1、專(zhuān)題二 基本理論,第1講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律,1.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。了解元素周期表（長(zhǎng)式）的結(jié)構(gòu)（周期、族）及其應(yīng)用。 2.以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)（如：原子半徑、化合價(jià)、單質(zhì)及化合物性質(zhì)）的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；以A和A族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。,3.了解原子的結(jié)構(gòu)及同位素的概念。理解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)，以及 質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的相互關(guān)系。 4.以第1、2、3周期的元素為例，了解原子核外電子排布規(guī)律。 5.理解離子鍵、共價(jià)鍵的含義。理解極性鍵和非極性鍵。了解極性分子和非極性分子。了解分子 間作用力。初步

2、了解氫鍵。 6.了解幾種晶體類(lèi)型（離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體）及其性質(zhì)。,重點(diǎn)知識(shí)歸納,一、元素的原子半徑、離子半徑大小比較規(guī)律,思路導(dǎo)引,方法點(diǎn)撥 1判斷原子半徑大小的規(guī)律 (1)電子層數(shù)相同(即同周期)時(shí)，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小。 例如，r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。 (2)最外層電子數(shù)相同(即同主族)時(shí)，隨著電子層數(shù)的遞增原子半徑逐漸增大。 例如，r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)。,(3)若兩原子既不同周期也不同主族，可根據(jù)它們?cè)谥芷诒碇械奈恢?，處于右上方的原子半徑小于處于左下方的原子半徑，如r(F)r(S)

3、，處于左上右下關(guān)系的原子一般不作比較。,2判斷離子半徑大小的規(guī)律 (1)同種元素的離子半徑：r(陰離子)r(原子)r(陽(yáng)離子)。例如，r(Cl)r(Cl)，r(Fe)r(Fe2)。 (2)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小。 例如，r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)。,(3)同主族帶相同電荷的離子，電子層數(shù)越多，半徑越大。 例如，r(Li)r(Na)r(Mg2)。,特別提醒稀有氣體元素的原子半徑測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)與其他原子不同，故一般不與其他原子半徑直接作比較。,二、元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的比較,思路導(dǎo)引,方法點(diǎn)撥,特別提醒判斷金屬性與非金屬性強(qiáng)弱必須依據(jù)得失電子的難易，而

4、不能依據(jù)得失電子的多少，如雖然Na , 但金屬性NaAl。,三、化學(xué)鍵、分子間作用力與物質(zhì)及晶體類(lèi)型的關(guān)系,核心整合,疑難點(diǎn)撥 1化學(xué)鍵與物質(zhì)的關(guān)系 (1)只含非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)：同種非金屬元素構(gòu)成的單質(zhì)，如I2、N2、P4、金剛石、晶體硅等。 (2)只含有極性共價(jià)鍵的物質(zhì)：一般是不同非金屬元素構(gòu)成的共價(jià)化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等. (3)既有極性鍵又有非極性鍵的物質(zhì)：如H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6(苯)等。,(4)只含有離子鍵的物質(zhì)：活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。 (5)既有離子鍵又有非極性鍵的物質(zhì)，如Na2

5、O2、CaC2等。 (6)由離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵構(gòu)成的物質(zhì)，如NH4Cl等。,(7)由強(qiáng)極性鍵構(gòu)成但又不是強(qiáng)電解質(zhì)的物質(zhì)，如HF。 (8)只含有共價(jià)鍵，而無(wú)范德華力的化合物，如原子晶體SiO2、SiC等。 (9)無(wú)化學(xué)鍵的物質(zhì)為稀有氣體，如氬等。,2化學(xué)鍵與晶體類(lèi)型的關(guān)系 (1)原子晶體中只有共價(jià)鍵，可以是極性共價(jià)鍵，如：晶體SiO2、金剛砂等；也可以是非極性共價(jià)鍵,如：金剛石、晶體硅等。 (2)離子晶體中一定有離子鍵，也可能存在極性共價(jià)鍵或非極性共價(jià)鍵。如：NaOH、Na2CO3、Na2O2、FeS2等。,(3)分子晶體中可能存在共價(jià)鍵，如：H2、O2、NH3、H2O、CS2、CO2等，也

6、可能無(wú)化學(xué)鍵，如稀有氣體。 (4)金屬晶體中只有金屬鍵，如金屬單質(zhì)。,特別提醒(1)氫鍵屬于分子間作用力，其強(qiáng)度介于化學(xué)鍵和范德華力之間，只有分子中存在 、OH、FH結(jié)構(gòu)的分子間才形成氫鍵。 (2)稀有氣體粒子是單原子分子，原子間作用力是范德華力，故其晶體為分子晶體。,四、晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較規(guī)律,思路導(dǎo)引,方法點(diǎn)撥 1不同晶體類(lèi)型的比較 一般為：原子晶體離子晶體分子晶體。 2同屬原子晶體比較 可通過(guò)比較原子半徑的大小確定熔、沸點(diǎn)的高低，一般半徑越小，熔、沸點(diǎn)越高。例如：金剛石(CC)二氧化硅(SiO)碳化硅(SiC)晶體硅(SiSi)。,3同屬離子晶體比較 離子所帶電荷越高，離子半徑越小，

7、則離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。例如：MgONaClCsCl。 4同屬金屬晶體比較 金屬陽(yáng)離子所帶電荷越高，半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。例如：AlMgNa。,5同屬分子晶體比較 分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。 (1)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，一般相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。例如：I2Br2Cl2F2。 (2)組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)，分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高。例如：CON2。,(3)若分子間有氫鍵，則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類(lèi)晶體大，故熔、沸點(diǎn)較高。例如，沸點(diǎn)：HFHIHBrHCl。 特別提醒金屬晶體的熔、沸點(diǎn)規(guī)律性不強(qiáng)，有的很高，如鎢，有的則很低，如汞，因此不

8、同類(lèi)型的晶體在比較熔、沸點(diǎn)高低時(shí)，要注意金屬晶體的特殊性。,五、中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的晶體結(jié)構(gòu) 核心整合 1氯化鈉晶體(離子晶體) (1)與每個(gè)Na等距緊鄰的Cl有6個(gè)。 (2)與每個(gè)Na等距緊鄰的Na有12個(gè)。 (3)每個(gè)氯化鈉晶胞中含有4個(gè)NaCl。,2干冰(分子晶體) (1)與每個(gè)CO2分子等距緊鄰的CO2分子有12個(gè)。 (2)平均每個(gè)CO2晶胞中含4個(gè)CO2分子。 3金剛石(原子晶體) (1)每個(gè)碳原子與周?chē)?個(gè)碳原子形成四條碳碳單鍵，5個(gè)碳原子形成的是正四面體結(jié)構(gòu)。兩條CC鍵的夾角為10928(類(lèi)似甲烷)。 (2)晶體中最小的環(huán)為6原子環(huán)，但6個(gè)碳原子不在同一平面上。,4石墨(分子晶體)

9、(1)石墨是一種混合型晶體，層內(nèi)存在共價(jià)鍵，層間以分子間作用力結(jié)合。 (2)在層內(nèi)每個(gè)C原子通過(guò)共價(jià)單鍵與另3個(gè)C原子結(jié)合，構(gòu)成正六邊形。 (3)在石墨晶體中碳原子和CC共價(jià)鍵數(shù)之比為23。,5二氧化硅(原子晶體) (1)晶體中重復(fù)單元是硅氧四面體，每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子相連，即每個(gè)氧原子又與2個(gè)硅原子相連，所以在SiO2的晶體中硅、氧原子個(gè)數(shù)比為12。 (2)在SiO2的晶體結(jié)構(gòu)中最小環(huán)上有12個(gè)原子。 (3)每n mol SiO2晶體中，SiO鍵數(shù)目為4n mol。,疑難點(diǎn)撥 1硅晶體與金剛石晶體的結(jié)構(gòu)是相同的，形成的也是空間的正四面體結(jié)構(gòu)。 2能形成正四面體結(jié)構(gòu)的晶體除Si、金剛石外，還

10、有SiO2原子晶體以及CCl4、CH4、SiCl4、P4等分子晶體。 3SiO2表示的是其化學(xué)式，而非分子式，表示其組成中Si、O原子數(shù)之比為12。 4金剛石中C原子與共價(jià)鍵數(shù)目之比為12。,高考熱點(diǎn)示例,（2009年高考山東卷）元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是（ ） A.同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性 B.第三周期元素的最高正化合價(jià)等于它所處的主族序數(shù),C短周期元素形成離子后，最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D同一主族的元素的原子，最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)完全相同,【解析】 A項(xiàng)如Al是活潑金屬，但Al可以和NaOH反應(yīng)，表現(xiàn)出一定的非金屬性

11、，所以A錯(cuò)；C項(xiàng)中如H、Li等最外層電子數(shù)并不是8，錯(cuò)誤；同一主族元素的原子最外層電子數(shù)相同，但由于電子層數(shù)不同，導(dǎo)致它們的化學(xué)性質(zhì)相似但又有差異, D錯(cuò)；只有B項(xiàng)說(shuō)法正確。 【答案】B,(2009年高考江蘇卷)X、Y、Z、W、R是5種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大。X是周期表中原子半徑最小的元素，Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，Z、W、R處于同一周期，R與Y處于同一族，Z、W原子的核外電子數(shù)之和與Y、R原子的核外電子數(shù)之和相等。下列說(shuō)法正確的是(),A元素Y、Z、W具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，其半徑依次增大 B元素X不能與元素Y形成化合物X2Y2 C元素Y、R分別與元素X形成的化合物的

12、熱穩(wěn)定性：XmYXmR D元素W、R的最高價(jià)氧化物的水化物都是強(qiáng)酸,【解析】從題目所給的條件可以看出X是H元素，Y是氧元素，Z是鈉元素，W是鋁元素，R是硫元素。所以，A項(xiàng)，Y、Z、W具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子(O2、Na、Al3)，其半徑依次減小(判斷依據(jù)：核外電子排布相同的微粒，半徑隨著核電荷數(shù)的增加而減小)；B項(xiàng)，X和Y元素能形成2種化合物，X2Y(H2O)和X2Y2(H2O2)；,C項(xiàng)，元素Y、R分別與元素X形成的化合物是氫化物，因?yàn)閅(O元素)和R(S元素)的非金屬性強(qiáng)弱：YR，所以對(duì)應(yīng)的氫化物的穩(wěn)定性：XmYXmR；元素W最高價(jià)氧化物的水化物是Al(OH)3，是兩性氫氧化物，而R元素最

13、高價(jià)氧化物的水化物是H2SO4，是強(qiáng)酸。,【答案】C,(2009年高考全國(guó)卷)已知周期表中，元素Q、R、W、Y與元素X相鄰。Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)W與Q可以形成一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面體結(jié)構(gòu)，W的氧化物的晶體類(lèi)型是_； (2)Q的具有相同化合價(jià)且可以相互轉(zhuǎn)變的氧化物是_；,(3)R和Y形成的二元化合物中，R呈現(xiàn)最高化合價(jià)的化合物的化學(xué)式是_； (4)這5種元素的氫化物分子中，立體結(jié)構(gòu)類(lèi)型相同的氫化物的沸點(diǎn)從高到低排列次序是(填化學(xué)式)_，其原因是_； 電子總數(shù)相同的氫化物的化學(xué)式和立體結(jié)構(gòu)分別是_ _；,(5)W和Q所形成的結(jié)構(gòu)陶瓷材料的

14、一種合成方法如下：W的氯化物與Q的氫化物加熱反應(yīng)，生成化合物W(QH2)4和HCl氣體；W(QH2)4在高溫下分解生成Q的氫化物和該陶瓷材料。上述相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(各物質(zhì)用化學(xué)式表示)是_ _。,【思路點(diǎn)撥】進(jìn)行推斷時(shí)可從以下三點(diǎn)突破： (1)W的氯化物分子呈正四面體結(jié)構(gòu)W為A族元素。 (2)Q具有相同化合價(jià)的氧化物且可相互轉(zhuǎn)化Q。 (3)5種元素均可形成氫化物分子均為非金屬。,【解析】元素Q可形成具有相同化合價(jià)的氧化物且可以相互轉(zhuǎn)化說(shuō)明Q為N，其氧化物NO2與N2O4可以轉(zhuǎn)化，而W的氯化物分子為正四面體結(jié)構(gòu)，說(shuō)明W為A族的C或Si，又因W可與Q形成高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，從而確定W為Si，Si與N

15、形成的Si3N4為原子晶體，可作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，與N、Si均相鄰的元素有C和P，C明顯不符合，故X為P，進(jìn)而依據(jù)Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為強(qiáng)酸確認(rèn)Y為S，Y可與R形成二元化合物，且R能呈現(xiàn)最高化合價(jià)，說(shuō)明R為As。,(1)W為Si，其氧化物SiO2為原子晶體。 (2)Q為N，其化合價(jià)相同且可相互轉(zhuǎn)化的氧化物是NO2和N2O4。 (3)R與Y分別為As、S，其二元化合物中，R表現(xiàn)最高價(jià)時(shí)形成的化合物為As2S5。,(4)5種元素的氫化物為SiH4、NH3、PH3、H2S、AsH3，立體結(jié)構(gòu)相同的為NH3、PH3和AsH3，均為三角錐形，其沸點(diǎn)由高到低為NH3AsH3PH3，NH3分子間存在氫鍵，所以沸點(diǎn)最高，相對(duì)分子質(zhì)量AsH3大于PH3，分子間作用力大于PH3，故AsH3沸點(diǎn)高于PH3。五種氫化物中電子總數(shù)相同的是SiH4、PH3、H2S，其立體結(jié)構(gòu)分別為正四面體形、三角錐形、角形(或V形)。,(5)反應(yīng)方程式為