20xx届高考化学二轮复习测试专题(十七)物质结构与性质(选考选修3的学生使用).doc
2018 届高考化学二轮复习测试专题含答案
专题突破练 (十七 )物质结构与性质(选考选修 3 的学生使用 ) 1． (2017 ·苏单科，江 21A) 铁氮化合物 (Fe x N y)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。
某 Fe x N y的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。
(1)Fe3＋基态核外电子排布式为__________。
(2)丙酮 ( )分子中碳原子轨道的杂化类型是________，1 mol 丙酮分子中含有σ键的数目为 ________。
(3)C 、 H、 O 三种元素的电负性由小到大的顺序为________。
(4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为________。
(5)某Fe x N y的晶胞如图 1 所示， Cu 可以完全替代该晶体中 a 位置Fe 或者 b 位置Fe，形成 Cu 替代型产物Fe(x－n) Cu n N y。 Fe x N y转化为两种 Cu 替代型产物的能量变化如图
其中更稳定的Cu 替代型产物的化学式为________。
2 所示，
解析：(1)Fe3＋基态核外电子排布式为1s2 2s22p63s23p63d5或 [Ar]3d 5。
(2)丙酮分子中有两种碳原子，其中—CH3中碳原子为sp3杂化，中碳原子为
sp2杂化；单键均是σ键，一个双键中有一个σ键和一个π键，故 1 mol 丙酮分子中含有 9 mol
σ键。
(3) 依据同周期元素电负性变化规律可知，电负性：C (4)乙醇分子间存在氢键，使得乙醇沸点较高。 (5)由图 2 可知更稳定的Cu 替代型产物为Cu 替代 a 位置 Fe 型，利用均摊法可得晶胞中 各原子个数 Cu ： 8×1 ＝ 1，Fe： 6× 1 ＝ 3， N： 1，故化学式为 Fe3CuN 。 8 2 答案： (1)[Ar]3d 5或 1s22s22p63s23p6 3d5 (2)sp2和 sp3 9 mol (3)H (4)乙醇分子间存在氢键 (5)Fe 3CuN 2． (2017 广·东茂名模拟， 35)铁是一种重要的过渡元素，能形成多种物质，如做染料的 普鲁士蓝化学式为 KFe[Fe(CN) 6] 。 (1)Fe 2＋ 基态核外电子排布式为 ________________ 。 (2)在普鲁士蓝中，存在的化学键有离子键、 ______和 ______。 (3) 一定条件下， CN － 可氧化为 OCN － 。 OCN － 中三种元素的电负性由大到小的顺序为 ________；碳原子采取 sp 杂化， 1 mol 该物质中含有的 π键数目为 ________。 (4)与 CN － 互为等电子体的一种分子为 ________( 填化学式 )。 (5) 常温条件下，铁的晶体采用如下图所示的堆积方式，则这种堆积模型的配位数为 ________，如果铁的原子半径为 a cm ，阿伏加德罗常数的值为 N A ，则此种铁单质的密度表 达式为 ________g/cm 3。 解析： (1)Fe 原子的基态核外电子排布式为 2 2 6 2 6 6 2 2 ＋ 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s ，所以 Fe 基态核外 电子排布式为 1s 22s 22p 6 3s 23p 63d 6 或 [Ar]3d 6 。 (2)KFe[Fe(CN) 6] 属于离子化合物，是一种复盐，也是一种配合物，阳离子是 K ＋ 、Fe 3＋ ， 阴离子是配离子 [Fe(CN) 6 ]4－ (其中 Fe 为＋ 2 价)，其中 K ＋ 、 Fe 3＋ 和 [Fe(CN) 6] 4－ 以离子键相结 合， [Fe(CN) 6 ]4－ 中 Fe 2＋ 和 CN － 以配位键相结合， CN － 内 C 和 N 以共价键相结合。 (3)OCN － 中的 C 原子采取 sp 杂化，则其空间结构为直线形，结合 OCN － 与 CO 2 是等电 子体，可知 OCN － 的结构式是 [O===C===N] － ，则 1 mol OCN － 中含有的 π键数目是 2N A 。 (5)图示的堆积方式是非密置层的体心立方堆积， 所以配位数是 8；铁的一个晶胞中有两 个 Fe 原子，因此晶胞质量 m ＝ 56×2 g ，若铁的原子半径为 a cm ，则晶胞边长为 4a cm ， N A 3 56× 2 晶胞体积 V ＝ ( 4a )3 cm 3 ，所以铁单质的密度 ρ＝m ＝ N A g/cm 3。 3 V 4a 3 3 答案： (1)[Ar]3d 6 (2) 共价键 配位键 (3)O>N>C 2N A (4)CO 或 N 2 56× 2 (5)8 N A 4a 3 3 3． (2017 湖·北黄冈联考 )铜是人类最早发现的金属，也是人类广泛使用的一种金属。铜 及其化合物在工业、工程技术和工艺上有着广泛的应用。 (1)早期发现的天然准晶颗粒由 Cu 、 Fe 、Al 三种金属组成。 Fe 元素位于元素周期表的 ________区。基态 Al 原子的 L 层电子排布图为 ____________ 。 (2)Cu 2O 为半导体材料，可由乙醛 (CH 3CHO) 和新制氢氧化铜反应得到，同时可得到乙 酸。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 ________， 1 mol 乙酸分子中含有的 σ 键的数目为 ________。 (3) 制作单晶硅太阳能电池片时，一般掺杂微量的铜、碳、硼、氮等。一价铜离子的电 子排布式为 ________。碳、硼、氮元素的电负性由大到小的顺序是 __________。 (用元素符 号表示 ) (4)在配离子 [Cu(NH 3)4] 2＋ 中 NH 3 的 VSEPR 模型为 __________。 (5)铜银合金晶体具有面心立方最密堆积结构。在晶胞中， Cu 原子位于面心， Ag 原子 位于顶点，若该晶胞边长为 r pm ，则合金的密度为 ________g ·cm － 3 (设阿伏加德罗常数的值 为 N A )。 解析： (2) 乙醛的结构式为 ，甲基上的碳原子形式 4 个单键， 采用的是 sp 3 杂化，醛基上的碳原子形成了一个碳氧双键，采用的是 sp 2 杂化；乙酸分子的 结构式是 ，其中含有 6 个单键和 1 个双键，所以 1 mol 乙酸分 子中 σ键的数目是 7N A 。 (4)NH 3 中 N 原子的 σ键电子对数是 3，孤电子对数是 1 (5－ 3)＝ 1， 2 所以价层电子对数是 4，VSEPR 模型为四面体形。 (5) 铜银合金的一个晶胞中 Cu 原子个数为 6× 1＝ 3，Ag 原子个数为 8× 1 ＝ 1，所以一个晶胞的质量是 3× 64＋ 108 N A g ，一个晶胞的体积 2 8 －10 3 3 300 － 3 3.0×1032 － 3 是( r × 10 ) cm ，所以合金的密度 ρ＝ － 10 3 g ·cm ＝ r 3 g ·cm 。 N A r × 10 N A 答案： (1)d 3 、sp 2 7N A (2)sp (3)1s 22s 22p 63s 23p 63d 10(或 [Ar]3d 10) N>C>B (4)四面体形 (5) 3.0× 1032 3 r N A 4． (2017 山·西名校联考 )2014 年 7 月和 12 月山西大学分子科学研究所翟华金教授、李 思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学 Lai- Sheng Wang 教授及复旦大学刘智攀教授 课题组合作，首次合成“中国红灯笼分子”——硼球烯 B 40。B 40是继 C60之后第二个从实验 和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。 (1)基态硼原子的外围电子排布式为________，碳 60 中碳原子杂化方式为________。 (2)构成碳 60 晶体的作用力是________。 (3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有________种。 (4)磷化硼 (BP) 是由硼元素与磷元素组成的无机化合物，属于一种半导体材料。磷化硼 可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。BP 晶胞中 B 采用面心立方堆积， 填入四面体空隙中。 P 原子 ①写出三溴化硼和三溴化磷的空间构型： 三溴化硼 ________；三溴化磷 ________。 ②磷化硼晶体内微粒间的作用力有________。 ③计算磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离(晶胞参数为 478 pm)________ 。 解析： (1)碳 60 又叫足球烯，其分子中每个 C 原子与其他 3 个 C 原子相连，分别形成两个碳碳单键和一个碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为sp2。 (2)碳 60 晶体属于分子晶体，所以微粒间作用力是范德华力。 (3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有Be、C、 N、 O、 F、 Ne 共 6 种。 (4)① BBr 3中 B 原子的价层电子对数是3，孤电子对数是 0，所以三溴化硼的空间构型是 平面正三角形； PBr3中 P 原子的价层电子对数是4，孤电子对数是 1，所以三溴化磷的空间构型是三角锥形。② 磷化硼的空间结构与金刚石类似，应属于原子晶体， B 原子与 P 原子间通过共价键相结合，但 B 原子最外层只有 3 个电子， P 原子最外层有 5 个电子，而磷化硼晶体中每个 B 原子与 4 个 P 原子相连，每个P 原子也与 4 个 B 原子相连，这说明B原子和 P 原子间还存在一个配位键，其中P 原子提供孤电子对， B 原子提供空轨道。③BP 晶胞中 P 原子位于立方体的体对角线的 1处，则硼原子和磷原子之间的最近距离＝478 3 pm＝ 239 3 4 4 2 pm≈207 pm。 答案： (1)2s 22p1 sp2 (2)范德华力(3)6 (4)①平面正三角形三角锥形②共价键、配位键③ 207 pm 或239 3 2 pm 5． (2017 ·定调研保 )A 、 B、 C、 D、 E 是元素周期表中五种常见元素，其原子序数依次 增大。详细信息见下表： ① A 的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代 ② B 的氧化物是导致光化学烟雾的主要物质之一 ③C 的某一种单质是空气的主要成分之一 ④ D 的基态原子核外有 6 个原子轨道处于半充满状态 ⑤E 能形成红色的 E2O 和黑色的 EO 两种氧化物 请回答下列问题： (1)D 的价电子排布式可表示为 ________。 (2)BC 3－的空间构型为 ________________( 用文字描述 ) 。 (3)根据等电子原理， AC 分子的结构式为 ________。 (4)1 mol AC 2中σ键、π键数目之比为 ________。 (5)A 、 B、 C 的第一电离能由大到小排序为 ________。 (6)E 为 ________堆积金属，已知 E 原子的半径为 a cm，阿伏加德罗常数的值为N A，则 E 晶体的密度是 ________g cm·－ 3 。 (列出算式即可 ) (7)E 晶胞结构如图所示， E 晶体中每个 E 原子周围距离最近的 E 原子数目为 ________； E2S 为半导体材料，在其立方晶胞内部有 4 个 S 原子，其余 S 原子位于面心和顶点，则该晶 胞中有 ________个 E 原子。 (8)将 E 单质的粉末加入NH 3的浓溶液中，通入O2，充分反应后溶液呈深蓝色，写出该 反 应 的 离 子 方 程 式 ________________________________________________________________________ 。 解析： 根据题意可推出 A 为 C ，B 为 N ， C 为 O ，D 为 Cr ，E 为 Cu 。(1)Cr 的价电子 5 1 － 数为 3，所以 NO 3 的空间构型为平面三角形。 (3) CO 与 N 2 互为等电子体， 则 CO 的结构式 为 CO 。(4)1 个 CO 2 中含有 2 个 σ键、2 个 π键。(6)Cu 原子的半径为 a cm ，则晶胞边长为 4a 2 M ×4 64× 4 cm ，晶胞体积 V ＝ ( 4a cm)3 ，每个晶胞中含有 4 个铜原子， 故晶体密度 ρ＝m ＝ N A ＝ N A 2 V V 4a 3 2 －3 。(7) 根据题意， Cu 2S 晶胞中含有的 1 1 g ·cm S 原子数为 8× ＋ 6× ＋ 4＝ 8，故该晶胞中含有 8 2 的 Cu 原子数为 16。 答案：(1)3d 5 1 (2)平面三角形4s (3)CO(4)1∶ 1 (5)N>O>C 256 N A (6)面心立方 (7)12 16 4a 3 2 (8)2Cu ＋ 8NH 3·H2O＋O2===2[Cu(NH 3)4 ]2＋＋ 4OH －＋ 6H 2O 6．石墨烯 (图甲 )是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原 子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙 )。 (1)图甲中， 1 号 C 与相邻 C 形成σ键的个数为 ______。 (2)图乙中， 1 号 C 的杂化方式是 ________，该 C 与相邻 C 形成的键角 __________( 填“ >”“或<“”＝” ) 图甲中 1 号 C 与相邻 C 形成的键角。 (3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O 中，则氧化石墨烯中可与 H 2O 形成氢键的原子有 ________(填元素符号 )。 (4)石墨烯可转化为富勒烯 (C 60)，某金属 M 与 C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图 丙所示， M 原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M 原子的个数为 ________，该材料的化学式为 ________。 解析： (1) 石墨烯是层状结构，每一层上每个碳原子都是以 3 个共价键与其他碳原子形成共价键的。 (2)图乙中 1 号碳形成了 4 个共价键，故其杂化方式为sp3；图甲中的键角为 120°，而图乙中 1 号碳原子与甲烷中的碳原子类似，其键角接近109.5 °。 (3)只有电负性较大的非金属元素与氢元素才可形成氢键。 (4)一个晶胞中 M 原子的个数为 12×1 ＋ 9＝12；一个晶胞中 C60的个数为 8× 1 ＋6× 1 ＝4 8 2 4， M 与 C60的个数比为 3∶ 1，故该材料的化学式为M 3C60。 答案： (1)3 (2)sp 3 < (3)O 、 H (4)12 M 3C60 7． (2017 江·西红色七校联考)X 、 Y 、Z 、 W、 Q 五种元素的原子序数依次增大，X、Y、Z、W 属于短周期元素。已知 X 位于周期表的 s 区，其原子中电子层数和未成对电子数相同； Y 原子核外有三个能级，且每个能级上容纳的电子数相同；W 原子最外层电子数是次外层电子数的 3 倍；Q 元素的原子核外有 26 个运动状态完全不相同的电子。回答下列问题： (1)仅由 X 与 W 组成的含 18 个电子的分子的结构式为______。 (2)Y 、 Z、 W 中第一电离能最大的是 ________(填元素符号 )， Q 的基态原子核外电子排 布式为________。 (3)YW 32－离子的空间构型是________，其中心原子的杂化轨道类型是________。 (4)已知由 Q、Z、W 三种元素按照1∶ 3∶ 9 的原子个数比可形成某离子化合物，常温下测得该离子化合物的水溶液pH ＝ 2，则该溶液中由水电离产生的c(H ＋ )为 ________。 (5)Y 的一种单质相对分子质量为720，分子构型为一个32 面体 (其中有 12 个五元环，20 个六元环 )( 如图 1)。则 1 个这种单质分子中所含π键的数目为________。 (6)Q 元素的单质在形成晶体时，其晶胞如图 2 所示。则Q 原子的配位数为________，若 Q 的原子半径为 a cm，阿伏加德罗常数的值为N A，则该单质的密度为________g/cm 3( 不必化简 )。 答案：(1)H — O— O— H (2)N1s22s22p63s23p64s2 (3)平面三角形sp2杂化 (4)0.01 mol/L(5)30 (6)8 2×56 4a 3 N A× 8． (2017 福·建福州质检)锌是人体必需的微量元素，明朝《天工开物》中有世界上最早 的关于炼锌技术的记载。回答下列问题： (1)基态 Zn 原子的价电子排布式为________，在周期表中位置为________。 (2)硫酸锌溶于氨水形成[Zn(NH 3) 4]SO4溶液。 ①组成 [Zn(NH 3) 4]SO4 的元素中，除H 外其他元素的第一电离能由大到小排序为 ____________。 ②在 [Zn(NH 3)4]SO4 溶液中滴加NaOH 溶液，未出现浑浊，其原因是________________________________________________________________________ 。 2＋2－ ③已知 [Zn(NH 3) 4]空间构型与SO4相同，则在 2＋2＋ [Zn(NH 3)4]中Zn的杂化类型为__________ 杂化。 ④以下作用力在[Zn(NH 3)4]SO4晶体中存在的有________。 A ．离子键 B ．极性共价键 C．非极性共价键 D ．配位键 E．范德华力F．金属键 (3)ZnS 晶胞结构如图 (已知 a 为硫离子， b 为锌离子 )所示， ZnS 晶体熔点约为 1 700 ℃。 ①已知晶体密度为ρg·cm－3， N A为阿伏加德罗常数的值。则 1 个 ZnS 晶胞的体积为 ________cm 3。 ② ZnO 与 ZnS 结构相似，熔点为 1 975 ℃，熔点较高的原因是________________ 。 答案：(1)3d 104s2 第四周期Ⅱ B 族 (2)① N>O>S>Zn ② [Zn(NH 3)4]2＋难以电离，溶液中 Zn2＋浓度很小，无法产生沉淀 ③ sp3 ④ ABD 388 2－2－ (3)①ρN A②O 的半径比 S 的小， ZnO 晶体的晶格能较大 9． (2017 山·东济宁模拟)铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答 下列问题： (1)画出基态 Cu 原子的价电子排布图__________； (2)已知高温下 Cu2O 比 CuO 稳定，从核外电子排布角度解释高温下Cu2O 更稳定的原因：________________ 。 (3)配合物 [Cu(NH 3 )2]OOCCH 3中碳原子的杂化类型是 ________，配体中提供孤对电子的 原子是 ________。 C、 N、 O 三元素的第一电离能由大到小的顺序是________( 用元素符号表示 )。 (4)铜晶体中铜原子的堆积方式如图 1 所示，则晶体铜原子的堆积方式为__________ 。 (5)M 原子的价电子排布式为3s23p5，铜与 M 形成化合物的晶胞如图 2 所示 (黑点代表铜 原子 )。 ①该晶体的化学式为__________ 。 ②已知铜和 M 的电负性分别为 1.9 和 3.0，则铜与 M 形成的化合物属于 ________化合物(填“离子”或“共价” ) 。 ③已知该晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为N A，该晶体中 Cu 原子和 M 原子之间的最短距离为体对角线的 1/4，则该晶体中 Cu 原子和 M 原子之间的最短距离为 ________pm( 写出计算式 )。 (4)铜原子的堆积方式是密置层堆积，三层一重复，即 ABC 型，所以属于面心立方最密 堆积。 (5)① M 是 Cl 元素。Cu 与 Cl 形成的化合物晶胞中 Cu 的个数是 4，Cl 的个数是 8× 1＋ 6× 1 8 2 ＝4，因此该晶体的化学式是 CuCl 。② Cu 和 Cl 的电负性差值是 3.0－ 1.9＝ 1.1<1.7，因此 CuCl 属于共价化合物。③设 Cu 原子和 M 原子之间的最短距离为 x pm ，晶胞的边长为 a cm ，则 99.5 － 10 3a ，a ＝ 4x ·10 －10 m N A ×4 ， x ＝ 3 4x ·10 ＝ 3 ，每个晶胞中含有 4 个 “CuCl ”，根据 ρ＝ ＝ － 10 4 V 4x ·10 3 3 3 4× 99.5 × 1010。 ρN A 答案： (1) (2)亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态 (3)sp 2、sp 3 N N>O>C (4)面心立方最密堆积 (5)① CuCl 3 3 4× 99.5 ×10 10 ②共价 ③4 ρN A 化学选修三 物质结构与性质综合测试题及答案 1、 选择题(每小题3分，共54分。每小题只有一个选项符合题意 ) 1．有关乙炔（H-C=C-H）分子中的化学键描述不正确的是A．两个碳原子采用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π键D．两个碳原子形成两个π键 2．下列物质中，难溶于CCl4的是 A．碘单质 B．水C．苯酚 D．己烷 3．下列分子或离子中，含有孤对电子的是 A．H2O B．CH4 C．SiH4 D．NH4+ 4．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为 A ．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。 B．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。 C．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道。 D．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。 5.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主 要原因 A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 C．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 D．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 6.若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是 A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B．该元素原子核外共有6个电子层 C．该元素原子的M能层共有8 个电子 D．该元素原子最外层共有2个电子 7.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.HF C.Cl2 D.F2 8. 下列原子或离子原子核外电子排布不属于基态排布的是 A. S2-: 1s22s22p63s23p6 B. N: 1s22s22p3 C. Si: 1s22s22p63s23p2 D. Na: 1s22s22p53s2 9.元素电负性随原子序数的递增而增强的是 A.C,Si,Ge B.N, P, As C.Si, P, Cl D. F, S, Cl 10.某元素质量数51，中子数28，其基态原子未成对电子数为 A.3 B.1 C. 2 D.0 11，只有阳离子而没有阴离子的晶体是 ( )。 A．金属晶体 B．分子晶体 C．离子晶体 D．原子晶体 12，下列关于物质熔点的排列顺序，不正确的 是 ( )。 A．HI＞HBr＞HCl＞HF B．CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4 C．KCl＞KBr＞KI D．金刚石＞碳化硅＞晶体硅 13、下列数据是对应物质的熔点，有关的判断错误的是（） Na2O Na AlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2 920℃97.8℃1291℃190℃2073℃-107℃-57℃1723℃ A．只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体 B．在上述共价化合物分子中各原子都形成8电子结构 C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D．金属晶体的熔点不一定比离子晶体的高 物质结构与性质（2014年-2019年全国卷） 1．[2019年全国卷Ⅰ] 在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得 铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。回答下列问题： （1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。 A． B． C． D． （2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是、。乙二 胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是，其中与乙二胺形成的化合物 稳定性相对较高的是 (填“Mg2+”或“Cu2+”)。 （3）一些氧化物的熔点如下表所示： 解释表中氧化物之间熔点差异的原因。 （4）图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四 面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x= pm，Mg原子之间最短距离y= pm。设阿伏加德罗常数的值为N A，则MgCu2的密度是 g·cm?3(列出计算表达式)。 2.[2019年全国卷Ⅱ] 近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe—Sm—As—F—O组成的化合物。回答下列问题： （1）AsH3的沸点比NH3的________（填“高”或“低”），其判断理由是______。 （2）Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为________。 （3）比较离子半径F- O2-（填“大于”、“等于”或“小于”） (4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。 图中F－和O2－共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1－x代表，则该化合物的化 学式表示为____________；通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ＝_________g·cm－3。 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图1中原子1的坐标为（,,），则位于底面中心的原子2和原子3的坐标分别为___________、__________. 3.[2019全国卷Ⅲ] 磷酸亚铁锂（LiFePO4）可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等 特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题： （1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态（填“相同”或“相反”）。 （2） FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为，其中Fe的配位数为。 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。 20XX年高考：29.（15分） 已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题： （1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型 是； （2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是； （3）R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式 是； （4）这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排 列次序是（填化学式），其原因是 ； ②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 ； （5）W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH2)4和HCL气体；W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是 29（1）原子晶体。（2）NO2和N2O4（3） As2S5。（4）①NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键,后两者构型相同，分子间作用力不同；②电子数相同的有SiH4、PH3和H2S 结构分别为正四面体，三角锥和V形。（5）SiCl4 + 4NH3 = Si(NH2)4 + 4HCl，3Si(NH2)4 = 8NH3 + Si3N4 20XX年高考：37．【化学—选修物质结构与性质】(15分) 主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍．X、Y和Z分属不同的周期，它们的原子序数之和是W原子序数的5倍．在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中，由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高．请回答下列问题： (1)W元素原子的L层电子排布式为 化学选修三物质结构与性质综合测试题及答案 一、选择题(每小题3分，共54分。每小题只有一个 ．．．．选项符合题意 ) 1．有关乙炔（H-C=C-H）分子中的化学键描述不正确的是 A．两个碳原子采用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π键D．两个碳原子形成两个π键 2．下列物质中，难溶于CCl4的是 A．碘单质 B．水C．苯酚 D．己烷 3．下列分子或离子中，含有孤对电子的是 A．H2O B．CH4 C．SiH4 D．NH4+ 4．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为 A ．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。 B．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。 C．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道。 D．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。 5.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因 A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 C．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 D．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 6.若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是 A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子 B．该元素原子核外共有6个电子层 C．该元素原子的M能层共有8个电子 D．该元素原子最外层共有2个电子 7.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.HF C.Cl2 D.F2 《物质结构与性质》精华知识点 课本：1、熟记1-36号元素电子排布 1、核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si p S Cl Ar 2、原子的核外电子排布式和外围电子（价电子）排布式（原子核外电子排布时，先排4s 后排3d ，形成离子时先失去最外层电子） 核外电子排布式 外围电子排布式 核外电子排布式 外围电子排布式 26Fe ：[Ar]3d 64s 2 3d 64s 2 26Fe 2+：[Ar]3d 6 3d 6 26Fe 3+：[Ar]3d 5 3d 5 29Cu ：[Ar]3d 104s 1 3d 104s 1 29Cu +：[Ar]3d 10 3d 10 29Cu 2+：[Ar]3d 9 3d 9 24Cr ： [Ar]3d 54s 1 3d 54s 1 24Cr 3＋ [Ar] 3d 3 3d 3 30Zn : [Ar]3d 104s 2 3d 104s 2 30Zn 2+ [Ar]3d 10 3d 10 22Ti 2+ [Ar]3d 2 3d 2 25Mn [Ar]3d 54s 2 3d 5 4s 2 31Ga[Ar]3d 10 4s 24P 1 4s 24P 1 32Ge[Ar]3d 104s 24P 2 4s 24P 2 33As: [Ar]3d 104s 24P 3 4s 24P 3 24Se : [Ar]3d 104s 24P 3 4s 24P 3 3、元素周期表（对应选择第11题） （1）同周期，原子半径减小，同主族原子半径增加；对于电子层结构相同的离子来说，核电 荷数越大，离子半径越小：Al 3+＜Mg 2+＜Na +＜F －＜O 2- Ca 2+＜K +＜Cl － ＜S 2- （2）p 轨道有2个未成对电子，有P 2和P 4。C:2S 22P 2 、Si:3S 23P 2、O ：2S 22P 4、S ：3S 23P 4 （3）（3S 23P 6 3d 10）第三周期内层电子全充满，Cu 和Zn （4）Cr ：3d 54s 1， 6个未成对电子数，第四周期未成对电子数最多 （5）氟元素的非金属性最强，因此：①F 无正价②气态氢化物中最稳定的是HF 。 （6）最高价含氧酸酸性最强的是：高氯酸（HClO 4） （7）Al 元素：原子有三个电子层，简单离子在本周期中半径最小 （8）某元素的最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物化合生成盐，则该元素是：氮 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 2009年高考：29.（15分） 已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题： （1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是； （2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是； （3）R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是；（4）这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式），其原因是 ； ②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 ； （5）W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH2)4和HCL气体；W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是 29（1）原子晶体。（2）NO2和N2O4（3）As2S5。（4）①NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键,后两者构型相同，分子间作用力不同；②电子数相同的有SiH4、PH3和H2S结构分别为正四面体，三角锥和V形。（5）SiCl4 + 4NH3 = Si(NH2)4 + 4HCl，3Si(NH2)4 = 8NH3 + Si3N4 2010年高考：37．【化学—选修物质结构与性质】(15分) 主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍．X、Y和Z分属不同的周期，它们的原子序数之和是W原子序数的5倍．在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中，由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高．请 选修三《物质结构与性质》综合测试（5） 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。 分值：120分考试时间为90分钟。 第I卷（选择题共60分） 可能用到的相对原子原子质量：H─1 C─12 N─14 O─16 Na─23 Mg─24 Al─27 Cl─35.5 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.在物质结构研究的历史上，首先提出原子内有电子学说的是（） A.道尔顿 B.卢瑟福 C.汤姆生 D.波尔 2．一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是( ) A +1 B +2 C +3 D -1 3. 以下能级符号不正确 ．．．的是（） A.3s B.3p C .3d D.3f 4. 下列能跟氢原子形成最强极性键的原子是（） A．F B．Cl C．Br D．I 5. 关于晶体的下列说法正确的是（） A. 任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子。 B. 原子晶体中只含有共价键。 C. 原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。 D.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键。 6.下列说法中，不符合 ．．．ⅦA族元素性质特征的是（） A.易形成-1价离子 B.从上到下原子半径逐渐减小 C.从上到下单质的氧化性逐渐减弱 D.从上到下氢化物的稳定性依次减弱 7. 下列晶体熔化时不需破坏化学键的是（） A. 晶体硅 B .食盐 C .干冰 D .金属钾 8. 向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是（） A. 反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变。 B. 沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu（NH3）4] 2+。 C. 向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化。 D. 在[Cu（NH3）4] 2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道。 9. 关于CO2说法正确的是（） A. 碳原子采取sp杂化。 B. CO2是正四面体型结构。 新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的比较研究作者：蔡文联文章来源：：《化学教学》2007年01期点击数：31 更新时间：2008-3-24 新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的比较研究 蔡文联饶志明余靖知 摘要：根据2003年出版的《普通高中化学课程标准(实验》)编定的高中化学教材已通过审定的有三种版本，分别由人民教育出版社、江苏教育出版社、山东科技出版社出版。高中化学课程8个模块中选修3“物质结构与性质”是属于化学基本理论知识的模块。本文将对新版三种教材(选修3“物质结构与性质”)的设计思路、体系结构、栏目设置等方面进行比较研究，以期有助于教师理解新课标、选择教材、教法以及把握教学尺度。 为了适应我国21世纪初化学课程发展的趋势，化学课程标准研制组经过深入的调查研究，多次讨论修改，于2003年出版了《普通高中化学课程标准（实验）》。他们将高中化学课程采用模块的方式分为必修和选修两部分，共8个模块，其中必修模块2个，选修模块6个。新课程“在保证基础的前提下为学生提供多样的、可供选择的课程模块”，兼顾“学生个性发展的多样化需要”，适应不同地区和学校的条件。目前以高中化学课程标准和基础教育课程改革纲要为指导编写的新版高中化学教材经全国中小学教材审定委员会初审通过的共有3种，分别是由人民教育出版社出版（宋心琦主编，以下简称人教版），江苏教育出版社出版（王祖浩主编，以下简称苏教版），山东科技出版社出版（王磊主编，以下简称山东科技版）。 在6个选修模块中，选修3“物质结构与性质”模块突出化学学科的核心观念、基本概念原理和基本思想方法。在以“提高学生的科学素养”为主旨的高中化学课程改革中，如何将新课程理念很好地融合进化学基本概念和基础理论的教学中，转变学生的学习方式，培养学生的逻辑思维能力，提高学生学习本课程的意义，是值得广大化学教师研究、推敲的。因此，针对上述三种版本的教材（选修3物质结构与性质）进行具体的分析、比较、评价， 对教师在选择教材、教法以及把握教学尺度方面都具有十分重要的意义。 1.“物质结构与性质”模块教材的简介 《物质结构与性质》专题练习 一 选择题 1. 卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。下列有关说法正确的是 A ．卤化银的颜色按AgCl 、AgBr 、AgI 的顺序依次加深 B ．卤化氢的键长按H —F 、H —C1、H —Br 、H —I 的顺序依次减小 C ．卤化氢的还原性按HF 、HCl 、HBr 、HI 的顺序依次减弱 D ．卤素单质与氢气化合按2F 、2Cl 、2Br 、2I 的顺序由难变易 2. 石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如下），可由石墨剥离而成， 具有极好的应用前景。下列说法正确的是 A. 石墨烯与石墨互为同位素 B. 0.12g 石墨烯中含有6.02×1022 个碳原子 C. 石墨烯是一种有机物 D. 石墨烯中的碳原子间以共价键结合 3. 下列说法中错误．． 的是: A ．CH 4、H 2O 都是极性分子 B ．在NH 4+ 和[Cu(NH 3)4]2+中都存在配位键 C ．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强 D ．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性 4．下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是 A ．SiO 2 CsCl CBr 4 CF 4 B ．SiO 2 CsCl CF 4 CBr 4 C ．CsCl SiO 2 CBr 4 CF 4 D ．CF 4 CBr 4 CsCl SiO 2 5. 在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是 A. 最易失去的电子能量最高 B. 电离能最小的电子能量最高 C. p 轨道电子能量一定高于s 轨道电子能量 D. 在离核最近区域内运动的电子能量最低 6．下列叙述中正确的是 A ．NH 3、CO 、CO 2都是极性分子 B ．CH 4、CCl 4都是含有极性键的非极性分子 C ．HF 、HCl 、HBr 、Hl 的稳定性依次增强 D ．CS 2、H 2O 、C 2H 2都是直线型分子 7．下列叙述正确的是 A ．原子晶体中各相邻原子之间都以共价键结合 B ．分子晶体中都存在范德华力，分子内都存在共价键 C ．HF 、HCl 、HBr 、HI 四种物质的沸点依次升高 D ．干冰和氯化铵分别受热变为气体所克服的粒子间相互作用力属于同种类型 8． X 、Y 、Z 、M 是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X 、Y 、Z 相邻。X 的核电荷数是Y 的核外电子数的一半，Y 与M 可形成化合物M 2Y 。下列说法正确的是 A ．还原性：X 的氢化物>Y 的氢化物>Z 的氢化物 高考化学练习题物质结构与性质物质结构与性质 考点1 原子结构与元素的性质 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(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些性质。 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。 高频考点1 原子核外电子的排布规律 【样题1】下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是() A.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子 B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 C.2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上只有一个空轨道的Y原子 D.最外层都只有一个电子的X、Y原子 【解题指导】A中1s2结构的He,1s22s2结构为Be，两者性质不相似。B项X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一 定相似。C项为同主族的元素，化学性质一定相似。D项最外层只有1个电子可能是第ⅠA族元素，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的，故性质不一定相似。 【答案】 C 【命题解读】原子核外电子的排布规律是中学化学原子结构的重点内容，也是元素周期律的基础。原子轨能级是决定核外电子排布和构型的重要因素，原子的外层电子构型是随原子序数的增加呈现周期性变化，而原子的外层电子构型的周期性变化又引起元素性质的周期性变化，元素性质周期性变化的规律称元素周期律，反映元素周期律的元素排布称元素周期表。 考点2 化学键与物质的性质 1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 2.了解共价键的主要类型键和键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 3.了解简单配合物的成键情况。 4.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。 5.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 6.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp,sp2,sp3)， 化学—选修3：物质结构与性质 1.【13新课标Ⅰ】 硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题: (1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号，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NH4CI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，简要分析和解释下列有关事实: 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，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.【14新课标Ⅰ】 早期发现的一种天然二十面准晶颗粒由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；1mol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)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)。 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。 ○ B ● F 化学选修3专题练习 1、A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 七种元素，除E 为第四周期元素外，其余均为短周期元素。A 、E 、G 位于元素周期表的s 区，其余元素位于p 区。A 、E 的原子最外层电子数相同，A 的原子中没有成对电子；B 元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；C 元素原子的外围电子层排布式为ns n np n+1；D 元素的电负性为同周期元素第二高；F 的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍；G 的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。回答下列问题： （1）写出下列元素的元素符号：D ，G 。 （2）原子序数比D 小1的元素的第一电离能高于D 的原因是 。 （3）由A 、B 、C 形成的ABC 分子中，含有 个σ键， 个π键。 （4）由D 、E 、F 、G 形成的E 2DF 4、GDF 4的共熔体在冷却时首先析出的物质是 （填化学式），原因 是 。 2.[化学——物质结构与性质]（15分） 现有六种元素，其中A 、B 、C 、D 为短周期主族元素，E 、F 为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。 （1）A 的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个方向，原子轨道呈 形。 （2）E 2+的基态核外电子排布式为 。 （3）A 、B 、C 三种元素的最简单氢化物的熔点由低到高的顺序是 。A 、B 、C 三种元素中与AC 2互为等电子体的分子的结构式为 。（用元素符号表示） （4）BD 3 中心原子的杂化方式为 ，其分子空间构型为 。 （5）用晶体的x 射线衍射法对F 的测定得到以下结果：F 的晶胞为 面心立方最密堆积（如右图），又知该晶体的密度为9.00g/cm 3，晶 胞中该原子的配位数为 ；F 的原子半径是 cm ； （阿伏加德罗常数为N A ，要求列式计算）。 3．【化学——选修3：物质结构与性质】（15分） 已知A 、B 、C 、D 、E 、F 为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A 与B ；C 、D 与E 分别位于同一周期。A 原子L 层上有2对成电子， B 、C 、D 的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C 3DB 6型离子晶体X,，CE 、FA 为电子数相同的离子晶体。 （1）写出A 元素的基态原子价电子排布式 ；F 离子电子排布式 。 （2）写出X 的化学式 和化学名称 。 （3）写出X 涉及化工生产中的一个化学方程式 。 （4）试解释工业冶炼D 不以DE 3而是以D 2A 3为原料的原因： 。 （5）CE 、FA 的晶格能分别为786 KJ/mol l 、3401KJ/mo ，试分析导致两者晶格能差异的主要原因 是： 。 （6）F 与B 可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示：F 与B 形成离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密 度为a g/cm 3，则晶胞的体积是 (只要求列出算式)。 22.【化学—选修3物质结构与性质】（15分） A 、 B 、 C 、 D 四种短周期元素，原子序数依次增大，原子半径按C 、D 、B 、A 顺序逐渐减小。A 、C 同主族，B 、 第一单元 金属键 金属晶体 金 属 键 与 金 属 特 性 [基础·初探] 1.金属键 (1)概念：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。 (2)特征：无饱和性也无方向性。 (3)金属键的强弱 ①主要影响因素：金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。 ②与金属键强弱有关的性质：金属的硬度、熔点、沸点等(至少列举三种物理性质)。 2.金属特性 特性 解释 导电性 在外电场作用下，自由电子在金属内部发生定向移动，形成电流 导热性 通过自由电子的运动把能量从温度高的区域传 到温度低的区域，从而使整块金属达到同样的 温度 延展性 由于金属键无方向性，在外力作用下，金属原 子之间发生相对滑动时，各层金属原子之间仍 保持金属键的作用 [核心·突破] 1.金属键????? 成键粒子：金属离子和自由电子 成键本质：金属离子和自由电子间 的静电作用 成键特征：没有饱和性和方向性存在于：金属和合金中 2.金属晶体的性质 3.金属键的强弱对金属物理性质的影响 (1)金属键的强弱比较：金属键的强度主要取决于金属元素的原子半径和外围电子数，原子半径越大，外围电子数越少，金属键越弱。 (2)金属键对金属性质的影响 ①金属键越强，金属熔、沸点越高。 ②金属键越强，金属硬度越大。 ③金属键越强，金属越难失电子。如Na的金属键强于K，则Na比K难失电子，金属性Na比K弱。 【温馨提醒】 1.并非所有金属的熔点都较高，如汞在常温下为液体，熔点很低，为－38.9 ℃；碱金属元素的熔点都较低，K-Na合金在常温下为液态。 2.合金的熔点低于其成分金属。 3.金属晶体中有阳离子，无阴离子。 4.主族金属元素原子单位体积内自由电子数多少，可通过价电子数的多少进行比较。 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 《物质结构与性质》模块测试题 一、选择题（本题包括9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项符合题意。） 1．核磁共振（NMR ）技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR 现象。试判断下列哪种原子不能．．产生NMR 现象 A ．13 6C B ．147N C ．168O D ．31 15P 2．有关化学用语正确的是 A ．Cl － 的电子排布式：1s 22s 22p 63s 23p 6 B.乙醇的结构简式：C 2H 6O C ．硫离子的结构示意图： D.四氯化碳的电子式： 3. 膦（PH 3）又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常有磷化氢。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 4.下列关于元素第一电离能的说法不正确．．．的是 A ．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠 B ．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必定依次增大 C ．最外层电子排布为n s 2n p 6（若只有K 层时为1s 2）的原子，第一电离能较大 D ．对于同一元素而言，原子的逐级电离能越来越大 5.具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是 A ．ls 22s 22p 63s 23p 3 B ．1s 22s 22p 3 C ．1s 22s 22p 4 D ．1s 22s 22p 63s 23p 4 6.下列分子中，所有原子都满足8电子结构的是 A ．六氟化硫 B ．光气（COCl 2） C ．二氟化氙 D ．三氟化硼 7.下列说法中正确的是 A ．处于最低能量的原子叫做基态原子 B ．3p 2表示3p 能级有两个轨道 C ．同一原子中，1s 、2s 、3s 电子的能量逐渐减小 D ．同一原子中，2p 、3p 、4p 能级的轨道数依次增多 8.下列关于丙烯（CH 3—CH =CH 2）的说法正确的是 2 8 6 +16 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。回答下列问题： （1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号，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NH4CI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，简要分析和解释下列有关事实： 化学键C─C C─H C─O Si─Si 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，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）化学选修三物质结构与性质 综合测试题及答案
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