课件26张PPT。专题1 揭示物质结构的奥秘[学习目标定位]
1.体会人类探索物质结构的价值和历史，认识在原子、分子层次上研究物质的意义。
2.知道物质是由微粒构成的，学会研究物质结构的基本方法。新知导学达标检测内容索引新知导学1.人类认识原子结构的历程道尔顿一、人类探索物质结构的历史汤姆生玻尔卢瑟福2.探究物质微观结构的具体内容
(1)研究 与元素性质的关系。
(2) 理论知识和分子间作用力知识。
(3)分子的 知识。
3.探索物质微观结构的方法
探索物质微观结构的方法主要有 、 、科学假说和论证方法、量子力学研究方法、 等。原子结构化学键空间结构实验方法模型化方法光谱和衍射实验方法人类探索物质结构的历史(1)由于道尔顿最早提出了原子论，合理地解释了当时的一些化学现象和规律，给化学奠定了唯物主义理论基石，所以道尔顿被誉为近代化学之父。
(2)从原子结构模型的演变过程可以看出，人类对原子结构的认识过程是逐步深入的。虽然很多科学家得到了一些错误的结论，但对当时发现真相作出了一定的贡献。
(3)随着现代科学技术的发展，科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜来拍摄表示原子图像的照片并且能在晶体硅表面上用探针对原子进行“搬迁”。例1 (2017·雅安期末)原子结构模型经历了五个主要阶段：1803年实心球模型→1904年葡萄干面包式模型→1911年原子核式结构模型→1913年的轨道模型→20 世纪初电子云的原子结构模型。对轨道模型贡献最大的科学家是
A.玻尔 B.汤姆生
C.卢瑟福 D.道尔顿答案解析√解析 ①19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。
②1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型。
③1911年英国物理学家卢瑟福(汤姆生的学生)提出了带核的原子结构模型。
④1913年丹麦物理学家玻尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。
⑤奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型(几率说)，为近代量子力学原子模型。对轨道模型贡献最大的科学家是丹麦物理学家玻尔。解析例2 1911年前后，英国物理学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击极薄的金箔，为了解释实验结果，提出了原子的核式结构学说。图中黑点表示金原子核的位置，曲线ab、cd和ef表示经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹，能正确反映实验结果的图是 答案√解析 在金原子中原子核带正电且质量很大，占有的体积很小，用α粒子(带正电，质量较小)轰击金箔时，大部分α粒子可畅通无阻地通过，极小的一部分发生偏转或被笔直的弹回。化学科学的发展离不开物质结构的探索和研究，研究物质结构，能够为设计与合成新物质提供 ，揭示物质 与性能的关系，也可以帮助我们预测物质的性能。
(1)研究物质结构，能帮助我们了解材料的 与 之间的关系，有利于寻找性能优异的材料。
(2)研究物质结构，突破了在 上探索生命现象的本质。
(3)物质结构研究对于保护生态环境，实现社会的可持续发展具有重大意义。理论基础二、研究物质结构的意义结构结构性能分子水平研究物质结构的意义
研究物质世界，就是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律，并通过研究成果来为人类服务，化学来源于生活，并指导人们更好地生活。例3 在探索微观世界的过程中，科学家们常通过建立假说模型来把握物质的结构及特点，不断拓展认识新领域。关于假说，有如下表述，其中正确的是
A.假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理
B.假说是对未知领域的事物或现象提出的一种推测
C.假说是对一个问题的所有幻想和假定
D.假说最终都可以变成科学理论答案解析解析 假说是科学家在探索的过程中，为把握物质的结构及特点而建立的一种模型，它是对未知领域的事物或现象提出的一种推测，然后通过实验或推理去验证它的正确与否。√例4 (2018·东城区一模)我国科学家利用蜡虫肠道菌群，将塑料降解时间从500年缩减到24小时，并用同位素示踪法证实了聚乙烯降解为CO2。下列有关该过程说法不正确的是
A.一定发生了氧化反应
B.只涉及碳碳键的断裂
C.同位素示踪法是从微观角度识别物质的变化
D.该研究成果有利于缓解塑料垃圾引起的环境问题答案解析√解析 有氧气参加的反应是氧化反应， A正确；
塑料降解过程中不仅涉及碳碳键的断裂，还有碳氢键的断裂，B错误；
同位素示踪法是从微观角度识别物质的变化，C正确；
该研究成果有利于缓解塑料垃圾引起的白色污染，D正确。故选B。―→―→物质结构—发展史—―→―→结构理论提出与实验―→结构理论指导作用现代科学技术及方法研究的意义―→新技术、新材料生命本质、持续发展达标检测1.(2017·上杭一中月考)化学真正成为一门科学并快速发展，始于
A.氧化学说的建立
B.元素概念的提出
C.原子——分子学说的建立
D.元素周期律的发现答案12345√2.2015年是全中国人民引以为傲的一年，因为“诺贝尔医学奖或生理学奖”颁发给了一名中国科学家，这位科学家是
A.莫言 B.屠呦呦
C.侯德榜 D.徐光宪答案解析√12345解析 2015年，“诺贝尔医学奖或生理学奖”颁发给了中国科学家屠呦呦，引起了世界的轰动，故选B。3.(2017·思明区期末)下列成果是因为创造新物质而获得诺贝尔化学奖的是
A.荧光成像显微技术
B.分子马达
C.生物分子冷冻电镜
D.核磁共振答案解析√12345解析 荧光成像显微技术是技术的突破，无新物质制造出来， A错误；
分子马达是美国康奈尔大学研究人员在活细胞内的能源机制启发下，制造出的一种分子马达，又名分子发动机，是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质，有新物质制造出， B正确；
冷冻电镜，是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术，是技术的突破，无新物质制造出，C错误；
核磁共振是用于有机物中H原子种类和个数的测定的技术，无新物质制造出，D错误。123454.我国科学家成功合成的3 mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)大、密度小(只有钢的四分之一)、熔点高、化学稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法不正确的是
A.它是制造飞机的理想材料
B.它的主要组成元素是碳
C.它的结构与石墨不同
D.碳纤维复合材料为一种高分子化合物答案解析√1234512345解析 碳纤维显然主要是由碳元素组成，B正确、D错误；
由于碳纤维具有“强度高、刚度大、密度小、熔点高、化学稳定性好”的特点，所以A正确；
由于碳纤维的物理性质不同于石墨，所以它们的结构不同，C正确。5.(1)19世纪末，人们开始揭示原子内部的秘密，最早发现电子的科学家是________。
(2)道尔顿的原子学说曾起了很大的作用。他的学说包含下列三个论点：
①原子是不能再分的粒子
②同种元素的原子的各种性质和质量都相同
③原子是微小的实心球体
从现代的观点看，你认为三个论点中不确切的是_______。12345答案汤姆生①②③(3)卢瑟福的α粒子散射实验得出了金原子结构的一些结论，试写出三点。12345答案答案 a.原子中存在原子核，它占据着原子极小的空间；
b.金原子的原子核带正电荷，且电荷数远大于α粒子；
c.金原子的原子核质量远大于α粒子。课件24张PPT。本专题重难点突破专题2 原子结构与元素的性质[学习目标定位]
1.理清电子层、原子轨道与所排布的电子之间的能量和数量关系。
2.理解原子核外电子排布的规律、规则，能用不同的方法表示原子的结构。
3.灵活利用“位—构—性”的关系，掌握元素周期律的综合题的分析方法。
4.能根据原子核外电子排布的特点、元素及化合物的特殊性质进行元素的推断。一、原子核外电子运动状态的考查例1 (2018·乐山沫若中学月考)下列说法中正确的是
A.任何一个能层最多只有s、p、d、f四类原子轨道
B.同一原子中，2p、3p、4p轨道数依次增多
C.在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子
D.在一个多电子原子中，N层上的电子能量肯定比M层上的电子能量高答案解析√解析 第5电子层开始含有5类原子轨道，A错误；
不同电子层中p轨道均为3个，则同一原子中， p轨道的轨道数相同， B错误；
在多电子的原子中，电子填充在不同的电子层，能层含不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋状态相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，C正确；
由能量最低原理得：3d轨道上电子的能量比4s轨道上的要高，D错误。(1)同一电子层，不同类型的原子轨道的形状不同；不同电子层，同种类型的原子轨道，形状相同，能量不同。
(2)电子的运动状态与电子层、原子轨道、自旋状态有关，同一原子中不存在两个运动状态完全相同的电子。——电子层、原子轨道、自旋状态与原子运动状态的关系方法规律二、核外电子排布表示方法的考查例2 (2017·安阳一中高二期中)下列化学用语的表达正确的是
A.原子核内有10个中子的氧原子：
B.氯原子的结构示意图：
C.Fe3＋的最外层电子排布式：3s23p63d5
D.基态铜原子的外围电子轨道表示式： 答案解析√Fe的原子序数是26，故Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d5，C正确；(1)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。
(2)在画基态原子的电子轨道表示式时，常出现以下错误：——核外电子的排布表示方法的常见误区易误提醒(违反能量最低原理)(违反泡利不相容原理)⑤画电子轨道表示式时，不能省略空轨道。如C的电子轨道表示式为(违反洪特规则)(违反洪特规则)而不是三、基态原子核外电子排布规律的综合考查例3 (2018·邢台市月考)下列由电子排布式或排布图所得的结论错误的是 答案解析√解析 A项，2px，2py，2pz就是2p轨道的3个简并轨道，两个电子排入2p轨道，它们将分别占据2个简并轨道且自旋方向相同，而不是自旋相反地挤入其中一个轨道，违反洪特规则；
B项，3d轨道能量高于4s轨道，所以电子排布优先占据4s轨道，电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，违反能量最低原理；
C项，1s、2s轨道上两个电子自旋方向相同，违反泡利不相容原理；
D项，电子排布式是正确的，符合此时3d和4s轨道均为半充满结构，能量较低，符合三个原理。四、元素的电离能和电负性的规律及应用例4 下列关于电离能和电负性的说法中不正确的是
A.元素电负性越大，元素的非金属性越强
B.元素的第一电离能越小，元素的金属性越强
C.根据元素逐级电离能的数值可以确定主族元素的最高化合价
D.在形成化合物时，元素的电负性大的显正价，电负性小的显负价答案解析√解析 元素的电负性越大，非金属性越强，得电子能力越强，在化合物中显负价，A正确，D错误；
电离能和金属性某种程度上都可以理解为失去电子的能力，而这是一致的，B项正确；
同一电子层中电子的电离能相差不大，层与层之间电子的电离能数值上会发生突变，相差较大，所以根据逐级电离能的数值可以确定元素的核外电子的分层排布情况，主族元素的最高化合价等于其最外层电子数。方法规律(1)利用元素的第一电离能和电负性的大小可以比较元素金属性、非金属性的相对强弱。
(2)利用两种元素电负性的相对大小可以判断化合物的类型、化学键的类型以及元素化合价的正负。
(3)利用元素的逐级电离能可以判断原子核外电子分层的排布的情况和可能的化合价。例5 某外围电子排布式为2s22p5的元素，下列有关它的描述正确的是
A.原子序数为7 B.电负性最大
C.原子半径最小 D.第一电离能最大解析 外围电子排布式为2s22p5的元素是第2周期ⅦA族的氟，其原子序数为9；非金属性最强，所以电负性最大；在同一周期内原子半径最小，在整个元素周期表中氢原子的半径最小，氟的第一电离能比0族元素的小。五、元素周期律的综合应用答案解析√易错警示同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但要注意第ⅡA族的反常(如Be>B，Mg>Al)、第ⅤA族的反常(如N>O，P>S)。同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小。例6 已知元素周期表中1～18号元素中的四种元素的简单离子W3＋、X＋、Y2－、Z－都具有相同的电子层结构，下列判断正确的是
A.元素的第一电离能：X>W
B.离子的还原性：Y2－>Z－
C.氢化物的稳定性：H2Y>HZ
D.原子半径：X
W，非金属性：Z>Y，所以元素的第一电离能：XW，离子的还原性：Y2－>Z－，氢化物的稳定性：H2Y3p63d64s21s22s22p63s2
3p63d104s24p5p区s区d区p区解析 A原子有3个未成对电子，其外围电子排布为2s22p3或3s23p3；
1 mol B与盐酸反应产生1 mol H2，B为第ⅡA族元素Mg或Ca，又由于B比A的原子序数大且不易与冷水反应，则B为Mg元素，那么A为氮元素。
C元素的＋3价离子的d轨道是半充满的即3d5，那么它的原子的外围电子排布式为3d64s2，C为铁元素；
D元素在第4周期(原子序数比C大)且易形成－1价阴离子，它是溴元素。推出了A、B、C、D四种元素，则(1)～(5)小题可依次推理作答。(2)A元素位于第___周期_____族，B元素位于第_____周期_____族。
(3)C元素位于第__周期____族，C2＋的电子排布式为________________。
(4)写出B与D两种元素形成的化合物的电子式：____________________，此化合物属于_____化合物。
(5)四种元素中电负性最大的元素是___(用元素符号表示，下同)，第一电离能最小的元素是____。A、B两种元素的原子半径大小关系是________，单核离子的离子半径大小是____________。答案2ⅤA3ⅡA4Ⅷ1s22s22p63s23p63d6离子NMgMg>NMg2＋熟知原子的构成，理解“电子云”的概念，会描述原子核外电子的运动特征。新知导学达标检测内容索引新知导学1.原子核外电子的运动特点
(1)电子的质量 ，带 电荷。
(2)相对于原子和电子的体积而言，电子运动的空间 。
(3)电子运动的速度 ，接近光速。很小一、核外电子运动的特点及电子云负很大很快2.电子云：用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的 所得到的图形。
3.电子云轮廓图：是指量子力学描述电子在原子核外空间运动的_______
。一般是将出现的概率约为90%的空间圈出来，制作电子云的轮廓图，称为原子轨道。如氢原子核外电子的电子云轮廓图的绘制：机会大小主要区域相关视频(1)电子云中的小黑点并不代表一个电子而是代表电子在该处出现过一次。小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现的概率大小。小黑点稀疏的地方，表示电子在该处出现的概率小；小黑点密集的地方，表示电子在该处出现的概率大。
(2)离核越近，电子出现的概率越大，小黑点越密集。例1 下列关于氢原子电子云图的说法正确的是
A.通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目多
B.黑点密度大，单位体积内电子出现的机会多
C.通常用小黑点来表示电子绕核做高速圆周运动
D.电子云图是对运动无规律性的描述答案解析√解析 黑点的疏密表示电子出现的概率大小，不表示电子数目的多少，黑点密度大，电子出现的频率高，故A错误，B正确；
小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹，故C错误；
电子云图反映电子在核外无规则运动时在某点出现的概率，是对运动的描述，故D错误。对于多电子原子来说，常从以下几个方面来描述：
1.电子层
(1)电子层：如图所示，在多电子原子中，核外电子是分层运动的， 的电子在离核远的区域里运动， 的电子在离核近的区域里运动。这也说明多电子的原子中电子的 是不同的。能量不同的电子在 的区域内运动，这种不同的区域称为电子层(n)。能量高二、核外电子运动状态的描述能量低能量核外不同(2)电子层的表示方法：由近到远由低到高2.原子轨道
(1)含义：处于同一 的原子核外电子运动的不同区域。
(2)类型及形状
①类型：即同一电子层中含有不同类型的原子轨道，分别用__________
表示，不同的轨道其形状不相同。
②形状：s轨道呈 形，p轨道呈 形，d轨道和f轨道较复杂。电子层s、p、d、f球纺锤(3)原子轨道数目(电子云伸展方向)及表示方法
①同一类型的原子轨道形状 ，但伸展方向 。每一种
代表一个原子轨道。
②原子轨道表示方法及含有的轨道数相同不一定相同伸展方向1357(4)原子轨道的能量比较
①同一电子层同一类型的不同原子轨道的能量 。
②在同一电子层上不同类型原子轨道的能量由低到高的顺序是________
。
③不同电子层上形状相同的原子轨道的能量n值越大，能量越 ，如1s＜2s＜3s＜4s。
3.电子自旋
原子核外电子还有一种称为“ ”的运动，可以有两种不同的状态，通常用“ ”和“ ”来表示。相等ns＜np＜nd＜nf高自旋↑↓(1)描述核外电子运动状态的参数(2)电子层序数与原子轨道数、所容纳电子数目的关系
①原子轨道数与电子层序数(n)的关系是原子轨道为n2个。
②处于同一个原子轨道上的电子有两种不同的自旋状态。每个电子层所容纳电子数最多为2n2个。例2 (2018·宿迁一中月考)下列原子轨道的符号错误的是
A.2p B.3f C.4s D.5d解析 每一电子层的原子轨道数与电子层序数相等，且具有的原子轨道依次为s、p、d、f……，M能层具有的原子轨道有s、p、d轨道，没有f轨道。答案解析√例3 下列关于电子层与原子轨道的说法中正确的是
A.不同的电子层中的s原子轨道的能量相同
B.原子核外电子的每一个电子层最多可容纳的电子数为n2
C.每种类型的原子轨道里最多容纳的电子个数与原子轨道数目相等
D.电子层的原子轨道总是从s能级开始，而且原子轨道类型数等于该电
子层序数解析 A项中不同电子层中的s原子轨道的能量不同，电子层序数越大，能量越高；
B项中每一个电子层最多可容纳的电子数为2n2；
C项中每种类型原子轨道里最多容纳的电子个数是原子轨道数目的2倍。答案解析√例4 在对电子运动状态的描述中，确定一个“轨道”的方面包括
①电子层 ②轨道类型 ③电子云的伸展方向 ④电子的自旋状态
A.①②③④ B.①②③
C.①② D.①解析 在对电子运动状态的描述中，确定一个“轨道”的方面包括：①电子层、②轨道类型、③电子云的伸展方向三个方面；电子的自旋状态与电子运动轨道无关，描述的是电子自旋的方向。答案解析√各电子层轨道数和最多容纳的电子数达标检测1.n为3的电子层中
A.只有s和p轨道 B.只有s、p和d轨道
C.只有s轨道 D.有s、p、d和f轨道答案√123452.下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是
A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
B.s轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p轨道呈纺锤形，随着电子层数的增加，轨道数也在增多
D.p轨道的能量随电子层序数的增大而增大答案解析√1234512345解析 电子云表示电子出现的概率，电子云是用小黑点疏密来表示电子在原子核外空间出现概率大小的一种图形，不代表电子的运动轨迹，A错误；
s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，B错误；
任何电子层的p轨道都有3个原子轨道，与电子层数无关，C错误；
p原子轨道的能量随电子层序数的增大而增大，D正确。3.对于钠原子的第二电子层的p轨道2px、2py、2pz间的差异，下列说法中正确的是
A.电子云形状不同
B.原子轨道的对称类型不同
C.电子的能量不同
D.电子云空间伸展方向不同答案解析√解析 2px、2py、2pz所表示的同一能级中的三个不同的原子轨道，其能量相同。2px、2py、2pz的电子云，原子轨道都是纺锤形的，都是轴对称图形。在空间伸展方向上不同，D项正确。123454.下列说法中正确的是
A.所有的电子在同一区域里运动
B.核外电子质量很小，在原子核外做高速运动
C.在离原子核较近的区域内运动的电子能量较高，在离原子核较远的区域
内运动的电子能量较低
D.同一原子中，4s、4p、4d、4f所能容纳的电子数越来越多，但各原子轨
道的能量大小相等答案解析√1234512345解析 在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动， A错误；
在多个电子的原子中，电子的能量是不相同的，在离原子核较近的区域内运动的电子能量较低，在离原子核较远的区域内运动的电子能量较高，C错误；
同一原子中，4s、4p、4d、4f所能容纳的电子数越来越多，但同一电子层中，E(4s)(1)n＝2的电子层有__种类型的原子轨道，____种形状不同的电子云，有___个原子轨道，最多容纳____个电子。答案解析224解析 第2电子层有s、p两种类型的原子轨道，有s、p 2种形状不同的电子云，有2s、2px、2py、2pz 4个原子轨道，每个轨道最多容纳2个电子，所以n＝2的电子层最多容纳8个电子。812345(2)用相应的符号描述电子层序数为2的所有的原子轨道______________
____。答案解析2s、2px、2py、2pz解析 n＝2的原子轨道为2s、2px、2py、2pz。(3)基态K原子中，核外电子占据的最高电子层符号为___，占据该能层电子的电子云轮廓图的形状为_____。N球形解析 K原子核外有四个电子层，N层上只有一个电子，占据4s轨道，电子云轮廓图为球形。课件36张PPT。第2课时 原子核外电子的排布专题2 第一单元 原子核外电子的运动[学习目标定位]
1.熟知原子核外电子排布的“两原理一规则”。
2.知道原子核外电子排布的轨道能量顺序，会正确书写原子核外电子排布式和轨道表示式。新知导学达标检测内容索引新知导学1.能量最低原理
(1)能量最低原理
基态原子的核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量 。最低一、核外电子的排布原理②由上图可知，各轨道的能量高低顺序，可由下列公式得出：ns<(n－2)f<(n－1)d随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外电子排布遵循下列顺序：
①电子所排的能级顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、 、4p、5s、 、5p、6s、 、 、6p、7s……，这是从实验得到的规律，适用于大多数基态原子的核外电子排布。3d4d4f5d2.泡利不相容原理
泡利不相容原理的内容：一个原子轨道最多只能容纳 个电子，而且这两个电子的自旋方向必须 (用“↓”“↑”表示)。如2s轨道上的轨道表示式为 不能表示为 两相反根据泡利不相容原理，可以获得以下几个重要结论：
(1)每一种运动状态的电子只能有 个。
(2)由于每一个原子轨道包括两种运动状态，所以每一个原子轨道最多只能容纳 个自旋方向 的电子。
(3)因为s，p，d，f能级的原子轨道数分别为 个，所以s，p，d，f各原子轨道分别最多能容纳 个电子。一两相反1,3,5,72,6,10,143.洪特规则
(1)对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占_____
并且自旋方向 。这就是洪特规则。如碳原子的轨道表示式是
而不是
(2)能量相同的原子轨道在 (如p6和d10)、 (如p3和d5)和_____
(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。这称为洪特规则特例。不同的轨道相同全充满半充满全空原子核外电子排布“两原理一规则”
(1)能量最低原理：电子在原子轨道上的分布要尽可能地使原子的能量为最低。处于能量最低的原子叫做基态原子。
(2)泡利不相容原理：每个原子轨道上最多容纳两个电子且自旋方向必须相反(同一原子中不可能有运动状态完全相同的电子)。
(3)洪特规则：当电子排布在相同能量的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。例1 若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是
A.E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)
B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)
C.E(4s)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)解析 原子核外电子排布的轨道能量顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p……可选出答案。答案解析√例2 判断下列说法正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)N：1s22s2 违背了洪特规则( )
(2)Ca：1s22s22p63s23p63d2违背了能量最低原理( )
(3)Ar：1s22s22p63s23p44s2违背了泡利不相容原理( )
(4)Si：1s22s22p63s33p1违背了泡利不相容原理( )√√×√答案1.电子排布式
(1)用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式。写出下列基态原子的电子排布式：
①16S： ；
②20Ca： ；
③26Fe： ；
④29Cu： 。1s22s22p63s23p4二、原子核外电子排布的表示方法1s22s22p63s23p64s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s1(2)为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体结构的部分写成“原子实”，以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，得到简化的电子排布式。上述四种原子的简化电子排布式为① ；② ；③ ；④ 。
(3)在简化的电子排布式中，省去相应的稀有气体的元素符号后剩下的部分称为外围电子排布式。上述四种原子的外围电子排布式为① ；② ；③ ；④ 。[Ne]3s23p4[Ar]4s2[Ar]3d64s2[Ar]3d104s13s23p44s23d64s23d104s12.轨道表示式
(1)将每一个原子轨道用一个方框表示，在方框内标明基态原子核外电子分布的式子称为轨道表示式。以铝原子为例，轨道表示式中各符号、数字的意义为(2)写出下列基态原子的轨道表示式：
①O： ；
②Na： 。
(3)在轨道表示式中也可以用圆圈表示一个原子轨道，如Na：
或写成[Ne] 。3.原子结构示意图
(1)原子结构示意(简)图：圆圈内数字表示质子数，弧线表示电子层，弧线内数字表示该电子层中的电子数。
(2)写出下列原子或离子的结构示意图：
①K： ；②Fe： ；
③Mg2＋： ；④Cl－： 。相关视频1.电子排布式和轨道表示式反映的是基态原子即处于最低能量状态的原子的电子排布情况，它们相互关联，可以非常方便地相互转换。
2.虽然电子排布是遵循构造原理的，但书写电子排布式时应按照电子层的顺序书写。如铁原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，而不写作1s22s22p63s23p64s23d6。
3.主族元素的最外层电子就是外围电子。过渡元素的外围电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子，有的还包括倒数第三层的f电子。4.简单离子是原子得失一定数目电子后的产物。在表达阴、阳离子的核外电子排布情况时，务必注意离子与原子之间的电子数目的关系。
5.(1)电子排布式的书写：
①元素符号；②轨道符号；③轨道顺序按电子层由里到外和s、p、d、f的顺序；④电子个数(右上角标出)。注意电子排布式与外围电子排布式的区别。
(2)轨道表示式的书写格式：
①元素符号；②轨道框(一个轨道一个框，能量相同的轨道连在一起)；③电子自旋状态(用“↑”“↓”表示)；④轨道符号。p、d等如有空轨道也要画出。例3 下列表示式错误的是
A.Mg2＋的轨道表示式：
B.Na＋的结构示意图：
C.24Cr的外围电子排布式：3d54s1
D.C的电子排布式：1s22s12p3答案解析√解析 Mg2＋含有10个核外电子，电子排布式为1s22s22p6，轨道表示式为 故A正确；
钠离子核内有11个质子，核外有2个电子层，第一层上有2个电子、第二层上有8个电子，其结构示意图为 ，故B正确；
原子序数为24，说明原子核外电子数为24，根据构造原理、洪特规则特例得到电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，外围电子排布式为3d54s1，故C正确；
D项违反能量最低原理，所以C的电子排布式为1s22s22p2，错误。例4 根据锰原子的核外电子排布，回答下列问题。
(1)写出基态Mn2＋电子排布式_________________。
(2)画出锰原子的价层电子的轨道表示式：_______________________。
(3)在锰原子的核外电子中，有___种运动状态不同的电子；共有___对成对电子；有__个成单电子；最高化合价为_____价。答案1s22s22p63s23p63d525105＋7易错警示(1)电子排布式的书写顺序与核外电子进入轨道的顺序不同。电子排布式的书写顺序按电子层由里到外和s、p、d、f的顺序，而核外电子进入轨道的顺序按照基态原子在原子轨道上的排布顺序。
(2)基态原子失电子时，由外层向里层，同层则按能级由高到低顺序失电子。如Cr([Ar]3d54s1)→Cr3＋([Ar]3d3)原子核外电子排布—――――――→排布规律――――――→表示方法能量最低原理
泡利不相容原理
洪特规则电子排布式
轨道表示式
原子结构示意图达标检测1.以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是
A.·He· B.
C.1s2 D. 答案解析√解析 A项只能表示最外层电子数；
B项只表示核外的电子分层排布情况；
C项具体到各能层的电子数；
而D项包含了能层数、原子轨道以及电子的自旋方向，故该项正确。1234562.描述硅原子核外电子运动说法错误的是
A.有4种不同的伸展方向
B.有14种不同运动状态的电子
C.有5种不同能量的电子
D.有5种不同的运动区域答案解析√123456解析 硅原子为14号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p2，共2种轨道，s轨道为球形，只有1种伸展方向，p轨道有3种伸展方向，则有4种不同的伸展方向，故A正确；
硅原子为14号元素，则核外有14种不同运动状态的电子，故B正确；
硅原子电子排布式为1s22s22p63s23p2，所以有5种不同能量的电子，故C正确；
硅原子核外有3个电子层，所以有3种不同的运动区域，故D错误。1234563.以下电子排布式表示基态原子电子排布的是
A.1s22s22p63s13p3
B.1s22s22p63s23p63d104s14p1
C.1s22s22p63s23p63d24s1
D.1s22s22p63s23p63d104s24p1答案解析√解析 基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p2，A错误；
基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p63d104s2，B错误；
基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p63d14s2，C错误；
1s22s22p63s23p63d104s24p1符合原子核外电子排布规律，D正确。1234564.(2018·深州中学期中)下列关于钠元素的几种表达式错误的是
A.Na＋的轨道表示式：
B.Na＋的结构示意图：
C.Na的电子排布式：1s22s22p63s1
D.Na的简化电子排布式：[Na]3s1答案解析√123456解析 Na的简化电子排布式为[Ne]3s1。即上一周期的稀有气体(元素符号)＋该原子的价电子排布。5.已知元素X的原子最外层电子排布为nsn－1npn＋2，则X元素的原子序数为
A.9 B.10
C.17 D.18123456答案解析√解析 n－1＝2，则n＝3，即最外层电子排布为3s23p5，为氯元素。6.回答下列问题
(1)如果在3p轨道上有3个电子，则它们应排布为(轨道表示式)___________，
而不能排布为 因为这违背了________________________，
也不能排布成 因为这违背了_________。如果3p轨道上有4个电
子，有人认为可以排布为 ，你认为是否正确，说明理由
___________________________。123456泡利不相容原理和洪特规则洪特规则不正确，因为只有3个3p轨道答案解析123456(2)①氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为________________。答案解析123456②Co基态原子核外电子排布式为_____________________________。答案解析1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2解析 Co的原子序数为27，其基态原子核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。123456③Fe3＋基态核外电子排布式为________________________。1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5解析 Fe3＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。课件29张PPT。第1课时 原子核外电子排布的周期性专题2 第二单元 元素性质的递变规律[学习目标定位]
1.熟知原子结构与元素周期表的关系，进一步熟悉元素周期表的结构。
2.能够从原子结构的角度认识元素周期表中区的划分。新知导学达标检测内容索引新知导学1.原子核外电子排布与周期的划分
(1)填写下表1s1一、原子结构与元素周期表的关系1s221s22s12s22p682s、2p83s13s23p683s、3p84s14s24p684s、3d、4p185s15s25p685s、4d、5p186s16s26p686s、4f、5d、6p32(2)观察分析上表，讨论原子核外电子排布与周期划分的关系。
①最外层电子数目的变化
除第1周期外，每隔一定数目的元素，元素原子的最外层电子数重复出现从 逐渐递增到 的变化，形成一个周期，循环往复形成周期表。
②外围电子排布的变化
第2、3周期从左到右，元素原子的外围电子排布呈现从 到 的变化；从第4周期开始，从左到右，元素原子的外围电子排布呈现从 经过 逐渐过渡到 。
③元素周期表形成的原因： 的周期性变化。18ns1ns2np6ns1nd1～10ns1～2ns2np6元素原子核外电子排布2.原子核外电子排布与族的划分
(1)将下列各主族元素的外围电子数、外围电子排布式填入表中。ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np51234567(2)以第4周期副族元素为例，填写下表。ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d104s13d104s234567(3)依据上述表格，讨论族的划分与原子核外电子排布的关系。
族的划分依据是原子的 。
①同主族元素原子的 完全相同，外围电子全部排布在 或
轨道上。外围电子数与 相同。
②稀有气体的外围电子排布为1s2或ns2np6。
③过渡元素(副族和Ⅷ族)同一纵行原子的外围电子排布基本相同。外围电子排布为 ， 族的外围电子数与族序数相同，第
族和第 族不相同。外围电子排布外围电子排布nsnsnp族序数(n－1)d1～10ns1～2ⅠB、ⅡBⅧⅢB～ⅦB(1)最外层电子排布与周期表的关系
①原子的电子层数＝周期序数。
②主族元素原子的最外层电子数＝主族元素原子的外围电子数＝主族序数。(2)对外围电子认识的误区提醒
①外围电子不一定是最外层电子，只有主族元素的外围电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。
②元素的外围电子数不一定等于其所在族的族序数，这只对主族元素成立，部分过渡元素是不成立的。
③同一族元素的外围电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的外围电子排布也不相同。例1 外围电子排布式为5s25p3的元素是
A.第5周期ⅢA族 B.51号元素
C.非金属元素 D.Te解析 5s25p3，5指的是电子层数，即属于第5周期，主族元素外围电子指的是最外层电子，主族元素所在族序数等于最外层电子数，即属于第ⅤA族元素，属于主族元素，又因为最后一个电子填充在p能级上，属于p区，按照核外电子排布的规律，推出此元素是锑(Sb)，B正确。答案解析√解析例2 某元素的原子序数为29，试问：
(1)此元素原子的电子总数是___个。
(2)它有__个电子层。
(3)它的外围电子排布式是_______。
(4)它属于第___周期_____族。
(5)它有___个未成对电子。答案2943d104s14Ⅰ B11.根据元素原子的 的特征，可将元素周期表分成五个区域：s区、p区、d区、ds区和f区。五个区的位置关系如下图所示。外围电子排布二、元素周期表的分区2.各区元素的外围电子排布特点根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置例3 (2018·扶余市第一中学期末)根据电子排布的特点，Cu在周期表属于
A.ds区 B.p区 C.d 区 D. s区解析 铜为29号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。故Cu在元素周期表中属于ds区。答案解析√例4 具有以下结构的原子一定属于p区元素的是
①最外层有3个电子的原子 ②最外层电子排布式为ns2的原子 ③最外层有3个未成对电子的原子 ④最外层电子形成全满结构的原子
A.①② B.①③
C.①④ D.③④答案解析√解析 最外层有3个电子的原子，其最外层电子排布式为ns2np1，只能是第ⅢA族元素的原子，①正确；
最外层电子排布式为ns2的原子，既可能是第ⅡA族元素的原子，也可能是过渡元素的原子，还可能是He原子，②错误；
最外层有3个未成对电子的原子，其最外层电子排布式一定为ns2np3，位于第ⅤA族，③正确；
最外层电子形成全满结构的原子，包括ns2、ns2np6等结构的原子及钯原子，可能位于多个区，④错误。规律方法区的判断方法：除ds区外，其他区的名称均来自按能量最低原理最后填入的电子的原子轨道符号，ⅠB、ⅡB为ds区。核外电子排布与元素周期表的关系达标检测1.下列说法不正确的是
A.元素原子的核外电子排布呈现周期性变化是形成元素周期表的根本原因
B.周期序数越大，该周期所含金属元素越多
C.所有区的名称均来自按能量最低原理最后填入电子的原子轨道符号
D.周期表共18个纵列，可分为7个主族7个副族，1个Ⅷ族，1个0族答案解析√解析 除ds区外，区的名称均来自按能量最低原理最后填入电子的原子轨道符号。123452.电子排布为[Ar]3d54s2的元素位于
A.d区 B.ds区
C.主族元素 D.s区答案解析√12345解析 由电子排布[Ar]3d54s2可知该元素为锰元素。3.如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n＋1)的元素可能位于
A.ⅢA或ⅢB B.ⅣA
C.ⅠB D.ⅠA答案解析√解析 在元素周期表中，第2、3周期的第ⅡA族与第ⅢA族元素相邻，其原子序数相差1；第4、5、6、7周期的第ⅡA族与第ⅢB族相邻，其原子序数相差1；所以原子序数为(n＋1)的元素位于第ⅢA或ⅢB族。123454.某元素的最外层电子数为2，外围电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是
A.电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2
B.该元素为V
C.该元素为ⅡA族元素
D.该元素位于d区答案解析√12345解析 该元素的最外层电子数为2，并且为同族元素中原子序数最小的，所以该元素为第2周期或第4周期元素。又因其外围电子数≠最外层电子数，可推出该元素并不是第2周期元素，应为第4周期元素，外围电子排布式为3d34s2，故为23号元素V，d区元素。5.有A、B、C、D四种元素。其中A为第4周期主族元素，与D可形成原子个数比为1∶1和1∶2的化合物；B为第4周期d区元素，最高化合价为＋7；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合价；D的外围电子排布式为nsnnpn＋2。
(1)试写出四种元素的元素符号：A____、B____、C____、D___。
(2)按原子半径由大到小排列：_____________。12345答案解析解析 由B为第4周期d区元素，最高化合价为＋7可推出B是锰元素；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合价，则C是溴元素；D的外围电子排布式为nsnnpn＋2，D是氧元素；A与D可形成原子个数比为1∶1和1∶2的化合物，A是钙元素。CaMnBrOCa>Mn>Br>O课件33张PPT。第2课时 元素第一电离能和电负性的周期性变化专题2 第二单元 元素性质的递变规律[学习目标定位]
1.能表述元素第一电离能、电负性的含义。
2.熟知元素原子半径、元素的第一电离能及元素电负性的周期性变化规律。
3.能用元素的第一电离能、电负性说明元素的某些性质。新知导学达标检测内容索引新知导学1.元素第一电离能的概念与意义
(1)概念：某元素的 原子失去一个电子形成＋1价 阳离子所需要的 ，叫做该元素的第一电离能。元素第一电离能符号： 。
即M(g)－e－―→M＋(g)
(2)意义：可以衡量元素的气态原子失去一个电子的 。第一电离能数值越小，原子越 失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越
失去一个电子。气态一、元素第一电离能的周期性变化气态最低能量I1难易程度容易难(3)逐级电离能：气态一价正离子再失去一个电子成为气态二价正离子所需的最低能量叫做该元素的第二电离能，第三电离能、第四和第五电离能可以以此类推。由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加
，因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1(1)第一电离能的变化趋势如下图所示：(2)观察分析上图，总结元素第一电离能的变化规律：
①对同一周期的元素而言， 元素的第一电离能最小， 元素的第一电离能最大；从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现从___
到 的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子。
②同主族元素，自上而下第一电离能逐渐 ，表明自上而下原子越来越 失去电子。
③具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值 。如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。碱金属稀有气体小大减小易较大3.电离能的应用
(1)根据电离能数据，确定元素核外电子的排布。如Li：I1?I2(2)根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价。如K：I1?I2(3)判断元素的金属性、非金属性强弱：I1越大，元素的 性越强；I1越小，元素的 性越强。一个电子＋1价非金属金属(1)电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的核外电子排布。
(2)第一电离能的变化规律例1 下列有关电离能的说法，正确的是
A.第一电离能越大的原子失电子的能力越强
B.第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量
C.同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大
D.可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价解析 第一电离能是气态电中性原子失去核外第一个电子需要的最低能量；元素原子的第一电离能越大，表示该元素的原子越难失去电子；从总的变化趋势上看，同一周期中元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但有反常，如I1(N)>I1(O)。答案解析√(1)同周期，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
(2)同周期，从左到右，第一电离能大小顺序为ⅠA<ⅢA<ⅡA<ⅣA<
ⅥA<ⅤA<ⅦA<0族。——元素性质与第一电离能在同周期变化的差异误区警示解析例2 元素X的各级电离能数据如下：答案则元素X的常见价态是
A.＋1 B.＋2 C.＋3 D.＋6解析 对比表中电离能数据可知，I1、I2、I3电离能数值相对较小，至I4数值突然增大，说明元素X的原子中，有3个电子容易失去，因此，该元素的常见化合价为＋3。√方法规律元素的各级电离能逐渐增大并且会有突跃，一般第一次突跃前的电离能所对应的电子是最外层电子，对于金属元素来说，该类电子的个数就是该元素的最高正化合价。1.电负性的有关概念与意义
(1)键合电子与电负性：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。电负性用来描述不同元素的原子对键合电子 的大小。
(2)电负性的意义：电负性越大的原子，对键合电子的吸引能力 。
(3)电负性大小的标准：以氟的电负性为 作为相对标准。吸引力二、元素电负性的周期性变化越大4.0(1)同周期，自左到右，元素的电负性逐渐 ，元素的非金属性逐
渐 ，金属性逐渐 。(稀有气体不考虑)
(2)同主族，自上到下，元素的电负性逐渐 ，元素的金属性逐渐
，非金属性逐渐 。2.电负性的变化规律
随原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化。增大增强减弱减小增强减弱3.电负性的应用
(1)判断元素的金属性和非金属性及其强弱
①金属的电负性一般 1.8，非金属的电负性一般 1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在 ，它们既有金属性，又有非金属性。
②金属元素的电负性 ，金属元素越活泼；非金属元素的电负性 ，非金属元素越活泼。小于大于1.8左右越小越大(2)判断元素的化合价
①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力 ，元素的化合价为
。
②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力 ，元素的化合价为
。
(3)判断化学键的类型
①如果两个成键元素原子间的电负性差值 1.7，它们之间通常形成
键。
②如果两个成键元素原子间的电负性差值 1.7，它们之间通常形成
键。弱正值强负值大于离子小于共价电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系注 ①稀有气体的电离能为同周期中最大。②同一周期，第一电离能ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。例3 下列对电负性的理解不正确的是
A.电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准
B.元素电负性的大小反映了元素对键合电子吸引能力的大小
C.元素的电负性越大，则元素的非金属性越强
D.元素的电负性是元素固有的性质，与原子结构无关答案解析√解析 根据电负性的标准：电负性是以氟为4.0作为标准的相对值，电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准，故A正确；
根据电负性的含义，电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引能力的大小，故B正确；
元素的电负性越大，越易得电子，元素的非金属性越强，故C正确；
电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引能力的大小，与原子结构有关，同一周期电负性从左到右依次增大，故D错误。例4 电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是
A.周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大
B.周期表从上到下，元素的电负性逐渐变大
C.电负性越大，金属性越强
D.电负性越小，非金属性越强答案解析√解析 周期表中从左到右非金属性逐渐增强，所以主族元素的电负性逐渐变大，故A正确；
周期表中从上到下，金属性逐渐增强，所以同一主族元素的电负性逐渐减小，故B错误；
元素电负性越大，原子对键合电子吸引能力越大，则元素非金属性越强，金属性越弱，故C、D错误。原子结构与元素的性质达标检测1.下列原子的外围电子排布中，第一电离能最小的是
A.2s22p4 B.3s23p4
C.4s24p4 D.5s25p4答案解析√解析 2s22p4是O元素、3s23p4是S元素、4s24p4是Se元素、5s25p6是Te元素，第一电离能大小顺序是O＞S＞Se＞Te，所以第一电离能最小的原子是Te原子，故选D。123452.下列各组元素按电负性大小排列正确的是
A.F＞N＞O B.O＞Cl＞F
C.As＞P＞S D.Cl＞S＞As答案解析√12345解析 同周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，则电负性F＞O＞N，故A错误；
同主族元素从上到下，元素的电负性逐渐变小，则电负性F＞O＞Cl，故B错误；
电负性As＜P＜S，故C错误。下列关于元素R的判断中一定正确的是
A.R的最高正价为＋3价
B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族
C.R元素的原子最外层共有4个电子
D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s23.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)答案解析√12345解析 由表中数据I3?I2知其最高正价为＋2价，R元素位于ⅡA族，最外层有2个电子，但R不一定是Be元素。4.下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关的比较中正确的是
A.第一电离能：④>③>②>①
B.原子半径：④>③>②>①
C.电负性：④>③>②>①
D.最高正化合价：④>③＝②>①答案解析√12345解析 由电子排布式可知：①为S，②为P，③为N，④为F。第一电离能为④>③>②>①，A正确；
B不正确，原子半径应是②最大，④最小；
C不正确，电负性：④最大，②最小；
D不正确，F无正价，最高正价：①>②＝③。123455.在下列空格中，填上适当的元素符号(放射性元素除外)：
(1)在第3周期中，第一电离能最小的元素是____；第一电离能最大的元素是____。
(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是__，电负性最小的元素是____。
(3)最活泼的金属元素是___。
(4)最活泼的气态非金属原子是___。
(5)第2、3、4周期原子中p轨道半充满的元素是____________。
(6)电负性相差最大的元素是______。12345答案解析NaArFCsCsFN、P、AsF、Cs解析 同周期中从左到右，元素的第一电离能(除ⅡA族、ⅤA族反常外)逐渐增大，同周期中碱金属元素最小，稀有气体元素最大，故第3周期中第一电离能最小的为Na，最大的为Ar。电负性的递变规律：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，故周期表中，电负性最大的元素是氟，电负性最小的是铯。12345课件27张PPT。本专题重难点突破专题3 微粒间作用力与物质性质[学习目标定位]
1.了解共价键、离子键、金属键形成、分类、成键特点及存在。
2.能根据晶体的组成、结构和物理性质判断晶体类型。
3.了解晶体熔、沸点的变化规律，理解晶体性质与结构之间的关系。
4.能利用均摊法进行晶胞的分析和计算。一、σ键和π键个数的判断例1 甲、乙、丙三种有机物的结构如下：解析 甲分子中有3个C—H σ键，2个C—C σ键，2个C—O σ 键，1个O—H σ键；C==C和C==O中分别有1个π键；有C—C、C==C非极性键。答案解析甲：乙：(1)甲分子中有____个σ键，___个π键，____(填“有”或“没有”)非极性键。82有丙：CH2==CHCN(2)乙分子中每个碳原子形成____个σ键，____个π键。解析 乙分子中C与O原子之间形成1个σ键和1个π键，C与两个Cl原子之间分别形成1个σ键。答案解析31甲：乙：丙：CH2==CHCN(3)丙分子中σ键与π键的数目之比为______。解析 丙分子中含有1个C==C键，1个C≡N键，3个C—H键和1个C—C键，故丙分子中共有6个σ键和3个π键。答案解析(4)上述分子中既存在极性键又存在非极性键的是________。2∶1甲、丙甲：乙：丙：CH2==CHCN(1)共价单键全部是σ键。
(2)共价双键中，一个是σ键、一个是π键。
(3)共价叁键中，一个是σ键、两个是π键。——σ键、π键存在的规律方法规律二、化学键的分类及存在例2 (1)下列关于化学键的各种叙述正确的是________________。
A.含有金属元素的化合物一定是离子化合物
B.共价化合物中一定不存在离子键
C.由多种非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
D.由不同种元素组成的多原子分子中，一定只存在极性键答案解析√解析 含有金属元素的化合物，可能为共价化合物，如氯化铝，A项错误；
含离子键的化合物一定为离子化合物，则共价化合物中一定不存在离子键，B项正确；
由多种非金属元素组成的化合物，可能为离子化合物，如铵盐，C项错误；
由不同种元素组成的多种原子分子中可存在极性键和非极性键，如H2O2中存在极性键和非极性键，D项错误。(2)铁是生活中常用的一种金属，其常见的离子有Fe2＋、Fe3＋，其中Fe2＋可用K3[Fe(CN)6](赤血盐)溶液检验。
①铁单质中化学键为_______(填名称)。
②K3[Fe(CN)6]晶体中各种微粒的作用力有______(填字母)。
a.金属键 b.共价键
c.配位键 d.离子键解析 铁单质中含金属键。答案解析√解析 K3[Fe(CN)6]属于配位化合物又属于离子化合物，含配位键、离子键，CN－中含有共价键。金属键√√易误提醒(1)活泼的金属与非金属之间形成的不一定是离子键，如AlCl3，多种非金属元素之间也可以形成离子键，如铵盐。
(2)物质中含有阳离子不一定含有阴离子，如金属单质中含有金属阳离子和自由电子，没有阴离子。但是物质中含有阴离子则一定含有阳离子。三、晶体类型的判断例3 (2017·北京四中月考)(1)判断下列晶体类型。
①SiI4：熔点为120.5 ℃，沸点为271.5 ℃，易水解，为__________。
②硼：熔点为2 300 ℃，沸点为2 550 ℃，硬度大，为___________。解析 SiI4为低熔点化合物，为分子晶体；答案解析分子晶体原子晶体解析 晶体硼熔点高，硬度大，是典型的原子晶体；③硒：熔点为217 ℃，沸点为685 ℃，溶于氯仿，为_________。
④锑：熔点为630.74 ℃，沸点为1 750 ℃，可导电，为__________。
(2)三氯化铁常温下为固体，熔点为282 ℃，沸点为315 ℃，在300 ℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为_________(填晶体类型)。解析 硒熔、沸点低，易溶于CHCl3，为分子晶体；答案解析分子晶体金属晶体分子晶体解析 锑可导电，为金属晶体。解析 FeCl3熔、沸点低，易溶于水及有机溶剂，应为分子晶体。四、晶体熔、沸点的比较例4 下列各组物质的沸点按由低到高的顺序排列的是
A.NH3、CH4、NaCl、Na
B.H2O、H2S、MgSO4、SO2
C.CH4、H2O、NaCl、SiO2
D.Li、Na、K、Rb、Cs解析 C项中SiO2是原子晶体，NaCl是离子晶体，CH4、H2O都是分子晶体，且常温下水为液态，CH4是气态。答案解析√首先看物质的状态，一般情况下是固体>液体>气体；二是看物质所属类型，一般是原子晶体>离子晶体>分子晶体(注意：不是绝对的，如氧化铝的熔点大于晶体硅)，结构类型相同时再根据相应规律进行判断。同类晶体熔、沸点比较思路：原子晶体→共价键键能→键长→原子半径；分子晶体→分子间作用力→相对分子质量；离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径。——比较不同晶体熔、沸点的基本思路方法规律相关视频例5 下列有关晶体的说法正确的是
A.晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
B.原子晶体中共价键越强，熔点越高
C.冰融化时水分子中共价键发生断裂
D.氯化钠熔化时离子键未被破坏五、四种类型的结构与性质的对比答案解析√解析 分子的稳定性由分子内共价键的强弱决定，而与分子间作用力的大小无关，A项错误；
原子晶体中只存在共价键，共价键越强，破坏共价键所需的能量越多，熔点越高，B项正确；
冰在融化时克服的是氢键和范德华力，水分子内部共价键并没有断裂，C项错误；
氯化钠熔化时，离子间的距离变大，离子键被破坏，D项错误。则它的化学式为
A.LaNi2 B.La2Ni3 C.La2Ni5 D.LaNi5例6 镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表，由荷兰菲利浦实验室首先研制出来。它的最大优点是容易活化。其晶胞结构如图所示：六、晶胞分析及化学式的确定答案解析√解析 根据晶胞结构图可知，面心上的原子为2个晶胞所共有，顶点上的原子为6个晶胞所共有，内部的原子为整个晶胞所有，所以晶胞中La原子个数为3，Ni原子个数为15，则镧系合金的化学式为LaNi5。易误警示(1)晶胞中关于粒子个数的计算，关键是分析晶胞中任意位置的一个粒子被几个晶胞共有。对于由独立原子构成的分子则不能用均摊法。
(2)在使用均摊法计算晶胞中的微粒个数时，要注意晶胞的形状。不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有。如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心上的微粒依次被6、3、4、2个晶胞所共有。例7 (1)Cu的一种氯化物晶胞结构如图所示(黑球表示铜原子，白球表示氯原子)，该氯化物的化学式是______。若该晶体的密度为ρ g·cm－3，以
NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的边长a＝______________nm。七、有关晶胞密度的计算答案解析CuCl(2)用晶体的X射线衍射法对Cu的测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方最密堆积(如图)，已知该晶体的密度为9.00 g·cm－3，Cu的原子半径
为__________________cm(阿伏加德罗常数的值为NA，只要求列式表示)。答案解析(3)一种铜金合金晶胞如图所示(Au原子位于顶点，Cu原子位于面心)，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为_____，若该晶胞的边长为a pm，
则合金的密度为__________________g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为NA)。答案解析1∶3方法规律(1)晶体密度的求解过程：确定晶胞中微粒数(设为N个)→求该微粒的物质的量(N/NA)→用物质的量乘以摩尔质量得到晶胞的质量→晶胞的质量除以晶胞的体积得到密度。
(2)在计算晶胞密度时，一定注意单位之间的换算，一般情况下边长的单位是pm，而密度的单位是g·cm－3，没有进行单位换算或没有正确进行换算(即1 pm＝10－10 cm)，则会导致错误。课件24张PPT。第1课时 金属键与金属特性专题3 第一单元 金属键 金属晶体[学习目标定位]
认识金属键，能用金属键理论解释金属的一些物理特性，会正确分析金属键的强弱。新知导学达标检测内容索引新知导学1.概念：指 与 之间强烈的相互作用。
2.成键微粒：是 。
3.特征：没有 性和 性。
4.存在：存在于 中。金属离子一、金属键自由电子金属阳离子和自由电子方向饱和金属单质和合金金属键的实质：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。解析例1 下列关于金属键的叙述中，不正确的是
A.金属元素在化合物中一定显正价
B.金属键没有饱和性和方向性
C.金属键是金属原子和自由电子间的相互作用
D.构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动答案√解析 金属元素原子的最外层电子数一般较少，原子核对电子的吸引能力较小，易失去电子显正价，A正确；
金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，所以金属键没有方向性和饱和性，所以构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动，B、D正确，C错误。例2 下列物质中只含有阳离子的物质是
A.氯化钠 B.金刚石
C.金属铝 D.氯气解析 氯化钠是离子化合物，既含阳离子又含阴离子；金属铝中含有阳离子和自由电子；金刚石由原子组成，氯气由分子组成，都不含阳离子，故C正确。答案解析√理解感悟某物质有阳离子，但不一定有阴离子；而有阴离子时，则一定有阳离子。1.金属晶体物理特性分析
(1)良好的延展性：金属键 方向性，当金属受到外力作用时，晶体中的 发生相对滑动而不会破坏 ，金属发生形变但不会断裂，故金属晶体具有良好的延展性。
(2)良好的导电性：金属晶体中的 可以在外加电场作用下发生定向移动。
(3)金属的导热性：是 在运动时与 碰撞而引起能量的交换，从而使能量从 的部分传到 的部分，使整块金属达到相同的温度。没有二、金属的物理性质金属键各原子层自由电子自由电子金属离子温度高温度低2.金属键的强弱影响金属晶体的硬度和熔、沸点
金属的原子化热：指 mol金属固体完全气化成相互远离的________
时吸收的能量。金属的原子化热可以用来衡量金属键的强弱。
(2)金属晶体熔点的变化规律
①金属的原子化热越大，金属键越 ，金属晶体的熔点越 。如K＜Na＜Mg＜Al，Li ＞Na＞K＞Rb。
②金属晶体熔点差别很大，如汞常温为液体，熔点很低(－38.9 ℃)，而铁等金属熔点很高(1 535 ℃)。1气态原子强高相关视频(1)绝大多数金属熔、沸点较高，硬度较大；具有金属光泽，具有良好的导电性、导热性和延展性。
(2)金属元素的原子半径(或阳离子半径)越小、单位体积内自由电子的数目(或阳离子所带电荷)越多，金属键越强，金属单质的熔、沸点越高，硬度越大。例3 某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线。当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立即报警，“防盗玻璃”能报警是利用了金属的
A.延展性 B.导电性
C.弹性 D.导热性解析 新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线。当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立即报警，说明当玻璃被击碎时，形成闭合回路，利用了金属的导电性，故选B。答案解析√例4 下列各组金属熔、沸点的高低顺序，排列正确的是
A.Mg＞Al＞Ca B.Al＞Na＞Li
C.Al＞Mg＞Ca D.Mg＞Ba＞Al解析 阳离子电荷数：Al3＋>Mg2＋＝Ca2＋＝Ba2＋>Li＋＝Na＋，阳离子半径：r(Ba2＋)>r(Ca2＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)>r(Li＋)，故C正确。答案解析√金属键的形成达标检测1.金属键的形成是通过
A.金属原子与自由电子之间的相互作用
B.金属离子与自由电子之间强烈的相互作用
C.自由电子之间的相互作用
D.金属离子之间的相互作用答案解析√解析 金属键的形成是通过金属离子与自由电子之间强烈的相互作用，故选B。123452.下列关于金属晶体导电的叙述中，正确的是
A.金属晶体内的电子在外加电场条件下可以发生自由移动
B.在外加电场作用下，金属晶体内的金属阳离子相对滑动
C.在外加电场作用下，自由电子在金属晶体内发生定向移动
D.温度越高导电性越强答案解析√12345解析 金属导电的原理是：在外加电场作用下自由电子发生定向移动，故A、B项错误；
金属的导电性与温度成反比，即温度越高，导电性越弱，故D项错误。3.下列性质体现了金属通性的是
A.铁能够被磁铁磁化
B.铝在常温下不溶于浓硝酸
C.铜有良好的延展性、导热性和导电性
D.钠与水剧烈反应放出氢气答案解析√解析 金属通性指的是金属的某些共有的性质，如“不透明、有金属光泽、有延展性、导热性、导电性”等。123454.下列说法错误的是
A.钠的硬度大于铝
B.铝的熔、沸点高于钙
C.镁的硬度大于钾
D.钙的熔、沸点高于钾答案√123455.(1)金属导电靠_________，电解质溶液导电靠__________。12345答案解析解析 金属能导电是金属中的自由电子在外加电场的作用下发生定向移动，且导电能力随温度升高而减弱，电解质溶液的导电过程实际上是阴、阳离子定向移动的过程。自由电子自由离子(2)影响金属键强弱的因素有_________________、____________________
_____、金属晶体中金属原子的堆积方式等。一般说来，金属键越强，则金属的熔点_____，硬度_____。12345答案解析解析 金属键与金属原子的半径、单位体积内自由电子的数目有关，一般情况下，金属原子半径越小，单位体积内自由电子数越多，金属键越强，则金属的熔、沸点越高，硬度越大。金属原子半径大小单位体积内自由电子的数目越高越大课件39张PPT。第2课时 金属晶体专题3 第一单元 金属键 金属晶体[学习目标定位]
1.认识晶体的结构特点，明确晶胞的概念，学会晶胞中微粒数的计算方法(切割法)。
2.熟知金属晶体的原子堆积模型。新知导学达标检测内容索引新知导学1.晶体：具有 的固体，晶体的外形规则是其内部结构规则的外部表现，构成晶体的微粒的排列是规则的。
2.晶胞
(1)晶体结构中 叫晶胞。
(2)一般来说，晶胞都是 。
(3)晶胞只是晶体微粒空间里的一个基本单元，在它的上下左右前后无隙并置地排列着无数晶胞，而且所有晶胞的形状及其内部含有的原子种类、个数及几何排列都是完全相同的。规则几何外形一、晶体、晶胞及其所含微粒数的计算方法最小的重复单元平行六面体3.金属铜的晶胞为面心立方晶胞，如图所示。观察分析上图，回答下列问题：
(1)位于顶角上的铜原子为 个晶胞共有。
(2)位于面心上的铜原子为 个晶胞共有。
(3)晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是 。铜晶体面心立方晶胞及其切割示意图824相关视频(1)晶体是由无数个晶胞堆积得到的。知道晶胞的大小和形状以及晶胞中粒子的种类、数目和粒子所处的空间位置，就可以认识整个晶体的结构。
(2)晶胞中微粒个数的计算(切割法)。
计算一个晶胞中实际拥有的微粒数，常用切割法。即某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子的 属于这个晶胞。
如长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算相关视频例1 现有甲、乙、丙(如下图)三种晶体的晶胞(甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中x与y的个数比是_____，乙晶胞中a与b的个数比是______，丙晶胞中有__个c离子，有__个d离子。答案解析4∶31∶144例2 如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中○—X、●—Y、?—Z。其对应的化学式不正确的是 答案解析√解析 A图中X、Y原(离)子的位置、数目完全等同，化学式为XY，正确；
B图化学式应为XY，错误；误区提醒1.金属原子在二维平面中放置的两种方式
金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。把它们放置在平面上(即二维空间里)，可有两种方式——a： ，b： (如下图所示)。(1)晶体中一个原子周围距离相等且最近的原子的数目叫配位数。分析右图非密置层的配位数是 ，密置层的配位数是 。
(2)密置层放置时，平面的利用率比非密置层的要高。非密置层二、金属晶体中金属原子的堆积方式密置层462.金属晶体的原子在三维空间里的4种堆积模型
金属原子在三维空间按一定的规律堆积，有4种基本堆积方式。简单立方体心立方面心立方六方3.合金
(1)概念：由 或 混合形成具有金属性质的物质称为合金。如钠钾合金、铜锌合金等。
(2)合金的性质
①合金的熔、沸点一般比组成它的各成分金属的熔、沸点 。
②形成合金后硬度、强度 (一般情况下)。一种金属和另一种几种金属(非金属)低大(1)堆积原理
组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理。这是因为在金属晶体中，金属键没有方向性和饱和性，因此都趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于周围，并以紧密堆积方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。(2)常见的堆积模型相关视频例3 对图中某金属晶体结构的模型进行分析，有关说法正确的是
A.该种堆积方式称为六方堆积
B.该种堆积方式称为体心立方堆积
C.该种堆积方式称为面心立方堆积
D.金属Mg就属于此种堆积方式答案解析解析 由图示知该堆积方式为面心立方堆积，A、B错误，C正确，Mg是六方堆积，D错误。√例4 金晶体是面心立方体，立方体的每个面上5个金原子紧密堆砌(如图，其余各面省略)，金原子半径为A cm。求：
(1)金晶体中最小的一个立方体含有___个金原子。答案解析4(2)金的密度为__________g·cm－3(用带A的计算式表示)。答案解析——立方晶胞中各物理量的关系方法规律晶体—概念——结构微粒在空间呈周期性有序排列类型——分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体晶胞——切割法确定其微粒数金属晶体——堆积方式达标检测1.下列不属于晶体的特点的是
A.一定有固定的几何外形
B.一定有各向异性
C.一定有固定的熔点
D.一定是无色透明的固体答案√123452.金属钠是体心立方堆积，下列关于钠晶体的判断合理的是
A.其熔点比金属铝的熔点高
B.一个钠的晶胞中，平均含有4个钠原子
C.该晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
D.该晶体中的钠离子在外加电场的作用下可发生定向移动答案解析√12345解析 金属的原子半径越小，金属离子所带电荷数越多，金属键越强，金属熔化时破坏金属键，所以Al的金属键强度大于Na的金属键强度，所以Na的熔点比金属Al的熔点低，故A错误；12345自由电子在电场的作用下可以定向移动，金属晶体中存在自由移动的电子，所以该晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动，故C正确；
晶体中的钠离子不能自由移动，所以晶体中的钠离子在外加电场作用下不能定向移动，故D错误。A.XYZ B.X2Y4Z
C.XY4Z D.X4Y2Z3.已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为 答案解析√12345A.①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心
立方最密堆积
B.每个晶胞含有的原子数分别为①1个，②2个，③2个，④4个
C.晶胞中原子的配位数分别为①6，②8，③8，④12
D.空间利用率的大小关系为①<②<③<④4.有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是 答案解析√12345解析 本题考查了金属晶体的堆积方式。准确理解并记忆金属晶体的四种常见堆积方式是解答本题的关键。①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方最密堆积，④为面心立方最密堆积，A项错误；12345晶胞③中原子的配位数应为12，C项错误；
四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，所以D项错误，应为④＝③>②>①。5.回答下列问题：
(1)1 183 K以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示，1 183 K以上转变为图2所示的基本结构单元，在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。12345答案①铁原子的简化电子排布式为__________；铁晶体中铁原子以_____键相互结合。[Ar]3d64s2金属②在1 183 K以下的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为___；在1 183 K以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为_____。12345答案解析解析 在1 183 K以下的纯铁晶体中，与体心铁原子等距离且最近的铁原子是8个顶点的铁原子；在1 183 K以上的纯铁晶体中，与面心铁原子等距离且最近的铁原子有12个。812(2)铜的晶胞示意为图3，晶胞中所含的铜原子数为___个。金属铜晶胞的边长为a cm。又知铜的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为___________。12345答案解析412345课件36张PPT。第二单元 离子键 离子晶体专题3 微粒间作用力与物质性质[学习目标定位]
1.正确理解离子键、离子晶体的概念，知道离子晶体类型与其性质的联系。
2.认识晶格能的概念和意义，能根据晶格能的大小，会分析晶体的性质。新知导学达标检测内容索引新知导学1.形成过程静电引力一、离子键的形成静电斥力2.特征
(1)没有方向性：离子键的实质是 作用，离子的电荷分布通常被看成是 的，因此一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向 。
(2)没有饱和性：在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷离子数目的多少，取决于阴、阳离子的相对 。只要空间条件允许，阳离子将吸引 的阴离子排列在其周围，阴离子也将吸引________
的阳离子排列在其周围，以达到 体系能量的目的。静电球形对称无关大小尽可能多尽可能多降低(1)离子键的存在
只存在于离子化合物中：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物(过氧化物如Na2O2)、氢化物(如NaH和NH4H)等。
(2)离子键的实质是“静电作用”。这种静电作用不仅是静电引力，而是指阴、阳离子之间静电吸引力与电子与电子之间、原子核与原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应。
(3)成键条件：成键元素的原子得、失电子的能力差别很大，电负性差值大于1.7。例1 具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是
A.1s22s22p2 B.1s22s22p5
C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s1解析 形成离子键的元素为活泼金属元素与活泼非金属元素，A为C元素，B为F元素，C为Mg元素，D为Na元素，则只有A项碳元素既难失电子，又难得电子，不易形成离子键。答案解析√例2 下列关于离子键的说法中错误的是
A.离子键没有方向性和饱和性
B.非金属元素组成的物质也可以含离子键
C.形成离子键时离子间的静电作用包括静电吸引和静电排斥
D.因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷
的离子解析 活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键，但由非金属元素组成的物质也可含离子键，如铵盐，B项正确；
离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子，但也不是任意的，因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响，D项错误。答案解析√易错警示(1)金属与非金属形成的化学键有可能是共价键，如AlCl3。
(2)完全由非金属元素形成的化合物中有可能含离子键，如NH4Cl、NH4H，一定有共价键。
(3) 离子键不具有饱和性是相对的，每种离子化合物的组成和结构是一定的，而不是任意的。1.概念及结构特点
(1)概念：阴、阳离子通过 结合而形成的晶体。
(2)结构特点
①构成微粒： 和 ，离子晶体中不存在单个分子，其化学式表示的是 。
②微粒间的作用力： 。离子键二、离子晶体阴离子阳离子离子的个数比离子键2.晶格能(U)
(1)概念：拆开 离子晶体形成气态阴离子和气态阳离子所 的能量。
(2)影响因素：离子晶体中离子半径越 ，所带电荷越 ，晶格能越大。
(3)晶格能与晶体物理性质的关系：晶格能越大，离子键稳定性越 ，离子晶体的熔、沸点越 ，硬度越 。
3.离子晶体的结构
(1)配位数：离子晶体中一个离子周围最邻近的 的数目，叫做离子的配位数。1 mol吸收小多强高大异电性离子(2)观察分析表中AB型离子晶体的结构模型，填写下表：Cl－和Na＋配位数都
为6Cl－和Cs＋配位数
都为8Zn2＋和S2－配位数
都为4Na＋、Cl－都为4Cs＋、Cl－都为1Zn2＋、S2－都为41∶11∶11∶1NaClCsClZnS相关视频4.离子晶体的性质
(1)熔点较 ，硬度较 。
(2)离子晶体不导电，但 或 后能导电。
(3)大多数离子晶体能溶于水，难溶于有机溶剂。高大熔化溶于水影响离子晶体配位数的因素(2)电荷因素：AB型离子晶体的阴、阳离子的配位数相等；ABn型离子晶体的A、B离子的配位数比值为n∶1。例3 下列性质适合于离子晶体的是
A.熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电
B.熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电
C.能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃
D.熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g·cm－3答案解析解析 离子晶体在液态(即熔融态)导电，B项错误；
CS2是非极性溶剂，根据相似相溶规律，C项错误；
由于离子晶体质硬易碎，且固态不导电，D项错误。√(1)依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断。
(2)依据物质类别判断。活泼金属氧化物，强碱和绝大多数盐类是离子晶体。
(3)依据导电性判断。离子晶体溶于水和熔融状态下均导电。
(4)依据熔、沸点和溶解性判断。离子晶体熔、沸点较高，多数能溶于水，难溶于有机溶剂。——离子晶体的判断方法方法规律例4 下列关于晶格能的叙述中正确的是
A.晶格能仅与形成晶体中的离子所带电荷数有关
B.晶格能仅与形成晶体的离子半径有关
C.晶格能是指相邻的离子间的静电作用
D.晶格能越大的离子晶体，其熔点越高解析 晶格能与离子所带电荷数的乘积成正比，与阴、阳离子半径的大小成反比，A、B项错误；
晶格能越大，离子晶体的熔、沸点越高，硬度也越大，D项正确。答案解析√A.阳离子的配位数为8，化学式为AB
B.阴离子的配位数为4，化学式为A2B
C.每个晶胞中含4个A
D.每个A周围有4个与它等距且最近的A例5 一种离子晶体的晶胞如图所示。其中阳离子A以 表示，阴离子B以 表示。关于该离子晶体的说法正确的是 答案解析√每个A周围与它等距且最近的A有12个，D项错误。离子晶体构成微粒：阴、阳离子
微粒间作用：离子键
堆积形式：非等径圆球密堆积
物理性质：与晶格能有关
典型例子：NaCl、CsCl达标检测1.仅由下列各组元素所构成的化合物，不可能形成离子晶体的是
A.H、O、S B.Na、H、O
C.K、Cl、O D.H、N、Cl答案解析√解析 强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等是离子晶体。B项如NaOH、C项如KClO、D项如NH4Cl。1234562.下列性质中，可以充分说明某晶体是离子晶体的是
A.具有较高的熔点
B.固态不导电，水溶液能导电
C.可溶于水
D.固态不导电，熔融状态能导电答案解析√123456123456解析 从熔点来看，离子晶体一般具有较高的熔点，但金刚石、石英等原子晶体也有很高的熔点，A项错误；
某些共价化合物也能溶于水，溶于水后也能导电，例如HCl等，B项错误；
从溶解性上看，蔗糖、葡萄糖等分子晶体也可溶于水，C项错误；
固态不导电，熔融状态能导电说明固态中原本有阴、阳离子，只是不能自由移动，而由阴、阳离子构成的晶体一定是离子晶体。3.下列关于NaCl晶体结构的说法中正确的是
A.NaCl晶体中，阴、阳离子的配位数相等
B.NaCl晶体中，每个Na＋周围吸引1个Cl－
C.NaCl晶胞中的质点代表一个NaCl
D.NaCl晶体中存在单个的NaCl分子答案解析√解析 氯化钠晶体中，每个Na＋周围结合6个Cl－，而每个Cl－周围结合6个Na＋；NaCl只表示Na＋和Cl－个数比为1∶1。1234564.下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是
A.Na＋(g)＋Cl－(g)===NaCl(s) ΔH
B.Na(s)＋ Cl2(g)===NaCl(s) ΔH1
C.Na(g)－e－===Na＋(g) ΔH2
D.Cl(g)＋e－===Cl－(g) ΔH3答案解析√123456解析 1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能，所以热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是Na＋(g)＋Cl－(g)===NaCl(s) ΔH，故选A。5.氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构都类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是
A.氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多
B.氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大
C.氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同
D.在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离
子所带电荷的多少决定123456答案解析√123456解析 CaO和NaCl都属于离子晶体，熔点的高低可根据晶格能的大小判断。晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离、晶体结构类型等因素有关。CaO和NaCl的离子间距离和晶体结构都类似，故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定。6.同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的，试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因：123456晶体熔、沸点的高低，决定于组成晶体微粒间的作用力的大小。A组是______晶体，晶体微粒之间通过________相连，粒子之间的作用力由大到小的顺序是________________。B组晶体属于_____晶体，外围电子数由少到多的顺序是___________，离子半径由大到小的顺序是_________
______，金属键由弱到强的顺序为___________。答案解析离子离子键NaCl>KCl>CsCl金属NaMg2＋>Al3＋Na1.熟知共价键的概念与形成，知道共价键的特征。
2.会从不同角度认识共价键的类型。
3.会判断物质类型与化学键类型的关系。新知导学达标检测内容索引新知导学1.共价键的形成
(1)概念：原子间通过 所形成的相互作用，叫做共价键。
(2)形成：以H2分子的形成为例共用电子对一、共价键的形成与特征当两个氢原子相互接近时，它们原子轨道发生 ，导致两个氢原子的电子更多的处于两个原子核之间，即电子在核间区域出现的概率 。体系的能量 ，形成化学键。
(3)键的形成条件：非金属元素的 之间形成共价键，大多数电负性之差 1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。重叠增加降低原子小于2.共价键的特征
(1)饱和性
①按照共价键的共用电子对理论，一个原子有 ，便可和 配对成键，这就是共价键的“饱和性”。
②用轨道表示式表示HF分子中共用电子对的形成如下：几个未成对电子几个自旋状态相反的电子③由以上分析可知，F原子与H原子间只能形成 个共价键，所形成的简单化合物为HF。同理，O原子与 个H原子形成 个共用电子对，2个N原子间形成 个共用电子对。
(2)方向性
除s轨道是球形对称的外，其他的原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的 ，电子在核间出现的 越大，所形成的共价键就越 ，因此共价键将尽可能沿着________________
的方向形成，所以共价键具有方向性。1223越多概率牢固电子出现概率最大(1)当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋状态相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子密度增大，体系的能量降低。
(2)共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。共价键的方向性决定了分子的空间结构。
(3)并不是所有共价键都具有方向性，如两个s电子形成共价键时就没有方向性。例1 下列不属于共价键成键因素的是
A.共用电子对在两原子核之间高概率出现
B.共用的电子必须配对
C.成键后体系能量降低，趋于稳定
D.两原子体积大小要适中解析 两原子形成共价键时，电子云发生重叠，即电子在两核之间出现的概率更大；两原子电子云重叠越多，键越牢固，体系的能量也越低；原子的体积大小与能否形成共价键无必然联系。答案解析√解析例2 下列说法正确的是
A.若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性
B.H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性
C.所有共价键都有方向性
D.两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间答案√解析 S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项对；
H2O能结合1个H＋形成H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性，B项错；
H2分子中，H原子的s轨道成键时，因为s轨道为球形，所以H2分子中的H—H键没有方向性，C项错；
两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的机会大，D项错。1.σ键与π键——按原子轨道重叠方式分类
(1)σ键
①定义：
形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“ ”的方式重叠，这种共价键叫σ键。
②类型：
a.s-s σ键：两个成键原子均提供 形成的共价键。
b.s-p σ键：两个成键原子分别提供 和 形成的共价键。
c.p-p σ键：两个成键原子均提供 形成的共价键。头碰头二、共价键的类型s轨道s轨道p轨道p轨道③σ键的特征：
a.以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形 ，这种特征称为轴对称。
b.形成σ键的原子轨道重叠程度 ，故σ键有较强的稳定性。
④存在：
共价单键为σ键；共价双键和共价叁键中存在 σ键。不变较大一个(2)π键
①定义：
形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“ ”的方式重叠，这种共价键叫π键。
②特征：
a.每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的 ，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为 ，这种特征称为镜面对称。
b.形成
π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时 ，π键没有σ键 。
③存在：π键通常存在于 中。肩并肩两侧镜像小牢固双键和叁键相关视频2.极性键和非极性键——按共用电子对是否偏移分类同种不偏移不同种较大负正3.配位键——特殊共价键
(1)概念：成键原子一方提供 ，另一方提供 形成的共价键。
(2)表示方法：配位键常用A→B表示，其中A是提供 的原子，B是接受 或提供 的原子。
(3)配位键与共价键在形成过程上的主要不同是配位键的共用电子对
，共价键的共用电子对是__________________
。孤电子对空轨道孤电子对孤电子对空轨道是由某个原子提供的成键原子双方共同提供的(1)σ键和π键的比较
①两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。
②两个原子形成共价键时，其原子轨道尽可能满足最大重叠程度，故两个原子形成共价键时先形成σ键，然后才能形成π键。所以两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键。
③σ键原子轨道重叠程度较大，电子在核间出现的概率大，强度较大，不容易断裂；π键原子轨道重叠程度较小，电子在核间出现的概率小，强度较小，容易断裂。总之，σ键一般比π键强度大，表现在化学性质的不同，通常含π键的物质的化学性质更活泼，如乙烯比乙烷更活泼。(2)非极性键、极性键、配位键的区别与联系例3 下列有关σ键和π键的判断不正确的是
A.s-s σ键与s-p σ键的对称性不同
B.分子中含有共价键，则至少含有一个σ键
C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)
和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在
π键答案解析√解析 s-s σ键无方向性，s-p σ键轴对称，A项正确；
在含有共价键的分子中一定有σ键，可能有π键，如HCl、N2等，B项正确；
单键都为σ键，乙烷分子结构式为 其6个C—H键和1个C—C键都为σ键，D项正确；
共价叁键中有一个为σ键，另外两个为π键，故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2个C—H σ键，C≡C键中有1个σ键、2个π键，C项错。化学式—结构式———σ键和π键的判断思路思维启迪单键：σ键
双键：1个σ键、1个π键
叁键：1个σ键、2个π键例4 下列化合物中指定化学键为非极性键的是
A.CH3—CH3 B.CH3C6H4—OCH3
C.H—CN D.CH3—Cl解析 CH3—CH3分子中，碳碳键为同种元素形成的共价键，属于非极性键，A正确；
CH3C6H4—OCH3分子中C—O键为极性键，B错误；
H—CN分子中H—C键为不同元素形成，属于极性共价键，C错误；
CH3—Cl分子中C—Cl键为不同元素形成的，属于极性共价键，D错误。答案解析√例5 下列各种说法中错误的是
A.配位键是一种特殊的共价键
B.NH4NO3、H2SO4都含有配位键
C.形成配位键的条件是一方有空轨道另一方有孤电子对
D.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子解析 配位键是成键的两个原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道而形成的共价键，可见成键双方都不存在未成对电子，故A、C项正确，D项错；答案解析√化学键的比较达标检测1.下列关于共价键的特征的叙述错误的是
A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的
B.共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的
C.共价键的方向性决定了分子的空间构型
D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关答案解析√123456解析 一般地，原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与其他原子的未成对电子配对成键了，故原子的未成对电子数目决定了该原子形成的共价键具有饱和性，这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数，故A项正确；
形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大越好，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的伸展方向就存在着必然的联系，这种成键的方向性也就决定了所形成分子的空间构型，故B、C两项正确，D项错误。1234562.下列有关σ键和π键的说法错误的是
A.含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
B.当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键
D.在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键答案解析√123456解析 由于π键的键能小于σ键的键能，所以反应时易断裂，A项正确；
在形成分子时为了使其能量最低，必然首先形成σ键，根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成π键，所以B项正确，D项错误；
像H、Cl原子跟其他原子形成分子时只能形成σ键。3.下列分子或离子中，能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是
①H2O ②NH3 ③F－ ④CN－ ⑤CO
A.①② B.①②③
C.①②④ D.①②③④⑤答案解析√解析 能与某些金属离子形成配位键应为含有孤电子对的阴离子或分子，以上五种微粒的结构中都含有孤电子对。1234564.(2017·佛山期中)下列关于共价键的叙述中，不正确的是
A.由不同元素原子形成的共价键一定是极性键
B.由同种元素的两个原子形成的双原子分子中的共价键一定是非极性键
C.化合物中不可能含有非极性键
D.当氧原子与氟原子形成共价键时，共用电子对偏向氟原子一方答案解析√123456解析 不同元素的原子吸引电子的能力不同，形成极性键；同种元素的原子形成的双原子分子中，两原子吸引电子的能力相同，形成非极性键。某些化合物中，如Na2O2、H2O2中均含有非极性键。氟原子吸引电子的能力强于氧原子，二者成键时共用电子对偏向氟原子。5.下列叙述错误的是
A.离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性
B.金属键的实质是在整块固态金属中不停运动的“自由电子”与金属阳
离子相互作用，使得体系的能量大大降低
C.配位键在形成时，由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
D.三种不同的非金属元素可以形成离子化合物123456答案解析√123456解析 A项为离子键和共价键的特征，正确；
C项，配位键在形成时，由成键原子的一方提供孤电子对，另一方提供空轨道，错误；
NH4Cl是不含金属元素的离子化合物且是由三种不同的非金属元素组成的，D项正确。6.回答下列问题
(1)今有A、B两种元素，A的＋1价阳离子与B的－2价阴离子的电子层结构与氖相同。
①用电子式表示A与B两种元素构成的两种化合物分别为______________
和____________________。前者只有_____键；后者既有_____键，又有______________键。123456离子离子非极性(或共价)答案解析解析 由其离子的电子层结构判断A＋为Na＋，B2－为O2－。②元素B的气态氢化物的电子式为__________，该分子中的键属于______(填“极性”或“非极性”)键，该氢化物与H＋形成的键属于_______。
③元素A的最高价氧化物的水化物的电子式为________________，其中既有_____键，又有_____________键。123456极性配位键离子极性(或共价)答案解析 除共价单键全部为σ键外，双键中有一个为σ键，另一个为π键；叁键中有一个为σ键，另两个为π键，故该有机物分子中σ键总数为7，π键总数为3。则分子中有____个σ键，___个π键。(2)某有机物的结构式如下所示：答案解析73123456课件31张PPT。第2课时 共价键的键能 原子晶体专题3 第三单元 共价键 原子晶体[学习目标定位]
1.熟知共价键键能、键长的概念，掌握共价键的键能与化学反应过程中能量变化之间的关系。
2.能根据原子晶体的概念及结构特点判断晶体类型，会分析推测其物理性质。新知导学达标检测内容索引新知导学1.共价键的键能
(1)键能：在101 kPa、298 K条件下，1 mol气态AB分子生成____________
的过程中所 的能量，称为AB间共价键的键能。其单位为
。
(2)应用：气态A原子和一、共价键的键能与化学反应的反应热B原子kJ·mol－1吸收①若使2 mol H—Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是___________
的能量。
②表中共价键最难断裂的是 ，最易断裂的是 。
③由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次 ，说明四种分子的稳定性依次 ，即最稳定的是 ，最不稳定的是 。吸收862 kJH—FH—I减小HFHI减弱2.共价键的键长
(1)概念：形成共价键的两个原子核间的 ，因此 决定化学键的键长， 越小，共价键的键长越短。
(2)应用：共价键的键长越短，往往键能越 ，这表明共价键越 ，反之亦然。平均间距原子半径原子半径大稳定(1)共价键强弱的判断
①由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。
②由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。
③由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。
④由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。(2)键能与化学反应过程中的能量关系
①化学反应过程中，旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为吸热反应，反之则为放热反应。
②定量关系：能量变化＝反应物键能总和－生成物键能总和，即ΔH＝E反应物－E生成物。例1 下列说法正确的是
A.分子中键能越大，表示分子拥有的能量越高，共价键越难断裂
B.分子中键长越长，表示成键原子轨道重叠越大，键越牢固
C.化学键形成的过程是一个吸收能量的过程
D.化学键形成的过程是一个放出能量的过程解析 键能越大，表示破坏该键需要的能量越大，并不是分子拥有的能量越大；键长越长，表示成键的两原子的核间距越长，分子越不稳定；化学键的形成是原子由高能量状态向稳定状态(低能量)转变的过程，所以是一个放热过程。答案解析√解析例2 下表列出部分化学键的键能：答案据此判断下列说法正确的是
A.表中最稳定的共价键是Si—Si键
B.Cl2(g)―→2Cl(g) ΔH＝－243 kJ·mol－1
C.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1
D.根据表中数据能计算出SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(l)的ΔH√解析 键能越大形成的化学键越稳定，表中键能最大的是Si—O键，则最稳定的共价键是Si—O键， A错误；
氯气变为氯原子吸收的能量等于氯气中断裂化学键需要的能量，Cl2(g)―→2Cl(g) ΔH＝243 kJ·mol－1，B错误；
依据键能计算反应焓变＝反应物键能总和－生成物键能总和，ΔH＝436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1，C正确；
HCl(g)===HCl(l)的ΔH未告知，故无法计算SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(l)的ΔH，D错误。1.概念及组成
(1)概念：相邻原子间以 相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体，称为原子晶体。
(2)构成微粒：原子晶体中的微粒是 ，原子与原子之间的作用力是
。共价键二、原子晶体的概念及其性质原子共价键2.两种典型原子晶体的结构
(1)金刚石的晶体结构模型如图所示。回答下列问题：
①在晶体中每个碳原子以 对称地与相邻的
4个碳原子相结合，形成 结构，这些正四面体
向空间发展，构成彼此联结的立体 结构。
②晶体中相邻碳碳键的夹角为109.5°。
③最小环上有 个碳原子，晶体中C原子个数与C—C键数之比为 。
④晶体中C—C键键长 ，键能 ，故金刚石的硬度 ，熔点
。4个共价单键正四面体网状61∶2很短很大很大很高相关视频(2)二氧化硅晶体结构模型如图所示。回答下列问题：
①每个硅原子都以 个共价单键与 个氧原子结合，每个氧原子与 个硅原子结合，向空间扩展，构成空间网状结构。
②晶体中最小的环为 个硅原子、 个氧原子组成的 元环，硅、氧原子个数比为 。44266121∶23.特性
由于原子晶体中原子间以较 的共价键相结合，故原子晶体：①熔、沸点 ，②硬度 ，③一般 导电，④ 溶于溶剂。
4.常见的原子晶体
常见的非金属单质，如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等；某些非金属化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。强很高大不难(1)构成原子晶体的微粒是原子，其相互作用是共价键。
(2)原子晶体中不存在单个分子，化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系，不是分子式。例3 根据下列物质的性质，判断其属于原子晶体的是
A.熔点2 700 ℃，导电性强，延展性强
B.无色晶体，熔点3 550 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂
C.无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ℃，熔化时能导电
D.熔点－56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电解析 原子晶体一般不导电，没有延展性，A项错误；
原子晶体难溶于水，C项错误；
原子晶体一般熔点很高，硬度很大，D项错误。答案解析√例4 下列关于SiO2和金刚石的叙述正确的是
A.SiO2晶体结构中，每个Si原子与2个O原子直接相连
B.通常状况下，60 g SiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗
常数)
C.金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个
碳原子
D.1 mol金刚石中含4NA个C—C键答案解析√解析 A项，二氧化硅晶体结构中，每个Si原子形成四个共价键，所以每个Si原子与4个O原子直接相连，错误；
B项，二氧化硅是由Si原子和O原子构成的原子晶体，所以二氧化硅晶体结构中没有分子，错误；
C项，金刚石晶体结构为空间立体网状结构，共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子，正确；
D项，金刚石中每个C原子形成4个C—C键，利用切割法知，每个C原子含有2个C—C键，错误。反应热(ΔH)＝反应物总键能－生成物总键能。达标检测1.N—H键键能的含义是
A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量
B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的热量
C.拆开约6.02×1023 个N—H键所吸收的热量
D.形成1个N—H键所放出的热量答案解析√解析 N—H键的键能是指形成1 mol N—H键放出的能量或拆开1 mol N—H键所吸收的能量，不是指形成1个N—H键释放的能量。1 mol NH3中含有3 mol N—H键，拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量应是1 mol N—H键键能的3倍。1234562.下列说法不正确的是
A.键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂
B.成键的两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质越稳定
C.破坏化学键时消耗能量，而形成化学键时释放能量
D.键能、键长只能定性地分析化学键的强弱答案解析√123456解析 键能越大，断开该键所需的能量越多，化学键越牢固，性质越稳定，故A错误；
B、C、D均正确。3.下列有关原子晶体的叙述中正确的是
A.原子晶体中只存在非极性共价键
B.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
C.在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键
D.石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结
构的晶体解析 原子晶体单质中含有非极性键，原子晶体化合物中存在极性共价键；在SiO2晶体中，1个硅原子与周围4个氧原子形成4个Si—O键；金属晶体的熔点差别很大，有些金属晶体(如W)熔点可能高于某些原子晶体的熔点。答案解析√1234564.氮氧化铝(AlON)属于原子晶体，是一种超强透明材料。下列描述错误的是
A.AlON和石英的化学键类型相同
B.电解熔融AlON可得到Al
C.AlON的N元素化合价为－1价
D.AlON和石英晶体类型相同答案解析√123456解析 A项，AlON和石英均属于原子晶体，均只含有共价键，正确；
B项，AlON属于原子晶体，只含有共价键，熔融时不导电，而Al2O3属于离子晶体，熔融时能导电，所以电解熔融Al2O3能得到Al，错误；
C项，AlON中O为－2价，Al为＋3价，所以N元素的化合价为－1价，正确；
D项，AlON和石英均属于原子晶体，正确。1234565.碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子与硅原子的位置是交替的，在下列三种晶体中，它们的熔点从高到低的顺序是
①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅
A.①③② B.②③①
C.③①② D.②①③123456答案解析√解析 这三种晶体属于同种类型，熔化时需破坏共价键，①金刚石中为C—C键，②晶体硅中为Si—Si键，③SiC中为Si—C键，由原子半径可知Si—Si键键长最大，C—C键键长最短，键长越短共价键越稳定，破坏时需要的热量越多，故熔点从高到低顺序为①③②。6.碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：123456回答下列问题：
(1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是__________________________________________________
_________________________________________________________。 C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成答案(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是________________
_______________________________________________________________________________________________________________。答案123456 C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定，而Si—H的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键课件27张PPT。第1课时 分子间作用力专题3 第四单元 分子间作用力 分子晶体[学习目标定位]
1.熟知常见的分子间作用力(范德华力和氢键)的本质及其对物质性质的影响。
2.会比较判断范德华力的大小，会分析氢键的形成。新知导学达标检测内容索引新知导学1.分子间作用力
(1)概念：分子之间都存在的一种相互作用，叫分子间作用力。分子间作用力实质上是一种 作用，它比化学键 得多。
(2)分类： 和 是两种最常见的分子间作用力。
2.范德华力
(1)概念：范德华力是 普遍存在的相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。静电一、分子间作用力和范德华力弱范德华力氢键分子之间(2)特点
范德华力约比化学键键能小1～2个数量级，且没有方向性和饱和性。
(3)影响因素
影响范德华力的因素很多，如 、 以及____
等。对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力 。
(4)对物质性质的影响
范德华力主要影响物质的 ，如 、 、 等，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。分子的大小分子的空间构型分子中电荷分布是否均匀越大物理性质熔点沸点溶解度(1)范德华力普遍存在于固体、液体和气体分子之间，其实质是分子之间的电性作用。
(2)范德华力只影响物质的物理性质，与化学性质无关。一般情况下，分子的相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高，溶解度越大。例1 下列有关范德华力的叙述正确的是
A.范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化
学键
B.范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同
C.任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D.范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量答案√例2 有下列物质及它们各自的沸点：
Cl2：239 K O2：90.1 K
N2：75.1 K H2：20.3 K
I2：454.3 K Br2：331.9 K
(1)据此判断，它们分子间的范德华力由大到小的顺序是______________
_______。
(2)这一顺序与相对分子质量的大小有何关系？
_________________________________________________________________________________________________________________________。答案I2>Br2>Cl2>O2>N2>H2相对分子质量越大，分子间范德华力越大，沸点越高。按上述顺序相对分子质量逐渐减小，分子间范德华力逐渐减小，物质沸点逐渐减小1.氢键的概念及表示方法
(1)概念：氢键是由已经与电负性 的原子形成共价键的 与另一分子中电负性 的原子之间的作用力。
(2)表示方法：氢键的通式可用X—H…Y表示。式中X和Y表示_________
等，“—”表示 ，“…”表示 。很大二、氢键氢原子很大F、O、N共价键氢键2.氢键的形成条件
(1)要有一个与电负性很强的元素X形成强极性键的氢原子，如H2O中的氢原子。
(2)要有一个电负性很强，含有 的原子Y，如H2O中的氧原子。
一般来说，能形成氢键的元素有N、O、F。所以氢键一般存在于含N—H、H—O、H—F键的物质中，或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。孤电子对3.氢键的特征
(1) 氢键不是化学键，而是特殊的分子间作用力，其键能比化学键 ，比范德华力 。
(2)氢键具有一定的方向性和饱和性
X—H与Y形成分子间氢键时，氢原子只能与一个Y原子形成氢键，3个原子总是尽可能沿直线分布，这样可使X与Y尽量远离，使两原子间电子云的排斥作用力最小，体系能量最低，形成的氢键最强、最稳定 (如下图)。弱强4.氢键的类型
(1) 氢键，如水中，O—H…O—。
(2) 氢键，如 。分子间分子内相关视频5.氢键对物质物理性质的影响
(1)对物质熔、沸点的影响：分子间存在氢键的物质，物质的熔、沸点明显 ，如NH3 PH3；同分异构体分子间形成氢键的物质比分子内形成氢键的物质熔、沸点 ，如邻羟基苯甲酸 对羟基苯甲酸。
(2)对物质溶解度的影响：溶剂和溶质之间形成氢键使溶质的溶解度 ，如NH3、甲醇、甲酸等易溶于水。
(3)对物质密度的影响：氢键的存在会使某些物质的密度反常，如水的密度比冰的密度 。高>高<增大大例3 下列每组物质都能形成分子间氢键的是
A.HClO4和H2SO4 B.CH3COOH和H2Se
C.C2H5OH和NaOH D.H2O2和HNO3解析 HClO4和H2SO4可形成分子间氢键，A正确；
Se的非金属性较弱，H2Se不能形成分子间氢键，B错误；
NaOH是离子化合物，不能形成分子间氢键，C错误；
HNO3主要形成的是分子内氢键，D错误。答案解析√例4 下列与氢键有关的说法中错误的是
A.卤化氢中HF沸点较高，是由于HF分子间存在氢键
B.邻羟基苯甲醛( )的熔、沸点比对羟基苯甲醛
( )的熔、沸点低
C.氨水中存在分子间氢键
D.形成氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上答案解析√解析 HF分子间存在氢键X—H…Y，使氟化氢分子间作用力增大，所以氟化氢的沸点较高，A正确；
邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低，B正确；
氨水中氨分子之间、水分子之间以及氨分子与水分子之间都存在氢键，C正确；
氢键具有一定的方向性，但不是一定在一条直线上，如
故D错误。易错提醒 形成氢键X—H…Y的三个原子不一定在一条直线上；分子内氢键使物质的熔、沸点降低，而分子间氢键使物质的熔、沸点升高。化学键、范德华力、氢键的比较达标检测1.下列说法中正确的是
A.分子间作用力越大，分子越稳定
B.分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高
C.相对分子质量越大，其分子间作用力越大
D.分子间只存在范德华力答案解析√解析 分子间作用力主要影响物质的物理性质，化学键主要影响物质的化学性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，B正确，A不正确；
分子的组成和结构相似时，相对分子质量越大，其分子间作用力越大，C不正确；
分子间不只有范德华力，D不正确。123452.下列关于范德华力影响物质性质的叙述中，正确的是
A.范德华力是决定由分子构成的物质的熔、沸点高低的唯一因素
B.范德华力与物质的性质没有必然的联系
C.范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质
D.范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素答案解析√12345解析 范德华力不能影响物质的化学性质，仅能影响由分子构成的物质的部分物理性质，如熔、沸点及溶解性，并且不是唯一的影响因素。例如氢键也影响物质的物理性质。3.下列几种氢键：①O—H…O，②N—H…N，③F—H…F，④O—H…N，其强度由强到弱的排列顺序是
A.③①④② B.①②③④
C.③②①④ D.①④③②答案解析√解析 电负性：同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大，故电负性：F＞O＞N，故氢键的强度：③F—H…F＞①O—H…O＞④O—H…N＞②N—H…N，故选A。123454.下列物质的熔、沸点高低顺序不正确的是
A.F2＜Cl2＜Br2＜I2
B.CF4＞CCl4＞CBr4＞CI4
C.H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S
D.CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4答案解析√12345解析 分子的熔、沸点高低由分子间作用力大小决定，分子间作用力越大，熔、沸点越高，反之越低，而相对分子质量和分子的极性越大，分子间作用力就越大，物质的熔、沸点就越高。5.(1)甲醛易溶于水的原因是_______________________。12345答案解析解析 甲醛与水分子间形成氢键，所以甲醛易溶于水。甲醛与水分子间形成氢键(2)沸点：甲醇___(填“＞”或“＜”)甲醛；原因是__________________。＞甲醇分子间有氢键解析 甲醇分子间存在氢键，所以沸点：甲醇大于甲醛。(3)为了减缓温室效应，科学家设计反应：CO2＋4H2―→CH4＋2H2O以减小空气中CO2。若有2 mol CH4生成，则有____mol σ键和___mol π键断裂。124解析 1个CO2和4个H2分子中共含有6个σ键和2个π键，若有2 mol CH4生成，则有12 mol σ键和4 mol π键断裂。课件34张PPT。第2课时 分子晶体 混合晶体专题3 第四单元 分子间作用力 分子晶体[学习目标定位]
1.熟知分子晶体的概念、结构特点及常见的分子晶体。
2.能够从范德华力、氢键的特征，分析理解分子晶体的物理特性。
3.了解石墨晶体的结构，会比较不同类型的晶体熔、沸点。新知导学达标检测内容索引新知导学1.概念及微粒间的作用
(1)概念：分子间通过 相结合形成的晶体叫分子晶体。
(2)微粒间的作用：分子晶体中相邻分子之间以 相互吸引。分子间作用力一、分子晶体分子间作用力占据1个CO2分子。每个CO2分子周围，离该分子最近且距离相等的CO2分子有 个。每个晶胞中有 个CO2分子。2.典型分子晶体的结构特征
(1)构成干冰晶体的结构微粒是 ，微粒间的相互作用力是 。
(2)从结构模型可以看出：干冰晶体是一种 结构——每8个CO2分子构成立方体，在六个面的中心又各CO2分子范德华力面心立方1243.分子晶体的物理特性
分子晶体中的微粒间是以范德华力或范德华力和氢键而形成的晶体，因此，分子晶体的熔、沸点 ，密度 ，硬度 ，较易熔化和挥发。较低较小较小相关视频(1)常见的分子晶体
①所有非金属氢化物：H2O、NH3、CH4、H2S等；
②多数非金属单质：卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、红磷、硫、稀有气体(固态)等；
③多数非金属氧化物：CO2、SO2、SO3、P2O5等；
④几乎所有的酸：H2SO4、CH3COOH、H3PO4等；
⑤绝大多数有机物：乙醇、蔗糖等。(2)分子晶体的性质
①分子晶体一般具有较低的熔点和沸点，较小的硬度、较强的挥发性。
②分子晶体在固态、熔融时均不导电。
③不同分子晶体在溶解度上存在较大差别，并且同一分子晶体在不同的溶剂中溶解度也有较大差别。
提醒 (1)稀有气体固态时形成分子晶体，微粒之间只存在分子间作用力，分子内不存在化学键。
(2)分子晶体汽化或熔融时，克服分子间作用力，不破坏化学键。解析例1 根据下列性质判断所描述的物质可能属于分子晶体的是
A.熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电
B.熔点1 128 ℃，沸点4 446 ℃，硬度很大
C.熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电
D.熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g·cm－3答案√解析 A项，熔点1 070 ℃，熔点高，不符合分子晶体的特点，错误；
B项，熔点1 128 ℃，沸点4 446 ℃，硬度很大，属于离子晶体或原子晶体或金属晶体的特点，分子晶体分子间只存在分子间作用力，熔、沸点低，错误；
C项，熔点10.31 ℃，熔点低，符合分子晶体的熔点特点，液态不导电，只存在分子，水溶液能导电，溶于水后，分子被水分子离解成自由移动的离子，如CH3COOH??CH3COO－＋H＋，有自由移动的离子，就能导电，正确；
D项，熔点97.81 ℃，质软、导电、密度0.97 g·cm－3，是金属钠的物理性质，金属钠属于金属晶体，错误。A.甲烷晶胞中的球只代表1个C原子
B.晶体中1个CH4分子有12个紧邻的CH4分子
C.甲烷晶体熔化时需克服共价键
D.1个CH4晶胞中含有8个CH4分子例2 甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 答案解析√解析 题图所示的甲烷晶胞中的球代表的是1个甲烷分子，并不是1个C原子，A错误；
由甲烷晶胞分析，位于晶胞的顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个，而这3个甲烷分子在晶胞的面上，因此每个都被2个晶胞共用，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8× ＝12，B正确；
甲烷晶体是分子晶体，熔化时克服范德华力，C错误；例3 下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是
A.HF、HCl、HBr、HI
B.F2、Cl2、Br2、I2
C.H2O、H2S、H2Se、H2Te
D.CI4、CBr4、CCl4、CF4解析 A、C中HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常；
对结构相似的物质，B中沸点随相对分子质量的增加而增大；
D中沸点依次降低。答案解析√下图分别是石墨的二维平面结构、层状结构、层内的π键结构示意图。二、混合晶体——石墨回答下列问题：
1.在石墨晶体中，同层的碳原子以 个共价键与另外三个碳原子相连。六个碳原子在同一个平面上形成了 的环，伸展成 结构。
2.在同一平面的碳原子还各剩下一个2p轨道，并含有一个未成对电子形成 键。电子比较自由，相当于金属中的 ，所以石墨能导热和导电，这正是 晶体的特征。
3.石墨晶体中网络状的平面结构以 结合形成层状的结构，距离较大，结合力较弱，层与层间可以 ，使之具有润滑性。3正六边形平面网状π自由电子金属范德华力相对滑动石墨晶体中既存在共价键，还存在范德华力，不能简单地归属于任何一种晶体，所以石墨是一种混合晶体。回答下列问题：
(1)C60属于_____晶体，石墨属于_____晶体。例4 碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：答案解析分子混合解析 C60中构成微粒是分子，所以属于分子晶体；石墨晶体有共价键、金属键和范德华力，所以石墨属于混合晶体。(2)在金刚石晶体中，碳原子数与化学键数之比为______。答案解析1∶2(3)石墨晶体中，层内C—C键的键长为142 pm，而金刚石中C—C键的键长为154 pm。推测金刚石的熔点___(填“>”“<”或“＝”)石墨的熔点。答案解析<解析 石墨中的C—C键比金刚石中的C—C键键长短，键能大，故石墨的熔点高于金刚石。——金刚石与石墨比较方法规律达标检测1.分子晶体具有某些特征的本质原因是
A.组成晶体的基本微粒是分子
B.熔融时不导电
C.基本构成微粒间以分子间作用力相结合
D.熔点一般比较低答案解析√解析 分子晶体相对于其他晶体来说，熔、沸点较低，硬度较小，本质原因是其基本构成微粒间的相互作用——范德华力及氢键相对于化学键来说比较弱。123452.根据下列各物质的物理性质，判断其固态肯定不属于分子晶体的是
①溴化铝(无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电)
②碳化铝(黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电)
③氟化铝(无色晶体，熔融时或溶于水时破坏了相同的作用力)
④五氟化钒(无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇)
A.①② B.③④
C.②③ D.①④答案解析√12345解析 溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电，具有分子晶体的性质，属于分子晶体，故①不选；
碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电，应为原子晶体，故②选；
氟化铝，无色晶体，熔融时或溶于水时破坏了相同的作用力，说明破坏的是离子键，应为离子晶体，故③选；
五氟化钒，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇中，具有分子晶体的性质，属于分子晶体，故④不选。123453.SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行的下列推测不正确的是
A.SiCl4晶体是分子晶体
B.常温、常压下SiCl4是气体
C.SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子
D.SiCl4的熔点高于CCl4答案解析√解析 由于SiCl4具有分子结构，所以一定属于分子晶体；影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小，在这两种分子中都只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于CCl4，所以SiCl4的分子间作用力更大一些，熔、沸点更高一些；CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4与它结构相似，因此也应该是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。123454.石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个碳原子都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是 答案解析12345A.10 B.18 C.24 D.14√5.请回答下列问题：
(1)下列有关石墨晶体的说法正确的是________(填字母，下同)。
a.由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体
b.由于石墨的熔点很高，所以它是原子晶体
c.由于石墨质软，所以它是分子晶体
d.石墨晶体是一种混合晶体12345答案解析√解析 石墨晶体中存在共价键、范德华力、大π键，故为混合晶体。(2)据报道，科研人员应用电子计算机模拟出来类似C60的物质N60，试推测下列有关N60的说法正确的是________。
a.N60易溶于水
b.N60是一种分子晶体，有较高的熔点和硬度
c.N60的熔点高于N2
d.N60的稳定性比N2强12345答案解析√12345解析 C60是一种单质，属于分子晶体，而N60类似于C60，所以N60也是单质，属于分子晶体，即具有分子晶体的一些性质，如硬度较小和熔、沸点较低。分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点越高。单质一般是非极性分子，难溶于水这种极性溶剂，因此a、b项错误，c项正确；
N2分子以N≡N键结合，N60分子中只存在N—N键，而N≡N键比N—N键牢固得多，所以d项错误。①碘晶体属于_____晶体。
②碘晶体熔化过程中克服的作用力为______________。
③假设碘晶胞中立方体的长为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碘单
质的密度为_____________。(3)已知碘晶胞结构如图所示，请回答下列问题：12345答案解析分子分子间作用力12345课件23张PPT。本专题重难点突破专题4 分子空间结构与物质性质[学习目标定位]
1.能利用价层电子对互斥理论和原子轨道杂化理论判断、解释分子(离子)的空间构型，中心原子的杂化类型。
2.理解等电子原理，会利用等电子原理判断等电子体并解释相关性质。
3.了解配合物的形成、性质及应用，会分析配合物的结构。
4.理解物质物理性质的综合影响因素，会判断分子的极性。例1 在 分子中，①、②、③号碳原子成键时所采取
的杂化方式分别为
A.sp2杂化；sp2杂化；sp杂化
B.sp3杂化；sp3杂化；sp2杂化
C.sp3杂化；sp2杂化；sp杂化
D.sp杂化；sp3杂化；sp2杂化解析 ①号碳原子共形成4个σ键，为sp3杂化，②号碳原子共形成3个σ键，为sp2杂化，③号碳原子共形成2个σ键，为sp杂化。一、杂化轨道及其类型的判断答案解析√对于有机物分子来说，若没有形成π键则为sp3杂化，形成一个π键则为sp2杂化，形成两个π键则为sp杂化。——有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法规律二、分子的空间结构的判断与分析例2 下列离子的VSEPR模型与其空间构型一致的是 答案解析√方法规律价层电子对互斥理论模型(VSEPR模型)指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的空间构型，不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时，分子的空间构型与价层电子对的空间构型一致；当中心原子有孤电子对时，分子的空间构型与价层电子对的空间构型不一致。三、等电子原理及其应用例3 通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间构型相同，则下列有关说法中正确的是
A.CH4和 是等电子体，键角均为60°
B. 是等电子体，均为平面正三角形结构
C.H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥型结构
D.B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的
轨道答案解析√H3O＋和PCl3价电子总数不相等，不是等电子体，C项不正确；
B3N3H6结构与苯相似，也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项不正确。易错提醒判断两种微粒是否是等电子体，要牢牢抓住等电子体的定义，不要被质子数的多少、是否都是中性粒子等所迷惑。等电子体的结构具有相似性。解析 CO2和CS2中均含极性共价键，且均为直线形对称分子，均属于非极性分子，A正确；
NaCl含离子键，HCl含极性共价键，B错误；
H2O和CH4中均含极性共价键，H2O为V形，属于极性分子，CH4为正四面体型，属于非极性分子，C错误；
O2和HBr中分别含非极性键、极性键，分别属于非极性分子、极性分子，D错误。四、分子极性的判断例4 下列每组物质中化学键类型和分子的极性都相同的是
A.CO2和CS2 B.NaCl和HCl
C.H2O和CH4 D.O2和HBr答案解析√方法规律(1)对于双原子分子，键的极性就是分子的极性。
①由极性键形成的双原子分子(表示为AB型分子)，一定是极性分子，如CO、NO、HCl等分子。
②由非极性键形成的双原子分子(表示为A2型分子)，一定是非极性分子，如O2、N2、Cl2等分子。
(2)三原子及三原子以上的分子，结构有可能对称，键的极性互相抵消，有可能为非极性分子。例5 关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是
A.CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子
B.SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
C.CS2为非极性分子，所以在这三种物质中熔、沸点最低
D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子为极性分子五、影响物质溶解性的综合考查答案解析√解析 根据“相似相溶规则”，水是极性分子，CS2是非极性分子，SO2和NH3都是极性分子，故A错误、B正确；
由于CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体，故C错；
NH3在水中溶解度很大，除了由于NH3分子为极性分子外，还因为NH3分子和H2O分子之间可形成氢键，故D错。(1)“相似相溶”规则是从分子结构的角度，通过实验的观察和研究而得出的关于物质溶解性的经验规律，也有不符合此规律的例外情况，如CO、NO等极性分子难溶于水。
(2)“相似相溶”规则可以解释一些物质在某些溶剂中溶解的情况。
(3)氢键影响物质的溶解度。如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大。如NH3极易溶于水、C2H5OH与水能以任意比混溶，上述事实还分别与NH3和H2O分子间、C2H5OH和H2O分子间形成氢键密切相关。——判断物质溶解性要注意的问题易错警示例6 水能与多种金属离子形成络合物，某红紫色络合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O，其水溶液显弱酸性，加入强碱加热至沸腾有氨放出，同时产生Co2O3沉淀；加AgNO3于该化合物溶液中，有AgCl沉淀生成，过滤后加AgNO3溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾有AgCl沉淀生成，且其质量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为
A.[CoCl2(NH3)4]Cl·NH3·H2O
B.[Co(NH3)5(H2O)]Cl3
C.[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl·2NH3
D.[CoCl(NH3)5]Cl2·H2O六、配合物的组成和结构的推断答案解析√解析 CoCl3·5NH3·H2O水溶液加AgNO3于该化合物溶液中，有AgCl沉淀生成，说明外界离子有Cl－，过滤后再加AgNO3溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾有AgCl沉淀生成，说明配体中含有Cl－，且其质量为第一次沉淀量的二分之一，说明外界Cl－与配体Cl－之比为2∶1，选项中只有D符合。方法规律配合物有内界和外界之分，在水溶液中只有外界提供的阴、阳离子属于自由离子，而内界的离子不属于自由离子，通过复分解反应确定配合物的化学式时，一定要注意发生反应的和未发生反应的同种离子的比例关系。例7 (2017·石家庄一中高二期末)配位化合物在生产生活中有重要应用，请根据要求回答下列问题：
(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]－生成，则[Al(OH)4]－中存在____(填字母)。
a.共价键 b.非极性键
c.配位键 d.σ键
e.π键七、配合物的组成和性质的综合答案解析√√√解析 光谱证实单质Al与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]－生成，可看作铝原子和三个羟基形成三对共用电子对，形成三个极性共价键，形成Al(OH)3，Al(OH)3溶解在强碱性溶液中，和OH－结合形成[Al(OH)4]－，利用的是铝原子的空轨道和OH－的孤电子对形成的配位键；由两个原子轨道“头碰头”相互重叠而形成的共价键，叫σ键，所以[Al(OH)4]－中也形成了σ键。(2)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，结构分别为[CoBr(NH3)5]SO4和[Co(SO4)(NH3)5]Br。已知Co3＋的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，则无明显现象。则第一种配合物的结构可表示为_______________，第二种配合物的结构可表示为_________________。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，则产生的现象是________________。
(提示：TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2。)答案解析[CoBr(NH3)5]SO4[Co(SO4)(NH3)5]Br生成淡黄色沉淀解析 由[CoBr(NH3)5]SO4的结构可知，硫酸根离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，所以会与钡离子结合生成白色沉淀，若加入BaCl2溶液时无明显现象，说明硫酸根离子在内界，所以配合物的结构为[Co(SO4)(NH3)5]Br；溴离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，若加入AgNO3溶液，会产生淡黄色沉淀溴化银。易误提醒配合物中化学键的类型和数目判断，易错点在于对概念、微粒的组成以及结构式认识不清，导致出错。配合物中的化学键主要有离子键、共价键、配位键三种，离子键是阴、阳离子之间的作用力(阳离子包括金属离子和 等)，共价键主要是非金属原子之间的作用力，配位键是中心原子与配体之间的作用力。键的数目判断方法：两个共价原子之间形成一个σ键，中心原子和配体之间形成一个配位键。课件31张PPT。第1课时 杂化轨道理论与分子空间构型专题4 第一单元 分子构型与物质的性质[学习目标定位]
知道共价分子结构的多样性和复杂性，能用杂化轨道理论解释或预测某些分子或离子的空间结构。新知导学达标检测内容索引新知导学1.试解释CH4分子为什么具有正四面体的空间构型？
(1)杂化轨道的形成
碳原子的1个2s轨道上的电子进入2p空轨道， 个2s轨道和 个2p轨道“混合”起来，形成 相同的4个 ，可表示为1一、杂化轨道及其理论要点3sp3杂化轨道能量(2)共价键的形成
碳原子的4个 分别与四4个H原子的 轨道重叠形成4个相同的 键。
(3)CH4分子的空间构型
甲烷分子中的4个C—H是等同的，C—H之间的夹角——键角是 ，形成正四面体型分子。sp3杂化轨道1sσ109.5°2.轨道杂化与杂化轨道
(1) 轨道的杂化：在外界条件影响下，原子内部能量 的原子轨道重新组合形成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化。
(2)杂化轨道：重新组合后的新的原子轨道，叫做 ，简称杂化轨道。
(3)轨道杂化的过程： → → 。相近激发杂化原子轨道杂化轨道重叠杂化轨道理论要点
(1)原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。
(2)参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数。
(3)杂化改变了原子轨道的形状、方向。杂化使原子的成键能力增大。例1 下列关于杂化轨道的说法错误的是
A.所有原子轨道都参与杂化形成杂化轨道
B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化
C.杂化轨道能量集中，有利于牢固成键
D.杂化轨道中不一定有一个电子答案解析√解析 参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如1s轨道与2s、2p轨道能量相差太大，不能形成杂化轨道，即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，故A项错误，B项正确；
杂化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云重叠程度更大，形成牢固的化学键，故C项正确；
并不是所有的杂化轨道中都会有电子，也可以是空轨道，也可以有一对孤电子对(如NH3、H2O)，故D项正确。1.用杂化轨道理论解释BeCl2、BF3分子的形成
(1)BeCl2分子的形成二、用杂化轨道理论解释分子的形成及分子中的成键情况杂化后的2个sp杂化轨道分别与氯原子的3p轨道发生重叠，形成2个σ键，构成直线形的BeCl2分子。相关视频(2)BF3分子的形成相关视频2.用杂化轨道理论解释乙烯、乙炔分子中的成键情况
(1)乙烯分子中的成键情况
在乙烯分子中，C原子采取 杂化，形成3个杂化轨道，两个碳原子各以1个杂化轨道互相重叠，形成1个C—C σ键，另外两个杂化轨道分别与氢原子的1s轨道重叠，形成2个C—H σ键，这样形成的5个键在同一平面上，此外每个C原子还剩下1个未杂化的p轨道，它们发生重叠，形成一个π键。其结构示意图如下：sp2(2)乙炔分子中的成键情况
在乙炔分子中，碳原子采取 杂化，形成2个杂化轨道，两个碳原子各以1个杂化轨道互相重叠，形成1个C—C σ键，每一个碳原子又各以1个sp轨道分别与1个氢原子形成σ键，这样形成的3个键在同一直线上，此外每个碳原子还有2个未杂化的2p轨道，它们发生重叠，形成两个 键。其结构示意图如下：spπ杂化轨道的类型与分子空间构型的关系特别提醒 杂化轨道只能形成σ键，不能形成π键。例2 下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是
①BF3 ②CH2==CH2 ③ ④CH≡CH ⑤NH3 ⑥CH4
A.①②③ B.①⑤⑥
C.②③④ D.③⑤⑥=答案解析√解析 sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形，①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°；
②C2H4中碳原子以sp2杂化，且未杂化的2p轨道形成π键；
③同②相似；
④乙炔中的碳原子为sp杂化；
⑤NH3中的氮原子为sp3杂化；
⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。例3 有关杂化轨道的说法不正确的是
A.杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变
B.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109.5°、120°、180°
C.杂化轨道既可形成σ键，又可形成π键
D.已知CO2为直线形分子，其分子结构可以用sp杂化轨道解释解析 杂化前后的轨道数不变，杂化后，各个轨道尽可能分散、对称分布，导致轨道的形状发生了改变， A正确；
sp3、sp2、sp杂化轨道其空间构型分别是正四面体型、平面三角形、直线形，所以其夹角分别为109.5°、120°、180°，B正确；
杂化轨道只能形成σ键，C错误；
直线形分子的键角为180°，中心原子的杂化方式是sp, D正确。答案解析√(1)由分子构型判断杂化类型
①直线形——sp杂化
②平面形——sp2杂化
③四面体型——sp3杂化
(2)由碳原子的饱和程度判断
①饱和碳原子——sp3杂化
②双键上的碳原子——sp2杂化
③叁键上的碳原子——sp杂化——中心原子杂化类型的判断方法方法规律达标检测1.s轨道和p轨道杂化的类型不可能有
A.sp杂化 B.sp2杂化
C.sp3杂化 D.sp4杂化答案解析√解析 p轨道只有3个方向不同的轨道px、py、pz，与1个s轨道可形成sp杂化如二氧化碳分子中碳原子，sp2杂化如BCl3中硼原子，最多形成sp3杂化如CCl4分子中碳原子，不可能有sp4出现。123451.s轨道和p轨道杂化的类型不可能有
A.sp杂化 B.sp2杂化
C.sp3杂化 D.sp4杂化2.下列有关sp杂化轨道的叙述正确的是
A.是由一个1s轨道和一个2p轨道线性组合而成
B.sp杂化轨道中的两个杂化轨道完全相同
C.sp杂化轨道可与其他原子轨道形成σ键和π键
D.sp杂化轨道有两个，一个能量升高，另一个能量降低，但总能量保持
不变答案解析√12345解析 sp杂化轨道是同一原子内同一电子层内轨道发生的杂化，A项错误；
不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新的轨道，所形成两个能量等同的sp杂化轨道，B项正确，D项错误；
杂化轨道用于形成σ键，未杂化的轨道形成π键，不是杂化轨道形成π键，C项错误。123453.在乙炔分子中有3个σ键、2个π键，它们分别是
A.sp杂化轨道形成σ键、未杂化的2个2p轨道形成2个π键，且互相垂直
B.sp杂化轨道形成σ键、未杂化的2个2p轨道形成2个π键，且互相平行
C.C—H之间是sp杂化轨道形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨
道形成的π键
D.C—C之间是sp杂化轨道形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨
道形成的π键答案解析√1234512345解析 碳原子形成乙炔时，一个2s轨道和一个2p轨道杂化成两个sp轨道，另外的两个2p轨道保持不变，其中一个sp轨道与氢原子的1s轨道头碰头重叠形成C—H σ键，另一个sp轨道则与另一个碳原子的sp轨道头碰头重叠形成C—C σ键，碳原子剩下的两个p轨道则肩并肩重叠形成两个C—C π键，且这两个π键相互垂直。4.在 分子中，羰基碳原子与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为
A.sp2杂化；sp2杂化 B.sp3杂化；sp3杂化
C.sp2杂化；sp3杂化 D.sp杂化；sp3杂化答案解析√12345解析 羰基上的碳原子共形成3个σ键，为sp2杂化；两侧甲基中的碳原子共形成4个σ键，为sp3杂化。5.石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。12345答案解析解析 图甲中，1号C与相邻的3个C形成1个碳碳双键和2个碳碳单键，即形成3个σ键和1个π键。(1)图甲中，1号C与相邻C形成σ键的个数为__。3(2)图乙中，1号C的杂化方式是____，该C与相邻C形成的键角____(填“＞”“＜”或“＝”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。12345答案解析解析 图乙中，1号C除与3个C形成化学键外，还与羟基氧原子形成化学键，故该C采取sp3杂化。sp3＜课件31张PPT。第2课时 价层电子对互斥理论 等电子原理专题4 第一单元 分子构型与物质的性质[学习目标定位]
理解价层电子对互斥理论和等电子原理，能根据有关理论、原理判断简单分子或离子的构型。新知导学达标检测内容索引新知导学1.价层电子对互斥理论的基本内容：分子中的价电子对——___________
和 由于相互 作用，而趋向于尽可能彼此远离。
(1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力 ，就要求尽可能采取 结构。
(2)当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的 不同，从而影响分子构型。
(3)电子对之间的夹角 ，相互之间的斥力 。成键电子对一、价层电子对互斥理论孤电子对排斥最小对称斥力越大越小(4)含孤电子对的斥力由大到小顺序：孤电子对—孤电子对 孤电子对—单键 单键—单键。
2.价层电子对互斥理论与分子的空间构型
(1)分析中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的空间构型并完成下表(由中心原子周围的原子数n来预测)：＞＞直线形平面三角形正四面体型(2)中心原子上有孤电子对(价电子中未参与形成共价键的电子对)的分子的空间构型：中心原子上的 占据中心原子周围的空间，与____
互相排斥，使分子的空间构型发生变化，如：
①H2O为AB2型分子，氧原子上有 参与互相排斥，所以H2O分子的空间构型为V形而不是直线形。
②NH3分子中氮原子上有 参与互相排斥，故NH3的空间构型不能为平面三角形。孤电子对成键电子对两对孤电子对一对孤电子对③常见分子的价层电子对互斥模型和空间构型直线形直线形三角形平面三角形V形四面体型正四面体型三角锥型V形相关视频(1)ABm型分子中心原子价层电子对数目的计算方法
ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)中价层电子对数n的计算：(2)在计算中心原子的价层电子对数时应注意如下规定
①作为配位原子，卤素原子和H原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子；
②作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算；
③对于复杂离子，在计算价层电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。如 中P原子价层电子数应加上3，而 中N原子的价层电子数应减去1；
④计算电子对数时，若剩余1个电子，即出现奇数电子，也把这个单电子当作1对电子处理；
⑤双键、叁键等多重键作为1对电子看待。例1 根据价层电子对互斥理论及原子的杂化轨道理论判断，NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为
A.直线形、sp杂化
B.平面三角型、sp2杂化
C.三角锥形、sp2杂化
D.三角锥型、sp3杂化答案解析√解析例2 用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小。下列判断不正确的是
A.SO2、CS2都是直线形的分子
B.BF3键角为120°，SnBr2键角小于120°
C.COCl2、SO3都是平面三角形的分子
D.PCl3、NH3都是三角锥型的分子答案√解析 SO2是V形分子，CS2是直线形的分子，A错误；
BF3键角为120°，是平面三角形结构，而Sn原子价电子数是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一个孤电子对，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，B正确；
COCl2、SO3都是平面三角形的分子，键角是120°，C正确；
PCl3、NH3都是三角锥型的分子，D正确。方法规律(1)根据价层电子对互斥理论分析分子或离子的空间构型，关键是分析分子或离子中的中心原子的成键电子对数和孤电子对数。(2)中心原子的价电子对数等于中心原子的杂化轨道数。1.比较N2和CO的结构、性质，填写下表空格：2二、等电子原理214141010直线形直线形2.根据上表，你能得出的结论是：CO分子和N2分子具有相同的 、相同的 ，其某些物理性质 。
3.等电子原理是指 相同、 相同的分子或离子具有相似的化学键特征，它们的许多性质(主要是物理性质)是 的。满足等电子原理的分子或离子互称为 。原子总数价电子数相近原子总数价电子总数相近等电子体(1)等电子体判断方法
原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子。
(2)等电子体应用
等电子体的许多性质是相近的，空间构型是相同的。利用等电子体可以：
①判断一些简单分子或离子的空间构型；
②利用等电子体在性质上的相似性制造新材料；
③利用等电子原理针对某物质找等电子体。(3)一些常见的等电子体例3 已知原子总数和价电子总数相同的离子或分子结构相似，如SO3、
都是平面三角形。那么下列分子或离子中与 有相似结构的是
A.PCl5 B.CCl4 C.NF3 D.答案解析√例4 1919年，Langmuir提出等电子原理：原子总数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是____和____；_____和_____。解析 仅由第2周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，如：N2与CO电子总数均为14，CO2与N2O电子总数均为22。答案解析N2COCO2N2O(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子总数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与
互为等电子体的分子有_____、___。解析 依题意，只要原子总数相同，价电子总数也相同，即可互称为等电子体， 为三原子，其价电子总数为(5＋6×2＋1)＝18，SO2、O3也为三原子，各分子价电子总数均为6×3＝18。答案解析SO2O3(1)价层电子对互斥理论、杂化轨道理论应用(2)等电子体原子总数相同，价电子总数相同，其结构相似，物理性质相似。达标检测1.下列有关价层电子对互斥理论的描述正确的是
A.价层电子对就是σ键电子对
B.孤电子对数由分子式来确定
C.分子的空间构型是价层电子对互斥的结果
D.孤电子对数等于π键数答案解析√解析 价层电子对数是σ键数与孤电子对数之和，孤电子对数是指没有成键的价电子对数，其与中心原子价层电子总数、与中心原子结合的原子最多能接受的电子数及与中心原子结合的原子数有关，A、B、D项错误。123452.用价层电子对互斥理论预测H2S和 的空间结构，两个结论都正确的是
A.直线形；三角锥型
B.V形；三角锥型
C.直线形；平面三角形
D.V形；平面三角形答案解析√12345123453.下列物质属于等电子体的一组是
①CH4和 ②B3H6N3和C6H6 ③F－和Mg ④H2O和CH4
A.①② B.②③ C.③④ D.①④答案解析√解析 等电子体要具备两个条件：一是微粒的原子总数相同，二是微粒的价电子总数相同。分析可知①、②两项正确，③项中F－和Mg的价电子总数不同，④项中H2O和CH4的原子总数不相同。123454.已知CN－与N2互为等电子体，可推算出HCN分子中σ键与π键的数目之比为
A.1∶3 B.2∶1 C.1∶1 D.1∶2答案解析√12345解析 CN－与N2互为等电子体，二者结构相似，C原子与N原子之间形成叁键，则HCN分子的结构式为H—C≡N，叁键中含有1个σ键、2个π键，单键属于σ键，故HCN分子中σ键与π键的数目之比为2∶2＝1∶1。5.用价层电子对互斥理论预测下列粒子的空间结构。
(1)OF2_____；
(2)BCl3___________；
(3)PCl3__________；
(4) ____________。12345答案V形平面三角形三角锥型正四面体型课件28张PPT。第3课时 分子的极性 手性分子专题4 第一单元 分子构型与物质的性质[学习目标定位]
1.理清共价键的极性与分子极性之间的关系，学会判断分子极性的方法。
2.能够根据“相似相溶规则”分析物质在不同溶剂中溶解性的变化。
3.知道手性异构体和手性分子，会判断手性碳原子。新知导学达标检测内容索引新知导学1.分析讨论下列分子中的电荷分布情况，填写下表极性键一、分子的极性非极性键极性键极性键不对称对称不对称对称不重合重合不重合重合有极性无极性有极性无极性2.由上述分析可知3.分子极性的判断方法
分子的极性是由分子中所含共价键的极性与分子的空间构型两方面共同决定的。判断分子极性时，可根据以下原则进行：
(1)只含有非极性键的双原子分子或大多多原子分子是 分子，如O2、H2、P4、C60。
(2)含有极性键的双原子分子都是 分子，如HCl、HF、HBr。
(3)含有极性键的多原子分子，空间构型 的是非极性分子；空间构型
的是极性分子。非极性极性对称不对称4.分子的极性对物质溶解性的影响
(1)相似相溶规则：极性分子(如HCl)易溶于水等 ，非极性分子(如I2)易溶于苯、四氯化碳等 。
(2)一般来说，同是非极性分子，相对分子质量 ，溶解度 。极性溶剂非极性溶剂越大越大相关视频(1)判断分子极性(如HCl)的一般思路(2)键的极性和分子极性的关系分子非极性
分子①只由非极性键形成(如H2、O2、Cl2等)
②由极性键形成，结构对称，正电荷重心和负电荷重
心重合(如CO2、BF3、CH4等)极性分子：由极性键形成，空间结构不对称，键的极性不能抵
消(如HCl、HCN、H2O、NH3等)例1 下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是
A.CO2、H2S B.C2H4、CH4
C.Cl2、C2H2 D.NH3、HCl解析 A项中CO2和H2S都含极性键，但前者是非极性分子(直线形)，后者是极性分子(V形)；
B项中C2H4是平面分子，CH4为正四面体型，均含极性键且均为非极性分子；
C项中Cl2不含极性键；
D项中NH3、HCl均为极性分子。答案解析√例2 碘单质在水中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为
A.CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素
B.CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子
C.CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子
D.CCl4与I2相对分子质量相差较小，而H2O与I2相对分子质量相差较大解析 CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子，根据“相似相溶”规则可知碘单质在水中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，与相对分子质量、是否是直线形分子、是否含有氢元素等没有直接的关系，B正确。答案解析√(1)相同点是分子组成 ， ；从平面上看相似。
(2)不同点是在空间上 ，它们构成 。
(3)具有完全相同的 和 的一对分子，如同左手与右手一样互为 ，却在三维空间里不能 ，互称为手性异构体。有手性异构体的分子叫做 。1.观察比较下图所示两种分子的结构相同二、手性分子都是CHFClBr完全不同实物和镜像关系组成原子排列镜像重叠手性分子2.手性分子的判断
判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有 的原子或基团，即有机物分子中是否存在 。如
R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有
机物分子具有手性。4个不同手性碳原子(1)手性异构体(又称对映异构体、光学异构体)的两个分子互为镜像关系，即分子形式的“左撇子和右撇子”。
(2)构成生命体的有机物绝大多数为手性分子。两个手性分子的性质不同，且手性有机物中必定含手性碳原子。例3 下列说法不正确的是
A.互为手性异构体的分子互为镜像
B.利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子
C.手性异构体分子组成相同
D.手性异构体性质相同答案√例4 在有机物分子中，若碳原子连接四个不同的原子或原子团，该碳原子称为手性碳原子。具有手性碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中，没有光学活性的是
A.乳酸：CH3—CH(OH)—COOH
B.甘油：CH2(OH)—CH(OH)—CH2(OH)
C.脱氧核糖：CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CH2—CHO
D.核糖：CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CHO答案解析√解析 乳酸：CH3—CH(OH)—COOH的中间碳连接了—CH3、H、—OH、
—COOH四个不同基团是手性碳原子，有光学活性，故A不符合题意；
甘油：CH2OH—CHOH—CH2OH分子没有连接四个不同基团的碳原子，没有手性碳原子，没有光学活性，故B符合题意；
脱氧核糖：CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CH2—CHO从左数第二个碳原子连接了—CH2OH、H、—OH、—CH(OH)—CH2—CHO四个不同基团是手性碳原子，有光学活性，从左数第三个碳原子连接了CH2(OH)—CH(OH)—、H、—OH、—CH2—CHO四个不同基团是手性碳原子，有光学活性，故C不符合题意；核糖：CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CHO从左数第二个碳原子连接了—CH2OH、H、—OH、—CH(OH)—CH(OH)—CHO四个不同基团是手性碳原子，有光学活性，从左数第三个碳原子连接了CH2(OH)—CH(OH)—、H、—OH、—CH(OH)—CHO四个不同基团是手性碳原子，有光学活性，从左数第四个碳原子连接了CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—、H、—OH、—CHO四个不同基团是手性碳原子，有光学活性，故D不符合题意。达标检测1.下列叙述中正确的是
A.非极性分子只能是双原子单质分子
B.非极性分子中一定含有非极性共价键
C.以极性键结合起来的分子一定是极性分子
D.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子答案解析√解析 判断分子极性的根本依据是分子中正、负电荷重心是否重合，只要重合，则为非极性分子，反之是极性分子。与分子所含原子个数及化学键的类型没有绝对关系，非极性键结合起来的双原子分子，正、负电荷重心一定重合，该分子一定为非极性分子。123452.下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是
A.CH4和Br2 B.NH3和H2O
C.H2S和CCl4 D.CO2和HCl答案解析√12345解析 A项中CH4、Br2为非极性分子；
C项中CCl4为非极性分子；
D项中CO2为非极性分子。3.根据“相似相溶”规则判断，下列物质在水中溶解度最大的是
A.乙烯 B.二氧化碳
C.二氧化硫 D.氢气答案解析√解析 乙烯、二氧化碳和氢气都是非极性分子，二氧化硫属于极性分子，易溶于极性分子组成的溶剂，水属于极性溶剂，所以极性分子二氧化硫在水中的溶解度最大，C项正确。123454.下列分子中含有手性碳原子的是
A.CH2Cl2 B.
C. D.CH3CH2COOCH2CH3答案解析√12345解析 B项，乳酸分子的中间碳原子连—CH3、—H、—OH、—COOH四种不同的原子或原子团，为手性分子。5.在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中：
(1)以非极性键结合的非极性分子是___。
(2)以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是____。
(3)以极性键相结合，具有正四面体型结构的非极性分子是_____。
(4)以极性键相结合，具有三角锥型结构的极性分子是_____。
(5)以极性键相结合，具有V形结构的极性分子是______。
(6)以极性键相结合，且分子极性最强的是____。12345答案N2CS2CH4NH3H2OHF课件25张PPT。第1课时 配合物的形成与空间构型专题4 第二单元 配合物的形成和应用[学习目标定位]
1.认识简单配合物的概念、基本组成及形成条件。
2.能够根据配位数及中心原子轨道杂化类型判断配离子的空间构型。新知导学达标检测内容索引新知导学1.按表中实验操作步骤完成实验，并填写下表：蓝色沉淀一、配合物的形成溶解深蓝色溶液生成Cu(OH)2蓝色沉淀且溶于浓氨水(1)写出上述反应的离子方程式。答案 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋
Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O答案(2)[Cu(NH3)4]2＋(配离子)的形成：氨分子中氮原子的 进入Cu2＋的 ，Cu2＋与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的________
形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2＋可表示为下图所示结构。孤电子对空轨道孤电子对2.配位化合物：由提供 的配位体与接受 的中心原子以
结合形成的化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH
等均为配合物。
3.配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示：孤电子对孤电子对配位键(1)中心原子是提供 的金属离子(或原子)。中心原子一般都是 ，过渡金属离子最常见的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。
(2)配位体是提供 的阴离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配位体中 的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有
的原子，如NH3中的N原子，H2O分子中的O原子等。
(3)配位数是直接与中心原子 的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为 。
(4)内界和外界：配合物分为内界和外界，其中 称为内界，与内界发生 的阳离子或阴离子称为外界。空轨道接受孤电子对带正电荷的阳离子孤电子对直接同中心原子配位孤电子对形成的配位键6配离子电性匹配(1)形成配合物的中心原子(离子)必须存在空轨道，配位体一般都存在着孤电子对。当配位体接近中心原子时，为了增加成键能力，中心原子用能量相近的空轨道杂化，配位体的孤电子对填到中心原子已杂化的空轨道中形成配离子。配离子的空间构型、配位数及稳定性等主要决定于杂化轨道的数目和类型。
(2)配合物可看作盐类，若内界为阳离子，外界必为阴离子。若内界为阴离子，外界必为阳离子。一般情况下，外界和内界可完全电离。例1 0.01 mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量AgNO3处理，产生0.02 mol AgCl沉淀，此氯化铬最可能为
A.[Cr(H2O)6]Cl3
B.[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C.[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
D.[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O解析 根据题意知，氯化铬(CrCl3·6H2O)和氯化银的物质的量之比是1∶2，根据氯离子守恒知，一个氯化铬(CrCl3·6H2O)中含有2个氯离子，剩余的1个氯离子是配位体，所以氯化铬(CrCl3·6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O，故选B。答案解析√解析例2 回答下列问题：
(1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心原子是____，配位原子是___，配位数是___，它的电离方程式是___________________________________。
(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，观察到的现象是_______________________________________。
(3)解释加入氨水后，现象发生变化的原因__________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案Ag＋N2[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]＋＋OH－产生白色沉淀，加入氨水后，白色沉淀溶解 AgCl存在微弱的溶解平衡：AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，向其中滴加氨水，Ag＋与NH3能发生如下反应：Ag＋＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋，会使沉淀溶解平衡向右移动，最终因生成[Ag(NH3)2]Cl而使沉淀溶解解析 在配合物[Ag(NH3)2]OH中，中心原子是Ag＋，配位原子是NH3分子中的N原子，配位数是2。由于配合物的内界是以配位键形成的，一般不电离，而内界和外界之间是通过离子键结合的，可以完全电离。1.配离子的空间构型主要决定于杂化轨道的数目和类型。填写下表：2二、配合物的空间构型直线形3平面三角形4四面体型2.配合物Pt(NH3)2Cl2的中心原子是 ，配位体是 。
(1)Pt(NH3)2Cl2为平面正方形构型，2个相同的配位体在Pt原子的同一侧的称为顺式(常称为“顺铂”)，不在同一侧的称为反式(常称为“反铂”)。分别写出其结构简式。Pt2＋NH3和Cl－(2)顺式、反式Pt(NH3)2Cl2的性质如下表所示：则配合物A是 Pt(NH3)2Cl2，配合物B是 Pt(NH3)2Cl2(填“反式”或“顺式”)。
(3)结论：含有 配位体的配合物，若配位体在空间的___
不同，就能形成几种不同构型的配合物，其 不同， 也有差异，互为同分异构体。顺式反式2种或2种以上排列方式结构性质(1)在判断配合物的空间构型时，首先要确定中心原子的轨道杂化类型，结合典型实例的结构示意图再判断其空间构型。
(2)如果给定配合物的空间构型，则可推测中心原子的轨道杂化类型。例3 已知Zn2＋的4s和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，那么[ZnCl4]2－的空间构型为
A.直线形 B.平面正方形
C.正四面体型 D.正八面体型解析 本题考查杂化轨道类型与配合物的空间构型的关系。Zn2＋的4s和4p轨道形成的4个sp3杂化轨道，与4个Cl－形成4个配位键，所以[ZnCl4]2－的空间构型为正四面体型。答案解析√达标检测1.下列不属于配位化合物的是
A.六氟合铝酸钠：Na3[AlF6]
B.氢氧化二氨合银：Ag[NH3]2OH
C.六氟合铁酸钾：K3[FeF6]
D.十二水硫酸铝钾：KAl(SO4)2·12H2O答案√123452.下列配合物的配位数是6的是
A.K2[Co(SCN)4] B.Fe(SCN)3
C.Na3[AlF6] D.[Cu(NH3)4]Cl2答案解析√12345解析 K2[Co(SCN)4]中Co2＋的配位数是4；Fe(SCN)3中Fe3＋的配位数是3；Na3[AlF6]中Al3＋的配位数是6；[Cu(NH3)4]Cl2中Cu2＋的配位数是4。3.向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水。下列关于实验现象的叙述不正确的是
A.先生成白色沉淀，加入足量氨水后沉淀消失
B.生成的沉淀为AgCl，它不溶于水，但溶于氨水，重新电离成Ag＋和Cl－
C.生成的沉淀是AgCl，加入氨水后生成了可溶性的配合物[Ag(NH3)2]Cl
D.若向AgNO3溶液中直接滴加氨水，产生的现象也是先出现白色沉淀后
沉淀消失答案√123454.有组成不同的3种含铂配合物，分别是H2[PtCl4(OH)2]、(NH4)2[PtCl6]和H2[PtCl2(OH)4]，在液氨中它们之间有如下的转化关系：2H2[PtCl4(OH)2]＋2NH3===(NH4)2[PtCl6]＋H2[PtCl2(OH)4]。关于这3种含铂化合物的说法正确的是
A.H2[PtCl2(OH)4]具有很强的碱性
B.3种含铂化合物的配位数均为6
C.3种含铂化合物都属于共价化合物
D.3种含铂配合物中Pt的化合价不同答案√123455.[Zn(NH3)4]2＋是四面体构型，[Zn(NH3)4]SO4中Zn2＋与NH3以_______相结合，形成配合物的内界为____________，______为配合物的外界。Zn2＋接受4个NH3分子中氮原子提供的孤电子对，形成___个配位键；Zn2＋提供4个空____杂化轨道接受孤电子对，是__________；NH3分子中的氮原子提供孤电子对，是配位原子，NH3分子是_______；[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋的配位数是___。12345答案配位键[Zn(NH3)4]2＋4sp3中心原子配位体4课件31张PPT。第2课时 配合物的性质与应用专题4 第二单元 配合物的形成和应用[学习目标定位]
知道配合物的形成对物质性质的影响，会分析配合物在生活、生产和科学实验中的应用。新知导学达标检测内容索引新知导学1.颜色的改变
当简单离子形成配离子时其性质往往有很大的差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，据此可以判断配离子是否生成。如Fe3＋与SCN－在溶液中可生成配位数为1～6的铁的硫氰酸根配离子(血红色)，反应的离子方程式为 。Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN)n](3－n)＋一、配合物的形成对性质的影响2.溶解度的改变
一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物可以依次溶解于过量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨中，形成可溶性的配合物。
(1)如难溶的AgCl可溶于过量的浓盐酸和氨水中，形成配合物，反应的离子方程式分别为 ；
。
(2)Cu(OH)2沉淀易溶于氨水中，反应的离子方程式为
。AgCl＋HCl(浓)===[AgCl2]－＋H＋AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O3.溶液的酸碱性强弱的改变
氢氟酸是一种弱酸，若通入BF3或SiF4气体，由于生成了HBF4、H2SiF6而使溶液成为强酸溶液。配位体与中心原子配合后，可以使其酸性或碱性增强，如Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O碱性 。
4.稳定性增强
配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键 ，配合物越稳定。例如，血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键 ，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与 分子结合，血红素失去输送 的功能，从而导致人体CO中毒。增强越强O2强氧气(1)中心原子和配位体之间通过配位键结合，一般很难电离。
(2)配位键越强，配合物越稳定。当中心原子相同时，配合物的稳定性与配位体的性质有关。
(3)配离子的电荷数＝中心原子和配位体总电荷的代数和。例1 向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不能生成AgCl沉淀的是
A.[Co(NH3)4Cl2]Cl B.[Co(NH3)3Cl3]
C.[Co(NH3)6]Cl3 D.[Co(NH3)5Cl]Cl2解析 在配合物中，内界以配位键结合很牢固，难以在溶液中电离；而内界和外界之间以离子键相结合，在溶液中能够完全电离。不难看出A、C、D三项中配合物在水中均电离产生Cl－，而B项无外界离子，不能电离。答案解析√解析例2 向盛有少量氯化钠溶液的试管中滴加少量硝酸银溶液，生成白色沉淀；再向试管中滴加浓氨水，沉淀溶解。
(1)写出上述实验中发生反应的化学方程式：
①_________________________________；
②______________________________________。答案NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]Cl＋2H2O(2)在上述实验发生化学反应所涉及的物质中，属于配合物的是_________
_____(写名称)。
(3)在上述实验中，生成白色沉淀的原因是___________________________
________；白色沉淀溶解的原因是________________________________。
(4)欲将混合在同一溶液中的Al3＋、Ag＋分离开来，可选择一种试剂，它是_______。答案氯化二氨合银AgCl难溶于水(或AgCl在水中溶解度小)[Ag(NH3)2]Cl或[Ag(NH3)2]＋更稳定浓氨水1.检验Fe3＋常用的方法是什么？检验有机物分子中含有醛基常用的试剂有哪些？二、配合物的应用答案 检验Fe3＋常用的方法：取待测溶液少许，加KSCN溶液，若溶液变为血红色，则含有Fe3＋。
检验醛基常用试剂：银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液。答案2.冶炼金的废水不能任意排放，排放前必须处理。为什么？已知：提取Au的原理为
4Au＋8CN－＋2H2O＋O2===4[Au(CN)2]－＋4OH－
再用Zn还原成单质金：Zn＋2[Au(CN)2]－===2Au＋[Zn(CN)4]2－。答案 炼金废水中含有配合物[Au(CN)2]－和[Zn(CN)4]2－，它们可电离出有毒的CN－，当H＋与CN－结合生成HCN，毒性更强，可导致鱼类等水生物死亡，因此不能任意排放。答案3.为什么Au不能溶于浓HNO3、浓HCl和浓H2SO4，但可溶于王水？答案 金能溶于王水是因为Au与王水发生如下反应：
Au＋4HCl＋HNO3===H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O答案4.为什么工业水进入锅炉前都要用三聚磷酸钠处理？答案 工业水中含有较多的Ca2＋、Mg2＋等离子，长时间煮沸会生成水垢，加入三聚磷酸钠(Na5P3O10)后三聚磷酸根离子可与Ca2＋、Mg2＋等离子结合生成可溶性稳定配合物，可防止水垢的沉积，以确保锅炉安全。配合物的应用
(1)在实验研究中，人们常用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成。
(2)在生产中，配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域。
(3)在许多尖端研究领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制等方面，配合物发挥的作用也越来越大。
(4)配合物与生物固氮；许多酶的作用与其结构中含有形成配位键的金属离子有关。例3 向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色。该反应可以用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。
(1)该反应的类型是___________，生成物中KCl既不是难溶物、难电离物质，也不是易挥发物质，则该反应之所以能够进行是由于生成了________
的Fe(SCN)3。
(2)向上述血红色溶液中继续加入浓KSCN溶液，溶液血红色加深，这是由于______(填字母)。
a.与Fe3＋配合的SCN－数目增多
b.血红色离子的数目增多
c.血红色离子的浓度增大答案解析复分解反应难电离√解析 两种化合物之间相互交换成分，生成另外两种化合物的反应是复分解反应。该反应进行的条件为有气体、沉淀或难电离物质生成。颜色的深浅与有色物质的浓度有关。例4 某配合物的摩尔质量为260.6 g·mol－1，按质量分数计，其中铬元素占20.0%，氨占39.2%，氯元素占40.8%；取25.00 mL浓度为0.052 0 mol·L－1的该配合物的水溶液用0.121 0 mol·L－1的AgNO3溶液滴定，达到终点时，耗去AgNO3溶液32.50 mL。滴加NaOH溶液使该化合物的溶液呈强碱性并加热，未检验到NH3的逸出。求该配合物的化学式。答案解析解析 可先根据铬元素、氨、氯元素的质量分数求出它们在配合物中的物质的量之比，再根据Cl－与Ag＋的反应求出处于外界的Cl－的数目，便可求出该配合物的化学式。(1)生成配合物导致体系颜色的变化或物质溶解度变化的情况常常用于离子(或物质)的检验、分离某些混合物等。
(2)确定配合物化学式的方法思路：确定各成分(离子、原子、分子)的物质的量之比(依据方程式、关系式、电荷守恒、质量守恒等)→确定各成分的位置。达标检测1.在[Co(NH3)6]3＋中，与中心原子形成配位键的原子是
A.N原子 B.H原子
C.Co原子 D.N、H两种原子答案解析√解析 在[Co(NH3)6]3＋中，配位体是NH3，用N原子上的孤电子对与Co3＋配位。123452.某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是
A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B.该配合物可能是平面正方形结构
C.Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位
D.配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子与Pt4＋不配位答案解析√1234512345解析 在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，以强碱处理无NH3放出，说明Cl－、NH3均处于配合物的内界，故该配合物中中心原子的配位数为6，电荷数为4，Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，A、D错误，C正确；
因为配位体在中心原子周围配位时采取对称分布状态以达到能量上的稳定状态，Pt4＋配位数为6，则其立体构型为八面体型，B错误。3.向含等物质的量的[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2的溶液中分别加入过量的AgNO3溶液，生成AgCl沉淀的质量比是
A.1∶2∶3 B.2∶1∶3
C.1∶3∶2 D.3∶2∶1答案解析√解析 在配合物外界中的Cl－易发生电离，电离后与AgNO3发生反应Ag＋＋Cl－===AgCl↓，而内界中配离子难以电离，不与AgNO3反应。123454.已知Zn(OH)2是一种两性氢氧化物，若将溶液中的Zn2＋和Al3＋分离，下列试剂中最合适的是
A.盐酸 B.硝酸
C.氢氧化钠溶液 D.氨水答案解析√12345解析 Zn2＋和Al3＋的分离：由于Zn(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物，不能用酸、碱加以区分，但Zn2＋可与过量氨水反应，生成[Zn(NH3)4]2＋，Al3＋无此性质，可选用氨水为试剂，生成沉淀Al(OH)3，保留在溶液中的离子为[Zn(NH3)4]2＋。5.无水CoCl2为深蓝色，吸水后变为粉红色的水合物，水合物受热后又变成无水CoCl2，故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂。
CoCl2＋xH2O??CoCl2·xH2O
深蓝色 粉红色
现有65 g无水CoCl2，吸水后变成CoCl2·xH2O 119 g。
(1)水合物中x＝____。12345答案解析6解析 xH2O＋CoCl2===CoCl2·xH2O Δm
131＋18x 18x
119 g (119－65) g12345解得：x＝6。(2)若该化合物中Co2＋配位数为6，而且经定量测定得知内界和外界各占有Cl－个数比为1∶1，则其化学式可表示为__________________。12345答案解析解析 该化合物CoCl2·6H2O中Co2＋配位数为6，而且经定量测定得知内界和外界各占有Cl－个数比为1∶1，即各有1个氯离子，则内界中含有1个氯离子和5个水分子；外界有1个氯离子，另外还有1个结晶水，所以化学式可表示为[CoCl(H2O)5]Cl·H2O。[CoCl(H2O)5]Cl·H2O课件33张PPT。专题5 物质结构的探索无止境[学习目标定位]
1.认识研究物质结构和性质的关系对分子设计、合成新型材料的重要意义。
2.知道量子力学在物质转化、物质制备等研究领域中的指导价值。
3.体会研究生命现象的化学机理对促进人类健康的重要作用。新知导学达标检测内容索引新知导学1. 的建立和 的进步，使人们对物质的结构、性能及物质的变化规律有了一定的认识。
2.物质结构是决定物质性质的重要因素
(1)物质的性质包括物质的 和 、 和_________等。
(2)物质的结构包括 、 等。
(3)研究物质的结构与性能的关系对解决分子设计、合成新型材料等都具有十分重要的意义。量子力学一、研究物质的结构与性能的关系分析测试技术物理性质化学性质生物活性生理活性构成物质的微粒之间的相互作用分子的构型3.研究 的结构和性质的关系，可以寻找到功能奇特的光、电、磁等材料；研究影响生物大分子的 和 的结构因素，可以帮助人类认识生命运动的机理；研究材料的结构和性能的关系，可以得到 的合成材料。镧系元素生物活性生理活性强度大、密度小、稳定性好、耐腐蚀物质结构和性质的关系
(1)元素原子结构决定其性质。元素周期表中的“位—构—性”关系规律。
(2)分子组成相同，结构不同，其性质不同。如：乙醇和甲醚是同分异构体，同分异构体的存在说明物质的结构是决定其性质的重要因素。
(3)分子组成不同，若结构相似，则其化学性质或物理性质相似。例如，等电子体的性质相似。
(4)构成晶体的微粒不同，微粒的排列方式不同，微粒间的作用力不同，导致各类晶体有不同的性质。例1 有关物质结构的认识正确的是
A.物质的结构反映物质的性质，物质的性质决定物质的结构
B.物质的结构包括构成物质的微粒间的相互作用、分子的构型、手性等
C.物质的结构随着人们的认识或研究的程度经常发生一些小的变化
D.物质的结构有宏观和微观两个方面的认识，从宏观上说物质是由元素
组成的，从微观上说物质是由分子构成的答案解析√解析 结构决定性质，性质反映结构，A错误；
物质的结构不随人们的认识和外界的作用而发生变化，如果在外界的作用下，结构发生了变化，那么这种物质也就变成其他物质了，C错误；
从微观上讲，物质是由分子、原子、离子等构成的，D错误。解析例2 我国科学家成功合成了3 nm长的管状碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)高、密度小(只有钢的1/4)、熔点高、化学性质稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法不正确的是
A.它是制造飞机的理想材料
B.它的主要组成元素是碳元素
C.它的抗腐蚀能力强
D.碳纤维复合材料不易导电答案√解析 纳米材料有其独特的性能，我们都知道：一般飞机是用轻金属及其合金制造的，由于碳纤维的“强度高、刚度高、密度小”，它也可以作为制造飞机的理想材料；碳纤维复合材料的主要元素是碳元素；但由于合成的是纳米级材料，碳原子最外层有4个电子，也可以类似于石墨结构，存在着自由电子。1.为了人类社会的可持续发展，化学家们非常期望解决的问题很多，例如：
(1)在充分了解 、 和 的基础上，实现农业的工业化，在工厂中生产粮食和蛋白质。
(2)建立 的、 的化工企业，倡导“绿色化学”。
(3)在了解酶催化作用机理的基础上，模拟天然酶制造 。实现在 条件下进行化学反应，控制反应的方向和产物的手性。光合作用二、研究化学反应的量子力学理论固氮作用机理催化理论零排放原子经济性人工催化剂最温和2.量子力学在物质转化、物质制备等研究领域中具有指导作用。为了更好地利用化学变化，通过化学反应实现物质的转化，制备人类生活和生产所需要的物质，化学家们需要回答更多的问题，需要发展量子力学，需要建立精确有效而又普遍适用的化学反应的量子力学理论。
3.随着化学反应的量子力学理论的建立和相关技术的进一步发展，人类将进入一个崭新的世界：合成氨不再需要高温、高压，光合作用不再是植物的专利，化工生产不再生成无实际用途的副产物，没有能源危机，也没有环境污染。(1)利用化学反应的原理，通过化学反应实现物质的转化，制备人类生活和生产所需要的各种新材料，是化学服务于人类的重要方式。
(2)人类社会的发展，就是科技的发展。为了实现人类社会的可持续发展，需要化学家们建立精确有效而又普遍适用的化学反应的量子力学理论。
(3)化学发展的趋势是让反应条件趋向于温和、产率高、速率快、副反应少、排放少、污染少、价格低、生产流程简单等。例3 建立普遍适用的化学反应的量子力学理论，可以帮助化学家解决一系列问题，其中不属于化学反应的量子力学研究的问题的是
A.两个或多个分子之间能否发生化学反应
B.需要什么催化剂才能在温和条件下进行反应
C.如何在理论指导下控制化学反应
D.在化学反应过程中，原子能否分割与重新组合解析 化学反应是以原子为基础，属于原子层面的反应，反应过程中不涉及原子的分割，化学反应只是分子拆分成原子，原子重新结合成分子的过程。答案解析√例4 90年代初，国际上提出了“预防污染”的绿色化学基本手段，下列各项中，符合绿色化学含义的是
A.回收废的物品
B.生产绿色的产品
C.不生产有毒物质
D.进行无污染的化工生产答案√1.研究生命现象的化学机理对促进人类健康的重要作用
(1) 为现代分子生物学的建立奠定了基础。
(2)探寻人类和生物的生命运动的化学机理是21世纪化学科学亟待解决的重大课题之一。
研究 和 相互作用的机理，人们就能进行药物设计，有助于合成高效无毒副作用的药物；合成具有__________________
的分子，可以帮助人类揭示生命的奥秘；了解________________________
和 ，创造“新陈代谢”的目标能得以实现。化学键理论三、研究生命现象的化学机理配体小分子受体生物大分子生物活性和生理活性活体内信息分子的运动规律生理调控的化学机理2.手性分子的研究
(1)手性药物：含有 的药物称为手性药物。生物体内的大分子大多具有 。人体里的氨基酸都是 ，只有用 的氨基酸才能合成蛋白质。
(2)手性催化剂与手性合成。手性分子手性左旋的左旋3.物质研究的方法有助于探索物质世界的奥秘
化学作为一门实用的创造性科学，已经为人类认识物质世界和人类的文明进步作出了巨大的贡献。用化学方法合成了数以千万计的物质。化学创立了研究物质结构的理论、方法和实验手段，初步揭示了物质的 与____
之间的关系和规律，为设计具有各种特殊功能的新物质提供了有效的方法和手段。结构性能(1)探寻人类和生物的生命运动的化学机理是新世纪各国所面临的重大课题。
(2)对物质结构的研究可以在药物制备、生命奥秘、人为调节等方面带来福音，并且可以进行人造器官的制造和医用高分子材料的研制和应用。例5 DNA分子的两条链之间通过氢键结合。DNA分子复制前首先将双链解开，则DNA分子复制将双链解开的过程可视为
A.化学变化
B.物理变化
C.既有物理变化又有化学变化
D.是一种特殊的生物变化答案解析√解析 物质的变化有三种：物理变化、化学变化和核变化。氢键不属于化学键，双键解开的过程是破坏氢键的过程，此过程中既无旧化学键的断裂，也无新化学键的形成，因此不属于化学变化。生物体生长的过程是一个发生复杂物理、化学变化的过程。例6 泛素被称为“死亡之吻”，是一种由76个氨基酸组成的多肽，无用的蛋白质会被这种物质粘贴，被运送到细胞内的“垃圾处理厂”，在酶的作用下被切成含7～9个氨基酸的短肽。下列有关泛素的说法中错误的是
A.泛素作用下的蛋白质“死亡”属于缩聚反应
B.泛素既能与酸反应也能与碱反应
C.泛素结构中含有 结构
D.蛋白质遇重金属盐能发生变性答案解析√解析 泛素作用下的蛋白质“死亡”属于水解反应，A项错。达标检测1.据报道，德国INTEGRAL公司研究出无辐射冷却技术(用水和冰组成的两相液体代替传统的氟利昂或氨)而荣获德国环境大奖。下列关于“新制冷剂”的叙述不正确的是
A.该制冷剂对环境不产生任何污染
B.该制冷剂的作用原理与氨基本相同
C.该制冷剂在水的凝固点附近的温度下发挥作用
D.该制冷剂是属于悬浊液的一种分散系答案解析√解析 水和冰组成的两相液体制冷剂，不属于悬浊液分散系，因为分散系是混合物，而该制冷剂是纯净物。123452.德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮， 这种高聚氮的N—N键的键能为160 kJ·mol－1(N2分子中的键能为942 kJ·mol－1)，晶体结构如图所示。下列有关高聚氮的说法不正确的是
A.高聚氮晶体属于原子晶体
B.高聚氮晶体中每个N原子和另外3个N原子相连
C.高聚氮可能成为炸药
D.高聚氮转变成氮气是氧化还原反应答案√123453.有效成分为手性分子的药物为手性药物。下列有关手性药物叙述正确的是
①化学反应生成手性药物时一定是成对生成它们的手性异构体 ②存在少量手性催化剂时可主要生成手性异构体中的一种 ③手性药物中两种手性异构体的医药作用几乎没有区别 ④手性异构体的医药作用可能完全不同
A.①② B.①④ C.②③ D.②④答案解析√解析 如果没有手性催化剂，则生成的手性药物大多数是两种手性异构体，但在手性催化剂作用下，可以主要生成一种异构体；一对异构体化学性质几乎相同，但生物性质会截然不同，一种异构体有治病疗效，另一种可能没有疗效甚至有害。123454.在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。下列反应类型能体现这一原子最经济原则的是
①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应 ⑤加成反应 ⑥消去反应 ⑦加聚反应 ⑧缩聚反应
A.①②⑤ B.②⑤⑦ C.⑦⑧ D.只有⑦答案解析√12345解析 化合反应、加成反应和加聚反应均只有一种产物，即反应物原子全部转化为欲得产物，符合“绿色化学工艺”的要求。5.据报道，科研人员应用电子计算机模拟出了类似C60的物质N60。已知N60分子中每个氮原子之间均以氮氮共价键结合三个氮原子，所有的氮原子都具有最外层为8个电子的稳定结构。N—N键键能为167 kJ·mol－1，N==N键键能为418 kJ·mol－1，N≡N键键能为942 kJ·mol－1。
试回答：
(1)根据上述信息推断N60的结构特点(包括分子的空间构型、分子内的平面几何形状、化学键的类型和数目等)：_______________________________
________________________________________________。12345答案解析 分子的空间构型为球形，球面由五边形和六边形组成，化学键全部为氮氮单键，共90个12345(2)根据键能和物质化学变化中的能量变化原理计算，1 mol N60全部分解为N2所吸收或放出的能量(热量)为_______kJ。12345答案解析解析 1 mol N60分子含有90 mol N—N键，它分解生成30 mol N≡N键。
1 mol N60分子中化学键拆开吸收的能量为
90 mol×167 kJ·mol－1＝15 030 kJ。
30 mol N2分子中化学键形成放出的能量为
30 mol×942 kJ·mol－1＝28 260 kJ。
放出的总能量比吸收的总能量多13 230 kJ，化学反应是放热反应。13 230(3)根据(2)的计算结论推断，下列N60的用途中正确的是_____(填字母)。
A.可用作高能炸药
B.可用作高能燃料12345答案解析解析 由于N60的分解放出大量的热，因此N60用作高能炸药和高能燃料都是可以的。√√