2013高考化学专题1-7.ppt

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1、专题七 物质结构与性质,1考查内容：对本专题的考查，新课标区有两种情况，一种是必考省份，考查内容较多，选择题往往与必考内容综合考查，通常考查内容有原子结构、分子结构、第一电离能和电负性与元素的性质等，非选择题往往结合元素化合物推断，考查原子结构、分子结构、晶体结构等；另一种是选考省份，题型只有一道非选择题，考查形式为综合考查，考查的主要内容原子结构图式、分子结构和性质、晶体结构和性质。 2能力层级：高考试题对本专题的考查为理解层级。试题难度中等。,1热点预测：2013年高考仍将以元素周期表为基础，延续填空题的形式对结构知识进行系统考查。 2趋势分析：主要考查电子排布式，电离能，电负性的递变规律

2、；共价键类型，杂化方式，分子空间构型等。预计2013年可能适当加大难度，会在晶胞结构方面进行加深，应予以关注。,例1 (2012年高考安徽卷)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表：,(1)W位于元素周期表第_周期第_族，其基态原子最外层有_个电子。 (2)X的电负性比Y的_(填“大”或“小”)；X和Y的气态氢化物中，较稳定的是_(写化学式)。 (3)写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：_。 (4)在X的原子与氢原子形成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢，写出其中一种分子的名称：_。氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分子和

3、某种常见无机阴离子，写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式：_。,答案 (1)四 2 (2)小 H2O,1基态原子的核外电子排布的注意点 洪特通过分析光谱实验得出：能量相同的原子轨道在全充满(如d10)、半充满(如d5)和全空(如d0)时体系能量较低，原子较稳定。 如Cr原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1 Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1,2元素第一电离能的周期性变化 (1)同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能

4、最小。但同周期元素第A族的元素的第一电离能大于第A族元素，同周期元素第A族元素大于第A族元素的电离能。 (2)同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小。如果某主族元素的In1In，则该元素的常见化合价为n。过渡元素的价电子数较多，且各级电离能之间相差不大，过渡元素常表现多种化合价，如锰元素27价。 3元素电负性的周期性变化 元素原子的电负性越大，原子吸引键合电子的能力越强。对于短周期元素，同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐增大；同一主族，元素的电负性从上到下逐渐减小。,1.元素周期表中电负性最大的元素是_，次之的是_；第一电离能最大的是_，第一电离能最小的短周期元素是_。 .

5、已知M2离子3d轨道上有5个电子，试推出： (1)M原子的核外电子排布为_。 (2)M原子的最外层电子数是_，最高能级组中电子数是_。 (3)M元素位于周期表中的第_周期_族。,解析：.元素电负性与其非金属性的递变规律一致，故电负性最大的元素是F，次之的是O；稀有气体原子难失去电子，结合同一族从上至下原子失电子能力增强，可知He的第一电离能最大，短周期元素中Na失电子能力最强，第一电离能最小。 .M2的3d轨道上有5个电子，M原子的外围电子排布应是3d54s2，该元素在第四周期B族。 答案：.F O；He Na .(1)1s22s22p63s23p63d54s2 (2)2 7 (3)四 B,例

6、2 (2012年高考福建卷)(1)元素的第一电离能：Al_Si(填“”或“”)。 (2)基态Mn2的核外电子排布式为_。 (3)硅烷(SinH2n2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如右图所示，呈现这种变化关系的原因是_。,(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图所示： 在Xm中，硼原子轨道的杂化类型有_；配位键存在于_原子之间(填原子的数字标号)；m_(填数字)。 硼砂晶体由Na、Xm和H2O构成，它们之间存在的作用力有_(填序号)。 A离子键 B共价键 C金属键 D范德华力 E氢键,解析 (1)同一周期元素自左向右第一电离能有增大趋势，故第一电离

7、能AlSi。 (2)Mn是25号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，故Mn2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。 (3)硅烷形成的晶体是分子晶体，相对分子质量越大，分子间范德华力越强，沸点越高。 (4)由球棍模型可以看出，大黑球为B原子，灰球为O原子，小黑球为H原子。2号B原子形成3个键，采取sp2杂化，4号B原子形成4个键，采取sp3杂化；4号B原子三个sp3杂化轨道与除5号O原子外的三个O原子形成键后还有一个空轨道，而5号O原子能提供孤电子对而形成配位键；由图示可以看出该结构可以表示为B4H4O9m，其中B为3价，O为2价，H为1价，可知

8、m2。,在晶体中Na与Xm之间为离子键，H2O分子间存在范德华力，而该阴离子能与水分子形成氢键。 答案 (1) (2)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5) (3)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案) (4)sp2、sp3 4,5(或5,4) 2 ADE,1判断分子极性的方法 (1)由非极性键构成的双原子分子一定是非极性分子 ，如：H2、O2等。 (2)由极性键构成的分子可能是极性分子或非极性分子： 若分子的空间构型呈对称结构，则为非极性分子，如：CO2、CH4等； 若分子的空间构型不对称，则为极性分子，如：NH3、CH3Cl等。,(3)常见分子的极性 特

9、别提醒 通常对于ABn型分子，若中心原子最外层电子全部参与成键，则为非极性分子；若中心原子最外层电子部分成键则为极性分子。,2根据价层电子对互斥模型判断分子的结构 (1)价层电子对互斥模型说的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括弧电子对。 当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致； 当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。,(2)运用价层电子对互斥模型可预测分子或离子的立体结构，但要注意判断其价层电子对数，对ABm型分子或离子，其价层电子对数的判断方法为： 氧族元素的原子作为中心原子A时提供6个价电子，作为配位原子B时不提供价电子； 若为分子，电荷数为0；,

10、3判断分子或离子中中心原子的杂化轨道类型的一般方法 (1)看中心原子有没有形成双键或三键，如果有1个三键，则其中有2个键，用去了2个p轨道，则为sp杂化；如果有1个双键则其中有1个键，则为sp2杂化；如果全部是单键，则为sp3杂化。 (2)由分子的空间构型结合价电子对互斥理论判断。没有填充电子的空轨道一般不参与杂化，1对孤电子对占据1个杂化轨道。如NH3为三角锥形，且有一对孤电子对，即4条杂化轨道应呈正四面体形，为sp3杂化。,2(2012年高考江苏卷)一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。 (1)向一定物质的量浓度的Cu(NO

11、3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。 Mn2基态的电子排布式可表示为_。 (2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O。 根据等电子体原理，CO分子的结构式为_。 H2O分子中O原子轨道的杂化类型为_。 1 mol CO2中含有的键数目为_。,(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Cu(OH)42。不考虑空间构型，Cu(OH)42的结构可用示意图表示为_。 (2)CO与N2是等电子体，N2的结构式为NN，从而推知CO的结构式为CO。 杂化轨道用于形成键和容纳未成键电子，H2O分子中O原子形成

12、2个键，且有2对未成键电子，则O原子采取sp3杂化。 CO2的结构式为O=C=O,1 mol CO2含有2 mol 键。,(3)Cu2有空轨道，OH能提供孤电子对，Cu2与OH形成配位离子Cu(OH)42，其结构可表示为： 答案：(1)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5) 平面三角形 (2)CO sp3 26.021023个(或2NA) (3),例3 (2011年高考江苏卷)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。 回答下列问题：

13、 (1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为_，1 mol Y2X2含有键的数目为_。 (2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是_。 (3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是_。,(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是_，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为_。 解析 该题考查物质结构中原子轨道的杂化类型、键、等电子体、氢键及晶胞等知识点。Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，可推知Y是C；由X是形成化合物种类最多的元素知X是H；根据信息可写出Z的价电子排布

14、式，知Z是N；29号元素W是Cu。,(2)ZX3、YX4分别是NH3、CH4，因NH3分子间存在氢键，故NH3的沸点高。 (3)Y是C，Z是N，C的氧化物CO2与N的氧化物N2O是等电子体。,答案 (1)sp杂化 3NA或36.021023个 (2)NH3分子间存在氢键 (3)N2O (4)CuCl CuCl2HCl=H2CuCl3(或CuCl2HCl= H2CuCl3),非长方体(非正方体)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。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)对六边形的贡献为1/3。再如下图所示的正三棱柱形晶胞中,2晶体结构 (1)在所有类型的晶体中，只有分子晶体中才

15、存在分子，而离子晶体、原子晶体和金属晶体中均不存在分子，因此NaCl、SiO2等均为化学式。 (2)在NaCl的晶体结构中，一个Na周围等距且最近的Cl有6个，这6个Cl的连线能够形成一个八面体，Cl在八面体的顶点，而Na在八面体的体心。 (3)石墨既不是原子晶体，也不是分子晶体，属于混合型晶体，层内每个碳原子通过共价键与3个碳原子相连，层间为分子间作用力。,3晶体熔、沸点高低的比较 (1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律 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、铂等沸点很高，汞、铯等沸点很低。 (2)原子晶体 由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶

16、体的熔、沸点高。如熔点：金刚石碳化硅硅。 (3)离子晶体 一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。,(4)分子晶体 分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。 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。 组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CON2，CH3OHCH3CH3。 (5)金属晶体 金属离子半径越小，电荷数越多，其金属键越强，金属熔

17、、沸点就越高，如熔、沸点：NaMgAl。,3(2012年武汉模拟)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X是有机物主要组成元素，X的一种11型气态氢化物分子中既有键又有键。Z是金属元素，Z的核电荷数小于28，且次外层有2个未成对电子。 (1)X在该氢化物中以_方式杂化。X和Y形成的化合物的熔点应该_(填“高于”或“低于”)X氢化物的熔点。 (2)Y在周期表中位于_；Z4的核外电子排布式为_。,(3)工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看做一种含氧酸盐)。经X射线分析，M晶体的最小重复单位为正方体(如图)，边长为4.031010m，顶点位置为Z4所占，体心位置为Ba2所

18、占，所有棱心位置为O2所占。 制备M的化学反应方程式是_ (Z用元素符合表示)。 在M晶体中，Ba2的氧配位数(Ba2周围等距且最近的O2的数目)为_。 晶体M密度的计算式为_gcm3。(Z相对原子质量为48),解析：有机物的主要组成元素X为碳元素。Z元素次外层有两个未成对电子且原子序数小于28，只能为过渡元素钛，位于周期表中第四周期B族。根据原子 序数和为48，可推知Y为20号元素钙。(1)X的该氢化物为乙炔，乙炔为直线形分子，碳原子以sp方式杂化；碳化钙是离子化合物，熔点高于碳的氢化物。(2)钙元素在周期表中第四周期A族。Ti4核外电子排布式为：1s22s22p63s23p6。(3)用均摊

19、法可以推出M的化学式为,答案：(1)sp 高于 (2)第四周期A族 1s22s22p63s23p6,1在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： (违反能量最低原理) (违反泡利原理) (违反洪特规则) (违反洪特规则) 2当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确， Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。,3注意对比元素电子排布式、简化电子排布式、元素外围电子排布式的区别与联系。 如Fe的电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2； 简化电子排

20、布式：Ar3d64s2；外围电子排布式：3d64s2。 4同周期从左到右元素的第一电离能逐渐增大，但要注意反常：如：BeB，NO，MgAl，PS等。 5分子中不一定都有化学键，如稀有气体分子是单原子分子，不存在化学键。 6氢键不是化学键，是一种特殊的分子间作用力。有氢键存在，回答熔、沸点高低原因时，回答不准确。如H2O的熔、沸点高于H2S的原因答成H2O分子存在氢键是错误的，而应该是H2O分子间易形成氢键。,7由原子构成的晶体不一定是原子晶体，如稀有气体形成的晶体是分子晶体。 8含有离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子。 9离子晶体的熔点不一定低于原子晶体，如熔点：MgOSiO2。 10金属晶体的熔点不一定高于分子晶体，如熔点：SHg(Hg常温下为液体)。,本小节结束 请按ESC键返回,