“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”是高中化學(xué)中的重點(diǎn),也是高考中的高頻考點(diǎn),內(nèi)容比較抽象,知識點(diǎn)比較零散,容易出錯(cuò).分析近幾年高考試題可以發(fā)現(xiàn),考查題型變化并不大,所考知識點(diǎn)具有一定的系統(tǒng)性與關(guān)聯(lián)性.因此,在復(fù)習(xí)時(shí),要注意對其中易錯(cuò)知識點(diǎn)的梳理及歸納,以提高復(fù)習(xí)的質(zhì)量.
1 元素周期律與元素周期表
1.1 原子序數(shù)與元素位置的“序數(shù)差值”規(guī)律
1)同周期相鄰主族元素的“序數(shù)差值”規(guī)律.
第ⅡA 族和第ⅢA 族中的元素,其原子序數(shù)差存在以下關(guān)系:第二、第三周期相差為1;第四、第五周期相差為11;第六、第七周期相差為25;其余同周期相鄰元素之間,相差為1.
2)同族相鄰元素的“序數(shù)差值”規(guī)律.
第二、第三周期,差值為8;第三、第四周期,存在兩種情況:第ⅠA、第ⅡA 族相差為8,其他族相差為18;第四、第五周期,相差為18;第五、第六周期,若在鑭系之前,相差為18,之后則相差為32;第六、第七周期,相差為32.
1.2 運(yùn)用“三看”法判斷粒子的半徑大小
1)看電子層數(shù):電子層數(shù)越多,粒子半徑越大.
2)看核電荷數(shù):在電子層數(shù)相同的情況下,核電荷數(shù)越多,其半徑越?。?dāng)粒子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)時(shí),其半徑滿足“序大徑小”.
3)看核外電子數(shù):同種元素的各種微粒,核外電子數(shù)越多,則半徑也就越大.
例1 化合物A 是一種常用的表面活性劑,具有起泡性能好、去污能力強(qiáng)等特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)如圖1所示.已知X、Y、Z、W、M 均為短周期常見元素,W 是形成物質(zhì)種類最多的元素,X、Y 為同族元素,Z、M 為同族元素,基態(tài)Z原子的核外電子有6種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài).下列說法錯(cuò)誤的是( ).
A.原子半徑:Z>Y>X>M
B.電負(fù)性:X>Y>W(wǎng)>M>Z
C.X、Y、Z、W 的簡單氫化物中穩(wěn)定性最強(qiáng)、熔沸點(diǎn)最高的為X的氫化物
D.均由X、Y、Z、M4種元素組成的兩種鹽可以發(fā)生反應(yīng)
解析
W 是形成物質(zhì)種類最多的元素,故W 為C元素;由圖可知,Z可形成+1價(jià)陽離子,且基態(tài)Z原子的核外電子有6種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以Z為Na元素;Z、M 為同族元素,M 可形成1個(gè)共價(jià)鍵,故M 為H 元素;X、Y 為同族元素,X 可形成1個(gè)雙鍵,Y可形成2個(gè)單鍵和2個(gè)雙鍵,則X為O 元素,Y為S元素.同周期主族元素,從左到右原子半徑依次減小.同主族元素,從上到下原子半徑依次增大,選項(xiàng)A說法正確.
通常情況下,在同一周期的主族元素中,從左到右,電負(fù)性增大.同主族元素從上到下電負(fù)性減小,故電負(fù)性:O>S>C>H>Na,選項(xiàng)B說法正確.
X、Y、Z、W 的簡單氫化物分別為H2O、H2S、NaH、CH4,NaH 為離子化合物,熔沸點(diǎn)最高,選項(xiàng)C說法錯(cuò)誤.
NaHSO3 和NaHSO4 可以發(fā)生反應(yīng):NaHSO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+SO2↑,選項(xiàng)D說法正確.答案為C.
2 化學(xué)鍵、分子間作用力
1)σ鍵與π鍵的判斷方法如表1所示.
2)離子鍵、共價(jià)鍵及金屬鍵的比較如表2所示.
例2 ?淮南萬畢術(shù)?中記載“曾青得鐵則化為銅”,這是古代濕法煉銅的方法,膽礬可作為濕法煉銅的原料.膽礬(CuSO45H2O)的可能結(jié)構(gòu)如圖2所示,N A 為阿伏加德羅常數(shù)的值,對于該結(jié)構(gòu),下列說法錯(cuò)誤的是( ).
A.膽礬中既有配位鍵,又有氫鍵
B.加熱時(shí)膽礬中的結(jié)晶水會同時(shí)失去
C.1mol膽礬所含σ鍵的數(shù)目為18N A
D.粒子內(nèi)部的鍵角SO24->H2O
解析 由膽礬的結(jié)構(gòu)可知其中含有配位鍵和氫鍵,選項(xiàng)A 說法正確.膽礬中有1個(gè)水分子和其他微粒通過氫鍵結(jié)合,有4個(gè)水分子和Cu2+ 通過配位鍵結(jié)合,作用力不同,加熱時(shí)分步失去結(jié)晶水,選項(xiàng)B說法錯(cuò)誤.1mol膽礬所含σ鍵的數(shù)目為18N A(注意:氫鍵不是σ鍵),選項(xiàng)C說法正確.SO24- 空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,鍵角約為109°28′,H2O 的空間結(jié)構(gòu)為V形,中心 O原子上孤電子對數(shù)為2,鍵角小于SO24-的,選項(xiàng)D說法正確.答案為B.
3 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
中心原子雜化軌道數(shù)的判斷方法:雜化軌道數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)=價(jià)層電子對數(shù).
1)看中心原子是否形成雙鍵及三鍵.如果能夠形成1個(gè)三鍵,則存在2個(gè)π鍵,占用了2個(gè)p軌道,碳原子為sp雜化;如果能夠形成1個(gè)雙鍵,則存在1個(gè)π鍵,碳原子為sp2 雜化;如果其中全部是單鍵,則碳原子為sp3 雜化.
2)結(jié)合價(jià)層電子對的互斥模型看分子的空間結(jié)構(gòu).通常情況下,沒有填充電子的空軌道,一般不參與雜化;若存在1個(gè)孤電子對,則占據(jù)1個(gè)雜化軌道.
例3 下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)對應(yīng)的理論解釋不正確的是( ).
解析 Fe2+ 和Fe3+ 的價(jià)電子排布式分別為3d6、3d5,故Fe3+ 比Fe2+ 的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,選項(xiàng)A不符合題意.丙酸分子中,只有羧基形成分子間氫鍵,而氨基乙酸分子中,羧基和氨基均能形成分子間氫鍵,氫鍵越多,沸點(diǎn)越高,選項(xiàng)B 不符合題意.[PtCl4(NH3)2]中N 原子形成3個(gè)N—H 和1個(gè)N→Pt配位鍵,N→Pt配位鍵相比于孤電子對,對其他成鍵電子對的排斥作用減小,選項(xiàng)C 不符合題意.在環(huán)狀S8 分子結(jié)構(gòu)中,每個(gè)S原子與相鄰2個(gè)S原子形成2個(gè)σ鍵,其原子上還含2個(gè)孤電子對,故S原子雜化類型為sp3 雜化,選項(xiàng)D符合題意.答案為D.
“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”這部分內(nèi)容比較復(fù)雜,知識點(diǎn)零碎.建議在復(fù)習(xí)時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)與體系,同時(shí)注意對易錯(cuò)知識的梳理與總結(jié),提高做題的質(zhì)量與效率.
(完)