原子分子结构及晶体结构
原子分子结构及晶体结构
一、填空题
1、（1）第四周期某元素基态原子失去3个电子后，角量子数为2的轨道半充满，该元
素的原子序数为25 ，元素名称为Co 钴。
（2）根据现代结构理论，核外电子的运动状态可以用波函数来描述，它在习惯上被称为原子轨道；│ψ│2表示电子出现的概率密度，它的形象化表示是电子云。
2、根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论，填写下列内容：
分子或离子NF3BF3NO2＋
空间几何构形三角锥平面三角形直线型
杂化轨道类型不等性sp3 sp2 sp
3、下列分子和离子中，分别与CO 和CO32－互为等电子体的有CO CN－N2和CO32－NO3－SO2 。
CO、CN－、SO2、NO、N2、CO32－、NO3－SO32－、BCl3、
4、CHCH分子中，c原子以SP 杂化轨道成键，两个C 原子之间形成 1 个σ键，2
个π键。
5、HgS的颜色比ZnS的深，因为Hg2+ 极化能力强，变形性大，S2-变形性大，相互极化
作用大。
6．同一原子中（能量）相近的各个轨道可以重新组合成一组新的轨道，这一过程称为原子轨道的杂化，组成的新轨道称为（杂化轨道）。
7．多原子分子的极性除了与( 键的极性)有关外，还与分子的(空间构型)有关。
8．在金属的三种紧密堆积中,其中面心立方紧密堆积和六方紧密堆积的配位数均为(12),空间利用率均为(74.05%)；体心立方紧密堆积配位数为(8), 空间利用率为(68.02%)。
9. 已知在分子COCl2中∠ClCCl=120°，∠OCCl=120°，由此可以推知中心原子的杂化轨道类型应
该是（sp2），该分子中有（ 3 ）个σ键，有（ 1 ）个π键；在物质NO、O2、N2、HF和CN－中，与CO 互为等电子体的是（N2CN－）；在O3分子中有一个（三中心四电子）大π键，在CO32- 离子中有一个（四中心六电子）大π键。
10. n = 3，l =1的原子轨道属（第三）电子层，（p ）能级，它们在空间有（3）种不同
的伸展方向，当该能级全充满时，应有（6 ）个电子。
11. 47号元素原子的电子排布式为（[Kr]4d105s1），该元素位于第(5 )周期，（第IB）族
12. 化学键可分为（离子）、（共价）和（金属键）三种基本类型，其中大部分化合物以
（共价键）相结合而形成。
13．金属的三种紧密堆积分别为（六方最）紧密堆积、（面心立方最）紧密堆积和（体心立方）紧密堆积。
14．一般来说，阳离子半径比阴离子小，电场强，故前者的（极化）作用大，而后者则（变形性）性大。
15.具有一定数目的( 质子)和一定数目的( 中子)的一种原子称为核素，核素分为（单）核素元素和（多）核素元素。
16.只有主量子数n、（角量子数l）和（磁量子数m ）等三个量子数的取值和组合符合一定要求时，才能确定一个波函数，波函数表示了电子的一种（空间运动）状态。
17.根据形成共价键时原子轨道重叠方式的不同，共价健可分为（σ）和（π键）两种类型，其中（σ）键更牢固，形成的分子更（稳定）。
18.按价层电子对互斥理论，XeF2和XeF6分子形状分别为（直线形）和（变形八面体）。
19.晶体的特征有a.（具有规则外形）、b.（各向异性）和c.（有固定的熔点）。
20、某元素在氪之前，该元素的原子失去二个电子后的离子在角量子数为2 的轨道中有一个单电子，若只失去一个电子则离子的轨道中没有单电子。该元素在ds区、第四周期、第一副族，其基态原子核外电子排布为[Ar]3d104s1,该元素的符号为Cu 。
21、第二周期B、Cl、N三元素在生成BF3、ClF3、NF3时，其杂化轨道类型分别为sp2 、sp3d 、sp3，它们的分子空间构型分别为平面三角形、T形、三角锥形。22、将(1)BCl3 、(2)NH3、(3)H2O、(4)PCl4＋、(5)NF3 等分子或离子按键角由大到小的
顺序排列：大1，4，2，5，3 小。（填代号(1)、（2）… 等）
23、氯化钠晶体是由两种面心立方晶格穿插而成的离子晶体，其中Na和Cl的配位数是6 。
24、CH2CH2分子中两个C 原子之间以sp2杂化轨道形成 1 个σ键，另有 1 个π键。
25、当n = 4时，电子层的最大容量为32 ，如果没有能级交错，其各轨道能级的顺序为
小spdf大。实际上4f第一个电子出现在周期表中第 6 周期的
镧系元素的第 2 个元素，该元素的名称为铈。
26、SiF4、NH4＋和BF4－具有相同的空间构型，其构型是正四面体。
27、氯化钠晶体的一个晶胞中有4 个Na＋和4 个Cl－，Na＋和Cl－的配位数均为 6 。
28、O22- 离子的分子轨道表示式为：〔KK（σ2s）2（σ*2s）2（σ2p）2（πy2p）2（πz2p）2（πy*2p）
2（πz*2p）2〕。
29 a、自然界中硬度最大的单质是_______________;熔点最高的金属元素是____________. 29b、根据“碰撞理论”，反应速率取决于以下3个因素：_____、______和_______。
29c、在水溶液中，HClO4与HNO3的酸强度比较，是________;水被称为__________;在液体CH3COOH中，HClO4与HNO3的酸强度比较，是_____,故液态CH3COOH被称为___。29d、已知反应1）Fe2O3（s）+ 3CO（g）=2Fe（s）+ 3CO2（g）
2）3Fe2O3（s）+ CO（g）=2Fe3O4（s）+ CO2（g）
3）Fe3O4（s）+ CO（g）=3FeO（s）+ CO2（g）
则反应FeO（s）+ CO（g）=Fe（s）+ CO2（g）的恒压反应热计算公式是=______,其值=___________。
29e、BF3的几何构型为_________;而BF4-几何构型为__________________;二者的B-F键长大小比较：BF3_________BF4-。
29f、XeF4分子中，Xe原子以____________杂化轨道成键，分子几何构型为___________。
二、选择题
30. 某电子在原子核外的运动状态是主量子数3，副（角）量子数2，则其原子轨道是( c )
A. 3p
B. 3s
C. 3d
D. 2p
31、在下列各组元素中，电负性按大小次序排列正确的是：（b ）
a、F＞Cl＞O＞S；
b、F＞O＞Cl＞N；
c、F＞Cl＞O＞N；
d、Li＞Be＞Na＞Mg
32、估计一电子受屏蔽的总效应，一般要考虑下列哪一种情况电子的排斥作用（d ）。
a、内层电子对外层电子；
b、外层电子对内层电子；
c、实有存在的电子对某电子；
d、同层和内层电子对某电子
33、下列各组量子数中，可能存在的是：（c ）
a、（3、0、-1、+1/2）；
b、（1、0、0、0）；
c、（3、2、0、-1/2）；
d、（3、2、2、±1/2）
34、下列分子中，具有顺磁性的是：（d ）
a、F2；
b、N2；
c、C2；
d、O2
35、下列分子和离子不能与水形成分子间氢键的是（d ）
a、NH3 ；
b、C2H5OH；c．HF；d、NH4+
36．下列各组量子数(n,l,m)中，不合理的是（ d ）
A. 3，2，2；
B. 3，1，－1；
C. 3，2，0；
D. 3，3，0
37．将某原子的电子排布写成1s22s22p x22p y1 ，则违背了（c ）
A. 能量守恒原理；
B. 能量最低原理；
C. 洪特规则；
D. 最大重叠原理。38．氢原子的1s电子分别激发到4s和4p轨道所需的能量是( c )
A. 前者＞后者；
B. 前者＜后者；
C. 两者相同；
D. 无法判断；
39．BCl3分子中，B以sp2杂化轨道成键，则该分子的空间构型是（ b ）
A. 三角锥形；
B. 平面三角形；
C. 直线形；
D. 四面体。
40．下列分子中，极性最小的是（d ）
A. NaCl；
B. HF；
C. HCl；
D. HBr。
41．某AB型离子化合物的正负离子半径比在0.414--0.732之间，则该化合物的空间构型属于（a NaCl型）。
A. NaCl型；
B. CsCl型；
C. ZnS型；
D. CaF2型。
42. 3s电子的径向分布图有（a ）。
A.3个峰， B 2个峰， C 4个峰， D. 1个峰
43.下列元素的电负性大小顺序为（b ）
A. C＜N＜O＜F＜Si,
B. Si C. C D. Si 44. 能进行杂化的原子轨道的条件是（c ） A. 有空轨道， B. d轨道参与， C. 能量相近， D. 电子需激发 45、在下列各组元素中，第一电离能按大小次序排列正确的是：（ b ） a. F＞O＞N ； b. F＞N＞O； c. O＞N＞C ； d. N＞O＞F 46、对于多电子原子，下列描述的各电子中，能量最高的电子是（a ）。 a.（3, 2, 2, 1/2 ）； b.（2, 1, 0, 1/2 ）； c.（3, 1, 1, 1/2 ）； d.（2, 1, 1, 1/2 ） 47、以波函数Ψn，l，m 表示原子轨道时，下列表示式中正确的是（ a ）。 a.Ψ3，1，0； b.Ψ2，1，1/2 ； c.Ψ2，1，-1/2 ； d.Ψ3，1 48、下列化合物中肯定不存在的是（c ）。 a. BN； b. POCl3； c. NCl5； d.SiF4 49、在地球电离层中，存在着多种阳离子，如果下列四种阳离子都存在的话，最稳定的应该 是（ b ）。 a. N2＋； b. NO＋； c. O2＋； d. Be＋ 50、下列物质中，用sp杂化轨道和p轨道成键的是（b ） a、BF3 b、BeCl2 c、NH3 d、H2O 52、下列离子的电子构型可以用[Ar]3d6表示的是( b )。 a、Mn2+ b、Co3+ c、Fe3+ d Ni2+ 53、下列元素中，第一电离能最小的是（b ）。 a、2s22p3 b、2s22p4 c、2s22p5 d、2s22p6 54、下列各组元素按电负性大小排列正确的是（a ）。 a、F＞N＞O b、O＞Cl＞F c、As＞P＞H d、Cl＞S＞As 55、按分子轨道理论，O2分子中最高能量的电子所处的分子轨道是（ b ）。 a、π2p b、π*2p c、σ2p d、σ*2p 56、下列判断中，正确的是（ d ）。 a、极性分子中的化学键都有极性 b、相对分子质量越大，分子间力越大 c、两原子之间形成化学键时，首先形成的一定是σ键 d、双键和三键都是重键 57.证明电子具有波动性的实验是（ d ） A. 光电效应实验， B. α粒子散射实验， C. 原子光谱实验， D. 电子衍射 58.量子力学中所说的原子轨道是指（b ） A. 波函数Ψn,l,m,m s , B. 波函数Ψn,l,m , C. 电子云的形状, D. 几率密度 59.基态Na原子（Z＝11）最外层有一个电子，描述该电子运动状态的四个量子数为（a ） A. 3，0，0，＋1／2, B. 3，1，0，＋1／2, C. 3，1，0，－1／2, D. 3，1，－1，－1／2 60.下列分子中，其中原子采用不等性sp3杂化的是（ a ） A. 氨分子， B. 二氯化铍， C. 三氯化硼， D. 甲烷 61.在水分子之间存在的主要作用力是（a ） A. 氢键， B. 取向力， C. 色散力， D. 诱导力 62、下列分子中，偶极矩为零的是d A. NF3; B. NO2; C. PCl3; D . BCl3 64、下列氯化物中，熔点最低的是a A. HgCl2; B. FeCl3; C. FeCl2; D. ZnCl2 65、下列分子和离子中，键能最大的是a A. N2; B. O2 ; C. NO; D. CN- 66、下列分子和离子中，具有顺磁性的是c A. NO ; B. [ Fe(CN)6]4-; C. B2; D . CO 67、如果体系经过一系列变化，最后又变回初始状态，则体系的 A.Q=0,W=0,△U=0,△H=0; B.Q≠0,W≠0,△U=0,△H=Q; C.Q=-W,△U=Q W,△H=0; D.Q≠W,△U=Q W,△H=0; 68、某化学反应，其反应物消耗3/4时所需时间是它消耗掉1/2时所需时间的2倍，则该反应的级数为 A、1/2级 B、1级 C、2级 D、0级 69、下列物质中，不属于其共轭酸碱的是 A. NH4+ ,NH3; B. HF,H2F- ; C.NH3,NH2-; D.H3O+ ,OH- 69a、下列分子中，偶极矩为零的是 A.NF3; B.NO2; C.PCl3; D.BCl3 69b、下列氯化物中，熔点最低的是 A.HgCl2; B.FeCl3; C.FeCl2; D.ZnCl2 69c、下列分子和离子中，键能最大的是 A.N2; B.O2 ; C.NO; https://www.360docs.net/doc/d311076770.html,- 三、是非题 70*、在氢原子中，2S和2P轨道是简并轨道，其简并度为4；在氧原子中，2S和2P轨道不是简并轨道。 71、Pb2+离子的价电子层结构是6s26p2。( ) 72、色散力只存在于非极性分子之间。（） 73、按照分子轨道理论判断，物质O2+、O2 、O2-和O22-的成键电子数依次增多，键的稳 定性也依次增大。（） 74*、在金属的体心立方紧密堆积中，其空间利用率为68.02%。（） 75、PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-9，则两者的饱和溶液中Pb2＋的浓度与Ca2＋的浓度近 似相等。（） 76、一个原子中，量子数n = 3、l = 2、m = 0的轨道中允许的电子数最多可达6个。（）77*、在各类原子轨道中，s 轨道的钻穿能力最强。（） 78、HF分子间氢键比H2O分子间氢键更强些，所以，HF的沸点及汽化热比H2O的沸点及汽 化热更高。（） 79*、在N2、O2、F2、分子中，反键分子轨道上电子的数目以N2＜O2＜F2顺序而增加。（）80、MgO与NaF都是典型的离子化合物，晶体构型亦相同，并且离子半径r（Mg2+）≈r（Na+）、 r（O2-）≈r（F-），故两者的熔点相近。( ) 81*、电子云是波函数│Ψ│2在空间分布的图象。（） 82、O2＋的键级是2.5，O2 的键级是2.0 , 所以O2的键能比O2 ＋的键能大。（） 83*、在PX3分子中，键角依PF3、PCl3、PBr3、PI3的顺序逐渐变大。（） 84*、稀有气体不能形成双原子分子。（） 85. 在NaCl型晶体中,阴阳离子的配位数比为8:8。（） 86.价层电子对互斥理论认为：两对孤电子对间的斥力比两对成键电子对间斥力小。（）87*．电子云的角度分布图是波函数角度部分的平方Y2(θ,φ)随(θ,φ)变化的图形。（） 88*.原子轨道进行杂化时, 形成的杂化轨道数等于参与杂化的原子轨道数。（）89*.金属晶体的面心立方紧密堆积中，配位数为12。（）90.在价层电子对互斥理论中，电子对相互间的排斥作用与电子对间的相距角度有关，相 距角度越小则排斥作用越小。（） 91.同温同压下,同体积的气体含有相同数目的原子。（） 92.道尔顿分压定律可在低温或高压的条件下应用。（） 93.凡是中心原子采用sp3杂化轨道成键的分子，其分子的空间构型都是正四面体。( ) 94. 在PH3、N2、SiO2、乙烯和乙烷各物质的化学键中，既有σ键又有π键。（） 四、简答题： 100、按分子轨道理论写出NO的电子排列，并指明键级和磁性。 101、比较H2O分子和NH3 分子键角的大小并说明原因。 102、解释事实：HgCl2为白色，在水中溶解度较大；HgI2为黄色或红色，在水中溶解度较小；103、已知氮、氢、氟的电负性分别为：X N =3.04、X H =2.2、X F =3.98，NH3分子中键角∠HNH = 106.6°、NF3分子中键角∠FNF = 102°。解释： （1）NH3分子键角大于NF3分子键角；（2）NH3分子偶极矩大于NF3分子偶极矩。 104、（1）解释SiO2的熔点高于SO2；（2）已知离子Be2＋、O2－、Li＋和F－的离子半径依次为35 pm、132 pm、68 pm和133 pm。解释BeO 的熔点高于LiF。 105. 已知O3、NO2-、CO2的键角分别为1170、1160和1800，运用所学的分子结构方面的知识，讨论它们的中心原子轨道的杂化类型和大π键的类型，并且画图表示。 106．电子能层与能级组有何不同？ 107. 共价键饱和性与方向性的根源是什么？ 108. BF3是平面三角形而NF3却是三角锥形，试用杂化轨道理论加以说明。 109.为什么He＋中3S和3P轨道的能量相等,而在Ar＋中的3S和3P轨道的能量却不相等? 110．用MO法判断O2＋，O2，O2-，O22- 键的稳定性和磁性的大小，并说明原因。 111．核外电子运动有哪些基本特点？ 112.已知Cd2＋的半径为97pm，S2- 的半径为184pm，解释为什么CdS不是NaCI 型晶格，而是ZnS 型晶格？ 五、计算题： 1．计算金属晶体体心立方、简单立方、六方及面心立方紧密堆积的空间利用率及配位数。2．通过计算说明离子晶体中，配位数与正负离子半径比的关系。 晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 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=1 8×晶胞顶角上的原子数+1 4×晶胞棱上的原子+1 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(I 2)、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（Al 2O 3·SiO 2）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SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2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：H 2O、H 2 S、NH 3 、CH 4 、HX等 b.酸：H 2SO 4 、HNO 3 、H 3 PO 4 等 c.部分非金属单质:：X 2、O 2 、H 2 、S 8 、P 4 、C 60 d.部分非金属氧化物：CO 2、SO 2 、NO 2 、N 2 O 4 、P 4 O 6 、P 4 O 10 等 f.大多数有机物：乙醇.冰醋酸.蔗糖等 ③结构特征 a.只有范德华力--分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子） CO 2 晶体结构图 b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例.可说明氢键具有方向性 ④笼状化合物--天然气水合物 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______ SiO2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_________. 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. CaF2型晶胞中，含:___个Ca2+和____个F- Ca2+的配位数： F-的配位数： Ca2+周围有______个距离最近且相等的Ca2+ F- 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），CO2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 _____________________。 原子结构、化学键、分子结构习题 1．判断下列叙述是否正确 （1）电子具有波粒二象性，故每个电子都既是粒子又是波。 （2）电子的波动性是大量电子运动表现出的统计性规律的结果。 （3）波函数ψ，即电子波的振幅。 （4）波函数Ψ，即原子轨道，是描述电子空间运动状态的数学函数式。 （1）?（2）√（3）?（4）√ 2. 用原子轨道光谱学符号表示下列各套量子数： (1) n =2, l = 1, m = –1 (2) n =4, l = 0, m =0 (3) n =5, l = 2, m =0 2 （1）2p (2) 4s (3) 5d 3. 假定有下列电子的各套量子数，指出哪几套不可能存在，并说明原因。 (1) 3,2,2,1/2 (2) 3,0,–1,1/2 (3) 2, 2, 2, 2 (4) 1, 0, 0, 0, (5) 2,–1,0, –2/1 (6) 2,0,–2,1/2 3. （1）存在，为3d 的一条轨道； (2) 当l=0时，m只能为0，或当m=±1时，l可以为2或1。 (3) 当l=2时，n应为≥3正整数，m s=+1/2或-1/2； 或n=2时l=0 m=0 m s=+1/2或-1/2； l=1 m=0或±1，m s=+1/2或-1/2; （4）m s=1/2或–1/2 ； （5）l不可能有负值； （6）当l=0时，m只能为0 4．指出下列各电子结构中，哪一种表示基态原子，哪一种表示激发态原子，哪一种表示是错误的? (1)1s22s2(2) 1s22s12d1(3) 1s22s12p2 (4) 1s22s22p13s1(5) 1s22s42p2(6) 1s22s22p63s23p63d1 第五章多原子分子的结构和性质 ●多原子分子的结构包括两方面内容： （1）组成分子的原子在三维空间的排布次序、相对位置，（1）组成分子的原子在三维空间的排布次序相对位置，通常由键长、键角、二面角等参数描述构型和构象。分子的几何结构可用衍射方法（包括X 射线衍射、电子衍射和中 X射线衍射电子衍射和中子衍射）测定。 （2）分子的电子结构、化学键型式和相关的能量参数，通（2）分子的电子结构化学键型式和相关的能量参数通常由分子轨道的组成、性质、能级高低和电子排布描述。分子的电子结构可用谱学方法（包括分子光谱、电子能谱和子的电子结构可用谱学方法（包括分子光谱电子能谱和磁共振谱等）测定。 51价电子对互斥理论（VSEPR） 5.1 价电子对互斥理论（VSEPR） ?VSEPR :V alence S hell E lectronic P air R epelling 1940年提出，用来解释许多化合物的几何构型。 年提出用来解释许多化合物的几何构型?价电子对 ·成键电子对（bp） ·孤对电子对（lp） p ?价电子对互斥理论认为： 原子周围各个价电子对之间由于互相排斥作用，在键长一定的条件下，相互间距离愈远愈稳定。 ·价电子对之间排斥力的根源 1. 是各电子对之间的静电排斥力； 2. 是Pauli 斥力，即价电子对之间自旋相同的电子互相回避 的效应。 ?判断分子几何构型的规则： 1. 为使价电子对间斥力最小，可将价电子对看作等距离地排1为使价电子对间斥力最小可将价电子对看作等距离地排布在同一个球面上，形成规则的多面体形式。 中心原子周围存在m个配位体L及n个孤对电子对E时， ★当m+n=2 时，分子为直线形； ★当m+n 3 时，分子为三角形； m+n=3 ★当m+n=4 时，分子为四面体形； ★当m+n=5 时，分子为三方双锥形； m+n=5时分子为 ★当m+n=6 时，分子为八面体形。 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 _____________________ 。 原子结构分子结构 一、是非题 1．所谓原子轨道就是指一定的电子云。 2．价电子层排布为ns1的元素都是碱金属元素。 3．当主量子数为4时，共有4s、4p、4d、4f四个轨道。 4．第一过渡系(即第四周期)元素的原子填充电子时是先填充3d轨道后填充4s 轨道，所以失去电子时也是按这个次序先失去3d电子。 5．原子在基态时没有未成对电子，就肯定不能形成共价键。 6．由于CO2、H2O、H2S、CH4分子中都含有极性键，因此都是极性分子。 7．形成离子晶体的化合物中不可能有共价键。 8．全由共价键结合形成的化合物只能形成分子晶体。 9．在CCl4、CHCl3和CH2Cl2分子中，碳原子都是采用sp3杂化，因此这些分子都呈正四面体。 10．色散力只存在于非极性分子之间。 二、选择题 1. 在氢原子中，对r=53pm处的正确描述是() A．该处1s电子云最大B．r是1s径向分布函数的平均值 C．该处的H原子Bohr半径D．该处是1s电子云介面 2. 3s电子的径向分布图有()。 A．3个峰B．2个峰C．4个峰D．1个峰 3. 在电子云示意图中，小黑点是( ) A．其疏密表示电子出现的几率密度的大小B．表示电子在该处出现 C．其疏密表示电子出现的几率的大小D．表示电子 4. N，O，P，S原子中，第一电子亲合能最大的是( ) A．N B．O C．P D．S 5. 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 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、 第四章原子结构和分子结构 第一节原子结构 自然界的物质种类繁多，性质各异。不同物质在性质上的差异是由于物质内部结构不同而引起的。在化学反应中，原子核不变，起变化的只是核外电子。要了解物质的性质及其变化规律，有必要先了解原子结构，特别是核外电子的运动状态。 一、核外电子运动的特征 我们知道，地球沿着固定轨道围绕太阳运动，地球的卫星（月球或人造卫星）也以固定的轨道绕地球运转。这些宏观物体运动的共同规律是有固定的轨道，人们可以在任何时间内同时准确地测出它们的运动速度和所在位置。电子是一种极微小的粒子，质量为9.1×10-31 kg，在核外的运动速度快（接近光速）。因此电子的运动和宏观物体的运动不同。和光一样，电子的运动具有微粒性和波动性的双重性质。对于质量为m，运动速度为v的电子，其动量为：P=mv 其相应的波长为： λ=h/P=h/mv （4-1） 式（4-1）中，左边是电子的波长λ，它表明电子波动性的特征，右边是电子的动量P （或mv），它表明电子的微粒性特征，两者通过普朗克常数h联系起来。 实验证明，对于具有波动性的微粒来说，不能同时准确地确定它在空间的位置和动量（运动速度）。也就是说电子的位置测得愈准时，它的动量（运动速度）就愈测不准，反之亦然。但是用统计的方法，可以知道电子在原子中某一区域内出现的几率。 图4-1氢原子五次瞬间照像 图4-2若干张氢原子瞬间照片叠印 电子在原子核外空间各区域出现的几率是不同的。在一定时间内，在某些地方电子出现的几率较大。而在另一些地方出现的几率较小。对于氢原子来说，核外只有一个电子。为了在一瞬间找到电子在氢原子核外的确切位置，假定我们用高速照相机先给某个氢原子拍五张照片，得到图4-1所示的五种图象，⊕代表原子核，小黑点表示电子。如果给这个氢原子照几万张照片，叠加这些照片（图4-2）进行分析，发现原子核外的一个电子在核外空间各处都有出现的可能，但在各处出现的几率不同。如果用小黑点的疏密来表示电子在核外各处的几率密度（单位体积中出现的几率）大小，黑点密的地方，是电子出现几率密度大的地方；疏的地方，是电子出现几率密度小的地方，如图4-3所示。像这样用小黑点的疏密形象地描述电子在原子核外空间的几率密度分布图象叫做电子云。所以电子云是电子在核外运动具有统计性的一种形象表示法。 图4-3氢原子的电子云图4-4氢原子电子云界面图 从图4-3中可见，氢原子的电子云是球形的，离核越近的地方其电子云密度越大。但是由于离原子核越近，球壳的总体积越小，因此在这一区域内黑点的总数并不多。而是在半径为53pm 附近的球壳中电子出现的几率最大，这是氢原子最稳定状态。为了方便，通常用电子云的界面表示原子中电子云的分布情况。所谓界面，是指电子在这个界面内出现的几率很大（95%以上），而在界面外出现的几率很小（5%以下）。 二、核外电子的运动状态 电子在原子中的运动状态，可n，l，m，ms四个量子数来描述。 （一）主量子数n 专题八分子结构与晶体结构 ★双基知识 1．几个基概念 化学键：相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用 共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用 离子键：阴、阳离子通过静电作用所形成的化学键 极性键：由不同元素的原子所形成的共价键 非极性键：由相同元素的原子所形成的共价键 金属键：金属阳离子与自由电子之间较强烈的作用叫金属键。 氢键： 范德华力（分子间作用力） 极性分子非极性分子 离子晶体分子晶体 原子晶体金属晶体 2．常见几种晶体的结构分析（点、线、面、体） （1）氯化钠晶体（2）氯化铯晶体（3）二氧化碳晶体（4）白磷分子的结构（5）C n的结构（6）金刚石晶体（7）二氧化硅晶体（8）石墨晶体 ★巧思巧解 （1）异类晶体：原子晶体（离子晶体）分别大于分子晶体 一般地，原子晶体>离子晶体>分子晶体 （2）同种类型晶体：构成晶体质点间的作用力大，则熔、沸点高，反之则小。 ①离子晶体：离子所带的电荷数越高，离子半径越小，离子键越强，则熔、沸点越高。 ②分子晶体：对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，则熔、沸点越高。 在同分异构体中，一般地，支链越多，熔、沸点越低。 ③原子晶体：原子半径越小，键长越短、键能越大，则熔、沸点越高 ④金属晶体：金属阳离子半径越小，离子所带的电荷越多，则金属键越强，金属熔、沸点越高 ★例题精析 [例1]：下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是：（ ） A ．可以溶于水 B.具有较高的熔点 C ．水溶液能导电 D.熔融状态能导电 [例2]：下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是： A ．LiI B. NaBr C. KCl D. CsF [例3]：食盐晶体如右下图所示。在晶体中●表示Na +，○表示Cl － ，已知食盐的密度为ρg/cm 3， NaCl 的摩尔质量为M g/mol ，阿佛加得罗常数为N ，则在食盐晶体是Na +离子和Cl － 离子的 间距大约是： A ． B. 3 2N M C. D. [例4]：根据石墨晶体结构示意图及提供的数据计算（保留三位有效数值）。有关公式、数据见框图。⑴12 g 石墨中，正六边形的数目有多少？ ⑵求石墨密度。 ⑶求12克石墨的体积。 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↑↓ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ 原子结构和分子结构复习题 一、单项选择题 （）1、下列各套量子数合理的是 （a）3. 1. 2. + （b）3. 2. 1. –（c）2. 0. 0. 0. （d）2. 2. 1. ( ) 2、BBr3分子的空间构型为 (a) 平面三角形(b) 三角锥形(c) V形(d) 正四面体。) 7\ 收集22 （）3、下列物质中，不能形成氢键的是 （a）H2O (b) HF (c) C2H5OH (d) HBr ( ) 4、下列分子中，中心原子采取sp3杂化的是 (a) PCl3 (b) NCl3 (c) CCl4 (d) BeCl2 （）5、苯和CCl4分子间存在的作用力是哪种类型？ (a ) 色散力（b）取向力（c）诱导力（d）氢键 （）6、下列元素第一电离能最大的是 （a）Be （b）B （c）N （d）O （）7、下列分子中，含有极性键的非极性分子是 （a）P4 （b）SO2 （c）HCl （d）NH3 （）8、电子云的形状由哪个量子数来确定？ （a）主量子数（b）角量子数（c）磁量子数（d）自旋量子数 ( ) 9、下列关于氧分子的叙述正确的是 （a）氧分子中只有σ键（b）氧分子中只有π键 （c）氧分子的键级是3 （d）氧分子中有单电子 ( ) 10、与CO32–互为等电子体的是 （a）SO3 （b）O3 （c）SO42–、（d）CO2 二、填空题 1、第24号元素原子的核外电子排布式为________________________， 该元素位于周期表中________周期，________族，________区； 其符号和名称分别为________ 、________ 。 2、写出N2+ 的分子轨道电子排布式________________________、 其键级为________、在磁性上表现为________。 3、HCl和SO2分子之间存在的范德华力有、、。 4、某元素－2价阴离子在最外层n＝４，l＝０的轨道上有２个电子； n=４，l＝１的轨道上有6个电子，该元素的名称为________； 其原子的价电子构型为_______ 5、分子轨道是由线性组合而成的，这种组合必须符合的三个原则是、、。 6、卤化氢中，HF 的沸点最高，原因是。 7、某电子处在3d 轨道，其轨道量子数n为______，l为______，m可能是_________。 8、按分子轨道理论，O2分子中最高能量的电子所处的分子轨道是、 O2分子中有个未成对的电子，在磁性上表现为。 三、简要回答下列问题 1. 说明原子序数为12、16、25 的元素原子中，4s和3d轨道哪个能量高？ 2. 比较CH3CH2OH和CH3OCH3的熔沸点的高低，并说明原因。 第六章分子结构与晶体结构 教学内容： 1.掌握杂化轨道理论、 2.掌握两种类型的化学键（离子键、共价键）。 3.了解现代价键理论和分子轨道理论的初步知识，讨论分子间力和氢键对物质性质的影响。 教学时数：6学时 分子结构包括： 1.分子的化学组成。 2.分子的构型：即分子中原子的空间排布，键长，键角和几何形状等。 3.分子中原子间的化学键。 化学上把分子或晶体中相邻原子（或离子）之间强烈的相互吸引作用称为化学键。化学键可 分为：离子键、共价键、金属键。 第一节共价键理论 1916年，路易斯提出共价键理论。 靠共用电子对，形成化学键，得到稳定电子层结构。 定义：原子间借用共用电子对结合的化学键叫做共价键。 对共价键的形成的认识，发展提出了现代价键理论和分子轨道理论。 1.1共价键的形成 1.1.1 氢分子共价键的形成和本质（应用量子力学） 当两个氢原子（各有一个自旋方向相反的电子）相互靠近，到一定距离时，会发生相互作用。每个H原子核不仅吸引自己本身的1s电子还吸引另一个H原子的1s电子，平衡之前，引力＞排斥力，到平衡距离d，能量最低：形成稳定的共价键。 H原子的玻尔半径：53pm，说明H2分子中两个H原子的1S轨道必然发生重叠，核间形成一个 电子出现的几率密度较大的区域。这样，增强了核间电子云对两核的吸引，削弱了两核间斥力，体系能量降低，更稳定。（核间电子在核间同时受两个核的吸引比单独时受核的吸引要小，即位能低，∴能量低）。 1.1.2 价键理论要点 ①要有自旋相反的未配对的电子 H↑+ H↓ -→ H↑↓H 表示：H:H或H-H ②电子配对后不能再配对即一个原子有几个未成对电子，只能和同数目的自旋方向相反的未成对电子成键。如：N：2s22p3，N≡N或NH3 这就是共价键的饱和性。 ③原子轨道的最大程度重叠 （重叠得越多，形成的共价键越牢固） 1.1.3 共价键的类型 ①σ键和π键（根据原子轨道重叠方式不同而分类） s-s ：σ键，如：H-H s-p ：σ键，如：H-Cl p-p ：σ键，如：Cl-Cl π键， 单键：σ键 双键：一个σ键，一个π键 叁键：一个σ键，两个π键 例：N≡N σ键的重叠程度比π键大，∴π键不如σ键牢固。 σ键π键 原子轨道重叠方式头碰头肩并肩 能单独存在不能单独存在 沿轴转180O符号不变符号变 牢固程度牢固差 含共价双键和叁键的化合物的重键容易打开，参与反应。 分子和原子及原子的结构知识点总结 知识点一分子 1、分子是构成物质的一种微粒，表示的是一种微观概念，大部分物质是由分子构成的。（有些物质直接由原子构成） 2、分子的定义：分子是保持物质化学性质的最小（一种）微粒。 3、分子的性质 ①分子很小：质量和体积都很小，肉眼是无法看到的 ②分子总是在不断的运动着：温度升高运动速度加快。 ③分子间有间隔：一般来说气体分子间的间隔大，固体、液体分子间的间隔较小，因此气体可以压缩。 ④同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同。 ⑤分子由原子构成，不同种物质的分子，原子构成不同，可分三种情形： a、构成分子的原子种类不同： b、构成分子的原子种类相同，但个数不同： c、构成分子的原子种类、个数都相同，但排列顺序不同（高中学习） 4、分子理论的应用： （1）用分子观点解释物理变化和化学变化。 物理变化：没有新分子生成的变化 由分子构成的物质 化学变化：分子本身发生变化，有新分子生成的变化。 （2）用分子观点解释混合物和纯净物： 混合物：由不同种分子构成的物质。纯净物：由同种分子构成的物质。 知识点二原子 1、定义：原子是化学变化中的最小粒子（用化学方法不能再分） 2、原子的性质 （1）原子的体积和质量都很小。（2）原子在不断的运动（3）原子间有一定的间隔 （4）同种物质的原子性质相同，不同种物质的原子性质不同。 3、化学变化的实质：在化学变化中，分子分解成原子，原子重新组合成新的分子。 注意：化学变化前后分子的种类一定改变，数目可能改变，原子的种类和数目一定不变。 注意：分子一定比原子大吗？答：不一定！ 金属单质（如：Fe 、Cu 、Al、Hg ） 5、由原子直接构成的物质非金属固态单质（如：C、P、S、Si ） 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡） 6、原子的构成： 带正电荷) 体积很小,约占原子体积的几千亿分之一 中子 (不带电) 原子 带负电荷) ———在核外一个相对很大的空间内做高速运动 在原子中，核电荷数= 质子数 = 核外电子数，原子核居于原子的中心，在原子中占的体积很小，但所占质量很大，电子绕着原子核作高速运动。 7、原子的分类：以核电荷数（质子数）为标准可分为100多类原子及100种元素。 8、相对原子质量： 由于原子的实际质量很小，使用起来很不方便，所以才有原子的相对质量。 国际上以碳12原子（原子核内有 6 个质子和 6 个中子）的质量的 1/12 作为标准，其它原子的质量跟它比较所得的值，就是这种原子的相对原子质量。用公式可表示为： 相对原子质量 某元素一个原子的质量一个碳原子质量的 12112 / 由此可见，相对原子质量是一个比值，不是原子的实际质量。相对原子量≈质子数+ 种子数 知识点三核外电子排布： 1、电子层：电子在原子核外一定的区域内运动，这些区域称为电子层，电子的这种分层运动的现象叫做核外 电子的分层排布。核外电子的分层排布是因为电子的能量各不相同，能量高的电子在离核远的区域运动， 分子与原子及原子的结构知识点总结 知识点一 分子 1、分子就是构成物质的一种微粒,表示的就是一种微观概念,大部分物质就是由分子构成的。(有些物质直接由原子构成) 2、分子的定义:分子就是保持物质化学性质的最小(一种)微粒。 3、分子的性质 ①分子很小:质量与体积都很小,肉眼就是无法瞧到的 ②分子总就是在不断的运动着:温度升高运动速度加快。 ③分子间有间隔:一般来说气体分子间的间隔大,固体、液体分子间的间隔较小,因此气体可以压缩。 ④同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同。 ⑤分子由原子构成,不同种物质的分子,原子构成不同,可分三种情形: a 、构成分子的原子种类不同: b 、构成分子的原子种类相同,但个数不同: c 、构成分子的原子种类、个数都相同,但排列顺序不同(高中学习) 4、分子理论的应用: (1)用分子观点解释物理变化与化学变化。 物理变化: 没有新分子生成的变化 由分子构成的物质 化学变化:分子本身发生变化,有新分子生成的变化。 (2)用分子观点解释混合物与纯净物: 混合物:由不同种分子构成的物质。 纯净物:由同种分子构成的物质。 知识点二原子 1、定义:原子就是化学变化中的最小粒子(用化学方法不能再分) 2、原子的性质 (1)原子的体积与质量都很小。(2)原子在不断的运动(3)原子间有一定的间隔 (4)同种物质的原子性质相同,不同种物质的原子性质不同。 3、化学变化的实质:在化学变化中,分子分解成原子,原子重新组合成新的分子。 注意:化学变化前后分子的种类一定改变,数目可能改变,原子的种类与数目一定不变。 注意:分子一定比原子大不？答:不一定！ 金属单质(如:Fe 、Cu 、Al、Hg ) 5、由原子直接构成的物质非金属固态单质(如:C、P、S、Si ) 稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡) 6、原子的构成: 带正电荷) 体积很小,约占原子体积的几千亿分之一 不带电) 原子 带负电荷) ———在核外一个相对很大的空间内做高速运动 = 质子数 = 核外电子数 ,原子核居于原子的中心 ,在原子中占的体积很小 ,但所占质量很大 ,电子绕着原子核作高速运动。 7、原子的分类:以核电荷数(质子数)为标准可分为100多类原子及100种元素。 8、相对原子质量: 由于原子的实际质量很小,使用起来很不方便,所以才有原子的相对质量。 国际上以碳12原子(原子核内有 6 个质子与 6 个中子)的质量的 1/12 作为标准,其它原子的质量跟它比较所得的值,就就是这种原子的相对原子质量。用公式可表示为: 相对原子质量 某元素一个原子的质量一个碳原子质量的 12112 / 由此可见,相对原子质量就是一个比值 ,不就是原子的实际质量。相对原子量≈质子数+ 种子数 知识点三核外电子排布: 1、电子层:电子在原子核外一定的区域内运动,这些区域称为电子层,电子的这种分层运动的现象叫做核外电 子的分层排布。核外电子的分层排布就是因为电子的能量各不相同,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。 2、核外电子排布的规律:第一层最多容纳2个电子,第二导最多容纳8个电子,最外层最多容纳8个电子(最外层为第一层时,只能容纳2个电子)。 核外电子总就是从最内层开始依次向外排布。(从内到外依次用K、L、M、N、P、Q来表示电子层) 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（p 6、d 10、f 14）、半充满（p 3、d 5、f 7）、全空时(p 0、 d 0、f 0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d 54s 1、29Cu [Ar]3d 104s 1 。 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 ↑↓ ↑ 、 ↑ ↑ ↑ 原子结构和分子结构 原子是由质子、中子等组成的原子核与核外电子所构成的。有与胆汁和化合物的化学性质主要决定与核外电子运动的状态，因此，在化学中研究原子结构主要在于解决核外电子运动的规律。 我们对于核外电子排布，只要掌握一般排布规律，按电子在核外各亚层中分布情况表示即按 ,5,7,6,5,4,6,5,4,5,4,4,3,3,2,2,114221014261026262622f s p d f s p d s p s p s p s s 例如：原子序数为18的Ar 的电子排布为6 262233221p s p s s 。 又如：原子序数为24的Cr 的电子排布为51626223433221d s p s p s s 而不是 42626223433221d s p s p s s 根据光谱实验得到的结果，可归纳为一个规律：等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的，也即下列电子结构是比较稳定的： 半充满753f d p 或或; 全充满14106f d p 或或 全 空0 00f d p 或或 几种杂化轨道示意图： 图一：sp 轨道杂化过程示意图(sp 过程.jpg) 图二：sp 杂化轨道及2BeCl 分子的构型示意图(sp.jpg) 图三：2sp 杂化轨道及3BF 分子的构型示意图 图四： 3sp 杂化轨道及 4CH 分子的构型示意图 分子间力（又称范德华力）是指除了原子间较强的作用力之外的在分子之间存在的一种较弱的相互作用力。分子间力可分为色散力、诱导力和取向力三种。 一般来说，分子量越大，分子所含的电子数越多，分子间的色散力越大。 分子的极性强度越大，分子变形性大，分子间距离小，诱导力就大。 分子的极性越强，分子间的取向力越大。 在非极性分子之间只存在色散力；在极性分子和非极性分子间存在着色散力和诱导力；在极性分子之间，存在着色散力、诱导力和取向力。 对于类型相同的分子，其分子间力常随着分子量的增大而变大。分子间力阅读阿，物质的熔点、沸点和硬度就越高。 氢键的强弱与X和Y元素原子的电负性大小及半径有关。X和Y元素的电负性越大，原子半径越小，形成的氢键就越强。 氢键的存在，强烈地影响物质的物理性质，使他们具有较高的熔点、沸点和较低的蒸气压。 分子结构与晶体结构 ★双基知识 几个基概念 化学键：相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用 共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用 离子键：阴、阳离子通过静电作用所形成的化学键 极性键：由不同元素的原子所形成的共价键 非极性键：由相同元素的原子所形成的共价键 金属键：金属阳离子与自由电子之间较强烈的作用叫金属键。 氢键： 范德华力（分子间作用力） 极性分子非极性分子 离子晶体分子晶体 原子晶体金属晶体 2．常见几种晶体的结构分析（点、线、面、体） （1）氯化钠晶体（2）氯化铯晶体（3）二氧化碳晶体（4）白磷分子的结构 （5）Cn的结构（6）金刚石晶体（7）二氧化硅晶体（8）石墨晶体★巧思巧解 2．四种晶体的比较 晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体 存在粒子 粒子间作用 熔、沸点 硬度 溶解性 导电性 实例 3．晶体熔、沸点比较 （1）异类晶体：原子晶体（离子晶体）分不大于分子晶体 一样地，原子晶体>离子晶体>分子晶体 （2）同种类型晶体：构成晶体质点间的作用力大，则熔、沸点高，反之则小。 ①离子晶体：离子所带的电荷数越高，离子半径越小，离子键越强，则熔、沸点越高。 ②分子晶体：关于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，则熔、沸点越高。 在同分异构体中，一样地，支链越多，熔、沸点越低。 ③原子晶体：原子半径越小，键长越短、键能越大，则熔、沸点越高 ④金属晶体：金属阳离子半径越小，离子所带的电荷越多，则金属键越强，金属熔、沸点越高 ★例题精析 [例1]：下列性质中，能够证明某化合物内一定存在离子键的是：（）A．能够溶于水 B.具有较高的熔点 C．水溶液能导电 D.熔融状态能导电 [例2]：下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是： A．LiI B. NaBr C. KCl D. CsF [例3]：食盐晶体如右下图所示。在晶体中●表示Na+，○表示Cl－，已知食盐的密度为ρg/cm3，NaCl的摩尔质量为M g/mol，阿佛加得罗常数为N，则在食盐晶体是Na+离子和Cl－离子的间距大约是： 高二化学选修3原子结构与分子结构测试题 班级___________ 姓名 _______________ 第I卷（选择题共60分） 一、选择题（本题包括20小题，每小题3分，共60分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 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C 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”方式重叠构建而成是（） A. H2 B.HCI C.C2 D.F2 2. 有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是（） A .两个碳原子米用sp杂化方式 B. 两个碳原子采用sp2杂化方式 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 3. 膦（PH3）又称磷化氢，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磷化氢。它的分子构型是三角锥形以下关于PH3的叙述正确的是（） A. PH3分子中有未成键的孤对电子 B. PH3是非极性分子 C. PH3是一种强氧化剂 D. PH3分子的P—H键是非极性键 4. 碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CC14中溶解度很大，这是因为（） A. CC14与I2分子量相差较小，而H20与I2分子量相差较大 B. CC14与I2都是直线型分子，而H20不是直线型分子 C. CC14和I2都不含氢元素，而H20中含有氢元素 D. CC14和I2都是非极性分子，而H20是极性分子 5. 下列事实中能证明氯化氢是共价化合物的是（） A. 液态氯化氢不导电B?氯化氢极易溶于水 C. 氯化氢不易分解 D.氯化氢溶液可以电离 6. 下列现象与氢键有关的是（） ①NH3的熔、沸点比VA族其他元素氢化物的高②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④尿素的熔、沸点比醋酸的高高中化学选修三_晶体结构与性质
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