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2024年高中化學(xué)《物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》知識(shí)匯總
原子核外電子排布原理
1.能層、能級(jí)與原子軌道
(1)能層(〃):在多電子原子中,核外電子的能量是不同的,按
照電子的能量差異將其分成不同能層。通常用K、L、M、
N……表示,能量依次升高。
(2)能級(jí):同一能層里電子的能量也可能不同,又將其分成不
同的能級(jí),通常用s、p、d、r等表示,同一能層里,各能級(jí)
的能量按s、p、d、f的順序依次升高,即:
E(s)<E(p)<E(d)<E(f)o
(3)原子軌道:電子云輪廓圖給出了電子在核外經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)
域。這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。
原子軌道軌道形狀軌道個(gè)數(shù)
S球形1
P啞鈴形3
【特別提示】
(1)任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開始,而且能級(jí)數(shù)等于該能層
序數(shù)。
(2)以s、p、d、f……排序的各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)依次
為1、3、5、7……的二倍。(3)構(gòu)造原理中存在著能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)
象。由于能級(jí)交錯(cuò),3d軌道的能量比4s軌道的能量高,排電
子時(shí)先排4s軌道再排3d軌道,而失電子時(shí),卻先失4s軌道
上的電子。
(4)前四周期的能級(jí)排布(Is、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。
第一能層(K),只有s能級(jí);第二能層(L),有s、p兩種能級(jí),
p能級(jí)上有三個(gè)原子軌道p,、p.v、pz,它們具有相同的能量;
第三能層(M),有s、p、d三種能級(jí)。
(5)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí),雖然電子按ns,(n—l)d,np順序填充,
但在書寫電子排布式時(shí),仍把(n—l)d放在ns前。
(6)在書寫簡(jiǎn)化的電子排布式時(shí),并不是所有的都是[X]+價(jià)電
子排布式(注:X代表上一周期稀有氣體元素符號(hào))。
2.基態(tài)原子的核外電子排布
(1)能量最低原理
電子盡可能地先占有能量低的軌道,然后進(jìn)入能量高的軌道,
使整個(gè)原子的能量處干最低狀態(tài)°如圖為構(gòu)造原理示意圖,即
基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖。
注意:所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理。
(2)泡利原理
每個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子,且自旋狀態(tài)相反。
(3)洪特規(guī)則
當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是
優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,且自旋狀態(tài)相同。
洪特規(guī)則特例:當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、dl0>P,、
半滿(p3、d\f,)和全空(p。、d。、f°)狀態(tài)時(shí),體系的能量最
低。
3.基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖
吸收光譜吸收能量I釋放能量述風(fēng)發(fā)射光譜
①主族
主族IAIIAIIIAIVAVAVIAVDA
排布特點(diǎn)MS1MS2后噌店wp2店喈后即4nsrup5
②0族:He:1s2;其他〃s2〃p6。
③過(guò)渡元素(副族和第w族):(〃一1)十~|。叔?2。
(3)元素周期表的分區(qū)
①根據(jù)核外電子排布
a.分區(qū)
b.各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點(diǎn)
分區(qū)元素分布外圍電子排布元素性質(zhì)特點(diǎn)
除氫外都是活潑金屬元素;
s區(qū)IA、HA族ns1-2
通常是最外層電子參與反應(yīng)
P區(qū)inA族?VIA族、0族心2?pL6通常是最外層電子參與反應(yīng)
IHB族?VDB族、皿族d軌道可以不同程度地參與
d區(qū)(n-l)d1-1W2
(除斕系、洞系外)化學(xué)鍵的形成
ds區(qū)IB族、IIB族(?i-l)d10?ts1-2金屬元素
斕系元素化學(xué)性質(zhì)相近,瓶
f區(qū)斕系、制系
(M-l)d°-2?ts2系元素化學(xué)性質(zhì)相近
②根據(jù)元素金屬性與非金屬性可將元素周期表分為金屬元素區(qū)
和非金屬元素區(qū)(如下圖),處于金屬與非金屬交界線(又稱梯形
線)附近的非金屬元素具有一定的金屬性,又稱為半金屬或準(zhǔn)
金屬,但不能叫兩性非金屬。
非
金
噓
屬
元
元
素
素
區(qū)
區(qū)
【特別提示】
“外圍電子排布”即“價(jià)電子層”,對(duì)于主族元素,價(jià)電子層就是
最外電子層,而對(duì)于過(guò)渡元素原子不僅僅是最外電子層,如
Fe的價(jià)電子層排布為3d64s2。
2.對(duì)角線規(guī)則
在元素周期表中,某些主族元素與右下方的主族元素的有些性
質(zhì)是相似的。
3.元素周期律
(1)原子半徑
①影響因素
能層數(shù):能層數(shù)越多,原子半徑越大。
核電荷數(shù):能層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大,原子半徑越小。
②變化規(guī)律
元素周期表中的同周期主族元素從左到右,原子半徑逐漸減
?。煌髯逶貜纳系较?,原子半徑逐漸增大。
(2)電離能
①第一電離能:氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)
基態(tài)正離子所需要的最低能量,符號(hào):L,單位:kJ/molo
②規(guī)律
a.同周期:第一種元素的第一電離能最小,最后一種元素的第
一電離能最大,總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢(shì)。
b.同族元素:從上至下第一電離能逐漸減小。
C.同種原子:逐級(jí)電離能越來(lái)越大(即11<12<[3…)。
(3)電負(fù)性
①含義:元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標(biāo)度。元
素的電負(fù)性越大,表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力
越強(qiáng)。
②標(biāo)準(zhǔn):以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為4.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn),
計(jì)算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體未計(jì))。
③變化規(guī)律
金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬元素的電負(fù)性一般大
于1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如錯(cuò)、銖等)的
電負(fù)性則在1.8左右。
在元素周期表中,同周期從左至右,元素的電負(fù)性逐漸增大,
同主族從上至下,元素的電負(fù)性逐漸減小。
4.電離能、電負(fù)性的應(yīng)用
(1)電離能的應(yīng)用
①判斷元素金屬性的強(qiáng)弱
電離能越小,金屬越容易失去電子,金屬性越強(qiáng);反之越弱。
②判斷元素的化合價(jià)(L、b……表示各級(jí)電離能)
如果某元素的則該元素的常見(jiàn)化合價(jià)為如鈉元
素所以鈉元素的化合價(jià)為+1。
③判斷核外電子的分層排布情況
多電子原子中,元素的各級(jí)電離能逐級(jí)增大,有一定的規(guī)律
性。當(dāng)電離能的變化出現(xiàn)突變時(shí),電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。
④反映元素原子的核外電子排布特點(diǎn)
同周期元素從左向右,元素的第一電離能并不是逐漸增大的,
當(dāng)元素的核外電子排布是全空、半充滿和全充滿狀態(tài)時(shí);第一
電離能就會(huì)反常的大。
(2)電負(fù)性的應(yīng)用
金屬元素的電負(fù)性一般小于
1.8,金屬元素的電負(fù)性越小,
金屬元素越活潑
判斷金屬性
與非金屬性非金屬元素的電負(fù)性一般大于
i的強(qiáng)弱1.8,非金屬元素的電負(fù)性越大,
非金屬元素越活潑
機(jī)判斷元素電負(fù)性大的元素易呈現(xiàn)負(fù)價(jià)
在化合物
的
中的化合
應(yīng)價(jià)的正負(fù)電負(fù)性小的元素易呈現(xiàn)正價(jià)
用
電負(fù)性差值大的元素原子之間
形成的化學(xué)鍵主要是離子鍵
判斷化學(xué)
鍵類型
電負(fù)性差值小的元素原子之間
形成的化學(xué)鍵主要是共價(jià)鍵
共價(jià)鍵
1.本質(zhì)
在原子之間形成共用電子對(duì)(電子云的重疊)。
2.特征
具有飽和性和方向性。
3.分類
分類依據(jù)類型
形成共價(jià)鍵的原子0鍵電子云“頭碰頭”重嶷
軌道重鑫方式冗鍵電子云“肩并肩”重盤
形成共價(jià)鍵的電子極性健共用電子對(duì)發(fā)生偏移
對(duì)是否偏移非極性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移
單鍵原子間有一對(duì)共用電子對(duì)
原子間共用電子對(duì)
雙鍵原子間有兩對(duì)共用電子對(duì)
的數(shù)目
三鍵原子間有三對(duì)共用電子對(duì)
【特別提示】
(1)只有兩原子的電負(fù)性相差不大時(shí),才能形成共用電子
對(duì),形成共價(jià)鍵,當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時(shí),
不會(huì)形成共用電子對(duì),而形成離子鍵。
(2)同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵,不同種元素
原子間形成的共價(jià)鍵為極性鍵。
(3)在分子中,有的只存在極性鍵,如HC1、NH3等,有的
只存在非極性鍵,如N?、H?等,有的既存在極性鍵又存在非
極性鍵,如H2O2、C2H4等;有的不存在化學(xué)鍵,如稀有氣體
分子。
(4)在離子化合物中,一定存在離子鍵,有的存在極性共價(jià)
鍵,如NaOH、Na2so4等;有的存在非極性鍵,Na2O2>
CaCz等。
(5)通過(guò)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式,可以快速有效地判斷鍵的種類及數(shù)
目;判斷成鍵方式時(shí),需掌握:共價(jià)單鍵全為。鍵,雙鍵中有
一個(gè)。鍵和一個(gè)兀鍵,三鍵中有一個(gè)。鍵和兩個(gè)兀鍵。
4.鍵參數(shù)
(1)概念
鯉:氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放
的最低能量
鍵參數(shù)丁鯉:形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距
一鍵一:在原子數(shù)超過(guò)2的分子中,兩個(gè)共
價(jià)鍵之間的夾角
(2)鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響
鍵能越大,鍵長(zhǎng)越短,分子越穩(wěn)定。
L鍵能
世決定
分子的稔定性-
參決定
分了的性質(zhì)
數(shù)
分子的空間構(gòu)型
一鍵角」
5.等電子原理
原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特
征,物理性質(zhì)相近,但化學(xué)性質(zhì)不同。
常見(jiàn)的等電子體
微粒通式價(jià)電子總數(shù)立體構(gòu)型
CO:、CNS,N/、環(huán)AX:16e-直線形
24e-平面三角形
COf、NOfsS03AX5
SO?、O3、NO?AX:18e-V形
SOT、POTAX432e-正四面體形
26e-
pof、sof、cio;AX5三角錐形
CO、N:AX10e-直線形
CH4、NH;AX48e-正四面體形
分子的立體結(jié)構(gòu)
1.價(jià)層電子對(duì)互斥理論
(1)價(jià)層電子對(duì)在球面上彼此相距最遠(yuǎn)時(shí),排斥力最小,體
系的能量最低。
(2)孤電子對(duì)的排斥力較大,孤電子對(duì)越多,排斥力越強(qiáng),
鍵角越小。
(3)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)分子的立體構(gòu)型的關(guān)鍵是判
斷分子中中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。
價(jià)
。鍬電廣對(duì)數(shù)中心原子結(jié)合的原廣數(shù)
乂I=1I
電
子
對(duì)(
1心原子上的孤電7對(duì)數(shù)|=va--加
其中:。是中心原子的價(jià)電子數(shù)(陽(yáng)離子要減去電荷數(shù)、陰離子
要加上電荷數(shù)),b是1個(gè)與中心原子結(jié)合的原子提供的價(jià)電子
數(shù),x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。
(4)價(jià)層電子對(duì)互斥理論與分子構(gòu)型
電子成鍵孤電子電子對(duì)立體
分子立體構(gòu)型實(shí)例鍵角
對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)犍
220直線形直線形BcCL180°
30平面正三角形BF120°
3三角形3
21V形SnBr:105°
40正四面體形CH4109°28?
431正四面體形三角錐形NHS107°
22V形105°
H2O
2,雜化軌道理論
當(dāng)原子成鍵時(shí),原子的價(jià)電子軌道相互混雜,形成與原軌道數(shù)
相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同,軌道間的夾角
不同,形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。
sp雜化軌道由1個(gè)s軌道和1個(gè)P軌道組合
SP雜化I-而成?雜化軌道間夾角為180°,呈立線形.
如HC-C一H。
sp2雜化軌道由1個(gè)s軌道和2個(gè)P軌道組
卜11雜化|一合而成.雜化軌道間夾角為皿,呈平面三
角一,如HCH()0
sp3雜化軌道由1個(gè)S軌道和3個(gè)P軌道組
|sp3雜化]一合而成,雜化軌道間夾角為109。28',呈正
四面體形.如CHt。
3.配位鍵
(1)孤電子對(duì)
分子或離子中沒(méi)有跟其他原子共用的電子對(duì)稱孤電子對(duì)。
(2)配位鍵
①配位鍵的形成:成鍵原子一方提供孤電子對(duì),另一方提供空
軌道形成共價(jià)鍵C
②配位鍵的表示:常用“一一/來(lái)表示配位鍵,箭頭指向接受孤
電子對(duì)的原子,如NH4+可表示如下,在NH4+中,雖然有一個(gè)
N—H鍵形成過(guò)程與其他3個(gè)N—H鍵形成過(guò)程不同,但是一
旦形成之后,4個(gè)共價(jià)鍵就完全相同。
H
t
[H—N—H]+
H
(3)配合物
$D[CU(NH3)4]SO4
配位原子(提供孤電子對(duì))
(提中供心空原軌壬道、二I配位體
[CNN%),坐
^界編配位數(shù)
配位體有孤電子對(duì),如H2O、NH3、CO、F,C「、CN一等。
中心原子有空軌道,如Fe3+、Cu2\Zn2\Ag+等。
【特別提示】
(1)價(jià)層電子對(duì)互斥理論說(shuō)明的是價(jià)層電子對(duì)的立體構(gòu)型,
而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)的立體構(gòu)型,不包括孤電
子對(duì)。
①當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí),兩者的構(gòu)型一致;
②當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí),兩者的構(gòu)型不一致。
如:中心原子采取Sp3雜化的,其價(jià)層電子對(duì)模型為四面體
形,其分子構(gòu)型可以為四面體形(如CH4),也可以為三角錐
形(如NH3),也可以為V形(如H20)。
(2)價(jià)層電子對(duì)互斥理論能預(yù)測(cè)分子的幾何構(gòu)型,但不能解
釋分子的成鍵情況,雜化軌道理論能解釋分子的成鍵情況,但
不能預(yù)測(cè)分子的幾何構(gòu)型。兩者相結(jié)合,具有一定的互補(bǔ)性,
可達(dá)到處理問(wèn)題簡(jiǎn)便、迅速、全面的效果。
(3)雜化軌道間的夾角與分子內(nèi)的鍵角不一定相同,中心原
子雜化類型相同E寸孤電子對(duì)數(shù)越多,鍵角越小。
(4)雜化軌道與參與雜化的原子軌道數(shù)目相同,但能量不
同。
分子間作用力與分子的性質(zhì)
1.分子間作用力
(1)概念
物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力,稱為分子間作用力。
(2)分類
分子間作用力最常見(jiàn)的是范德華力和氫鍵。
(3)強(qiáng)弱
范德華力〈氫鍵(化學(xué)鍵。
(4)范德華力
范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)。范
德華力越強(qiáng),物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高,硬度越大。一般來(lái)
說(shuō),組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加,范
德華力逐漸增大。
(5)氫鍵
①形成
己經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(該氫原子幾
乎為裸露的質(zhì)了)與另?個(gè)分了中電負(fù)性很強(qiáng)的原了之間的
作用力,稱為氫鍵。
②表示方法:A—H...B
【特別提示】
a.A、B是電負(fù)性很強(qiáng)的原子,一般為N、O、F三種元
素。
b.A、B可以相同,也可以不同。
③特征
具有一定的方向性和飽和性。
④分類
氫鍵包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。
⑤分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高,對(duì)電離和溶解度等產(chǎn)生
影響。
2.分子的性質(zhì)
(1)分子的極性
類型非極性分子極性分子
正電中心和負(fù)電中心正電中心和負(fù)電中心
形成原因
重合的分子不重合的分子
存在的共價(jià)鍵非極性鍵或極性鍵非極t生鍵或極性鍵
分子內(nèi)原子排列對(duì)稱不對(duì)稱
(2)分子的溶解性
①“相似相溶”的規(guī)律:非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,
極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以
形成氫鍵,則溶質(zhì)的溶解度增大。
②隨著溶質(zhì)分子中憎水基個(gè)數(shù)的增大,溶質(zhì)在水中的溶解度
減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶,而戊醇在水中的溶
解度明顯減小。
(3)分子的手性
①手性異構(gòu):具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子,
如同左手和右手一樣互為鏡像,在三維空間里不能重疊的現(xiàn)
象。
②手性分子:具有手性異構(gòu)體的分子。
③手性碳原子:在有機(jī)物分子中,連有四個(gè)不同基團(tuán)或原子
的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子。
(4)無(wú)機(jī)含氧酸分子的酸性
無(wú)機(jī)含氧酸的通式可寫成(HO),〃RO〃,如果成酸元素R相
同,則n值越大,R的正電性越高,使R—O—H中O的電
子向R偏移,在水分子的作用下越易電離出H+,酸性越
強(qiáng),如酸性:HCIO<HCIO2<HCIO3<HCIO4O
晶體和晶胞
1.晶體與非晶體
比較晶體非晶體
結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)粒子周期性有序排列結(jié)構(gòu)粒子無(wú)圉非列
自范性有無(wú)
性質(zhì)
熔點(diǎn),固定不固定
特征
異同表現(xiàn)各向異性各向同■性
間接方法:測(cè)定其是否有固定的熔點(diǎn)
二者區(qū)別方法
科學(xué)方法:對(duì)固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)瞼
2.得到晶體的途徑
(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固。
(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。
(3)溶質(zhì)從溶液中析出。
3.晶胞
(1)概念
描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。
(2)晶體中晶胞的排列一一無(wú)隙并置
①無(wú)隙:相鄰晶胞之間沒(méi)有任何間隙。
②并置:所有晶胞平行排列、取向相同。
4.晶胞計(jì)算的思維方法
晶胞計(jì)算是晶體考查的重要知識(shí)點(diǎn)之一,也是考查學(xué)生分析
問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的較好素材。晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算常常涉及
如下數(shù)據(jù):晶體密度、NA、M、晶體體積、微粒間距離、微
粒半徑、夾角等,密度的表達(dá)式往往是列等式的依據(jù)。解決
這類題,一是要掌握晶體"均攤法''的原理,二是要有扎實(shí)的
立體幾何知識(shí),三是要熟悉常見(jiàn)晶體的結(jié)構(gòu)特征,并能融會(huì)
貫通,舉一反三。
(1)“均攤法”原理
有1/8屬于
該立方體
有1/4屬于
該立方體
有1/2屬于
該立方體
完全^于
該立方體
【特別提示】
①在使用均攤法計(jì)算品胞中微粒個(gè)數(shù)時(shí),要注意品胞的形
狀,不同形狀的晶胞,應(yīng)先分析任意位置上的一個(gè)粒子被幾
個(gè)品胞所共有,如六棱柱品胞中,頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的
棱、面心依次被6、3、4、2個(gè)晶胞所共有。
②在計(jì)算晶胞中粒子個(gè)數(shù)的過(guò)程中,不是任何晶胞都可用均
攤法。
(2)晶體微粒與M、〃之間的關(guān)系
若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒,則1mol晶胞中含有xmol微
粒,其質(zhì)量為為微粒的相對(duì)“分子''質(zhì)量);1個(gè)晶胞
的質(zhì)量為為晶胞的體積,〃為晶胞的密度),則1
mol晶胞的質(zhì)量為〃/NAg,因此有不加="3必。
常見(jiàn)晶體類型
1.四類晶體的比較
匕表、分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體
金屬陽(yáng)離子
構(gòu)成粒子分子原子陰、陽(yáng)離子
自由電子
粒子間的
相互作用分子間作用力共價(jià)鏈金屬鍵離子鍵
力
有的很大,有
硬度按小很大較大
的很小
有的很高,有
熔、沸點(diǎn)較低做較高
的很低
難溶于任何溶常見(jiàn)溶劑大多數(shù)易溶于水
溶解性柜似相溶
劑難溶等極性溶劑
一般不具有導(dǎo)
導(dǎo)電一般不導(dǎo)電,溶于水后有電和熱晶體不導(dǎo)電,水溶
電性,個(gè)別為
導(dǎo)熱性的導(dǎo)電的良導(dǎo)體液或熔融態(tài)導(dǎo)電
半導(dǎo)體
所有非金屬氨化物俊口水、部分非金屬單
金屬氧化物位口
硫化氫)、部分非金屬單質(zhì)質(zhì)俊口金剛石、
金屬單質(zhì)與K:0、Na:。)、強(qiáng)
位口鹵素X。、部分非金屬硅、晶體硼),
物質(zhì)類別含金如Na、堿如KOH、
氧化物如co:、so。、幾部分非金屬化
Al、Fe、青洞)NaOH)、絕大部分
乎所有的酸、絕大多數(shù)有合物(如S1C、
鹽加Nad)
機(jī)物借機(jī)鹽除外)SQ9
2.離了晶體的晶格能
(1)定義
氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量,通常取正值,單
位:kJ/molo
(2)影響因素
①離子所帶電荷數(shù):離子所帶電荷數(shù)越多,晶格能越人。
②離子的半徑:離子的半徑越小,晶格能越大。
(3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系
晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,且熔點(diǎn)越高,硬度越
大。
3.晶體類型的5種判斷方法
(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷
①離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽(yáng)離子,微粒間的作用是離子
鍵。
②原子晶體的構(gòu)成微粒是原子,微粒間的作用是共價(jià)鍵。
③分子晶體的構(gòu)成微粒是分子,微粒間的作用為分子間作用
力。
④金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽(yáng)離子和自由電子,微粒間的
作用是金屬鍵。
(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷
①金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)
和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。
②大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬
氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多
數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。
③常見(jiàn)的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等,常
見(jiàn)的化合類原子晶體有碳化硅、二氧化硅等。
④金屬單質(zhì)是金屬晶體。
(3)依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷
①離子晶體的熔點(diǎn)較高。
②原子晶體的熔點(diǎn)很高。
③分子晶體的熔點(diǎn)低。
④金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高,但也有少數(shù)熔點(diǎn)相當(dāng)?shù)汀?/p>
(4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷
①離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電。
②原子晶體一般為非導(dǎo)體。
③分子晶體為非導(dǎo)體,而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和
強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水,使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成
自由移動(dòng)的離子,也能導(dǎo)電。
④金屬晶體是電的良導(dǎo)體。
(5)依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷
①離子晶體硬度較大、硬而脆。
②原子晶體硬度大。
③分子晶體硬度小且較脆。
④金屬晶體多數(shù)硬度大,但也有較低的,且具有延展性。
【注意事項(xiàng)】
(1)常溫下為氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì),其晶體應(yīng)屬于分子晶體(Hg
除外)。
(2)石墨屬于混合型晶體,但因?qū)觾?nèi)原子之間碳碳共價(jià)鍵的
鍵長(zhǎng)為1.42xlO-,om,比金剛石中碳碳共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)(鍵長(zhǎng)為
1.54xW,0m)^,所以熔、沸點(diǎn)高于金剛石。
(3)AlCb晶體中雖含有金屬元素,但屬于分子晶體,熔、沸
點(diǎn)低(熔點(diǎn)190℃)o
(4)合金的硬度比其成分金屬大,熔、沸點(diǎn)比其成分金屬
低。
4.分類比較晶體的熔、沸點(diǎn)
(1)不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律
原子晶體〉離子晶體〉分子晶體
金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大,如鴇、伯等熔、沸點(diǎn)很高,
如汞、錢、艷等熔、沸點(diǎn)很低,金屬晶體一般不參與比較。
(2)原子晶體
由共價(jià)鍵形成的原子晶體中,原子半徑小的鍵長(zhǎng)短,鍵能
大,晶體的熔、沸點(diǎn)高。如熔點(diǎn):金剛石〉石英〉碳化硅〉
硅。
(3)離子晶體
一般地說(shuō),陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則
離子間的作用就越強(qiáng),其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高,如熔
點(diǎn):MgO>MgCl2>NaCl>CsClo
(4)分子晶體
①分子間作用力越大
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