《物质结构与性质》精华知识点课本:1、熟记1-36号元素电子排布1、核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图H HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si p S Cl Ar2、原子的核外电子排布式和外围电子(价电子)排布式(原子核外电子排布时,先排4s 后排3d ,形成离子时先失去最外层电子)核外电子排布式 外围电子排布式 核外电子排布式 外围电子排布式26Fe :[Ar]3d 64s 23d 64s 2 26Fe 2+:[Ar]3d 6 3d 626Fe 3+:[Ar]3d 53d 5 29Cu :[Ar]3d 104s 1 3d 104s 129Cu +:[Ar]3d 103d 10 29Cu 2+:[Ar]3d 9 3d 924Cr :[Ar]3d 54s 1 3d 54s 1 24Cr 3+[Ar] 3d 3 3d 330Zn : [Ar]3d 104s 2 3d 104s 2 30Zn 2+ [Ar]3d 10 3d 1022Ti 2+[Ar]3d 2 3d 2 25Mn [Ar]3d 54s 2 3d 5 4s 231Ga[Ar]3d104s 24P 1 4s 24P 1 32Ge[Ar]3d 104s 24P 2 4s 24P 233As: [Ar]3d 104s 24P 34s 24P 3 24Se : [Ar]3d 104s 24P 3 4s 24P 33、元素周期表(对应选择第11题)(1)同周期,原子半径减小,同主族原子半径增加;对于电子层结构相同的离子来说,核电荷数越大,离子半径越小:Al 3+<Mg 2+<Na +<F -<O 2- Ca 2+<K +<Cl -<S 2-(2)p 轨道有2个未成对电子,有P 2和P 4。
C:2S 22P 2 、Si:3S 23P 2、O :2S 22P 4、S :3S 23P 4 (3)(3S 23P 6 3d 10)第三周期内层电子全充满,Cu 和Zn(4)Cr :3d 54s 1, 6个未成对电子数,第四周期未成对电子数最多(5)氟元素的非金属性最强,因此:①F 无正价②气态氢化物中最稳定的是HF 。
(6)最高价含氧酸酸性最强的是:高氯酸(HClO 4)(7)Al 元素:原子有三个电子层,简单离子在本周期中半径最小(8)某元素的最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物化合生成盐,则该元素是:氮(氨气和硝酸反应生成硝酸铵)。
(9)气态氢化物的稳定性:(同周期增强,同主族减弱)CH4< NH3< H2O <HF,SiH4< PH3< H2S <HCl HF>HCl>HBr>HI H2O>H2S>H2Se NH3>PH3CH4>SiH4(10)最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱:(同周期增强,同主族减弱)H 2SiO3< H3PO4< H2SO4<HClO4 H2CO3>H2SiO3(11)最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱:(同周期减弱,同主族增强)NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3KOH>NaOH>LiOH4、元素周期表中区的划分(5 个区)s区:ⅠA、ⅡA p区:ⅢA~ⅦA、0族d区:ⅢB~ⅦB、Ⅷds区:ⅠB、ⅡB f区:镧系、锕系5、电离能(1)同周期从左到右,第一电离能有逐渐增大的趋势,稀有气体的第一电离能最大,碱金属的第一电离能最小;同主族从上到下,第一电离能有逐渐减小的趋势(Be>Mg>Ca )。
(2)熟记:第一电离能:N>O>C N>O>S(3)第一电离能:Li <B <Be <C<O<N<F (Be 2s2,2S全满;N 2s22P3,2P半满)Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl (Mg 3s2,3S全满;P 3s23P3,3P半满)6、电负性同周期从左到右,主族元素电负性逐渐增大;同一主族从上到下,元素电负性呈现减小的趋势。
F电负性最大,电负性无反常现象。
电负性:O >N>C ,O>S7、氢键(1)使物质有较高的熔沸点:①沸点NH3> PH3(NH3分子间形成氢键)②沸点H2O> H2S (H2O分子间形成氢键)③沸点HF> HCl④C2H5OH沸点高于CH3OCH3(C2H5OH分子间形成氢键)⑤CH3COOH沸点高于CH3COOCH3(CH3COOH分子间形成氢键)HCOOH沸点高于HCOOCH3(HCOOH分子间形成氢键)。
(2)使物质易溶于水:如NH3、C2H5OH、CH3CHO、CH3COOH、H2O2等易溶于水(某分子与水分子形成氢键,如C2H5OH与水分子形成氢键)。
(3)解释一些现象:水结冰体积膨胀(水分子间形成氢键,体积大,密度小)。
8.物质溶沸点的比较(1)同类晶体①离子晶体的熔、沸点取决于离子键的强弱,通常离子半径越小、离子所带电荷数多,晶格能越强,熔、沸点越高。
如MgO>NaCl、NaCl>KCl, MgO>CaO。
②原子晶体的熔、沸点取决于共价键的键长和键能,键长越短、键越牢固,熔、沸点越高。
如:金刚石>金刚砂>晶体硅。
③分子晶体的熔、沸点取决于分子间作用力的大小,相对分子质量越大,熔、沸点越高。
分子间作用力越强,熔、沸越高(F2<Cl2<Br2<I2);有氢键的分子晶体,还要考虑氢键的强弱。
(H2O>H2S,NH3>PH3,HF>HCl )④同类金属晶体中,金属离子半径越小,阳离子带电荷数越高,金属键越强,熔、沸点越高,如:Li>Na>K,Na<Mg<Al。
(2)不同类型的晶体(金属晶体除外),熔、沸点高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
如:SiO2>CO2 SiO2>NaCl>SiCl49、杂化(1)公式:对于AB m型分子(A为中心原子,B为配位原子),分子的价电子对数可以通过下式确定:孤电子对数=1/2(a-xb)★★★价电子对数即杂化轨道数,杂化轨道数=σ键+孤电子对数,与π键无关对于离子:阴离子加上离子电荷数,阳离子减去离子电荷数。
如PO3-4中P原子价电子数应加上3,而NH+4中N原子的价电子数应减去1。
(2)常用杂化规律sp3杂化:①连有四个单键的碳原子(饱和C):CH4、-CH3、CH2、CH、烷烃、环烷烃、CCl4②连有单键的氧原子:H2O、H3O+、-OH、H2O2③连有单键的氮原子(饱和N):NH3、NH4+、-NH2④空间构型为四面体或者正四面体的中心原子:ClO4-、SO42-、PO43-、SiO44-sp2杂化:①双键两端的原子:H2C=CH2(C=C)、HCHO(C=O)、羰基(C=O)、尿素(C=O) H2C=NH (C=N)②平面形分子中的中心原子:BF3、SO3、苯sp杂化:①叁键两端的原子:HC≡CH(C≡C)、H-C≡N(C≡N)②直线形分子中的中心原子:Be Cl2、C O2、C S210、等电子体(1)原子数相同、价电子总数相同的分子或离子,互称为等电子体。
(2)等电子体的结构相似。
(2)常见例子①AX 10e - CO 、N 2、CN -、C 22- 直线型 sp 杂化②AX 2 16 e - CO 2、N 2O 、CS 2 、 COS 、 SCN -、CNO -、NO 2+、N 3-直线型sp 杂化③AX 4 32e - CCl 4、SiF 4、SO 42-、PO 43-、ClO 4-、SiO 44- 正四面体 sp 3杂化④AX 4 8e - CH 4 NH +4 正四面体 sp 3杂化⑤AX 2 8e - H 2O H 2S NH 2- V 型 sp 3杂化 ⑥AX 2 18e - SO 2、O 3、NO 2-V 型 sp 2杂化⑦AX 3 24 e - CO 32-、NO 3-、SO 3、COCl 2 平面三角形 sp 2杂化⑧AX 3 8e - NH 3 、 H 3O +三角锥形 sp 3杂化⑨AX 3 26 e - PCl 3 、NF 3、SO 32-、ClO 3-三角锥型 sp 3杂化 11、晶体结构(1)1 mol 金刚石中,C-C 键有2 mol ,1 mol 单晶硅中,Si-Si 键有2 mol ; (2)1 mol SiO 2晶体中,Si-O 键有4mol(3)晶体NaCl 的空间结构(面心立方,黑点Na + 白点Cl -)①每个Na +同时吸引6个 Cl -,Na +配位数为6;每个Cl -同时吸引6个Na +,Cl -配位数为6。
②每个氯化钠晶胞中有4个Na +,有4个Cl -。
(Na +4216818=⨯+⨯,Cl -414112=+⨯)③每个Na +周围与它最近的且距离相等的Na +有12个,每个Cl -周围与它最近的且距离相等的Cl -有12个。
(4)CsCl 型(体心立方):每个Cl -吸引8个Cs +,Cl -配位数为8;每个Cs +吸引8个Cl -,Cs +配位数为8。
(5)ZnS (X 为:Zn 2+,Y 为S 2-)S 2-最近距离的Zn 2+有4个,S 2-配位数为4;Zn 2+-最近距离的S 2-有4个,Zn 2+配位数为4。
(6)Cu 2O (黑点Cu +,白点O 2-)Cu +最近距离的O 2-有2个,Cu +配位数为2;O 2-最近距离的Cu +有4个,O 2-配位数为2。
(7)常见金属晶体的原子堆积模型(8)MgB 212、配合物组成、结构。