化學(xué)基礎(chǔ)知識過關(guān)(人教版選修3)

1、化學(xué)基礎(chǔ)知識過關(guān)化學(xué)選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一版前言經(jīng)過編者近兩個(gè)月的努力，化學(xué)基礎(chǔ)知識過關(guān)的前期工作已經(jīng)取得了階段性成果。目前已經(jīng)完成的有必修1、必修2以及選修1第一、第二章的內(nèi)容，預(yù)計(jì)余下的工作也會在今年年末完成。身為一名工作在一線的高中化學(xué)教師，編者為自己能夠成為本輪新課程改革的親歷者而感到慶幸，同時(shí)，也感到壓力空前。編者思考最多的是，在當(dāng)前這個(gè)改革的大背景下，作為一名普通的教師能夠做些什么來為改革添一把柴。這份化學(xué)基礎(chǔ)知識過關(guān)既是編者從事高中化學(xué)教學(xué)一年多以來的全面總結(jié)，也是獻(xiàn)給改革的一份薄禮。面對如今各大書店里琳瑯滿目的各種教學(xué)輔導(dǎo)資料，為什么編者還要再編一本，這本書究竟有何不同，編

2、者又希望它能夠起到哪些作用，在下面給予說明。首先是為什么要編這本書？與市面上的各種輔導(dǎo)資料比起來，本書的最大特點(diǎn)就是起點(diǎn)極低。相較于各種資料以“拔尖”作為第一目的的編寫思路不同的是，這本書的編寫對象主要是面向基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生或者只是希望通過化學(xué)畢業(yè)會考的文科生。實(shí)際上在新課程的理念下，教育應(yīng)該逐漸走出傳統(tǒng)的以人才選拔為目的精英教育的怪圈，而走向以普及科學(xué)文化素養(yǎng)、讓所有受教育者都能夠在學(xué)科上有所發(fā)展為目的的普及教育。事實(shí)上，能夠成為頂尖人才的始終是少數(shù)，而在我們當(dāng)前教育資源分配還很不均衡的現(xiàn)實(shí)下，在某些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，教育的低質(zhì)量還是一個(gè)普遍存在的現(xiàn)象。編者希望能夠?yàn)榻虒W(xué)落后的地區(qū)的學(xué)生、學(xué)習(xí)化

3、學(xué)有困難的學(xué)生提供一份專門針對他們編寫的教輔書。這本書的作用在編者看來有如下幾個(gè)方面：第一，它可以作為學(xué)生課前課后自學(xué)的方案。本書的大部分內(nèi)容都是書本的基礎(chǔ)知識，有相當(dāng)多的考查點(diǎn)都是可以通過閱讀教科書直接找到答案的。這樣的編寫其實(shí)也是希望訓(xùn)練基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生閱讀書本的能力。相當(dāng)多的學(xué)困生實(shí)際上在閱讀方面是有嚴(yán)重缺陷的，他們之所以學(xué)習(xí)有那么大的困難很重要的原因就是他們對文字信息的理解能力較差。第二，它可以作為學(xué)生上課的同步學(xué)案。本書的另一大特色是緊扣著人教版新課改實(shí)驗(yàn)教材，很多知識點(diǎn)都是以提問或者留空的方式進(jìn)行編排。這也就便于教師在授課過程中讓學(xué)生同步完成相應(yīng)的一些練習(xí)或組織討論。第三，它可以作為

4、教師備課的參考用書。編者在編寫過程中把握的一條原則就是圍繞課標(biāo)規(guī)定的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行適度的引申。可以說在這里出現(xiàn)的即使是完全重復(fù)書本的填空題，編者放在這里也是有自己的意圖的，編者希望各位教師能夠注意到教材的這些貌似非重點(diǎn)的地方并且加以挖掘?；瘜W(xué)教學(xué)不應(yīng)只是原理的教學(xué)，在新教材中有很多科普性的、文字闡述的內(nèi)容，其實(shí)這些地方與生產(chǎn)生活、化學(xué)以外的別的學(xué)科或者普通科學(xué)素養(yǎng)結(jié)合緊密。作為教師不應(yīng)該輕易放掉任何一個(gè)可教的點(diǎn)。由于編者執(zhí)教化學(xué)的時(shí)間還很短，對教法及學(xué)科的認(rèn)識必定還有諸多淺薄乃至于訛誤之處，還請各位本書的使用者提出寶貴的批評和建議，讓本書在以后的修訂中可以日臻完善。何亮2011年11月1日編

5、者單位：重慶市渝北區(qū)菁華中學(xué)化學(xué)教研室通訊位置：重慶市渝北區(qū)翔宇路999號，郵編：401120編者電子郵箱位置：yongshi010126aaa引言化學(xué)的研究對象是什么？研究對象可以分為哪兩個(gè)方面？_古希臘的“原性論”將萬物本原歸結(jié)為_、_、_、_四種基本性質(zhì)，它們的結(jié)合產(chǎn)生_、_、_、_四種元素。什么是同素異形體？舉出兩對同素異形體的例子。_H2O與H2O2的元素組成相同，它們的性質(zhì)有哪些相似點(diǎn)，有哪些不同點(diǎn)？_你還能舉出元素組成相同而性質(zhì)不同的化合物的例子來嗎？_什么是同分異構(gòu)體？C5H12有幾種同分異構(gòu)體？把它們的碳原子骨架寫出來。_寫出對氨基苯磺酰胺和對氨基苯甲酸的結(jié)構(gòu)簡式。_讀第一章

6、引言，簡要概括人們對原子的認(rèn)識的發(fā)展歷程。_原子的基本性質(zhì)包括哪些內(nèi)容？_第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1節(jié) 原子結(jié)構(gòu)一、開天辟地原子的誕生_是宇宙中最豐富的元素，其次是_，其他幾十種元素的原子總數(shù)加起來不足_。地球上的元素大多數(shù)是_（金屬/非金屬）。二、能層與能級在初中和必修2第一章我們學(xué)習(xí)過原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識，原子有一個(gè)類似洋蔥的結(jié)構(gòu)。畫出下列原子的結(jié)構(gòu)示意圖并寫出各能層的電子數(shù)：H：_，K層有_個(gè)電子。O：_，K層有_個(gè)電子，_層有_個(gè)電子。Cl：_，K層有_個(gè)電子，_層有_個(gè)電子，_層有_個(gè)電子。Ca：_，K層有_個(gè)電子，_層有_個(gè)電子，_層有_個(gè)電子，_層有_個(gè)電子。對比P5頂部的能層最多

7、容納電子數(shù)的數(shù)據(jù)，Ca原子M層排滿了嗎？為什么會有這樣的情況？_K層有_個(gè)能級，L層有_個(gè)能級，M層有_個(gè)能級，N層有_個(gè)能級，推測O層有_個(gè)能級?？偨Y(jié)：某能層所包含的能級數(shù)等于_數(shù)。各能級所能容納的最多電子數(shù)等于_的兩倍。三、構(gòu)造原理與電子排布式讀圖1-2，順次寫出從1s到5s的所有層級：1s2s_可以看出并不是嚴(yán)格按照一個(gè)能層填滿了再去填下一個(gè)能層。從層級能量上看2s>1s，同理，判斷下列能級的能量高低，用>或<填空：3p_3d；4p_4s；5p_4f什么是構(gòu)造原理？_寫出下列元素原子的電子排布式，括號內(nèi)為原子序數(shù)：C_，O_，Si_，S_，Cl_Cu（29）_Sn（50

8、）_W（74）_閱讀P7思考與交流第2題，寫出上述原子的電子排布式的簡化形式：C_，O_，Si_，S_，Cl_Cu（29）_，Sn（50）_W（74）_四、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜什么是能量最低原理？它遵循的是什么原理？_什么是基態(tài)原子？什么是激發(fā)態(tài)原子？_電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要_（吸收、放出）能量，電子從激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級將會_（吸收、放出）能量。光是_的重要形式之一。燃放焰火是將什么能轉(zhuǎn)化為什么能？_原子光譜分為_和_。讀圖1-5、1-6，比較三種元素的發(fā)射光譜和吸收光譜，用你的語言概括它們各自的特征和了解，想一想為什么有這些特征和了解。_讀圖1-9，可以看出_光的折射率最高

9、，_光的折射率最低。從波長上看，波長越長，折射率越_（高、低）。由此可知圖1-6中的光譜帶越往左光的波長越_，越往右光的波長越_。五、電子云與原子軌道根據(jù)玻爾的原子行星模型，氫原子可以畫成_。畫出下列分段函數(shù)的圖像從圖像上可以看出這個(gè)函數(shù)圖像無法用平滑的曲線連接，而是出現(xiàn)了臺階型的跳躍，這就是量子化的特征。什么是概率密度，它和電子云有什么了解？讀圖1-10，氫原子的核外電子概率密度分布有何特點(diǎn)？_簡述電子云輪廓圖的繪制方法。_同一原子的能層越高，s電子云半徑_（越大，越?。?。這是為什么？s電子云的形狀是_，p電子云的形狀是_，p有_個(gè)電子云，這些電子云的取向有什么特點(diǎn)？_。讀表1-2，s能級有

10、_個(gè)原子軌道，p能級有_個(gè)，d能級有_個(gè)，f能級有_個(gè)。六、泡利原理和洪特規(guī)則每個(gè)原子軌道最多能容納_個(gè)電子，通常稱為_，用_表示。電子除了空間運(yùn)動狀態(tài)（可以比喻為公轉(zhuǎn)）還有_（可以比喻為自轉(zhuǎn)）。自轉(zhuǎn)有_種狀態(tài)，分別是_和_，用_表示。什么是泡利原理？_<學(xué)與問>通過判斷，你能總結(jié)出一些規(guī)律嗎？_什么是洪特規(guī)則？_總結(jié)我們通常所說的電子排布是指_原子的電子排布，原子除了有基態(tài)以外還有_態(tài)?；鶓B(tài)原子的電子排布遵循的三個(gè)原理或規(guī)則分別為_、_和_。第2節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表堿金屬是元素周期表第_族的金屬，成員包括_、_、_、_、_、_。它們的最外層電子數(shù)（價(jià)電

11、子數(shù)）都是_。鋰的電子排布式是_，它有_個(gè)能級，_個(gè)能層，_個(gè)電子軌道。鈉的電子排布式是_，它有_個(gè)能級，_個(gè)能層，_個(gè)電子軌道。鉀的電子排布式是_，它有_個(gè)能級，_個(gè)能層，_個(gè)電子軌道。由_到_，如此循環(huán)往復(fù)，就是元素周期表的一個(gè)個(gè)周期。每個(gè)周期第一個(gè)元素的原子最外層總是_個(gè)電子，最后一個(gè)元素的原子最外層總是_個(gè)電子。從第一周期到第七周期元素?cái)?shù)目依次是_、_、_、_、_、_、_。為什么每一個(gè)周期里元素的數(shù)目并不一樣多？_<科學(xué)探究>為什么第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟其他周期不同？_元素周期表中共有多少個(gè)縱列，每個(gè)縱列的價(jià)電子總數(shù)是否相等？如果不相等，從左至右，每個(gè)縱列的價(jià)電子數(shù)分

12、別是多少？_周期表里的元素可以分為哪五個(gè)區(qū)？這是按照什么標(biāo)準(zhǔn)劃分的？為什么s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬？（氫元素除外）_為什么副族元素稱為過渡元素？_為什么非金屬元素主要集中在周期表的右上角？_為什么非金屬三角區(qū)邊緣的金屬常被稱為半金屬或準(zhǔn)金屬？_二、元素周期律<學(xué)與問>主族元素從左至右，最高化合價(jià)和最低化合價(jià)、金屬性和非金屬性的變化有什么規(guī)律？_什么是元素周期律？_1. 原子半徑影響原子半徑的因素有哪兩個(gè)？它們是如何影響原子半徑的？_讀圖1-20，N、O、S、P四種原子中，半徑最大的是_，半徑最小的是_。讀圖1-20，P的核電荷數(shù)大于N，而電子能層數(shù)也大于N，你認(rèn)為同周期元素

13、的原子，主要影響半徑的因素是哪一個(gè)？_用你自己的話概括同周期或同主族的元素原子半徑變化規(guī)律。_2. 電離能什么是第一電離能？_讀圖1-21，稀有氣體元素和堿金屬元素的第一電離能變化有何規(guī)律？為什么有這樣的規(guī)律？_同周期的元素總體來說第一電離能變化有什么規(guī)律？為什么有這樣的規(guī)律？為什么會有例外，如B的第一電離能反而比Be??？_<學(xué)與問>比較鈉、鎂、鋁各級電離能的變化趨勢，為什么從上到下逐級遞增？為什么同級電離能三種元素不一樣？_3. 電負(fù)性什么叫化合鍵？什么叫鍵合電子？_我們在必修2第一章學(xué)過哪兩類化學(xué)鍵？_1 mol NaCl晶體里存在的化學(xué)鍵有_mol，鍵合電子有_mol。1 m

14、ol CO2分子里存在的化學(xué)鍵有_mol（雙鍵算2個(gè)），鍵合電子有_mol。由鮑林提出的電負(fù)性是用來描述什么的？讀圖1-23，你能解釋為什么H2O中H是正價(jià)O是負(fù)價(jià)，而NaH中Na是正價(jià)H是負(fù)價(jià)？_為什么電負(fù)性有如圖所示的變化規(guī)律？_Al可以跟強(qiáng)酸反應(yīng)，也可以與強(qiáng)堿反應(yīng)，寫出它與稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式，并用電負(fù)性理論解釋為什么它既有金屬性也有非金屬性？_，_<科學(xué)探究>為什么存在對角線規(guī)則？_第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)引言化學(xué)是在_上研究物質(zhì)的科學(xué)。什么是單原子分子？請舉幾個(gè)例子。_一個(gè)甲烷分子是由哪些原子構(gòu)成的，這些原子的個(gè)數(shù)分別是多少？一個(gè)水分子呢？_什么是高分子（或

15、聚合物）？寫出聚乙烯的分子式及其單體的分子式。_金剛石和石墨互為碳的_，它們的組成元素都是_，它們的原子結(jié)構(gòu)有何不同？_第1節(jié) 共價(jià)鍵一、共價(jià)鍵共價(jià)鍵的本質(zhì)是什么？離子鍵的本質(zhì)是什么？_<學(xué)與問>用電子式表示H2、HCl、Cl2的形成過程。H2_HCl_Cl2_了解上一章所學(xué)的電負(fù)性，為什么H2中H是0價(jià)，而HCl中H是正一價(jià)而Cl是負(fù)一價(jià)？_用共用電子對理論說明為什么水分子的分子式是H2O而不是H3O。什么是共價(jià)鍵的飽和性？_讀圖2-1，從電子云的角度敘述氫分子的形成過程。_鍵的特征是什么？什么是軸對稱？_寫出氯原子的電子排布式并畫出電子排布圖。_鍵比較s-s 鍵、s-p 鍵和p

16、-p 鍵，它們有什么相同點(diǎn)，什么不同點(diǎn)？_讀圖2-3，鍵是軸對稱嗎？如果不是，它屬于什么對稱？_寫出乙烯分子的結(jié)構(gòu)式，其中哪些鍵是鍵，鍵應(yīng)該在哪里？哪種鍵強(qiáng)度大？_寫出乙烯與溴加成的化學(xué)方程式。CBr鍵是什么鍵？_共價(jià)鍵是鍵還是鍵，一般規(guī)律是什么？_<科學(xué)探究>畫圖表示氮原子構(gòu)成氮分子的過程。NaCl是離子晶體還是分子晶體？MgO呢？后者你判斷的依據(jù)是什么？_寫出乙炔與溴兩步加成的化學(xué)方程式，在這兩步加成中斷開的是鍵還是鍵？_二、鍵參數(shù)鍵能、鍵長與鍵角原子失去電子要_（吸收，放出）能量，原子吸引電子要_（吸收，放出）能量。形成共價(jià)鍵要_（吸收，放出）能量，破壞共價(jià)鍵要_（吸收，放出

17、）能量。什么是鍵能？_讀表2-1，某兩相同或不同原子間如果形成雙鍵鍵能_（>，<，=）單鍵鍵能。比較CC、CC和CC的鍵能，為什么不正好呈比例地增加？你能用共價(jià)鍵理論解釋嗎？_比較鹵素與氫原子的形成化合鍵的鍵能，你能得出什么結(jié)論？這與鹵素氫化物穩(wěn)定性有什么關(guān)聯(lián)？_鍵長與共價(jià)鍵穩(wěn)定性有什么關(guān)系？_H2O是直線型分子嗎？為什么CO2是非極性分子？還有哪些分子屬于非極性的化合物？_<思考與交流>已知HH鍵的鍵能為436.0 kJ·mol-1，OO鍵的鍵能為497.3 kJ·mol-1，OH鍵的鍵能為462.8kJ·mol-1，計(jì)算1 mol H2

18、完全燃燒能夠放出的能量是多少？三、等電子原理什么是等電子體？什么是等電子原理？_第2節(jié) 分子的立體構(gòu)型一、形形色色的分子復(fù)習(xí)初中所學(xué)的概念：分子是由什么微粒構(gòu)成的？分子是保持物質(zhì)什么性質(zhì)的基本微粒？_什么是分子的立體構(gòu)型？三原子分子的立體構(gòu)型通常為_和_兩種。讀圖2-8，寫出二氧化硅和硫化氫的化學(xué)式、結(jié)構(gòu)式，你推測二者結(jié)構(gòu)式的根據(jù)是什么？_讀圖2-9，四原子分子多采取_和_兩種構(gòu)型。為什么氨分子的鍵角是107°而不是120°？（提示：N原子上是否還有未成鍵電子，共價(jià)鍵是電子對）_最常見的五原子分子的空間構(gòu)型是_，例如_，鍵角為_。讀資料卡片，一個(gè)椅式C6H12分子中有一個(gè)_

19、元環(huán)，它與船式C6H12互為_，都可以叫做_（填名稱）。為什么椅式要比船式更穩(wěn)定？（提示：與之前氨分子的鍵角討論有類似之處）_一個(gè)B12分子中每個(gè)B原子與_個(gè)B原子連接成鍵，為什么化學(xué)鍵是這個(gè)數(shù)目？_讀圖2-14，將其中可見光和紅外、紫外按照能量高由高到低進(jìn)行排列。（提示：能量的大小與振動頻率成正比）_二、價(jià)層電子對互斥理論什么是VSEPR理論？比較你推測氨分子鍵角的依據(jù)與VSEPR理論有什么異同？體會化學(xué)家是如何創(chuàng)制理論解釋現(xiàn)象的。_價(jià)電子對包括中心原子上的_和_。對主族元素來說，價(jià)電子數(shù)等于_，所以氨分子中N的價(jià)電子數(shù)為_。孤電子對數(shù)的確定方法的表達(dá)式是_。根據(jù)表達(dá)式，對氨分子來說a=_，

20、b=_，x=_，所以孤電子對數(shù)的=_。根據(jù)表達(dá)式，對水分子來說a=_，b=_，x=_，所以孤電子對數(shù)的=_。<思考與交流>如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它的價(jià)電子數(shù)？_如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它最多能接受的電子數(shù)？_利用VSEPR理論解釋為什么甲烷分子為正四面體結(jié)構(gòu)而不是平面四邊形結(jié)構(gòu)（鍵角為90°）。_三、雜化軌道理論簡介甲烷分子呈_型，4個(gè)CH鍵的鍵長_，鍵角為_。4個(gè)CH單鍵如果都是鍵，如果沒有軌道雜化，請你設(shè)想一下分子構(gòu)型是什么樣的。_鮑林提出的雜化軌道理論認(rèn)為，甲烷分子中碳原子價(jià)電子的_軌道和三個(gè)_軌道會發(fā)生混雜，混雜時(shí)_不變，得到_個(gè)_的軌道

21、，夾角為_，稱為_雜化軌道。設(shè)想一下如果沒有軌道雜化，H2O、NH3的分子構(gòu)型是什么樣的。_讀圖2-17，sp雜化和sp2雜化得到的軌道分別是_型和_型。其中未參加雜化的p軌道可用于形成_或者_(dá)。<思考與交流>確定BF3和H3O+的中心原子的雜化軌道類型，并畫出VSEPR模型。四、配合物理論簡介<實(shí)驗(yàn)2-1>從實(shí)驗(yàn)中你能得出哪些結(jié)論？_什么叫配位鍵？它與化合鍵有什么了解和區(qū)別？四水合銅離子形成了幾個(gè)配位鍵，是如何形成的？中心離子是什么，配體是什么？_什么是配位化合物？它的簡稱是什么？_<實(shí)驗(yàn)2-2>寫出反應(yīng)中各步的離子方程式，并簡述該步反應(yīng)的現(xiàn)象及其原因。_

22、Cu(NH3)42+的中心離子是_，配體是_。銀氨溶液的溶質(zhì)是Ag(NH3)2OH，其中陽離子Ag(NH3)2+也是一個(gè)配合物，1 mol該陽離子中有配位鍵_mol，中心離子是_，配體是_。<實(shí)驗(yàn)2-3>硫氰化鉀常用與檢驗(yàn)_離子，原因是_。*查找資料，硫氰化鐵在溶液中形成的配離子的化學(xué)式為_，中心離子是_，配離子是_。第3節(jié) 分子的性質(zhì)一、鍵的極性和分子的極性1. 完成下列化學(xué)鍵分類歸納2. 什么是極性鍵？什么是非極性鍵？乙烷分子中哪些是極性鍵？哪些是非極性鍵？_3. 寫出下列分子的結(jié)構(gòu)式并標(biāo)出該分子中極性鍵鍵和原子的電性。二氧化碳_，氨氣_，水_，三氟化硼_4. 找出上述分子的正

23、負(fù)電荷中心，判斷它們是極性分子還是非極性分子。二氧化碳_，氨氣_，水_，三氟化硼_5. 若鍵的極性可用向量表示，若極性的向量為正電性原子指向負(fù)電性原子的有向線段，試畫出3題中各分子中極性鍵的向量，并判斷哪些向量和為零?！究茖W(xué)視野】表面活性劑和細(xì)胞膜6. 如圖2-27所示，烷基磺酸根的親水基團(tuán)為_（藍(lán)色部分，黃色部分），疏水基團(tuán)為_（藍(lán)色部分，黃色部分）。疏水基團(tuán)的結(jié)構(gòu)簡式為_。親水基團(tuán)又被稱為_（頭基，尾基），疏水基團(tuán)又被稱為_（頭基，尾基）。二、范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響1. 請用之前學(xué)習(xí)的分子極性的原理解釋分子間為什么有范德華力。（提示：一個(gè)CO分子中，C的那一頭可能會吸引另一個(gè)CO分子的哪一頭？