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第五章 物质结构基础

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普通化学教案物质结构基础

普通化学教案物质结构基础

表面吸附与反应
表面吸附的概 念：物质在固 体表面上的聚
集现象。
表面吸附的原 理：由于表面 分子的作用力 与内部不同， 导致气体分子 在表面上的聚
集。
表面吸附的分 类：物理吸附 和化学吸附。
表面反应的定 义：在表面吸 附的基础上， 表面上的分子 与其他分子或 离子发生化学
反应。
界面现象与性质
润湿现象：液体在固体表面 铺展的现象
相变：晶体在不同 温度和压力条件下 发生结构转变的现 象
晶体缺陷对相变的 影响：缺陷可以促 进或抑制相变的发 生
相变在晶体缺陷中 的应用：通过控制 晶体缺陷来调控材 料的性能和功能
晶体结构与物理性质
晶体结构决定物质的物理性质，如硬度、熔点、导电性等。
不同晶体结构对物理性质的影响不同，如金属晶体具有良好的导电性和延 展性。
溶液中的化学反应动力学
反应速率常数：描 述化学反应快慢的 物理量
活化能：反应进行 所需的最低能量
反应机理：化学反 应的步骤和过程的 描述
催化剂：降低反应 活化能，加速反应 进程的物质
溶液中的相变与热力学
相变：溶液中物质 状态的变化，如溶 解、结晶等
热力学基本概念： 如熵、焓、自由能 等在溶液结构中的 意义
振动与转动的能量：较低，常温下即可发生。
振动与转动的光谱特征：可通过红外光谱和拉曼光谱进行检测和研究。
分子的极性
影响因素：元素的电负性、 键的极性、分子构型等
定义：分子中正负电荷中心 不重合，导致分子表现出极 性
极性分类：永久极性、诱导 极性、取向极性
物理性质：溶解度、熔点、 沸点等
分子光谱与分子能级
THANK YOU
汇报人：XX
表面张力：液体表面抵抗变 形的能力

第五章第三节化学键

第五章第三节化学键
分子间作用力越强。分子间有氢键的分子， 作用力更强。
二、离子键 1．概念：使阴、阳离子之间强烈的相互作用． 阴、阳离子 2．成键粒子：
，
3．成键实质：静电作用
．
4．形成条件：通常是 活泼金属 元素与活泼非金属 元 素的原子相结合．
5．表示方法
(1)用电子式表示 ①Na2O ②MgCl2 (2)用电子式表示离子化合物的形成过程
C．PH3
D．SiH4
近几年的高考经常出现化学用语的考查，如
化学式、结构式、结构简式、电子式、结构示意
图，离子方程式的正误判断等，此类问题，首先
要理解化学用语表示的含义，其次，规范练习，
贵在平时．
1．电子式的书写 2．原子结构示意图的书写
圆圈内标出核电荷数且一定要带“＋”，弧线上
标出电子层上的电子数，要注意区分是原子结
NaH等．
(3)既含有离子键又含有共价键的物质．如Na2O2、
CaC2、NH4Cl、NaOH等．
(4)无化学键的物质．稀有气体，如氩气、氦气等．
2．化学键对物质性质的影响 (1)对物理性质的影响 金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质，硬度 大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破 坏时需消耗很多的能量． NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，
多数非金属单质及稀有气体之间，如CH4、O2、
Ne等．
(3)规律 一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对
分子质量越大，分子间作用力越 大 ，物质
的熔、沸点越 高 ． 例如：熔、沸点：HCl ＜ HBr ＜ HI.
2．氢键
(1)定义：分子之间存在着一种比 分子间作用力稍强
的相互作用．
(2)特点
化学键 ＞氢键＞ 分子间作用力 ①作用力的大小： ．

普通化学答案

普通化学答案

第五章物质结构基础课后部分习题答案8.写出下列各种离子的外层电子分布式，并指出它们各属于何种外层电子构型。

2+2+2++2-2+4+12.试写出下列各化合物分子的空间构型，成键时中心原子的杂化轨道类型分子的电偶极矩。

（1）SiH4正四面体 SP 3μ=0（1）H2S V字型不等性SP 3 μ≠0（3）BCl3平面三角形 SP 2μ=0（4）BaCl2 直线 SP μ=0（5）PH3 三角锥不等性SP 3 μ≠014.下列各物质的分子之间，分别存在何种类型的作用力？（1）H2 色散力（2）SiH4 色散力（3）CH3COOH 色散力+诱导力+取向力+氢键（4）CCl4 色散力（5）HCHO 色散力+诱导力+取向力18.判断下列各组物质熔点的高低，并解释说明（1）SiF4<SiCl4<SiBr4<SiI4因为晶体中分子量增大，色散力增大，所以沸点升高。

（2）PI3>PBr3>PCl3>PF3道理同上。

19.试判断下列各种物质各属何种晶体类型以及格点上微粒间的作用力，写出熔点由高到低的顺序。

（1）KI (2)SiC (3)HI (4)BaO练习题一、选择题1、下列有关电子运动状态的描述，正确的是：（）A. s电子绕核作圆周运动B. 原子中电子的运动状态可以用四个量子数确定C. p 电子绕核走“8”字D. 电子在固定的轨道上不停地自旋 2、核外电子运动的特征是：（ ）A. 绕核高速旋转B. 具有无穷大的动能C. 有确定的运转轨道D. 具有波粒二象性 3、近代原子结构理论中的原子轨道是指：（ ）A. 电子绕核运动的轨迹B. 波函的平方2||ψ C. 电子云 D. 波函数ψ4、主量子数为3的电子层中：（ ）A. 只有s 和p 轨道B. 只有s 、p 和d 轨道C. 只有s 轨道D. 有s 、p 、d 和f 轨道 5、下列各组量子数取值合理的是：（ ）A. n=2 l =1 m=0 m s =0B. n=7 l =1 m=0 m s =+21C. n=3 l =3 m=2 m s =－21 D. n=3 l =2 m=3 m s =－21 6、钠原子1s 轨道能级E 1s,Na 与氢原子1s 轨道能级E 1s,H 的相对高低为：（ ）A. E 1s,Na =E 1s,HB. E 1s,Na ＜E 1s,HC. E 1s,Na ＞E 1s,HD. 无法比较 7、下列用量子数描述的、可以容纳电子数最多的电子亚层是：（ ）A. n=2,l =1B. n=3,l =2C. n=4,l =3D. n=5,l =0 8、决定多电子原子系统原子轨道能级大小的量子数是：（ ）A. n 和mB. l 和mC. n 和m sD. n 和l 9、屏蔽效应所起作用是：（ ）A. 对核电荷的增强作用B. 对核电荷的抵消作用C. 正负离子间的吸引作用D. 电子层的排斥作用二、填空题1、波函数ψ是描述 数学函数式，它和 是同义词，|ψ|2的物理意义是 ，电子云是 的形象化表示。

高考化学一轮复习名师讲解课件第五章物质结构元素周期律5-368张PPT - 副本

高考化学一轮复习名师讲解课件第五章物质结构元素周期律5-368张PPT - 副本

【解析】 本题主要考查对化学反应的实质即旧化学键的 断裂与新化学键的生成的理解程度以及物质中所含化学键类型 的判断。 A 选项中没有非极性共价键的断裂与形成；B 选项中 没有离子键的断裂，也没有非极性共价键的断裂与生成；C 选
－ 项中没有非极性共价键的生成； D 选项中反应前有 Na＋与 O2 2 的
【解析】
KOH 中含有 K＋和 OH－有离子键也有共价键，
属于离子化合物，A 正确； N2 属于单质，含有 N≡ N，B 不正 确； MgCl2 中含有 Mg2＋和 Cl－只含有离子键， C 不正确； NH4Cl 中含有共价键，全部由非金属元素组成，但属于离子化合物， D 不正确。
【答案】 A
(1)有化学键被破坏的变化不一定是化学变化， 如 HCl 溶于 水、NaCl 晶体熔化。 (2) 许多非金属单质和许多共价化合物在熔化时并不破坏 共价键，如 O2、HCl、CO2、H2O 等。
【解析】 NH4Cl 中既含有共价键，也含有离子键，A 错； 非金属原子以共价键结合形成的可能为共价化合物如 HCl，也 可能为单质如 H2、 O2，B 错；NH4NO3 为离子化合物，C 错； 共价化合物，最少含有两种不同的非金属元素，非金属原子是 通过共用电子对形成共价化合物的，D 对。
【答案】 D
(3)既含有离子键又含有共价键的物质，如 Na2O2、CaC2、 NH4Cl、NaOH、Na2SO4 等。 (4)无化学键的物质，稀有气体，如氩气、氦气等。 2．化学键对物质性质的影响 (1)对物理性质的影响 金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质，硬度大、熔点高， 就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。
熔点、沸点、溶解度
，而
化学键影响物质的化学性质和物理性质。 ③存在于由共价键形成的多数

第五章第一节原子结构核外电子排布考点核外电子排布-课件新高考化学一轮复习

第五章第一节原子结构核外电子排布考点核外电子排布-课件新高考化学一轮复习

(5)(2018·全国卷Ⅱ)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。 答案：(1)第四周期Ⅷ族 [Ar]3d64s2 (2)4∶5
(3)[Ar]3d24s2 (4)A (5)
哑铃
[易错点拨]
书写电子排布式的常见错误与技巧
能，形成发射光谱；C 项，形成吸收光谱；D 项，2px 与 2py 能量相同， 不属于电子跃迁。 答案：B
8．[双选]下列原子处于激发态的是
2
8
18
32
(二)电子云与原子轨道
1．电子云
(1)由于核外电子的概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称为电
子云。
(2)电子云轮廓图称为原子轨道。不同能级上的电子原子轨道形状不同。
2．原子轨道的形状、数目及能量关系
(1)轨道形状ps电电子子的的原原子子轨轨道道呈呈
球形 哑铃
对称 形
(2)s、p、d、f 能级上原子轨道数目依次为 1、3、5、7 ，其中 npx、npy、 npz 三个原子轨道在三维空间相互垂直 ，各能级的原子轨道半径随能层数 (n)的增大而 增大 。
(5)
违背了能量最低原理和泡利原理
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
() () () ()
()
2．完成下列化学用语。 (1)Cr 原子的核外电子排布式：_______，外围电子排布式：___________， 原子结构示意图：__________，价电子排布图：_______________________。 (2)Cu2＋的核外电子排布式：__________，离子结构示意图：___________。 (3)Br－的核外电子排布式：____________，离子结构示意图：__________。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1 3d54s1

第五章--物质结构 元素周期律练习及答案

第五章--物质结构 元素周期律练习及答案

第五章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构一、选择题(每小题4分，共48分)1．氡(222 86Rn)可从矿泉水、岩石、地下水、天然气、建筑材料中释放出来，通过呼吸进入人体，停留在呼吸道中，放出α射线，其衰变产物还能放出β、γ射线。

这些射线可诱发肺癌。

下列关于氡的叙述正确的是 ( )A ．Rn 的原子核内含有222个中子B ．Rn 位于元素周期表中第六周期ⅦA 族C ．Rn 的化学性质不活泼，因此与任何物质都不能反应D．新铺大理石地面的居室，需常开窗换气，以减少氡对人体的危害2．法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子被称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。

下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是 ( )A ．该粒子不显电性B ．该粒子质量数为4C ．在周期表中与氢元素占同一位置D ．该粒子质量比氢原子大3．(已知一般情况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相似的化学性质。

氟元素原子的核外电子排布示意图为。

下列原子中，与氟元素原子的化学性质相似的是 ( )4．地球上氦元素主要以4He 形式存在，而月球土壤中吸附着数百万吨3He ，据估算3He 核聚变所释放的能量可供人类使用上万年。

下列说法正确的是 ( ) ①3He 、4He 的化学性质基本相同 ②3He 、4He 具有相同的中子数③3He 核聚变是化学变化 ④3He 液化是物理变化A ．①②B ．①④C ．②③D ．③④ 5．长征2号火箭承担运载“神六”的使命，氕化锂、氘化锂、氚化锂可以作为启动长征2号(CZ2F)火箭的优良炸药。

下列说法正确的是 ( )A ．LiH 、LiD 、LiT 的摩尔质量之比为1∶2∶3B ．它们都是强氧化剂C ．H 、D 、T 之间互称为同素异形体 D ．它们都是强还原剂6．简单原子的原子结构可用下图形象地表示：其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的组合是 ( ) a ．①②③互为同位素 b ．①②③互为同素异形体 c ．①②③是三种化学性质不同的粒子 d ．①②③具有相同的质量数 e ．①②③具有相同的质量 f ．①②③是三种不同的原子A ．a 、fB ．b 、cC ．d 、eD ．e 、f7．下列说法正确的是()A．原子核外电子排布式为1s2的原子与核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似B．Fe3＋的最外层电子排布式为：3s23p63d5C．硫离子的结构示意图为：D．基态碳原子的电子排布图：8．已知某元素原子的各级电离能数值如下：I1＝736 kJ/mol，I2＝1 450 kJ/mol，I3＝7 740 kJ/mol，I4＝10 500 kJ/mol，I5＝13 600 kJ/mol，则该原子形成离子的化合价为()A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋49．下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是()A．O<S<Se<Te B．C<N<O<FC．P<S<O<F D．K<Na<Mg<Al10．(2010·大连质检)主族元素A原子的结构示意图为。

工程化学课程教学大纲

工程化学课程教学大纲英文名称：Engineering Chemistry 课程编码：10110010学时：32/6 学分：2课程性质：公共必修课课程类别：理论课先修课程：开课学期：第一学期适用专业：机械工程学院、电气工程学院、信息工程学院、理学院、建工学院等一、课程的性质与任务工程化学是机械学院、电气学院、信息学院、理学院、车辆学院、建工学院等学院学生必修基础课程，工程化学从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发,密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、信息传递、生命科学发展等有关化学问题，深入浅出地介绍有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识，使学生在今后的实际工作中能有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题。

二、教学目标与要求工程化学课程内容共分六章，第一章物质的聚集状态；第二章化学反应原理；第三章水溶液中的离子平衡；第四章电化学基础；第五章物质结构基础；第六章化学与人类的进步。

通过本课程的学习，使机械学院、电气学院、信息学院、理学院、车辆学院、建工学院等学院学生掌握化学基础知识，为进一步提高专业素质训练奠定基础。

三、课程的基本内容与教学要求第一章物质的聚集状态[教学目的与要求]：理解系统、环境概念；掌握“物质的量”的符号、单位及有关计算；理解反应进度的概念，掌握化学计量数正、负值的确定。

理解各类晶体名称、晶格结点上粒子及其作用力、熔点、硬度、延展性、导电性，掌握溶液的蒸汽压下降、凝固点下降、沸点上升和产生渗透压的原因；了解等离子态的形成和组成，了解大气湿度概念和相对湿度的计算，掌握酸雨的pH值范围，理解温室气体和温室效应，理解臭氧层出现空洞原因、危害和预防措施。

[本章主要内容]：1.1化学基本概念1.2气体、等离子体1.3液体和水污染1.4固体、固体废弃物污染及治理[本章重点]：1．分子、原子、元素、系统、环境、相、气体、等离子体等基本概念2．稀溶液的通性3. 晶体类型[本章难点]：1．稀溶液的通性2．过渡型晶体第二章化学反应原理[教学目的与要求]：明确焓变和内能的变化是不同过程中系统变化时总能量的改变，理解Qp，Qv，ΔrH，Δf H m(H2O)，ΔrHθm等各符号的名称、意义，了解ΔG在化学反应中的意义，理解其作为反应自发性判据，理解ΔrHθm(T)≈ΔrHθm(298.15),ΔrSθm(T)≈ΔrSθm(298.15),掌握ΔrGθm(T), ΔrG(298.15), ΔrGm的计算方法。

第5章物质结构基础《普通化学》(第五版)PPT课件


pz轨道投影
dxy轨道投影
图5.5 原子轨道形状
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15
(3) 磁量子数 m 的物理意义：
m 的取值: m = 0,1,2,···l, 共可取2l + 1个值 确定原子轨道的伸展方向
除s轨道外,都是各向异性的
p轨道, m=-1,0,+1,有三个伸展方向 d轨道, m=-2,-1,0,+1,+2有五个伸展方向
r2 = x2 + y2 + z2
r
θ
• P(x,y,z)
z = r cos θ
φ
rsin y
x
x = r sinθ cos φ
y = r sin θ sin φ
图5.3 球面坐标变换
r12 rr2 rr2s1in(sin )r2s1i2n 22 82m(EV)0
h2
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10
31
6 多电子原子轨道的能量估算
多电子原子存在能级交错的现象，如何估算主量子 数n和角量子数l 不相同的两个能级的能量高低呢？
我国化学家徐光宪教授根据原子轨道能量与量子 数n 和l 的关系，归纳得到了一个近似规律：
l=p
不同时，可以
n =3
l=s
发生能级交错
的现象。
n =2
n =1
l 相同时
n 相同时
图5-11 不同量子数的原子轨道能级
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23
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24
5.2.2 核外电子分布原理与方式
原子核外电子的分布要服从以下规则： 泡里不相容原理 能量最低原理 洪德规则
此外，还有一些其它的补充规则，用以解释以上规则 不足以说明实验事实的一些特例。

(人教)高考化学(全国)一轮复习课件：第5章物质结构、元素周期律基础课时1


质子数
考点一
考点二
3.核外电子排布与元素性质的关系 (1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易_失__去__电子， 形成阳离子，表现出_还__原__性，在化合物中显正化合价。 (2) 非 金 属 元 素 原 子 的 最 外 层 电 子 数 一 般 大 于 或 等 于 4 ， 较 易 _获__得__电子，活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要 显负化合价。 (3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构， 不易失去或得到电子，通常表现为0价。
考点一
考点二
提醒：①核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一， 不能孤立地应用其中一条，如当M层不是最外层时，最多排布的 电子数为2×32＝18个，而当M层是最外层时，则最多只能排布8 个电子。 ②书写原子结构示意图时要注意审题和书写规范：看清是原子还 是离子结构示意图，勿忘记原子核内的“＋”号。
考点一
考点二
[题组精练·提考能]
题组一 原子的构成 1.据科学家预测，月球的土壤中蕴含着数百万吨的32He，每百吨32He
核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的总能量。在地 球上氦元素主要以42He 的形式存在。下列说法正确的是( ) A.42He 原子核内含有 4 个质子 B.32He 原子核内含有 3 个中子 C.32He 和42He 互为同位素 D.42He 的最外层电子数为 2，所以42He 在反应中容易失去电子
考点一
考点二
பைடு நூலகம்
题组二 以同位素为核心的概念辨析
3.具有广泛用途的2670Co 放射源首次实现了国内批量生产。另外， 钴还有多种原子，如5267Co、5277Co、5287Co 和5297Co。下列关于钴原 子的说法正确的是( ) A.5267Co、5277Co、5287Co、2579Co 和6207Co 是摩尔质量不同的五种同素 异形体 B.6207Co 放射源可以用来治疗癌症，其中子数与电子数之差等于

最新人教版(2024年)高中化学教材目录

最新人教版(2024年)高中化学教材目录最新人教版（2024年）高中化学教材目录本目录为人教版（2024年）高中化学教材的详细目录，内容涵盖了高中化学的各个知识点，旨在帮助学生系统地学习和掌握化学知识。

第一册第一章物质的构成与分类1.1 物质的构成1.2 分子、原子、离子1.3 物质的分类第二章化学反应与能量2.1 化学反应的基本概念2.2 化学反应的类型2.3 化学反应与能量第三章有机化学基础3.1 有机化合物的结构与性质3.2 有机化合物的命名3.3 有机化学反应第四章化学实验4.1 实验基本操作4.2 常见仪器的使用4.3 实验设计与评价第二册第五章物质结构与性质5.1 原子结构5.2 元素周期律5.3 物质的性质与结构第六章化学反应原理6.1 化学平衡6.2 反应速率与化学动力学6.3 化学反应的限度与平衡第七章有机合成化学7.1 合成有机化合物的基本方法7.2 有机合成反应类型7.3 有机合成实验第八章物质检验与鉴别8.1 物质检验的基本方法8.2 常见物质的鉴别8.3 化学实验技能第三册第九章化学与生活9.1 生活中的化学物质9.2 化学与健康9.3 化学与环境第十章化学与科技10.1 化学与材料10.2 化学与能源10.3 化学与生产第十一章选修化学11.1 物质结构与性质11.2 化学反应原理11.3 有机合成化学附录- 元素周期表- 常用化学符号与单位- 化学实验安全知识以上为最新人教版（2024年）高中化学教材的详细目录，希望能对您的学习和教学有所帮助。

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解：因为 Be 的外层电子构型为 2s2，是全充满状态；而 N 的外层电子构型为 2s22p3 ， 其中 p 轨道是半充满状态，这两种状态都比较稳定，从稳定状态电离一个电子较难，需要 较大的能量，因此 Be 的第一电离能大于 B, N 的第一电离能大于 O。电离能的大小反映原子 得失电子的难易，因此可说明金属的活泼性（参阅无机化学教材），从元素的原子电离能表 可见，如钠的第Ⅰ电离能较低，为 5.139 eV ，而第Ⅱ电离能突跃地升高，为 47.286 eV ， 表明 Na 易失去一个电子，成+l 价离子；镁的第Ⅰ、第Ⅱ电离能较低，而第三电离能突跃 地升高，表明镁易失去 2 个电子，第三个电子难失去，只形成+2 价离子。因此电离能还可 说明元素通常呈现的氧化态。
5.14 下列各物质的分子之间，分别存在何种类型的分子间作用力？
（1）H2 （2）SiH4 （3）CH3COOH （4）CCl4 （5）HCHO
解：
分 子 分子间作用力的类型
（1）H2
色散力
（2）SiH4
色散力
（3）CH3COOH 色散力、诱导力、取向力、氢键
（4）CCl4
色散力
（5）HCHO 色散力、诱导力、取向力
5.10 下列化合物晶体中既存在有离子键又有共价键的是哪些？
（l）NaOH （2）Na2S （3）CaCl2 （4）Na2SO4 （5） MgO
解：（1） ； （4）
*5.11 甲烷与氧气燃烧时，其反应式如下：
CH4（g）+ 202（g）═ CO2（g） + 2H2O（g）
试用键能数据，估算该反应在 298.15K 时的标准摩尔焓变。
未成对电子数 周期 族 所属区
16 19 42 18
（2）下列各物质的化学键中，只存在σ键的是
是
。
；同时存在σ键和π键的
（a）PH3 （b）丁二烯 （c）丙烯腈 （d） CO2 （e）N2
解：（1）填充下表
原子序数 16 19 42 18
原子的外层电子构型 3s23p4 4s1 4d55s1 4d105s2
解：（1）c ； （2）a , f ； （3）b ,c ； （4）a, e ； （5）b, d , e。
5.3 符合下列电子结构的元素，分别是哪一区的哪些（或哪一种）元素？
（1）最外层具有两个、电子和两个 p 电子的元素。
（2）外层具有 6 个 3d 电子和 2 个 4s 电子的元素。
（3） 3d 轨道全充满，4s 轨道只有 l 个电子的元素。
5.19 试判断下列各种物质各属何种晶体类型，并写出熔点从高至低的顺序。
（l）KCl （2）SiC （3）HI （4）BaO
解：熔点从高至低的顺序：
（2）SiC （4）BaO （l）KCl （3）HI
原子晶体 离子晶体 离子晶体 分子晶体
5.20 自从超分子化学创始人 J.M.Lehn 于 1987 年获诺贝尔化学奖以来，超分子化学已 经成为热门的研究课题。请回答超分子的主要特征是什么？超分子体系中的“非共价键作用” 主要指的是哪些作用力？ [提示：参阅胡英主编．《 物理化学》 （中册）（第四版）．高等教育出版社，1999 年]
未成对电子数 2 1 6 0
周期 族 所属区
3 ⅥA
p
4 ⅠA
s
5 ⅥB
d
5
ⅡB
ds
（2） a ； b, c, d, e。
5.7 元素周期律的本质是什么？有人用下面的话来描述原子结构、元素性质及其在周 期表中的位置关系：结构是基础、性质是表现、位置是形式。你以为如何？
解：元素周期律的本质是原子核外电子分布的周期性。用“结构是基础、性质是表现、 位置是形式”来描述原子结构、元素性质及其在周期表中的位置关系有一定的道理。因为元 素的基本性质如氧化值、电离能、电负性、化学性质等都与原子的结构密切相关，也呈现明 显的周期性变化。而元素周期表则是元素周期律的表现形式。（参阅教材 5.2.3 节及第 6 章）
（4） NH3 > PH3 ［因为虽然 NH3 、PH3 同属分子晶体，但 NH3 分子间除存在分子间力 外还有氢键，因此 NH3 的熔点更高。］
5.18 试判断下列各组物质熔点的高低顺序，并作简单说明。
（1） SiF4 、SiCl4、SiBr4、SiI4 （2）PF3、 PC13、PBr3、PI3
5.5 列表写出外层电子构型分别为 3s2、2s22p3 、3d104s2、3d54s1、4d15s2 的各元素的最 高氧化值以及元素的名称。
外层电子构型
3s2
2s22p3 3d104s2
3d54s1
4d15s2
元
素
Mg
N
Zn
Cr
Y
最高氧化值
+2
+5
+2
+6
+3
5.6 填空题 （1）填充下表 原子序数 原子的外层电子构型
解：超分子的主要特征是：自组装、自组织和自复制。超分子体系中的“非共价键作用” 主要指的是静电作用、氢键、范德华作用和疏水作用等分子间力。
不等性 sp3 杂化
μ＞0
（3）BC13 平面三角形 sp3 杂化
μ=0
（4）BeC12 直线形
sp3 杂化
μ=0
（5）PH3 三角锥形
不等性 sp3 杂化
μ＞0
5.13 比较并简单解释 BBr3 与 NC13 分子的空间构型。
解；因为分子的空间构型取决于中心原子轨道的杂化类型。在成键过程中，BBr3 分子 中的中心原子 B 以 sp2 杂化，而 NCl3 分子中中心原子 N 则以 sp3 不等性杂化，故分子 BBr3 空 间构型为平面三角形，而分子 NCl3 的空间构型为三角锥形。
（2） CaO > BaO [因 CaO 和 BaO 均为离子晶体，二者离子的电荷数相同，但 rCa2+＜rBa2+， 因此 CaO 的晶格能大于 BaO 的晶格能，CaO 的熔点更高。］
（3）SiC > SiCl4 [因为 SiC 属原子晶体，晶体微粒间以较强的共价键相结合。而 SiCl4 属于分子晶体，分子间以较弱的分子间力相互作用。因此 SiC 的熔点高于 SiCl4。]
解：CH4（g）+ 202（g）═ CO2（g） + 2H2O（g）
ΔrHmθ（298 K）≈∑E 反应物 - ∑E 生成物
= 4E（C—H）+ 2E（0═0）- 2E（C═0）- 4E（H—O）
= （ 4×413 + 2×498 -2×803 - 4×463 ） kJ·mol-1
= -810 kJ·mol-1
5.2 选择题（将所有正确答案的标号填入括号内）
（1）已知某元素＋2 价离子的电子分布式为 1s22s22p63s23p63d10，该元素在周期表中所 属的分区为（）
（a） S 区 （b） d 区 （c） ds 区 （d） f 区 （e） p 区
（2）下列各晶体中熔化时只需要克服色散力的是（）
（a）HgCl2（b）CH3COOH （c）CH3CH2OCH2CH3 （d）SiO2 （e）CHCl3 （f）CS2 （3）下列各分子中，中心原子在成键时以 sp3 不等性杂化的是（）
5.15 乙醇和二甲醚（CH3OCH3）的组成相同，但前者的沸点为 78.5 ℃ ，而后者的沸点 为-23 ℃ 。为什么？
解：乙醇和二甲醚为同分异构体，同属极性分子。但乙醇分子间因除存在色散力、取向 力和诱导力外，还存在氢键，因此其沸点高于二甲醚。
5.16 下列各物质中哪些可溶于水？哪些难溶于水？试根据分子的结构，简单说明之。
5.8 写出下列各种离子的外层电子分布式，并指出它们外层电子构利各属何种构型。
（l）Sn2+ （2）Cd2+ （3）Fe2+ （4）Be2+ （5）Se2- （6）Cu2+ （7）Ti4+
解：
离子 （l）Sn2+ （2）Cd2+ （3）Fe2+ （4）Be2+ （5）Se2-
外层电子分布式 4d105s2（或 5s2）
第五章 物质结构基础习题解答
5.1 是非题（对的在括号内填“+”号，错的填“-”号）
（l）当主量子数 n=2 时，角量子数 l 只能取 1。
（）
（2）p 轨道的角度分布图为“8”形，这表明电子是沿“8”轨迹运动的。
（）
（3）多电子原子轨道的能级只与主量子数 n 有关。
（）
解：（1）-；（2）-；（3）-。
（3）Mn
氧化值 化合物
（4）Cr
氧化值 化合物
（5）Hg
氧化值 化合物
-1 +1 +3
+5
+7
HCl HClO HClO2 HClO3
HClO4
+2 +4
PbCl2 PbO2
+2
+4
+6
+7ຫໍສະໝຸດ MnSO4 MnO2 K2MnO4 KMnO4
+2
+3
+6
CrCl2 CrCl3 K2CrO4
+1
+2
HgCl2 Hg2Cl2
（3）氯仿难溶于水，CHCl3 为弱极性分子。
（4）乙醚可溶于水，CH3CH2OCH2CH3 为极性分子，其中氧可与 H2O 形成氢键。
（5）甲醛可溶于水，HCHO 为极性分子，醛中羰基氧可与线 H2O 形成氢键。
（6）甲烷不溶于水，CH4 为非极性分子。
5.17 判断下列各组中两种物质的熔点高低。
解：（1）熔点的高低顺序：SiF4 ＜SiCl4＜SiBr4＜SiI4
因为同类型分子晶体化合物，非极性分子间的色散力随相对分子量增大而增大，熔点因 而增高。