全国高考化学一轮复习 专题12 第3讲 分子的空间结构与物质的性质课件 苏教版.ppt

第3讲分子的空间结构与物质的性质 专题12物质结构与性质 选考 1 了解共价键的形成 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 3 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 考纲要求 4 了解化学键和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 能列举含有氢键的物质 考点一共价键 考点二分子的立体结构 探究高考明确考向 练出高分 考点三分子间作用力与分子的性质 知识梳理 递进题组 考点一共价键 知识梳理 1 本质在原子之间形成 电子云的重叠 2 特征具有和 共用电子对 饱和性 方向性 3 分类 头碰头 肩并肩 极性 发生 不发生 非极性 单 一对 双 两对 三对 叁 特别提醒 1 只有两原子的电负性相差不大时 才能形成共用电子对 形成共价键 当两原子的电负性相差很大 大于1 7 时 不会形成共用电子对 而形成离子键 2 同种元素原子间形成的共价键为非极性键 不同种元素原子间形成的共价键为极性键 4 键参数 1 概念 键参数 形成共价键的两个原子之间的核间距 气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量 在原子数超过2的分子中 两个共价键之间的夹角 键能 键长 键角 2 键参数对分子性质的影响 键能越 键长越 分子越稳定 稳定性 立体构型 大 短 5 等电子原理相同 相同的分子具有相似的化学键特征 它们的许多性质 如co和 原子总数 价电子总数 相似 n2 深度思考1 判断正误 正确的划 错误的划 1 共价键的成键原子只能是非金属原子 2 在任何情况下 都是 键比 键强度大 3 在所有分子中都存在化学键 4 分子的稳定性与分子间作用力的大小无关 5 键比 键的电子云重叠程度大 形成的共价键强 6 s s 键与s p 键的电子云形状对称性相同 7 键能单独形成 而 键一定不能单独形成 8 键可以绕键轴旋转 键一定不能绕键轴旋转 9 碳碳叁键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍 10 键长等于成键两原子的半径之和 11 所有的共价键都有方向性 2 试根据下表回答问题 某些共价键的键长数据如下所示 根据表中有关数据 你能推断出影响共价键键长的因素主要有哪些 其影响的结果怎样 答案原子半径 原子间形成的共用电子对数目 形成相同数目的共用电子对 原子半径越小 共价键的键长越短 原子半径相同 形成共用电子对数目越多 键长越短 递进题组 题组一用分类思想突破化学键的类别1 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 只存在单键的分子是 存在三键的分子是 只存在双键的分子是 既存在单键又存在双键的分子是 3 只存在 键的分子是 既存在 键又存在 键的分子是 4 不存在化学键的是 5 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 归纳总结 1 在分子中 有的只存在极性键 如hcl nh3等 有的只存在非极性键 如n2 h2等 有的既存在极性键又存在非极性键 如h2o2 c2h4等 有的不存在化学键 如稀有气体分子 2 在离子化合物中 一定存在离子键 有的存在极性共价键 如naoh na2so4等 有的存在非极性键 如na2o2 cac2等 3 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 叁键中有一个 键和两个 键 题组二键参数的应用2 结合事实判断co和n2相对更活泼的是 试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因 解析由断开co分子的第一个化学键所需要的能量 1071 9 798 9 kj mol 1 273 0kj mol 1 比断开n2分子的第一个化学键所需要的能量 941 7 418 4 kj mol 1 523 3kj mol 1 小 可知co相对更活泼 答案co断开co分子的第一个化学键所需要的能量 273 0kj mol 1 比断开n2分子的第一个化学键所需要的能量 523 3kj mol 1 小 3 nh3分子的空间构型是三角锥形 而不是正三角形的平面结构 解释该事实的充分理由是 a nh3分子是极性分子b 分子内3个n h键的键长相等 键角相等c nh3分子内3个n h键的键长相等 3个键角都等于107 3 d nh3分子内3个n h键的键长相等 3个键角都等于120 解析a项 nh3为极性分子不能说明nh3一定为三角锥形 b项 三条n h键键能与键长分别相同 键角相等仍有可能为正三角形 d项与事实不符 答案c 分子的空间构型与键参数 思维模型 键长 键能决定了共价键的稳定性 键长 键角决定了分子的空间构型 一般来说 知道了多原子分子中的键角和键长等数据 就可确定该分子的空间几何构型 题组三等电子原理应用4 已知co2为直线形结构 so3为平面正三角形结构 nf3为三角锥形结构 请推测cos co pcl3的空间结构 1 根据上述原理 仅由第2周期元素组成的共价分子中 互为等电子体的是 和 和 解析仅由第2周期元素组成的共价分子中 即c n o f组成的共价分子 如 n2与co电子总数均为14个电子 n2o与co2电子总数均为22个电子 n2con2oco2 5 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 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 答案so2o3 记忆等电子体 推测等电子体的性质 归纳总结 1 常见的等电子体汇总 2 根据已知的一些分子的结构推测另一些与它等电子的微粒的立体结构 并推测其物理性质 1 bn x与 c2 x n2o与co2等也是等电子体 2 硅和锗是良好的半导体材料 他们的等电子体磷化铝 alp 和砷化镓 gaas 也是很好的半导体材料 3 白锡 sn2 与锑化铟是等电子体 它们在低温下都可转变为超导体 4 sicl4 sio so的原子数目和价电子总数都相等 它们互为等电子体 中心原子都是sp3杂化 都形成正四面体形立体构型 特别提醒等电子体结构相同 物理性质相近 但化学性质不同 考点二分子的立体结构 递进题组 知识梳理 1 价层电子对互斥理论 1 价层电子对在球面上彼此相距最远时 排斥力最小 体系的能量最低 2 孤电子对的排斥力较大 孤电子对越多 排斥力越强 键角越小 填写下表空白内容 知识梳理 2 杂化轨道理论当原子成键时 原子的价电子轨道相互混杂 形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道 杂化轨道数不同 轨道间的夹角不同 形成分子的空间结构不同 sp杂化 sp杂化轨道由和组合而成 杂化轨道间夹角为 呈形 如 1个s轨道 1个p轨道 180 直线 h c c h sp2杂化 sp3杂化 sp2杂化轨道由和组合而成 杂化轨道间夹角为 呈 如 sp3杂化轨道由和组合而成 杂化轨道间夹角为 呈形 如 1个s轨道 2个p轨道 120 平面 三角形 hcho 1个s轨道 3个p轨道 109 5 正四 面体 ch4 3 配位键 1 孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对 2 配位键 配位键的形成 成键原子一方提供 另一方提供形成共价键 孤电子对 空轨道 3 配合物如 cu nh3 4 so4 配位原子 中心原子 配位体 配位数 配位体有孤电子对 如h2o nh3 co f cl cn 等 中心原子有空轨道 如fe3 cu2 zn2 ag 等 深度思考 填表 价层电子对互斥模型和分子 离子 立体模型与中心原子杂化类型的确定 sp3 sp2 特别提醒 1 价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型 而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型 不包括孤电子对 当中心原子无孤电子对时 两者的构型一致 当中心原子有孤电子对时 两者的构型不一致 如 中心原子采取sp3杂化的 其价层电子对模型为四面体形 其分子构型可以为四面体形 如ch4 也可以为三角锥形 如nh3 也可以为v形 如h2o 2 价层电子对互斥理论能预测分子的几何构型 但不能解释分子的成键情况 杂化轨道理论能解释分子的成键情况 但不能预测分子的几何构型 两者相结合 具有一定的互补性 可达到处理问题简便 迅速 全面的效果 3 杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同 中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多 键角越小 4 杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同 但能量不同 递进题组 题组一价层电子对互斥理论 杂化轨道理论的综合考查1 下列关于杂化轨道的叙述中 不正确的是 a 分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时 该分子不一定为正四面体结构b 杂化轨道只用于形成 键或用于容纳未参与成键的孤电子对c h2so4分子中三种原子均以杂化轨道成键d n2分子中n原子没有杂化 分子中有1个 键 2个 键 解析h2o分子中的中心原子o为sp3杂化 h2o的空间构型为v形 h2so4分子中氢原子没有发生轨道杂化 答案c 2 原子形成化合物时 电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响 请回答下列问题 1 bf3分子的立体结构为 nf3分子的立体结构为 解析bf3分子中的b原子采取sp2杂化 所以其分子的立体结构为平面三角形 nf3分子中的n原子采取sp3杂化 其中一个杂化轨道中存在一对孤电子对 所以其分子的立体结构为三角锥形 三角锥形 平面三角形 2 碳原子有4个价电子 在形成化合物时价电子均参与成键 但杂化方式不一定相同 在乙烷 乙烯 乙炔和苯四种分子中 碳原子采取sp杂化的分子是 写结构简式 下同 采取sp2杂化的分子是 采取sp3杂化的分子是 试写出一种有机物分子的结构简式 要求同时含有三种不同杂化方式的碳原子 解析乙烷分子中的碳原子采取sp3杂化 乙烯 苯分子中的碳原子均采取sp2杂化 乙炔分子中的碳原子采取sp杂化 同时含有三种不同杂化方式的碳原子的有机物分子中应该同时含有烷基 或环烷基 碳碳双键 或苯环 和碳碳叁键 3 已知h2o nh3 ch4三种分子中 键角由大到小的顺序是ch4 nh3 h2o 请分析可能的原因是 解析h2o nh3 ch4分子中的o n c均采取sp3杂化 而在o原子上有2对孤电子对 对成键电子对的排斥作用最大 键角最小 n原子上有1对孤电子对 对成键电子对的排斥作用使键角缩小 但比水分子的要大 c原子上无孤电子对 键角最大 ch4分子中的c原子没有 孤电子对 nh3分子中n原子上有1对孤电子对 h2o分子中o原子上有2对孤电子对 对成键电子对的排斥作用增大 故键角减小 4 由于电荷的作用 阴 阳离子形成化合物时离子的电子云会发生变化 使离子键逐渐向共价键过渡 阳离子电荷数越多 阴离子半径越大时 电子云变化越大 导致所形成的化合物在水中的溶解度越小 由此可知 四种卤化银 agf agcl agbr和agi 在水中的溶解度由大到小的顺序为 agf agcl agbr agi 思维建模 1 三种 方法判断分子中心原子的杂化类型 1 根据杂化轨道的空间分布构型判断 若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形 则分子的中心原子发生sp3杂化 若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形 则分子的中心原子发生sp2杂化 若杂化轨道在空间的分布呈直线形 则分子的中心原子发生sp杂化 2 根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为109 5 则分子的中心原子发生sp3杂化 若杂化轨道之间的夹角为120 则分子的中心原子发生sp2杂化 若杂化轨道之间的夹角为180 则分子的中心原子发生sp杂化 2 用价层电子对互斥理论推测分子或离子的思维程序用价层电子对互斥理论推测简单分子 abn型 离子 ab型 空间构型的方法解题思路 确定价层电子对数 价层电子对尽可能远离 均分空间 价层电子对空间构型 确定孤电子对数 孤电子对的排斥作用较强 孤电子对与成键电子对尽可能远离 变形后的空间构型 分子 离子 的空间构型 去掉孤电子对所占空间 1 键的电子对数的确定由分子式确定 键电子对数 例如 h2o中的中心原子为o o有2对 键电子对 nh3中的中心原子为n n有3对 键电子对 2 中心原子上的孤电子对数的确定中心原子上的孤电子对数 a xb 式中a为中心原子的价电子数 对于主族元素来说 价电子数等于原子的最外层电子数 x为与中心原子结合的原子数 b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 氢为1 其他原子等于 8 该原子的价电子数 例如 so2的中心原子为s s的价电子数为6 即s的最外层电子数为6 则a 6 与中心原子s结合的o的个数为2 则x 2 与中心原子结合的o最多能接受的电子数为2 则b 2 所以 so2中的中心原子s上的孤电子对数 6 2 2 1 题组二配位键 配合物理论3 下列物质中存在配位键的是 h3o b oh 4 ch3coo nh3 ch4a b c d 解析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 其他项均不能形成配位键 a 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 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 解析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原子 而在nf3中 共用电子对偏向f原子 偏离n原子 答案 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原子 偏离n原子 使得氮原子上的孤电子对难与cu2 形成配位键 2 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cu2 中存在空轨道 而oh 中o原子有孤对电子 故o与cu之间以配位键结合 或 3 胆矾cuso4 5h2o可写 cu h2o 4 so4 h2o 其结构示意图如下 下列有关胆矾的说法正确的是 a 所有氧原子都采取sp3杂化b 氧原子存在配位键和氢键两种化学键c cu2 的价电子排布式为3d84s1d 胆矾中的水在不同温度下会分步失去 解析a项 与s相连的氧原子没有杂化 b项 氢键不是化学键 c项 cu2 的价电子排布式为3d9 d项 由图可知 胆矾中有1个h2o与其他微粒靠氢键结合 易失去 有4个h2o与cu2 以配位键结合 较难失去 答案d 经研究表明 fe scn 3是配合物 fe3 与scn 不仅能以1 3的个数比配合 还可以其他个数比配合 请按要求填空 1 若所得fe3 和scn 的配合物中 主要是fe3 与scn 以个数比1 1配合所得离子显血红色 该离子的离子符号是 2 若fe3 与scn 以个数比1 5配合 则fecl3与kscn在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为 fe scn 2 fecl3 5kscn k2 fe scn 5 3kcl 考点三分子间作用力与分子的性质 递进题组 知识梳理 知识梳理 1 分子间作用力 1 概念物质分子之间存在的相互作用力 称为分子间作用力 2 分类分子间作用力最常见的是和 3 强弱范德华力氢键化学键 普遍 范德华力 氢键 4 范德华力范德华力主要影响物质的熔点 沸点 硬度等物理性质 范德华力越强 物质的熔点 沸点越高 硬度越大 一般来说 相似的物质 随着的增加 范德华力逐渐 组成和结构 相对分子质量 增大 5 氢键 形成已经与的原子形成共价键的 该氢原子几乎为裸露的质子 与另一个分子中的原子之间的作用力 称为氢键 表示方法a h b 氢原子 电负性很强 电负性很强 特别提醒a a b是电负性很强的原子 一般为n o f三种元素 b a b可以相同 也可以不同 特征具有一定的性和性 分类氢键包括氢键和氢键两种 分子间氢键对物质性质的影响主要表现为使物质的熔 沸点 对电离和溶解度等产生影响 方向 饱和 分子内 分子间 升高 2 分子的性质 1 分子的极性 重合 不重合 非极性键或极性键 不对称 对称 非极性键或极性键 2 分子的溶解性 相似相溶 的规律 非极性溶质一般能溶于溶剂 极性溶质一般能溶于 若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键 则溶质的溶解度 随着溶质分子中憎水基个数的增大 溶质在水中的溶解度减小 如甲醇 乙醇和水以任意比互溶 而戊醇在水中的溶解度明显减小 非极性 极性溶剂 增大 3 分子的手性 手性异构 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子 如同左手和右手一样互为 在三维空间里的现象 手性分子 具有的分子 手性碳原子 在有机物分子中 连有的碳原子 含有手性碳原子的分子是手性分子 如 镜像 不能重叠 手性异构体 四个不同基团或原子 4 无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成 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易电离出h 酸性越强 如酸性 hclo hclo2 hclo3 hclo4 1 判断下列说法是否正确 正确的划 错误的划 1 氢键是氢元素与其他元素形成的化学键 深度思考 解析氢键与氢有关但不属于化学键 2 可燃冰 ch4 8h2o 中甲烷分子与水分子间形成了氢键 解析可燃冰中水分子间存在氢键 但ch4与h2o之间不存在氢键 3 乙醇分子和水分子间只存在范德华力 解析乙醇分子 水分子中都有 oh 符合形成氢键的条件 4 碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键 解析hi分子间只存在范德华力的作用 5 水分子间既存在范德华力 又存在氢键 6 氢键具有方向性和饱和性 7 h2和o2之间存在氢键 解析h2与o2分子中的共价键均为非极性键 分子间只存在范德华力 8 h2o2分子间存在氢键 解析h2o2分子中的h几乎成为 裸露 的质子 与水分子一样 h2o2分子间也存在氢键 9 卤素单质 卤素氢化物 卤素碳化物 即cx4 的熔 沸点均随着相对分子质量的增大而增大 解析卤素氢化物中 hf的熔 沸点最高 10 氢键的存在一定能使物质的熔 沸点升高 解析分子内氢键对物质的熔 沸点影响很小 11 极性分子中可能含有非极性键 解析在极性分子h2o2中存在非极性键 12 h2o比h2s稳定是因为水分子间存在氢键 解析h2o比h2s稳定是o h键键能大于s h键键能 而与氢键无关 2 下列事实均与氢键的形成有关 填写氢键的类型 冰的硬度比一般的分子晶体的大 甘油的粘度大 邻硝基苯酚20 时在水中的溶解度是对硝基苯酚的0 39倍 邻羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的15 9倍 对羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的0 44倍 氨气极易溶于水 氟化氢的熔点高于氯化氢 属于分子间氢键的是 属于分子内氢键的是 解析分子内氢键除必须具备形成氢键的条件外 还必须具备特定的条件 形成平面环 五元或六元环最为稳定 形成的环中没有任何扭曲等 氢键的形成使物质在熔沸点 电离度 溶解度等方面表现出一些特殊性质 由于分子间氢键的作用 形成了 缔合分子 增大了分子间作用力 使得物质的熔沸点升高 如水 溶解度增大 如氨 电离度降低 如氢氟酸为弱酸 等 由于分子内的氢键作用 形成具有 环状结构 的物质 减小了分子间的作用力 使物质的熔沸点降低 溶解度减小等 答案 3 写出hf水溶液中的所有氢键 答案f h of h fo h fo h o 递进题组 题组一分子极性的判断1 下列说法中正确的是 a 在分子中 两个成键的原子间的距离叫做键长b h cl的键能为431 8kj mol 1 h i的键能为298 7kj mol 1 这可以说明hcl分子比hi分子稳定c 含有极性键的分子一定是极性分子d 键能越大 表示该分子越容易受热分解 b 2 下列能跟氢原子形成最强极性键的原子是 a fb clc brd i a 3 下列物质中 含离子键的物质是 由极性键形成的极性分子是 由极性键形成的非极性分子是 由非极性键形成的非极性分子是 a co2b br2c cacl2d h2o b c d a 4 运用价层电子对互斥理论预测ccl4 nh3 h2o的立体构型 答案ccl4 正四面体形 nh3 三角锥形 h2o v 形 题组二分子极性和化学键极性的关系5 下列叙述中正确的是 a 以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子b 以极性键结合起来的分子一定是极性分子c 非极性分子只能是双原子单质分子d 非极性分子中 一定含有非极性共价键 解析对于抽象的选择题可用反例法 以具体的物质判断正误 a项是正确的 如o2 h2 n2等 b项错误 以极性键结合起来的分子不一定是极性分子 若分子构型对称 正负电荷中心重合 就是非极性分子 如ch4 co2 ccl4 cs2等 c项错误 某些共价化合物如c2h4等也是非极性分子 d项错误 非极性分子中不一定含有非极性键 如ch4 co2 答案a 6 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 解析在冰中 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 答案 2 b 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 解析由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 而cs2为非极性分子 根据 相似相溶 规律 h2o2难溶于cs2 答案 h o o h 极性非极性极性 因h2o2为极性分子 而cs2为非极性溶剂 根据 相似相溶 规律 h2o2难溶于cs2 1价因o o键为非极性键 而o h键为极性键 共用电子对偏向氧 故氧为 1价 思维建模 1 思维程序 分子极性判断的思维程序和两种思维模型 2 思维模型 1 根据键的类型及分子的空间构型判断非极性分子 极性分子的判断 首先看键是否有极性 然后再看各键的空间排列状况 键无极性 分子必无极性 o3除外 键有极性 各键空间排列均匀 使键的极性相互抵消 分子无极性 键有极性 各键空间排列不均匀 不能使键的极性相互抵消 分子有极性 共价键的极性与分子极性的关系可总结如下 2 根据中心原子最外层电子是否全部成键判断分子中的中心原子最外层电子若全部成键 此分子一般为非极性分子 分子中的中心原子最外层电子若未全部成键 此分子一般为极性分子 ch4 bf3 co2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键 它们都是非极性分子 而h2o nh3 nf3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键 它们都是极性分子 题组三分子间作用力及其影响7 若不断地升高温度 实现 雪花 水 水蒸气 氧气和氢气 的变化 在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是 a 氢键 分子间作用力 极性键b 氢键 氢键 非极性键c 氢键 极性键 分子间作用力d 分子间作用力 氢键 非极性键 答案a 8 氨气溶于水时 大部分nh3与h2o以氢键 用 表示 结合形成nh3 h2o分子 根据氨水的性质可推知nh3 h2o的结构式为 解析从氢键的成键原理上讲 a b都成立 但从空间构型上讲 由于氨气分子是三角锥形 易于提供孤电子对 所以 以b项中的方式结合空间阻碍最小 结构最稳定 从事实上讲 依据nh3 h2o nh oh 可知答案是b 答案b 规律方法 范德华力 氢键 共价键的比较 题组四无机含氧酸分子的酸性9 下列无机含氧酸分子中酸性最强的是 a hno2b h2so3c hclo3d hclo4 观察a b c d四个选项 hno2 h2so3 hclo3中的中心元素n s cl都未达到其最高价 其酸性不够强 只有d选项中的hclo4中的cl元素为 7价 是cl元素的最高价 使h o clo3中o原子的电子向cl原子偏移 在水分子作用下 容易电离出h 酸性最强 答案d 10 判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多 该含氧酸的酸性越强 如下表所示 含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系 1 亚磷酸h3po3和亚砷酸h3aso3分子式相似 但它们的酸性差别很大 h3po3是中强酸 h3aso3既有弱酸性又有弱碱性 由此可推出它们的结构简式分别为 解析此题属于无机含氧酸的结构 性质推断题 考查同学们运用题给信息推断物质结构和性质的能力 已知h3po3为中强酸 h3aso3为弱酸 依据题给信息可知h3po3中含1个非羟基氧原子 h3aso3中不含非羟基氧原子 2 h3po3和h3aso3与过量的naoh溶液反应的化学方程式分别是 解析与过量naoh溶液反应的化学方程式的书写 需得知h3po3和h3aso3分别为几元酸 从题给信息可知 含氧酸分子结构中含几个羟基氢 则该酸为几元酸 故h3po3为二元酸 h3aso3为三元酸 h3po3 2naoh na2hpo3 2h2o h3aso3 3naoh na3aso3 3h2o 3 在h3po3和h3aso3中分别加入浓盐酸 分析反应情况 写出化学方程式 解析h3po3为中强酸 不与盐酸反应 h3aso3为两性物质 可与盐酸反应 h3po3为中强酸 不与盐酸反应 h3aso3可与盐酸反应 h3aso3 3hcl ascl3 3h2o 1 无机含氧酸分子之所以能显示酸性 是因为其分子中含有 oh 而 oh上的h原子在水分子的作用下能够变成h 而显示一定的酸性 如hno3 h2so4的结构式分别是 规律方法 无机含氧酸分子的酸性判断及比较的思维方法 2 同一种元素的含氧酸酸性规律h2so4与hno3是强酸 其 oh上的h原子能够完全电离成为h 而同样是含氧酸的h2so3和hno2却是弱酸 即酸性强弱为h2so3 h2so4 hno2 hno3 其他的有变价的非金属元素所形成的含氧酸也有类似的情况 如酸性强弱hclo hclo2 hclo3 hclo4 不难得出 对于同一种元素的含氧酸来说 该元素的化合价越高 其含氧酸的酸性越强 返回 探究高考明确考向 全国卷 高考题调研 各省市高考题调研 探究高考明确考向 1 2 3 4 5 探究高考明确考向 1 2014 新课标全国卷 37 2 1mol乙醛分子中含有 键的数目为 乙酸的沸点明显高于乙醛 其主要原因是 ch3cooh存在分子间氢键 6na 1 2 3 4 5 探究高考明确考向 2 2014 新课标全国卷 37 2 改编 已知a是h b是n c是o d是s a与其他元素形成的二元共价化合物中 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 n2h4 h2o2 1 2 3 4 5 探究高考明确考向 3 2013 新课标全国卷 37 5 碳和硅的有关化学键键能如下所示 简要分析和解释下列有关事实 1 2 3 4 5 探究高考明确考向 硅与碳同族 也有系列氢化物 但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多 原因是 sih4的稳定性小于ch4 更易生成氧化物 原因是 c c键和c h键较强 所形成的烷 烃稳定 而硅烷中si si键和si h键的键能较低 易断裂 导致长链硅烷难以生成 c h键的键能大于c o键 c h键比c o键稳定 而si h键的键能却远小于si o键 所以si h键不稳定而倾向于形成稳定性更强的si o键 1 2 3 4 5 探究高考明确考向 4 2012 新课标全国卷 37 4 5 4 h2se的酸性比h2s 填 强 或 弱 5 h2seo3的k1和k2分别为2 7 10 3和2 5 10 8 h2seo4第一步几乎完全电离 k2为1 2 10 2 请根据结构与性质的关系解释 h2seo3和h2seo4第一步电离程度大于第二步电离的原因 强 步电离生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子 第一 1 2 3 4 5 探究高考明确考向 h2seo4比h2seo3酸性强的原因 h2seo3和h2seo4可表 示为 ho 2seo和 ho 2seo2 h2seo3中的se为 4价 而h2seo4中的se为 6价 正电性更高 导致se o h中o的电子更向se偏移 更易电离出h 1 2 3 4 5 探究高考明确考向 5 2012 新课标全国卷 37 1 s单质的常见形式为s8 其环状结构如图所示 s原子采用的轨道杂化方式是 1 2 3 sp3 4 5 返回 各省市高考题调研 一 等电子体 二 两大理论与分子构型 三 微粒作用与分子性质 返回 探究高考明确考向 1 2014 江苏 21 a 2 与oh 互为等电子体的一种分子为 填化学式 hf 一 等电子体 1 2 探究高考明确考向 1 2 d 探究高考明确考向 二 两大理论与分子构型1 2013 福建理综 31 3 h3o 中阳离子的空间构型为 阴离子的中心原子轨道采用 杂化 sp3 三角锥形 1 2 3 4 5 6 探究高考明确考向 2 2013 山东理综 32 3 bcl3和ncl3中心原子的杂化方式分别为 和 sp2杂化sp3杂化 1 2 3 4 5 6 探究高考明确考向 3 2013 江苏 21 a 2 4 已知元素y基态原子的3p轨道上有4个电子 元素z的原子最外层电子数是其内层的3倍 则在y的氢化物 h2y 分子中 y原子轨道的杂化类型是 yz的空间构型为 正四面体 sp3 1 2 3 4 5 6 探究高考明确考向 平面三角形 sp3 1 2 3 4 5 6 探究高考明确考向 5 2011 福建理综 30 3 肼 n2h4 分子可视为nh3分子中的一个氢原子被 nh2 氨基 取代形成的另一种氮的氢化物 则nh3分子的空间构型是 n2h4分子中氮原子轨道的杂化类型是 sp3 三角锥形 1 2 3 4 5 6 探究高考明确考向 6 2012 山东理综 32 4 甲醛 h2c o 在ni催化作用下加氢可得甲醇 ch3oh 甲醇分子内c原子的杂化方式为 甲醇分子内的o c h键角 填 大于 等于 或 小于 甲醛分子内的o c h键角 解析甲醇中碳原子的杂化方式为sp3 分子构型为四面体形 分子内o c h键角接近109 28 而甲醛中碳原子的杂化方式为sp2 分子构型为平面三角形 其o c h键角为120 比甲醇中的o c h键角大 sp3 小于 1 2 3 4 5 6 探究高考明确考向 三 微粒作用与分子性质1 2014 浙江自选模块 15 2 3 2 维生素b1可作为辅酶参与糖的代谢 并有保护神经系统的作用 该物质的结构式为 以下关于维生素b1的说法正确的是 a 只含 键和 键b 既有共价键又有离子键c 该物质的熔点可能高于nacld 该物质易溶于盐酸 bd 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 3 维生素b1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有 a 离子键 共价键b 离子键 氢键 共价键c 氢键 范德华力d 离子键 氢键 范德华力 d 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 2 2014 安徽理综 25 2 用 或 填空 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 解析同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势 但s p d等轨道处于全空 半满 全满的稳定状态时 则出现反常现象 si s元素基态原子的价电子排布式分别为3s23p2 3s23p4 其中3p轨道均处于不稳定状态 因此si的第一电离能小于s o2 与na 的核外电子排布相同 其电子排布式均为1s22s22p6 离子核外电子排布相同时 原子序数越大 离子半径越小 因此o2 的离子半径大于na nacl为 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 离子晶体 si为原子晶体 因此si的熔点高于nacl 一般来说 元素的非金属性越强 该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强 cl元素的非金属性强于s元素 则hclo4的酸性强于h2so4 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 3 2014 海南 2 下列有关物质性质的说法错误的是 a 热稳定性 hcl hib 原子半径 na mgc 酸性 h2so3 h2so4d 结合质子能力 s2 cl 解析a项 同主族自上而下 元素非金属性减弱 非金属性越强氢化物越稳定 故稳定性hcl hi 正确 b项 同周期从左到右 元素原子半径逐渐减小 所以原子半径 na mg 正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 c项 h2so3属于中强酸 h2so4属于强酸 故酸性 h2so4 h2so3 错误 d项 酸性越弱 酸越难电离 对应的酸根离子越易结合氢离子 因为hcl强于h2s 所以结合质子能力 s2 cl 正确 答案c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 4 2013 江苏 21 a 3 4 5 改编 已知元素x位于第四周期 其基态原子的内层轨道全部排满电子 且最外层电子数为2 元素y基态原子的3p轨道上有4个电子 元素z的原子最外层电子数是其内层的3倍 则 与yz互为等电子体的分子的化学式 任写一种 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 答案ccl4或sicl4等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 x的氯化物与氨水反应可形成配合物 x nh3 4 cl2 1mol该配合物中含有 键的数目为 解析 zn nh3 4 2 中zn与nh3之间以配位键相连 共4个 键 加上4个nh3的12个 键 共16个 键 16mol或16 6 02 1023个 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 z的氢化物 h2z 在乙醇中的溶解度大于h2y 其原因是 解析在乙醇中的溶解度h2o大于h2s 是因为水分子与乙醇间能形成分子间氢键 水分子与乙醇分子之间形成氢键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 5 2013 山东理综 32 4 若bcl3与xyn通过b原子与x原子间的配位键结合形成配合物 则该配合物中提供孤对电子的原子是 解析由于在bcl3中b原子无孤电子对 但有空轨道 所以提供孤电子对的原子是x x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 6 2013 安徽理综 25 2 已知x的最高价氧化物对应的水化物化学式为h2xo3 y是地壳中含量最高的元素 则xy2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是 氢元素 x y的原子可共同形成多种分子 写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 解析x为c或si y为o 结合xy2能由固态变为气态 x应为c 由c h o所形成的多种分子中 自身分子间能形成氢键的有乙酸 甲酸 甲醛等 答案分子间作用力乙酸 其他合理答案均可 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 7 2013 福建理综 31 3 4 3 bf3与一定量的水形成 h2o 2 bf3晶体q q在一定条件下可转化为r 晶体q中各种微粒间的作用力不涉及 填序号 a 离子键b 共价键c 配位键d 金属键e 氢键f 范德华力 ad 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 4 已知苯酚 具有弱酸性 其ka 1 1 10 10 水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键 据此判断 相同温度下电离平衡常数ka2 水杨酸 ka 苯酚 填 或 其原因是 中形成分子内氢键 使其更难电离出h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 8 2012 安徽理综 25 2 已知x的基态原子l层电子数是k层电子数的2倍 y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn 2 则x和y的气态氢化物中 较稳定的是 填化学式 h2o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 9 2012 浙江自选模块 15 3 4 3 下列物质变化 只与范德华力有关的是 a 干冰熔化b 乙酸汽化c 乙醇与丙酮混溶d 溶于水e 碘溶于四氯化碳f 石英熔融 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 解析干冰为分子晶体 熔化时只需破坏范德华力 乙酸 乙醇 分子间均存在范德华力和氢键 因此b c d三者变化过程中均需克服两种作用力 碘为分子晶体 溶于四氯化碳的过程中只需克服范德华力 石英为原子晶体 熔融过程中共价键被破坏 故a e正确 答案ae 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 4 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 键与 键的分子是 a n2b co2c ch2cl2d c2h4e c2h6f cacl2g nh4cl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 解析只含极性键的分子有co2 ch2cl2 既含离子键又含共价键的化合物必须是含 根 的离子化合物 只有nh4cl符合 共价单键为 键 双键或三键中有一个 键 其余为 键 因此只存在 键的分子有ch2cl2 c2h6 同时存在 键和 键的分子有n2 co2 c2h4 答案bcgceabd 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 10 2012 山东理综 32 3 过渡金属配合物ni co n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18 则n co与n2结构相似 co分子内 键与 键个数之比为 解析由题意知 中心原子ni的价电子数为10 而每个co提供电子数为2 故n 4 co与n2分子中都存在三键 故 键与 键个数比为1 2 1 2 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 探究高考明确考向 1 11 2012 海南 19 4 金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应 但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应 其原因是 反应的化学方程式为 h2o2为氧化剂 氨与cu2 形成配离子 两者相互促 进使反应进行 cu h2o2 4nh3 cu nh3 4 oh 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 练出高分 1 下列现象中 能用键能大小解释的是 a 氮气的化学性质比氧气稳定b 常温常压下 溴呈液态 碘呈固态c 稀有气体一般很难发生化学反应d 硝酸易挥发 而硫酸难挥发 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 练出高分 解析b d两项与分子间作用力有关 c项与原子结构有关 答案a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 中科院国家纳米科学中心2013年11月22日宣布 该中心科研人员在国际上首次 拍 到氢键的 照片 实现了氢键的实空间成像 为 氢键的本质 这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据 这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步 也为在分子 原子尺度上的研究提供了更精确的方法 下列说法中正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 a 正是氢键的存在 冰能浮在水面上b 氢键是自然界中最重要 存在最广泛的化学键之一c 由于氢键的存在 沸点 hcl hbr hi hfd 由于氢键的存在 水分子中氢氧键角是104 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析b项 氢键不是化学键 而是一种分子间作用力 c项应为hf hi hbr hcl d项 由于孤电子对的排斥作用 水分子中的氢氧键角是104 5 答案a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 关于键长 键能和键角的说法中不正确的是 a 键角是描述分子立体结构的重要参数b 键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关c 键能越大 键长就越长 共价化合物也就越稳定d 键角的大小与键长 键能的大小无关 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析c项应是键能越大 键长越短 共价化合物就越稳定 答案c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 关于化学键的各种叙述正确的是 a 在离子化合物里 只存在离子键 没有共价键b 只有共价键形成的物质 不一定是共价化合物c 非极性键只存在于双原子的单质分子中d 由不同元素组成的多原子分子里 一定只存在在极性键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析a项 离子化合物中一定存在离子键 有的也存在共价键 如naoh na2o2等 c项 非极键也存在于多原子分子中 如ch ch h2o2等 d项 在多原子分子中可存在极性键 也可以存在非极性键 如ch2 ch2 ch3ch2oh等 答案b 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 下列过程中 共价键被破坏的是 a 冰熔化b 溴蒸气被木炭吸附c 酒精溶于水d 氯化氢气体溶于水 解析a b c破坏的均是分子间作用力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 d 6 有关物质结构的下列说法中正确的是 a 碘升华时破坏了共价键b 含极性键的共价化合物一定是电解质c 氯化钠固体中的离子键在溶于水时被破坏d hf的分子间作用力大于hcl 故hf比hcl更稳定 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析a项 碘升华破坏分子间作用力 b项 含极性键的共价化合物不一定是电解质 如ch4 d项 分子的稳定性是由键能决定的 答案c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7 下列有关 键的说法错误的是 a 如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的 即形成s s 键b s电子与p电子形成s p 键c p和p不能形成 键d hcl分子里含有一个s p 键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析c项 当p p电子云头碰头重叠时 形成 键 肩并肩重叠时 形成 键 答案c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9 下列物质中不存在氢键的是 a 冰醋酸中醋酸分子之间b 液态氟化氢中氟化氢分子之间c 一水合氨分子中的氨分子与水分子之间d 可燃冰 ch4 8h2o 中