《物质结构与性质》教学案
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第一章物质结构与性质教案教材分析:一、本章教学目标1.了解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
2.了解能量最低原理,知道基态与激发态,知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
3.了解原子核外电子的运动状态,知道电子云和原子轨道。
4.认识原子结构与元素周期系的关系,了解元素周期系的应用价值。
5.能说出元素电离能、电负性的涵义,能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6.从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法,在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。
本章知识分析:本章是在学生已有原子结构知识的基础上,进一步深入地研究原子的结构,从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等,并图文并茂地描述了电子云和原子轨道;在原子结构知识的基础上,介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。
总之,本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质,为后续章节内容的学习奠定基础。
尽管本章内容比较抽象,是学习难点,但作为本书的第一章,教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣,重视培养学生的科学素养,有利于增强学生学习化学的兴趣。
通过本章的学习,学生能够比较系统地掌握原子结构的知识,在原子水平上认识物质构成的规律,并能运用原子结构知识解释一些化学现象。
注意本章不能挖得很深,属于略微展开。
第一节原子结构第一课时知识与技能:1、进一步认识原子核外电子的分层排布2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系4、能用符号表示原子核外的不同能级,初步知道量子数的涵义5、了解原子结构的构造原理,能用构造原理认识原子的核外电子排布6、能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布方法和过程:复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层,能级类比楼梯。
物质结构与性质教案一、教学目标1. 了解物质的基本结构和性质的关系;2. 掌握常见物质的结构和性质;3. 能够运用所学知识解释物质的性质变化。
二、教学内容1. 物质的基本结构a. 原子结构:质子、中子、电子;b. 元素和化合物的概念;c. 分子结构和离子结构。
2. 物质的性质a. 密度和比重;b. 熔点和沸点;c. 导电性;d. 可溶性。
三、教学过程1. 导入可以通过展示一些物质的图片或实物,引发学生对物质结构和性质的兴趣。
可以提问一些问题,如:为什么铁比木头重?为什么冰会融化?为什么盐可以溶解在水中?2. 知识讲解a. 物质的基本结构讲解原子的组成和结构,介绍质子、中子和电子的概念。
引导学生理解元素和化合物的区别。
讲解分子结构和离子结构的概念及特点。
b. 物质的性质依次讲解密度和比重的概念,以及如何计算;熔点和沸点的概念,以及常见物质的熔点和沸点;导电性的原理和影响因素;可溶性的概念和常见物质的溶解性。
3. 实例分析通过实例分析,让学生运用所学知识解释物质的性质变化。
可以选择一些常见的实际问题,如:为什么铜导电性好,木头不导电?为什么冰会融化成水?4. 拓展应用给学生一些拓展性的问题,让他们运用所学知识解决实际问题。
如:为什么铁锅可以传热?为什么盐可以溶解在水中?5. 总结归纳总结物质结构和性质的关系,强调物质的性质是由其结构决定的。
四、教学评价1. 口头回答问题在教学过程中,可以随时提问学生,让他们口头回答问题,检查他们对所学知识的理解。
2. 练习题布置一些练习题,让学生巩固所学知识。
题目可以包括选择题、填空题和解答题。
3. 实验报告让学生进行一些简单的实验,要求他们写实验报告,分析实验结果并解释物质的结构和性质之间的关系。
五、教学资源1. 图片或实物:展示不同物质的图片或实物,引发学生兴趣。
2. 教学PPT:用于讲解物质结构和性质的知识点,可以包括图片、文字和动画等。
3. 实验器材:根据实验内容准备相应的实验器材。
物质结构与性质教案引言:物质是构成宇宙万物的基本要素,其结构与性质的关系是我们理解自然现象的重要基础。
本教案旨在通过探索物质结构与性质之间的关系,帮助学生深入理解物质的本质和特性。
一、物质的基本结构1. 原子的构成物质的基本单位是原子,它由质子、中子和电子组成。
质子和中子位于原子核中,电子绕核运动。
通过引入原子模型,学生可以了解原子内部的结构和组成。
2. 元素的特性元素是由具有相同原子序数的原子组成的物质。
每个元素都有独特的物理和化学性质。
通过研究元素周期表,学生可以了解元素的分类和特性。
3. 分子的形成分子是由两个或多个原子通过化学键结合而成的。
通过引入分子模型,学生可以了解分子的构成和形成过程。
二、物质结构与性质的关系1. 物质的状态变化物质的结构与性质之间密切相关,尤其在物质的状态变化中更加明显。
通过实验观察和讨论,学生可以了解固体、液体和气体之间的结构差异以及相应的性质变化。
2. 化学反应的发生化学反应是物质结构与性质关系的重要体现。
通过实验和示意图,学生可以了解化学反应的基本概念和反应过程,进一步理解物质结构与性质之间的联系。
三、物质结构与性质的应用1. 材料的选择与设计不同物质的结构和性质决定了它们的用途。
通过案例分析和讨论,学生可以了解材料选择和设计的原则,培养实际问题解决的能力。
2. 新材料的研发物质结构与性质的研究对新材料的开发具有重要意义。
通过介绍一些新材料的应用案例,学生可以了解新材料的特点和未来发展趋势。
结语:物质结构与性质是化学科学的基础,也是我们理解自然现象和应用科学知识的关键。
通过本教案的学习,学生将深入了解物质的本质和特性,培养科学思维和实践能力。
希望学生能够将所学知识应用于实际生活中,为创造美好的未来做出贡献。
物质结构与性质教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解物质结构的基本概念,包括原子、分子、离子等;(2)掌握不同物质结构的性质,如金属、非金属、酸、碱、盐等;(3)学会运用物质结构与性质的关系进行分析与解决问题。
2. 过程与方法:(1)通过观察、实验等方法,探究物质结构与性质的关系;(3)培养学生的实验操作能力、观察能力、思维能力。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对物质世界的好奇心,激发学习兴趣;(2)培养学生的团队合作意识,学会交流与分享;(3)培养学生珍惜资源、保护环境的意识。
二、教学内容第一章:物质结构的基本概念1.1 物质与物质结构1.2 原子、分子与离子1.3 元素与化合物第二章:金属结构与性质2.1 金属的电子排布2.2 金属的晶体结构2.3 金属的物理性质2.4 金属的化学性质第三章:非金属结构与性质3.1 非金属的电子排布3.2 非金属的晶体结构3.3 非金属的物理性质3.4 非金属的化学性质第四章:酸碱盐结构与性质4.1 酸的结构与性质4.2 碱的结构与性质4.3 盐的结构与性质4.4 酸碱盐之间的反应第五章:物质结构与性质的应用5.1 物质结构的判断与分析5.2 物质性质的运用与实践5.3 物质结构与性质的关系探究三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究物质结构与性质的关系;2. 运用实验教学法,培养学生的实验操作能力和观察能力;3. 采用案例分析法,使学生能够将理论知识应用于实际问题;4. 鼓励学生开展小组讨论,培养团队合作意识和交流分享能力。
四、教学评价1. 平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等;2. 单元测试:考察学生对物质结构与性质知识的掌握程度;3. 期末考试:全面评估学生对物质结构与性质的理解与应用能力。
五、教学资源1. 教材:物质结构与性质相关教材;2. 实验器材:实验室设备、化学试剂等;3. 多媒体教学资源:PPT、视频、动画等;4. 网络资源:相关学术文章、实验案例等。
《物质结构与性质》教学建议物质结构与性质是化学教学中的重要内容之一,它是研究物质内部组成和性质变化规律的学科。
下面给出一些建议,以帮助教师更好地进行这门课程的教学。
一、培养学生的基本概念和基础知识。
物质结构与性质作为化学的基础内容,对于学生掌握化学基本概念和基础知识具有重要意义。
教师应在教学中注重培养学生对于物质结构和性质之间的基本概念的理解,如化学键、分子结构和晶体结构等。
同时,还要帮助学生建立起基础知识,如元素周期表的组成和应用、化学键的种类以及分子和晶体的结构等。
二、注重实验教学。
物质结构与性质的教学需要与实验相结合,通过实际操作让学生亲自参与其中,加深对于物质结构与性质之间关系的理解。
教师可以设计一些简单的实验,如分析碳酸钙中的钙、石蜡中的石油等,让学生通过实验现象去观察、分析和总结结论,从而更好地理解物质结构与性质之间的关系。
四、引导学生进行拓展学习。
物质结构与性质作为一个较为复杂的知识点,教师应该引导学生进行拓展学习,开展有针对性的学习活动。
例如,可以组织学生进行文献阅读、实际案例分析等活动,通过扩大学生的知识面和思维范围,提高学生的综合应用能力。
五、加强学生的实践操作能力。
物质结构与性质的学习需要学生具备一定的实践操作能力,教师应该通过实际操作来提高学生的实践能力。
例如,在教学过程中可以进行模拟实验,让学生亲自参与其中,锻炼他们的实验操作技能。
同时,还可以鼓励学生进行实验报告的撰写和演讲,提高他们的实验数据处理和沟通表达能力。
总之,物质结构与性质是化学教学中的重要内容,它是学习和理解整个化学知识体系的基础。
通过合理的教学安排和教学方法的选择,可以帮助学生更好地掌握物质结构与性质的基本概念和基础知识,提高学生的实践操作能力和综合应用能力。
教学·现场基于“项目式学习”的“物质结构与性质”全模块教学案例———以“多维度探析磷酸铁锂电池结构”高三复习课为例文|陈思明一、项目的选择与教学目标的确定高三复习课教学中对知识的整合以及形成解决问题的认识模型至关重要。
在新能源的社会背景之下,磷酸铁锂电池因不含贵金属元素,且具有耐高温、循环次数高、安全性高、来源广泛、价格便宜等优势而备受关注。
本文以“磷酸铁锂电池的材料”为载体,从不同维度分析其结构特征和优良性能,突出认识物质结构角度在解决前沿问题中的价值。
基于以上分析,确定如下教学目标。
(1)通过分析磷酸铁锂电池的宏观性质,探析各组成部分的微观结构,建立结构决定性质的化学观念。
(2)通过探析磷酸铁锂电池微观结构,复习原子结构元素性质、分子结构与分子的性质、晶体相关基础知识,建立结构化认知模型。
(3)通过探析磷酸铁锂电池微观结构,感受化学在人类发展过程中作出的巨大贡献,增强社会责任感。
二、项目的实施创设情境:认识磷酸铁锂电池。
教师展示材料和图片:工信部发布的第10批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》其中近八成车型搭载磷酸铁锂电池。
这种电池具有能量密度高、安全性能好、原材料来源广泛等优点。
磷酸铁锂电池由正极材料(LiFePO 4)、负极材料(石墨)、电解质(LiPF 5、溶剂)以及隔膜等部分构成。
学生阅读材料,从宏观上了解磷酸铁锂电池的组成。
学生疑惑:磷酸铁锂电池为什么具有良好的性能?它是如何工作的呢?教师过渡:物质结构决定物质的性质,我们下面从结构入手找出答案。
(设计意图:以磷酸铁锂电池为切入口,感受电池为社会发展作出的贡献,激发学生的求知欲,引出复习任务。
)任务1:认识正极材料———锂离子供体师:磷酸铁锂电池在充电过程中有一部分Fe 2+被氧化为Fe 3+,正极材料LiFePO 4发生如下电极反应:LiFePO 4-x e -=Li 1-x FePO 4+x Li +。
Fe 2+转化为Fe 3+时失去了哪个电子?请用价电子排布图加以说明。
化学物质的分子结构与性质的教学设计一、引言化学作为一门自然科学,研究的是物质的组成、性质和变化规律。
了解化学物质的分子结构与性质对于学生掌握化学基础知识和培养科学思维具有重要意义。
本教学设计将重点介绍如何在中学化学教学中引入分子结构与性质的相关内容,以帮助学生理解和掌握这一重要概念。
二、教学目标1. 知识目标:了解化学物质的分子结构与性质的基本概念,包括分子结构的组成和碳氢化合物的特点。
2. 能力目标:培养学生观察、实验设计和问题解决的能力,提高学生的科学思维和实践能力。
3. 情感目标:培养学生对化学科学的兴趣和好奇心,增强学生的实际应用能力和创新思维。
三、教学内容1. 分子结构的组成a. 元素和化合物的概念介绍b. 原子、分子和离子的区别与联系c. 分子式和结构式的表示方法2. 碳氢化合物的特点a. 碳的特殊性质及其与生命活动的关系b. 碳氢化合物的分类及其普遍存在的原因c. 碳氢化合物的命名规则与示例四、教学方法1. 探究式教学法:通过相关实验和观察,引导学生发现分子结构与性质之间的关系。
2. 案例分析法:通过实际案例,让学生了解分子结构对物质性质的影响。
3. 小组合作学习法:组织学生进行小组合作实验,培养学生的实验设计和合作交流能力。
五、教学流程1. 导入:通过引入生活中的实例,激发学生对分子结构与性质的兴趣和好奇心。
2. 知识讲解:用简洁明了的语言介绍化学物质的分子结构和性质的基本概念,重点强调分子式和结构式的表示方法。
3. 实验探究:安排一系列实验,引导学生通过实际操作和观察来了解分子结构与性质的关系。
例如,通过酒精燃烧实验观察碳氢化合物的燃烧特点,通过电解水实验观察氧和氢的产生等。
4. 案例分析:选取一些实际案例,让学生分析其中的分子结构与性质之间的关系。
例如,让学生思考为什么油能溶解脂溶性维生素等。
5. 小组合作学习:组织学生进行小组合作实验,让学生自主设计实验方案和记录实验数据,并让学生通过讨论和分享来总结实验结果和结论。
《物质结构与性质》全部教学案第一节原子结构:2、能层与能级由必修的知识,我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的,由内而外可以分为:第一、二、三、四、五、六、七……能层符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q……能量由低到高例如:钠原子有11个电子,分布在三个不同的能层上,第一层2个电子,第二层8个电子,第三层1个电子。
由于原子中的电子是处在原子核的引力场中,电子总是尽可能先从内层排起,当一层充满后再填充下一层。
理论研究证明,原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下:能层一二三四五六七……符号 K L M N O P Q……最多电子数 2 8 18 32 50……即每层所容纳的最多电子数是:2n2(n:能层的序数)但是同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级(S、P、d、F),就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶级。
各能层上的能级是不一样的。
能级的符号和所能容纳的最多电子数如下:能层 K L M N O ……能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ……各能层电子数 2 8 18 32 50 ……(1)每个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(2)任一能层,能级数=能层序数(3)s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍3、构造原理根据构造原理,只要我们知道原子序数,就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。
即电子所排的能级顺序:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……元素原子的电子排布:(1—36号)氢 H 1s1……钠 Na 1s22s22p63s1……钾 K 1s22s22p63s23p64s1【Ar】4s1……有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差,如:铬24Cr [Ar]3d54s1铜29Cu [Ar]3d104s1[课堂练习]1、写出17Cl(氯)、21Sc(钪)、35Br(溴)的电子排布氯:1s22s22p63s23p5钪:1s22s22p63s23p63d14s2溴:1s22s22p63s23p63d104s24p5根据构造原理只要我们知道原子序数,就可以写出元素原子的电子排布,这样的电子排布是基态原子的。
物质结构与性质教学计划为了促进学生对物质结构与性质的深入理解和应用,本教学计划旨在通过多种教学策略和资源的有效结合,为学生提供全面的学习体验。
该计划将以实验、讲解和讨论为主要方式,结合实际生活案例,培养学生的观察、实验和问题解决能力,提高他们的学习兴趣和科学素养。
一、教学目标本教学计划旨在帮助学生达到以下目标:1. 理解物质的基本结构和性质的关系;2. 熟悉和运用有关物质结构与性质的基本术语和概念;3. 能够进行实验观察和数据分析,掌握科学实证的思维方式;4. 鼓励学生发展批判性思维和创造性解决问题的能力;5. 培养学生对科学研究和实验的兴趣和探索精神。
二、教学内容本教学计划将分为以下几个部分进行教学:1. 物质结构和分类- 引入物质结构的概念和重要性;- 介绍常见物质的分类和特点;- 示范实验:探究物质的密度和颗粒排列方式。
2. 原子结构和元素周期表- 讲解原子结构和元素周期表的基本知识;- 实验活动:使用模型解释原子结构;- 探索元素周期表的组织和特点。
3. 化学键和分子结构- 解释不同化学键的概念和特点;- 示范实验:模拟水的氢键形成;- 引导学生观察和总结分子结构的规律。
4. 物质性质与变化- 探究物质的热性质、化学性质和物理性质;- 实验活动:观察不同物质在加热过程中的变化; - 引导学生总结物质性质与变化之间的关系。
5. 应用案例分析- 引入实际生活中的物质结构与性质的应用案例; - 学生小组讨论和展示:如材料选择、能源利用等; - 启发学生思考和创新解决问题的能力。
三、教学方法本教学计划将采用多种教学方法,包括:1. 讲授与讨论:通过教师的讲解和学生的讨论,引导学生理解和应用物质结构与性质的知识。
2. 实验与观察:设计并进行一系列有趣的实验活动,让学生亲自操作,观察和记录实验现象。
3. 小组活动与展示:安排学生进行小组活动,讨论和研究实际应用案例,并组织展示和交流。
4. 多媒体资源利用:借助多媒体技术,展示有关物质结构与性质的图像、视频和动画,提升学生的学习兴趣和视觉体验。
专题二物质结构与性质分析预测:物质结构与性质的内容较抽象,为选修内容,可用来组建题目的素材不多,复习时应以基础知识的理解为主.预计在该部分内容中出现的热点有: 1构造原理、能量最低原理、电子排布式、轨道表示式及电负性的概念等,而且很可能会把原子结构与元素周期律的内容结合在一起考查; 2 对分子空间构型的考查,包括分子极性、手性分子等概念; 3 有关晶体知识的考查仍以晶体结构的分析、晶体类型对物质性质的影响、同种类型晶体因内部质点间作用力对物质性质的影响以及有关晶体的简单计算为主热点一原子结构与元素的性质例1 A、B、C、D、E代表5种元素,请填空:(1) A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为N(2) B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为Cl ,C的元素符号为K(3) D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,D的元素符号为Fe,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d64s2(4) E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为Cu ; 其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1例2在元素周期表中,一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s24p6,与其同周期的A、B、C、D四种元素,它们的原子最外层电子数依次为2、2、1、7. 其中A、C 两元素原子的次外层电子数为8, B、D两元素原子的次外层电子数为18,E、D两元素处于同族.且在该族元素中,E的气态氢化物的沸点最高. 请回答下列问题:(1) B元素在周期表中的位置是第四周期ⅡB族(2) E的气态氢化物在同族元素中沸点最高的原因是E的气态氢化物分子间含有氢键,破坏它需要较高的能量,所以熔沸点较高(3) A、C两元素第一电离能Ca> K(填元素符号)(4) B元素能形成多种配合物.元素之间形成配合物的条件是: 一方是能够提供孤电子对的原子,另一方是具有能够接受孤电子对的空轨道原子.总结: 1 基态原子的核外电子排布(1) 核外电子排布原则: 能量最低原理; 泡利不相容原理; 洪特规则.(2) 原子核外电子排布的表示: 电子排布式; 轨道表示式. 注意: ①能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)半充满(如p3和d5)和全空(如P0和d0)状态时,体系的能量较低,原子较稳定,如Cr:[Ar]3d54s1; Cu: [Ar]3d104s1②当出现d轨道时,虽然电子按ns,(n-1)d,np顺序填充,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d放在ns前.③能级顺序: ns<(n-2)f<(n-1)d<np2 元素的性质:(1) 电离能: 反映元素原子失电子的能力和性质,电离能越小,表示气态原子或离子越容易失去电子第一电离能的变化规律: 同周期:同主族:注意: 第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关,通常情况下,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)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时,原子的能量较低,该元素具有较大的第一电离能.如Mg>Al,P>S(2) 电负性: 反映元素原子得电子能力和性质.元素的电负性越大,原子吸引电子的能力越强电负性与元素金属性和非金属性的关系.一般情况下,电负性数值大的元素非金属性较强,在化合物中吸引电子的能力强,在化合物中显负价;电负性数值小的元素非金属性较弱(金属性较强),在化合物中吸引电子的能力弱,在化合物中显正价.元素编号元素性质或原子结构T 单质能与水剧烈反应,所得溶液呈弱酸性X L层p电子数比s电子数多2个Y 第三周期元素的简单离子中半径最小Z L层有3个未成对电子(1) 写出元素X的离子结构示意图写出元素Z的气态氢化物的电子式: NH3的电子式(用元素符号表示)(2) 写出Y元素最高价氧化物对应的水化物的电离方程式:H+ + AlO2- + H2O Al(OH)3Al3+ +3OH-(3) 元素T与氯元素相比,非金属性较强的是 F (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是c(填序号)+8 2 8a 常温下氯气的颜色比T单质的颜色深b T的单质通入氯化钠水溶液不能置换出氯气c 氯与T形成的化合物中氯元素呈正价态(4) 探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一.T、X、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于三种单质的是Al , 理由具有金属性变题2根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位: kJ/mol),回答下列问题:(1) 在周期表中,最可能处于同一族的是EA Q与RB S与TC T与UD R与TE R与U(2) 下列离子的氧化性最弱的是D (氧化性最弱,即其对应的电离能最小)A S2+B R2+C T3+D U+(3) 下列元素中,化学性质和物理性质最像Q元素的是CA 硼B 铍C 氦D 氢(4) T元素最可能是p区元素,其氯化物的化学式为TCl3(T容易失去3个电子)(5) 每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况,这一事实从一个侧面说明:电子分层排布,各能层能量不同如果U元素是短周期的元素,你估计它的第二次电离能飞跃数据将是第10 个解析: 若U为短周期元素,据表中数据第一次电离能飞跃是失去第2个电子,可推知U在ⅠA族,则第二次电离能飞跃是在失去第10个电子时发生的(6) 如果R、S、T是同周期的三种主族元素,则它们的原子序数由小到大的顺序是R<S<T其中元素S 的第一电离能异常高的原因是S元素的最外层电子处于s能级全充满状态,能量较低,比较稳定,失去一个电子吸收的能量较多解析:R元素第二电离能有较大飞跃,S元素第三电离能有较大飞跃,T元素第四电离能有较大飞跃,由题意知三者为同周期三种主族元素,可推知R在ⅠA族,S在ⅡA族,T在ⅢA族热点二: 化学键与分子间作用力例1 (07.广东) C、Si、Ge、Sn是同族元素,该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用.请回答下列问题:(1) Ge的原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2(2) C、Si、Sn三种元素的单质中,能够形成金属晶体的是Sn(3) 按要求指出下列氧化物的空间构型、成键方式或性质①CO2分子的空间构型及碳氧之间的成键方式直线形,共价键(或δ键与π键)②SiO2晶体的空间构型及硅氧之间的成键方式Si、O通过共价键形成四面体结构,四面体之间通过共价键形成空间网状结构,共价键(δ键)③SnO2是离子晶体,写出其物理性质熔融时能导电,有较高的熔点(4) CO可以和很多金属形成配合物,如Ni(CO)4, Ni与CO之间的键型为配位键(5) 碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比,已知Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060cm-1, CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm-1, 则Ni(CO)4中碳氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度B(填字母)A 强B 弱C 相等D 无法判断例2 (08.无锡调研) A、B、C、D分别代表四种不同的主族元素,A原子的最外层电子排布为ns1, B原子的价电子排布为ns2np2, C原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,D原子的L电子层的P轨道有3个电子(1) C原子的电子排布式为1s22s22p4, 若A原子的最外层电子排布为1s1,则按原子轨道的重迭方式判断,A与C形成的化合物中的共价键类型属于δ键,A与C 所形成的化合物的熔沸点明显高于A与C的同主族元素所形成的化合物的熔沸点,其原因是分子间形成氢键(2) 当n=2时,B原子的结构示意图为碳原子,B与C形成的晶体属于分子晶体.当n=3时,B与C形成的晶体中,B原子的杂化方式为sp3,该晶体中最小的环共有12 个微粒构成,微粒间的作用力是共价键或极性共价键 .(二氧化硅晶体)(3) 若A原子的最外层电子排布为4s1, B原子的价电子排布为3s23p2, A在元素周期表中的位置是第四周期ⅠA族,A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>Si>K(用元素符号表示)总结: 1 化学键(1) 从本质、成键条件和特征三个方面比较离子键、共价键(极性键、非极性键和配位键)和金属键(注意:共价键有方向性和饱和性)(2) 化学键与物质类别的关系:2 分子的立体结构(1) 杂化轨道理论:sp杂化: ; sp2杂化: ; sp3杂化:(2) 价电子对互斥理论: 分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离以减小斥力,因此分子尽可能采取对称的空间构型.a孤电子对对分子空间构型的影响: 当中心原子上有孤对电子时,由于孤电子对也要占据中心原子周围的空间,而且它比成键电子对更靠近原子核,对相邻成键电子对的排斥作用较大,因而使相应的键角减小.例如,H2O和NH3的中心原子上分别有2对和1对孤电子对,跟成键电子对数加起来都是4(即价电子对数都是4),它们相互排斥,形成四面体,因而水分子成Ⅴ形,氨分子成三角锥形.b 若价电子全部参与成键,则价电子对互斥模型与分子的空间结构相同.各种分子的空间构型:分子或离子实例中心原子杂化类型中心原子有无孤对电子分子或离子空间结构键角分子中正负电荷重心是否重合分子极性AB2CO2、CS2等sp 无直线形1800重合非极性分子H2O、H2S等sp32对Ⅴ形小于1800不重合极性分子AB3BF3、BCl3等sp2无平面正三角形1200重合非极性分子NH3、PH3、PCl3等sp31对三角锥形小于1200不重合极性分子AB4CH4、CCl4、SiH4NH4+、SO42-、PO43-等sp3无正四面体109028’重合非极性分子(3) 等电子原理的应用A判断一些简单分子或离子的立体构型.如: SiCl4、SiO42-、SO42-互为等电子体(5原子、价电子数为32),中心原子都是sp3杂化,都形成正四面体的立体构型B 制造新材料: 如晶体硅和锗是良好的半导体,它们的等电子体磷化铝(AlP)、砷化镓(GaAs)也都是良好的半导体材料(4) 键的极性和分子极性的关系:双原子分子: 键的极性=分子的极性; 多原子分子: 取决于分子空间结构的对称性.3 关于氢键(1) 氢键形成的条件:a 存在氢原子,且氢原子连在电负性很强的原子X上; b 存在一个电负性很强,半径较小且有孤电子对的原子Y; c 原子Y和氢原子有接近的可能(2) 氢键的特点: 方向性和饱和性(3) 氢键的类型:分子内和分子间(4) 氢键对物质性质的影响:a 增大分子间作用力,使物质熔沸点升高b 分子内氢键的存在减少了分子间氢键的形成,从而降低了物质的熔沸点c 在极性溶剂里,如果溶质分子与溶剂分子间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大.如:氨气极易溶于水; 乙醇和水以任意比例互溶.d 在液态水中,多个水分子通过氢键结合在一起形成(H2O)m,冰中所有水分子以氢键相互联结形成晶体,氢键的形成使水分子的间隙增大,从而导致冰的密度比水的密度小变题1 已知氨气是一种无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,易液化.氨气是工农业生产和国防工业的重要原料(1) 下列关于氨气的说法正确的是A 氨气分子中N采取sp3杂化,其分子结构是正四面体结构,是极性分子B 氨气分子与水分子是等电子体,所以它们的结构和性质都相似C 氨气形成的晶体是分子晶体,其熔点比同主族其他元素氢化物的熔点高D 氨气极易溶于水主要是因为氨气与水分子一样也是极性分子(2) 已知氨水中存在下列平衡: NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH- ,有人认为这种电离方式与氨气分子与水分子形成的氢键的方式有关,写出氨气分子与水形成氢键的结构式:(右上图)解析:氨气水分子间形成氢键减弱了分子内的共价键,导致NH3·H2O电离,由于电离出来的离子是NH4+和OH- ,说明NH3·H2O电离断裂的是水分子内的H—O键,而断裂后水中的H+与NH结合,说明是水中的H与NH3分子中的N形成了氢键变题2 短周期的5种非金属元素,其中A、B、C的特征电子排布为A: as a, B: bs b bp b, C: cs c cp2c, D与B同族,E与C同周期,是同周期元素中电负性最大的元素. 回答下列问题:杂化轨道理论解释轨道的方向性判断价层电子对互斥理论NHHHH OH……(1) B 的原子轨道表示式为: 碳原子 ; (2) E 的价电子排布式为 2s 22p 5 (3) 甲、乙两物质都是由5种元素中的2种形成的常见的溶剂,其中甲为非极性溶剂,其分子式为 C 6H 6 , 乙是极性溶剂,其分子式为 H 2O , 中心原子采用 sp 3 杂化轨道类型,分子构型为 Ⅴ形(4) 丙、丁分别为元素D 与C 、D 与E 形成的共价化合物,其熔点高低: SiO 2 >SiF 4 (填化学式), 解释: SiO 2是原子晶体,SiF 4是分子晶体变题3 聚合铁(PFS),化学式为[Fe 2(OH)n (SO 4)3-n/2]m (n<5,m<10).现代污水处理工艺中常利用PFS 在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子, (1) ①PFS 中铁显 +3 价,铁原子的电子排布式为 [Ar]3d 64s 2②O 元素的第一电离能 小于 N 元素的第一电离能(填“大于”或 “小于”),原因是 因为O 原子和N 原子的的外围电子排布分别为:2s 22p 4; 2s 22p 3,N 原子的p 轨道半充满,相对稳定,所以第一电离能大水分子中氧原子的杂化轨道类型为 sp 3 ;H 2O 与H +以配位键结合成H 3O +的立体结构为 三角锥形(2) 水在不同的温度和压力条件下可以形成11种不同结构的晶体,密度从比水轻的0.92g/cm 3到约为水的一倍半,冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物.其中冰—Ⅶ的晶体结构为一个如右图所示的立方晶胞,每个水分子可与周围 4 个水分子以氢键结合,晶体中,1mol 水可形成 2 mol 氢键.(3) 已知下列元素的电负性数据: H: 2.1, O: 3.5, F: 4.0, OF 2与水的立体结构相似,但水分子的极性比OF 2强得多,其原因有: ①OF 2中氧原子上有两对孤对电子,抵消了F —O 键中共用电子对偏向F 而产生的极性;②从电负性上看,氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差变题4 HN 3称为叠氮酸,常温下为无色有刺激性气味的液体.N 3-也被称为类卤离子,用酸与叠氮化钠反应可制得叠氮酸,而叠氮化钠可从下列反应制得: NaNH 2+N 2O=NaN 3+H 2O, HN 3、浓盐酸混合液可溶解铜铂金等不活泼金属.而化学式为Pt(NH 3)2Cl 2的化合物有两种异构体,其中异构体B 具有可溶性,可用于治疗癌症.试回答下列问题:(1) 基态氮原子核外电子排布的轨道表示式为 (2) 元素N 、S 、P 的第一电离能由大到小的顺序为 N>P>S (3) HN 3属于 分子 晶体,N 3-的空间构型为 直线 ,与N 3-互为等电子体的分子的化学式为 CO 2(N 2O,CS 2等) ,NH 2-的电子式为 ,其中心原子的杂化类型是 sp 3(4) 致癌药物B 的结构简式为 热点三 晶体结构与性质例1 下列物质的熔沸点高低顺序中,正确的是 A 金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B CI 4>CBr 4>CCl 4>CH 4 C MgO>O2>N2>H 2O D 金刚石>生铁>纯铁>钠 例2 某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示:A 为阴离子,在正方体内,B 为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为 A 、B 2AB 、BA 2C 、B 7A 4D 、B 4A 7例3(1)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如右图,其中序号“8”代表 Si (填元素符号);其中电负性最大的是2 (填右图中的序号)。