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电离能和电负性的规律(高考热点梳理:“物质结构与性质”)

100次浏览     发布时间:2024-10-03 10:09:59    

一、原子结构与元素性质

1、基态原子的核外电子排布

(1)能量最低原则

(2)泡利不相容原理:一个原子轨道中最多只能容纳2个电子,并且这两个电子的自旋方向必须相反。

(3)洪特规则:电子在能量相同的轨道上排布时,应尽可能分占不同的原子轨道且自旋方向相同。

特别提醒】①能量相同的轨道在全充满、半充满、全空状态时体系的能量较低,原子较稳定。如基态铬原子的电子排布式不是1s22s22p63s23p63d44s2,而是1s22s22p63s23p63d54s1,原因就是3d5半充满能量低稳定。基态铜原子的电子排布式不是1s22s22p63s23p63d94s2,而是1s22s22p63s23p63d104s1,原因就是3d10全充满能量低稳定。②第n个电子层所含的原子轨道数为n2,最多能容纳的电子数为2n2。每个能级原子轨道数为(2l+1),每个能级最多能容纳的电子数2(2l+1)。

2、电离能与电负性的变化规律

(1)电离能

a.同种元素的原子:电离能逐级增大。

b.同周期元素而言,碱金属第一电离能小,稀有气体第一电离能最大,从左到右总体呈现增大趋势。

c.同主族,从上到下,第一电离能逐渐减小

【特别提醒】 ① 前四周期中同周期元素中第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能比较大,其原因:第ⅡA族价电子排布为ns2呈全满状态,能量低,比较稳定,更难失去电子,第ⅤA族价电子排布为ns2 np3,p轨道半充满,能量低,比较稳定。例如I1(Mg)> I1(Al),I1(N)> I1(O)。②可以根据同一原子的逐级电离能的突跃,判断元素的主要化合价。例I3》I2,元素呈现+2价。

(2) 电负性.

①变化规律:同周期,从左到右元素的电负性逐渐增大;同主族,从上到下元素的电负性逐渐减小。一般来说,金属元素电负性较小,非金属元素电负性较大。

②应用:a.用于判断一种元素是金属元素还是非金属元素,以及元素的活泼性。

b.可以判断化合物中元素化合价的正负。

c.可以判断化学键的性质。

二、化学键、分子间作用力与物质的性质

1、杂化轨道与分子立体构型

几种常见的杂化轨道类型的比较如下表

杂化类型

夹角

分子空间构型

实例

sp杂化

180 o

直线形

C2H2、CO2、BeCl2

sp2杂化

120 o

平面三角形

C2H4、BF3、C6H6

sp3杂化

109.5o

正四面体

CH4、CCl4、NH4+

104.5o

V型

H2O

107.3o

三角锥型

NH3

2、分子的极性 ——由分子的构型决定

常见键的极性与分子极性的关系见下表

类型

实例

键的极性

分子的极性

空间构型

A2

H2、N2

非极性键

非极性分子

直线形

AB

HCl、NO

极性键

极性分子

直线形

AB2(A2B)

CO2、CS2

极性键

非极性分子

直线形

SO2、H2O

极性键

极性分子

V形

AB3

BF3

极性键

非极性分子

平面三角形

NH3

极性键

极性分子

三角锥形

AB4

CH4、SiCl4

极性键

非极性分子

正四面体

【规律方法】 判断AB n 型分子极性的经验规律:若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,否则为极性分子。

三、晶体结构与性质

1、离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体比较


离子晶体

分子晶体

原子晶体

金属晶体

结构

组成晶体微粒

阴阳离子

分子

原子

金属阳离子和自由电子

微粒间作用力

离子键

范德华力和氢键

共价键

金属键

物理性质

熔沸点

较高

很高

一般较高,少部分低

硬度

硬而脆

一般较大,少部分小

导电性

不良(熔融可导电)

不良

不良

良导体

传热性

不良

不良

不良

延展性

不良

不良

不良

溶解性

易溶于极性溶剂难溶于有机溶剂

极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂

不溶于任何溶剂

一般不溶于溶剂,Na等可溶于水、醇等

典型实例

NaCl、NaOH、CaCO3、KBr

白磷、干冰、硫、冰、固态酸

金刚石、二氧化硅、晶体硅、SiC等

Na、Mg、Al、Fe、Cu

雾点盲点】同一能层中,各能级之间的能量大小关系是s<p<d<f。但要注意能及交错现象,故能级顺序:1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p···

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知识点

题号(难易度)

原子结构与物质的性质

1(中)4(中)、3(中)

化学键、分子键作用力与物质的性质

1(中)、2(中)、3(中)4(中)

晶体的结构与性质

2(中)、3(中)、4(中)


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