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文檔簡介
專題5微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性考點1元素的原子結(jié)構(gòu)和化合價的周期性變化1.原子序數(shù)(1)概念:按照核電荷數(shù)由小到大的順序給元素依次編號,叫做原子序數(shù)。(2)原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。2.原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律(1)原子最外層電子排布的規(guī)律性變化除H、He外,元素隨著原子序數(shù)的遞增,原子最外電子層數(shù)重復(fù)出現(xiàn)從1遞增到8的變化,說明元素原子的最外層電子數(shù)出現(xiàn)周期性變化。(2)元素原子半徑的變化規(guī)律隨著核電荷數(shù)的遞增,元素的原子半徑呈現(xiàn)周期性變化,原子序數(shù)為3~9號及11~17號的元素的原子半徑依次遞減。3.元素化合價的變化規(guī)律(1)1~18號元素的最高正化合價的變化規(guī)律是呈現(xiàn)從+1~+7的周期性變化,其中O、F元素沒有最高正化合價,最低負(fù)化合價的變化規(guī)律是呈現(xiàn)從-4~-1的周期性變化。(2)元素的最高化合價與最低負(fù)化合價的數(shù)值與原子最外層電子數(shù)的關(guān)系是最高正化合價=最外層電子數(shù)(O、F除外)最低負(fù)化合價=最外層電子數(shù)-8最高正化合價+|最低負(fù)化合價|=8。(3)元素主要化合價呈現(xiàn)周期性變化的根本原因是:隨著核電荷數(shù)的遞增,原子的最外層電子排布呈周期性變化(4)元素化合價①H元素的化合價有+1、-1、0價。②F元素只有負(fù)價無正價。③O元素有正價但無最高正價。④金屬元素只有正價無負(fù)價。⑤非金屬元素既有正價又有負(fù)價(F除外)。⑥稀有氣體元素的化合價看作0??键c2微粒半徑大小比較方法微粒半徑大小主要由電子層數(shù)、核電荷數(shù)和核外電子數(shù)決定。1.原子半徑大小比較(1)同一周期元素,電子層數(shù)相同,從左到右,核電荷數(shù)增大,原子半徑減小。如:r(Li)>r(Be)>r(B)>r(C)>r(N)>r(O)>r(F)。(2)同一主族元素,最外層電子數(shù)相同,從上到下,電子層數(shù)增大,原子半徑增大。如:r(Li)<r(Na);r(F)<r(Cl)。2.核電荷數(shù)相同,核外電子數(shù)越多,微粒半徑越大。(1)r(陰離子)>r(原子):r(H-)>r(H);(2)r(原子)>r(陽離子):r(H)>r(H+);(3)r(低價陽離子)>r(高價陽離子):r(Fe2+)>r(Fe3+)。3.離子半徑大小比較(1)離子的電子層數(shù)越多,離子半徑越大。如:r(Li+)<r(Na+);r(O2-)<r(S2-)。(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒,核電荷數(shù)越多,離子半徑越小。如:r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+);r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)??键c3元素性質(zhì)的周期性變化1.探究鈉、鎂、鋁性質(zhì)的遞變(1)鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)鈉與水在常溫下劇烈反應(yīng),反應(yīng)方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。鎂與水在常溫下不反應(yīng),加熱,反應(yīng)緩慢,化學(xué)方程式為Mg+2H2Oeq\o(==,\s\up7(△))Mg(OH)2↓+H2↑。鋁不能與水反應(yīng)。(2)鎂、鋁與酸反應(yīng)除去氧化膜的鎂條和鋁片與稀鹽酸反應(yīng),鎂與鹽酸反應(yīng)更劇烈。反應(yīng)的離子方程式分別為Mg+2H+=Mg2++H2↑、2Al+6H+=2Al3++3H2↑。(3)實驗結(jié)論:金屬性強(qiáng)弱為Na>Mg>Al。2.硅、磷、硫、氯非金屬性強(qiáng)弱比較(1)硅、磷、硫、氯4種元素對應(yīng)的氣態(tài)氫化物依次是SiH4PH3H2SHCl(寫化學(xué)式)。(2)硅、磷、硫、氯單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件逐漸變得容易,其對應(yīng)的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。元素非金屬性由強(qiáng)到弱的順序為Cl、S、P、Si。3.11~17號元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性強(qiáng)弱比較(1)11~17號元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物:元素NaMgAlSiPSCl化學(xué)式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H4SiO4(H2SiO3)H3PO4H2SO4HClO4酸堿性強(qiáng)弱強(qiáng)堿中強(qiáng)堿兩性氫氧化物弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸酸性更強(qiáng)(2)探究Al(OH)3的兩性Al(OH)3既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng),是兩性氫氧化物。寫出下列化學(xué)方程式:AlCl3溶液與氨水反應(yīng):AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH4Cl。Al(OH)3與鹽酸反應(yīng):Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。Al(OH)3與NaOH溶液反應(yīng):Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。4.元素性質(zhì)的變化規(guī)律的根本原因核外電子層數(shù)相同,隨著原子序數(shù)(核電荷數(shù))的遞增,原子核對核外電子的引力逐漸增強(qiáng),原子半徑逐漸減小,元素原子的得電子能力逐漸增強(qiáng),失電子能力逐漸減弱,最終導(dǎo)致元素的非金屬性逐漸增強(qiáng),金屬性逐漸減弱。5.元素的化合價、最高價氧化物及對應(yīng)的水化物、氣態(tài)氫化物元素LiBeBCNOF最高正價+1+2+3+4+5最高價氧化物L(fēng)i2OBeOB2O3CO2N2O5最高價氧化物對應(yīng)水化物L(fēng)iOHBe(OH)2H3BO3H2CO3HNO3最低負(fù)價-4-3-2-1氣態(tài)氫化物CH4NH3H2OHF元素NaMgAlSiPSCl最高正價+1+2+3+4+5+6+7最高價氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7最高價氧化物對應(yīng)水化物NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4最低負(fù)價-4-3-2-1氣態(tài)氫化物SiH4PH3H2SHCl考點4元素周期律1.元素周期律的內(nèi)容隨著元素核電荷數(shù)的遞增,元素的原子半徑(除稀有氣體元素外)、元素的主要化合價、元素的金屬性和非金屬性都呈現(xiàn)周期性變化。元素周期律是指元素的性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增呈周期性變化的規(guī)律。2.元素周期律的實質(zhì)元素周期律是元素原子核外電子排布隨著元素核電荷數(shù)的遞增發(fā)生周期性變化的必然結(jié)果??键c5元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的比較元素的金屬(非金屬)性是指元素原子失(得)電子能力。比較元素金屬(非金屬)性強(qiáng)弱,其實質(zhì)是看元素原子失去(得到)電子的難易程度,越容易失去(得到)電子,元素的金屬性(非金屬性)越強(qiáng)。1.元素金屬性強(qiáng)弱的比較方法比較方法結(jié)論根據(jù)原子結(jié)構(gòu)原子半徑越大(電子層數(shù)越多),最外層電子數(shù)越少,元素的金屬性越強(qiáng)金屬單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換氫的難易越易置換出H2,元素的金屬性越強(qiáng)最高價氧化物水化物的堿性堿性越強(qiáng),元素的金屬性越強(qiáng)金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)若金屬單質(zhì)A與金屬B的鹽溶液反應(yīng)置換出B單質(zhì),則A元素的金屬性強(qiáng)于元素B金屬單質(zhì)的還原性(或金屬陽離子的氧化性)一般單質(zhì)的還原性越強(qiáng)(或金屬陽離子的氧化性越弱),元素的金屬性越強(qiáng)單質(zhì)與同種非金屬反應(yīng)的難易單質(zhì)越易反應(yīng),元素的金屬性越強(qiáng),如由反應(yīng)Fe+SFeS,2Na+SNa2S,知金屬性:Na>Fe2.元素非金屬性強(qiáng)弱的比較方法比較方法結(jié)論根據(jù)原子結(jié)構(gòu)原子半徑越小(電子層數(shù)越少),最外層電子數(shù)越多,元素的非金屬性越強(qiáng)單質(zhì)與H2化合的難易(氫化物的穩(wěn)定性)單質(zhì)與H2化合越容易、形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)最高價氧化物水化物的酸性酸性越強(qiáng),其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)非金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)若非金屬單質(zhì)A與非金屬B的鹽溶液反應(yīng)置換出B單質(zhì),則A元素的非金屬性強(qiáng)于B元素單質(zhì)的氧化性(或非金屬陰離子的還原性)一般單質(zhì)氧化性越強(qiáng)(或非金屬陰離子的還原性越弱),對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)單質(zhì)與同種金屬反應(yīng)的難易單質(zhì)越易反應(yīng),元素的非金屬性越強(qiáng),如由反應(yīng)Cu+Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))CuCl2,2Cu+Seq\o(=,\s\up7(加熱))Cu2S,知非金屬性:Cl>S考點6元素周期表一、元素周期表概述1.元素周期表的誕生1869年,俄國化學(xué)家門捷列夫繪制了第一張元素周期表。2.編排原則(1)橫行:把電子層數(shù)相同的元素,按原子序數(shù)遞增的順序,從左至右排成的橫行,稱為周期。7個橫行分別稱為7個周期。(2)縱列:把最外層電子數(shù)相同的元素,按電子層數(shù)遞增的順序,從上至下排成的縱列,稱為族。共18列,分為16個族。二、元素周期表的結(jié)構(gòu)1.周期(1)特點:每一周期中元素的電子層數(shù)相同,即周期序數(shù)=電子層數(shù)。(2)分類:短周期和長周期。(3)根據(jù)現(xiàn)行元素周期表,完成下表短周期長周期電子層數(shù)1234567周期序數(shù)1234567元素種數(shù)288181832322.族(1)主族:共7個,用A表示。①主族的特點:由短周期和長周期元素共同構(gòu)成,主族的序數(shù)=最外層電子數(shù)。②根據(jù)現(xiàn)行元素周期表,完成下表列序號121314151617最外層電子數(shù)1234567族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA(2)副族:完全由長周期元素構(gòu)成,共7個。列序號345671112族序數(shù)ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB(3)Ⅷ族:占據(jù)元素周期表的第8、9、10共3個縱列。(4)0族:在元素周期表的第18列。3.元素周期表的特殊位置(1)鑭系:在元素周期表的第六周期ⅢB族,共15種元素。(2)錒系:在元素周期表的第七周期ⅢB族,共15種元素。4.常見族的別名ⅠA稱為堿金屬(除H外),ⅡA稱為堿土金屬,ⅤA稱為氮族元素,ⅥA稱為氧族元素,ⅦA稱為鹵素,0族稱為稀有氣體元素??键c7元素在周期表中的位置與結(jié)構(gòu)的關(guān)系1.主族元素在周期表中位置與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1)原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)。(2)周期序數(shù)=原子核外電子層數(shù)。(3)主族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)。2.由原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖法推斷根據(jù):周期數(shù)=原子電子層數(shù),主族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)。適用范圍:主族元素,適合原子核電荷數(shù)較小的元素位置推斷。(2)0族定位法①0族元素原子序數(shù)與周期序數(shù)稀有氣體元素HeNeArKrXeRnX(未知)周期序數(shù)1234567原子序數(shù)21018365486118②比大小,定周期;求差值,定族數(shù)若某元素原子序數(shù)比最鄰近的0族元素的原子序數(shù)多1或2,則該元素處于相鄰近0族元素下一周期的ⅠA族或ⅡA族。如元素87X,87-86=1,則X在第7周期第ⅠA族;若某元素原子序數(shù)比最鄰近的0族元素的原子序數(shù)少1~5時,則該元素處于相鄰近0族元素所在周期的ⅢA~ⅦA族,如84X應(yīng)在第6周期第ⅥA。考點8堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)遞變規(guī)律1.堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性元素名稱鋰鈉鉀銣銫元素符號LiNaKRbCs原子結(jié)構(gòu)示意圖相似性最外層均有1個電子遞變性從Li到Cs隨核電荷數(shù)的增加,電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大2.堿金屬元素物理性質(zhì)的相似性和遞變性(1)相似性:除銫外,堿金屬元素都是銀白色的單質(zhì),硬度小,延展性好,密度較小,熔點較低。(2)遞變性:從Li~Cs,熔點逐漸降低。3.堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性(1)相似性:堿金屬都是活潑金屬,均易失去1個電子,在化合物中均為+1價。①單質(zhì)的性質(zhì)均能與非金屬單質(zhì)(O2、Cl2)反應(yīng)與水反應(yīng)(用R表示單質(zhì)),反應(yīng)通式:2R+2H2O=2ROH+H2↑與酸反應(yīng),反應(yīng)通式:2R+2H+=2R++H2↑②堿金屬的最高價氧化物(R2O)對應(yīng)的水化物(ROH),一般都具有強(qiáng)堿性。(2)遞變性:根據(jù)下表中堿金屬與水反應(yīng)的現(xiàn)象,你能推測出哪些規(guī)律?堿金屬LiNaKRbCs與水反應(yīng)的現(xiàn)象反應(yīng)較為緩和,鋰浮在水面,并以穩(wěn)定、適中的速度釋放出氣體反應(yīng)迅速并放熱,鈉融化成小球反應(yīng)迅速,伴有燃燒,輕微爆炸劇烈反應(yīng),發(fā)生爆炸劇烈反應(yīng),發(fā)生劇烈爆炸(3)結(jié)論:堿金屬都能與水反應(yīng),從Li~Cs,反應(yīng)越來越劇烈。LiOH、NaOH、KOH、RbOH的堿性逐漸增強(qiáng)。隨著核電荷數(shù)的遞增,堿金屬元素的金屬性逐漸增強(qiáng)??键c9鹵族元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)遞變規(guī)律1.鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性元素名稱氟氯溴碘元素符號FClBrI相似性最外層均有7個電子。遞變性從F到I,隨核電荷數(shù)的增加,電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大。2.鹵族元素單質(zhì)物理性質(zhì)的相似性和遞變性顏色:eq\o(→,\s\up7(F2:淺黃綠色Cl2:黃綠色Br2:深紅棕色I(xiàn)2:紫黑色),\s\do5(均有顏色))顏色加深熔、沸點:eq\o(→,\s\up7(F2:氣體Cl2:氣體Br2:液體I2:固體),\s\do5(均較低))逐漸升高水溶性:eq\o(→,\s\up7(F2:反應(yīng)Cl2:溶解Br2:溶解I2:微溶),\s\do5(除F2外,都不易溶于水,但都易溶于有機(jī)溶劑,如CCl4、酒精等))逐漸減小3.鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性(1)相似性鹵族元素的原子最外層均有7個電子,得電子的能力強(qiáng),容易得1個電子,其單質(zhì)都具有較強(qiáng)的氧化性,自然界中不存在游離態(tài)的鹵素單質(zhì)。(2)遞變性①實驗探究鹵素單質(zhì)(Cl2、Br2、I2)氧化性的強(qiáng)弱實驗操作實驗現(xiàn)象離子方程式氯水與NaBr溶液反應(yīng)溶液變?yōu)槌赛S色2Br-+Cl2=2Cl-+Br2氯水與KI溶液反應(yīng)溶液變?yōu)樽攸S色2I-+Cl2=2Cl-+I(xiàn)2溴水與KI溶液反應(yīng),加入四氯化碳溶液,振蕩靜置靜置后,液體分層,下層呈紫紅色2I-+Br2=2Br-+I(xiàn)2結(jié)論:Cl2、Br2、I2單質(zhì)的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是Cl2>Br2>I2,相應(yīng)陰離子的還原性由強(qiáng)到弱的順序是I->Br->Cl-。②從F→I,單質(zhì)與氫氣反應(yīng)越來越難,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性依次減弱。③從Cl→I,最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越來越弱。(3)結(jié)論:隨核電荷數(shù)的遞增,ⅦA族元素原子的得電子能力越來越弱,元素的非金屬性越來越弱。考點10元素周期表的中元素原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)遞變規(guī)律1.元素周期表中原子結(jié)構(gòu)遞變規(guī)律(1)同周期,從左到右,電子層數(shù)相同,最外層電子數(shù)遞增,原子半徑遞減。(2)同主族,從上到下,電子層數(shù)遞增,最外層電子數(shù)相同,原子半徑遞增。2.元素周期表中元素的性質(zhì)遞變規(guī)律(1)同周期元素,從左到右,金屬性逐漸減弱,金屬原子的失電子能力逐漸減弱,金屬單質(zhì)的還原性逐漸減弱,金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱,最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性逐漸減弱。(2)同周期元素,從左到右,非金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬原子的得電子能力逐漸增強(qiáng),非金屬單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng),非金屬單質(zhì)與氫氣化合的劇烈程度逐漸增強(qiáng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng),最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng)。(3)同主族元素,從上到下,金屬性逐漸增強(qiáng),金屬原子的失電子能力逐漸增強(qiáng),金屬單質(zhì)的還原性逐漸增強(qiáng),金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)的劇烈程度逐漸增強(qiáng),最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性逐漸增強(qiáng)。(4)同主族元素,從上到下,非金屬性逐漸減弱,非金屬原子的得電子能力逐漸減弱,非金屬單質(zhì)的氧化性逐漸減弱,非金屬單質(zhì)與氫氣化合的劇烈程度逐漸減弱,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱。(5)同周期元素,元素的主要化合價:最高正價由+1→+7(O、F除外),最低負(fù)價由-4→-1,最高正價=主族序數(shù)(O、F除外)。3.元素周期表的金屬區(qū)和非金屬區(qū)(1)分界線的劃分:沿著周期表中B、Si、As、Te、At跟Al、Ge、Sb、Po之間畫一條斜線,斜線的左邊是金屬元素,右邊是非金屬元素。(2)分界線附近的元素,既能表現(xiàn)出一定的金屬性,又能表現(xiàn)出一定的非金屬性,故元素的金屬性和非金屬之間沒有嚴(yán)格的界線。考點11元素“位—構(gòu)—性”的關(guān)系元素原子結(jié)構(gòu)、元素在周期表中的位置和元素的主要性質(zhì)三者之間的關(guān)系如下1.結(jié)構(gòu)與位置的關(guān)系最外層電子數(shù)=主族序數(shù)電子層數(shù)=周期序數(shù)2.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系最外層電子數(shù)越少,電子層數(shù)越多→越易失電子,金屬性越強(qiáng)最外層電子數(shù)越多,電子層數(shù)越少→越易得電子,非金屬性越強(qiáng)3.位置、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系考點12元素周期表在科技生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)在金屬元素和非金屬元素的交界處尋找半導(dǎo)體材料(如硅、鍺、硒等)。(2)在過渡元素(副族和Ⅷ族)中尋找優(yōu)良的催化劑。(3)在過渡元素中尋找耐高溫、耐腐蝕的合金材料。(4)研究元素周期表右上角的元素,合成新農(nóng)藥。(5)位于第六周期ⅥB的鎢是熔點最高的金屬,位于第四周期ⅣB的鈦,密度小、耐高溫、耐腐蝕,適應(yīng)于制造火箭發(fā)動機(jī)殼體、人造衛(wèi)星殼體等??键c13離子鍵與離子化合物1.化學(xué)鍵(1)概念:物質(zhì)中直接相鄰的原子或離子之間存在的強(qiáng)烈的相互作用叫做化學(xué)鍵。(2)類型:離子鍵和共價鍵是兩種常見的化學(xué)鍵。2.離子鍵(1)離子鍵的形成過程以氯化鈉的形成微粒程鈉原子和氯原子最外層電子數(shù)分別為1和7,均不穩(wěn)定。即它們通過得失電子后最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),分別形成Na+和Cl-,兩種帶相反電荷的離子通過靜電作用結(jié)合在一起,形成新物質(zhì)氯化鈉。(2)離子鍵①概念:陰、陽離子之間存在的強(qiáng)烈的相互作用。②構(gòu)成微粒:陰、陽離子。③實質(zhì):靜電作用。④形成過程:當(dāng)陰、陽離子相互靠近到一定距離時,正負(fù)電荷的靜電吸引力與原子核及核外電子之間的排斥力達(dá)到平衡時,形成穩(wěn)定的離子鍵。(3)形成條件:易失去電子的活潑金屬元素(如ⅠA族、ⅡA族元素)原子與易得電子的活潑非金屬元素(如ⅥA族、ⅦA族元素)原子之間容易形成離子鍵,如NaCl、K2O、MgCl2、CaS等都是靠離子鍵結(jié)合的。3.離子化合物(1)概念:由陰、陽離子構(gòu)成的化合物。(2)離子化合物由陰、陽離子構(gòu)成,微粒間的作用力是離子鍵。(3)常見的離子化合物①無氧酸鹽,如NaF、CaCl2等;②含氧酸鹽,如Na2CO3、MgSO4等;③強(qiáng)堿,如NaOH、Ba(OH)2等;④銨鹽,如NH4HCO3、NH4NO3等;⑤活潑金屬氧化物,如Na2O、Al2O3等;⑥其他:活潑金屬氫化物,如LiH、NaH、CaH2等;活潑金屬過氧化物,如Na2O2等。(4)離子鍵與離子化合物的關(guān)系含有離子鍵的化合物一定是離子化合物,而離子化合物中不一定只含有離子鍵。如NH4NO3、Na2O2是離子化合物,但在NH4NO3、Na2O2中除含有離子鍵外,還含有共價鍵??键c14電子式1.電子式的概念在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子或離子的最外層電子,以簡明地表示原子、離子的最外層的電子排布,這種式子稱為電子式。2.電子式的書寫(1)原子的電子式:元素符號周圍標(biāo)明元素原子的最外層電子,每個方向不能超過2個電子。當(dāng)最外層電子數(shù)小于或等于4時以單電子分布,多于4時多出部分以電子對分布。例如:鎂原子:·Mg·;碳原子:;氧原子:;氖原子:。(2)簡單陽離子的電子式:(3)簡單陰離子的電子式:不但要畫出最外層電子數(shù),而且還應(yīng)用“[]”括起來,并在右上角標(biāo)出“n-”以表示其所帶的電荷。例如:氯離子、硫離子。(4)離子化合物的電子式:氧化鈣:、硫化鉀:。3.用電子式表示下列物質(zhì)的形成過程(1)NaCl:。(2)MgBr2:。考點15共價鍵1.共價鍵的形成過程(1)氯化氫分子的形成過程①H原子需獲得1個電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Cl原子需獲得1個電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。②H原子和Cl原子各提供1個電子組成一對共用電子,使兩原子最外電子層都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互作用,從而形成了HCl分子。(2)請用電子式表示HCl的形成過程:。2.共價鍵(1)概念:原子間通過共用電子對形成的強(qiáng)烈的相互作用稱為共價鍵。(2)成鍵微粒:原子。(3)成鍵元素:一般是同種的或不同種的非金屬元素。(4)成鍵條件:成鍵原子成鍵前最外層電子未達(dá)到飽和狀態(tài)??键c16共價分子及其空間結(jié)構(gòu)1.概念:原子之間全部以共價鍵結(jié)合的分子叫作共價分子。2.共價分子結(jié)構(gòu)的表示方法(1)電子式:如H2:H∶H,N2:,NH3:。(2)結(jié)構(gòu)式:原子之間一條短線表示1對共用電子對,這種表示共價鍵的式子稱為結(jié)構(gòu)式。填寫下表:分子HClCl2H2ONH3CH4電子式結(jié)構(gòu)式H—ClCl—ClH—O—H球棍模型空間填充模型模型空間構(gòu)型(用文字表述)直線形直線形V形三角錐型正四面體型考點17共價化合物1.概念:直接相鄰的原子間以共價鍵結(jié)合形成的化合物。2.常見的共價化合物(1)非金屬氫化物:如H2S、NH3、SiH4等;(2酸:如HCl、HNO3、H2SO4等;(3)弱堿:NH3·H2O;(4)非金屬氧化物:如CO2、CO、SO2等;(5)有機(jī)物:如CH4、C2H5OH等??键c18含共價鍵的原子團(tuán)和離子化合物的電子式二、含共價鍵的原子團(tuán)和離子化合物的電子式對一些原子團(tuán)式的離子和含原子團(tuán)的化合物也可以用電子式表示。寫出下列離子和離子化合物的電子式:OH-:、NHeq\o\al(+,4):、Oeq\o\al(2-,2):NaOH:、NH4Cl:Na2O2:、Ba(OH)2:。考點19碳原子的成鍵特點1.碳四價原理碳原子位于第2周期第ⅣA族,原子的最外層有4個電子。在化學(xué)反應(yīng)中,碳原子既不易失去電子,也不易得到電子,通常與其他原子以共價鍵結(jié)合。碳原子最外層有4個電子,一個碳原子可以和其他原子形成4對共用電子對。2.碳原子的成鍵方式碳原子之間可以通過一對、兩對或三對共用電子對相結(jié)合,分別構(gòu)成碳碳單鍵(C-C)、碳碳雙鍵(C=C)、碳碳三鍵(C≡C)。碳原子之間可以通過共價鍵彼此結(jié)合形成碳鏈,也可以形成碳環(huán)。考點20離子化合物與共價化合物的區(qū)別1.概念依據(jù)化合物中化學(xué)鍵的成鍵情況,可將化合物分為離子化合物和共價化合物。離子化合物是由離子鍵形成的化合物;共價化合物是只由共價鍵形成的化合物。2.化學(xué)鍵類型離子化合物一定存在離子鍵,可能存在共價鍵;共價化合物只有共價鍵,沒有離子鍵。3.判斷離子化合物和共價化合物的方法(1)由化學(xué)鍵類型判斷只含有共價鍵的化合物是共價化合物,只含離子鍵或既含離子鍵又含共價鍵的化合物是離子化合物。(2)由化合物類型判斷①活潑金屬的氧化物、強(qiáng)堿和大多數(shù)鹽(少數(shù)鹽如AlCl3、BeCl2等除外)屬于離子化合物;②非金屬氧化物、非金屬氫化物、含氧酸、多數(shù)有機(jī)物、少數(shù)鹽(如AlCl3、BeCl2)屬于共價化合物。(3)由組成元素判斷一般含金屬元素或NHeq\o\al(+,4)的化合物是離子化合物(AlCl3、BeCl2等少數(shù)除外),如NH4Cl、Ca(OH)2、KClO3等;只由非金屬元素構(gòu)成的化合物(銨鹽等除外)屬于共價化合物。4.化學(xué)鍵和化合物的關(guān)系(1)“一定”①離子化合物中一定含有離子鍵;②含有離子鍵的化合物一定是離子化合物(一定不是共價化合物);③共價化合物中一定不含離子鍵(一定含有共價鍵);④只含有共價鍵的化合物一定是共價化合物(一定不是離子化合物)。(2)“不一定”①離子化合物中不一定含有共價鍵;②金屬元素和非金屬元素形成的化合物不一定是離子化合物,如AlCl3是共價化合物;③含有共價鍵的化合物不一定是共價化合物;④只含非金屬元素的化合物不一定是共價化合物,如銨鹽是離子化合物。考點21常用的化學(xué)用語的表示方法原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖核素符號中子數(shù)為14的鎂原子為eq\o\al(26,12)Mg、中子數(shù)為20的氯原子為eq\o\al(37,17)Cl電子式Ba(OH)2:H2O:球棍模型甲烷:乙烯:空間填充模型甲烷:乙烯:結(jié)構(gòu)式CO2:O=C=OHClO:H—O—Cl化學(xué)式臭氧:O3明礬:KAl(SO4)2·12H2O電離方程式NaOH的電離:NaOH=Na++OH-考點22化學(xué)鍵1.概念離子鍵和化學(xué)鍵是兩種常見的化學(xué)鍵。(1)離子鍵是使陰、陽離子結(jié)合的相互作用,其本質(zhì)是靜電作用(或電性作用)。(2)共價鍵是原子間通過共用電子對形成的強(qiáng)烈的相互作用。2.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊的化學(xué)鍵斷裂和新的化學(xué)鍵形成過程。3.離子鍵與共價鍵的區(qū)別化學(xué)鍵類型離子鍵共價鍵概念陰、陽離子間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵原子間通過共用電子對形成的化學(xué)鍵成鍵微粒陰、陽離子原子成鍵本質(zhì)陰、陽離子間的靜電作用共用電子對對兩原子核產(chǎn)生的電性作用成鍵元素活潑金屬與活潑非金屬之間化合時,易形成離子鍵。如第ⅠA族、第ⅡA族的金屬元素與第ⅥA族、第ⅦA族的非金屬元素之間一般是非金屬元素原子間形成共價鍵;某些不活潑金屬與不活潑非金屬原子之間也能形成共價鍵考點23分子間作用力1.概念分子間存在著將分子聚集在一起的作用力,叫做分子間作用力。如:要使水分解,需要先破壞水分子內(nèi)部存在的共價鍵;若使液態(tài)水汽化,需要加熱克服水分子之間存在的分子間作用力;二者相比較,難易程度是使水分解大于使液態(tài)水汽化。2.主要特征①廣泛存在于分子之間;②分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多;③由分子構(gòu)成的物質(zhì),其熔點、沸點、溶解度等物理性質(zhì)主要由分子間作用力的大小決定。3.氫鍵(1)氫鍵是一種特殊的分子間作用力。水分子之間的氫鍵是一個水分子中的氫原子與另一個水分子的氧原子間形成的分子間作用力。(2)水分子之間的氫鍵對水的物理性質(zhì)的影響:①水的熔、沸點較高。②水的比熱容較大。③水結(jié)成冰后,密度變小??键c24物質(zhì)變化過程中的化學(xué)鍵變化1.化學(xué)反應(yīng)過程(1)化學(xué)反應(yīng)過程中反應(yīng)物中化學(xué)鍵被破壞,產(chǎn)物中有新化學(xué)鍵的形成,如H2與Cl2反應(yīng)生成HCl,H2、Cl2中的化學(xué)鍵被破壞,形成HCl中的化學(xué)鍵。(2)化學(xué)反應(yīng)時,并不是反應(yīng)物中所有的化學(xué)鍵都被破壞,如反應(yīng)Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl中,Na2SO4、BaCl2中的離子鍵被破壞,但SOeq\o\al(2-,4)中共價鍵未被破壞。2.離子化合物的溶解或熔化過程離子化合物eq\o(→,\s\up7(溶解或熔化))電離eq\o(→,\s\up7(離子鍵被破壞))陰、陽離子。3.共價化合物的溶解或熔化過程(1)溶解過程:(2)熔化:4.單質(zhì)的熔化或溶解過程(1)由分子構(gòu)成的固體單質(zhì),如I2的升華、P4的熔化,只破壞分子間作用力,而不破壞化學(xué)鍵。(2)由原子構(gòu)成的單質(zhì),如金剛石、晶體硅,熔化時破壞共價鍵。(3)對于某些活潑的非金屬單質(zhì),溶于水后能與水反應(yīng),其分子內(nèi)共價鍵被破壞,如Cl2、F2等??键c25同素異形現(xiàn)象1.概念(1)同一種元素形成幾種不同單質(zhì)的現(xiàn)象叫做同素異形現(xiàn)象。(2)同一元素可形成不同單質(zhì),這些單質(zhì)互稱為這種元素的同素異形體。2.同素異形體的含義(1)同素異形體是指單質(zhì),不是指同位素和核素,也不是指化合物。(2)互為同素異形體的不同單質(zhì)是由同一種元素形成的,構(gòu)成它們的原子的核電荷數(shù)相同,中子數(shù)可以相同,也可以不相同。3.產(chǎn)生同素異形現(xiàn)象的原因(1)組成分子的原子個數(shù)和成鍵方式不同。如氧氣(O2)和臭氧(O3)。(2)晶體中原子的排列方式不同。如金剛石和石墨。4.同素異形體性質(zhì)不同的原因(1)由于分子組成或晶體結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致它們的性質(zhì)存在區(qū)別,即物理性質(zhì)差異很大,而化學(xué)性質(zhì)有些相似。(2)同素異形體之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化,但不是氧化還原反應(yīng)。5.常見的同素異形體(1)碳元素能形成多種單質(zhì)。碳元素形成的單質(zhì)有金剛石、石墨、富勒烯等。金剛石和石墨晶體中碳原子的成鍵方式和排列方式不同。①金剛石晶體的結(jié)構(gòu)特點:每個碳原子與相鄰的4個碳原子以共價鍵結(jié)合,形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。②石墨晶體的結(jié)構(gòu)特點:石墨晶體為層狀結(jié)構(gòu),每一層內(nèi)碳原子以共價鍵結(jié)合,排列成平面六邊形,形成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);層間存在分子間作用力。③C60是由60個碳原子形成的封閉籠狀分子;石墨烯是由碳原子構(gòu)成的二維層狀的碳材料。(2)氧元素形成的同素異形體有O2和O3。(3)磷元素形成的同素異形體主要有白磷和紅磷??键c26同分異構(gòu)現(xiàn)象1.概念(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象:化合物具有相同分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。(2)同分異構(gòu)體:分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物之間的互稱。2.同分異構(gòu)體的含義(1)互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)一定是化合物。(2)互為同分異構(gòu)體的必備條件有兩點:①兩者的分子式應(yīng)相同;②兩者的結(jié)構(gòu)應(yīng)不同。3.同分異構(gòu)體的特點(1)兩化合物的相對分子質(zhì)量及各元素的組成(含量)相同。(2)相對分子質(zhì)量相同的兩化合物不一定互為同分異構(gòu)體,如CO和C2H4不互為同分異構(gòu)體。4.幾種常見的簡單有機(jī)物的同分異構(gòu)體(1)正丁烷和異丁烷:分子式均為C4H10,其結(jié)構(gòu)式分別為、。(2)乙醇和二甲醚:分子式均為C2H6O,其結(jié)構(gòu)式分別為、??键c27晶體和非晶體1.晶體和非晶體的特點晶體具有規(guī)則幾何外形和固定的熔點。非晶體沒有固定的熔點,一般也不具備規(guī)則的幾何外形。常見的非晶體有石蠟、玻璃、橡膠等。2.本質(zhì)晶體的規(guī)則幾何外形是由于其內(nèi)部構(gòu)成微粒有規(guī)則排列的結(jié)果。3.晶體的分類晶體分為離子晶體、分子晶體、共價晶體和金屬晶體??键c28幾種常見的晶體類型1.離子晶體概念陰、陽離子按一定方式有規(guī)則排列形成的晶體。構(gòu)成微粒陰、陽離子微粒間的作用離子鍵物理性質(zhì)①熔點較高,硬度較大。②固態(tài)時不導(dǎo)電,在熔融狀態(tài)下或水溶液中能夠?qū)щ姟?.分子晶體概念分子晶體是分子之間依靠分子間作用力按一定規(guī)則排列形成的。構(gòu)成微粒分子微粒間的作用分子間作用力物理性質(zhì)硬度小,熔、沸點低,晶體不導(dǎo)電。3.共價晶體概念共價晶體是原子之間以共價鍵結(jié)合,形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。構(gòu)成粒子原子微粒間的作用共價鍵物理性質(zhì)熔、沸點高,硬度大,一般不導(dǎo)電
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