蘇教版化學(xué)選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專題3知識點(diǎn)

1、第一單元金屬鍵金屬晶體金 屬 鍵 與 金 屬 特 性基礎(chǔ)初探1.金屬鍵(1)概念：金屬離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用稱為金屬鍵。(2)特征：無飽和性也無方向性。(3)金屬鍵的強(qiáng)弱主要影響因素：金屬元素的原子半徑、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目等。與金屬鍵強(qiáng)弱有關(guān)的性質(zhì)：金屬的硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等(至少列舉三種物理性質(zhì))。2.金屬特性特性解釋導(dǎo)電性在外電場作用下，自由電子在金屬內(nèi)部發(fā)生定向移動，形成電流導(dǎo)熱性通過自由電子的運(yùn)動把能量從溫度高的區(qū)域傳到溫度低的區(qū)域，從而使整塊金屬達(dá)到同樣的溫度延展性由于金屬鍵無方向性，在外力作用下，金屬原子之間發(fā)生相對滑動時(shí)，各層金屬原子之間仍保持金屬鍵的作用核心突破1

2、.金屬鍵2.金屬晶體的性質(zhì)3.金屬鍵的強(qiáng)弱對金屬物理性質(zhì)的影響(1)金屬鍵的強(qiáng)弱比較：金屬鍵的強(qiáng)度主要取決于金屬元素的原子半徑和外圍電子數(shù)，原子半徑越大，外圍電子數(shù)越少，金屬鍵越弱。(2)金屬鍵對金屬性質(zhì)的影響金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、沸點(diǎn)越高。金屬鍵越強(qiáng)，金屬硬度越大。金屬鍵越強(qiáng)，金屬越難失電子。如Na的金屬鍵強(qiáng)于K，則Na比K難失電子，金屬性Na比K弱?！緶剀疤嵝选?.并非所有金屬的熔點(diǎn)都較高，如汞在常溫下為液體，熔點(diǎn)很低，為38.9 ；堿金屬元素的熔點(diǎn)都較低，KNa合金在常溫下為液態(tài)。2.合金的熔點(diǎn)低于其成分金屬。3.金屬晶體中有陽離子，無陰離子。4.主族金屬元素原子單位體積內(nèi)自由電子數(shù)多少，

3、可通過價(jià)電子數(shù)的多少進(jìn)行比較。金 屬 晶 體基礎(chǔ)初探1.晶胞：反映晶體結(jié)構(gòu)特征的基本重復(fù)單位。2.金屬晶體(1)概念：金屬陽離子和自由電子之間通過金屬鍵結(jié)合而形成的晶體叫金屬晶體。(2)構(gòu)成微粒：金屬陽離子和自由電子。(3)微粒間的作用：金屬鍵。(4)常見堆積方式平面內(nèi)金屬原子在平面上(二維空間)緊密放置，可有兩種排列方式。其中方式a稱為非密置層，方式b稱為密置層。三維空間內(nèi)金屬原子在三維空間按一定的規(guī)律堆積，有4種基本堆積方式。堆積方式圖式實(shí)例簡單立方堆積釙體心立方堆積鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等面心立方堆積金、銀、銅、鉛等六方堆積鎂、鋅、鈦等3.合金(1)定義一種金屬與另一種或幾種金屬(或非金屬)

4、的融合體。(2)性能合金的熔點(diǎn)比各成分金屬都要低；合金比各成分金屬具有更好的硬度、強(qiáng)度和機(jī)械加工性能。晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算方法探究均攤法1.長方體(正方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算核心突破1.晶胞的特點(diǎn)(1)習(xí)慣采用的晶胞是平行六面體，其三條邊的長度不一定相等，也不一定互相垂直。晶胞的形狀和大小由具體晶體的結(jié)構(gòu)所決定。(2)整個(gè)晶體就是晶胞按其周期性在三維空間重復(fù)排列而成。每個(gè)晶胞上下左右前后無隙并置地排列著與其一樣的無數(shù)晶胞，決定了晶胞的8個(gè)頂角、平行的面以及平行的棱完全相同。2.晶胞粒子數(shù)計(jì)算的原則(1)對于平行六面體晶胞；每個(gè)晶胞的上、下、左、右、前、后共有六個(gè)與之共面的晶胞。如某個(gè)

5、粒子為n個(gè)晶胞所共有，則該粒子有屬于這個(gè)晶胞。(2)非長方體(正方體)晶胞中粒子視具體情況而定，如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)被三個(gè)六邊形共有，則每個(gè)六邊形占?！疽?guī)律方法】 晶胞的一般計(jì)算公式已知：晶體密度()、晶胞體積(V)、晶胞含有的組成個(gè)數(shù)(n)和NA的有關(guān)計(jì)算公式：NAM如NaCl晶體：NA58.5。第二單元離子鍵離子晶體離 子 鍵 的 形 成基礎(chǔ)初探1.形成過程離子化合物中，陰、陽離子之間的靜電引力使陰、陽離子相互吸引，而陰、陽離子的核外電子之間，陰、陽離子的原子核之間的靜電斥力使陰、陽離子相互排斥。當(dāng)陰、陽離子之間的靜電引力和靜電斥力達(dá)到平衡時(shí)，陰、陽離子

6、保持一定的平衡核間距，形成穩(wěn)定的離子鍵，整個(gè)體系達(dá)到能量最低狀態(tài)。2.定義陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵。3.特征核心突破1.離子鍵(1)成鍵微粒：帶正電荷的陽離子和帶負(fù)電荷的陰離子。(2)離子鍵的存在：離子晶體中。(3)成鍵的本質(zhì)：陰、陽離子之間的靜電作用。2.離子化合物的形成條件(1)活潑金屬(指第A和A族的金屬元素)與活潑的非金屬元素(指第A和A族的元素)之間形成的化合物。(2)金屬元素與酸根離子之間形成的化合物(酸根離子如硫酸根離子、硝酸根離子、碳酸根離子等)。(3)銨根離子(NH)和酸根離子之間，或銨根離子與非金屬元素之間形成的鹽。【溫馨提醒】1.離子晶體不一定都含有金屬元素

7、，如NH4Cl。2.離子晶體中除含離子鍵外，還可能含有其他化學(xué)鍵，如NaOH、Na2O2中均含有共價(jià)鍵。3.金屬元素與非金屬元素構(gòu)成的鍵不一定是離子鍵，如AlCl3含有共價(jià)鍵。4.熔化后能導(dǎo)電的化合物不一定是離子化合物，如金屬等。離 子 晶 體基礎(chǔ)初探1.概念：由陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合成的晶體。2.物理性質(zhì)(1)離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)。(2)離子晶體硬而脆，離子晶體中，陰、陽離子間有較強(qiáng)的離子鍵，離子晶體表現(xiàn)了較強(qiáng)的硬度。(3)離子晶體在固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)或溶于水后能導(dǎo)電。(4)大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)中，難溶于非極性溶劑(如汽油、煤油)中。3.晶格能(1)定義：

8、拆開1_mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽離子時(shí)所吸收的能量。用符號U表示，單位為kJmol1。4.常見的兩種結(jié)構(gòu)類型氯化鈉型氯化銫型晶體結(jié)構(gòu)模型配位數(shù)68每個(gè)晶胞的組成4個(gè)Na和4個(gè)Cl1個(gè)Cs和1個(gè)Cl相應(yīng)離子化合物KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO等CsBr、CsI、NH4Cl等5.影響離子晶體配位數(shù)的因素離子晶體中離子配位數(shù)的多少與陰、陽離子的半徑比有關(guān)。合作探究兩種常見離子晶體的陰、陽離子的空間排列探究1.NaCl型(如圖)(1)Na和Cl的配位數(shù)(一種離子周圍緊鄰的帶相反電荷的離子數(shù)目)分別為多少？【提示】6,6。(2)NaCl晶胞包含的Na和Cl分別為多少？【

9、提示】4,4。(3)NaCl晶體中每個(gè)Na周圍等距離最近的Na有幾個(gè)？【提示】12。(4)Na周圍的6個(gè)Cl圍成的幾何構(gòu)型是什么？【提示】正八面體。2.CsCl型(如圖)(1)Cs和Cl的配位數(shù)分別為多少？為什么與NaCl的離子配位數(shù)不同?！咎崾尽?,8；Cs的半徑比Na的半徑大，可吸引較多的Cl。(2)CsCl晶胞含有的Cs和Cl分別有幾個(gè)？【提示】1,1。(3)Cs周圍的8個(gè)Cl構(gòu)成的幾何構(gòu)型是什么？【提示】立方體。(4)CsCl晶體中每個(gè)Cs周圍最近等距離的Cs有幾個(gè)？【提示】6。核心突破1.離子晶體的性質(zhì)(1)熔、沸點(diǎn)離子晶體中，陰、陽離子間有強(qiáng)烈的相互作用(離子鍵)，要克服離子間的相

10、互作用使物質(zhì)熔化和沸騰，就需要較多的能量。因此，離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)和難揮發(fā)的性質(zhì)。一般來說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大，離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高，如Al2O3MgO，NaClCsCl等。(2)硬度離子晶體中，陰、陽離子間有較強(qiáng)的離子鍵，離子晶體表現(xiàn)出較高的硬度。當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時(shí)，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。(3)導(dǎo)電性離子晶體中，離子鍵較強(qiáng)，離子不能自由移動，即晶體中無自由移動離子，因此，離子晶體不導(dǎo)電。當(dāng)升高溫度時(shí)，陰、陽離子獲得足夠能量克服離子間的相互作用，成為自由移動的離子，在外界電場作用下，離子定向移動而導(dǎo)電。離子化合物溶于水時(shí)，陰、

11、陽離子受到水分子作用變成了自由移動的離子(或水合離子)，在外界電場作用下，陰、陽離子定向移動而導(dǎo)電。難溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)如BaSO4、CaCO3等溶于水，由于濃度極小，故導(dǎo)電性極差，通常情況下，我們說它們的水溶液不導(dǎo)電。(4)溶解性大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)中，難溶于非極性溶劑(如苯、CCl4)中。當(dāng)把離子晶體放在水中時(shí)，極性水分子對離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引，使晶體中的離子克服離子間的相互作用而離開晶體，變成在水中自由移動的離子?！咀⒁狻烤哂袑?dǎo)電性的晶體不一定是離子晶體，如石墨為混合晶體；溶于水能導(dǎo)電的晶體也不一定是離子晶體，如HCl、CO2。2.離子晶體的判斷方法(1)依據(jù)晶體微粒判

12、斷：由陰、陽離子構(gòu)成的晶體，一定是離子晶體。(2)依據(jù)物質(zhì)類別判斷：金屬氧化物、強(qiáng)堿和大部分鹽類，是離子晶體。(3)依據(jù)導(dǎo)電性判斷：離子晶體在固體狀態(tài)下不導(dǎo)電，而熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電。(4)依據(jù)熔點(diǎn)判斷：離子晶體熔點(diǎn)較高，常在數(shù)百至一千攝氏度。(5)依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷：離子晶體硬度較大，但較脆。第三單元共價(jià)鍵原子晶體第1課時(shí)共價(jià)鍵基礎(chǔ)初探教材整理共價(jià)鍵的形成與特征1.共價(jià)鍵的定義原子之間通過共用電子對形成的強(qiáng)烈的相互作用，叫做共價(jià)鍵。共價(jià)鍵的成鍵微粒是原子。2.共價(jià)鍵的形成過程(1)形成共價(jià)鍵的條件同種(電負(fù)性相同)或不同種非金屬元素(電負(fù)性相差較小)，且原子的最外層電子未達(dá)飽和狀態(tài)，當(dāng)它們

13、的距離適當(dāng)，引力和斥力達(dá)到平衡時(shí)，則原子間通過共用電子對形成共價(jià)鍵。(2)用電子式表示共價(jià)鍵的形成過程(以HCl為例)3.共價(jià)鍵的本質(zhì)當(dāng)成鍵原子相互接近時(shí)，原子軌道發(fā)生重疊，自旋方向相反的未成對電子形成共用電子對，兩原子核間的電子密度增加，體系的能量降低。4.共價(jià)鍵的特征(1)飽和性成鍵過程中，每種元素的原子有幾個(gè)未成對電子，通常就只能和幾個(gè)自旋方向相反的電子形成共價(jià)鍵。故在共價(jià)分子中，每個(gè)原子形成共價(jià)鍵的數(shù)目是一定的。(2)方向性成鍵時(shí)，兩個(gè)參與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現(xiàn)機(jī)會最大的方向重疊成鍵，且原子軌道重疊越多，電子在兩核間出現(xiàn)的機(jī)會越多，體系的能量就下降越多，形成的共價(jià)鍵越牢固

14、。核心突破1.共價(jià)鍵的飽和性因?yàn)槊總€(gè)原子所能提供的未成對電子的數(shù)目是一定的，因此在共價(jià)鍵的形成過程中，一個(gè)原子中的一個(gè)未成對電子與另一個(gè)原子中的一個(gè)未成對電子配對成鍵后，一般來說就不能再與其他原子的未成對電子配對成鍵了，即每個(gè)原子所能形成共價(jià)鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的，所以共價(jià)鍵具有飽和性。2.共價(jià)鍵的方向性除s軌道是球形對稱的外，其他的原子軌道在空間上都具有一定的分布特點(diǎn)。在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊的愈多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價(jià)鍵就越牢固，因此共價(jià)鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，所以共價(jià)鍵具有方向性。共 價(jià) 鍵 的 分 類基礎(chǔ)初探1.鍵和鍵(1)分類依

15、據(jù)：成鍵原子的原子軌道重疊方式。(2)鍵：原子軌道沿核間連線方向以“頭碰頭”的方式發(fā)生重疊形成的共價(jià)鍵。(3) 鍵：原子軌道沿核間連線方向以“肩并肩”的方式重疊形成的共價(jià)鍵。(4)鍵和鍵的判斷方法一般規(guī)律是：共價(jià)單鍵是鍵；而共價(jià)雙鍵中有一個(gè)鍵，另一個(gè)是鍵；共價(jià)叁鍵由一個(gè)鍵和兩個(gè)鍵組成。2.極性鍵和非極性鍵(1)非極性鍵兩個(gè)成鍵原子吸引電子的能力相同，共用電子對不發(fā)生偏移。(2)極性鍵兩個(gè)成鍵原子吸引電子的能力不同，共用電子對發(fā)生偏移。在極性鍵中，成鍵原子吸引電子的能力差別越大，共用電子對偏移的程度越大，共價(jià)鍵的極性越強(qiáng)。3.配位鍵(1)定義：由一個(gè)原子提供一對電子與另一個(gè)接受電子的原子形成的共

16、價(jià)鍵。(2)表示常用“”表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NH的結(jié)構(gòu)式可表示為，其實(shí)NH中4個(gè)NH鍵是完全相同的。核心突破1.共價(jià)鍵的分類分類標(biāo)準(zhǔn)類型共用電子對數(shù)單鍵、雙鍵、叁鍵共用電子對的偏移程度極性鍵、非極性鍵原子軌道重疊方式鍵、鍵2.鍵與鍵鍵類型鍵鍵原子軌道重疊方式沿鍵軸方向“頭碰頭”重疊沿鍵軸方向“肩并肩”重疊原子軌道重疊部位兩原子核之間鍵軸上方和下方，鍵軸處為零原子軌道重疊程度大小鍵的強(qiáng)度較大較小3.非極性鍵和極性鍵的判斷依據(jù)4.極性鍵的極性強(qiáng)弱【溫馨提醒】1.s軌道與s軌道重疊形成鍵時(shí)，電子不是只在兩核間運(yùn)動，而是電子在兩核間出現(xiàn)的概率增大。2.因s軌道是球形的，故s軌道和

17、s軌道形成鍵時(shí)，無方向性。兩個(gè)s軌道只能形成鍵，不能形成鍵。3.兩個(gè)原子間可以只形成鍵，但不能只形成鍵。4.一般來說，鍵比鍵穩(wěn)定，但不是絕對的。第2課時(shí)共價(jià)鍵的鍵能與化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 原子晶體共 價(jià) 鍵 的 鍵 能 與 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 反 應(yīng) 熱基礎(chǔ)初探1.鍵能(1)定義：在101 kPa、298 K條件下，1 mol氣態(tài)AB分子生成氣態(tài)A原子和B原子的過程中所吸收的能量，稱為AB間共價(jià)鍵的鍵能。(2)影響因素：溫度和壓強(qiáng)。(3)與物質(zhì)穩(wěn)定性的關(guān)系鍵能越大共價(jià)鍵越牢固共價(jià)型分子越穩(wěn)定。2.鍵長(1)定義：兩原子間形成共價(jià)鍵時(shí)，原子核間的平均間距。(2)與共價(jià)鍵強(qiáng)弱的關(guān)系鍵長越短鍵能越大共價(jià)

18、鍵越強(qiáng)。3.鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系E1、E2分別表示反應(yīng)物和生成物的鍵能HE1E2核心突破1.鍵能的應(yīng)用(1)表示共價(jià)鍵的強(qiáng)弱鍵能的大小可定量地表示共價(jià)鍵的強(qiáng)弱程度。在相同溫度和壓強(qiáng)下，鍵能越大，斷開時(shí)需要吸收的能量越多，這個(gè)共價(jià)鍵就越牢固；反之，鍵能越小，斷開時(shí)需要吸收的能量就越少，這個(gè)化學(xué)鍵越不牢固。(2)判斷共價(jià)型分子或晶體的穩(wěn)定性在其他條件相同時(shí)，共價(jià)鍵鍵能越大，共價(jià)型分子或晶體的化學(xué)穩(wěn)定性就越強(qiáng)；共價(jià)鍵鍵能越小，共價(jià)型分子或晶體的化學(xué)穩(wěn)定性就越弱。(3)判斷物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化在物質(zhì)的化學(xué)變化中，舊化學(xué)鍵(反應(yīng)物中的化學(xué)鍵)的斷裂吸收能量，新化學(xué)鍵(生成物中的化學(xué)鍵)的形成放出

19、能量，舊化學(xué)鍵斷裂吸收的能量之和(E吸)與新化學(xué)鍵形成放出的能量之和(E放)的相對大小決定著物質(zhì)化學(xué)變化過程中的放熱或吸熱。2.化學(xué)鍵的鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系(1)定性關(guān)系化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成?；瘜W(xué)鍵斷裂需要吸收能量，形成化學(xué)鍵要釋放出能量。化學(xué)反應(yīng)中的能量變化由舊化學(xué)鍵斷裂所吸收的總能量與新化學(xué)鍵形成所釋放的總能量的相對大小來決定。如果化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂所吸收的總能量大于新化學(xué)鍵形成所釋放的總能量，該化學(xué)反應(yīng)通常為吸熱反應(yīng)；反之，該化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)定量關(guān)系H反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和。H0，為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)體系能量增加；H冰干冰，因?yàn)樵谕ǔ顩r下，白磷、冰、干冰依次呈固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。2.四類晶體的比較類型項(xiàng)目離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體的粒子陰、陽離子原子分子金屬離子和自由電子粒子間的作用離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力(范德華力或氫鍵)金屬離子和自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用確定作用力強(qiáng)弱的一般判斷方法離子電荷、半徑鍵長(原子半徑)組成結(jié)構(gòu)相似時(shí)，比較相對分子質(zhì)量離子半徑