高考化学总复习 第2章 分子结构与性质课件 新人教版选修3.ppt

选修三物质结构与性质 第二章分子结构与性质 选修部分 考纲展示1 了解共价键的主要类型 键和 键 能用键能 键长 键角等说明简单分子的某些性质 2 了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型 sp sp2 sp3 能用价层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离子的空间结构 3 了解简单配合物的成键情况 4 了解化学键和分子间作用力的区别 核心要点1 键和 键的特征和性质 2 根据键长 键能 键角等参数解释和比较常见分子的性质和立体结构 3 用杂化轨道理论推测分子的立体构型 sp sp2 sp3 4 极性分子和非极性分子的区别 5 等电子体 配位键和配合物理论 一 共价键1 本质 在原子之间形成共用电子对 2 特征 具有性和性 饱和 方向 3 分类 头碰头 肩并肩 发生偏转 不发生偏转 4 键参数 二 分子的立体构型1 价层电子对互斥理论推测分子构型 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 直线形 平面正三角形 正四面体形 3 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 价电子总数相同 三 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 2 配位键的表示方法如 a b a表示提供孤电子对的原子 b表示共用电子对的原子 共价键 接受 中心离子 配体 四 分子的性质1 分子的极性 2 范德华力与氢键 3 溶解性 相似相溶原理 1 极性溶剂 如水 易溶解的物质 2 非极性溶剂 如苯 汽油 四氯化碳等 易溶解的物质 br2 i2等 3 含有相同官能团的物质互溶 如水中含羟基 oh 能溶解含有羟基的醇 酚 羧酸 极性分子形成 非极性分子形成 4 手性具有完全相同的和的一对分子 如同左手与右手一样互为镜像 却在三维空间里 互称手性异构体 具有手性异构体的分子叫 组成 原子排列 不能重叠 手性分子 5 无机含氧酸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 r的正电性越高 使r o h中o的电子向r偏移 在水分子的作用下越电离出h 酸性越 如hclo hclo2 hclo3 hclo4 易 强 1 键 键的判断 1 由轨道重叠方式判断 头碰头 重叠为 键 肩并肩 重叠为 键 2 由共用电子对数判断单键为 键 双键或三键 其中一个为 键 其余为 键 3 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 2 中心原子杂化类型与分子构型的判断 1 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的对数 中心原子的 键个数 2 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 1 组成相似的分子中心原子的杂化类型不一定相同 要看其 键和孤电子对数是否相同 2 杂化轨道只用于形成 键或者用来容纳孤电子对 剩余的p轨道可以形成 键 2012 福建高考 1 元素的第一电离能 al si 填 或 2 基态mn2 的核外电子排布式为 3 硅烷 sinh2n 2 的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示 呈现这种变化关系的原因是 4 硼砂是含结晶水的四硼酸钠 其阴离子xm 含b o h三种元素 的球棍模型如图所示 在xm 中 硼原子轨道的杂化类型有 配位键存在于 原子之间 填原子的数字标号 m 填数字 硼砂晶体由na xm 和h2o构成 它们之间存在的作用力有 填序号 a 离子键b 共价键c 金属键d 范德华力e 氢键 解析 本题考查物质结构与性质 涉及电离能 电子排布式 沸点比较 杂化 配位键等知识 2 基态mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2 失去最外层2个电子后形成mn2 其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5 3 硅烷是分子晶体 结构相似 相对分子质量越大 分子间的范德华力越大 沸点越高 4 由球棍模型可以看出 黑球为b原子 灰球为o原子 小黑球为h原子 2号b原子形成3个键 采取sp2杂化 4号b原子形成4个键 采取sp3杂化 b与o之间的电负性差别没有h与o之间的大 故5号o上面的孤对电子带电较为密集 因此可提供电子给4号b 从而形成配位键 由图示可以看出该结构可以表示为 b4h4o9 m 其中b为 3价 o为 2价 h为 1价 根据化合价可知m 2 在晶体中na 与xm 之间为离子键 h2o分子间存在范德华力和氢键 而该阴离子也能与水分子形成氢键 答案 1 2 1s22s22p63s23p63d5 或 ar 3d5 3 硅烷的相对分子质量越大 分子间范德华力越强 或其他合理答案 4 sp2 sp34 5 或5 4 2 ade 迁移应用 1 w x y z四种短周期元素的原子序数依次增大 其中y原子的l电子层中 成对电子与未成对电子占据的轨道数相等 且无空轨道 x原子的l电子层中未成对电子数与y的相同 但还有空轨道 w z的原子序数相差10 且z原子的第一电离能在同周期中最低 1 写出下列元素的元素符号 w x y z 2 xy分子中 x原子与y原子都达到8电子稳定结构 则xy分子中x和y原子用于成键的电子数目分别是 根据电子云重叠方式的不同 分子中共价键的主要类型有 3 xy2与zyw反应时 通过控制反应物的物质的量之比 可以得到不同的产物 相同条件下 在水中溶解度较小的产物是 写化学式 其原因是该化合物阴离子间可形成二聚离子或多聚链状离子 该化合物阴离子能够相互缔合的原因是 解析 1 y原子的l电子层中 成对电子与未成对电子占据的轨道数相等 且无空轨道 则y为o x原子的l电子层中未成对电子数与y的相同 但还有空轨道 则x为c z的原子序数最大 且z原子的第一电离能在同周期中最低 结合题意知z为na w z的原子序数相差10 且w的原子序数最小 故w为h 1 氢键也属于分子间作用力 不属于化学键 2 有氢键的物质 分子间也存在范德华力 但有范德华力的物质分子间不一定有氢键 3 一个氢原子只能形成一个氢键 短周期的5种非金属元素 其中a b c的特征电子排布可表示为 a asa b bsbbpb c csccp2c d与b同主族 e在c的下一周期 且是同周期元素中电负性最大的元素 回答下列问题 1 由a b c e四种元素中的两种元素可形成多种分子 下列分子 bc2 ba4 a2c2 be4 其中属于极性分子的是 填序号 2 c的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高 其原因是 3 b c两元素都能和a元素组成两种常见的溶剂 其分子式为 de4在前者中的溶解性 填 大于 或 小于 在后者中的溶解性 4 ba4 be4和de4的沸点从高到低的顺序为 填化学式 5 a c e三种元素可形成多种含氧酸 如aec aec2 aec3 aec4等 以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为 填化学式 解析 由s轨道最多可容纳2个电子可得 a 1 b c 2 即a为h b为c c为o 由d与b同主族 且为非金属元素得d为si 由e在c的下一周期且e为同周期电负性最大的元素可知e为cl 1 分别为co2 ch4 h2o2 ccl4 其中h2o2为极性分子 其他为非极性分子 2 c的氢化物为h2o h2o分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因 3 b a两元素组成苯 c a两元素组成水 两者都为常见的溶剂 sicl4为非极性分子 易溶于非极性溶剂苯中 4 ba4 be4 de4分别为ch4 ccl4 sicl4 三者结构相似 相对分子质量逐渐增大 分子间作用力逐渐增强 故它们的沸点顺序为sicl4 ccl4 ch4 5 这四种酸分别为hclo hclo2 hclo3 hclo4 含氧酸的通式可写为 ho mron m 1 n 0 n值越大 酸性越强 故其酸性由强到弱的顺序为hclo4 hclo3 hclo2 hclo 答案 1 2 h2o分子间形成氢键 3 c6h6h2o大于 4 sicl4 ccl4 ch4 5 hclo4 hclo3 hclo2 hclo 分子极性 非极性的判断方法 1 非极性键一定形成非极性分子 3 对于abn形分子 中心原子a的价电子数等于化合价数值时 为非极性分子 如co2 so3等 迁移应用 2 下列分子全部为非极性分子的一组为 a co2 so3 bf3b cs2 so2 ncl3c nh3 ch4 ccl3d ch4 ch3oh hcho解析 co2为直线形结构 so3 bf3均为平面三角形结构 均为非极性分子 so2为v形结构 nh3 ncl3为三角锥形结构 均为极性分子 ch3oh为羟基取代ch4中氢原子的衍生物 是极性分子 hcho虽为平面三角形结构 但与c原子结合的3个原子不同 故为极性分子 答案 a 解题技巧 分子空间构型 键的极性与分子的极性的判断 已知a b c d e f都是周期表中前四周期的元素 它们的核电荷数a b c d e f 其中a原子核外有三个未成对电子 化合物b2e为离子晶体 e原子核外的m层中只有两对成对电子 c元素是地壳中含量最高的金属元素 d单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的 f原子最外层电子数与b的相同 其余各层电子均充满 请根据以上信息 回答下列问题 答题时 a b c d e f用所对应的元素符号表示 1 a b c d的第一电离能由小到大的顺序为 用元素符号表示 2 b的氯化物的熔点比d的氯化物的熔点 填 高 或 低 理由是 3 a的氢化物分子中中心原子采取 杂化 e的低价氧化物分子的空间构型是 4 f的核外电子排布式是 f的高价离子与a的简单氢化物形成的配离子的化学式为 5 a f形成某种化合物的晶胞结构如图所示 其中a显 3价 则其化学式为 每个球均表示1个原子 6 a c形成的化合物具有高沸点和高硬度 是一种新型无机非金属材料 则其化学式为 其晶体中所含的化学键类型为 解析 本题的突破口在e原子核外的m层只有两对成对电子 则e是硫 再结合题意可知b是na a核外有三个未成对电子 则为第2周期 a族的氮元素 铝是地壳中含量最多的金属元素 则c为al 在第3周期单质形成的晶体中硅的晶体类型与其他的均不相同 则d为si f最外层电子数也是一个 则为第4周期 a族或 b族 但是因内层均已充满 故为铜 答案 1 na al si n 2 高nacl为离子晶体 而sicl4为分子晶体 3 sp3v形 4 1s22s22p63s23p63d104s1 或 ar 3d104s1 cu nh3 4 2 5 cu3n 6 aln共价键 迁移应用 2013 宝鸡检测 均由两种短周期元素组成的a b c d化合物分子 都含有18个电子 它们分子中所含原子的数目依次为2 3 4 6 a和c分子中的原子个数比为1 1 b和d分子中的原子个数比为1 2 d可作为火箭推进剂的燃料 请回答下列问题 1 a b c d分子中相对原子质量较大的四种元素第一电离能由大到小排列的顺序为 用元素符号回答 2 a与hf相比 其熔 沸点较低 原因是 3 b分子的立体构型为 形 该分子属于 分子 填 极性 或 非极性 由此可以预测b分子在水中的溶解度较 大 或 小 4 a b两分子的中心原子的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为 填化学式 若设a的中心原子为x b的中心原子为y 比较下列物质的酸性强弱 填 或 hxo hxo3 hxo4 h2yo3 h2yo4 5 d分子中心原子的杂化方式是 由该原子组成的单质分子中包含 个 键 与该单质分子互为等电子体的常见分子的分子式为 解析 根据18电子化合物和分子中原子个数比可推知a b c d四种化合物分别为hcl h2s h2o2 n2h4 1 四种化合物中相对原子质量较大的元素分别为 cl s o n 根据第一电离能的递变规律可知 四种元素的第一电离能由大到小的排列顺序为 n o cl s 2 a为hcl 因为hf的分子之间存在氢键和