优质生 选修3-分子构型.doc

第一章原子结构与性质.一、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.1.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136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.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.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.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 Ar3d54s1、29Cu Ar3d104s1.(3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式.根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图箭头所示的顺序。根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高；在同一能级组内，从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。3.元素电离能和元素电负性第一电离能：气态电中性基态原子失去1个电子，转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJ/mol。(1).原子核外电子排布的周期性.随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化:每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化.(2).元素第一电离能的周期性变化.随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化:同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小；同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势.说明：同周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势。电子亚层结构为全满、半满时较相邻元素要大即第A族、第A族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。Be、N、Mg、P.元素第一电离能的运用：a.电离能是原子核外电子分层排布的实验验证.b.用来比较元素的金属性的强弱.I1越小，金属性越强，表征原子失电子能力强弱.(3).元素电负性的周期性变化.元素的电负性：元素的原子在分子中吸引电子对的能力叫做该元素的电负性。随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化：同周期从左到右，主族元素电负性逐渐增大；同一主族从上到下，元素电负性呈现减小的趋势.电负性的运用:a.确定元素类型(一般1.8，非金属元素；1.7，离子键；C-Si Si- Si3,键角多原子分子的键角是一个确定的角度，表明共价键具有方向性。常见分子的空间构型与键角三，等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，他们的许多性质是相近的。此原理成为等电子原理。满足等电子原理的分子互称为等电子体。注意：等电子体的价电子总数相同，而组成原子的核外电子总数不一定相同。下列各组粒子属于等电子体的是（ ）A. 12CO2和14CO B. H2O和NH3C. N2和13CO D. NO和CO等电子原理的应用u 判断一些简单分子、离子的空间构型u 利用等电子体在性质上的相似性制造新材料u 利用等电子原理针对某物质找等电子体常见的等电子体答案：C练习题：1，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Cp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2，X、Y、Z分别代表3种不同的短周期元素。X元素的原子最外层电子排布为ms1，Y元素原子的M电子层中有2个未成对电子；Z元素原子的L电子层的p轨道中有4个电子。由这3种元素组成的化合物的分子式可能是（ ）A. X3YZ4 B. X4YZ4 C. XYZ2 D. X2YZ43，下列各组表述中，两个粒子一定不属于同种元素原子的是（ ）A. 3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子B. M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子C. 最外层电子数是核外电子总是的1/5 的原子和价电子排布为4s24p5的原子D. 2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布为2s22p5的原子4，某元素最外层只有1个电子，最高层n=4。问：（1） 符合上述条件的元素，可以有 个；原子序数分别为 。（2） 写出相应元素原子的电子排布式，并指出在周期表中的位置（周期，族） 。5，短周期元素X和Y，可形成离子化合物，X的阳离子和Y的阴离子相差一个电子层，下列叙述正确的是（ ）A X和Y一定位于周期表的同一周期B X一定是金属元素，Y一定是非金属元素C X的最高价一定比Y的最高价低D X的原子半径一定比Y的大6，基态原子的4s能级中只有1个电子的元素有（ ）A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 8种7.下列说法中正确的是（ ）A. 第三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第一电离能大8. 下列说法中正确的是（ ）A. 由分子构成的物质中一定含有共价键B. 形成共价键的元素不一定是非金属元素C. 正四面体结构的分子中键角一定是109。28D. CO2和SiO2都是直线形分子9. 以下关于杂化轨道的说法中，错误的是（ ）A. A族元素成键时不可能有杂化轨道 B. 杂化轨道既可能形成键，也可能形成键C. 孤电子对有可能参与杂化D. s轨道和p轨道杂化不可能有sp4杂化出现高考题【2007】已知A、B、C、D和E 5种分子所含原子的数目依次为1、2、3、4和6，且都含有18个电子。又已知B、C和D是由两种元素组成。请回答：（1）组成A分子的原子的核外电子排布式是 ；（2）B和C的分子式分别是 和 ；C分子的立体结构呈 形，该分子属于 分子（填“极性”或“非极性”）；（3）若向D的稀溶液中加入少量二氧化锰，有无色气体生成。则D的分子式是 ，该反应的化学方程式是 （4）若将1molE在氧气中完全燃烧，只生成1molCO2和2molH2O，则E的分子式是 【2008】X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：(1)X、Y的元素符号依次为 、 ；(2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是 和 ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 （写分子式），理由是 ；(3)Q的元素符号是 ，它属于第 周期，它的核外电子排布式为 ，在形成化合物时它的最高化合价为 ；(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键 。【2009】已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：（1）X元素原子基态时的电子排布式为_，该元素的符号是_;（2）Y元素原子的价层电子的轨道表示式为_，该元素的名称是_;（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为_;（4）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是_;（5）比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由_。答案：1. C 2. BD 3. B. 4, (1) 3， 19,24,29， (2) 第四周期A族，第四周期B族，第四周期B族. 5, B. 6, C. 7, A. 8, B. 9, B【2007】（1）1s22s22p63s23p6 （2）HCl H2S V 极性（3）H2O2 2H2O2 2H2O +O2 （4）CH2O （答CH3OH不扣分）【2008】（1）SC（2）V形 直线形SO2因为CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大（3）Cr四1s22s22p63s23p63d54s1 +6（4）F-HF