高中化学知识点总结第十二章 物质结构与性质选择性必修二.docx

1、高中化学知识点总结第十二章 物质结构与性质选择性必修二第十二章 物质结构与性质第1课时原子结构与性质知识点一原子核外电子排布原理1能层和能级(1)能层：原子核外电子是分层排布的，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层。(2)能级：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，不同能量的电子分成不同的能级。(3)能层与能级的关系能层一二三四五符号KLMNO能级1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f5s 5p最多电子数22 6 2 6 10 2 610142 6电子离核远近近远电子能量高低低高2电子云与原子轨道(1)电子云由于核外电子的概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象

2、地称为电子云。电子云轮廓图称为原子轨道。(2)原子轨道原 子 轨 道3基态原子核外电子排布(1)排布原则提醒当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低，如24Cr的电子排布式为Ar3d54s1,29Cu的电子排布式为Ar3d104s1。(2)填充顺序构造原理(3)基态原子核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式Ne3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价电子排布式3s23p44电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁(2)不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，

3、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。知识点二原子结构与元素的性质1原子结构与元素周期表的关系周期电子层数每周期第一种元素每周期最后一种元素原子序数基态原子的电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二23He2s1101s22s22p6三311Ne3s1181s22s22p63s23p6四419Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6 六655Xe6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6

4、 2每族元素的价电子排布特点(1)主族主族AAAAAAA排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5(2)0族：ns2np6(其中He为1s2)。(3)过渡元素(副族和第族)：(n1)d110ns12(Pd、镧系和锕系元素除外)。3元素周期表的分区与价电子排布的关系(1)周期表的分区(2)各区价电子排布特点分区价电子排布s区ns12p区ns2np16(除He外)d区(n1)d19ns12(除Pd外)ds区(n1)d10ns12f区(n2)f014(n1)d02ns24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最低能量，符号：I

5、1，单位：kJmol1规律同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小同种原子：逐级电离能越来越(即I1I2I3)注意事项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5电负性含义元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越标准以最活泼的非金属氟的电负性为4.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)变化规律金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电

6、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左右在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小6.对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，如。第2课时分子的结构知识点一共价键1本质和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。2分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式键电子云“头碰头”重叠键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目键原子间有一对共用电子对键原子间有

7、两对共用电子对键原子间有三对共用电子对3键和键判断的一般规律共价单键是键，共价双键中含有个键，个键；共价三键中含有个键，个键。4键参数(1)键参数对分子性质的影响(2)键参数与分子稳定性的关系键能越，键长越，分子越稳定。5等电子原理(1)含义：原子总数相同、价电子总数相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，如CO和N2。(2)常见的等电子体归纳微粒通式价电子总数立体构型CO2、SCN、NO、NAX216e直线形CO、NO、SO3AX324e平面三角形SO2、O3、NOAX218eV形SO、POAX432e正四面体形PO、SO、ClOAX326e三角锥形CO、N2AX1

8、0e直线形CH4、NHAX48e正四面体形知识点二分子的立体构型1用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。(2)价层电子对互斥理论与分子构型价层电子对数键电子对数孤电子对数价层电子对立体构型分子立体构型实例220直线形直线形CO2330平面三角形平面三角形BF321V形SO2440四面体形正四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O2杂化轨道理论(1)杂化轨道理

9、论概述当原子成键时，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，形成分子的空间结构不同。(2)杂化轨道三种类型(3)“五方法”判断分子中心原子的杂化类型根据杂化轨道的空间分布构型判断空间构型杂化类型若杂化轨道在空间的分布为正四面体形分子的中心原子发生sp3杂化若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形分子的中心原子发生sp2杂化若杂化轨道在空间的分布呈直线形分子的中心原子发生sp杂化根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为109.5，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之

10、间的夹角为180，则分子的中心原子发生sp杂化。根据等电子原理进行判断如CO2是直线形分子，CNS、N与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。根据中心原子的电子对数判断如中心原子的电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化。根据分子或离子中有无键及键数目判断如没有键为sp3杂化，含一个键为sp2杂化，含二个键为sp杂化。3配位键和配合物(1)孤电子对：分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对。(2)配位键配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。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。(3)配位化合物

11、：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物，如Cu(NH3)4SO4。配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子(或离子)有空轨道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。第3课时分子间作用力与分子的性质知识点一分子间作用力1概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，称之为分子间作用力。分为范德华力和氢键。2强弱范德华力氢键化学键。3范德华力与物质性质实质范德华力的实质是电性作用，无饱和性和方向性影响因素一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，范德华力逐渐增强；相对分子质量相近的分子，分子的极性越大，范德华力越强范德华力与物质性质

12、范德华力主要影响物质的熔沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔沸点越高，硬度越大4氢键与物质性质形成由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间形成的作用力表示方法AHBA、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素的原子。A、B可以相同，也可以不同特征具有方向性和饱和性分类分子内氢键和分子间氢键物质性质分子间氢键使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响知识点二分子的性质1分子的极性(1)键的极性、分子空间构型与分子极性的关系类型实例键的极性空间构型分子极性X2H2、N2非极性键直线形非极性分子XYHCl、NO极性键直线形极性分子XY2(X2Y)CO2

13、、CS2极性键直线形非极性分子SO2极性键形极性分子H2O、H2S极性键形极性分子XY3BF3极性键平面正三角形非极性分子NH3极性键三角锥形极性分子XY4CH4、CCl4极性键正四面体形非极性分子(2)非极性分子与极性分子的判断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。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。(2)随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，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无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，若成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性

14、越高，酸性越强。如H2SO3可写成(HO)2SO，n1；H2SO4可写成(HO)2SO2，n2。所以H2SO4的酸性强于H2SO3。同理，酸性：HNO3HNO2，HClO4HClO3HClO2HClO。第4课时晶体结构与性质知识点一晶体和晶胞1晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的区别比较晶体非晶体结构特征结构粒子周期性有序排列结构粒子无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法间接方法测定其是否有固定的熔点科学方法对固体进行X射线衍射实验(2)获得晶体的三条途径熔融态物质凝固。气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。溶质从溶液中析出。2晶胞(1)概念：晶胞是描述晶体结

15、构的基本单元。(2)晶体中晶胞的排列无隙并置无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。并置：所有晶胞平行排列、取向相同。知识点二晶体类型、结构和性质1四种晶体类型的比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成微粒分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力范德华力(某些含氢键)共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高，有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂大多易溶于水等极性溶剂导电、导热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电物质类别及举例大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2

16、除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)、部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)2晶格能(1)概念：气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJmol1。(2)影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越。离子的半径：离子的半径越，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越。3典型晶体模型晶体晶体结构晶体详解原子晶体金刚石每个碳与相邻个碳以共价键结合，形成正四

17、面体结构键角均为10928最小碳环由个C组成且六原子不在同一平面内每个C参与4条CC键的形成，C原子数与CC键数之比为12SiO2每个Si与个O以共价键结合，形成正四面体结构每个正四面体占有1个Si,4个“O”， n(Si)n(O)12最小环上有个原子，即6个O,6个Si分子晶体干冰8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有个离子晶体NaCl型每个Na(Cl)周围等距且紧邻的Cl(Na)有6个，每个Na周围等距且紧邻的Na有个每个晶胞中含个Na和个ClCsCl型每个Cs周围等距且紧邻的Cl有个，每个Cs(Cl)周围等距且紧邻的Cs(Cl

18、)有6个如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs、1个Cl金属晶体简单立方堆积典型代表Po，配位数为，空间利用率52%面心立方最密堆积典型代表Cu、Ag、Au，配位数为，空间利用率74%体心立方堆积典型代表Na、K、Fe，配位数为8，空间利用率68%六方最密堆积典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为12，空间利用率74%4晶体熔、沸点的高低的比较(1)不同类型晶体熔、沸点的比较不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。 (2)同种类型晶体熔、沸点的比较原子晶体如熔点：金刚石碳化硅硅。 离子晶体一般地说，阴、阳

19、离子的电荷数越多，离子半径越小，则晶格能越大，晶体的熔、沸点越高，如熔点：MgOMgCl2，NaClCsCl。分子晶体a分子间范德华力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高。如H2OH2TeH2SeH2S。b组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4GeH4SiH4CH4。c组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，其分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3ClCH3CH3。d同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如CH3CH2CH2CH2CH3金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属晶体的熔、沸点越高，如熔、沸点：NaMgA

20、l。第5课时晶体结构的分析与计算重难点拨1“均摊法”突破晶胞组成的计算(1)原则：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个粒子分得的份额就是。(2)方法长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占有个碳原子，一个六边形实际占有62个碳原子。又如，在六棱柱晶胞(如图中所示的MgB2晶胞)中，顶点上的原子为6个晶胞(同层3个，上层或下层3个)共有，面上的原子为2个晶胞共有，因此镁原子个数为1223，硼原子个数为6。2晶胞中粒子数与M、(晶体密度，gcm3)之间的关系若1个晶胞中含有x个粒子，则1 mol该晶胞中含有x mol粒子，其质量为xM g；又1个晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的体积，单位为cm3)，则1 mol晶胞的质量为a3NA g，因此有xMa3NA。