物质结构与性质知识点总结
一.原子结构与性质.
1.认识原子核外电子运动状态，了解电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 电子层（能层）：电子层符号分别为K、L、M、N、等 能级（即亚层）：分别用s、p、d、f表示，s轨道呈球形、p轨道呈哑铃形，各能级分别有轨道数1、3、5、7.注意：第几层就有几个能级 如M第3层，所以有3s 3p 3d 三个能级 能量：同一个能级上的电子能量相同 运动状态:每个电子的运动状态都不相同
例题：13Al 1s22s22p63s23p1 有5种能量不同的电子，有13个运动状态不同的电子，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的轨道数 9个[3s（1）+3p（3）+3d（5）]，有两种不同的电子云形状（球形和哑铃形）
2.构造原理 (1).原子核外电子排布原理. 电子排布时按：1s2s2p3s3p4s3d4p5s ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子.
③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:全充满（p6、d10）、半充满（p3、d5）稳定.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. （2）概念：电子排布式：电子排布图（原子轨道表示式），最外层电子， 价电子（外围电子）：主族元素的是最外层，过渡金属的是3d+4s 例题：Fe2+ 电子排布式：【Ar】3d6 价电子排布式：3d6 价电子排布图： 最外层电子排布式：3s23p63d6 离子结构示意图： 3.元素电离能和元素电负性
第一电离能：常用符号I1表示，单位为kJ/mol。 (1)元素第一电离能的周期性变化.
★同周期从左到右，逐渐增大趋势，稀有气体最大，碱金属最小；13246570 依次增大 ★同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势.反常原因见文字叙述知识点 第一电离能的应用：利用突变判断主族序数 如I2 /I3突变，则该元素为第ⅡA元素 (2).元素电负性的周期性变化.
元素的电负性：元素的原子在分子中吸引电子对的能力叫做该元素的电负性。
随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化：同周期从左到右，主族元素电负性逐渐增大；同一主族从上到下，元素电负性呈现减小的趋势. 电负性的运用: 电负性前三名 F O N a.确定元素类型(一般>1.8，非金属元素；<1.8，金属元素).
b.确定化学键类型(两元素电负性差值>1.7，离子键；<1.7，共价键). c.判断元素价态正负（电负性大的为负价，小的为正价）. 如NCl3 N显-3
4.分区 s区(ⅠA、ⅡA) d区（ⅢB-Ⅷ）ds区（ⅠB、ⅡB）p区（ⅢA-0）f区（镧系、锕系）
二.化学键与物质的性质. 共价键－分子晶体和原子晶体 1.共价键的主要类型σ键和π键， (1).共价键的分类：按重叠方式不同分为σ键（“头碰头”重叠）和π键（“肩碰肩”重叠）；按电子偏移分为极性键（A-B）和非极性键(A-A)；还有一类特殊的共价键-配位键. (2).共价键三参数.键长 键能 键角 (3).分子的极性：结构是否对称，对称为非极性分子，不对称为极性分子 一般ABn型判断极性方法为:|A的化合价|=|A的最外层电子数| 则为非极性分子 一般有孤对电子的分子为极性分子 常见物质H2O 极性 H2O2极性 N2H4极性 CH2Cl2极性 2.杂化 （1）价层电子对n=成键电子对σ+孤电子对 对于ABm 型（m≥2）AB型的为直线型 σ：有几个B原子与中心原子A相连，σ就是几 即为m 孤电子对：（中心原子A的最外层电子数减去m个B所需要的电子）/ 2 如AsCl3 n=3（σ）+（5-3*1）/2 =3+1 CO32- n=3+[(4+2)-3*2]/2=3+0 对于离子，中心原子最外层电子数要加上或减去自己所带的电荷数 分子构型：是在VSEPR构型(价电子互斥模型)的基础上减去孤电子对数 n VSEPR构型 杂化 sp2 sp3 分子构型 直线型 V型 平面三角形 V型 三角锥 正四面体 直 线 VH2O 形 2 2+0 直线型（180°） sp 2+1 平面三角形 3 3+0 （120°） 2+2 4 3+1 四面体(109° 4+0 28′) 三角形 V形 四面体 三角锥 3 配合物 组成:內界（配离子）和外界组成 內界分为中心原子（离子）和配体 如[Cu（NH3）4]SO4 內界：[Cu（NH3）4]2+ 外界 SO42- 中心离子：Cu2+ 配体:NH3 配位数：4 配离子含有的σ：16个 配合物的化学键为：离子键（内外界间）、共价键、配位键 內界的化学键为：共价键、配位键 4.氢键的存在对物质性质的影响 NH3、H2O、HF中由于存在氢键，使得它们的沸点比同族其它元素氢化物的沸点反常地高. - 1 -
影响物质的物理性质：增大溶沸点，增大溶解性 形成缔合分子 表示方法：X—H……Y(N O F)
5.等电子体：原子总数和价电子总数相同的分子或离子（不能是原子晶体） 等电子体的特点：电子式和空间结构相同，化学性质不同
判断是不是等电子体时，先看原子总数相不相同，在去算价电子总数 找等电子体的方法：（1）同主族替换 如CO2 的等电子体是CS2 /COS (2) 同周期替换 如N2的等电子体为O22+，C22- (3)价电子总数比较多时，可用ⅦA 替换 如SO42-的等电子体为SiF4,SiCl4
常见的等电子体有(1) CO2 的等电子体有:CS2 COS N2O N3- SCN- OCN- (2)N2的等电子体：CO O22+，C22- CN-
(3) SO42-的等电子体：SiF4, SiCl4 PO43- (4) C2O42- 的等电子体为 N2O4 (5)NH3的等电子体 PH3 H3O+,CH3- (6)H2O 的等电子体：H2S NH2- 6．物质熔沸点的比较（重点）
（1）不同类晶体：一般情况下，原子晶体>离子晶体>分子晶体
（2）同种类型晶体：构成晶体质点间的作用大，则熔沸点高，反之则小。 ①离子晶体：离子所带的电荷数越高，离子半径越小，则其熔沸点就越高。 ②分子晶体：对于同类分子晶体，式量越大，则熔沸点越高。 ③原子晶体：键长越小、键能越大，则熔沸点越高。 （3）常温常压下状态
①熔点：固态物质>液态物质 ②沸点：液态物质>气态物质
注；离子晶体、金属晶体、原子晶体只有化学键，所以这三类物质的所有性质（物理与化学）都取决于化学键的强弱
分子晶体特殊，既有共价键又有分子间作用力，所以共价键决定化学性质，分子间作用力（氢键和范德华力）决定物理性质（熔沸点和溶解度） 三、晶体类型
1.分子晶体—干冰和冰 干冰：（无氢键，所以采用密堆积，凡是无氢键的分子晶体都采用这种堆积方式）
与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个,即配位数为12
每个晶胞中有4个CO2分子 两个最近的分子间的距离为 冰：(有氢键，具有方向性，所以采用非密堆积)
与H2O分子距离最近的H2O分子有4个，即配位数为4 ，构成正四面体
2.原子晶体----金刚石 SiO2
常见的原子晶体:金刚石、Si、B、Ge、Sn（灰）、SiO2、SiC、BN（ⅢA与ⅤA）、Si3N4 金刚石：
（1）一个C原子与4个C相连，构成正四面体型，采用SP3杂化，键角为109°28′
（2）最小环为六元环, 其中最多有4个C原子共面 （3）每一个C原子被12个环所共有 （4）每一个环平均拥有的C原子为2个 （5）C：C-C=1:2
(6)一个金刚石的晶胞中平均有8个C原子，16个C-C键 （7）晶胞边长与半径的关系： (8)空间利用率的计算： SiO2：
(1) 一个Si原子与4个O原子，采用SP3杂化 (2) 最小环为十二元环，6个氧和6个Si (3) 每个Si原子被12个环所拥有 (4) Si：Si-O=1：4 Si：O=1：2
(5) 一个SiO2晶胞中平均有8个Si原子，16个O原子，32个Si-O键 3、离子晶体—NaCl、CsCl、CaF2、ZnS
配位数：在离子晶体中，距离最近且相等的异种离子的个数 NaCl：（AB型的离子的位置可以互换）
(1) 位置：八顶点+六面心（Na+） 12条棱+1体心（Cl-） (2) 每个晶胞中有4个Na+，4个Cl-
(3) Na+的配位数：6 （即距离Na+最近且相等的Cl-的数目）上下左右前后
Cl-的配位数：6（上下左右前后）这6个离子构成正八面体，Na+与Cl-最近距离为= （4）Na+周围最近且相等的Na+有 12个，距离为
Cl-周围最近且相等的Cl-有 12个，距离为 （5）晶胞边长(a)与离子半径的关系:a= （6）晶胞密度的计算： CsCl：（离子位置可以互换）
(1) 位置：8顶点（Cs+/Cl-）1体内（Cl-/Cs+） （2）每个晶胞中有1个Cs+，1个Cl-
（3）Cs+的配位数为8，Cl-的配位数为8，这8个离子构成立方体，他们的最近距离为=
- 2 -
（4）Cs+周围最近且相等的Cs+有6个，Cl-周围最近且相等的Cl-有6个，距离为= ②体心立方堆积-----Na、K、Fe （1）位置：8顶点+1体心 （5）晶胞边长(a)与离子半径的关系:a= （2）每个晶胞中含有的原子数:2
(6)晶胞密度的计算： (3) 体对角线上的3个原子相切：
（4）空间利用率： CaF2：(离子位置不可以互换)
（5）密度计算：
（1）位置:8顶点+6面心为Ca2+，8体内为F-
(2)每个晶胞中有4个Ca2+,8个F-
（3）Ca2+的配位数为8，这8个离子构成立方体；
F-的配位数为4，这4个离子构成正四面体；Ca2+与F-的距离为=
（4）Ca2+周围的Ca2+有12个，距离为= F-周围的F-有6个，距离为=
（5）晶胞边长(a)与离子半径的关系:a=
（6）晶胞的密度的计算
ZnS:(金刚石的晶胞一样)
(2)密置层在三维空间堆积
（1）位置:8顶点+6面心（Zn2+），4体内（S2-） ①六方最密堆积---- Zn Ti Mg（心太美） (2)每个晶胞中有4个Zn2+，4个S2-
如图所示，按ABABABAB……的方式堆积。（1）位置：8顶点+1体内 (3)Zn2+的配位数为4，构成正四面体，S2-的配位数为4，构成正四面体，
距离为=
（4）Zn2+周围的Zn2+有12个，S2-周围的S2-有12个，距离为= （5）晶胞边长(a)与离子半径的关系:a= （6）晶胞的密度的计算
4、金属晶体
1．二维空间模型
(1)非密置层---配位数为__4_，如图所示： ②面心立方最密堆积---Cu、Ag、Au
(2)密置层---配位数为__6__，如图所示： 如图所示，按ABCABCABC……的方式堆积。（1）位置；2.三维空间模型 （2）每个晶胞中含有的原子数;4 2．三维空间模型
上的3个原子相切 (1)非密置层在三维空间堆积
4）空间利用率： ①简单立方堆积------Po 钋 (1) 位置：8顶点 (5)密度计算：
(2) 每个晶胞中含有金属原子个数：1
(3) 晶胞的边长a=2r （每两个原子相切）
(4) 空间利用率： (5)密度计算：
- 3 -
8顶点+6面心 (3) 面对角线