高考化学一轮专题复习 第十二章 第2讲 分子结构与性质课件 新人教版.ppt

第2讲分子结构与性质 考点突破题型透析 考点二分子的立体构型 考纲要求 第十二章物质结构与性质 学科素养技能提升 备选素材 考纲要求 1 了解共价键的主要类型 键和 键 能用键长 键能 键角等说明简单分子的某些性质 2 了解简单配合物的成键情况 3 了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型 sp sp2 sp3 能用价电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构 4 了解化学键与分子间作用力的区别 5 了解氢键的存在对物质性质的影响 能列举含氢键的物质 考点一共价键 知识梳理思维深化 1 本质和特征共价键的本质是在原子之间形成 其特征是具有 和 2 分类 共用电子对 饱和性 方向性 头碰头 肩并肩 发生偏移 不发生偏移 3 共价键类型的判断 1 键与 键 依据强度判断 键的强度较大 较稳定 键活泼 比较容易断裂 共价单键是 键 共价双键中含有 个 键 个 键 共价叁键中含有 个 键 个 键 2 极性键与非极性键 看形成共价键的两原子 不同种元素的原子之间形成的是 共价键 同种元素的原子之间形成的是 共价键 知识梳理思维深化 考点一共价键 一 一 极性 非极性 一 两 4 键参数 1 键参数对分子性质的影响 2 键参数与分子稳定性的关系 键能越 键长越 分子越稳定 知识梳理思维深化 考点一共价键 大 短 5 等电子原理原子总数相同 的分子具有相似的化学键特征 具有许多相近的性质 如CO和N2 知识梳理思维深化 考点一共价键 价电子总数相同 1 2015 佛山高三月考 下列关于共价键的说法正确的是 A 一般来说 键键能小于 键键能B 原子形成双键的数目等于基态原子的未成对电子数C 相同原子间的双键键能是单键键能的两倍D 所有不同元素的原子间的化学键至少具有弱极性 键是原子轨道以 头碰头 的方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键 键是原子轨道以 肩并肩 的方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键 原子轨道以 头碰头 的方式比 肩并肩 的方式重叠的程度大 电子在核间出现的概率大 形成的共价键强 因此 键的键能大于 键的键能 A项错误 原子形成共价键时 共价键的数目是成键的电子对数目 不等于基态原子的未成对电子数 因为部分成对电子受激发而成为单电子 B项错误 因为单键都是 键 双键中有一个 键和一个 键 键的键能大于 键的键能 故双键键能小于单键键能的两倍 C项错误 因为不同元素的电负性是不同的 所以不同元素原子间的化学键至少有弱极性 D项正确 题组设计思维建模 题组一共价键类型的判断 解析 答案 D 2 下列物质的分子中既有 键 又有 键的是 HCl H2O N2 H2O2 C2H4 C2H2A B C D 单键均为 键 双键和三键中各存在一个 键 其余均为 键 解析 答案 题组一共价键类型的判断 题组设计思维建模 D 3 在下列物质中 HCl N2 NH3 Na2O2 H2O2 NH4Cl NaOH Ar CO2 C2H4 1 只存在非极性键的分子是 既存在非极性键又存在极性键的分子是 只存在极性键的分子是 2 不存在化学键的是 3 既存在离子键又存在极性键的是 既存在离子键又存在非极性键的是 答案 题组一共价键类型的判断 题组设计思维建模 1 2 3 快速判断 键 键的方法通过物质的结构式 可以快速有效地判断键的种类及数目 判断成键方式时 需掌握 共价单键全为 键 双键中有一个 键和一个 键 三键中有一个 键和两个 键 题组一共价键类型的判断 题组设计思维建模 4 下列说法中正确的是 A 分子的键长越长 键能越高 分子越稳定B 元素周期表中的第 A族 除H外 和第 A族元素的原子间不能形成共价键C 水分子可表示为H O H 分子的键角为180 D H O键键能为462 8kJ mol 即18gH2O分解成H2和O2时 消耗能量为2 462 8kJ 键长越长 键能越小 分子越不稳定 A错误 共价键一般是形成于非金属元素之间 而第 A族是活泼金属元素 第 A族是活泼非金属元素 二者形成离子键 B正确 水分子立体结构为V形 两个H O键的键角为105 C错误 断裂2molH O键吸收2 462 8kJ能量 而不是分解成H2和O2时消耗的能量 D错误 解析 答案 题组二键参数及其应用 题组设计思维建模 B 5 氮是地球上极为丰富的元素 N N的键能为942kJ mol N N单键的键能为247kJ mol 计算 键的键能为 这说明N2中的 填 或 下同 键比 键稳定 解此类题的关键是掌握三键中有一个 键 即单键 和两个 键 所以 键的键能等于 942kJ mol 247kJ mol 2 347 5kJ mol 键能越大越稳定 所以N2中 键比 键稳定 解析 答案 题组二键参数及其应用 题组设计思维建模 347 5kJ mol 只要原子个数和最外层电子数相等的两种微粒 即为等电子体 解析 答案 题组三等电子原理的应用 题组设计思维建模 A 7 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 1 根据上述原理 仅由第二周期元素组成的共价分子中 互为等电子体的是 和 和 2 此后 等电子原理又有所发展 例如 由短周期元素组成的微粒 只要其原子数相同 各原子最外层电子数之和相同 也可互称为等电子体 它们也具有相似的结构特征 在短周期元素组成的物质中 与NO互为等电子体的分子有 解析 答案 题组三等电子原理的应用 题组设计思维建模 1 N2CON2OCO2 2 SO2O3 1 2012 高考上海卷 PH3一种无色剧毒气体 其分子结构和NH3相似 但P H键键能比N H键键能低 下列判断错误的是 A PH3分子呈三角锥形B PH3分子是极性分子C PH3沸点低于NH3沸点 因为P H键键能低D PH3分子稳定性低于NH3分子 是因为N H键键能高 PH3与NH3构型相同 因中心原子上有一对孤电子对 均为三角锥形 属于极性分子 A B项正确 PH3的沸点低于NH3 是因为NH3分子间存在氢键 C项错误 PH3的稳定性低于NH3 是因为N H键键能高 D项正确 解析 答案 题组三等电子原理的应用 C 高考真题明确考向 解析 答案 题组三等电子原理的应用 C 高考真题明确考向 考点二分子的立体构型 知识梳理思维深化 2 价层电子对互斥理论与分子构型 知识梳理思维深化 考点二分子的立体构型 直线形 V形 三角锥形 2 用杂化轨道理论推测分子的立体构型 知识梳理思维深化 考点二分子的立体构型 直线形 平面正三角形 正四面体形 3 共价键类型与分子构型的判断 1 键 键的判断 由原子轨道重叠方式判断 头碰头 重叠为 键 肩并肩 重叠为 键 由共价键数目判断 单键为 键 双键或三键 其中一个为 键 其余为 键 由成键轨道类型判断 s轨道形成的共价键全部是 键 杂化轨道形成的共价键全部为 键 知识梳理思维深化 考点二分子的立体构型 2 中心原子杂化类型与分子构型的判断 由杂化轨道数判断 杂化轨道用来形成 键和容纳孤电子对 所以有公式 杂化轨道数 中心原子的孤电子对数 中心原子的 键个数 知识梳理思维深化 考点二分子的立体构型 中心原子杂化类型和分子构型的相互判断 中心原子的杂化类型和分子构型有关 二者之间可以相互判断 知识梳理思维深化 考点二分子的立体构型 4 配位键和配合物 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用电子对 2 配位键的表示方法 如 A B A表示提供电子对的原子 B表示接受电子对的原子 知识梳理思维深化 考点二分子的立体构型 知识梳理思维深化 考点二分子的立体构型 知识梳理思维深化 考点二分子的立体构型 题组设计思维建模 题组一分子的空间构型 解析 答案 A 题组设计思维建模 题组一分子的空间构型 解析 答案 1 2 3 4 5 水分子中各原子已达到稳定结构 H3O 是H 和H2O中的O形成配位键 B OH 4 是3个OH 与B原子形成3个共价键 还有1个OH 的O与B形成配位键 而其他项均不能形成配位键 题组设计思维建模 题组二配合物 解析 答案 3 下列物质中存在配位键的是 H3O B OH 4 CH3COO NH3 CH4A B C D A 题组设计思维建模 题组二配合物 解析 答案 4 铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途 如金属铜用来制造电线电缆 五水硫酸铜可用作杀菌剂 1 Cu位于元素周期表第 B族 Cu2 的核外电子排布式为 2 往硫酸铜溶液中加入过量氨水 可生成 Cu NH3 4 2 配离子 已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形 但NF3不易与Cu2 形成配离子 其原因是 1 Cu 电子排布式为 Ar 3d104s1 Cu2 的过程中 参与反应的电子是最外层4s及3d上的各一个电子 故Cu2 的电子排布式为 Ar 3d9或1s22s22p63s23p63d9 2 N F H三种元素的电负性 F N H 所以NH3中共用电子对偏向N 而在NF3中 共用电子对偏向F 偏离N原子 1 Ar 3d9或1s22s22p63s23p63d9 2 N F H三种元素的电负性 F N H 在NF3中 共用电子对偏向F 偏离N原子 使得氮原子上的孤电子对难与Cu2 形成配位键 1 2013 高考课标 卷 F K 和Fe3 三种离子组成的化合物K3FeF6 其中化学键的类型有 该化合物中存在一个复杂离子 该离子的化学式为 配位体是 这三种离子形成的化合物为K3FeF6 它属于离子化物 其中的化学键有离子键和配位键 复杂离子 FeF6 3 配位体是F 高考真题明确考向 题组二配合物 解析 答案 离子键 配位键 FeF6 3 F 2 1 2013 高考山东卷 BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为 和 第一电离能介于B N之间的第二周期元素有 种 2 2012 高考浙江卷 下列物质中 只含有极性键的分子是 既含离子键又含共价键的化合物是 只存在 键的分子是 同时存在 键和 键的分子是 A N2B CO2C CH2Cl2D C2H4E C2H6F CaCl2G NH4Cl 解析 答案 题组二配合物 高考真题明确考向 1 sp2sp33 2 BCGCEABD 题组二配合物 高考真题明确考向 2 在铜锰氧化物的催化下 CO被氧化为CO2 HCHO被氧化为CO2和H2O 根据等电子体原理 CO分子的结构式为 H2O分子中O原子轨道的杂化类型为 1molCO2中含有的 键数目为 3 向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成 Cu OH 4 2 不考虑空间构型 Cu OH 4 2 的结构可用示意图表示为 解析 答案 题组二配合物 高考真题明确考向 1 1s22s22p63s23p63d5 或 Ar 3d5 平面三角形 2 C O sp3 2 6 02 1023个 或2mol或2NA 考点三分子的极性和性质 知识梳理思维深化 2 键的极性 分子空间构型与分子极性的关系 知识梳理思维深化 考点三分子的极性和性质 极性 非极性 极性 极性 非极性 2 范德华力 氢键与共价键的比较 知识梳理思维深化 考点三分子的极性和性质 知识梳理思维深化 考点三分子的极性和性质 3 溶解性 1 相似相溶 规律 非极性溶质一般能溶于 溶剂 极性溶质一般能溶于 溶剂 若存在氢键 则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大 溶解性越好 2 相似相溶 还适用于分子结构的相似性 如乙醇和水互溶 C2H5OH和H2O中的羟基相近 而戊醇在水中的溶解度明显减小 知识梳理思维深化 考点三分子的极性和性质 非极性 极性 4 手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子 如同左手与右手一样 对称 却在三维空间里不能重叠 互称手性异构体 具有手性异构体的分子叫手性分子 5 无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成 HO mROn 如果成酸元素R相同 则n值越大 酸性越 如HClO HClO2 HClO3 HClO4 知识梳理思维深化 考点三分子的极性和性质 镜面 强 1 下列分子中 属于含有极性键的非极性分子的是 A H2OB Cl2C NH3D CCl4 H2O分子中O H键为极性键 两个O H键之间的夹角约为105 整个分子的电荷分布不对称 是极性分子 Cl2是双原子单质分子 Cl Cl键是非极性键 是含非极性键的非极性分子 NH3分子中N H键是极性键 分子构型是三角锥形 N原子位于顶端 电荷分布不对称 是极性分子 CCl4分子中C Cl键是极性键 分子构型呈正四面体形 C原子位于正四面体中心 四个Cl原子分别位于正四面体的四个顶点 电荷分布对称 是非极性分子 题组设计思维建模 题组一分子的极性 解析 答案 D 2 已知H和O可以形成H2O和H2O2两种化合物 试根据有关信息完成下列问题 1 水是维持生命活动所必需的一种物质 1mol冰中有 mol氢键 用球棍模型表示的水分子结构是 题组一分子的极性 题组设计思维建模 2 已知H2O2分子的结构如图所示 H2O2分子不是直线形的 两个氢原子犹如在半展开的书的两面上 两个氧原子在书脊位置上 书页夹角为93 52 而两个O H键与O O键的夹角均为96 52 试回答 H2O2分子的电子式是 结构式是 H2O2分子是含有 键和 键的 填 极性 或 非极性 分子 H2O2难溶于CS2 简要说明理由 H2O2中氧元素的化合价是 简要说明原因 题组一分子的极性 题组设计思维建模 1 在冰中 每个水分子与周围的4个水分子形成4个氢键 按 均摊法 计算 相当于每个水分子有2个氢键 水分子为V形结构 2 由H2O2的空间构型图可知 H2O2是极性分子 分子内既有极性键 又有非极性键 根据 相似相溶 规律 H2O2难溶于CS2 解析 答案 3 下列说法中正确的是 A 卤化氢中 以HF沸点最高 是由于HF分子间存在氢键B 邻羟基苯甲醛的熔 沸点比对羟基苯甲醛的熔 沸点高C H2O的沸点比HF的沸点高 是由于水中氢键键能大D 氢键X H Y的三个原子总在一条直线上 本题考查了氢键对物质性质的影响以及氢键的存在 因HF存在氢键 所以沸点HF HBr HCl A正确 邻羟基苯甲醛的羟基与醛基之间存在分子内氢键 而对羟基苯甲醛的氢键只存在于分子间 所以对羟基苯甲醛的熔 沸点高 B错误 据F原子半径小于O原子半径 可知 HF n中氢键键长比水中氢键键长短 键能大 C错误 氢键有方向性 但氢键的形成不像共价键对方向的要求那么高 故X H Y不一定总在一条直线上 D错误 解析 答案 题组二分子间作用力对物质性质的影响 题组设计思维建模 A 4 下列物质的沸点 从高到低的顺序不正确的是 A HI HBr HCl HFB CI4 CBr4 CCl4 CF4C I2 Br2 Cl2 F2D H2O H2S HI HBr HCl分子结构相似 相对分子质量依次减小 范德华力依次减弱 沸点依次变小 但因HF分子间存在氢键 故HF的沸点反常 为最大 则沸点大小顺序为HF HI HBr HCl A错误 B C中分子结构相似 相对分子质量依次减小 范德华力依次减弱 沸点依次变小 B C正确 由于H2O分子间有范德华力 氢键 而H2S分子间只有范德华力 所以沸点H2O H2S D正确 解析 答案 题组二分子间作用力对物质性质的影响 题组设计思维建模 A 5 如图中A B C D四条曲线分别表示第 A A A A族元素的气态氢化物的沸点 1 其中表示第 A族元素气态氢化物沸点的曲线是 2 同一族中第三 四 五周期元素的气态氢化物沸点依次升高 其原因是 3 A B C曲线中第二周期元素的气态氢化物的沸点显著高于第三周期元素气态氢化物的沸点 其原因是 4 如果把A B C这些氢化物分子间存在的主要影响沸点的相互作用表示为X H X 则X元素一般具有的特点是 解析 答案 图显 隐 题组二分子间作用力对物质性质的影响 题组设计思维建模 1 在第 A A A A族元素的气态氢化物中 NH3 H2O HF的分子之间均存在氢键 所以在同族的氢化物中熔沸点反常的高 再联系实际情况 常温下 H2O是液体 NH3和HF是气体 所以 三种氢化物中 H2O的熔沸点最高 2 由于同一主族中第三 四 五周期元素的气态氢化物间不存在氢键 且结构相似 所以它们沸点与范德华力有关 而范德华力与相对分子质量有关 故随着相对分子质量的增大 沸点随之升高 3 曲线中第二周期元素的气态氢化物沸点显著高于第三周期元素气态氢化物 原因是第二周期元素氢化物分子间存在氢键 4 氢键是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力 所以形成氢键的原子电负性很强 1 A 2 结构相似 相对分子质量增大 范德华力增大 沸点升高 3 分子间存在氢键 4 电负性很强 高考真题明确考向 题组二分子间作用力对物质性质的影响 解析 答案 C 2 2013 高考上海卷 374 22 1MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力 并含有较多的H 和OH 由此可知超临界水 A 显中性 pH等于7B 表现出非极性溶剂的特性C 显酸性 pH小于7D 表现出极性溶剂的特性 超临界水仍然呈中性 A C项错误 根据相似相容原理可以知道B正确 有机物大多数是非极性分子 D错误 解析 答案 题组二分子间作用力对物质性质的影响 高考真题明确考向 B 3 2013 高考四川卷 短周期主族元素W X Y Z的原子序数依次增大 W X原子的最外电子层电子数之比为4 3 Z原子比X原子的核外电子数多4 下列说法正确的是 A W Y Z的电负性大小顺序一定是Z Y WB W X Y Z的原子半径大小顺序可能是W X Y ZC Y Z形成的分子的空间构型可能是正四面体D WY2分子中 键与 键的数目之比是2 1 根据题给信息 W X Y Z为短周期主族元素 且W X原子的最外层电子数之比为4 3 W X Y Z的原子序数依次增大 所以W为C X为Al 再根据Z原子比X原子核外多4个电子 所以Z为Cl 则Y为Si P S中的一种 A项错误 W X Y Z中W的原子半径最小 B项错误 如果Y是Si 则Y和Z可形成SiCl4 空间构型为正四面体 C项正确 WY2为CS2 分子中含有两个 键和两个 键 个数比为1 1 D项错误 解析 答案 题组二分子间作用力对物质性质的影响 高考真题明确考向 C 4 2014 高考课标全国 卷 周期表前四周期的元素a b c d e 原子序数依次增大 a的核外电子总数与其周期数相同 b的价电子层中的未成对电子有3个 c的最外层电子数为其内层电子数的3倍 d与c同族 e的最外层只有1个电子 但次外层有18个电子 回答下列问题 1 b c d中第一电离能最大的是 填元素符号 e的价层电子轨道示意图为 2 a和其他元素形成的二元共价化合物中 分子呈三角锥形 该分子的中心原子的杂化方式为 分子中既含有极性共价键 又含有非极性共价键的化合物是 填化学式 写出两种 3 这些元素形成的含氧酸中 分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是 酸根呈三角锥结构的酸是 填化学式 题组二分子间作用力对物质性质的影响 高考真题明确考向 4 e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1 则e离子的电荷为 5 这5种元素形成的一种1 1型离子化合物中 阴离子呈四面体结构 阳离子呈轴向狭长的八面体结构 如图2所示 该化合物中 阴离子为 阳离子中存在的化学键类型有 该化合物加热时首先失去的组分是 判断理由是 解析 图显 隐 题组二分子间作用力对物质性质的影响 高考真题明确考向 解析 答案 题组二分子间作用力对物质性质的影响 高考真题明确考向 5 2014 高考江苏卷 含有NaOH的Cu OH 2悬浊液可用于检验醛基 也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O 1 Cu 基态核外电子排布式为 2 与OH 互为等电子体的一种分子为 填化学式 3 醛基中碳原子的轨道杂化类型是 1mol乙醛分子中含有的 键的数目为 4 含有NaOH的Cu OH 2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为 5 Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4 铜晶胞结构如下图所示 铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 解析 图显 隐 题组二分子间作用力对物质性质的影响 高考真题明确考向 答案 题组二分子间作用力对物质性质的影响 高考真题明确考向