高二化学物质结构与性质精品学案：2.3 离子键、配位键与金属键(2)
[目标导航] 1.理解离子键的形成过程及在方向性、饱和性上的特征。2.会分析离子键对离子化合物性质的影响。
一、离子键
1．概念
阴、阳离子间通过静电作用而形成的化学键。
2．形成条件
一般认为，当成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时，原子间才有可能形成离子键。3．实质
阴、阳离子之间的静电作用。当静电作用中同时存在的静电引力和静电斥力达到平衡时，体系的能量最低，形成稳定的离子化合物。
(1)静电引力是指阴、阳离子之间的异性电荷吸引力。
(2)静电斥力包括阴、阳离子的原子核、核外电子之间的斥力。
4．特征
离子键没有方向性和饱和性，因此以离子键结合的化合物倾向于形成晶体，使每个离子周围排列尽可能多的带异性电荷的离子，达到降低体系能量的目的。
议一议
1．金属元素与非金属元素化合时一定形成离子键吗？
[答案]不一定。金属元素与非金属元素也有可能形成共价键，如Al、Cl两种元素以共价键形成AlCl3。
2．离子键是通过阴、阳离子间的静电吸引形成的吗？
[答案]不是。离子键是阴、阳离子通过静电作用形成的，这种静电作用是指阴、阳离子之间静电吸引力与电子和电子之间、原子核和原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应。二、配位键
1．配位键
(1)定义：成键原子一方提供孤对电子，另一方具有接受孤对电子的空轨道而形成的特殊的共价键叫配位键。
(2)表示方法：配位键常用符号A→B表示，其中A是提供孤对电子的原子，B是具有能够接受孤对电子的空轨道的原子。
(3)实例：NH＋4的结构式(表示出配位键)可表示为，N原子杂化类型为sp3，NH＋4中的配位键和其他三个N—H的键长和键能相等，NH＋4的空间构型为正四面体形。2．配合物
(1)概念：组成中含有配位键的物质。
(2)组成：过渡金属的原子或离子(含有空轨道)与含有孤对电子的原子或离子(如：CO、NH3、H2O、Cl－、F－、CN－、SCN－等)通过配位键形成配合物。
(3)实例：[Cu(NH3)4]2＋中氮原子的孤对电子进入Cu2＋的空轨道，[Cu(NH3)4]2＋可表示为
。
议一议
1．配位键与共价键有什么区别与联系？
[答案]配位键是一种特殊的共价键。但形成配位键的共用电子对是由一方提供，而不是由双方共同提供的；一般共价键的共用电子对由双方共同提供。
2．NH＋4中的配位键与其他的三个N—H键的性质有差别吗？
[答案]没有差别。NH＋4的4个N—H键的键长、键角、键能完全相同，具有相同的性质。3．配合物[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键类型有哪些？
[Cu(NH3)4]2＋与SO2－4之间形成的、一般共[答案][Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键有离子键{}
价键、配位键。
4．如何表示[Cu(H2O)4]2＋中的配位键？
[答案]
三、金属键
1．金属键及实质
2.金属的物理性质
(1)金属不透明，具有金属光泽
当可见光照射到金属表面上时，固态金属中的“自由电子”能够吸收所有频率的光并很快放出，使得金属不透明并具有金属光泽。
(2)金属具有良好的导电性
金属内部自由电子的运动不具有方向性，在外加电场的作用下，金属晶体中的“自由电子”发生定向移动而形成电流。
(3)金属具有良好的导热性
当金属中有温度差时，通过不停运动着的“自由电子”与金属阳离子间的碰撞，把能量由高温处传向低温处。
(4)金属具有良好的延展性
当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但排列方式不变，金属晶体中的化学键没有被破坏。
议一议
1．金属原子核外所有的电子都是自由电子吗？自由电子专属于某一个金属阳离子吗？[答案]不都是。金属的自由电子是指金属易失去的价电子，而不是金属原子核外所有的电子。
不专属于某一个金属阳离子，而为整个金属晶体所共有。金属键可以看作是由许多个原子共用许多个电子形成的。
2．含有阳离子的晶体中一定含有阴离子吗？
[答案]不一定，离子化合物中含有阳离子和阴离子，但金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，而不含阴离子。
一、常见的化学键
1．常见化学键的比较
2.化学键类型与物质类别的关系
(1)离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键。如MgO、NaF等，复杂离子组成的化合物中既有离子键、又有共价键。如NH4NO3、NaOH、Na2O2、NH4Cl等。
(2)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。
(3)中学常见物质中的化学键
①只有非极性键的物质：H2、O2、N2、P4、S2、S8、金刚石、晶体硅等。
②只有极性键的物质：HX、CO、SO2等。
③既有极性键、又有非极性键的物质：H2O2、C2H2、C2H4、C6H6、C2H5OH等。
④只有离子键的物质：如CaCl2、K2O、KH等(固体)。
⑤既有离子键、又有非极性键的物质：Na2O2、Na2S2、CaC2等。
⑥既有离子键、共价键，又有配位键的物质：铵盐、配合物如[Cu(NH3)4]SO4、NH4NO3等。
⑦稀有气体中不存在化学键。
⑧金属或合金中存在金属键。
例1下列有关金属键的叙述错误的是()
A．金属键没有饱和性和方向性
B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C．金属键中的自由电子属于整块金属
D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
[解析]金属键没有方向性和饱和性；金属键中的自由电子属于整块金属共用；金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用，也包括金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用；金属的性质及固体的形成都与金属键有关。
[答案] B
解题反思金属键和离子键无方向性和饱和性，共价键具有方向性和饱和性。
变式训练1下列关于离子键的说法中错误的是()
A．离子键没有方向性和饱和性
B．非金属元素组成的物质也可以含离子键
C．形成离子键时离子间的静电作用包括静电吸引和静电斥力
D．因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子
[答案] D
[解析]活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键，但由非金属元素组成的物质也可含离子键，如铵盐，B项正确；离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子，但也不是任意的，因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响，D项错误。
解题反思离子键与共价键中的两种特殊情况
(1)金属与非金属形成的化学键有可能是共价键。
(2)完全由非金属元素形成的化合物中有可能含离子键。
二、配位键和配合物
1．配位键
(1)形成条件：成键原子一方提供孤对电子，另一方具有能够接受孤对电子的空轨道。
(2)配位键实质是一种特殊的共价键，配位键和普通共价键只是在形成过程中有所不同，配位键的共用电子对由成键原子一方提供，普通共价键的共用电子对由成键原子双方共同提供，但实质都是成键原子双方共用，如NH＋4中的四个N—H键完全等同。
2．配合物的组成
配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示：
(1)中心原子或离子：提供空轨道，如Fe、Ni、Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等，常见的是过渡金属的原子或离子。
(2)配位体：含有孤对电子的原子、分子或离子。
①原子：常为ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的原子；
②分子：如H2O、NH3、CO、醇等；
③阴离子：如X－(Cl－、Br－、I－)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－等。
(3)配位数：直接与中心原子配位的原子或离子数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。
(4)配离子的电荷数：等于中心原子或离子和配位体总电荷数的代数和，如[Co(NH3)5Cl]n＋中的n＝2。
3．配合物溶于水的电离情况
配合物中外界离子能电离出来，而内界离子不能电离出来，通过实验及其数据可以确定内界和外界离子的个数，从而可以确定其配离子、中心离子和配位体。
例2回答下列问题：
(1)若BCl3与XY n通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物提供孤对电子的原子是________________。
(2)NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，_____原子提供孤对电子，_______原子提供空轨道。写出NH3·BF3的结构式，并用“→”表示出配位键________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内存在________________________________________________________________________(填字母序号)。
a．离子键b．配位键c．共价键d．σ键
(4)向CuSO4溶液中加入过量NaOH 溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为_______________________________________________，
Na2[Cu(OH)4]中除配位键外，还存在的化学键类型是________(填字母)。
a．离子键b．金属键
c．极性键d．非极性键
(5)向氯化铜溶液中加入过量浓氨水，然后加入适量乙醇，溶液中析出深蓝色的[Cu(NH3)4]Cl2晶体，上述深蓝色晶体中含有的化学键除普通共价键外，还有________和_____________。
[解析](1)BCl3分子中B原子采取sp2杂化，形成3个sp2杂化轨道。B原子未杂化的1个2p轨道为空轨道，所以与X形成配位键时，X应提供孤对电子。
(2)NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一对孤对电子，BF3中B原子为sp2杂化，杂化轨道与F原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道，与NH3形成配位键。
(3)N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，可见它是离子晶体，晶体内存在离子键、共价键、配位键、σ键。
(4)Cu2＋中存在空轨道，而OH－中O原子上有孤对电子，故O与Cu之间以配位键结合。Na2[Cu(OH)4]为离子化合物，Na＋与[Cu(OH)4]－之间以离子键结合，O—H键为极性键。
(5)Cu2＋提供空轨道，N原子提供孤对电子，Cu2＋与NH3分子之间形成配位键，NH3分子中N、H原子之间以共价键结合，内界离子[Cu(NH3)4]2＋与外界离子Cl－离以子键结合。
[答案](1)X(2)N B(3)abcd
(4)ac
(5)离子键配位键
解题反思解答配位化合物问题的关键
一要掌握配位键形成的条件；二要正确分析最外层电子排布和成键情况。
变式训练2向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不能生成AgCl沉淀的是() A．[Co(NH3)4Cl2]Cl B．[Co(NH3)3Cl3]
C．[Co(NH3)6]Cl3D．[Co(NH3)5Cl]Cl2
[答案] B
[解析]配合物的内界与外界由离子键结合，只要外界存在Cl－，加入AgNO3溶液即有AgCl 沉淀产生。对于B项配合物分子[Co(NH3)3Cl3]，Co3＋、NH3、Cl－全处于内界，不能电离出Cl－，所以不能生成AgCl沉淀。
解题反思许多配合物内界以配位键结合很牢固，难以在溶液中电离，而内界与外界之间以离子键结合，在水溶液中能够完全电离。
1．下列关于配位键的说法中不正确的是()
A．配位键是一种电性作用
B．配位键实质是一种共价键
C．形成配位键的电子对由成键原子双方提供
D．配位键具有饱和性和方向性
[答案] C
[解析]配位键形成条件中的一方提供孤对电子，另一方提供空轨道。
2．下列物质中的离子键最强的是()
A．KCl B．CaCl2C．MgO D．Na2O
[答案] C
[解析]离子键的强弱与离子本身所带电荷数的多少及半径有关，半径越小，离子键越强，离子所带电荷数越多，离子键越强。在所给阳离子中，Mg2＋带两个正电荷，且半径最小，在阴离子中，O2－带两个单位的负电荷，且半径比Cl－小。故MgO中的离子键最强。3．下列微粒中存在离子键、共价键和配位键的是()
A．Na2O2B．H3O＋
C．NH4Cl D．NaOH
[答案] C
[解析]Na2O2中Na＋与O2－2之间以离子键结合，O2－2内O与O之间以共价键结合；H3O＋中有1个配位键；NH4Cl中NH＋4与Cl－以离子键结合，NH＋4中存在1个配位键；NaOH中Na＋与OH－以离子键结合，OH－中O与H之间以共价键结合。
4．下列叙述正确的是()
A．金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属离子之间有较强的作用
B．因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子
C．金属是借助金属离子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分
D．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤对电子形成配位键
[答案] D
[解析]金属受外力作用时变形而不易折断是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动，但
不会改变原来的排列方式，金属阳离子和自由电子之间的作用不被破坏，故A不正确；离子键无饱和性，体现在一种离子周围尽可能多的吸引带异性电荷的离子，但还要受两种离子的半径比和电荷比的影响，如NaCl晶体中每个Na＋周围吸引6个Cl－，每个Cl－周围也只能吸引6个Na＋，故Cl－和Na＋的个数比为1∶1，B项不正确；金属的导热性是由自由电子与金属阳离子碰撞将能量进行传递，故C不正确；Cu2＋有空轨道，H2O中O原子有孤对电子，可以形成配位键。
5．下列叙述错误的是()
A．离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性
B．两种不同的非金属元素可以组成离子化合物
C．配位键是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
D．金属键的实质是金属中的自由电子与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
[答案] C
[解析]N和H这两种非金属元素可以形成离子化合物NH5，即NH4H，其电子式为
，B项正确；配位键中的共用电子对是由某一成键原子单方面提供的。
6．回答下列问题：
(1)下列金属的金属键最强的是________(填字母序号)。
a．Na b．Mg c．K d．Ca
(2)下列分子或离子中不存在着配位键的是_______。
①H3O＋②[Al(OH)4]－③NH3④NH＋4
⑤[Cu(H2O)4]2＋⑥Ni(CO)4⑦Fe(SCN)3⑧BF－4
⑨CH4
(3)在配离子[Fe(CN)6]3－中，中心离子的配位数为__________，提供空轨道的是_____________，与其配位体互为等电子体的一种微粒是______。
(4)钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有__________________(填元素符号)，现有含Ti3＋的配合物，化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。配离子[TiCl(H2O)5]2＋中的化学键类型是_________，该配合物的配位体是____________。
(5)B和Al均为ⅢA族元素。
①AlCl3·NH3和AlCl－4中均含有配位键。在AlCl3·NH3中，配位体是__________，提供孤对
电子的原子是__________，AlCl－4中Al原子采用__________杂化。
②气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系为。请将图中你认为是配位键的斜线上加上箭头。
③NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有________ mol配位键。
[答案](1)b(2)③⑨(3)6Fe3＋CO、N2、C2－2(写出一种即可)(4)Ni、Ge、Se极性
键(或共价键)、配位键H2O、Cl－(5)①NH3N sp3②
③2
[解析](1)金属阳离子半径越小，金属价电子数越多金属键越强，四种金属中阳离子电荷数最多而半径最小的是Mg2＋，故金属镁的金属键最强。
(2)配位键的形成条件是一方能够提供孤对电子，另一方具有能够接受孤对电子的空轨道。H3O＋是H＋与H2O形成的配位键，H＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤对电子。[Al(OH)4]－是Al(OH)3与OH－形成的配位键，Al提供空轨道，OH－提供孤对电子；NH＋4是NH3与H ＋形成的配位键；[Cu(H2O)4]2＋是Cu2＋与H2O形成的配位键；Ni(CO)4是Ni与CO形成的配位键；Fe(SCN)3是Fe3＋与SCN－形成的配位键；BF－4是BF3与F－形成的配位键。CH4、NH3分子中不存在提供空轨道的原子，不存在配位键，故选③⑨。
(3)[Fe(CN)6]3－中的配位数为6，Fe3＋提供空轨道。配位体为CN－，其等电子体有N2、CO、C2－2等。
(4)Ti的价电子排布式为3d24s2，未成对电子数为2，同周期基态原子未成对电子数为2的价电子排布式为3d84s2、4s24p2、4s24p4，即为Ni、Ge、Se。[TiCl(H2O)5]2＋中的化学键有极性键(或共价键)、配位键，配位体为H2O、Cl－。
(5)①AlCl3·NH3中，Al3＋提供空轨道，配位体为NH3，NH3中的N原子提供孤对电子。AlCl－4中Al的价电子对数为1
3杂化。
2×(3＋1＋4)＝4，孤电子对数为0，Al原子杂化类型为sp
②配位键的箭头指向提供空轨道的一方。氯原子最外层有7个电子，通过一个共用电子对就可以形成一个单键，另有三对孤对电子。所以氯化铝(Al2Cl6)中与两个铝原子形成共价键的
氯原子中，有一个是配位键，氯原子提供电子，铝原子提供空轨道。
③NH＋4含有1个配位键，BF－4含有1个配位键，故1 mol NH4BF4含有2 mol配位键。
三河一中高三物质结构系列导学案(二)《原子结构与元素的性质》
第二节原子结构与元素的性质 【知识回顾】（必修2） 1. 元素周期表中的周期是指；元素周期表中的族是指 2. ，叫做元素周期律，在化学（必修2）中元素周期律主要体现在、、、等的周期性变化。 【预习导学】 写出锂、钠、钾、铷、銫基态原子的简化电子排布式和氦、氖、氩、氪、氙的电子排布 式。 锂：氦： 钠：氖： 钾：氩： 铷：氪： 銫：氙： 从中你能体会出什么来？ 一、原子结构与元素周期表 1、周期系 随着元素原子的核电荷数递增，每到出现，就开始建立一个新的电子层， 随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现。然后又开始由碱金属到稀有气体，如此循环往复——这就是元素周期系中的一个个周期。可见，元素周期 系的形成是 [讨论与探究]请运用构造原理解释为什么周期系中每一周期里元素的数目并不总是一样 多（分别是多少）？ 2、元素周期表的结构与原子结构的关系 请认真思考课本14～15页的6个科学探究！
（1）元素周期表共有个周期，每周期具有元素的数目分别为 一二三四五六七通式开头元素电子排布式 结尾元素电子排布式 第一周期结尾元素只有一个能级，个电子，所以电子排布跟其他周期不同 （2）元素周期表共有个纵列， ①价电子层： ②价电子：价电子层上的电子。 ③每个纵列的价电子层的电子总数（填“相等”或“不相等”或不知道） （3）s区有个纵列，d区有个纵列，P区有个纵列；从元素的价电子层结构可 以看出，s区、d区、ds区的元素在发生化学反应时容易失去最外层的及的d电子，呈现金属性，所以s区、d区、ds区都是金属。 【归纳】 S区元素价电子特征排布为，价电子数等于序数。 ｄ区元素价电子排布特征为（ｎ－1）d1~10ns1~2；价电子总数等于副族序数； ds区元素特征电子排布为，价电子总数等于所在的序数； p区元素特征电子排布为；价电子总数等于序数。 （4）元素周期表可分为族、族、族和族：从图1—16可知，副族元素（包括区和区。 区的元素）介于s区元素（主要是元素）和区（主要是非金属元素）之间，处于由元素向元素过渡的区域，因此把副族元素又称为过渡元素。 s区p 区 d 区ds 区 f 区分区原则 纵列数 是否都是金属 区全是金属元素，非金属元素主要集中区。主族主要含区，
(全国通用版)201X版高考化学大一轮复习 第十一章 物质结构与性质 第3讲 晶体结构与性质学案
第3讲晶体结构与性质 【2019·备考】 最新考纲：1.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。2.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。3.了解分子晶体结构与性质的关系。 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.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。 6.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。 考点一晶体的常识和常见四种晶体性质 (频数：★★★难度：★★☆) 1．晶体 (1)晶体与非晶体 晶体非晶体 结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列 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看是否有固定的熔点 科学方法对固体进行X射线衍射实验 (2)晶胞 ①概念：描述晶体结构的基本单元。 ②晶体中晶胞的排列——无隙并置 a．无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。 b．并置：所有晶胞平行排列、取向相同。 (3)晶格能 ①定义：气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。
②影响因素 a．离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。 b ．离子的半径：离子的半径越小，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，硬度越大。 ①具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。 ②晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”，但不一定是最小的“平行六面体”。 2．四种晶体类型的比较 比较 类型 分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体 构成粒子分子原子 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 常见溶剂 难溶 大多易溶于水等 极性溶剂 导电、传热性一般不导电，溶 于水后有的导电 一般不具有导 电性，个别为半 导体 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除外)、绝 部分非金属单 质(如金刚石、 硅、晶体硼)， 部分非金属化 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
(完整版)化学选修3《物质结构与性质》全国卷高考真题2011-2017
化学高考真题 选修3 2011-2017 全国卷1．[化学—选修3：物质结构与性质]（15分） 硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。 请回答下列问题： （1）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。 （2）硅主要以硅酸盐、等化合物的形式 存在于地壳中。 （3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子 与原子之间以相结合，其晶胞中共有8个 原子，其中在面心位置贡献个原子。 （4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。工 业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4， 该反应的化学方程式 为。 （5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和 化学键C— C C— H C— O Si—S i Si— H Si— O 键能 /(kJ?mol- 1 356 413 336 226 318 452 ①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是。 ②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是。 （6）在硅酸盐中，SiO4- 4 四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为，Si与O的原子数之比为，化学式为。 2．[化学—选修3：物质结构与性质]（15分） 前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，平且A-和B+的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。 回答下列问题： （1）D2+的价层电子排布图为_______。 （2）四种元素中第一电离最小的是________，电负性最大的是________。（填元素符号） （3）A、B和D三种元素责成的一个化合物的晶胞如图所示。 ①该化合物的化学式为_________________；D的配位数为___________； ②列式计算该晶体的密度_______g·cm-3。 （4）A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6，其中化学键的类型有_____________；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_______________，配位体是____________。 3．〔化学—选修3：物质结构与性质〕(15分) 早期发现的一种天然准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe元素组成。回答下列问题： （1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。 （2）基态铁原子有个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为：可用硫氰化钾奉验三价铁离子，形成配合物的颜色为 （3）新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成氧化亚铜，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为；一摩尔乙醛分子中含有的σ键的数目 为：。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是：。氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有四个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有个铜原子。 （4）铝单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0．405nm，晶胞中铝原子的配位数为。列式表示铝单质的密度g·cm－3(不必计算出结果) 4．[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。
物质结构与性质知识点归纳
物质结构与性质知识点总结 专题一了解测定物质组成和结构的常用仪器（常识性了解）。 专题二第一单元 1.认识卢瑟福和玻尔的原子结构模型。 2.了解原子核外电子的运动状态，了解电子云的概念。 3.了解电子层、原子轨道的概念。 4.知道原子核外电子排布的轨道能级顺序。知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁。 5.了解能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，能用电子排布式、轨道表示式表示1-36号元素原子的核外电子排布。 第二单元 1.理解元素周期律，了解元素周期律的应用。 2.知道根据原子外围电子排布特征，可把元素周期表分为不同的区。 3.了解元素第一电离能、电负性的概念及其周期性变化规律。（不要求用电负性差值判断共价键还是离子键） 4.了解第一电离能和电负性的简单应用。 专题三第一单元 1.了解金属晶体模型和金属键的本质。 2.能用金属键理论解释金属的有关物理性质。了解金属原子化热的概念。 3.知道影响金属键强弱的主要因素。认识金属物理性质的共性。 4.认识合金的性质及应用。 注：金属晶体晶胞及三种堆积方式不作要求。 第二单元 1.认识氯化钠、氯化铯晶体。 2.知道晶格能的概念，知道离子晶体的熔沸点高低、硬度大小与晶格能大小的关系。 3.知道影响晶格能大小的主要因素。 4.离子晶体中离子的配位数不作要求。 第三单元 1.认识共价键的本质，了解共价键的方向性和饱和性。 2.能用电子式表示共价分子及其形成过程。认识共价键形成时，原子轨道重叠程度与共价键键能的关系。 3.知道σ键和π键的形成条件，了解极性键、非极性键、配位键的概念，能对一些常见简单分子中键的类型作出判断。注：大π键不作要求 4.了解键能的概念，认识影响键能的主要因素，理解键能与化学反应热之间的关系。 5.了解原子晶体的特征，知道金刚石、二氧化硅等常见原子晶体的结构与性质的关系。 第四单元 1.知道范德华力和氢键是两种最常见的分子间作用力。 2.了解影响范德华力的主要因素，知道范德华力对物质性质的影响。 3.了解氢键的概念和成因，了解氢键对物质性质的影响。能分析氢键的强弱。
高中化学选修3物质结构与性质步步高全套学案课件第一章 重难点专题突破 3
3 元素推断题的主要类型与解题方法 解答原子结构、元素在元素周期表中的位置、元素及其化合物的性质间的推断试题的思路一般可用下面的框线关系表示： 推断题大体有下列三种类型： 1.已知元素原子或离子的核外电子排布推断性质。方法为 要注意一些元素原子电子排布的特殊性(短周期元素)。 (1)族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。 (2)族序数等于周期数两倍的元素：C、S。 (3)族序数等于周期数3倍的元素：O。 (4)周期数是族序数两倍的元素：Li。 (5)周期数是族序数3倍的元素：Na。 2.已知元素的特殊性质推断其在周期表中的位置： 以下是元素具有的特殊性质： (1)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C、Si。 (2)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。 (3)除H外,原子半径最小的元素：F。 (4)最高正化合价不等于族序数的元素：O、F。 (5)第一电离能最大的元素(稀有气体除外)：F；第一电离能最小的元素：Cs(放射性元素除外)。 (6)电负性最小的元素：Cs(0.7)；电负性最大的元素：F(4.0)。
3.已知元素的单质或化合物的性质、用途、存在的特殊性推断元素的结构。 有些单质或化合物的性质、用途、存在等具有特殊性,可作为推断元素的依据： (1)地壳中含量最多的元素或通常氢化物呈液态的元素：O。 (2)空气中含量最多的元素或气态氢化物水溶液呈碱性的元素：N。 (3)所形成化合物种类最多的元素或有单质是自然界中硬度最大的物质的元素：C。 (4)地壳中含量最多的金属元素或常见氧化物、氢氧化物呈两性的元素：Al。 (5)最活泼的非金属元素或气态氢化物(无氧酸)可腐蚀玻璃或氢化物最稳定的元素：F。 (6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素：Cs。 (7)焰色反应呈黄色、紫色的元素：Na、K。 (8)最轻的单质元素：H；最轻的金属元素：Li。 (9)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能够化合的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。 (10)单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。 (11)单质易溶于CS2的元素：P、S。 (12)单质常温下呈液态的元素：Br、Hg。 4.核外电子数相同的微粒相互推断 (1)与稀有气体原子电子层结构相同的离子 ①与He原子电子层结构相同的离子有H－、Li＋、Be2＋； ②与Ne原子电子层结构相同的离子有F－、O2－、N3－、Na＋、Mg2＋、Al3＋； ③与Ar原子电子层结构相同的离子有Cl－、S2－、P3－、K＋、Ca2＋。 (2)核外电子总数为10的粒子 ①阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH＋4、H3O＋；②阴离子：N3－、O2－、F－、NH－2、OH－；③分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4。 (3)核外电子总数为18的粒子 ①阳离子：K＋、Ca2＋；②阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－； ③分子：Ar、HCl、H2S、F2、H2O2、PH3、SiH4、C2H6、CH3OH、N2H4。 (4)核外电子总数及质子总数均相同的粒子 ①Na＋、NH＋4、H3O＋；②F－、OH－、NH－2；③Cl－、HS－；④N2、CO、C2H2。 【典例6】元素A、B、C都是短周期元素,它们的原子序数大小为A 《物质结构与性质》说理题归纳 1、氮原子间能形成氮氮叁键，而砷原子间不易形成叁键的原因是砷原子半径较大，原子间形成的σ键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成π键。 AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子键角107°,AsH3分子键角较小的原因是 砷原子电负性小于氮原子,其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小。 2、乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是CH3COOH存在分子间氢键 3、在乙醇中的溶解度H2O大于H2S水分子与乙醇间能形成分子间氢键。 4、硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是：C—C 键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成 5、SO3的三聚体环状结构如图1所示，此氧化物的分子式应为________，该结构中S—O键 长有a、b两类，b的键长大于a的键长的原因： 形成b键的氧原子与两个S原子结合，作用力较小（相当于一心两用） 6、碳元素可形成多种结构和性质不同的单质，其中金刚石的熔点为3550 ℃，C60的熔点约为280 ℃，导致这种差异的原因：金刚石是原子晶体，C60是分子晶体，前者原子间是靠强烈的共价键结合的，后者分子间是靠微弱的范德华力结合在一起的 7、Mn2+的稳定性强于Mn3+，其原因是：Mn2+的3d能级为半充满状态而Mn3+不是 8、已知常温下，H2CrO4的K1=4.1、K2=1×10-5，从结构的角度上看，K2< 新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的比较研究作者：蔡文联文章来源：：《化学教学》2007年01期点击数：31 更新时间：2008-3-24 新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的比较研究 蔡文联饶志明余靖知 摘要：根据2003年出版的《普通高中化学课程标准(实验》)编定的高中化学教材已通过审定的有三种版本，分别由人民教育出版社、江苏教育出版社、山东科技出版社出版。高中化学课程8个模块中选修3“物质结构与性质”是属于化学基本理论知识的模块。本文将对新版三种教材(选修3“物质结构与性质”)的设计思路、体系结构、栏目设置等方面进行比较研究，以期有助于教师理解新课标、选择教材、教法以及把握教学尺度。 为了适应我国21世纪初化学课程发展的趋势，化学课程标准研制组经过深入的调查研究，多次讨论修改，于2003年出版了《普通高中化学课程标准（实验）》。他们将高中化学课程采用模块的方式分为必修和选修两部分，共8个模块，其中必修模块2个，选修模块6个。新课程“在保证基础的前提下为学生提供多样的、可供选择的课程模块”，兼顾“学生个性发展的多样化需要”，适应不同地区和学校的条件。目前以高中化学课程标准和基础教育课程改革纲要为指导编写的新版高中化学教材经全国中小学教材审定委员会初审通过的共有3种，分别是由人民教育出版社出版（宋心琦主编，以下简称人教版），江苏教育出版社出版（王祖浩主编，以下简称苏教版），山东科技出版社出版（王磊主编，以下简称山东科技版）。 在6个选修模块中，选修3“物质结构与性质”模块突出化学学科的核心观念、基本概念原理和基本思想方法。在以“提高学生的科学素养”为主旨的高中化学课程改革中，如何将新课程理念很好地融合进化学基本概念和基础理论的教学中，转变学生的学习方式，培养学生的逻辑思维能力，提高学生学习本课程的意义，是值得广大化学教师研究、推敲的。因此，针对上述三种版本的教材（选修3物质结构与性质）进行具体的分析、比较、评价， 对教师在选择教材、教法以及把握教学尺度方面都具有十分重要的意义。 1.“物质结构与性质”模块教材的简介 物质结构与性质 第一章原子结构与性质 第一节原子结构 第二节原子结构与元素的性质 归纳与整理复习题 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第二节分子的立体结构 第三节分子的性质 归纳与整理复习题 第三章晶体结构与性质 第一节晶体的常识 第二节分子晶体与原子晶体 第三节金属晶体 第四节离子晶体 归纳与整理复习题 （人教版）高中化学选修3 《物质结构与性质》全部教学案 第一章原子结构与性质 教材分析： 一、本章教学目标 1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。 2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析： 本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。 注意本章不能挖得很深，属于略微展开。 高中化学选修3知识点总结 主要知识要点： 1、原子结构 2、元素周期表和元素周期律 3、共价键 4、分子的空间构型 5、分子的性质 6、晶体的结构和性质 （一）原子结构 1、能层和能级 （ 1）能层和能级的划分 ①在同一个原子中，离核越近能层能量越低。 ②同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级s、p、d、f，能量由低到高依次为s、p、 d、 f。 ③任一能层，能级数等于能层序数。 ④ s、 p、 d、 f,, 可容纳的电子数依次是1、 3、 5、7,, 的两倍。 ⑤能层不同能级相同，所容纳的最多电子数相同。 （ 2）能层、能级、原子轨道之间的关系 每能层所容纳的最多电子数是：2n2（ n：能层的序数）。 主要知识要点： 1、原子结构 2、元素周期表和元素周期律 3、共价键 4、分子的空间构型 5、分子的性质 6、晶体的结构和性质 （一）原子结构 1、能层和能级 （ 1）能层和能级的划分 ①在同一个原子中，离核越近能层能量越低。 ②同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级s、p、d、f，能量由低到高依次为s、p、 d、 f。 ③任一能层，能级数等于能层序数。 ④ s、 p、 d、 f,, 可容纳的电子数依次是1、 3、 5、7,, 的两倍。 ⑤能层不同能级相同，所容纳的最多电子数相同。 （ 2）能层、能级、原子轨道之间的关系 每能层所容纳的最多电子数是：2n2（ n：能层的序数）。 主要知识要点： 1、原子结构 2、元素周期表和元素周期律 3、共价键 4、分子的空间构型 5、分子的性质 6、晶体的结构和性质 （一）原子结构 1、能层和能级 （ 1）能层和能级的划分 ①在同一个原子中，离核越近能层能量越低。 ②同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级s、p、d、f，能量由低到高依次为s、p、 d、 f。 ③任一能层，能级数等于能层序数。 ④ s、 p、 d、 f,, 可容纳的电子数依次是1、 3、 5、7,, 的两倍。 ⑤能层不同能级相同，所容纳的最多电子数相同。 （ 2）能层、能级、原子轨道之间的关系 每能层所容纳的最多电子数是：2n2（ n：能层的序数）。 选修3第三章《晶体结构与性质》章教学设计 东莞市第一中学刘国强 一、本章教材体现的课标内容 1、主题：第一节晶体的常识 了解晶胞的概念，会计算晶胞中原子占有个数，并由此推导出晶体的化学式。 2、主题：第二节分子晶体与原子晶体 知道分子晶体与原子晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 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。 3、主题：第三节金属晶体 知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 能列举金属晶体的基本堆积模型。 知道金属晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体、原子晶体的区别。 4、主题：第四节离子晶体 能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 知道离子晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体。原子晶体、金属晶体的区别。 了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。 二、本章教材整体分析 （一）教材地位 本单元知识是在原子结构和元素周期律以及化学键等知识的基础上介绍的，是原子结构和化学键知识的延伸和提高；本单元知识围绕晶体作了详尽的介绍，晶体与玻璃体的不同，分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体，从构成晶体的微粒、晶胞、微粒间的作用力，熔沸点比较等物理性质做了比较，结合许多彩图及详尽的事例，对四大晶体做了阐述；同时，本单元结合数学立体几何知识，充分认识和挖掘典型晶胞的结构，去形象、直观地认识四种晶体，在学习本单元知识时，应多联系生活中的晶体化学，去感受生活中的晶体美，去感受环境生命科学、材料中的晶体知识。 “本章比较全面而系统地介绍了晶体结构和性质，作为本书的结尾章，与前两章一起构成“原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质”三位一体的“物质结构与性质”模块的基本内容。” “通过本章的学习，结合前两章已学过的有关物质结构知识，学生能够比较全面地认识物质的结构及结构对物质性质的影响，提高分析问题和解决问题的能力。” （二）内容体系 本单元知识内容分为两大部分，第一节简单介绍晶体的常识，区别晶体与非晶体，认识什么是晶胞：第二部分分为三节内容，第二节“分子晶体和原子晶体”分别介绍了分子晶体和原子晶体的结构特征及晶体特性，在陈述分子晶体的结构特征时，以干冰为例，介绍了如果分子晶体中分子问作用力只是范德华力时，分子晶体具有分子密堆积特征；同时，教科书以冰为例，介绍了冰晶体里由于存在氢键而使冰晶体的结构具有其特殊性。在第三节“金属晶体”中，首先从“电子气理论”介绍了金属键及金属晶体的特性，然后以图文并茂的方式描述了金属晶体的四种基本堆积模式。在第四节“离子晶体”中，由于学生已学过离子键的概念，教科书直接给出了NaCl和CsCl两种典型离子晶体的晶胞，然后通过“科学探究”讨论了NaCl和CsCl两种晶体的结构；教科书还通过例子重点讨论了影响离子晶体结构的几何因素和电荷因素，而对键性因素不作要求。晶格能是反映离子晶体中离子键强弱的重要数据，教科书通过表格形式列举了某些离子晶体的晶格能，以及晶格能的大小与离子晶体的性质的关系。 第3课时元素周期律(二) 一、电负性 1．有关概念与意义 (1)键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。 (2)电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大，对键合电子的吸引力越大。 (3)电负性大小的标准，以氟的电负性为4.0作为相对标准。 2．递变规律 (1)同周期，自左到右，元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱。 (2)同主族，自上到下，元素的电负性逐渐减小，元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱。 3．应用 (1)判断元素的金属性和非金属性及其强弱 ①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。 ②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。 (2)判断元素的化合价 ①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。 ②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。 (3)判断化合物的类型 如H的电负性为2.1，Cl的电负性为3.0，Cl的电负性与H的电负性之差为3.0－2.1＝0.9<1.7，故HCl为共价化合物；如Al的电负性为1.5，Cl的电负性与Al的电负性之差为3.0－1.5＝1.5<1.7，因此AlCl3为共价化合物；同理，BeCl2也是共价键形成的共价化合物。 特别提醒 电负性之差大于1.7的元素不一定都形成离子化合物，如F的电负性与H的电负性之差为1.9，但HF为共价化合物。 例 第3章物质的聚集状态与物质性质 第1节认识晶体 学习目标 1.了解晶体的重要特征。 2.通过等径圆球与非等径圆球的堆积模型认识晶体中微粒排列的周期性规律。 3.了解晶胞的概念，以及晶胞与晶体的关系，会用“切割法”确定晶胞中的粒子数目(或粒子数目比)和晶体的化学式。 自主学习 知识点一晶体的特性 1.晶体的概念 内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。 2．晶体的特性 (1)晶体的自范性：在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。 (2)晶体的各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。 (3)晶体的对称性：晶体具有规则的几何外形。 3．晶体的分类 根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用的不同，可以将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。 思考交流 1．晶体一定是固体，固体一定是晶体吗？ 2．晶体的自范性、各向异性及对称性是由哪些因素引起的？ 知识点二晶体结构的堆积模型 1.等径圆球的密堆积 2.非等径圆球的密堆积 知识点三晶体结构的最小重复单元——晶胞 思考交流 3．由晶胞构成的晶体，其化学式是否表示一个分子中原子的数目？ 探究学习 探究一晶体的特征与分类 【问题导思】 ①晶体有哪些特点？ 【提示】见1。 ②晶体分几类？ 【提示】分子晶体、离子晶体、原子晶体、金属晶体 1．晶体的特征 2．分类 【例1】下列叙述中，不正确的是() A．具有规则几何外形的固体一定是晶体 B．晶体内部粒子按一定的规律周期性重复排列 C．具有各向异性的固体一定是晶体 D．依据构成微粒的作用力不同可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体 第一单元 金属键 金属晶体 金 属 键 与 金 属 特 性 [基础·初探] 1.金属键 (1)概念：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。 (2)特征：无饱和性也无方向性。 (3)金属键的强弱 ①主要影响因素：金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。 ②与金属键强弱有关的性质：金属的硬度、熔点、沸点等(至少列举三种物理性质)。 2.金属特性 特性 解释 导电性 在外电场作用下，自由电子在金属内部发生定向移动，形成电流 导热性 通过自由电子的运动把能量从温度高的区域传 到温度低的区域，从而使整块金属达到同样的 温度 延展性 由于金属键无方向性，在外力作用下，金属原 子之间发生相对滑动时，各层金属原子之间仍 保持金属键的作用 [核心·突破] 1.金属键????? 成键粒子：金属离子和自由电子 成键本质：金属离子和自由电子间 的静电作用 成键特征：没有饱和性和方向性存在于：金属和合金中 2.金属晶体的性质 3.金属键的强弱对金属物理性质的影响 (1)金属键的强弱比较：金属键的强度主要取决于金属元素的原子半径和外围电子数，原子半径越大，外围电子数越少，金属键越弱。 (2)金属键对金属性质的影响 ①金属键越强，金属熔、沸点越高。 ②金属键越强，金属硬度越大。 ③金属键越强，金属越难失电子。如Na的金属键强于K，则Na比K难失电子，金属性Na比K弱。 【温馨提醒】 1.并非所有金属的熔点都较高，如汞在常温下为液体，熔点很低，为－38.9 ℃；碱金属元素的熔点都较低，K-Na合金在常温下为液态。 2.合金的熔点低于其成分金属。 3.金属晶体中有阳离子，无阴离子。 4.主族金属元素原子单位体积内自由电子数多少，可通过价电子数的多少进行比较。 选修三物质结构与性质总结 一.原子结构与性质. 1、认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度 越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子 层.原子由里向 外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用 s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f 轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理） 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述 .在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具 有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr[Ar]3d54s1、29Cu[Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错1-36号元素的核外电子排布式. ns<(n-2)f<(n-1)d 物质结构与性质学案 【例题1】K2Cr2O7是一种常见的强氧化剂，酸性条件下会被还原剂还原成Cr3＋。 (1) Cr3＋能与OH－、CN－形成配合物[Cr(OH)4]－、[Cr(CN)6]3－。 ① Cr3＋的电子排布式可表示为________。 ②不考虑空间构型，[Cr(OH)4]－的结构可用示意图表示为 ________。 ③ CN－与N2互为等电子体，写出CN－的电子式：________。 (2) K2Cr2O7能将乙醇氧化为乙醛，直至乙酸。 ①乙醛中碳原子的杂化方式有________、________。 ②乙酸的沸点是117.9 ℃，甲酸甲酯的沸点是31.5 ℃，乙酸的沸点高于甲酸甲酯的沸 点的主要原因是____。 (3) 一种新型阳极材料LaCrO3的晶胞如图所示，已知距离每个Cr原子最近的原子有6个，则图中________原子代表的是Cr原子。 【自我归纳】 题中设计到哪些考点，解决这些问题是有哪些需要注意的方面。 【答案】(1) ①1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3) ② (2) ①sp2sp3②乙酸分子间存在氢键 (3) C 【变式训练】1、金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。 （1）基态Ni原子的价电子（外围电子）排布式为▲ ； （2）金属镍能与CO形成配合物Ni（CO）4，写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离 子的化学式▲ 、▲ ； （3）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应。如①CH2＝CH2、②HC≡CH、③、④HCHO其中碳原子采取sp2杂化的分子有▲ （填物质序号），HCHO分子的立体结构为▲ 形； 高中化学物质结构与性质知识点总结 一.原子结构与性质. 一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 1.电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理） 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式. ①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。 ②根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高；在同一能级组内，从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。 3.元素电离能和元素电负性 第一电离能：气态电中性基态原子失去1个电子，转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJ/mol。 原子结构与性质专项训练 一、原子及其核外电子排布 1.下列对不同时期原子结构模型的提出时间排列正确的是() ①电子分层排布模型②“葡萄干布丁”模型③量子力学模型④道尔顿原子学说⑤核式模型 A.①③②⑤④ B.④②③①⑤ C.④②⑤①③ D.④⑤②①③ 答案 C 解析①玻尔1913年提出；②汤姆生1904年提出；③20世纪20年代中期提出；④1803年提出；⑤卢瑟福1911年提出。 2.下列微粒：①质子,②中子,③电子,在所有原子中一定含有的微粒是() A.①②③ B.仅有① C.①和③ D.①和② 答案 C 解析任何原子核中均有质子,为使原子整体不显电性,故核外必须有与质子带相反电荷的电子,所以原子中必定存在质子和电子,可以不存在中子,如11H,它的核内只有1个质子。 3.某元素原子序数为33,则： (1)此元素原子共有________个运动状态不同的电子,有________个未成对电子。 (2)有________个电子层,________个能级,________个原子轨道。 (3)它的电子排布式为____________________________。 答案(1)333(2)4818 (3)1s22s22p63s23p63d104s24p3 解析根据该元素原子的电子排布式判断。其中4p能级上的三个原子轨道中都有电子,且原子中所有电子的运动状态都不相同。 4.有X、Y、Z、Q、T五种元素,X原子的M层p轨道有2个未成对电子,Y原子的外围电子构型为3d64s2,Z原子的L电子层的p能级上有一空轨道,Q原子的L电子层的p能级上只有1对成对电子,T原子的M电子层上p轨道半充满。试写出： (1)X的元素符号__________,Y的元素符号________。 (2)Z元素原子的电子排布式____________,Q元素原子的电子排布图___________________ _______________,T元素原子的电子排布图________________________________________。 (3)Y的单质在Q的单质中燃烧的化学方程式_________________________________________ __________。 答案(1)Si或S Fe(2)1s22s22p2 高中化学苏教版选修3《物质结构与性质》精品教学案[整套] 一.原子结构与性质. 一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 1.电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 例1.下列关于氢原子电子云图的说法正确的是 A.通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目大 B.黑点密度大，单位体积内电子出现的机会大 C.通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动 D.电子云图是对运动无规律性的描述 例2.下列有关认识正确的是 A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束 C.各能层含有的能级数为n -1 D.各能层含有的电子数为2n2 2.(构造原理） 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有 多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式. ①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图?箭头所示的顺序。 ②根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图?所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高；在同一能级组内，从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。 例3.表示一个原子在第三电子层上有10个电子可以写成 A.310 B.3d10 C.3s23p63d2 D. 3s23p64s2 例4.下列电子排布中，原子处于激发状态的是 A.1s22s22p5 B. 1s22s22p43s2 C. 1s22s22p63s23p63d44s2 D. 1s22s22p63s23p63d34s2 例5.下列关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的是 A.它的元素符号为O B.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4 C.它可与H2生成液态化合物 D.2019届高考化学一轮复习物质结构与性质说理题归纳学案
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