【知识点解析】
1. 电子层与原子轨道:电子层序数越大,s轨道的半径越大,这是原子结构的基本规律。s轨道都是球形的,电子层数增加,轨道半径扩大,使得电子离原子核更远。
2. 电子排布与第一电离能:当电子轨道处于全满或半满状态时,原子的能量较低,因此第一电离能较大。例如,ns2np3的状态比ns2np4稳定,第一电离能更大。
3. p轨道未成对电子与化合价:短周期元素p轨道有3个未成对电子,意味着该元素属于第VA族,最高化合价为+5,对应的氧化物水化物可能为H3YO4。
4. 分子中的π键:含有两个π键的分子通常包含一个三键或两个双键。例如,HCN(H-C≡N)和N2有三键,C2H4和C2H2有双键。
5. 元素化学性质相似性:同主族元素化学性质相似,例如2p轨道有一个空轨道的X原子与3p轨道有一个空轨道的Y原子,它们分别对应于C和Si,都属于IVA族,化学性质相似。
6. 电负性与原子半径:同主族元素自上而下,电负性减弱,原子半径增大;同周期元素自左向右,电负性增强,原子半径减小。因此,O>S>As,且O<S<As。
7. 电离能与电负性的关系:电离能大的元素不容易失去电子,也不容易获得电子,表明其金属性或非金属性都不强。电负性最大的元素形成的含氧酸不一定酸性最强,因为这还取决于其他因素,如分子结构。
8. 卤族元素性质变化趋势:随着核电荷数增加,卤素的非金属性增强,电负性增大,单质的熔点和沸点也相应增加,但氟气(F2)不形成含氧酸,氟没有正价。
9. 粒子间作用力:共价键存在于非金属原子间的共享电子对,离子键存在于阳离子和阴离子间的静电吸引,范德华力是分子间或原子间的弱相互作用力。过氧化钠(Na2O2)中存在离子键和共价键,石墨和白磷中则有共价键和范德华力,而金刚石仅含共价键。
这些题目涉及到的知识点包括原子结构、电子排布、第一电离能、化合价、π键、元素化学性质、电负性与原子半径的关系、电离能与电负性、卤族元素性质变化以及不同晶体中的粒子间作用力。这些是高中化学选修三的重要概念,对于理解化学反应机理、元素性质及其应用至关重要。