物質結構與性質知識點總結

1、物質結構與性質知識點總結一.原子結構與性質.一.認識原子核外電子運動狀態(tài)，了解電子云、電子層（能層）、原子軌道（能級）的含義.1.電子云：用小黑點的疏密來描述電子在原子核外空間出現的機會大小所得的圖形叫電子云圖.離核越近，電子出現的機會大，電子云密度越大；離核越遠，電子出現的機會小，電子云密度越小.電子層（能層）：根據電子的能量差異和主要運動區(qū)域的不同，核外電子分別處于不同的電子層.原子由里向外對應的電子層符號分別為K、L、M、N、O、P、Q.原子軌道（能級即亞層）：處于同一電子層的原子核外電子，也可以在不同類型的原子軌道上運動，分別用s、p、d、f表示不同形狀的軌道，s軌道呈球形、p軌道呈紡

2、錘形，d軌道和f軌道較復雜.各軌道的伸展方向個數依次為1、3、5、7.2.(構造原理）了解多電子原子中核外電子分層排布遵循的原理，能用電子排布式表示136號元素原子核外電子的排布.(1).原子核外電子的運動特征可以用電子層、原子軌道(亞層)和自旋方向來進行描述.在含有多個核外電子的原子中，不存在運動狀態(tài)完全相同的兩個電子.(2).原子核外電子排布原理.能量最低原理:電子先占據能量低的軌道，再依次進入能量高的軌道.泡利不相容原理:每個軌道最多容納兩個自旋狀態(tài)不同的電子.洪特規(guī)則:在能量相同的軌道上排布時，電子盡可能分占不同的軌道，且自旋狀態(tài)相同.洪特規(guī)則的特例:在等價軌道的全充滿（p6、d10、

3、f14）、半充滿（p3、d5、f7）、全空時(p0、d0、f0)的狀態(tài)，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性.如24Cr Ar3d54s1、29Cu Ar3d104s1.(3).掌握能級交錯圖和1-36號元素的核外電子排布式.根據構造原理，基態(tài)原子核外電子的排布遵循圖箭頭所示的順序。根據構造原理，可以將各能級按能量的差異分成能級組如圖所示，由下而上表示七個能級組，其能量依次升高；在同一能級組內，從左到右能量依次升高?；鶓B(tài)原子核外電子的排布按能量由低到高的順序依次排布。3.元素電離能和元素電負性第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去1個電子，轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量叫做第一電離能。常用符號I1表示，

4、單位為kJ/mol。 (1).原子核外電子排布的周期性.隨著原子序數的增加,元素原子的外圍電子排布呈現周期性的變化:每隔一定數目的元素，元素原子的外圍電子排布重復出現從ns1到ns2np6的周期性變化.(2).元素第一電離能的周期性變化.隨著原子序數的遞增，元素的第一電離能呈周期性變化:同周期從左到右，第一電離能有逐漸增大的趨勢，稀有氣體的第一電離能最大，堿金屬的第一電離能最小；同主族從上到下，第一電離能有逐漸減小的趨勢.說明：同周期元素，從左往右第一電離能呈增大趨勢。電子亞層結構為全滿、半滿時較相鄰元素要大即第 A 族、第 A 族元素的第一電離能分別大于同周期相鄰元素。Be、N、Mg、P.元

5、素第一電離能的運用：a.電離能是原子核外電子分層排布的實驗驗證. b.用來比較元素的金屬性的強弱. I1越小，金屬性越強，表征原子失電子能力強弱.(3).元素電負性的周期性變化. 元素的電負性：元素的原子在分子中吸引電子對的能力叫做該元素的電負性。隨著原子序數的遞增，元素的電負性呈周期性變化：同周期從左到右，主族元素電負性逐漸增大；同一主族從上到下，元素電負性呈現減小的趨勢.電負性的運用:a.確定元素類型(一般1.8，非金屬元素；1.7，離子鍵；碳化硅晶體硅.7.了解簡單配合物的成鍵情況（配合物的空間構型和中心原子的雜化類型不作要求）.概念表示條件共用電子對由一個原子單方向提供給另一原子共用所

6、形成的共價鍵。 A B電子對給予體 電子對接受體 其中一個原子必須提供孤對電子，另一原子必須能接受孤對電子的軌道。 (1).配位鍵：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價鍵.即成鍵的兩個原子一方提供孤對電子，一方提供空軌道而形成的共價鍵.(2).配合物：由提供孤電子對的配位體與接受孤電子對的中心原子(或離子)以配位鍵形成的化合物稱配合物,又稱絡合物.形成條件：a.中心原子(或離子)必須存在空軌道. b.配位體具有提供孤電子對的原子.配合物的組成.配合物的性質：配合物具有一定的穩(wěn)定性.配合物中配位鍵越強，配合物越穩(wěn)定.當作為中心原子的金屬離子相同時，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質有關.

7、三.分子間作用力與物質的性質.1.知道分子間作用力的含義，了解化學鍵和分子間作用力的區(qū)別.分子間作用力：把分子聚集在一起的作用力.分子間作用力是一種靜電作用，比化學鍵弱得多，包括范德華力和氫鍵.范德華力一般沒有飽和性和方向性，而氫鍵則有飽和性和方向性.2.知道分子晶體的含義，了解分子間作用力的大小對物質某些物理性質的影響.(1).分子晶體:分子間以分子間作用力（范德華力、氫鍵）相結合的晶體.典型的有冰、干冰.(2).分子間作用力強弱和分子晶體熔沸點大小的判斷：組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，分子間作用力越大，克服分子間引力使物質熔化和氣化就需要更多的能量，熔、沸點越高.但存在氫鍵時分子

8、晶體的熔沸點往往反常地高.例33.在常溫常壓下呈氣態(tài)的化合物、降溫使其固化得到的晶體屬于A.分子晶體 B.原子晶體 C.離子晶體D.何種晶體無法判斷3.了解氫鍵的存在對物質性質的影響（對氫鍵相對強弱的比較不作要求）.NH3、H2O、HF中由于存在氫鍵，使得它們的沸點比同族其它元素氫化物的沸點反常地高.影響物質的性質方面：增大溶沸點，增大溶解性 表示方法：XHY(N O F) 一般都是氫化物中存在4.了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結構微粒、微粒間作用力的區(qū)別.晶體類型原子晶體分子晶體金屬晶體離子晶體粒子原子分子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子粒子間作用（力）共價鍵分子間作用力復雜的靜

9、電作用離子鍵熔沸點很高很低一般較高，少部分低較高硬度很硬一般較軟一般較硬，少部分軟較硬溶解性難溶解相似相溶難溶（Na等與水反應）易溶于極性溶劑導電情況不導電（除硅）一般不導電良導體固體不導電，熔化或溶于水后導電實例金剛石、水晶、碳化硅等干冰、冰、純硫酸、H2(S)Na、Mg、Al等NaCl、CaCO3NaOH等四、幾種比較1、離子鍵、共價鍵和金屬鍵的比較化學鍵類型離子鍵共價鍵金屬鍵概念陰、陽離子間通過靜電作用所形成的化學鍵原子間通過共用電子對所形成的化學鍵金屬陽離子與自由電子通過相互作用而形成的化學鍵成鍵微粒陰陽離子原子金屬陽離子和自由電子成鍵性質靜電作用共用電子對電性作用形成條件活潑金屬與活

10、潑的非金屬元素非金屬與非金屬元素金屬內部實例NaCl、MgOHCl、H2SO4Fe、Mg2、非極性鍵和極性鍵的比較非極性鍵極性鍵概念同種元素原子形成的共價鍵不同種元素原子形成的共價鍵，共用電子對發(fā)生偏移原子吸引電子能力相同不同共用電子對不偏向任何一方偏向吸引電子能力強的原子成鍵原子電性電中性顯電性形成條件由同種非金屬元素組成由不同種非金屬元素組成3物質溶沸點的比較（重點）（1）不同類晶體：一般情況下，原子晶體離子晶體分子晶體（2）同種類型晶體：構成晶體質點間的作用大，則熔沸點高，反之則小。離子晶體：離子所帶的電荷數越高，離子半徑越小，則其熔沸點就越高。分子晶體：對于同類分子晶體，式量越大，則熔

11、沸點越高。原子晶體：鍵長越小、鍵能越大，則熔沸點越高。（3）常溫常壓下狀態(tài)熔點：固態(tài)物質液態(tài)物質沸點：液態(tài)物質氣態(tài)物質離子共存問題離子在溶液中能否大量共存，涉及到離子的性質及溶液酸堿性等綜合知識。凡能使溶液中因反應發(fā)生使有關離子濃度顯著改變的均不能大量共存。如生成難溶、難電離、氣體物質或能轉變成其它種類的離子(包括氧化一還原反應).一般可從以下幾方面考慮1.弱堿陽離子只存在于酸性較強的溶液中.如Fe3+、Al3+、Zn2+、Cu2+、NH4+、Ag+ 等均與OH-不能大量共存.2.弱酸陰離子只存在于堿性溶液中。如CH3COO-、F-、CO32-、SO32-、S2-、PO43-、 AlO2-均與

12、H+不能大量共存.3.弱酸的酸式陰離子在酸性較強或堿性較強的溶液中均不能大量共存.它們遇強酸(H+)會生成弱酸分子;遇強堿(OH-)生成正鹽和水. 如：HSO3-、HCO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等4.若陰、陽離子能相互結合生成難溶或微溶性的鹽，則不能大量共存.如：Ba2+、Ca2+與CO32-、SO32-、 PO43-、SO42-等;Ag+與Cl-、Br-、I- 等;Ca2+與F-，C2O42- 等5.若陰、陽離子發(fā)生雙水解反應，則不能大量共存.如：Al3+與HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-、SiO32- 等Fe3+與HCO3-、CO32-、AlO2

13、-、ClO-、SiO32-、C6H5O-等;NH4+與AlO2-、SiO32-、ClO-、CO32-等6.若陰、陽離子能發(fā)生氧化一還原反應則不能大量共存.如：Fe3+與I-、S2-;MnO4-(H+)與I-、Br-、Cl-、S2-、SO32-、Fe2+等;NO3-(H+)與上述陰離子;S2-、SO32-、H+7.因絡合反應或其它反應而不能大量共存如：Fe3+與F-、CN-、SCN-等; H2PO4-與PO43-會生成HPO42-，故兩者不共存常見氣體的制取和檢驗 氧氣 制取原理含氧化合物自身分解 制取方程式2KClO3 2KCl+3O2 裝置略微向下傾斜的大試管,加熱 檢驗帶火星木條,復燃 收

14、集排水法或向上排氣法 氫氣 制取原理活潑金屬與弱氧化性酸的置換 制取方程式Zn+H2SO4 = H2SO4+H2 裝置啟普發(fā)生器 檢驗點燃,淡藍色火焰,在容器壁上有水珠 收集排水法或向下排氣法 氯氣 制取原理強氧化劑氧化含氧化合物 制取方程式MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O 裝置分液漏斗,圓底燒瓶,加熱 檢驗能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙先變紅后褪色; 除雜質先通入飽和食鹽水(除HCl),再通入濃H2SO4(除水蒸氣) 收集排飽和食鹽水法或向上排氣法 尾氣回收Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO+H2O 硫化氫 制取原理強酸與強堿的復分解反應 制取方程式FeS+2HCl= F

15、eCl2+H2S 裝置啟普發(fā)生器 檢驗能使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變黑 除雜質先通入飽和NaHS溶液(除HCl),再通入固體CaCl2(或P2O5)(除水蒸氣) 收集向上排氣法 尾氣回收H2S+2NaOH= Na2S+H2O或H2S+NaOH= NaHS+H2O 二氧化硫 制取原理穩(wěn)定性強酸與不穩(wěn)定性弱酸鹽的復分解 制取方程式Na2SO3+H2SO4= Na2SO4+SO2+H2O 裝置分液漏斗,圓底燒瓶 檢驗先通入品紅試液,褪色,后加熱又恢復原紅色; 除雜質通入濃H2SO4(除水蒸氣) 收集向上排氣法 尾氣回收SO2+2NaOH= Na2SO3+H2O 二氧化碳 制取原理穩(wěn)定性強酸與不穩(wěn)定性弱酸鹽的

16、復分解 制取方程式CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O 裝置啟普發(fā)生器 檢驗通入澄清石灰水,變渾濁 除雜質通入飽和NaHCO3溶液(除HCl),再通入濃H2SO4(除水蒸氣) 收集排水法或向上排氣法 氨氣 制取原理固體銨鹽與固體強堿的復分解 制取方程式Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+NH3+2H2O 裝置略微向下傾斜的大試管,加熱 檢驗濕潤的紅色石蕊試紙,變藍 除雜質通入堿石灰(除水蒸氣) 收集向下排氣法 氯化氫 制取原理高沸點酸與金屬氯化物的復分解 制取方程式NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl 裝置分液漏斗,圓底燒瓶,加熱 檢驗通入AgNO3溶液,產生白色沉淀,再加

17、稀HNO3沉淀不溶 除雜質通入濃硫酸(除水蒸氣) 收集向上排氣法 二氧化氮 制取原理不活潑金屬與濃硝酸的氧化還原; 制取方程式Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 裝置分液漏斗,圓底燒瓶(或用大試管,錐形瓶) 檢驗紅棕色氣體,通入AgNO3溶液顏色變淺,但無沉淀生成 收集向上排氣法 尾氣處理3NO2+H2O=2HNO3+NO NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 一氧化氮 制取原理不活潑金屬與稀硝酸的氧化還原; 制取方程式Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 裝置分液漏斗,圓底燒瓶(或用大試管,錐形瓶) 檢驗無色氣體,暴露于空氣中立即變紅棕色

18、 收集排水法 一氧化碳 制取原理濃硫酸對有機物的脫水作用 制取方程式HCOOHCO+H2O 裝置分液漏斗,圓底燒瓶 檢驗燃燒,藍色火焰,無水珠,產生氣體能使澄清石灰水變渾濁 除雜質通入濃硫酸(除水蒸氣) 收集排水法 甲烷 制取方程式CH3COONa+NaOH CH4+Na2CO3 裝置略微向下傾斜的大試管,加熱 收集排水法或向下排空氣法 乙烯 制取原理濃硫酸對有機物的脫水作用 制取方程式CH3CH2OH CH2=CH2+H2O 裝置分液漏斗,圓底燒瓶,加熱 除雜質通入NaOH溶液(除SO2,CO2),通入濃硫酸(除水蒸氣) 收集排水法 乙炔 制取原理電石強烈吸水作用 制取方程式CaC2+2H2

19、OCa(OH)2+CH CH 裝置分液漏斗,圓底燒瓶(或用大試管,錐形瓶) 檢驗無色氣體,能燃燒,產生明亮的火焰,并冒出濃的黑煙 除雜質通入硫酸銅溶液(除H2S,PH3),通入濃硫酸(除水蒸氣) 收集排水法或向下排氣法。2.一些快速制法(即無需加熱)(手打版)1.O2 2H2O2=催化劑MnO2=2H2O+O2 2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ + 4OH- +O22.Cl2 KMnO4與濃鹽酸 16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl23.HCl 將濃硫酸逐滴加入濃HCl中4.NH3 將CaO或者Ca(OH)2或者NaOH（皆為固體）加入濃氨水 加氧化鈣是利

20、用其與水反應消耗水且放熱 加Ca(OH)2或者NaOH利用其與水反應放熱5.H2 NaH+H20NaOH+H21、燃料電池：（1）氫氧燃料電池 負極：2H2 + 4OH-4e- = 4H2O 正極：O2 + 2H2O +4e- = 4OH- 總反應式為：2H2 + O2 = 2H2O（2） 甲烷燃料電池 負極：CH4 + 10 OH- -8e-=CO3 2- +7H2O 正極：2O2 + 4H2O +8e- = 8OH-總反應式為：CH4 + 2O2 +2KOH=K2CO3+ 3H2O（3） 甲醇燃料電池 負極：2CH4O + 16OH- -12e-=2CO3 2- +12H2O 正極：3O2

21、 + 6H2O +12e- = 12OH-總反應式為：2CH4O + 3O2 +4OH-=2CO3 2- + 6H2O（4） 負極：2H2 + 2O2-4e- = 2H2O 正極：O2 +4e- = 2O 2-總反應式為：2H2 + O2 = 2H2O（5） 熔融鹽燃料電池 該電池用Li2CO3和的Na2CO3熔融鹽混合物作電解質，CO為陽極燃氣，空氣與CO2的混合氣為陰極助燃氣，制得在6500C下工作的燃料電池。熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視。其電極反應式為：負極：2CO+2CO3 2- -4e-=4CO2 正極：O2 + 2CO2+4e- =2CO3 2-總反應式為：2CO

22、+O2 =2CO 22. 蓄電池（1） 鉛蓄電池 ：負極：Pb+SO4 2- -2e- = PbSO4 正極：PbO2 +4H+ SO4 2- +2e- = PbSO4+2H2O總反應式為：Pb+ PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O（2） 堿性鎳鎘電池 負極：Cd+2OH-2e- =Cd(OH)2 正極：2NiO(OH)+2H2O +2e-=2Ni(OH)2+2OH-總反應式為：Cd+2NiO(OH)+2H2O= Cd(OH)2+2Ni(OH)2從上述兩種蓄電池的總反應式可看出，鉛蓄電池在放電時除消耗電極材料外，同時還消耗電解質硫酸，使溶液中的自由移動的離子濃度減小，內阻增大，導電

23、能力降低。而鎳鎘電池在放電時只消耗水，電解質溶液中自由移動的離子濃度不會有明顯變化，內阻幾乎不變，導電能力幾乎沒有變化。（3） 氫鎳可充電池 負極：H2+2OH-2e- =2H2O 正極：2NiO(OH)+2H2O +2e-=2Ni(OH)2+2OH-總反應式為：H2+2NiO(OH)= 2Ni(OH)23、 一次性電池：（1） 鋅錳電池干電池 負極：Zn-2e- = Zn 2+ 正極：2MnO2+2 NH4+ +2e-=Mn2O3+2NH3+H2O總反應式為：Zn+2MnO2+2 NH4+ = Zn 2+ + Mn2O3+2NH3+H2O電池中MnO2的作用是將正極上NH4+還原生成的H氧化成為水，以免產生H2附在石墨表面而增加電池內阻。由于反應中鋅筒不斷消耗變薄，且有液態(tài)水生成，故電池用久后會變軟。（2） 銀鋅電