重难点知识及教学建议课件.ppt

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1、二、重难点知识及教学建议,（一）重难点知识总结,1.重难点知识（1）核外电子排布；（2）电负性，电离能；（3）共价键的主要类型；（4）用键能、键长、键角说明简单分子的某些性质；（5）价层电子对互斥理论；（6）杂化轨道理论；（7）分子间作用力;氢键；,（一）重难点知识总结,1.重难点知识(续)（8）简单配合物的成键情况;（9）金属键理论；（10）金属晶体常见的堆积方式:（11）典型晶胞构型；（12）晶胞概念、典型晶胞及根据晶胞结构确定其组成并进行相关的计算，如：晶胞密度、化学式;（13）离子键与离子化合物性质的关系；（14）晶格能的概念及其对离子晶体的影响；,（一）重难点知识总结,2.主要考点包

2、括:1.原子结构与性质：电子排布、电子跃迁、电离能、电负性、周期表结构及分区2.分子结构与性质：键和键、极性键和非极性键、配位键、立体构型、杂化、范德华力、氢键、分子极性、配合物、等电子体、熔沸点比较、稳定性比较、溶解性比较、无机含氧酸酸性3.晶体结构与性质：晶胞、晶体类型与性质、金属堆积、晶格能,（二）建议复习课时,1、原子结构与性质（3课时）2、分子结构与性质（3课时）3、晶体结构与性质（4课时）,（三）选修3复习建议,方略一:明辨概念,掌握概念的内涵。,电子排布式是高考考查的稳定点之一,它也是学习选修三模块的基础。其考查形式一般是书写基态原子(或离子)的电子排布式、价电子排布式(外围电子

3、排布式)。电子排布式:用来表示原子核外电子排布的式子。将K、L、M等电子层分别用1、2、3等数字表示。用s、p、d、f等符号表示各能级,并在这些符号的右上角用数字表示各能级上电子的数目。如:铜原子的基态核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1,价电子排布式:主族元素,价电子就是最外层电子,而副族元素价电子除了最外层电子外还包括次外层上的d能级上的电子,用通式(n-1)dns来表示。如:Ti原子的核外价电子的排布式:3d24s2离子的核外电子排布式:在该原子的电子排布式基础上从最外层开始失去或得到电子。如:Fe3+的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d5,（三）

4、选修3复习策略,方略一:明辨概念,掌握概念的内涵。,在本模块知识点中有好多概念可以来对比记忆,加深理解。能层与能级教材中指出多电子原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可以将核外电子分成不同的能层。多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级。两者对比我们发现能层好比楼层,能级好比楼梯的阶梯,能层包含能级,它们是从属关系。,（三）选修3复习策略,方略二:巧作对比,理解概念的外延。,电子排布式与电子排布图电子排布式是用来表示原子核外电子排布的式子。将K、L、M等电子层分别用1、2、3等数字表示。用s、p、d、f等符号表示各能级,并在这些符号的右上角用数字表示各能级上

5、电子的数目。例如基态铁原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d64s2电子排布图用一个方框表示一个轨道,用“”和“”表示电子自旋状态和数目。两者对比我们发现,都可以表示核外电子的排布情况,但电子排布图更能直观体现核外电子在轨道上的成对情况。,（三）选修3复习策略,方略二:巧作对比,理解概念的外延。,电离能与电负性电离能与电负性是两个重要的概念,电离能是指气态、电中性、基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,同周期稀有气体的第一电离能最大。电负性表示不同元素的原子对键合电子的吸引力的大小,同周期不考虑稀有气体的电负性。两者比较我们发现,电离能更倾向于与金属性一致,而

6、电负性倾向于与非金属性一致。,（三）选修3复习策略,方略二:巧作对比,理解概念的外延。,键与键据人教版教材叙述,由两个相同或不相同的原子轨道沿轨道对称轴方向相互重叠而形成的共价键,叫做键。若原子轨道的重叠部分,对键轴所在的某一特定平面具有镜面对称性,所成的键就称为键。两者对比键强度较大,而键强度较小。在判断共价键与它们关系时,一般共价单键是键,共价双键有一个键一个键,共价三键一个键两个键。例如:一个乙炔分子中含有一个键两个键。,（三）选修3复习策略,方略二:巧作对比,理解概念的外延。,136号元素原子的核外电子排布式中有两个是反常的:铜原子核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d10

7、4s1铬原子核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1第一电离能:同周期从左往右增大的趋势,但同周期的第IIA元素的第一电离能大于第IIIA元素的第一电离能,同周期的第VA族元素的第一电离能大于第VIA族元素的第一电离能。如:第一电离能NO。为什么对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛高,为什么HF的沸点比HCl高？氢键可以来解释,氢键是除范德华力以外的另一种作用力,但比范德华力强,可以使熔沸点,溶解度升高。,（三）选修3复习策略,方略三:共性之中有个性,抓住反常规律记特例,晶体的微粒在空间里的排布是向四面八方延伸的,我们研究它的排列时无需画出所有原子,只需要取一个基本单元即可,这就

8、是晶胞。很多学生对晶胞理解不透,原因是它太抽象。而用晶胞求化学式又是必考内容之一。我们可以化繁为简,以具体代抽象建立模型来分析。由于晶体可以看作晶胞的无隙并置,位于顶点的原子就被八个晶胞所共有,位于面心的原子就被两个晶胞所共有,位于棱上的原子就被四个晶胞所共有,位于体心的原子就只属于一个晶胞。于是我们就可以很容易利用晶胞求出化学式。例如:晶胞如右图,求化学式:Z位于顶点81/8=1,Y位于面心61/2=3,X位于体心11=1,所以化学式为ZXY3,（三）选修3复习策略,方略四:以具体代抽象,建立模型巧解题。,三、重难点突破（晶胞关计算）,高考试题中关于晶胞计算的类型,1）计算原子（或离子）半径

9、或者核间距离（或键长）2）化学式（或各原子个数比）的确定3）计算晶胞边长4）计算晶胞密度及配位数5）计算晶胞空间利用率6）确定各原子在空间坐标,1）计算原子（或离子）半径或者核间距离（或键长）,（2017新课标-35）（4）晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为a=0.446nm，晶胞中 K、I、O 分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示，K与O 间的最短距离为_ nm，与K 紧邻的 O个数为_。（5）在 晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则 K处于_位置，O处于_位置。,【解析】,几何图形如图a所示，距离最近的K和O是晶胞中顶点的K和面心的O，假设其最短距

10、离为b，则有2b=a，故b=。从晶胞中可以看出，以顶点K为原点建立坐标系(图b)，分别为x,y,z三个轴，从而构成三个平面，xy平面，xz平面，yz平面，以yz平面为例，在这个平面内有4个，同理，在xy平面，xz平面为均有4个，故与一个K紧邻的O有：34=12（个）。晶体以K、I、O 分别处于顶角、体心、面心位置的邻近4个晶胞如图b并对K、O作相应编号。由图b得，以I处于各顶角位置的 晶胞如图c。图a 图b 图c,1）计算原子（或离子）半径或者核间距离（或键长）,(2017新课标)（5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为

11、a=0.420nm，则r（O2）为 nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a=0.448nm，则r（Mn2+）为 nm。,难点,多数学生对于晶胞参数的概念不清，在复习时，有必要给学生建立晶胞参数的概念，同时让学生了解在晶胞中各微粒之间的空间位置关系（即常见的晶体类型）。但学生空间想像力不足，如何让学生形成空间想像力，这就需要借助于立体几何模型来完成，晶胞参数与原子半径之间的关系也是通过模型的建立来完成。,【解析】,因为O2是面心立方最密堆积方式，面对角线是O2半径的4倍，即4r=a，解得r=(/4)0.420nm0.148nm；MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构，可知 Mn的半径

12、为0.076nm,晶体常见的堆积形式,面心立方堆积,体心立方堆积,金刚石,六方最密堆积,体心立方堆积的配位数和空间占有率,晶胞中球的相切点在体对角线上！在晶胞的棱上球是不相接触的!,晶体常见的离子晶体,晶体常见的原子晶体,晶体常见的分子晶体-分子密堆积,C60,苯,晶体常见的分子晶体,面心晶胞举例,ccp,hcp,bcc 的空隙,四面体空隙,八面体空隙,面心立方,六方,体心立方,2）化学式（或各原子个数比）的确定,（2013江苏化学21A）A.物质结构与性质 元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数

13、是其内层的3倍。(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。在1个晶胞中，X离子的数目为。该化合物的化学式为。(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物X(NH3)4Cl2，1mol该配合物中含有键的数目为。,(1)在1个晶胞中，Zn离子的数目为81/861/2=4。S离子的数目也为4，化合物的化学式为ZnS。锌的氯化物与氨水反应可形成配合物Zn(NH3)4Cl2，1mol该配合物中含有键的数目既要考虑到配体中，还要考虑配体与中心原子之间的配位键，因此1mol该配合物中含有键的数目为16mol或166.021023个。,【解析】,2）化学式（或各原子个数比）的确定,（2017江苏-21）（5）某

14、FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe（xn）CunNyFexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2 所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为。,由图2可知，Cu替代a位置的Fe时能量较低，更稳定，则Cu位于顶点，N（Cu）=81/8=1，Fe位于面心，N（Fe）=61/28=3，N位于体心，则只有1个N，其化学式为Fe3CuN，故答案为：Fe3CuN。,【解析】,2）化学式（或各原子个数比）的确定,（2017新课标-35）（4）R的晶体密度为dgcm3，其立方晶胞参数为anm，晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)

15、4Cl单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为。,（4）由 可知，得出y=d(a107)3NA/M。,【解析】,1、顶点：一个立方体的顶点由八个相同的立方体在共用，则平均每个立方体只分到其1/8.,晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值),1、顶点：一个立方体的顶点由八个相同的立方体在共用，则平均每个立方体只分到其1/8.,2、面：,1/2,晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值),1、顶点：一个立方体的顶点由八个相同的立方体在共用，则平均每个立方体只分到其1/8.,2、面：1/2,3、棱：,1/4,晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值),1、顶点：一个立方体的顶点由八个相同的立方体在共用，

16、则平均每个立方体只分到其1/8.,2、面：1/2,3、棱：,1/4,4、体心：,1,晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值),晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值),顶点算1/8,棱算1/4,面心算1/2,体心算1,3）计算晶胞边长,【2016年高考新课标卷】（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a=_nm,【解析】,由，可知，利用均摊法可知：该晶胞单元中Cu个数为：1/26=3，Ni个数为：1/88=1，则化学式为Cu3Ni，则N=1，所以,4）计算晶胞密度及配位数,（2013新课标卷37）前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的价电子层

17、中未成对电子均只有1个，平且A和B+的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。回答下列问题：（3）A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。该化合物的化学式为_；D的配位数为_；列式计算该晶体的密度_gcm-3。,（3）根据晶胞的结构简式可知，F原子的个数是;K原子的个数是；Ni原子个数是，所以该化合物的化学式是K2NiF4。根据晶胞的结构简式可知，中间的立方体中以Ni原子为坐标原点，Ni周围最近的F原子分别在x、y、z三个轴方向，每个方向有2个，共23=6个，既配位数是6。根据可知该晶胞的基本粒子数目为2，则由的应该是，可知

18、：,【解析】,小结,对于配位数的计算，主要考查学生立体几何的空间想像力，结合立体几何模型让学生形成空间感受，再进行例题教学才能起到举一反三的作用。,4）计算晶胞密度及配位数,练习（2014全国理综I化学卷，T37）Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a=0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为。列式表示Al单质的密度 g cm-3。,面心立方最密堆积的配位数为12；面心立方最密堆积的晶胞内有4个Al原子，其质量为：427/Nag，体积为：(4.0510-7)3cm3,所以其密度为：,【解析】,4）计算晶胞密度及配位数,【2015新课标卷理综化学】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2-和

19、B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：(5)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a0.566nm，F 的化学式为：晶胞中A 原子的配位数为；列式计算晶体F的密度(g.cm-3)。,根据晶胞结构可知氧原子的个数，Na全部在晶胞中，共计是8个，则F 的化学式为Na2O。以顶点氧原子为中心，与氧原子距离最近的钠原子的个数42个，即晶胞中A 原子的配位数为8。晶体F的密度方法如下：由，同时同上述分析可知：N=4,【解析】,4）计算晶胞密度及配位数,【2016年高考海南卷】M是第四周期元素，最外层只有

20、1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为_，已知晶胞参数a=0.542 nm，此晶体的密度为_gcm3。（写出计算式，不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA）,根据晶胞结构利用切割法分析，每个晶胞中含有铜原子个数为81/8+61/2=4，氯原子个数为4，该化合物的化学式为CuCl；则 又晶胞参数a=0.542 nm，此晶体的密度为,【解析】,（2014江苏单科化学卷，T21）Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如右图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为。,以面

21、心Cu原子为中心建立坐标系，在xy所在平面内有4个，yz所在平面内有4个，xz所平面内有4个，共12个,【解析】,x,y,z,5）计算晶胞空间利用率,（2014海南单科化学卷，T19-II）金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r=_a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_（不要求计算结果）,由金刚石的晶胞结构可知，晶胞内部有4个C原子，面心上有6个C原子，顶点有8个C原子，所以金刚石晶胞中C原子数目为4+6+8=8；若C原子半径为r，金刚石的边长为a，根据硬球接触模型，则正方体对角线长度的 就是C-C键的键长，即，所以，碳原子在晶胞中的空间占有

22、率,【解析】,a,a,a,5）计算晶胞空间利用率,【2016年高考新课标卷】GaAs的熔点为1238，密度为gcm-3，其晶胞结构如图所示。Ga和As的摩尔质量分别为MGa gmol-1 和MAs gmol-1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。,【解析】,根据晶胞可知晶胞中Ga和As的个数均是4个，根据 所以晶胞的体积是。二者的原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿佛加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 100%。,6）确定各原子在空间坐标,【2016年高考新课标卷】晶胞有两

23、个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；B为（，0，）；C为（，0）。则D原子的坐标参数为_。大小和形状，已知Ge单晶晶胞参数，描述晶胞的的晶胞参数a=565.76 pm，其密度为_gcm-3（列出计算式即可）。,原子空间坐标,原子空间坐标是近年才出现的新考点，这充分考查学生对立体几何空间的认知能力，同时学生对坐标的基本单位不知道，这也是学生在做这类题时遇到的最大障碍。教师在进行教学时需要向学生说明坐标的基本单位是以晶胞有边长作为一个单位，其他原子在相应坐标轴方向的投影作为坐标值。,1/4,1/2,1,1/4,1/2,1

24、,1/4,1/2,1,据各个原子的相对位置可知，D在各个方向的1/4处，所以其坐标（；）;根据晶胞结构可知，在晶胞含有的Ge原子是81/8+61/2+4=8，所以由 晶胞的密度是,【解析】,x,y,z,关于晶胞计算小结,从前面归纳来看，其中涉及原子半径计算有2个（2017新课标,2017新课标），化学式的确定有3个（2013江苏化学,2017江苏,2017新课标），晶胞边长（晶胞参数）1个(2016年高考新课标卷)，密度计算有4个（2013新课标卷,2014全国理综I卷，2015新课标卷,2016年高考海南卷），配位数的计算有3个（2013新课标卷,2014全国理综I卷，2014江苏单科化学卷

25、），空间利用率有2个（2014年海南，2016年全国III卷），空间坐标有1个（2017年全国I卷）。关于密度的计算比例明显偏高。,复习建议,对于密度及晶胞边长（或晶胞体积）的计算，如果要便于学生记忆及掌握其原本原理，建议从物质的量入手给予考虑，即，得到，用均摊法确定晶胞中各粒子个数，再根据题上要求计算密度或边长（晶胞参数）。,复习建议,2、对于粒子半径（或粒子间距）的计算，可以根据建议1先确定晶胞边长，再晶体的不同排列方式确定晶胞边长与粒子半径的关系。这需要学生立体几何知识的熟悉，如果为简单立方，则a=2r，如果为体心立方，则，如果为面心立方,复习建议,3、空间利用率的问题，以面心立方为例进行说明原子空间利用率=晶胞所含原子的总体积/晶胞的体积100%以面心立方为例：在晶胞中含原子总个数为1/88+1/26=4，原子的空间利用率=,