第六讲 物质结构(一)
- 格式:doc
- 大小:667.00 KB
- 文档页数:13
主题三物质的组成与结构第六讲构成物质的几种粒子——分子、原子、离子考情分析导航学业要求年份题型、题序考查内容分值1.能说明分子、原子、离子的区别和联系,能用分子的观点解释生活中的某些变化或现象;能依据化学反应过程中元素不变的规律,推断反应物或生成物的元素组成。
2.能基于真实情境,从元素、原子、分子的视角分析有关物质及其变化的简单问题,并作出合理的解释和判断2023贵州选择4题非选择8题物质的构成分子的特征2分3分2022贵阳选择4题非选择7题物质的构成分子的特征2分1分2021贵阳非选择8题非选择9题物质的构成分子的特征2分1分核心脑图整合知识清单必备【考点一】核外电子排布1.电子层:核外电子运动的特点。
在含有多个电子的原子里,有的电子能量较低,通常在离核较近的区域运动,有的电子能量较高,通常在离核较远的区域运动,为了形象说明,通常用电子层表示。
2.核外电子分层排布原子核外电子最少的有1层,最多有7层,它们按离核的远近分别用K L M N O P Q1 2 3 4 5 6 7表示,第1层离核最近。
3.原子结构示意图:原子结构示意图可以表示出核外电子分层排布的情况。
以氧原子的结构示意图为例:【考点二】离子和原子团1.离子:带电荷的原子或原子团叫做离子,如Mg2+、Cl-等。
2.离子的分类离子{阳离子——带正电荷的原子,如Na+阴离子——带负电荷的原子,如Cl-3.离子符号的意义离子符号前面的化学计量数表示离子个数。
【考点三】相对原子质量(A r)1.定义:以一种碳原子质量的112为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,符号为A r。
2.表达式相对原子质量(A r)=一个原子的实际质量一种碳原子的质量×1 123.近似计算相对原子质量≈质子数+中子数。
4.我国科学院院士张青莲为相对原子质量的测定作出了卓越贡献。
【特别提醒】①等质量的不同物质中,其相对原子质量越大的物质中所含原子个数就越少。
第六讲元素周期表与周期律知识要点一、2013年四川高考考试说明1.了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质,了解化学可以识别、改变和创造分子。
2.了解分子、原子、离子等概念的涵义。
了解原子团的定义。
3.物质结构与性质(1)原子结构与元素性质①了解元素、核素和同位素的涵义。
②了解原子的构成。
了解原子序数、核电荷数、质子数、核外电子数的彼此关系以及质子数、中子数、质量数之间的相互关系。
③了解原子核外电子的运动状态,了解电子云、电子层(能层)、能级、原子轨道、电子自旋的涵义。
④了解多电子原子核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示1~36号元素的原子及简单离子的核外电子排布。
⑤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。
⑥认识元素周期律的实质。
了解元素周期表(长式)的结构(周期、族、区)及其应用。
⑦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。
⑧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。
⑨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,了解元素的原子结构、元素在周期表中的位置和元素性质三者之间的相互关系。
⑩了解元素电离能的涵义,并能用以说明元素的某些性质。
了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。
了解主族元素第一电离能、电负性等性质的周期性变化规律。
(2)化学键与物质的性质①了解化学键的涵义,了解离子键、共价键的概念,能说明离子键、共价键的形成。
②了解共价键的主要类型σ键和π键,能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的某些性质(对σ键和π键之间相对强弱的比较不作要求)。
③了解键的极性和分子的极性。
④了解“等电子原理”的涵义。
⑤了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。
⑥能用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。
(对d轨道参与杂化和AB4型以上复杂分子或离子的空间构型不作要求)。
物质结构
物质结构是指物质内部的分子、原子和电子等微观粒子的排列方式和相互作用关系。
物质结构决定了物质的物理、化学和生物性质,是物质研究的重要内容之一。
在物质结构的研究中,通常会涉及到以下几个方面:
1. 分子结构:指分子内部原子的排列方式和相互作用关系,包括化学键、电荷分布、空间构型等。
分子结构是决定物质化学性质的重要因素。
2. 晶体结构:指晶体内部原子或离子的排列方式和相互作用关系,包括晶体的晶格结构、晶体缺陷、晶体场等。
晶体结构是决定物质物理性质的重要因素。
3. 生物分子结构:指生物分子(如蛋白质、核酸、多糖等)内部分子的排列方式和相互作用关系,包括二级结构、三级结构和四级结构等。
生物分子结构是决定生命现象的重要因素。
在研究物质结构时,通常需要使用各种实验技术和计算方法,如X射线衍射、核磁共振、电子显微镜、分子动力学模拟等。
这些技术和方法可以帮助我们深入了解物质内部的微观结构和相互作用关系,为材料科学、化学、生物学等领域的研究提供重要的基础。
高中化学物质结构讲解教案主题:物质结构目标:通过本节课的学习,学生能够掌握物质结构的概念,了解常见物质的结构类型,并能够进行简单的结构分析。
一、引入:(5分钟)讲师通过展示一些常见物质的结构模型或图片,引导学生思考物质是如何组成的,让其明白结构对物质性质的影响。
二、概念讲解:(15分钟)1.物质结构的概念:物质结构是指物质内部原子或分子的排列方式,决定了物质的性质。
常见的物质结构类型包括晶体结构、分子结构、离子结构等。
2.晶体结构:晶体是由原子或分子周期性排列而成的固体。
晶体结构可以分为简单晶体结构和复杂晶体结构,如面心立方结构、体心立方结构等。
3.分子结构:分子是由原子通过共价键连接而成的物质。
分子结构的示范以水分子为例进行讲解,让学生了解分子的构成和排列方式。
4.离子结构:离子是由带正电荷或负电荷的原子或分子组成的物质。
通过氯化钠晶体的结构示范让学生认识离子结构的特点。
三、案例分析:(15分钟)让学生观察一些实际物质的结构模型或图片,并根据所学知识进行结构分析,了解不同结构类型对物质性质的影响。
四、练习及讨论:(15分钟)1.让学生参与简单的结构分析练习,如识别晶体、分子和离子结构在实际物质中的应用。
2.组织学生分组讨论不同结构类型的物质在化学反应中的表现和性质,引导他们进行深入思考和讨论。
五、总结与拓展:(5分钟)通过总结本节课的知识点,强调物质结构对物质性质的重要性,激发学生对物质结构研究的兴趣。
鼓励学生主动拓展相关知识,加深对物质结构的理解。
六、作业布置:(5分钟)布置作业内容,如复习本节课所学知识点或找寻更多关于物质结构的资料,以便下节课进一步深入学习。
七、课堂反馈:(5分钟)收集学生对本节课的反馈意见和建议,及时调整教学方法和内容,为下次课的教学提供参考。
物质结构教案PPT课件第一章:物质的组成1.1 物质的定义:物质是构成宇宙的基本实体,具有质量和体积。
1.2 物质的分类:纯净物和混合物1.3 元素的定义:元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
1.4 元素周期表:元素周期表是元素按照原子序数递增排列的表格,反映了元素的周期性变化规律。
第二章:原子结构2.1 原子的定义:原子是物质的基本组成单位,由原子核和核外电子组成。
2.2 原子核:原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。
2.3 电子:电子是带负电的基本粒子,围绕原子核运动。
2.4 原子轨道:原子轨道是电子在原子核外空间的运动轨迹。
第三章:分子结构3.2 分子轨道理论:分子轨道理论是解释分子结构和化学键的一种理论。
3.3 键的类型:共价键、离子键、金属键3.4 分子形状:分子的空间构型对物质的性质有重要影响。
第四章:晶体结构4.1 晶体的定义:晶体是具有规则的几何外形的固体物质。
4.2 晶体的类型:离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体4.3 晶体的性质:晶体具有有序排列的分子或离子,具有较高的熔点、硬度和导电性。
4.4 晶体的结构特点:晶体结构具有周期性、对称性和周期性。
第五章:物质结构与性质的关系5.1 结构决定性质:物质的性质取决于其结构。
5.2 物质结构的改变与性质的变化:改变物质结构可以改变其性质。
5.3 物质结构与反应性:物质结构对化学反应有重要影响。
5.4 物质结构与功能:物质结构与其功能密切相关,如酶、膜等。
第六章:化学键6.1 化学键的概念:化学键是原子间强烈的相互作用。
6.2 离子键:离子键是由正负电荷吸引形成的键。
6.3 共价键:共价键是由共享电子对形成的键。
6.4 金属键:金属键是由金属原子之间的电子云形成的。
第七章:分子间力7.1 分子间力的概念:分子间力是分子之间的相互作用。
7.2 范德华力:范德华力是分子间的一种弱吸引力。
7.3 氢键:氢键是氢原子与其他原子间的特殊类型的分子间力。
物质结构教案课件第一章:物质的组成1.1 物质的定义:物质是构成世界的基本实体,具有质量和体积。
1.2 物质的分类:纯净物和混合物。
1.3 元素的定义:元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称。
1.4 元素周期表:介绍元素周期表的构成和应用。
第二章:原子结构2.1 原子的定义:原子是物质的最小单位,由原子核和核外电子组成。
2.2 原子核:介绍原子核的组成和性质。
2.3 电子云:介绍电子在原子周围的分布情况。
2.4 原子轨道:介绍原子轨道的概念和分类。
第三章:分子结构3.1 分子的定义:分子是由两个或更多原子通过共价键连接而成的粒子。
3.2 分子轨道理论:介绍分子轨道的概念和分子轨道理论的应用。
3.3 键的类型:共价键、离子键和金属键。
3.4 氢键:介绍氢键的概念和氢键在生物分子中的作用。
第四章:晶体结构4.1 晶体的定义:晶体是具有规则排列的原子、分子或离子阵列的固体。
4.2 晶体的性质:有序排列、周期性重复和规则的几何形状。
4.3 晶体的类型:离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体。
4.4 晶体结构的应用:介绍晶体结构在材料科学和化学中的应用。
第五章:物质结构分析方法5.1 紫外-可见光谱:介绍紫外-可见光谱的原理和应用。
5.2 核磁共振谱:介绍核磁共振谱的原理和应用。
5.3 质谱:介绍质谱的原理和应用。
5.4 X射线晶体学:介绍X射线晶体学的原理和应用。
第六章:化学键与分子几何6.1 化学键的类型:共价键、离子键、金属键和氢键。
6.2 分子轨道理论:解释化学键的形成和分子的稳定性。
6.3 价层电子对互斥理论:预测分子的立体构型和键角。
6.4 分子几何与化学键:分子几何对化学键性质的影响。
第七章:晶体field 理论7.1 晶体场理论的基本概念:电子云和晶格的相互作用。
7.2 晶体场的类型:离子晶体场、共价晶体场和分子晶体场。
7.3 晶体场的性质:电荷分布、能量水平和轨道占据。
7.4 晶体场对物质性质的影响:颜色、磁性和光学性质。
2010年高考总复习——化学6物质结构(一)在高考中,除了要求考生掌握扎实的基础知识、过硬的基本技能外,还要求考生具有一定的“化学思想方法”。
化学思想是人们认识、理解、掌握化学的意识,化学方法是人们解决化学问题的方法策略。
近年来高考大纲明确提出对“化学思想方法”的考查。
在中学化学中,(1)守恒思想;(2)平衡思想;(3)结构决定性质、性质决定用途、制备与保存。
这些是核心的、影响全局的化学学科思想。
在化学研究中,研究物质的性质最基本的手段是化学实验,但是如果要深入分析其中的本质原因并找出规律进行应用,必须从物质结构上进行探索研究。
所谓“结构决定性质”,在中学化学中主要分为三个层次的知识:(1)原子结构决定元素的化学性质;(2)分子结构(化学键)决定物质的化学性质;(3)晶体结构决定物质的物理性质。
晶体结构的知识要求考生了解有关分子间作用力和氢键的相关知识。
在物质结构三个层次的要求中,原子之间相互结合时形成的化学键的类型、化学键的数量都是由原子结构决定的,而形成的化学键不同,得到的晶体结构也不同。
因此,物质结构的核心内容是原子结构。
在高考的必考部分中,对物质结构方面有如下要求:①了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质。
了解化学可以识别、改变和创造分子。
了解物质的组成、结构和性质的关系。
②了解元素、核素和同位素的含义。
了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。
③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。
了解原子核外电子排布,原子结构示意图。
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以第三周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
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。
⑥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,熟悉常见元素的化合价。
⑦了解化学键的定义。
了解离子键、共价键的形成。
了解分子式、电子式、结构式和结构简式的表示方法。
⑧能从化学键的角度分析化学反应,了解化学反应中能量转化的原因。
热点一、元素周期表的应用元素周期律是无机化学中最重要的规律,原子结构与元素化学性质之间的关系是它的核心内容。
在高考复习中,首先要求考生掌握它们之间的内在联系。
元素的化学性质随原子序数的递增呈现出周期性的变化,具体表现形式就是我们使用的元素周最外层电子数和原子半径周期性元素在元素周期表中的位置取决于该元素原子核外电子的排布,长式周期表的构造取决于原子核外电子排布的规律。
(1)每层最多容纳2n2个电子(2)最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时不超过2个)(3)次外层电子数不超过18个(第二层为次外层时不超过8个)(4)倒数第三层电子数不超过32个(第三层为倒数第三层时不超过18个)将上述规律综合在一起,我们可以将周期表中7个周期元素的核外电子排布情况进行总结,得在高考中,主要考查元素性质周期律和元素周期表的具体应用,即如何利用位、构、性之间的关系解决问题。
这三者之间,核心知识是原子结构,但是高考考查的重点集中在元素的化学性质和元素位置之间的关系上,解决这类高考题的关键在于确定元素在周期表中的位置。
一般的解题思路是:(1)确定元素在周期表中的位置:①利用核外电子排布推导主族元素的位置周期数=电子层数主族数=最外层电子数②利用质子数推导元素位置各周期最后一个元素为稀有气体:2He、10Ne、18Ar、36Kr、54Xe、86Rn用质子数找出所在周期,再利用差值找出所在族。
例1(09全国II).某元素只存在两种天然同位素,且在自然界它们的含量相近,其相对原子质量为152.0,原子核外的电子数为63。
下列叙述中错误..的是()A.它是副族元素B.它是第六周期元素C.它的原子核内有63个质子D.它的一种同位素的核内有89个中子解析:核外电子数等于其质子数,C项正确;用质子数分别减去各周期所含有的元素种数(或利用稀有气体的原子序数),63-2-8-8-18-18=9,显然其属于第六周期,从左到右的第9种,而第六周期中包含镧系,所以它应属于副族,A项、B项均正确;由于存在同位素,所以相对原子质量应是同位素的平均值,而不代表其中一种元素的质量数,故中子数不能用152-63=89来计算,D项错。
③利用原子半径和化合价判断元素位置主族数=最外层电子数=元素最高正价数最低负价=最外层电子数-8例2(08广东卷).根据表1信息,判断以下叙述正确的是()表1 部分短周期元素的原子半径及主要化合价A.氢化物的沸点为H2T<H2R B.单质与稀盐酸反应的速率为L<QC.M与T形成的化合物具有两性D.L2+与R2-的核外电子数相等解析:T与R同族,L与Q同族。
T只有-2价,且原子半径小,所以T为O元素;R的最高正价为+6价,最低价为-2价,所以R为S元素;L的原子半径最大,化合价为+2价,所以L为Mg;M的原子半径介于Mg和S之间且化合价为+3价,所以M为Al;而Q的原子半径在Mg和O之间且化合价为+2价,所以Q为Be。
选项A中由于H2O中存在氢键,所以沸点:H2T>H2R;选项B中由于Mg的金属性比Al强,所以与HCl反应的速率:L>Q;选项C中Al和O形成的化合物具有两性;选项D中Mg2+只有两个电子层而S2-具有三个电子层。
答案:C (2)确定元素位置后,利用同主族元素化学性质的相似性推导主要的化学性质,并且利用化学性质的递变性进行相应的比较。
①熟记每一主族代表元素(大多为第三周期元素)的化学性质以及IA、VIIA族元素的性质。
②利用位置关系进行元素性质的比较(利用性质递变规律推断未知元素的化学性质):位于周期表左下方的元素金属性强(金属元素集中在左下方),位于周期表右上方的元素非金属性强(非金属元素集中在右上方),在金属与非金属之间存在一条阶梯状分界线,阶梯线两侧元素具有一定的过渡性。
③掌握元素性质的具体比较方法金属单质与水、或酸发生反应的难易程度非金属单质与氢气化合的难易程度,以及生成的气态氢化物的稳定性最高价氧化物的水化物酸碱性的相对强弱单质之间的相互置换周期表中的性质递变规律例3(09山东).的是()A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C.短周期元素形成离子后,最外层都达到8电子稳定结构D.同一主族元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同答案:B例4(08全国Ⅱ卷).对于IV A族元素,下列叙述中不正确的是()A.SiO2和CO2中Si和O,C和O之间都是共价键B.C、Si、Ge的最外层电子数都是4,次外层电子数都是8C.CO2和SiO2都是酸性氧化物,在一定条件下都能和氧化钙反应D.该族元素的主要化合价是+4和+2解析:IV A族元素最外层电子数都是4,但C原子的次外层电子数只有2个电子。
答案:B 例5(08江苏卷).下列排列顺序正确的是()①热稳定性:H2O>HF>H2S ②原子半径:Na>Mg>O③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4④结合质子能力:OH—>CH3COO—>Cl—A.①③B.②④C.①④D.②③解析:①中O和F属于同周期元素,氢化物的稳定性:HF>H2O;②中Na和Mg为第三周期元素,原子半径:Na>Mg,而Mg比O多一个电子层,所以Mg>O;③P、S、Cl属于同周期元素,其酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4。
答案:B例6(08山东卷).下列说法正确的是()A.SiH4比CH4稳定B.O2—半径比F—的小C.Na和Cs属于第IA族元素,Cs失电子能力比Na的强D.P和As属于第V A族元素,H3PO4酸性比H3AsO4的弱解析:选项A中C与Si属于同主族元素,其氢化物的稳定性逐渐减弱,即CH4比SiH4稳定;选项B中O2-与F-的电子层结构相同,根据电子层相同,核电荷数小的,离子半径大,所以O2-半径大于F-半径;选项C中Na与Cs同主族,随着核电荷数的增大,原子失去电子的能力逐渐增强,即失去电子的能力:Cs>Na;选项D中根据同主族元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强,所以酸性:H3PO4>H3AsO4。
答案:C例7(08广东卷).下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是()①原子序数为15的元素的最高化合价为+3②VIIA族元素是同周期中非金属性最强的元素③第二周期IVA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期IIA族A.①②B.①③ C.②④ D.③④解析:①中最外层电子数为5,所以它的最高价为+5;③C原子的核电荷数为6,由于C元素存在同位素原子,所以中子数就不一定为6。
答案:C例8(08四川卷).下列叙述正确的是()A.除零族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数B.除短周期外,其它周期均为18种元素C.副族元素没有非金属元素D.碱金属元素是指IA族的所有的元素解析:选项A中F和O元素除外;选项B中的第六周期为32种元素,如果第七周期填满也为32种元素;选项D中第一主族元素包括H,而碱金属元素中无H。
答案:C例9(08北京卷).X、Y均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的是( )A.由m X a+与n Y b-得,m+a=n-bB.X2-的还原性一定大于Y-C.X、Y一定不是同周期元素D.若X的原子半径大于Y,则气态氢化物的稳定性H m X一定大于H n Y解析:抓住X、Y的简单离子电子层结构相同。
A选项中,正确的关系应为m-a=n+b。
B选项中可以判断出X、Y同周期,X为VIA族元素,而Y为VIIA族元素。
C选项中忽视了像Na+和Mg2+这样的实例。
D选项中,X、Y属于同周期非金属元素,而且X应位于Y的左侧。
答案:B 例10(09海南).同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,下列叙述正确的是()A.单质的化学活泼性:W<X<Y<Z B.原子最外层电子数:W<X<Y<ZC.单质的氧化能力:W<X<Y<Z D.元素的最高化合价:W<X<Y<Z 答案:B 例11(09海南).门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚未发现,但他为第四周期的三种元素留下了空位,并对它们的一些性质做了预测,X是其中的一种“类硅”元素,后来被德国化学家文克勒发现,并证实门捷列夫当时的预测相当准确。
根据元素周期律,下列有关X性质的描述中错.误.的是()A.X单质不易与水反应B.XO2可被碳或氢还原为XC.XCl4的沸点比SiCl4的高D.XH4的稳定性比SiH4的高答案:D例12(07高考).有X、Y两种元素,原子序数≤20,X的原子半径小于Y,且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。