高三化学 第10单元第39讲 分子的空间结构与物质的性质复习课件(2) 苏教版.ppt

第39讲分子的空间结构与物质的性质 2 分子极性 典例1 溴 碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大 下列分析正确的是 a 溴 碘单质和四氯化碳中都含有卤素b 溴 碘是单质 四氯化碳是化合物c br2 i2是非极性分子 ccl4也是非极性分子 而水是极性分子d 以上说法都不对 解析 溴 碘单质在四氯化碳中溶解度大是因为它们是非极性分子 相似相溶 a错误 而水是极性分子 所以溴 碘单质在水中溶解度小 答案 c 1 单原子分子都属于非极性分子 2 由非极性键形成的双原子 多原子分子 其正电中心和负电中心重合 所以都是非极性分子 1 双原子分子型双原子分子a a型 共用电子对不偏向任何一方 形成的是非极性键 此类分子都属于非极性分子 如h2 o2 n2 f2 cl2 br2等 正 负电荷重心不重合 此类分子都属于极性分子 如hcl hbr hi co no等 点拨 2 多原子分子型abn型 看中心原子a化合价的绝对值与该原子的最外层电子数是否相等 如果相等为非极性分子 如果不等则为极性分子 例如 co2 so3 bf3 ch4等分子都属于非极性分子 h2s nh3 so2 no2 pcl3 h2o等分子都属于极性分子 abmcn型 因此类分子中正负电荷中心不能重合 都属于极性分子 如ch3cl ch2cl2 chcl3等分子都属于极性分子 其他特例 有关典型的分子键的极性和分子极性可以通过举例的方法让学生从结构上进行分析和理解 如c2h2 c2h4等分子都属于极性分子 o3属于极性分子 迁移训练1 第28届国际地质大会提供的资料显示 海底有大量的天然气水合物 可满足人类1000年的能源需要 天然气水合物是一种晶体 晶体中平均每46个水分子构建成8个笼 每个笼可容纳1个ch4分子或1个游离h2o分子 根据上述信息 完成第1 2题 1 下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是 a 两种都是极性分子b 两种都是非极性分子c ch4是极性分子 h2o是非极性分子d h2o是极性分子 ch4是非极性分子 d 2 若晶体中每8个笼只有6个容纳了ch4分子 另外2个笼被游离h2o分子填充 则天然气水合物的平均组成可表示为 a ch4 14h2ob ch4 8h2oc ch4 23 3 h2od ch4 6h2o b 解析 甲烷是非极性分子 水是极性分子 晶体中8个笼只有6个容纳ch4分子 另外2个笼被水分子填充 推出8个笼共有6个甲烷分子 46 2 48个水分子 氢键和其对性质的影响 典例2 下列说法不正确的是 a hf hcl hbr hi的熔沸点升高只与范德华力大小有关b h2o的熔沸点高于h2s 是由于水分子之间存在氢键c 乙醇与水互溶可以用相似相溶原理和氢键来解释d 邻羟基苯甲酸的熔点比对羟基苯甲酸的熔点高 解析 含有氢键的典型氢化物分别是hf h2o nh3 它们的熔沸点比相邻的同类氢化物分子要高 分子间形成氢键的分子比分子内能形成氢键的分子的熔沸点要高 邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键 而对羟基苯甲酸主要形成分子间氢键 熔沸点相对要高 乙醇分子和水分子都是极性分子 相溶 又由于彼此间能形成氢键 增大了两者的相互溶解 答案 ad 点拨 抓住氢键形成的条件必须是已与电负性强的元素成键的氢与电负性强的元素之间的电性作用 迁移训练2 2010 金陵中学 三氟化氮是一种无色 无味 无毒且不可燃的气体 在半导体加工 太阳能电池和液晶显示器的制造中得到广泛应用 nf3是一种三角锥形分子 键角102 沸点 129 可在铜的催化作用下由f2和过量nh3反应得到 1 写出制备nf3的化学反应方程式 2 nf3的沸点比nh3的沸点 33 低得多的主要原因是 nh3分子间能形成氢键 3 与铜属于同一周期 且未成对价电子数最多的元素基态原子核外电子排布式为 4 理论上hf naalo2和nacl按6 1 2的物质的量之比恰好反应生成hcl h2o和一种微溶于水的重要原料 该物质含有三种元素 在金属铝的冶炼中有重要作用 该物质为配合物 其中心离子是 配位数为 ar 3d54s1 al3 6 5 根据下列五种元素的第一至第四电离能数据 单位 kj mol 1 回答下面各题 在周期表中 最可能处于同一族的是 和 t元素最可能是 填 s p d ds 等 区元素 位于 族 若t为第二周期元素 f是第三周期元素中原子半径最小的元素 则t f形成化合物的空间构型为 其中心原子的杂化方式为 r u p a 平面正三角形 sp2 解析 2 nf3的沸点比nh3的沸点 33 低得多的主要原因是nh3分子间存在氢键使沸点增大 3 第四周期 未成对价电子数最多的元素为cr 原子基态电子排布 ar 3s54s1 4 hf naalo2和nacl按6 1 2的物质的量之比反应生成的一种微溶于水的配合物na3alf6 其中心离子是al3 配位数为6 5 r最外层1个电子 t最外层3个电子 若t为第二周期元素 则为硼 s最外层2个电子 u最外层1个电子 f是第三周期元素半径最小的元素 则为cl t f形成化合物为bcl3 平面正三角形 sp2杂化 手性碳与手性分子 典例3 下列有机物ch3 coo ch ch2oh cho含有一个手性碳原子 标有 的碳原子 具有光学活性 当发生下列化学反应时 生成新的有机物无光学活性的是 a 与银氨溶液反应b 与乙酸在一定条件下发生酯化反应c 与金属钠发生反应d 与h2发生加成反应 解析 ch3 coo ch ch2oh cho与银氨溶液反应 cho变为 cooh 仍然有手性碳 与乙酸在一定条件下发生酯化反应原 ch2oh转化为 ch2oocch3 与前面的酯基不同 还有手性碳 与金属钠发生反应手性碳不变 与h2发生加成反应 cho变为 ch2oh 和前面的相同 没有手性碳 失去光学活性 答案 d 点拨 在有机物分子中 当一个碳原子连有4个不同的原子或原子团时 这种碳原子被称为 手性碳原子 凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性 常在某些物理性质 化学变化或生化反应中表现出奇特的现象 迁移训练3 下图中带 号的碳原子即是手性碳原子 现欲使该物质因不含手性碳原子而失去光学活性 下列反应中不能达到这一目的的是 a 加成反应b 消去反应c 水解反应d 氧化反应 b 解析 发生加成反应生成 ch2oh 水解反应生成 ch2oh 氧化反应生成 cho 都能使手性碳原子变为非手性碳原子 该物质不能发生消去反应 选b 化学键 典例4 参考下表中化学键能数据 下列分子中 受热时最稳定的是 a 氢气b 氟化氢c 氯化氢d 碘化氢 解析 键能越大 化学键越难打开 分子越稳定 答案 b 点拨 判断分子稳定性 可通过键长 非金属性强弱 电负性差值等因素分析 迁移训练4 位 构 性关系是 物质结构与性质 模块中的重要内容 它不仅体现了元素周期律的精髓 而且还可以反映元素形成不同物质时表现出的性质及递变规律 根据所学知识 回答下列问题 1 短周期元素中第一电离能最小的是 元素mn的基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s2 na 2 下列物质的熔点高低顺序正确的是 a cf4 naf nacl nabb hf hcl hbr hic 金刚石 晶体硅 钠 四氯化碳d 铝 冰 干冰 3 co可以和很多过渡金属形成配合物 co分子中c原子上有一对孤对电子 c o原子都符合8电子稳定结构 co中中心原子的杂化类型为 杂化 与co互为等电子体的分子和离子分别有 各写一种 cd sp n2 cn 杂化 典例5 有关甲醛分子中的化学键描述不正确的是 a c采用sp杂化方式b c采用sp2杂化方式c c有两个未杂化的2p轨道形成 键d c形成两个sp2 s 键 解析 hcho的中心原子c的轨道杂化数 3 0 3 所以杂化方式是sp2 轨道形状为平面三角形 分别与h的s轨道和o的1个p轨道形成3个 键 同时又与o的1个p轨道形成1个 键 形成的分子仍为平面三角形 答案 ac 点拨 轨道杂化数 键合原子数 孤对电子数 对于so2 so3 no so po等粒子中 中心原子与氧所形成的共用电子对都可以考虑是由中心原子提供 考虑离子得失电子和共用电子对后的所有电子都必须成对 再根据 轨道杂化数 键合原子数 孤对电子数 分析轨道杂化情况 来分析分子的结构 迁移训练5 clo 中氯原子都是以sp3杂化轨道与氧成键的 则这些离子的立体结构分别是 clo 是 形 是 形 是 形 是 形 直线 v 或平面三角 三角锥 正四面体 解析 四种离子都可以考虑是以cl为中心的离子 第一个以o为中心也对 cl和o之间的共用电子对都是由cl提供 此时cl都达到4对电子对 所以四种离子中cl的杂化轨道数 键合原子数 孤对电子数 4 杂化方式都是sp3 轨道形状都是四面体形 但由于键合原子的数目不同 粒子的构型各不相同 配合物的组成 结构和性质 2 nh4cuso3中的金属阳离子的核外电子排布式为 3 中s原子的杂化方式为 与其互为等电子体的一种分子的分子式是 4 nh3易液化的原因是 1 下列关于 cu nh3 4 so4的说法中 正确的有 填字母序号 a cu nh3 4 so4中所含的化学键有离子键 极性键和配位键b cu nh3 4 so4含有nh3分子 其水溶液中也含有nh3分子c cu nh3 4 so4的组成元素中第一电离能最大的是氧元素d cu nh3 4 so4的外界离子的空间构型为正四面体 5 下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图 由此可确定该氧化物的化学式为 6 nh4cuso3与硫酸微热反应的离子方程式为 解析 1 cu nh3 4 so4是离子化合物含有离子键 也是配合物含有配位键 硫酸根和氨中还含有共价键 cu nh3 4 so4中nh3分子已经与铜形成配位键 不再是简单的氨分子 即使在水溶液中nh3也是跟铜结合着 cu nh3 4 so4的组成元素中第一电离能最大的不是氧元素 氮比氧大 cu nh3 4 so4的外界离子为硫酸根离子 空间构型为正四面体型 2 要注意是一价铜离子 失去4s1 1 ad 2 ar 3d10 3 sp3nf3 或pf3 ncl3 pcl3等 4 nh3分子间可形成氢键 5 cuo 答案 点拨 配合物中心原子或离子与配位原子或离子之间是配位键结合 配合物可能是分子 也可能是离子化合物 离子化合物内界与外界是离子键结合 配合物的分子极性也由配合物的空间结构 电荷分布确定 迁移训练6 江苏高考命题研究专家原创卷 氮元素可以形成多种化合物如氮的氢化物 氧化物 氮的金属化合物等 1 nh3极易溶于水 原因是 氮元素与同周期相邻的两种元素的第一电离能由大到小为 用元素符号表示 nh3和h2o都是极性分子 相似相溶 另外nh3与h2o分子间还能形成氢键 n o c 2 肼是一种火箭燃料 n2h4分子结构式为 在锅炉水中加入肼 可以把锅炉表面的氧化铁还原为结构紧密的四氧化三铁保护层 n2h4被氧化 此反应的化学方程式为 6fe2o3 n2h4 4fe3o4 n2 2h2o 3 制备纯净n2可利用nan3的热分解 nan3中存在的化学键类型为 非极性 共价键 氢叠氮酸 hn3 在水中可微弱电离出h 和n 与n互为等电子体的分子 离子有很多