蘇教版化學選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專題3知識點

1、第一單元金屬鍵金屬晶體金 屬 鍵 與 金 屬 特 性基礎(chǔ)初探1.金屬鍵(1)概念：金屬離子與自由電子之間強烈的相互作用稱為金屬鍵。(2)特征：無飽和性也無方向性。(3)金屬鍵的強弱主要影響因素：金屬元素的原子半徑、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目等。與金屬鍵強弱有關(guān)的性質(zhì)：金屬的硬度、熔點、沸點等(至少列舉三種物理性質(zhì))。2.金屬特性特性解釋導電性在外電場作用下，自由電子在金屬內(nèi)部發(fā)生定向移動，形成電流導熱性通過自由電子的運動把能量從溫度高的區(qū)域傳到溫度低的區(qū)域，從而使整塊金屬達到同樣的溫度延展性由于金屬鍵無方向性，在外力作用下，金屬原子之間發(fā)生相對滑動時，各層金屬原子之間仍保持金屬鍵的作用核心突破1

2、.金屬鍵2.金屬晶體的性質(zhì)3.金屬鍵的強弱對金屬物理性質(zhì)的影響(1)金屬鍵的強弱比較：金屬鍵的強度主要取決于金屬元素的原子半徑和外圍電子數(shù)，原子半徑越大，外圍電子數(shù)越少，金屬鍵越弱。(2)金屬鍵對金屬性質(zhì)的影響金屬鍵越強，金屬熔、沸點越高。金屬鍵越強，金屬硬度越大。金屬鍵越強，金屬越難失電子。如Na的金屬鍵強于K，則Na比K難失電子，金屬性Na比K弱?！緶剀疤嵝选?.并非所有金屬的熔點都較高，如汞在常溫下為液體，熔點很低，為38.9 ；堿金屬元素的熔點都較低，KNa合金在常溫下為液態(tài)。2.合金的熔點低于其成分金屬。3.金屬晶體中有陽離子，無陰離子。4.主族金屬元素原子單位體積內(nèi)自由電子數(shù)多少，

3、可通過價電子數(shù)的多少進行比較。金 屬 晶 體基礎(chǔ)初探1.晶胞：反映晶體結(jié)構(gòu)特征的基本重復單位。2.金屬晶體(1)概念：金屬陽離子和自由電子之間通過金屬鍵結(jié)合而形成的晶體叫金屬晶體。(2)構(gòu)成微粒：金屬陽離子和自由電子。(3)微粒間的作用：金屬鍵。(4)常見堆積方式平面內(nèi)金屬原子在平面上(二維空間)緊密放置，可有兩種排列方式。其中方式a稱為非密置層，方式b稱為密置層。三維空間內(nèi)金屬原子在三維空間按一定的規(guī)律堆積，有4種基本堆積方式。堆積方式圖式實例簡單立方堆積釙體心立方堆積鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等面心立方堆積金、銀、銅、鉛等六方堆積鎂、鋅、鈦等3.合金(1)定義一種金屬與另一種或幾種金屬(或非金屬)

4、的融合體。(2)性能合金的熔點比各成分金屬都要低；合金比各成分金屬具有更好的硬度、強度和機械加工性能。晶胞中粒子數(shù)目的計算方法探究均攤法1.長方體(正方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算核心突破1.晶胞的特點(1)習慣采用的晶胞是平行六面體，其三條邊的長度不一定相等，也不一定互相垂直。晶胞的形狀和大小由具體晶體的結(jié)構(gòu)所決定。(2)整個晶體就是晶胞按其周期性在三維空間重復排列而成。每個晶胞上下左右前后無隙并置地排列著與其一樣的無數(shù)晶胞，決定了晶胞的8個頂角、平行的面以及平行的棱完全相同。2.晶胞粒子數(shù)計算的原則(1)對于平行六面體晶胞；每個晶胞的上、下、左、右、前、后共有六個與之共面的晶胞。如某個

5、粒子為n個晶胞所共有，則該粒子有屬于這個晶胞。(2)非長方體(正方體)晶胞中粒子視具體情況而定，如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(1個碳原子)被三個六邊形共有，則每個六邊形占?！疽?guī)律方法】 晶胞的一般計算公式已知：晶體密度()、晶胞體積(V)、晶胞含有的組成個數(shù)(n)和NA的有關(guān)計算公式：NAM如NaCl晶體：NA58.5。第二單元離子鍵離子晶體離 子 鍵 的 形 成基礎(chǔ)初探1.形成過程離子化合物中，陰、陽離子之間的靜電引力使陰、陽離子相互吸引，而陰、陽離子的核外電子之間，陰、陽離子的原子核之間的靜電斥力使陰、陽離子相互排斥。當陰、陽離子之間的靜電引力和靜電斥力達到平衡時，陰、陽離子

6、保持一定的平衡核間距，形成穩(wěn)定的離子鍵，整個體系達到能量最低狀態(tài)。2.定義陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵。3.特征核心突破1.離子鍵(1)成鍵微粒：帶正電荷的陽離子和帶負電荷的陰離子。(2)離子鍵的存在：離子晶體中。(3)成鍵的本質(zhì)：陰、陽離子之間的靜電作用。2.離子化合物的形成條件(1)活潑金屬(指第A和A族的金屬元素)與活潑的非金屬元素(指第A和A族的元素)之間形成的化合物。(2)金屬元素與酸根離子之間形成的化合物(酸根離子如硫酸根離子、硝酸根離子、碳酸根離子等)。(3)銨根離子(NH)和酸根離子之間，或銨根離子與非金屬元素之間形成的鹽。【溫馨提醒】1.離子晶體不一定都含有金屬元素

7、，如NH4Cl。2.離子晶體中除含離子鍵外，還可能含有其他化學鍵，如NaOH、Na2O2中均含有共價鍵。3.金屬元素與非金屬元素構(gòu)成的鍵不一定是離子鍵，如AlCl3含有共價鍵。4.熔化后能導電的化合物不一定是離子化合物，如金屬等。離 子 晶 體基礎(chǔ)初探1.概念：由陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合成的晶體。2.物理性質(zhì)(1)離子晶體具有較高的熔、沸點，難揮發(fā)。(2)離子晶體硬而脆，離子晶體中，陰、陽離子間有較強的離子鍵，離子晶體表現(xiàn)了較強的硬度。(3)離子晶體在固態(tài)時不導電，熔融狀態(tài)或溶于水后能導電。(4)大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)中，難溶于非極性溶劑(如汽油、煤油)中。3.晶格能(1)定義：

8、拆開1_mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽離子時所吸收的能量。用符號U表示，單位為kJmol1。4.常見的兩種結(jié)構(gòu)類型氯化鈉型氯化銫型晶體結(jié)構(gòu)模型配位數(shù)68每個晶胞的組成4個Na和4個Cl1個Cs和1個Cl相應離子化合物KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO等CsBr、CsI、NH4Cl等5.影響離子晶體配位數(shù)的因素離子晶體中離子配位數(shù)的多少與陰、陽離子的半徑比有關(guān)。合作探究兩種常見離子晶體的陰、陽離子的空間排列探究1.NaCl型(如圖)(1)Na和Cl的配位數(shù)(一種離子周圍緊鄰的帶相反電荷的離子數(shù)目)分別為多少？【提示】6,6。(2)NaCl晶胞包含的Na和Cl分別為多少？【

9、提示】4,4。(3)NaCl晶體中每個Na周圍等距離最近的Na有幾個？【提示】12。(4)Na周圍的6個Cl圍成的幾何構(gòu)型是什么？【提示】正八面體。2.CsCl型(如圖)(1)Cs和Cl的配位數(shù)分別為多少？為什么與NaCl的離子配位數(shù)不同?！咎崾尽?,8；Cs的半徑比Na的半徑大，可吸引較多的Cl。(2)CsCl晶胞含有的Cs和Cl分別有幾個？【提示】1,1。(3)Cs周圍的8個Cl構(gòu)成的幾何構(gòu)型是什么？【提示】立方體。(4)CsCl晶體中每個Cs周圍最近等距離的Cs有幾個？【提示】6。核心突破1.離子晶體的性質(zhì)(1)熔、沸點離子晶體中，陰、陽離子間有強烈的相互作用(離子鍵)，要克服離子間的相

10、互作用使物質(zhì)熔化和沸騰，就需要較多的能量。因此，離子晶體具有較高的熔、沸點和難揮發(fā)的性質(zhì)。一般來說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強，晶格能越大，離子晶體的熔、沸點越高，如Al2O3MgO，NaClCsCl等。(2)硬度離子晶體中，陰、陽離子間有較強的離子鍵，離子晶體表現(xiàn)出較高的硬度。當晶體受到?jīng)_擊力作用時，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導致晶體破碎。(3)導電性離子晶體中，離子鍵較強，離子不能自由移動，即晶體中無自由移動離子，因此，離子晶體不導電。當升高溫度時，陰、陽離子獲得足夠能量克服離子間的相互作用，成為自由移動的離子，在外界電場作用下，離子定向移動而導電。離子化合物溶于水時，陰、

11、陽離子受到水分子作用變成了自由移動的離子(或水合離子)，在外界電場作用下，陰、陽離子定向移動而導電。難溶于水的強電解質(zhì)如BaSO4、CaCO3等溶于水，由于濃度極小，故導電性極差，通常情況下，我們說它們的水溶液不導電。(4)溶解性大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)中，難溶于非極性溶劑(如苯、CCl4)中。當把離子晶體放在水中時，極性水分子對離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引，使晶體中的離子克服離子間的相互作用而離開晶體，變成在水中自由移動的離子?！咀⒁狻烤哂袑щ娦缘木w不一定是離子晶體，如石墨為混合晶體；溶于水能導電的晶體也不一定是離子晶體，如HCl、CO2。2.離子晶體的判斷方法(1)依據(jù)晶體微粒判

12、斷：由陰、陽離子構(gòu)成的晶體，一定是離子晶體。(2)依據(jù)物質(zhì)類別判斷：金屬氧化物、強堿和大部分鹽類，是離子晶體。(3)依據(jù)導電性判斷：離子晶體在固體狀態(tài)下不導電，而熔融狀態(tài)下可以導電。(4)依據(jù)熔點判斷：離子晶體熔點較高，常在數(shù)百至一千攝氏度。(5)依據(jù)硬度和機械性能判斷：離子晶體硬度較大，但較脆。第三單元共價鍵原子晶體第1課時共價鍵基礎(chǔ)初探教材整理共價鍵的形成與特征1.共價鍵的定義原子之間通過共用電子對形成的強烈的相互作用，叫做共價鍵。共價鍵的成鍵微粒是原子。2.共價鍵的形成過程(1)形成共價鍵的條件同種(電負性相同)或不同種非金屬元素(電負性相差較小)，且原子的最外層電子未達飽和狀態(tài)，當它們

13、的距離適當，引力和斥力達到平衡時，則原子間通過共用電子對形成共價鍵。(2)用電子式表示共價鍵的形成過程(以HCl為例)3.共價鍵的本質(zhì)當成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生重疊，自旋方向相反的未成對電子形成共用電子對，兩原子核間的電子密度增加，體系的能量降低。4.共價鍵的特征(1)飽和性成鍵過程中，每種元素的原子有幾個未成對電子，通常就只能和幾個自旋方向相反的電子形成共價鍵。故在共價分子中，每個原子形成共價鍵的數(shù)目是一定的。(2)方向性成鍵時，兩個參與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現(xiàn)機會最大的方向重疊成鍵，且原子軌道重疊越多，電子在兩核間出現(xiàn)的機會越多，體系的能量就下降越多，形成的共價鍵越牢固

14、。核心突破1.共價鍵的飽和性因為每個原子所能提供的未成對電子的數(shù)目是一定的，因此在共價鍵的形成過程中，一個原子中的一個未成對電子與另一個原子中的一個未成對電子配對成鍵后，一般來說就不能再與其他原子的未成對電子配對成鍵了，即每個原子所能形成共價鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的，所以共價鍵具有飽和性。2.共價鍵的方向性除s軌道是球形對稱的外，其他的原子軌道在空間上都具有一定的分布特點。在形成共價鍵時，原子軌道重疊的愈多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價鍵就越牢固，因此共價鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，所以共價鍵具有方向性。共 價 鍵 的 分 類基礎(chǔ)初探1.鍵和鍵(1)分類依

15、據(jù)：成鍵原子的原子軌道重疊方式。(2)鍵：原子軌道沿核間連線方向以“頭碰頭”的方式發(fā)生重疊形成的共價鍵。(3) 鍵：原子軌道沿核間連線方向以“肩并肩”的方式重疊形成的共價鍵。(4)鍵和鍵的判斷方法一般規(guī)律是：共價單鍵是鍵；而共價雙鍵中有一個鍵，另一個是鍵；共價叁鍵由一個鍵和兩個鍵組成。2.極性鍵和非極性鍵(1)非極性鍵兩個成鍵原子吸引電子的能力相同，共用電子對不發(fā)生偏移。(2)極性鍵兩個成鍵原子吸引電子的能力不同，共用電子對發(fā)生偏移。在極性鍵中，成鍵原子吸引電子的能力差別越大，共用電子對偏移的程度越大，共價鍵的極性越強。3.配位鍵(1)定義：由一個原子提供一對電子與另一個接受電子的原子形成的共

16、價鍵。(2)表示常用“”表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NH的結(jié)構(gòu)式可表示為，其實NH中4個NH鍵是完全相同的。核心突破1.共價鍵的分類分類標準類型共用電子對數(shù)單鍵、雙鍵、叁鍵共用電子對的偏移程度極性鍵、非極性鍵原子軌道重疊方式鍵、鍵2.鍵與鍵鍵類型鍵鍵原子軌道重疊方式沿鍵軸方向“頭碰頭”重疊沿鍵軸方向“肩并肩”重疊原子軌道重疊部位兩原子核之間鍵軸上方和下方，鍵軸處為零原子軌道重疊程度大小鍵的強度較大較小3.非極性鍵和極性鍵的判斷依據(jù)4.極性鍵的極性強弱【溫馨提醒】1.s軌道與s軌道重疊形成鍵時，電子不是只在兩核間運動，而是電子在兩核間出現(xiàn)的概率增大。2.因s軌道是球形的，故s軌道和

17、s軌道形成鍵時，無方向性。兩個s軌道只能形成鍵，不能形成鍵。3.兩個原子間可以只形成鍵，但不能只形成鍵。4.一般來說，鍵比鍵穩(wěn)定，但不是絕對的。第2課時共價鍵的鍵能與化學反應的反應熱 原子晶體共 價 鍵 的 鍵 能 與 化 學 反 應 的 反 應 熱基礎(chǔ)初探1.鍵能(1)定義：在101 kPa、298 K條件下，1 mol氣態(tài)AB分子生成氣態(tài)A原子和B原子的過程中所吸收的能量，稱為AB間共價鍵的鍵能。(2)影響因素：溫度和壓強。(3)與物質(zhì)穩(wěn)定性的關(guān)系鍵能越大共價鍵越牢固共價型分子越穩(wěn)定。2.鍵長(1)定義：兩原子間形成共價鍵時，原子核間的平均間距。(2)與共價鍵強弱的關(guān)系鍵長越短鍵能越大共價

18、鍵越強。3.鍵能與反應熱的關(guān)系E1、E2分別表示反應物和生成物的鍵能HE1E2核心突破1.鍵能的應用(1)表示共價鍵的強弱鍵能的大小可定量地表示共價鍵的強弱程度。在相同溫度和壓強下，鍵能越大，斷開時需要吸收的能量越多，這個共價鍵就越牢固；反之，鍵能越小，斷開時需要吸收的能量就越少，這個化學鍵越不牢固。(2)判斷共價型分子或晶體的穩(wěn)定性在其他條件相同時，共價鍵鍵能越大，共價型分子或晶體的化學穩(wěn)定性就越強；共價鍵鍵能越小，共價型分子或晶體的化學穩(wěn)定性就越弱。(3)判斷物質(zhì)在化學反應過程中的能量變化在物質(zhì)的化學變化中，舊化學鍵(反應物中的化學鍵)的斷裂吸收能量，新化學鍵(生成物中的化學鍵)的形成放出

19、能量，舊化學鍵斷裂吸收的能量之和(E吸)與新化學鍵形成放出的能量之和(E放)的相對大小決定著物質(zhì)化學變化過程中的放熱或吸熱。2.化學鍵的鍵能與反應熱的關(guān)系(1)定性關(guān)系化學反應中發(fā)生舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成?；瘜W鍵斷裂需要吸收能量，形成化學鍵要釋放出能量?；瘜W反應中的能量變化由舊化學鍵斷裂所吸收的總能量與新化學鍵形成所釋放的總能量的相對大小來決定。如果化學反應中舊化學鍵斷裂所吸收的總能量大于新化學鍵形成所釋放的總能量，該化學反應通常為吸熱反應；反之，該化學反應為放熱反應。(2)定量關(guān)系H反應物鍵能總和生成物鍵能總和。H0，為吸熱反應，反應體系能量增加；H冰干冰，因為在通常狀況下，白磷、冰、干冰依次呈固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。2.四類晶體的比較類型項目離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體的粒子陰、陽離子原子分子金屬離子和自由電子粒子間的作用離子鍵共價鍵分子間作用力(范德華力或氫鍵)金屬離子和自由電子之間的強烈相互作用確定作用力強弱的一般判斷方法離子電荷、半徑鍵長(原子半徑)組成結(jié)構(gòu)相似時，比較相對分子質(zhì)量離子半徑