第二章物质结构基础知识
习题
1．波函数是什么？它有明确的物理意义吗？
2．原子轨道、几率密度和电子云等概念有何联系和区别？
3．HCl是双原子分子，其共价键是否有方向性？为什么？
4．BCl3分子是平面三角形结构，而NCl3分子却是三角锥形结构，为什么？
5．为什么氢气、氦气具有最低的沸点（分别是10.29K和4.2K）？
6．计算：（1）波长为401.nm（相当于钾的紫光）的光子的质量（光速为2.998×108m/s h=6.626×10－34J.S）
（2）氢原子中的一个电子从第二能级跃迁到第一能级，发射出光子的波长是121.6nm，而从第三能级跃迁到第二能级发射出光子的波长是656.3nm，通过计算说明哪种光子的能量高。
7．下列说法对吗？如果错了应怎样改正？
（1）s电子绕核旋转时，其轨道为一圆圈，而p电子是∞形。
（2）主量子数为3时，有3s、3p、3d、3f四条轨道。
8．有没有以下电子运动状态？为什么？
(1)ψ1,1,0(2)ψ2,0,1（或－1）(3)ψ3,3,3（或－3）(4)ψ4,3,2（或－2）
9．填充
（1）填充合理的量子数
①ψ
②ψ2,( ),1,+1/2
（）,2,0,+1/2
③ψ4,2,0,( ) ④ψ2,0,( ),+1/2
(2)第16号元素其原子的外层电子结构分布方式为__________,未成对电子数有_____个.它以__________杂化轨道和氢原子的_____________轨道重叠,形成的分子其分子式为______________.该分子的空间结构是__________型.该分子(填”有”或”没有”)_____极性.
(3)以下各组分子间存在何种形式的分子间力(取向力、诱导力、色散力、氢键)?答案填入相应括号中.
1.苯和四氯化碳( )
2.甲醇与水( )
3.溴化氢气体( )
4.氨和水( )
(4)下列化合物中是否存在氢键?若存在,属哪种情况(分子间?分子内?)。答案填入括号.
①NH3（）②OH
HOOC（）
③OH
C O O H
（）④CF3H （）
⑤C2H6（）⑥CH3CONH2 （）
⑦CH3COOH （）⑧H3BO3（）
(5)根据杂化轨道理论，推断下列分子的空间结构。
SiF4BrCl2PCl3 OF2 SiHCl3
( ) ( ) ( ) （）（）
10．解释
（1）如果把铝、磷、镁三种原子在基态时的电子分布式写成如下形式是否正确？如有错，是违背了哪个原理？应如何改正？
①铝1s22s22p63s3②磷1s22s22p63s23p x23p y1③镁1s22s22p63p x13p y1
(2)常温下F2和Cl2是气体。Br2为液体，I2为固体，为什么？
(3)乙醇和二甲醚CH3OCH3是同分异构体，但前者的沸点为351.5K，后者的沸点为250K。为什么？
(4)根据杂化理论解释
①下表中各物质的中心原子是否以杂化轨道成键？为什么？若是，各以何种类型的杂化轨道成键？
②NH3和H2O分子中的键角为何小于CH4分子中的键角？CO2分子中的键角为何是180°？
11．说明以下现象
（1）水蒸气易液化，而氮气和氢气在通常条件下不易液化。
（2）通常状况下，CF4呈气态，CCl4为液态，CBr4和CI4为固态，而且熔点依次升高（但都很低）。
课题名称：原子结构、晶体结构及化学键 考纲要求：1、了解原子的组成及同位素的概念。 掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数， 以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。 2、 以第1，2，3周期的元素为例，了解原子核外电子排布规律。 3、 理解离子键、共价键的含义。理解极性键和非极性键。 了解极性分子和非极性分子。了解分子间作用力。初 步了解氢键。 4、了解几种晶体类型（离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体）及其性质。 学习重难点：原子的组成及几个量之间的关系；离子键和共价键的含义及应用。 学习方法：该部分题目多以选择题、填空题为主，处理该部分题目时应注意概念的内涵和外延，注意选项间的 比较，同时要注意以客观事例来验证理论描述。解决原子结构题目时，应注意几个量之间的数量关系。解决化学 键与晶体结构的问题时，应注意化学键、分子间作用力与晶体结构、性质之间的关系，进行分析比较，最后要注 运功将点：用电子云摘述 I s J 檢少卜电*F ■-i 」排乐规律;用结料恥童團表总 * r-wnE -'' I 1 -惰性元累应子（唯舜子分子）__箜箜M "惰性弋质单质 典型例题 例1（' 04江苏）我国的“神舟五号”载人飞船已发射成功，“嫦娥”探月工程也正式启动。据科学家预测，月 球的土壤吸附着数百万吨的 2 He ,每百吨核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上， 氦元素主要以 4 2 He 的形式存在。下列说法正确的 （ ） A . 4 He 原子核内含有4个质子 B . 3 He 和4 He 互为同位素 C . 3 He 原子核内含有3个中子 D . 4 He 的最外层电子数为 2，所以4 He 具有较强的金属性 例2 （' 04广东、广西）下列各组物质中，互为同位素的是 （ ） 例3（' 04上海）有关晶体的下列说法中正确的是 专题十 物质结构 相互柞用 「■分子的稳定性 一化学宦一 构 成 庚 的 B -廉子得失电i 阴、阳离f 子晶岸 广原子品体 f 曲￥砸稚平勺井子晶体 片于 --- （固卷时｝ L —表示方法:电尹式 —7 广极性分子 一 非极性分子 A .重氢、超重氢 B .氧、臭氧 C .红磷、白磷 D .乙酸、丙酸 意看准顺序要求。 基础知识 一质子一 -原子核一：
专题18 物质结构与性质（选修） 1．[2019新课标Ⅰ]在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。回答下列问题： （1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号 )。 A．B．C．D． （2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别 是、。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。 （3）一些氧化物的熔点如下表所示： 氧化物Li2O MgO P4O6SO2 熔点/°C 1570 2800 23.8 ?75.5 解释表中氧化物之间熔点差异的原因。 （4）图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离= pm，Mg原子之间最短距离y= pm。设阿伏加德罗常数的值为N A，则MgCu2的密度是 g·cm?3(列出计算表达式)。 【答案】（1）A （2）sp3sp3乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2+ （3）Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O。分子间力（分子量）P4O6>SO2 （4 23 330 A 824+1664 10 N a- ?? ? 【解析】（1）A.[Ne]3s1属于基态的Mg+，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高； B. [Ne] 3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg+； C. [Ne] 3s13p1属于激发态
一、上表是元素周期表的一部分，请将对应的元素名称和符号填入上表。 二、仿照第一列，填写下列表格。 三、复习元素周期律和周期表，完成下列表格。
四、原子的组成（X A Z ） 电量关系： 质量关系： 同位素：指 相同、 不同的原子。 五、原子和离子结构示意图 1．当核外电子 核电荷数时，表示的是原子； 2．当核外电子 核电荷数时，表示的是阴离子； 3．当核外电子 核电荷数时，表示的是阳离子。 六、化学键类型
[巩固练习] 1、下列元素属于第二周期的是（ ） A 、氢 B 、碳 C 、钠 D 、氯 2、下列元素属于第IA 族的是（ ） A 、氢 B 碳 C 、硫 D 、氯 3、下列原子中，半径最小的是（ ） A ）F B ）Na C ）S D)Cl 4、下列元素处于同一周期的是（ ） A ）C 、N 、F B ）B 、S 、Cl C)LiNaK 5、下列元素属于同一主族的是（ ） A 、H Na K B 、Na Mg Al C 、O S Br D 、C Si Cl 6、下列第三周期元素中，化学性质最活泼的是（ ） A 、硅 B 、磷 C 、硫 D 、氯 7、 下列物质的电子式，正确的是（ ） A ）氯化钾 K B O C C N D ）氟化氢 H + 8、下列物质中只含有共价键的是（ ） A ）CaCl 2 B 、KCl C 、Cl 2 D 、KOH 9、.下列物质中,既含离子键,又含有共价键的化合物是 A.NaOH B.Na 2O C.CO 2 D.MgCl 2 10、对于第三周期从左到右的元素，下列说法中不正确的是（ ） A ）原子半径逐渐减小 B ）金属性逐渐增强 C ）最高正化合价逐渐增大 D ）得电子能力逐渐增强 11、下列元素金属性最强的是（ ） A 、Na B 、Mg C 、Al D 、K 12、对于第VIIA 族从上到下的元素，下列说法正确的是（ ） A ）原子半径逐渐减小 B ）非金属性逐渐增强 C ）氢化物稳定性逐渐减弱 D ）原子得电子能力逐渐增强 13、考古学上常用14 6C 来测定文物的历史年代。14 6C 原子核内中子数是（ ） A 、6 B 、8 C 、14 D 、20 14、关于 18 是8O 下列说法不正确的是（ ） A 、它是氧元素的一种核素 B 、它与16 是8O 互为同位素 C 、它有10个中子 D 、它有18个质子
第一单元 金属键 金属晶体 金 属 键 与 金 属 特 性 [基础·初探] 1.金属键 (1)概念：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。 (2)特征：无饱和性也无方向性。 (3)金属键的强弱 ①主要影响因素：金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。 ②与金属键强弱有关的性质：金属的硬度、熔点、沸点等(至少列举三种物理性质)。 2.金属特性 特性 解释 导电性 在外电场作用下，自由电子在金属内部发生定向移动，形成电流 导热性 通过自由电子的运动把能量从温度高的区域传 到温度低的区域，从而使整块金属达到同样的 温度 延展性 由于金属键无方向性，在外力作用下，金属原 子之间发生相对滑动时，各层金属原子之间仍 保持金属键的作用 [核心·突破] 1.金属键????? 成键粒子：金属离子和自由电子 成键本质：金属离子和自由电子间 的静电作用 成键特征：没有饱和性和方向性存在于：金属和合金中
2.金属晶体的性质 3.金属键的强弱对金属物理性质的影响 (1)金属键的强弱比较：金属键的强度主要取决于金属元素的原子半径和外围电子数，原子半径越大，外围电子数越少，金属键越弱。 (2)金属键对金属性质的影响 ①金属键越强，金属熔、沸点越高。 ②金属键越强，金属硬度越大。 ③金属键越强，金属越难失电子。如Na的金属键强于K，则Na比K难失电子，金属性Na比K弱。 【温馨提醒】 1.并非所有金属的熔点都较高，如汞在常温下为液体，熔点很低，为－38.9 ℃；碱金属元素的熔点都较低，K-Na合金在常温下为液态。 2.合金的熔点低于其成分金属。 3.金属晶体中有阳离子，无阴离子。 4.主族金属元素原子单位体积内自由电子数多少，可通过价电子数的多少进行比较。
专题讲座八物质结构与性质综合题难点突破 1．判断σ键和π键及其个数 共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。2．判断中心原子的杂化轨道类型 (1)根据价层电子对数判断 (2)有机物中、及上的C原子都是sp2杂化，中的C原子是sp 杂化，中的C原子是sp3杂化。 (3)根据等电子原理判断 等电子体不仅结构和性质相似，中心原子的杂化轨道类型也相似。 3．判断分子或离子的立体构型 (1)根据价层电子对互斥理论判断。 (2)利用等电子原理判断陌生分子的立体构型。如N2O与CO2是等电子体，立体构型均为直线形，N2O的结构式也和CO2相似，为N==N==O。 (3)根据中心原子的杂化方式判断，如： ①CH4、CCl4、SO2－4的中心原子均为sp3杂化，它们均为正四面体结构； ②CH2==CH2、、HCHO中心碳原子均为sp2杂化，这三种物质均为平面结构； ③CH≡CH、BeCl2中碳原子、铍原子均为sp杂化，二者均为直线形结构。 4．晶体结构中的有关计算 (1)根据晶体晶胞的结构特点确定晶体的化学式 晶胞中粒子数目的计算(均摊法)
注意 ①当晶胞为六棱柱时，其顶点上的粒子被6个晶胞共用，每个粒子属于该晶胞的部分为16，而不是18 。 ②审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶体结构”，若是分子结构，其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定，且原子个数可以不互质(即原子个数比可以不约简)。 (2)根据晶体晶胞的结构特点和有关数据，求算晶体的密度或晶体晶胞的体积或晶胞参数a (晶胞边长) 对于立方晶胞，可建立如下求算途径： 得关系式：ρ＝n ×M a 3×N A (a 表示晶胞边长，ρ表示密度，N A 表示阿伏加德罗常数的数值，n 表示1 mol 晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量，M 表示摩尔质量)。 (3)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a ) ①面对角线长＝2a 。 ②体对角线长＝3a 。 ③体心立方堆积4r ＝3a (r 为原子半径)。 ④面心立方堆积4r ＝2a (r 为原子半径)。 5．“原因解释”型试题解题模型 1．工业上以Ni 的氧化物作催化剂，将丙烯胺(CH 2==CH —CH 2NH 2)氧化制得丙烯腈(CH 2==CHCN)，再通过电解丙烯腈制己二腈，电解的总化学方程式为4CH 2==CHCN ＋
第二篇物质结构基础 第八章原子结构 [教学要求] 1．了解氢原子光谱、Bohr原子结构理论、电子的波粒二象性、量子化和能级等概念。 2．了解原子轨道、概率密度、概率、电子云等概念。熟悉四个量子数的名称、符号、取值和意义。熟悉s、p、d原子轨道与电子云的形状和空间伸展方向。 3．掌握多电子原子轨道近似能级图和核外电子排布的规律。能熟练写出常见元素原子的核外电子排布；并能确定他们在周期表中的位置。 4．掌握周期表中元素的分区、结构特征、熟悉原子半径、电离能、电子亲和能和电负性的变化规律。 [教学重点] 1．量子力学对核外电子运动状态的描述。 2．基态原子电子组态的构造原理。 3．元素的位置、结构、性质之间的关系。 [教学难点] 1．核外电子的运动状态。 2．元素原子的价电子构型。 [教学时数]8学时 [主要内容] 1．核外电子运动的特殊性：核外电子运动的量子化特征。核外电子运动的波粒二象性。 2．核外电子运动状态的描述：波函数、电子云及其图象表示（径向与角度分布图）。波函数、原子轨道和电子云的区别与联系。四个量子数（主量子 ）。 数n，角量子数l，磁量子数m，自旋量子数m s 3．核外电子排布和元素周期表；多电子原子的能级（屏蔽效应，钻穿效应，
近似能级图）。核外电子排布原理和电子排布（能量最低原理，保里原理，洪特规则）。原子结构与元素周期性的关系（元素性质呈周期性的原因，电子层结构和周期的划分，电子层结构和族的划分，电子层结构和元素的分区）。 4．元素某些性质的周期性，原子半径，电离势，电子亲和势，电负性 [教学内容] §8.1原子结构的Bohr理论 8.1.1 历史的回顾 Dalton原子学说(1803年)------ Thomson“西瓜式”模型(1904年)------ Rutherford核式模型(1911年) ------- Bohr电子分层排布模型(1913年) 量子力学模型(1926年) 8.1.2 氢原子光谱 1.光和电磁辐射 2.氢原子光谱 氢原子光谱特征：１、不连续光谱，即线状光谱 ２、其频率具有一定的规律 氢原子光谱由五组线系组成：
第一章 物质结构基础 1.de Bloglie 关系式：h m v λ= 又 22 J k g m s -=?? 已知31 9.109510m k g -=?；6 1 5.010v m s -=??；34 6.62610 h J s -=??； 代入， 34 34 2210 31 6 1 31 6 1 6.62610 6.62610 1.45510 145.59.109510 5.0109.109510 5.010J s k g m s s m p m k g m s k g m s λ--------??????= = =?=???????? 2. (1) 3d ；n=3, l=2, m=0,±1, ±2，共5个轨道，每一轨道至多两个电子，即：3,2,0, ±1/2；3,2,1, ±1/2；3,2,-1, ±1/2；3,2,+2, ±1/2；3,2,-2, ±1/2； (2) 4s ；n=4, l=0, 即4,0,0 (±1/2)； (3) 氧原子中的4个p 电子：n=2, l=1, m=0, ±1, 即2,1,0, ±1/2；2,1,1, +1/2(或-1/2)；2,1,-1, +1/2(或-1/2)； (4) 4s 1电子，4,0,0,+1/2或4,0,0,-1/2。 3.根据周期数、族序数和主、副族规律： （1）第3周期，零族，主族；（2）第5周期，ⅣA 族，主族；（3）第4周期ⅣB ，副族； （4）第4周期，ⅠB ，副族。 4.填表 5. (1)②, (2)③;②;④, (3)①②, (4)⑤ 6. (1)Ga 价电子构型为4s 24p 1，价电子数为3； (2)W 原子的电子构型为[Xe] 4f 145d 46s 2； (3)最外层有6个电子的元素应为ⅥA ； (4) Sb 原子的电子构型为[Kr]4d 105s 25p 3,未成对电子数为3。 7.(1)该元素属于ⅡA ；(2)金属性强，电负性小；(3)一般氧化值为+2，其氧化物的化学式可表示为XO 。 8. (1)第3周期，ⅣA 元素，硅，Si ，[Ne]3s 23p 2； (2)第4周期的铁元素，26Fe ，[Ar] 3d 64s 2； (3)有4个电子层，最高氧化值又与氯相同的金属元素是锰，25Mn ，[Ar]3d 54s 2。 (4)为29Cu ，[Ar]3d 104s 1 9.离子化合物中影响库仑作用的因素是离子电荷和离子半径，作用力越大，熔点就越高。据此即可判断：(1) MgO>BaS ；(2) KCl>CsCl ；(3) NaF>NaCl>NaBr>NaI ；(4) MgSO 4>K 2SO 4。 10.原子半径和等于共价键键长的理论值，故：（1）H C l -键长为(37+99)pm=136pm ；（2）C N -键长为(77+70)pm=147pm ；（3）C C l -键长：(77+99)pm=176pm ；（4）C F -键长：(77+64)pm=141pm ；（5） N I -键长(70+133)pm=203pm 。
高中化学选修3知识点总结 主要知识要点： 1、原子结构 2、元素周期表和元素周期律 3、共价键 4、分子的空间构型 5、分子的性质 6、晶体的结构和性质 （一）原子结构 1、能层和能级 （1）能层和能级的划分 ①在同一个原子中，离核越近能层能量越低。 ②同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级s、p、d、f，能量由低到高依次为s、p、d、f。 ③任一能层，能级数等于能层序数。 ④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。 ⑤能层不同能级相同，所容纳的最多电子数相同。 （2）能层、能级、原子轨道之间的关系 每能层所容纳的最多电子数是：2n2（n：能层的序数）。
2、构造原理 （1）构造原理是电子排入轨道的顺序，构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。 （2）构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。 （3）不同能层的能级有交错现象，如E（3d）＞E（4s）、E（4d）＞E（5s）、E（5d）＞E（6s）、E（6d）＞E（7s）、E（4f）＞E（5p）、E（4f）＞E（6s）等。原子轨道的能量关系是：ns＜（n-2）f ＜（n-1）d ＜np （4）能级组序数对应着元素周期表的周期序数，能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。 根据构造原理，在多电子原子的电子排布中：各能层最多容纳的电子数为2n2 ；最外层不超过8个电子；次外层不超过18个电子；倒数第三层不超过32个电子。 （5）基态和激发态 ①基态：最低能量状态。处于最低能量状态的原子称为基态原子。 ②激发态：较高能量状态（相对基态而言）。基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子。 ③原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（激发态→较低激发态或基态）不同的能量（主要是光能），产生不同的光谱——原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。 3、电子云与原子轨道 （1）电子云：电子在核外空间做高速运动，没有确定的轨道。因此，人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。“电子云”描述了电子在原子核外出现的概率密度分布，是核外电子运动状态的形象化描述。
《物质结构与性质》复习讲义 一.原子结构与性质. 一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 1.电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理） 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式.
物质结构与性质部分（共10题） 1、【2019 江苏 （物质结构与性质）】臭氧（O 3）在[Fe(H 2O)6]2+催化下能将烟气中的SO 2、NO x 分别氧化为24SO -和3NO - ，NO x 也可在其他条件下被还原为N 2。 （1）24SO -中心原子轨道的杂化类型为___________；3NO -的空间构型为_____________（用 文字描述）。 （2）Fe 2+基态核外电子排布式为__________________。 （3）与O 3分子互为等电子体的一种阴离子为_____________（填化学式）。 （4）N 2分子中σ键与π键的数目比n （σ）∶n （π）=__________________。 （5）[Fe(H 2O)6]2+与NO 反应生成的[Fe(NO)(H 2O)5]2+中，NO 以N 原子与Fe 2+形成配位键。 请在[Fe(NO)(H 2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。 2、【2019 全国Ⅰ35（15分）】 Li 是最轻的固体金属，采用Li 作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题： （1）下列Li 原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_____、_____（填标号）。 A ． B ． C ． D ． （2）Li +与H ?具有相同的电子构型，r (Li +)小于r (H ?)，原因是______。 （3）LiAlH 4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH 4中的阴离子空间构型是______。中心原子的杂化形式为______，LiAlH 4中，存 在_____（填标号）。 A ．离子键 B ．σ键 C ．π键 D ．氢键 （4）Li 2O 是离子晶体，其品格能可通过图(a)的 born?Haber 循环计算得到。 可知，Li 原子的第一电离能为 kJ·mol ?1，O=O 键键能为 kJ·mol ?1，Li 2O 晶格能为 kJ·mol ?1。 （5）Li 2O 具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665 nm ，阿伏加德罗常数的值为N A ，则Li 2O 的密度为 ______g·cm ?3（列出计算式）。 3、【2019 全国Ⅱ35．（15分）】硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示： 回答下列问题： （1）基态Fe 原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为__________，基态S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_________ 形。 （2）根据价层电子对互斥理论，H 2S 、SO 2、SO 3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同其他分子的是_________。 （3）图（a ）为S 8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为__________。 （4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_____形，其中共价键的类型有______种；固体三氧化硫中存在如图 （b ）所示的三聚分子，该分子中S 原子的杂化轨道类型为________。 （5）FeS 2晶体的晶胞如图（c ）所示。晶胞边长为a nm 、FeS 2相对式量为M ，阿伏加德罗常数的值为N A ，其晶体密度的计算表达 式为___________g·cm ?3；晶胞中Fe 2+位于22S -所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为______nm 。 4、【2019 全国Ⅲ 35．（15分）】锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题： （1）Zn 原子核外电子排布式为________________。 （2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn 和Cu 组成。第一电离能Ⅰ1（Zn ） _______Ⅰ1（Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是________________。
专题27物质结构与性质 1.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空： (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素名称为________。 (2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________。 (3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为__________________________。 (4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________________________。 【答案】(1)氮(2)Cl K(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2 (4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1 2.C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。 ①Si位于元素周期表第________周期第________族。 ②N的基态原子核外电子排布式为________；Cu的基态原子最外层有________个电子。 ③用“＞”或“＜”填空： 原子半径 Al____Si 电负性 N____O 熔点 金刚石____晶体硅 沸点 CH 4 ____SiH 4 (2)O、Na、P、Cl四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中P原子的核外电子排布式为________________________________________。 (3)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。b、c、d中第一电离能最大的是______________(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为________________________________________________________________________。(4)①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下： 电离能 I n /(kJ·mol－1) I 1 578 I 2 1817 I 3 2745 I 4 11578 …… …… 则该元素是________(填写元素符号)。 ②基态锗(Ge)原子的电子排布式是________。Ge的最高价氯化物的分子式是________。 ③Ge元素可能的性质或应用有________。
选修三物质结构与性质总结 一.原子结构与性质. 1、认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度 越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子 层.原子由里向 外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用 s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f 轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理） 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述 .在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具 有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr[Ar]3d54s1、29Cu[Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错1-36号元素的核外电子排布式. ns<(n-2)f<(n-1)d 第一章原子结构与性质 一.原子结构 1.能级与能层 注意: 每个能层的能级种数为n；轨道总数为n2 ；每个轨道最多容纳电子数为2 每个能层最多容纳电子数为2n2 2.原子轨道：不同能级上的电子出现概率约为90%的电子云空间轮廓图称为原子轨道 3.原子核外电子排布规律 ⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按能量由低到高的顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。 1s / 2s 2p / 3s 3p / 4s 3d 4p / 5s 4d 5p / 6s 4f 5d 6p / 7s 5f 6d 7p 能级交错：原子轨道的能量关系是：n s＜(n-2)f＜(n-1)d＜n p 【能级组：n s (n-2)f (n-1)d n p；一个能级组中的各能级能量相近但不同】 （2）能量最低原理 现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。 基态原子：处于最低能量状态的原子激发态原子：处于能量较高状态的原子 基态原子可以吸收能量使核外电子跃迁到较高能级变成激发态，形成吸收光谱 激发态原子也可释放能量使核外电子跃迁到较低能级变成低能激发态或基态，形成发射光谱 现代化学中常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析 （焰火、激光、灯光、霓虹灯光、焰色反应等许多可见光都与核外电子跃迁释放能量有关） （3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利原理。 （4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特规则。比如，p3的轨道式为 或，而不是 洪特规则特例：当p、d轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。即p0、d0、p3、d5、p6、d10时，是较稳定状态。 前36号元素全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充满状态的有10Ne 2s22p6、18 Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。 4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1) 电子排布式: ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如 19K：1s22s22p63s23p64s1 ①简化的电子排布式：把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如19K：[Ar]4s1 12Mg:[Ne]3S2 (2) 电子排布图(轨道表示式) 每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。如基态硫原子轨道表示式 （3）价电子排布式或轨道表示式 ①主族元素：只需表示出最外层的电子（如Na：3s1；Cl：3s23p5） ②第四周期的过渡元素：要写出3d和4s两个能级的电子排布（如Fe：3d64s2）。 二.原子结构与元素周期表 1.元素周期表的分区：除ds外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号。 ↑↓↑ ↓↓↓ ↑↑↑ 《物质结构与性质》精华知识点 课本：1、熟记1-36号元素电子排布 1、核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si p S Cl Ar 2、原子的核外电子排布式和外围电子（价电子）排布式（原子核外电子排布时，先排4s 后排3d ，形成离子时先失去最外层电子） 核外电子排布式 外围电子排布式 核外电子排布式 外围电子排布式 26 Fe ：[Ar]3d 64s 2 3d 64s 2 26Fe 2+：[Ar]3d 6 3d 6 26 Fe 3+：[Ar]3d 5 3d 5 29Cu ：[Ar]3d 104s 1 3d 104s 1 29 Cu +：[Ar]3d 10 3d 10 29Cu 2+：[Ar]3d 9 3d 9 24 Cr ： [Ar]3d 54s 1 3d 54s 1 24Cr 3＋[Ar] 3d 3 3d 3 30Zn : [Ar]3d 104s 2 3d 104s 2 30Zn 2+ [Ar]3d 10 3d 10 22Ti 2+ [Ar]3d 2 3d 2 25Mn [Ar]3d 54s 2 3d 5 4s 2 31Ga[Ar]3d 104s 24P 1 4s 24P 1 32Ge[Ar]3d 104s 24P 2 4s 24P 2 33As: [Ar]3d 104s 24P 3 4s 24P 3 24Se : [Ar]3d 104s 24P 3 4s 24P 3 3、元素周期表（对应选择第11题） （1）同周期，原子半径减小，同主族原子半径增加；对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径越小：Al 3+＜Mg 2+＜Na +＜F －＜O 2- Ca 2+＜K +＜Cl －＜S 2- （2）p 轨道有2个未成对电子，有P 2和P 4。C:2S 22P 2 、Si:3S 23P 2、O ：2S 22P 4、S ：3S 23P 4 （3）（3S 23P 6 3d 10）第三周期内层电子全充满，Cu 和Zn 第七章物质结构基础 一填空题： 1 电子排布式为[Kr]4d85s2的元素，位于周期表中第（）周期，第（）族。 2 在4个量子数中，决定原子轨道形状的是（），决定原子轨道在空间伸展方向的是（）。 3 对于多电子原子来说，影响轨道能量高低的因素除主量子数外，还有（）。 4 核外电子排布遵循的3个原则是（）、（）、（）。 5 杂化轨道的数目，等于参与杂化的原子轨道的（）。 6 角量子数表示电子云的（），磁量子数表示电子云的（）。 7 p轨道的角度分布图与p电子云的角度分布图相比，前者要（）些，且具有（）之分。 8 n＝3，l＝1的原子轨道在空间有（）种伸展方向。 9 NH3和H2O 的键角不同，原因是（）。 10 BF3的B原子以（）杂化，其空间的几何构型为（）。 11 (1) n＝4和l＝0的电子有2个，n＝3和l＝2 的电子有6个，该元素是（）。(2) 3d为全满，4s中有1个电子的元素是（）。 12 H2O 分子之间存在着（）键，致使H2O 的沸点（）于H2S、H2Se等；H2O中存在着的分子间力有（），以（）为主，这是因为H2O有（）。 13 共价键的特征是具有（）和（）。 14 sp2杂化轨道之间的夹角为（），分子构型呈（）。 15 分别写出27号元素Co的：（1）原子的电子排布式（）；（2）原子的价电子构型（）；（3）＋2价离子的价电子构型（）；（4）并指出元素Co在周期系中所属的周期、族（）。 16 C2H6 、NH3、C2H5OH、H3BO3、CH4，上述化合物存在分子之间氢键的有（）。 二判断题 17 由极性键形成的分子，不一定是极性分子。 18 氢原子中，4s轨道能量高于3d。 19 含有氢原子的分子中，都有氢键存在。 20 参与杂化的原子轨道应是同一原子内能量相等的原子轨道。 21 在NH3和H2O分子间只存在氢键、取向力和诱导力。 22 电负性差值越大的元素形成的分子极性越强。 23 在CH4、CH3Cl及CCl4 3种分子中，碳原子的轨道杂化类型一样。 24 sp2杂化是指1个s电子和2个p电子进行杂化。 25 由1个ns轨道和3个np 轨道杂化而形成4个sp3杂化轨道。 26 色散力仅存在于非极性分子之间。 27 色散力存在于一切分子之间。 28 范德华力是永远存在于分子与分子之间的一种作用力，它没有饱和性和方向性。 29 元素周期表中，所有的族序数，就是该族元素的外层电子数。 30 在稀有气体（He、Ne、Ar等）及其他单原子蒸气（如Na(g)中），只有色散力存在。 31 在同一原子中，具有一组相同的量子数的电子不能多于1个。 32 取向力只存在于极性分子与极性分子之间。 33 以极性键结合的双原子分子一定是极性分子。 三选择题： 34 下列化合物中有氢键的是（）。 【高中化学选修《物质结构与性质》知识点提纲】 一.原子结构与性质. 一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 1.电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理） 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式. ①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。 ②根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高；在同一能级组内，从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。 3.元素电离能和元素电负性 第一电离能：气态电中性基态原子失去1个电子，转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJ/mol。 (1).原子核外电子排布的周期性. 随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化:每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化. (2).元素第一电离能的周期性变化. 随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化: ★同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小； ★同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势. 说明： ①同周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势。电子亚层结构为全满、半满时较相邻元素要大即第ⅡA 族、第ⅤA 族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。Be、N、Mg、P 医用基础化学 讲义 前言 医用基础化学为21世纪高等医学院校教材，根据卫生部统一颁布的高等医药院校《医用基础化学教学大纲》编写。全书共分13章，分别介绍了溶液，电解质溶液，缓冲溶液，化学反应的能量变化、方向和限度，化学反应速度，氧化还原反应与电极电势，原子结构和元素周期律，分子结构，配位化合物，滴定分析法，可见-紫外分光光度法，表面现象和胶体体系，生物无机化学等化学基本知识。各章内容编排科学、由浅入深、层次分明，便于教师讲授;每章后附有习题，利于学生自学。本书不仅可供医学院校各专业学生使用，也可供相关专业人员参考。 目录第一章溶液 第一节溶液的一般概念 第二节物质的溶解度 第三节溶液的浓度 第四节稀溶液的通性 习题 第二章电解质溶液 第一节强电解质溶液与弱电解质溶液 第二节酸碱理论 第三节溶液的酸度及有关计算 第四节难溶电解质的沉淀溶解平衡 习题 第三章缓冲溶液 第一节缓冲溶液的概念及缓冲作用原理 第二节缓冲溶液的pH值 第三节缓冲容量 第四节缓冲溶液的配制 第五节常用的缓冲溶液 第六节缓冲溶液在医学上的意义 习题 第四章化学反应的能量变化、方向和限度第一节热力学的几个常用术语 第二节能量守恒和化学反应的热效应 第三节化学反应的方向和推动力 第四节化学平衡 习题 第五章化学反应速率 第一节化学反应速率和反应机制 第二节化学反应速率理论简介 第三节浓度对化学反应速率的影响 第四节温度对化学反应速率的影响 第五节催化剂对化学反应速率的影响 习题 第六章氧化还原反应与电极电势 第一节基本概念 第二节原电池 第三节电极电势 第四节影响电极电势的因素 第五节电势法测定溶液的pH值 第六节生物体内的氧化还原电势 习题 第七章原子结构和元素周朝律 第一节核外电子运动状态的近代概念 第二节氢原子的原子轨道和电子云 第三节多电子原子结构和周期系 第四节元素性质的周期性和原子结构的关系习题 (1)的离子结构示意图 的气态氢化物的电子式 的核外电子排布式： ；元素Y 的原子核外共有______种形状不同的电子云。 （2）Z 单质与Y 最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式 (3) 元素T 与氟元素相比，非金属性较强的是 （用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是 a ．常温下氟气的颜色比T 单质的颜色深 b ．氟气与T 的氢化物剧烈反应，产生T 的单质 c ．氟与T 形成的化合物中T 元素呈正价态 d ．比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目 二．下表是Na 、Mg 、Si 、S 、Br 五种元素的单质的沸点，其中b 、e 均是热和电的良导体。 （1（2）写出d 的元素原子的最外层电子排布式 ；其元素原子核外中共有_____种能量不同的电子； （3）c 与氢形成的分子X 的空间构型为 ；写出X 的水溶液与b 的元素的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式__________________。 （4）上述元素所能形成的简单离子中半径最小的是______（填离子符号），最高价氧化物对应水化物酸性最弱的是___________（填分子式）。 原子的最外层电子排布式 ，原子共有 种不同运动状态的电子。 （2）写出C 单质与强碱反应的离子方程式 。 B 与C 形成的化合物溶于水后，溶液的pH 7（填“大于”、“等于”或“小于”）。 （3）A ，B 两元素的氢化物分子中键能较小的是 ；分子较稳定的是 。（填分子式） （4）E 、D 同主族，位于短周期。它们的最高价氧化物中熔点较低的是 四．第一电离能I 1是指气态原子X （g ）处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X +（g ）所需的能量。下图是 部分元素原子的第一电离能I 1随原子序数变化的曲线图（其中12号至17号元素的有关数据缺失）。 请回答以下问题：人教版化学选修三物质结构化学讲义
高考专题复习《物质结构与性质》知识考点
物质结构基础
高中化学选修《物质结构与性质》知识点提纲,
医用基础化学讲义
高三总复习物质结构专题强化
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