高中化学 第二章 分子结构与性质习题课课件 新人教版选修3-新人教版高二选修3化学课件

1、第二章第二章 习题课习题课任务一任务二知识网整合构建知识网整合构建复习回顾本章所学内容,完善下列知识网,熟练掌握本章的知识结构。任务一任务二任务一任务二小专题概括总结小专题概括总结1.判断分子或离子立体构型的常用方法有哪些?2.你对氢键有哪些认识?探究活动一探究活动二判断分子或离子立体构型的四种方法判断分子或离子立体构型的四种方法【典型例题1】 下列分子或离子中,中心原子价层电子对的立体构型为四面体形,且分子或离子的立体构型为V形的是()解析:中心原子价层电子对的立体构型为四面体形,且分子或离子的立体构型为V形的只能是由3个原子组成的分子,中心原子有2对孤电子对。OF2为V形结构; 是三角锥形

2、的NH3结合一个H+后形成的正四面体形结构;H3O+是V形的H2O结合一个H+后形成的三角锥形结构;PH3中P原子有一对孤电子对,呈三角锥形。答案:D探究活动一探究活动二规律方法点拨1.根据价层电子对互斥理论判断中心原子的价层电子对数与分子的立体构型有密切联系,对ABm型化合物,A的价层电子对数:一般来讲,价电子数即为最外层电子数,但B为卤素、氢原子时,提供1个价电子;若为氧原子、硫原子时,则不提供电子;若有成单电子时,则看成电子对。如果价层电子对中有未成键的孤电子对,则分子立体结构发生相应的变化。探究活动一探究活动二2.根据杂化轨道类型判断由于杂化轨道类型不同,杂化轨道的夹角也不同,其成键时

3、键角也不相同,故杂化轨道的类型与分子的立体构型有关,具体如下表:探究活动一探究活动二3.根据共价键的键角判断分子的立体构型与共价键的键角的关系如下表:4.根据等电子原理判断通常情况下,等电子体的立体构型相同,例如SO2与O3均为V形结构,CH4与 均为正四面体形结构。探究活动一探究活动二学以致用学以致用下列分子中,中心原子杂化轨道类型相同,分子的立体构型也相同的是()A.H2O、SO2B.BeCl2、CO2C.H2O、NH3D.NH3、CH2O解析:各选项中的杂化轨道类型和分子立体构型分别为:A中H2O中心原子采取sp3杂化,V形;SO2中心原子采取sp2杂化,V形。B中BeCl2和CO2中心

4、原子都是采取sp杂化,直线形。C中NH3中心原子采取sp3杂化,三角锥形。D中CH2O中心原子采取sp2杂化,平面三角形。答案:B探究活动一探究活动二对氢键的理解对氢键的理解【典型例题2】 下列化合物的沸点比较,前者低于后者的是()A.乙醇与氯乙烷B.邻羟基苯甲酸与对羟基苯甲酸C.对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛D.H2O与H2Te解析:邻羟基苯甲酸、邻羟基苯甲醛等容易形成分子内氢键,沸点较低;而对羟基苯甲酸、对羟基苯甲醛则容易形成分子间氢键,沸点较高,所以B选项正确。对于A选项,由于乙醇可以形成分子间氢键,而氯乙烷不可以形成氢键,所以乙醇的沸点高于氯乙烷的沸点;同理,D选项中H2O的沸点高于H2T

5、e的沸点。答案:B探究活动一探究活动二规律方法点拨1.从形成过程认识氢键氢原子与电负性很大、半径很小的原子X(F、O、N)以共价键形成强极性键HX,这个氢原子还可以被另一个键上具有孤电子对、电负性大、半径小的原子Y吸引,形成具有XHY形式的物质。这时氢原子与Y原子之间的相互作用叫作氢键。X和Y可以是同种元素的原子,也可以是不同种元素的原子。一般分子形成氢键必须具备两个基本条件:(1)与电负性很大的原子X(F、O、N)形成强极性键的氢原子。(2)较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子Y(F、O、N)。探究活动一探究活动二2.从对物质性质的影响认识氢键根据氢键形成的环境不同可将氢键

6、分为分子间氢键和分子内氢键。分子间氢键的形成增强了分子间作用力,导致化合物的熔、沸点升高;分子内氢键的形成则削弱了分子间作用力,导致化合物的熔、沸点降低。氢键还会对物质的溶解性、酸性等有不同程度的影响。探究活动一探究活动二3.从三种作用力的区别认识氢键氢键是一种非化学键作用力,比化学键弱得多,但比范德华力稍强,可以说氢键是一种比较强的分子间作用力。化学键存在于分子内,是将原子结合成分子的作用力;分子间作用力存在于分子间,是保持物质聚集状态的作用力,它们本质上都是静电作用,但大小相差好几个数量级。氢键既可存在于分子内又可存在于分子间,但无论是哪种情况,它都不是形成分子的必要条件(破坏氢键只改变聚

7、集状态而不使分子本身发生变化),而且它只存在于某些特定的分子之间,大小又与其他分子间作用力相近,表示时也只用虚线,表示它和化学键不是一个级别,因此它是分子间作用力。探究活动一探究活动二学以致用学以致用下列说法正确的是()A.HF的稳定性很强,是因为HF分子之间能形成氢键B.水结成冰时,HO键的键长变长,密度减小C.含氢元素的化合物中一定有氢键D.能与水分子形成氢键的物质易溶于水解析:氢键是一种比较强的分子间作用力,它主要影响物质的物理性质,如熔沸点、密度、溶解度等,而分子的稳定性由共价键的强弱决定,与氢键无关,A项错误。在冰中,水分子之间以氢键结合,形成相当疏松的晶体,在结构中有许多空隙,造成

8、冰的密度比水的密度小,B项错误。形成氢键必须有电负性很大的非金属元素,如N、O、F,其他元素则不易形成氢键,C项错误。答案:D12341.(2016四川南充期末)下列说法不正确的是()A.某粒子立体构型为平面三角形,则中心原子一定是sp2杂化B.某粒子立体构型为形,则中心原子一定有孤电子对C.某粒子立体构型为三角锥形,则该粒子一定是极性分子D.某粒子立体构型为正四面体,则键角一定是10928解析:某粒子立体构型为平面三角形,则中心原子的杂化方式是sp2杂化,A正确;某粒子立体构型为V形,则中心原子一定含有孤电子对,B正确;某粒子立体构型为三角锥形,则该粒子正负电荷的重心不重合,则该分子一定是极

9、性分子,C正确;某粒子立体构型为正四面体,则键角可能是10928,也可能是60,D错误。答案:D12342.按要求完成下列空白。(1)(2016全国甲)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是。 在Ni(NH3)62+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为,提供孤电子对的成键原子是。 (2)(2015全国)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是。 CS2分子中,共价键的类型有,C原子的杂化轨道类型是,写出两个与CS2具有相同立体构型和键合形式的分子或离子。 1234(3)(2015全国)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-

10、和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:C和D反应可生成组成比为1 3的化合物E,E的立体构型为,中心原子的杂化轨道类型为。 化合物D2A的立体构型为,中心原子的价层电子对数为,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为。 12341234(3)C核外电子总数是最外层电子数的3倍,则C为P元素。A、B的原子序数小于C,且A2-和B+具有相同的电子构型,则A为O元素,B为Na元素。C、D为同周期元素,且D元素最外层有一个未成对电子,则D为Cl元素。P和Cl元素形成的组成比为1 3的化合物E为PC

11、l3,中心原子P形成3个键且含有1对未成键的孤电子对,故P原子采取sp3杂化,分子构型为三角锥形。化合物D2A为Cl2O,其中O原子形成2个键且含有2对未成键的孤电子对,则O原子采取sp3杂化,故Cl2O为V形结构,中心原子O的价层电子对数为4。Cl2与湿润的Na2CO3反应可生成Cl2O,据氧化还原反应规律可知,还生成还原产物NaCl,反应的化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaCl+Cl2O+2NaHCO3。1234答案:(1)正四面体配位键N(2)C有4个价电子且半径小,难以通过得或失电子达到稳定电子结构键和键spCO2、SCN-(或COS等)(3)三角锥形sp3V形42C

12、l2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl)12343.按要求填空。(1)(2016四川理综)硫的氢化物的沸点低于与其组成相似的氧的氢化物,其原因是。 (2)(2016全国乙)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是 。 (3)(2016全国甲)氨的沸点(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是;氨是分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为。 (4)(2015江苏化学)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为;1 mol CH3CO

13、OH分子含有键的数目为。 与H2O互为等电子体的一种阳离子为(填化学式);H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为 。 1234(5)(2015浙江理综)关于下列分子的说法不正确的是。A.既有键又有键B.OH键的极性强于CH键的极性C.是非极性分子D.该物质的分子之间不能形成氢键,但它可以与水分子形成氢键下列说法正确的是。 A.HOCH2CH(OH)CH2OH与CH3CHClCH2CH3都是手性分子D.CO2和H2O都是直线形分子 1234解析:(1)硫化氢的沸点低于水的沸点,原因是水分子间可以形成氢键,而硫化氢分子间不能形成氢键。(2)Ge与C同处于第A族,

14、但比C多2个电子层,则Ge的原子半径大于C原子,Ge原子之间形成的键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,故难以形成键。(3)氨分子间可以形成氢键,分子间作用力强,所以氨的沸点高于膦(PH3);根据价层电子对互斥理论,氨中心原子N的键电子对数为3,孤电子对数为 (5-31)=1,则N原子是sp3杂化,氨分子立体构型为三角锥形,正、负电荷重心不重合,氨是极性分子。(4)甲基中的C为sp3杂化,羧基中的C为sp2杂化。单键全部为键,双键中有一个为键,一个为键,所以1 mol CH3COOH分子中含有7 mol 键。H2O和H2F+互为等电子体;H2O分子与CH3CH2OH分子之间可以形成分子间氢键,

15、是H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶的另一个原因。1234(5)A选项,分子中含有碳碳双键,因此既有键又有键;B选项,O的电负性大于C的,因此OH键的极性强于CH键的极性;C选项,该分子结构不对称,因此属于极性分子;D选项,该分子含有羟基,分子之间能形成氢键。A选项,HOCH2CH(OH)CH2OH分子中没有手性碳原子,不属于手性分子,所以错误;B选项,两种微粒均为正四面体结构,所以正确;C选项,BF3为平面正三角形结构,苯为平面正六边形结构,两者均属于平面形分子,所以正确;CO2分子为直线形结构,H2O分子为“V”形结构,所以错误。1234答案:(1)H2S分子间不可以形成氢键,H2O

16、分子间可以形成氢键(2)Ge原子半径大,原子间形成的单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成键(3)高于NH3分子间可形成氢键极性sp3(4)sp3和sp276.021023H2F+H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键(5)CDBC12344.短周期的5种非金属元素,其中A、B、C的外围电子排布可表示为A:asa、B:bsbbpb、C:csccp2c,A与B在不同周期,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BC2BA4A2C2BE4中属于极性分子的是(填序号)。

17、 (2)C的氢化物比下一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,其分子式分别为、。DE4在前者中的溶解性在后者中的溶解性(填“大于”或“小于”)。 1234(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,以上列举的四种酸的酸性由强到弱的顺序为(填化学式)。 1234解析:由s轨道最多可容纳2个电子,A与B在不同周期,且5种元素均为短周期元素可得:a=1,b=c=2,即A为H元素,B为C元素,C为O元素;由D与B同主族得D为Si元素;由E在C的下一周期且E为同周期元素中电负性最大的元素可知E为Cl元素。(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主要原因。(3)C、H两元素组成苯(C6H6),O、H两元素组成水(H2O),两者都为常见的溶剂,SiCl4