人教版选修3第2章 分子结构与性质单元测试题
章末综合测评(二) 分子结构与性质
(时间90分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”，释放出氢原子，若点火，氢原子就会在该种频率下持续燃烧。上述中“结合力”实质是( )
A．分子间作用力B．氢键
C．非极性共价键D．极性共价键
D[解答本题的关键是审清题意，根据题意原溶液为“盐水”，后来却能释放出“氢原子”，氢原子只能来源于H2O，而H2O变为H原子必须破坏H—O键，H—O键为极性共价键，故选D。]
2．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是HOCH2CH2OCH2CH2OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是( )
A．符合通式C n H2n O3
B．分子间能形成氢键
C．分子间不存在范德华力
D．能溶于水，不溶于乙醇
B[二甘醇的分子式为C4H10O3，它符合通式C n H2n＋2O3。二甘醇分子之间能形成O—H…O氢键，也存在范德华力。二甘醇能溶于水和乙醇。]
3．徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是( )
A．H2O2分子的立体构型为直线形
B．CO2分子为非极性分子
C．BF3分子中B原子为sp3杂化，分子为三角锥形
D．CH3COOH分子中C原子均为sp2杂化
B[H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，A错误；CO2分子为直线形分子，分子内正、负电荷中心重合，为非极性分子，B正确；BF3分
子中B原子为sp2杂化，分子为平面三角形，C错误；CH3COOH分子中甲基C原子采取sp3杂化，羧基C原子采用sp2杂化，D错误。]
4．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是( )
A．NH＋4为正四面体形B．CS2为直线形
C．HCN为V形D．PCl3为三角锥形
C[NH＋4、CS2、HCN中中心原子上的价电子都用于形成共价键，没有孤电子对，所以其立体构型分别为正四面体形、直线形、直线形；PCl3中中心P原子上有一对孤电子对，未用于形成共价键，其立体构型为三角锥形。]
5．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是( ) A．NH3与BF3都是三角锥形结构
B．NH3与BF3都是极性分子
C．NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D．NH3·BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道
D[NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，BF3是非极性分子，A、B都错误；NH3分子中有1对孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构，D正确；H原子核外只有2个电子，C错误。]
6．下列化合物中含3个手性碳原子的是( )
C[手性碳原子上应连接4个不同的原子或原子团。A项，中间碳原子是手性碳原子；B项，中间碳原子和右端碳原子是手性碳原子；C项，除左端碳原子之外的碳原子都是手性碳原子；D项，无手性碳原子。]
7．顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是具有抗癌活性的金属配合物；碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构简式如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是( )
A．碳铂中所有碳原子杂化方式相同
B．顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2
C ．碳铂分子中sp 3杂化的碳原子与sp 2杂化的碳原子之比为2∶1
D ．1 mol 1,1-环丁二羧酸含有σ键的数目为12N A
C [N 原子形成3个N —H 键和1个配位键，则N 原子的杂化方式是sp 3，故B 错误；碳铂分子中有4个C 形成4个σ键，为sp 3杂化，2个C 形成3个σ键，为sp 2杂化，则碳铂分子中sp 3杂化的碳原子数与sp 2杂化的碳原子数之比为2∶1，故A 错误，C 正确；C —H 、C —C 、C —O 、O —H 键均为σ键，C===O 键中有1个σ键，则1 mol 1,1-环丁二羧酸含有σ键的数目为18N A ，故
D 错误。]
8．某化合物的分子式为AB 2，A 属于ⅥA 族元素，B 属于ⅦA 族元素，A 和B 在同一周期，它们的电负性分别为3.44和3.98，已知AB 2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是( )
A ．A
B 2分子的立体构型为V 形
B ．A —B 键为极性共价键，AB 2分子为非极性分子
C ．AB 2分子中A 原子的杂化方式是sp 3
D ．AB 2分子中无H 原子，分子间不能形成氢键
B [A 项，AB 2分子中有两个A —B 单键，含有2对孤电子对，为V 形结构，正确；B 项，由电负性可知，B 元素的非金属性更强，A —B 键为极性共价键，且分子构型为V 形，正负电荷中心不重合，故AB 2分子为极性分子，错误；D 项，A 属于ⅥA 族元素，B 属于ⅦA 族元素，AB 2分子中不可能含有H 原子，分子间不能形成氢键，正确。]
9．下列叙述正确的是( )
A ．NH 3是极性分子，分子中氮原子处在3个氢原子所组成的三角形的中心
B ．CCl 4是非极性分子，分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的中心
C ．H 2O 是极性分子，分子中氧原子不处在2个氢原子所连成的直线的中央
D ．CO 2是非极性分子，分子中碳原子不处在2个氧原子所连成的直线的中央
C [NH 3是极性分子，N 与3个H 形成3个σ键，孤电子对数为5－32
＝1，为三角锥形结构，故A 项错误；CCl 4是非极性分子，C 与4个Cl 形成4个σ键，孤电子对数为0，为正四面体形结构，故B 项错误；H 2O 是极性分子，O 与2个H 形成2个σ键，
孤电子对数为6－22
＝2，为V 形结构，故C 项正确；CO 2是非极性分子，C 与2个O
形成2个σ键，孤电子对数为4－2×2
2
＝0，为直线形结构，故D项错误。]
10．等电子体是指原子总数相同、价电子总数也相同的微粒。下列各选项中的两种微粒不互为等电子体的是( )
A．N2O和CO2B．O3和NO－2
C．CH4和NH＋4D．OH－和NH－2
D[A项中的N2O和CO2均含3个原子和16个价电子，B项中的O3和NO－2均含3个原子和18个价电子，C项中的CH4和NH＋4均含5个原子和8个价电子，因此A、B、C三项均符合等电子体的定义。D项中的OH－和NH－2虽然都含有8个价电子，但二者所含原子总数不相同，不符合等电子体的定义。]
11．关于氢键，下列说法正确的是( )
A．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键
B．冰中存在氢键，水中不存在氢键
C．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致
C[氢键属于分子间作用力，其大小介于范德华力和化学键之间，不属于化学键，分子间氢键的存在，加强了分子间作用力，使物质的熔、沸点升高，A项错误，C项正确；在冰和水中都存在氢键，而H2O的稳定性主要是由分子内的O—H的键能决定，B、D项错误。]
12．下列说法中正确的是( )
A．互为手性异构体的分子互为镜像，且分子组成相同，性质也相同
B．由酸性FCH2COOH＞CH3COOH，可知酸性ClCH2COOH＞CH3COOH C．由AgCl和AgBr都能溶于氨水中，而AgI不能溶解在氨水中，可知AgI在水中的溶解度最大
D．除HF外，其他卤化氢沸点随着相对分子质量的增大而升高，是因为氢键的键能逐渐增大所致
B[互为手性异构体的分子其结构不同，性质也不同，A错；B项中由提示可知，F原子的存在使得酸性增强，故同族元素的Cl也有类似的作用，B正确；AgCl和AgBr 都能溶于氨水中，是因为NH3分子与溶解后的Ag＋生成络离子[Ag(NH3)2]＋，AgI不能
溶解是因为其生成的Ag＋浓度太小，C错；在卤素氢化物中，只有HF能形成氢键，D 错。]
13．氧族元素的氢化物的沸点如下表：
A．氧族元素氢化物沸点的高低与范德华力的大小无关
B．范德华力一定随相对分子质量的增大而减小
C．水分子间还存在一种特殊的分子间作用力
D．水分子间存在共价键，加热时较难断裂
C[H2S、H2Se、H2Te 的相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增强，其沸点逐渐升高，H2O与H2S等的结构具有相似性，H2O的相对分子质量最小，但其沸点最高，说明H2O分子间除了存在范德华力外，还存在一种特殊作用力——氢键。H2O分子极为稳定，加热时分子内的共价键很难断裂。]
14．用N A表示阿伏加德罗常数的值，则下列说法正确的是( )
A．1 mol NH3分子中含有3N A个σ键和4N A个sp3杂化轨道
B．1 mol CO2分子中含有2N A个σ键和2N A个sp2杂化轨道
C．1 mol C2H2分子中含有2N A个σ键、2N A个π键
D．1 mol C2H4分子中含有4N A个σ键、2N A个π键
A[CO2分子中碳原子是sp杂化，选项B不正确；碳碳三键是由1个σ键和2个π键构成的，1个乙炔分子中含有1个碳碳三键和2个C—H键，所以选项C不正确；1个碳碳双键是由1个σ键和1个π键构成的，1个乙烯分子中含有1个碳碳双键和4个C—H键，因此选项D不正确，所以正确的答案选A。]
15．下列说法中正确的是( )
A．存在手性异构体的分子只能含一个手性碳原子
B．配合物[Cu(NH3)4]Cl2的配位数是6
C．已知Zn2＋的4s轨道和4p轨道能形成sp3型杂化轨道，则[ZnCl4]2－的立体构型为正四面体形
D．在AgCl、Cu(OH)2、AgOH这三种物质中只有AgCl不能溶于浓氨水
C[手性分子中可以含两个以上手性碳原子，A错；B项中该配合物的配位数是4而不是6，B错；既然是sp3型杂化轨道，[ZnCl4]2－的立体构型与甲烷相似，是正四面体形，C正确；因为Ag＋和Cu2＋都能与NH3分子形成配合物，故AgCl也能溶于浓氨水，D错。]
16．氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是( ) A．三角锥形、sp3
B．V形、sp2
C．平面三角形、sp2
D．三角锥形、sp2
A[SOCl2分子中硫原子的价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋1
2 (6－
2×1－2)＝4，故S原子采取sp3杂化，由于孤电子对占据一个杂化轨道，所以分子构型为三角锥形。]
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(11分)短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的特征电子排布可表示为：A：a s a，B：b s b b p b，C：c s c c p2c；A与B在不同周期，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。
回答下列问题：
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子：①BC2②BA4③A2C2④BE4，其中属于极性分子的是________(填序号)。
(2)C的氢化物比下一周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是_________________________。
(3)B、C两元素都能和A元素分别组成一种常见的溶剂，其化学式分别为________、________。DE4在前者中的溶解度________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为________(填化学式)。
(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为__________________________(填化学式)。
[解析] 由s 轨道最多可容纳2个电子可得：a ＝1，b ＝c ＝2，即A 为H ，B 为C ，C 为O ；由D 与B 同主族，且为非金属元素得D 为Si ；由E 在C 的下一周期且E 为同周期元素中电负性最大的元素可知E 为Cl 。
(1)①、②、③、④分别为CO 2、CH 4、H 2O 2、CCl 4，其中H 2O 2为极性分子，其他为非极性分子。
(2)C 的氢化物为H 2O ，H 2O 分子间可形成氢键是其沸点较高的主要原因。
(3)B 、A 两元素组成苯，C 、A 两元素组成水，两者都为常见的溶剂。SiCl 4为非极性分子，易溶于非极性溶剂(苯)中。
(4)BA 4、BE 4、DE 4分别为CH 4、CCl 4、SiCl 4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl 4＞CCl 4＞CH 4。
(5)这四种酸分别为HClO 、HClO 2、HClO 3、HClO 4，含氧酸的通式可写为(HO)m ClO n (m ≥1，n ≥0)，n 值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO 4>HClO 3>HClO 2>HClO 。
[答案] (1)③ (2)H 2O 分子间形成氢键
(3)C 6H 6 H 2O 大于
(4)SiCl 4>CCl 4>CH 4
(5)HClO 4>HClO 3>HClO 2>HClO
18．(10分)亚硝酸盐与钴(Ⅲ)形成的一种配合物[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2的制备流程如下：
CoCl 2·6H 2O ――→1NH 4Cl -NH 3·H 2O 2H 2O 2 3
浓盐酸[Co(NH 3)5Cl]Cl 2 ――→NaNO 2
[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2
(1)Co 2＋基态核外电子排布式为___________________。
(2)配合物[Co(NH 3)5Cl]Cl 2中与Co 3＋形成配位键的为________(填元素符号)；配离子[Co(NH 3)5NO 2]2＋的配体中氮原子的杂化轨道类型为________。
(3)与NO －2互为等电子体的单质分子为__________(写化学式)。
(4)H 2O 2与H 2O 可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为______________________________。
(5)亚硝酸盐在水体中可转化为强致癌物亚硝胺，亚硝胺NDMA的结构简式如图所示，1 mol NDMA分子中含有σ键的数目为________ mol。
[解析](1)Co2＋核外有25个电子，基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7；
(2)氮原子与氯离子提供孤电子对与Co3＋形成配位键；[Co(NH3)5NO2]2＋的配体中氮原子的杂化轨道类型为sp3杂化；而NO－2中氮原子的杂化轨道类型为sp2；(3)NO－2的价电子数为18，其等电子体为O3；(4)H2O2与H2O可以形成氢键，溶解度增大，导致二者之间互溶；(5)双键中一个π键，一个σ键；1 mol NDMA分子中有6 mol C—H键；
2 mol C—N键；1 mol N—N σ键；1 mol N—O σ键，共10 mol σ键。
[答案](1)[Ar]3d7(或1s22s22p63s23p63d7)
(2)N和Cl－sp2和sp3(3)O3
(4)H2O2与H2O之间可以形成氢键
(5)10
19．(8分)卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
(1)在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的，使氢氟酸分子缔合的作用力是________。
(2)已知碘酸(HIO3)和高碘酸(H5IO6)的结构分别如图Ⅰ、Ⅱ所示：
请比较二者酸性强弱：HIO3________H5IO6(填“>”“<”或“＝”)。
(3)硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如下图)。则1 mol H3BO3的晶体中有________mol氢键。
硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3·H2O，它电离生成少量[B(OH)4]－和H＋，则[B(OH)4]－含有的化学键类型为________。
[解析](1)HF分子之间可以形成氢键，使HF分子缔合。
(2)H5IO6()中含有5个羟基氢，为五元酸，含非羟基氧原子1个，HIO3
为一元酸，含有1个羟基氢，含非羟基氧原子2个，含非羟基氧原子个数越多，酸性越强，所以酸性：H5IO6 (3)根据结构可判断，平均1个氧原子形成1个氢键，所以1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键；[B(OH)4]－含有的化学键类型为共价键、配位键。 [答案](1)氢键(2)＞(3)3 共价键、配位键 20．(14分)元素A、B、C、D、E、F、G在元素周期表中的位置如下图所示，回答下列问题： (1)G的基态原子核外电子排布式为_________________________。 原子的第一电离能：D________E(填“>”或“<”)。 (2)根据价层电子对互斥理论，价层电子对之间的斥力大小有如下顺序：l－l>l－b>b －b(l为孤电子对，b为键合电子对)，则关于A2C中的A—C—A键角可得出的结论是________。 A．180° B．接近120°，但小于120° C．接近120°，但大于120° D．接近109°28′，但小于109°28′ (3)化合物G(BC)5中存在的化学键类型有________，它在空气中燃烧生成红棕色氧化物，反应的化学方程式为____________________。 (4)化合物BCF2的立体构型为________，其中B原子的杂化轨道类型是________，写出两个与BCF2具有相同立体构型的含氧酸根离子________。 [解析](1)根据元素周期表知G是26号铁元素，Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。同周期元素第一电离能逐渐增大，原子的第一电离能：D＜E。 (2)根据价层电子对互斥理论，价层电子对之间的斥力大小有如下顺序：l－l＞l－b ＞b－b(l为孤电子对，b为键合电子对)，A是氢元素、C是氧元素，则H2O中的A—C—A键角接近109°28′，但小于109°28′。 (3)化合物Fe(CO)5中存在的化学键类型有配位键、共价键，它在空气中燃烧生成 红棕色氧化物氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(CO)5＋13O 2=====点燃 2Fe 2O 3＋20CO 2。 (4)COCl 2分子的结构式为，中心碳原子形成2个单键和1个双键，共3个价层电子对，所以为sp 2杂化，化合物COCl 2的立体构型为平面三角形，与COCl 2 具有相同立体构型的含氧酸根离子有CO 2－3、NO －3等。 [答案] (1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2(或[Ar]3d 64s 2) ＜ (2)D (3)配位键、共价键 4Fe(CO)5＋13O 2=====点燃 2Fe 2O 3＋20CO 2 (4)平面三角形 sp 2杂化 CO 2－3、NO －3(其他合理答案也可) 21．(9分)已知A 、B 、C 、D 、E 都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A 请根据以上情况，回答下列问题： (1)A 、B 、C 的第一电离能由小到大的顺序为________(用对应元素的符号表示，后同)。 (2)B 的氢化物分子的立体构型是________，其中心原子采取________杂化。 (3)写出化合物AC 2的电子式：________；一种由B 、C 组成的化合物与AC 2互为等电子体，其化学式为________。 (4)E 的核外电子排布式是_______________， ECl 3形成的配合物的化学式为________。 [答案] (1)C ＜O ＜N (2)三角锥形 sp 3 (3)O ·· ······C ····O ···· N 2O (4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) (Cr(NH3)4(H2O)2)Cl3 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”。 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 第二章分子结构与性质单元测试 一、选择题（本题包括18小题，每小题4分，共72分，每小题有一个或两个选项符合题意, 选错不得分，如果有两个正确选项，选对一个得 2分） 1?有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是（ ） C ?每个碳原子都有两个未杂化的 2p 轨道形成n 键 D.两个碳原子形成两个 n 键 2?膦（PH 3）又称膦化氢，在常温下是一种无色、有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常 含有膦化氢。它的分子构型是三角锥形。以下关于 PH 3的叙述正确的是（ ） A. PH 3分子中有未成键的孤对电子 B PH 3是非极性分子 C. PH 3是一种强氧化剂 D. PH 3分子的P — H 键是非极性键 3?实现下列变化时，需要克服相同类型作用力的是（ ） A.水晶和干冰的熔化 B.食盐和醋酸钠的熔化 C.液溴和液汞的汽化 D.HCl 和NaCI 溶于水 4. 下列指定粒子的个数比为 2: 1的是（ ） A.Be 2+中的质子数 B.I 2H 原子中的中子和质子 C.NaHCQ 晶体中的阳离子和阴离子 D.BaQ （过氧化钡）晶体中的阴离子和阳离子 5. 在有机物分子中，当碳原子连有 4个不同的原子或原子团时，这 种碳原子称为“手性碳原 子”,凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性。例如下图表示的有机物中含有一 个手性碳原子，具有光学活性。当发生下列变化时，生成的有机物无光学活性的是（ ） A.与新制的银铵溶液共热 B.与甲酸酯化 C.与金属钠发生置换反应 D.与 H 2加成 6. 关于氢键的下列说 法中正确的是（ ） A.每个水分子内含有两个氢键 B.在水蒸气、水、冰中都含有氢键 C 分子间能形成氢键使物质的熔沸点升高 D.HF 的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键 7. 下列说法正确的是（ ） A.n 键是由两个p 电子“头碰头”重叠形成的 B y 键是镜像对称，而 n 键是轴对称 C 乙烷分子中的键全是 y 键，而乙烯分子中含 y 键和n 键 D.H 2分子中含y 键，而C 2分子中还含有n 键 8. 在BrCH=CHBr 分子中，C — Br 键采用的成键轨道是（ ） 2 2 3 A.sp —p B.sp — s C.sp — p D.sp — p 9. 下列物质的杂化方式不是 sp 3杂化的是（ ） A.CO 2 B.CH C.NH 3 D.H 2O O O CHb — C —O -CH -C -H CH2OH 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。 第三节分子的性质 第二课时 【学习目标】 1.范德华力、氢键及其对物质性质的影响 2.能举例说明化学键和分子间作用力的区别 3.例举含有氢键的物质 【学习过程】 【知识梳理】 二、范德华力及其对物质性质的影响 范德华力：分子间普遍存在的作用力，又叫分子间作用力。范德华力很弱，约比化学键小l一2数量级。 〔探究〕：（1）范德华力大小 分子HCl HBr HI CO Ar 范德华力 21.14 23.11 26.00 8.75 8.50 （kJ/mol） 共价键键能 431.8 366298.7 745 （kJ/mol） 结论1：范德华力很弱，比化学键的键能小得多。（2）范德华力与相对分子质量的关系： 分子HCl HBr HI 相对分子质量 范德华力 21.14 23.11 26.00 （kJ/mol） 熔点/oC -114.8 -98.5 -50.8 沸点/oC -84.9 -67 -35.4 单质相对分子质量熔点/oC 沸点/oC F2-219.6 -188.1 Cl2-101.0 -34.6 Br2-7.2 58.8 I2113.5 184.4 结论2：相对分子质量越大，范德华力越大。 （3）范德华力与分子的极性的关系： 分子相对分子质量分子的极性熔点/oC 沸点/oC CO 28 -205.05 -191.49 N228 -210.00 -195.81 结论3：分子的极性越大，范德华力越大。 三、氢键及其对物质性质的影响 非金属元素的氢化物在固态时是分子晶体，其熔沸点和其分子量有关．对于同一主族非金属元素而言，从上到下，分子量逐渐增大，熔沸点应逐渐升高．而HF、H2O、NH3却出现反常，为什么？ 说明在HF、H2O、NH3分子间还存在除分子间作力之外其他作用．这种作用就是氢键。 1. 氢键： （1）氢键的表示：氢键可以用A—H…B表示。 （2）形成氢键的一般条件：电负性很强的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个分子中电负性很强的原子 （3）分子内氢键和分子间氢键 2. 氢键对物质性质的影响 （1）分子间氢键，使物质的熔、沸点升高： 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 ↑↓↑ ↑↑↑ 第二章《分子结构与性质》单元测试卷 一、单选题(共15小题) 1.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体．人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是（） A． CH4和NH4+是等电子体，键角均为60° B． B3N3H6和苯是等电子体，1molB3N3H6和苯均有6mol非极性键 C． NH3和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构 D． BF3和CO32﹣是等电子体，均为平面正三角形结构 2.硫化氢(H2S)分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是() ①共价键的饱和性①S原子的电子排布①共价键的方向性①S原子中p轨道的形状A． ①① B． ①① C． ①① D． ①① 3.某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是() A．配合物中中心离子的电荷数和配位数均为6 B．该配合物可能是平面正方形结构 C． Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位 D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位 4.下列物质的分子中，没有π键的是() A． CO2 B． N2 C． CH≡CH D． HClO 5.电子数相等的粒子叫等电子体，下列粒子不属于等电子体的是（） A． CH4和NH4+ B． NO和O2 C． HCl和H2S D． NH2﹣和H3O+ 6.若AB n分子的中心原子上没有孤对电子，应用价层电子对互斥模型理论，判断下列说法正确的是（） A． n=3时，则分子的立体构型为V形 B． n=2时，则分子的立体构型平面三角形 C． n=4时，则分子的立体构型为正四面体形 D． n=4时，则分子的立体构型为三角锥形 7.下列有关二氯化锡（SnCl2）分子的说法正确的是（） A．有一个σ键、一个π键 B．是直线形分子 C．中心原子Sn是sp2杂化 D．键角等于120° 8.下列说法正确的是() A．键能越大，表示该分子越容易受热分解 B．共价键都具有方向性 C．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长 D．H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol－1，H—Br键的键能为366 kJ·mol－1，这可以说明HCl比HBr 分子稳定 9.用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型（） A．正四面体形 B． V形 C．三角锥形 D．平面三角形 10.已知N—N、N==N、N≡N键能之比为 1.00①2.17①4.90，而C—C，C==C，C≡C键能之比为1.00①1.17①2.34。下列有关叙述，不正确的是() A．乙烯分子中σ键、π键的电子云形状对称性不同 B．乙炔分子中π键重叠程度比σ键小，易发生加成反应 C．氮分子中的N≡N键非常牢固，不易发生加成反应 D．氮气和乙炔都易在空气中点燃燃烧 11.六氧化四磷分子中只含有单键，且每个原子的最外层均满足8电子稳定结构，则该分子中含有的共价键数目为() A． 10 B． 12 C． 24 D． 28 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。 1.已知A. B. C. D. E都是周期表中的前四周期的元素,它们的核电荷数 A 解答： A. B. C. D. E都是周期表中的前四周期的元素,它们的核电荷数A 第二章《分子结构与性质》单元测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案） 1．下列叙述正确的是（） 32- 中硫原子的杂化方式为sp 2 B 2 2 分子中含有 3个σ键和 2 个π键 A． SO．C H C． H2O分子中氧原子的杂化方式为sp2D． BF3分子空间构型呈三角锥形 2．氯的含氧酸根离子有ClO ---- 等，关于它们的说法不正确的是、 ClO 2、 ClO 3、 ClO 4 （） A． ClO4-是 sp3 杂化B． ClO3-的空间构型为三角锥形 C． ClO2-的空间构型为直线形D． ClO-中 Cl 显 +1价 3．下列描述中正确的是（） 2 V 形的极性分子 A． CS 为空间构型为 B．双原子或多原子形成的气体单质中，一定有σ 键，可能有π 键 C．氢原子电子云的一个小黑点表示一个电子 2﹣3 杂化 D． HCN、SiF 4和 SO3的中心原子均为 sp 4．水是生命之源，下列关于水的说法正确的是（） A．水是弱电解质B．可燃冰是可以燃烧的水 C．氢氧两种元素只能组成水D．0℃时冰的密度比液态水的密度大 5．电子数相等的微粒叫做等电子体，下列各组微粒属于等电子体是（）A． CO和 CO2B． NO和 CO C ． CH4和 NH3D． OH-和 S2- 6．下列分子或离子中， VSEPR模型为四面体且空间构型为V 形的是 A． H2S B ． SO2 2-C ． CO2 D ． SO4 7．下列分子中只存在σ键的是 () A． CO2B．CH4C．C2H4D．C2H2 8． HBr 气体的热分解温度比HI 热分解温度高的原因是（） A． HBr 分子中的键长比HI 分子中的键长短，键能大 B． HBr 分子中的键长比HI 分子中的键长长，键能小 C． HBr 的相对分子质量比HI 的相对分子质量小 D． HBr 分子间作用力比HI 分子间作用力大 9．表述 1 正确，且能用表述 2 加以正确解释的选项是（） 表述1表述2 A在水中，NaCl 的溶解度比I 2的溶解度大NaCl晶体中Cl ﹣与Na+间的作用力 第二章《分子结构与性质》单元测试题 一、单选题（每小题只有一个正确答案） 1．下列叙述正确的是（） A．SO32-中硫原子的杂化方式为sp2 B．C2H2分子中含有3个σ键和2个π键C．H2O分子中氧原子的杂化方式为sp2 D．BF3分子空间构型呈三角锥形 2．氯的含氧酸根离子有 ClO-、 ClO2- 、 ClO3-、 ClO4- 等，关于它们的说法不正确的是（） A．ClO4-是 sp3 杂化 B．ClO3- 的空间构型为三角锥形 C．ClO2-的空间构型为直线形 D．ClO- 中 Cl 显+1 价 3．下列描述中正确的是（） A．CS2为空间构型为V形的极性分子 B．双原子或多原子形成的气体单质中，一定有σ键，可能有π键 C．氢原子电子云的一个小黑点表示一个电子 D．HCN、SiF4和SO32﹣的中心原子均为sp3杂化 4．水是生命之源，下列关于水的说法正确的是（） A．水是弱电解质 B．可燃冰是可以燃烧的水 C．氢氧两种元素只能组成水 D．0℃时冰的密度比液态水的密度大 5．电子数相等的微粒叫做等电子体，下列各组微粒属于等电子体是（） A．CO和CO2 B．NO和CO C．CH4和NH3 D． OH- 和S2- 6．下列分子或离子中，VSEPR模型为四面体且空间构型为V形的是 A．H2S B．SO2 C．CO2 D．SO42- 7．下列分子中只存在σ键的是 ( ) A．CO2 B．CH4 C．C2H4 D．C2H2 8．HBr气体的热分解温度比HI热分解温度高的原因是（） A．HBr分子中的键长比HI分子中的键长短，键能大 B．HBr分子中的键长比HI分子中的键长长，键能小 C．HBr的相对分子质量比HI的相对分子质量小 D．HBr分子间作用力比HI分子间作用力大 9．表述1正确，且能用表述2加以正确解释的选项是（） 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。 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。 第二章分子结构与性质 单元测试（1） 一．选择题（每题有1~2个正确答案） 1．对δ键的认识不正确的是 A．σ键不属于共价键，是另一种化学键 B．s-s σ键与s-p σ键的对称性相同 C．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键 D．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同 2．σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。则下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是 A．H2 B．HCl C．Cl2 D．F2 3．下列分子中存在π键的是 A．H2 B．Cl2 C．N2 D．HCl 4．下列说法中，错误的是 A．键长越长，化学键越牢固 B．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固 C．对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定 D．原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键 5．能用键能知识加以解释的是 A．稀有气体的化学性质很不活泼B．HCl气体比HI气体稳定 C．干冰易升华D．氮气的化学性质很稳定 6．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1 mol化学键时释放（或吸收）的能量。已知白磷（P4）和P4O6的分子结构如下图所示；现提供以下化学键的键能：P—P 198KJ·mol—1、P—O 360kJ·mol—1、O=O 498kJ·mol—1。则关于1mol P4和3mol O2完全反应（P4 + 3O2 = P4O6）的热效应说法正确的是 A．吸热1638 kJ B．放热1638 kJ C．放热126 kJ D．吸热126 kJ 7．下列物质属于等电子体一组的是 A．CH4和NH4+ B．B3H6N3和C6H6 C．CO2、NO2D．H2O和CH4 8．下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是 A．CO2 B．H2S C．PCl3 D．SiCl4 9．下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 A．NH3 B．CCl4 C．H2O D．CH2O 10．下列分子中心原子是sp2杂化的是 A．PBr3 B．CH4 C．BF3 D．H2O 11．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是 A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键 C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键12．有关苯分子中的化学键描述正确的是 A．每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键 B．每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键 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 一、共价键 1.本质：原子间形成共用电子对 分类 思考：用电子式表示H 2 、HCl的形成 共价键特征： ①饱和性：每个原子形成共价键的数目是确定的 ②方向性：原子轨道沿一定方向重叠使成键的原子轨道最大程度地重叠 2.σ键和π键 ①σ键--原子轨道沿着连线方向以“头碰头”方式重叠形成的共价键 特点：以形成化学键的两个原子核的连线为轴旋转，σ键电子云的图形不变电子云描述氢原子形成氢分子的过程（s-s σ键） ②π键--原子轨道沿着连线方向以“肩并肩”方式重叠形成的共价键 特点：（1）电子云为镜像，即是每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两个原子核构成的平面的两侧 （2）不稳定,容易断裂 p-p π键的形成 键型 特点 σ键π键 成键方向沿轴方向“头碰头”平行方向“肩并肩” 电子云形状轴对称镜像对称 牢固程度强度大，不易断裂强度较小，易断裂 成键判断规律共价单键全是σ键 共价双键中一个是σ键，另一个是π键共价叁键中一个σ键，另两个为π键 N 2 分子中的N≡N 思考：分析CH 3CH 3 、CH 2 =CH 2 、CH≡CH、CO 2 分子中键的类别和个数 3.键参数--键能、键长与键角 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，即形成化学键时放出的能量越多，化学键越稳定 应用--计算化学反应的反应热ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和 ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距 键长是衡量共价稳定性的另一个参数 规律：键长越短，一般键能越大，共价键越稳定 一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定 ③键角：两个共价键之间的夹角 键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质与键角有关 思考：N 2、O 2 、F 2 跟H 2 的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解 4.等电子原理 等电子体：原子总数相同、价电子（最外层电子）总数相同的分子如N 2 和CO 是等电子体，但N 2和C 2 H 4 不是等电子体 等电子体原理：原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的物理性质是相近的。例如N 2 和CO的熔沸点、溶解性、分子解离能等都非常接近 5.用质谱测定分子的结构 原理：不同质核比的粒子在磁场中运动轨迹不同 eg：1.下列物质中能证明某化合物中一定有离子键的是（） A.可溶于水 B.熔点较高 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电 2.下列关于化学键的叙述中，正确的是（） A.离子化合物可以含共价键 B.共价化合物可能含离子键 C.离子化合物中只含离子键 D.只有活泼金属与活泼非金属间才能形成离子键 3.能够用键能解释的是（） A.氮气的化学性质比氧气稳定 B.常温常压下，溴呈液体，碘为固体 C.稀有气体一般很难发生化学反应 D.硝酸易挥发，硫酸难挥发 二、分子的立体结构 1.价层电子对互斥理论 对于AB n 型分子，价电子对数 =σ键电子对数+中心原子的孤电子对数 σ键电子对数=n，孤电子对数= （a-nb） a：中心原子价的价电子数 n：与中心原子结合的原子数 b：与中心原子结合的原子最多能接受的电子数（H为1，其他原子等于“8-该原子的价电子数”） 注意：①对于复杂离子，在计算价层电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减 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↑↓ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ 高二化学选修3物质结构与性质全册综合练习1．1919年，科学家第一次实现了人类多年的梦想——人工转变元素。这个核反应如下：N＋He→O＋H下列叙述正确的是（） A．O原子核内有9个质子 B．H原子核内有1个中子 C．O 2和O 3 互为同位素 D．通常情况下，He和N 2 化学性质都很稳 定 2．最近，意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子，并用质谱仪探测到了它存在的证据。若该氧分子具有空间对称结构，下列关于该氧分子的说法正确的是（） A．是一种新的氧化物B．不可能含有极性键 C．是氧元素的一种同位素D．是臭氧的同分异构体 3．下列化合物中，既有离子键，又有共价键的是 ( ) A．CaO B．SiO 2C．H 2 O D．Na 2 O 2 4．下列物质的电子式书写正确的是( ) A．NaCl B．H 2 S C．－CH 3 D．NH 4 I 5．已知A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素，原子半径按D、E、B、C、A的顺序依次减小，B和E同主族，下列推断不正确的是( ) A． A、B、D不可能在同周期 B．D一定在第二周期 C．A、D可能在同一主族 D．C和D的单质可能化合为离子化合物 6． X、Y、Z均为短周期元素。已知X元素的某种原子核内无中子，Y元素的原子核外最外层电子数是其次外层电子数的2倍，Z元素是地壳中含量最丰富的 元素。有下列含该三种元素的化学式：①X 2Y 2 Z 2 ②X 2 YZ 3 ③X 2 YZ 2 ④X 2 Y 2 Z 4 ⑤X 3YZ 4 ⑥XYZ 3 ，其中可能存在对应分子的是 ( ) 绝密★启用前 2019-2020年第二学期人教版高中化学选修三第二章分子结构与 性质单元测试题 本试卷共100分，考试时间90分钟。 一、单选题(共15小题,每小题3.0分,共45分) 1.已知1 mol气态基态氢原子完全结合形成氢气时，释放的最低能量为218 kJ·mol－1，下列说法正确的是() A． H—H键的键能为218 kJ·mol－1 B． H—H键的键能为436 kJ·mol－1 C． 1 mol气态氢原子的能量低于0.5 mol H2的能量 D． 1 mol H2完全分解至少需要218 kJ的能量 2.具有相同原子数和价电子数的微粒之间互称等电子体，等电子体往往具有相似的空间构型，以下各组粒子不能互称为等电子体的是（） A． CO和N2 B． N2H4和C2H4 C． O3和SO2 D． CO2和N2O 3.下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是（） A． H2S和Na2O2 B． H2O2和CaF2 C． NH3和N2 D． HNO3和NaCl 4.下列关于共价键的说法，正确的是（） A．分子内部一定会存在共价键 B．由非金属元素组成的化合物内部一定全是共价键 C．非极性键只存在于双原子单质分子中 D．离子化合物的内部可能存在共价键 5.下列不属于共价键成键因素的是() A．共用电子对在两原子核之间高概率出现 B．共用的电子必须配对 C．成键后体系能量降低，趋于稳定 D．两原子核体积大小要适中 6.关于CO2与CS2的下列说法正确的是（） A．它们互为等电子体 B． CO2为直线形而CS2为V形 C．它们分子中的化学键类型不同 D． CS2比CO2稳定 7.某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是() A．配合物中中心离子的电荷数和配位数均为6 B．该配合物可能是平面正方形结构 C． Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位 D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位2021人教版高中化学选修三《分子的性质》word教案
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