化学基础知识过关(人教版选修3)

1、化学基础知识过关化学选修3 物质结构与性质第一版前言经过编者近两个月的努力，化学基础知识过关的前期工作已经取得了阶段性成果。目前已经完成的有必修1、必修2以及选修1第一、第二章的内容，预计余下的工作也会在今年年末完成。身为一名工作在一线的高中化学教师，编者为自己能够成为本轮新课程改革的亲历者而感到庆幸，同时，也感到压力空前。编者思考最多的是，在当前这个改革的大背景下，作为一名普通的教师能够做些什么来为改革添一把柴。这份化学基础知识过关既是编者从事高中化学教学一年多以来的全面总结，也是献给改革的一份薄礼。面对如今各大书店里琳琅满目的各种教学辅导资料，为什么编者还要再编一本，这本书究竟有何不同，编

2、者又希望它能够起到哪些作用，在下面给予说明。首先是为什么要编这本书？与市面上的各种辅导资料比起来，本书的最大特点就是起点极低。相较于各种资料以“拔尖”作为第一目的的编写思路不同的是，这本书的编写对象主要是面向基础薄弱的学生或者只是希望通过化学毕业会考的文科生。实际上在新课程的理念下，教育应该逐渐走出传统的以人才选拔为目的精英教育的怪圈，而走向以普及科学文化素养、让所有受教育者都能够在学科上有所发展为目的的普及教育。事实上，能够成为顶尖人才的始终是少数，而在我们当前教育资源分配还很不均衡的现实下，在某些经济欠发达地区，教育的低质量还是一个普遍存在的现象。编者希望能够为教学落后的地区的学生、学习化

3、学有困难的学生提供一份专门针对他们编写的教辅书。这本书的作用在编者看来有如下几个方面：第一，它可以作为学生课前课后自学的方案。本书的大部分内容都是书本的基础知识，有相当多的考查点都是可以通过阅读教科书直接找到答案的。这样的编写其实也是希望训练基础薄弱的学生阅读书本的能力。相当多的学困生实际上在阅读方面是有严重缺陷的，他们之所以学习有那么大的困难很重要的原因就是他们对文字信息的理解能力较差。第二，它可以作为学生上课的同步学案。本书的另一大特色是紧扣着人教版新课改实验教材，很多知识点都是以提问或者留空的方式进行编排。这也就便于教师在授课过程中让学生同步完成相应的一些练习或组织讨论。第三，它可以作为

4、教师备课的参考用书。编者在编写过程中把握的一条原则就是围绕课标规定的内容标准，并进行适度的引申。可以说在这里出现的即使是完全重复书本的填空题，编者放在这里也是有自己的意图的，编者希望各位教师能够注意到教材的这些貌似非重点的地方并且加以挖掘。化学教学不应只是原理的教学，在新教材中有很多科普性的、文字阐述的内容，其实这些地方与生产生活、化学以外的别的学科或者普通科学素养结合紧密。作为教师不应该轻易放掉任何一个可教的点。由于编者执教化学的时间还很短，对教法及学科的认识必定还有诸多浅薄乃至于讹误之处，还请各位本书的使用者提出宝贵的批评和建议，让本书在以后的修订中可以日臻完善。何亮2011年11月1日编

5、者单位：重庆市渝北区菁华中学化学教研室通讯位置：重庆市渝北区翔宇路999号，邮编：401120编者电子邮箱位置：yongshi010126aaa引言化学的研究对象是什么？研究对象可以分为哪两个方面？_古希腊的“原性论”将万物本原归结为_、_、_、_四种基本性质，它们的结合产生_、_、_、_四种元素。什么是同素异形体？举出两对同素异形体的例子。_H2O与H2O2的元素组成相同，它们的性质有哪些相似点，有哪些不同点？_你还能举出元素组成相同而性质不同的化合物的例子来吗？_什么是同分异构体？C5H12有几种同分异构体？把它们的碳原子骨架写出来。_写出对氨基苯磺酰胺和对氨基苯甲酸的结构简式。_读第一章

6、引言，简要概括人们对原子的认识的发展历程。_原子的基本性质包括哪些内容？_第一章 原子结构与性质第1节 原子结构一、开天辟地原子的诞生_是宇宙中最丰富的元素，其次是_，其他几十种元素的原子总数加起来不足_。地球上的元素大多数是_（金属/非金属）。二、能层与能级在初中和必修2第一章我们学习过原子结构的相关知识，原子有一个类似洋葱的结构。画出下列原子的结构示意图并写出各能层的电子数：H：_，K层有_个电子。O：_，K层有_个电子，_层有_个电子。Cl：_，K层有_个电子，_层有_个电子，_层有_个电子。Ca：_，K层有_个电子，_层有_个电子，_层有_个电子，_层有_个电子。对比P5顶部的能层最多

7、容纳电子数的数据，Ca原子M层排满了吗？为什么会有这样的情况？_K层有_个能级，L层有_个能级，M层有_个能级，N层有_个能级，推测O层有_个能级。总结：某能层所包含的能级数等于_数。各能级所能容纳的最多电子数等于_的两倍。三、构造原理与电子排布式读图1-2，顺次写出从1s到5s的所有层级：1s2s_可以看出并不是严格按照一个能层填满了再去填下一个能层。从层级能量上看2s>1s，同理，判断下列能级的能量高低，用>或<填空：3p_3d；4p_4s；5p_4f什么是构造原理？_写出下列元素原子的电子排布式，括号内为原子序数：C_，O_，Si_，S_，Cl_Cu（29）_Sn（50

8、）_W（74）_阅读P7思考与交流第2题，写出上述原子的电子排布式的简化形式：C_，O_，Si_，S_，Cl_Cu（29）_，Sn（50）_W（74）_四、能量最低原理、基态与激发态、光谱什么是能量最低原理？它遵循的是什么原理？_什么是基态原子？什么是激发态原子？_电子从基态跃迁到激发态需要_（吸收、放出）能量，电子从激发态跃迁到较低能级将会_（吸收、放出）能量。光是_的重要形式之一。燃放焰火是将什么能转化为什么能？_原子光谱分为_和_。读图1-5、1-6，比较三种元素的发射光谱和吸收光谱，用你的语言概括它们各自的特征和了解，想一想为什么有这些特征和了解。_读图1-9，可以看出_光的折射率最高

9、，_光的折射率最低。从波长上看，波长越长，折射率越_（高、低）。由此可知图1-6中的光谱带越往左光的波长越_，越往右光的波长越_。五、电子云与原子轨道根据玻尔的原子行星模型，氢原子可以画成_。画出下列分段函数的图像从图像上可以看出这个函数图像无法用平滑的曲线连接，而是出现了台阶型的跳跃，这就是量子化的特征。什么是概率密度，它和电子云有什么了解？读图1-10，氢原子的核外电子概率密度分布有何特点？_简述电子云轮廓图的绘制方法。_同一原子的能层越高，s电子云半径_（越大，越小）。这是为什么？s电子云的形状是_，p电子云的形状是_，p有_个电子云，这些电子云的取向有什么特点？_。读表1-2，s能级有

10、_个原子轨道，p能级有_个，d能级有_个，f能级有_个。六、泡利原理和洪特规则每个原子轨道最多能容纳_个电子，通常称为_，用_表示。电子除了空间运动状态（可以比喻为公转）还有_（可以比喻为自转）。自转有_种状态，分别是_和_，用_表示。什么是泡利原理？_<学与问>通过判断，你能总结出一些规律吗？_什么是洪特规则？_总结我们通常所说的电子排布是指_原子的电子排布，原子除了有基态以外还有_态。基态原子的电子排布遵循的三个原理或规则分别为_、_和_。第2节 原子结构与元素的性质一、原子结构与元素周期表碱金属是元素周期表第_族的金属，成员包括_、_、_、_、_、_。它们的最外层电子数（价电

11、子数）都是_。锂的电子排布式是_，它有_个能级，_个能层，_个电子轨道。钠的电子排布式是_，它有_个能级，_个能层，_个电子轨道。钾的电子排布式是_，它有_个能级，_个能层，_个电子轨道。由_到_，如此循环往复，就是元素周期表的一个个周期。每个周期第一个元素的原子最外层总是_个电子，最后一个元素的原子最外层总是_个电子。从第一周期到第七周期元素数目依次是_、_、_、_、_、_、_。为什么每一个周期里元素的数目并不一样多？_<科学探究>为什么第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同？_元素周期表中共有多少个纵列，每个纵列的价电子总数是否相等？如果不相等，从左至右，每个纵列的价电子数分

12、别是多少？_周期表里的元素可以分为哪五个区？这是按照什么标准划分的？为什么s区、d区和ds区的元素都是金属？（氢元素除外）_为什么副族元素称为过渡元素？_为什么非金属元素主要集中在周期表的右上角？_为什么非金属三角区边缘的金属常被称为半金属或准金属？_二、元素周期律<学与问>主族元素从左至右，最高化合价和最低化合价、金属性和非金属性的变化有什么规律？_什么是元素周期律？_1. 原子半径影响原子半径的因素有哪两个？它们是如何影响原子半径的？_读图1-20，N、O、S、P四种原子中，半径最大的是_，半径最小的是_。读图1-20，P的核电荷数大于N，而电子能层数也大于N，你认为同周期元素

13、的原子，主要影响半径的因素是哪一个？_用你自己的话概括同周期或同主族的元素原子半径变化规律。_2. 电离能什么是第一电离能？_读图1-21，稀有气体元素和碱金属元素的第一电离能变化有何规律？为什么有这样的规律？_同周期的元素总体来说第一电离能变化有什么规律？为什么有这样的规律？为什么会有例外，如B的第一电离能反而比Be小？_<学与问>比较钠、镁、铝各级电离能的变化趋势，为什么从上到下逐级递增？为什么同级电离能三种元素不一样？_3. 电负性什么叫化合键？什么叫键合电子？_我们在必修2第一章学过哪两类化学键？_1 mol NaCl晶体里存在的化学键有_mol，键合电子有_mol。1 m

14、ol CO2分子里存在的化学键有_mol（双键算2个），键合电子有_mol。由鲍林提出的电负性是用来描述什么的？读图1-23，你能解释为什么H2O中H是正价O是负价，而NaH中Na是正价H是负价？_为什么电负性有如图所示的变化规律？_Al可以跟强酸反应，也可以与强碱反应，写出它与稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式，并用电负性理论解释为什么它既有金属性也有非金属性？_，_<科学探究>为什么存在对角线规则？_第二章 分子结构与性质引言化学是在_上研究物质的科学。什么是单原子分子？请举几个例子。_一个甲烷分子是由哪些原子构成的，这些原子的个数分别是多少？一个水分子呢？_什么是高分子（或

15、聚合物）？写出聚乙烯的分子式及其单体的分子式。_金刚石和石墨互为碳的_，它们的组成元素都是_，它们的原子结构有何不同？_第1节 共价键一、共价键共价键的本质是什么？离子键的本质是什么？_<学与问>用电子式表示H2、HCl、Cl2的形成过程。H2_HCl_Cl2_了解上一章所学的电负性，为什么H2中H是0价，而HCl中H是正一价而Cl是负一价？_用共用电子对理论说明为什么水分子的分子式是H2O而不是H3O。什么是共价键的饱和性？_读图2-1，从电子云的角度叙述氢分子的形成过程。_键的特征是什么？什么是轴对称？_写出氯原子的电子排布式并画出电子排布图。_键比较s-s 键、s-p 键和p

16、-p 键，它们有什么相同点，什么不同点？_读图2-3，键是轴对称吗？如果不是，它属于什么对称？_写出乙烯分子的结构式，其中哪些键是键，键应该在哪里？哪种键强度大？_写出乙烯与溴加成的化学方程式。CBr键是什么键？_共价键是键还是键，一般规律是什么？_<科学探究>画图表示氮原子构成氮分子的过程。NaCl是离子晶体还是分子晶体？MgO呢？后者你判断的依据是什么？_写出乙炔与溴两步加成的化学方程式，在这两步加成中断开的是键还是键？_二、键参数键能、键长与键角原子失去电子要_（吸收，放出）能量，原子吸引电子要_（吸收，放出）能量。形成共价键要_（吸收，放出）能量，破坏共价键要_（吸收，放出

17、）能量。什么是键能？_读表2-1，某两相同或不同原子间如果形成双键键能_（>，<，=）单键键能。比较CC、CC和CC的键能，为什么不正好呈比例地增加？你能用共价键理论解释吗？_比较卤素与氢原子的形成化合键的键能，你能得出什么结论？这与卤素氢化物稳定性有什么关联？_键长与共价键稳定性有什么关系？_H2O是直线型分子吗？为什么CO2是非极性分子？还有哪些分子属于非极性的化合物？_<思考与交流>已知HH键的键能为436.0 kJ·mol-1，OO键的键能为497.3 kJ·mol-1，OH键的键能为462.8kJ·mol-1，计算1 mol H2

18、完全燃烧能够放出的能量是多少？三、等电子原理什么是等电子体？什么是等电子原理？_第2节 分子的立体构型一、形形色色的分子复习初中所学的概念：分子是由什么微粒构成的？分子是保持物质什么性质的基本微粒？_什么是分子的立体构型？三原子分子的立体构型通常为_和_两种。读图2-8，写出二氧化硅和硫化氢的化学式、结构式，你推测二者结构式的根据是什么？_读图2-9，四原子分子多采取_和_两种构型。为什么氨分子的键角是107°而不是120°？（提示：N原子上是否还有未成键电子，共价键是电子对）_最常见的五原子分子的空间构型是_，例如_，键角为_。读资料卡片，一个椅式C6H12分子中有一个_

19、元环，它与船式C6H12互为_，都可以叫做_（填名称）。为什么椅式要比船式更稳定？（提示：与之前氨分子的键角讨论有类似之处）_一个B12分子中每个B原子与_个B原子连接成键，为什么化学键是这个数目？_读图2-14，将其中可见光和红外、紫外按照能量高由高到低进行排列。（提示：能量的大小与振动频率成正比）_二、价层电子对互斥理论什么是VSEPR理论？比较你推测氨分子键角的依据与VSEPR理论有什么异同？体会化学家是如何创制理论解释现象的。_价电子对包括中心原子上的_和_。对主族元素来说，价电子数等于_，所以氨分子中N的价电子数为_。孤电子对数的确定方法的表达式是_。根据表达式，对氨分子来说a=_，

20、b=_，x=_，所以孤电子对数的=_。根据表达式，对水分子来说a=_，b=_，x=_，所以孤电子对数的=_。<思考与交流>如何根据主族元素在周期表中的位置确定它的价电子数？_如何根据主族元素在周期表中的位置确定它最多能接受的电子数？_利用VSEPR理论解释为什么甲烷分子为正四面体结构而不是平面四边形结构（键角为90°）。_三、杂化轨道理论简介甲烷分子呈_型，4个CH键的键长_，键角为_。4个CH单键如果都是键，如果没有轨道杂化，请你设想一下分子构型是什么样的。_鲍林提出的杂化轨道理论认为，甲烷分子中碳原子价电子的_轨道和三个_轨道会发生混杂，混杂时_不变，得到_个_的轨道

21、，夹角为_，称为_杂化轨道。设想一下如果没有轨道杂化，H2O、NH3的分子构型是什么样的。_读图2-17，sp杂化和sp2杂化得到的轨道分别是_型和_型。其中未参加杂化的p轨道可用于形成_或者_。<思考与交流>确定BF3和H3O+的中心原子的杂化轨道类型，并画出VSEPR模型。四、配合物理论简介<实验2-1>从实验中你能得出哪些结论？_什么叫配位键？它与化合键有什么了解和区别？四水合铜离子形成了几个配位键，是如何形成的？中心离子是什么，配体是什么？_什么是配位化合物？它的简称是什么？_<实验2-2>写出反应中各步的离子方程式，并简述该步反应的现象及其原因。_

22、Cu(NH3)42+的中心离子是_，配体是_。银氨溶液的溶质是Ag(NH3)2OH，其中阳离子Ag(NH3)2+也是一个配合物，1 mol该阳离子中有配位键_mol，中心离子是_，配体是_。<实验2-3>硫氰化钾常用与检验_离子，原因是_。*查找资料，硫氰化铁在溶液中形成的配离子的化学式为_，中心离子是_，配离子是_。第3节 分子的性质一、键的极性和分子的极性1. 完成下列化学键分类归纳2. 什么是极性键？什么是非极性键？乙烷分子中哪些是极性键？哪些是非极性键？_3. 写出下列分子的结构式并标出该分子中极性键键和原子的电性。二氧化碳_，氨气_，水_，三氟化硼_4. 找出上述分子的正

23、负电荷中心，判断它们是极性分子还是非极性分子。二氧化碳_，氨气_，水_，三氟化硼_5. 若键的极性可用向量表示，若极性的向量为正电性原子指向负电性原子的有向线段，试画出3题中各分子中极性键的向量，并判断哪些向量和为零。【科学视野】表面活性剂和细胞膜6. 如图2-27所示，烷基磺酸根的亲水基团为_（蓝色部分，黄色部分），疏水基团为_（蓝色部分，黄色部分）。疏水基团的结构简式为_。亲水基团又被称为_（头基，尾基），疏水基团又被称为_（头基，尾基）。二、范德华力及其对物质性质的影响1. 请用之前学习的分子极性的原理解释分子间为什么有范德华力。（提示：一个CO分子中，C的那一头可能会吸引另一个CO分子的哪一头？