高考化學一輪專題復習 第十二章 第2講 分子結構與性質課件 新人教版.ppt

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第2講分子結構與性質 考點突破題型透析 考點二分子的立體構型 考綱要求 第十二章物質結構與性質 學科素養(yǎng)技能提升 備選素材 考綱要求 1 了解共價鍵的主要類型 鍵和 鍵 能用鍵長 鍵能 鍵角等說明簡單分子的某些性質 2 了解簡單配合物的成鍵情況 3 了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型 sp sp2 sp3 能用價電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測常見的簡單分子或者離子的空間結構 4 了解化學鍵與分子間作用力的區(qū)別 5 了解氫鍵的存在對物質性質的影響 能列舉含氫鍵的物質 考點一共價鍵 知識梳理思維深化 1 本質和特征共價鍵的本質是在原子之間形成 其特征是具有 和 2 分類 共用電子對 飽和性 方向性 頭碰頭 肩并肩 發(fā)生偏移 不發(fā)生偏移 3 共價鍵類型的判斷 1 鍵與 鍵 依據強度判斷 鍵的強度較大 較穩(wěn)定 鍵活潑 比較容易斷裂 共價單鍵是 鍵 共價雙鍵中含有 個 鍵 個 鍵 共價叁鍵中含有 個 鍵 個 鍵 2 極性鍵與非極性鍵 看形成共價鍵的兩原子 不同種元素的原子之間形成的是 共價鍵 同種元素的原子之間形成的是 共價鍵 知識梳理思維深化 考點一共價鍵 一 一 極性 非極性 一 兩 4 鍵參數 1 鍵參數對分子性質的影響 2 鍵參數與分子穩(wěn)定性的關系 鍵能越 鍵長越 分子越穩(wěn)定 知識梳理思維深化 考點一共價鍵 大 短 5 等電子原理原子總數相同 的分子具有相似的化學鍵特征 具有許多相近的性質 如CO和N2 知識梳理思維深化 考點一共價鍵 價電子總數相同 1 2015 佛山高三月考 下列關于共價鍵的說法正確的是 A 一般來說 鍵鍵能小于 鍵鍵能B 原子形成雙鍵的數目等于基態(tài)原子的未成對電子數C 相同原子間的雙鍵鍵能是單鍵鍵能的兩倍D 所有不同元素的原子間的化學鍵至少具有弱極性 鍵是原子軌道以 頭碰頭 的方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增大而形成的共價鍵 鍵是原子軌道以 肩并肩 的方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增大而形成的共價鍵 原子軌道以 頭碰頭 的方式比 肩并肩 的方式重疊的程度大 電子在核間出現的概率大 形成的共價鍵強 因此 鍵的鍵能大于 鍵的鍵能 A項錯誤 原子形成共價鍵時 共價鍵的數目是成鍵的電子對數目 不等于基態(tài)原子的未成對電子數 因為部分成對電子受激發(fā)而成為單電子 B項錯誤 因為單鍵都是 鍵 雙鍵中有一個 鍵和一個 鍵 鍵的鍵能大于 鍵的鍵能 故雙鍵鍵能小于單鍵鍵能的兩倍 C項錯誤 因為不同元素的電負性是不同的 所以不同元素原子間的化學鍵至少有弱極性 D項正確 題組設計思維建模 題組一共價鍵類型的判斷 解析 答案 D 2 下列物質的分子中既有 鍵 又有 鍵的是 HCl H2O N2 H2O2 C2H4 C2H2A B C D 單鍵均為 鍵 雙鍵和三鍵中各存在一個 鍵 其余均為 鍵 解析 答案 題組一共價鍵類型的判斷 題組設計思維建模 D 3 在下列物質中 HCl N2 NH3 Na2O2 H2O2 NH4Cl NaOH Ar CO2 C2H4 1 只存在非極性鍵的分子是 既存在非極性鍵又存在極性鍵的分子是 只存在極性鍵的分子是 2 不存在化學鍵的是 3 既存在離子鍵又存在極性鍵的是 既存在離子鍵又存在非極性鍵的是 答案 題組一共價鍵類型的判斷 題組設計思維建模 1 2 3 快速判斷 鍵 鍵的方法通過物質的結構式 可以快速有效地判斷鍵的種類及數目 判斷成鍵方式時 需掌握 共價單鍵全為 鍵 雙鍵中有一個 鍵和一個 鍵 三鍵中有一個 鍵和兩個 鍵 題組一共價鍵類型的判斷 題組設計思維建模 4 下列說法中正確的是 A 分子的鍵長越長 鍵能越高 分子越穩(wěn)定B 元素周期表中的第 A族 除H外 和第 A族元素的原子間不能形成共價鍵C 水分子可表示為H O H 分子的鍵角為180 D H O鍵鍵能為462 8kJ mol 即18gH2O分解成H2和O2時 消耗能量為2 462 8kJ 鍵長越長 鍵能越小 分子越不穩(wěn)定 A錯誤 共價鍵一般是形成于非金屬元素之間 而第 A族是活潑金屬元素 第 A族是活潑非金屬元素 二者形成離子鍵 B正確 水分子立體結構為V形 兩個H O鍵的鍵角為105 C錯誤 斷裂2molH O鍵吸收2 462 8kJ能量 而不是分解成H2和O2時消耗的能量 D錯誤 解析 答案 題組二鍵參數及其應用 題組設計思維建模 B 5 氮是地球上極為豐富的元素 N N的鍵能為942kJ mol N N單鍵的鍵能為247kJ mol 計算 鍵的鍵能為 這說明N2中的 填 或 下同 鍵比 鍵穩(wěn)定 解此類題的關鍵是掌握三鍵中有一個 鍵 即單鍵 和兩個 鍵 所以 鍵的鍵能等于 942kJ mol 247kJ mol 2 347 5kJ mol 鍵能越大越穩(wěn)定 所以N2中 鍵比 鍵穩(wěn)定 解析 答案 題組二鍵參數及其應用 題組設計思維建模 347 5kJ mol 只要原子個數和最外層電子數相等的兩種微粒 即為等電子體 解析 答案 題組三等電子原理的應用 題組設計思維建模 A 7 1919年 Langmuir提出等電子原理 原子數相同 電子總數相同的分子 互稱為等電子體 等電子體的結構相似 物理性質相近 1 根據上述原理 僅由第二周期元素組成的共價分子中 互為等電子體的是 和 和 2 此后 等電子原理又有所發(fā)展 例如 由短周期元素組成的微粒 只要其原子數相同 各原子最外層電子數之和相同 也可互稱為等電子體 它們也具有相似的結構特征 在短周期元素組成的物質中 與NO互為等電子體的分子有 解析 答案 題組三等電子原理的應用 題組設計思維建模 1 N2CON2OCO2 2 SO2O3 1 2012 高考上海卷 PH3一種無色劇毒氣體 其分子結構和NH3相似 但P H鍵鍵能比N H鍵鍵能低 下列判斷錯誤的是 A PH3分子呈三角錐形B PH3分子是極性分子C PH3沸點低于NH3沸點 因為P H鍵鍵能低D PH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子 是因為N H鍵鍵能高 PH3與NH3構型相同 因中心原子上有一對孤電子對 均為三角錐形 屬于極性分子 A B項正確 PH3的沸點低于NH3 是因為NH3分子間存在氫鍵 C項錯誤 PH3的穩(wěn)定性低于NH3 是因為N H鍵鍵能高 D項正確 解析 答案 題組三等電子原理的應用 C 高考真題明確考向 解析 答案 題組三等電子原理的應用 C 高考真題明確考向 考點二分子的立體構型 知識梳理思維深化 2 價層電子對互斥理論與分子構型 知識梳理思維深化 考點二分子的立體構型 直線形 V形 三角錐形 2 用雜化軌道理論推測分子的立體構型 知識梳理思維深化 考點二分子的立體構型 直線形 平面正三角形 正四面體形 3 共價鍵類型與分子構型的判斷 1 鍵 鍵的判斷 由原子軌道重疊方式判斷 頭碰頭 重疊為 鍵 肩并肩 重疊為 鍵 由共價鍵數目判斷 單鍵為 鍵 雙鍵或三鍵 其中一個為 鍵 其余為 鍵 由成鍵軌道類型判斷 s軌道形成的共價鍵全部是 鍵 雜化軌道形成的共價鍵全部為 鍵 知識梳理思維深化 考點二分子的立體構型 2 中心原子雜化類型與分子構型的判斷 由雜化軌道數判斷 雜化軌道用來形成 鍵和容納孤電子對 所以有公式 雜化軌道數 中心原子的孤電子對數 中心原子的 鍵個數 知識梳理思維深化 考點二分子的立體構型 中心原子雜化類型和分子構型的相互判斷 中心原子的雜化類型和分子構型有關 二者之間可以相互判斷 知識梳理思維深化 考點二分子的立體構型 4 配位鍵和配合物 1 配位鍵 由一個原子提供一對電子與另一個接受電子的原子形成的共用電子對 2 配位鍵的表示方法 如 A B A表示提供電子對的原子 B表示接受電子對的原子 知識梳理思維深化 考點二分子的立體構型 知識梳理思維深化 考點二分子的立體構型 知識梳理思維深化 考點二分子的立體構型 題組設計思維建模 題組一分子的空間構型 解析 答案 A 題組設計思維建模 題組一分子的空間構型 解析 答案 1 2 3 4 5 水分子中各原子已達到穩(wěn)定結構 H3O 是H 和H2O中的O形成配位鍵 B OH 4 是3個OH 與B原子形成3個共價鍵 還有1個OH 的O與B形成配位鍵 而其他項均不能形成配位鍵 題組設計思維建模 題組二配合物 解析 答案 3 下列物質中存在配位鍵的是 H3O B OH 4 CH3COO NH3 CH4A B C D A 題組設計思維建模 題組二配合物 解析 答案 4 銅單質及其化合物在很多領域有重要的用途 如金屬銅用來制造電線電纜 五水硫酸銅可用作殺菌劑 1 Cu位于元素周期表第 B族 Cu2 的核外電子排布式為 2 往硫酸銅溶液中加入過量氨水 可生成 Cu NH3 4 2 配離子 已知NF3與NH3的空間構型都是三角錐形 但NF3不易與Cu2 形成配離子 其原因是 1 Cu 電子排布式為 Ar 3d104s1 Cu2 的過程中 參與反應的電子是最外層4s及3d上的各一個電子 故Cu2 的電子排布式為 Ar 3d9或1s22s22p63s23p63d9 2 N F H三種元素的電負性 F N H 所以NH3中共用電子對偏向N 而在NF3中 共用電子對偏向F 偏離N原子 1 Ar 3d9或1s22s22p63s23p63d9 2 N F H三種元素的電負性 F N H 在NF3中 共用電子對偏向F 偏離N原子 使得氮原子上的孤電子對難與Cu2 形成配位鍵 1 2013 高考課標 卷 F K 和Fe3 三種離子組成的化合物K3FeF6 其中化學鍵的類型有 該化合物中存在一個復雜離子 該離子的化學式為 配位體是 這三種離子形成的化合物為K3FeF6 它屬于離子化物 其中的化學鍵有離子鍵和配位鍵 復雜離子 FeF6 3 配位體是F 高考真題明確考向 題組二配合物 解析 答案 離子鍵 配位鍵 FeF6 3 F 2 1 2013 高考山東卷 BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為 和 第一電離能介于B N之間的第二周期元素有 種 2 2012 高考浙江卷 下列物質中 只含有極性鍵的分子是 既含離子鍵又含共價鍵的化合物是 只存在 鍵的分子是 同時存在 鍵和 鍵的分子是 A N2B CO2C CH2Cl2D C2H4E C2H6F CaCl2G NH4Cl 解析 答案 題組二配合物 高考真題明確考向 1 sp2sp33 2 BCGCEABD 題組二配合物 高考真題明確考向 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 根據等電子體原理 CO分子的結構式為 H2O分子中O原子軌道的雜化類型為 1molCO2中含有的 鍵數目為 3 向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成 Cu OH 4 2 不考慮空間構型 Cu OH 4 2 的結構可用示意圖表示為 解析 答案 題組二配合物 高考真題明確考向 1 1s22s22p63s23p63d5 或 Ar 3d5 平面三角形 2 C O sp3 2 6 02 1023個 或2mol或2NA 考點三分子的極性和性質 知識梳理思維深化 2 鍵的極性 分子空間構型與分子極性的關系 知識梳理思維深化 考點三分子的極性和性質 極性 非極性 極性 極性 非極性 2 范德華力 氫鍵與共價鍵的比較 知識梳理思維深化 考點三分子的極性和性質 知識梳理思維深化 考點三分子的極性和性質 3 溶解性 1 相似相溶 規(guī)律 非極性溶質一般能溶于 溶劑 極性溶質一般能溶于 溶劑 若存在氫鍵 則溶劑和溶質之間的氫鍵作用力越大 溶解性越好 2 相似相溶 還適用于分子結構的相似性 如乙醇和水互溶 C2H5OH和H2O中的羥基相近 而戊醇在水中的溶解度明顯減小 知識梳理思維深化 考點三分子的極性和性質 非極性 極性 4 手性具有完全相同的組成和原子排列的一對分子 如同左手與右手一樣 對稱 卻在三維空間里不能重疊 互稱手性異構體 具有手性異構體的分子叫手性分子 5 無機含氧酸分子的酸性無機含氧酸可寫成 HO mROn 如果成酸元素R相同 則n值越大 酸性越 如HClO HClO2 HClO3 HClO4 知識梳理思維深化 考點三分子的極性和性質 鏡面 強 1 下列分子中 屬于含有極性鍵的非極性分子的是 A H2OB Cl2C NH3D CCl4 H2O分子中O H鍵為極性鍵 兩個O H鍵之間的夾角約為105 整個分子的電荷分布不對稱 是極性分子 Cl2是雙原子單質分子 Cl Cl鍵是非極性鍵 是含非極性鍵的非極性分子 NH3分子中N H鍵是極性鍵 分子構型是三角錐形 N原子位于頂端 電荷分布不對稱 是極性分子 CCl4分子中C Cl鍵是極性鍵 分子構型呈正四面體形 C原子位于正四面體中心 四個Cl原子分別位于正四面體的四個頂點 電荷分布對稱 是非極性分子 題組設計思維建模 題組一分子的極性 解析 答案 D 2 已知H和O可以形成H2O和H2O2兩種化合物 試根據有關信息完成下列問題 1 水是維持生命活動所必需的一種物質 1mol冰中有 mol氫鍵 用球棍模型表示的水分子結構是 題組一分子的極性 題組設計思維建模 2 已知H2O2分子的結構如圖所示 H2O2分子不是直線形的 兩個氫原子猶如在半展開的書的兩面上 兩個氧原子在書脊位置上 書頁夾角為93 52 而兩個O H鍵與O O鍵的夾角均為96 52 試回答 H2O2分子的電子式是 結構式是 H2O2分子是含有 鍵和 鍵的 填 極性 或 非極性 分子 H2O2難溶于CS2 簡要說明理由 H2O2中氧元素的化合價是 簡要說明原因 題組一分子的極性 題組設計思維建模 1 在冰中 每個水分子與周圍的4個水分子形成4個氫鍵 按 均攤法 計算 相當于每個水分子有2個氫鍵 水分子為V形結構 2 由H2O2的空間構型圖可知 H2O2是極性分子 分子內既有極性鍵 又有非極性鍵 根據 相似相溶 規(guī)律 H2O2難溶于CS2 解析 答案 3 下列說法中正確的是 A 鹵化氫中 以HF沸點最高 是由于HF分子間存在氫鍵B 鄰羥基苯甲醛的熔 沸點比對羥基苯甲醛的熔 沸點高C H2O的沸點比HF的沸點高 是由于水中氫鍵鍵能大D 氫鍵X H Y的三個原子總在一條直線上 本題考查了氫鍵對物質性質的影響以及氫鍵的存在 因HF存在氫鍵 所以沸點HF HBr HCl A正確 鄰羥基苯甲醛的羥基與醛基之間存在分子內氫鍵 而對羥基苯甲醛的氫鍵只存在于分子間 所以對羥基苯甲醛的熔 沸點高 B錯誤 據F原子半徑小于O原子半徑 可知 HF n中氫鍵鍵長比水中氫鍵鍵長短 鍵能大 C錯誤 氫鍵有方向性 但氫鍵的形成不像共價鍵對方向的要求那么高 故X H Y不一定總在一條直線上 D錯誤 解析 答案 題組二分子間作用力對物質性質的影響 題組設計思維建模 A 4 下列物質的沸點 從高到低的順序不正確的是 A HI HBr HCl HFB CI4 CBr4 CCl4 CF4C I2 Br2 Cl2 F2D H2O H2S HI HBr HCl分子結構相似 相對分子質量依次減小 范德華力依次減弱 沸點依次變小 但因HF分子間存在氫鍵 故HF的沸點反常 為最大 則沸點大小順序為HF HI HBr HCl A錯誤 B C中分子結構相似 相對分子質量依次減小 范德華力依次減弱 沸點依次變小 B C正確 由于H2O分子間有范德華力 氫鍵 而H2S分子間只有范德華力 所以沸點H2O H2S D正確 解析 答案 題組二分子間作用力對物質性質的影響 題組設計思維建模 A 5 如圖中A B C D四條曲線分別表示第 A A A A族元素的氣態(tài)氫化物的沸點 1 其中表示第 A族元素氣態(tài)氫化物沸點的曲線是 2 同一族中第三 四 五周期元素的氣態(tài)氫化物沸點依次升高 其原因是 3 A B C曲線中第二周期元素的氣態(tài)氫化物的沸點顯著高于第三周期元素氣態(tài)氫化物的沸點 其原因是 4 如果把A B C這些氫化物分子間存在的主要影響沸點的相互作用表示為X H X 則X元素一般具有的特點是 解析 答案 圖顯 隱 題組二分子間作用力對物質性質的影響 題組設計思維建模 1 在第 A A A A族元素的氣態(tài)氫化物中 NH3 H2O HF的分子之間均存在氫鍵 所以在同族的氫化物中熔沸點反常的高 再聯系實際情況 常溫下 H2O是液體 NH3和HF是氣體 所以 三種氫化物中 H2O的熔沸點最高 2 由于同一主族中第三 四 五周期元素的氣態(tài)氫化物間不存在氫鍵 且結構相似 所以它們沸點與范德華力有關 而范德華力與相對分子質量有關 故隨著相對分子質量的增大 沸點隨之升高 3 曲線中第二周期元素的氣態(tài)氫化物沸點顯著高于第三周期元素氣態(tài)氫化物 原因是第二周期元素氫化物分子間存在氫鍵 4 氫鍵是由已經與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子與另一分子中電負性很強的原子之間的作用力 所以形成氫鍵的原子電負性很強 1 A 2 結構相似 相對分子質量增大 范德華力增大 沸點升高 3 分子間存在氫鍵 4 電負性很強 高考真題明確考向 題組二分子間作用力對物質性質的影響 解析 答案 C 2 2013 高考上海卷 374 22 1MPa以上的超臨界水具有很強的溶解有機物的能力 并含有較多的H 和OH 由此可知超臨界水 A 顯中性 pH等于7B 表現出非極性溶劑的特性C 顯酸性 pH小于7D 表現出極性溶劑的特性 超臨界水仍然呈中性 A C項錯誤 根據相似相容原理可以知道B正確 有機物大多數是非極性分子 D錯誤 解析 答案 題組二分子間作用力對物質性質的影響 高考真題明確考向 B 3 2013 高考四川卷 短周期主族元素W X Y Z的原子序數依次增大 W X原子的最外電子層電子數之比為4 3 Z原子比X原子的核外電子數多4 下列說法正確的是 A W Y Z的電負性大小順序一定是Z Y WB W X Y Z的原子半徑大小順序可能是W X Y ZC Y Z形成的分子的空間構型可能是正四面體D WY2分子中 鍵與 鍵的數目之比是2 1 根據題給信息 W X Y Z為短周期主族元素 且W X原子的最外層電子數之比為4 3 W X Y Z的原子序數依次增大 所以W為C X為Al 再根據Z原子比X原子核外多4個電子 所以Z為Cl 則Y為Si P S中的一種 A項錯誤 W X Y Z中W的原子半徑最小 B項錯誤 如果Y是Si 則Y和Z可形成SiCl4 空間構型為正四面體 C項正確 WY2為CS2 分子中含有兩個 鍵和兩個 鍵 個數比為1 1 D項錯誤 解析 答案 題組二分子間作用力對物質性質的影響 高考真題明確考向 C 4 2014 高考課標全國 卷 周期表前四周期的元素a b c d e 原子序數依次增大 a的核外電子總數與其周期數相同 b的價電子層中的未成對電子有3個 c的最外層電子數為其內層電子數的3倍 d與c同族 e的最外層只有1個電子 但次外層有18個電子 回答下列問題 1 b c d中第一電離能最大的是 填元素符號 e的價層電子軌道示意圖為 2 a和其他元素形成的二元共價化合物中 分子呈三角錐形 該分子的中心原子的雜化方式為 分子中既含有極性共價鍵 又含有非極性共價鍵的化合物是 填化學式 寫出兩種 3 這些元素形成的含氧酸中 分子的中心原子的價層電子對數為3的酸是 酸根呈三角錐結構的酸是 填化學式 題組二分子間作用力對物質性質的影響 高考真題明確考向 4 e和c形成的一種離子化合物的晶體結構如圖1 則e離子的電荷為 5 這5種元素形成的一種1 1型離子化合物中 陰離子呈四面體結構 陽離子呈軸向狹長的八面體結構 如圖2所示 該化合物中 陰離子為 陽離子中存在的化學鍵類型有 該化合物加熱時首先失去的組分是 判斷理由是 解析 圖顯 隱 題組二分子間作用力對物質性質的影響 高考真題明確考向 解析 答案 題組二分子間作用力對物質性質的影響 高考真題明確考向 5 2014 高考江蘇卷 含有NaOH的Cu OH 2懸濁液可用于檢驗醛基 也可用于和葡萄糖反應制備納米Cu2O 1 Cu 基態(tài)核外電子排布式為 2 與OH 互為等電子體的一種分子為 填化學式 3 醛基中碳原子的軌道雜化類型是 1mol乙醛分子中含有的 鍵的數目為 4 含有NaOH的Cu OH 2懸濁液與乙醛反應的化學方程式為 5 Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4 銅晶胞結構如下圖所示 銅晶體中每個銅原子周圍距離最近的銅原子數目為 解析 圖顯 隱 題組二分子間作用力對物質性質的影響 高考真題明確考向 答案 題組二分子間作用力對物質性質的影響 高考真題明確考向