原子结构和分子结构复习题
一、单项选择题
（）1、下列各套量子数合理的是
（a）3. 1. 2. + （b）3. 2. 1. –（c）2. 0. 0. 0. （d）2. 2. 1.
( ) 2、BBr3分子的空间构型为
(a) 平面三角形(b) 三角锥形(c) V形(d) 正四面体。) 7\ 收集22
（）3、下列物质中，不能形成氢键的是
（a）H2O (b) HF (c) C2H5OH (d) HBr
( ) 4、下列分子中，中心原子采取sp3杂化的是
(a) PCl3 (b) NCl3 (c) CCl4 (d) BeCl2
（）5、苯和CCl4分子间存在的作用力是哪种类型？
(a ) 色散力（b）取向力（c）诱导力（d）氢键
（）6、下列元素第一电离能最大的是
（a）Be （b）B （c）N （d）O
（）7、下列分子中，含有极性键的非极性分子是
（a）P4 （b）SO2 （c）HCl （d）NH3
（）8、电子云的形状由哪个量子数来确定？
（a）主量子数（b）角量子数（c）磁量子数（d）自旋量子数
( ) 9、下列关于氧分子的叙述正确的是
（a）氧分子中只有σ键（b）氧分子中只有π键
（c）氧分子的键级是3 （d）氧分子中有单电子
( ) 10、与CO32–互为等电子体的是
（a）SO3 （b）O3 （c）SO42–、（d）CO2
二、填空题
1、第24号元素原子的核外电子排布式为________________________，
该元素位于周期表中________周期，________族，________区；
其符号和名称分别为________ 、________ 。
2、写出N2+ 的分子轨道电子排布式________________________、
其键级为________、在磁性上表现为________。
3、HCl和SO2分子之间存在的范德华力有、、。
4、某元素－2价阴离子在最外层n＝４，l＝０的轨道上有２个电子；
n=４，l＝１的轨道上有6个电子，该元素的名称为________；
其原子的价电子构型为_______
5、分子轨道是由线性组合而成的，这种组合必须符合的三个原则是、、。
6、卤化氢中，HF 的沸点最高，原因是。
7、某电子处在3d 轨道，其轨道量子数n为______，l为______，m可能是_________。
8、按分子轨道理论，O2分子中最高能量的电子所处的分子轨道是、
O2分子中有个未成对的电子，在磁性上表现为。
三、简要回答下列问题
1. 说明原子序数为12、16、25 的元素原子中，4s和3d轨道哪个能量高？
2. 比较CH3CH2OH和CH3OCH3的熔沸点的高低，并说明原因。
四、有A、B、C、D、E、F元素，试按下列条件推断各元素在周期表中的位置、元素符号，给出各元素的价电子构型。
（1）A、B、C为同一周期活泼金属元素，原子半径满足A >B >C，C有3个电子层。（2）D、E为非金属元素，与氢结合生成HD和HE。
（3）室温下D的单质为液体，E的单质为固体。
（4）F为金属元素，它有4个电子层，并且有6个单电子。
原子结构习题精选一 一、选择题 1．据报道，科学家发现了一种新元素，它的原子核内有161个中子，质量数272。该元素的质子数为（）。（全国高考题） （A）111 （B）161 （C）272 （D）433 2．根据元素的核电荷数，不能确定的是（）。 （A）原子核内质子数（B）原子核内中子数 （C）原子最外层电子数（D）原子核外电子数 3．氢原子的电子云图中的小黑点表示的意义是（）。 （A）一个黑点表示一个电子（B）黑点的多少表示电子个数的多少 （C）表示电子运动的轨迹（D）电子在核外空间出现机会的多少 4．三种元素的微粒都有相同的电子层结构，已知，则它们核内质子数（依次 用表示）的关系为（）。 （A）（B） （C）（D） 5．元素的化学性质主要决定于原子的（）。 （A）质子数（B）中子数（C）核外电子数（D）最外层电子数 6．下列微粒中与离子具有不相同的质子数和相同的电子数，该微粒可能为（）。 （A）（B）（C）（D） 7．周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是 （A）电子数（B）最外层电子数 （C）电子层数（D）次外层电子数
8．据报道，某些建筑材料会产生放射性氡，从而对人体产生伤害。该原子的中子数和质子数之差是（）。（上海市高考题） （A）136 （B）50 （C）86 （D）222 9．核内中子数为N的离子，质量数为A，则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是（）。（上海市高考题） （A）（B） （C）（D） 10．下列叙述中，正确的是（）。 （A）两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 （B）凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 （C）两原子，如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素 （D）不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子 11．（1）～（4）题是关于下面8种微粒的问题，请分别选答。 ①②③④ ⑤⑥⑦⑧ （1）中子数相同的微粒是（）。 （A）④⑦（B）①②③（C）①②（D）④⑥⑦ （2）关于这些微粒的结构示意图的判断，正确的是（）。 （A）⑥与⑦的相同（B）④与⑥的相同 （C）④与⑤的相同（D）前三项都不对
分子的结构与性质 【知识动脉】 知识框架 产生原因：共价键的方向性 Sp3 决定因素：杂化轨道方式sp2 分子的空间构型sp 空间构型的判断：VSEPR理论 空间构型决定性质等电子原理 手性分子 配合物 一、杂化轨道理论 1. 杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。 思考：甲烷分子的轨道是如何形成的呢？ 形成甲烷分子时，中心原子的2s和2p x，2p y，2p z等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条sp3杂化轨道，这些sp3杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。 根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp3杂化外，还有sp2杂化和sp杂化，sp2杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。 思考： 应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。
C2H4 BF3 CH2O C2H2 思考：怎样判断有几个轨道参与了杂化？ [讨论总结]：三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为°的直线型杂化轨道，SP2杂化轨道为°的平面三角形，SP3杂化轨道为°′的正四面体构型。 小结：HCN中C原子以sp杂化，CH2O中C原子以sp2杂化；HCN中含有2个σ键和2π键；CH2O中含有3σ键和1个π键 【例1】（09江苏卷21 A部分）（12分）生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为。甲醛分子的空间构型是；1mol甲醛分子中σ键的数目为。 解析与评价：甲醛分子中含有碳氧双键，故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化；分子的空间构型为平面型；1mol甲醛分子中含有2mol碳氢δ键，1mol碳氧δ键，故含有δ键的数目为3N A 答案：sp2平面型3N A 【变式训练1】（09宁夏卷38）［化学—选修物质结构与性质］（15分） 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与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为____________; 2、价层电子对互斥模型 把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C 原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下： ABn 立体结构范例 n=2 直线型CO2 n=3 平面三角形CH2O n=4 正四面体型CH4 另一类是中心原子上有孤对电子 ．．．．．．．．．．．．）的分子。如 ．．．．（未用于形成共价键的电子对 H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。 练习2、应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。进一步认识多原子分子的立体结构。 化学式中心原子含有孤对电子对数中心原子结合的原子数空间构型 H2S
原子结构与元素周期表试卷及答案 一、选择题(本题只有一个正确选项) 1、（奉贤二模，2）下列化学用语正确的是 A ．硫的原子结构示意图： B ．2-丁烯的结构式： C ．乙酸的化学式：C 2H 4O 2 D ．原子核内有8个中子的氧原子：188O 2、（奉贤二模，3）3He 可以作为核聚变材料，以下关于3He 的说法正确的是 A ．比4He 少一个电子 B ．比4He 少一个质子 C ．与4He 的同分异构体 D ．是4He 的同位素 3．（静安二模，1）在日本核电站附近检测到放射性原子131I 。关于131I 原子和127I 原子的 叙述错误的是 C A.它们互称为同位素 B.它们的化学性质几乎完全相同 C.它们相差4个质子 D.它们的电子数相同 4．（静安二模，2）下列氮原子结构的表述中，对电子运动状态描述正确且能表明同一电子 层电子能量有差异的是 C A ． B. C.1s 22s 22p 3 D. 5．（静安二模，15）氯元素的相对原子质量为35.5，由23Na 、35Cl 、37Cl 构成的11.7g 氯化 钠中，37Cl 的质量为 B A. 1.75g B. 1.85 g C.5.25 g D. 5.85g 6．（卢湾二模，2）下列化学用语正确的是 C A ．聚丙烯的结构简式： B ．丙烷分子的比例模型： C ．磷原子最外层电子排布式：3s 23P 3 D ．羟基的电子式为： 7. （卢湾二模，3）下列各项说法或比较中正确的是 C A ．氧化性：Ag + >Cu 2+ >Fe 3+ B ．热稳定性：HF ＞H 2Se ＞H 2O C ．酸性：CH 3COOH>H 2CO 3 >H 2SiO 3 D ．离子半径：Cl －＞S 2－＞Mg 2+ 8 （卢湾二模，6）右表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关X 、W 、Y 、R 、Z 五种 元素的叙述中，正确的是 B A ．常温常压下，五种元素的单质中只有一种是气态 B ．Y 的阴离子的还原性大于Z 的阴离子的还原性 C ．W 的氢化物比X 的氢化物稳定 D ．Y 与W 元素的最高价氧化物对应水化物的酸性比较，前者弱 于后者 9. （卢湾二模，8）下列各选项所述的两个量，前者一定大于后者的是 B A ．F 2和Br 2的沸点 B ．纯水在25℃和80℃时的pH X W Y R Z
第五章多原子分子的结构和性质 ●多原子分子的结构包括两方面内容： （1）组成分子的原子在三维空间的排布次序、相对位置，（1）组成分子的原子在三维空间的排布次序相对位置，通常由键长、键角、二面角等参数描述构型和构象。分子的几何结构可用衍射方法（包括X 射线衍射、电子衍射和中 X射线衍射电子衍射和中子衍射）测定。 （2）分子的电子结构、化学键型式和相关的能量参数，通（2）分子的电子结构化学键型式和相关的能量参数通常由分子轨道的组成、性质、能级高低和电子排布描述。分子的电子结构可用谱学方法（包括分子光谱、电子能谱和子的电子结构可用谱学方法（包括分子光谱电子能谱和磁共振谱等）测定。
51价电子对互斥理论（VSEPR） 5.1 价电子对互斥理论（VSEPR） ?VSEPR :V alence S hell E lectronic P air R epelling 1940年提出，用来解释许多化合物的几何构型。 年提出用来解释许多化合物的几何构型?价电子对 ·成键电子对（bp） ·孤对电子对（lp） p ?价电子对互斥理论认为： 原子周围各个价电子对之间由于互相排斥作用，在键长一定的条件下，相互间距离愈远愈稳定。
·价电子对之间排斥力的根源 1. 是各电子对之间的静电排斥力； 2. 是Pauli 斥力，即价电子对之间自旋相同的电子互相回避 的效应。 ?判断分子几何构型的规则： 1. 为使价电子对间斥力最小，可将价电子对看作等距离地排1为使价电子对间斥力最小可将价电子对看作等距离地排布在同一个球面上，形成规则的多面体形式。 中心原子周围存在m个配位体L及n个孤对电子对E时， ★当m+n=2 时，分子为直线形； ★当m+n 3 时，分子为三角形； m+n=3 ★当m+n=4 时，分子为四面体形； ★当m+n=5 时，分子为三方双锥形； m+n=5时分子为 ★当m+n=6 时，分子为八面体形。
第一章《原子结构与性质》单元测试题 第Ⅰ卷（选择题共48分） 一、选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意）1．道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代原子——分子学说的观点看，你认为不正确的是 A．只有①B．只有②C．只有③D．①②③ 2．下列能级中轨道数为3的是 A．S能级B．P能级C．d能级D．f能级 3．下列各原子或离子的电子排布式错误的是 A．Al 1s22s22p63s23p1B．S2-1s22s22p63s23p4 C．Na+1s22s22p6D．F 1s22s22p5 4．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是 A．ls22s22p63s23p1B．1s22s22p3C．1s22s2sp2D．1s22s22p63s23p4 5．生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁无关的是 A．焰色反应B．节日里燃放的焰火C．金属导线可以导电D．夜空中的激光 6．某元素的电离能( 此元素位于元素周期表的族数是 A．ⅡA B．ⅢA C．ⅤA D．ⅣA 7．元素电负性随原子序数的递增而增强的是 A．Na＜K＜Rb B．N＜P＜As C．O ＜S ＜Cl D．Si ＜P ＜Cl 8．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是 A．碱性：NaOH
高中物理-《原子结构》单元测试题 一、选择题 1．卢瑟福粒子散射实验的结果是 A．证明了质子的存在 B．证明了原子核是由质子和中子组成的 C．说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上 D．说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动 2．英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔,发现了α粒子的散射现象。图中O 表示金原子核的位置,则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的图是( ) 3．氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下述说法中正确的是( ) A．电子绕核旋转的半径增大B．氢原子的能量增大 C．氢原子的电势能增大D．氢原子核外电子的速率增大 4．下列氢原子的线系中波长最短波进行比较,其值最大的是 ( ) A．巴耳末系B．莱曼系C．帕邢系D．布喇开系 5．关于光谱的产生,下列说法正确的是( ) A．正常发光的霓虹灯属稀薄气体发光,产生的是明线光谱 B．白光通过某种温度较低的蒸气后将产生吸收光谱 C．撒上食盐的酒精灯火焰发出的光是明线光谱 D．炽热高压气体发光产生的是明线光谱 6．仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是( ) A．观察时氢原子有时发光,有时不发光 B．氢原子只能发出平行光 C．氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的 D．氢原子发出的光互相干涉的结果 7．氢原子第三能级的能量为 ( ) A．－13.6eV B．－10.2eV C．－3.4eV D．－1.51eV 8．下列叙述中,符合玻尔氢原子的理论的是
1 2 3 4 5 ∞ ( ) A ．电子的可能轨道的分布只能是不连续的 B ．大量原子发光的光谱应该是包含一切频率的连续光谱 C ．电子绕核做加速运动,不向外辐射能量 D ．与地球附近的人造卫星相似,绕核运行,电子的轨道半径也要逐渐减小 9．氦原子被电离一个核外电子后,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E 1=－54.4 eV,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是 ( ) A ．40.8 eV B ．43.2 eV C ．51.0 eV D ．54.4 eV 10．μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子,它在原子核物理的研究中有重要作用。图为μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E 的一束光照射容器中大量处于n =2能级的μ氢原子,μ氢原子吸收光子后,发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光,且频率依次增 大 , 则E 等 于 ( ) A ．h (ν3－ν1) B ．h (ν5＋ν6) C ．h ν3 D ．h ν4 11．已知氢原子基态能量为－13.6eV,下列说法中正确的有 ( ) A ．用波长为600nm 的光照射时,可使稳定的氢原子电离 B ．用光子能量为10.2eV 的光照射时,可能使处于基态的氢原子电离 C ．氢原子可能向外辐射出11eV 的光子 D ．氢原子可能吸收能量为1.89eV 的光子 12．红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体,利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图所示,E 1是基态,E 2是亚稳态,E 3是激发态,若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体,处于基态的铬离子受激发跃迁到E 3,然后自发跃迁到E 2,释放波长为λ2的光子,处于亚稳态E 2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光,这种激光的波长为( ) A ．122 1λλλλ- B ．2121λλλλ- C ．2121λλλλ- D ．2 11 2λλλλ-
原子结构分子结构 一、是非题 1．所谓原子轨道就是指一定的电子云。 2．价电子层排布为ns1的元素都是碱金属元素。 3．当主量子数为4时，共有4s、4p、4d、4f四个轨道。 4．第一过渡系(即第四周期)元素的原子填充电子时是先填充3d轨道后填充4s 轨道，所以失去电子时也是按这个次序先失去3d电子。 5．原子在基态时没有未成对电子，就肯定不能形成共价键。 6．由于CO2、H2O、H2S、CH4分子中都含有极性键，因此都是极性分子。 7．形成离子晶体的化合物中不可能有共价键。 8．全由共价键结合形成的化合物只能形成分子晶体。 9．在CCl4、CHCl3和CH2Cl2分子中，碳原子都是采用sp3杂化，因此这些分子都呈正四面体。 10．色散力只存在于非极性分子之间。 二、选择题 1. 在氢原子中，对r=53pm处的正确描述是() A．该处1s电子云最大B．r是1s径向分布函数的平均值 C．该处的H原子Bohr半径D．该处是1s电子云介面 2. 3s电子的径向分布图有()。 A．3个峰B．2个峰C．4个峰D．1个峰 3. 在电子云示意图中，小黑点是( ) A．其疏密表示电子出现的几率密度的大小B．表示电子在该处出现 C．其疏密表示电子出现的几率的大小D．表示电子 4. N，O，P，S原子中，第一电子亲合能最大的是( ) A．N B．O C．P D．S 5. O、S、As三种元素比较，正确的是() A．电负性O＞S＞As , 原子半径O＜S＜As B．电负性O＜S＜As , 原子半径O＜S＜As C．电负性O＜S＜As , 原子半径O＞S＞As D．电负性O＞S＞As , 原子半径O＞S＞As
原子结构试题及答案 一、原子及其核外电子排布 1．下列对不同时期原子结构模型的提出时间排列正确的是() ①电子分层排布模型②“葡萄干布丁”模型③量子力学模型④道尔顿原子学说 ⑤核式模型 A．①③②⑤④B．④②③①⑤ C．④②⑤①③D．④⑤②①③ 2．下列微粒：①质子，②中子，③电子，在所有原子中一定含有的微粒是() A．①②③B．仅有①C．①和③D．①和②3．某元素原子序数为33，则： (1)此元素原子共有________个运动状态不同的电子，有________个未成对电子。 (2)有________个电子层，________个能级，________个原子轨道。 (3)它的电子排布式为_______________________________________________________。4．有X、Y、Z、Q、T五种元素，X原子的M层p轨道有2个未成对电子，Y原子的外围电子构型为3d64s2，Z原子的L电子层的p能级上有一空轨道，Q原子的L电子层的p 能级上只有1对成对电子，T原子的M电子层上p轨道半充满。试写出： (1)X的元素符号________，Y的元素符号________。 (2)Z的电子排布式________，Q的电子排布图______________________，T的电子排布 图________________________________________________________________________。 (3)Y的单质在Q的单质中燃烧的化学方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 二、元素周期表及其结构 5．下列有关元素周期系的叙述正确的是() A．元素周期系中ⅠA族元素又称为碱金属元素 B．元素周期系中每一周期元素的种类均相等 C．元素周期系的形成原因是核外电子排布的周期性变化 D．每一周期的元素最外层电子数均是1→8，周而复始 6．某元素原子的价电子排布式是3s23p4，则它在周期表中的位置是() A．第二周期第ⅣA族 B．第三周期第ⅣA族 C．第四周期第ⅡA族
高中化学-《原子结构》测试题(含答案) 一、单选题 1．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3； ③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是（） A．简单氢化物的还原性：③＞①＞② B．电负性：③＞①＞② C．阴离子半径：①＞②＞③ D．最高价氧化物的水化物酸性：③＞①＞② 2．下列说法正确的是 A．N元素的电负性大于O元素 B．基态Fe原子的外围电子排布图为 C．在基态多电子原子中,P轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D．根据原子核外电子排布的特点,Cu在周期表中属于s区元素 3．a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是（） A．原子半径：d>c>b>a B．4种元素中b的金属性最强 C．c的氧化物的水化物是强碱D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强 4．具有下列电子层结构的原子,其第一电离能由大到小排列正确的是 ①3p 能级上只有一对成对电子的原子②最外层电子构型为3s23p6 的原子 ③其3p 能级为半充满的原子④正三价的阳离子结构与氖相同的原子 A．②③①④B．③①②④C．①②③④D．②④①③ 5．主族元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增加,且均不大于20。这四种元素可组成结构为Z+[Y–W≡X]–的化合物。该化合物与某种金属阳离子反应可得到血红色溶液。下列说法正确的是 A．Z 的焰色反应为黄色 B．简单氢化物的沸点：W>X C．该化合物中Y 不满足8 电子稳定结构
D．Y 的最高价氧化物对应水化物的酸性比W 的强 6．砒霜中毒事件时有发生,砒霜的主要成分是三氧化二砷（As2O3）,医生通常给砒霜中毒患者服用一定剂量的氧化剂解毒。下列有关叙述正确的是 A．砷原子最外层有3个电子B．砷化氢（AsH3）比NH3稳定 C．砷酸（H3AsO4）的酸性强于磷酸D．砷的+3价化合物的毒性强于+5价化合物 7．R为1～18号元素,其原子所具有的电子层数为最外层电子数的1/2,它可能形成的含氧酸根离子有：～R2O42-～RO42-,～R2O32-,～RO32-,下列叙述判断正确的是() A．当它可以形成～时,可以形成～ B．当它可以形成～时,可以形成～和～ C．当它可以形成～时,不可能形成～ D．当它形成～时,也可以形成～ 8．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是 A．元素Y、Z、W离子具有相同的电子层结构,其半径依次增大 B．元素X与元素Y只能形成一种化合物 C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：X m Y>X m R D．元素W、R的最高价氧化物对应水化物都是强酸 9．下列离子中外层d轨道达全充满状态的是() A．Cu+B．Fe3+C．Co3+D．Cr3+ 10．已知元素周期表前三周期元素的离子a W3+、b X+、c Y2-、d Z-都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是 A．原子序数a>d B．质子数c>d C．a+3=c-2D．原子半径X 第四章原子结构和分子结构 第一节原子结构 自然界的物质种类繁多，性质各异。不同物质在性质上的差异是由于物质内部结构不同而引起的。在化学反应中，原子核不变，起变化的只是核外电子。要了解物质的性质及其变化规律，有必要先了解原子结构，特别是核外电子的运动状态。 一、核外电子运动的特征 我们知道，地球沿着固定轨道围绕太阳运动，地球的卫星（月球或人造卫星）也以固定的轨道绕地球运转。这些宏观物体运动的共同规律是有固定的轨道，人们可以在任何时间内同时准确地测出它们的运动速度和所在位置。电子是一种极微小的粒子，质量为9.1×10-31 kg，在核外的运动速度快（接近光速）。因此电子的运动和宏观物体的运动不同。和光一样，电子的运动具有微粒性和波动性的双重性质。对于质量为m，运动速度为v的电子，其动量为：P=mv 其相应的波长为： λ=h/P=h/mv （4-1） 式（4-1）中，左边是电子的波长λ，它表明电子波动性的特征，右边是电子的动量P （或mv），它表明电子的微粒性特征，两者通过普朗克常数h联系起来。 实验证明，对于具有波动性的微粒来说，不能同时准确地确定它在空间的位置和动量（运动速度）。也就是说电子的位置测得愈准时，它的动量（运动速度）就愈测不准，反之亦然。但是用统计的方法，可以知道电子在原子中某一区域内出现的几率。 图4-1氢原子五次瞬间照像 图4-2若干张氢原子瞬间照片叠印 电子在原子核外空间各区域出现的几率是不同的。在一定时间内，在某些地方电子出现的几率较大。而在另一些地方出现的几率较小。对于氢原子来说，核外只有一个电子。为了在一瞬间找到电子在氢原子核外的确切位置，假定我们用高速照相机先给某个氢原子拍五张照片，得到图4-1所示的五种图象，⊕代表原子核，小黑点表示电子。如果给这个氢原子照几万张照片，叠加这些照片（图4-2）进行分析，发现原子核外的一个电子在核外空间各处都有出现的可能，但在各处出现的几率不同。如果用小黑点的疏密来表示电子在核外各处的几率密度（单位体积中出现的几率）大小，黑点密的地方，是电子出现几率密度大的地方；疏的地方，是电子出现几率密度小的地方，如图4-3所示。像这样用小黑点的疏密形象地描述电子在原子核外空间的几率密度分布图象叫做电子云。所以电子云是电子在核外运动具有统计性的一种形象表示法。 图4-3氢原子的电子云图4-4氢原子电子云界面图 从图4-3中可见，氢原子的电子云是球形的，离核越近的地方其电子云密度越大。但是由于离原子核越近，球壳的总体积越小，因此在这一区域内黑点的总数并不多。而是在半径为53pm 附近的球壳中电子出现的几率最大，这是氢原子最稳定状态。为了方便，通常用电子云的界面表示原子中电子云的分布情况。所谓界面，是指电子在这个界面内出现的几率很大（95%以上），而在界面外出现的几率很小（5%以下）。 二、核外电子的运动状态 电子在原子中的运动状态，可n，l，m，ms四个量子数来描述。 （一）主量子数n 分子结构与性质 一、共价键 1.本质：原子间形成共用电子对 分类{非极性共价键：两个相同的非金属元素的原子间形成的共价键 极性共价键：两个不相同的非金属元素的原子间形成的共价键 、HCl的形成 思考：用电子式表示H 2 共价键特征： ①饱和性：每个原子形成共价键的数目是确定的 ②方向性：原子轨道沿一定方向重叠使成键的原子轨道最大程度地重叠 2.σ键和π键 ①σ键--原子轨道沿着连线方向以“头碰头”方式重叠形成的共价键 特点：以形成化学键的两个原子核的连线为轴旋转，σ键电子云的图形不变 电子云描述氢原子形成氢分子的过程（s-s σ键） ②π键--原子轨道沿着连线方向以“肩并肩”方式重叠形成的共价键 特点：（1）电子云为镜像，即是每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两个原子核构成的平面的两侧 （2）不稳定,容易断裂 p-p π键的形成 N 2 分子中的N≡N 思考：分析CH 3CH 3 、CH 2 =CH 2 、CH≡CH、CO 2 分子中键的类别和个数 3.键参数--键能、键长与键角 ①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量 键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，化学键越稳定 应用--计算化学反应的反应热ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和 ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距 键长是衡量共价稳定性的另一个参数 规律：键长越短，一般键能越大，共价键越稳定 一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定 ③键角：两个共价键之间的夹角 键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质与键角有关 思考：N 2、O 2 、F 2 跟H 2 的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解 4.等电子原理 等电子体：原子总数相同、价电子（最外层电子）总数相同的分子如N 2 和CO 是等电子体，但N 2和C 2 H 4 不是等电子体 等电子体原理：原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的物理性质是相近的。例如N 2 和CO的熔沸点、溶解性、分子解离能等都非常接近 5.用质谱测定分子的结构 原理：不同质核比的粒子在磁场中运动轨迹不同 eg：1.下列物质中能证明某化合物中一定有离子键的是（） A.可溶于水 B.熔点较高 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电 2.下列关于化学键的叙述中，正确的是（） A.离子化合物可以含共价键 B.共价化合物可能含离子键 C.离子化合物中只含离子键 D.只有活泼金属与活泼非金属间才能形成离子键 原子结构测试题 一、选择题 1、同种元素的原子一定具有 A ．不同的质量数 B ．相同中子数 C ．相同的质子数 D ．不同的电子数 2、下列关于原子的叙述正确的是 A ．11H 表示氢原子核的质子数是1，中子数也是1。 B ．14 C 表示碳的一种同位素原子中含有7个质子和7个中子。 C ．919F -表示该微粒的质量数为19，电子数为9。 D ．2324Na Mg 和表示两种原子含有相同的中子数。 3、下列讲法正确的是 A ．原子核差不多上由质子和中子构成的 B ．不同元素原子的质量数一定不等 C ．质子数相同的不同微粒，化学性质可能相同 D ．质子数相同的不同微粒具有相同的电子数 4、科学家最近制造出第112号新元素（核电荷数为112），其原子的质量数为277，这是迄今已知元素中最重的原子。关于该新元素的下列叙述正确的是 A ．其原子核内中子数和质子数差不多上112 B ．其原子核内中子数为165，核外电子数为112 C ．其原子质量是12C 原子质量的277倍 D ．其原子质量与12C 原子质量之比277∶12 5、有关等物质的量的612C 原子和614 C 原子，下列叙述正确的是 含有相同数目的原子 含有相同物质的量的质子 属于同种元素 具有相同的质量 中子数相等 电子数相等 完全燃烧时消耗氧气的质量相等 具有几乎相同的化学性质 A ．只有 B ．只有 C ．全正确 D ．除 外都正确 6、若某阳离子X2+有m 个电子，其质量数为a ，则核内中子数为 A ．m 2+ B ．m 5+ C ．a m 2-- D ．a m + 7、简单离子a 2a n A + 核外有x 个电子，A 的质量数可表示为 A ．()2x n + B ．()2x n - C ．2x D ．()n 2x + 8、下列微粒中，电子数目最多的是： A ．H2O B ．NH3 C ．Na ＋ D ．Al 9、下列离子的电子排布与氩原子核外电子排布不同的是： A ．Mg2+ B ．S2－ C ．K+ D ．Cl － 10、某元素原子核外电子排布为：L 层电子数是K 层和M 层电子数之和的两倍，则某元素是： A ．钠 B ．镁 C ．氖 D ．氯 11、比较多电子原子中电子能量大小的依据是： A ．原子核的电荷数 B ．所处的电子层 C ．电子离核远近不同 D ．不能比较 12、下列微粒中与OH －离子具有不相同的质子数和相同的电子数， 该微粒可能为： A ．F － B ．Mg2+ C ．NH2－ D ．CH4 第一章原子结构与性质 课标要求 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的（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种性质 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。 要点精讲 一.原子结构 1.能级与能层 2.原子轨道 3.原子核外电子排布规律 ⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。 能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s 轨道，后进入3d 轨道，这种现象叫能级交错。 说明：构造原理并不是说4s 能级比3d 能级能量低（实际上4s 能级比3d 能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。也就是说，整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。 （2）能量最低原理 现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。 构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。 （3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利（Pauli ）原理。 （4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特（Hund ）规则。比如，p3的轨道式为 或，而不是。 洪特规则特例：当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。 前36号元素中，全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。 4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K ：1s22s22p63s23p64s1。 ②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以↑↓ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ 第五章多原子分子的结构与性质 Chapter 5. The Structure and Property of Polyatomic Molecules 5.1 非金属元素的结构化学: 8-N 法则5.2 非共轭分子几何构型与VSEPR 规则5.3 共轭分子与SHMO 法5.3.1 丁二烯离域大π键的SHMO 处理5.3.2 直链和单环共轭体系本征值的图解法5.4 饱和分子的非定域轨道与定域轨道5.5 缺电子分子的结构5.5.1 缺电子原子化合物的三种类型 5.5.2 硼烷中的多中心键 5.5.3 金属烷基化合物中的多中心键 C o n t e n t s 第五章目录 5.6 分子轨道对称守恒原理5. 6.1 前线轨道理论5.6.2 相关图理论5.7 一些新型多原子分子5. 7.1 固体碳的新形态——球烯5.7.2 新型主体分子——杯芳烃类化合物5.7.3 具有分形结构的树状大分子 C o n t e n t s 8-N法则 稀有气体 卤素 氧族 氮族 碳族 B VSEPR规则成键电子对BP 孤电子对LP BeCl 2 SnCl 2 BF 3CCl 4 PCl 3 SCl 2 PCl 5 SCl 4 BrF 3 ICl 2 - PF 6 - IF 5 ICl 4 - NO 2 - NO 2 NO 2 + CaF 2 SrF 2 BaF 2 SHMO法 电荷密度 键级 自由价 分子图 环戊二烯负离子 环丁二烯 肽键 对称匹配线性组合 群轨道 正则轨道(CMO) 定域轨道(LMO) 缺电子分子 硼烷 多中心键 桥键 3c-2e硼桥键 3c-2e硼键 5c-6e硼键 金属烷基化合物 B 5 H 9 (LiCH 3 ) 4 Be(CH 3 ) 2 MgAl 2 (CH 3 ) 8 Al 2 (CH 3 ) 6 轨道对称守恒原理 原子结构及元素 一、选择题 1．【2018年山东省德州市】近日，中国在四川某地发现了一个超大规模的锂矿，储量高达52万吨，被称之为“中国锂谷”。锂矿是重要的国家战略资源，有着21世纪改变世界格局的“白色石油”和“绿色能源金属”之称。下图是锂原子结构示意图和锂元素在元素周期表中的相关信息。下列说法正确的是( ) A．锂元素属于非金属元素 B．锂原子在化学反应中易得电子 C．锂原子的相对原子质最是6.94lg D．锂原子核内有3个质子 【答案】D 2．【2018年湖北省随州市】下图是元素周期表中提供的碘元素部分信息及碘原子结构示意图。下列说法错误的是 A．碘单质(I2)是由碘原子直接构成的 B．碘的相对原子质量为127，原子核内质子数为53 C．碘原子核外共有53个电子，最外层有7个电子 D．碘元素属于非金属元素，碘原子在化学反应中容易得到电子 【答案】A 3．【2018年湖南省岳阳市】硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒可能诱发皮肤病和癌症。硒的原子结构示意图及其在元素周期表中的某些信息如图所示，下列分析正确的是（） A．硒属于金属元素 B．硒的相对原子质量为78.96g C．硒原子的核电荷数为34 D．硒原子的核外有6个电子 【答案】C 4．【2018年湖北省咸宁市】1869年发现了元素周期律并编制出元素周期表的科学家是 A．道尔顿 B．阿伏加德罗 C．门捷列夫 D．侯德榜 【答案】C 5．【2018年湖北省咸宁市】稀土是一种重要的战略资源。铈是一种常见的稀土元素，下列有关铈的说法正确的是 A．铈属于非金属元素 B．铈原子的中子数是58 C．铈原子的核外电子数是58 D．铈原子的相对原子质量是140.1g 【答案】C 6．【2018年安徽省】硼是作物生长必需的微量营养元素，硼元素的相关信息如图所示。下列有关硼的说法正确的是 A．相对原子质量为10.81g B．属于金属元素 C．原子的核电荷数为5 D．原子核外有6个电子 【答案】C 7．【2018年广州市】下图为某粒子的结构示意图,下列说法正确的是 A．该粒子有12个质子 B．该粒子有2个电子层 C．该粒子属于非金属元素 D．该粒子已达到相对稳定结构 【答案】A 8．【2018年安徽省】归纳法是学习化学的重要方法之一，下列图示正确的是 分子和原子及原子的结构知识点总结 知识点一分子 1、分子是构成物质的一种微粒，表示的是一种微观概念，大部分物质是由分子构成的。（有些物质直接由原子构成） 2、分子的定义：分子是保持物质化学性质的最小（一种）微粒。 3、分子的性质 ①分子很小：质量和体积都很小，肉眼是无法看到的 ②分子总是在不断的运动着：温度升高运动速度加快。 ③分子间有间隔：一般来说气体分子间的间隔大，固体、液体分子间的间隔较小，因此气体可以压缩。 ④同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同。 ⑤分子由原子构成，不同种物质的分子，原子构成不同，可分三种情形： a、构成分子的原子种类不同： b、构成分子的原子种类相同，但个数不同： c、构成分子的原子种类、个数都相同，但排列顺序不同（高中学习） 4、分子理论的应用： （1）用分子观点解释物理变化和化学变化。 物理变化：没有新分子生成的变化 由分子构成的物质 化学变化：分子本身发生变化，有新分子生成的变化。 （2）用分子观点解释混合物和纯净物： 混合物：由不同种分子构成的物质。纯净物：由同种分子构成的物质。 知识点二原子 1、定义：原子是化学变化中的最小粒子（用化学方法不能再分） 2、原子的性质 （1）原子的体积和质量都很小。（2）原子在不断的运动（3）原子间有一定的间隔 （4）同种物质的原子性质相同，不同种物质的原子性质不同。 3、化学变化的实质：在化学变化中，分子分解成原子，原子重新组合成新的分子。 注意：化学变化前后分子的种类一定改变，数目可能改变，原子的种类和数目一定不变。 注意：分子一定比原子大吗？答：不一定！ 金属单质（如：Fe 、Cu 、Al、Hg ） 5、由原子直接构成的物质非金属固态单质（如：C、P、S、Si ） 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡） 6、原子的构成： 带正电荷) 体积很小,约占原子体积的几千亿分之一 中子 (不带电) 原子 带负电荷) ———在核外一个相对很大的空间内做高速运动 在原子中，核电荷数= 质子数 = 核外电子数，原子核居于原子的中心，在原子中占的体积很小，但所占质量很大，电子绕着原子核作高速运动。 7、原子的分类：以核电荷数（质子数）为标准可分为100多类原子及100种元素。 8、相对原子质量： 由于原子的实际质量很小，使用起来很不方便，所以才有原子的相对质量。 国际上以碳12原子（原子核内有 6 个质子和 6 个中子）的质量的 1/12 作为标准，其它原子的质量跟它比较所得的值，就是这种原子的相对原子质量。用公式可表示为： 相对原子质量 某元素一个原子的质量一个碳原子质量的 12112 / 由此可见，相对原子质量是一个比值，不是原子的实际质量。相对原子量≈质子数+ 种子数 知识点三核外电子排布： 1、电子层：电子在原子核外一定的区域内运动，这些区域称为电子层，电子的这种分层运动的现象叫做核外 电子的分层排布。核外电子的分层排布是因为电子的能量各不相同，能量高的电子在离核远的区域运动， 原子结构和分子结构复习题 一、单项选择题 （）1、下列各套量子数合理的是 （a）3. 1. 2. + （b）3. 2. 1. –（c）2. 0. 0. 0. （d）2. 2. 1. ( ) 2、BBr3分子的空间构型为 (a) 平面三角形(b) 三角锥形(c) V形(d) 正四面体。) 7\ 收集22 （）3、下列物质中，不能形成氢键的是 （a）H2O (b) HF (c) C2H5OH (d) HBr ( ) 4、下列分子中，中心原子采取sp3杂化的是 (a) PCl3 (b) NCl3 (c) CCl4 (d) BeCl2 （）5、苯和CCl4分子间存在的作用力是哪种类型？ (a ) 色散力（b）取向力（c）诱导力（d）氢键 （）6、下列元素第一电离能最大的是 （a）Be （b）B （c）N （d）O （）7、下列分子中，含有极性键的非极性分子是 （a）P4 （b）SO2 （c）HCl （d）NH3 （）8、电子云的形状由哪个量子数来确定？ （a）主量子数（b）角量子数（c）磁量子数（d）自旋量子数 ( ) 9、下列关于氧分子的叙述正确的是 （a）氧分子中只有σ键（b）氧分子中只有π键 （c）氧分子的键级是3 （d）氧分子中有单电子 ( ) 10、与CO32–互为等电子体的是 （a）SO3 （b）O3 （c）SO42–、（d）CO2 二、填空题 1、第24号元素原子的核外电子排布式为________________________， 该元素位于周期表中________周期，________族，________区； 其符号和名称分别为________ 、________ 。 2、写出N2+ 的分子轨道电子排布式________________________、 其键级为________、在磁性上表现为________。 3、HCl和SO2分子之间存在的范德华力有、、。 4、某元素－2价阴离子在最外层n＝４，l＝０的轨道上有２个电子； n=４，l＝１的轨道上有6个电子，该元素的名称为________； 其原子的价电子构型为_______ 5、分子轨道是由线性组合而成的，这种组合必须符合的三个原则是、、。 6、卤化氢中，HF 的沸点最高，原因是。 7、某电子处在3d 轨道，其轨道量子数n为______，l为______，m可能是_________。 8、按分子轨道理论，O2分子中最高能量的电子所处的分子轨道是、 O2分子中有个未成对的电子，在磁性上表现为。 三、简要回答下列问题 1. 说明原子序数为12、16、25 的元素原子中，4s和3d轨道哪个能量高？ 2. 比较CH3CH2OH和CH3OCH3的熔沸点的高低，并说明原因。原子结构和分子结构
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