一、考纲考点展示《选修3:物质的结构与性质》高考试题中9种常考点普通高等学校招生全国统一考试理科综合(化学部分)考试大纲的说明(节选)必修2:物质结构和元素周期律①了解元素、核素和同位素的含义。
②了解原子构成。
了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
③了解原子核外电子排布。
④掌握元素周期律的实质。
了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
⑤以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
⑥以IA和VIIA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
⑦了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。
⑧了解化学键的定义。
了解离子键、共价键的形成。
选修3:物质结构与性质1.原子结构与元素的性质⑴了解原子核外电子的排布原理及能级分布,能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子、价电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态。
⑵了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。
⑶了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
⑷了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。
2.化学键与物质的性质⑴理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
⑵了解共价键的形成,能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
⑶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。
⑷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。
⑸了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)⑹能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。
3.分子间作用力与物质的性质⑴了解化学键和分子间作用力的区别。
⑵了解氢键的存在对物质性质的影响,能列举含有氢键的物质。
⑶了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
⑷能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
⑸了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。
二、考点逐项过关考点1﹒电子排布式和电子轨道示意图1.能层、能级和最多容纳电子数之间的关系 能层(n ) 能级 最多容纳电子数图1序数 符号 符号 原子轨道数各能级 各能层 一 K 1s 1 2 2 二L2s 1 2 82p 3 6 三M3s1 2 18 3p 3 6 3d 5 10 四N4s1 2 32 4p 3 6 4d 5 10 4f7 14 … … … … … … n…………2n 2(1)轨道形状:①s 电子的原子轨道呈球形。
②p 电子的原子轨道呈纺锤形。
(2)能量关系:①相同能层上原子轨道能量的高低:n s<n p<n d<n f 。
②形状相同的原子轨道能量的高低:1s<2s<3s<4s…③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道如n p x 、n p y 、n p z 的能量相等。
3.原子核外电子的排布规律 三个原理:①能量最低原理:原子核外电子排布遵循构造原理,使整个原子的能量处于最低状态。
构造原理示意图如上图1。
②泡利原理:在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且自旋状态相反。
③洪特规则:电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同。
4.电子的跃迁与原子光谱 (1)电子的跃迁:①基态→激发态:当基态原子的电子吸收能量后,会从低能级跃迁到较高能级_,变成激发态原子。
②激发态→基态:激发态原子的电子从较高能级跃迁到低能级时会释放出能量。
(2)原子光谱:不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。
基态原子核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式[Ne]3s23p4[稀有气体]+价层电子价电子排布式3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价电子轨道表示式S的原子结构示意图【过关练习】1.【2011新课标卷】基态B原子的电子排布式为_________________________________2.【2011福建卷】基态氮原子的价电子排布式是_________________________________3.【2012福建卷】基态Mn2+的核外电子排布式为________________________________4.【2012新课标卷】Se的其核外M层电子的排布式为____________________________5.【2013新课标全国Ⅱ】Ni2+的价层电子排布图为________________________________6.【2014浙江卷】基态镓(Ga)原子的电子排布式为_____________________________7.【2014新课标全国Ⅰ】三价铁离子的电子排布式为______________________________8.【2014新课标全国Ⅱ】Cu的价层电子轨道示意图为_____________________________9.【2015新课标全国Ⅱ】P原子的核外电子排布式为_______________________________答案:1.1s22s22p1 2.2s22p3 3.1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 4.3s23p63d10 5.6.1s22s22p63s23p63d104s24p17.1s22s22p63s23p63d5 8.9.1s22s22p63s23p3(或[Ne] 3s23p3)考点2﹒电负性和第一电离能大小比较元素第一电离能的递变性第一电离能同周期从左到右增大趋势..减小。
..(注意ⅡA、ⅤA的特殊性);同主族(自上而下)依次ⅡA族元素的第一电离能大于ⅢA族元素的第一电离能,ⅤA族元素的第一电离能大于ⅥA族元素的第一电离能。
(1)特例当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时,原子的能量较低,为稳定状态,该元素具有较大的第一电离能,如:第一电离能,Be >B;Mg>Al;N>O;P>S。
(2)应用①判断元素金属性的强弱。
电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之越弱。
②判断元素的化合价。
如果某元素的I n+1≫I n,则该元素的常见化合价为+n,如铝元素I4≫I3,所以铝元素的化合价为+3。
而过渡元素的价电子数较多,且各级电离能之间相差不大,所以常表现多种化合价,如锰元素有+2价~+7价。
元素电负性的递变性(1)规律氢氦2.1 -锂铍硼碳氮氧氟氖1.0 1.52.0 2.53.0 3.54.0 -钠镁铝硅磷硫氯氩0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 -钾钙镓锗砷硒溴氪0.8 1.0 1.6 1.8 2.0 2.4 2.8 -钪钛钒铬锰铁钴镍铜锌1.36 1.54 1.63 1.66 1.55 1.83 1.88 1.91 1.9 1.65(2①确定元素类型(电负性>1.8,非金属元素;电负性<1.8,金属元素);②确定化学键类型(两元素电负性差值>1.7,离子键;两元素电负性差值<1.7,共价键);③判断元素价态正负(电负性大的为负价,小的为正价);④电负性是判断元素金属性和非金属性强弱的重要参数之一。
电离能与电子的分层排布一般来说,对于一个原子I1<I2<I3<……这很容易理解,因为从正一价的气态阳离子中去掉一个电子需克服的电性引力比从中性原子中掉一个电子要大,消耗的能量就更多。
因此,一个原子的电离能是依次增大的,甚至是成倍增长,但增大的倍数并不相同。
有的增大的多,有的增大的很多(逐级递增,存在突跃)。
我们结合下表说明:I(kJ/mol)I112I3I4I5I6I7Na 496 4562 6912 9543 13353 16610 20114Mg 738 1451 7733 10540 13630 17995 21703Al 578 1817 2745 11575 14830 18376 23293 Na,I3比I2增大不到一倍,但I2比I1却增大了近百倍。
这说明I1比I2、I3小得多,说明有一个电子能量较高,在离核较远的区域运动,容易失去。
另外的几个电子能量较低,在离核较近的区域运动。
Mg,按照上面的分析,I2比I1增大不到一倍、I4比I3增大不到一倍,但I3比I2却增大了好几倍。
因此可认为有两个电子能量较高,在离核较远的区域运动,另外的几个电子能量较低,在离核较近的区域运动。
至于Al元素,请同学自己分析一下。
通过分析电离能的数据,我们也可以看到I4比I3增大了好几倍,在多电子原子中,电子是分层排布的。
金属活动顺序与电离能大小顺序不一致的原因我们知道金属活动顺序中Ca元素排在Na元素的前面,而我们查的第一电离能的数据发现,钠元素的I1=496kJ/mol,钙元素的I1=590kJ/mol;I2=1145kJ/mol。
为什么第一电离能表现出来的金属性顺序与金属活动性顺序表现出来的不一样呢?其实,这是因为两个概念表达的内容不同并且测量的手段也不一样,金属活动性顺序指的是水溶液中金属单质中的原子失去电子的难易程度。
而电离能指的是气态的金属原子失去电子成为气态阳离子的能力,它是金属原子在气态时的活泼型量度。
二者所对应的条件不同,所以二者不可能完全一致。
由此可以知道,我们在分析某个问题时,一定要注意具体的条件。
对角线规则Li与Mg,Be与Al,B与Si这三对元素在周期表中处于对角线位置,相应的两元素及其化合物的性质有许多相似之处,这种相似性称为对角线规则。
Li与Mg的相似性★锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物,而不是过氧化物★锂、镁都能与氮气直接化合而生成氮化物★锂、镁与水反应均较缓慢★锂、镁的氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶于水★锂、镁的碳酸盐在加热时均能分解为相应的氧化物和二氧化碳★锂、镁的氯化物均能溶于有机溶剂中,表现出共价特性值得注意的是,锂的金属性比镁强,氢氧化锂为强碱,氢氧化镁为中强碱,锂与水反应平缓不剧烈,镁则缓慢,氢氧化锂易溶,20度是溶解度12.8g,氢氧化镁难溶20度时溶解度0.00095g Be与Al的相似性★铍、铝都是两性金属,既能溶于酸,也能溶于强碱★铍和铝都能被冷的浓硝酸钝化★铍和铝的氧化物均是熔点高、硬度大的物质★铍和铝的氢氧化物Be(OH)2>Al(OH)3,都是两性氢氧化物,而且都难溶于水B与Si的相似性★硼与硅的含氧酸盐都能形成玻璃且互熔★单质的制备,与酸碱的作用,氢化物的制备与性质等都相似★硼和硅的卤化物水解性也相似SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HC1、BC13+3H2O=H3BO3+3HC1【过关练习】1﹒试用“>”、“<”、“=”表示元素C、N、O、Si的下列关系:(用元素符号表示,下同)(1)第一电离能:___________________________________(2)电负性:_______________________________________(3)非金属性:_____________________________________2﹒比较大小(1)第一电离能C、N、O、Si____________________ He、N、P、F____________________(2)电负性Na、Mg、Al_____________________ O、S、P____________________答案:1﹒(1)N>O>C>Si (2)O>N>C>Si (3)O>N>C>Si2﹒(1)Si<C<O<N P<N<F<He (2)Na<Mg<Al P<S<O考点3﹒杂化方式、键角、构型、分子中σ键数的判断分子或离子的空间构型及杂化方式的判断方法一、价层电子对互斥理论分子或离子的空间构型与中心原子的价层电子对数目有关;价层电子对=成键电子对+孤对电子对;价层电子对尽可能远离,以使斥力最小。