高中化学《原子结构与元素的性质》同步练习1 新人教版选修3
第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素性质（1）原子结构
与元素周期表
1．外围电子构型为4f75d16s2元素在周期表中的位置是( )
A 四周期ⅦB族
B 五周期ⅢB族
C 六周期ⅦB族
D 六周期ⅢB族
2．原子序数小于18的八种连号元素，它们单质的熔点随原子序数增大而变化的趋势如图所示。图中X元素应属（）
A ⅢA族
B ⅣA族
C ⅤA族
D ⅥA族
3．某周期ⅡA族元素的原子序数为x，则同周期的Ⅲ族元素的原子序数是( )
A 只有x+1
B 可能是x+8或x+18
C 可能是x+2
D 可能是x+1或x+11或x+25 4．下列各组元素性质递变情况错误的是( )
A Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
B P、S、Cl元素最高正化合价依次升高
C N、O、F原子半径依次增大
D Na、K、Rb的金属性依次增强
5．短周期元素X、Y的原子序数相差2。下列有关叙述正确的是（）
A、X与Y不可能位于同一主族
B、X与Y一定位于同一周期
C、X与Y可能形成共价化合物XY
D、X与Y可能形成离子化合物XY
6．周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是( )
A ．电子数B．最外层电子数C．电子层数D．次外层电子数
7．下列说法中正确的是（）
A．非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数
B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数
C．最外层有2个电子的原子都是金属原子
D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子
8.在下列所示的微粒中,氧化性最强的是( )
A.1s22s22p2
B.1s22s22p5
C.1s22s22p63s1
D.1s22s22p6
9.元素的分区和族
1) s 区: , 最后的电子填在上, 包括, 属于活泼金属, 为碱金属和碱土金属;
2) p区:, 最后的电子填在上, 包括族元素, 为非金属和少数金属;
3) d区
: , 最后的电子填在上, 包括族元素, 为过渡金属
4) ds区
: , (n-1)d全充满, 最后的电子填在上, 包括, 过渡金属(d和ds区金属合起来,为过渡金属);
5) f区
: , 包括元素, 称为内过渡元素或内过渡系.
10．周期表中最活泼的金属为，最活泼的非金属为；原子序数最小的放射性元素为第周期元素，其元素符号为。
１1．周期表前20号元素中，某两种元素的原子序数相差3，周期数相差1，它们形成化合物时原子数之比为1:2。写出这些化合物的化学式。
12.
（A）写出(1)－(10)号元素的元素符号：
(1)______(2)_____(3)______(4)______(5)______(6)______(7)_______(8)______(9)________(10) ______。并指出能成共价键的元素有______种。
（B）(1)、(5)、(9)号元素，相互化合时可形成_______化合物，但溶于水后也可以电离出_______离子和_______离子。
（C）(8)、(10)号元素化合时，可通过_______键形成_______化合物。
（D）(1)、(5)、(7)号元素相互化合形成的物质中，既有_______键，又有_______键，它的俗称有_______、_______、_______。
（E）可形成双原子分子的单质有（写化学式）：_______、_______、_______、________、_______，原子间以________键结合。
（F）可形成最稳定气态氢化物的元素是________。
（G）(1)、(4)号元素形成的气态氢化物溶于水后，溶液呈_______性，(1)、(10)号元素形成的气态氢化物溶于水后溶液呈_______性。
（H）(3)、(5)、(7)号元素相互化合可形成_______化合物。该物质俗称为_______，但属于_______类物质。
（I）分子中含有18个电子的气态氢化物有____种，分别写出化学式________，将分子中含10个电子的气态氢化物的化学式分别写出：_____、_____、______、_______。
（J）含氧量最高的离子化合物和共价化合物分别是（填化学式）_______和________。
（K ）10种元素中化学性质最不活泼的是________。
（L ）(3)、(7)、(9)三种元素的最高氧化物的水化物中，碱性由强到弱的顺序是________。
第二节 原子结构与元素性质（2）
元素周期表与元素周期律：原子半径
班级 学号 姓名 等第
1．镭是元素周期表中第七周期的ⅡA 族元素。下面关于镭的性质的描述中不正确的是( ) A 在化合物中呈+2价 B 单质使水分解、放出氢气 C 氢氧化物呈两性 D 碳酸盐难溶于水
2．在元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系如图示，若B 元素 的核电荷数为Z ，则五种元素的核电荷数之和可能为（ ） A 5Z
B 5Z +18
C 5Z +10
D 5Z +8
3．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
4.下列有关元素周期表的叙述正确的是（ ）
A.原子半径最小的是F
B.所含元素种类最多的族是第VIII 族
C.金属元素的种类多于非金属元素
D.第n 周期第n 主族的元素均为金属 5．根据元素周期律和物质结构的有关知识，以下有关排序错误的是（ ） A.离子半径：S 2-＞Cl -＞Ca 2+ B.原子半径：Ca ＞S ＞Cl C.热稳定性：HCl ＞H 2S ＞H 2Se D.酸性：HClO 4＜HBrO 4＜HIO 4
6．X 、Y 是元素周期表ⅦA 族中的两种元素。下列叙述中能说明X 的非金属性比Y 强的是 A.X 原子的电子层数比Y 原子的电子层数多 （ ） B.X 的氢化物的沸点比Y 的氢化物的沸点低 C.X 的气态氢化物比Y 的气态氢化物稳定 D.Y 的单质能将X 从NaX 的溶液中置换出来 7．下列叙述正确的是（ ）
A. 同周期元素中，VIIA 族元素的原子半径最大
B. VIA 族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子
C. 室温时，零族元素的单质都是气体
D. 所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价与它的族序数相等
A
B C
D E
8．在第n电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子数最多与第(n-1)层相同；当它作为原子的次外层时，其电子数比(n-1)层多10个，则对此电子层的判断正确的是（）A. 必为K层 B. 只能是L层 C. 只有是L层 D. 可以是任意层
298X，试根据原子９．超重元素的假说预言自然界中可存在原子序数为114号的稳定同位素
114
结构理论和元素周期律预测：
(1)114X元素位于元素周期表第_____周期______族，为______元素（金属、非金属）。
(2)写出该元素最高价氧化物及其对应水化物的分子式______、______，并估计后者为_____（酸、两性、碱）
(3)该元素与氯生成化合物的分子式_____、______。
１０．（05年上海）（A）
?在上面元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线
?根据NaH的存在，有人提议可把氢元素放在VIIA族，那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等，又可把氢元素放在周期表中的____________族。
?现有甲、乙两种元素，甲元素原子核外3p亚层上有5个电子，乙元素的焰色反应为黄色。
①用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。
②甲元素与硫元素相比较，非金属性较强的是______________（填名称），
写出可以验证该结论的一个化学反应方程式___________________________________。（B）
?在上面元素周期表中全部是金属元素的区域为___________。
（a）A （b）B （c）C （d）D
?有人认为形成化合物最多的元素不是IV A族的碳元素，而是另一种短周期元素，请你
根据学过的化学知识判断这一元素是______________。
?现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。
①用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。
②甲、乙两元素相比较，金属性较强的是______________（填名称），
可以验证该结论的实验是_____________________________。
（a）将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
（b）将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
（c）将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
（d）比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
第二节原子结构与元素性质（3）
电离能，电负性
班级学号姓名等第
1．下列元素中哪一个基态原子的第一电离能最大？（）
A Be
B B
C C
D N
2．在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是( )
A ns2np3
B ns2np5
C ns2np4
D ns2np6
3．下列各组微粒按半径逐渐增大，还原性逐渐增强的顺序排列的是（）
A Na、K、Rb
B F、Cl、Br
C Mg2+、Al2+、Zn2+
D Cl-、Br-、I-
4．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形成化合物是，X可以显负价，Y显正价
B 第一电离能可能Y小于X
C 最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于于Y对应的
D 气态氢化物的稳定性：H m Y小于H m X
５．元素周期表第二周期Li到Ne原子的电离势总的趋势是怎样变化的( )
A 从大变小
B 从小变大
C 从Li到N逐渐增加，从N到Ne逐渐下降
D 没有多大变化
6.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＜Ａｌ
Ｃ．电负性：Ｎａ＞Ｍｇ＞Ａｌ
Ｄ．还原性：Ｎａ＞Ｍｇ＞Ａｌ
７．元素电负性随原子序数的递增而增强的是（）
Ａ．Ｌｉ、Ｎａ、ＫＢ．Ｎ、Ｐ、Ａｓ
Ｃ．Ｏ、Ｓ、ＣｌＤ．Ｓｉ、Ｐ、Ｃｌ
８. 原子半径的大小取决于二个相反因素：一是，另一个因素是。
９．第一电离能I1；态电性基态原子失去个电子，转化为气态基态正离子所需要的叫做第一电离能。第一电离能越大，金属活动性越。同一元素的第二电离能第一电离能。
１０．同周期元素从左往右，电负性逐渐，表明金属性逐渐，非金属性逐渐。同主族元素从上往下，电负性逐渐，表明元素的金属性逐渐，非金属性逐渐。
11．将下列原子按电负性降低的次序排列，并解释理由：
As、F、S、Ca、Zn
12．比较硼、氮、氧第一电离能大小，并说明理由。
。13．A、B、C、D、E都是短周期元素，原子序数依次增大，A、B处于同一周期，C、D、E 同处另一周期。C、B可按原子个数比2∶l和1∶1分别形成两种离子化合物甲和乙。D、A按原子个数比3∶2形成离子化合物丙。E是地壳中含量最高的金属元素。根据以上信息回答下列问题：（1）B元素在周期表中的位置是____________，乙物质的电子式是____________·（2）A、B、C、D、E五种元素的原子半径由小到大的顺序是____________（用元素符号填写）。
（3）E的单质加入到C的最高价氧化物对应的水化物的溶液中，发生反应的离子方程式是_ 14．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
（1）下列（填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
（2）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚面离去。核外电子离开该
原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：
1．原子核对核外电子的吸引力2．形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（KJ·mol-）:
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大
于失去第一个电子所需的能量。
②表中X可能为以上13种元素中的（填写字母）元素。用元素符号表示X和
j形成化合物的化学式。
③Y是周期表中族元素。
④以上13种元素中，（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最
多。
第二节元素周期律综合练习1
班级________学号_____姓名_________ 1．下列关于原子半径和第一电离能的变化趋势的叙述中，正确的是（）A．同周期元素的原子半径随着核电荷数的增大而增大
B．同主族元素的原子半径随着核电荷数的增大而增大
C．同周期元素的第一电离能随着核电荷数的增大而增大
D．同主族元素的第一电离能随着核电荷数的增大而增大
2．下列元素的原子中，第一电离能最小的是（）A．B B．C C．Al D．Si
3．原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”、“半满”、“全满”的时候一般更加稳定，称为洪特规则的特例。下列事实不能作为这个规则的证据的是（）
A．元素硼（B）的第一电离能大于元素铍（Be）的第一电离能
B．元素磷（P）的第一电离能大于元素硫（S）的第一电离能
C．基态铜（Cu）原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
D．某种激发态碳（C）原子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2
4．下列微粒半径的比较中，正确的是（）A．Na+ > Na B．Cl－> Cl C．Ca 2+ > Cl－D．Mg >Na
5．下列说法正确的是（）
A．第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小
B．铝的第一电离能比镁的的第一电离能大
C．在所有元素中，氟的第一电离能最大D．钾的第一电离能比镁的的第一电离能大6．下列各组元素，按原子半径依次减小，元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是（）A．K、Na 、Li B．Al、Mg 、Na C．N、O、C D．Cl、S、P
7．下列关于稀有气体的叙述不正确的是（）A．各原子轨道电子均已填满
B．其原子与同周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外电子排布
C．化学性质非常不活泼D．同周期中第一电离能最大
8．简单原子的原子结构可用下图表示方法形象地表示：
其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③地叙述正确的是（）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
9．X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是（）
10．下面是元素周期表的简略框架图。
（1）请在上面元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。按电子排布，可把元素划分成5个区，（s区,p区,d区,ds区,f区）不全是金属元素的区为__________。
（2）根据氢元素最高正价与最低负价的绝对值相等，你认为可把氢元素放在周期表中的___________族；有人建议将氢元素排在元素周期表的ⅦA族，请你写出支持这一观点的1个化学事实
（3）上表中元素x、y原子的最外层电子的电子排布式分别为、；比较元素x与元素y的下列性质（填写“＞”或“＜”＝）
原子半径：x_______y、电负性：x_______y、金属性：x_______y。
11．A、B、C、D是同一周期的四种元素。A、B、C的原子序数依次相差1。A元素的单质的化学性质活泼，A元素的原子在本周期中原子半径最大，B元素的氧化物 2.0g恰好跟100mL0.50mol/L硫酸完全反应，B元素单质跟D元素单质反应生成化合物BD2。根据以上事实填写下列空白：
(1) A的原子结构示意图___________；C原子的电子排布式_________________ _____；BD2
的电子式_______________。
(2) 四种元素原子第一电离能的大小顺序为______ _____________（用元素符号表示）；
四种元素原子半径的大小顺序为____________ ___ _________（用元素符号表示）；
四种元素简单离子的离子半径大小顺序为_____ _______________（用离子符号表示）。12．A、B、C、D是短周期元素，A元素的最高价氧化物的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物，1mol该化合物含有42mol电子；B原子的最外层电子排布式为ns n np2n。C、D两原子的最外层电子数均为内层电子数的一半，其中C元素是植物生长的营养元素之一。
试写出：
（1）A的气态氢化物的电子式为___________________，
B元素在元素周期表中的位置_______________。
（2）D元素的单质与水反应的化学方程式____________________________________。
（3）A、C元素气态氢化物的稳定性大小_______ < _______ （用分子式表示）。
第二节元素周期律综合2
班级________学号_____姓名_________ 1．下列关于电负性的叙述中不正确的是（）A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小
B．电负性是以氟为4.0、锂为1.0作为标准的相对值
C．元素电负性越小，元素非金属性越强D．元素电负性越大，元素非金属性越强2．已知：元素X的电负性数值为2.5，元素Y的电负性数值是3.5，元素Z的电负性数值为1.2，元素W的电负性数值为2.4。你认为上述四种元素中，哪两种最容易形成离子化合物
（）
A．X与Y B．X与W C．Y与Z D．Y与W
3．X、Y、Z均为第三周期元素，X的第一电离能在同周期中最小，Y的电负性在同周期中最大，Z的离子半径在同周期中最小，下列关于X、Y、Z叙述中不正确的是（）A．序数和原子半径大小顺序均为：X 1932年美国化学家鲍林（L.Pauling）首先提出了电负性的概念。下表给出的是第三周期的七 4．估计钙元素的电负性的取值范围（）A．小于0.8 B．大于1.2 C．在0.8与1.2之间D．在0.8与1.5之间5．经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键。下列判断正确的是（）A．AlCl3为离子化合物B．P 与Cl可形成共价键 C．SiCl4为共价化合物D．K与Mg 形成共价键 6．O、S、As 三种元素比较，正确的是（）A．电负性O > S > As，原子半径O < S < As B．电负性O < S < As，原子半径O < S < As C．电负性O < S < As，原子半径O > S > As D．电负性O > S > As，原子半径O > S > As 7．已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法不正确的是（）A．第一电离能Y小于X B．气态氢化物的稳定性：H m Y强于H m X C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性强于Y的 D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价 8．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．N、O、F电负性依次增大 C．P、C、Cl元素最高正价依次升高D．Na、K、Rb第一电离能逐渐增大9．基态碳原子的核外电子排布为1s22s22p2,p轨道上电子排布方式正确的为（） A．B．C．D． 10．在下列空格中，填上适当的元素符号。 （1）在第3周期中，第一电离能最小的元素是_______，第一电离能最大的元素是______。 （2）在元素周期表中，电负性最大的元素是_______，电负性最小的元素是_______。11．元素周期表中前20号元素的第一电离能如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析表中曲线的变化特点，并回答下列问题。 （1）同主族内不同元素的第一电离能变化 的特点是； 各主族中第一电离能的这种变化特点 体现了元素性质的变 化规律。 （2）同周期内，随原子序数增大，第一电离 能增大。但个别元素的第一电离能出现 反常现象，请分析其反常现象与原子结 构的关系，预测下列关系式中正确的是 （填写编号） ①E（砷）> E（硒） ②E（砷）< E（硒） ③E（溴）> E（硒） ④E（溴）< E（硒） （3）估计Ca 原子的第一电离能[用E（Ca）表示]范围：< E（Ca）< （4）10号元素第一电离能较大的原因是。12．某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道，试回答：（1）写出该元素原子核外电子排布式 （2）指出该元素的原子序数，指出它在周期表中所处的分区、周期数和族序数，是金属还是非金属以及最高正化合价。 13 （1）②的第一电离能③的第一电离能（填“大于”、“小于”、“相等”，下同）； ②的电负性③的电负性。 （2）在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是____ __； 碱性最强的化合物的电子式是:_____ ______。 （3）最高价氧化物是两性氧化物的元素是__ ___(填具体元素符号)； 写出其最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式 _____ _ ____ 。 参考答案 第二节原子结构与元素性质（1） 原子结构与元素周期表 1.D. 2.B. 3.D 4.C . 5.CD . 6.AD. 7.A. 8.B. 9. 1）ns；IA和IIA族元素 2）np；IIIA-VIIA族、零族元素 3）（n-1）d；第IIIB族到VIII族元素 4）ns；IB族和IIB族元素 5）镧系和锕系元素 10. Fr；F；5；Tc 11. MgF2、CaCl2、Na2O、K2S、BeH2 12. （A）H He C N O F Na Mg S Cl 7 （B）共价H+SO42- 或SO32- （C）离子离子 （D）离子共价火碱烧碱苛性钠 （E）H2N2O2F2Cl2共价 （F）F （G）碱酸 （H）离子纯碱正盐 （I）3 H2S、HCl、C2H6 HF H2O NH3CH4 （J）NaHCO3H2O2 （K）He （L）NaOH＞H2CO3＞H2SO4 第二节原子结构与元素性质（2） 元素周期表与元素周期律：原子半径 1.C 2.AC 3.B 4.C 5.D 6.C 7.C 8.C. 9.（1）七、IVA、金属. （2）XO2、X（OH）4、碱 （3）XCl2、XCl4 10.A：（1）略（2）IVA（3）氯.H2S+Cl2=S+2HCl B：（1）B（2）H（3）镁. bc 第二节原子结构与元素性质（3） 电离能，电负性 1.D. 2.C. 3.AD . 4.C . 5.B. 6.D. 7.D 8.电子层数、核电荷数 9.气、中、1、能量、小、> 10.增大、减弱、增强、减小、增强、减弱。 11.F、S、As、Zn、Ca 12.B>O>N；同周期第一电离能呈递增趋势.N的P能级是半充满状态。 13.（1）二.VIA，.（2）O （3）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 14.（1）①④ （2）①因为首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去电子都是能级较低的电子，所需要的能量多；同时失去电子后，阳离子所带的正电荷对电子的引力更强，从而电离能越来越大。 ②a、Na2O或Na2O2 ③IIIA ④m 第二节元素周期律综合练习1 1.BC. 2.C. 3.AD . 4.B . 5.A . 6.A . 7.B. 8.A. 10.（1）S. P （2）IV A.H有负1价 （3）3S2.3S2SP1 （3）>、<、> 11.（1）.1S22S22P63S23P1.. （2）Cl>Mg>Al>Na （3）Na>Mg>Al>Cl （4）Cl->Na+>Mg2+>Al3+ 12.（1）.二.VIA （2）Li+H2O=LiOH+H2 （3）PH3NH3 第二节元素周期律综合2 1.C. 2.C . 3.A. 4.C. 5.BC. 6.A . 7.B . 8.D. 9.A. 10.（1）Na.Ar.（2）F.Fr 11.（1）递减.同周期 （2）①③ （3）419. 496 （4）各轨道全满难失电子 12.（1）1S22S22P63S23P63d14S2 （2）d区.四.IIIB.金属.+3 13.（1）>、< （2）HClO4.KOH （3）Al.Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 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。 化学高考真题 选修3 2011-2017 全国卷1．[化学—选修3：物质结构与性质]（15分） 硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。 请回答下列问题： （1）基态Si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、 电子数为。 （2）硅主要以硅酸盐、等化合物的形式 存在于地壳中。 （3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子 与原子之间以相结合，其晶胞中共有8个 原子，其中在面心位置贡献个原子。 （4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。工 业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4， 该反应的化学方程式 为。 （5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和 化学键C— C C— H C— O Si—S i Si— H Si— O 键能 /(kJ?mol- 1 356 413 336 226 318 452 ①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是。 ②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是。 （6）在硅酸盐中，SiO4- 4 四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为，Si与O的原子数之比为，化学式为。 2．[化学—选修3：物质结构与性质]（15分） 前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，平且A-和B+的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。 回答下列问题： （1）D2+的价层电子排布图为_______。 （2）四种元素中第一电离最小的是________，电负性最大的是________。（填元素符号） （3）A、B和D三种元素责成的一个化合物的晶胞如图所示。 ①该化合物的化学式为_________________；D的配位数为___________； ②列式计算该晶体的密度_______g·cm-3。 （4）A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6，其中化学键的类型有_____________；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_______________，配位体是____________。 3．〔化学—选修3：物质结构与性质〕(15分) 早期发现的一种天然准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe元素组成。回答下列问题： （1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。 （2）基态铁原子有个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为：可用硫氰化钾奉验三价铁离子，形成配合物的颜色为 （3）新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成氧化亚铜，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为；一摩尔乙醛分子中含有的σ键的数目 为：。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是：。氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有四个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有个铜原子。 （4）铝单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0．405nm，晶胞中铝原子的配位数为。列式表示铝单质的密度g·cm－3(不必计算出结果) 4．[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。 1．[2015全国卷1](15分) 碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题： (1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用——形象化描述。在基态 14C原子中，核外存在______对自旋相反的电子； (2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是——。 (3)CS2分子中，共价键的类型有——、C原子的杂化轨道类型是——，写出两个与CS2具有相 同空间构型和键合形式的分子或离子——。 (4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于—晶体。 (5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示： ①在石墨烯晶体中，每个C原子连接——个六元环，每个六元环占有——个C原子。 ②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接——个六元环，六 元环中最多有——个C原子在同一平面。 2．[2015全国卷Ⅱ](15分） A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周 期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题： （1)四种元素中电负性最大的是(填元素符号），其中C原子的核外电子排布式为__________。 （2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是(填分子式)，原因是；A和B的 氢化物所属的晶体类型分别为和。 （3）C和D反应可生成组成比为1：3的化合物E，E的立体构型为，中心原子的杂化轨 道类型为。 （4）化合物D2A的立体构型为，中心原子的价层电子对数为，单质D与湿润的Na2CO3 反应可制备D2A，其化学方程式为。 （5）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a＝0.566nm，F 的化学式为： 晶胞中A 原子的配位数为；列式计算晶体F的密度(g.cm-3) 。 3．【2014全国卷1】(15 分) 早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe 三种金属元素组成。回答下列问题： (1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过方法区分 晶体、准晶体和非晶体。 (2)基态Fe 原子有个未成对电子，Fe3+的电子排布式为 。可用硫氰 化钾检验Fe3+，形成的配合物的颜色为 (3)新制备的Cu(OH)2 可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O，乙醛中碳原子 的杂化轨道类型为，1mol 乙醛分子中含有的键的数目为。乙酸的沸点 明显高于乙醛，其主要原因是。 Cu2O 为半导体材料，在其立方晶胞内部有4 个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞 中有个铜原子。 (4)Al 单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为。 列式表示Al 单质的密度g·cm－3(不必计算出结果) 4、[2014全国卷Ⅱ]周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。A的核外电子 总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的 3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题： （1）b、c、d中第一电离能最大的是（填元素符号），e的价层电子轨道示意图 为。 （2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式 为；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是 （填化学式，写出两种）。 （3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是；酸根 呈三角锥结构的酸是。（填化学式） （4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为。 （5）这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子y轴向狭长的八 面体结构（如图2所示）。 图1 图2 该化合物中阴离子为，阳离子中存在的化学键类型有；该化合物加热时 首先失去的组分是，判断理由 是。 绝密★启用前 化学选修3期末测试卷A（含答案） 题号一二三四五总分 得分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 请修改第I卷的文字说明 评卷人得分 一、单项选择 1. 下列说法正确的是（） A．一个水分子与其他水分子间只能形成2个氢键 B．含氢键的分子熔、沸点一定升高 C．分子间作用力包括氢键和范德华力 D．当H2O由液体变为气体时只破坏了氢键 2. 下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是（） ①O2、I2、Hg②CO、KCl、SiO2③Na、K、Rb④Na、Mg、Al A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 3. 下列有关石墨晶体的说法正确的是（） A．由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体 B．由于石墨的熔点很高，所以它是原子晶体 C．由于石墨质软，所以它是分子晶体 D．石墨晶体是一种混合晶体 4. 已知某元素＋3价离子的电子排布为：1s22s22p63s23p63d5，该元素在周期表中的位置正确的是（）A．第三周期Ⅷ族，p区B．第三周期ⅤB族，ds区 C．第四周期Ⅷ族，d区D．第四周期ⅤB族，f区 5. NH3分子空间构型是三角锥形，而CH4是正四面体形，这是因为（） A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化 B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道 C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强D．NH3分子中有3个σ键，而CH4分子中有4个σ键 6. 下列不属于影响离子晶体结构的因素的是（） A．晶体中阴、阳离子的半径比 B．离子晶体的晶格能 C．晶体中阴、阳离子的电荷比 D．离子键的纯粹程度 7. 下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是（） A．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角 B．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子 C．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2 D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子 8. 下列各组晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（） ①SiO2和SO3②晶体硼和HCl③CO2和SO2④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮⑥硫黄和碘A．①②③B．④⑤⑥ C．③④⑥D．①③⑤ 9. 下列分子中键角最大的是（） A．CH4 B．NH3 C．H2O D．CO2 10. 下列性质的递变中，不正确的是（） A.O、S、Na的原子半径依次增大 B.LiOH、KOH、CsOH的碱性依次增强 C. NH3、PH3、AsH3的熔点依次增强 D.HCl、HBr、HI的还原性依次增强 11. 下列说法正确的是（） A．用乙醇或CCl4可提取碘水中的碘单质 B．NaCl和SiC熔化时，克服粒子间作用力的类型相同 C．24Mg32S晶体中电子总数与中子总数之比为1∶1 D．H2S和SiF4分子中各原子最外层都满足8电子结构 12. 相邻两周期的两个同主族元素，其质子数相差的数目不可能为（） A. 2 B. 8 C. 18 D.16 13. 下列说法中，正确的是( ) A. 乙醇分子中含有6个极性键 B．乙烯分子中不含非极性键 C．电子云表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少 D．苯分子是单键和双键交替的结构 14. 已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是（） 选修3第三章《晶体结构与性质》章教学设计 东莞市第一中学刘国强 一、本章教材体现的课标内容 1、主题：第一节晶体的常识 了解晶胞的概念，会计算晶胞中原子占有个数，并由此推导出晶体的化学式。 2、主题：第二节分子晶体与原子晶体 知道分子晶体与原子晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 3、主题：第三节金属晶体 知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 能列举金属晶体的基本堆积模型。 知道金属晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体、原子晶体的区别。 4、主题：第四节离子晶体 能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 知道离子晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体。原子晶体、金属晶体的区别。 了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。 二、本章教材整体分析 （一）教材地位 本单元知识是在原子结构和元素周期律以及化学键等知识的基础上介绍的，是原子结构和化学键知识的延伸和提高；本单元知识围绕晶体作了详尽的介绍，晶体与玻璃体的不同，分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体，从构成晶体的微粒、晶胞、微粒间的作用力，熔沸点比较等物理性质做了比较，结合许多彩图及详尽的事例，对四大晶体做了阐述；同时，本单元结合数学立体几何知识，充分认识和挖掘典型晶胞的结构，去形象、直观地认识四种晶体，在学习本单元知识时，应多联系生活中的晶体化学，去感受生活中的晶体美，去感受环境生命科学、材料中的晶体知识。 “本章比较全面而系统地介绍了晶体结构和性质，作为本书的结尾章，与前两章一起构成“原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质”三位一体的“物质结构与性质”模块的基本内容。” “通过本章的学习，结合前两章已学过的有关物质结构知识，学生能够比较全面地认识物质的结构及结构对物质性质的影响，提高分析问题和解决问题的能力。” （二）内容体系 本单元知识内容分为两大部分，第一节简单介绍晶体的常识，区别晶体与非晶体，认识什么是晶胞：第二部分分为三节内容，第二节“分子晶体和原子晶体”分别介绍了分子晶体和原子晶体的结构特征及晶体特性，在陈述分子晶体的结构特征时，以干冰为例，介绍了如果分子晶体中分子问作用力只是范德华力时，分子晶体具有分子密堆积特征；同时，教科书以冰为例，介绍了冰晶体里由于存在氢键而使冰晶体的结构具有其特殊性。在第三节“金属晶体”中，首先从“电子气理论”介绍了金属键及金属晶体的特性，然后以图文并茂的方式描述了金属晶体的四种基本堆积模式。在第四节“离子晶体”中，由于学生已学过离子键的概念，教科书直接给出了NaCl和CsCl两种典型离子晶体的晶胞，然后通过“科学探究”讨论了NaCl和CsCl两种晶体的结构；教科书还通过例子重点讨论了影响离子晶体结构的几何因素和电荷因素，而对键性因素不作要求。晶格能是反映离子晶体中离子键强弱的重要数据，教科书通过表格形式列举了某些离子晶体的晶格能，以及晶格能的大小与离子晶体的性质的关系。 1 1． 金刚石晶体结构（硅单质相同） 1mol 金刚石中含有 mol C —C 键， 最小环是 元环，（是、否） 共平面。 每个C-C 键被___个六元环共有，每个C 被_____ 个六元环共有。每个六元环实际拥有的碳原子数为 ______个。C-C 键夹角：_______。C 原子的杂化方式是______ SiO 2晶体中，每个Si 原子与 个O 原子以共价键相结合， 每个O 原子与 个Si 原子以共价键相结合，晶体中Si 原子与 O 原子个数比为 。 晶体中Si 原子与Si —O 键数目之比 为 。最小环由 个原子构成，即有 个O ， 个Si ，含有 个Si-O 键，每个Si 原子被 个十二元环，每 个O 被 个十二元环共有，每个Si-O 键被__个十二元环共 有；所以每个十二元环实际拥有的Si 原子数为_____个，O 原子数为____个，Si-O 键为____个。硅原子的杂化方式是______,氧原子的杂化方式是_________. 2 ． 在NaCl 晶体中，与每个Na +等距离且最近的Cl -有 个， 这些Cl -围成的几何构型是 ;与每个Na +等距离且最近的 Na +有 个。由均摊法可知该晶胞中实际拥有的Na +数为____个 Cl -数为______个，则次晶胞中含有_______个NaCl 结构单元。 3. CaF 2型晶胞中，含:___个Ca 2+和____个F - Ca 2+的配位数： F -的配位数： Ca 2+周围有______个距离最近且相等的Ca 2+ F - 周围有_______个距离最近且相等的F ——。 2 4．如图为干冰晶胞（面心立方堆积），CO 2分子在晶胞 中的位置为 ；每个晶胞含二氧化碳分子的 个数为 ；与每个二氧化碳分子等距离且最 近的二氧化碳分子有 个。 5．如图为石墨晶体结构示意图， 每层内C 原子以 键与周围的 个C 原子结合，层间作用力为 ； 层内最小环有 _____个C 原子组成；每个C 原子被 个最小环所共用；每个 最小环含有 个C 原子， 个C —C 键；所以C 原子数和C-C 键数之比是_________。C 原子的杂化方式 是__________. 6. 冰晶体结构示意如图 ，冰晶体中位于中心的一个水分子 周围有______个位于四面体顶角方向的水分子,每个水分子通过 ______条氢键与四面体顶点上的水分子相连。每个氢键被_____个 水分子共有，所以平均每个水分子有______条氢键。 7. 金属的简单立方堆积是_________层通过_________对 _________堆积方式形成的，晶胞如图所示：每个金属阳离子的 配位数是_____，代表物质是________________________。 8. 金属的体心立方堆积是__________层通过 ________对________堆积方式形成的，晶胞如图： 每个阳离子的配位数是__________.代表物质是 _____________________ 。 2018年高考全国3卷化学部分 7、化学与生活密切相关，下列说法错误的是（） A、泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火 B、疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性 C、家庭装修时用水性漆代替传统的油性漆，有利于健康及环境 D、电热水器用镁棒防止内坦腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 8、下列叙述正确的是（） A、24g镁与27g铝中，含有相同的质子数 B、同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同 C、1mol重水与1mol谁中，中子数比为2:1 D、1mol乙烷和1mol乙烯中，化学键数相同 9、苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是（） A、与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应 B、能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C、与氯化氢反应可生成氯代苯乙烯 D、在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯 10、下列实验操作不当的是（） A、用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率 B、用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其溶度，选择酚酞为指示剂 C、用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na+ D、常压蒸馏时，加入液体的体积不超过圆底烧瓶溶剂的三分之二 11、一种可充电锂—空气电池如图所示，当电池放电时，O 2 与Li+在多控碳材料电极处生成Li2O2-χ（χ=0或1）.下列 说法正确的是（） A、放电时，多孔碳材料点击为负极 B、放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C、充电时，电解质溶液中Li+想多孔碳材料区迁移 D、充电时，电池总反应为Li2O2-χ=2Li+（1+χ/2）O2 12、用0.100mol.L-1AgNO3滴定50.0mol.L-1Cl-溶液的 滴定曲线如图所示，下列有关描述错误的是（） A、根据曲线数据计算可知K sp（AgCl）的数量级 为10-10 B、曲线上各点的溶液满足关系式 c(Ag+).c(Cl-)=K sp（AgCl） C、相同实验条件下，若改为0.0400mol.L-1Cl-， 反应终点c移到a D、相同实验条件下，若改为0.0500mol.L-1Br-，反应终点c向b方向移动 13、W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸 反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含YZW的溶液，下列说 法正确的是（） A、原子半径大小为W﹤X﹤Y﹤Z B、X的氢化物水溶液酸性强于Z的 C、Y2W2与ZW2均含有非极性共价键 D、标准状况下W的单质状态与X的相同 26、（14分） 硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3 . 5H2O，M=248g.mol-1）可用作定影剂，还原剂，回答下列问题： （1）已知：Ksp=(BaSO4)=1.1?10-10.市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试 1.金刚石晶体结构（硅单质相同） 1mol金刚石中含有_______ IC—C键， 最小环是______ 元环，（是、否）______ 共平面。 每个C-C键被—个六元环共有，每个C被________ 个六元环共有。每个六元环实际拥有的碳原子数为 个。C-C键夹角：_____ 。C原子的杂化方式是 sq晶体中，每个Si原子与个O原子以共价键相结合, 每个。原子与_____ Si原子以共价键相结合，晶体中Si原子与 O原子个数比为__________ o晶体中Si原子与Si—O键数目之比 为___ O最小环由______ 个原子构成，即有_______ 个O, ____________ 个 si,含有________ 亍Si?o键，每个Si原子被个十二元环,每 个。被_______ 十二元环共有，每个Si-O键被—个十二元环共 有；所以每个十二元环实际拥有的Si原子数为—个，O原子数为—个，Si-0键为个。硅原子的杂化方式是—，氧原子的杂化方式是___________ +等距离且最近的C「有___________ 个, 2 ? 在NaCI晶体中，与每个Na 这些CI -围成的几何构型是;与每个也等距离且最近的+有个。由均摊法可知该晶胞中实际拥有的Na+数为—个Na ? ?数为__ 个，则次晶胞中含有______ 个NaCI结构单元。 2+和__ 个F 3. CaF?型晶胞中，含:—个Go -------------- 2+的配位数： F ?的配位数： Ca 2+周围有_____ 个距离最近且相等的Ca Ca CaH?品 周围有_____ 个距离最近且相等的F 4 .如图为干冰晶胞（面心立方堆积），CO?分子在晶胞中的位置 为_________________ ；每个晶胞含二氧化碳分子的个数为 ；与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有个。 5 ?如图为石墨晶体结构不意图， 每层内C原子以 __________________ 与周围的_____________ 个 C原子结合，层间作用力为_______________ ；层内最小环有___________ -个C 原子组成；每个C原子被 _________ 最小环所共用；每个 最小环含有_____ 个C原子，_______ 个c—C键；所以C 原子数和C?c键数之比是 ________ o C原子的杂化方式 6. 冰晶体结构示意如图，冰晶体中位于中心的一个水分子 周围有___ 个位于四面体顶角方向的水分子，每个水分子通 过 —条氢键与四面体顶点上的水分子相连。每个氢键被— 个 水分子共有，所以平均每个水分子有_______ 条氢键。 7. ______________________________________________________ 金属的简单立方堆积 是_____________________________________ 层通过 _________ 对 ______ 堆积方式形成的，晶胞如图所示：每个金属阳离子的 配位数是—,代表物质是_______________________ o &金属的体心立方堆积是__________________ 层通过 ______ 对 ____ 堆积方式形成的，晶胞如图： 每个阳离子的配位数是______________ ?代表物质是 2014-2016年高考全国卷理综化学选修3试题 班级：姓名： 1.(2014年高考理综全国卷I-化学—选修3：物质结构与性质〕(15分) 早期发现的一种天然准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe元素组成。回答下列问题：（1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。 （2）基态铁原子有个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为：可用硫氰化钾奉验三价铁离子，形成配合物的颜色为 （3）新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成氧化亚铜，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为；一摩尔乙醛分子中含有的σ键的数目为：。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是：。氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有四个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有个铜原子。 （4）铝单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0．405nm，晶胞中铝原子的配位数为。列式表示铝单质的密度g·cm－3(不必计算出结 果) 2. (2014年高考理综全国卷Ⅱ-化学—选修3：物质结构与性质〕(15分) 周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。A的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d 与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：（1）b、c、d中第一电离能最大的是（填元素符号），e的价层电子轨道示意图为。 （2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是 （填化学式，写出两种）。 （3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是；酸根呈三角锥结构的酸是。（填化学式） （4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为。 （5）这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子吴轴向狭长的八面体结构（如图2所示）。 第三节金属晶体 [核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：能辨识常见的金属晶体，能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及微粒间的相互作用。2.证据推理与模型认知：能利用金属晶体的通性推导晶体类型，从而理解金属晶体中各微粒之间的作用，并能用均摊法分析其晶胞结构。3.了解混合晶体——石墨的结构与性质。 一、金属键和金属晶体 1．金属键 (1)概念：金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。 (2)实质：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，形成一种“巨分子”。 (3)特征：金属键没有方向性和饱和性。 2．金属晶体 (1)金属晶体 通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体，叫做金属晶体。 (2)用电子气理论解释金属的性质 (1)金属单质和合金都属于金属晶体。 (2)金属晶体中含有金属阳离子，但没有阴离子。 (3)金属导电的微粒是自由电子，电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子；前者导电过程中不生成新物质，为物理变化，后者导电过程中有新物质生成，为化学变化。因而，二者导电的本质不同。 例 1下列关于金属键的叙述中，不正确的是() A．金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用 B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性 C．金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键无饱和性和方向性 D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动 答案 B 解析从基本构成微粒的性质看，金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用，特征都是无方向性和饱和性；自由电子是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。 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： ↑↓ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ 人教版化学选修3第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计 一、教学目标 1、知识与技能 （1）知道获得晶体的几种途径 （2）理解晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 （3）初步学会确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 （4）掌握晶体和晶胞的概念 2、过程与方法 （1）学生通过观察、实验等方法获取信息 （2）学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工 3、情感态度与价值观 （1）培养学生科学探究的方法 （2）培养学生的动手能力、观察能力、自主学习的能力，保持对生活中化学的好奇心和探知欲，增强学生学习化学的兴趣。 二、教学重点 1、晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 2、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 三、教学难点 1、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 四、教学用品 晶胞实物模型、2铁架台、酒精灯、蒸发皿、圆底烧瓶、碘、水、多媒体等 五、教学过程 １．新课导入： ［视频投影］雪花放大后的形状、烟水晶、石膏、毒砂、绿柱石、云母等晶体实物（并配以相应的解说，给学生了解到这些固态物质都有规则的几何外形。） ［教师讲述］我们就将这些有规则几何外形的固体称之为晶体，而另一些没有规则几何外形的固体称之为非晶体。 ［板书］一、晶体与非晶体 设计意图：课前请同学收集身边的固态物质，然后在课堂上展示，并分组交流讨论，最后进行分类，并在课堂上汇报。这样从学生身边的固体入手，直观、简洁地引入课题，潜移默化地使学生融入课堂，同时激发了他们强烈的求知欲望。 2．探究活动一：探究晶体的特点，晶体与非晶体的区别。 （1）晶体的特点之一：自范性 ［过渡］晶体和非晶体在本质上到底有什么区别呢？下面我们一起来探究一下晶体与非晶体的本质区别。 ［教师讲述］（展示实物）大家看我手上的两件美丽的饰品——玛瑙耳坠和水晶项链，从外表看，两种饰品材质一样吗？（不一样）但是大家知道吗，其实她们都取材于天然水晶球。（学生疑惑）大家一定觉得意外，不过大家看完下面一段短片后，一定就不会觉得意外了。 ［视频投影］玛瑙和水晶的形成过程的录像（配以相应的解说） ［教师提问］我们了解到水晶的天然规则几何外形是怎样形成的？（自然形成的） ［教师讲述］化学上把这种自发地形成规则几何外形的性质称之为自范性。但我们也发现玛瑙没有像水晶那样形成规则的几何外形，这又是为什么呢？ （因为冷却速度不同） ［教师讲述］也就是说晶体的自范性是有条件的，是什么呢？ ［幻灯投影］自范性的概念及自范性的条件 设计意图：通过视频材料，给学生以直观的视觉感知：紧扣视频设计问题，层层推进，让学生对晶体形成过程中的“自范性”和“自范性条件”这两个难以理解的概念，轻松地掌握。（2）晶体的形成途径 ［教师讲述］天然水晶球是由熔融态的二氧化硅凝固后得到的晶体，这是得到晶体的一种途径。 章末质量检测（三）晶体结构与性质 一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分) 1．下列说确的是() A．晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂 B．原子晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体只存在德华力 C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验 D．非金属元素的原子间只形成共价键，金属元素的原子与非金属元素的原子间只形成离子键 解析：选C A项，分子晶体受热熔化时破坏的是分子间作用力而不是化学键，错误；B项，有的分子晶体中存在氢键，错误；D项，金属元素原子与非金属元素原子间也可形成共价键，如AlCl3，错误。 2．下列说法中正确的是() A．离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子 B．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 C．分子晶体的熔、沸点低，常温下均呈液态或气态 D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合 解析：选D选项A中离子晶体中每个离子周围吸引带相反电荷的离子数目与离子半径有关，如一个Cs＋可同时吸引8个Cl－；选项B中金属部的自由电子不是在电场力的作用下产生的；选项C中分子晶体的熔、沸点很低，在常温下也有呈固态的，如S属于分子晶体，它在常温下为固态。 3．下列有关冰和干冰的叙述不正确的是() A．干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体 B．冰是由氢键形成的晶体，每个水分子周围有4个紧邻的水分子 C．干冰比冰的熔点低得多，常压下易升华 D．干冰中只存在德华力不存在氢键，一个分子周围有12个紧邻的分子 解析：选A干冰晶体中CO2分子间作用力只有德华力，分子采取紧密堆积，一个分子周围有12个紧邻的分子；冰晶体中水分子间除了德华力还存在氢键，由于氢键具有方向性，每个水分子周围有4个紧邻的水分子，采取非紧密堆积的方式，空间利用率小，因而密度小。干冰融化只需克服德华力，冰融化还需要克服氢键，由于氢键比德华力大，所以干冰比冰的熔点低得多，而且常压下易升华。 课后练习一 高二化学同步复习课程--选修3：物质结构与性质 不需要财富即可下载 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（ ） A. O 18 与F 19 具有相同的中子数 B. O 16 与O 17 具有相同的电子数 C.C 12与C 23 具有相同的质量数 D. N 15与N 14 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C 2 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C 3 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： A，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BC 4 下列各项中表达正确的是（） A．F—的结构示意图： B．CO2的分子模型示意图： C．NaCl的电子式： D．N2的结构式： :N≡N: 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。试回答： （1）写出下列元素的元素符号和该原子的电子分布在几个不同的能层上： X_____ __ __ Y____ _____ Z___ _ _____ W____ _____ （2）X单质和Z单质在一定条件下反应生成化合物E，该反应的化学方程式为 ________________________ ______。E在催化剂存在的条件下可用于还原汽车尾气 中的______，以减少对大气的污染。 （3）仅由X、Z、W三种元素组成的某种盐是一种速效肥料，但长期施用会使土壤酸化， 有关的离子反应方程式为___________ __________________ __________ （4）这四种元素可组成原子个数比为5∶1∶1∶3的化合物（按X、Y、Z、W的顺序） 为，该化合物的水溶液与足量NaOH溶液反应的化学方程式为 ____________ __ __ 答案：（1）N C H O （2）N2+3H2=2NH3 ，氮的氧化物 （3）NH4+ + H2O = + H+ NH4HCO3 + 2NaOH = Na2CO3 + NH3 + 2H2O 详解： X元素形成的阳离子就是一个质子，说明X是H元素；因为X是第一周期，所以Y可能是第 二周期元素，因为最外层电子数是内层电子数的2倍，所以Y的最外层应该有4个电子，所 以Y是C元素；ZW相邻且单质都是无色气体，那么Z是N元素，W是O元素； 故XYZW分别是H,C,N,O；XZ形成化合物的过程即合成氨的过程，方程式为：N2+3H2=2NH3 ， ○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… 学校:_ ___ ___ _ ___姓名：___ _ _____ __班级：__ ____ ___ _ _考 号：_ _____ __ ___ ○ … … … … 内 … … … … ○ … … … …装 … … …… ○ … … … … 订… … … … ○ … ………线…………○………… 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(Ti 3N 4)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TiCl 4为原料，经过一系列反应可以制得Ti 3N 4和纳米TiO 2(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： I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 电离能/kJ·mol －1 738 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TiO 2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO 2催化的一个实例如图2所示。化合物甲的分子中采取sp 2方式杂化的碳原子有__________个，化合物乙中采取sp 3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： KCl 、CaO 、TiN 三种离子晶体熔点由高到低的顺序为________________。 【答案】(1)3d 24s 2(2)Mg 12(3)7 O>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3d 24s 2，故答案为3d 24s 2；(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)化合物甲的分子中采取Sp 2杂化的碳原子由苯环上的6个碳原子和羧基中的一个，共7个，根据化合物乙的结构可知离子晶体 NaCl KCl CaO 晶格能/kJ·mol －1 786 715 3401(完整word版)人教版高中化学选修3物质结构与性质教案
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