物质结构竞赛辅导
初二化学竞赛辅导资料(共12讲)讲义
初二化学竞赛辅导资料(共12讲)讲义第一讲：化学的基本概念1. 化学是研究物质组成、结构、性质以及变化规律的科学。
2. 物质由原子构成，原子是一切物质的基本单位。
3. 元素是由具有相同原子核电荷数的原子组成的。
第二讲：物质的分类1. 物质可以分为纯物质和混合物。
2. 纯物质包括元素和化合物。
3. 混合物是由两种或两种以上的纯物质按一定比例混合而成的。
第三讲：化学反应1. 化学反应是物质发生变化的过程。
2. 化学反应中的物质称为反应物和生成物。
3. 化学方程式用于描述化学反应过程。
第四讲：离子和离子化合物1. 离子是带有电荷的原子或原子团。
2. 离子化合物是由带正电荷的离子和带负电荷的离子按一定比例结合而成的。
第五讲：酸、碱和盐1. 酸是能产生氢离子（H+）的物质。
2. 碱是能产生氢氧离子（OH-）的物质。
3. 盐是由酸和碱中的离子按一定比例结合而成的。
第六讲：常见元素的性质与应用1. 氧气是维持燃烧的必需气体。
2. 氮气是空气的主要成分之一。
3. 碳是有机物的基本元素，广泛存在于生物体内。
第七讲：金属与非金属1. 金属具有良好的导电性、导热性和延展性。
2. 非金属通常为非导电性材料，具有较高的电负性。
第八讲：化学反应速率1. 化学反应速率指单位时间内反应物消失或生成物产生的数量。
2. 影响化学反应速率的因素包括温度、浓度、催化剂等。
第九讲：溶液和溶解度1. 溶液是由溶剂和溶质组成的混合物。
2. 溶解度是单位质量溶剂中能溶解的最大质量溶质。
第十讲：红外线和紫外线1. 红外线是一种波长较长的电磁辐射。
2. 紫外线是一种波长较短的电磁辐射。
第十一讲：化学反应和能量变化1. 化学反应过程中会释放或吸收能量。
2. 化学反应中的能量变化可以通过热效应来表征。
第十二讲：电化学与电池1. 电化学是研究电能和化学反应之间相互转化的学科。
2. 电池是将化学能转化为电能的装置。
以上是初二化学竞赛辅导资料的讲义内容，希望能对学生们的化学学习有所帮助。
化学竞赛专题辅导资料——晶体结构
郴州市二中高一化奥班辅导资料——晶体结构（2008-05-28）【涉及概念和内容】根据《化学课程标准》和中学化学教材以及《物质结构与性质》选修教材，晶体结构涉及的内容包括：（1）基本概念：周期性有序排列、晶胞及晶胞类型、晶胞中粒子数的计算、配位数、空隙、堆积方式、晶格能、并置碓砌；（2）堆积方式：面心立方、六方、体心立方和简单立方堆积；（3）晶体种类和性质：金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体，自范性、各向异性、金属晶体的导电导热和延展性、X－射线衍射。
这些内容看似零碎，实际上它们有着密切的内在联系，了解和建立它们的关系，对于晶体结构的教与学，深刻理解晶体结构和性质，掌握核心、突出重点都是很重要的。
它们的联系可以用下面的结构表示，其中堆积类型是联系晶体基本概念、基本结构与不同晶体类型的结构和性质的桥梁。
面心立方最密堆积（A1）最密堆积六方最密堆积（A3）体心立方密堆积（A2）简单立方堆积金刚石型堆积(四面体堆积)（A4）一、晶体的结构1、晶体的概念晶体是质点（原子、分子、离子）在空间有规律周期性地重复排列，是具有规则的多面体固体物质。
2自范性：在一定条件下晶体能自动地呈现具有一定对称性的多面体的外形（晶体的形貌）。
非晶体不能呈现多面体的外形。
晶态石英的谱图非晶态石英的谱图3、晶体的点阵结构概念：在晶体内部原子或分子周期性地排列的每个重复单位的相同位置上定一个点，这些点按一定周期性规律排列在空间，这些点构成一个点阵。
点阵是一组无限的点，连结其中任意两点可得一矢量，将各个点阵按此矢量平移能使它复原。
点阵中每个点都具有完全相同的周围环境。
晶体结构= 点阵+ 结构基元结构基元：在晶体的点阵结构中每个点阵所代表的具体内容，包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构。
（1）直线点阵（2）平面点阵（3）晶胞（晶胞是人为划定的，为平行六面体）空间点阵必可选择3个不相平行的连结相邻两个点阵点的单位矢量a，b，c，它们将点阵划分成并置的平行六面体单位，称为点阵单位。
高中化学 《第一章 物质结构》练习竞赛辅导
现吨市安达阳光实验学校高中化学竞赛辅导《第一章物质结构》练习及答案第一章物质结构1、在有机溶剂里令n摩尔五氯化磷与n摩尔氯化铵量地发生完全反，释放出4n摩尔的氯化氢，同时得到一种白色的晶体A。
A的熔点为113℃，在减压下，50℃即可升华，在1Pa下测得的A的蒸汽密度若换算成状况下则为15.5g/L。
（1）通过计算给出A的分子式。
（2）分子结构测的结论表明，同种元素的原子在A分子所处的环境毫无区别，试画出A的分子结构简图（即用单键一和双键＝把分子里的原子连接起来的路易斯结构式）。
2、PCl5是一种白色固体，加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气，测得180℃下的蒸气密度（折合成状况）为9.3g/L, 极性为零，P—Cl键长为204pm 和211pm两种。
继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。
PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得P—Cl的键长为198pm和206pm 两种。
（P、Cl相对原子质量为31.0、35.5）回答如下问题：（1）180℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。
（2）在250℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。
（3）PCl5熔体为什么能导电？用最简洁的方式作出解释。
（4）PBr5气态分子结构与PCl5相似，它的熔体也能导电，但经测其中只存在一种P-Br键长。
PBr5熔体为什么导电？用最简洁的形式作出解释。
3、NO的生物活性已引起家高度。
它与超氧离子（O2—）反，该反的产物本题用A为代号。
在生理pH值条件下，A的半衰期为1～2秒。
A被认为是人生病，如炎症、中风、心脏病和风湿病引起大量细胞和组织毁坏的原因。
A在巨噬细胞里受控生成却是巨噬细胞能够杀死癌细胞和入侵的微生物的重要原因。
家用生物拟态法探究了A的基本性质，如它与硝酸根的异构化反。
他们发现，当16O 标记的A在18O标记的水中异构化得到的硝酸根有11% 18O，可见该反历程复杂。
高中化学奥林匹克竞赛辅分子结构
高中化学奥林匹克竞赛辅导第2讲分子结构【竞赛要求】1、分子结构路易斯结构式。
价层电子对互斥模型。
杂化轨道理论对简单分子（包括离子）几何构型的解释。
共价键。
键长、键角、键能。
σ键和π键。
离域π键。
共轭（离域）体系的一般性质。
等电子体的一般概念。
键的极性和分子的极性。
相似相溶规律。
2、分子间作用力范德华力、氢键以及其他分子间作用力的能量及与物质性质的关系。
【知识梳理】本部分主要讨论分子中共价键问题和分子的空间构型(即几何形状)问题。
一、路易斯理论1、路易斯理论--早期的共价键理论到本世纪初，在原子结构模型的基础上，路易斯（1916年，G．C．Lewis，美国化学家）提出了化学键的电子对理论。
他认为，原子相互化合形成化学键的过程可以简单地归结为未成对电子的配对活动。
当A原子的一个未成对电子和B原子的一个未成对电子配成一对被双方共用的电子对，就形成一个化学健，这种化学键称为“共价键”。
这样，就可以把表示化学健的“—”。
改成“:”，以表示一对电子。
这种化学符号就是所谓共价键的“电子结构式”。
即认为分子中的原子都有形成稀有气体电子结构的趋势（八隅律），求得本身的稳定。
而达到这种结构，并非通过电子转移形成离子键来完成，而是通过共用电子对来实现。
通过共用一对电子，每个H均成为 He 的电子构型，形成共价键。
2、路易斯结构式所谓“路易斯结构式”，通常是指如下所示的化学符号：分子中还存在未用于形成共价键的非键合电子，又称孤对电子。
添加了孤对电子的结构式叫路易斯结构式。
如：H∶H 或 H—H ∶N≡N∶C2H2（H—C≡C—H）共价分子中成键数和孤电子对数的计算：计算步骤：a．令n o−共价分子中，所有原子形成八电子构型（H为2电子构型）所需要的电子总数b．令n v−共价分子中，所有原子的价电子数总和阴离子的价电子总数：各原子的价电子数之和加负电荷数阳离子的价电子总数：各原子的价电子数之和减正电荷数c．令n s−共价分子中，所有原子之间共用电子总数n s = n o - n v，n s/2 = (n o- n v) / 2 = 成键电子对数（成键数）d．令n l−共价分子中，存在的孤电子数。
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第5讲 分子结构-典型例题与知能训练
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第5讲 分子结构【典型例题】例1、写出POCl 3的路易斯结构式。
分析：应当明确在POCl 3里，P 是中心原子。
一般而言，配位的氧和氯应当满足八偶律。
氧是二价元素，因此，氧原子和磷原子之间的键是双键，氯是1价元素，因此，氯原子和磷原子之间的键是单键。
然而使配位原子满足八偶律，即画出它们的孤对电子。
解：例2、给出POCl 3的立体构型。
分析：应用VSEPR 模型，先明确中心原子是磷，然后计算中心原子的孤对电子数：n = 5 － 2 －3 × 1 = 0所以，POCl 3属于AX 4E 0 = AY 4型。
AY 4型的理性模型是正四面体。
由于氧和磷的键是双键，氯和磷的键是单键，所以∠POCl ＞109°28’,而∠ClPCl ＜109°28’。
解：POCl 3，呈三维的四面体构型，而且，∠POCl ＞109°28’，而∠ClPCl ＜109°28’。
例3、给出POCl 3的中心原子的杂化类型。
分析：先根据VSEPR 模型确定，POCl 3属于AY 4型（注意：不能只考虑磷原子周围有四个配位原子，杂化类型的确定必须把中心原子的孤对电子考虑在内。
本题恰好AX n + m = AY n （m = 0），如果不写解题经过，可能不会发现未考虑孤对电子的错误。
）AY 4的VSEPR 模型是正四面体。
因此，POCl 3属于三维的不正的四面体构型。
解：POCl 3是四配位的分子，中心原子上没有孤对电子，所以磷原子取sp 3杂化类型，但由于配位原子有两种，是不等性杂化（∠POCl ＞109°28’， 而∠ClPCl ＜109°28’ ）。
例4、BF 3分子有没有p –p 大π键？分析：先根据VSEPR 模型确定BF 3分子是立体构型。
然后根据立体构型确定BF 3分子的B 原子的杂化轨道类型。
再画出BF 3分子里的所有轨道的图形，确定有没有平行的p 轨道。
高中化学竞赛--物质结构
例：画出分子式为C4H4的包含等价氢原子的 画出分子式为C 所有三种可能的异构体的结构图， 所有三种可能的异构体的结构图，预期它 们的稳定性，并用价键理论讨论稳定的C 们的稳定性，并用价键理论讨论稳定的C4H4 的异构体。 的异构体。 例（2009）1-1 Lewis酸和Lewis碱可以形成 Lewis酸和Lewis碱可以形成 酸和Lewis 2009） 酸碱复合物. 酸碱复合物.根据下列两个反应式判断反应 中所涉及Lewis酸的酸性强弱， Lewis酸的酸性强弱 中所涉及Lewis酸的酸性强弱，并由强到弱 排序. 排序. F4Si-N(CH3)3+BF3→F3B-N(CH3)3+SiF4; SiF3B-N(CH3)3+BCl3→Cl3B-N(CH3)3+BF3
8-2 将上述氢化物与金属镍在一定条件下用球 磨机研磨，可制得化学式为Mg 的化合物。 磨机研磨，可制得化学式为Mg2NiH4的化合物。 射线衍射分析表明， X-射线衍射分析表明，该化合物的立方晶胞的 面心和顶点均被镍原子占据， 面心和顶点均被镍原子占据，所有镁原子的配 位数都相等。推断镁原子在Mg2NiH4晶胞中的位 位数都相等。推断镁原子在Mg 写出推理过程) 置(写出推理过程)。
二、分子结构 1、Lewis结构式 、Lewis结构式 2、单键、双键、叁键 单键、双键、 3、价层电子对互斥理论 （1）无机分子的立体结构通常是 指其a 骨架在空间的排布 指其a键骨架在空间的排布 （2）属于同一通式的分子或离子其 结构可能相似， 结构可能相似，也可能完全不同
用价层电子对互斥模型来推测分子的结构 （1）首先确定中心原子（以M）表示的价 首先确定中心原子（ 电子层中的电子总数。 电子层中的电子总数。即中心原子原有的 价电子数与配位体提供的共用电子数之和 （当氧族元素的原子做为配体时，可以 当氧族元素的原子做为配体时， 认为它们不提供价电子， 认为它们不提供价电子，但当氧族元素 的原子做为分子中的中心原子时， 的原子做为分子中的中心原子时，可以 认为它们各拿出6个价电子） 认为它们各拿出6个价电子）
分子结构竞赛辅导讲义2
• 键角：键与键的夹角。是反映分子空间结 键角：键与键的夹角。 构的重要因素。对分子的性质有较大影响。 构的重要因素。对分子的性质有较大影响。 • 如：水的键角104.5度，为角型分子，也是 水的键角 度 为角型分子， 强极性分子。 的键角为60度 可知P 强极性分子。P4的键角为 度，可知 4为 正四面体。 正四面体。 • 键的极性：化学键中原子核的正电荷中心 键的极性： 和负电荷中心不重叠，则该化学键就具有 和负电荷中心不重叠， 极性。根据成键原子的电负性差异， 极性。根据成键原子的电负性差异，可确 定键极性的大小。 定键极性的大小。
例：2002第4题：第二周期元素 与氢形 第 题 第二周期元素A与氢形 成的如下化合物中的A－ 键的键能 成的如下化合物中的 －A键的键能 （kJ/mol）： ）： CH3－CH3 346， H2N—NH2 247， ， ， HO－OH 207 － 试问：它们的键能为什么依次下降？ 试问：它们的键能为什么依次下降？ 答案：乙烷中的碳原子没有孤对电子，肼 答案：乙烷中的碳原子没有孤对电子， 中的氮原子有1对孤对电子 对孤对电子， 中的氮原子有 对孤对电子，过氧化氢中 的氧有2对孤对电子 对孤对电子， 的氧有 对孤对电子，使A—A键的键能减 键的键能减 小。
奥赛辅导－－ 奥赛辅导－－
分子结构
初赛要求 1．路易斯结构式（电子式）。价层电 ．路易斯结构式（电子式）。价层电 ）。 子互斥模型对简单分子（包括离子） 子互斥模型对简单分子（包括离子）立 体结构的预测。 体结构的预测。杂化轨道理论对简单分 包括离子）立体结构的解释。 子（包括离子）立体结构的解释。共价 键和p 共轭（离域） 键。s 键和 键。大 p 键。共轭（离域） 的一般概念。等电子体的一般概念。 的一般概念。等电子体的一般概念。 键 的极性和分子的极性。 的极性和分子的极性。相似相溶原理
初中化学竞赛辅导培训
研究Fe3++HCO3- 反应，可知Fe3+在水溶剂中产生特 征阳离子，故是酸，HCO3- +H2O H2CO3+OH-， HCO3-是碱，Fe3++3HCO3- ==Fe(OH)3↓+3CO2↑
B、在液氨中：CH3COOH+NH3 NH4+ +CH3COO-
H- + NH3
NH2- + H2
C、在液态BF3中： 研究SbF5+KF的反应
路易斯酸
类型
举例
一些阳离子
未满壳的原 子的化合物 可利用外层
d轨道的
H+、Cu2+、 Fe3+、Al3+ BF3、BeCl2
AlCl3
SiCl4、SbF5
路易斯碱
类型
举例
阴离子
OH-、F-、 CN-
有孤对电子 NH3、H2O、
的分子
PCl3
含不饱和双 乙烯、乙炔、
健、叁键
苯Байду номын сангаас
3、化学反应分类及原理的生长点
②对于原子： a、质子数=核电核数=核外电子数=原子序数 b、质量数=质子数+中子数；即A=Z+N
赛题举例：（9—6复）．我国近年研制成功
一种气体，这种气体的每个分子由质子数为
8、相对原子质量为18的两个原子构成。下
列说法错误的是
（）
A．这种气体的相对分子质量为36
B．这种原子的核外不一定有8个电子
A．+3、+2
B．+2、+3
C．+2、+2
D．+3、+3
物质结构竞赛辅导
Na:
S
各能级能量高下即 ns<(n-2)f<(n-1)d<np
能量最低原理、基态与激发态、光谱
1.基态原子与激发态：处于最低能量旳原子叫做 基态原子，当基态原子吸收能量后，电子会跃迁 到较高旳能级，变成激发态原子。
2.基态与激发态相互转化与能量旳关系
吸收能量
基态原子
激发态原子
释放能量
核外电子运动旳特征
能量最低原理表述旳是“整个原子处于能量最低状 态”，而不是说电子填充到能量最低旳轨道中去， 泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低
状态”
周期表与周期律
短周期
IA
元元素素周周性期期质表表周意概期义念律
1 2
H Li
IIA 副族
Be
非第金VI属II性族逐渐增强
主族零族
0
IIIA IVA VA VIA VIIA He
一般规律：共价单键是σ键；而共价双键中有一种σ键， 另一种是π键；共价三键由一种σ键和两个π键构成。
科学探究：
比较
σ键和π键旳比较：
价键类型 成键方向 对称方式 是否牢固 • 怎样鉴定
σ键
π键
“头碰头” 轴对称
“肩并肩” 镜像对称
键能大，较牢固 键能小不太牢固
P31 “一般规律”
二、键参数——键能、键长与键角
例如：两个H在形成H2时，电子云怎样重叠？
① σ键：沿着键轴旳方向，以“头碰头”旳方式发 生轨道重叠，轨道重叠部分电子云形状是以键轴成轴 对称。 特点：成键轨道发生最大重叠，键能大能量低，比较稳定。
类型：S-Sσ键、S-Pσ键、P-Pσ键
HCl和Cl2形成旳σ键，电子云怎样重叠？
② π键：由两个原子旳P电子以“肩并肩”旳方式重 叠而形成旳。
物质结构与学科竞赛
深入理解物质结 构有助于培养科 学思维和解决问 题的能力。
物质结构的研究 对于材料科学、 化学、物理等学 科的发展具有重 要意义。
掌握物质结构的 基本概念有助于 培养创新能力和 探索精神。
02
学科竞赛的意义和价值
学科竞赛的定义
学科竞赛是指针对特定学科的竞赛活 动，旨在考察学生的学科知识和创新 能力。
加强学科竞赛中物质结构的实践环节
增加实验课程：提供更多实践机会，帮助学生理解物质结构理论 引入虚拟仿真实验：利用现代技术模拟实验环境，提高实验效率 强化实验指导：提供专业指导，帮助学生掌握正确的实验方法和技巧 鼓励自主实验：鼓励学生自主设计实验，培养创新能力和实践能力
培养学科竞赛中物质结构的创新思维
理论支持。
添加标题
材料相图：相图是研 究物质相变和组成关 系的图表。在材料科 学竞赛中，参赛者需 要根据给定的相图， 分析不同组成和温度 下材料的相变行为， 从而选择合适的制备
方法和工艺参数。
添加标题
原子光谱分析：原子 光谱分析是研究原子 能级结构和跃迁过程 的实验方法。在材料 科学竞赛中，原子光 谱分析可以帮助参赛 者了解材料的组成元 素和原子在材料中的 分布情况，为材料性
学科竞赛中物质结构的未来应用前景
学科竞赛对物质结构研究的推 动作用
未来物质结构领域的发展趋势
学科竞赛中涌现出的创新成果
物质结构在解决实际问题中的 应用前景
感谢观看
汇报人：XX
增强团队协作和沟通能力
提升学科素养和知识水平
为未来学术和职业发展打 下基础
学科竞赛的意义
培养创新思维和解决问题的能力 增强团队协作和沟通能力 提高学科素养和知识水平 为未来学术和职业发展打下基础
高中化学有机物结构基础竞赛课件.ppt
4、苯环中的C～C
b a
a是原子数，b是电子数。
甲醛分子中的π键
中心原子采取sp2杂化，还有一个未参加杂化的p 轨道是与分子所在平面垂直。
氧原子上有一个p轨道与碳原子的上p轨道互相平 行，形成一个π键。
二、三种不同杂化状态的碳原子 1、sp3杂化
二、三种不同杂化状态的碳原子 1、sp3杂化
二、三种不同杂化状态的碳原子
1个未杂化的P轨道
二、三种不同杂化状态的碳原子 2、sp2杂化
二、三种不同杂化状态的碳原子 2、sp2杂化
二、三种不同杂化状态的碳原子 3、sp杂化
二、三种不同杂化状态的碳原子 3、sp杂化
点：C原子 ↓ 线
↓ 面、环
↓ 体、环
↓ 笼
一、总体思路
两个共面的立方烷
σ键和π键的比较
σ键
π键
成键方向
“头碰头”
“肩并肩”
电子云形状
轴对称
镜像对称
牢固程度 强度大，不易断裂 强度较小，易断裂
σ 共价单键是 键，共价双键中一个 成键判断规律 是σ 键，另一个是π 键，共价三键
中一个是σ 键，另两个为π 键
二、三种不同杂化状态的碳原子 3、sp杂化
三、三种典型的成键方式 1、共轭烯烃
所有的原子在同一个平面上,C(SP2)一C(SP2)
三、三种典型的成键方式 特殊：丙二烯
相互垂直
2、苯环
பைடு நூலகம்
三、三种典型的成键方式
2、苯环
三、三种典型的成键方式
四、四种典型的碳碳键的比较
1、C-C
2、C=C
3、C三C
物质结构(分子结构、晶体结构)奥赛强化辅导PPT文档共92页
43、重复别人所说的话，只需要教育； பைடு நூலகம்要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
物质结构(分子结构、晶体结 构)奥赛强化辅导
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
泸溪一中高二化学竞赛辅导第十讲物质结构
第十讲物质结构元素周期律（A）知识点回顾1．原子结构[核电荷数、核内质子数及核外电子数的关系]核电荷数＝核内质子数＝原子核外电子数=原子序数A(质量数)=Z（质子数）+N（中子数）[原子核外电子的排布规律](1)在多电子原子里，电子是分层排布的．电子层数（n） 1 2 3 4 5 6 7 表示符号K L M N O P Q离核远近能量高低n值越大，电子离原子核越远，电子具有的能量越高(2)能量最低原理：电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，而当能量最低的电子层排满后，才依次进入能量较高的电子层中．(3)各电子层容纳电子数规律：①每个电子层最多容纳2n2个电子②最外层容纳的电子数≤8个(K层为最外层时≤2个)，次外层容纳的电子数≤18个，倒数第三层容纳的电子数≤32个(4)原子最外层中有8个电子(最外层为K 层时有2个电子)的结构是稳定的，这个规律叫“八隅律”．但如PCl5中的P原子、BeCl2中的Be原子、XeF4中的Xe原子，等等，均不满足“八隅律”，但这些分子也是稳定的．2．元素周期律随原子序数递增，元素原子的最外层电子排布、原子半径和元素化合价呈周期性变化。
［元素金属性、非金属性强弱的判断依据］元素金属性强弱的判断依据：①金属单质跟水(或酸)反应置换出氢的难易程度．金属单质跟水(或酸)反应置换出氢越容易，则元素的金属性越强，反之越弱．②最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱．氢氧化物的碱性越强，对应金属元素的金属性越强，反之越弱．元素非金属性强弱的判断依据：①非金属单质跟氢气化合的越容易或生成的氢化物越稳定②最高价氧化物对应的水化物(即最高价含氧酸)的酸性强弱．最高价含氧酸的酸性越强，对应的非金属元素的非金属性越强，反之越弱。
3元素周期律元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，这个规律叫做元素周期律。
4．元素周期表(1)元素周期表中共有7个周期，其分类如下：(2)周期表中共有18个纵行、16个族．分类如下：①既含有短周期元素同时又含有长周期元素的族，叫做主族．用符号“A”表示②只含有短周期元素的族叫做副族．用符号“B”表示，副族有7个。
物质结构(分子结构、晶体结构)奥赛强化辅导
+_
+_
诱导力
氢键的形成分析：
当氢原子与电负性很大、半径很 小的原子X(X=F,N,O) 以共价键结合时， 共用电子对偏向于X原子，氢原子几乎 成为一个裸露的质子，这个裸露的质 子能与另一个分子中电负性很强的原 子Y（有孤对电子）相吸引，形成氢键
Ｘ－ＨＹ
氢键不是化学键
形成氢键的条件：
① 有一个与电负性很大的原子X形成共价键的 氢原子；
确定中心原子的价电子对数： 价电子对数=
中心原子价电子数和配体提供的电子数
2
(1) 卤素作为中心原子，提供7个电子； 卤素作为配位原子，提供1个电子 (2) 氧族作为中心原子，提供6个电子
氧族作为配体，认为不提供共用电子； (3)对于离子，中心原子的价电子数应相应
加上或减去相应电子数； (4).价电子对数如是小数（0.5),则进为整数
如：求下列微粒的价电子对数
SO2 NO2 ClF3 PO43-
２.确定成键电子对数和孤对电子对数
成键电子对数：分子式AYz中的z 孤对电子对数＝价层电子对数－成键电子 对数
３．画出结构示意图：在中心原子周围排 布配位原子，每一对电子联结一个配位原 子，剩下的电子对即为孤对电子对
４．确定排斥力最小的稳定结构
（2）氢键有方向性和饱和性；
饱和性： 由于氢原子特别小而原子X和Y比较大，所以
X—H中的氢原子只能和一个Y原子结合形成 氢键。同时由于负离子之间的相互排斥，另 一个电负性大的原子就难于再接近氢子。一 般情况下，一个氢原子只能和一个原子形 成氢键。
方向性：
在直线方向两个带负电原子间 的夹角最大，所以氢键总是尽可能 的趋近于180°， 以使得排斥力最 小。
原子结构
[成套]高中化学竞赛辅导教案.第10讲.化学物质的空间结构
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第十讲化学物质的空间结构主要考查点：1．常见分子或离子的空间结构、晶体的空间结构；2．晶胞的相关知识。
知识延伸：1．常见分子的空间结构类别分子式A 2H2、 Cl 2、N 2A 3O3A 4P4AB HXAB 2CO 2、 CS 2SO 2A2 B H 2O H 2SA2 B2H 2 O2AB 3BF 3 NH 3AB 4CH 4、 CCl 4 2．典型晶体的空间结构⑴离子晶体： NaCl和 CsCl①每个 Na +周围有个 Cl ，每个键角空间构型分子的极性非极性116.8 0角型极性60 0正四面体非极性极性180 0直线型非极性120 0角型极性104.5 0角型极性92 0角型极性94 0异面直线型极性120 0平面三角形非极性107 018 ’三角锥型极性109 028 ’正四面体非极性Cl 周围有个Na+。
②每个 Na +周围的 Cl 构成的空间图形是③每个 Na +周围与之距离最近的Na +有个，Na+之间距离最近是(设晶胞边长为a) 。
④假设将上面晶胞用进行 (均分 )切割，可得小立方体，它们的顶点应分别为离子，由此每个晶胞中平均含有离子各个，在整个晶体中单个的 NaCl分子。
NaCl表示晶体内的化学式。
小结：晶胞中微粒数目的计算位于晶胞顶点的微粒，实际提供应晶胞的只有；位于晶胞棱边的微粒，实际提供应晶胞的只有；位于晶胞面心的微粒，实际提供应晶胞的只有；位于晶胞中心的微粒，实际提供应晶胞的只有。
CsCl晶体中，每个Cs+同时吸引着个Cl—，每个Cl—同时吸引着个 Cs+。
它们的顶点应为离子，每个晶胞中平均含有离子各个。
例 1. ⑴ NaCl 晶胞向三维空间延伸就可得到完美晶体。
NiO〔氧化镍〕晶体结构与 NaCl相同， Ni 2+与最邻近 O2—的核间距离为 a× 10—8cm，计算 NiO晶体密度 ( NiO 的摩尔质量为 74.7g · mol—1) 。
中学化学竞赛集训课程(物质结构部分)
磁量子数m： ➢m可取 0，±1, ±2……±l ； ➢其值决定了ψ角度函数的空间取向。 ➢ m 的取值决定轨道角动量在 z 轴上的分量 Mz
Mz = m h
∵ m 的取值只能是 02, 1, 2, 3, … …, l,
∴ 角动量在 z 轴上的分量 Mz 是量子化的。
红
橙
黄绿
青蓝
紫
Hd Hγ
Hβ
Hα
410.2 434.0 486.1
656.3
l /nm
7.31 6.91
6.07
光速 c = 2.998×108 ms–1
4.57
n
=
c
l
( 1014 )n /s1
氢原子光谱特征：不连续光谱，即线状光谱
氢和某些碱金属的可见原子光谱 K Na Li H
350 400 450 500 550 600 650 700 波长/nm
主量子数n： ➢ 与电子能量有关，对于氢原子，电子能量唯一决定于n；
E=
2.179×1018
n2
J
➢ 不同的n值，对应于不同的电子层： 1 2 3 4 5… K L M N O…
角量子数l ： ➢l 的取值 0，1，2，3……n－1 对应着 s, p, d, f…... (亚层) ➢l 决定了ψ的角度函数的形状
电子轨道与电子云
• 电子运动速度很快，与化学反应速率不在一个数量级，不需要实 时知道其位置和动量
• 电子属于微观粒子，具有波粒二象性的特征，不具有宏观意义上 的固定轨道，“测不准”
薛定谔方程––微粒的波动方程
2Ψ x2
+ Ψ2 y2
+
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吸收能量
基态原子
激发态原子
释放能量
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核外电子运动的特征
宏观物体的运动特征：
• 可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置 及运行的速度；
• 可以描画它们的运动轨迹。
微观物体的运动特征：
• 核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。 • 无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 • 无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出
位 移
可测
能 量
可测
位移、能量 不可同时测定
轨 迹
可描述
（画图或函 数描述）
用电子云描述 （用出现机会的大小描述）
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1、泡利原理：一个轨道上最多只能容纳2个电 子而且自旋方向相反。 2、洪特规则：电子在同一能级上排布时，总是 优先独占据不同的轨道而且自旋方向相同。 特例： 3、先考虑排布顺序后写电子排布式。 4、轨道表示式的写法。
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电离能（I）
什么是电离能？
M（g）-e- → M +（g） I1 M +（g）-e- → M 2+（g） I2 电离能有何用途？
电离能衡量原子的失电子能力
一般 I3> I2 > I1
不同元素的电离能有何递变规律？
电离能I 主要决定于Z*、 r、价电子构型。 同主族：价电子构型同，r增大，I 减小； 同周期： Z*增加, r减小,I总体增大(碱金属最小，稀有 气体最大)。全满、半满较稳定， I较大。 电离能有何意义？
能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状 态”，而不是说电子填充到能量最低的轨道中去， 泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低
状态”
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周期表与周期律
2
( 2x
2
2 y
2
2z
)
8 2m
h2
(E
V )
0
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核外电子排布规律 (1)各电子层最多容纳2n2个电子； (2)最外电子数不超过8个电子(K层为不超过2个)；
(3)次外(倒数第三)层电子数不超过18(32)个பைடு நூலகம்子； （4）核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层， 然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层
(能量最低原理)。
Na:
S
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各能级能量高低即 ns<(n-2)f<(n-1)d<np
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能量最低原理、基态与激发态、光谱
1.基态原子与激发态：处于最低能量的原子叫做 基态原子，当基态原子吸收能量后，电子会跃迁 到较高的能级，变成激发态原子。
2.基态与激发态相互转化与能量的关系
短周期
主族零族
IA
元元素素周周性期期质表表周意概期义念律
0
1 2
H Li
IIA 副族 Be 金
非第金VI属II性族逐渐增强
IIIA IVA VA VIA VIIA He
B非C N O F Ne
3 属 Na Mg IIIB IVB VB VIB VIIB VIII
IB IIB非Al金金Si属P S Cl Ar
渐 增
At 85
7 * 不完全周期金属性* 逐渐镧增系强元素 强
半导体
镧系 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Td Dy Ho Er Tm Yb Lu
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电子构型与周期表
1s1———————————————1s2 2s1———————————————2p6 3s1———————————————3p6 4s1—3d184s2——3d104s1-2—4p1———4p6 5s1—4d185s2——4d105s1-2—5p1———5p6 6s1—5d1——4f114——5d10————— 6p6 7s1—6d1——5f114——6d27(to be continued)
4 5 6
19 K Rb Cs Fr
C2S长0ar 2S周1c性逐渐期2T催2人i 化V2造3剂C2元、4r 耐M2素5n高金F2温6e属、C27o耐2N腐8i蚀C29u
Ba放57-7增1射元素
强 Ra 89-103
107
30 Zn
稀属有气体
31性32 33 34制3农5药36
G过a逐G渡e A元s S素e Br Kr
一.原子结构模型的演变史。
1、公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特 等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微 粒构成的，即原子。 2、1803年，英国科学家道尔顿提出近代 原子学说，他认为原子是微小的不可分割 的实心球体。
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3、汤姆生原子模型（1904年）:原子是一个 平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多 电子,中和了正电荷，从而形成中性原子。
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4、卢瑟福原子模型（1911年）：在原子的中心 有一个带正电的核，它的质量几乎等于原子的全 部质量，电子在它周围沿着不同的轨道运转，就 像行星环绕太阳一样运转。 （空心球）
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5、波尔原子模型（1913年）:电子在 固定的轨道上分层运动。
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6.电子云模型： 现代物质结构学说
电离能是原子核外电子排布的实验佐证。
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五个区：s、p、d、ds、f
ⅠA
0 ⅡA
ⅢA …ⅦA
ⅢB…ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB
s区
d区
ns1 ns2 (n-1)d1-8ns2
镧 (有例外) 锕
ds区 (n-1)d10 ns1-2
p区 ns2np1-6
f 区镧系、锕系 (n-2)f1-14ns2（有例外）
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主族元素原子半径
其在核外空间某处出现的机会多少。
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电子云轮廓图----原子轨道
S能级的原子轨道
S能级的原子轨道是球形对称的.
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原子轨道
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P 能 级 的 原 子 轨 道
P能级的原子轨道是纺锤形的, 每个P能级有3个原子轨道,它们 相互垂直,分别以P x,Py,PZ表示.
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问题讨论
原子轨道与火车运行的轨道有何不同? 原子轨道是指一定能级上的电
子,在核外空间运动的一个空间区域. 火车的轨道则是火车运行的一个固 定路线.
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宏观、微观运动的不同
宏观物体
微观粒子
质 量
很大
很小
速 度
较小
很大（接近光速）