化学选修三

化学选修三总结，重点已用蓝色勾出。

化学选修三

• 原子结构
  • 电子排布
    • 能级
      • ns
        • 最多2个电子
          • 形状为球形
      • np
        • 最多6个电子
          • 形状为哑铃形
      • nd
        • 最多10个电子
      • nf
        • 最多14个电子
    • 能层
      • K
        • 1s
      • L
        • 2s
        • 2p
      • M
        • 3s
        • 3p
        • 3d
      • N
        • 4s
        • 4p
        • 4d
        • 4f
      • O
        • ....
      • .......
  • 规律
    • 以spdf...排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1357...的两倍
    • 若能层的序数为n，则该能层最多可容纳的电子数为2n^2
    • 构造原理，电子的填充顺序
      • 在书写中能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写
      • 部分原子有特例，如Cu、Cr
    • 泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳两个电子，而且他们的自旋相反
    • 洪特规则：基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同
  • 原子之间的规律
    • 原子半径
      • 元素周期表从左往右原子半径依次变小
      • 元素周期表从上往下原子半径依次变大
    • 电离能
      • 总体来说，元素周期表从左往右第一电离能依次增大
      • 同族元素从上往下第一电离能变小
    • 电负性
      • 元素周期表从左往右元素的电负性逐渐变大
      • 原宿周期表从上往下元素的电负性逐渐变小
      • 电负性也可以用来判定金属与非金属，电负性大于1.8的，一般为非金属电负性小于1.8的，一般为金属，在1.8左右的一般为类金属
    • 对角线规则
      • 某些主族元素与右下角的主族元素的有些性质是相似的
• 晶体结构与性质
  • 非晶体
    • 不能自发呈现多面体外形
    • 原子排列相对无序
    • 没有固定的熔点
  • 晶体
    • 性质
      • 各向异性
      • 自范性
      • 排列相对有序
      • 拥有固定的熔点
    • 晶胞
      • 晶体在微观结构中的基本单元
      • 通常采用平行六面体
      • 计数方式
        • 位于立方体内则算一个
        • 位于面上则算1/2个
        • 位于楞上则算1/4个
        • 位于顶点时算1/8个
    • 类别
      • 分子晶体
        • 哪些是分子晶体
          • 所有非金属氢化物
          • 部分非金属单质
          • 部分非金属氧化物
          • 几乎所有的酸（除了部分有机酸）
          • 绝大部分有机物的晶体
        • 特点
          • 分子内的原子以共价键结合
          • 分子晶体内只含分子
          • 相邻分子靠分子间作用力互相吸引
          • 分子晶体有低熔点，易升华的特性，且硬度较小
      • 原子晶体
        • 特点
          • 硬度大
          • 熔点沸点较高
          • 溶解性一般不溶
          • 导电性一般不导电（除了某些半导体以外，Ex:Ge）
          • 所有原子都以共价键结合
        • 哪些是原子晶体
          • 某些金属和非金属单质
          • 某些非金属化合物
      • 金属晶体
        • 特点
          • 原子之间以金属键相互结合
          • 不存在单独的金属键，金属晶体内所有的电子共用
          • 不同的金属晶体之间强度差别很大
          • 电子气的形成可以用于解释金属良好的延展性
          • 金属的电子气在受外界电场时定向移动
          • 金属阳离子半径越小，所带电荷越多，金属键越强，熔沸点越高，硬度越大
        • 金属晶体的堆积方式
          • 简单立方堆积
            • 利用率52%
            • 因为利用率太低，只有金属钋利用这种堆积方式
          • 体心立方堆积
            • 利用率68%
            • 典型代表：钠、钾、铁
          • 六方最密堆积
            • 利用率74%
            • 典型代表：镁、锌、钛
          • 面心最密堆积
            • 利用率74%
            • 典型代表：铜、银、金
      • 离子晶体
        • 由阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体
        • 特点
          • 离子晶体拥有较高的熔点和沸点
          • 水溶液一般导电
        • 晶格能
          • 定义：气态离子形成一摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值。
          • 晶格能越高，一般离子晶体熔点越高
          • 晶格能越大形成的离子晶体越稳定，硬度越大
      • 混合晶体
        • 其中混杂着不同的键形，例如石墨
• 分子结构与性质
  • 共价键
    • 类型
      • ①
        • π键
          • “肩并肩”
          • 镜面对称
        • σ键
          • “头碰头”
          • 轴对称
        • 配位键
          • 详见配合物理论
      • ②
        • 极性键
        • 非极性键
    • 性质
      • 具有方向性和饱和性
      • 一般单键有一个σ键。双键有一个σ键 ，一个π键。三键有一个σ键，两个π键
      • π键没有σ键稳定
      • 键能键长键角
        • 键能是气态基态原子形成一mol化学键释放的最低能量
        • 键能越大意味着化学键更稳定
        • 键长越短往往键能越大，表明共价键越稳定
      • 等电子原理
        • 原子总数相等，价电子总数相等的分子（等电子体）具有相似的化学键特性，它们的许多性质是相近的。
  • 空间构型
    • 价层电子对互斥理论
      • 理论
        • 价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对
        • 价层电子对包括中心原子上的孤电子对和σ电子对
        • 分子的立体构型是价层电子对相互排斥的结果
      • 计算方式
        • 中心原子上的孤电子对数=1/2（a-xb）
        • a=中心原子的价电子数
        • b=与中心原子结合的原子最多能接受的电子数
        • x=与中心原子结合的原子数
      • 计算结论
        • VSEPR模型
          • 价层电子对=1
            • 直线形
          • 价层电子对=2
            • 直线形
          • 价层电子对=3
            • 平面三角形
          • 价层电子对=4
            • 四面体形
        • 立体构型
    • 杂化轨道理论
      • 本质
        • 两个及两个以上的轨道混杂之后，形成了新的轨道
      • 一般规律
        • VSEPR模型为四面体的为sp3杂化
        • VSEPR模型为平面三角形的为sp2杂化
        • VSEPR模型为直线的为sp杂化
    • 配合物理论
      • 本质
        • 配位键：电子对给予-接受键
      • 中心粒子一般为金属离子或原子，接受孤电子对
      • 配体一般提供孤电子对
      • 应用
        • 铁离子的检验
        • 四氨合铜离子的形成
    • 极性
      • 正电中心与负电中心重合，为非极性分子
      • 正电中心与负电中心不重合，为极性分子
      • 极性分子更容易溶解在极性溶液中
      • 非极性分子更容易溶解在非极性溶液中
    • 分子间作用力
      • 范德华力
        • 相对分子质量越大，范德华力越大
        • 分子极性越大，范德华力越大
      • 氢键
        • 有已经与电负性很大的原子，形成共价键的氢原子 与另一个电负性很大的原子之间的作用力
        • 标准形式：A—H···B—
        • A、B只能为O、F、N
        • 分子间氢键增大熔点，分子内氢键减小熔点
        • 氢键不属于化学键
    • 手性
      • 一个碳原子所连的4个基团各不相同， 则称为这个碳原子为手性碳原子
      • 手性分子互为镜面，却在三维空间里不能重叠，互为手性异构体
    • 无机含氧酸分子的酸性
      • 无机含氧酸中非羟基氧越多则酸性越强