高考化学大一轮复习 第十一章 物质结构与性质 11.2 分子结构与性质课件 新人教版.ppt

第二节分子结构与性质 考点一共价键 核心自主排查 1 共价键的本质与特征 1 本质 两原子之间形成 2 特征 具有方向性和 性 共用电子对 饱和 2 共价键的分类 头碰头 肩并肩 偏移 不偏移 3 键参数 1 定义 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 空间构型 大 短 4 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 思维诊断 正确的打 错误的打 1 键和 键均可以绕键轴旋转 提示 键可以绕键轴旋转 键不能绕键轴旋转 2 气体单质中一定存在 键 可能存在 键 提示 稀有气体为单原子分子 分子中不存在化学键 3 只有非金属原子之间才能形成共价键 提示 有些不活泼金属和非金属原子间也能形成共价键 如alcl3中铝原子和氯原子间以共价键结合 4 键比 键的电子云重叠程度大 形成的共价键弱 提示 键比 键的电子云重叠程度大 形成的共价键强 5 h2o2分子中既有极性键 又有非极性键 提示 h2o2的结构式为h o o h 其中氧氢键为极性键 氧氧键为非极性键 6 ch4与互为等电子体 提示 ch4与原子总数相同 价电子总数相同 互为等电子体 高考模拟预测 1 2016 江苏高考 zn cn 4 2 在水溶液中与hcho发生如下反应 4hcho zn cn 4 2 4h 4h2o zn h2o 4 2 4hoch2cn世纪金榜导学号30682196 1 zn2 基态核外电子排布式为 2 1molhcho分子中含有 键的数目为 mol 3 hoch2cn分子中碳原子轨道的杂化类型是 4 与h2o分子互为等电子体的阴离子为 5 zn cn 4 2 中zn2 与cn 的c原子形成配位键 不考虑空间构型 zn cn 4 2 的结构可用示意图表示为 解析 1 zn为30号元素 30 18 12 其核外价层电子排布为3d104s2 失去电子时 先从4s开始 所以zn2 的核外电子排布式为 ar 3d10 2 hcho的结构式为 单键全为 键 双键中 只有一个为 键 1molhcho中存在3mol 键 3 hoch2cn中 ch2 的c为sp3杂化 c n 中c为sp杂化 4 n得一个电子与氧原子的电子数相等 所以与h2o互为等电子体 5 zn2 与cn 之间为配位键 配位键由c指向zn 答案 1 1s22s22p63s23p63d10 或 ar 3d10 2 3 3 sp3和sp 4 5 2 2017 福州模拟 1 氧元素与氟元素能形成of2分子 该分子的立体构型为 2 与互为等电子体的分子是 根据等电子体原理在中氮原子轨道杂化类型是 与n2是等电子体 1mol中含有的 键数目为 个 3 o3分子是否为极性分子 填 是 或 否 解析 1 由价层电子对互斥理论可知 of2分子的立体构型为v形 2 价电子数和原子数分别都相等的是等电子体 则与互为等电子体的是co2或cs2 co2是含有双键的直线形结构 所以根据等电子原理 在中氮原子轨道杂化类型是sp杂化 与互为等电子体的是氮气 氮气含有三键 而三键是由1个 键和2个 键构成的 则1mol中含有的 键数目为2na 3 根据价层电子对互斥理论分析so2分子为v形 是极性分子 so2分子与o3分子的结构最相似 故o3也是极性分子 答案 1 v形 2 co2或cs2sp2na 3 是 加固训练 1 乙炔是有机合成工业的一种原料 工业上曾用cac2与水反应生成乙炔 1 cac2中与互为等电子体 的电子式可表示为 1mol中含有的 键数目为 2 将乙炔通入 cu nh3 2 cl溶液生成cu2c2红棕色沉淀 cu 基态核外电子排布式为 3 乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈 ch2 chc n 丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 该分子中 键和 键数目之比为 解析 1 在cac2中的电子式为 根据等电子原理可知 的电子式应为 1mol三键中含有2mol 键和1mol 键 故1mol中 含有2na个 键 2 cu为29号元素 cu的基态核外原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1 故cu 的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10 3 根据丙烯腈的结构可以看出 乙烯基 ch2 ch 中的两个碳原子均形成3个 键 因此均为sp2杂化 氰基 c n 中的碳原子形成两个 键 因此为sp杂化 由乙烯和 c n的结构可知 丙烯腈的结构式可表示为 分子中单键均为 键 双键和三键中只有1个 键 因此一分子丙烯腈中含有 键6个 键3个 因此 键和 键数目之比为2 1 答案 1 2na 2 1s22s22p63s23p63d10 3 sp sp22 1 2 2017 荆州模拟 1 已知n2 co h2o nh3 co2均为高中化学常见的分子 根据要求回答有关问题 根据n2与co互为等电子体 写出co分子的电子式 试比较两分子中的键角大小 h2o nh3 填 或 co2中含有的 键和 键的数目之比为 2 氢气作为一种清洁能源 必须解决它的储存问题 c60可用作储氢材料 根据要求回答有关问题 已知金刚石中的c c键的键长为154 45pm c60中c c键的键长为140 145pm 有同学据此认为c60的熔点高于金刚石 你认为是否正确 填 正确 或 错误 并阐述理由 科学家把c60和k掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物 其晶胞如图所示 该物质在低温时是一种超导体 该物质中的钾原子和c60的个数比为 继c60后 科学家又合成了si60 n60 si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键 且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构 则28gsi60分子中 键的数目为 解析 1 n2与co互为等电子体 互为等电子体的物质结构相似 则依据氮气的电子式可知co分子的电子式为 水分子中氧元素含有2对孤电子对 而氨气分子中氮元素含有一对孤电子对 孤电子对越多 排斥力越强 因此h2o分子中的键角小于nh3分子中的键角 单键都是 键 双键中含有1个 键和1个 键 则根据二氧化碳的结构式o c o可知co2中含有的 键和 键的数目之比为2 2 1 1 2 金刚石是原子晶体 熔化时破坏共价键 而c60是分子晶体 熔化时破坏分子间作用力 与共价键的键能无关 所以该同学的说法是错误的 该晶胞中c60的分子个数是8 1 2 而钾原子的个数是6 2 6 所以钾原子和c60的个数比为6 2 3 1 在si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键 且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构 说明每个硅原子形成4个共价键 其中一个为双键 则每2个硅原子之间一定存在一个si si键 其中一个为 键 有属于该硅原子 所以在一个si60分子中所含 键的数目为60 30 答案 1 1 1 2 错误c60为分子晶体 熔化时破坏的是分子间作用力 无需破坏共价键 而分子间作用力较弱 所需能量较低 故c60熔点低于金刚石 3 1 0 5na 考点二分子的立体结构 核心自主排查 1 价层电子对互斥理论 1 理论要点 价层电子对在空间上彼此相距越远时 排斥力越小 体系的能量越低 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 2 价层电子对互斥理论与分子构型 直线形 v形 三角锥形 2 杂化轨道理论 1 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 2 杂化轨道的三种类型与分子立体结构 平面三角形 正四面体形 3 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 孤电子对的原子 b表示 电子对的原子 共价键 提供 接受 3 配位化合物 组成 形成条件 思维诊断 正确的打 错误的打 1 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 提示 杂化轨道的数目应根据 键和孤电子对数进行确定 与 键无关 2 分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键 则该分子一定为正四面体结构 提示 像h2o和nh3分子中心原子均为sp3杂化 但分子并不是正四面体结构 3 nh3分子为三角锥形 氮原子发生sp2杂化 提示 nh3分子中氮原子为sp3杂化 4 只要分子构型为平面三角形 中心原子均为sp2杂化 提示 分子构型为平面三角形 则说明分子中中心原子不存在孤电子对 中心原子均为sp2杂化 高考命题探究 模拟母题示例 2017 太原模拟 为了解释和预测分子的立体构型 科学家提出了价层电子对互斥 vsepr 模型 世纪金榜导学号30682197 1 利用vsepr理论推断的vsepr模型是 2 有两种活性反应中间体粒子 它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子 请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型 写出相应的化学式 甲 乙 3 按要求写出第2周期非金属元素构成的中性分子的化学式 平面三角形分子 三角锥形分子 四面体形分子 4 写出so3常见的等电子体的化学式 一价阴离子 写出一种 下同 二价阴离子 它们的中心原子采用的杂化方式都是 解析 1 价层电子对个数为 5 3 4 根据价层电子对互斥理论知立体构型为正四面体结构 2 甲的立体结构为平面三角形 则碳原子为sp2杂化 中心碳原子无孤电子对 因此价层电子对数为3 化学式为 乙的立体结构为三角锥形 则碳原子为sp3杂化 中心碳原子有1个孤电子对 因此价层电子对数为4 化学式为 3 由第2周期非金属元素构成的中性分子 第2周期元素为中心原子 通过sp2杂化形成中性分子 是平面形分子 该类型分子有bf3 第2周期元素为中心原子 通过sp3杂化形成中性分子 如果是三角锥形分子 则该分子中价层电子对数是4且含有一个孤电子对 该类型分子有nf3 如果该分子为正四面体结构 则该分子的价层电子对数是4且不含孤电子对 该类型分子有cf4 4 so3的原子数为4 价电子数为24 分子中s价层电子对数为 3 杂化类型为sp2 分子构型为平面三角形 与so3互为等电子体的为 或bf3等 bf3中中心原子价层电子对数分别为 5 1 4 2 3 3 均为3对 所以中心原子杂化方式都是sp2 答案 1 正四面体结构 2 3 bf3nf3cf4 4 sp2 模拟母题变式 1 第3周期元素形成的含氧酸根离子中有多种与互为等电子体 试写出两种 并判断中心原子的杂化方式 提示 这些离子中心原子均为sp3杂化 2 氯原子可形成多种含氧酸根离子 其中三角锥形的是 v形的是 直线形的是 提示 clo 氯原子可形成 clo 等含氧酸根离子 这几种离子中心原子均为sp3杂化 则为正四面体形 为三角锥形 为v形 clo 为直线形 探究归纳总结 1 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 型 立体构型的方法 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 2 五方法 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 28 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 3 根据等电子原理进行判断 如co2是直线形分子 cns 与co2互为等电子体 所以分子构型均为直线形 中心原子均采用sp杂化 4 根据中心原子的价电子对数判断 如中心原子的价电子对数为4 是sp3杂化 为3是sp2杂化 为2是sp杂化 5 根据分子或离子中有无 键及 键数目判断 如没有 键为sp3杂化 含1个 键为sp2杂化 含2个 键为sp杂化 高考模拟预测 1 2017 开封模拟 元素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 世纪金榜导学号30682198 1 b c d中第一电离能最大的是 填元素符号 e的价层电子排布图为 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 酸根呈三角锥形结构的酸是 填化学式 4 c和e形成的一种离子化合物的晶体结构如图1 则e的化合价为 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 根据 a的核外电子总数与其周期数相同 可知a为氢元素 根据 c的最外层电子数为其内层电子数的3倍 可知c为氧元素 根据 b的价电子层中的未成对电子有3个 且原子序数 b c 可知b为氮元素 根据 d与c同族 可知d为硫元素 根据 e的最外层只有1个电子 但次外层有18个电子 可知e为铜元素 1 同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小 故第一电离能o s 由于n的2p能级处于半充满的较稳定状态 故其第一电离能大于o 故n o s三种元素中 第一电离能最大的是氮元素 cu的价层电子排布图为 2 氢元素可以和氮元素形成三角锥形分子nh3 在nh3中 中心原子氮原子的杂化方式为sp3杂化 氢元素与氮元素形成的n2h4 氢元素与氧元素形成的h2o2 都是既含有极性键又含有非极性键的化合物 3 这些元素形成的含氧酸中 分子的中心原子价层电子对数为3的是hno2 hno3 酸根呈三角锥形结构的是h2so3 4 由图1可知该晶体结构中cu的个数为4 o的个数为8 1 2 化学式为cu2o 其中cu的化合价为 1价 5 根据阴离子呈四面体结构可知阴离子是 阳离子为 cu nh3 4 h2o 2 2 存在的化学键有共价键和配位键 该化合物加热时首先失去的组分是h2o 因为h2o与cu2 形成的配位键比nh3与cu2 形成的配位键弱 答案 1 n 2 sp3h2o2 n2h4 3 hno2 hno3h2so3 4 1 5 共价键和配位键h2oh2o与cu2 的配位键比nh3与cu2 的弱 2 2016 丙卷 砷化镓 gaas 是优良的半导体材料 可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等 回答下列问题 世纪金榜导学号30682199 1 写出基态as的核外电子排布式 2 根据元素周期律 原子半径ga as 第一电离能ga as 填 大于 或 小于 3 ascl3分子的立体构型为 其中as的杂化轨道类型为 4 gaf3的熔点高于1000 gacl3的熔点为77 9 其原因是 5 gaas的熔点为1238 密度为 g cm 3 其晶胞结构如图所示 该晶体的类型为 ga与as以 键键合 ga和as的摩尔质量分别为mgag mol 1和masg mol 1 原子半径分别为rgapm和raspm 阿伏加德罗常数值为na 则gaas晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 解析 1 as是33号元素 其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或 ar 3d104s24p3 2 同一周期从左向右 原子半径逐渐减小 所以原子半径 ga as ga的价电子排布为4s24p1 as的价电子排布为4s24p3 as的4p轨道电子处于半充满状态 稳定性强 所以第一电离能ga as 3 ascl3分子的价层电子对数 3 4 as的杂化方式为sp3 因为含 有一对孤电子对 所以该分子的立体构型为三角锥形 4 gaf3为离子晶体 靠比较强的离子键结合 gacl3为分子晶体 靠很弱的范德华力结合 所以gaf3的熔点高 5 因为gaas的熔点为1238 熔点很高 晶体结构为立体网状结构 所以gaas为原子晶体 其中ga与as以共价键键合 根据晶胞结构可知晶 胞中ga和as的个数均是4个 所以晶胞的体积是二者的原子半径分别为rgapm和raspm 阿伏加德罗常数值为na 则gaas晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 答案 1 1s22s22p63s23p63d104s24p3 或 ar 3d104s24p3 2 大于小于 3 三角锥形sp3 4 gaf3为离子晶体 gacl3为分子晶体 5 原子晶体共价 加固训练 1 2015 海南高考节选 钒 23v 是我国的丰产元素 广泛用于催化及钢铁工业 回答下列问题 1 钒在元素周期表中的位置为 其价层电子排布图为 2 钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示 晶胞中实际拥有的阴 阳离子个数分别为 3 v2o5常用作so2转化为so3的催化剂 so2分子中s原子价层电子对数是 对 分子的立体构型为 so3气态为单分子 该分子中s原子的杂化轨道类型为 so3的三聚体环状结构如图2所示 该结构中s原子的杂化轨道类型为 该结构中s o键长有两类 一类键长约140pm 另一类键长约160pm 较短的键为 填图2中字母 该分子中含有 个 键 4 v2o5溶解在naoh溶液中 可得到钒酸钠 na3vo4 该盐阴离子的立体构型为 也可以得到偏钒酸钠 其阴离子呈如图3所示的无限链状结构 则偏钒酸钠的化学式为 解析 1 钒在元素周期表中的位置为第4周期 b族 其价层电子排布式为3d34s2 价层电子排布图为 2 分析钒的某种氧化物的晶胞结构利用切割法计算 晶胞中实际拥有的阴离子数目为4 1 2 2 4 阳离子个数为8 1 8 1 2 3 so2分子中硫原子价电子排布式为3s23p4 价层电子对数是3对 分子的立体构型为v形 so3气态为单分子 该分子中硫原子的杂化轨道类型为sp2杂化 so3的三聚体环状结构如图2所示 该结构中硫原子形成4个键 该结构中硫原子的杂化轨道类型为sp3杂化 该结构中s o键长有两类 一类如图中a所示 含有双键 的成分键能大 键长较短 另一类为配位键 为单键 键能较小 由题给结构分析该分子中含有12个 键 4 钒酸钠 na3vo4 中阴离子的立体构型为正四面体形 由图3所示的无限链状结构知偏钒酸钠的化学式为navo3 答案 1 第4周期 b族 2 42 3 3v形sp2杂化sp3杂化a12 4 正四面体形navo3 2 2017 青岛模拟 在元素周期表中 除稀有气体外几乎所有元素都能与氢形成氢化物 氢化物晶体的结构有共价型和离子型之分 1 氨气是共价型氢化物 工业常用氨气和醋酸二氨合铜 cu nh3 2 ac 醋酸根ch3coo 简写为ac 的混合液来吸收一氧化碳 反应方程式为 cu nh3 2 ac co nh3 cu nh3 3co ac 请写出基态铜原子的电子排布式 氨水溶液中各元素原子的电负性从大到小排列顺序为 醋酸分子中的两个碳原子 甲基 ch3 碳原子和羧基 cooh 碳原子的杂化方式分别是 生成物 cu nh3 3co ac中所含化学键类型有 a 离子键b 配位键c 键d 键 2 某离子型氢化物化学式为xy2 晶胞结构如下图所示 其中6个y原子用阿拉伯数字1 6标注 已知1 2 3 4号y原子在晶胞上 下面上 则5 6号y原子均在晶胞 填 侧面 或 内部 xy2晶体 硅烷晶体和固态氨3种氢化物熔沸点高低顺序正确的是 a xy2晶体 硅烷晶体 固态氨b xy2晶体 固态氨 硅烷晶体c 固态氨 硅烷晶体 xy2晶体d 硅烷晶体 固态氨 xy2晶体 解析 1 铜原子序数为29 则其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或 ar 3d104s1 氨水溶液中含有n o h三种元素 非金属性越强 电负性越大 电负性最大的是o 原子的电负性从大到小排列顺序是o n h 醋酸分子中甲基 ch3 碳原子和羧基 cooh 碳原子的杂化方式分别是sp3 sp2 生成物 cu nh3 3co ac中含有离子键 配位键 共价键 从共价键类型看含有 键和 键 2 晶胞中含有x个数 8 1 2 则含有y4个 1 2 3 4号y原子在晶胞上 下面上 占有2个 因此5 6号y原子均在晶胞内部 xy2晶体 硅烷晶体和固态氨3种氢化物中 xy2为离子晶体熔沸点最高 硅烷晶体和固态氨对比 由于氨气分子之间存在氢键 故熔沸点固态氨高于硅烷晶体 选择b 答案 1 1s22s22p63s23p63d104s1 或 ar 3d104s1 o n h sp3 sp2 abcd 2 内部 b 考点三分子间作用力与分子的性质 核心自主排查 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 普遍 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 范德华力 氢键 4 范德华力 含义 物质分子间普遍存在的一种相互作用力称为范德华力 范德华力约比化学键的键能小1 2个数量级 对性质的影响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 电负性很强 氢原子 电负性很强 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 非极性分子与极性分子的判断 键的极性 分子立体构型与分子极性的关系 极性分子 非极性分子 极性分子 极性分子 非极性分子 2 溶解性 相似相溶 的规律 非极性溶质一般能溶于 极性溶质一般能溶于 若能形成氢键 则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大 溶解性越好 非极 性溶剂 极性溶剂 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 3 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 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 互为镜像 4 无机含氧酸分子的酸性 对于同一种元素的无机含氧酸来说 该元素的化合价越高 其含氧酸的酸性越 如果把含氧酸的通式写成 ho mron r相同时 n值越大 酸性越 如酸性 h2so4 h2so3 hno3 hno2 hclo4 hclo3 hclo2 hclo 强 强 思维诊断 正确的打 错误的打 1 以极性键结合起来的分子不一定是极性分子 提示 像ch4分子以极性键结合 但为非极性分子 2 非极性分子中 一定含有非极性共价键 提示 像co2 ch4等分子属于非极性分子 但不含非极性共价键 3 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 提示 卤素单质 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 但卤化氢中由于hf分子间存在氢键 因此在卤化氢中hf的熔 沸点最高 4 乙醇分子和水分子间只存在范德华力 提示 乙醇分子和水分子间既有范德华力又有氢键 5 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 提示 碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间的范德华力强 碘化氢分子间不存在氢键 6 h2o比h2s稳定是因为水分子间存在氢键 提示 h2o比h2s稳定是因为氧氢键比硫氢键键长短 键能大 共价键更强 高考命题探究 模拟母题示例 2017 武汉模拟 请回答下列问题 1 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 该物质的结构简式如图所示 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 既含有极性键又含有非极性键 2 维生素b1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有 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 3 维生素b1燃烧可生成n2 nh3 co2 so2 h2o hcl等物质 这些物质中属于非极性分子的化合物有 氨气极易溶于水 其原因是 4 液氨常被用作制冷剂 若不断地升高温度 实现 液氨氨气氮气和氢气氮原子和氢原子 的变化 在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用是 极性键 解析 1 由结构简式知 维生素b1中含有cl 及另一种有机离子 存在离子键 其他原子之间形成共价键 故a错误 b正确 与氯化钠晶体相比 维生素b1中的阳离子比na 半径大 晶格能小 熔点不可能高于nacl 故c错误 维生素b1中碳碳键为非极性键 氮氢键 氧氢键 碳氢键等为极性键 故d正确 2 晶体溶于水的过程会电离出cl 等 故需要克服离子键 维生素b1分子间存在氢键 范德华力 故d正确 3 n2为单质 另外五种化合物中属于非极性分子的是co2 nh3极易溶于水 是因为nh3和水均为极性分子 nh3溶于水后 nh3与水之间可形成氢键 nh3可与水反应 4 液氨汽化破坏了分子间作用力 包括氢键和范德华力 氨气分解生成n2和h2 破坏了氮氢极性键 n2 h2生成氮原子和氢原子 破坏了非极性键 答案 1 bd 2 d 3 co2氨气分子为极性分子 易溶于极性溶剂水中 氨气分子与水分子间易形成氢键 氨气可与水反应 4 氢键 范德华力非极性键 模拟母题变式 1 维生素b1由多种元素组成 这些元素可形成多种二元化合物 其中这些二元化合物有多种是非极性分子 试举三例 提示 ch4 ccl4 cs2 c2h4 c2h6 c2h2等 2 co2和so2均为酸性氧化物 均可与水反应生成含氧酸 但so2的溶解度远大于co2 试解释原因 提示 水为极性溶剂 co2为非极性分子 so2为极性分子 根据相似相溶的规律 可以确定so2在水中的溶解度比co2大 探究归纳总结 1 分子的极性判断方法 1 根据键的类型及分子的空间构型判断 极性键极性分子双原子分子 如hcl no ibr等v形分子 如h2o h2s so2等三角锥形分子 如nh3 ph3等非正四面体形分子 如chcl3 ch2cl2 ch3cl等 极性键或非极性键非极性分子单质分子 如cl2 n2 p4 i2等直线形分子 如co2 cs2 c2h2等三角形分子 如bf3 bcl3等正四面体形分子 如ch4 ccl4 cf4等 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 一般为非极性分子 如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完全成键 都是极性分子 3 判断abn型分子极性的经验规律 若中心原子a的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数 则为非极性分子 若不等则为极性分子 2 范德华力 氢键和共价键的比较 高考模拟预测 1 2015 四川高考 x z q r t u分别代表原子序数依次增大的短周期元素 x和r属同族元素 z和u位于第 a族 x和z可形成化合物xz4 q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等 t的一种单质在空气中能够自燃 请回答下列问题 1 r基态原子的电子排布式是 2 利用价层电子对互斥理论判断tu3的立体构型是 3 x所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中 酸性最强的是 填化学式 z和u的氢化物中沸点较高的是 填化学式 q r u的单质形成的晶体 熔点由高到低的排列顺序是 填化学式 4 cuso4溶液能用作t4中毒的解毒剂 反应可生成t的最高价含氧酸和铜 该反应的化学方程式是 解析 t的一种单质在空气中能自燃 为磷元素 z和u为短周期元素且为卤族元素 原子序数又依次增大 因此分别为f和cl q元素的原子序数大于9 且基态原子的s轨道电子和p轨道电子总数相等 其电子排布式为1s22s22p63s2 即为镁元素 x与z形成的化合物中z为 1价 则x为 4价 x为碳元素 x和r属同族元素 则r为硅元素 1 可写出电子排布式为1s22s22p63s23p2 2 已知tu3为pcl3 算出其杂化轨道数目为4 vsepr模型为四面体结构 又因磷原子有一对孤电子对 所以其立体构型为三角锥形 3 x元素所在的第2周期由左到右元素非金属性增强 可得到酸性最强的是hno3 hf中由于含有氢键 其沸点高于hcl 各晶体熔点比较的一般规律为原子晶体 金属晶体 分子晶体 可得出si mg cl2 4 根据题干中所给信息 硫酸铜与白磷反应生成磷酸和铜 p4 10cuso4 16h2o 10cu 4h3po4 10h2so4 答案 1 1s22s22p63s23p2 2 三角锥形 3 hno3hfsi mg cl2 4 p4 10cuso4 16h2o 10cu 4h3po4 10h2so4 2 2017 南昌模拟 有a b c d e五种原子序数依次增大的元素 原子序数均小于30 a的基态原子2p能级有3个单电子 c的基态原子2p能级有1个单电子 e原子最外层有1个单电子 其次外层有3个能级且均排满电子 d与e同周期 价电子数为2 则 1 b元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的 原因是 2 a b c三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为 用化学式表示 3 a的最简单氢化物分子的立体构型为 其中a原子的杂化类型是 4 a的单质中 键的个数为 键的个数为 5 写出基态e原子的价电子排布式 6 c和d形成的化合物的晶胞结构如图所示 已知晶体的密度为 g cm 3 阿伏加德罗常数为na 求晶胞边长a cm 用 na的计算式表示 解析 a b c d e五种原子序数依次增大的元素 原子序数均小于30 a的基态原子2p能级有3个单电子 原子核外电子排布为1s22s22p3 则a是氮元素 c的基态原子2p能级有1个单电子 且c的原子序数大于a 其原子核外电子排布为1s22s22p5 所以c是氟元素 结合原子序数可推知b是氧元素 e原子最外层有一个单电子 其次外层有3个能级且均排满电子 且原 子序数小于30 则e处于第4周期 其基态原子的价电子排布式3d104s1 则e是铜元素 d与e同周期 价电子数为2 则d是钙元素 1 水分子之间存在氢键 氢键比范德华力更强 h2o的沸点是同族元素中最高的 2 由于非金属性f o