课时作业
A篇知识对点训练
知识点一原子晶体及其物理性质
1．有关原子晶体的叙述，错误的是( )
A．原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则
B．原子晶体中不存在独立的分子
C．原子晶体的熔点和硬度较高
D．原子晶体熔化时不破坏化学键
答案 D
解析原子晶体中原子之间通过共价键相连，而共价键具有方向性和饱和性，所以原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则。原子晶体在熔化时破坏共价键。
2．下列物质中，属于原子晶体的化合物是( )
A．水晶B．晶体硅
C．金刚石D．干冰
答案 A
解析晶体硅、金刚石属于单质，干冰属于分子晶体。
3．下列关于金刚石的说法中，正确的是( )
A．晶体中存在独立的分子
B．碳原子间以共价键相结合
C．是硬度最大的物质
D．化学性质稳定，在高温下也不与氧气发生反应
答案 B
解析金刚石是碳原子间以共价键结合形成的空间网状结构的原子晶体，不存在单个的分子。在天然存在的物质中，金刚石的硬度最大。在高温下金刚石可以与氧气反应生成二氧化碳。
4．下列物质熔点的比较正确的是( )
A．F2>Cl2>Br2B．金刚石>P4>O2
C．S>HBr>金刚石D．I2>CH4>冰
答案 B
解析A项中F2、Cl2、Br2均是组成和结构相似的分子晶体，由相对分子质量可知熔点：F2 误；D项中冰的熔点应大于CH4的熔点，错误。 5．有下列几种晶体： A．水晶B．冰醋酸C．白磷D．金刚石E．晶体氩F．干冰 (1)属于分子晶体的是__________(填字母，下同)，直接由原子构成的分子晶体是______________。 (2)属于原子晶体的化合物是__________。 (3)直接由原子构成的晶体是__________。 (4)受热熔化时，化学键不发生变化的是__________，需克服共价键的是__________。 (5)A、F的熔点由高到低的顺序是________>________，其原因是____________________________。 答案(1)BCEF E (2)A (3)ADE (4)BCEF AD (5)A F 水晶是原子晶体，干冰是分子晶体，原子晶体熔化时要破坏共价键，而分子晶体熔化时只需克服分子间作用力，分子间作用力比共价键弱得多解析属于原子晶体的是金刚石和水晶；属于分子晶体的有氩(无化学键)、白磷(非极性分子)、干冰(极性键构成的非极性分子)和冰醋酸(由极性键和非极性键构成的极性分子)。晶体熔化时，分子晶体只需克服分子间作用力，不破坏化学键，而原子晶体熔化需破坏化学键。 知识点二典型原子晶体的结构分析 6．下列关于SiO2晶体网状结构的叙述中正确的是( ) A．最小的环上，有3个硅原子和3个氧原子 B．最小的环上，硅原子数和氧原子数之比为1∶2 C．最小的环上，有6个硅原子和6个氧原子 D．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶点 答案 C 解析SiO2晶体中，每个硅原子与4个氧原子成键，每个氧原子与2个硅原子成键，晶体中的硅氧四面体中Si处于中心、O处于4个顶点。最小的环是十二元环，环上有6个Si、6个O，Si、O原子数之比是1∶1。 7．二氧化硅晶体是空间立体网状结构，如图所示。关于二氧化硅晶体的下列说法中，正确的是( ) A．1 mol SiO2晶体中Si—O键为2 mol B．二氧化硅晶体的分子式是SiO2 C．晶体中Si、O原子最外电子层都满足8电子结构D．晶体中最小环上的原子数为8 答案 C 解析 A．金刚石晶体中的最小碳原子环由6个碳原子构成B．Na2O2晶体中阴离子与阳离子数目之比为1∶1 C．原子晶体中，金刚石硬度小于SiC D．水晶是由SiO2分子构成的晶体 答案 A 解析金刚石中最小碳环为六元环；Na2O2晶体中阴离子与阳离子数之比为1∶2；原子半径Si>C，键长Si—C>C—C，键能C—C>Si—C，硬度金刚石>碳化硅；水晶是由Si和O原子构成的原子晶体。 9．下列关于SiO2晶体的叙述中，正确的是( ) A．通常状况下，60 g SiO2晶体中含有的分子数为N A(N A表示阿伏加德罗常数) B．60 g SiO2晶体中，含有2N A个Si—O键 C．晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点 D．SiO2晶体中含有1个硅原子，2个氧原子 答案 C 解析SiO2晶体是原子晶体，故不存在分子；60 g SiO2晶体即1 mol SiO2，含有Si—O键数目为4 mol；在SiO2晶体中，每个硅原子和与其相邻且最近的4个氧原子形成正四面体结构，硅原子处于该正四面体的中心，而4个氧原子处于该正四面体的4个顶点上。晶体中含有数目巨大的硅原子和氧原子，只是硅氧原子个数比为1∶2。 10．C60、金刚石和石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)。 (1)C60、金刚石和石墨三者的关系互为________。 A．同分异构体B．同素异形体 C．同系物D．同位素 (2)固态时，C60属于________ 晶体(填“离子”“原子”或“分子”)，C60分子中含有双键的数目是________个。 (3)硅晶体的结构跟金刚石相似，1 mol硅晶体中含有硅硅单键的数目是__________N A个。二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅硅单键之间插入1个氧原子，二氧化硅的空间网状结构中，硅、氧原子形成的最小环上氧原子数目是 __________。 (4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是__________。 答案 (1)B (2)分子 30 (3)2 6 (4)2 解析 C 60、金刚石、石墨都是由碳元素形成的不同单质，故属于同素异形体，C 60晶体是由C 60分子构成的，属分子晶体。在C 60分子结构中，可先看作形成单键，若每个碳原子先形成三个单键，则最外层还有一个未成键电子，因此每两个碳之间还可以再 形成一个共价键，所以C 60中所含的双键数目为602 ＝30。一个Si 原子可与其他四个Si 原子形成4个Si —Si 键，但形成一个Si —Si 键需要2个硅原子，故平均一个Si 可形成2个Si —Si 键，在1 mol 晶体硅中含Si —Si 键共2N A 个。在晶体硅中，最小的环中含有6个硅原子，在每两个硅之间可插入一个氧，共可插入6个氧，故SiO 2晶体中最小的环上有6个O 原子。在石墨晶体中，每个C 为3个正六边形共用，平均每个正 六边形占有的碳原子数为63 ＝2。 B 篇 综合提升训练 11．下列晶体性质的比较中正确的是( ) A ．熔点：金刚石>晶体硅>碳化硅 B ．沸点：HF>H 2O>NH 3 C ．硬度：白磷>冰>二氧化硅 D ．熔点：SiI 4>SiBr 4>SiCl 4 答案 D 解析 A 项中三种物质都是原子晶体，因原子半径r (C) 12．根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是( ) A ．熔点2700 ℃，导电性好，延展性强 B ．无色晶体，熔点3550 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂 C ．无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ℃，熔化时能导电 D．熔点56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电 答案 B 解析A项中延展性好，不是原子晶体的特征，因为原子晶体中原子与原子之间以共价键结合，而共价键有一定的方向性，使原子晶体的质硬而脆，A项不正确；B项符合原子晶体的特征；C、D两项均不符合原子晶体的特征。所以应该选择B项。 13．美国lawrence livermore国家实验室(LLNL)的V·Lota·C·S·Y和H·Cynn 成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的晶体，下列关于CO2的原子晶体的说法正确的是( ) A．CO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体 B．在一定的条件下，转化为分子晶体是物理变化 C．CO2的原子晶体和分子晶体具有相同的物理性质和化学性质 D．在CO2的原子晶体中，每一个C原子周围结合4个O原子，每一个O原子跟两个碳原子结合 答案 D 解析A中，同分异构体是指分子式相同，结构不同的不同物质间的互称，而原子晶体的CO2不存在分子。CO2的原子晶体和分子晶体结构不同，则其物理性质和化学性质都有很大差异，当CO2由原子晶体转化为分子晶体时，必须破坏晶体中的共价键，所以是化学变化，B、C均错误。D中，结合SiO2晶体的结构，可判断D项正确。 14．金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有空间网状结构的原子晶体。在立方体中，若一碳原子位于立方体体心，则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不相邻的四个顶角上(如图中的小立方体)。请问，图中与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数为多少，它们分别位于大立方体的什么位置( ) A．12，大立方体的12条棱的中点 B．8，大立方体的8个顶角 C．6，大立方体的6个面的中心 D．14，大立方体的8个顶角和6个面的中心 答案 A 解析与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子分别位于大立方体的12条棱的中点，共12个。如下图所示。 15．现有两组物质的熔点数据如表所示： 晶体硼：2300 ℃HBr：－89 ℃ 二氧化硅：1710 ℃HI：－51 ℃ 根据表中数据回答下列问题。 (1)A组属于__________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是______________。 (2)B组中HF熔点反常是由于__________________________。 (3)B组晶体不可能具有的性质是__________。 ①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④液体状态能导电 答案(1)原子共价键 (2)HF分子间能形成氢键，熔化时需要消耗的能量更多 (3)③④ 解析A组熔点很高，是原子晶体，原子晶体熔化时破坏的是共价键；B组是分子晶体，且结构相似，一般是相对分子质量越大，熔点越高；HF的相对分子质量最小但熔点出现反常的原因是HF分子间存在氢键，分子晶体在固态时和熔化状态时都不导电。 16．有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素，原子序数E (1)写出QT＋2的电子式________________________________，基态Z原子的核外电子排布式为__________________。 (2)Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物，其主要原因有__________________等两种。 (3)化合物甲由T、X两元素组成，其晶胞如图1，则甲的化学式为________。 图1图2 (4)化合物乙的晶胞如图2，乙由E、Q两元素组成，硬度超过金刚石。 ①乙的晶体类型为________，其硬度超过金刚石的原因是______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 ②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为________。 答案(1) 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 (2)这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键 (3)KO2 (4)①原子晶体C—N键的键长小于C—C键，键能大于C—C键②sp3 解析由题意知，E、Q、T、X、Z五种元素分别为C、N、O、K、Ni。(1)CO2、NO＋2为等电子体，电子式相似，故NO＋2的电子式为 ，基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。 (3)由化合物甲的晶胞可知，甲的化学式为KO2。 (4)①由化合物乙的晶胞可知，乙的化学式为C3N4，属于原子晶体，其硬度超过金刚石的原因是C—N键的键长小于C—C键，键能大于C—C键。②C3N4晶体中C、N 两种元素原子的杂化方式均为sp3杂化。 教案 课题：第一节原子结构（2）授课班级 课时 教学目的 知识 与 技能 1、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 2、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 3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 4、知道原子的基态和激发态的涵义 5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用 过程 与 方法 复习和沿伸、动画构造原理认识核外电子排布，亲自动手书写，体会原理情感 态度 价值观 充分认识原子构造原理，培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学 的兴趣。 重点电子排布式、能量最低原理、基态、激发态、光谱难点电子排布式 知识结构与板书设计三、构造原理 1．构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s…… 2、能级交错现象(从第3电子层开始)：是指电子层数较大的某些轨道的能量反低于电子层数较小的某些轨道能量的现象。 电子先填最外层的ns，后填次外层的（n-1）d，甚至填入倒数第三层的（n-2）f的规律叫做“能级交错” 3．能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，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。 4、对于同一电子亚层(能级)(等价轨道),当电子排布为全充满、半充满或全空时,原子是比较稳定的。 5、基态原子核外电子排布可简化为：［稀有气体元素符号］+外围电子(价电子、最外层电子) 四、基态与激发态、光谱 1、基态—处于最低能量的原子。 第一章原子结构与性质 一.原子结构 1、能级与能层 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轨道呈哑铃形 2、原子轨道 3、原子核外电子排布规律 （1）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下图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。 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. 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。 （2）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. （3）泡利（不相容）原理：一个轨道里最多只能容纳两个电子，且自旋方向相反（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，而不是。 洪特规则特例：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。 前36号元素中，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、18Ar 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K：1s22s22p63s23p64s1。 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]4s1。 （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。 如基态硫原子的轨道表示式为 二、原子结构与元素周期表 ↑↓↑ ↑↑↑ 第二节分子晶体与原子晶体 A组 1.下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是() A.NH3、HD、C8H10 B.PCl3、CO2、H2SO4 C.SO2、SO3、C60 https://www.doczj.com/doc/ee6038601.html,l4、Na2S、H2O2 解析:A项,HD是单质,不是化合物;C项,C60是单质,不是化合物;D项,Na2S是盐,无分子存在,不是分子晶体。 答案:B 2.BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2() A.熔融态不导电 B.水溶液呈中性 C.熔点比BeBr2高 D.不与NaOH溶液反应 解析:根据题目提供的信息“BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚”,可知BeCl2形成的晶体属于分子晶体,分子晶体是由分子构成的晶体,故熔融状态下不导电,A项正确;根据题目提供的信息“BeCl2化学性质与AlCl3相似”,由于AlCl3溶液中的Al3+能发生水解 [Al3++3H2O Al(OH)3+3H+]使溶液显酸性,所以BeCl2水溶液显酸性,B项错误;BeCl2和BeBr2形成的晶体都是分子晶体,且二者结构相似,故随着相对分子质量的增大,熔沸点也逐渐增大,C项错误;由“AlCl3能与NaOH反应”可知BeCl2也能与NaOH反应,D项错误。 答案:A 3.水的沸点是100 ℃,硫化氢的分子结构跟水相似,但它的沸点却很低,是-60.7 ℃,引起这种差异的主要原因是() A.范德华力 B.共价键 C.氢键 D.相对分子质量 解析:水分子之间存在氢键,氢键是一种较强的分子间作用力,氢键的存在使水的沸点比硫化氢的高。 答案:C 4.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法中正确的是() A.钠与W可能形成Na2W2化合物 B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电 C.W得电子能力比Q强 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 高二化学选修3 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 a. 原子符号：A z X A 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 8 10 第三周期 8 18 第四周期 18 36 第五周期 18 54 第六周期 32 86 第四讲原子结构与性质 一、原子核外电子排布原理 1.能层、能级与原子轨道 (1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N、P、Q表示，能量依次升高。 (2)能级 同一能层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用等表示，同一能层里，各能级的能量按的顺序依次升高。 (3)原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。 【提醒】第一能层(K)，只有s能级；第二能层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道p x、p y、p z，它们具有相同的能量；第三能层(M)，有s、p、d三种能级。 2.基态原子的核外电子排布 (1)能量最低原理：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图： 注意：所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。 (2)泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳个电子，且自旋状态。如2s轨道上的电子 排布为，不能表示为。 (3)洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是占据一个轨 道，且自旋状态相同。如2p3的电子排布为，不能表示为或。洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。 3.基态、激发态及光谱示意图 4.表示微粒结构的常用化学用语 (1)原子（离子）结构示意图：表示核外电子的分层排布和原子核内的质子数。 (2)核组成式：如168O，侧重于表示原子核的结构，它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数，并不能反映核外电子的排布情况。 (3)电子排布式：如O原子的电子排布式为1s22s22p4，它能告诉我们氧原子核外的电子分为2个电子层，3个能级，并不能告诉我们原子核的情况，也不能告诉我们它的各个电子的运动状态。 (4)电子排布图：如这个式子，对氧原子核外电子排布的情况表达得就更加详细。 (5)简化电子排布式：将电子排布式中上一周期稀有气体的电子排布改用原子实表示 (6)价电子排布式（图）：对于主族和零族元素，价电子是指；对于过渡性元素，价电子是指； 【例1】判断正误 (1)p能级的能量一定比s能级的能量高( ) (2)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多( ) (3)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等( ) (4)2p x、2p y、2p z的能量相等( ) (5)铁元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6( ) (6)Cr的基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d44s2 ( ) (7)基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)＜E(2s)＜E(2p x)＜E(2p y)＜E(2p z) ( ) (8)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原则( ) (9)磷元素基态原子的电子排布图为( ) 【例2】某元素的原子序数为29 (1)写出该元素的名称及元素符号 (2)画出该元素原子的电子排布式 (3)它有个能层，有个能级 (4)它的价电子排布图是 (5)它属于第周期，第族，属于区。 (6)它有个未成对电子 (7)它的原子核外有种不同运动状态的电子，占据了个轨道，核外电子占有的空间运动状态有____种。 【例3】按要求书写化学用语 1、书写下列微粒的电子式 HCN N2H4CaC2Na2O2 第一章原子结构与性质 课标要求 1.了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素的（1~36号）原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。 2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某种性质 3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。 4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。 要点精讲 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。 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，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（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p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。 前36号元素中，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、18Ar 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K ：1s22s22p63s23p64s1。 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↑↓ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ 晶体结构与性质 一、晶体的常识1.晶体与非晶体 晶体与非晶体的本质差异 晶体非晶体 自范性 有（能自发呈现多面体外形）无（不能自发呈现多面体外形） 微观结构 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 晶体呈现自范性的条件：晶体生长的速率适当 得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出特性：①自范性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等）③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最可靠的科学方法）2.晶胞--描述晶体结构的基本单元，即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=8×晶胞顶角上的原子数+4×晶胞棱上的原子+2×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考：下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图，它们分别平均含几个原子？ 1 1 1 eg：1.晶体具有各向异性。如蓝晶（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。晶体的各向异性主要表现在（） ①硬度②导热性③导电性④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是（） A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO2一定是晶体 3.下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？ 二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体注意：a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中，分子内的原子间以共价键结合，相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体，熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂，极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX等 b.酸：H2SO4 、HNO3、 原子结构与性质 一 原子结构 1、原子的构成 中子N （核素） 原子核 → 质子Z （带正电荷） → 核电荷数 元素 → 元素符号 原子结构 最外层电子数决定主族元素的 电子数（Z 个） 化学性质及最高正价和族序数 体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道 核外电子 运动特征 电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图 2、三个基本关系 （1）数量关系：质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子中） （2）电性关系： ①原子中：质子数=核电荷数=核外电子数 ②阳离子中：质子数>核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数 ③阴离子中：质子数<核外电子数 或 质子数=核外电子数-电荷数 （3）质量关系：质量数 = 质子数 + 中子数 二 原子核外电子排布规律 决X) (A Z 三相对原子质量 定义：以12C原子质量的1/12（约1.66×10-27kg）作为标准，其它原子的质量跟它比较所得的值。其国际单位制（SI）单位为1，符号为1（单位1一般不写） 原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。 如：一个氯原子的m(35Cl)=5.81×10-26kg。 核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素，就应有几种不同的核素的相对原子质量， 相对诸量如35Cl为34.969,37Cl为36.966。 原子比较核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该质量 核素的质量数相等。如：35Cl为35,37Cl为37。 元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子个数百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a% + Ar(37Cl)×b% 元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其原子个数百 高中化学选修3第一章第一节原子结构(第1课时) 教学设计 东风高级中学杜先军 知识与技能： 1、进一步认识原子核外电子的分层排布 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系 4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义 5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 6、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 方法和过程：复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。 情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。 教学过程： 1、原子结构理论发展 从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的朴素原子说到现代量子力学模型，人类思想中的原子结构模型经过多次演变，给我们多方面的启迪。 现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。 〖复习〗必修中学习的原子核外电子排布规律： 核外电子排布的尸般规律 (1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次 排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。 (2)原子核外各电子层最多容纳29’个电子。 (3)原于最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子 (4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒 数第三层电子数目不能超过32个。 说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当M层是最外层时，最多可排8个电子；当M层不是最外层时，最多可排18个电子 〖思考〗这些规律是如何归纳出来的呢？ 2、能层与能级 由必修的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，由内而外可以分为：第一、二、三、四、五、六、七……能层 符号表示K、L、M、N、O、P、Q…… 能量由低到高 例如：钠原子有11个电子，分布在三个不同的能层上，第一层2个电子，第二层8个电子，第三层1个电子。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下： 能层一二三四五六七…… 符号K L M N O P Q…… 最多电子数 2 8 18 32 50…… 高二化学选修 3 原子结构模型 【学习目标】 1、知识与技能目标 （1）了解“玻尔原子结构模型”，知道其合理因素和存在的不足。初步认识原子结构的量子力 学模型 （2）能利用“玻尔原子结构模型”解释氢原子的线状光谱。 （3）能用n、ι、m、ms四个量子数描述核外电子的运动状态。 （4）知道n、ι、m、ms的相互关系及有关量子限制 （5）了解原子轨道和电子云的概念及形状，能正确书写能级符号及原子轨道符号 2、过程与方法目标 （1）通过介绍几种原子结构模型，培养学生分析和评价能力。 （2）通过原子结构模型不断发展、完善的过程，使学生认识到化学实验对化学理论发展的重 要意义，使学生感受到在学生阶段就要认真作实验、认真记录实验现象。 （3）通过自主学习，培养学生自学能力和创造性思维能力。 （4）通过介绍四个量子数及有关量子限制，使学生感受到科学的严密性。 3、情感态度·价值观目标 （1）通过原子结构模型不断发展、完善的过程教学，培养学生科学精神和科学态度。 （2）通过合作学习，培养团队精神。 【学习重点】1、基态、激发态及能量量子化的概念。 2、利用跃迁规则，解释氢原子光谱是线状光谱及其他光谱现象。 3、用四个量子数描述核外电子的运动状态。 【学习难点】1、n、ι、m、ms的相互关系及有关量子限制。 2、原子轨道和电子云的概念 第1课时 【自主预习提纲】 一、原子结构理论发展史： 1、1803年提出原子是一个“实心球体”建立原子学说的是英国化学家，1903年 汤姆逊提出原子结构的“”模型，1911年卢瑟福提出了原子结构的 模型，1913年玻尔提出的原子结构模型，建立于20世纪20年代中期的模型已成为现代化学的理论基础。 二、必修中学习的原子核外电子排布规律： (1)原子核外的电子是________排布的，研究表明已知原子的核外电子共分为______个 原子结构 【学海导航】 一、能层与能级 对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的能层(n)；各能层最多容纳的电子数为2n2。对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的能级(l)；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级的能量按s、p、d、f的顺序升高，即E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)。 1．电子云：电子在原子核外出现的概率密度分布。电子云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。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，np能级各有3个原子轨道，相互垂直（用px、py、pz表示）；nd能级各有5个原子轨道；nf能级各有7个原子轨道。 三、核外电子排布规律 1．构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序： 1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…… 构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出，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。 构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子电子排布图（即轨道表示式）的主要依据之一。 2．能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，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。 3．泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳2个自旋方向相反的电子。 4．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。 四、基态、激发态、光谱 1．基态：最低能量状态。如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）。如基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级成为激发态原子。 3．光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（基态→激发态）能量，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。 【例题解析】 例1 下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是（） A．原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 2021人教版高中化学选修三《分子晶体与原子晶体》 word 教案 [学习目标] [知识梳理] 1.分子间作用力 (1)分子间作用力__________；又称范德华力。分子间作用力存在于____________之间。 (2)阻碍因素：①分子的极性 ②组成和结构相似的 2.分子晶体 (1)定义：________________________________ (2)构成微粒________________________________ (3)粒子间的作用力：________________________________ (4)分子晶体一样物质类别________________________________ (5)分子晶体的物理性质________________________________________________ 3.原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。 4.构成粒子：______________；。 5.粒子间的作用______________， 6.原子晶体的物理性质 (1)熔、沸点__________，硬度___________ (2) ______________一样的溶剂。 (3)______________导电。 原子晶体具备以上物理性质的缘故 ____________________________ 原子晶体的化学式是否能够代表其分子式______________ 缘故____________________________。 7.常见的原子晶体有____________________________等。 [方法导引 ] 晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 晶体与非晶体的本质差异 自性微观结构 晶体有（能自发呈现多面体外形）原子在三维空间里呈周期性有序排列 非晶体无（不能自发呈现多面体外形）原子排列相对无序 晶体呈现自性的条件：晶体生长的速率适当 得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出 特性：①自性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等） ③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最可靠的科学方法） 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元.即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心的原子数 思考：下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图.它们分别平均含几个原子？ eg：1.晶体具有各向异性。如蓝晶（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。晶体的各向异性主要表现在（） ①硬度②导热性③导电性④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说确的是（） A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自性而且排列无序 D.固体SiO2一定是晶体 3.下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图.其中有多少个原子？ 二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力（德华力、氢键）相结合的晶体 注意：a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中.分子的原子间以共价键结合.相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体.熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂.极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX等 b.酸：H2SO4、HNO3、H3PO4等 c.部分非金属单质:：X2、O2、H2、S8、P4、C60 d.部分非金属氧化物：CO2、SO2、NO2、N2O4、P4O6、P4O10等 第三章物质的聚集状态与物质性质第三节原子晶体与分子晶体 第一课时原子晶体 【教学目标】 1.通过了解典型原子晶体金刚石的宏观性质，引导学生理解原子晶体的空间结构特点及 微粒的堆积方式， 2.认识由共价键构成的晶体特点。 【重点难点】 重点：掌握原子晶体的结构与性质特点。 难点：理解原子晶体与离子晶体、金属晶体的区别。 【教学方法】 自主合作探究型学案教学 【教学过程】 教师活动学生活动设计 意图 情景导入【设问】通过初中和必修课程的学习我们知道，碳和硅虽然都是ⅣA族元素，但他们的氧化物二氧化硅和二氧化碳的性质却差别较大。例如，常温下，二氧化碳是气体，二氧化硅却是熔点高、硬度大的晶体，这是为什么呢？这与它们的结构有什么关系？这一节我们就来研究他们的结构及性质上的不同。学生聆听、思考。提出问题，引起学生思考，激发学生学习的兴趣。 问题发现【自学】请同学们先自学课本，然后完成学案中的[基础自测]内容，再相互讨论，将发现的疑难问题写到学案的[问题发现]栏目中。（教师巡视，指导学生自学及正确使用学案。）学生先阅读教材，然后完成学案中的相应内容。相互讨论，提出问题。充分发挥学生的主体作用，提高课堂效率，培养学生的自学能力。 问题探究与应用 问题探究与应用【问题探究1】在初中我们都学习过金刚石的性质（展示金刚石的图片），金刚石有哪些特性？这些性质显然是由金刚石的结构决定的，已知金刚石中的碳原子的杂化轨道是sp3，那么，金刚石有怎样的结构呢？请各小组相互讨论，并根据自己的想象制作金刚石的结构模型。 思考 1. 在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个？ 2. 在金刚石晶体中每个碳原子连接有几个共价键？ 3. 在金刚石晶体中碳原子个数与C-C共价键个数之比是多少？ 【板书】一．原子晶体 １.概念：相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体． 【归纳拓展】（展示甲烷和金刚石的微观结构图，结合学生回答情况，共同分析总结）甲烷分子中的碳原子的杂化轨道是sp3杂化轨道，甲烷分子是正四面体形分子。金刚石中的碳原子的杂化轨道也是sp3杂化轨道，故每个碳原子以sp3杂化轨道和它近邻的四个碳原子以共价键相互结合在一起形成正四面体形的空间立体网状结构。其中C—C键键长为0.154nm，键能为347kJ·mol-1,正是这种特殊的排列方式造就了金刚石晶体的独特性质。 【迁移应用】关于金刚石的下列说法中，错误的是（）。 A．晶体中不存在独立的分子 B．碳原子间以共价键相结合 C．是硬度最大的物质之一 D．化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应 【板书】2.常见的原子晶体 金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体锗(Ge) 碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体 二氧化硅（ SiO２）晶体 【问题探究2】水晶是一种古老的宝石（展示水晶的图片），晶体完好时呈六棱住钻头形，它的成分是二氧化硅。水晶的结构可以看成是硅晶体中每个Si—Si键中“插入”一个氧原 高二化学选修三《原子结构与性质》练习题 一、选择题（每小题只有一个正确选项） 1. 下列原子或离子原子核外电子排布不属于基态排布的是 A. Na: 1s22s22p53s2 B. S2-: 1s22s22p63s23p6 C. N: 1s22s22p3 D. Si: 1s22s22p63s23p2 2. 下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是 A.半导体材料砷化镓 B. 透明陶瓷材料硒化锌 C. 吸氢材料镧镍合金 D.超导材K3C60 3. 第三能层含有的轨道数为 A.3 B. 5 C. 7 D. 9 4.某元素质量数51，中子数28，其基态原子未成对电子数为 A.0 B.1 C. 2 D.3 5.4p轨道填充一半的元素，其原子序数是 A.15 B. 33 C. 35 D. 51 6. 以下各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是 A. P4O6 B. BF3 C. PCl5 D. H3O+ 7.元素电负性随原子序数的递增而增强的是 A.Na, K, Rb B.N, P, As C.Si, P, Cl D. O, S, Cl 8.短周期元素R的原子核外电子数等于核内中子数，该元素单质7.8g与氧气充分反应可生成13g 化合物RO，则该元素的价电子层是 A.1S2 B.2S2 C.3S2 D.4S2 二、选择题（每小题有1-2个正确选项） 9. A、B都是短周期元素，原子半径B＞A，它们可形成化合物AB2，由此可以得出的正确判断 是 A.原子序数：A＜B B. A和B可能在同一主族 C.A可能在第2周期ⅣA族 D. A肯定是金属元素 10. 下列关于砷（As）元素的叙述中，正确的是 A. 在AsCl3分子中，砷原子最外层电子数为8； B. Na3AsO4溶液的pH大于7； C. 砷的氢化物的化学式为AsH3，它是一种强氧化剂； D. 砷的相对原子质量为74.92，由此可知砷原子核内有42个中子。 11. X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布为ns1，3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的 化合物的化学式可能是 A、X3YZ3 B、X2YZ2 C、XYZ2 D、XYZ3 12. 若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是 A.该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子 B.该元素原子核外共有5个电子层 C.该元素原子的M能层共有8个电子 D.该元素原子最外层共有3个电子 13.下列有关物质性质的比较顺序中，不正确的是 A．热稳定性：HF＜HCl＜HBr＜HI B．微粒半径：K+＞Na+＞Mg2+＞Al3+ C．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3D．熔点：Li＜Na＜K＜Rb 14. X、Y两元素可形成X2Y3型化合物,则X、Y原子基态时最外层的电子排布可能是 A．X：3s23p1Y：3s23p5B．X：2s22p3Y：2s22p4 C．X：3s23p1Y：3s23p4D．X：3s2Y：2s22p3 15. 下列说法正确的是 A．钾（K）原子基态的原子结构示意图为 ２分子晶体与原子晶体 第一课时分子晶体 [教材内容分析] 晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。本节延续前面一节离子晶体，以“构成微粒———晶体类型———晶体性质”的认知模式为主线，着重探究了典型分子晶体冰和干冰的晶体结构特点。并谈到了分子间作用力和氢键对物质性质的影响。使学生对分子晶体的结构和性质特点有里一个大致的了解。并为后面学习原子晶体做好了知识准备，以形成比较。 [教学目标设定] 1．使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。 2．使学生了解晶体类型与性质的关系。 3．使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。 4．知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。 5．使学生主动参与科学探究，体验研究过程，激发他们的学习兴趣。 [教学重点难点] 重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点 难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响 从三维空间结构认识晶胞的组成结构 [教学方法建议] 运用模型和类比方法诱导分析归纳 [教学过程设计] 一、分子晶体 １．定义：含分子的晶体称为分子晶体 也就是说：分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体 看图３—9，如：碘晶体中只含有I２分子，就属于分子晶体问：还有哪些属于分子晶体？ ２．较典型的分子晶体有非金属氢化物，部分非金属单质，部分非金属氧化物，几乎所有的酸，绝大多数有机物的晶体。 ３．分子间作用力和氢键 过度：首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识 阅读必修２P２２科学视眼 教师诱导：分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力，也叫范徳华力。分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响。 学生回答：一般来说，对与组成和结构相似的物质，相对分子量越大分子间作用力越大，物质的熔沸点也越高。 教师诱导：但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不完全符合，如：NH３，H２O和HF的沸点就出现反常。 指导学生自学：教材中有些氢键形成的条件，氢键的定义，氢键对物质物理性质的影响。 多媒体动画片 氢键形成的过程： （1）氢键形成的条件：半径小，吸引电子能力强的原子（N，O，F）与H核 （2）氢键的定义：半径小、吸引电子能力强的原子与H核之间的静电吸引作用。氢键可看作是一种比较强的分子间作用力。 （3）氢键对物质性质的影响：氢键使物质的熔沸点升高。 （4）投影氢键的表示如：冰一个水分子能和周围４个水分子从氢键相结合组成一个正四面体见图３—１１ 教师诱导：在分子晶体中，分子内的原子以共价键相结合，而相邻分子通过分子间作用力相互吸引。人教版化学选修三原子的结构教案
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