第一章《物质结构与性质》选修 3 教案
第一节 原子结构：(第一课时)
知识与技能：
1、进一步认识原子核外电子的分层排布
2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系
3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系
4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义
5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布
6、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
方法和过程：复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。
情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。
课前预习：
1、对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的 ；各能层最多容纳的电子数为 。
对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的 ；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层
里，能级的能量按 的顺序升高，即 E（s）＜E（p）＜E（d）＜E（f） 。
2、在同一个原子中，离核越近，n 越小的电子层能量 。同一电子层中，各能级的能量按 s、p、d、
f、……的次序
学习过程
1、原子结构理论发展
〖复习〗原子核外电子排布规律：
说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当 M 层是最外层时，最多可排 8 个电子；当 M
层不是最外层时，最多可排 18 个电子
〖思考〗这些规律是如何归纳出来的呢？
2、能层与能级
理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：
能 层 一 二 三 四 五 六 七……
符 号 K L M N O P Q……
最多电子数 2 8 18 32 50……
能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：
能 层 K L M N O ……
能 级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……
最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ……
各能层电子数 2 8 18 32 50 ……
（1） 每个能层中，能级符号的顺序是 ns、np、nd、nf……
（2） 任一能层，能级数=能层序数
（3） s、p、d、f……可容纳的电子数依次是 1、3、5、7……的两倍
3、构造原理
电子所排的能级顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……
元素原子的电子排布：（1—36 号） 见 p 6
[案例练习]
1、以下能级符号正确的是（ ）
A. 6s B.2d C.3f D.7p
2、下列能级中轨道数为 5 的是（ ）
A.s 能级 B.p 能级 C.d 能级 D.f 能级
3、比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低
（1）1s,3d (2) 3s,3p,3d (3)2p,3p,4p
4、请根据构造原理，写出下列基态原子的电子排布式
（1）N （2）Ne
（3）29Cu （4）Ca
[课后作业]
1、下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）
A．Al 1s22s22p63s23p1 B．O2- 1s22s22p6
C．Na+ 1s22s22p6 D．Si 1s22s22p2
2、下列符号代表一些能层或能级的能量，请将它们按能量由低到高的顺序排列：
（1）E3S E2S E4S E1S ，（2）E3S E3d E2P E4f 。
3、下列说法正确的是
A．原子的种类由原子核内质子数、中子数决定
B．分子的种类由分子组成决定
C． He 代表原子核内有 2 个质子和 3 个中子的氦原子
D． O 和 O 原子的核外电子数是前者大
4、根据构造原理写出 11、16、35 号元素的基态的电子排布式
第一节 原子结构：(第二课时)
知识与技能：
1、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布
2、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
3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理
4、知道原子的基态和激发态的涵义
5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用
课前预习：
1、电子云： 。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。
2、原子轨道： 。s 电子的原子轨道都是 形的，p 电子的原子
轨道都是 形的，每个 p 能级有 3 个原子轨道，他们相互垂直，分别以 表示。
3、当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则
被称为 。
学习过程
〖练习〗理论研究证明，在多电子原子中，电子的排布分成不同的能层，同一能层的电子，
还可以分成不同的能级。能层和能级的符号及所能容纳的最多电子数如下：
(1)根据 的不同，原子核外电子可以分成不同的能层，每个能层上所能排布的最多
电子数为 ，除 K 层外，其他能层作最外层时，最多只能有 电子。
（2）从上表中可以发现许多的规律，如 s 能级上只能容纳 2 个电子，每个能层上的能级数
与 相等。请再写出一个规律 。
〖引入〗电子在核外空间运动，能否用宏观的牛顿运动定律来描述呢？
4、电子云和原子轨道：
3
2
17
8
18
8
(1)电子运动的特点：①质量极小 ②运动空间极小 ③极高速运动。
电子云：
S 的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
P 的原子轨道是纺锤形的，每个 P 能级有 3 个轨道，它们互相垂直，分别以 Px、Py、Pz 为符号。
P 原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。
(2) [重点难点]泡利原理和洪特规则
量子力学告诉我们：ns 能级各有一个轨道，np 能级各有 3 个轨道，nd 能级各有 5 个
轨道，nf 能级各有 7 个轨道.而每个轨道里最多能容纳 2 个电子，通常称为电子对，用方
向相反的箭头“↑↓”来表示。
这个原理称为泡利原理。
这个规则是洪特规则。
〖练习〗写出 5、6、7、8、9 号元素核外电子排布轨道式。并记住各主族元素最外层
电子排布轨道式的特点：(成对电子对的数目、未成对电子数和它占据的轨道。
〖思考〗下列表示的是第二周期中一些原子的核外电子排布，请说出每种符号的意义及从中
获得的一些信息。
〖思考〗写出 24 号、29 号元素的电子排布式，价电子排布轨道式，阅读周期表，比
较有什么不同，为什么？从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。
它们是否符合构造原理?
洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。
【案例练习】
1、有关核外电子运动规律的描述错误的是（ ）
A．核外电子质量很小，在原子核外作高速运动
B．核外电子的运动规律与普通物体不同，不能用牛顿运动定律来解释
C．在电子云示意图中，通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动
D．在电子云示意图中，小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多
2．基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（ ）
A B C D
3、下面是 s 能级 p 能级的原子轨道图，试回答问题：
↑ ↑ ↑↑ ↑ ↓↓↑ ↑↑ ↓↑
⑴s 电子的原子轨道
呈 形，每个 s 能级有
个原子轨道；p 电子的原
子轨道呈 形，每个 p
能级有 个原子轨道。
⑵s 电子原子轨道、p 电
子原子轨道的半径与什么
因素有关？是什么关系？
【课后作业】
1、以下列出的是一些原子的 2p 能级和 3d 能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利
不相容原理，哪些违反了洪特规则。
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
违反泡利不相容原理的有 ，违反洪特规则的有 。
2、已知锰的核电荷数为 25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式（即电
子排布图），其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（ ）
A B C D
第一节 原子结构：(第三课时)
知识与技能：
1、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理
2、知道原子的基态和激发态的涵义
3、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用
重点难点：能量最低原理、基态、激发态、光谱
课前预习：
1、现在物质结构理论原理证实，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，处于最
低状态能量的原子叫做 原子。
2、基态原子的核外电子排布要遵循的原则是 、 、 。
3、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的原子的
，总称原子光谱。
学习过程
〖引入〗在日常生活中，我们看到许多可见光如灯光、霓虹灯光、激光、焰火与原子结构有
什么关系呢？
提出问题：这些光现象是怎样产生的?
↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑ ↓ ↓↑↑↑↑↓↑
问题探究：从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因。
问题解决：联系原子的电子排布所遵循的构造原理，理解原子基态、激发态与电子跃迁
等概念，并利用这些概念解释光谱产生的原因。
应用反馈：举例说明光谱分析的应用，如科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体
氦，化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量，还可以让学生在课后查阅光谱分
析方法及应用的有关资料以扩展他们的知识面。
〖总结〗
〖阅读分析〗分析教材 p8 发射光谱图和吸收光谱图，认识两种光谱的特点以及光谱的发展。
【案例练习】
1、同一原子的基态和激发态相比较 （ ）
A、基态时的能量比激发态时高 B、基态时比较稳定
C、基态时的能量比激发态时低 D、激发态时比较稳定
2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是（ ）
A、钢铁长期使用后生锈 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
3、当碳原子的核外电子排布由 转变为 时，下列说法正确的是
A．碳原子由基态变为激发态 B．碳原子由激发态变为基态
C．碳原子要从外界环境中吸收能量 D．碳原子要向外界环境释放能量
【课后作业】
1、若某基态原子的外围电子排布为 4d15s2，则下列说法正确的是
A．该元素基态原子中共有 3 个电子 B．该元素原子核外有 5 个电子层
C．该元素原子最外层共有 3 个电子 D．该元素原子 M 能层共有 8 个电子
2、某元素的激发态原子的电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p 4s ，则该元素基态原子的电子
排布式为 ；元素符合为 。
中学 高中《物质结构与性质》选修 3 讲学稿
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质(第一课时)
知识与技能：
1、进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系
2、知道外围电子排布和价电子层的涵义
3、认识周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律
4、知道周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系
课前预习：
2 2 6 2 3 1
1、元素周期表中的周期是指 ；元素周期表中的族是指
2、 ，叫做元素周期律，在化学（必修 2）中元素周期律主要体现
在 、 、 、 等的周期性变化。
学习过程
〖复习〗
什么是元素周期律？元素的性质包括哪些方面？元素性质周期性变化的根本原因是什么？
〖课前练习〗
写出锂、钠、钾、铷、銫基态原子的简化电子排布式和氦、氖、氩、氪、氙的简化电子排布
式。
一、原子结构与周期表
1、周期系：
2、周期表
〖思考〗元素在周期表中排布在哪个横行，由什么决定？什么叫外围电子排布？什么叫
价电子层？什么叫价电子？元素在周期表中排在哪个列由什么决定？
阅读分析周期表着重看元素原子的外围电子排布及价电子总数与族序数的联系。
〖总结〗元素在周期表中的位置由原子结构决定：原子核外电子层数决定元素所在的周
期，原子的价电子总数决定元素所在的族。
〖分析探索〗每个纵列的价电子层的电子总数是否相等?按电子排布，可把周期表里的元
素划分成 5 个区，除 ds 区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。s 区、d
区和 p 区分别有几个纵列?为什么 s 区、d 区和 ds 区的元素都是金属?
元素周期表可分为哪些族?为什么副族元素又称为过渡元素？各区元素的价电子层结构特征
是什么？
[基础要点]分析图 1-16
s 区 p 区 d 区 ds 区 f 区
分区原则
纵列数
是否都是金属
区全是金属元素，非金属元素主要集中 区。主族主要含 区，
副族主要含 区，过渡元素主要含 区。
[思考]周期表上的外围电子排布称为“价电子层”，这是由于这些能级上的电子数可在化学反
应中发生变化。元素周期表的每个纵列上是否电子总数相同？
〖归纳〗S 区元素价电子特征排布为ｎS1~2，价电子数等于族序数。ｄ区元素价电子排布特征
为（ｎ-1）d1~10ns1~2；价电子总数等于副族序数；ds 区元素特征电子排布为
(n-1)d10ns1~2，价电子总数等于所在的列序数；p 区元素特征电子排布为 ns2np1~6；价电子总
数等于主族序数。
原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。
1、原子核外电子总数决定所在周期数
周期数=最大能层数（钯除外）46Pd [Kr]4d10,最大能层数是 4，但是在第五周期。
2、 外围电子总数决定排在哪一族 如：29Cu 3d104s1 ，10+1=11 尾数是 1 所以，是 IB。
元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。
【案例练习】
1、元素的分区和族
1) s 区: , 最后的电子填在 上, 包括 , 属于活泼金属, 为碱金属
和碱土金属;
2) p 区: , 最后的电子填在 上, 包括 族元素, 为非金属和少数
金属;
3) d 区: , 最后的电子填在 上, 包括 族元素, 为过渡金属;
4) ds 区: , (n-1)d 全充满, 最后的电子填在 上, 包括 , 过渡
金属(d 和 ds 区金属合起来,为过渡金属);
5) f 区: , 包括 元素, 称为内过渡元素或内过渡系.
2、外围电子构型为 4f75d16s2 元素在周期表中的位置是 ( )
A、第四周期ⅦB 族 B、第五周期ⅢB 族 C、 第六周期ⅦB 族 D、 第六周期ⅢB 族
3、镭是元素周期表中第七周期的ⅡA族元素。下面关于镭的性质的描述中不正确的是( )
A、在化合物中呈+2价 B、单质使水分解、放出氢气
C、氢氧化物呈两性 D、 碳酸盐难溶于水
【课后作业】
完成下表空白处
原子
序数
电子排布式 在周期表中
的位置
是金属还
是非金属
最高价氧化物的水化物
化学式及酸碱性
气态氢化物
的化学式
15
1s22s22p63s23p4
第二周期
VA族
中学 高中《物质结构与性质》选修 3 讲学稿
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质(第二课时)
知识与技能：
1、掌握原子半径的变化规律
2、能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质
3、进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系
4、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系
5、认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值
课前预习：
1、气态原子或离子 叫电离能，常用符号 表示，单位为
叫第一电离能。
2、根据电离能的定义可知，电离能越小，表示在气态时该原子 ，反之，电离
能越大，表示在气态时该原子 ，同一周期从左到右，元素的第一
电离能总体上具有 的趋势，同一主族从上到下，第一电离能 。
学习过程
二、元素周期律
(1)原子半径
〖探究〗观察下列图表分析总结：
元素周期表中同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋
势？元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？
〖归纳总结〗
(2)电离能
[基础要点]概念
1、第一电离能 I1： 态电 性基态原子失去 个电子，转化为气态基态正离子所
需要的 叫做第一电离能。第一电离能越大，金属活动性越 。
同一元素的第二电离能 第一电离能。
2、如何理解第二电离能 I2、第三电离能 I3 、I4、I5…… ？分析下表：
〖科学探究〗1、原子的第一电离能有什么变化规律呢？碱金属元素的第一电离能有什么变化
规律呢？为什么 Be 的第一电离能大于 B，N 的第一电离能大于 O，Mg 的第一电离能大于 Al，Zn
的第一电离能大于 Ga？第一电离能的大小与元素的金属性和非金属性有什么关系？碱金属的
电离能与金属活泼性有什么关系？
2、阅读分析表格数据：
Na Mg Al
496 738 578
4562 1415 1817
6912 7733 2745
9543 10540 11575
13353 13630 14830
16610 17995 18376
各级电离能(KJ/mol)
20114 21703 23293
为什么原子的逐级电离能越来越大？这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系？
数据的突跃变化说明了什么？
〖归纳总结〗
1、递变规律
周一周期 同一族
第一电离能 从左往右，第一电离能呈增大的趋势 从上到下，第一电离能呈增大趋势。
2、第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。因此碱金属元素的第一电离能越小，
金属的活泼性就越强。
3．气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电
离能(用 I1 表示)，从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的能量叫做第二电离能
(用 I2 表示)，依次类推，可得到 I 3、I4、I5……同一种元素的逐级电离能的大小关系：
I1 K > Rb B．N > P > As
C．O > S > Cl D．Si > P > Cl
3、对 Na、Mg、Al 的有关性质的叙述正确的是 （ ）
A．碱性：NaOHAl
第一章《原子结构与性质》复习
重点知识梳理
一、原子结构与元素周期表
⑴观察周期表，我们发现，每一周期(第一周期除外)的开头元素均是__ ____，它们的价电
子构型为__ ；每一周期结尾元素均是____ ____，它们的价电子构型为______ (第
一周期除外)。
⑵周期表中，周期序数=该周期元素基态原子的_____ 。
⑶通常把“构造原理”中能量接近的________划分为一个能级组。1~7 周期的价电子能级组分
别是__ ___.可见，各周期元素的数目=_____________________
二、元素周期律
______性质随_______ 的递增发生周期性变化，称为元素周期律。
1、原子半径. r 的大小取决于__ _、____ ___两个因素.电子的能层越多，则电子间
的负电斥力越大，使原子半径_____；Z 越大，则核对电子的引力越大，使原子半径______。
2、电离能.
⑴概念：气态的原子或离子失去一个电子所需要的____ _叫做电离能，用符号__
表示，单位是______ _。
⑵第一电离能：处于基态的气态原子生成__ _价气态阳离子所需要的能量，称为第一电离
能，常用符号___ 表示。
⑶意义：电离能是原子核外电子排布的实验佐证，是衡量气态原子___ __电子难易能力的
物理量。元素的电离能越小，表示气态时越容易_____电子，即元素在气态时的__ __性越
强。
⑷I 变化规律：同周期，左右总体呈__ ___趋势，____ _元素的 I1 最小，________的 I1
最大； 同族，上下 I1 __ __ __ 。
3、电负性.
⑴概念：电负性是原子在化学键中对键合电子____能力的标度，常用符号 x 表示。x 为相对值，
无单位。
⑵x 变化规律：同周期，x 左右__ ___；同族，x 上下__ ___。
⑶意义：用于比较元素金属性、非金属性的相对强弱。一般，金属的 x__ ___，非金属的 x_ ___
Δx___ __成离子键，Δx__ ____成共价键。
【案例练习】
1、下列说法中正确的是（ ）
A、处于最低能量的原子叫做基态原子
B、3p2 表示 3p 能级有两个轨道
C、同一原子中，1s、2s、3s 电子的能量逐渐减小
D、同一原子中，2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多
2、X、Y、Z 三种元素的原子（ ）
A、XYZ3 B、X2YZ3 C、X2YZ2 D、XYZ3
3、下列说法中，不符合 A 族元素性质特征的是（ ）
A、从上到下原子半径逐渐减小
B、易形成—1 价离子
C、从上到下单质的氧化性逐渐减弱
D、从上到下氢化物的稳定性逐渐减弱
4、下列说法中，正确的是（ ）
A、在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数
B、在周期表里，元素所在的周期数等于核外电子层数
C、最外层电子数为 8 的都是稀有气体元素的原子
D、元素的原子序数越大，其原子半径越大
5、化合物 YX2、ZX2 中，X、Y、Z 都是前三周期的元素，X 与 Y 属于同一周期，Z 是 X 的同族元
素，Z 元素核内有 16 个中子，Y 元素最外层电子数是 K 层所能容纳电子数的 2 倍，
则 YX2 为 ；ZX2 为 。
【课后作业】
1、下表列出了 A～R 九种元素在周期表中的位置
主族
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 E F
3 A C D G R
4 B H
（1）这九种元素分别为 A 、B 、C 、D 、E 、F 、
G 、H 、R ，其中化学性质最不活泼的是 ；
（2）A、C、D 三种元素的氧化物对应的水化物，其中碱性最强的是 ；
（3）A、B、C 三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为 ；
（4）F 元素氢化物的化学式是 ，该氢化物在常温下跟 A 发生反应的化学方程式
是 ，所得溶液的 pH 7；
（5）H 元素跟 A 元素形成化合物的化学式是 ；
（6）G 元素和 H 元素两者核电核数之差是 。
2、元素 X 和 Y 属于同一个主族。负二价的元素 X 和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其
中 X 的质量分数为 88.9%；元素 X 和元素 Y 可以形成两种化合物，这两种化合物中，X 的质量
分数分别为 50%和 60%。确定 X、Y 两种元素在周期表的位置，写出 X、Y 形成的两种化合物的
化学式。
第一章《原子结构与性质》单元测试卷
一、选择题
1、13C—NMR（核磁共振）、15N—NMR 可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，
KurtWüthrich 等人为此获得 2002 年诺贝尔化学奖。下面有关 13C、15N 叙述正确的是
A．13C 与 15N 有相同的中子数 B．13C 与 C60 互为同素异形体
C．15N 与 14N 互为同位素 D．15N 的核外电子数与中子数相同
2、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① B．只有②
C．只有③ D．①②③
3、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
4、下列各原子或离子的电子排布式错误的是
A．Al 1s22s22p63s23p1 B．S2- 1s22s22p63s23p4
C．Na+ 1s22s22p6 D．F 1s22s22p5
5、下列说法正确的是
A．原子的种类由原子核内质子数、中子数决定
B．分子的种类由分子组成决定
C． He 代表原子核内有 2 个质子和 3 个中子的氦原子
D． O 和 O 原子的核外电子数是前者大
6、一个电子排布为 1s22s22p63s23p1 的元素最可能的价态是
A．+1 B．+2 C．+3 D．-1
7、具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是
A．ls22s22p63s23p? B．1s22s22p3
C．1s22s2sp2 D．1s22s22p63s23p4
8、下列图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的是
3
2
17
8
18
8
A B C D
9、有关核外电子运动规律的描述错误的是
A．核外电子质量很小，在原子核外作高速运动
B．核外电子的运动规律与普通物体不同，不能用牛顿运动定律来解释
C．在电子云示意图中，通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动
D．在电子云示意图中，小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多
10、基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是
A B C D
11、X、Y、Z 为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别是 1、4、6。则由这三种元素
组成的化合物的化学式不可能是
A．XYZ B．X2YZ C．X2YZ2 D．X2YZ3
12、下列各组元素性质递变情况错误的是
A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
B．P、S、Cl元素最高正化合价依次升高
C．N、O、F原子半径依次增大
D．Na、K、Rb的金属性依次增强
13、超重元素的假说预言自然界中可存在原子序数为 114 号的稳定同位素 X，试根据原子结
构理论和元素周期律预测正确的是
A． X 位于第七周期，第ⅣA 族 B．X 是非金属元素
C．XO2 是酸性氧化物 D．X 元素的化合价有+2 和+4
14、下列第三周期元素的离子中，半径最大的是
A．Na+ B．Al3+
C．S2- D．Cl-
15、下列关于稀有气体的叙述不正确的是
A．原子的电子排布最外层都是以 P6 结束；
B．其原子与同周期ⅠA、ⅡA 族阳离子具有相同电子排布式；
C．化学性质非常不活泼；
D．一定条件下，也可以形成稀有气体化合物
16、有 A、B 和 C 三种主族元素，若 A 元素阴离子与 B、C 元素的阳离子具有相同的电子层结
构，且 B 的阳离子半径大于 C，则这三种元素的原子序数大小次序是
298
114
114
298
A．B＜C＜A B．A＜B＜C
C．C＜B＜A D．B＞C＞A
17、下列基态原子的电子构型中，正确的是
A．3d94s2 B．3d44s2
C．4d105s0 D．4d85s2
18、下列用核电荷数表示出的各组元素，有相似性质的是
A．19 和 55 B．6 和 14 C．16 和 17 D．12 和 24
二、填空题
19、在同一个原子中，离核越近、n 越小的电子层能量 。在同一电子层中，
各亚层的能量按 s、p、d、f 的次序 。
20、理论研究证明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成
能级，第三能层有 3 个能级分别为 。
21、现在物质结构理论原理证实，原子的电子排步遵循构造原理能使整个原子的能量处于最
低状态，处于最低能量的原子叫做 原子。
22、人们把电子云轮廓图称为原子轨道，S 电子的原子轨道都是 形的，P 电
子的原子轨道都是 形的，每个 P 能级有 3 个原子轨道，它们相互垂
直，分别以 为符合。
23、当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，
这个规则被称为 。
24、 A、B、C 三种短周期元素，它们在周期表中的位置如图：
A 原子核内质子数和中子数相等。B、C 两元素原子核外电子数之和是
A 原子质量数的 2 倍。则：
（1）元素名称为 A 、B 、C 。
（2）B 和 C 最高价氧化物的水化物的化学式是 、 。
25、右表是元素周期表的一部分：
（1）表中元素⑩的氢化物的化学式为 ，此氢化物的还原性比元素⑨的氢化物的
还原性 （填强或弱）
（2）某元素原子的核外 p 电子数比 s 电子数少 1，则该元素的元素符号是 ，其单质的
电子式为 。
（3）俗称为“矾”的一类化合物通常含有共同的元素是
（4）已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如元素③与元素⑧的氢氧化物有相似的
性质。写出元素③的氢氧化物与 NaOH 溶液反应的化学方程式
A
B C
又如表中与元素⑦的性质相似的不同族元素是 （填元素符号）
26、周期表中最活泼的金属为 ，最活泼的非金属为
三、综合题
27．有第四周期的 A，B，C，D 四种元素,其价电子数依次为 1，2，2，7。其原子序数按 A，
B，C，D 顺序增大，已知 A 与 B 的次外层电子数为 8，而 C 与 D 的次外层电子数为 18，根据结
构判断并用元素符号或化学式回答下列问题：
⑴哪些是金属元素 ⑵D 与 A 的简单离子是什么?
⑶哪一种元素的氢氧化物碱性最强?
⑷B 与 D 二原子间能形成何种化合物? 写出其化学式。
28．有 A、B、C、D 四种元素。其中 A 为第四周期元素，与 D 可行成 1∶1 和 1∶2 原子比的化
合物。B 为第四周期 d 区元素，最高化合价为 7。C 和 B 是同周期的元素，具有相同的最高化
合价。D 为所有元素中电负性第二大的元素。试写出四种元素的元素符号和名称，并按电负性
由大到小排列之。
29．A、B、C 三种元素的原子最后一个电子填充在相同的能级组轨道上，B 的核电荷比 A 大 9
个单位，C 的质子数比 B 多 7 个；1mol 的 A 单质同酸反应置换出 1g 氢气，同时转化为具有氩
原子的电子层结构的离子。判断 A、B、C 各为何元素，并写出 A、B 分别与 C 反应的化学方程
式。
高二化学选修 3 教案
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键（第一课时）
教学目标：
1、复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。
2、知道共价键的主要类型δ键和π键。
3、说出δ键和π键的明显差别和一般规律。
教学重点、难点：价层电子对互斥模型
课前预习：
1、共价键是常见化学键之一，它是指 其本质是 。
2、 判断δ键和π键的一般规律是：共价单键是 键；而共价双键中有 个δ键，共价三键中有
个δ键，其余为π键。
学习过程
[引入]
NaCl、HCl 的形成过程
前面学习了电子云和轨道理论，对于 HCl 中 H、Cl 原子形成共价键时，电子云如何重叠？
例：H2 的形成
1、δ键：（以“ ”重叠形式）
a、特征：
b、种类：S-S δ键 、 S-P δ键 、 P-Pδ键
P 电子和 P 电子除能形成δ键外，还能形成π键
2、π键
[讲解]
a.特征：每个π键的电子云有两块组成，分别位于有两原子核构成平面的两侧，如果以它们之
间包含原子核的平面镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜像对称。
3、δ键和π键比较
①重叠方式 ： δ键： ； π键：
②δ键比π键的强度较大
成键电子： δ键 s-s、 、 π键
δ键成 键 π键成 键或 键
４．共价键的特征 ： 性、 性
[小结]
【案例练习】
1、下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是（ ）
A．H2S 和 Na2O2 B．H2O2 和 CaF2 C．NH3 和 N2 D．HNO3 和 NaCl
2．对δ键的认识不正确的是（ ）
A．δ键不属于共价键，是另一种化学键
B．S-Sδ键与 S-Pδ键的对称性相同
C．分子中含有共价键，则至少含有一个δ键
D．含有π键的化合物与只含δ键的化合物的化学性质不同
3、乙烯分子中 C-C 之间有 个σ键， 个π键。乙烯易发生加成反应是因为分子
中 C-C 之间的一个 键易断裂。
【课后作业】
1、下列分子中存在π键的是（ ）
A．H2 B．Cl2 C．N2 D．HCl
2、下列说法中，正确的是
A．在 N2 分子中，两个原子的总键能是单个键能的三倍
B．N2 分子中有一个σ键、两个π键
C．N2 分子中有两个个σ键、一个π键
D．N2 分子中存在一个σ键、一个π键
3、下列分子中，含有非极性键的化合物的是
A．H2 B．CO2 C．H2O D．C2H4
4、在 HCl 分子中，由 H 原子的一个 轨道与 Cl 原子的一个 轨道形成一个 键；在
Cl2 分子中两个 Cl 原子以 轨道形成一个 键。
第一节 共价键（第二课时）
教学目标：
1、认识键能、键长、键角等键参数的概念
2、能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质
3、知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”
教学难点、重点：键参数的概念，等电子原理
课前预习：
1、键参数通常包括 、 与
2、等电子原理的概念：
3、互为等电子体的物质其 （填“物理”或“化学”，下同）性质相近，而 性质差异较大。
学习过程
Ｎ２与Ｈ２在常温下很难反应，必须在高温下才能发生反应，而Ｆ２与Ｈ２在冷暗处就能发
生化学反应，为什么？
［讨论］
二、键参数
１．键能
①概念：
②单位：
［阅读书３３页，表２－１］
1、键能大小与键的强度的关系？
2、键能与化学反应的能量变化的关系？
２．键长
①概念：
②单位：
③键长越短，共价键越 ，形成的物质越
多原子分子的形状如何？就必须要了解多原子分子中两共价键之间的夹角。
３．键角：
例如：ＣＯ２结构为Ｏ＝Ｃ＝Ｏ，键角为 °，为 形分子。
Ｈ２Ｏ 键角１０５°Ｖ形 ＣＨ４ 键角１０９°２８′正四面体
［小结］
键能、键长、键角是共价键的三个参数
键能、键长决定了共价键的稳定性；键长、键角决定了分子的空间构型。
［板书］
三、等电子原理
１．等电子体：
如：ＣＯ和Ｎ２，ＣＨ４和ＮＨ４＋
２．等电子体性质相似
［阅读课本表２－３］
［小结］
【案例练习】
1、下列各说法中正确的是 （ ）
A．分子中键能越高，键长越大，则分子越稳定
B．元素周期表中的ⅠA 族（除 H 外）和ⅦA 族元素的原子间不能形成共价键
C．水分子可表示为 HO—H，分子中键角为 180°
D．H—O 键键能为 463KJ/mol，即 18 克 H2O 分解成 H2 和 O2 时，消耗能量为 2×463KJ
２．下列说法中，错误的是 （ ）
A．键长越长，化学键越牢固
B．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固
C．对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定
D．原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键
3、下列分子中键角最大的是 （ ）
A．CH4 B．NH3 C．H2O D．CO2
４．与ＮＯ３－互为等电子体的是（ ）
A．ＳＯ３ B．ＢＦ３ C．ＣＨ４ D．ＮＯ２
5．由课本表２－１可知．Ｈ－Ｈ的键能为４３６kＪ／mol．它所表示的意义是＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿．如果要使１molＨ２分解为２molＨ原子，你认为是吸收能量还是放出能量？＿＿
＿＿．能量数值＿＿＿＿．当两个原子形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大，共价键的键
能＿＿＿＿，两原子核间的平均距离――键长＿＿＿＿．
【课后作业】
1、下列说法中正确的是 （ ）
A．双原子分子中化学键键能越大，分子越牢固
B．双原子分子中化学键键长越长，分子越牢固
C．双原子分子中化学键键角越大，分子越牢固
D．在同一分子中，σ键要比π键的分子轨道重叠程度一样多，只是重叠的方向不同
2、下列物质属于等电子体一组的是（ ）
A．CH4 和 NH4+ B．B3H6N3 和 C6H6 C．F-和 Mg D．H2O 和 CH4
3、三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子空间构
型理由的叙述，不正确的是 （ ）
A．PCl3 分子中三个共价键的键长，键角都相等
B．PCl3 分子中的 P-Cl 键属于极性共价键
C．PCl3 分子中三个共价键键能，键角均相等
D．PCl3 是非极性分子
4、下列单质分子中，键长最长，键能最小的是（ ）
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
第二节 分子的立体结构（第一课时）
班级 姓名 学号 学习评价
教学目标
1、认识共价分子的多样性和复杂性；
2、初步认识价层电子对互斥模型；
3、能用 VSEPR 模型预测简单分子或离子的立体结构；
4、培养严谨认真的科学态度和空间想象能力。
重点难点：分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构
课前预习：
1、化学式：
2、结构式：
3、结构简式：
4、电子式：
5、价电子：
学习过程
创设问题情境：
1、阅读课本 P37-40 内容；
2、展示 CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4 分子的球辊模型（或比例模型）；
3、提出问题：
⑴什么是分子的空间结构？
⑵同样三原子分子 CO2 和 H2O，四原子分子 NH3 和 CH2O，为什么它们的空间结构不同？
[讨论交流]
1、写出 CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4 的结构式和电子式；
2、讨论 H、C、N、O 原子分别可以形成几个共价键；
3、根据电子式、结构式描述 CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4 的分子结构。
[模型探究]
由 CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4 的立体结构模型，对照其电子式，分析结构不同的原因。
[引导交流]
——引出价层电子对互斥模型（VSEPR models）
[分析] 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（未用于形成共价键的电子对）的分子。如
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。（如图）课本 P40。
[应用反馈]
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 2 2 V 形
NH2- 2 2 V 形
BF3 0 3 正三角形
CHCl3 0 4 四面体
SiF4 0 4 正四面体
【案例练习】
1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是 （ ）
A、CO2 B、H2S C、PCl3 D、SiCl4
2、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是 （ ）
A、 H2O B、CO2 C、C2H2 D、P4
3、写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？
（1）直线形
（2）平面三角形
（3）三角锥形
（4）正四面体
4、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 （ ）
A、NH3 B、CCl4 C、H2O D、CH2O
【课后作业】
1、为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提
出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类
是 ；另一类是 。BF3 和 NF3 都是四个原
子的分子，BF3 的中心原子是 ，NF3 的中心原子是 ；BF3 分子的立体构型是
平面三角形，而 NF3 分子的立体构型是三角锥形的原因是
。
2、用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。
BeCl2 ；SCl2 ；SO32- ；SF6
第二节 分子的立体结构（第二课时）
教学目标：
1、认识杂化轨道理论的要点
2、进一步了解有机化合物中碳的成键特征
3、能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型
4、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
5、培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力
教学重点：杂化轨道理论的要点
教学难点：分子的立体结构，杂化轨道理论
课前预习
1、杂化轨道理论是一种价键理论，是 为了解释分子的立体结构提出的。
2、杂化及杂化轨道： 叫做杂化， 称为杂化轨道。
学习过程
[展示甲烷的分子模型]
[创设问题情景]
碳的价电子构型是什么样的？甲烷的分子模型表明是空间正四面体，分子中的 C—H 键是
等同的，键角是 109°28′。
碳原子的价电子构型 2s22p2，是由一个 2s 轨道和三个 2p 轨道组成的，为什么有这四个相
同的轨道呢？为了解释这个构型 Pauling 提出了杂化轨道理论。
三、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。
[思考与交流]
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 2px，2py，2pz 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。
[讨论交流]：
应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。
化学式 杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构
CH4
C2H4
BF3
CH2O
C2H2
[总结评价]：引导学生分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下表。
化学式 中心原子孤对电子对数 杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构
CH4
C2H4
BF3
CH2O
C2H2
[讨论]：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。
[科学探究]：课本 42 页
[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
【案例练习】
1、下列分子中心原子是 sp2 杂化的是（ ）
A、PBr3 B、CH4 C、BF3 D、H2O
2、氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为
A．两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3 为 sp2 型杂化，而 CH4 是 sp3 型杂化
B．NH3 分子中 N 原子形成三个杂化轨道，CH4 分子中 C 原子形成 4 个杂化轨道
C．NH3 分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强
D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子
3、用 Pauling 的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（ ）
A、C 原子的四个杂化轨道的能量一样
B、C 原子的 sp3 杂化轨道之间夹角一样
C、C 原子的 4 个价电子分别占据 4 个 sp3 杂化轨道
D、C 原子有 1 个 sp3 杂化轨道由孤对电子占据
4、用VSEPR 理论判断
物质 成键电子对数 孤电子对数 分子或离子的形状
H2O
NH4+
BF3
H3O+
【课后作业】
1、下列对 sp3 、sp2 、sp 杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是（ ）
A、 sp 杂化轨道的夹角最大 B、 sp2 杂化轨道的夹角最大
C、 sp3 杂化轨道的夹角最大 D、 sp3 、sp2 、sp 杂化轨道的夹角相等
2、有关苯分子中的化学键描述正确的是
A．每个碳原子的 sp2 杂化轨道中的其中一个形成大 π 键
B．每个碳原子的未参加杂化的 2p 轨道形成大 π 键
C．碳原子的三个 sp2 杂化轨道与其它形成三个 σ 键
D．碳原子的未参加杂化的 2p 轨道与其它形成 σ 键
3、根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：
CO2 ， CO32- H2S ， PH3
4、为什么 H2O 分子的键角既不是 90°也不是 109°28′而是 104.5°？
第二节 分子的立体结构（第三课时）
教学目标：
1、配位键、配位化合物的概念
2、配位键、配位化合物的表示方法
3、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
4、培养学生分析、归纳、综合的能力
教学重点：配位键、配位化合物的概念
教学难点：配位键、配位化合物的概念
课前预习
1、配位键：
2、配位化合物（简称 ）：
学习过程
[创设问题情景]
什么是配位键？配位键如何表示？配位化合物的概念？
阅读教材，讨论交流。
1、配位键
（1）概念
（2）表示
（3）条件：
[提问]举出含有配位键的离子或分子
举例：
[过渡]什么是配位化合物呢？
[讲解]金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配合物。
[小结]
本节主要讲述了配位键和配位化合物。
【案例练习】
1、在[Cu(NH3)4]2+配离子中 NH3 与中心离子 Cu2+结合的化学键是
A．离子键 B．非极性键 C．极性键 D．配位键
2、与人体血液中血红蛋白以配位键结合的一种有毒气体是
A．氯气 B．氮气 C．一氧化碳 D．甲烷
3、向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物
溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后 Cu2+的浓度不变。
B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu（NH 3）4] 2+。
C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液将会没有发生变化，因为[Cu（NH 3）4] 2+不会与乙
醇发生反应。
D．在[Cu（NH 3）4] 2+离子中，Cu 2+给出孤对电子，NH 3 提供空轨道。
4、下列属于配合物的是（ ）
A、NH4Cl B、Na2CO3﹒10H2O C、CuSO4﹒5H2O D、Co（NH3）6Cl3
【课后作业】
1、在 AgNO3 溶液中加入过量的氨水，先有沉淀，后沉淀溶解，沉淀溶解的原因是形成了（ ）
A．AgNO3 B．[Ag(NH3)2]+ C．NH3·H2O D．NH4NO3
2、如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分)，有关的叙述正确的是 （ ）
A．该叶绿素含有 H、Mg、C、N 元素 B．该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子
C．该叶绿素是配合物，其配体是 N 元素 D．该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物
3、 对 盐 类 物 质 可 有 下 列 分 类 ： 如 氯 化 硝 酸 钙 [Ca(NO 3)Cl]是 一 种 混 盐 ， 硫 酸 铝 钾
KAl(SO4)2 是一种复盐，冰晶石（六氟合铝酸钠）Na 3AlF6 是一种络盐。对于组成为
CaOCl2 的盐可归类于 （ ）
A．混盐 B．复盐 C．络盐 D．无法归属于上述类别
第三节 分子的性质（第一课时）
教学目标：
1、了解极性共价键和非极性共价键；
2、结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子；
3、培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认真的科学态度。
重点、难点：多原子分子中，极性分子和非极性分子的判断。
课前预习：
1、共价键有两种： 和 。其中极性共价键指 ：，简称极性键；非
极性共价键指 ，又简称非极性键。
2、分子有 分子和 分子之分。
3、极性键和非极性键的判断，可归纳为： （填“相同”或“不同”，下同）元素原子间形成的共价键
为非极性键，如 A-A 型；元素原子间形成的共价键为极性键，如 A-B 型。
学习过程
创设问题情境：
1、如何理解共价键、极性键和非极性键的概念；
2、如何理解电负性概念；
3、写出 H2、Cl2、N2、HCl、CO2、H2O 的电子式。
提出问题：
由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子出现的机会是否相同？
讨论与归纳：
通过观察、思考、讨论。一般说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是 。
而由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是 。
提出问题：
（1）共价键有极性和非极性；分子是否也有极性和非极性？
（2）由非极性键形成的分子中，正电荷的中心和负电荷的中心怎样分布？是否重合？
（3）由极性键形成的分子中，怎样找正电荷的中心和负电荷的中心？
讨论交流：
利用教科书提供的例子，以小组合作学习的形式借助图示以及数学或物理中学习过的向量合成
方法，讨论、研究判断分子极性的方法。
总结归纳：
（1）由极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分
子。如： 。
（2）含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。
当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。如： 。当分
子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。如： 。
（3）引导学生完成下列表格
分子 共价键的极性 分子中正负
电荷中心 结论 举例
同核双原子分子
异核双原子分子
异核多原子分子
一般规律：
a． 以极性键结合成的双原子分子是极性分子。如：HCl、HF、HBr
b． 以非极性键结合成的双原子分子或多原子分子是非极性分子。如：O2、H2、P4、C60。
c． 以极性键结合的多原子分子，有的是极性分子也有的是非极性分子。
d． 在多原子分子中，中心原子上价电子都用于形成共价键，而周围的原子是相同的原子，一般是非极
性分子。
完成“思考与交流”。
【案例练习】
1、下列说法中不正确的是 （ ）
A、共价化合物中不可能含有离子键
B、有共价键的化合物，不一定是共价化合物
C、离子化合物中可能存在共价键
D、原子以极性键结合的分子，肯定是极性分子
2、以极性键结合的多原子分子，分子是否有极性取决于分子的空间构型。下列分子属极性分
子的是 （ ）
A、 H2O B、 CO2 C、 BCl3 D、 NH3
3、分子有极性分子和非极性分子之分。下列对极性分子和非极性分子的认识正确的是（ ）
A、只含非极性键的分子一定是非极性分子
B、含有极性键的分子一定是极性分子
C、非极性分子一定含有非极性键
D、极性分子一定含有极性键
【课后作业】
1、请指出表中分子的空间构型，判断其中哪些属于极性分子，哪些属于非极性分子，并与同
学讨论你的判断方法。
分子 空间构型 分 子 有 无 极
性
分子 空间构型 分 子 有 无 极
性
O2 HF
CO2 H2O
BF3 NH3
CCl4
2、根据下列要求，各用电子式表示一实例：
（1）、只含有极性键并有一对孤对电子的分子
（2）、只含有离子键、极性共价键的物质
（3）、只含有极性共价键、常温下为液态的非极性分子
第三节 分子的性质（第二课时）
教学目标：
1、范德华力、氢键及其对物质性质的影响
2、能举例说明化学键和分子间作用力的区别
3、例举含有氢键的物质
4、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
5、培养学生分析、归纳、综合的能力
教学重点：分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响
教学难点：分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响
课前预习：
1、范德华力是 。
2、氢键是除范德华力外的另一种 力，它是由 原子和 原子之
间的作用力。又分 和 。
3、氢键与范德华力、化学键的强弱关系为 （由强到弱排列），其中氢
键 （填“属于”或“不属于”）化学键。
学习过程
[创设情景]
气体在加压或降温时为什么会变成液体或固体？
联系实际生活中的水的结冰、气体的液化，讨论、交流。
[结论]
表明分子间存在着 ，且这种分子间作用力称为 。
[思考与讨论]
仔细观察教科书中表 2-4，结合分子结构的特点和数据，能得出什么结论？
[小结]
分子的极性越大，范德华力越大。
[思考与交流]
完成“学与问”，得出什么结论？
[结论]
[过渡]
你是否知道，常见的物质中，水是熔、沸点较高的液体之一？冰的密度比液态的水小？为
了解释水的这些奇特性质，人们提出了氢键的概念。
[阅读、思考与归纳]
阅读“三、氢键及其对物质性质的影响”，思考，归纳氢键的概念、本质及其对物质性质的
影响。
[小结]
氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力。
氢键是由已经与电负性很强的原子（如水分子中的氢）与另一个分子中电负性很强的原子
（如水分子中的氧）之间的作用力。
氢键的存在大大加强了水分子之间的作用力，使水的熔、沸点教高。
[讲解]
氢键不仅存在于分子之间，还存在于分子之内。
一个分子的 X-H 键与另一个分子的 Y 相结合而成的氢键，称为分子间氢键，如图 2-34
一个分子的 X-H 键与它的内部的 Y 相结合而成的氢键称为分子内氢键，如图 2-33
[阅读资料卡片]
总结、归纳含有氢键的物质，了解各氢键的键能、键长。
[小结]
【案例练习】
1．以下说法哪些是不正确的？
(1) 氢键是化学键
(2) 甲烷可与水形成氢键
(3) 乙醇分子跟水分子之间存在范德华力
(4) 碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间存在氢键
2．沸腾时只需克服范德华力的液体物质是 （ ）
A．水 B．酒精 C．溴 D．水银
3．下列物质中分子间能形成氢键的是 （ ）
A．N2 B．HBr C．NH3 D．H2S
4．DNA 分子的两条链之间通过氢键结合。DNA 分子复制前首先将双链解开，则 DNA 分子复制将
双链解开的过程可视为 （ ）
A．化学变化 B．物理变化
C．既有物理变化又有化学变化 D．是一种特殊的生物变化
5．乙醇（C2H5OH）和甲醚（CH3OCH3）的化学组成均为 C2H6O，但乙醇的沸点为 78.5℃，而甲醚
的沸点为－23℃，为何原因？
乙醇（C2H5OH）分子电负性很强的 O 原子与另一个乙醇（C2H5OH）分子-OH 中的 H 原子间存
在氢键作用，而甲醚分子中的 O 原子直接和 H 原子相连，不存在氢键作用，所以乙醇的沸点为
78.5℃，而甲醚的沸点为－23℃。
【课后作业】
1．水具有反常高的沸点，主要是因为分子间存在
A．氢键 B.共价键 C．离子键 D.新型化学键
2．下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是
A．食盐和蔗糖熔化 B．钠和硫熔化
C．碘和干冰升华 D．干冰和氧化钠熔化
3．你认为下列说法不正确的是 （ ）
A．氢键存在于分子之间，不存在于分子之内
B．对于组成和结构相似的分子，其范德华力随着相对分子质量的增大而增大
C．NH3 极易溶于水而 CH4 难溶于水的原因只是 NH3 是极性分子，CH4 是非极性分子
D．冰熔化时只破坏分子间作用力
4．你认为水的哪些物理性质与氢键有关？试把你的结论与同学讨论交流。
第三节 分子的性质（第三课时）
教学目标：
1、从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。
2、了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。
3、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。
4、培养学生分析、归纳、综合的能力
5、采用比较、讨论、归纳、总结的方法进行教学
教学重点、难点：手性分子和无机含氧酸分子的酸性
课前预习：
1、通过对许多实验的观察和研究，人们得出了一个经验性的“相似相溶”规律： 。如
果存在氢键，则溶解性 。此外，“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。
2、手性异构体指 ；手性分子指 。手
性碳原子指 。
学习过程：
[复习]
复习极性键非极性键，极性分子和非极性分子并举出常见的极性分子和非极性分子。
通过前面的学习我们知道碘易溶于四氯化碳而不易溶于水，氨和氯化氢易溶于水，这是为
什么呢？
[阅读]
课本 P52，说出从分子结构的角度，物质相互溶解有那些规律？
[结论]
1、“相似相溶”规律： 物质一般易溶于 溶剂， 溶质一般易溶于
溶剂。
2、若存在氢键，溶质和溶剂之间的氢键作用力越 ，溶解性越 。
3、若溶质遇水能反应将增加其在水中的溶解度
[巩固练习]
完成思考与交流
[指导阅读]
课本 P53～54，了解什么叫手性异构体，什么叫手性分子，以及“手性分子在生命科学等
方面的应用”。
[设问]
如何判断一个分子是手性分子呢？
[补充] 手性碳原子
[过渡]
通过前面的学习，硫酸的酸性强于亚硫酸，硝酸的酸性强于亚硝酸，这是为什么呢？
[讲述]
从表面上来看，对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性
越强，这与他们的结构有关
含氧酸的通式（HO）mROn，如果成酸元素 R 相同，则 n 越大，R 的正电性越高，导致 R-O-H
中的 O 原子向 R 偏移，因而在水分子的作用下，也就容易电离出氢离子，即酸性越强。
如硫酸中 n 为 2，亚硫酸中 n 为 1，所以硫酸的酸性强于亚硫酸。
【案例练习】
1、碘单质在水溶液中溶解度很小，但在 CCl4 中溶解度很大，这是因为 （ ）
A．CCl4 与 I2 分子量相差较小，而 H2O 与 I2 分子量相差较大
B．CCl4 与 I2 都是直线型分子，而 H2O 不是直线型分子
C．CCl4 和 I2 都不含氢元素，而 H2O 中含有氢元素
D．CCl4 和 I2 都是非极性分子，而 H2O 是极性分子
2、下列两分子的关系是 （ ）
A．互为同分异构体 B．是同一物质
C．是手性分子 D．互为同系物
3．无机含氧酸酸性的化学式可以用 XOn(OH)m 来表示无机含氧酸（X 代表成酸元素，n 代表 XO
基中的氧原子数，m 代表 OH 数），则 n 值越大，m 值越小，该酸的酸性就越强，硫酸、磷
酸的结构为 、 ，则它们的酸性 （ ）
A．硫酸和磷酸都是强酸 B．硫酸是强酸，但是酸性比磷酸弱
C．硫酸是强酸，且酸性比磷酸强 D．磷酸和硫酸都是弱酸
【课后作业】
1．下列物质中，难溶于 CCl4 的是 （ ）
A．碘单质 B． 水 C． 苯 D．甲烷
2．在有机物分子中，当一个碳原子连有 4 个不同的原子或原子团时，这种碳原子被称为“手
性碳原子”，凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性，常在某些物理性质、化学变
化或生化反应中表现出奇特的现象。例如右下图：其中带 * 号的碳原子即是手性碳原子，现欲
使该物质因不含手性碳原子而失去光学活性，下列反应中不可能实现的是（ ）
A．加成反应 B．消去反应
C．水解反应 D．氧化反应
3、无机含氧酸的强弱的规律表示成酸元素的化合价越高，酸性越强（ ）
A．根据这一规律高氯酸是很强的酸
B．H3PO4 的酸性比盐酸强
C．碳酸和亚硫酸的酸性不好比较
D．硝酸与磷酸的强度一样
第三章 晶体结构与性质
第一节 晶体常识
第一课时
教学目标 ：
1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。
2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法，提高发现问题、分析问题和解决问题的能
力。
3、了解区别晶体与非晶体的方法，认识化学的实用价值，增强学习化学的兴趣。
教学重难点：
1、晶体与非晶体的区别
2、晶体的特征
教学方法建议：探究法
教学过程设计：
[新课引入]：前面我们讨论过原子结构、分子结构，对于化学键的形成也有了初步的了解，同
时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。又根据物质在不同温度和压强下，
物质主要分为三态：气态、液态和固态，下面我们观察一些固态物质的图片。
[投影]：1、蜡状白磷； 2、黄色的硫磺； 3、紫黑色的碘； 4、高锰酸钾
[讲述]：像上面这一类固体，有着自己有序的排列，我们把它们称为晶体；而像玻璃这一类固
体，本身原子排列杂乱无章，称它为非晶体，今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的
有关知识。
[板书]：一、晶体与非晶体
[板书]：1、晶体与非晶体的本质差异
[提问]：在初中化学中，大家已学过晶体与非晶体，你知道它们之间有没有差异？
[回答]：学生：晶体有固定熔点，而非晶体无固定熔点。
[讲解]：晶体有固定熔点，而非晶体无固定熔点，这只是晶体与非晶体的表观现象，那么他们
在本质上有哪些差异呢？
[投影] 晶体与非晶体的本质差异
自范性 微观结构
晶体 有 原子在三维空间里呈周期性有序排列
非晶体 没有 原子排列相对无序
[板书]：自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
[解释]：所谓自范性即“自发”进行，但这里得注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如：水能自发地从高处流向低处，但不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻。
[板书]：注意：自范性需要一定的条件，其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。
[投影]：通过影片播放出，同样是熔融态的二氧化硅，快速的冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到
水晶过程。
[设问]：那么得到晶体的途径，除了用上述的冷却的方法，还有没有其它途径呢？你能列举哪
些？
[板书]：2、晶体形成的一段途径：
（1）熔融态物质凝固；
（2）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）；
（3）溶质从溶液中析出。
[投影图片]：
1、从熔融态结晶出来的硫晶体；
2、凝华得到的碘晶体；
3、从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。
[探究实验]：完成教材实验 3-1，请同学们认真观察，并提问同学观察到什么现象。
[回答]：首先碘升华，然后在表面皿下面出现碘的固体。
[讲解]：事实上，这里提到的固体就是凝华得到的碘晶体。
[过渡]：许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的，但我们可以借助于显微镜观察，这也证
明固体粉末仍是晶体，只不过晶粒太小了！
[投影]：晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的示意图
[提问]：小组讨论，通过比较，可以得出什么样结论。
[回答]：晶体的原子排列有序，而非晶体则不是。
[讲述]：从本质上来说，晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里所呈的现周期性。
[讲述]：通过前面对晶体与非晶体的讨论，现在我们来总结一下，晶体有哪些特点：
[板书]：3、晶体的特点：
（1）有固定的几何外形；
（2）有固定的熔点；
（3）有各向异性。
[解析]：对于同一幅图案来说,从不同的方向审视,也会产生不同的感受,那么对于晶体来说,
许多物理性质：如硬度、导热性、光学性质等，因研究角度不同而产生差异，即为各向异性。
例如：蓝晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；石墨在与层垂直的方向上的导电率与
层平行的方向上的导电率 1∕104。
[小结]：可以根据晶体特点区别某一固体属于晶体还是非晶体。然而，得出区别晶体与非晶体
最可靠的方法是利用 x-射线衍射实验。
[提问]：通过这节课的学习，现在请你用一句话来定义晶体，应该怎么说？
[回答]：学生 1、内部原子有规律的排列的物质；
学生 2、内部原子有规律的排列，且外观为多面体的固体物质。
[板书]：4、晶体的定义：
质点（分子、离子、原子）在空间有规则地排列成的，具有整齐外型，以多面体出
现的固体物质。
练习：
1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是：
A、 晶体一定比非晶体的熔点高
B、 晶体有自范性但排列无序
C、 非晶体无自范性而且排列无序
D、 固体 SiO2 一定是晶体
2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是：
A、 熔沸点
B、 硬度
C、 颜色
D、 x-射线衍射实验
3、在我们的生活中遇到许多固体，通过今天这节课的学习，我们知道固体可以分为晶体与非
晶体。请你举出常见的晶体与非晶体的实例。
答案：1、C；2、D；3、晶体：玛瑙、水晶、硫晶体等等；非晶体玻璃、水泥等等。
4、下列不属于晶体的特点是：
A、 一定有固定的几何外形
B、 一定有各向异性
C、 一定有固定的熔点
D、 一定是无色透明的固体
5、下列过程可以得到晶体的有：
A、 对 NaCl 饱和溶液降温，所得到的固体
B、 气态 H2O 冷却为液态，然后再冷却成的固态
C、 熔融的 KNO3 冷却后所得的固体
D、 将液态的玻璃冷却成所得到的固体
6、晶体具有各向异性。如蓝晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在与层
垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率 1∕104。晶体的各向异性主要表现在是：
①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质
A、①③ B、②④ C、①②③ D、①②③④
7、一些不法商人制造假宝石来牟取暴利，你能否根据晶体物理性质的各向异性的特点，列举
出一些可能有效鉴别假宝石的方法？
第二课时
一、晶胞
定义：晶体结构中的基本单元叫晶胞
二、晶胞中原子个数的计算方法：
位于晶胞顶点的微粒，实际提供给晶胞的只有 1/8；
位于晶胞棱边的微粒，实际提供给晶胞的只有 1/4；
位于晶胞面心的微粒，实际提供给晶胞的只有 1/2；
位于晶胞中心的微粒，实际提供给晶胞的只有 1。
练习：
1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图 2-8 所示），可推知：甲晶体中 A 与 B 的离子个数比
为；乙晶体的化学式为；丙晶体的化学式为______；丁晶体的化学式为______。
2、钙-钛矿晶胞结构如图 2-9 所示。观察钙-钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒
个数比为多少？
3、晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，其中含有 20 个等边三角形的面和
一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子。如图 2-10 所示，回答：（1）键角____；（2）
晶体硼中的硼原子数____个；B—B 键____条？
4、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体——石墨，如图 2-11 所示。它是层状结构，层与层
之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合，其键角。分析图中每
个六边形含有个碳原子。
5、C70 分子是形如椭球状的多面体，该结构的建立基于以下考虑：
（1）C70 分子中每个碳原子只跟相邻的 3 个碳原子形成化学键；
（2）C70 分子中只含有五边形和六边形；
（3）多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2。
根据以上所述确定：（1）C70 分子中所含的单键数和双键数；（2）C70 分子中的五边形和六
边形各有多少？
第二节 分子晶体与原子晶体
第一课时 分子晶体
教学目标 ：
1、使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。
2、使学生了解晶体类型与性质的关系。
3、使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。
4、知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。
5、使学生主动参与科学探究，体验研究过程，激发他们的学习兴趣。
教学重点难点：
重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点
难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响
从三维空间结构认识晶胞的组成结构
教学方法建议：
运用模型和类比方法诱导分析归纳
教学过程设计：
复问：什么是离子晶体？哪几类物质属于离子晶体？
（离子化合物为固态时均属于离子晶体，如大部分盐、碱、金属氧化物属于离子晶体）
投影
晶体类型 离子晶体
构成晶体的类型结构
粒子间的相互作用力
硬度
熔沸点
导电性性质
溶解性
展示实物：冰、干冰、碘晶体
教师诱导：这些物质属于离子晶体吗？构成它们的基本粒子是什么？这些粒子间通过什么作用
结合而成的？
学生分组讨论回答
板书 ：分子通过分子间作用力形成分子晶体
一、分子晶体
1、定义：含分子的晶体称为分子晶体
也就是说：分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体
看图 3-9，如：碘晶体中只含有 I2 分子，就属于分子晶体 问：还有哪些属于分子晶体？
2、较典型的分子晶体有非金属氢化物，部分非金属单质，部分非金属氧化物，几乎所有的酸，
绝大多数有机物的晶体。
3、分子间作用力和氢键
过度：首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识
阅读必修 2P22 科学视眼
教师诱导：分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力，也叫范徳华力。
分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响。
学生回答：一般来说，对与组成和结构相似的物质，相对分子量越大分子间作用力越大，物质
的熔沸点也越高。
教师诱导：但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不完全符合，如：NH3，H2O 和 HF 的沸
点就出现反常。
指导学生自学：教材中有些氢键形成的条件，氢键的定义，氢键对物质物理性质的影响。
多媒体动画片
氢键形成的过程：
①氢键形成的条件：半径小，吸引电子能力强的原子（N，O，F）与 H 核
②氢键的定义：半径小、吸引电子能力强的原子与 H 核之间的静电吸引作用。氢键可看作是一
种比较强的分子间作用力。
③氢键对物质性质的影响：氢键使物质的熔沸点升高。
④投影 氢键的表示 如：冰一个水分子能和周围 4 个水分子从氢键相结合组成一个正四面体
见图 3-11
教师诱导：在分子晶体中，分子内的原子以共价键相结合，而相邻分子通过分子间作用力相互
吸引。分子晶体有哪些特性呢？学生回答
4．分子晶体的物理特性：熔沸点较低、易升华、硬度小。固态和熔融状态下都不导电。
教师诱导：大多数分子晶体结构有如下特征：如果分子间作用力只是范德华力。以一个分子为
中心，其周围通常可以有几个紧邻的分子。如图 3-10 的 O2，C60，我们把这一特征叫做分子
紧密堆积。如果分子间除范德华力外还有其他作用力（如氢键），如果分子间存在着氢键，分
子就不会采取紧密堆积的方式
学生讨论回答：在冰的晶体中，每个水分子周围只有 4 个紧邻的水分子，形成正四面体。氢键
不是化学键，比共价键弱得多却跟共价键一样具有方向性，而氢键的存在迫使四面体中心的每
个水分子与四面体顶角方向的 4 个相邻水分子的相互吸引，这一排列使冰晶体中空间利用率不
高，皆有相当大的空隙使得冰的密度减小。
教师诱导，还有一种晶体叫做干冰，它是固体的 CO2 的晶体。干冰外观像冰，干冰不是冰。其
熔点比冰低的多，易升华。
出示干冰的晶体结构晶胞模型。
教师讲解：干冰晶体中 CO2 分子之间只存在分子间力不存在氢键，因此干冰中 CO2 分子紧密堆
积，每个 CO2 分子周围，最近且等距离的 CO2 分子数目有几个？
一个 CO2 分子处于三个相互垂直的面的中心，在每个面上，处于四个对角线上各有一个 CO2 分
子周围，所以每个 CO2 分子周围最近且等距离的 CO2 分子数目是 12 个。
投影小结完成表格
晶体类型 分子晶体
构成晶体的粒子 分子结构
粒子间的相互作用力 分子间作用力
硬度 小
熔沸点 较低
导电性 固态熔融状态不导电性质
溶解性 相似相溶
课堂巩固练习
1、下列属于分子晶体的一组物质是
A 、CaO、NO、CO B、 CCl4、H2O2、He
C、 CO2、SO2、NaCl D 、CH4、O2、Na2O
2、下列性质符合分子晶体的是
A、 熔点 1070℃，易熔于水，水溶液能导电
B、 熔点是 10.31℃，液体不导电，水溶液能导电
C、 熔点 97.81℃，质软，能导电，密度是 0.97g/cm3
D、 熔点，熔化时能导电，水溶液也能导电
3、下列物质的液体中，不存在分子是
A 二氧化硅 B 二氧化硫 C 二氧化碳 D 二硫化碳
4、下列说法正确的是
A、离子化合物中可能含有共价键
B、分子晶体中的分子内不含有共价键
C、分子晶体中一定有非极性共价键
D、分子晶体中分子一定紧密堆积
5、干冰汽化时，下列所述内容发生变化的是
A、分子内共价键 B、分子间作用力
C、分子间距离 D、分子间的氢键
6、“可燃冰”是深藏在海底的白色晶体，存储量巨大，是人类未来极具潜在优势的洁净能源。
在高压低温条件下,由水分子形成空间笼状结构，笼中“关”甲烷而形成，如某种可燃冰的存
在形式为 CH4·5.75H2O。
（1）“可燃冰” CH4·5.75H2O 的分子中，m（CH4）：m（H2O）=
（2）若要从“可燃冰”中分离出甲烷，可用下列两中方法：①在一定温度下， 使气体
从水合物中分离出来，在一定压力下， 使气体从水合物中分离出来。
7、选择以下物体填写下列空白
A 干冰 B 氯化铵 C 烧碱 D 固体碘
⑴晶体中存在分子的是 (填写序号，下同)
⑵晶体中既有离子键又有共价键的是
⑶熔化时不需要破坏共价键的是
⑷常况下能升华的是
8．四氯化硅的分子结构与四氯化碳类似，对其作出如下推测
①四氯化硅晶体是分子晶体。②常温常压四氯化硅下是液体。③四氯化硅分子是由极性键形成
的分子。④四氯化硅熔点高于四氯化碳。
其中正确的是
A 只有① B 只有①② C 只有②③ D①②③④
第二课时
〖教学目标设定〗
1、掌握原子晶体的概念，能够区分原子晶体和分子晶体。
2、了解金刚石等典型原子晶体的结构特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性
质的关系。
〖教学难点重点〗
原子晶体的结构与性质的关系
〖教学过程设计〗
复习提问：1、什么是分子晶体？试举例说明。
2、分子晶体通常具有什么样的物理性质？
引入新课：
分析下表数据，判断金刚石是否属于分子晶体
项目/物质 干冰 金刚石
熔点 很低 3550℃
沸点 很低 4827℃
展示：金刚石晶体
阅读：P71 ，明确金刚石的晶型与结构
归纳：
1．原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。
2．构成粒子：原子；
3．粒子间的作用：共价键；
展示：金刚石晶体结构
填表：
键长 键能 键角 熔点 硬度
归纳：
4．原子晶体的物理性质
熔、沸点_______，硬度________；______________一般的溶剂；_____导电。
思考：
（1）原子晶体的化学式是否可以代表其分子式，为什么？
（2）为什么金刚石的熔沸点很高、硬度很大？
（3）阅读：P72 ，讨论“学与问 1 ”
归纳：晶体熔沸点的高低比较
①对于分子晶体，一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力
越大，物质的熔沸点也越高。
②对于原子晶体，一般来说，原子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高，
硬度越大。
合作探究：
（1）在金刚石晶体中,每个 C 与多少个 C 成键？形成怎样的空间结构？最小碳环由多少个石
中,含 CC 原子组成？它们是否在同一平面内？
（2）在金刚石晶体中，C 原子个数与 C—C 键数之比为多少？
（3）12 克金刚—C 键数为多少 NA？
比较:CO2 与 SiO2 晶体的物理性质
物质/项目 熔点℃ 状态(室温)
CO2 -56.2 气态
SiO2 1723 固态
阅读：P72 ，明确 SiO2 的重要用途
推断：SiO2 晶体与 CO2 晶体性质相差很大，SiO2 晶体不属于分子晶体
展示：展示 SiO2 的晶体结构模型（看书、模型、多媒体课件），分析其结构特点。
引导探究：SiO2 和 C02 的晶体结构不同。在 SiO2 晶体中，1 个 Si 原子和 4 个 O 原子形成 4 个
共价键，每个 Si 原子周围结合 4 个 O 原子；同时，每个 O 原子跟 2 个 Si 原子相结合。实际上，
SiO2 晶体是由 Si 原子和 O 原子按 1：2 的比例所组成的立体网状的晶体。
阅读：P72 ，明确常见的原子晶体
5．常见的原子晶体有____________________________等。
6．各类晶体主要特征
类型
比较
分子晶体 原子晶体
构成晶体微粒
形成晶体作用力
熔沸点
硬度
导电性
传热性
延展性
物
理
性
质
溶解性
典型实例 P4、干冰、硫 金刚石、二氧化硅
阅读：P72 ，讨论“学与问 2 ”
归纳：判断晶体类型的依据
（1）看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。
对分子晶体,构成晶体的微粒是______________，微粒间的相互作用是_____ ______；
对于原子晶体，构成晶体的微粒是__ _____，微粒间的相互作用是___________键。
（2）看物质的物理性质(如：熔、沸点或硬度)。
一般情况下，不同类晶体熔点高低顺序是原子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多
〖练习〗
1、下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是
A、SO2 与 SiO2 B、C02 与 H2O C、C 与 HCl D、CCl4 与 SiC
2、碳化硅 SiC 的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中 C 原子和 S 原子的位置是交替的。在
下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是
A、①③② B、②③① C、③①② D、②①③
3、1999 年美国《科学》杂志报道：在 40GPa 高压下，用激光器加热到 1800K，人们成功制得
了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是
A、原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度
B、原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料
C、原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料
D、每摩尔原子晶体干冰中含 4molC—O 键
4、①在 SiO2 晶体中，每个 Si 原子与 个 O 原子结合，
构成 结构，Si 位于_____ ________，O 位于________ _____
②在 SiO2 晶体中，Si 原子与 O 原子个数比为
③在 SiO2 晶体中，最小的环为 个 Si 和 个 O 组成的 环。
5、单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据
金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点 >3823 1683 2573
沸点 5100 2628 2823
硬度 10 7.0 9.5
①晶体硼的晶体类型属于____________晶体，理由是________________。
已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有 20 个等边三
角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有 1 个 B 原子。通过视察图
形及推算，此晶体体结构单元由________________个硼原子构成。
其中 B—B 键的键角为____________。
〖作业〗
1．下列晶体中不属于原子晶体的是
（A）干冰 （B）金刚砂 （C）金刚石 （D）水晶
2．在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上，碳原子数是
（A）2 个 （B）3 个 （C）4 个 （D）6 个
3．下列各物质中，按熔点由低到高排列正确的是
（A）O2、I2、Hg （B）CO2、K、SiO2
（C）Na、K、Rb （D）SiC、NaCl、SO2
4．下列各晶体中任意一个原子都被相邻的 4 个原子所包围；以共价键结合成正四面体结构，
并向空间伸展成网状结构的是
（A）甲烷 （B）石墨 （C）晶体硅 （D）水晶
5．在 x mol 石英晶体中，含有 Si-O 键数是
（A）x mol （B）2x mol （C）3 x mol （D）4x mol
6．固体熔化时，必须破坏非极性共价键的是
（A）冰 （B）晶体硅 （C）溴 （D）二氧化硅
7．石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原于都跟其他 3 个碳原子相结合，
如图是其晶体结构的俯视图，则图中 7 个六元环完全占有的碳原子数是
（A）10 个 （B）18 个 （C）24 个 （D）14 个
8．石英玻璃是将纯石英在 1600℃高温下熔化，冷却后形成的玻璃体。关于石英玻
璃的结构和性质的叙述中正确的是
（A）石英玻璃属于原子晶体
（B）石英玻璃耐高温且能抵抗一切酸的腐蚀
（C）石英玻璃的结构类似于液体
（D）石英玻璃能经受高温剧变且能抗碱的腐蚀
9．已知 C3N4 晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于
C3N4 晶体的说法错误的是
（A）该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固
（B）该晶体中每个碳原子连接 4 个氮原子、每个氮原子连接 3 个碳原子
（C）该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足 8 电子结构
（D）该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构
。
第三节 金属晶体
第 1 课时
【教学目标】
1、理解金属键的概念和电子气理论
2、初步学会用电子气理论解释金属的物理性质
【教学难点】金属键和电子气理论
【教学重点】金属具有共同物理性质的解释。
【教学过程设计】
【引入】大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠
范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉
的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？
【板书】一、金属键
金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属键。
【讲解】金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同整体
吸引自由电子而结合在一起。这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。金属键
可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和
性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性在金属单质
的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。
【强调】金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。
【板书】二、电子气理论及其对金属通性的解释
1．电子气理论
【讲解】经典的金属键理论叫做“电子气理论”。它把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱
落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在
“电子气”的“海洋”之中。
2．金属通性的解释
【展示金属实物】展示的金属实物有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等，并将铁丝随意
弯曲，引导观察铜的金属光泽。叙述应用部分包括电工架设金属高压电线，家用铁锅炒菜，锻
压机把钢锭压成钢板等。
【教师引导】从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质呢?
【学生分组讨论】请一位同学归纳，其他同学补充。
【板书】金属共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
⑴金属导电性的解释
在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”，这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加
电场的条件下电子气就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。
【设问】导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果，那么金属晶体导热过程中电
子气中的自由电子担当什么角色?
⑵金属导热性的解释
金属容易导热，是由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温
度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。
⑶金属延展性的解释
当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，
弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间
发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。
因此，金属都有良好的延展性。
【练习】
1．金属晶体的形成是因为晶体中存在
A、金属离子间的相互作用
B、金属原子间的相互作用
C、金属离子与自由电子间的相互作用
D、金属原子与自由电子间的相互作用
2．金属能导电的原因是
A、金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱
B、金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
C、金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D、金属晶体在外加电场作用下可失去电子
课后阅读材料
1．超导体——一类急待开发的材料
一般说来，金属是电的良好导体(汞的很差)。 1911 年荷兰物理学家 H·昂内斯在研究低温条
件下汞的导电性能时，发现当温度降到约 4 K(即—269、)时汞的电阻“奇异”般地降为零，
表现出超导电性。后又发现还有几种金属也有这种性质，人们将具有超导性的物质叫做超导体。
2．合金
两种和两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属
于混合物，对应的固体为金属晶体。合金的特点①仍保留金属的化学性质，但物理性质改变很
大；②熔点比各成份金属的都低；③强度、硬度比成分金属大；④有的抗腐蚀能力强；⑤导电
性比成分金属差。
3．金属的物理性质由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子(或原子)排列很紧密，使
金属具有很多共同的性质。
(1)状态：通常情况下，除 Hg 外都是固体。
(2)金属光泽：多数金属具有光泽。但除 Mg、Al、 Cu、Au 在粉末状态有光泽外，其他金属在
块状时才表现出来。
(3)易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。
(4)延展性
(5)熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。金属除有共同的物理
性质外，还具有各自的特性。
①颜色：绝大多数金属都是银白色，有少数金属具有颜色。如 Au 金黄色 Cu 紫红色 Cs 银白略
带金色。
②密度：与原子半径、原子相对质量、晶体质点排列的紧密程度有关。最重的为锇(Os)铂(Pt)
最轻的为锂(Li)
③熔点：最高的为钨(W)，最低的为汞(Hg)，Cs，为 28．4℃ Ca 为 30℃
④硬度：最硬的金属为铬(Cr)，最软的金属为钾 (K)，钠(Na)，铯(Cs)等，可用小刀切割。
⑤导电性：导电性能强的为银(Ag)，金(Au)，铜 (Cu)等。导电性能差的为汞(Hg)
⑥延展性：延展性最好的为金(Au)，Al
第二课时
【教学目标 】
1．了解金属晶体内原子的几种常见排列方式
2．训练学生的动手能力和空间想象能力。
3． 培养学生的合作意识
【教学重点难点】
金属晶体内原子的空间排列方式
【教学方法建议】
活动探究
【教学过程设计】
【引入】分子晶体中，分子间的范德华力使分子有序排列；原子晶体中，原子之间的共价键使
原子有序排列；金属晶体中，金属键使金属原子有序排列。今天，我们一起讨论有关金属原子
的空间排列问题。
【分组活动 1】
利用 20 个大小相同的玻璃小球，有序地排列在水平桌面上（二维平面上），要求小球之间紧密
接触。可能有几种排列方式。讨论每一种方式的配位数。（配位数：同一层内与一个原子紧密
接触的原子数）
【学生活动 1】
学生分四组活动，各由一人汇报结果。利用多媒体展示，学生排列结果主要介绍以下两种方式。
（配位数：同一层内与一个原子紧密接触的原子数）
非密置层，配位数 4 密置层，配位数 6
我们继续讨论，原子在三维空间的排列。首先讨论非密置层这种情况。
【学生活动 2】
非密置层排列的金属原子，在空间内可能的排列。汇总各类情况逐一讨论。
（一）简单立方体堆积
这种堆积方式形成的晶胞是一个立方体，每个晶胞含 1 个原子，被称为简单立方堆积。这种堆
积方式的空间利用率太低，只有金属钋采取这种堆积方式。
（二）钾型
如果是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，每层均照此堆积，如下图：
这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积的高多了，许多金属是这种堆积方式，如碱金
属，简称为钾型。
第三课时
【教学目标 】
1．了解金属晶体内原子的几种常见排列方式
2．训练学生的动手能力和空间想象能力。
3． 培养学生的合作意识
【教学重点难点】
金属晶体内原子的空间排列方式
【教学方法建议】
活动探究
【教学过程设计】
密置层的原子按钾型堆积方式堆积，会得到两种基本堆积方式，镁型和铜型。镁型如下图左侧，
按 ABABABAB……的方式堆积;铜型如图右侧,按 ABCABCABC……的方式堆积.这两种堆积方式都
是金属晶体的最密堆积,配位数均为 12,空间利用率均为 74℅,但所得的晶胞的形式不同.
[归纳与整理]金属晶体的四种堆积模型对比
堆积模型 采用这种堆积的
典型代表 空间利用率 配位数 晶胞
简单立方 Po 52℅ 6
钾型 Na K Fe 68℅ 8
镁型 Mg Zn Ti 74℅ 12
铜型 Cu Ag Au 74℅ 12
混合晶体
石墨不同于金刚石,这的碳原子不像金刚石的碳原子那样呈 sp3 杂化.而是呈 sp2 杂化,形成平
面六元并环结构,因此石墨晶体是层状结构的,层内的碳原子的核间距为 142pm 层间距离为
335pm，说明层间没有化学键相连，是靠范德华力维系的；石墨的二维结构内，每一个碳原子
的配位数为 3，有一个末参与杂化的 2p 电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。石墨晶体中，
既有共价键，又有金属键，还有范德华力，不能简单地归属于其中任何一种晶体，是一种混合
晶体。
第四节 离子晶体
第一课时
教学目标 ：
1．掌握离子晶体的概念，能识别氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞结构。
2．学会离子晶体的性质与晶胞结构的关系。
3．通过探究知道离子晶体的配位数与离子半径比的关系。
4、通过碳酸盐的热分解温度与阳离子半径的自学，拓展学生视野。
教学重点难点：
1、离子晶体的物理性质的特点
2、离子晶体配位数及其影响因素
教学方法建议：分析、归纳、讨论、探究
教学过程设计：
[引入]
1、什么是离子键？什么是离子化合物？
2、下列物质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子键的离子化合物？
Na2O NH4Cl O2 Na2SO4 NaCl CsCl CaF2
3、我们已经学习过几种晶体？它们的结构微粒和微粒间的相互作用分别是什么？
[板书]一、离子晶体
[展示] NaCl 、CsCl 晶体模型
[板书]阴、阳离子通过离子键形成离子晶体
1、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体
注：
（1）结构微粒：阴、阳离子
（2）相互作用：离子键
（3）种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐
（4）理论上，结构粒子可向空间无限扩展
[思考]下列物质的晶体，哪些属离子晶体？离子晶体与离子化合物之间的关系是什么？
干冰、NaOH、H2SO4 、K2SO4 、NH4Cl、CsCl
[投影]
2、离子晶体的物理性质及解释
性质 解释
硬度（ ）
熔沸点（ ）
溶于水（ ）
熔融（ ）
离子晶体溶解性差异较大：NaCl、 KNO3、(NH4)2SO4_______
BaSO4 、CaCO3_______
[板书]3、离子晶体中离子键的配位数（C.N.）
（1）定义：是指一个离子周围邻近的异电性离子的数目
[探究] NaCl 和 CsCl 晶体中阴、阳离子的配位数
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数
NaCl
CsCl
（2）决定离子晶体结构的主要因素：正、负离子的半径比
[投影]
离子 Na+ Cs+ Cl-
离子半径/pm 95 169 181
[学生活动] NaCl、CsCl 中正、负离子的半径比和配位数
NaCl CsCl
r+/r- = r+/r- =
C.N.=6 C.N.=8
[自主探究]CaF2 晶体中阴、阳离子的配位数
[板书]
（3）影响阴、阳离子的配位数的因素|
①正、负离子半径比的大小
②正、负离子所带电荷的多少
[学生活动]四种类型晶体的比较
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
构成粒子
粒子间相互作用
可能的相互作用
硬度
熔沸点
导电性
溶解性
典型实例
[练习]
1、下列含有极性键的离子晶体是
① 醋酸钠 ②氢氧化钾 ③金刚石 ④乙醇 ⑤氯化钙
A、①②⑤ B、①② C、①④⑤ D、①⑤
2 下列说法正确的是
A、 一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物
B、 离子键只存在于离子化合物中
C、 共价键只存在于共价化合物中
D、 离子化合物中必定含有金属元素
3、CsCl 晶体中 Cs+的 C.N.是 ____ Cl-的 C.N.是_____.
CaF2 晶体中 Ca2+的 C.N.是 ____ F-的 C.N.是_____.
已知 KCl 的晶体结构与 NaCl 的相似，则 KCl 晶体中 K+的 C.N.是 ____ Cl-的 C.N.是_____.
第二课时
教学目标 ：
通过分析数据和信息，能说明晶格能的大小与离子晶体性质的关系。
教学重点、难点：
晶格能的定义和应用。
教学方法建议：
分析、归纳、应用
教学过程设计：
[复 习]：四种类型晶体的比较：
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
构成粒子
粒子间相互作用
硬度
熔沸点
导电性
溶解性
典型实例
[阅读与思考]：阅读下表，讨论、分析得出哪些结论？（小组讨论、交流、汇报）
表 1：
F- Cl- Br- I-
Li+ 1036 853 807 757
Na+ 923 786 747 704
K+ 821 715 682 649
Cs+ 785 689 660 630
Rb+ 740 659 631 604
表 2：
AB 型离子晶体 离子电荷 晶格能（KJ/mol 熔点 摩氏硬度
NaF 1 923 993 3.2
NaCl 1 786 801 2.5
NaBr 1 747 747 NaCl
2、已知：三种氟化物的晶格能如下表：
晶格能（KJ/mol）
Na+ 923
Mg2+ 2957
Al3+ 5492
三种氟化物的晶格能的递变原因是 。
3、已知：硅酸盐和石英的晶格能如下表：
硅酸盐矿物和石英 晶格能（KJ/mol）
橄榄石 4400
辉石 4100
角闪石 3800
云母 3800
长石 2400
石英 2600
回答下列问题：
（1）橄榄石和云母晶出的顺序是 。
（2）石英总是在各种硅酸盐析出后才晶出的原因是 。
（3）推测云母和橄榄石的熔点顺序为 ，硬度大小为 。
4、下表列出了钠的卤化物和硅的卤化物的熔点：
NaX NaF NaCl NaBr NaI
熔点 995 801 775 651
SiX4 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4
熔点 —90.2 —70.4 5.2 120.5
回答下列问题：
（1）钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高很多，其原因是 。
（2）NaF 的熔点比 NaBr 的熔点高的原因是 。
SiF4 的熔点比 SiBr4 的熔点低的原因是 。
（3）NaF 和 NaBr 的晶格能的高低顺序为 ，硬度大小为 。
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