结构性质（精选12篇）
结构性质 篇1
乙醇是有机化学中醇类的代表性物质, 所以学习乙醇的结构和性质就显得极为重要。本文通过用实验的方式及对相关习题的分析, 加强学生对乙醇知识的理解。
一、探究乙醇的结构式
例1: 某化学兴趣小组为了探究乙醇的分子结构是图1还是图2, 同学们设计了图3~图6四种实验装置。回答下列问题:
(1) 如何检查 (图3) 装置的气密性%% %%。
(2) 图3反应前后读数, 广口瓶和量筒液面都要相平, 其目的是___, 若实验数据如下, 试分析乙醇的结构式是图 (1) 还是图 (2) ?___。原因是___。
(3) 若用图4、图5的装置代替图3, 都有1处不合理之处。它是___。
(4) 若用图6装置, 其中A处连接烧瓶内部与分液漏斗上部的导气管的作用是___。测量H2体积, B、C、D、E四个装置, 最好选用___, 原因是___
(5) 若用含有少量水的乙醇代替无水乙醇进行实验 (假设其他都正确) , 测得的H 2 体积会偏 ___ (填小或大) , 原因是___
(6) 使用分液漏斗滴加一定体积的乙醇, 乙醇的量不易控制。若加完乙醇, 则一定有氢气从分液漏斗处逸出。某同学设计, 先将一定准确体积的乙醇加入烧瓶, 再把Na分散于二甲苯中形成一个个小Na球, 再加入烧瓶。这样做的目的是___。
解析: (1) 关闭分液漏斗活塞, 在烧瓶处微热, 观察广口瓶中出气导管内液面是否上升。
(2) 保证装置内外压强相等 , 减小实验误差 ;乙醇的结构式应为图1。因, 即2C 2 H 6 O~H 2↑, 说明1个C2H6O分子中, 1个H与其他5个H是不同的, 仅1个H可以被Na所置换。
(3) 装置的出气管太短 , 没有回流冷凝效果 , 使部分乙醇蒸发而损耗, 测得H2体积偏小。
(4) 平衡分液漏斗上下的压强 , 使乙醇容易滴下 ;最好选B;因C装置没有量气作用, D装置读数、操作困难, E装置 (酸式滴定管) 容积太小 (一般25mL或50mL规格) , 实验中更换会引起误差。
(5) 大;等体积的H 2 O比等体积的乙醇反应放出的H 2 多。
(6) 二甲苯与乙醇混溶且不反应, 可以增大乙醇与Na的接触面积, 使之充分反应。
二、探究乙醇和金属钠反应的原理
例2:为了探究乙醇和金属钠反应的原理, 某实验小组做了如下四个实验:
实验一: 向小烧杯中加入无水乙醇, 再放入一小块金属钠, 观察现象, 并收集产生的气体。
实验二:设法检验实验一收集到的气体。
实验三:向试管中加入3mL水, 并加入一小块金属钠, 观察现象。
实验四:向试管中加入3mL乙醚, 并加入一小块金属钠, 观察现象。
回答以下问题:
(1) 简述实验二中检验气体的实验方法及做出判断的依据:____。
(2) 从结构上分析, 该实验选取水和乙醚做参照物的原因是___。
(3) 实验三的目的是欲证明___;实验四的目的是欲证明___;根据实验三和实验四的结果, 可以证明乙醇和金属钠反应的化学方程式应为____。
解析: (1) 考查氢气的检验方法:将收集到的气体点燃, 若能燃烧或发出爆鸣声则证明该气体是氢气。
(2) 通过对比实验得出结论:乙醇分子中含有乙基和羟基而水分子中含羟基, 乙醚分子中含有乙基。
(3) 羟基氢可和钠发生置换反应;乙基上的氢不能和钠发生置换反应;
三、探究乙醇的催化氧化
例3:某课外活动小组利用下图装置进行乙醇的催化氧化制取乙醛并验证乙醛的性质实验, 图中铁架台等装置已略去, 粗黑线表示橡胶管, 气唧为一种鼓气装置。请填写下列空白:
(1) 甲装置常常浸在70~80℃的水浴中, 其目的是___。
(2) 实验时, 先加热乙装置玻璃管中的铜丝, 约1分钟后用气唧鼓入空气, 此时铜丝即呈红热状态。若把乙装置中酒精灯撤走, 控制好鼓气速度, 铜丝能长时间保持红热状态, 这说明乙醇的催化氧化反应是___反应 (填“放热”或“吸热”) , 相应的化学式为___。
(3) 为验证丙中的生成物乙醛能被弱氧化剂氧化, 实验中需要用到新制的Cu (OH) 2 悬浊液。实验室常用如下方法配制Cu (OH) 2 悬浊液:在试管中加入10%的NaOH溶液2mL, 滴入2% 的CuSO 4 溶液4~6滴, 振荡后即成。这样操作的目的是%%%%。
解析: (1) 想让无水乙醇通过铜丝必须加热, 浸在70~80℃的水浴中就是让无水乙醇转化为蒸汽通过。
(2) 通过题目“把乙装置中酒精灯撤走, 控制好鼓气速度, 铜丝能长时间保持红热状态”就知该反应为放热反应。
(3) 确保NaOH溶液过量 , 溶液呈碱性 , 有利于醛基的氧化。
四、探究以乙醇为原料制备溴乙烷
例4: 实验室可用NaBr、浓H 2 SO 4 和乙醇为原料制备溴乙烷。已知反应物的用量为:0.3molNaBr (s) , 0.25mol乙醇 (密度为0.80g·mL-1 ) , 36mL浓硫酸 (溶质质量分数为98%, 密度为1.84g·mL-1 ) , 25mL水。回答下列问题:
(1) 该实验应选择下图中的a还是b装置? ___。
(2) 经计算, 反应物总体积约为75mL, 反应装置中的烧瓶应选择下列哪种规格最合适? %%%%。
A.50mL B.100mLC.150mLD.250mL
(3) 冷凝管中的冷凝水的流向应是% ___。
A.A进B出B.B进A出C.从A进或B进均可
(4) 由NaBr、浓H 2 SO 4 和乙醇共热制备溴乙烷的化学反应方程式为, 可能发生的副反应为__。
(5) 从棕黄色的粗溴乙烷中提取无色溴乙烷应加入的试剂是, 使用的主要仪器是___。
(6) 若本实验的产率为60%, 则可制取溴乙烷____g。
总之, 通过探究, 学生能形成学会分析问题的思维, 同时对有些方面的猜想可通过实验具体实践, 根据测出的具体数据进行分析, 便于得到真实的结果。
结构性质 篇2
晶体结构与性质教案(一)
教学内容： 分子晶体和原子晶体 1. 晶体与非晶体 2. 晶胞 3. 分子晶体 4. 原子晶体 二. 重点、难点 1. 通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。 2. 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。 3. 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。 4. 理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响，知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。 5. 掌握原子晶体的概念，能够区分原子晶体和分子晶体。 6. 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。 三. 教学过程 （一）晶体与非晶体 1、晶体的定义：晶体是由原子或原子团、离子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。非晶体是原子、分子或离子无规则地堆积在一起所形成的固体。 （1）一种物质是否是晶体是由其内部结构决定的，而非由外观判断。 （2）晶体内部的原子有规律地排列，且外观为多面体，为固体物质。 （3）周期性是晶体结构最基本的特征。 2、晶体与非晶体的本质差异 自范性 微观结构 晶体 有（能自发呈现多面体外形） 原子在三维空间里呈周期性有序排列 非晶体 没有（不能自发呈现多面体外形） 原子排列相对无序 （1）自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。 （2）晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性地有序排列的宏观表象。 （3）晶体自范性的条件之一：生长速率适当。如熔融态的二氧化硅，快速地冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶。 3、晶体形成的一段途径： （1）熔融态物质凝固。如从熔融态结晶出来硫晶体。 （2）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。如凝华得到的碘晶体。 （3）溶质从溶液中析出。如从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。 4、晶体的特点： （1）均匀性 （2）各向异性 （3）自范性 （4）有明显确定的熔点 （5）有特定的对称性 （6）使X射线产生衍射 （二）晶胞 1、晶胞的定义：晶体结构中的基本单元叫晶胞。 （1）晶胞是从晶体结构中截取出来的大小、形状完全相同的平行六面体。晶胞代表整个晶体，无数个晶胞堆积起来，则得到晶体。 （2）整个晶体是由晶胞“无隙（相邻晶胞之间没有任何间隙）并置（所有晶胞都是平行排列的，取向相同）”堆砌而成。晶胞的无隙并置体现了晶体的各向异性（强度、导热、光学性质）和紧密堆积（紧密堆积指由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结合的晶体中，原子、离子或分子等微观粒子总是趋向于相互配位数高，能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构。）。 （3）晶胞内微粒的组成反映整个晶体的组成，求出晶胞中微粒的个数比就能写出晶体的化学式。 2、晶胞中原子个数的计算方法： （三）分子晶体 1、定义：分子间以分子间作用力（范德华力，氢键）相结合的晶体叫分子晶体。 （1）构成分子晶体的粒子是分子； （2）分子晶体的粒子间的相互作用是范德华力； （3）范德华力远小于化学键的作用； （4）分子晶体熔化破坏的是分子间作用力。 2、典型的分子晶体 （1）所有非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX （2）部分非金属单质：X2、 N2、 O2、 H2、S8、P4、C60 （3）部分非金属氧化物：CO2、SO2、N2O4，P4O6， P4O10 （4）几乎所有的酸：H2SO4、HNO3、H3PO4 （5）大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖 3、分子晶体的物理特性： 某些分子晶体的熔点 由于范德华力很弱，所以分子晶体一般具有： （1）较低的熔点和沸点； （2）较小的硬度； （3）一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。 【思考1】为何分子晶体的硬度小，熔沸点低？ 因为构成晶体的微粒是分子，分子之间以分子间作用力（主要是范德华力）相结合，范德华力远小于化学键的作用。 【思考2】是不是在分子晶体中分子间只存在范德华力？ 不对，分子间氢键也是一种分子间作用力，如冰中就同时存在着范德华力和氢键。 【思考3】为何干冰的熔沸点比冰低，密度却比冰大？ 由于冰中除了范德华力外还有氢键作用，破坏分子间作用力较难，所以熔沸点比干冰高。由于分子间作用力特别是氢键的方向性，导致晶体冰中有相当大的空隙，所以相同状况下体积较大。又由于CO2分子的相对分子质量>H2O分子的相对分子质量，所以干冰的密度大。 4、分子晶体的结构特征 组成微粒 微粒间作用 堆积方式 熔沸点比较 密度比较 冰 水分子 范德华力和氢键 每个分子周围有4个紧邻的分子 较高 较小 干冰 CO2分子 范德华力 每个分子周围有12个紧邻的分子 较低 较大 大多数分子晶体结构有如下特征： （1）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O2、C60、CO2，我们把这一特征叫做分子紧密堆积。 （2）如果分子间除范德华力外还存在着氢键，分子就不会采取紧密堆积的方式。如在冰的晶体中，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。 5、分子晶体熔、沸点高低的比较规律 分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子间的作用力。分子间作用力越大，物质熔化和汽化时需要的能量就越多，物质的熔、沸点就越高。因此，比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就是比较分子间作用力（包括范力和氢键）的大小。 （1）组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。如：O2>N2，HI>HBr>HCl。 （2）分子量相等或相近，极性分子的范德华力大，熔沸点高，如CO>N2 （3）含有氢键的，熔沸点较高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3 （4）在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷；芳香烃及其衍生物苯环上的同分异构体一般按照“邻位>间位>对位”的顺序。第53课时 晶体结构与性质 篇3
A. 具有规则几何外形的固体一定是晶体
B. 任何晶体中都含有化学键
C. 含有阳离子的晶体一定属于离子晶体
D. 含有阴离子的晶体一定属于离子晶体
2.右图为冰的一种骨架形式，依此向空间延伸，则x mol冰中含有氢键（ ）
A.2x mol B.4x mol
C.6x mol D.8x mol
3. 下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是（ ）
A. C60>晶体硅
B. NaCl>Hg>HF
C. 离子化合物>共价化合物
D. 金刚石>生铁>纯铁
4. 在氯化钠晶体中，与某个Na+距离相等且最近的Cl-所围成的空间几何构型为（ ）
A. 正四面体 B. 正八面体
C. 正六面体 D. 正二十面体
5. 下列晶体：①Na2O2、②固体氨、③NaCl、④SiO2、⑤冰、⑥干冰，其中含有三种作用力的是（ ）
A. ①②③ B. ①②⑥
[A][B][C]C. ②⑤ D. ⑤⑥
6. 某晶体的结构如右图所示，这种晶体中A、B、C三种微粒数目之比为（ ）
A. 1∶4∶2 B. 2∶9∶4
C. 3∶9∶4 D. 3∶8∶4
7. 某晶体为体心立方晶格（如左图），实验测得其密度为ρ（g·cm-3）。已知它的相对原子 质量为a，阿伏加德罗常数为NA，假定晶体中原子为等直径的刚性球且处于体对角线上的三个球相切。则晶体中原子的半径r（cm）为（ ）
A. [2aNAρ3] B.[3?2aNAρ3]
C. [34?2aNAρ3]D. [12?2aNAρ3]
8. 元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体结构如图所示。
（1）该晶体的阳离子与阴离子个数比为 。
（2）该晶体中Xn+中n= ，X元素的原子序数是 。
（3）晶体中每个N3-被 个等距离最近的Xn+包围。
①该合金的化学式是 。
②该合金储氢后，含1 mol La的合金可吸附H2的数目为 。
10.碳族元素C、Si、Ge、Sn、Pb：
（1）碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过 杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间作用力为 。
（2）铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构：Pb4+处于立方晶胞顶点，Ba2+处于晶胞中心，O2-处于晶胞棱边中心，该化合物的化学式为 ，每个Ba2+与 个O2-配位。
11. 铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。
（1）下图?????表示的是Cu晶体中微粒的堆积方式，其空间利用率为 ，配位数为 。若Cu晶体中一个晶胞的边长为a cm，则晶体的密度为 。
甲 乙 丙
（2）一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子是处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为 ；
（3）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为 。
结构性质 篇4
关键词：岩石,岩体,结构面,结构效应,力学性质
20世纪60年代起,国内外工程地质界均已开始注意到,被各种结构面切割的岩体与完整小块岩石的力学性质有着极大的差别,而对建筑物安全运行起到制约和控制作用的,往往是岩体中发育的各种成因不同、规模各异的结构面。至此,在工程地质和岩石力学研究中,提出了岩石和岩体的概念。
岩体(Rock mass)是地质体的一部分,由被各种宏观地质界面(如层面、节理、破碎带、不整合面、侵入接触带和断层等)分割成大小不等、形态各异、多呈一定规律排列的诸多块体组合而成,这些地质界面统称为结构面(Structural plane)或不连续面(Geological discontinuity),被结构面切割而成的块体则称为结构体(Structural element)或岩块(Rock block)或者简称为岩石(Rock)。
由于各类宏观结构面的存在,使得岩体具有地质不连续性、非均质性和各向异性等基本特点,这就是所谓的结构效应。过去,倾向于把岩石(块)视作为连续的、均质的各向同性的介质,随着研究的深入,人们逐渐认识到,岩石(块)中也存在诸如晶格边界、晶格缺陷、矿物解理、微裂隙和粒间空隙等微结构面,同时,岩石(块)中存在有成岩过程中形成的相对连接紧密的原生结构面,比如沉积岩中的层理、火成岩中的流面与流线和变质岩中的片理与片麻理等,凡此种种,使得岩石(块)同样具有不连续性、非均质性和各向异性的特点。
岩石(体)中的结构效应对其力学性质的影响是显而易见的,相同的岩石(体),因其所处工程部位不同,受到的附加荷载的大小与方向不同,将表现出差异明显的力学强度,这一特性对工程地质评价有着至关重要的意义。
下面以某工程为实例,来具体分析和讨论岩石(体)中的结构效应。
1 地质背景概述
某工程区岩体以震旦-寒武系黑云母石英片岩为主,具鳞片变(细)晶结构,片状构造。岩体片理产状总体为NE40°～60°倾NW∠60°～70°,上坝址岩体片理发育明显,下坝址部分地段岩体片理肉眼不易判别。经磨片鉴定,岩石矿物成分以石英(60%～70%)、黑云母(间含白云母,含量30%)为主,长石少见(0～15%),偏光镜下可见矿物长轴做定向排列,沿片理面云母相对富集。
工程区构造形迹主要为挤压破碎带和节理。挤压破碎带多与片理发育方向近平行展布,走向以NE30°～70°为主,NW280°～320°为次,倾角多在50°以上;岩体主要发育三组陡倾节理,节理面光滑平直或稍弯曲,地表微张,下部闭合,延伸长在10 m左右,发育间距一般在50 cm以上。
2 结构效应对岩石(块)力学性质的影响
为全面了解工程岩石(体)的力学性质,在坝基岩体初步分级的基础上,采取了一定数量的岩块进行室内力学性质试验。全部试样均结合平洞开挖采取,而且分别采自弱风化带和微新岩体,试样加工则分别考虑受力方向与片理斜交、平行和垂直3种状况。
综合分析试验结果(参见表1),可大致归纳如下规律:
(1)受片理发育的影响,工程区岩石(块)力学强度具有较为明显的各向异性,加荷方向与片理发育方向夹角不同,岩石(块)强度以及试件破坏形式均存在差异。加荷方向垂直片理时,试样以鼓胀压裂破坏为主,岩石(块)强度最高,单轴饱和抗压强度为51.9～128.0 MPa,平均97.8 MPa;斜交片理方向,试样多为顺层破坏,强度最低,单轴饱和抗压强度为36.6～119.3 MPa,平均62.6 MPa;平行片理时强度居中,单轴饱和抗压强度为62.2～117.4 MPa,平均86.9 MPa。
(2)弱风化岩石(块),单轴饱和抗压强度为46.0～113.0 MPa,平均83.6 MPa;微新岩石,其单轴饱和抗压强度为36.6～128.0 MPa,平均82.0 MPa,二者相差无几。其原因在于工程区属于大陆性北温带寒冷气候,岩体以物理风化为主,风化作用对岩石(块)力学强度有一定影响,但不十分明显。
3 结构效应对岩体变形特性的影响
岩体原位变形试验采用承压板法,试验部位分别选在卸荷带、弱风化带、微新岩体以及挤压破碎带等部位,试验结果参见表2。受节理等宏观结构面发育的影响,相对岩石(块)试验成果,岩体原位变形试验成果极为明显地反映了岩体的结构效应:
(1)原位变形试验所得岩体弹性模量远小于岩块弹性模量,表明岩体变形过程中存在不可逆的裂隙压密过程。岩石(块)试验结果,弱风化与微新岩石的饱和弹性模量平均值均在30 GPa以上,最高可达78.8 GPa;而原位变形试验,即使是微新岩体,其饱和弹性模量平均值亦不足20 GPa。
(2)因结构面发育的不均一性,致使工程区岩体力学强度亦具有明显的不均一性和各向异性。各试验点之间不仅试验成果离散度较大,而且加荷方向呈水平时的岩体变形模量,明显大于加荷方向垂直时的岩体变形模量。
(3)相同岩性条件下,结构面发育程度以及风化卸荷作用是制约和影响岩体力学强度的主要因素。一般而言,岩体强度随风化卸荷强度的减弱而提升,但是,弱风化带内若试验点位岩体相对完整,则其变形模量和弹性模量分别可达9.68GPa和18.25 GPa,而微新岩体若结构面相对发育,其变形模量和弹性模量则分别降至6.28 GPa和10.40 GPa。
4 结构效应对岩体抗剪强度的影响
岩体原位抗剪试验结果(参见表3)同样明显地反映了岩体的结构效应,在相近岩性条件下,试验部位的岩体结构面(主要为闭合节理面)发育程度及其方向是影响岩体抗剪强度的第一要素。
(1)当水平荷载方向与结构面近垂直时,受结构面压密的影响,岩体剪切位移相对最大(参见图1),但岩体剪切破坏需剪断结构面之间的完整岩块(岩桥),因此,岩体抗剪断强度相对最高,f'=1.19-1.35,c'=1.09～1.19 MPa。破坏面起伏差3～9 cm。
(2)当水平荷载方向与结构面近平行时,岩体剪切位移相对较小(参见图2),但岩体抗剪断强度相对最低,f'=1.15～1.18,c'=0.33～0.36 MPa。岩体剪切破坏多沿结构面发生或沿结构面追踪发展,破坏面起伏差4～11 cm且擦痕明显。
(3)当水平荷载与结构面斜交,岩体剪切位移与抗剪强度介于以上2种状况之间,f'=1.01～1.25,c'=0.46～0.65 MPa。
5 几点体会
(1)因各类宏观结构面发育,岩体力学性质中的结构效应已受到广大工程地质学者们的认同和重视。但是,岩石(块),尤其是原生结构面(如沉积岩中的层理、火成岩中的流面与流线和变质岩中的片理与片麻理等)较为发育的岩石(块),同样具有不连续性、非均质性和各向异性的特点,这是我们在工程岩石(体)力学性质研究中不容忽视的问题。
原子结构与元素的性质教案 篇5
教学目标：
1、知识与技能：初步掌握元素的性质与原子结构的关系、初步学会总结元素的性质递变规律的能力。
2、过程与方法：自主学习、归纳总结同主族元素的性质；自主探究元素性质与原子结构关系以及同主族性质递变规律。
3、情感态度与价值观：逐步养成勤于思考，勇于探究的科学品质，培养理论联系实际的科学观念和科学态度；树立事物变化是量变引起质变的辨证唯物主义观点。
教学重点、难点：
元素周期表中同主族元素性质与原子结构的关系、及同主族元素性质的递变规律。
教学方法：
引导——探究——实验。
教学过程：
[引入] 元素周期中，为什么把Li、Na、K等元素编在一个族呢？它们的原子结构和性质有什么联系呢？请同学们打开课本第5页，填写第5页的表格，探究碱金属的原子结构。
[投影] 课本第五页表格
[板书]
1、碱金属元素（1）原子结构
[ 师 ] 你能发现碱金属元素原子结构的共同和不同之处吗？
[ 生 ] 讨论总结
①原子的最外层电子数相同,一个电子；
②原子的电子层数逐渐增多；
③原子的核电荷数逐渐增多；
④原子半径逐渐增大。
[过渡] 我们已经知道碱金属元素原子结构上有相似和不同，那么它们的性质如何呢？是否也有相似和不同呢？
[演示] 演示钾与氧气的反应。
[学生] 观察现象，并对比钠与氧气反应的现象。
[总结] ①都熔化成银（银白）色小球，但钾先燃烧；
②颜色不同；
③钠、钾都易和氧气反应，钾比钠反应剧烈，钾更 易与氧气反应。
[演示] 演示钾与水反应的实验
[学生] 对比钠、钾和H2O反应，现象有哪些相似和不同？得出怎样的结论？ [总结] 浮、熔、游、响、红；K轻微爆炸；钠、钾都易和水反应，钾比钠反应剧烈。
[思考] 通过实验我们知道钠和钾都能和O2、H2O等反应，在反应中Na、K失电子表示出还原性，但钾更易发生反应。碱金属性质为什么会相似呢？又为什么有不同呢？你认为元素的性质与它们的原子结构有关系吗？
[讨论板书]（2）化学性质
①碱金属元素原子的最外层电子数相同、均为一个电子，它们化学性质相似；
②它们都能与O2等非金属单质及水反应，产物中均显+1价。
③不同：随着核电荷数增加，它们的电子层数增多，原子核对最外层电子的引力减弱，所以它们的化学性质也有差异。Li→Cs越来越活泼，金属性增强。
[教师] 碱金属在化学性质上有相似和不同。它们的物理性质又怎样呢？是否也有相似和不同，根据书本第7页的表，归纳碱金属的物理性质及变化规律。
[学生] 阅读课本第七页表格，并总结。
除铯外都是银白色、质软；密度都很小，从Li到Cs由大趋小（K例外）。熔点低，且熔沸点Li→Cs由高→低。
[过渡] 通过以上探究，我们知道碱金属元素的性质和原子结构有着密切的关系。其它主族的元素情况如何呢？请分析卤素的原子结构，结合已学过的Cl2的性质，试着推测卤素在化学性质上的相似性和不同之处。
[学生] 根据课本第七页图示，在教师引导下讨论。
[归纳] 相同：碱金属原子的最外层电子数相同，它们的化学性质有相似之处，卤族元素原子的最外层电子数也相同，所以它们的化学性质也有相似之处。Cl2是强氧化剂，可以和金属H2、H2O反应。F2、Br2、I2应该也是氧化剂，也可以和金属、H2、H2O等反应。
不同：碱金属原子结构也有不同之处，核电荷数不同，原子半径不等，导致了性质不同。F、Br、I原子结构也有与Cl原子结构不同之处，因此F2、Br2、I2的性质与Cl2也有不同之处。
Li→Cs，r↑F↓越来越容易先电子。卤素与之相似，F→I，r↑F↓先电子能力增强，得电子能力减弱。F2，Cl2，Br2，I2氧化性减弱。
[教师] 同学们分析得很有道理，理论推测是否正确呢？如何验证呢？实践是检验真理的标准。化学研究必须以实验为依据。
在初中里我们是根据怎样的实验事实来比较金属的活动性即还原性强弱的呢？非金属单质氧化性的强弱用怎样的实验事实来说明呢？
[学生] 通过金属与盐溶液的置换反应比较金属还原性的强弱
[教师] 我们可以通过卤素间的置换反应，比较卤素氧化性的强弱
[实验] 课本第八页实验1-1。
观察现象，完成化学方程式
[教师] 通过以上实验，你得出什么结论？与先前推测是否一致？
[板书] 2.卤族元素
卤素单质的氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2
[讲解] 根据非金属单质与氢气的反应，也是我们研究非金属单质氧化性强弱的常用方法，请同学们看课本第8页，卤素单质与氢气的反应，比较反应条件和气态氢化物的稳定性，从中可以得出什么结论。
[学生] 阅读第八页内容并总结。
[板书] 从F2→I2，与氢气反应越来越难，气态氢化物稳定性逐渐减弱。
卤素单质的氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2 [教师] 碱金属元素的物理性质有一定的相似和变化规律，卤素单质的物理性质又如何呢？
[学生] 看课本第8页资料卡片，认真分析资料，总结变化规律。
[总结] F2→I2单质的颜色逐渐加深，F2→I2密度逐渐增大，熔点、沸点逐渐升高。
[总结] 通过比较碱金属单质与O2、H2O的反应以及卤素单质与H2反应，卤素单质间的置换反应，我们可以看出：元素性质和和原子结构密切关系，与原子核外电子排布，特别是最外层电子数有关。通过研究其他主族也有类似情况。原子结构相似的一族元素，它们在化学性质上表现出相似性和递变性。
[板书] 在周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。所以，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
第52课时 分子结构与性质 篇6
A. NH4+ B. PH3
C. H3O+ D. OF2
2. 下列各选项中微粒的空间构型和中心原子杂化方式均相同的是（ ）
A. SO2和H2O B. PCl3 和BCl3
C. NH3和NH4+ D. SO42-和 CH4
3. 下列各选项中沸点比较正确的是（ ）
A. N2H4>P2H4 B. HF>H2O
C. 邻羟基苯甲醛>对羟基苯甲醛 D. Hg>NaCl
4. 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
5. 下列不能形成配位键的组合是（ ）
A. Ag+、NH3 B. BF3、NH3
C. Co3+、CO D. Ag+、H+
6. Co（Ⅲ）的八面体配合物为CoClm·nNH3，若1 mol配合物与AgNO3作用生成1 mol AgCl沉淀，则m、n的值是（ ）
A. m=1，n=5 B. m=3，n=4
C. m=5，n=1 D. m=4，n=5
7. 美国科学家宣称发现了普通盐水在无线电波照射下可燃烧，有望解决用水作人类能源的重大问题。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”，释放出氢原子，若点火，氢原子就会在该种频率下持续燃烧。上述中“结合力”的实质是（ ）
A. 分子间作用力 B. 氢键
C. 非极性共价键 D. 极性共价键
8. 生物质能是一种洁净、可再生的能源，甲醇催化氧化可得到甲醛。
（1）甲醇的沸点比甲醛的 （填高或低），其主要原因是 。
（2）甲醛分子中碳原子杂化轨道的类型是 ；甲醛分子的空间构型是 ；1 mol甲醛分子中σ键的数目为 。
9. 铜及其合金是人类最早使用的金属材料。Cu2+可形成配位数为4的配合物。
（1）[Cu（NH3）4]SO4中存在的化学键类型有 （填序号）。
A. 配位键 B. 金属键
C. 极性共价键 D. 非极性共价键
E. 离子键
（2）[Cu（NH3）4]2+具有对称的空间构型，[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu（NH3）4]2+的空间构型为 。
10. 不锈钢是由铁、铬、镍、碳等元素所组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要合金元素。其中铬的含量不能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜CrO3防止腐蚀。
（1）[Cr（H2O）4Cl2]Cl·2H2O中Cr的配位数为 ；已知CrO5中Cr为+6价，则CrO5的结构式为 。
（2）镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni（CO）4，呈四面体构型。423K时，Ni（CO）4分解为Ni和CO，从而制得高纯度的Ni粉。试推测：四羰基镍Ni（CO）4易溶于 。
A. 水????? B. 四氯化碳
C. 苯??? ?? D. 硫酸镍溶液
11. 配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl3·6NH3（黄色）、CoCl3·5NH3（紫红色）、CoCl3·4NH3（绿色）和CoCl3·4NH3（紫色）四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。
（1）请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl3·6NH3 ；CoCl3·5NH3 ；CoCl3·4NH3（绿色和紫色） 。
（2）绿色和紫色两种物质的关系是 。
（3）上述配合物中，中心离子的配位数是否相同 。
再生混凝土界面结构性质研究 篇7
关键词：再生混凝土,再生骨料,界面过渡区,改善措施
0 引言
再生混凝土技术,作为对废弃混凝土循环利用的方式,能部分或全部恢复其原有性能,形成新的建材产品。如此不但可解决部分环保问题,而且可最大限度的利用资源,符合建筑业可持续发展战略,是发展绿色生态混凝土的重要措施之一。
与天然骨料相比,再生混凝土骨料不仅棱角多,且表面往往包裹着一层砂浆,使得再生混凝土内部骨料—浆体结构更为复杂,界面数量更多,因而再生混凝土的耐久性问题相对普通混凝土更是倍加突出。
1 再生混凝土的界面结构特征
对于再生骨料混凝土,由于其骨料吸水率高,吸水速度快,表观密度、堆积密度小,压碎指针大等特点,决定了再生混凝土具有抗冻融性差,抗渗透性能差,干缩率大,抗侵蚀能力弱和抗磨抗滑性差的性质。
如果将混凝土看作粗骨料分散于砂浆连续相中形成的复合材料,则再生混凝土内部至少包括骨料—老砂浆界面和新砂浆—老砂浆界面两种界面。天然骨料和新、老砂浆以及此处所列的两种界面共同影响再生混凝土的物理力学性能和耐久性能。
1.1 普通混凝土骨料—水泥石界面过渡区的形成机理及结构特征
研究表明,骨料—水泥石界面区域存在一个充水多孔性区域,即所谓界面过渡区。界面过渡区的特征为富集着界面上定向排列的Ca(OH)2(以下简写为CH)粗大结晶。由于骨料界面处所覆盖的取向性很强、尺寸较大的CH晶体表面能低,因此与骨料表面的粘结效果很差。而表面能很高的C-S-H凝胶的数量又很少,致使界面粘结很弱。此外,由于界面过渡区为多孔区,其密实度很低,由此共同决定了骨料界面过渡区为混凝土内部的薄弱结构,直接影响混凝土的力学性能以及混凝土的耐久性等。
对界面过渡区,通常将其划为4个区,见表1。
由界面过渡区形成机理分析可知,作为混凝土的内部结构,界面过渡区主要具有以下特征:1)水泥水化产生的CH和钙矾石在界面处有取向性,且晶体比水泥浆体中的粗大。2)具有更大、更多的孔隙,且结构疏松。3)水泥浆体泌水性大,浆体中的水分向上部迁移,遇骨料后受阻,在其下部形成水膜,削弱了界面的粘结,形成过渡区的微裂缝。
1.2 再生混凝土的界面结构特征
再生粗骨料混凝土与普通混凝土相比,由于组分复杂,存在两种浆体和两种界面(见图1)。骨料与新老水泥浆体之间的界面结合的状态将直接关系到新混凝土的微观结构和耐久性能,因而其力学性能受更多种因素的影响。一方面,再生粗骨料混凝土拌合物中,再生粗骨料由于部分或全部被已硬化的“老”水泥砂浆所包裹,被认为部分可溶。再生骨料溶解释放的粒子其最大密度集中在骨料的表面,溶出的离子应该可以参与水泥的水化反应。由于靠近再生粗骨料表面的液相浓度最大,所生成的水化产物将填充在界面区毛细孔隙内,对提高界面粘结强度有利。另一方面,由于再生混凝土中新砂浆与老砂浆之间的界面过渡区存在CH晶体的富集与取向排列现象,因而为再生混凝土的最薄弱环节,直接影响到再生混凝土的物理力学性能及混凝土的耐久性。
2 改善界面过渡区措施
目前已有多种改善界面过渡区的方法,如在保证施工前提下,尽可能降低水灰比,减少用水量,提高水泥用量;掺加活性掺合料;选择合适骨料;改善搅拌工艺;预热骨料工艺等等。
2.1 降低水灰比
骨料表面附近区域吸水率大、水灰比高是过渡区薄弱的一个重要原因。混凝土的水灰比越低,界面处水灰比就越低,孔隙率也越低。而且水灰比的降低可以提高硬化水泥石的强度和弹性模量,使水泥石和骨料间弹性模量的差异减小,从而使界面处水膜厚度减小,CH晶体生长的自由空间减小。因此,降低水灰比是抑制界面过渡层形成和改善其结构的有效途径。
2.2 掺加活性掺合料
混凝土拌合物中的活性矿物掺合料(如FA,Slag,SF等)能在混凝土内部,尤其是富集的骨料和砂浆的界面过渡区与水泥水化生成的CH作用,生成C-S-H和钙矾石。如此在消耗CH的同时又产生了更多对强度和耐久性有贡献的产物(如C-S-H),有利于界面过渡区结构的优化和改善。
2.3 选用性质合适的骨料
不同性质的骨料制作的混凝土界面过渡区会有不同的性质。采用性质优良的骨料对混凝土界面过渡区结构和性能的改善也有重要意义。如果骨料吸水,则可以降低骨料周围浆体的水灰比,并因此而减小界面的不利因素。例如采用陶粒作为粗骨料制作的混凝土强度可以远高于陶粒本身的强度,就是利用了陶粒吸水的原理。有水硬活性或潜在水硬活性的骨料可在界面处参与水化反应而改善界面。
2.4 改善搅拌工艺
利用改善搅拌工艺,改善界面过渡区,从而提高混凝土的强度和耐久性,目前也已有多种方法。如,采用水泥裹砂工艺改善骨料与水泥石界面粘结强度,从而提高混凝土强度,其工艺过程是先将砂子的表面含水率调整至适当的范围,然后将砂与按配合比设计的全部水泥加入搅拌机共同搅拌,最后加入粗骨料,其余的水及减水剂搅拌成拌合物,水泥裹砂混凝土28 d抗压强度提高0%～30%。
3 结语
改善再生骨料与新浆体之间的界面粘结成为提高再生混凝土强度和耐久性的必要有效措施。可以在保证施工前提下,尽可能降低水灰比,或通过掺加活性掺合料,选择合适骨料的措施,以抑制界面薄弱层形成,改善界面过渡区结构。
改善搅拌工艺也是改善界面过渡区,提高耐久性的一种行之有效的方法。其中低水灰比净浆包裹骨料工艺和掺合料裹骨料工艺对提高界面的粘结强度有良好效应。
参考文献
[1]水中和,潘智生,朱文琪.再生骨料混凝土的微观结构特征[J].武汉理工大学学报,2003,28(12):99-102.
[2]万惠文,徐金龙,水中和,等.再生混凝土ITZ结构与性质的研究[J].武汉理工大学学报,2004,26(11):29-32.
[3]陈云钢,孙振平,肖建庄.再生混凝土界面结构特点及其改善措施[J].混凝土,2004,172(2):10-13.
浅议电影录音剪辑的性质和结构 篇8
那么, 电影为什么能够移植到广播中来, 并且受人欢迎呢?首先, 电影虽然主要是以画面的蒙太奇力量感染观众的视觉艺术, 但它又综合了文学、戏剧、音乐、音响、语言等各方面的艺术手段。电影所具有的文学性、戏剧性, 为把电影制作成电影录音剪辑提供了基础;电影中的人物语言、音乐、音响, 为用广播的方式表现它的故事和人物形象提供了可能。其次, 电影中的语音、音乐、音响有很强的真实感, 人物的对白、独白以及音响效果具有生活化的特点, 电影音乐富有表现力, 这些特点适合广播播出的需要。最后, 电影中的冲突是在不断运动中展开的, 它表现故事的一个突出特点就是流动性, 这种流动性使电影艺术更有利于被搬上广播。
电影艺术的这种不停顿的流动性和文艺广播的声音艺术有着极大的共同性。在广播里展开故事、塑造人物形象, 毋庸说把它固定在一个场景里, 因此场景变换单调, 比如从一个房间换到另一个房间, 听众会感到沉闷。场景变化少, 音乐、音响得不到充分的发挥, 听众往往兴味索然。文艺广播属时间艺术范畴, 它只占有时间不占用空间, 要求在时间上有流动感, 所以电影艺术在时间上的流动性使它更适合插上电波的翅膀, 飞入千家万户。
一、电影录音剪辑的特殊性质
第一, 它在相当程度上改变了电影的艺术传达方法, 把经过选择剪辑的电影声音素材和一种特定的艺术语言有机结合起来, 诉诸听众的听觉, 增加节目的感染力。
第二, 它是对电影的广播化加工, 让听众欣赏原影片的故事、体会原影片中的人物形象、感受蕴含在原影片中的情趣与思想, 失去这一点, 电影录音剪辑将失去自己的节目特色。
第三, 为取得上述效果把电影变成听觉艺术, 引导听众接受电影的艺术内容, 解说词应尽力做到传神、传情、有感染力。
第四, 电影录音剪辑不可避免地包含编辑的主观色彩, 包括他对影片的感受和理解, 甚至由影片本身所引发的感触、联想, 这些都体现在他对影片的声音素材怎样取舍、剪辑当中, 最明显的是体现在他所撰写的解说稿当中。
因此, 电影录音剪辑既是对电影的传播, 又是编辑把自己的主观感受传播给听众的一种广播节目形式。编辑的主观感受是在欣赏活动中获得的, 他先对影片艺术形象有一番体验, 然后再把体验到的东西形象、生动地表现出来, 感染听众。
二、电影录音剪辑的结构
定结构, 是编辑电影录音剪辑的第一步案头工作。结构安排如何, 直接影响着剪辑的艺术质量。电影的结构虽然给电影录音剪辑提供了基础, 但不能代替剪辑的结构。任何文艺形式都有自己的结构方式, 这种结构方式要受到其表现手段的制约。电影录音剪辑的表现手段总的来说由两部分组成:一部分是电影的录音素材;另一部分则是解说。
关于电影录音剪辑结构的方法和技巧, 分两个方面来说。
第一, 关于情节线索。情节线索要十分清晰, 这是作为听觉艺术的首要条件, 而“抓主线, 理头绪, 去枝蔓”, 是做到保持情节线索清晰的基本要领。这里所说的“抓主线”, 是指抓住电影故事情节的主要线索;“理头绪”, 就是弄清事件发展变化的关系;而“去枝蔓”, 顾名思义是删去某些与表现主要人物、主要事件关系不大的情节或人物。电影的表现力极强, 它的蒙太奇方法形成了自己独特的艺术语言, 在表现时间、空间上有极大的自由, 因此电影可以容纳复杂的故事情节, 在展开情节时, 主线、副线、伏笔可以突破时空的限制, 自由穿插。而在广播里要达到这种效果就较困难了, 广播是一条线, 它只适合线索清晰地、一环紧扣一环地展开故事情节, 要如此, 就必须对原片的结构进行某些调整, 一种方法是删节, 即对与主线关系不大的次要人物、次要情节, 或穿插在主线中的附带的枝节性情节进行删节, 有时甚至要忍痛割爱;另一种方法是调动, 就是改变原片中的某些情节或对话的前后顺序。
第二, 关于戏剧性、文学性。电影作为一门综合性艺术, 首先融合了文学、戏剧两大因素, 有的是戏剧性较强, 其感染力主要依靠尖锐复杂的矛盾冲突, 有的是文学性较强, 矛盾冲突并不尖锐, 但有强烈的抒情性和哲理性, 人物性格也鲜明, 也有的影片两种品格都突出, 编辑的任务就是努力去表现影片的戏剧性和文学性。如果戏剧性、文学性表现得不好或不突出, 即使声音素材的剪辑技巧再突出、再符合广播的特点, 也不算好的电影录音剪辑。戏剧性、文学性虽存在于原来的影片, 但由于银幕和广播的手段不同, 有可能在编制电影录音剪辑的过程当中把原片的戏剧性、文学性削弱了, 或者说表现得不清楚、不强烈、不感人。
货币政策、企业性质和资本结构 篇9
近年来资本结构动态调整问题受到许多学者的关注, 人们试图从多个角度来探寻这个问题。比较一致的看法是, 企业资本结构动态调整不仅受到企业内部因素的影响, 同时还受到宏观经济政策、制度等因素的影响。而货币政策作为国家调控宏观经济的主要手段之一, 必然会极大地影响企业的融资行为 (Merton, 1974;Kim and Wu, 1998;Gertler and Gilchrist, 1993;Nejadmalayeri, 2002) 。在中国这种制度背景下, 货币政策对不同性质企业资本结构调整是否一样呢?此外, 由于中国的货币金融体系不完善, 相对于国企, 民营企业所面临的融资约束更为严重, 那么对于不同融资约束的民企, 货币政策对它们资本结构调整的影响是否又是一样呢?本文将利用中国上市公司1998年至2010年季度数据, 基于8种不同目标资本结构的替代变量, 从实际资本结构偏离目标资本结构程度角度, 分析货币政策对资本结构动态调整的影响, 以及企业性质、融资约束对货币政策与资本结构调整相关性的增量影响。
二、研究设计
(一) 研究假设
货币政策对不同性质企业资本结构调整的影响是不一样的。Shleifer and Vishny (1994) 提出政府支持之手理论, 认为政府基于某种特殊的政治目的考虑, 会对企业进行直接控制, 而这种动机和行为会对企业的资源配置产生重要影响。Lin, et al. (1998) 、林毅夫和李志赟 (2004) 则提出在中国特殊制度背景下, 政府为实现经济发展战略、促进社会就业、税收和维护社会的稳定等目的, 会强加一些战略性的和社会性的政策包袱给国有企业, 但与此同时也会制定相关的政策让更多的资源流入国有企业, 这种政策性负担使得国企预算软约束现象严重。盛明泉等 (2012) 发现这种预算软约束加重了管理者的道德风险, 降低了其优化企业资本结构的动机, 导致企业资本结构偏离目标水平。此外, 政府不仅是国有企业的所有者, 同时也是国有银行的控制者, 即国有企业的债权人, 这使得国有企业对利率等货币政策的变化缺乏敏感性, 进而银行贷款也出现“预算软约束”现象 (李广众, 2000;陆建军、李晶, 2002) 。政治庇护理论认为, 地方政府官员出于对税收、政权基础和私人利益的考虑, 会支持当地国企 (白重恩, 2004;杨治, 2007等) , 并优先将信贷资源分配给当地国企。政治晋升锦标赛理论认为GDP的增长是推动政府官员晋升的手段 (周黎安, 2007) , 为实现本地区GDP增长, 政府干预使国企进行更多的投资, 从而诱使政府给予国企更多的贷款以支撑投资需求。基于这些理论, 认为企业性质会扭曲货币政策对企业资本结构的影响。虽然紧缩性货币政策会增加融资成本, 影响融资规模, 但国有企业在各方面的支持下, 依然会获得比民营企业多的信贷资源。因而货币政策变化可能并不会使国企的负债水平出现大幅下降, 其实际资本结构向下偏离目标资本结构的程度也较小。但由于上述的资源配置的倾斜, 国企的负债水平向上调的幅度可能仍然大于民营企业。基于此, 提出下面假设:
假设1.1当货币紧缩时, 国有企业向下偏离目标资本结构的程度要小于民营企业
假设1.2当货币宽松时, 国有企业向上偏离目标资本结构的程度要大于民营企业
当货币政策紧缩时, 市场中不确定因素增加, 企业的经营环境和业绩将会受到影响, 进一步企业现金流也会受到影响, 导致企业内部融资规模减小, 这时企业将更多地依靠外部融资。在内外市场不同融资约束条件, 企业面临的融资成本和偏离成本也会不同。企业外部市场的融资约束会受到金融市场发展程度差异和地区差异的影响。余明桂、潘红波 (2010) 认为, 在金融发展程度较好的地区, 民营企业可以获得较多的商业信用, 反之, 获取的商业信用较少。存在融资约束民营企业不仅获得的金融资源少, 同时替代性融资也受到限制。所以货币紧缩时, 有融资约束的企业由于融资成本的提高, 获取的金融资源大幅减少, 同时商业信用等替代融资来源也受到约束, 银行负债水平可能被迫向下调整, 向下调整幅度大于无融资约束的民企。在宽松货币政策下, 虽然融资环境相对宽松, 无融资约束的民企由于上述各种优势, 其负债水平向上调的整幅可能仍然大于有融资约束的民企。基于此, 提出下面假设:
假设2.1紧缩货币政策下, 无融资约束的民营企业向下偏离目标资本结构的程度小于有融资约束的民营企业
假设2.2宽松货币政策下, 无融资约束的民营企业向上偏离目标资本结构的程度大于有融资约束的民营企业
(二) 样本选择
本文选取1998-2010年上市公司为研究样本, 剔除了金融和保险行业的上市公司样本;剔除ST类和PT类以及资产负债率大于1和一些存在极端值的上市公司样本:同时还剔除公司证券中文名称发生变化的公司, 公司证券名称发生改变, 一般表明该企业可能经历过控制权转移或并购重组、买壳等, 此外本文来剔除同时发行B股H股的公司, 因为这些公司面临的会计信息环境和投资者保护环境不同, 可能影响到企业的资本结构决策。最后42322个季度面板数据样本。本文的财务数据来自深圳国泰君安信息技术有限公司的CSMAR数据库。有关货币政策中的银行存贷款率和货币供应量数据来自中经网数据库。融资约束变量中用到的市场化指数来自樊纲、王小鲁和朱恒鹏等编制的中国市场化指数各地区市场化相对进程。
(三) 变量定义
本文变量设计分为三个部分:被解释变量、解释变量和控制变量。被解释变量:Biasit=|levi, t-lev*it|表示t年末第i公司的实际资本结构偏离目标资本结构的绝对程度, 衡量了一年内资本结构调整的效果。其中Lev为企业实际资本结构, 用总资产负债率来衡量。lev*为企业目标资本结构, 由于无法实际观察到, 本文参照 (姜付秀2008) 选用8种替代变量来衡量, 这样在一定程度上防止了结论的片面性。解释变量: (1) 货币政策, 本文计算出5年期贷款利率四分位数, 当利率大于等于最高的25%分位数时, MPj=1, 表明货币紧缩, 其余为0。当利率大于等于最低的25%分位数时, MPk=1, 表明货币宽松。其余为0。 (2) 企业性质:公司第一大股东是国有身份 (性质) , 则Downership=0;反之Downership=1。 (3) 融资约束:参照 (王彦超, 2007) , 选取内外市场两种不同融资角度, 利用金融市场指标和内部市场指标来衡量融资约束。特别指出, 与王彦超方法不同的是, 本文认为处在金融市场发达地区的企业, 相对来说拥有更多的金融资源, 因而是无融资约束的;相反, 处在金融市场欠发达地区的企业, 获得外部市场融资的总量会受到很大的限制, 整体金融资源的不足, 使得这些地区的企业融资壁垒较高, 因而是存在融资约束的。对于融资约束的具体度量方法如下:A、金融市场。我们利用中国金融市场发展指数, 鉴于我们获取的中国金融市场发展指数是从1997一2005年, 而本文数据是从1998—2010年, 故我们将1997年到2005年金融市场发展指数进行平均, 然后按大小排序, 分为0, 1, 2三组, 在0组中是金融市场发展最慢的;其次是第1组, 金融市场发展最好的在第2组。第2组定义为无融资约束的公司, 第0组则定义为融资无约束的公司。B、内部市场。我们以企业之间的关联交易程度为衡量内部市场的方式, 用上市公司向关联方的采购、销售和提供劳务之和除以主营业务成本, 然后按照比值进行排序分为三组:0, 1和2。在0组中是内部市场发达程度最低的, 其次是第1组, 内部市场发达程度最高的在第2组。第2组定义为融资无约束的公司, 第0组则定义为融资约束的公司。相关控制变量, 本文参照国内外相关实证经验的研究 (Korajczyk and Levy, 2003;姜付秀, 2008等) 控制了公司规模、成长能力、盈利能力、抵押能力、经营风险、非负债税避、产品独特性、资产流动性、公司声誉、现金股利、现金需求以及地区和行业。相关控制变量的具体计算见表 (1) 。
(四) 模型设计
本文参照姜付秀等 (2008) 实际资本结构偏离目标资本结构程度的回归模型。
其中, α是常数项;β是解释变量的系数;Xit是影响Biasit的各种因素, ui表示不可观察的公司效应, λt表示不可观察的时间效应, εit表示随机误差项。
为检验假设1.1和假设1.2, 本文在模型 (1) 的基础上加入货币政策、企业性质和货币政策与企业性质的交互项, 并且对实际资本结构偏离目标资本结构的方向加以限制。其中在模型2中, 若levi, t<lev*i, t是为了限制实际资本结构偏离目标资本结构的方向为向下, 在模型3中levi, t>lev*i, t是为了限制实际资本结构偏离目标资本结构为向上。模型如下:
为检验假设2.1和假设2.2。本文在模型 (1) 的基础上加入货币政策、融资约束和货币政策与融资约束的交互项, 同样也对实际资本结构偏离目标资本结构的方向加以限制, 模型如下:
其中con表示融资约束的哑变量, 当con=0表示企业有融资约束, 否则就没有融资约束。在这两个模型中我们主要关注货币政策和融资约束交互项系数的符号和显著性水平。
注:1、中括号里是z检验的P值, 由于篇幅有限仅仅列示了货币政策与企业性质交互项, 货币政策以及企业性质系数的p值。2、a、b、c分别表示在0.01、0.05、0.10水平下显著。3、Obspergroupavg的意思是:每一组平均的观察年限。之所以会出现8.8这样的数据, 是因为有些样本由于某个数据的缺失, 而导致平均下来样本的观察期为8.8。
注:1、中括号里是z检验的P值, 由于篇幅有限仅仅列示了货币政策与企业性质交互项, 货币政策以及企业性质系数的p值。2、a、b、c分别表示在0.01、0.05、0.10水平下显著。3、Obspergroupavg的意思是:每一组平均的观察年限。之所以会出现8.8这样的数据, 是因为有些样本由于某个数据的缺失, 而导致平均下来样本的观察期为8.8。
注:由于篇幅有限, 本文将主要展示以金融市场发展指数为外部市场融资约束下的主要变量的回归结果。
三、实证检验分析
(一) 描述性统计
对主要变量进行描述性统计。负债率Lev的均值 (中位数) 为0.46143 (0.470696) , Cook和Tang (2010) 研究表明美国的上市公司1999~2006年有息负债比率的均值 (中位数) 不超过0.2630 (0.2405) , 而我国上市公司的有息负债中绝大部分属于银行借款, 由此可以看出本文样本公司的负债水平并不算低, 银行在企业债务融资中起到了关键性作用。负债率Lev的标准差为0.1876, 标准差较大说明负债率分布比较分散。负债率的年度变化值ΔLev的均值和中位数分别是0.016和0.0138, 标准差为0.0865645, 表明样本公司的负债水平整体上在微弱地增加, 但不同公司间的差异较大。另外资本结构偏离目标资本结构程度是本文研究的主要问题, 由表 (2) , 看出在不同目标资本结构变量计算下的偏离程度, 无论是均值还是中位数基本都在10%~14%左右, 说明企业资本结构偏离现象还是很普遍的。进一步对国企和民企主要变量的均值和中位数进行差异分析表 (3) , 发现无论是均值还是中位数, 国企的负债率都要显著地高于民企, 这说明银行对国企负债融资的影响要大于民企。负债率的变化方面, 国企变化要大于民企, 并且这种差异是显著的。对于资本结构偏离程度, 国企整体的资本结构偏离程度要大于民企, 并且除了Bias1it, 这种差异是十分显著。
标注1, 由于Bias5it、Bias6it、Bias7it、Bias8it是根据回归模型中计算出的目标资本结构计算的, 而回归中一些季度数据缺失, 故这几个变量的观察数为22318。
(二) 回归分析
根据表 (4) , 卡方检验的结果, 所有的模型都是显著的。在不同的目标资本结构计算资本结构偏离程度下, Downership*MPj即企业性质和货币政策交互项的系数除了在Bias1it、Bias2it、Bias3it、Bias4it的模型不显著外, 其他的都在5%水平下显著, 并且符号都为正, 这充分表明, 货币紧缩下, 民营企业向下偏离目标资本结构的程度大于国有企业。由此证明了假设1.1的结论。根据表 (5) , 卡方检验的结果, 所有的模型都是显著的。在不同的目标资本结构计算资本结构偏离程度下, Downership*MPj即企业性质和货币政策交互项的系数符号都为负, 除了在Bias3it中不显著, 其余都是在1%水平下显著, 这充分表明, 宽松货币下, 民营企业向上偏离目标资本结构的程度小于国有企业。由此证明了假设1.2的结论。从表 (4) 和表 (5) 的结果, 看到不管是紧缩货币政策还是宽松货币政策下的系数水平都是显著地, 说明货币政策对实际资本结构偏离目标资本结构有重要的影响。我们看到融资约束与货币政策交互项的系数都为负, 并且除在Bias1it、Bias7it中不显著外, 其它都显著为负, 这可以说明在紧缩货币政策下, 在金融市场发达的民营企业, 实际资本结构向下偏离目标资本结构的程度小于金融市场欠发达的企业。这就证明了假设3.1。在表 (7) 中, 由卡方检验的, 所有的模型都是显著的。而对于融资约束的在Bias2it、Bias3it、Bias4it模型中是显著为正的。这可以在一定程度上说在宽松货币政策下, 金融市场发达地区的民营企业资本结构向上偏离目标的程度大于不发达地区的民营企业。这就证明了假设3.2。
(三) 稳健性检验
此外本文还做了如下的稳定性检验:对于货币政策变量, 计算货币供应量 (M0、M1、M2) 增长速度的四分位数。当货币供应量增长速度大于等于最高的25%分位数时, 取为1, 其余为0, 此时, 1表明货币宽松。当货币供应量增长速度小于等于最低的25%分位数时, 取为1, 其余为0, 此时, 1表明货币紧缩。对于假设1、假设2的结论不改变。对于假设2.1中, 紧缩货币政策下, 以金融市场发展指数度量的由融资约束的民营企业向下偏离目标资本结构的程度小于无约束的企业这一结论不太显著, 对于假设2.2中在宽松货币政策下, 无融资约束的民营企业向上偏离目标资本结构的程度大于有融资约束的非国有企业结论成立。
注:由于篇幅有限, 本文将主要展示以金融市场发展指数为外部市场融资约束下的主要变量的回归结果。
四、结论
结构性质 篇10
一、电子排布式、价电子 (外围电子) 排布式、轨道表示式
这些都是用来表示原子核外电子排布的式子.
1. 电子排布式的书写格式:
(1) 元素符号; (2) 轨道符号 (带有电子层数) ; (3) 电子个数 (标在右上角) .
2. 价电子 (外围电子) 排布式:
省去“原子实”, 仅写出原子的外围电子的排布式.
3. 轨道表示式的书写格式:
(1) 元素符号; (2) 轨道框 (一个框表示一个轨道, 能量相同的轨道连在一起) ; (3) 电子及自旋状态 (↑、↓) ; (4) 轨道符号.
二、电负性
美国化学家鲍林提出电负性的概念, 用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小.电负性越大的原子, 对键合电子的吸引力越大.
1. 电负性的大小也可作为判断金属性和非金属性强弱的尺度.
电负性小于1.8的一般为金属, 大于1.8的一般为非金属, 在1.8左右的一般既具有金属性又具有非金属性.
2. 利用电负性的差还可以判断两个成键原子间形成的是离子键还是共价键.
一般规律是:电负性之差大于1.7的为离子键;电负性之差小于1.7的为共价键.
三、饱和性和方向性
1. 饱和性:
成键原子中只有自旋方向相反的未成对电子才能形成共用电子对, 通常每种元素的原子有几个未成对电子就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键, 这就是共价键的“饱和性”.
2. 方向性:
两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键.原子轨道重叠越多, 电子在两核间出现的机会越多, 体系能量下降越多, 形成的共价键越牢固.电子所在的原子轨道都是有形状的, 所以要取得最大重叠必然有一定的方向性, 这就是共价键的“方向性”.但S轨道与S轨道重叠形成的共价键无方向性.
四、σ键和π键
按原子轨道的重叠方式, 共价键可以分为σ键和π键.原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫做σ键;原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫做π键.
一般认为, 在有机化合物中, 碳原子与碳原子之间形成π键的重叠程度要比σ键的重叠程度小得多.所以, 碳原子与碳原子之间形成的σ键比π键牢固, 在化学反应中, π键易发生断裂.但也有例外.
五、氢键
1. 定义:
半径小、吸引电子能力强的原子与H核之间的相互作用叫氢键.通常我们可以把氢键看做一种比较强的分子间作用力, 比范德华力强, 比化学键弱.
2. 形成条件:
半径小、吸引电子能力强的原子 (F、O、N) 与H核.
3. 表示方法:
X—H…Y (X、Y可以相同, 也可以不同)
4. 存在:
可以在分子之间形成, 也可在分子内部形成.
5. 对物质的性质的影响:
可以使物质的熔沸点升高, 还对物质的溶解性等有影响, 并且能解释一些反常现象.
6. 影响氢键强弱的因素:
与X—H…Y中X、Y原子的电负性及半径大小有关.X、Y原子的电负性越大、半径越小, 形成的氢键就越强.
六、能层、能级、电离能、晶格能
1. 能层、能级:
多电子原子的核外电子的能量是不同的, 按离核由近到远、能量由低到高的差异, 将核外电子依次分成不同的能层:K、L、M、N、O、P、Q.在多电子的原子中, 同一能层的电子, 能量也可能不同, 因此将它们分成不同的能级:1s、2s、2p、3s、3p、3d…….s能级有1个轨道, p能级有3个轨道, d能级有5个轨道, f能级有7个轨道, 每个轨道上最多能容纳2个自旋方向相反的电子.
2. 电离能:
气态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, 气态基态正离子继续失去电子所需要的最低能量依次称为第二电离能、第三电离能……, 分别用符号I1、I2、I3……表示.单位为k J·mol-1.
电离能可用来衡量元素的原子失去电子的难易程度.原子失电子时, 应先失去最外电子层上能量较高轨道上的电子.第一电离能越小, 原子越容易失去一个电子;反之, 越难失去一个电子.
变化规律:
(1) 随核电荷数的递增, 元素的第一电离能呈现周期性变化.
(1) 同一周期, 由左至右, 元素的第一电离能呈增大的趋势.故同一周期内, 碱金属的第一电离能最小, 稀有气体的第一电离能最大.当元素的最外电子排布处于全充满或半充满状态时, 第一电离能相应要大一些.
(2) 同一主族, 从上至下, 元素的第一电离能呈减小的趋势.
(2) 同一元素的原子的电离能满足:I1
应用:
(1) 根据电离能数据, 确定元素核外电子的排布及元素在化合物中的化合价..如Li:I1远远小于I2, 而I2比I3小但没有I1与I2间那么明显, 说明Li原子核外的三个电子排布在两个能层上 (K、L能层) , 且最外层只有一个电子, 则Li的化合价为+1.
(2) 根据电离能数据, 判断元素的金属性、非金属性强弱:I1越大, 元素的非金属性越强;I1越小, 元素的金属性越强.
3. 晶格能:
气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量.晶格能通常取正值, 单位为kJ·mol-1.
影响因素:
(1) 离子的电荷:离子所带的电荷越多, 晶格能越大.
(2) 离子的半径:离子的半径越小, 晶格能越大.
主要用来比较物质的性质.晶格能越大, 形成的晶体越稳定, 而且熔沸点越高, 硬度越大.
七、等电子原理
1919年, Langmuir提出等电子原理:原子数相同、电子总数相同的分子, 互称为等电子体.等电子体的结构相似、物理性质相近.此后, 等电子原理又有所发展:价电子总数相同且原子总数相同的分子或离子也互称为等电子体.
常见的等电子体如表1.
根据等电子体可以推断分子的杂化方式、空间构型以及物质的性质等.
八、价层电子对互斥模型和杂化轨道
1. 价层电子对互斥 (VSEPR) 模型, 理论依据是:
分子中的价电子对 (包括成键电子对和孤对电子) 由于相互排斥作用, 而取向彼此远离以减小斥力, 分子尽可能采取对称的空间构型.对于ABm型分子 (A是中心原子, B是配位原子, m>1) , 分子中的价电子对数可以用下式计算:
2. 杂化轨道:
杂化是指在形成分子时, 由于原子的相互影响, 若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来, 重新组合成一组新轨道.这种轨道重新组合的过程叫做杂化, 所形成的新轨道就称做杂化轨道.
根据价层电子对互斥模型和杂化方式可以确定分子或离子的空间构型.
理想模型是:n=2, sp杂化—直线形;n=3, sp2杂化—平面三角形;n=4, sp3杂化—正四面体形.当有孤电子对时, 分子或离子的空间构型为杂化轨道构型去掉孤电子对后剩余的形状.
九、配位键、配合物
1. 配位键:
由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键叫配位键.在写物质的结构式时通常用“→”表示.
配位键是共价键的一种, 可以存在于分子中, 也可以存在于离子中.配位键的共用电子对虽由一个原子提供, 但成键以后, 与其它的同种键没有任何区别.
2. 配合物:
由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配合物.配合物一般可分为内界和外界两个组成部分.其形成条件为:中心原子必须存在空轨道, 配位体上必须存在孤电子对.配合物可能存在同分异构现象.
典型高考题展示
例1 (2009年海南) 下列说法中错误的是 ()
(A) SO2、SO3都是极性分子
(B) 在NH3+和[Cu (NH3) 4]2+中都存在配位键
(C) 元素电负性越大的原子, 吸引电子的能力越强
(D) 原子晶体中原子以共价键结合, 具有键能大、熔点高、硬度大的特性
解析:根据价层电子对互斥模型可知, SO2、SO3都是sp3杂化, SO2中S原子含有一个孤电子对, 而SO3中S没有孤电子对, 故SO2是极性分子, 而SO3是非极性分子, (A) 错.N原子一般只能形成三个共价键, 余下一个孤电子对常用于形成配位键, 故NH+中有一个N—H键为配位键, 而[Cu (NH3) 4]2+中Cu2+有空轨道, N原子有孤电子对, 它们通过配位键形成配离子, (B) 对.电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小, 电负性越大的原子, 对键合电子的吸引力越大, (C) 对.原子晶体中原子以共价键结合, 共价键比较强, (D) 对.答案为 (A) .
例2 (2009年宁夏) 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元素原子基态时的电子排布式为__________, 该元素的符号是__________;
(2) Y元素原子的价层电子的轨道表示式为__________, 该元素的名称是__________;
(3) X与Z可形成化合物XZ3, 该化合物的空间构型为__________;
(4) 已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3, 产物还有ZnSO4和H2O, 该反应的化学方程式是;
(5) 比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由.
解析:根据X和Y的电子排布特征可知, X和Y分别是As和O, 从而确定Z为H.
答案: (1) 1s22s22p63s23p63d104s24p3As
(3) 三角锥
(5) 稳定性:NH3>PH3>As H3, 因为键长越短, 键能越大, 化合物越稳定.
沸点:NH3>As H3>PH3, NH3可以形成分子间氢键, 沸点最高;As H3相对分子质量比PH3大, 分子间作用力大, 因而As H3的沸点比PH3高
例3 (2009年山东) C和Si元素在化学中占有极其重要的地位.
(1) 写出Si的基态原子核外电子排布式__________.
从电负性角度分析C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为__________.
(2) Si C的晶体结构与晶体硅的相似, 其中C原子的杂化方式为__________, 微粒间存在的作用力是__________.
(3) 氧化物MO的电子总数与SiC的相等, 则M为__________ (填元素符号) , MO是优良的耐高温材料, 其晶体结构与NaCl晶体相似, MO的熔点比CaO的高, 其原因是__________.
(4) C、Si为同一主族的元素, CO2和SiO2化学式相似, 但结构和性质有很大不同.CO2中C与O原子间形成σ键和πa键, Si O2中Si与O原子间不形成上述π健.从原子半径大小的角度分析, 为何S、O原子间不能形成上述π健__________.
解析: (1) 根据原子的电子排布规律不难写出14号元素Si的核外电子排布式.元素的电负性越强, 则非金属性越强, 故由电负性可知元素C、Si、O的非金属性强弱.
(2) SiC中C原子形成四条共价键, 可知C原子的杂化形式为sp3.
(3) SiC的电子总数为20, 可知与其等电子数的MO中的M为Mg, 由于Ca2+的离子半径大于Mg2+, 故离子化合物MgO的离子键比CaO强, 因此MgO熔点比CaO的高.
(4) C的原子半径小于Si, 故C与O结合, 因空间效应, 在C原子周围无法连接四个O原子, 只能形成C=O, 这样C、O原子间就存在一条π键;而Si原子半径较大, 每个Si原子可与四个O原子相连, 形成四条C—Siσ键.
答案: (1) 1s22s22p63s23p2O>C>S (2) sp3共价键
(3) MgCa2+的离子半径大于Mg2+, MgO的晶格能大
(4) C的原子半径较小, C、O原子能充分接近, P—P轨道肩并肩重叠程度较大, 形成稳定的π键;Si原子半径较大, Si、O原子间距离较大, P-P轨道肩并肩重叠程度较小, 不能形成稳定的π键.
例4 (2009年福建30) Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增.已知:
(1) Z的原子序数为29, 其余的均为短周期主族元素;
(2) Y原子价电子 (外围电子) 排布msnmpn;
(3) R原子核外L层电子数为奇数;
(4) Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4.
请回答下列问题:
(1) Z2+的核外电子排布式是__________.
(2) 在[Z (NH3) 4]2+离子中, Z2+的空间轨道受NH3分子提供的__________形成配位键.
(3) Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙, 下列判断正确的是__________.
a.稳定性:甲>乙, 沸点:甲>乙
b.稳定性:甲>乙, 沸点:甲<乙
c.稳定性:甲<乙, 沸点:甲<乙
d.稳定性:甲<乙, 沸点:甲>乙
(4) Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为__________ (用元素符号作答)
(5) Q的一种氢化物相对分子质量为26, 其中分子中的σ键与π键的键数之比为__________.
(6) 五种元素中, 电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于__________.
解析:29号为Cu.短周期元素Y的价电子排布式msnmpn中n只能取2, m只能为3, 故Y为Si元素.Q、X的p轨道为2和4, 且原子序数比Y小, 则它们只能在第二周期, 故Q、X分别为C和O, 从而可知R为N.
(1) Cu的价电子排布为3d104s1, 失去两个电子, 则为3d9. (2) Cu2+可以与NH3形成配合物, 其中NH3中N提供孤对电子, Cu提供空轨道, 而形成配位键. (3) Q、Y的氢化物分别为CH4和SiH4, 由于C的非金属性强于Si, 则稳定性CH4>SiH4.因为Si H4的相对分子质量比CH4大, 故其分子间作用力大, 沸点高. (4) C、N和Si中, C、Si位于同一主族, 则上面的非金属性强, 故第一电离能大, 而N由于具有半充满状态, 故第一电离能比相邻元素大, 所以N>C>Si. (5) C、H形成的相对分子质量为26的物质是C2H2, 结构式为H—C≡C—H, 单键是σ键, 叁键中有一个σ键两个π键, 所以σ键与π键数之比为3∶2. (6) 电负性最大的非金属元素是O, 最小的非金属元素是Si, 两者构成的SiO2, 属于原子晶体.
答案: (1) 1s22s22p63s23p63d9 (2) 孤对电子 (孤电子对) (3) b (4) Si
(5) 3∶2 (6) 原子晶体
例5 (2009年江苏21A) 生物质能是一种洁净、可再生能源.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.
(1) 上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素.写出基态Zn原子的核外电子排布式__________.
(2) 根据等电子原理, 写出CO分子的结构式.
(3) 甲醇催化氧化可得到甲醛, 甲醛与新制Cu (OH) 2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀.
(1) 甲醇的沸点比甲醛的高, 其主要原因是__________;甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为__________.
(2) 甲醛分子的空间构型是__________;1 mol甲醛分子中σ键的数目为__________.
(3) 在1个Cu2O晶胞中 (结构如图1所示) , 所包含的Cu原子数目为__________.
解析: (1) Zn的原子序数为30, 在周期表中位于第四周期ⅡB族, 其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2.
(2) 根据等电子原理, CO与N2属于等电子体, 所以分子结构相似, 由于N2的结构式为N≡N, 所以CO应为C≡O.
(3) (1) 由于醇羟基比醛基容易形成氢键, 所以甲醇的沸点高于甲醛;由于甲醛分子结构中每个碳原子只形成三个共价键, 故应该是sp2杂化.
(2) 甲醛的结构式所以甲醛的空间构型为平面三角形;甲醛分子中的2个C—H键是σ键, CO键中的一个键是σ键, 另一个是π键, 则一个甲醛分子中有3个σ键, 所以1mol甲醛分子中σ键的数目为3NA.
(3) 由化学式Cu2O和晶胞模型可知, 白球为氧原子, 黑色球为铜原子, 且铜原子位于晶胞内部, 所以1个Cu2O晶胞中包含Cu原子数目为4个.
答案: (1) 1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 (2) C≡O (或O≡C)
结构性质 篇11
例1 MBBA是一种研究得较多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。
CH3O— —CH=N— —CH2CH2CH2CH3
（MBBA）
CH3O— —CHO CH3CH2CH2CH2— —NH2
（醛A） （胺B）
（1）对位上有—C4H9的胺B可能有4种同分异构体：CH3CH2CH2CH2— —NH2、（CH3）2CHCH2— —NH2、 、 。
（2）醛A的异构体很多，其中属于酯类化合物且结构式中有苯环的异构体就有6种，它们是：
—COOCH3、 [—O—C—CH3][O] 、[HCOO—][CH3] 、HCOO— —CH3、 、 。
解析 （1）没有类别异构和位置异构之虑，只有—C4H9的碳架异构，显然还有：（CH3）3C— —NH2、CH3CH2CH（CH3）— —NH2。
（2）本小题有两个限制条件：属于酯类化合物且结构式中有苯环，不涉及类别异构。由酯的组成可知：R(H)CO[—] OR′,虚线左侧来源于酸，右侧来源于醇。将它转化为3种酰基：HCO—、CH3CO—、 —CO—；6种醚键：—O— —CH3、 [—O— ][CH3] 、 [—O— ][CH3] 、
—O—CH2— 、—O— 、—O—CH3。根据其组成，两两相接，可写出6种酯的结构。要补写的两种结构为：[HCOO— ][CH3] 、HCOOCH2— 。
点拨 同分异构体的书写及数目的判断，关键是从分子式突破有机物的类别，再根据同种类别里是否存在位置异构和碳架异构去判断和书写，有限制条件的同分异构体的书写和判断要紧扣限制条件进行筛选。
考点2 有机反应类型与反应条件
例2 氯普鲁卡因盐酸盐是一种局部麻醉剂，麻醉作用较快、较强，毒性较低，其合成路线如下：
CH3— [反应①试剂①]CH3— —NO2[反应②试剂②]（A）
[反应③KMnO4(或K2Cr2O7)+H+](B)[反应④C2H5OH+H+][O2N— —COOC2H5][Cl]
[酯交换反应(C2H5)2NCH2CH2OH+H+](C) [反应⑤Fe+HCl或催化剂+H2](D)
[酸化或成盐反应试剂③][H2N— —COOCH2CH2N(C2H5)2·HCl][Cl] [(氯普鲁卡因盐酸盐)]
请把相应反应名称填入下表中，供选择的反应名称如下：氧化反应、还原反应、硝化反应、磺化反应、氯化反应、酸化反应、碱化反应、成盐反应、酯化反应、酯交换反应、水解反应。
[反应编号&①&②&③&④&⑤&反应名称&&&&&&]
解析 反应①的完成需要的试剂是HNO3，发生的是硝化反应。反应④，由B[C2H5OH+H+]酯，可以认定是酯化反应，逆推知B为[O2N— —COOH][Cl] 。反应③，由A[KMnO4(或K2Cr2O7)+H+]B,显然是氧化反应。再逆推得A为[O2N— —CH3][Cl] ，反应②，由O2N— —CH3→[O2N— —CH3][Cl] ，显然发生了氯化反应。反应⑤，可由其反应条件：催化剂+H2，确定是还原反应，而没有必要去推证C、D的结构是什么。
答案 ①硝化反应 ②氯代反应 ③氧化反应 ④酯化反应 ⑤还原反应
点拨 有机反应类型可由有机物断键方式判断、由试剂和反应条件判断（如反应③的判断）、由反应物和生成物的化学式判断、由反应物或生成物中的结构（官能团）判断（如反应①的判断）、借助信息判断。
考点3 有机物的组成、结构和性质
例3 贝诺酯是由阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药，其合成反应式（反应条件略去）如图，下列叙述错误的是（ ）
[ —O—C—CH3+HO— —NH—C—CH3→][COOH][O][—][—][O][—][—] [阿司匹林][扑热息痛][ —O—C—CH3 +H2O][—][—][O][COO— —NH—C—CH3] [O][—][—][贝诺酯]
A. FeCl3溶液可区分阿司匹林和扑热息痛
B. 1 mol阿司匹林最多可消耗2 mol NaOH
C. 常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛
D. C6H7NO是扑热息痛发生类似酯水解反应的产物
解析 阿司匹林分子结构中没有酚羟基，遇FeCl3溶液不显紫色，而扑热息痛分子结构中含有酚羟基，遇FeCl3溶液显紫色，A项正确；阿司匹林与NaOH反应可生成醋酸钠和[—O—Na][COONa] ，故1 mol阿司匹林最多消耗3 mol NaOH，B项错误；扑热息痛中含有易溶解于水的酚羟基，而贝诺酯分子较大，且没有易溶解于水的官能团，C项正确；扑热息痛分子水解的产物为CH3COOH和HO— —NH2，D项正确。
答案 B
点拨 重要官能团知识的应用关键是要熟练掌握官能团的性质，通过官能团判断反应量，通过有机物之间的官能团的变化，考查有机物的鉴别、水解等重要知识点。
1. 维生素E被称为“生命奇迹丸”，是一种脂溶性维生素，对抗衰老等有特殊作用，经研究发现维生素E有[α、β、γ、δ]四种类型，其结构简式如下：
[O] [R][HO] [O] [R][HO] [O] [R][HO] [O] [R][HO]
[α] [β] [γ] [δ]
其中R为—CH2CH2CH2[CH（CH3）CH2CH2]2CH（CH3）2，即 。上述互为同分异构体的是（ ）
A. [α、β] B. [β、γ] C. [γ、δ] D. [α、δ]
2. 有机物甲是一种包含一个六元环的化合物，其分子式为C7H12O2，在酸性条件下可发生水解，且水解产物只有一种，则甲的可能结构有（ ）种。
A. 8 B. 11 C. 14 D. 15
3. 某有机物的结构简式为[HO— —O—C—CH—CH2—CH=CH2][O][—][—][—][Cl]，其不可能发生的反应有（ ）
①加成反应 ②取代反应 ③消去反应 ④氧化反应 ⑤水解反应 ⑥与氢氧化钠的反应 ⑦与稀盐酸的反应
A. ②③④ B. ①④⑥ C. ③⑤⑦ D. ⑦
4. 甲醛和苯酚在浓盐酸（或浓氨水）催化下受热发生如下反应： [O][CH2][OH][n][+n][浓盐酸沸水浴] [—CH2—][—][n][+nH2O] [OH]。则下列说法，正确的是（ ）
nlc202309030734
A. 该反应是聚合反应，但不属加成反应
B. 该反应是聚合反应，但不属取代反应
C. 该反应是取代反应，又属于缩聚反应
D. 该反应是消去反应，消去的小分子是H2O
5. 丙泊酚，其化学名为2，6—双异丙基苯酚，是目前临床上普遍用于麻醉诱导、麻醉维持、IC [OH]U危重病人镇静的一种新型快速、短效静脉麻醉药，其结构如图。关于丙泊酚，下列说法正确的是（ ）
A. 分子式为C10H20O
B. 分子中所有碳原子可能在同一平面中
C. 该物质的1H核磁共振谱图中有5个特征峰，峰值强度比大概为：1∶1∶2∶2∶12
D. 该物质结构中有2个手性碳原子
6. 有毒 [OH] [O][O]物质“一滴香”被人食用后会损伤肝脏，还能致癌。其分子结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 该有机物相对分子质量为142
B. 1 mol该有机物可与1 mol NaOH反应
C. 该有机物能发生取代、消去反应
D. 该有机物的芳香族同分异构体均不能发生银镜反应
7. 为保证鲜花盛开，大量盆栽鲜花都施 [OH][COOH][O] 用了S－诱抗素制剂。S－诱抗素的分子结构如图，下列关于该物质的说法正确的是（ ）
A. 1 mol该物质与足量H2反应，最多可以消耗3 mol H2
B. 1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多消耗2 mol NaOH
C. 既能发生加聚反应，又能发生缩聚反应
D. 既可以与FeCl3溶液发生显色反应，又可以使酸性KMnO4溶液褪色
8. 以石油裂解气为原料，通过一系列化学反应可得到重要的化工产品增塑剂G。
[CH2=CH—CH=CH2][A][CH2=CHCH3][CH2=CHCH2Br][HOCH2CH2CH2OH][B][C][D][CH2—CH=CH—CH2
OH OH] [G（缩聚物）][E
（C4H4O4）] [①][②][④][⑤][⑥][HCl][[O]][-HCl][③] [H+][F] [HBr/一定条件]
请完成下列各题：
（1）写出反应类型：反应① ，反应④ ；
（2）写出反应条件：反应③ ，反应⑥ ；
（3）反应②③的目的是： ；
（4）写出反应⑤的化学方程式： ；
（5）B被氧化成C的过程中会有中间产物生成，该中间产物可能是 ，验证该物质存在的试剂是 ；
（6）写出G的结构简式 。
9. A与芳香族化合物B在一定条件下反应生成C，进一步反应生成抗氧化剂阿魏酸。A的相对分子质量是104，1 mol A与足量NaHCO3反应生成2 mol气体。已知：
RCHO+CH2（COOH）2[一定条件] RCH=C（COOH）2+H2O，
RCH=C（COOH）2[一定条件] RCH=CHCOOH+CO2
[HO— —CH=CCOOH] [COOH][CH3O] [C][A][B
（含醛基）] [阿魏酸
（C10H10O4）][一定条件][①][②] [一定条件]
（1）C可能发生的反应是 （填序号）；
a. 氧化反应 b. 水解反应
c. 消去反应 d. 酯化反应
（2）等物质的量的C分别与足量的Na、NaHCO3、NaOH反应时消耗Na、NaHCO3、NaOH的物质的量之比是 ；
（3）A的分子式是 ；
（4）反应①的化学方程式是 ；
（5）符合下列条件的阿魏酸的同分异构体有 种，写出其中任意两种的结构简式 。
①在苯环上只有两个取代基
②在苯环上的一氯取代物只有两种
③1 mol该同分异构体与足量NaHCO3反应生成2 mol CO2
10. 有机物X（C11H9O6Br）分子中有多种官能团，其结构简式为：[Ⅰ—O—C—C—O—Ⅱ][—][—][O][—][—][O]（其中Ⅰ、Ⅱ为未知部分的结构）。为推测X的分子结构，进行如下图所示的转化过程：
[足量的NaOH溶液][加热][（C11H9O6Br）][A][B][C][D][X][F][E][G] [H+][（分子式：C2H6O2）] [O2/Cu][加热] [Ag(NH3)2OH][加热][H+][H+]
已知向D的水溶液中滴入FeCl3溶液显紫色，滴入NaHCO3溶液有无色无味气体产生，且D苯环上的一氯代物只有两种。
（1）B的名称为 ，D的结构简式为 ；
（2）B→E的反应类型为 ；
（3）B和G在一定条件下可反应生成六元环状化合物的化学方程式： ；
（4）X可能发生的反应有： （填字母标号）；
a. 加成反应 b. 消去反应
c. 取代反应 d. 氧化反应
（5）D有多种同分异构体，其中核磁共振氢谱中只有4种峰的同分异构体的结构简式为 。
结构性质 篇12
(一)从教师的角度分析
对于高中教师来讲,《物质结构与性质》选修模块其中的很多会涉及到必修二的知识点,是对必修二知识点的延伸与拓展,其内容主要是从微观的角度,对分子、原子以及微粒间的相互作用进行分析,研究物质的微观结构与宏观性质的关系,教师要注重丰富学生的结构知识,提高学生分析和解决问题的能力。
(二)从学生的角度分析
从全国招生考试院提供的近几年高考化学选做部分的数据来看,学生选做该模块的比例整体上呈逐年递增的趋势。学生普遍反映该选修模块试题较容易,好得分。知识点比较集中,可很好地归纳总结出常考点,知识点的理解层次也比较低,受到学生的欢迎。
二、从命题的角度分析
从命题的角度分析这几年黑龙江省高考理综卷化学试题,发现有如下规律:
(一)立足基础和主干的考察
《物质结构与性质》选修三模块在很多高考的试卷中考察的知识多数都是最基本和基础的书本上的知识,以教材上的基础知识为主干,掌握知识的主干线就可以拿到理想的分数,不会偏离新课标考试大纲,以及整个高中化学教材体系,一般考查的内容有:电子排布式、元素周期律、电子跃迁理论、杂化方式、立体构型、电负性、电离能、配合物既配位键、离子键、共价键、氢键、分子的极性、熔沸点的比较、范德华力、稳定性的比较、溶解性的比较、无机含氧酸酸性、晶胞、金属堆积、晶格能、四种晶体类型与性质。黑龙江省高考理综卷选用的是新课标全国卷,近五年的普通高等学校招生全国统一考试新课标全国卷对选修三《物质结构与性质》模块的考察是通过选做题的方式考察的,一般考查知识点集中在是最后一道大综合题,里面以填空题的形式出现,其考察的知识点都是以书本知识为主线,以考察常考知识点为主。
(二)突出能力和基础的结合
《物质结构与性质》选修三模块在考察基础和主干的同时,近几年也突出了基础与能力的相结合,在扎实的掌握基础知识的同时,更加注重学生的知识迁移能力与重组能力。
例如2011年普通高等学校招生全国统一考试(新课标全国卷)第37题,第四问考察的是氮化硼性质,实际上氮化硼的性质与石墨类似,第五问考察立方氮化硼,立方氮化硼结构与金刚石类似,在这里就注重考查了学生的知识迁移能力。例如2012年高考卷中第37题,考察了电离能的知识点,第六问考查的是晶胞的密度以及粒子间距离的计算,近几年最后一问通常以考察的是晶胞的知识居多,对晶胞的知识的考察实际上考察的是学生的数学计算能力和空间想象能力,对能力的要求比较大。而且,该模块的试题通常是以某一个知识点为载体,除考察主干知识外,还考察热化学方程式,电力平衡,元素推断等知识。所以学生在平时训练时要注意知识间的互相渗透和交叉融合。
(三)关注实际和教材的融合
将生活,社会,环境以及科技融入到高考题当中以是现在高考命题方向。《物质结构与性质》选修三模块在近几年的高考题当中更加注重实际与教材的联系。体现了高考化学考试大纲(考试说明)中所确定的关注社会热点,崇尚科学,服务大众的宗旨。
例如2011年新课标全国卷第37题的题目是:氮化硼是一种重要的功能陶瓷材料;例如2013年新课标全国卷中第37题的题目是:硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础;这些题目都是从实际点切入,将实际与教材融合到了一起。
(四)过程分析与结果表达的统一
《物质结构与性质》选修三模块在近几年的考察通常采用由浅入深的设问题方式,学生不光光要进行过程分析,还要用恰当的方式把结果书写完整,试题要求学生能够准确地表达,把分析好的结果用恰当的语言表达出来。
高考试题中选作第37题经常出现的考点有:电离能的比较及原因;熔沸点的比较及原因;氢键的存在等等,这些题除了考察过程分析外,更注重的是学生语言的组织能力,学生是否可以准确地抓住采分点。
三、总结
《物质结构与性质》选修三模块命题规律较强,常考的知识点较固定,重点及难点也较突出,学生选择该模块作答,更有利于发挥,考出理想的成绩,认真分析和掌握该模块的命题趋势、规律,可以帮助教师和学生找到应对考试的策略,提高学生复习效率,改善教师的教学形式,具有十分重要的理论指导意义。
参考文献
[1]新课标高考化学“物质结构与性质部分”全国卷试题分析及备考策略[J].三峡大学学报,2013,12.
[2]高考化学《物质结构与性质》模块命题重点与特点分析[J].高考风向标,2010,2.
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