2019-2020年高考化学二轮 专题训练 专题十七 物质结构与性质教案(学生版).doc

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2019-2020年高考化学二轮 专题训练 专题十七 物质结构与性质教案(学生版)【命题规律】从近几年新课标区“物质结构与性质”模块的高考试题来看,稳定和创新是命题的特点,其命题热点主要集中考察以下知识点:1能量最低原理、电子排布式、轨道表示式、电离能、电负性等。2键、键、分子的极性、“相似相溶原理”等分子结构与性质。3晶体类型对物质性质的影响,以及四种晶体的结构与性质差异。从题型上看,一般给出一定的知识背景,然后设置34个小问题,每一个小题考查相应的知识要点仍是今后命题的基本模式。【知识网络】【重点知识梳理】一.原子结构与元素的性质1.基态原子的核外电子排布(1)排布规律构造原理:绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出,不同能层的能级有交错现象,如E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。构造原理是书写基态原子电子排布式的依据,也是绘制基态原子电子排布图(即轨道表示式)的主要依据之一能量最低原理:能量最低原理:原子核外电子遵循构造原理排布时,原子的能量处于最低状态。即在基态原子里,电子优先排布在能量较低的能级里,然后排布在能量逐渐升高的能级里。当某能级中的原子轨道处于全充满或半充满状态时能量较低。泡利原理:每个原子轨道里最多只能容纳2个自旋方向相反的电子。洪特规则:电子排布在同一能级的各个轨道时,优先占据一个轨道,且自旋方向相同。(2)表示方法原子结构简(示意)图: 圆圈内数字表示质子数,弧线表示能层(电子层),弧线内数字表示该能层(电子层)中的电子数。如镁原子的原子结构简图为(见右图):电子排布式:在能级符号的右上方用数字表示该能级上排布的电子数目的式子。有原子的电子排布式、原子最外层的电子排布式、离子的电子排布式等不同的用法。例如,氯原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5;氯离子Cl-的电子排布式为1s22s22p63s23p6;氯原子最外层的电子排布式3s23p5。为避免电子结构过长,通常把内层已达到稀有气体的电子层写成“原子芯”(原子实),并以稀有气体符号加方括号表示。例如: 氯 Ne3s23p5 钪 Ar 3d14s2轨道表示式:表示电子所处轨道及自旋状态的式子。如7N的轨道表示式为 1s 2s 2p 2.电离能规律周一周期同一族第一电离能从左往右,第一电离能呈增大的趋势从上到下,第一电离能呈减小趋势。注意:(1)第IIA族元素和第VA族元素的特殊性。IIA族的元素大于A族元素,A族元素大于A族元素的电离能。(2)如果某主族元素的In+1In,则该元素的常见化合价为+n,如钠元素I2I1,所以钠元素的化合价为+1。而过度元素的价电子数较多,且各级电离能之间相差不大,多以常表现多种化合价,如锰元素+2价+7价。3.电负性周期表从左到右,元素的电负性逐渐变大;表明金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。周期表从上到下,元素的电负性逐渐变小;表明元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。二.分子结构与性质配位键:形成配位键的条件是成键原子一方(A)能够提供孤电子对,另一方(B)具有能够接受孤电子对的共轨道,可表示为AB。(3)键参数键能:气态基态原子形成1 mol 化学键释放的最低能量,键能越大,化学键越稳定键长:形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,共价键越稳定键角:在原子数超过2的分子中,两个共价键之间的夹角2.分子的立体结构(1)价层电子对互斥模型的两种类型价层电子对互斥模型说明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,不包括孤对电子当中心原子无孤对电子时,两者的构型一致;当中心原子有孤对电子时,两者的构型不一致几种分子或离子的立体构型分子或离子中心原子的孤电子对数分子或离子的价层电子对数分子或离子的立体构型名称CO202直线形SO213V形H2O24V形BF203平面三角形SO32-14平面三角形CH404正四面体形NH4+04正四面体形NH314三角锥形(2)杂化轨道理论当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道数目相等且能量相同的杂化轨道杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间构型不同(3)键的极性和分子极性的关系3.配合物理论简介(1)配位键的形成条件提供共用电子对的原子有孤对电子,接受共用电子对的原子有空轨道(2)配位化合物定义:金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物组成:如对于OH,中心原子为Ag,配体为NH3,配位数为24.范德华力氢键及共价键比较三.晶体结构与性质1.晶体的基本类型与性质离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体结构组成晶体威力阴、阳离子分子原子金属阳离子和自由电子微粒间作用力离子键范德华力或氢键共价键金属键物理性质熔、沸点较高低很高一般较高,少部分低硬度硬而脆小大一般较大、少部分较小导电性不良(熔融可导电)不良不良良导体典型实例离子化合物多数非金属单质及其氧化物、氢化物等金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅等金属单质2.晶胞中粒子数目的计算3.熔沸点高低比较规律(1)异类晶体:一般规律:原子晶体 离子晶体 分子晶体,如SiO2 NaCl CO2(干冰)。金属晶体熔、沸点变化大,根据实际情况分析。(2)同类晶体: 原子晶体:半径和越小,即键长越短,共价键越强,晶体的熔、沸点越高,如:金刚石 金刚砂 晶体硅。 离子晶体:离子半径越小,离子电荷数越大,离子键越牢固,晶体的熔、沸点越高,如:LiCl NaClKCl CsCl,MgONaCl。 组成和结构相似的分子晶体:相对分子质量越大,分子间作用力越大;极性越大,分子间作用力越大。如F2 Cl2 Br2 N2。氢键的分子晶体熔沸点相对较大,且分子间氢键作用强于分子内氢键。 金属晶体:价电子数越多,半径越小,金属键越强,熔、沸点越高。如Na Mg Al。(3)一般,合金的熔沸点低于成分金属的熔沸点,如生铁 戊烷丁烷 D热稳定性:【答案】D【解析】A中物质熔点的比较,应运用晶体类型的知识来比较,正确的应该是SiO2KClCO2B中水溶性的比较应注意溶质的极性问题,因为水分子是极性分子,因此极性分子易溶于水溶液中,同时注意常见物质的溶解性,正确的顺序应该是HClSO2H2SC有机物的熔沸点规律是同系物中C个数越多沸点越高,所以C的顺序刚好颠倒了。D热稳定性决定于中心原子非金属性的强弱【考点定位】本题通过比较考查了不同种晶体熔沸点比较以及同种晶体中有机物同系物熔沸点的比较,考查了元素周期律中非金属性的强弱规律以及溶解性比较,考查点较全面。2、(海南) 19-1在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是: ALi,F BNa,F CNa,C1 DMg,O3、(海南)19-2下列有关物质性质、结构的表述均正确,且存在因果关系的是:表述1表述2A在水中,NaCl的溶解度比I2的溶解度大NaCl晶体中C1与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力B通常条件下,CH4分子比PbH4分子稳定性高Pb的原子半径比C的大,Pb与H之间的键能比C与H间的小C在形成化合物时,同一主族元素的化合价相同同一主族元素原子的最外层电子数相同DP4O10、C6H12O6溶于水后均不导电P4O10、C6H12O6均属于共价化合物【答案】B【解析】:A选项NaCl的溶解度比I2的溶解度大是NaCl是离子化合物极性强,而I2是分子晶体,由相似相溶知其在水中溶解小。B正确。C形成化合物时同一主族的化合价并一定相同。故错。D中P4O10溶于水后生成磷酸而导电,共价化合物也不是以在水中导电不导电来区分的。【考点定位】物质结构与物质性质4、(广东)1我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素与的说法正确的是A与互为同位素B与的质量数相同C与是同一种核素D与的核外电子数和中子数均为625、(广东)27、(10分)铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。Cu位于元素周期表第I B族。Cu2的核外电子排布式为_。右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为_。胆矾CuSO45H2O可写成Cu(H2O)SO4 H2O,其结构示意图如下:下列说法正确的是_(填字母)。A在上述结构示意图中,所有氧原子都采用杂化B在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键C胆矾是分子晶体,分子间存在氢键D胆矾中的水在不同温度下会分步失去(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成Cu(NH2)22配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,单NF3不易与Cu2形成配离子,其原因是_。(5)Cu2O的熔点比Cu2S的_(填“高”或“低”),请解释原因_。(2)从图中可以看出阴离子在晶胞有四类:顶点(8个)、棱上(4个)、面上(2个)、体心(1个),根据立方体的分摊法,可知该晶胞中有4个阴离子;(3)在上述结构示意图中,H2O中的氧原子采取的sp3杂化,而硫酸根的氧原子并未杂化,故A错误;胆矾是由水合铜离子及硫酸根离子构成的,属于离子化合物,C不正确;(4)N、F、H三种元素的电负性:FNH,所以NH3中共用电子对偏向N,而在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子;(5)Cu2O、Cu2S都是离子晶体。Cu2O与Cu2S相比,阳离子相同、阴离子所带电荷也相同,但O2-的半径比S2-小,所以Cu2O的晶格能更大,熔点更高。【考点定位】考查考生对常见元素核外电子排布、电负性概念、常见杂化轨道类型以及离子晶体的晶胞结构、化学键、物质性质、配合物成键情况的了解;考查考生观察、读图、信息迁移及其表达能力。6、(海南)19-3下列说法中错误的是: ASO2、SO3都是极性分子 B在NH4+ 和Cu(NH3)42+中都存在配位键 C元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强 D原子晶体中原子以共价键结合,具有键能大、熔点高、硬度大的特性 【答案】A7、(海南)19-4(11分) 已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族,D和E属同一周期,又知E是周期表中118列中的第7列元素。D的原子序数比E小5,D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如右图。 请回答: (1)A元素的名称是 ; (2)B的元素符号是 ,C的元素符号是 ,B与A形成的化合物比C 与A形成的化合物沸点高,其原因是 (3)E属元素周期表中第 周期,第 族的元素,其元素名称是 , 它的+2价离子的电子排布式为 : (4)从图中可以看出,D跟B形成的离子化合物的化学式为 ;该离子化合 物晶体的密度为agcm-3,则晶胞的体积是 (只要求列出算式)。【答案】【解析】:A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族只能是H元素。E在周期表中第七列是Mn元素。D的原子序数比E小5推知D为Ca。D跟B可形成离子化合物由晶胞折算知D与B的个数比为1:2从而知B为-1价为第七主族元素,B为F元素。B和C属同8、(上海)2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 C1s2 D【答案】D【解析】本题抓住题干的要求,是对电子运动状态描述最详尽,所以只能选D。【考点定位】本题考查了化学用语的规范使用。9、(安徽)7.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下),可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。下列说法正确的是A.石墨烯与石墨互为同位素B.0.12g石墨烯中含有6.02*1022个碳原子C石墨烯是一种有机物D.石墨烯中的碳原子间以共价键结合10、(山东)32.(8分)(化学物质结构性质)G和Si元素在化学中占有极其重要的地位。(1)写出Si的基态原子核外电子排布式。从电负性角度分析C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为。(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为,微粒间存在的作用力是。(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为(填元素符号),MO是优良的耐高温材料,其品体结构与NaCl晶体相似,MO的熔点比CaO的高,其原因是。(4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2:化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成o键和a键,SiO2:中Si与O原子间不形成上述z健。从原子半径大小的佳都分析,为什么C、O原子间能形成,而S、O原子间不能形成上述键。【答案】(1)1s22s22p63s23p2 OCSi (2) sp3 共价键 (3)Mg Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大 (4)Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩
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