高考回歸課本資料-人教版高中化學(xué)選修三《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》課本“問題交流”“課后習(xí)題”參考答案

人版中學(xué)修課“題流“后題參答三問交【學(xué)與問】原核外電子的每一個能層最多可容納的電子數(shù)為。每能層所具有的能級數(shù)等于能層的序數(shù)n。英字母相同的不同能級中所容納的最多電子數(shù)相同?！舅伎寂c交流】銅銀、金的外圍電子排布不符合構(gòu)造原理。符［Ne］示的層電子布與稀有氣體元素的外電子排布相同。O［He］2s2p4

：Ne］3s2

：［Ne3s

3d6

或［Ar］3d6

2四習(xí)參答A、2.3.B是Mg的態(tài)原子的電子排布式，而A、BD都是基態(tài)原子的電子排布?！究茖W(xué)探究】元周期表共有7個期，每個周包括的元素?cái)?shù)目分別為：第一周期2種第二周期種第三周期種；第四周期種；第五周期18種第六周期種；第七周期為不完全周期。每個周期開頭第一個元素的最外層電子的排布通式為

，結(jié)尾元素的最外層電子的排布通式為2

6因?yàn)榈谝恢芷谠刂挥幸粋€1s級，其結(jié)尾元素的電子排布式為1s，跟其他周期的結(jié)尾元素的電子排布式不同。元周期表共有個縱列；每個縱列的電子層的電子總數(shù)相等。

12312311221233s區(qū)個縱列，d區(qū)有8個列p區(qū)6個列；從元素的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)可以看出區(qū)d區(qū)和的元素在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時容易失去最外層電子及倒數(shù)第二層的電，呈現(xiàn)金屬性，所以區(qū)12312311221233元周期表可分為主族、副族和0族；從教科書中圖1-16可知，副族元素（包區(qū)和區(qū)的元素）介于s區(qū)素（主要是金屬素）和p（主要是非金屬元素）之間，處于由金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域，因此，把副族元素又稱為過渡元素。這由元素的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)和元素周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律決定的元周期表中周期元素從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸減弱，同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸強(qiáng)，結(jié)果使元素周期表右上角三角區(qū)域內(nèi)的元素主要呈現(xiàn)出非金屬性。由元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴(yán)格的界線非金屬三角區(qū)邊緣的元素既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性，因此，這些元素常被稱為半金屬或準(zhǔn)金屬?！究茖W(xué)探究】（）鋰鎂在過量的氧氣中燃燒，不形成過氧化物，只生成正常氧化物；鈹和鋁的氫氧化物都是兩性氫氧化物；硼和硅的含氧酸酸性的強(qiáng)度很接近，都是弱酸。教科書上幾對處于對角的元素在性質(zhì)上相似，可以略認(rèn)為它們的電負(fù)性相近的緣故。三、問題交流【學(xué)與問1】同周期的主族元素從左到右，元素最高化合價(jià)和最低化合價(jià)逐漸升高；金屬性逐漸減弱，非金性逐漸增強(qiáng)?！緦W(xué)與問2】同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小。其主要原因是由于核電荷數(shù)的增加使核對電子引力增加而帶來原子半徑減小的趨勢大于增加電子后電子間斥力增大帶來原子半徑增大的趨勢。同主族元素從上到下子徑漸增大主要原因是由于電子能層增加子的斥力使原子的半徑增大。【學(xué)與問3】第電離能越小，越易失電子，金屬的活潑性就越強(qiáng)。因此堿金屬元素的第一電離能越小，金屬的活潑性就越強(qiáng)。氣電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能（用I表示），從一價(jià)氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個電子所需消耗的能量叫做第二電離I表示類推到I…同一種元素的逐級電離能的大小關(guān)系I<I<I<…即個原子的逐級電離能是逐漸增大的。這是因?yàn)殡S著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個電子需克服的電性引力也越來越大消耗的能量也越來越多。Na的I比I小很多電能差值很大說失去第一個電子比失去第二電子容易得多所以Na容失去一個電子形成＋價(jià)子Mg的I和I相差不多，而I比I小很多，所以容失去兩個電形成2價(jià)離子Al的II、相差不多，而I比I小很多，所以Al容失去三個電子形成＋價(jià)離子。

422323242232324能數(shù)最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)能層數(shù)堿屬稀有氣體（1三ⅦA

2s2

3s

Cl（2四ⅡA22s23p6

Ca(OH)主元素的核外電子排布最后填入的能級是s或，而副族元素的核外電子排布最后填入的能級為d或f；主族元素的價(jià)電子層為最外層的s、能級，都不包含能，而副族元素的價(jià)電子層除最外層的s、能級外，還包含次外層的能級及倒數(shù)第三層的f能。氫子核外只有一個電子），既可以失去這一電子變+1價(jià)，又可以獲得一個電子變-價(jià)與稀有氣體的外電子排布相同據(jù)H的子排布和化合價(jià)不難理解H在期中的位置既可以放在A,又以放在ⅦA。元的金屬性與非金屬性隨核電荷數(shù)遞增呈現(xiàn)周期性變化同周期中左到右元素的金屬性遞減非金屬性遞增。例如，第三周期元素：根據(jù)、Mg、與的反應(yīng)越來越困難，以及NaOH、Mg(OH)、堿遞減，說明、MgAl的金屬性逐漸減；根據(jù)、、、形氫化物越來越容易，且生成的氫化物穩(wěn)定性依次增強(qiáng)，以及HSiOHPO、H、HClO酸遞增，說明、、、Cl的金屬性逐漸增強(qiáng)。金元素越容易失電子，對鍵合電子的吸引能力越小，電負(fù)性越小，其金屬性越強(qiáng)；非金屬元素越容易得電子，對鍵合電子的吸引能力越大，電負(fù)性越大，其非金屬性越強(qiáng)；故可以用電負(fù)性來度量金屬性與金屬性的強(qiáng)弱。元原子的最外層電子數(shù)隨原子的核電荷數(shù)遞增呈現(xiàn)周期性的變化原的最外層電子數(shù)決定了元素的化合價(jià)，所以元素的化合價(jià)就會隨著原子的核電荷數(shù)遞增呈現(xiàn)周期性變化。*10.第八周期總共應(yīng)有種元素*11.（略）復(fù)習(xí)題參考答案A2.AAB（1）KMgAlCOClBrArAr（2）（3K>Na>Mg

222222322222222222（4）222222322222222222（5）（6和SO。X在第二周期A族Y在第三周期A族；SO和SO。*8（）*9（）*10（）三問交【學(xué)與問】【思考與交流】經(jīng)計(jì)算可知H與molCl反應(yīng)生成2mol放熱184.91H與1Br反生成molHBr放熱。顯然生成氯化氫放熱多，或者說溴氫分子更容易發(fā)生熱分解。從2-1的據(jù)可知—H鍵—H鍵HF鍵鍵能依次增大味形成這鍵時放出的能量依次增大，化學(xué)鍵越來越穩(wěn)定。所以N、O、與H的應(yīng)能力依次增強(qiáng)。簡之，分子的鍵長越短，鍵能越大，該分子越穩(wěn)定。四習(xí)參答（）氧子最外層有6個子差兩個電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)原只有一個電子一電子達(dá)到2e-定結(jié)構(gòu)，所以一個氧原子只能與兩個氫原子成鍵，氫氣和氧氣化合生成的分子為H。二化碳的結(jié)構(gòu)為O=C=O，所以其分子中有兩個碳氧σ鍵兩個碳氧π鍵鍵和鍵長都是對共價(jià)鍵穩(wěn)定程度的描述Cl、、I的鍵能依次下降，鍵長依次增大，表明Cl、Br2、I分子中的共價(jià)鍵的牢固程度依次減弱。鍵數(shù)據(jù)表明N≡N鍵大NN能的三倍N≡N能大于N鍵的兩倍；而C=C鍵能卻小于CC鍵能的三倍鍵小于CC能的兩倍，說明乙烯和乙炔中的π鍵牢固，容易被試劑進(jìn)攻，故易發(fā)生加成反應(yīng)。而氮分子中N非牢固，所以氮分子不易發(fā)生加成反應(yīng)。（注：此題的鍵長數(shù)據(jù)和熱分解溫度，需要通過查閱課外資料獲得）三問交【思考與交流】

3233根據(jù)各分子或離子的電子式和結(jié)構(gòu)式，分析中心原子的孤對電子對數(shù)，依據(jù)中心原子連接的原數(shù)和孤對電子對數(shù)，確定模如下表3233注：陰影小球?yàn)楣聦﹄娮訉ΑＫ牧?xí)參答在炔分子中個碳原子各以個sp雜軌道與氫原子形成1個氫鍵同時又各以其另1個sp雜軌道形成個碳σ鍵，除此之外，個碳原子通過個未參加雜化的p軌（相互垂直）形成了個π，因此，乙炔的三鍵中有個σ鍵2個π鍵甲分子的立體結(jié)構(gòu)：碳原子采取sp

雜化，甲醛分子中有2個C鍵，而C—O之間有σ和1個π鍵氫子接受水分子中氧原子上的孤對電子以配位鍵形成H+，電子對給予體是HO，接受是+銀子與氯離子形成難溶的氯化銀沉淀入水后銀離子接受氨分子中氮原子給出的孤對電子以配位鍵形成［（NH）］+由于生成了可溶性的［（NH）］，續(xù)加入氨水時氯化銀就溶解了。二問交

22232434343322244222324343433222443324410極分子HCl非極性分子HCl都非極性分子極分子HCNHNHCHCl非極性分子COBFCH【思考與交流2】NH為極性分子為非極性分子，而水是極性分子，根相似相溶規(guī)，NH易于水，而不溶于水。并且NH與水之間還可形成氫鍵，使得NH更易溶于水。油是非極性分子，有機(jī)溶劑（如乙酸乙酯）也是非極性溶劑，而水為極性溶劑，根似相溶規(guī)，應(yīng)當(dāng)用有機(jī)溶劑溶解油漆而不能用水溶解油漆。。實(shí)表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性較好是為碘和四氯化碳都是非極性分子極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，而水是極性分子。【學(xué)與問】當(dāng)分子結(jié)構(gòu)相似時，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大。因此，由于F～I(xiàn)的對分子質(zhì)量逐漸增大，范華力也逐漸增大，使F～I(xiàn)的、沸點(diǎn)越來越高。三習(xí)參答水角形分子，氫氧鍵為極性鍵，所以水分子中正電荷的中心和負(fù)電荷的中心不重合，為極性分子。而二氧化碳為直線形分子，雖然碳氧鍵為極性鍵，但分子的正電荷的中心和負(fù)電荷的中心重合，所以為非性分子。低醇如甲醇或乙醇，其中—OH與分子—OH相，因而能與水互溶，而高碳醇的烴基較大，使其中的—OH與分子—OH相似因素少多了，因而它們在水中的溶解度明顯減。水極性分子，而汽油是非極性分子，根“相似相規(guī)，汽油在水中的溶解度應(yīng)很小。（1氫鍵不是化學(xué)鍵，而是較強(qiáng)的分子間作力；（2由于甲烷中的碳不是電負(fù)性很強(qiáng)的元素，故甲烷與水分子間一般不形成氫鍵；（3乙醇與水分子間不但存在范德華力，也存在氫鍵；（4）化氫的沸點(diǎn)比氯化氫高是由于碘化氫的相對分子質(zhì)量大于氯化氫的，相對分子質(zhì)量越大，范德華力大，沸點(diǎn)越高。兩圖表明氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)一般是隨相對分子質(zhì)量增加而增大的于相對分子質(zhì)量越大華越大，沸點(diǎn)越高。但氟化氫、水和氨的沸點(diǎn)反常地高，表明在它們的分子間存在較強(qiáng)的相互作用，即鍵。對基苯甲酸的沸點(diǎn)高因?yàn)閷αu基苯甲酸在分子間形成氫鍵鄰羥基苯甲酸在分子內(nèi)形成了氫鍵分之間不存在氫鍵。復(fù)題考案B2.CDABD5.ACCl的心原子碳，它的最外層電子都用于形成鍵屬型分子，其立體結(jié)構(gòu)為正四面體形NH和HO的中心原子上分別有和孤對電子，跟中心原子周圍的σ鍵加起來都是4，它們相互排斥，形成四面體，因而略去孤對電子對后NH呈角錐形HO呈角形。白分子的空間構(gòu)型為正四面體個原子間共有6個σ鍵當(dāng)氧氣不時每單鍵中插入一個氧原子成為，當(dāng)氧氣充足時，每個磷原子可再結(jié)合一個氧原子成為PO（看教科書中的圖2-12）。乙分子中的碳原子采取sp雜軌道形成σ乙烯分子的碳原子采取sp2雜軌道形成σ鍵在乙烯分子中，碳原子各以2個2

雜化軌道與氫原子形成碳?xì)洇益I2個原子之間又各以1個sp2

雜化軌道形成1個碳碳σ鍵，除此之外，2個原子中未參加雜化的道形成了1個π鍵因此，乙烯的雙鍵中有1個鍵和1個π鍵炔分子的碳原子采取sp雜軌道形成鍵在乙炔分子中碳原子各以個雜軌道與氫原子形成碳?xì)滏I同時又各以其另1個雜軌道形成1個碳碳鍵除此之外每碳子通過未參加雜化的道形成了2個π鍵因此，乙炔的三鍵中有1個鍵個鍵。乙炔加氫變成乙烯時，碳原子由化轉(zhuǎn)為sp2

雜化，當(dāng)繼續(xù)加氫生成乙烷時，碳原子雜化轉(zhuǎn)為3

雜化。乙分子中碳原子采取2雜，雜化后的3個2雜軌道呈平面三角形，而剩下的未雜化的2p軌垂直于3個2

雜化軌道構(gòu)成的平面2個原子各以個

雜化軌道與氫原子形成2個氫鍵，而2個原子之間又以個2

雜化軌道形成1個碳鍵因而四個氫原子在同一平面上。另外，每個碳原子還有一個未參與雜化的道，兩個p軌肩并肩重疊形成π鍵，鍵不能旋轉(zhuǎn)的，所以乙烯分子中的雙鍵是不容旋轉(zhuǎn)的。

22210.OF與H的體構(gòu)相似，同為角形，但水分子的極性很強(qiáng)，而F的極性卻很小，這是因?yàn)椋?）從電負(fù)性上看，氧與氫的電負(fù)性差大于氧與氟的電負(fù)性差；）OF中原子上有兩對孤對電子，抵消了F鍵共用電子對偏向F而產(chǎn)生的極222*11略）*12略）三問交【學(xué)與問1】晶體與非晶體的根本區(qū)別在于構(gòu)成固體中的粒子在微觀空里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列。觀察教科書中的圖玻的結(jié)構(gòu)示意圖，構(gòu)成玻璃的粒子無周期性的排列，是無序的，所以玻璃是非晶體。利晶體與非晶體的性質(zhì)差異來鑒別玻璃和寶石。寶石是晶體，具有固定的熔點(diǎn)和各向異性，可用硬度、熔點(diǎn)、折光率等性質(zhì)來鑒別寶石。（1可觀察寶石的形狀，具有多面體的外形；實(shí)驗(yàn)它的硬度，可在玻璃上劃出痕跡，初步確定它是晶體。（2可利用寶石的折光率鑒別；（3可利用X-射衍射儀鑒別?！緦W(xué)與問2】問題給出了金屬鈉、金屬鋅、碘、金剛石的晶胞示意圖，要求確定每個晶胞中平均所含原子的數(shù)，這是學(xué)習(xí)有關(guān)晶體常識的一個難點(diǎn)，最重要的是學(xué)生要有空間想象力。開始可借助于模型分析，慢慢再立模型想象。（1）所有晶胞都是平行面體，晶體可以看作是晶胞在三維空間里共面堆積而成。每個晶胞的上、下、左、右、前、后共有六個與之共面的晶胞。處于晶胞頂點(diǎn)的粒子，同時為8晶胞所共有，每個粒子只有屬晶胞；處于棱上的粒子，同時為晶胞所共有，每個粒子只有1/4屬晶胞；處于面上的粒子，同時為兩個晶胞所共有，每個粒子只有屬于晶胞；處于晶內(nèi)部的粒子，則完全屬于該晶胞。（2）應(yīng)用以上方法，便確定四種晶胞中平均所含原子（或分子）個數(shù)。金屬鈉：＋1=2金鋅:＋碘：所含碘原子為2×［8×1/8＋6×1/2=8金剛石：一個晶胞平均所含碳原子數(shù)為＝四習(xí)參答晶與非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于構(gòu)成固體的粒子在微觀空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列。區(qū)晶體與非晶體的最科學(xué)的方法是對固體進(jìn)行射線衍實(shí)驗(yàn)。（1頂點(diǎn)：8×1/8=1面：所原子數(shù)為13（2頂點(diǎn)：面心：體4所含原子數(shù)為1＋＋4＝8（3頂:面：6×1/2=3所原子數(shù)為3×1+3］=12三問交【學(xué)與問】由金剛石和鍺的晶體都是原子晶體成體的粒子均為原子子的相互作用是共價(jià)鍵以、沸點(diǎn)和硬度的大小由共價(jià)鍵的強(qiáng)弱決定。由于碳、硅、鍺三種原子的半徑依次增大，各個原子間的共價(jià)鍵的鍵長依次增大，鍵的強(qiáng)度依次減弱，所以金剛石、硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降。此法不對具有共價(jià)鍵”并不是原子晶體判定的唯一條件，分子晶體的分子內(nèi)部也有共價(jià)鍵，如冰和干冰晶體都是分子晶體，但中在共價(jià)鍵。對原子晶的認(rèn)識除了要具有共鍵外還要求形成晶體的粒子是原子。四習(xí)參答分晶體原子晶體分晶體原子晶體

60222222226022222222只識到冰中含有共價(jià)（即氫元素和氧元素之間的共價(jià)鍵沒有認(rèn)識冰晶體中水分子與其他水分子之間的作用力是范德華力和氫鍵，不是化學(xué)鍵，所以誤認(rèn)為冰是原子晶體。屬分子晶體的有：干冰、冰、硫磺、碘、白磷、苯甲酸、稀有氣體的晶體、氧的晶體、氮的晶體；屬于原子晶體的有：金剛石、石英、金剛砂。參教科書圖3-14制。＊要數(shù)出一個周緊鄰多少個，可以以教科書圖12中任一頂點(diǎn)為體心在其“隙并八個CO晶，周圍緊鄰的分子數(shù)為?；蚶镁ОM(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算與任意頂點(diǎn)緊鄰的CO是頂點(diǎn)所處面面心共三個分子若以該頂點(diǎn)形成立方體，則需要八個與此相同的晶胞，則由3×8=24緊鄰，每一個都于兩個晶胞，所以總數(shù)應(yīng)為。三問交【學(xué)與問】（1）取個徑相等的球體（用容易得到的一些代用品，如泥球、玻璃球或藥丸等），在平面上排成一正方形，每排都有4個體。在這種放置方式中，每個球體周圍都有球體與其緊密接觸，得到配位數(shù)為4的置方式，稱為非密置層放置。（2）同樣取16個體，在平面上也排成4排第二排球體排在第一排球體的間隙中，每排均照此方式排列。在這種放置方式中，每個球體周圍都有個體與其緊密接觸，得到配位數(shù)為6的放置方式，稱為密置層放置。除上述兩種緊密接觸的放置方式外，沒有第三種方式?！緦W(xué)與問2】（1）取個徑相等的球，每4個體按非密置層放置并粘在一起；在三維空間里，把兩層球體按球體在同一直線上堆積，形成一立方體，這種堆積稱為簡單立方堆積。每個晶胞含有1個子。（2）取12個徑相等的球體，4球體按非密置層放置并粘在一起，把上層球體放在下層球體形成的凹穴中，每層均照此方式堆積，這種堆積方式稱為鉀型。形成的晶胞也是一立方體，每個晶胞含有2原子。非密置層在三維空間里的緊密接觸除上述兩種方式外，沒有第三種方式。四習(xí)參答DC3.B電氣理論認(rèn)為金屬鍵是金屬原子脫落下來的價(jià)電子形成遍布整塊晶體電子氣被有原子所共有從而把所有的金屬原子維系在一起形成了金屬鍵。金屬晶體里的自由電子在外加電場作用下作定向移動成電流此金屬具有導(dǎo)電性金某分受熱時，該區(qū)域的電子運(yùn)動加劇，通過碰撞，電子將能量傳遞