高中化学选修3全册学案
第一章化学反应与能量
知识要点：
一、焓变（△H）反应热
在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓差值即焓变（△H）决定。在恒压条件下，反应的热效应等于焓变。
放热反应△H 0
吸热反应△H 0
焓变（△H）单位：KJ/mol
二、热化学方程式
定义：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
书写时应注意：
1．指明反应时的温度和压强（对于25℃、101KPa时进行的反应，可以不注明）。2．所有反应物和产物都用括号注明它们在反应时的状态。
3．各物质前的系数指实际参加反应的物质的量，可以是整数也可以是分数。4．△H单位KJ/mol中每摩尔指的是每摩尔反应体系，非每摩尔某物质，其大小与反应物的物质的量成正比。
5．对于可逆反应中的△H指的是正向完全进行时的焓变。
三、燃烧热
定义：25℃、101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
单位：KJ/mol
注意点：1．测定条件：25℃、101KPa，非标况。
2．量：纯物质1mol
3．最终生成稳定的化合物。如C→CO2，H→H2O（l）
书写燃烧热化学方程式应以燃烧1mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。
四、中和热
定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。
强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为：H+（aq）+ OH- (aq) == H2O(l) △H= -57.3KJ/mol
实验：中和热的测定见课本第4～5页
思考：1.环形玻璃棒的作用
2.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用
3.大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
五、化学反应热的计算
盖斯定律：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关。
假设反应体系的始态为S，终态为L，若S→L，△H﹤0；则L→S，△H﹥0。练习题：
一、选择题
1．下列说法正确的是（）
A．吸热反应不加热就不会发生
B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D．放热的反应在常温下一定很容易发生
2．下列说法错误的是（）
A．热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数只代表物质的量 B．热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据
C．同一化学反应，化学计量数不同，ΔH不同，化学计量数相同而状态不同，ΔH 也不相同
D．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比3．已知：C(石墨)→C(金刚石) ΔH＞0，则可以判断 （）
A．金刚石比石墨稳定B．一样稳定
C．石墨比金刚石稳定D．无法判断
4．下列变化属于吸热反应
．．的是①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解⑤生石灰跟水反应（）
A．②④B．①④C．②③D．①④⑤
5．已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ;ΔH= -571.6 KJ/mol, 则2H2O(l) =2H2(g)+O2(g) ;ΔH 的说法中正确的是（）
A．该反应ΔH 大于0 B．ΔH= -571.6 KJ/mol
C．该反应可表示36g液态水分解的热效应
D．该反应中化学计量数表示分子个数
6．在100g碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3，CO2占2/3，且
C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-110.35kJ/mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H=-282.57 kJ/mol，与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（）
A．392.92kJ B．2489.44kJ C．784.92kJ D．3274.3kJ 7．已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ;△H1 ,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ;△H2,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ;△H3。常温下取体积比为4：1
的甲烷和氢气的混合气体11.2L （已折合成标准状况），经完全燃烧后恢复至常温，则放出热量为 （ ） A ．0.4△H 1 + 0.05△H 3 B ． 0.4△H 1 + 0.05△H 2 C ．0.4△H 1 + 0.1△H 3 D ． 0.4△H 1 + 0.2△H 3 8．一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q ，它所生成的CO 2用过量的饱和石灰水完全吸收可得100gCaCO 3沉淀，则完全燃烧1mol 无水乙醇时放出的热量是 （ ） A ．0.5Q B ． Q C ． 2Q D ．5Q 9．在一定条件下，CO 和CH 4燃烧的热化学方程式为：CO(g)+1/2O 2=CO 2(g) ；△H = -283KJ/mol CH 4(g)+ 2O 2=CO 2(g) +2H 2O(g) ；△H = -890KJ/mol ，现有4mol CO 和CH 4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为2953 KJ ，则CO 和CH 4的体积比 （ ） A ．1:3 B ．3:1 C ．1:2 D ．2:1 10．下列说法中，正确的是 （ ） A ．1 mol H 2SO 4与1 mol Ba （OH ）2完全中和所放出的热量为中和热 B ．中和反应都是放热反应，盐类水解反应都是吸热反应 C ．在101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量一定叫碳的燃烧热 D ．CO 燃烧是吸热反应 11．下列说法正确的是（ ） A ．在101 kPa 时，1 mol 物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热 B ．酸和碱发生中和反应生成1 mol 水，这时的反应热叫中和热 C ．燃烧热或中和热是反应热的种类之一 D ．在稀溶液中，1 mol CH 3COOH 和1 mol NaOH 完全中和时放出的热量为57．3 kJ 12．已知Zn （s ）＋ O 2（g ）=== ZnO （s ）；ΔH=－350 kJ/mol ，则1 g Zn 在氧气中燃烧放出的热量约为（ ） A ．5．4 kJ B ．350 kJ C ．3．5 kJ D ．8．5 kJ 13．根据热化学方程式：S （s ）＋O 2（g ）===SO 2（g ）；ΔH=－297．23 kJ/mol ，分析下列说法中不正确的是（ ） A ．S 的燃烧热为297．23 kJ/mol B ．S （g ）＋O 2（g ）===SO 2（g ）放出的热量大于297．23 kJ C ．S （g ）＋O 2（g ）===SO 2（g ）放出的热量小于297．23 kJ
D ．形成1 mol SO 2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S （s ）和1 mol O 2
（g ）的化学键所吸收的总能量
g ）
21
14．已知2H 2（g ）＋O 2（g ）===2H 2O （l ）；ΔH=－569．6 kJ·mol －1，2H 2O （g ）
===2H 2（g ）＋O 2（g ）；ΔH=＋482．1 kJ·mol －1。现有1 g 液态H 2O ，蒸发时吸
收的热量是（ ）
A ．2．43 kJ
B ．4．86 kJ
C ．43．8 kJ
D ．87．5 kJ
15．已知H-H 键键能（断裂时吸收或生成时释放的能量）为436 kJ·mol －1，H-N
键键能为391 kJ·mol －1，根据化学方程式：N 2（g ）+3H 2（g ）=2NH 3（g ）; ΔH=
－92.4kJ·mol －1。则N≡N 键的键能是 （ ）
A ．431kJ·mol －1
B ．946kJ·mol －1
C ．649kJ·mol －1
D ．896kJ·mol －1
16．分析右图的能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是 （ ）
A ．2A （g ）+
B （g ）=2
C （g ）; ΔH = a (a ﹤0)
B ．2A （g ）+B （g ）=2
C （g ）; ΔH = a (a ﹥0)
C ．2A + B = 2C ; ΔH = a (a ﹤0)
D ．2C = 2A + B ; ΔH = a (a ﹥0)
17．下列各组热化学方程式中，化学反应的△H 前者大于后者的是（ ）
①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)；△H 1 C(s)＋
O 2(g)===CO(g)；△H 2
②S(s)＋O 2(g)===SO 2(g)；△H 3 S(g)＋O 2(g)===SO 2(g)；△H 4
③H 2(g)＋
O 2(g)===H 2O(l)；△H 5 2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l)；△H 6
④CaCO 3(s)===CaO(s)＋CO 2(g)；△H 7 CaO(s)＋H 2O(l)===Ca(OH)2(s)；△H 8
A ．①
B ．④
C ．②③④
D ．①②③
18．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H +（aq ）+ OH - (aq) == H 2O(l)
△H= -57.3KJ/mol ，向1L 0.5mol/L 的NaOH 溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，
则恰好完全反应时的热效应ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3的关系正确的是（ ）
A ．ΔH 1﹥ΔH 2﹥ΔH 3
B ．ΔH 1﹤ΔH 3﹤ΔH 2
C ．ΔH 2﹥ΔH 1﹥ΔH 3
D ．ΔH 1﹥ΔH 3﹥ΔH 2
19．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH 3OH(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+3H 2(g)； △H= + 49．0 kJ·mol －1
②CH 3OH(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2(g)；△H=－192．9 kJ·mol －1
下列说法正确的是 （ ）
A ．CH 3OH 的燃烧热为192．9 kJ·mol －1
B ．反应①中的能量变化如右图所示
C ．CH 3OH 转变成H 2的过程一定要吸收能量
低 有的
总能量 2121
D ．根据②推知反应： CH 3OH(l)+1/2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2(g)的△H>－
192．9kJ·mol －1
二、填空题（24分）
20．家用液化气中主要成分之一是丁烷。在101 kPa 时，10 kg 丁烷完全燃烧生
成CO 2和H 2O （l ）放出热量5×105 kJ ，丁烷的燃烧热为_________，丁烷燃烧的
热化学方程式为_________________ 。
21．1．00 L 1．00 mol·L －1 H 2SO 4溶液与2．00 L 1．00 mol·L －1 NaOH 溶液完
全反应，放出114．6 kJ 的热量，由此可推知H 2SO 4与NaOH 发生中和反应的中
和热为___________，表示该中和热的热化学方程式为 。
22．0.3mol 气态高能燃料乙硼烷（B 2H 6）在O 2中燃烧，生成固态的B 2O 3和液态
水，放出649.5kJ 热量，其燃烧热化学方程式为 。
又已知：H 2O （l ）== H 2O （g ）ΔH=44 kJ/mol ，则11.2L （标准状况）乙硼烷完
全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________________kJ 。
23．1mol 气态钠离子和1mol 气态氯离子结合生成1mol 氯化钠晶体所释放出的
热能为氯化钠晶体的晶格能。
(1)下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体的晶格能的是
A. Na +(g)+Cl -(g)=NaCl(s) △H
B. Na(s)+1/2Cl 2(g)=NaCl(s) △H 1
C.Na(s)=Na(g) △H 2
D. Na(g)-e -=Na +(g) △H 3
E.1/2 Cl 2(g)= Cl(g) △H 4
F. Cl(g)+ e -= Cl -(g) △H 5
(2)写出△H 与△H 1、△H 2、△H 3、△H 4、△H 5之间的关系式
24．硝化甘油(C 3H 5N 3O 9)分解的产物为N 2、CO 2、O 2和H 2O ，它的分解反应方
程式为 。
已知20℃时，2.27 g 硝化甘油分解放出热量为15.4 kJ ，则每生成1 mol 气体伴随
放出的热量为___________ kJ 。
25．已知：H 2(g)+ O 2(g)=H 2O(g), 反应过程中
能量变化如图。问： （1）a 、b 、c 分别代表什么意义？
a b
c (2)该反应是放热还是吸热？ △H 大于0还是小于0？
H 221
第二章化学反应速率和化学平衡
【知识要点】
一、化学反应速率
1、化学反应速率
（1）概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢的物理量。
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示化学反应速率。（2）表示方法：v＝△c／△t 固体或纯净液体v＝△n／△t
（用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中的各物质的化学计量系数比。）
2、影响化学反应速率的因素
（1）内因（主要因素）是指参加反应的物质的性质。
（2）外界条件对化学反应速率的影响
1）浓度：其他条件相同时，增大反应物浓度反应速率增大，减小反应物浓度反应速率减小。
有关解释：在其他条件不变时，对某一反应，活化分子在反应物中所占的百分数是一定的。单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物分子的总数成正比。当反应物浓度增大时，单位体积内分子数增多，活化分子数也相应增大，单位体积内的有效碰撞次数也相应增多，化学反应速率增大。
2）压强：对有气体参加的化学反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快，减小压强，反应速率减慢。
有关解释：当温度一定时，一定物质的量的气体的体积与其所受的压强成反比。若气体的压强增大到原来的2倍，体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增大到原来的2倍。故增大压强，就是增加单位体积里反应物的物质的量，即增大反应物的浓度，反应速率相应增大；相反，减小压强，气体的体积就扩大，反应物浓度减小，反应速率随之减小。
说明：①若参加反应的物质为固体、液体或溶液，由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。
②与化学反应无关的气体对化学反应速率是否有影响，要分情况而定。在一定温
(g)+3H2(g) 2 NH3 (g)：
度下于密闭容器中进行的化学反应N
a、充入He并保持容器的容积不变时，虽容器内气体的总压增大，但由于气体的容积不变，反应物气体的物质的量浓度不变，化学反应速率不变，平衡不移动。
b、充入He并保持容器内的总压不变时，必然是容器的容积增大。而气体容积的增大，引起反应物浓度的减小，化学反应速率减小，平衡左移。
3）温度：当其他条件不变时，升高温度反应速率增大；降低温度反应速率减
小。
经验规律：一般来说，温度每升高10℃，反应速率增大2～4倍。
有关解释：在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分数，使有效碰撞次数增多，反应速率增大。温度升高，分子的运动加快，单位时间里反应物分子间碰撞次数增加，反应也相应地加快，前者是反应速率加快的主要原因。
说明：温度对反应速率的影响规律，对吸热、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。
4）催化剂：催化剂能参与反应，改变反应历程，降低活化能，也就等于提高了活化分子的百分数，从而提高了有效碰撞频率，加快了反应速率。
5）其他因素对化学反应速率的影响
例如，通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等等。总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。
二、化学平衡移动原理（勒夏特列原理）：如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、温度、压强等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
1、浓度：增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。
2、压强：对于有气体参加的反应，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，减小压强平衡向气体体积增大的方向移动。
（对于没有气体参加的可逆反应及反应前后气体体积不变的反应，改变压强化学平衡不移动。）
3、温度：升高温度平衡向吸热方向移动，降低温度平衡向放热方向移动。
无论是吸热反应还是放热反应，升高温度反应速率都加快；降低温度反应速率则减慢。
三、等效平衡：在一定条件（定温、定容或定温、定压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。
（1）定温、定容：
①反应前后气体体积改变：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡数值相同。
②反应前后气体体积不变：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡比值相同。
（2）定温、定压：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡比值相同。
四、化学平衡常数
1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积
与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K 表示。 如：mA(g) + nB(g)
pC(g) + qD(g)
（注意：①对于有固体或纯液体参加的反应，它们的浓度不列入K 的表达式。 ②K 值与浓度无关，只受温度影响。不指明温度，K 值无意义。
③对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。）
应用：①判断反应进行的程度：K 值越大，反应进行的程度越大，反应物转化率越高。
②判断反应热效应：T 升高，K 值增大，则正反应为吸热反应。
T 降低，K 值减小，则正反应为放热反应。
五、化学反应自发进行的方向的判断
根据体系存在着力图使自己的能量趋于“最低”和“有序”的自然规律，由焓变和熵变判据组合的复合判据适合于所有的过程。即
ΔG=ΔH －TΔS <0， 反应能自发进行
ΔG=ΔH －TΔS ＝0，反应处于平衡状态
ΔG=ΔH －TΔS <0，反应不能自发进行
【巩固练习】
1、对于反应A(g)+3B(g) 2C(g)，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是（ ）
A 、v(A)=0.01 mol/(L?s)
B 、v(B)=0.02 mol/(L?s)
C
、v(B)=0.60mol/(L?min) D 、v(C)=1.0mol/(L?min)
2、在可逆反应中，改变下列条件一定能加快反应速率的是（ ）
A 、增大反应物的量
B 、升高温度
C 、增大压强
D 、使用催化剂
3、在2L 的密闭容器中发生下面反应：A(g)+2B(g) 3C(g)，经过3min 后A 的物质由10mol 变为7mol ，则下面表示的反应速率正确的是（ ）
A 、v A =1mol·L －1·min －1
B 、v B =1mol·L －1·min －1
K=
C、v C=2mol·L－1·min－1
D、v B=2mol·L－1·min－1
4、在气体反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增加的方法是（）
①增大反应物浓度②升高温度③增大压强④移去生成物⑤加入催化剂
A、①③
B、②⑤
C、②④
D、①⑤
5、合成氨所需的H2由炭和水蒸气反应制得，其中一步反应为CO+H2O（g）
+H2△H＜0，欲使CO的转化率提高，同时提高H2的产率，可以采取的措
CO
施是（）
A、增大水蒸气的浓度
B、升高温度
C、增大CO浓度
D、增大压强
6、在密闭容器中充入N2和H2，合成NH3，到2秒末测得，v (H2) ==0.45 mol / (L·s)，则2秒末NH3的浓度为（）
A、0.5 mol / L
B、0.45 mol / L
C、0.6 mol / L
D、0.55 mol / L
7、在一定条件下，进入氨合成塔的混合气体中含N2的体积分数为22%，含H2的体积分数为78%，经过合成反应达到平衡后，在相同的温度和压强下，气体的体积缩小至原体积的95%，N2的转化率与下面接近的数值是（）
A、12.5%
B、1.4%
C、10.5%
D、9%
2C(g)达到平衡的标志的
8、一定温度下，下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)
是（）
①C的生成速率与C的分解速率相等；②单位时间内amol A生成，同时生成3amol B；③A、B、C的浓度不再变化；④混合气体的总压强不再变化；⑤混合气体的物质的量不再变化；⑥单位时间消耗amol A，同时生成3amol B；⑦A、B、C的分子数目比为1:3:2。
A、②⑤
B、①③
C、②⑦
D、⑤⑥
9、一定条件下将含1molNH3的体积不变的密闭容器加热，发生反应
2NH 3N2+3H2，一段时间后达到平衡，此时NH3的体积分数为x%。若在该容器中再加入1molNH3后密封，加热到相同温度使反应达到平衡，设此时NH3的体积分数为y%，则x和y的关系正确的是（）
A、x＜y
B、x＞y
C、x=y
D、x≥y
10、在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2molL气体和3molM气体向混合，发生如下反应：2L(g)+3M(g) xQ(g)+3R(g)，4s后该反应达到平衡时，
生成2.4molR，并测得Q的反应速率为0.1mol/(L·s)，下列有关叙述正确的是
（）
A、x的值为2
B、混合气体的密度变大
C、L的转化率为80%
D、平衡时M的浓度为0.6mol/L
11、在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA（g）＋yB（g）zC（g），
平衡时测得A 的浓度为0.50mol/L ，保持温度不变，将容器的体积扩大两倍，测得A 的浓度变为0.35 mol/L ，下列有关判断正确的是( )
A 、x+y ＜z
B 、平衡正向移动
C 、A 的转化率降低
D 、C 的体积分数下降
12、按温度每升高10℃，化学反应速率增大2倍来计算，若某反应由50℃升温到80℃，反应速率比原来增大（ ）
A 、4 倍
B 、6 倍
C 、8 倍
D 、9 倍
13、在一定温度不同压强（p 1＜p 2）下，可逆反应
2X(g) 2Y(g)＋Z(g)中，生成物Z 在反应混合物中的体积分数（?）与反应时间（t ）的关系有以下图示，正确的是（ ）
14、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（ ）
A 、加热
B 、不用稀硫酸，改用98%浓硫酸
C 、滴加少量CuSO 4溶液
D 、不用铁片，改用铁粉
15、已知450℃时，反应H 2(g)＋I 2
(g)
2HI(g)的K ＝50，由此推测在450℃时，反应
2HI(g) H 2(g)＋I 2(g)的化学平衡常数为（ ）
A 、50
B 、0.02
C 、100
D 、无法确定 16、反应 2X(气)+Y(气)
2Z(气)+热量，在不同温度(T 1和T 2) 及压强(P 1和P 2)下，产物Z 的物质的量(n Z )与反应时间(t)的关
系如图所示。下列判断正确的是（ ）
A 、T 1 B 、T 1 C 、T 1>T 2 P 1>P 2 D 、T 1>T 2 P 1 17、同质量的锌与盐酸反应，欲使反应速率增大，选用的反应条件正确的组合是：①锌粒 ②锌片 ③锌粉 ④5%盐酸 ⑤10%盐酸 ⑥15%盐酸 ⑦加热 ⑧用冷水冷却 ⑨不断振荡 ⑩迅速混合后静置（ ） A 、③⑥⑦⑨ B 、③⑤⑦⑨ C 、①④⑧⑩ D 、②⑥⑦⑩ 18、某化学反应其△H== —122 kJ/mol ，?S== 231 J/(mol·K)，则此反应在下列哪种情况下可自发进行（ ） A 、在任何温度下都能自发进行 B 、在任何温度下都不能自发进行 ??? C、仅在高温下自发进行 D、仅在低温下自发进行 19、对于可逆反应A（g）+2B(g)2C(g)(正反应吸热)，下列图象中正确的是 A B C D 20、在恒温恒容的密闭容器里发生可逆反应：2A（g）＋B（g）2C（g）。容器内开始加入下列各组物质，达到平衡时逆反应速率最小的是（） A、2molA和1molB B、1molA和1molB C、1molA和2molB D、1molB和1molC 21、已知可逆反应A+2B M+N（正反应为放热反应），在一定条件下达到平衡时，A在反应混合物中的质量分数为a%，若要通过改变条件使A的质量分数变为2a%，则下列各项可改变的条件中，一定能达到目的的是（其中a<50）（）A、增大容器体积B、增大反应容器内压强 C、升高反应温度 D、使用适量催化剂 22、在密闭容器内，使1molN 2和3molH2混合发生下列反应：3H2+N22NH3△H ＜0 （1）当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是______。 （2）保持体积不变，升高温度时，混合气体的平均式量___ __，密度_____。（3）当达到平衡时，充入Ar气，并保持体积不变，平衡将_______移动。（4）当达到平衡时，充入Ar气，并保持压强不变，平衡将______移动。 （5）当达到平衡时，充入N2并保持压强不变，平衡将________移动。 （6）当达到平衡时，将c（N2）、c（H2）、c（NH3）同时增大1倍，平衡将___移动。 23、在体积相同的四个容器，按下列要求充气体，并加入适当催化剂，①1 mol N2+3 mol H2 ②2 mol N2+3mol H2③1 mol H2+4 mol H2④1mol N2+4mol H2+0.5mol NH3在700K时分别建立平衡，四种情况下H2的转化率由大到小的顺序是___ ____。 24、在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定的 (g)＋I2(g)2HI(g) △H＜0。反应中各物质的浓度随时间 条件下发生如下反应：H 变化情况如图1： （1）该反应的化学平衡常数表达式为； （2）根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为；（3）反应达到平衡后，第8分钟时： ①若升高温度，化学平衡常数K （填写增大、减小或不变）HI 浓度的变化正确 ； （用图2中a ～c 的编号回答） ②若加入I 2，H 2浓度的变化正确的是 。（用图2中d ～f 的编号回答） （4）反应达到平衡后，第8分钟时，若反容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后HI 浓度的变化情况。 25、甲烷蒸气转化反应为：CH 4(g)+H 2O(g) CO(g)+3H 2(g)，工业上可利用此反 应生产合成氨原料气H 2。 已知温度、压强和水碳比[)() (42CH n O H n ]对甲烷蒸气转化反应的影响如下图： 图1（水碳比为3） 图2（水碳比为3） 图3（800℃） ?该反应平衡常数K 表达式为________________________。 ?升高温度，平衡常数K_________（选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），降低反应的水碳比，平衡常数K__ ________。 ?图2中，两条曲线所示温度的关系是：t 1__ ___t 2（选填>、=或<）；在图3中画出压强为2 MPa 时，CH 4平衡含量与水碳比之间关系曲线。 26、在一定温度下，10L 密闭容器中加入5molSO 2、4.5molO 2，经10min 后反应达平衡时有3molSO 2发生了反应。试计算： （1）O 2的转化率为多少？ （2）用SO 2表示该反应的反应速率为多少？ （3）平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为多少?(最简整数比) （4）平衡时体系中SO 3的百分含量（体积分数）为多少？ （5）平衡常数K为多少？ 第三章电离平衡 第一节弱电解质的电离 一、强电解质和弱电解质 强电解质： 电解质 注意：①化合物不是电解质即为非电解质②难溶性化合物不一定就是弱电解质。 （例如：BaSO 4难溶，但它溶解那部分是完全电离的，所以BaSO 4 等仍为强电解质。） ③溶液的导电性与电解质强弱没有必然的关系 ④电离方程式的书写，强电解质电离用“==”，弱电解质电离用“” 二、弱电解质的电离平衡 1、电离平衡概念： 2、特点：（1）“等”：v电离= v结合（2）“动”：动态平衡，v电离= v结合≠0（3）“定”：平衡时分子、离子的浓度不再变化 （4）“变”：电离平衡是相对的平衡，外界条件改变，平衡可能要移动，移动的方向运用勒夏特列原理判断。 3、影响电离平衡的因素 （1）决定性因素——弱电解质的本性。 （2）外因：溶液浓度—同一弱电解质，物质的量浓度越大，离子浓度越大，电离度越小 温度—由于弱电解质电离过程均要吸热，因此温度升高，电离度增大。4、电离平衡常数 （1）概念：在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的系数次方之积跟溶液中未电离的分子的浓度系数次方之积的比是一个常数，这个常数叫电离平衡常数，简称电离常数，用K表示。（酸的电离平衡常数也可用Ka表示，碱的电离平衡常数也可用Kb表示）注：浓度指平衡浓度。 （2）电离平衡常数的意义： K值越大，说明电离程度越大，酸碱也就越强； K值越小，说明电离程度越小，离子结合成分子就越容易，酸碱就越弱。 （3）影响K的外界条件：对于同一电解质的稀溶液来说，K只随温度的变化而变化，一般温度升高，K值变大。若不指明温度，一般指25℃。 （4）多元弱酸、多元弱碱的电离 多元弱酸的电离是分步电离的，每步电离都有电离平衡常数，通常用K 1、K 2 、K 3 分 别表示。如：磷酸的三个K值，K 1》K 2 》K 3 ，但第一步电离是主要的，磷酸溶液 的酸性主要由第一步电离决定。因此在说明磷酸溶液显酸性的原因时，只写第一步电离方程式。 多元弱碱的电离也是分步电离的，但习惯上书写其电离方程式时，可写其总的电离方程式。如：Cu(OH) 2 Cu2++2OH— 1．用0.01mol·L－1 NaOH 溶液完全中和pH=3的下列溶液各100mL。需NaOH溶液体积最大的是（） A．盐酸B．硫酸 C．高氯酸 D．醋酸 2．用0.1mol·L－1 NaOH 溶液完全中和物质的量浓度相等的下列溶液各100mL。需NaOH溶液体积（） A．中和盐酸的最大B．中和硝酸的最大 C．中和醋酸的最大 D．一样大 3．有浓度为0.1mol·L—1的氨水，pH＝11，用蒸馏水稀释100倍，则NH 3·H 2 O的 电离平衡向________（填“促进”或“抑制”）电离的方向移动，溶液的pH将变为____________（填序号） A．9~11之间B．11 C．12~13之间 D．13 4．在同一温度下，当弱电解质溶液a，强电解质溶液b，金属导体c的导电能力相同，若同时升高到相同温度，则它们的导电能力是（） A． a＞b＞c B． a＝b＝c C． c＞a＞b D． b＞c＞a 5．相同温度下，100mL 0.01mol/L的HF与10mL 0.1mol/L的HF相比较，下列 数值前者大于后者的是（） A．中和时所需NaOH的量 B．c (H+) C．电离程度 D．c (OH－) 6．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)＞c(OH－)的操作是（） A．向水中投入一小块金属钠 . B．将水加热煮沸. C．向水中通入二氧化碳气体. D．向水中加食盐晶体 第二节水的电离和溶液的pH值 1、水是极弱的电解质，原因能发生自电离 H 2O+H 2 O H 3 O++OH－简写成H 2 O H++OH －，与其它弱电解质一样，其电离程度大小受温度及酸、碱、盐等影响。 2、水的离子积——纯水及电解质稀溶液中（c≤1mol·L－1）有c(OH－)·c(H+)=K w， K w 只受温度影响，常温时（25℃）K w =1×10－14，温度升高，水的电离程度增大。 K w 亦增大，100℃，K w =1×10－12。 计算题记牢公式c(OH－)·c(H+)=K w计算时看是否是常温，不是常温要看该温度下的K w 值 1．（1）恒温下，向pH=6的蒸馏水中加入2.3g金属钠，充分反应后，再加蒸馏水稀释到1L，所得溶液的pH= 。 （2）向pH=6的CH COOH和c(H+)=10－6mol·L－1的稀盐酸中分别投入大小、质量 3 相同的金属钠，反应刚开始时，产生H 的速率前者与后者相比是 (填 2 选项序号)。 A．一样快 B．前者快 C．后者快 D．无法比较 COOH溶液中，水的离子积是（） 2．常温下，在0.1 mol·L－1 CH 3 A．1×10－14 B．1×10－13. C．1.32×10－14D．1.32×10－15. 3．25℃时，pH=2的HCl溶液中，由水电离出的H＋浓度是（）. A．1×10－7mol·L－1B．1×10－12mol·L－1. C．1×10－2mol·L－1D．1×10－14mol·L－1. 4．在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的[H+]=10-13mol/L。有关该溶液的叙述正确的是（） A ．该溶液一定呈酸性 B ．该溶液一定呈碱性 C ．该溶液的pH值可能为1 D．该溶液的pH值可能为13 5．90℃时水的离子积K W＝3.8×10－13，该温度时纯水的pH （）A．等于7 B．介于6～7之间. C．大于7 D．无法确定3、溶液的pH （1）表示方法：pH= （适用范围：稀溶液） （2）测定方法：、、 酸碱指示剂：一般选用、 名称变色范围/颜色变色范围/颜色变色范围/颜色 石蕊 酚酞 甲基橙 1．下列溶液一定是碱性的是（） A．溶液中c(OH－)＞c(H＋). B．滴加甲基橙后溶液显红色. C．溶液中含有OH－. D．滴加甲基橙后溶液显黄色 2．下列溶液肯定是酸性的是（） A ．含H+的溶液 B．加酚酞显无色的溶液 C．pH<7的溶液 D． [OH-]<[H+]的溶液 4、有关pH计算的解题规律 （1）单一溶液的pH计算 ①强酸溶液，如HnA，设浓度为c mol·L－1，则 c（H+）= nc mol·L－1，pH= —lg{c（H+）}= —lg nc ②强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为c mol·L－1，则 c（H+）= 10—14/nc mol·L－1，pH= —lg{c（H+）}=14+lg nc （2）酸碱混合pH计算 ①适用于两种强酸混合 c(H+)混 = [c(H+) 1V 1 + c(H+) 2 V 2 ] /（V 1 + V 2 ）。 ②适用于两种强碱混合 c(OH—)混 = [c(OH—) 1V 1 + c(OH—) 2 V 2 ] /（V 1 + V 2 ） ③适用于酸碱混合，一者过量时： c(OH—)混 | c(H+) 酸V 酸 — c(OH—) 碱 V 碱 | c(H+)混 V 酸+ V 碱 说明：①若两种强酸（pH之差大于2）等体积混合，混合液pH = pH 小 + 0.3 ②若两种强碱（pH之差大于2）等体积混合，混合液pH = pH 大 — 0.3 ④恰好完全反应，则c(H+) 酸V 酸 = c(OH—) 碱 V 碱 1．pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合，所得溶液的pH=11，则强碱与强酸的体积比是（）. A．11∶1 B．9∶1 C．1∶11 D．1∶9. 2．25℃时，将pH=x的H 2SO 4 溶液与pH=y的NaOH溶液按体积比1:100混合，反 应后所得溶液pH=7。若x= y/3，则x值为（） A．2 B．3 C．4 D．5 3．有一pH = 12的NaOH溶液100 mL ，欲使它的pH降为11。 （1）如果加入蒸馏水，就加入________ mL （2）如果加入pH = 10的NaOH溶液，应加入_________ mL （3）如果加入0.008 mol/L HCl溶液，应加入__________ mL 5、强酸（强碱）、弱酸（弱碱）加水稀释后的pH的计算 （1）强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH= a + n （2）弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH< a + n （3）强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH= b—n （4）弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH> b—n （5）酸碱溶液无限稀释时，pH只能约等于或接近于7，酸的pH不能>7，碱的pH不能<7 因为：常温下弱酸（弱碱）用水稀释，当弱酸（弱碱）电离的H+（OH—）浓度小于10—6 mol·L－1时，计算稀释液的pH值，不能忽略水的电离。 例：将pH＝6的CH 3 COOH溶液加水稀释1000倍后，溶液中的（） A．pH＝9 B．c(OH－)≈10－5mol·L－1. C．pH≈7 D．c(OH－)≈10－7mol·L－1. 酸碱中和滴定 1、仪器和试剂 量取液体：滴定管 铁架台（滴定管夹）、锥形瓶、标准液和待测液、指示剂 2、操作步骤：①检查滴定管是否漏水（操作方法）②蒸馏水洗涤 = ③标准液或待测液润洗滴定管④装液和赶气泡调零⑤滴定⑥读数 例：在一支25mL的酸式滴定管中盛入0.1mol/L HCl溶液，其液面恰好在5mL 刻度处。若把滴定管内溶液全部放入烧杯中,再用0.1mol/L NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积（） A．大于20mL B．小于20mL C．等于20mL D．等于5mL 2．进行中和滴定时，事先不应该用所盛溶液洗涤的仪器是（） A．酸式滴定管B．碱式滴定管C．锥形瓶D．移液管 3、指示剂选用：①变色要灵敏，变色范围要小，且变色范围尽量在pH突变范围内（因此中和滴定一般选用酚酞、甲基橙，而不用石蕊试液。 4、滴定终点不是酸碱恰好完全反应，但是由于在酸碱恰好完全反应前后，少加一点标准液或多加一滴标准液，会使pH发生很大的变化，可以使酸碱指示剂变色，对于结果影响不大。 1．室温下0.l mol·L－1 NaOH溶液滴定a mL某浓度的HCl溶液，达到终点时消耗NaOH溶液b mL，此时溶液中氢离子的浓度c(H+) / mol·L－1是（）A．0.l a/(a+b) B．0.1b/(a+b) C．1×107 D．1×10－7 2．下列实验中，直接采用沾有水滴的仪器，对实验结果没有影响的是（）A．氨的喷泉实验B．实验室制氧气：试管 C．中和滴定：锥形瓶D．中和滴定：滴定管 3．实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是（） A．酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗2~3次 B．开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失 C．锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度 D．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次 4．实验室有一瓶混有氯化钠的氢氧化钠固体试剂，经测定NaOH的质量分数约为82.0%，为了验证其纯度，用浓度为0.2mol/L的盐酸进行滴定，试回答下列问题：（1）托盘天平称量5.0g固体试剂，用蒸馏水溶解于烧杯中，并振荡，然后立即直接转入 500mL容量瓶中，恰好至刻度线，配成待测液备用。请指出以上操作中出现的五处错误。 （2）将标准盐酸装在25.00mL 滴定管中，调节液面位置在处，并记下刻度。 （3）取20.00mL待测液，待测定。该项实验操作的主要仪器 有。用试剂作指示剂时，滴定到溶液颜色 由刚好至色时为止。 （4）滴定达终点后，记下盐酸用去20.00mL，计算NaOH的质量分数 为。 （5）试分析滴定误差可能由下列哪些实验操作引起的。A．转移待测液至容量瓶时，未洗涤烧杯 B．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接装盐酸 C．滴定时，反应容器摇动太激烈，有少量液体溅出 D．滴定到终点时，滴定管尖嘴悬有液滴 E．读滴定管开始时仰视，读终点时俯视 6．如图 （1）图I表示10mL量筒中液面的位置，A与B、B与C刻度相差1mL，如果刻度A为4，量筒中液体体积是 mL。 （2）图II表示50mL滴定管中液面的位置，如果液 面处的读数是a，则滴定管中液体的体积（填代 号）。 A．是a mL B．是（50－a）mL C．一定大于a mL D．一定大于（50－a）mL 7．用沉淀法测定NaHCO 3和K 2 CO 3 均匀混合物的组成。实验中每次称取样品的质量、 向所配制的溶液中加入Ba(OH) 2 的溶液体积、生成对应沉淀的质量等实验数据见下表： （1）b= g；（2）样品中n(NaHCO 3)：n(K 2 CO 3 )= 。 （3）25℃时，取第3次实验后的滤液的1/10，加水稀释至500ml，试计算所得溶液的pH值。 8．有PH为13的Ba(OH) 2 、NaOH的混合溶液100mL，从中取出25mL用 0.025mol/LH 2SO 4 滴定，当滴定至沉淀不再增加时，所消耗的酸的体积是滴定至 终点所耗酸体积的一半。求： （1）当滴到沉淀不再增加时，溶液的pH（设体积可以加和） （2）原混合溶液中Ba(OH) 2 和NaOH的物质的量浓度 第三节盐类的水解（课时1、2） 一、盐溶液的酸碱性 2.任何一种盐都可以看作是和反应的产物，按生成盐的酸和碱的强弱可以把盐分为： 水溶液呈性 水溶液呈性 水溶液呈性 弱酸弱碱盐水溶液的酸碱性要看弱酸和弱碱的相对强弱。（谁强显谁性）要求：能够根据化学式判断盐的种类，进而推出前三种盐溶液的酸碱性 （1）常见的强酸有、、、、、。 （1）常见的强碱有、、、。(另第IA族的铷、铯, 第IIA 族的锶对应的碱) 例题：实验室有下列试剂：①NaOH溶液②水玻璃③Na2S溶液④NH4Cl溶液⑤浓H2SO4，其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是（） A、①④⑤ B、①②③ C、①②④ D、②④⑤ 二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因 溶液呈酸、碱性取决于. 强酸强碱盐溶液中没有任何因素使c(H+)和c(OH—)不相等,因此强酸强碱盐溶液呈性.任何水溶液中都存在水的电离平衡. 强酸弱碱盐在水溶液中完全电离,电离出阳离子和阴离子,则强酸弱碱盐电离出来的离子和水电离出来的离子结合成使 H2O的电离平衡向方向移动,到达新平衡时c(H+) c(OH—),溶液呈性. 例:NH4Cl溶液: 水微弱电离,电离出和 NH4Cl在水溶液中完全电离,电离出和 NH4Cl电离出的和水电离出的结合生成, 使H2O的电离平衡向方向移动,到达新平衡时c(H+) c(OH—),溶液呈性. 化学方程式 离子方程式 NH4Cl水溶液存在的微粒有种,分别是. 强碱弱酸盐在水溶液中完全电离,电离出阳离子和阴离子,则强碱弱酸盐电离出来的离子和水电离出来的离子结合成 (或) 使H2O的电离平衡向方向移动,到达新平衡时c(H+) c(OH—),溶液呈 性. 例: CH3COONa在水溶液中完全电离,电离出和CH3COONa电离出的和水电离出的结合生成, 使H2O的电离平衡向方向移动,到达新平衡时c(H+) c(OH—),溶液呈性. 化学方程式 离子方程式 CH3COONa水溶液存在的微粒有种,分别是. 三、盐类的水解:在中电离出来的离子跟水所电离出来的或 结合生成的反应.. 1、必须在中,不溶于水的部分不考虑. 2、生成弱酸或弱碱（难电离微粒） 3、实质：复分解反应 盐＋水酸+碱（中和反应的逆反应） 中和反应热,所以水解热. 中和反应程度,所以水解程度(较大、较小),书写水解方程式时要用可逆符号. 由于程度较小一般不标明气体,沉淀符号. 另:多元弱酸根离子分步水解,以为主（除SiO32-外），都要分步写. 要求:能够判断是否是水解反应,要能够书写水解的化学方程式和离子方程式1．下列物质溶解于水时，电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是（）（A）CH3COONa （B）Na2SO4 （C）NH4Cl （D）H2SO4 2．下列式子属于水解反应，且溶液呈酸性是( ) （A）HCO3—+H2O H3O++CO32— （B）Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ （C）HS—+H2O H2S+OH— （D）NH4++H2O NH3·H2O+H+ 3．按要求写出下列水溶液中水解的化学方程式和离子方程式,并判断溶液的酸碱性, (1)硫酸铁: (2)明矾 化学选修3教案 【篇一：高中化学选修3全册教案】 新课标（人教版）高中化学选修3 全部教学案 第一章原子结构与性质 教材分析： 一、本章教学目标 1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用 电子排布式表示常 见元素(1～36号)原子核外电子的排布。 2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一 定条件下会发生跃 迁产生原子光谱。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元 素的某些性质。 6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理 论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析： 本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子 的结构，从构造原理 和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图 文并茂地描述了电子云和 原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周 期表及元素周期律。总之， 本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的 性质，为后续章节内容的 学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书 的第一章，教科书从内容 和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的 科学素养，有利于增强学 生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原 子水平上认识物质 构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。 注意本章不能挖得很深，属于略微展开。 相关知识回顾（必修2） 1. 原子序数：含义： （1）原子序数与构成原子的粒子间的关系： 原子序数＝＝＝＝。（3） 原子组成的表示方法 aa. 原子符号： zxa z b. 原子结构示意图： c.电子式： d.符号表示的意义： a b c d e （4）特殊结构微粒汇总： 无电子微粒无中子微粒 2e-微粒 8e-微粒 10e-微粒 18e-微粒 2. 元素周期表：（1）编排原则：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行叫周期；再把不同横行中最外层电 子数相同的元素，按电子层数递增的顺序有上到下排成纵行，叫族。（2）结构：各周期元素的种数0族元素的原子序数第一周期 2 2 第二周期 810 第三周期 8 18 第四周期 18 36 第五周期 18 54 第六周期32 86第七周期 26118 a 表示；副族用 b 表示。 8、9、10纵行 罗马数字：i iiiii ivv vi vii viii （3）元素周期表与原子结构的关系： ①周期序数＝电子层数②主族序数＝原子最外层电子数＝元素最 高正化合价数 (4)元素族的别称：①第Ⅰa族：碱金属第Ⅰia族：碱土金属②第 Ⅶa 族：卤族元素 ③第0族：稀有气体元素 3、有关概念： （1）质量数： 第三章晶体结构与性质 第一节晶体的常识 (时间：30分钟) 考查点一晶体与非晶体 1.下列叙述中正确的是()。 A.具有规则几何外形的固体一定是晶体 B.晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形 C.具有各向异性的固体一定是晶体 D.晶体、非晶体均具有固定的熔点 解析晶体与非晶体的根本区别在于其内部微粒在空间是否按一定规律做周期性重复排列,B项错误；晶体所具有的规则几何外形、各向异性是其内 微粒规律性排列的外部反映。有些人工加工而成的固体也具有规则的几何外形,但具有各向异性的固体一定是晶体,A项错误,C项正确；晶体具有固 定的熔点而非晶体不具有固定的熔点,D项错误。 答案 C 2.下列说法正确的是()。 A.玻璃是由Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔合成的晶体 B.水玻璃在空气中不可能变浑浊 C.水泥在空气和水中硬化 D.制光导纤维的重要原料是玻璃 解析玻璃是由Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔合成的混合物,是玻璃体不是晶体,故A项错；水玻璃是Na2SiO3的水溶液,在空气中发生反应：Na2SiO3 ＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓,故B项错；水泥的硬化是水泥的重要性质,是复杂的物理变化和化学变化过程,故C项正确；制光导纤维的重要原料是石英而不是玻璃,故D项错。 答案 C 3.关于晶体的自范性,下列叙述正确的是()。 A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 C.圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性 D.由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性 解析晶体的自范性指的是在适宜条件下,晶体能够自发地呈现封闭的规则的多面体外形的性质,这一适宜条件一般指的是自动结晶析出的条件,A 项所述过程不可能实现；C选项中的圆形并不是晶体冰本身自发形成的,而是受容器的限制形成的；D项中玻璃是非晶体。 答案 B 4.如图是a、b两种不同物质的熔化曲线,下列说法中正确的是()。 ①a是晶体②a是非晶体③b是晶体④b是非晶体 A.①④ B.②④ C.①③ D.②③ 解析晶体有固定的熔点,由图a来分析,中间有一段温度不变但一直在吸 物质结构与性质 第一章原子结构与性质 第一节原子结构 第二节原子结构与元素的性质 归纳与整理复习题 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第二节分子的立体结构 第三节分子的性质 归纳与整理复习题 第三章晶体结构与性质 第一节晶体的常识 第二节分子晶体与原子晶体 第三节金属晶体 第四节离子晶体 归纳与整理复习题 （人教版）高中化学选修3 《物质结构与性质》全部教学案 第一章原子结构与性质 教材分析： 一、本章教学目标 1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。 2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析： 本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。 注意本章不能挖得很深，属于略微展开。 高中化学选修三知识点总结 第一章原子结构与性质 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。 2、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. 3、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。 4、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。 5、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 6、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。 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。 7、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. 2021人教版高中化学选修三《分子的性质》word教 案 第三节分子的性质 第一课时 教学目标 1、了解极性共价键和非极性共价键； 2、结合常见物质分子立体结构，判定极性分子和非极性分子； 3、培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认确实科学态度。 重点、难点 多原子分子中，极性分子和非极性分子的判定。 教学过程 创设问题情境： （1）如何明白得共价键、极性键和非极性键的概念； （2）如何明白得电负性概念； （3）写出H2、Cl2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式。 提出问题： 由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子显现的机会是否相同？ 讨论与归纳： 通过学生的观看、摸索、讨论。一样说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是非极性键。而由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键。 提出问题： （1）共价键有极性和非极性；分子是否也有极性和非极性？ （2）由非极性键形成的分子中，正电荷的中心和负电荷的中心如何样分布？是否重合？ （3）由极性键形成的分子中，如何样找正电荷的中心和负电荷的中心？ 讨论交流： 利用教科书提供的例子，以小组合作学习的形式借助图示以及数学或物理中学习过的向量合 成方法，讨论、研究判定分子极性的方法。 总结归纳： （1）由极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，因此差不多上非极性分子。如：H2、N2、C60、P4。 （2）含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。 当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。如：CO2、BF3、CCl4。当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。如：HCl、NH3、H2O。 （3）引导学生完成下列表格 一样规律： a．以极性键结合成的双原子分子是极性分子。如：HCl、HF、HBr b．以非极性键结合成的双原子分子或多原子分子是非极性分子。如：O2、H2、P4、C60。 c．以极性键结合的多原子分子，有的是极性分子也有的是非极性分子。 d．在多原子分子中，中心原子上价电子都用于形成共价键，而周围的原子是相同的原子，一样是非极性分子。 反思与评判： 组织完成“摸索与交流”。 第一节有机化合物的分类 [核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：通过认识官能团的结构，微观分析有机物的类别，体会与宏观分类的差异，多角度认识有机物。2.证据推理与模型认知：了解碳原子之间的连接方式，能根据碳原子的骨架对有机物进行分类。 一、按碳的骨架分类 1．按碳的骨架分类 2．相关概念辨析 (1)不含苯环的碳环化合物，都是脂环化合物。 (2)含一个或多个苯环的化合物，都是芳香化合物。 (3)环状化合物还包括杂环化合物，即构成环的原子除碳原子外，还有其他原子，如氧原子(如 呋喃)、氮原子、硫原子等。 (4)链状烃通常又称脂肪烃。 例 1有下列7种有机物，请根据元素组成和碳的骨架对下列有机物进行分类： ⑥ (1)属于链状化合物的是________(填序号，下同)。 (2)属于环状化合物的是________。 (3)属于脂环化合物的是________。 (4)属于芳香化合物的是________。 答案(1)④⑤(2)①②③⑥⑦(3)①③⑥(4)②⑦ 【考点】按碳的骨架分类 【题点】环状化合物 二、按官能团分类 1．烃的衍生物及官能团的概念 (1)烃的衍生物：从结构上看，烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而衍生出一系列新的化合物。 (2)官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。 2．有机物的主要类别、官能团和典型代表物 (1)烃类物质 有机物官能团结构官能团名称有机物类别 CH4烷烃 CH2===CH2碳碳双键烯烃 CH≡CH—C≡C—碳碳三键炔烃 芳香烃 (2)烃的衍生物 有机物官能团结构官能团名称有机物类别 CH3CH2Br —Br 溴原子卤代烃 CH3CH2OH —OH 羟基醇 —OH 羟基酚 CH3—O—CH3醚键醚CH3CHO —CHO 醛基醛 羰基酮 CH3COOH —COOH 羧基羧酸 酯基酯 —NH2氨基 氨基酸 —COOH 羧基 酰胺基酰胺 例 第II卷（非选择题）评卷人得分 一、综合题：共4题每题15分共 60分 1．金属钛(Ti)被誉为21世纪金属，具有良好的生物相容性，它兼具铁的高强度和铝的低密度。其单质和化合物具有广泛的应用价值。氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。以TiCl4为原料，经过一系列反应可以制得Ti3N4和纳米TiO2(如图1)。 如图中的M是短周期金属元素，M的部分电离能如下表： I1I2I3I4I5 电离能 /kJ·mol－1738 1451 7733 10540 13630 请回答下列问题： (1)Ti的基态原子外围电子排布式为________________。 (2)M是______(填元素符号)，该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积，配位数为________。 (3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图2所示。化合物甲的分子中采取sp2 方式杂化的碳原子有__________个，化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序 为________________。 (4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图3所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为______________ g·cm－3(N A为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有________个。 (5)科学家通过X－射线探明KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似。且知三种离子晶体的晶格能数据如下： 种离子KCl、CaO、TiN三 晶体熔点由高到低的顺序为________________。 【答案】(1)3d24s2 (2)Mg12 (3)7O>N>C (4)12 (5)TiN>CaO>KCl 【解析】本题主要考查的是物质的结构和性质。(1)Ti位于第四周期，第IVB族，外围电子排布为3d24s2，故答案为3d24s2；(2)金属M的第三电离能远远大于第二电离能，所以M应为短周期第IIA族元素，又因M可把Ti置换出来，所以M应为Mg，其晶体堆积模型为六方最密堆积，配位数为12，故答案为：Mg，12；(3) 离子晶体NaCl KCl CaO 晶格能/kJ·mol－1786 715 3401 2 元素金属性、非金属性强弱的判断方法集锦 1.元素的金属性强弱判断方法 (1)单质跟水或酸置换出氢的反应越容易发生,说明其金属性越强。 (2)最高价氧化物对应水化物的碱性越强,说明其金属性越强。 (3)金属间的置换反应：依据氧化还原反应的规律,金属甲能从金属乙的盐溶液里置换出乙,说明甲的金属性比乙强。 (4)金属活动性顺序表 ――――――――――――――――――――→K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H )Cu Hg Ag Pt Au 金属性逐渐减弱 (5)金属阳离子氧化性的强弱：阳离子的氧化性越强,对应金属的金属性就越弱。 (6)原电池反应中的正负极：两金属同时作原电池的电极,负极的金属性较强。 (7)元素的第一电离能的大小：元素的第一电离能数值越小,元素的原子越易失去电子,元素的金属性越强。但元素的外围电子排布影响元素的第一电离能。如Mg(3s 2为全充满状态,稳定)的第一电离能大于Al 的第一电离能。 (8)元素电负性越小,元素失电子能力越强,元素金属性越强。 2.元素的非金属性强弱判断方法 (1)单质跟氢气化合的难易程度、条件及生成氢化物的稳定性：越容易跟H 2化合,生成的氢化物也就越稳定,氢化物的还原性也就越弱,说明其非金属性也就越强。 (2)最高价氧化物对应水化物的酸性越强,说明其非金属性越强。 (3)非金属单质间的置换反应。例如,Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2,说明Cl 的非金属性大于I 。 (4)元素的原子对应阴离子的还原性越强,元素的非金属性越弱。 (5)元素的第一电离能的数值越大,表明元素失电子的能力越弱,得电子的能力越强,元素的非金属性越强。但元素的外围电子排布影响元素的第一电离能。如I 1(P)>I 1(S),但非金属性：P 高中化学选修3知识点总结 二、复习要点 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。 （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。s电子的原子轨道呈球形对称，ns能级各有1个原子轨道；p电子的原子轨道呈纺锤形，n p能级各有3个原子轨道，相互垂直（用p x、p y、p z表示）；n d能级各有5个原子轨道；n f能级各有7个原子轨道。 4、核外电子排布规律 （1）能量最低原理：在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。 （2）泡利原理：1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反。 （3）洪特规则：电子排布在同一能级的各个轨道时，优先占据不同的轨道，且自旋方向相同。 （4）洪特规则的特例：电子排布在p、d、f等能级时，当其处于全空、半充满或全充满时，即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14，整个原子的能量最低，最稳定。 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”。 电子数 （5）（n-1）d能级上电子数等于10时，副族元素的族序数=n s能级电子数 （二）元素周期表和元素周期律 1、元素周期表的结构 元素在周期表中的位置由原子结构决定：原子核外的能层数决定元素所在的周期，原子的价电子总数决定元素所在的族。 （1）原子的电子层构型和周期的划分 周期是指能层（电子层）相同，按照最高能级组电子数依次增多的顺序排列的一行元素。即元素周期表中的一个横行为一个周期，周期表共有七个周期。同周期元素从左到右（除稀有气体外），元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 （2）原子的电子构型和族的划分 族是指价电子数相同（外围电子排布相同），按照电子层数依次增加的顺序排列的一列元素。即元素周期表中的一个列为一个族（第Ⅷ族除外）。共有十八个列，十六个族。同主族周期元素从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。 （3）原子的电子构型和元素的分区 按电子排布可把周期表里的元素划分成5个区，分别为s区、p区、d区、f区和ds区，除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。 2、元素周期律 高中化学选修三教案 【篇一：高中化学选修3全册学案】 高中化学选修3全册学案 第一章化学反应与能量 知识要点： 一、焓变（△h）反应热 在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓差值即焓变（△h）决定。在恒压条件下，反应的热效应等于焓变。 放热反应△0 吸热反应△h 0 焓变（△h）单位：kj/mol 二、热化学方程式 定义：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 书写时应注意： 1．指明反应时的温度和压强（对于25℃、101kpa时进行的反应，可以不注明）。 2．所有反应物和产物都用括号注明它们在反应时的状态。 3．各物质前的系数指实际参加反应的物质的量，可以是整数也可以是分数。 4．△h单位kj/mol中每摩尔指的是每摩尔反应体系，非每摩尔某物质，其大小与反应物的物质的量成正比。 5．对于可逆反应中的△h指的是正向完全进行时的焓变。 三、燃烧热 定义：25℃、101kpa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 单位：kj/mol 注意点：1．测定条件：25℃、101kpa，非标况。 2．量：纯物质1mol 3．最终生成稳定的化合物。如c→co2，h→h2o（l） 书写燃烧热化学方程式应以燃烧1mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。 四、中和热 定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol h2o时所释放的热量称为中和热。 强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为： h+（aq）+ oh- (aq) == h2o(l) △h= -57.3kj/mol 实验：中和热的测定见课本第4～5页 思考：1.环形玻璃棒的作用 2.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用 第1页 3.大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值“偏大”、“偏小”或“无影响”） 五、化学反应热的计算 盖斯定律：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。即化 学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关。 假设反应体系的始态为s，终态为l，若s→l，△h﹤0；则l→s，△h﹥0。 练习题： 一、选择题 1．下列说法正确的是（） a．吸热反应不加热就不会发生 b．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 c．反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 d．放热的反应在常温下一定很容易发生 2．下列说法错误的是（） a．热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数只代表物质的量 也不相同 d．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比 a．金刚石比石墨稳定 c．石墨比金刚石稳定 b．一样稳定 d．无法判断 4．下列变化属于吸热反应的是①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末．． 分子的性质 教学目标 范德华力、氢键及其对物质性质的影响 能举例说明化学键和分子间作用力的区别 例举含有氢键的物质 4．采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学 5．培养学生分析、归纳、综合的能力 教学重点 分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响 教学难点 分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响 教学过程 [创设问题情景] 气体在加压或降温时为什么会变成液体或固体？ 学生联系实际生活中的水的结冰、气体的液化，讨论、交流。 [结论] 表明分子间存在着分子间作用力，且这种分子间作用力称为范德华力。 [思考与讨论] 仔细观察教科书中表2-4，结合分子结构的特点和数据，能得出什么结论？ [小结] 分子的极性越大，范德华力越大。 [思考与交流] 完成“学与问”，得出什么结论？ [结论] 结构相似时，相对分子质量越大，范德华力越大。 [过渡] 你是否知道，常见的物质中，水是熔、沸点较高的液体之一？冰的密度比液态的水小？为了解释水的这些奇特性质，人们提出了氢键的概念。 [阅读、思考与归纳] 学生阅读“三、氢键及其对物质性质的影响”，思考，归纳氢键的概念、本质及其对物质性质的影响。 [小结] 氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力。 氢键是由已经与电负性很强的原子（如水分子中的氢）与另一个分子中电负性很强的原子（如水分子中的氧）之间的作用力。 氢键的存在大大加强了水分子之间的作用力，使水的熔、沸点教高。 [讲解] 氢键不仅存在于分子之间，还存在于分子之内。 一个分子的X-H键与另一个分子的Y相结合而成的氢键，称为分子间氢键，如图2-34 一个分子的X-H键与它的内部的Y相结合而成的氢键称为分子内氢键，如图2-33 [阅读资料卡片] 总结、归纳含有氢键的物质，了解各氢键的键能、键长。 原子结构 一、教学目标 1. 了解电子云和原子轨道的含义。 2. 知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 二、教学重难点 1. 原子轨道的含义 2. 泡利原理和洪特规则 三、教学方法 以科学探究、思考与交流等方式，探究泡利原则、洪特规则以及原子结构之间的关系，充分认识结构决定性质的化学基础 四、教具准备 多媒体 【教学过程】 【导入】 复习构造原理 Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 【引入】电子在核外空间运动，能否用宏观的牛顿运动定律来描述呢？ 五、电子云和原子轨道： 1. 电子云 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，只能指出其在核外空间某处出现的机会多少。 【讲述】电子运动的特点： ①质量极小②运动空间极小③极高速运动。因此，电子运动来能用牛顿运动定律来描述，只能用统计的观点来描述。我们不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。 概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。 2. 原子轨道 【讲述】S的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 P的原子轨道是纺锤形的，每个P能级有3个轨道，它们互相垂直，分别以P x、P y、P z为符号。P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。 【讲述】s电子的原子轨道都是球形的(原子核位于球心)，能层序数越大，原子轨道的半径越大。这是由于1s，2s，3s……电子的能量依次增高，电子在离核 更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展。这是不难理解的，打个比喻，神州五号必须依靠推动(提供能量)才能克服地球引力上天，2s 电子比1s电子能量高，克服原子核的吸引在离核更远的空间出现的概率就比1s 大，因而2s电子云必然比1s电子云更扩散。 3.轨道表示式 （1）表示:用一个小方框表示一个原子轨道，在方框中用“↑”或“↓”表示该轨道上排入的电子的式子。 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 高中化学选修三晶体结 构与性质全套教案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8- 第三章晶体结构与性质 第一节晶体常识 第一课时 教学目标设定： 1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。 2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。 3、了解区别晶体与非晶体的方法，认识化学的实用价值，增强学习化学的兴趣。 教学重难点： 1、晶体与非晶体的区别 2、晶体的特征 教学方法建议：探究法 教学过程设计： [新课引入]：前面我们讨论过原子结构、分子结构，对于化学键的形成也有了初步的了解，同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。又根据物质在不同温度和压强下，物质主要分为三态：气态、液态和固态，下面我们观察一些固态物质的图片。 [投影]：1、蜡状白磷； 2、黄色的硫磺； 3、紫黑色的碘； 4、高锰酸钾 [讲述]：像上面这一类固体，有着自己有序的排列，我们把它们称为晶体；而像玻璃这一类固体，本身原子排列杂乱无章，称它为非晶体，今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。 [板书]：一、晶体与非晶体 [板书]：1、晶体与非晶体的本质差异 [提问]：在初中化学中，大家已学过晶体与非晶体，你知道它们之间有没有差异？ [回答]：学生：晶体有固定熔点，而非晶体无固定熔点。 [讲解]：晶体有固定熔点，而非晶体无固定熔点，这只是晶体与非晶体的表观现象，那么他们在本质上有哪些差异呢？ [投影] 晶体与非晶体的本质差异 [板书]：自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。 [解释]：所谓自范性即“自发”进行，但这里得注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。 例如：水能自发地从高处流向低处，但不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻。 [板书]：注意：自范性需要一定的条件，其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。 [投影]：通过影片播放出，同样是熔融态的二氧化硅，快速的冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶过程。 [设问]：那么得到晶体的途径，除了用上述的冷却的方法，还有没有其它途径呢？你能列举哪些？ [板书]：2、晶体形成的一段途径： （1）熔融态物质凝固； （2）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）； （3）溶质从溶液中析出。 [投影图片]： 1、从熔融态结晶出来的硫晶体； 2、凝华得到的碘晶体； 11酚类 基础知识 1、苯酚的分子结构 分子式为结构简式官能团名称 2、苯酚的物理性质 纯净的苯酚是色的晶体，具有的气味，熔点是43℃，露置在空气中因小部分发生而显色。常温时，苯酚在水中溶解度，当温度高于时，能跟水以任意比互溶。苯酚溶于乙醇，乙醚等有机溶剂。苯酚毒，其浓溶液对皮肤有强烈的，使用时要小心!如果不慎沾到皮肤上，应立即用洗涤。 3、化学性质 ⑴弱酸性（俗名） ① ② ③ ⑵取代反应：与浓溴水（反应方程式）： ⑶显色反应：向苯酚的溶液中加入FeCl3溶液，溶液呈现，这是苯酚的反应， ⑷缩聚反应：与甲醛 四、苯酚的用途：重要化工原料，制酚醛树脂、染料、药品，稀溶液可用于防腐剂和消毒剂。 苯中含有苯酚杂质，有甲乙两位同学设计了下列两个实验方案，请仔细思考，哪个方案合理？为什么？ 甲方案：向混合物中加入足量的溴水后，过滤 乙方案：向混合物中加入NaOH溶液后，分液。巩固练习 1．下列关于苯酚的叙述中，正确的是（） A．纯净的苯酚是粉红色晶体B．苯酚有毒，因此不能用来制洗涤剂和软膏 C．苯比苯酚容易发生苯环上的取代反应 D．苯酚分子里羟基上的氢原子比乙醇分子呈羟基上的氢原子活泼 2.有机物分子中的原子间（或原子与原子团间）的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项的事实不能说明上述 观点的是（） A．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．乙烯能发生加成反应，而乙烷不能发生加成反应 C．苯酸能和氢氧化钠溶液反应，而乙醇不能和氢氧化钠溶液反应 D．苯酚苯环上的氢比苯分子中的氢更容易被卤原子取代 3．要鉴别苯和苯酚溶液，可以选用的正确试剂是（） A．紫色石蕊试液B．饱和溴水Ｃ．氢氧化钠溶液D．三氯化铁溶液 4．能证明苯酚具有弱酸性的实验是( ) A．加入浓溴水生成白色沉淀B．苯酚钠溶液中通入ＣO2后，溶液由澄清变浑浊 Ｃ．苯酚的浑浊液加热后变澄清D．苯酚的水溶液中加NaOH，生成苯酚钠 5．除去苯中所含的苯酚,可采用的适宜方法是（） A. 加70℃以上的热水,分液 B. 加适量浓溴水,过滤 C. 加足量NaOH溶液,分液 D. 加适量FeCl3溶液,过滤 6．下列物质羟基氢原子的活动性有弱到强的顺序正确的是（） ①水；②乙醇；③碳酸；④石炭酸；⑤乙酸；⑥2-丙醇 A.①②③④⑤⑥ B.⑥②①③④⑤ C.⑥②①④③⑤ D.①②⑤④③⑥ 7．下列说法正确是（） A．苯与苯酚都能与溴水发生取代反应。 B ）分子组成相差一个—CH2原子团，因而它们互为同系物。 C FeCl3溶液，溶液立即呈紫色。 D．苯酚分子中由于羟基对苯环的影响，使苯环上5个氢原子都容易取代。 8.下列物质中不．能与溴水反应的是() A．苯酚B．碘化钾溶液 C．乙醇D．H2S 9.) 10.使用一种试剂即可将酒精、苯酚溶液、己烯、甲苯4种无色液体区分开来，这种试剂是（） A．FeCl3溶液 B．溴水 C．KMnO4溶液 D．金属钠 11．漆酚（）是我国特产漆的主要成分，黄色能溶于有机溶剂中，生漆涂在物质表面，能在空气中 干燥为黑色漆膜，对它的性质有如下描述：①可以燃烧；②可以与溴发生加成反应；③可使酸性KMnO4溶液褪色； ④与NaHCO3反应放出CO2气体；⑤可以与烧碱溶液反应。其中有错误的描述是 （） 2 OH 1 第二章分子结构与性质 课标要求 1.了解共价键的主要类型键和键，能用键长、键能和键角等说明简单分子的某些性质 2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3），能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。 3.了解简单配合物的成键情况。 4.了解化学键合分子间作用力的区别。 5.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键的物质。 要点精讲 一.共价键 1.共价键的本质及特征 共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。 2.共价键的类型 ①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。 ②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。 ③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。 3.键参数 ①键能：气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。 ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。 ③键角：在原子数超过 2 的分子中，两个共价键之间的夹角。 ④键参数对分子性质的影响 键长越短，键能越大，分子越稳定． 4.等电子原理[来源:学§科§网] 原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。二.分子的立体构型 1．分子构型与杂化轨道理论 杂化轨道的要点 当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。 2 分子构型与价层电子对互斥模型 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。 (1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致； (2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。 3.配位化合物 （1）配位键与极性键、非极性键的比较 第三节金属晶体 [学习目标] 1.知道金属键的含义，能用金属键理论即“电子气”理论解释金属的物理性质，提高知识的运用能力。 2．通过模型理解金属晶体的基本堆积模型。 3．了解金属晶体性质的一般特点，在此基础上进一步体会金属晶体类型与性质的关系。 一、金属键与金属晶体 1．金属键 (1)概念：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有金属原子维系在一起。 (2)成键微粒是金属阳离子和自由电子。 2．金属晶体 (1)概念：金属原子通过金属键形成的晶体。 (2)构成微粒：金属阳离子、自由电子。 (3)金属阳离子：由于金属原子的价电子较少，容易失去电子而成为金属阳离子。 (4)自由电子：从金属原子上脱落下来的价电子在整个金属晶体中自由运动，所以称为自由电子。 (5)微粒间的相互作用：金属键。 (6)物理性质上的共性： ①常温下绝大多数是固体。 ②具有良好的导热性、导电性、延展性。 ③硬度差别比较大。 ④熔、沸点差别比较大。有些熔点较低，如汞常温时是液态；有些熔点很高，如钨的熔点可达三千多度。 ⑤金属间能“互溶”，易形成合金。 3．金属晶体的基本堆积模型 (1)几个概念 ①紧密堆积：微粒之间的作用力，使微粒间尽可能地相互接近，使它们占有最小的空间。 ②空间利用率：空间被晶格质点占据的百分数。用来表示紧密堆积的程度。 ③配位数：在晶体中，一个原子或离子周围最邻近的原子或离子的数目。 (2)二维空间模型 ①非密置层：配位数为4，如图(左)所示： ②密置层：配位数为6，如图(右)所示： (3)三维空间模型 ①非密置层在三维空间堆积 a．简单立方堆积 相邻非密置层原子的原子核在同一直线上的堆积，空间利用率太低，只有金属Po采用这种堆积方式。 b．体心立方堆积——钾型 将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，并使非密置层的原子稍稍分离。这种堆积方式所得的晶胞是一个含有两个原子的 选修3知识点总结 第一章原子结构与性质 一.原子结构 1.能级与能层 2.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右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。 记忆方法有哪些？ 能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s 轨道，后进入3d 轨道，这种现象叫能级交错。 说明：构造原理并不是说4s 能级比3d 能级能量低（实际上4s 能级比3d 能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。也就是说，整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。 （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。 构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。 （3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，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（Pauli ）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（Hund ）规则。比如，p3的轨道式为 或，而不是。 洪特规则特例：当p 、d 、f 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p 0、d 0、f 0、p3、d 5、f 7、p 6、d 10、f 14时，是较稳定状态。 前36号元素中，全空状态的有4Be 2s 22p 0、12Mg 3s 23p 0、20Ca 4s 23d 0；半充满状态的有： 7N 2s 22p 3、15P 3s 23p 3、24Cr 3d 54s 1、25Mn 3d 54s 2、33As 4s 24p 3；全充满状态的有10Ne 2s 22p 6 、18Ar 3s 23p 6、29Cu 3d 104s 1、30Zn 3d 104s 2、36Kr 4s 24p 6 。 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K ：1s 22s 22p 63s 23p 64s 1。 ②为了避免电子排布式书写过于繁琐，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K ：[Ar]4s 1。 ③外围电子排布式（价电子排布式） (2)电子排布图(轨道表示式)是指将过渡元素原子的电子排布式中符合上一周期稀有气体的原子的电子排布式的部分（原子实）或主族元素、0族元素的内层电子排布省略后剩下的式子。 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。 如基态硫原子的轨道表示式为 举例： ↑↓ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑化学选修3教案
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