3．晶體結構與性質--物理性質

(1)晶體類型及其性質

(2)晶體熔、沸點高低的比較

一般規(guī)律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體。

① 離子晶體：離子晶體的晶格能越大，則離子鍵越強，晶體熔、沸點越高。

晶格能比較：陰、陽離子所帶電荷越多，半徑越小，則晶格能越大。

例如：MgO＞NaCl(Mg²⁺半徑小，所帶電荷多)。

FeO＞NaCl(Fe²⁺與Cl^–電子層數相同，O^2–與Na⁺電子層數相同，但FeO中離子所帶電荷數多)

② 分子晶體：組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，分子間作用力越強，晶體的熔、沸點越高。

例如：F₂＜Cl₂＜Br₂＜I₂。

此外，當分子形成分子間氫鍵時，分子晶體的熔、沸點升高。

例如：NH₃、H₂O、HF的熔、沸點均比同主族下一周期的氫化物來的高。

③ 原子晶體：原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，鍵越牢固，晶體的熔、沸點越高。

例如：金剛石＞二氧化硅＞金剛砂＞晶體硅。

④ 金屬晶體：金屬離子所帶電荷越多，半徑越小，金屬鍵越強，晶體的熔、沸點越高。

例如：Na＜Mg＜Al。

(3)晶體化學式的確定

① 分子結構：分子結構中每一個微粒均屬于該分子，按結構中的微粒數書寫的式子即為其化學式。

② 晶體結構

分攤法：按晶體結構中各微粒對結構單元的貢獻計算出的微粒數目的最簡整數比書寫的式子即為其化學式。

緊鄰法：按晶體結構中各微粒周圍與之距離最近且相等的另一微粒數目的最簡整數比書寫的式子即為其化學式。

(4)金屬晶體

① 金屬的導電性、導熱性和延展性均與自由電子有關。

② 金屬晶體的堆積方式

六方堆積(Mg、Zn等)：配位數為12；面心立方堆積(Al、Cu等)：配位數為12；

體心立方堆積(Na、K等)：配位數為8。

2．分子結構與性質

(1)化學鍵--化學性質(決定分子的穩(wěn)定性)

(2)化學鍵理論

① 共價鍵理論(VB)：共價鍵的形成實則是電子的配對。該理論不能解釋碳形成甲烷分子。

② 雜化軌道理論：能量相近的軌道可以兼并成能量相同的幾個等價軌道。用以解釋碳能形成甲烷分子(實則是碳原子采取sp³雜化，形成四個兼并軌道，再與氫成鍵)。雜化后，原子的成鍵能力增強。

③ 價層電子對互斥模型

a．分子中的價電子對(包括成鍵電子對和孤電子對)由于相互排斥，盡可能遠離，電子對之間夾角越小，排斥力越大。

b．由于孤電子對只受一個原子核的吸引，電子云比較“肥大”，故電子對之間排斥力大小順序為：孤電子對與孤電子對大于孤電子對與成鍵電子對大于成鍵電子對與成鍵電子對(因此，均采取sp³雜化，電子對構型都為正四面體形的CH₄、NH₃、H₂O分子中鍵角依次減小)。

c．微粒中價電子對數為：n＝(中心原子的價電子數+每個配位原子提供的價電子數±微粒所帶的電荷數)／2(微粒帶負電荷時取“+”，帶正電荷時取“－”)。主族元素的價電子數等于最外層電子數，氫和鹵素作為配位原子時，提供一個電子，當ⅥA族元素作為配位原子時，認為不提供電子(由價電子對數可確定中心原子的雜化形式：電子對數分別為2、3、4時，中心原子分別采取sp、sp²、sp³雜化)。

d．當配位原子不是氫、ⅥA、ⅦA族元素時，可運用等電子原理，尋找其熟悉的等電子體來判斷其構型。

④ 等電子原理

a．具有相同原子數目和相同電子總數(或價電子總數)的分子或離子具有相同的結構特征。

b．常見等電子體：N₂、CO、CN^–、C₂^2–(電子總數為14e^–，存在叁鍵)；

CO₂、CS₂、COS、BeCl₂、N₃^–、OCN^–、SCN^–(價電子數為16e^–，均為直線型)；

BCl₃、CO₃^2–、SiO₃^2–、NO₃^–(價電子數為24e^–，均為平面正三角形)；

NCl₃、PCl₃、NF₃、PF₃、SO₃^2–(價電子數為24e^–，均為三角錐形)；

SiCl₄、CCl₄、SiO₄^4–、SO₄^2–、PO₄^3–(價電子數為24e^–，均為正四面體形)。

(3)分子極性：分子中正、負電荷重心是否重合

① 與鍵的極性有關；② 與分子的空間構型有關。

(4)相似相溶原理：極性相似，相互溶解，極性相差越大，則溶解度越小。

如：水為強極性分子，強極性的HX、NH₃等易溶于水；

有機物均為弱極性或非極性分子，有機物間可相互溶解。

(5)共價鍵的類型

① 電子對是否偏移：極性鍵和非極性鍵。

② 成鍵方式：頭碰頭--δ鍵；肩并肩--π鍵。頭碰頭時電子云重疊最大，故δ鍵較π鍵穩(wěn)定。當兩原子間形成多個共價鍵時，首先形成一個δ鍵，其余則只能形成π鍵。

(6)分子間作用力及氫鍵--物理性質

① 分子間作用力--范德華力

對于分子組成和結構相似的物質，其相對分子質量越大，范德華力越大，熔、沸點越高。

例如：沸點 F₂＜Cl₂＜Br₂＜I₂。

② 氫鍵

a．形成氫鍵的因素：含N、O、F，且含有與N、O、F直接相連的H。

b．氫鍵對物質性質的影響：分子間氫鍵的形成，使物質在熔化或汽化的過程中，還需克服分子間的氫鍵，使物質的熔、沸點升高；分子間氫鍵的形成，可促進能形成氫鍵的物質之間的相互溶解。

1．原子結構與性質

原子核：同位素、原子量--物理性質

(1)原子(^A_ZX)

核外電子--化學性質

(2)元素的化學性質主要由原子最外層電子數和原子半徑決定。

例如：最外層電子數相等，半徑不等(同主族元素)，性質出現遞變性；

Li和Mg、Be和Al的最外層電子數不等，半徑相近，性質相似。

(3)原子核外電子排布(掌握1-36號元素)

① 能量最低原理：電子先排能量低的能層和能級，然后由里往外排能量高的(能層和能級均影響電子的能量)。

② 泡里不相容原理：每個原子軌道上最多排2個自旋相反的電子，即原子核外沒有2個電子的運動狀態(tài)完全相同。

③ 洪特規(guī)則：電子在能量相同的各個軌道上排布時，電子盡可能分占不同的原子軌道；

當軌道上電子呈半滿、全滿或全空時，體系能量最低。

(4)電離能比較：首先應寫出微粒的外圍電子排布式，再根據使體系能量最低去比較；根據用原子的電離能數據也可推測原子的最外層電子數。

(5)電負性：元素的原子吸引電子的能力。元素的電負性越大，則元素的非金屬性越強；元素的電負性越小，則元素的金屬性越強。電負性相差越大的元素形成化合物時，化合物的離子性越強(形成離子鍵)。

5．常見離子的檢驗方法

4．物質的分離和提純

(1)物質分離提純的常用方法

(2)物質分離提純的常用化學方法

①溶解法：利用特殊的溶劑(或試劑)把雜質溶解而除去，或提取出被提純物質的一種方法。

②沉淀法：利用沉淀反應將雜質轉化為沉淀而除去，或將被提純物質轉化為沉淀而分離出來。

③轉化法：將雜質轉化為被提純物質而除去的一種方法。

④加熱分解法：通過加熱將雜質轉化成氣體而除去的一種方法。

⑤酸堿法：通過加酸、堿調節(jié)溶液的pH，從而使雜質轉化為沉淀而除去。

⑥氧化還原法：通過加氧化劑或還原劑，將雜質轉化為氣體、沉淀或其它物質而除去。

⑦離子交換法：通過離子交換樹脂除去溶液中的特定離子。

3．常見實驗裝置

(1)氣體發(fā)生裝置：固、固加熱型；固、液不加熱型；固(液)、液加熱型。

(2)各種防倒吸裝置--用于防止液體的倒吸。

(3)常見的凈化裝置和尾氣吸收裝置

① 常見的凈化裝置--用于除去氣體中的雜質氣體。

② 常見的尾氣吸收裝置--用于吸收尾氣。

(4)常見的量氣裝置--通過排液法測量氣體的體積。

(5)過濾、蒸餾、分液裝置

2．中學化學實驗中的溫度計

(1)測液體的溫度：如測物質溶解度；實驗室制乙烯等。

(2)測蒸氣的溫度：如實驗室蒸餾石油；測定乙醇的沸點等。

(3)測水浴溫度：如溫度對反應速率影響的反應；苯的硝化反應；苯的磺化反應；制酚醛樹脂；銀鏡反應；酯的水解等。

1．化學實驗中的先與后

(1)加熱試管時，應先均勻加熱后局部加熱。

(2)用排水法收集氣體結束時，先移出導管后撤酒精燈。

(3)制取氣體時，先檢查裝置氣密性后裝藥品。

(4)稀釋濃硫酸時，應將濃硫酸慢慢注入水中，邊加邊攪拌。

(5)點燃H₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₂等可燃氣體時，先檢驗氣體的純度。

(6)檢驗鹵化烴分子的鹵元素時，在水解后的溶液中先加稀HNO₃中和堿液再加AgNO₃溶液。

(7)檢驗NH₃(用紅色石蕊試紙)、Cl₂(用淀粉KI試紙)等氣體時，先用蒸餾水潤濕試紙后再與氣體接觸。

(8)中和滴定實驗時，用蒸餾水洗過的滴定管、移液管先用待裝液潤洗。

(9)焰色反應實驗時，每做一次，鉑絲應先沾上稀鹽酸放在火焰上灼燒到無色時，再做下一次實驗。

(10)H₂還原CuO時，先通H₂后加熱，反應完畢后先撤酒精燈，冷卻后再停止通H₂。

(11)檢驗蔗糖、淀粉水解產物時，先加NaOH中和催化作用的硫酸，再加新制Cu(OH)₂懸濁液或銀氨溶液。

5．有機中常見的分離和提純

(1)除雜(括號內為雜質)

① C₂H₆(C₂H₄、C₂H₂)：溴水，洗氣(或依次通過酸性高錳酸鉀溶液、NaOH溶液，洗氣)

② C₆H₆(C₆H₅－CH₃)：酸性高錳酸鉀溶液、NaOH溶液，分液

③ C₂H₅－Br(Br₂)：Na₂CO₃溶液，分液(主要考慮C₂H₅Br在NaOH條件下能水解)

④ C₆H₅－Br(Br₂)：NaOH溶液，分液

⑤ C₂H₅－OH(H₂O)：加新制生石灰，蒸餾

⑥ C₆H₆(C₆H₅－OH)：NaOH溶液，分液(或直接蒸餾)

⑦ CH₃COOC₂H₅(CH₃COOH、C₂H₅OH)：飽和碳酸鈉溶液，分液

⑧ C₂H₅OH(CH₃COOH)：NaOH，蒸餾

(2)分離

① C₆H₆、C₆H₅OH：NaOH溶液，分液，上層液體為苯；然后在下層液體中通過量的CO₂，分液，下層液體為苯酚(或蒸餾收集不同溫度下的餾分)

② C₂H₅OH、CH₃COOH：NaOH，蒸餾收集C₂H₅OH；然后在殘留物中加硫酸，蒸餾得CH₃COOH。

4．官能團間的演變