容纳_个自旋方向_的电子。3电子自旋 原子核外的电子在绕着原子核旋转的同时，自身也在沿顺（或逆）时针方向旋转。4洪特规则电子排布在同一能级的不同轨道（等价轨道）时，尽先分占_轨道且自旋方向_。氮原子的核外电子排布（1s22s22p3）应为如下左图，而不能是右图。电子排布式的书写可以简化，如：19K原子的电子排布式1s22s22p63s23p64s1可简化

2、为Ar4s1；35Br原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s23p5可简化为Ar 3d104s23p5。同一能层电子的能量按ns、np、nd、nf顺序升高；电子处在不同能层的同一能级，能层序数越高，能量越高，如：2p3p4p5p。当原子核外能层较多时，会出现外层电子的能量反而低于内层电子的能量，这种现象叫能级交错，如：E（4s）E（3d）；E（6s）E（4f）。书写电子排布式要按能级顺序而不能按电子填充顺序，如：21Sc的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d14s2，不能写成1s22s22p63s23p64s23d1。描述一个电子的运动状态必须说明电子所在的能层

3、、能级、轨道及自旋方向。根据泡利原理，在同一个原子中不可能存在两个运动状态完全相同的电子。从周期表第二、三、四周期中各选择两种元素，写出电子排布式和电子排布图。四基态、激发态和光谱1基态：原子核外电子填充遵循构造原理，使原子（包括核外电子）能量处于最低状态；2激发态：原子吸收能量，电子从最低能级跃迁到高能级；3光谱：原子中的电子在不同能级间跃迁，吸收或释放一定波长的光（吸收光谱或发射光谱）。电子从低能级跃迁至高能级产生吸收光谱，电子从高能级跃迁至低能级产生哪发射光谱。基态原子的电子吸收足够能量一定变为激发态原子，激发态原子的电子释放能量不一定变为基态原子。12 原子结构与元素周期表 一元素周期

4、表 区域s区p区d区ds区价电子层结构为什么s区、d区和ds区的元素都是金属（H元素除外）？为什么在元素周期表中非金属主要集中在右上角三角区内？处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属，为什么？二元素周期律1原子半径（见第六单元第二讲22）同周期从左至右，电子层数_，核电荷数_，原子半径_；同主族从上到下，电子层数_，原子半径_。2第一电离能（I1）_态_态原子失去一个电子转化为_态_态正离子所需要的_能量。同周期从左至右，电离能逐渐_；同主族从上到下，电离能逐渐_。（1）以碱金属和卤素为例，分析两族元素原子的第一电离能，探究电离能与元素金属性、非金属性的关系。（2）解释下列现象：稀有

5、气体原子的第一电离能偏高的原因是_同周期A、A族元素第一电离能反常的原因可能是_同周期A、A族元素第一电离能反常的原因可能是_Zn与Ga元素第一电离能反常的原因可能是_（3）分析教材（选修3）18页表电离能数据，探究原子电离能的变化规律。三电负性键合电子：原子中用于形成化学键的电子。电负性：描述分子中不同元素的原子对键合电子的吸引力大小。元素的电负性是以F原子的电负性为标准（4.0）计算出来的。（1）探究元素电负性变化规律：一般说来，同周期从左至右，元素的电负性_；同主族从上到下，元素的电负性_。金属的电负性一般小于_，非金属的电负性一般大于_，而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性则在_

6、左右，既有金属性，又有非金属性。（2）写出Li、Na、Mg在氧气中燃烧的反应方程式，比较产物探究“对角线规则-周期表的某些位置上处于对角线上的元素性质相似。”写出Be、BeO、Be（OH）2分别与盐酸、NaOH溶液反应的方程式。第二讲 分子结构与性质1了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。2了解共价键的主要类型键与键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的性质。3能用价层电子对互斥理论或杂化轨道理论推测常见简单分子或离子的空间结构。4了解简单配合物的成键情况。了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp，sp2，sp3）。5了解化学键和分子间作用力的区别。了解氢键的存在对物质性质的影响，能列

7、举含有氢键的物质。21 共价键 一共价键的形成 共价键的形成本质上就是电子云的重叠，也可以说是原子轨道的合并与重建。共价键具有饱和性和方向性。当原子的电负性相差很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成的是离子键，电负性相差不大或相等的原子间形成共价键。化合物中没有绝对的共价键，也没有绝对的离子键，通常电负性差距比较大的原子间离子键成分较大，电负性差距较小的原子间共价键成分比较大。二共价键的类型共价键类型键键sssppp电子云重叠重叠方式头碰头（重叠多）肩并肩（重叠少）对称性轴对称镜面对称强 度比较强烈，不易断裂相对较弱，容易断裂s轨道只能形成键，p轨道可以形成键，也可以形成键。一般情况下，两

8、个原子形成的双键或叁键中键比键要牢固，但也有例外，如NN及OO。键能、键长、键角的概念见第六单元第三讲32键能和键长决定共价键的强度，键角决定成键原子在空间的分布（分子空间构型有时也与键长有关）。分子C2H6C2H2C2H4HCNCO2N2C2H6OHCHONH3键数目键数目判断分子中的键和键的数目，关键是要写出分子的结构式或电子式。一般说来，分子中的单键都是键，双键及叁键中有一个是键，其余为键。三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，它们的许多性质具有相似性。粒子SO2CNOC2OCNOCNNF2等电子体因为同族元素原子价电子数目相同，故将粒子中的某些原子换

9、成其同族元素的原子，价电子总数不变，从而获得等电子体。如H2O与H2S。等电子体还可通过电荷分配来获得，如将NO中的负电荷（相当于一个电子）分配给N原子，则N原子将具有6个价电子，与O原子相当，故O3（以及SO2等）就是NO的等电子体。22 分子的立体构型 一价层电子对互斥理论（VSEPR）与杂化轨道理论1价层电子对互斥理论：中心原子价层有多对电子，为减弱彼此间的排斥，电子对要尽可能的远离。价层电子对是指分子中心原子上的电子对，包括键电子对和孤电子对；中心原子上的孤电子对数（axb）a：中心原子价电子数； x：中心原子结合的原子数； b：与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。中心原子形成的无

10、论是单键、双键还是叁键，均只算作一对价层电子对（即键电子对）。a的取值：阳离子为中心原子价电子数减电荷数；阴离子为中心原子价电子数加电荷数（绝对值）；电子对排斥作用：孤电子对孤电子对孤电子对共用电子对共用电子对共用电子对2杂化轨道理论：原子中某些低能级轨道与到较高能级轨道进行轨道重建（杂化），形成与参加杂化的轨道数目相同的新型轨道（杂化轨道）。3VSEPR模型与杂化轨道价层电子对数VSEPR模型中心原子杂化杂化轨道形状轨道夹角粒子的立体构型实例sp直线形sp2“V”字形平面三角形SO3sp3 H2O三角锥形四面体形CH4用VSEPR理论模型及杂化轨道理论探究下表中分子或离子的立体构型。中心原子

11、axb中心原子孤电子对数粒子立体构型NHCOBF3SOPCl3H3O+CH2OHClON2OO3二配合物理论1配位键 形成条件：中心原子有_，如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。配位体有_，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。Cu2+4H2O = Cu（H2O）42+Cu（OH）24NH3 = 2OHCu（NH3）42+（深蓝色，加乙醇析出Cu（NH3）4SO4H2O晶体）Fe3+nSCN= Fe（SCN）n3n（血红色溶液）AgOH2NH3 = OHAg（NH3）2+（银氨溶液，可与醛基发生银镜反应）配位键一但形成，与普通共价键没有任何差别，键能、键长及键角与其余共价键完全相同。

12、2配位化合物（配合物）通常把金属离子（或原子）与某些_或_（配体）以配位键结合形成的化合物叫配位化合物。配位键的强度有大有小，因而有的配合物很稳定，有的很不稳定。许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡金属配合物远比主族金属配合物多。配合物溶于水时，内、外界容易因电离而分裂。而内界的中心原子与配位体之间则不容易分裂。可根据配合物溶于水后溶液中存在的粒子判断粒子处于内界还是外界。（1）画出Ag（NH3）2+、Cu（H2O）42+和Cu（NH3）42+的结构简式（标出配位键）。（2）已知Co（）的八面体配合物的化学式为CoClmnNH3，若1mol配合物与AgNO3溶液反应生成1mo

13、l AgCl沉淀，则m、n的值是（）Am1，n5 Bm3，n4 Cm5，n1 Dm4，n523 分子的极性 P4 C60 CO2 BF3 CH4 NH3 HCN H2O CH3Cl非极性分子：分子中化学键的极性向量总和为零，分子中正、负电荷重心完全重叠。极性分子：分子中化学键的极性向量总和不为零，分子中正、负电荷重心不能重叠，分子一端显正电（+）而另一端显负电（）。（1）探究NaCl晶体在水中电离产生的Na+和Cl离子在溶液中的存在形态，解释这种现象。（2）判断下列分子的极性：H2、O2、Cl2、N2、HCl、O3、SiH4、C2H4、C6H6、C2H2、SO2、PCl3、CS2、SO3、PC

14、l5、H2O2、NO、CO、S8、HI、CCl4、HClO只含有非极性键的分子一定是非极性分子；含有极性键的双原子分子一定是极性分子；含有极性键的多原子分子可能是极性分子，也可能是非极性分子。非极性分子的一般条件：分子呈对称立体结构；ABn型分子中A元素化合价（数值）等于其主族序数（最外层电子数/最高价）；ABn型分子中A原子上无孤电子对。相似相溶原理：一般说来，极性分子往往容易溶解在极性溶剂（如H2O）中，非极性分子往往容易溶解在非极性溶剂中。24 范德华力和氢键 一范德华力（范德瓦尔斯力、分子间作用力）范德华力：存在于物质分子之间的一种微弱的作用力（不是化学键），是气体液化及液体（由分子构

15、成）凝固的直接作用力。结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间的范德华力越强；分子极性越大，分子间范德华力越强。二氢键由与电负性很大的原子（N、O、F）形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间产生的一种不同于范德华力的作用力。氢键不是化学键，一般比范德华力强但比化学键弱很多。形成氢键的条件：A、B原子电负性大；A、B原子上有孤电子对。分子间氢键使物质熔、沸点升高，分子内氢键使物质熔、沸点降低。烷烃同系物随着碳原子数目递增，用范德华力的知解释。探究A族A族元素氢化物沸点变化规律。A族：_A族：A族：A族：25 手性分子和无机含氧酸的酸性 一手性分子手性碳原子：有机物分子中一个碳原子同时连接

16、四个_的原子或原子团。手性分子：通常只含一个手性碳原子的分子会有一个与其呈_关系的同分异构体存在，两种分子具 有左手与右手对称但不重合的镜像关系。二无机含氧酸的酸性不同非金属元素的最高价含氧酸酸性随中心元素非金属性增强而增强（参考第六单元第二讲）；同一非金属元素的不同价态含氧酸酸性随中心元素化合价升高而增强。酸性：HClOHClO2HClO3HClO4无机含氧酸的化学式通常可以写成（HO）mROn的形式，一般说来，n值越大，酸性越强；n值越小，酸性越弱；n值相同，酸性相近。（1）写出葡萄糖（C6H12O6）、乳酸（C3H6O3，羟基丙酸）的结构式，用“*”标出分子中的手性碳原子。（2）写出丁醇

17、的有一个“手性碳原子”的一种同分异构体的结构简式，并用“*”标出其中的“手性碳原子”。（3）从碳酸（H2CO3）的组成看，它应该是强酸，但它实际却是弱酸，请作出合理的解释。第三讲 晶体结构与性质1了解分子晶体、原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒、微粒间作用力的区别。2了解晶体与晶胞的关系，掌握不同晶胞中平均所含粒子个数的计算方法。3能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。4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5了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响6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。31 晶体常识 一晶

18、体与非晶体晶体非晶体自范性微观结构各向异性熔点X射线衍射二晶体的形成1晶体形成的宏观途径气态物质冷却凝华；融熔态物质凝固；从饱和溶液中结晶。2晶体形成的微观过程晶体类型构成晶体的粒子构成晶体的直接作用力熔、沸点硬度离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体原子晶体一定含有共价键不含离子键，而分子晶体可能不含共价键；离子晶体中可能含有共价键。三晶胞-晶体的最小结构单元 右图依次是金属钠（Na）、锌（Zn）、碘（I2）、金刚石（C）晶胞的示意图，计算晶胞中的分子（或原子）数及配位数。32 原子晶体和分子晶体 一原子晶体某些非金属单质：_、锗（Ge）某些非金属化合物：_（1）金刚石晶体中每个碳与相邻_（配位数

19、）个碳以共价键结合，形成正四面体结构；键角均为_；最小碳环由_个C原子组成且这些碳原子不在同一平面内；每个C原子参与_条CC键的形成，C原子数与CC键数之比为_；1mol金刚石中含CC键_mol。（2）二氧化硅晶体中每个Si与_个O以共价键结合，每个O与_个Si以共价键结合，形成正四面体结构；每个正四面体由1个Si原子和4个O原子构成，n（Si）n（O）12；二氧化硅晶体结构中的最小环上有_个原子；其中硅原子_个，氧原子_个。（3）二氧化硅晶体的一个晶胞内含有_个硅原子和_个氧原子；1mol二氧化硅中含SiO键_mol。（4）若一个碳原子的半径为rcm，计算金刚石晶体的密度和晶胞的空间利用率。

20、（金刚石密度：3.515gcm3）原子晶体中存在极强的共价键，所以原子晶体通常具有极高的熔、沸点和硬度；一般不溶于任何溶剂。晶胞中的结构单元如果为“AB”型，则“A”和“B”的配位数相同，两粒子位置可以互换。晶胞中的结构单元如果为“ABn”型，则“A”的配位数是“B”配位数的n倍。二分子晶体部分非金属单质：_部分非金属氧化物：_所有非金属氢化物： 几乎所有的酸：_ 绝大多数有机物：分子晶体中导致分子形成晶体的直接作用力是微弱的范德华力（有些分子晶体中有氢键），所以分子晶体通常具有较低的熔、沸点和硬度。常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体（Hg除外）。O2、C60、CO2三种晶体中粒子

21、的配位数都为12，分子晶体的这一特征称为分子密堆积。C60晶体的晶胞（面心立方）及分子结构如右图：（1）一个C60晶胞中含有_个C60分子；若一个C60分子半径为acm，试计算C60晶体的密度及晶胞的空间利用率。 C60晶胞 C60分子 （2）已知：C60分子含有五边形和六边形；多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数面数棱边数2。由此可知一个C60分子有_个五边形和_个六边形，分子中含CC键_个，CC键_个。（3）探究冰晶体中水分子的配位数；解释冰为什么能漂浮于水面之上。33 金属晶体 单层结构非密置层 密置层 晶胞堆集方式代表物质PoK Na FeMg Zn TiCu Ag Au配位数空间利用率52%68%