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学习小专题 |
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一、原子结构
1、吸收光谱与发射光谱

发射光谱:物质的原子或分子吸收能量后,核外电子由基态跃迁到激发态;激发态电子不稳定,会自发从高能级跃迁回低能级/基态,以光子的形式向外辐射释放能量,将辐射出的光经分光仪器色散后,按波长(频率)有序排列形成的光谱,叫做发射光谱。
吸收光谱:让连续波长的复色白光穿过某种物质的原子/分子蒸气时,物质中处于基态的粒子,会选择性吸收特定频率的光子能量,使核外电子从低能级跃迁到高能级激发态;连续白光中对应频率的光被吸收减弱,经分光色散后,在连续明亮的光谱背景上,出现分立暗谱线的光谱,叫做吸收光谱。
核心本质:
1. 发射光谱:高能级 → 低能级,释放光子 发光
2. 吸收光谱:低能级 → 高能级,吸收光子 吸光
生活中常见的例子:
发射光谱:霓虹灯、烟花、火焰、LED灯、萤火虫发光等;
吸收光谱:有色玻璃透光、化学键红外吸收峰、变色墨镜等;


2、元素的第一电离能

对于元素的第一电离能,不但要清楚变化规律和反常情况,还要注意H元素与第二、三周期其它元素第一电离能的大小关系。例如:H的第一电离能大于CPSSi等一些非金属元素的。(一定要强调这一点)
3、电负性

在复习电负性这个概念时,要注意并没有0族元素电负性数值。电负性的定义指出“吸引键合电子的能力”,0族元素最外层电子全满,化学性质稳定,一般难成键,所以教材中没有标注电负性数值。
另外,有些元素所给的电负性数值相同,只是说明对键合电子的吸引能力相当。在高考试题中如果要考察,会给出化合价,让学生判断。例如某省某年高考中让写NCl3水解方程式,给出Cl是+1价。

原子光谱与原子结构的模型认知:
原子光谱是“电子能级跃迁的直接证据”,
原子结构模型是“解释这个证据的理论工具”,
二者是「现象证据」和「本质模型」的双向印证关系。
二、分子结构与性质
1、用原子轨道描述分子形成



在高考热点的化学用语或图示类选择题中,常出现上面的图形,需要学生进行比较进行识记。需要强调的是σ键都是轴对称,π键是镜面对称。
我们一般的结论是:键越短,键能越大。但也有反常和例外的,如:


F-F键键长短,与其他卤素比较它的键能也小。原因是:F原子的半径极小,成键后孤电子对间距太近,斥力过大,使得键能变小。
像这样的例子还有很多,如:

3、分子的稳定性
分子的稳定性受很多因素的影响,比如分子内部的共价键的强弱、分子中成键原子半径及孤电子对数多少、键角大小、空间位阻效应、共轭效应和离域大派键等因素的影响。

例如,椅式C6H12比船式C6H12稳定(空间位阻效应);S8像顶皇冠,如把其中一个向上的硫原子倒转向下,尽管也可以存在,却不如皇冠式稳定。
4、分子的极性
判断分子极性依据分子中化学键的极性的向量和,即正电荷中心与负电荷中心是否重合判断,重合了为非极性分子,不重合为极性分子。

注意,臭氧分子中的共价键是极性键组成的弱极性分子。臭氧中存在三中心四电子的大π键。
再了解一下表面活性剂中的亲水基团和疏水基团。

【开阔视野】分子结构修饰对分子的性质的影响

5、氢键(重点啊)
会判断分子间、分子内能不能形成氢键,会用氢键解释物质的熔沸点、溶解度、密度反常等客观事实,能区分氢键、范德华力和化学键的不同,会表示氢键。


三、晶体结构与性质
1、晶体与非晶体

晶体与非晶体本质区别:晶体中粒子在微观空间是否呈现周期性的有序排列。
区分晶体与非晶体最可靠的科学方法:对固体进行x射线衍射实验。
2、分子晶体

冰中一个水分子周围有4个水分子。

干冰中,一个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子,密度比冰的高。
3、共价晶体

金刚石晶胞重点掌握,了解每个碳原子在空间的位置(投影图)。

常见的共价晶体:某些单质,如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、灰锡(Sn)等;某些非金属化合物,如碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)、氮化硅(Si3N4)、氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)等。
4、离子晶体

结论:
1. 离子晶体的熔点差异非常大。从数据看,离子晶体的熔点范围极广:从接近200℃的NH₄NO₃、CH₃COOCs、LiPF₆,到上千℃的Na₂SO₄、Na₃PO₄、BaSO₄,再到2000℃以上的CaO、Ca₂SiO₄,和金属晶体一样,不同离子晶体的熔点差异巨大。
2. 影响离子晶体熔点的核心因素:
1)离子键强度(晶格能):离子带电荷越高、半径越小,晶格能越大,熔点越高。
2)离子极化作用:若阴离子体积大、阳离子极化力强,会使离子键向共价键过渡,熔点降低。比如NH₄NO₃、CH₃COOCs中,NH₄⁺、CH₃COO⁻这类复杂离子或易极化的离子,会削弱离子键强度,导致熔点显著降低。
3)晶体结构与分解性:部分离子化合物(如LiPF₆、NH₄NO₃)受热易分解,实际测得的“熔点”往往伴随分解,也会表现为较低的“熔化温度”。
【开阔视野】了解离子液体的部分性质

5、纳米晶体


生活中最常见的纳米晶体应用:
1、防晒霜里的“纳米TiO2/纳米ZnO”,透明不泛白,能高效吸收或反射紫外线,无毒,稳定。
2、抗菌用品里“银纳米颗粒”,表面积极大,杀菌极强。放于抗菌口罩内层、洗衣机或冰箱抗菌涂层。
3、自清洁玻璃/瓷砖“纳米二氧化钛光催化”,光照下产生强氧化性,分解油污、灰尘、细菌。
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