选修3物质结构与质1

高中化学 <<选修3物质结构与性质>>教材分析
物质结构理论是现代化学的重要组成部分，也是医学、生命科学，材料科学、环境科学、能源科学、信息科学的重要基础。

它揭示了物质构成的奥秘。

物质结构与性质的关系，有助于人们理解物质变化的本质，预测物质的性质，为分子设计提供科学依据
在本课程模块中，我们将从原子、分子水平上认识物质构成的规律，以微粒之间不同的作用力为线索，侧重研究不同类型物质的有关性质，帮助高中学生进一步丰富物质结构的知识，提高分析问题和解决问题的能力。

一、模块的功能
高中化学选修3是在在必修课程基础上为满足学生的不同需要而设置的。

我省理工方向的学生必须选修本模块，它是学业水平考试和高考的内容。

本模块选修课程旨在让学生了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法，研究物质构成的奥秘，认识物质结构与性质之间的关系，提高分析问题和解决问题的能力。

二、模块的课程目标
通过本课程模块的学习，学生应主要在以下几个方面得到发展：
1．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，增强学习化学的兴趣；
2．进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系；
3．能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象，预测物质的有关性质；
4．在理论分析和实验探究过程中学习辩证唯物主义的方法论，逐步形成科学的价值观。

三、模块的内容标准及学习要求
学习要求分为基本要求和发展要求：
基本要求：全体学生应在本节学习时掌握。

发展要求：有条件的学生可在选修3结束时掌握。

节。

选修3 物质结构与性质考题集一1、已知A、B、C、D、E、F为前4周期的6种元素，原子序数依次增大，其中A位于周期表中s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B原子价电子排布式为ns n np n，B和E同主族，D原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍；F元素位于元素周期表的第4行、第11列。

试回答下列问题：（1）基态F原子的核外电子排布式为。

（2）下列关于B2A2的说法中正确的是（填选项序号）①B2A2中的所有原子都满足8电子稳定结构②每个B2A2分子中σ键和π键数目比为1：1③B2A2是含极性键和非极性键的非极性分子④B2A2中心原子的杂化类型为sp杂化（3）B、C、D三种元素第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）。

（4）C的简单气态氢化物与C的最高价氧化物对应的水化物反应生成一种盐H，H晶体中存在的化学键类型有（填选项符号）①离子键②共价键③氢键④配位键⑤金属键（5）基态E原子的最高能层具有的原子轨道数为；B和E的最高价氧化物中，熔沸点较高的是（写化学式）。

（6）F单质的晶体堆积方式为面心立方最密堆积，其配位数为；若F的相对原子质量为M，它的晶胞棱长为a cm，则F晶体的密度为g·cm-3。

（阿伏伽德罗常数为N A）2.氮族元素（Nitrogen group）是元素周期表V A 族的所有元素，包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）和Uup共计六种．（1）氮族元素的外围电子排布式的通式为；基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为，该能层具有的原子轨道数为．（2）PH3分子的VSEPR模型为，键角NH3H2O（填“＞”、“＜”或“=”）．（3）氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子中氮的杂化方式为．（4）从化合物NF3和NH3的结构与性质关系比较，回答它们两者如下性质差异原因：①NF3的沸点为﹣129℃，而NH3的沸点为﹣33℃，其原因是．②NH3易与Cu2+反应，而NF3却不能，其原因是．（5）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层，磷化硼晶体的晶胞结构与金刚石类似，磷原子作面心立方最密堆积，则硼原子的配位数为；已知磷化硼的晶胞边长a=478pm，计算晶体中硼原子和磷原子的核间距（d B﹣P）=pm（保留三位有效数字）．3.A、B、C、D、E、F是前四周期原子序数依次增大的六种元素．A元素原子的核外电子数等于其电子层数，B元素基态原子有三个能级且各能级电子数相同，A与D可形成两种常见液态化合物G、H，其原子数之比分别为1：1和2：1，E元素原子的K、L层电子数之和等于其M、N层电子数之和，F被称为继铁、铝之后的第三金属，可用于制造飞机、火箭、人造卫星、宇宙飞船等领域．请回答下列各题（涉及元素请用相应化学符号表示）：（1）B、C、D中第一电离最大的元素其基态原子有种不同能量的电子．（2）G分子中D原子的杂化方式为，F2+的基态价电子排布式为．（3）BA3﹣离子的空间构型为，与其互为等电子体的一种阳离子的电子式为．（4）某化合物晶胞结构如图所示，E2+的配位数是．（5）用高能射线照射液态H时，一个H分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子．①释放出来的电子可以被若干H分子形成的“网”捕获，你认为H分子间能形成“网”的原因是．②由H分子释放出电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与SO2水溶液反应的离子方程式；该阳离子还能与H分子作用生成羟基，经测定此时的H具有酸性，写出该过程的离子方程式．4、铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要原料，请回答：(1)基态铜原子的外围电子排布式为；晶体铜中存在的作用力有。

高中化学选修3物质结构与性质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。

正版高中化学选修3课后习题标准答案人教版高中化学选修3课后习题选修3：物质结构与性质第一讲原子结构1下列关于原子的几种描述中,不正确的是（）19181617A. O与F具有相同的中子数 B. O与O具有相同的电子数C.C与C具有相同的质量数D. N与N具有相同的质子数答案：C 详解：A，前者中子数是18-8=10，后者中子数是19-9=10，相等； B，两种原子电子数都是等于质子数即8；C，错误，一个质量数是12，一个质量数是23； D，正确，属于相同元素，质子数相等；故选C2 下列有关电子云及示意图的说法正确的是( ) A 电子云是笼罩在原子核外的云雾 B 小黑点多的区域表示电子多C 小黑点疏的区域表示电子出现的机会少D 电子云是用高速照相机拍摄的照片答案：C 详解：A，错误，电子云不是实际存在的云雾，而是用来表示电子出现概率大小的抽象概念；B，错误，小黑点多的区域表示电子出现的概率大； C，正确；D，错误，不是拍摄的照片而是抽象出来的；故选C3 下列说法中正确的是（） A 所有的电子在同一区域里运动B 能量高的电子在离核远的区域运动，能量低的电子在离核近的区域运动C 处于最低能量的原子叫基态原子D 同一原子中，1s、2s、3s所能容纳的电子数越来越多答案：BC 详解：12231514A，错误，电子在核外的排布是分层的； B，正确，离核越远的电子能量越大； C，正确，考查基态的定义；D，错误，s能层最多只能容纳2个电子故选BC4 下列各项中表达正确的是（） A．F―的结构示意图：C．NaCl的电子式：答案：A 详解：A，是正确的；B，错误，CO2是直线型分子；C，错误，氯化钠是离子晶体；D，错误，结构式不需要写N原子两侧的孤对电子5 已知X、Y、Z、W是元素周期表中短周期中的四种非金属元素，它们的原子序数依次增大，X元素的原子形成的阳离子就是一个质子，Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。

专题16 选修3 物质结构与性质1．（福建省福州市三中2021届高三质量检测）一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图。

(1)基态2+Zn 的价电子排布式为____________________________；一水合甘氨酸锌中所涉及的非金属元素电负性由大到小的顺序是____________________________。

(2)甘氨酸(22H N-CH -COOH )中N 的杂化轨道类型为____________________________；甘氨酸易溶于水，试从结构角度解释________________________________________________________。

(3)一水合甘氨酸锌中2+Zn 的配位数为____________________________。

(4)()()442Zn IMI ClO ⎡⎤⎣⎦是2+Zn 的另一种配合物，IMI 的结构为常温下IMI 的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物为液态而非固态。

原因是_______________________________________________________________。

(5)Zn 与S 形成某种化合物的晶胞如图所示。

①2+Zn 填入2-S 组成_____________________空隙中；②由①能否判断出2-S 、2+Zn 相切？_______(填“能”或“否”)；③已知晶体密度为3dg/cm ，2-S 半径为a pm ，若要使2-S 、2+Zn 相切，则2+Zn 半径为_______pm(写计算表达式)。

2．（福建省莆田第一中学2021届高三期中）N 、P 、As 均为氮族元素，这些元素与人们的生活息息相关。

回答下列问题：(1)下列状态的N 在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是_________(填字母代号，下同)，未成对电子最多的是_________。

a.2231s 2s 2pb.221s 2sc.2241s 2s 2pd.2131s 2s 2p(2)Si 、P 与S 是同周期中相邻的元素，Si 、P 、S 的电负性由大到小的顺序是____________________________，第一电离能由大到小的顺序是____________________________。

选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质一、选择题1．下列各组中的X和Y两种原子，在周期表中一定位于同一族的是() A．X原子和Y原子最外层都只是一个电子B．X原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2 C．X原子的2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子D．X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上也仅有两个电子2．下列原子中，第一电离能最大的是()A．B B．C C．Al D．Si3．下列原子的电子排布图中，符合洪特规则的是()4．[双选题]已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是()A．X与Y形成化合物时，X可以显负价，Y显正价 B．第一电离能一定Y小于XC．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的 D．气态氢化物的稳定性：H m Y小于H n X5．下列是几种原子的基态电子排布，电负性最大的原子是()A．1s22s22p4 B．1s22s22p63s23p3 C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63s23p64s26．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．37．下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应且都产生H2的是()A．核内无中子的原子B．外围电子排布为3s23p3的原子C．最外层电子数等于倒数第三层的电子数的原子D．N层上无电子，最外层的电子数等于电子层数的金属原子8．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3④1s22s22p5则下列有关比较中正确的是()A．第一电离能：④＞③＞②＞① B．原子半径：④＞③＞②＞①C．电负性：④＞③＞②＞①D．最高正化合价：④＞③＝②＞①9．下列关于价电子排布为3s23p4的原子描述正确的是()A．它的元素符号为O B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C．可以与H2化合生成液态化合物D ．其电子排布图为10．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：下列叙述正确的是()A．X、Y元素的金属性X＜YB．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D．一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来11．中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是()A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大B．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7C．根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系，推出pH＝6.8的溶液一定显酸性D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO12．下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是()A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同C．p能级未成对电子最多的是Z元素D．X元素是电负性最大的元素13．主族元素A和B可形成组成为AB2的离子化合物，则A、B两原子的最外层电子排布分别为()A．n s2和n s2n p4 B．n s1和n s2n p4 C．n s2和n s2n p5 D．n s1和n s214．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是()A．碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3 B．第一电离能：Na＜Mg＜AlC．电负性：Na＞Mg＞Al D．还原性：Na＞Mg＞Al15．下列各组元素性质的递变情况错误的是()A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B．P、S、Cl元素最高正价依次升高C．N、O、F电负性依次增大 D．Na、K、Rb第一电离能逐渐增大16．X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。

《选修三物质结构与性质》知识归纳一、能层与能级1、能层(电子层：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。

由里向外，分别用字母：K、L、M、N、O、P、Q表示相应的第一、二、三、四、五、六、七能层。

各能层最多容纳的电子数为2n2；在同一个原子中，离核越近，电子能量越低2、能级：同一能层里的电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示，同一能层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序升高，即：E(s)<E(p)<E(d)<E(f)①K层指包含一个能级，即s能级；L层包含两个能级，s和p能级；M层包含三个能级，s、p和d能级；N层包含四个能级，s、p、d、f能级②每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……③s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍④同一能级容纳的电子数相同3、电子云：原子核外电子绕核高速运动是没有确定的轨道的，就好像一团“带负电荷的云雾”笼罩在原子核周围，这种“带负电荷的云雾”称之为电子云。

电子云密集(单位体积内小黑点多)的地方，电子出现的机会多；反之，电子云稀疏(单位体积内小黑点少)的地方，电子出现的机会少。

即电子云表示电子在核外单位体积内出现几率的大小，而非表示核外电子多少4、原子轨道：不同能级上的电子出现概率约为90%的电子云的空间轮廓图称为原子轨道(1)原子轨道的形状①s电子的原子轨道都是球形的，每个s能级各有1个原子轨道，能层序数越大，s原子轨道的半径越大；能量：E1s＜E2s＜E3s,随着能层序数的增大，电子在离核更远的区域出现的概率减小，电子云越来越向更大的空间扩展②p电子的原子轨道是纺锤形(哑铃形)，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③能级与原子轨道数和容纳的电子数的关系能级s(球形)p(纺锤形)d f原子轨道1357容纳的电子数261014二、基态原子的核外电子排布式1、构造原理：多电子的核外电子排布总是按照能量最低原理，由低能级逐步填充到高能级。

教材整理1探索物质的微观结构1.学习物质结构知识的意义(1)物质的组成、结构――→决定物质的性质与变化。

(2)学习有关物质结构的知识，可以帮助我们更好地解释和预测物质的性质与变化。

2.研究物质结构的一般方法(2)分析原子、分子结构的理论基础：量子力学。

(3)现代研究物质结构的实验方法：光谱和衍射实验。

(4)几种测定物质组成和结构的仪器①红外光谱仪②电子显微镜③原子吸收光谱仪④X射线衍射仪等3.原子结构模型的演变模型名称道尔顿(1803)汤姆生(1904)卢瑟福(1911)玻尔(1913)量子力学(1926)模型图示实验事实元素化合时的质量比阴极射线α粒子的散射实验氢原子光谱微观粒子的波粒二象性1.人类探索物质结构的历史2.研究物质结构的意义(1)研究物质结构，能够为设计与合成新物质提供理论基础。

揭示物质的结构与性能的关系，也可以帮助我们预测物质的性能。

(2)寻找性能优异的材料，需要研究物质的结构。

(3)从分子水平探索生命现象的本质离不开对物质结构的研究。

(4)实现社会的可持续发展期待着物质结构研究方面的新成果。

第一单元原子核外电子的运动第1课时原子核外电子的运动特征人类对原子结构的认识[基础·初探]1.卢瑟福原子结构模型(1)卢瑟福在α粒子的散射实验基础上，提出了原子结构的有核模型。

(2)卢瑟福认为原子的质量主要集中于原子核上，电子在原子核外空间做高速运动。

(3)卢瑟福被称为“原子之父”。

2.玻尔原子结构模型(1)玻尔在研究了氢原子光谱后，根据量子力学的观点，提出了新的原子结构模型。

(2)玻尔原子结构模型①原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，这些轨道称为原子轨道。

核外电子在原子轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。

②不同的原子轨道具有不同的能量，原子轨道的能量变化是不连续的。

③原子核外电子可以在能量不同的轨道上发生跃迁。

3.电子云(1)概念：用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会的大小所得到的图形叫做电子云图。

高中化学选修3知识点全部归纳（物质的结构与性质）第一章原子结构与性质.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。