【課堂新坐標(biāo)】（教師用書）2013-2014學(xué)年高中化學(xué)專題5物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無(wú)止境教學(xué)設(shè)計(jì)蘇教版選修3●課標(biāo)要求1．了解人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價(jià)值，認(rèn)同“物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是無(wú)止境的”觀點(diǎn)。2．初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，知道物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究有助于發(fā)現(xiàn)具有預(yù)期性質(zhì)的新物質(zhì)?！裾n標(biāo)解讀1.了解人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價(jià)值，認(rèn)同“物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是無(wú)止境的”觀點(diǎn)，認(rèn)識(shí)在分子等層次研究物質(zhì)的意義。2．知道物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的，了解研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本方法和實(shí)驗(yàn)手段。3．初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，知道物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究有助于發(fā)現(xiàn)具有預(yù)期性質(zhì)的新物質(zhì)?！窠虒W(xué)地位通過(guò)本專題內(nèi)容讓學(xué)生了解對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是無(wú)止境的，同時(shí)還讓學(xué)生了解探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的三個(gè)方向。本專題屬于了解性的內(nèi)容?！裥抡n導(dǎo)入建議1．通過(guò)幻燈片展示碳納米管，磁懸浮材料，蛋白質(zhì)分子的螺旋結(jié)構(gòu)模型，DNA分子的雙螺旋模型及太陽(yáng)能的各種利用等新材料，新能源和生命科學(xué)的新成果。2．通過(guò)列舉需要解決的問(wèn)題引入新課。兩個(gè)或多個(gè)分子之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？能否生成預(yù)期的分子？需要什么催化劑才能在溫和條件下進(jìn)行反應(yīng)？如何在理論指導(dǎo)下控制化學(xué)反應(yīng)？如何預(yù)測(cè)化學(xué)反應(yīng)的速率？如何確定化學(xué)反應(yīng)的途徑……●教學(xué)流程設(shè)計(jì)eq\x(\a\al(課前預(yù)習(xí)安排：1閱讀教材P88～91。,2完成[課前自主導(dǎo)學(xué)]))?eq\x(步驟1：引入新課)?eq\x(步驟2：研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系：充分利用[探究1]，理解物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)，物質(zhì)性質(zhì)反映物質(zhì)結(jié)構(gòu))?eq\x(步驟3：研究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及生命運(yùn)動(dòng)的化學(xué)機(jī)理：利用[探究2]，讓學(xué)生了解利用量子力學(xué)理論研究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理；同時(shí)讓學(xué)生了解研究生命運(yùn)動(dòng)的化學(xué)機(jī)理的幾個(gè)方向)?eq\x(步驟5：處理[當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)])?eq\x(步驟4：課堂小結(jié)：將本專題中三個(gè)課題間的關(guān)系建立起來(lái))課標(biāo)解讀重點(diǎn)難點(diǎn)1.認(rèn)識(shí)研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系對(duì)分子設(shè)計(jì)、合成新型材料的重要意義。2.了解量子力學(xué)在物質(zhì)轉(zhuǎn)化、物質(zhì)制備等研究領(lǐng)域中的指導(dǎo)價(jià)值。3.了解研究生命現(xiàn)象的化學(xué)機(jī)理對(duì)促進(jìn)人類健康的重要作用。4.體會(huì)學(xué)習(xí)研究物質(zhì)的方法有助于探究物質(zhì)世界的奧秘。1.物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系對(duì)分子設(shè)計(jì)、合成新型材料的意義。(重點(diǎn))2.探究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義。(難點(diǎn))物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是無(wú)止境的1.量子力學(xué)的建立和分析測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步，使現(xiàn)代人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及物質(zhì)的變化規(guī)律。2．期待更深入研究的領(lǐng)域(1)環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展，期待科學(xué)家對(duì)物質(zhì)的微觀領(lǐng)域作更深入的研究。(2)從分子、原子層次揭示生命現(xiàn)象、催化機(jī)理和材料性能的本質(zhì)。研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系1.物質(zhì)的性質(zhì)：包括物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、生物活性和生理活性等。2．物質(zhì)的結(jié)構(gòu)：包括構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間的相互作用、分子的構(gòu)型等。3．研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能的意義(1)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)。(2)研究鑭系元素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，可以尋找到功能奇特的光、電、磁等材料。(3)研究影響生物大分子的生物活性和生理活性的結(jié)構(gòu)因素，可以幫助人類認(rèn)識(shí)生命運(yùn)動(dòng)的機(jī)理。(4)研究材料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，可以得到強(qiáng)度大、密度小、穩(wěn)定性好，耐腐蝕的合成材料?？傊?，研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系對(duì)解決分子設(shè)計(jì)、合成新型材料意義重大。研究化學(xué)反應(yīng)的量子力學(xué)理論為了更好地利用化學(xué)變化，就要求化學(xué)家們建立精確有效而又普遍適用的化學(xué)反應(yīng)的量子力學(xué)理論。研究生命現(xiàn)象的化學(xué)機(jī)理探尋人類和生物的生命運(yùn)動(dòng)的化學(xué)機(jī)理，是21世紀(jì)化學(xué)科學(xué)亟待解決的重大課題。你認(rèn)為如何利用太陽(yáng)能？高效利用太陽(yáng)能的瓶頸是什么？【提示】利用太陽(yáng)能發(fā)電；利用太陽(yáng)能光解水以制得氫氣；利用太陽(yáng)能加熱水來(lái)滿足日常生活之用；利用太陽(yáng)能為人類提供更多的綠色食品等。高效利用太陽(yáng)能的瓶頸是找到與之對(duì)應(yīng)的新材料。通過(guò)已學(xué)知識(shí)體會(huì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系【問(wèn)題導(dǎo)思】①?gòu)囊褜W(xué)知識(shí)中搜索“若分子結(jié)構(gòu)相似，其性質(zhì)相似”的相關(guān)知識(shí)。②你能列舉物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)例嗎？【提示】①等電子體。②元素原子結(jié)構(gòu)決定元素的性質(zhì)；不同微?？坎煌淖饔昧?gòu)成不同的晶體；同分異構(gòu)體等。1．元素原子的結(jié)構(gòu)決定元素的性質(zhì)，這一點(diǎn)可以從元素周期表“位—構(gòu)—性”的關(guān)系得以表現(xiàn)。同一周期中，隨著原子序數(shù)的遞增，原子核所帶電荷數(shù)逐漸增多，原子核對(duì)外層電子的引力逐漸增強(qiáng)，原子半徑逐漸減小，元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸增強(qiáng)，失電子能力逐漸減弱。元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性逐漸增強(qiáng)，堿性逐漸減弱。如Na、Mg、Al三種元素，原子半徑逐漸減小，金屬性逐漸減弱，還原性逐漸減弱。2．不同的微?？坎煌淖饔昧?gòu)成不同類型的晶體，如離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體。離子晶體熔、沸點(diǎn)較高，難于揮發(fā)，只有提供足夠高的能量才能使陰、陽(yáng)離子克服離子鍵的作用，使晶體成為熔融態(tài)或氣態(tài)，少數(shù)熱穩(wěn)定性差的離子晶體受熱時(shí)易分解。離子晶體有較高的硬度；難于壓縮，但質(zhì)脆，不宜進(jìn)行機(jī)械加工。離子晶體不導(dǎo)電，但熔融或水溶液狀態(tài)下可以導(dǎo)電。原子晶體硬度大，金剛石是最硬的物質(zhì)，熔、沸點(diǎn)都很高，不溶于常見的溶劑，一般是電的不良導(dǎo)體。分子晶體一般熔點(diǎn)低，硬度小。金屬晶體是電的良導(dǎo)體，有良好的機(jī)械加工性能等。這一切都是因其晶體的結(jié)構(gòu)不同所致，即排列方式、構(gòu)成物質(zhì)的微粒、微粒間作用力不同等。3．分子式相同的物質(zhì)性質(zhì)可能不同。如C2H6O有兩種不同的結(jié)構(gòu)——乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3—O—CH3)，前者與水互溶而后者不能。前者可與Na、乙酸反應(yīng)，后者很難發(fā)生類似的反應(yīng)。前者可發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，而甲醚不能發(fā)生消去反應(yīng)。乙醇和甲醚的關(guān)系是同分異構(gòu)體。同分異構(gòu)體的存在說(shuō)明物質(zhì)的結(jié)構(gòu)是決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反過(guò)來(lái)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)。雪花，被人們稱為“冬之精靈”?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，世界上沒(méi)有兩片雪花的形狀是完全相同的，這是由于()A．不同雪花中含有的H2O分子數(shù)不同B．不同雪花中含有相同數(shù)目的水分子C．不同雪花的化學(xué)性質(zhì)不同D．不同雪花中水分子的空間排列方式不同【解析】雪花均由水分子構(gòu)成，其化學(xué)性質(zhì)相同；由于水分子空間排列方式不同造成了雪花的形狀不同，世界上沒(méi)有兩片形狀完全相同的雪花，說(shuō)明不同雪花中水分子的空間排列有差異?！敬鸢浮緿1．關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)正確的是()A．物質(zhì)的結(jié)構(gòu)反映物質(zhì)的性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)B．物質(zhì)的結(jié)構(gòu)包括構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間的相互作用，分子的構(gòu)型、手性等C．物質(zhì)的結(jié)構(gòu)隨著人們的認(rèn)識(shí)或研究的程度經(jīng)常發(fā)生一些小的變化D．物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有宏觀和微觀兩方面的認(rèn)識(shí)，從宏觀上說(shuō)物質(zhì)是由元素組成的，從微觀上說(shuō)物質(zhì)是由分子構(gòu)成的【解析】物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)的結(jié)構(gòu)指的是構(gòu)成物質(zhì)的微粒，微粒間的作用力及微粒的排列方式等，B項(xiàng)正確；物質(zhì)的結(jié)構(gòu)是自然存在的，只是人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的過(guò)程在逐步深入，C項(xiàng)錯(cuò)誤；從微觀上說(shuō)，構(gòu)成物質(zhì)的微粒有分子，也有原子、離子等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】B研究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及生命現(xiàn)象的化學(xué)機(jī)理【問(wèn)題導(dǎo)思】①目前研究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理應(yīng)重點(diǎn)研究什么理論？②21世紀(jì)化學(xué)科學(xué)亟待解決的重大難題之一就是掌握生命運(yùn)動(dòng)的化學(xué)機(jī)理。你能列舉一例該領(lǐng)域的研究方向嗎？【提示】①量子力學(xué)理論。②a.配體小分子與受體生物大分子相互作用的機(jī)理。b．小分子與蛋白質(zhì)的結(jié)合，并改變蛋白質(zhì)功能的機(jī)理。c．新陳代謝機(jī)理等。1．研究化學(xué)反應(yīng)的量子力學(xué)理論(1)利用已知化學(xué)反應(yīng)的原理，通過(guò)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，制備人類生活和生產(chǎn)所需要的各種新材料，是化學(xué)服務(wù)于人類的重要方式。(2)人類社會(huì)的發(fā)展，就是科技的發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，需要化學(xué)家們建立精確有效而又普遍適用的化學(xué)反應(yīng)的量子力學(xué)理論。(3)化學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)是讓反應(yīng)條件趨向于溫和、產(chǎn)率高、速率快、副反應(yīng)少、排放少、污染少、價(jià)格低、生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單等。2．研究生命現(xiàn)象的化學(xué)機(jī)理(1)研究配體小分子和受體生物大分子相互作用的機(jī)理，這是藥物設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。有了這一基礎(chǔ)，人們就能進(jìn)行藥物設(shè)計(jì)，有助于合成高效無(wú)毒副作用的藥物。(2)化學(xué)遺傳學(xué)為哈佛大學(xué)化學(xué)教授所創(chuàng)建。他的小組合成某些小分子，使之與蛋白質(zhì)結(jié)合，并改變蛋白質(zhì)的功能，例如使某些蛋白酶的功能關(guān)閉。這些方法使得研究者們不通過(guò)改變產(chǎn)生某一蛋白質(zhì)的基因密碼就可以研究它們的功能，為開創(chuàng)化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)、化學(xué)基因組學(xué)(與生物學(xué)家以改變基因密碼來(lái)研究的方法不同)奠定了基礎(chǔ)。(3)搞清楚光合作用、生物固氮作用，以及牛、羊等食草動(dòng)物胃內(nèi)的酶如何把植物纖維分解為小分子的反應(yīng)機(jī)理，為充分利用自然界豐富的植物纖維資源打下基礎(chǔ)。(4)人類的大腦是用“泛分子”組裝成的最精巧的計(jì)算機(jī)。如何徹底了解大腦的結(jié)構(gòu)和功能將是21世紀(jì)的腦科學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、信息和認(rèn)知科學(xué)等交叉學(xué)科共同來(lái)解決的難題。(5)了解活體內(nèi)信息分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和生理調(diào)控的化學(xué)機(jī)理，使創(chuàng)造“新陳代謝”的目標(biāo)能得以實(shí)現(xiàn)。(6)了解從化學(xué)進(jìn)化到手性和生命起源的飛躍過(guò)程。使人工合成的“左右手”各半的手性藥物得到抑制(或激發(fā))，達(dá)到治療疾病的目的。(7)合成具有生物活性和生理活性的分子，可幫助人們揭示生命的奧秘。(1)隨著科學(xué)的進(jìn)步，除了傳統(tǒng)的三大合成材料以外，又出現(xiàn)了高分子分離膜，具有光、電、磁等特殊功能的高分子材料，醫(yī)用高分子材料、隱形材料和液晶高分子材料等許多新型有機(jī)高分子材料。試根據(jù)下列用途判斷新型有機(jī)高分子材料的種類。①用于海水和苦咸水的淡化方面________________________________________________________________________。②用于制造人工器官(如人工心臟)的材料________________________________________________________________________。(2)錄像用的高性能磁帶中的磁粉，主要原料之一是由3種元素組成的CoxFe3－xO3＋x的化合物，已知O為－2價(jià)，鈷(Co)和鐵可能呈現(xiàn)＋2價(jià)或＋3價(jià)，且上述化合物中，每種元素都只有一種化合價(jià)，則x的值為________________________________________________________________________，鐵的化合價(jià)為______價(jià)，鈷的化合價(jià)為______價(jià)?！窘馕觥?1)高分子分離膜和醫(yī)用高分子材料是兩種重要的功能高分子材料。其中高分子分離膜廣泛用于生活污水及工業(yè)廢水等廢液處理及廢液中有用成分的回收，特別是海水淡化方面已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；醫(yī)用高分子材料中的硅聚合物或聚氨酯類聚合物等因其優(yōu)異的生物相容性和很高的機(jī)械性能，可用來(lái)合成人工心臟。(2)由化學(xué)式CoxFe3－xO3＋x可知x的取值為1或2，若取x＝1，則化學(xué)式為CoFe2O4，據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，可推知Fe為＋3價(jià)，Co為＋2價(jià)。若取x＝2，不合理。【答案】(1)①高分子分離膜②醫(yī)用高分子材料(2)1＋3＋22．綠色化學(xué)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟(jì)性”(原子節(jié)約)的新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放。下列幾種生產(chǎn)乙苯的方法中，原子經(jīng)濟(jì)性最好的是(反應(yīng)均在一定條件下進(jìn)行)()【解析】根據(jù)信息，綠色化學(xué)要求不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放，即原子利用率為100%，比較選項(xiàng)，C中原子利用率為100%。【答案】C【教師備課資源】(教師用書獨(dú)具)量子化學(xué)1．1927年，科學(xué)家成功地運(yùn)用量子力學(xué)理論解釋了H2的形成原因，標(biāo)志著一門新興的學(xué)科——量子化學(xué)的誕生。量子化學(xué)是以量子力學(xué)為基礎(chǔ)，利用量子力學(xué)的基本原理和方法來(lái)研究化學(xué)問(wèn)題。與宏觀化學(xué)不同，量子化學(xué)是從微觀角度，對(duì)原子、分子和晶體的電子層結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵理論、分子間作用力、化學(xué)反應(yīng)理論、各種光譜、波譜和電子能譜，以及無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物、生物大分子和各種功能材料和性能關(guān)系等進(jìn)行研究。2．量子化學(xué)和化學(xué)鍵理論，以及結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系的初步規(guī)律，對(duì)設(shè)計(jì)合成具有優(yōu)良性能的化合物是至關(guān)重要的。化學(xué)鍵理論像一根紅線，把數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的化合物串聯(lián)起來(lái)，使它們井然有序，服從化學(xué)家的指揮?；瘜W(xué)鍵理論對(duì)于現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立，是功不可沒(méi)的。例如量子化學(xué)家鮑林提出的氫鍵理論和蛋白質(zhì)分子的螺旋結(jié)構(gòu)模型，為DNA分子的雙螺旋模型的提出奠定了基礎(chǔ)，后者又為破解遺傳密碼奠定基礎(chǔ)，從而創(chuàng)建了現(xiàn)代生物學(xué)。所以化學(xué)與生物學(xué)也是互相促進(jìn)的。1．下列關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)的說(shuō)法正確的是()A．物質(zhì)的性質(zhì)是物質(zhì)固有的，不隨外界因素的改變而改變B．物質(zhì)的性質(zhì)包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)C．物質(zhì)的性質(zhì)包括物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、生物活性和生理活性等D．物質(zhì)的性質(zhì)完全是由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)所決定的【解析】物質(zhì)的性質(zhì)不能僅局限于物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)也會(huì)隨外界條件的改變而改變，如熔、沸點(diǎn)與壓強(qiáng)有關(guān)，活動(dòng)性與溫度有關(guān)等?！敬鸢浮緾2．下列具有特殊性質(zhì)的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是()A．半導(dǎo)體材料砷化鎵B．吸氫材料鑭鎳合金C．透明陶瓷材料硒化鋅D．超導(dǎo)材料K3C【解析】A、D項(xiàng)中的砷、鎵、鉀、碳均為主族元素。B項(xiàng)中的鑭、鎳均為副族元素，C項(xiàng)中硒為主族元素，鋅為副族元素?！敬鸢浮緾3．納米材料被譽(yù)為21世紀(jì)最有發(fā)展前景的新型材料。納米碳管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個(gè)納米(1nm＝10－9mA．納米碳管是一種新型的有機(jī)化合物B．納米碳管在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定C．納米碳管材料如果完全燃燒，生成物是二氧化碳D．納米碳管材料管道多，表面積大，吸附能力強(qiáng)【解析】納米碳管屬碳單質(zhì)中的一種，與金剛石、石墨等互為同素異形體?！敬鸢浮緼4．“綠色化學(xué)”是指從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上設(shè)計(jì)出可行的化學(xué)反應(yīng)，盡可能減少對(duì)環(huán)境的副作用。下列化學(xué)反應(yīng)中，不符合綠色化學(xué)要求的是()A．除去硫酸廠的尾氣：SO2＋2NH3＋H2O=(NH4)2SO3B．消除硝酸廠的尾氣氮氧化物的污染：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2OC．制取CuSO4：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．制取CuSO4：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO，CuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2O【解析】C項(xiàng)產(chǎn)物中的SO2是大氣污染物之一，可導(dǎo)致酸雨?！敬鸢浮緾5．(2010·浙江理綜)下列說(shuō)法中，正確的是()A．光導(dǎo)纖維、棉花、油脂、ABS樹脂都是由高分子化合物組成的物質(zhì)B．開發(fā)核能、太陽(yáng)能等新能源，推廣甲醇汽油，使用無(wú)磷洗滌劑都可直接降低碳排放C．紅外光譜儀、核磁共振儀、質(zhì)譜儀都可用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的分析D．陰極射線、α-粒子散射現(xiàn)象及布朗運(yùn)動(dòng)的發(fā)現(xiàn)都對(duì)原子結(jié)構(gòu)模型的建立作出了貢獻(xiàn)【解析】光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，油脂屬于酯類化合物，一般相對(duì)分子質(zhì)量不是很大，二者均不屬于高分子化合物，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；使用無(wú)磷洗滌劑是為了降低磷元素的排放，防止水體的富營(yíng)養(yǎng)化，與低碳排放無(wú)關(guān)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)譜儀可用來(lái)測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量，紅外光譜儀和核磁共振儀可用來(lái)鑒定分子結(jié)構(gòu)，都可用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的分析，故C項(xiàng)正確；布朗運(yùn)動(dòng)與原子結(jié)構(gòu)模型的建立無(wú)關(guān)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】C6．實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，期待著物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究方面的新成果。為了滿足人類生活和生產(chǎn)的需要，人類每年從實(shí)驗(yàn)室或工廠制造出成千上萬(wàn)種化學(xué)物質(zhì)。下列說(shuō)法中正確的是()A．人類制造化學(xué)物質(zhì)只具有正面意義B．制造化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致人類生存環(huán)境惡化C．欲制造出更多更好的新的化學(xué)物質(zhì)，就要進(jìn)一步研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)D．制造化學(xué)物質(zhì)只是化學(xué)科學(xué)分內(nèi)的事【答案】C7．據(jù)最新報(bào)道，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了如下反應(yīng)：O2＋PtF6=O2(PtF6)，已知O2(PtF6)為離子化合物(其中Pt的化合價(jià)為＋5)，對(duì)于此反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A．在O2(PtF6)中不存在共價(jià)鍵B．在此反應(yīng)中，O2是氧化劑，PtF6是還原劑C．在此反應(yīng)中，每生成1molO2(PtF6)，轉(zhuǎn)移1mol電子D．由O2(PtF6)形成的晶體為分子晶體【解析】O2(PtF6)為離子化合物，且Pt為＋5價(jià)，F(xiàn)為－1價(jià)。在O2(PtF6)中，Oeq\o\al(＋,2)與PtFeq\o\al(－,6)間存在離子鍵，Oeq\o\al(＋,2)中氧原子間存在共價(jià)鍵，所以O(shè)2(PtF6)形成的晶體為離子晶體，故A、D項(xiàng)均錯(cuò)；由O2→Oeq\o\al(＋,2)失去1個(gè)電子，O2為還原劑，由PtF6→PtFeq\o\al(－,6)得到1個(gè)電子，PtF6為氧化劑，故B項(xiàng)錯(cuò)?！敬鸢浮緾8．綠色化學(xué)提倡化工生產(chǎn)應(yīng)提高原子利用率，原子利用率表示目標(biāo)產(chǎn)物的質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量之比。在下列制備環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中，原子利用率最高的是()【解析】此題是貼近生活、生產(chǎn)實(shí)際的信息題，重在對(duì)信息的理解。綠色化學(xué)的含義就是要求原子利用率越高越好，而生成物只有一種時(shí)，原子利用率為100%。C選項(xiàng)生成物中只有目標(biāo)產(chǎn)物一種，原子利用率為100%，符合綠色化學(xué)的要求?！敬鸢浮緾9．生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生能源。生物質(zhì)氣(主要成分為CO、CO2、H2等)與H2混合，催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一。(1)上述反應(yīng)的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式________________________________________________________________________。(2)根據(jù)等電子原理，寫出CO分子的結(jié)構(gòu)式________________________________________________________________________。(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應(yīng)生成Cu2O沉淀。①甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為____________。②甲醛分子的空間構(gòu)型是________；1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為________。③在1個(gè)Cu2O晶胞中(結(jié)構(gòu)如圖所示)，所包含的Cu原子數(shù)目為________。【解析】(1)Zn為30號(hào)元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律即可得出。(2)根據(jù)CO與N2互為等電子體具有相似結(jié)構(gòu)推斷CO的結(jié)構(gòu)式為CO(或Ceq\o(\s\up7(),\s\do5(=))O)。(3)根據(jù)有機(jī)物中碳氧雙鍵為sp2雜化，則空間構(gòu)型為平面三角形。甲醛中C—H鍵均為σ鍵，碳氧雙鍵中一個(gè)σ鍵，故有3個(gè)σ鍵。弄清晶胞中位于頂點(diǎn)與體心的空心圓為O，則O原子數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋1＝2，位于體內(nèi)的黑點(diǎn)為Cu，Cu原子數(shù)為4，滿足Cu∶O＝2∶1。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2(2)CO(3)①sp2雜化②平面三角形3NA③410．人類在使用金屬的歷史進(jìn)程中，經(jīng)歷了銅、鐵、鋁之后，第四種將被廣泛應(yīng)用的金屬被科學(xué)家預(yù)測(cè)是鈦(Ti)，它被譽(yù)為“未來(lái)世紀(jì)的金屬”。試回答下列問(wèn)題：(1)Ti元素在元素周期表中的位置是第________周期，第________族；其基態(tài)原子的價(jià)電子排布為________；(2)在Ti的化合物中，可以呈現(xiàn)＋2、＋3、＋4三種化合價(jià)，其中以＋4價(jià)的Ti最為穩(wěn)定；①偏鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示，它的化學(xué)式是________；②已知Ti3＋可形成配位數(shù)為6的配合物?，F(xiàn)有含鈦的兩種顏色的晶體，一種為紫色，另一種為綠色，但相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，兩種晶體的組成皆為TiCl3·6H2O。為測(cè)定這兩種晶體的化學(xué)式，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：A．分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測(cè)溶液；B．分別向待測(cè)溶液中滴入AgNO3溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；C．待沉淀完全后分別過(guò)濾，得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO3溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液與AgNO3反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的eq\f(2,3)。則綠色晶體配合物的化學(xué)式為________，綠色晶體中含有化學(xué)鍵的類型是________?！窘馕觥?2)①偏鈦酸鋇晶胞中：Ti原子數(shù)為：8×eq\f(1,8)＝1Ba原子數(shù)為：1O原子數(shù)為：12×eq\f(1,4)＝3故化學(xué)式為BaTiO3。②由B知兩晶體外界均為Cl－，再由化學(xué)式TiCl3·6H2O及C知，綠色晶體中外界有2個(gè)Cl－，紫色晶體中外界有3個(gè)Cl－；又由于Ti3＋的配位數(shù)為6，故綠色、紫色晶體的化學(xué)式分別為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O和[Ti(H2O)6]Cl3。在[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中，H2O內(nèi)存在極性鍵，Ti3＋與H2O、Cl－之間均為配位鍵，內(nèi)界離子與外界離子之間為離子鍵。【答案】(1)4ⅣB3d24s2(2)①BaTiO3②[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O離子鍵、配位鍵、極性共價(jià)鍵選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)模塊高考熱點(diǎn)透視模塊高考熱點(diǎn)透視高頻考點(diǎn)考題指證原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2013·新課標(biāo)全國(guó)卷ⅠT37、四川T4、T8、浙江自選T15、山東T32、上海T13、新課標(biāo)全國(guó)卷ⅡT37、2012·安徽T25、福建T30、新課標(biāo)全國(guó)卷T37、江蘇T21A、山東T32、浙江自選T15分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2013·新課標(biāo)全國(guó)卷ⅠT37、山東T32、江蘇T21、浙江自選T15、上海T13、2012·福建T30、新課標(biāo)全國(guó)卷T37、江蘇T21、山東T32、浙江自選T15、海南T19、大綱全國(guó)卷T27晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2013·四川T8、T11、山東T32、江蘇T21、新課標(biāo)全國(guó)卷ⅠT37、上海T4、新課標(biāo)全國(guó)卷ⅡT37、2011·新課標(biāo)全國(guó)卷T37、海南T19、大綱全國(guó)卷T27、山東T32原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．原子結(jié)構(gòu)：主要考查1～36號(hào)元素的電子排布式，根據(jù)電子排布式分析原子核外電子的排布特點(diǎn)(如分析未成對(duì)電子數(shù)和元素在周期表中的位置，推測(cè)原子的性質(zhì))。2．原子的性質(zhì)：主要考查電離能、電負(fù)性的比較。預(yù)計(jì)今后的高考試題中，該考點(diǎn)應(yīng)側(cè)重于：(1)原子(離子)核外電子排布式的書寫；(2)基態(tài)原子外圍電子(價(jià)電子)排布式的書寫；(3)元素第一電離能或電負(fù)性的比較。(1)(2012·江蘇高考節(jié)選)Mn2＋基態(tài)的電子排布式可表示為________。(2)(2012·新課標(biāo)高考節(jié)選)原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_______；(3)(2012·山東高考節(jié)選)Ni是元素周期表中第28號(hào)元素，第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是________?！窘馕觥?1)25號(hào)元素Mn基態(tài)原子核外電子排布為[Ar]3d54s2，失去4s軌道上2個(gè)電子后形成Mn2＋，故Mn2＋基態(tài)的電子排布式為[Ar]3d5。(2)同一主族元素從上往下第一電離能逐漸減小。(3)Ni原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，所以在3d軌道上有兩個(gè)未成對(duì)電子，則第二周期元素中，含有兩個(gè)未成對(duì)電子的元素的價(jià)電子排布式有2s22p2和2s22p4，分別是碳元素和氧元素，其中電負(fù)性最小的是碳?！敬鸢浮?1)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)(2)O>S>Se(3)碳(或C)1．(1)寫出Si的基態(tài)原子核外電子排布式________________________________________________________________________。(2)從電負(fù)性角度分析，C、Si和O元素的非金屬性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)開_______。【解析】Si為14號(hào)元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p2。同周期元素從左到右電負(fù)性增強(qiáng)，故電負(fù)性：O>C；同主族元素從上到下電負(fù)性減弱，故電負(fù)性C>Si；電負(fù)性越強(qiáng)的元素，其非金屬性越強(qiáng)?！敬鸢浮?1)1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2)(2)O>C>Si2．(1)中國(guó)古代四大發(fā)明之一——黑火藥，它的爆炸反應(yīng)為：2KNO3＋3C＋S引燃,A＋N2↑＋3CO2↑(已配平)除S外，上列元素的電負(fù)性從大到小依次為________________________。(2)原子序數(shù)小于36的元素Q和T，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，且原子序數(shù)T比Q多2。T的基態(tài)原子外圍電子(價(jià)電子)排布式為________，Q2＋的未成對(duì)電子數(shù)是________。【解析】(1)由反應(yīng)物可知涉及元素有：K、N、O、C、S，則除S外其他元素的電負(fù)性由大到小順序?yàn)椋篛>N>C>K。(2)Q和T處于同周期、同族且原子序數(shù)相差2?？芍獮棰逶兀碩為Ni，Q為鐵(Fe)?！敬鸢浮?1)O＞N＞C＞K(2)3d84s243．(1)寫出基態(tài)C原子的電子排布式________________________________________________________________________。(2)從原子結(jié)構(gòu)的角度分析B、N和O元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_______________(用元素符號(hào)表示)?！窘馕觥?1)6號(hào)碳元素基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p2。(2)B、N、O位于第2周期，其原子序數(shù)依次增大，第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N原子的2p能級(jí)上已處于半充滿狀態(tài)，故第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘>O>B?！敬鸢浮?1)1s22s22p2(2)NOB分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．分子結(jié)構(gòu)：主要考查共價(jià)鍵的類型、鍵參數(shù)、雜化軌道的類型、分子空間構(gòu)型、等電子體及配合物等。2．分子的性質(zhì)：主要考查分子的極性、分子間作用力(含氫鍵)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。預(yù)計(jì)今后的高考試題中，將繼續(xù)保持過(guò)去高考中的熱點(diǎn)：共價(jià)鍵的類型、鍵參數(shù)、雜化軌道類型、分子空間構(gòu)型、氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響，同時(shí)對(duì)等電子體、配合物、分子的極性要引起足夠的重視。(2012·江蘇高考節(jié)選)(1)NOeq\o\al(－,3)的空間構(gòu)型是________(用文字描述)。(2)在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化為CO2，HCHO被氧化為CO2和H2O。①根據(jù)等電子體原理，CO分子的結(jié)構(gòu)式為________。②H2O分子中O原子軌道的雜化類型為________。③1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為________。(3)向CuSO4溶液中加入過(guò)量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮空間構(gòu)型，[Cu(OH)4]2－的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為________?！窘馕觥?1)NOeq\o\al(－,3)有3個(gè)σ鍵，孤對(duì)電子對(duì)數(shù)＝eq\f(5－3×2＋1,2)＝0，所以為sp2雜化，平面三角形。(2)①CO與N2是等電子體，N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，所以CO結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)；②H2O中的O原子最外層有6個(gè)電子，與兩個(gè)H原子形成2個(gè)σ鍵，最外層還余4個(gè)電子，形成兩對(duì)孤電子對(duì)，所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，sp3雜化；③1個(gè)CO2中含有2個(gè)σ鍵。【答案】(1)平面三角形(2)①C≡O(shè)②sp3③2×6.02×1023個(gè)(或2NA)(3)4．(1)碳納米管由單層或多層石墨層卷曲而成，其結(jié)構(gòu)類型似于石墨晶體，每個(gè)碳原子通過(guò)________雜化與周圍碳原子成鍵。多層碳納米管的層與層之間靠________結(jié)合在一起。(2)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷SnBr2分子中Sn—Br鍵的鍵角________120°(填“>”“<”或“＝”)?！窘馕觥?1)石墨晶體中碳原子采取sp2雜化。石墨為層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間靠范德華力相結(jié)合。(2)SnBr2中Sn原子有一對(duì)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)排斥兩個(gè)Sn—Br鍵，使鍵角小于120°?！敬鸢浮縮p2范德華力<晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1．晶體結(jié)構(gòu)：主要考查構(gòu)成粒子間的作用；利用晶胞考查粒子的配位數(shù)，晶體的化學(xué)式及晶胞的相關(guān)計(jì)算。2．晶體的性質(zhì)：比較晶體的熔、沸點(diǎn)。今后的高考試題中，將繼續(xù)考查構(gòu)成晶體的粒子間作用力、晶體熔、沸點(diǎn)比較及晶胞的有關(guān)計(jì)算這些高考熱點(diǎn)，同時(shí)要對(duì)晶體所屬晶胞的類型及晶胞的空間結(jié)構(gòu)(如粒子的配位數(shù))引起足夠重視。(1)(2012·浙江高考節(jié)選)熔點(diǎn)的高低：KCl________MgO(填“>”、“<”或“＝”)(2)(2012·福建高考節(jié)選)①硅烷(SinH2n＋2)的沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量的變化關(guān)系如右圖所示，呈現(xiàn)這種變化關(guān)系的原因是________。②硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉，其陰離子X(jué)m－(含B、O、H三種元素)的球棍模型如右下圖所示：a．在Xm－中，硼原子軌道的雜化類型有________；配位鍵存在于________原子之間(填原子的數(shù)字標(biāo)號(hào))；m＝________(填數(shù)字)。b．硼砂晶體由Na＋、Xm－和H2O構(gòu)成，它們之間存在的作用力有________(填序號(hào))。A．離子鍵B．共價(jià)鍵C．金屬鍵D．范德華力E．氫鍵(3)(2011·山東高考節(jié)選)CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，已知CaO晶體密度為ag·cm－3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為________cm3?！窘馕觥?1)KCl和MgO均為離子晶體，離子晶體中晶格能越大，熔點(diǎn)越高。由于r(K＋)>r(Mg2＋)、r(Cl－)>r(O2－)，且MgO中陰、陽(yáng)離子所帶電荷分別比KCl中陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)多，故晶格能：MgO>KCl，熔點(diǎn)：MgO>KCl。(2)①硅烷形成的晶體是分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越強(qiáng)，沸點(diǎn)越高。②a.由球棍模型可以看出，大黑球?yàn)锽原子，灰球?yàn)镺原子，小黑球?yàn)镠原子。2號(hào)B原子形成3個(gè)鍵，采取sp2雜化，4號(hào)B原子形成4個(gè)鍵，采取sp3雜化；4號(hào)B原子三個(gè)sp3雜化軌道與除5號(hào)O原子外的三個(gè)O原子形成σ鍵后還有一個(gè)空軌道，而5號(hào)O原子能提供孤電子對(duì)而形成配位鍵，由圖示可以看出該結(jié)構(gòu)可以表示為[B4H4O9]m－，其中B為＋3價(jià)，O為－2價(jià)，H為＋1價(jià)，可知m＝2。b．在晶體中Na＋與Xm－之間為離子鍵，H2O分子間存在范德華力，而該陰離子能與水分子形成氫鍵。(3)一個(gè)NaCl晶胞中含有4個(gè)Na＋和4個(gè)Cl－，可知一個(gè)CaO晶胞中含有4個(gè)Ca2＋和4個(gè)O2－，所以1molCaO晶胞的質(zhì)量為56×4g，體積為224/acm3，所以1個(gè)晶胞的體積為224/a÷NAcm3?！敬鸢浮?1)<(2)①硅烷的相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越強(qiáng)(或其他合理答案)②sp2、sp34,5(或5,4)2ADE(3)224/aNA5．銅及其合金是人類最早使用的金屬材料。(1)金屬銅采取下列哪種方式堆積？________。(2)赤銅礦的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則1個(gè)晶胞中含有________個(gè)O，銅的配位數(shù)為________。【解析】(1)晶體銅為面心立方堆積。(2)赤銅礦中O的個(gè)數(shù)為1＋8×eq\f(1,8)＝2，銅的配位數(shù)為2。【答案】(1)C(2)226．(1)SiC的晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅的相似，其中C原子的雜化方式為________，微粒間存在的作用力是________。(2)氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，則M為________(填元素符號(hào))。MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似。MO的熔點(diǎn)比CaO的高，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)在SiC晶體結(jié)構(gòu)中，每個(gè)C原子與Si原子形成四個(gè)等同的C—Si鍵，故C原子采用sp3雜化，微粒間作用力為共價(jià)鍵。(2)SiC電子總數(shù)為20，故從電子數(shù)為(20－8)＝12，即M為Mg；MgO、CaO均為離子晶體，r(Mg2＋)<r(Ca2＋)，故MgO晶格能比CaO晶格能大，熔點(diǎn)：MgO>CaO?！敬鸢浮?1)sp3共價(jià)鍵(2)Mgr(Mg2＋)<r(Ca2＋)，MgO晶格能大7．(2013·南通高二質(zhì)檢)氮元素可形成鹵化物、氮化物、疊氮化物及配合物等許多化合物。(1)NF3的沸點(diǎn)為－129℃，則其分子為________分子(填“極性”或“非極性”)，其晶體類型為________。(2)疊氮酸(HN3)是一種弱酸，可部分電離出H＋和Neq\o\al(－,3)。①與Neq\o\al(－,3)互為等電子體的分子、離子有______________(各舉1例)。②疊氮化物、氰化物都能與Fe2＋、Cu2＋及Co3＋等形成配合物，如：[Fe(CN)6]4－、[Co(N3)(NH3)5]SO4。鐵的基態(tài)原子核外電子排布式為______________；CN－中C原子的雜化類型是________；[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co3＋的配位數(shù)為________。③NaN3與KN3的結(jié)構(gòu)類似，則NaN3的晶格能________(填“>”或“<”)KN3的晶格能?！窘馕觥?1)NF3分子中N原子有1對(duì)孤電子對(duì)，分子構(gòu)型為三角錐型，因此為極性分子，其沸點(diǎn)較低，為分子晶體。(2)與Neq\o\al(－,3)互為等電子體的分子有N2O、CO2、CS2、BeCl2等，離子有SCN－、OCN－、CNO－等。CN－中C與N形成叁鍵，C原子為sp雜化。[Co(N3)(NH3)5]SO4中配位體為Neq\o\al(－,3)、NH3，配位數(shù)為6。Na＋的半徑比K＋的半徑小，因此NaN3的晶格能大于KN3的晶格能。【答案】(1)極性分子晶體(2)①N2O、SCN－(或CO2、CS2、BeCl2、OCN－、CNO－等)②1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2sp雜化6③>選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)模塊學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)模塊學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)(時(shí)間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(本題包括18小題，每小題2分，共計(jì)36分)1．以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ)中，對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡的是()【答案】D2．下列軌道表示式能表示氮原子的最低能量狀態(tài)的是()【解析】最低能量狀態(tài)是指符合核外電子排布的軌道能量順序且滿足洪特規(guī)則的狀態(tài)，因此，只有A項(xiàng)符合題意?！敬鸢浮緼3．元素周期表中能穩(wěn)定存在且電負(fù)性相差最大的兩種元素形成的化合物的化學(xué)式是()A．HIB．LiIC．CsFD．KI【解析】元素周期表中能穩(wěn)定存在的電負(fù)性最大的元素是F，能穩(wěn)定存在的電負(fù)性最小的元素是Cs，它們形成的化合物的化學(xué)式是CsF?！敬鸢浮緾4．下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序正確的是()A．金剛石>晶體硅>二氧化硅>碳化硅B．HI>HBr>HCl>HFC．MgO>H2O>O2>N2D．金剛石>生鐵>純鐵>鈉【解析】對(duì)于A選項(xiàng)，同屬于原子晶體，而熔、沸點(diǎn)越高，共價(jià)鍵越強(qiáng)。顯然對(duì)鍵能而言，晶體硅<碳化硅。B選項(xiàng)，同為組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔沸點(diǎn)越高。但HF分子間可形成氫鍵，所以HF最高。C選項(xiàng)，對(duì)于不同晶體，熔、沸點(diǎn)一般為原子晶體>離子晶體>分子晶體；水分子之間存在氫鍵。D選項(xiàng)，生鐵為合金，熔點(diǎn)低于純鐵?！敬鸢浮緾5．下列說(shuō)法中一定正確的是()A．固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是金屬晶體B．熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體C．水溶液能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體D．固態(tài)不導(dǎo)電而熔融態(tài)導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體【解析】四種晶體在不同狀態(tài)下的導(dǎo)電性區(qū)別如下：分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體固態(tài)不導(dǎo)電不導(dǎo)電(Si為半導(dǎo)體)可導(dǎo)電不導(dǎo)電熔融狀態(tài)不導(dǎo)電不導(dǎo)電可導(dǎo)電可導(dǎo)電水溶液有的可導(dǎo)電——可導(dǎo)電固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電的物質(zhì)除金屬晶體外，石墨也導(dǎo)電，故A錯(cuò)；金屬晶體、離子晶體在熔融狀態(tài)下均導(dǎo)電，B錯(cuò)；有些分子晶體的水溶液和離子晶體的水溶液均導(dǎo)電，C錯(cuò)?！敬鸢浮緿6．(2013·紹興高二質(zhì)檢)下列表達(dá)式錯(cuò)誤的是()C．硫離子的核外電子排布式：1s22s22p63s23p4D．碳—12原子：eq\o\al(12,6)C【解析】S2－的3p軌道上應(yīng)有6個(gè)電子?！敬鸢浮緾7．根據(jù)元素周期律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識(shí)，以下有關(guān)排序正確的是()A．離子半徑：Ca2＋>Cl－>S2－B．第一電離能：Si>C>NC．電負(fù)性：F>S>MgD．熱穩(wěn)定性：CH4>NH3>H2O【解析】A項(xiàng)，核外電子排布相同的離子核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，所以離子半徑：S2－>Cl－>Ca2＋；B項(xiàng)中第一電離能N>C>Si；D項(xiàng)，非金屬性越強(qiáng)的元素形成的氫化物越穩(wěn)定，所以熱穩(wěn)定性：H2O>NH3>CH4?！敬鸢浮緾8．(2013·湖南長(zhǎng)沙質(zhì)檢)下列各組表述中，兩個(gè)微粒一定不屬于同種元素原子的是()A．3p能級(jí)有1個(gè)空軌道的基態(tài)原子和核外電子排布為1s22s22p63s23p2的原子B．M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2的原子C．最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的eq\f(1,5)的原子和價(jià)電子排布為4s24p5的原子D．2p能級(jí)有1個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子和原子的價(jià)電子排布為2s22p5的原子【解析】A項(xiàng)，3p能級(jí)有1個(gè)空軌道，說(shuō)明3p能級(jí)上填充2個(gè)電子，因填充1個(gè)電子時(shí)有2個(gè)空軌道，填充3個(gè)電子或3個(gè)以上電子時(shí)無(wú)空軌道，3p能級(jí)上有2個(gè)電子，3s能級(jí)上肯定已填滿，價(jià)電子排布為3s23p2，因此A中兩個(gè)微粒相同。B項(xiàng)，M層全充滿而N層為4s2，即：3d104s2，顯然是鋅元素，價(jià)電子排布為3d64s2的元素是鐵元素，B符合題意。C項(xiàng)，價(jià)電子排布為4s24p5，則3d能級(jí)上已排滿10個(gè)電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p5；最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的eq\f(1,5)的原子，可按下述方法討論：若最外層電子數(shù)為1，核外電子總數(shù)為5，不可能，最外層電子數(shù)為2，核外電子總數(shù)為10，不可能，同理可知，只有最外層電子數(shù)為7，核外電子總數(shù)為35時(shí)合理，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5，二者是同種元素原子。D項(xiàng)，2p能級(jí)有1個(gè)未成對(duì)電子，可以是2p1，也可以是2p5，因此二者不一定屬于同種元素的原子，不符合題意?！敬鸢浮緽9．下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說(shuō)法中，正確的是()A．元素非金屬性Cl>S的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是酸性HCl>H2SB．碳元素的電負(fù)性小于氧元素，每個(gè)CO2分子中有4個(gè)σ鍵C．同周期主族元素的原子形成的簡(jiǎn)單離子的電子層結(jié)構(gòu)一定相同D．Na、Mg、Al三種元素，其第一電離能由大到小的順序?yàn)镸g>Al>Na【解析】選項(xiàng)A的實(shí)驗(yàn)依據(jù)應(yīng)是元素最高價(jià)氧化物的水化物的酸性HClO4>H2SO4。選項(xiàng)B，每個(gè)CO2分子中有2個(gè)σ鍵。選項(xiàng)C，同周期主族元素的原子形成的簡(jiǎn)單離子的電子層結(jié)構(gòu)不一定相同，如Na＋和Cl－?！敬鸢浮緿10．下列敘述錯(cuò)誤的是()①離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性，而共價(jià)鍵有方向性和飽和性②配位鍵在形成時(shí)，是由成鍵雙方各提供一個(gè)電子形成共用電子對(duì)③金屬鍵的實(shí)質(zhì)是金屬中的“自由電子”與金屬陽(yáng)離子形成的一種強(qiáng)烈的相互作用④在冰晶體中，既有極性鍵、非極性鍵，又有氫鍵⑤化合物NH4Cl和CuSO4·5H2O都存在配位鍵⑥NaCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水，但原因不完全相同A．①③B．②④C．②⑤D．④⑥【解析】配位鍵在形成時(shí)，成鍵的一方提供孤電子對(duì)，另一方接受孤電子對(duì)(即提供空軌道)。冰晶體中，水分子內(nèi)存在極性鍵，水分子間存在氫鍵但無(wú)非極性鍵?！敬鸢浮緽11．下列敘述正確的是()A．分子的中心原子通過(guò)sp3雜化軌道成鍵時(shí)，該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)B．1,2-二氯丙烷()分子中含有兩個(gè)手性碳原子C．熔、沸點(diǎn)：Na<Mg<AlD．配合物的穩(wěn)定性與配位鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，與配位體的性質(zhì)無(wú)關(guān)【解析】A中sp3雜化軌道形成的分子不一定是正四面體，如CHCl3、H2O、NH3等；B中1,2-二氯丙烷僅含一個(gè)手性碳原子；D中配合物的穩(wěn)定性還與配位體性質(zhì)有關(guān)。【答案】C12．下列說(shuō)法中正確的是()A．除最外層外，原子各電子層上電子數(shù)均已達(dá)到2n2個(gè)電子B．最外層只有一個(gè)電子的原子失去1個(gè)電子后，都變成稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)C．金屬元素與非金屬元素結(jié)合形成的化合物都是離子化合物D．同一主族元素中(稀有氣體元素除外)，一般原子半徑越大，金屬性越強(qiáng)【解析】本題考查了元素的性質(zhì)、原子的結(jié)構(gòu)以及元素周期表的對(duì)應(yīng)關(guān)系，做題時(shí)一定要注意過(guò)渡元素的電子排布的一些特殊情況?！敬鸢浮緿13．下列性質(zhì)適合于分子晶體的是()A．熔點(diǎn)1070℃，易溶于水，水溶液導(dǎo)電B．熔點(diǎn)10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電C．能溶于CS2，熔點(diǎn)112.8℃，沸點(diǎn)444.6℃D．熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度為0.97g·cm－3【解析】分子晶體的性質(zhì)：熔、沸點(diǎn)低，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電。C中的分子晶體可溶于CS2，表明其可能為非極性分子?！敬鸢浮緽C14．最近科學(xué)家成功地制成了一種新型的碳氧化合物，該化合物晶體中每個(gè)碳原子均以四個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合為一種空間網(wǎng)狀的無(wú)限伸展結(jié)構(gòu)，下列對(duì)該晶體的敘述錯(cuò)誤的是()A．該物質(zhì)的化學(xué)式為CO4B．晶體的熔、沸點(diǎn)高，硬度大C．晶體中C原子數(shù)與C—O鍵數(shù)之比為1∶4D．晶體的空間最小環(huán)共由12個(gè)原子所構(gòu)成【解析】分析題意可知，該新型碳氧化合物屬于原子晶體，以C—O鍵結(jié)合為一種空間網(wǎng)狀的無(wú)限伸展結(jié)構(gòu)，容易聯(lián)想到晶體SiO2的結(jié)構(gòu)，故B、C、D三項(xiàng)正確。該物質(zhì)的化學(xué)式為CO2，而不是CO4，故A項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼15．短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W與Y、X與Z位于同一主族，W與X可形成共價(jià)化合物WX2，Y原子的內(nèi)層電子總數(shù)是其最外層電子數(shù)的2.5倍。下列敘述中不正確的是()A．WX2分子中所有原子最外層都為8電子結(jié)構(gòu)B．WX2、ZX2的化學(xué)鍵類型和晶體類型都相同C．WX2是以極性鍵結(jié)合成的非極性分子D．原子半徑大小順序?yàn)椋篨<W<Y<Z【解析】根據(jù)題設(shè)條件可推知，W為C，X為O，Y為Si，Z為S。選項(xiàng)A中，CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，C和O原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。選項(xiàng)B，CO2和SO2均是只含有極性鍵的分子晶體。選項(xiàng)C，CO2分子中C和O之間為極性鍵，其結(jié)構(gòu)為直線形，為非極性分子。選項(xiàng)D，原子半徑大小順序?yàn)椋篩>Z>W>X?！敬鸢浮緿16．晶胞是構(gòu)成晶體的基本重復(fù)單位。在二氧化硅晶胞中有8個(gè)硅原子處于立方晶胞的8個(gè)頂角，有6個(gè)硅原子處于晶胞的6個(gè)面心，還有4個(gè)硅原子與16個(gè)氧原子在晶胞內(nèi)構(gòu)成4個(gè)硅氧四面體均勻錯(cuò)開排列于晶胞內(nèi)(如圖所示)。根據(jù)圖示的二氧化硅晶胞結(jié)構(gòu)，每個(gè)晶胞內(nèi)所含的“SiO2”A．4個(gè)B．6個(gè)C．8個(gè)D．18個(gè)【解析】晶胞內(nèi)Si原子總個(gè)數(shù)：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＋4＝8(個(gè))，16個(gè)O原子都在晶胞內(nèi)，因此每個(gè)晶胞內(nèi)有8個(gè)Si原子，16個(gè)O原子即“SiO2”基元數(shù)為8?！敬鸢浮緾17．如右圖所示的是氯化銫晶體的晶胞(晶體中最小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元)示意圖，已知晶體中2個(gè)最近的Cs＋核間距為acm，氯化銫(CsCl)的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則氯化銫晶體的密度為()A.eq\f(8M,NAa3)g·cm－3B.eq\f(Ma3,8NA)g·cm－3C.eq\f(M,NAa3)g·cm－3D.eq\f(Ma3,NA)g·cm－3【解析】ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(\f(M,NA)×1,a3)g·cm－3＝eq\f(M,NAa3)g·cm－3?！敬鸢浮緾18．X、Y、Z、M、W為五種短周期元素。X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素，且最外層電子數(shù)之和為15，X與Z可形成XZ2分子；Y與M形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76g·L－1；W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的1/2。下列說(shuō)法正確的是()A．原子半徑：W＞Z＞Y＞X＞MB．XZ2、X2M2、W2ZC．由X元素形成的單質(zhì)不一定是原子晶體D．由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物一定既有離子鍵，又有共價(jià)鍵【解析】由M＝ρ·Vm＝0.76g·L－1×22.4L·mol－1＝17.024g·mol－1，可知Y與M形成的氣態(tài)化合物為NH3，又因H所在的第1周期只有2種元素，因此可判斷出Y為N元素，M為H元素，易判斷X、Z分別為C元素和O元素，C、N、O、H四種元素質(zhì)子數(shù)之和的eq\f(1,2)為11，即W為Na元素。原子半徑r(Na)＞r(C)＞r(N)＞r(O)＞r(H)；Na2O2為離子化合物；CO(NH2)2只含有共價(jià)鍵不含有離子鍵，因此A、B、D都錯(cuò)誤；C60不是原子晶體，因此C正確?！敬鸢浮緾二、非選擇題(本題包括7小題，共64分)19．(8分)在以下6種物質(zhì)中選取序號(hào)填空(僅填序號(hào)，可重復(fù)選填)①二氧化碳②過(guò)氧化氫③氯化銨④氟化鈣⑤甲醛⑥醋酸(1)含有非極性鍵的是________；(2)含有配位鍵的是________；(3)含有氫鍵的是________；(4)既含有σ鍵又含有π鍵的是________；(5)分子的立體結(jié)構(gòu)呈平面三角形的是________；(6)屬于非極性分子的是________；(7)屬于離子化合物的是________；(8)在分子晶體中中心原子可能采用sp3雜化軌道成鍵的是________?！敬鸢浮?1)②⑥(2)③(3)②⑤⑥(4)①⑤⑥(5)⑤(6)①(7)③④(8)②⑥20．(8分)氰[(CN)2]是無(wú)色可燃?xì)怏w，劇毒、有苦杏仁味，與鹵素單質(zhì)的性質(zhì)相似。(1)試寫出氰與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)已知氰分子中碳碳鍵與兩個(gè)碳氮鍵之間的夾角為180°，且氰分子有對(duì)稱結(jié)構(gòu)。①氰分子的結(jié)構(gòu)式為________；②氰分子中氮原子為________雜化；③氰分子為________(填“極性分子”或“非極性分子”)?！窘馕觥?1)因?yàn)?CN)2與鹵素單質(zhì)(X2)相似，則將鹵素單質(zhì)中X用CN代替即可得到相應(yīng)的離子方程式。(2)根據(jù)(CN)2中四個(gè)原子的價(jià)電子數(shù)和要達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)還缺少的電子數(shù)判斷電子式和結(jié)構(gòu)式：兩個(gè)碳原子間形成一對(duì)共用電子，每個(gè)碳原子再與氮原子形成三對(duì)共用電子，故該分子的結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N。由于N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為1＋1＝2，故N原子采用sp雜化。該分子為直線形構(gòu)型，為非極性分子?！敬鸢浮?1)(CN)2＋2OH－=CN－＋CNO－＋H2O(2)①N≡C—C≡N②sp③非極性分子21．(8分)氯化鉻酰(CrO2Cl2)在有機(jī)合成中可作氧化劑或氯化劑，能與許多有機(jī)物反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫出鉻的基態(tài)原子的外圍電子排布式________，與鉻同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素有________(填元素符號(hào))，其中一種金屬的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，該晶胞中含有金屬原子的數(shù)目為________。(2)CrO2Cl2常溫下為深紅色液體，能與CCl4、CS2等互溶，據(jù)此可判斷CrO2Cl2是________(填“極性”或“非極性”)分子。(3)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五種有機(jī)溶劑中，碳原子采取sp2雜化的分子有________________________________________________________________________(填序號(hào))，CS2分子的空間構(gòu)型是________。【答案】(1)3d54s1K、Cu4(2)非極性(3)①③直線形22．(10分)碳族元素的單質(zhì)及其化合物是一類重要物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)鍺(Ge)是用途很廣的半導(dǎo)體材料，其基態(tài)電子排布式為________。(2)合成氮化碳是一種硬度比金剛石還大的晶體，氮化碳的晶體類型為________，該晶體中微粒間的作用力是________。(3)COCl2俗稱光氣，分子中C原子采取sp2雜化成鍵，光氣分子的結(jié)構(gòu)式為________，其中碳氧原子之間共價(jià)鍵是________(填序號(hào))。a．2個(gè)σ鍵b．2個(gè)π鍵c．1個(gè)σ鍵，1個(gè)π鍵(4)CaC2中Ceq\o\al(2－,2)與Oeq\o\al(2＋,2)互為等電子體，Oeq\o\al(2＋,2)的電子式可表示為________。【解析】(1)Ge為第四周期ⅣA族元素，其基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2。(2)氮化碳為原子晶體，微粒間作用力為共價(jià)鍵。(3)COCl2的結(jié)構(gòu)式為，碳氧之間為雙鍵，含1個(gè)σ鍵，1個(gè)π鍵。(4)Oeq\o\al(2＋,2)的電子式為?！敬鸢浮?1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)(2)原子晶體共價(jià)鍵(3)(4)23．(10分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。(1)F元素基態(tài)原子的核外電子排布式為________。(2)B元素位于________區(qū)，F(xiàn)元素位于________區(qū)。(3)元素B、C、D、E的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_______________(用元素符號(hào)表示)。(4)A、B、C三種元素的原子按2∶1∶1形成的相對(duì)分子質(zhì)量最小的分子中含________個(gè)σ鍵，________個(gè)π鍵，B元素的原子軌道發(fā)生的是________雜化。(5)據(jù)報(bào)道，某種含有B、D和F三種元素的晶體具有超導(dǎo)性，其結(jié)構(gòu)如圖所示。則該晶體的化學(xué)