苏教版高中课程标准实验教科书

苏教版高中课程标准实验教科书 学科性选修模块《物质结构与性质》内容分析与教学建议王云生 fwys048@126.com 2008.7

《物质结构与性质》模块的学习目标与教学内容分析《物质结构与性质》模块的学习目标与教学内容分析

《物质结构与性质》学习内容 物质结构原子共价分子晶体核外电子运动状态和排布共价键 σ、π 配位键键极性几何构型分子的极性分子空间构型的推测金属晶体离子晶体分子晶体原子晶体周期律的本质，元素性质递变规律及其原因原子半径化合价电离能电负性分子间作用力晶格能堆积方式原子化热分子构型、极性对物质性质的影响

教材内容要目 • 揭示物质结构的奥秘—结构探索历史与意义 • 原子结构与元素性质—核外电子排布与元素性质的关系 • 微粒间作用力与物质性质—化学键、分子间作用力、晶体结构与物质性质的关系 • 分子空间结构与物质性质—分子空间构型、配合物的结构与性质 • 物质结构探索无止境---结构研究的新课题 • 内容选择原则 • 从基础出发，控制深度和广度，从感性到理性，从定性趋于定量分析，重视层次性和系统性、结构与性质关系观念的建构。

学习目标 1.从原子、分子的水平认识物质的构成（原子结构、分子结构、晶体结构的特点与一般规律）； 2.初步认识物质的结构与性质之间的关系,能从这一视角解释一些化学现象，预测物质的性质； 3.体会物质构成探究的过程和方法，学习科学方法，初步形成科学的观念与价值观(认识物质处于不断运动变化之中；物质的结构是可以探究的;物质结构决定物质的性质与变化；化学实验是物质结构与性质研究的重要手段)。。

了解科学方法在研究结构与性质方面的作用 假说：依据实验事实提出原子结构模型分析归纳：电子对互斥理论的提出统计方法：核外电子运动特征的描述模型化：研究金属晶体中原子的密堆积

必修与选修模块内容的关系 选修模块：比较深入学习原子结构、化学键、晶体结构知识，比较深入地从三个层次说明物质结构、结构与性质的关系。 1。为什么说“物质的元素组成、分子结构晶体结构都是决定物质性质的重要因素？ 2。不同元素的原子结构的相似性与差异为什么会影响物质的性质？ 3。物质中微粒间作用力类型与物质性质有什么关系？ 4。分子结构怎样影响物质的性质？必修模块：学习初浅的原子结构、化学键、晶体结构常识;提供结构与性质关系的感性知识与初浅的解释：如，卤素（碱金属）单质性质的相似与差异；碳、氧单质的同素异形现象；乙醇、二甲醚等同分异构现象；干冰、石英等不同类型晶体性质差异等等。

实验区高考物质结构考试要求（试题举例） 物质结构和元素周期律必考要求　（1）了解元素、核素和同位素的含义。　（2）了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。　（3）了解原子核外电子排布。　（4）掌握元素周期律的实质。了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。　（5）以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。　（6）以IA和VIIA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。　（7）了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。　（8）了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。

选考要求：（一）原子结构与元素的性质 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（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些性质。　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。（二）化学键与物质的性质 1．理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。　2．了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 3．了解简单配合物的成键情况。　4．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。　5．理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。　　（三）分子间作用力与物质的性质 1．了解化学键和分子间作用力的区别。　2．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。　　3．了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

例1 （08海南 1）HBr分子的电子式为： A． B． H+Br- C. D．H－Br （08海南14）根据元素周期表1—20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。 (1)属于金属元素的有____种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有_________(填两种化合物的化学式)； (2)属于稀有气体的是___________(填元素符号，下同)； (3)形成化合物种类最多的两种元素是_______________； (4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体除外)___； (5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性_____大于_____(填化学式)。

例2 (08国2/27)：Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，R与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同且Y原子序数小于Z。. (1)Q的最高价氧化物，其固态属于晶体，俗名叫： (2)R的氢化物分子的空间构型是，属于分子(填“极性”或“非极性”)；它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式为；（3）X的常见氢化物的空间构型是，它的另一氢化物X2H4是火箭燃料的成分，其电子式是；（4）Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是和；Q与Y形成的化合物的电子式为，属于分子(填“极性”或“非极性”)。

例3 （08宁11）短周期元素E的氯化物ECln的熔点为－78℃，沸点为59℃；若0.2 mol ECln与足量的AgNO3溶液完全反应后可以得到57.4 g的AgCl沉淀。下列判断错误的是 A. E是一种非金属元 B. 在ECln中E与Cl之间形成共价键 C. E的一种氧化物为EO2 D. E位于元素周期表的IVA族（08海南8）白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P akJ·mol-1、P—O bkJ·mol-1、P=O ckJ·mol-1、O=O dkJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是 A（6a+5d－4c－12b）kJ·mol-1 B（4c+12b－6a－5d）kJ·mol-1 C（4c+12b－4a－5d）kJ·mol-1 D（4a+5d－4c－12b）kJ·mol-1

例4（海南07选/结构） 22-24为选择题，每小题只有一个正确选项，每小题3分 22．下列叙述正确的是 A．分子晶体中的每个分子内一定含有共价键 B．原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键 C．离子晶体中可能含有共价键 D．金属晶体的熔点和沸点都很高 23．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是 A．直线形；三角锥形B．V形；三角锥形 C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形 24．NaCl的晶胞如右图，每个NaCl晶胞中含有的Na+离子和Cl-离子的数目分别是 A．14，13 B．1，1 C．4，4 D．6，6

25．（11分） A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为；（2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为，C的元素符号为；（3）D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D的元素符号为，其基态原子的电子排布式为。（4）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为，其基态原子的电子排布式为。（N；Cl、K；Mn；Cu）

例5（08苏21 /选/结构）已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2∶1，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题（A-E用所对应元素符号表示）：（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为。（2）B的氢化物的分子空间构型是。其中心原子采取杂化。（3）写出化合物AC2的电子式；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为。（4）E的核外电子排布式是，ECl3形成的配合物的化学式为。（5）B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是。

例6（08鲁32结构/选）氮是地球上极为丰富的元素。例6（08鲁32结构/选）氮是地球上极为丰富的元素。 ⑴Li3N晶体中氮以N3-的存在，基态N3-的电子排布式为。 ⑵N≡N的键能为942 kJ·mol-1，N－N单键的键能为247 kJ·mol-1，计算说明N2中的键比键稳定（填“σ”或“π”）。 ⑶(CH3)3NH+和AlCl4-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂（填“大”或“小”），可用作（填代号） a．助燃剂 b．“绿色”溶剂 c．复合材料 d．绝热材料 ⑷X+中所有电子正好充满KLM三个电子层，它与N3-形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是，与同一个N3-相连的X+有个。全面考查结构模块的基础知识，题目背景知识新颖，能考查考生对知识是否有正确的理解。

例7 （08海南/选 22-25） 22．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是: A．SP，范德华力 B．sp2，范德华力 C．sp2，氢键D．sp3，氢键 23．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 C．p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 24．已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的: A、ZXY3 B、ZX2Y6 C、ZX4Y8 D、ZX8Y12

25．四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数25．四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为51；Y原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y原子的价层电子数相同；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1。 (1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b，它们的分子式分别是_____、_______; 杂化轨道分别是________、_________；a分子的立体结构是____________。 (2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是_______晶体、_______晶体： (3)X的氧化物与Y的氧化物中，分子极性较小的是(填分子式)__________； (4)Y与Z比较，电负性较大的____________, 其+2价离子的核外电子排布式是_________。

例8（广东08/选27）镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，得到金属镁。例8（广东08/选27）镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，得到金属镁。（1）以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有。（2）已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如右图所示，请改正图中错误：。（3）用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：。（4）Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物NaF MgF2 SiF4 的熔点/K 依次为1266、1534、183，解释表中氟化物熔点差异的原因：。

（5）人工模拟是当前研究的热点。有研究表明，化合物X可用于研究模拟酶，当其结合 或Cu（I）（I表示化合价为+1）时，分别形成 a和b： ①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有键的特性。 ②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，比较a和b中微粒间相互作用力的差异。

例9（08宁/选35）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：例9（08宁/选35）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。

例10（08江苏16）（8分）根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：例10（08江苏16）（8分）根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）： ⑴写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式：。 ⑵某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：、。 ⑶写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式：。 ⑷由E制备的E(C5H5)2的结构如上图，其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为：核磁共振法能够区分这两种结构。在核磁共振氢谱中，正确的结构有种峰，错误的结构有种峰。

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