高考化學(xué)講座教案-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

課程綱要高考分析講座教案物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

一、考試說明：

（一）原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

1．了解原子核外電子的能級分布，能用電子排布式表示常見元素（1~36號）原子核外電子的排布。了解原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)。

2．了解元素電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)。

3．了解原子核外電子在一定條件下會發(fā)生躍遷，了解其簡單應(yīng)用。

4．了解電負(fù)性的概念，知道元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)系。（二）化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)

1．理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。

2．了解共價鍵的主要類型σ鍵和π鍵，能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。

3．了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。

4．理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。了解金屬晶體常見的堆積方式。

5．了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型（sp,sp2,sp3）

6．能用價層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測常見的簡單分子或者離子的空間結(jié)構(gòu)。

（三）分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)

1．了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別。

2．了解氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉含有氫鍵的物質(zhì)。

3．了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別。

4．能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進(jìn)行相關(guān)的計算。

5．了解晶格能的概念及其對離子晶體性質(zhì)的影響20XX年高考考試說明化學(xué)部分由六大板塊組成，這六大板塊的內(nèi)容與20XX年高考考試說明化學(xué)部分相比，堅持了“平穩(wěn)推進(jìn)、穩(wěn)中求變、穩(wěn)中求新”的思想。但在“考試范圍與內(nèi)容”等板塊上有一些變化。

對20XX年考試說明上幾點(diǎn)變化的理解

兩處增加

1．“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律”第（3）部分增加：“③了解微粒間作用力的大小對晶體物理性質(zhì)的影響”。微粒間作用力的大小對晶體物理性質(zhì)的影響充分展現(xiàn)了化學(xué)中“結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)”的觀念，這種變化進(jìn)一步表明高考化學(xué)學(xué)科的考查需要回歸化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)，要體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科知識的應(yīng)用價值。20XX年高考化學(xué)試題的特點(diǎn)：

1.有機(jī)化學(xué)在必考題中占的分值下降。近幾年高考化學(xué)一定有一道或兩道有機(jī)化學(xué)選擇題(占6分或12分),全部考查有機(jī)化學(xué)知識,實驗題考查有機(jī)化學(xué)反應(yīng),但今年只有第9題涉及烏洛托品、甲醛的分子式。2.選做題難度不大。選做題除了第36題難度中等外,第37、38題考查的都是基礎(chǔ)知識,難度不大。3.試題總體難度下降,知識點(diǎn)覆蓋面廣,重點(diǎn)考查基礎(chǔ)知識的應(yīng)用。4.圖像識別、設(shè)計實驗、設(shè)計流程、信息的綜合利用等創(chuàng)新能力的考查比重增大,有利于區(qū)別考生素質(zhì)。

20XX年全省考生客觀題情況統(tǒng)計題號分值得分率(%)標(biāo)準(zhǔn)差7688.521.918669.972.759686.832.0310652.992.9911663.742.8812642.882.9713656.492.9720XX年全省考生化學(xué)主觀題情況統(tǒng)計題號分值得分率(%)標(biāo)準(zhǔn)差261448.772.55271452.623.75281529.223.42361510.131.84371550.003.21381546.814.23試題分析37得分率：50.00%37.[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）碳及化合物廣泛存在于自然界中，回答下列問題：（1）處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在對自旋相反的電子。（2）碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主，原因是。（3）CS2分子中，共價鍵的類型有，C原子的雜化軌道類型是，寫出兩個與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子（4）CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5,該化合物的熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為376K，其固體屬于晶體。（5）碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：①在石墨烯晶體中，每個C原子連接個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有個C原子。②在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個C原子連接個六元環(huán)，六元環(huán)中最多有個C原子在同一平面。本題為《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》選考模塊試題，主要考查了原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵、等電子體、晶體類型、晶體結(jié)構(gòu)、雜化理論等核心知識點(diǎn)?？键c(diǎn)分析：一、基態(tài)原子的核外電子排布1．排布規(guī)律(1)能量最低原理：基態(tài)原子核外電子優(yōu)先占據(jù)能量最低的原子軌道(2)泡利原理：每個原子軌道上最多只能容納2個自旋狀態(tài)相反的電子。(3)洪特規(guī)則：原子核外電子在能量相同的各軌道上排布時，電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同。2．表示方法(1)電子排布式按電子排入各電子層中各能級的先后順序，用能級符號依次寫出各能級中的電子數(shù)，同時注意特例。(2)簡化電子排布式“[稀有氣體]＋價層電子”的形式表示。(3)電子排布圖用方框表示原子軌道，用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的電子，按排入各電子層中各能級的先后順序和在軌道中的排布情況書寫。典型高考題：1．[2015·江蘇，21(A)－(1)節(jié)選]Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為______。2．[2015·福建理綜，31(3)①]基態(tài)Ni原子的電子排布式為____________________，該元素位于元素周期表的第________族。3．[2015·全國卷Ⅰ，37(1)]處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用________形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在________對自旋相反的電子。4．[2015·安徽理綜，25(1)(2)](1)Si位于元素周期表第________周期第________族。(2)N的基態(tài)原子核外電子排布式為______________；Cu的基態(tài)原子最外層有________個電子。5．[2015·浙江自選模塊，15(1)]Cu2＋的電子排布式是______。二、元素的電離能和電負(fù)性1．元素的電離能第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量叫做第一電離能。(1)原子核外電子排布的周期性(2)元素第一電離能的周期性變化(3)元素電離能的應(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判斷元素的化合價如果某元素的In＋1?In，則該元素的常見化合價為＋n價，如鈉元素I2?I1，所以鈉元素的化合價為＋1價。2．元素的電負(fù)性(1)元素電負(fù)性的周期性變化元素的電負(fù)性：不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小叫做該元素的電負(fù)性。典型高考題1．[2015·福建理綜，31(1)]CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從小到大的順序為_______________________________。2．[2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，37(1)改編]在N、O、S中第一電離能最大的是___。3．[2014·四川理綜，8(1)]已知Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，則Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是________。4．[2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ，37(2)]前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有1個，并且A－和B＋的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2。四種元素中第一電離能最小的是__________，電負(fù)性最大的是__________(填元素符號)。三、兩大理論與分子構(gòu)型1．分子構(gòu)型與雜化軌道理論雜化軌道的要點(diǎn)當(dāng)原子成鍵時，原子的價電子軌道相互混雜，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，形成分子的空間形狀不同。2.分子構(gòu)型與價層電子對互斥模型價層電子對互斥模型說明的是價層電子對的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對空間構(gòu)型，不包括孤電子對。典型高考題：1．[2015·全國卷Ⅰ，37(3)節(jié)選]CS2分子中，C原子的雜化軌道類型是________。2．[2015·山東理綜，33(3)]F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子構(gòu)型為________，其中氧原子的雜化方式為__________。3．[2015·江蘇，21(A)－(2)節(jié)選]CH3COOH中C原子軌道雜化類型為______________。4．[2014·江蘇，21(A)－(3)節(jié)選]醛基中碳原子的軌道雜化類型是__________________。5．[2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，37(3)節(jié)選]乙醛中碳原子的雜化類型為________。6．[2014·四川理綜，8(2)]已知XY2為紅棕色氣體，X與H可形成XH3，則XY2(－)離子的立體構(gòu)型是________，R2＋離子的3d軌道中有9個電子，則在R2＋的水合離子中，提供孤電子對的原子是________。四、微粒作用與分子性質(zhì)1．共價鍵(1)共價鍵的類型①按成鍵原子間共用電子對的數(shù)目分為單鍵、雙鍵、三鍵。②按共用電子對是否偏移分為極性鍵、非極性鍵。③按原子軌道的重疊方式分為σ鍵和π鍵，前者的電子云具有軸對稱性，后者的電子云具有鏡像對稱性。(2)鍵參數(shù)①鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量，鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。②鍵長：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距，鍵長越短，共價鍵越穩(wěn)定。③鍵角：在原子數(shù)超過2的分子中，兩個共價鍵之間的夾角。④鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響鍵長越短，鍵能越大，分子越穩(wěn)定。(3)σ鍵、π鍵的判斷①由軌道重疊方式判斷“頭碰頭”重疊為σ鍵，“肩并肩”重疊為π鍵。②由共用電子對數(shù)判斷單鍵為σ鍵；雙鍵或三鍵，其中一個為σ鍵，其余為π鍵。③由成鍵軌道類型判斷s軌道形成的共價鍵全部是σ鍵；雜化軌道形成的共價鍵全部為σ鍵。(4)等電子原理原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子或離子具有相似的化學(xué)鍵特征。物理性質(zhì)相似，化學(xué)性質(zhì)不同。(5)配位鍵①孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。②配位鍵a．配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道形成的共價鍵；b．配位鍵的表示：常用“―→”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子2．分子性質(zhì)(1)分子的極性①分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系；②鍵的極性與分子的極性的關(guān)系(2)溶解性①“相似相溶”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，若存在氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。②“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。(3)無機(jī)含氧酸分子的酸性3．范德華力、氫鍵、共價鍵的比較典型高考題：1．[2015·江蘇，21(A)－(1)(2)(3)]下列反應(yīng)曾用于檢測司機(jī)是否酒后駕駛：2Cr2O72－＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH(1)配合物[Cr(H2O)6]3＋中，與Cr3＋形成配位鍵的原子是________(填元素符號)。(2)1molCH3COOH分子含有σ鍵的數(shù)目為________。(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為__________(填化學(xué)式)；H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為____________________________。2．[2015·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，37(3)]1mol乙醛分子中含有σ鍵的數(shù)目為________，乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因是___________。3．[2014·江蘇，21(A)—(2)]與OH－互為等電子體的一種分子為________(填化學(xué)式)。4．[2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ，37(3)改編]已知a是H，b是N，c是O，d是S，a與其他元素形成的二元共價化合物中，分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵的化合物是________________________________(填化學(xué)式，寫出兩種)。五、微粒作用與晶體結(jié)構(gòu)1．離子鍵——離子晶體離子鍵的強(qiáng)弱可以用晶格能的大小來衡量，晶格能是指拆開1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和陽離子所吸收的能量。(3)離子晶體：通過離子鍵作用形成的晶體。①典型的離子晶體結(jié)構(gòu)：NaCl型晶體、CsCl型晶體②晶胞中粒子數(shù)的計算方法——均攤法位置頂點(diǎn)棱邊面心體心貢獻(xiàn)1/81/41/212.共價鍵——原子晶體(1)原子晶體：所有原子間通過共價鍵結(jié)合成的晶體或相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。(2)典型的原子晶體有金剛石(C)、晶體硅(Si)、二氧化硅(SiO2)。3．分子間作用力——分子晶體(1)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(xué)鍵弱得多，包括范德華力和氫鍵。范德華力一般無飽和性和方向性，而氫鍵則有飽和性和方向性。(2)①分子晶體：分子間以分子間作用力(范德華力、氫鍵)相結(jié)合的晶體，典型的分子晶體有冰、干冰。4．金屬鍵——金屬晶體體心立方堆積：鈉、鉀、鉻、鎢等六方堆積：鎂、鈦、鋅等面心立方堆積：金、銀、銅、鋁等6.物質(zhì)熔沸點(diǎn)的比較(1)不同類型晶體：一般情況下，原子晶體>離子晶體>分子晶體。(2)同種類