人教版化學(xué) 選修三 知識(shí)點(diǎn)歸納整理

第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識(shí)點(diǎn)歸納 一、原子核外電子排布原理 (1)核外電子是分能層排布的，每個(gè)能層又分為不同的能級(jí)。 能層 1 2 3 4 5 K L M N O 最多容納電子數(shù)（2n2） 2 8 18 32 50 離核遠(yuǎn)近 距離原子核由遠(yuǎn)及近 能量 具有能量由低及高 各能層所含能級(jí) s sp spd spdf … 最多容納電子數(shù) 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 （2）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。電子云中的小黑點(diǎn)就表示電子嗎？_________ (3) 原子軌道 軌道形狀 軌道個(gè)數(shù) S P (4)核外電子排布遵循的三個(gè)原理： a．能量最低原理 b．泡利原理 c．洪特規(guī)則及洪特規(guī)則特例 a．能量最低原理：電子盡先占有能量低的軌道，然后進(jìn)入能量高的軌道，使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)?；鶓B(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序又遵循______原理。其中存在的能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象有______________________________________________ b．泡利原理:一個(gè)原子軌道最多容納__個(gè)電子，并且_______相反。 c．洪特規(guī)則：當(dāng)電子在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先___________,并且自旋方向________ 洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道再全滿、半滿、全空狀態(tài)時(shí)體系能量最低。 練習(xí)：寫出Cr和Cu的電子排布式___________________, ______________________ 寫出Br簡(jiǎn)化的電子排布式__________,寫出Mn的外圍電子排布式_______________ 畫出N的電子排布圖________________________________________ （5）當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，將釋放能量。光是電子釋放能量的主要形式之一。故利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為_________. 二、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 1.原子的電子構(gòu)型與周期的關(guān)系 (1)每周期第一種元素的最外層電子的排布式為ns1。每周期結(jié)尾元素的最外層電子排布式除He為1s2外，其余為ns2np6。He核外只有2個(gè)電子，只有1個(gè)s軌道，還未出現(xiàn)p軌道，所以第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟其他周期不同。 (2)一個(gè)能級(jí)組最多所容納的電子數(shù)等于一個(gè)周期所包含的元素種類。但一個(gè)能級(jí)組不一定全部是能量相同的能級(jí)，而是能量相近的能級(jí)。 （3）主族元素，族序數(shù)=________________________ 副族元素：價(jià)電子數(shù)（外圍電子數(shù)）是（n-1）d+ns的電子數(shù)與列序數(shù)相同 2.元素周期表的分區(qū) (1)根據(jù)核外電子排布 ①分區(qū) ②各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點(diǎn) ③若已知元素的外圍電子排布，可直接判斷該元素在周期表中的位置。如：某元素的外圍電子排布為4s24p4，由此可知，該元素位于p區(qū)，為第四周期ⅥA族元素。即最大能層為其周期數(shù)，最外層電子數(shù)為其族序數(shù)，但應(yīng)注意過渡元素(副族與第Ⅷ族)的最大能層為其周期數(shù)，外圍電子數(shù)應(yīng)為其縱列數(shù)而不是其族序數(shù)(鑭系、錒系除外)。 三、元素周期律 同周期：從左到右 同主族：從上到下 核電荷數(shù) 逐漸增多 逐漸增多 電子層結(jié)構(gòu) 電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)遞增 電子層數(shù)遞增，最外層電子數(shù)相同 原子核對(duì)外層 電子的吸引力 逐漸增強(qiáng) 逐漸減弱 主要化合價(jià) 正價(jià)+1到+7 負(fù)價(jià)-4到-1 最高正價(jià)等于族序數(shù)（F、O除外） 元素性質(zhì) 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng) 電離能增大， 電負(fù)性增大 金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱，第一電離能逐漸減小， 電負(fù)性逐漸減小 最高價(jià)氧化物 對(duì)應(yīng)水化物的 酸堿性 酸性增強(qiáng) 堿性減弱 酸性減弱 堿性增強(qiáng) 非金屬氣態(tài)氫化物的形成和 熱穩(wěn)定性 氣態(tài)氫化物形成由難到易， 穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng) 氣態(tài)氫化物形成由易到難， 穩(wěn)定性逐漸減弱 說明：①離能是指氣態(tài)原子或離子失去1個(gè)電子時(shí)所需要的最低能量，第一電離能是指電中性基態(tài)原子失去1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。第一電離能數(shù)值越小，原子越容易失去1個(gè)電子。其中第ⅡA和ⅤA第一電離能反常，其原因是_________________ ②屬的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性。 比較C.N.O三種元素的第一電離能和電負(fù)性____________________________________ ③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，如 第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識(shí)點(diǎn)歸納 本質(zhì)：原子之間形成共用電子對(duì)（或電子云重疊） 特征：具有方向性和飽和性 σ鍵 特征 電子云呈軸對(duì)稱（如s—sσ鍵、 s—pσ鍵、p—pσ鍵) π鍵 特征 電子云分布的界面對(duì)通過鍵軸的一個(gè)平面對(duì)稱（如p—pπ鍵） 成鍵方式 共價(jià)單鍵—σ鍵 共價(jià)雙鍵—1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵 共價(jià)叁鍵—1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵 規(guī)律 鍵能：鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定 鍵長：鍵長越短，共價(jià)鍵越穩(wěn)定 鍵角：描述分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù) 用于衡量共價(jià)鍵的穩(wěn)定性 鍵參數(shù) 共 價(jià) 鍵 （1）微粒間的相互作用 σ鍵 π鍵 按成鍵電子云 的重疊方式 極性鍵 非極性鍵 一般共價(jià)鍵 配位鍵 離子鍵 共價(jià)鍵 金屬鍵 按成鍵原子 的電子轉(zhuǎn)移方式 化學(xué)鍵 范德華力 氫鍵 分子間作用力 1．微粒間的相互作用 (2)共價(jià)鍵的知識(shí)結(jié)構(gòu)（成鍵元素電負(fù)性相差小于1.7，成鍵原子有未成對(duì)電子） 2．分子構(gòu)型與物質(zhì)性質(zhì) 定義：原子形成分子時(shí)，能量相近的軌道混合重新組合成一組新軌道 sp雜化 sp2雜化 sp3雜化 分類 構(gòu)型解釋： 雜化理論 sp雜化：直線型 sp2雜化：平面三角形 sp3雜化：四面體型 雜化軌道理論 價(jià)電子理論 實(shí)驗(yàn)測(cè)定 理論推測(cè) 構(gòu)型判斷 分 子 構(gòu) 型 共價(jià)鍵的極性 分子空間構(gòu)型 決定因素 由非極性鍵結(jié)合而成的分子是非極性分子（O3除外）,由極性鍵組成的非對(duì)稱型分子一般是極性分子，由極性鍵組成的完全對(duì)稱型分子為非極性分子。對(duì)于ABn型分子，若中心原子A化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素所在的主族序數(shù)則為非極性分子，否則為非極性分子 極 性 判 斷 相似相溶規(guī)則：極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于極性溶劑， 非極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于非極性溶劑 分 子 極 性 手性分子：概念 手性原子：概念 分 子 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(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，形成分子的空間形狀不同。 ②分子構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)互斥模型 價(jià)層電子對(duì)互斥模型說明的是價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)空間構(gòu)型，不包括孤對(duì)電子。 (1)當(dāng)中心原子無孤對(duì)電子時(shí)，兩者的構(gòu)型一致； (2)當(dāng)中心原子有孤對(duì)電子時(shí)，兩者的構(gòu)型不一致。 思考：價(jià)層電子對(duì)數(shù)=孤電子對(duì)數(shù)+σ鍵電子對(duì)，孤電子對(duì)數(shù)如何計(jì)算？ ABn型分子： 價(jià)層電子對(duì)數(shù) 孤電子對(duì)數(shù) VSEPR模型 分子構(gòu)型 中心原子雜化方式 2 0 3 0 1 4 0 1 2 5 0 不填 6 0 不填 ③配合物理論 1. 配位鍵：一個(gè)原子提供孤電子對(duì)，一個(gè)原子提供空軌道而形成的共價(jià)鍵。 2. 配合物：由提供孤電子對(duì)的配體（分子或離子）與接受孤電子對(duì)的中心原子（金屬離子或原子）以配位鍵結(jié)合的化合物。 3. 組成：如[Ag(NH3)2]OH，中心離子為Ag＋，配體為NH3，配位數(shù)為2 注意：含配位鍵的不一定是配合物，配合物中一定含配位鍵。配合物在水溶液中外界和內(nèi)界能完全電離，內(nèi)界幾乎不電離。葉綠素、血紅素和維生素B12都是配合物 思考：畫出Cu（NH3）42+中的配位鍵。 3．等電子原理 等電子原理是指原子數(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，其性質(zhì)相近。如CO和N2，都為二原子十價(jià)電子分子，二者的物理性質(zhì)如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、水中溶解度等 方面都非常接近，但化學(xué)性質(zhì)差異較大，如CO有還原性和可燃性，而N2還原性很弱，且不具有可燃性。等電子原理不只局限于無機(jī)物，在有機(jī)物中也存在，如苯(C6H6)和硼氮苯 (B3N3C6)，二者都為十二原子三十價(jià)電子分子，其性質(zhì)相近。 4．氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 定義：由與電負(fù)性很強(qiáng)的原子（N O F）形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子（N O F）之間形成的作用力 分子內(nèi)氫鍵： 分子間氫鍵 分類 屬性：氫鍵不屬于化學(xué)鍵，屬于一種較弱的作用力，其大小介于范德華和化學(xué)鍵之間 對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響： （1） 溶質(zhì)分子和溶劑分子間形成氫鍵，則溶解度驟增 （2） 氫鍵的存在，使分子的熔沸點(diǎn)升高 氫 鍵 5．無機(jī)含氧酸分子的酸性 無機(jī)含氧酸可寫成(HO)mROn，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HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識(shí)點(diǎn)歸納 一、晶體的常識(shí) 1.晶體與非晶體比較   本質(zhì)差別 性質(zhì)差別 制法 鑒別方法 自范性 微觀結(jié)構(gòu) 固定熔點(diǎn) 各向異性 晶 體  有  呈周期性有序排列  有  有 凝固、凝華、結(jié)晶   X-衍射 實(shí)驗(yàn)等 非 晶 體  無  無序排列  無  無   2.獲得晶體的三條途徑 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 晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。晶胞在晶體中的排列呈“無隙并置”。 4.晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算方法——均攤法 ⑴處于頂點(diǎn)的粒子，同時(shí)為8個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子有( )屬于晶胞； ⑵處于棱上的粒子，每個(gè)粒子有( )屬于晶胞。 ⑶處于面上的粒子，每個(gè)粒子有( )屬于晶胞。 ⑷處于內(nèi)部的粒子，( )屬于晶胞。 二、四類晶體的比較 晶體類型 離子晶體 原子晶體 分子晶體 金屬晶體 構(gòu)成微粒 陽陰離子 原子 分子 金屬離子 和自由電子 微粒間作用力 肯定有離子鍵可能有共價(jià)鍵 共價(jià)鍵 分子間：范德華力 分子內(nèi)：共價(jià)鍵 稀有氣體只含范德華力 金屬鍵 是否有分子存在 無 無分子、是巨大網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 有分子 無 熔化時(shí)鍵的變化 斷開離子鍵 斷共價(jià)鍵 破壞分子間作用力 減弱 物質(zhì)種類 大多數(shù)鹽、強(qiáng)堿 活潑金屬 氧化物 金剛石、Si、SiO2、SiC、B、BN、AlN、 Si3N4 氣體、多數(shù)非金屬單質(zhì)、酸、多數(shù)有機(jī)物 金屬及合金 三、四類晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的比較 離子晶體 分子晶體 原子晶體 金屬晶體 硬 度 較大 較小 很大 一般較大，部分小 熔、沸點(diǎn) 較高 較低 很高 有高有低 溶解性 易溶于極性溶劑 相似相溶 難溶 難溶，有些可與水反應(yīng) 導(dǎo)電性 熔化或溶于水能導(dǎo)電 不易導(dǎo)電 不易導(dǎo)電 良導(dǎo)體 （導(dǎo)電傳熱） 金屬的導(dǎo)電導(dǎo)熱性隨溫度升高而降低 晶體熔沸點(diǎn)高低的判斷 ⑴不同晶體類型的熔沸點(diǎn)比較 一般：原子晶體>離子晶體>分子晶體（有例外） ⑵同種晶體類型物質(zhì)的熔沸點(diǎn)比較 ①離子晶體：陰、陽離子電荷數(shù)越大，半徑越小，晶格能越大，熔沸點(diǎn)越高 ②原子晶體：原子半徑越小→鍵長越短→鍵能越大，熔沸點(diǎn)越高 如熔點(diǎn)：金剛石＞碳化硅＞硅 ③分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體 相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子的極性越大（如N2和CO），范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高 （含氫鍵時(shí)反常） ④金屬晶體： 金屬陽離子電荷數(shù)越高，半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高 五、幾種典型晶體空間結(jié)構(gòu) 1.氯化鈉晶體中陰、陽離子的配位數(shù)是 6 ，即每個(gè)Na+緊鄰 6 個(gè)Cl-,這些Cl-構(gòu)成的幾何圖形是 正八面體；每個(gè)Na+與12個(gè)Na+等距離相鄰。平均每個(gè)氯化鈉晶胞含有(4)個(gè)Na+和( 4 ) 個(gè)Cl-。Na+位于晶胞的棱心和體心。Cl-位于晶胞的頂點(diǎn)和面心。 2.在氯化銫晶體中，每個(gè)Cl-(或Cs+)周圍與之最接近且距離相等的Cs+(或Cl-)共有 8個(gè)，這幾個(gè)Cs+(或Cl-)在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為立方體；在每個(gè)Cs+周圍距離相等且最近的Cs+共有 6個(gè)，這幾個(gè)Cs+(或Cl-)在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為 正八面體；一個(gè)氯化銫晶胞含有（1）個(gè)Cs+和（1）個(gè)Cl- 。Cs+位于晶胞的頂點(diǎn)，Cl-位于晶胞的體心。 注意：決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素有幾何因素和電荷因素。 幾何因素：正負(fù)離子的半徑比。 正負(fù)離子半徑比 配位數(shù) 晶胞類型 0.2~0.4 4 ZnS型 0.4~0.7 6 NaCl型 0.7~1.0 8 CsCl型 電荷因素：正負(fù)離子的電荷比 3.干冰晶體 (1)二氧化碳分子的位置： （2）每個(gè)晶胞含二氧化碳分子的個(gè)數(shù) （3）與每個(gè)二氧化碳分子等距離且最近的二氧化碳分子有幾個(gè)？ 注意：如果分子晶體中只存在范德華力，若以一個(gè)分子為中心，其周圍通常有12個(gè)緊鄰的分子。該特征稱為分子密堆積。如C60、O2等 4.金剛石屬于原子晶體,這種晶體的特點(diǎn)是 空間網(wǎng)狀，無單個(gè)分子.金剛石中每個(gè)C原子與 4個(gè)C原子緊鄰，由共價(jià)鍵構(gòu)成最小環(huán)狀結(jié)構(gòu)中有6 個(gè)C原子.晶體中C原子個(gè)數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為： 1∶(4×1/2)=1∶2 ，金剛石中C原子的位置頂點(diǎn)、面心、體心5個(gè)。 5.二氧化硅中每個(gè)Si與 4 個(gè)O原子形成共價(jià)鍵,每個(gè)O與2個(gè)Si原子形成共價(jià)鍵。不存在單個(gè)二氧化硅分子。在晶體中Si與O原子個(gè)數(shù)比為1︰2,.平均每1 mol SiO2晶體中含有Si-O鍵最接近_4mol。 6.石墨屬于混合晶體,是層狀結(jié)構(gòu), C原子呈sp2雜化； 晶體中每個(gè)C原子被3個(gè)六邊形共用,平均每個(gè)環(huán)占有2個(gè)碳原子。 晶體中碳原子數(shù)、碳環(huán)數(shù)和碳碳單鍵數(shù)之比為2:1:3。 晶體中存在的作用有：共價(jià)鍵、金屬鍵和范德華力 7.白磷的鍵角為多少？Wg白磷中磷磷單鍵的數(shù)目為多少？60°,(W/124) ×6 ×NA 2.幾種金屬晶體的晶胞 簡(jiǎn)單立方(釙) 體心立方(鉀型) 鎂型 面心立方(銅型) 配位數(shù) 6 8 12 12 空間利用率 52% 68% 74% 74% 晶胞平均所 1 2 2 4 含的粒子數(shù) 注意：1.簡(jiǎn)單立方堆積構(gòu)成的晶胞是簡(jiǎn)單立方，相鄰的原子緊挨 2.體心立方堆積構(gòu)成的晶胞是體心立方，位于體對(duì)角線的三個(gè)原子緊挨 3.六方最密堆積（ABABAB…）鎂、鋅、鈦，晶胞為平行六面體 4.面心立方最密堆積（ABCABC…）銅、銀、金，晶胞為面心立方，位于面對(duì)角線上的三個(gè)原子緊挨。