2019届高考化学一轮复习分子结构与性质学案

1、分子结构与性质命题规律:1 .题型：n卷选彳填空题.2 .考向：本考点在高考中的常见命题角度有围绕某物质判断共价键的类型和数目,分子的极性,中央原子的杂化方式,微粒的立体构型,氢键的形成及对物质的性质影响等,考查角度较多,但各个角度独立性大,难度不大.方法点拨：1 .共价键类型与识别1共价键分类电子云重叠方式L*,*.健利时楼买海1_用耳子对-单键、双键和三键北一-电.西IE检性屣和极性腱2配位键：形成配位键的条件是成键原子一方A能够提供孤电子对,另一方B具有能够接受孤电子对的空轨道,可表示为A-B.3维和兀键的判断方法：共价单键全为T键,双键中有一个T键和一个兀键,三键中有一个T键和两个兀键

2、.2 .利用键参数分析比拟同类型分子性质3.中央原子价层电子对数、杂化类型与粒子构型内在逻辑化价层电子对数234杂化类型spsp23sp价层电子对模型直线形平囿二角形四面体形粒子组成与构型AB2直线形AB2V形AB3三角形AB2V形AB3三角形AB4止四面体形规律当中央原子无孤电子对时,分子构型与价层电子对模型一致；当有孤电子对时,分子的模型为去掉孤电子对后剩余局部的空间构型4 .等电子体原理熟悉分子粒子性质等电子体晚定等电子原理原子总数相同.价电子总敛相同微叮H子具书相似的化学锹特征.它/的许多性质杞近.同生族元素代祗如Ok与N.NH与PH一“逃退二精强校中的两个用千曲子数同时分别增加与她少

3、相等数rf,M以上将匚变成质子数多1个的M*一个.原子变成质子数少一个N后成M：o就原变高子:膈原了-变成与其电子数棉号的离T*如j1FT：也可以用同周期左右的元素进行抻代冰除尸=¥"Y比X鞅电荷数小nJ=Z"0比X核电荷改死65.多视角理解三种作用力对物质性质影响的区别范德华力氢键共价键作用微粒分子H与N、O、F原子强度比拟共价键>氢4t>范德华力强弱因素组成和结构相似的物质,相对分子质里大小形成氢键元素的电负性大,原子半径小原子半径对物质性质的影响影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质分子间氢键使熔、沸点升高,溶解度增大键长越短,键能越大,稳定性越强

4、.突破题组二1.12021全国卷ILiAlH4是有机合成中常用的复原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是！正四面体#、中央原子的杂化形式为！!sp3#.LiAlH4中存在！AB#我填标号.A.离子键B.b键C.冗键D.氢键22021全国卷II硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:H2sS8FeS2SO2SO3H2SO4熔点/C-85.5115.2600分解-75.516.810.3沸点/C60.3444.6-10.045.0337.0答复以下问题：根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中央原子价层电子对数不同于其他分子的是！UHzS_#o图a为S8的结构,

5、其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原由于!_迎相对分子质量大,分子间范德华力强#.气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为！!平面三角#形,其中共价键的类型有！工_2_#种；固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为！!sp3#.(3)(2021全国卷n)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如下图.从结构角度分析,R中两种阳离子的相同之处为！!_ABD_#,不同之处为！C#.(填标号)A.中央原子的杂化轨道类型B.中央原子的价层电子对数C.立体结构D.共价键类型R中阴离子N5中的b键总数为！_5#个.分子中的大兀键可用符号义表示,其中

6、m代表参与形成的大兀键原子数,n代表参与形成的大兀键电子数(如果分子中的大兀键可表本为716),那么N5中的大兀键应表不为！js#o图中虚线代表氢键,其表示式为(NH4)N-H-CN!(HQ).一HN#、！!十(NHC)NH-N一#.(4)(2021全国卷m)CDCO2CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为！!sp#和！_sp3_#°在CO2低压合成甲醇反响(CO2+3H2=CH3OH+H2O)所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为！!HO>CH3OH>COz>Hz#.原因是!_LL旦2.与CHgOH均为极性分子,Hg中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子,C

7、02分子量较大、范德华力较大_#Q硝酸镒是制备上述反响催化剂的原料,Mn(N03)2中的化学键除了b键外,还存在！_离子键和彩t(或副)_#.一突破点拨(1)判断杂化方式、空间构型的思路为：确定价层电子对数一确定杂化方式一确定价层电子对空间构型一确定分子或离子的空间构型；(2)分子晶体熔沸点：先看有无氢键,再看相对分子质量大小,再看分子极性.解析(1)LiAlH4中的阴离子是AlH4,中央原子铝原子含有的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,所以空间构型是正四面体,中央原子的杂化轨道类型是sp3杂化；阴阳离子间存在离子键,Al与H之间还有共价单键,不存在双键和氢键；(2)根据价层电子对互斥61X

8、2理论可知H2S、S02、S03的气态分子中,中央原子价层电子对数分别为2+61=4,2+6-2*2=3,3+6-2*3=3,因此不同其他分子的是“S.S8和SO2均为分子晶体,但是S8的相对分子质量大,范德华力大,熔、沸点高.气态三氧化硫以单分子形式存在,中心S原子含有的价层电子对数是3+6-2*3=3,且不存在孤对电子,所以其分子的立体构型为平面三角形.分子中存在氧硫双键,因此其中共价键的类型有2种,即b键、兀键；固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子,该分子中S原子形成4个共价键,因此其杂化轨道类型为sp3.3根据图中原子种类确定,阳离子是NH4和H3O+,NH4中央原子N含有4个b键,

9、孤电子对数为5-1-4X1/2=0,价层电子对数为4,杂化类型为sp3,空间构型为正四面体形,%.+中央原子是O,含有3个b键,孤对电子对数为613/2=1,价层电子对数为4,杂化类型为sp3,空间构型为三角锥形,因此ABD三项相同,C项不同；N5图中b键总数为5个；根据信息,N5的大兀键应是表示为：晟根据图示还有氢键是：H3o+OHN、NH；NHN;4CO2和CH30H的中央原子C原子的价层电子对数分别为2和4,所以C02和CH30H分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3.在C02低压合成甲醇反响所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为H20>CH30H>C02>H2,原

10、因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体,液体的沸点高于气体；H20与CH30H均为极性分子,H20中氢键比甲醇多,所以水的沸点高于甲醇；C02与H2均为非极性分子,C02分子量较大、范德华力较大,所以C02的沸点较高.硝酸镒是离子化合物,硝酸根和镒离子之间形成离子键,硝酸根中N原子与3个氧原子形成3个T键,硝酸根中有一个氮氧双键,所以还存在兀键.【变式考法】12021江苏卷臭氧03在FeH2O62+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为S04和NO3,NOx也可在其他条件下被复原为N2.S04一中央原子轨道的杂化类型为！!sp3_#；N03的空间构型为！_!J_平面正三角形#用文字

11、描述.与.3分子互为等电子体的一种阴离子为！_LL_N02#填化学式.Fe(H20)6与NO反响生成的Fe(NO)(H2O)52+中,NO以N原子与Fe形成配位键.请在FeNOH2052+结构示意图的相应位置补填缺少的配体.22021开封期末碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释以下有关事实:化学键C-CC-HC-0Si-SiSiHSi-0键能/(kJmol1)356413336226318452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煌多,原因是！CC键和CH键较强,所形成的烷好稳定,而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成_#.SiH4

12、的稳定性小于CH%更易生成氧化物,原因是！_CH键的键能大于CO键,CH键比CO键稳定；而SiH键的键能却远小于SiO键,所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键_#o为何碳与碳原子易形成双键和三键,但是硅原子和硅原子难以形成双键及三键！由于硅原子半径比碳原子半径要大,硅原子之间形成b键后,原子间的距离比拟大,p电子云之间进行难以进行“肩并肩重叠或重叠程度小,所以难以形成稳定的双键及三键_#o32021中原名校联考叶绿素是以镁离子为中央的吓咻配合物,其结构如图.Mg原由于：HJ醇分子中含有羟基,与水结构相似,但随着碳原子数目增多,与水的相似程度减小,所以水中溶解度减小#.42021东

13、北三校联考二水合草酸钱的结构如下图,其中钱原子的配位数为！_LL_4_#,草酸根中碳原子的杂化万式为！_LL_sp_#o乙二胺H2NCH2CH2NH3和二甲+与N原子形成的化学键为配位键的是！Hb#填“避“b.叶绿素分子中C原子的杂化轨道类型有！!sp2、sp胺NCH33均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,其原因是!_LL_乙二胺分子间能#o150：2UO2+5NH4HF2>2UF4NH4F+3NH3,+4H2OTHF2的结构为F-H-FNH4HF2中含有的化学键有！_LLbcd_#填选项字母.A.氢键B.配位键C.共价键D.离子键E.金属键HSCN有两种结构,H-S-CN硫氧酸在水

14、中的溶解度低于HN=C=S异硫鼠酸,其原因是!UHN=C=S与水分子间能形成氢键#q羟基苯甲酸有多种同分一OH拈木苴中羊其什曲L7其什.X0H-异构体,其中对羟基苯甲酸HU,沸点高于邻羟基苯甲酸O的原因为：LU一对羟基苯甲酸形成分子间氢键,而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键#.低级醇在水中溶解度较大,其中戊醇在水中溶解度！_±!一大于_#填“大于或“小于庚醇,形成氢键,而三甲胺分子间不能形成氢键_#.氢氟酸中存在H2F2的原因是！_HF分子之间存在氢键_#.O解析1SO/中中央原子S的价层电子对数为B6+24X2+4=4,SO4一中S为sp3杂化.NO3中中央原子N的孤电子对数为15+13

15、X2=0,成键电子对数为3,价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,由于N原子上没有孤电子对,NO3的空间构型为平面正三角形.用替代法,与03互为等电子体的一种阴离子为NO20根据化学式,缺少的配体是NO和H2O,NO中N为配位原子,H2O中O上有孤电子对,O为配位原子,风0、/0通ONOHa结合方式为：KO0Hs2硅烷种类和数量主要取决于形成硅烷的化学键稳定性；化学反响进行难易与反响物和生成物的相对稳定有关；要形成双键和三键,关键要能发生电子云的肩并肩重叠；3从结构图可知：在b中氮原子已经形成3条共价键,剩下的孤电子对与镁离子形成配位键,所以Mg2+与N原子形成的化学键为配位键的是b;

16、根据杂-I化轨道数=中央原子的孤电子对数十中央原子的T键个数；叶绿素分子含有口结构,、c_-杂化轨道数=0+3=3,C原子的杂化轨道为sp2;叶绿素分子含有I结构,杂化轨道数=0+4=4,C原子的杂化轨道为sp3.HF2的结构为F-H-F,所以NH4HF2为离子化合物,即类似于俊盐,所以含有的化学键有离子键、共价键和配位键.一般而言,同分异构体中,能与水形成氢键的水溶性增强；物质分子能够形成分子间氢键的熔、沸点高于形成分子内氢键的物质；醇分子中含有羟基,所以与水结构相似,但是随着碳原子数增多,相似度减小,溶解度也就减小.4根据结构图,Ga的配位数为4,C原子有3个键,无孤电子对,因此C的杂化类

17、型为sp2;乙二胺分子间能形成氢键,而三甲胺分子间不能形成氢键.氢氟酸中存在H2F2的原因是HF分子之间存在氢键形成了缔合分子.答案1见解析2 .12021河南六市联考S2O3一离子结构如下图,其中央硫原子的杂化轨道类型为！sp3_#o写出与S2O2一等电子体的离子和分子各一种！!CC1或SiC和SOf或ClO4或PO3-_#.Na3Ag(S2O3)2中存在的作用力有离子键、共价键、_LLU_配位键_#.H2SO4的酸性比H2SO3的强,其原因是！!H2SQ4分子中非羟基氧数大于也$03_#.在空气中灼烧Ag2s生成Ag和SO2,SO2分子中硫原子的价层电子对数为！!3 #,其分子空间构型为！

18、_LLV形#.SO2易溶于水,原因是！_LL一根据相似相溶原理,SO2和水均为极性分子,且SO2和水反响#q(2)(2021福州质检)(DB易形成配离子,如B(OH)4/、BH4等.B(OH)4厂的结构式为IHOH-CH!_.口_#(标出配位键),其中央原子的VSEPR模型名称为！!_正四面体形_#,写出BH4一的两种等电子体！!CHg_、NH4_#o图1表示偏硼酸根的一种无限长的链式结构,其化学式可表示为！(BO2)F蛙盘(以n表示硼原子的个数),图2表示的是一种五硼酸根离子,其中B原子的杂化方式硼酸晶体是片层结构,图3表示的是其中一层的结构.同一层微粒间存在的作用力有！氢键、共价键、范德华

19、力#；含1molH3BO3的晶体中有！3#mol氢键.、.一.,、一、.,.,一*.催化剂(3)(2021江西八校联考)工业上用合成气(CO、H2)制取乙醇反响为2CO+4H2一1CH3CH2OH+H2O.在用合成气制取乙酉I反响所涉及的4种物质中,沸点从低到高的顺序为！_UHz<CO<CHaCHOHvH8一#,原因是!曰生为非极性分子,CO为极性分子且CO的相对分子质量比H.的大,因此CO的范德华力比H?的大；H?O与CHCH20H均为介子间存在氢键的极性分子,但水分子中有2个羟基氢原子而乙醇只有1个羟基氢原子,所以水分子之间形成的氢键数目比乙醇分子多#.氯的含氧酸通式表示为HC

20、lOx,假设某种氯的含氧酸中阴离子立体构型为三角锥形,x=!3#Q与H3BO3酸性最接近的是！!_A_#填字母.A.H4SiO4B.H3PO4C.HNO2酬:菁钻近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到广泛的应用,其结构如下图,中央离子为钻离子.与钻离子通过配位键结合的氮原子的编号是！!2、4#;Cu(NH3)42+具有对称的空间构型,Cu(NH3)42+中的两个NH3被C取代,能得到两种不同结构的产物,那么Cu(NH3)42+的空间构型为！平面正方形#.氨气溶于水时,大局部NH3与H2O以氢键结合形成NH3H2O分子.根据氨水的性质可推知NH3H2O的结构式为(

21、氢键用“表示)ILL_D_#(填字母).早早HHN-H*r*O-HN%1*H0h-Lo-hh-Lh-o1 IIIII1THHHH卜卜HHABCD解析(1)硫酸分子中有2个非羟基氧,亚硫酸分子中有1个非羟基氧,非羟基氧越多,硫元素的价态越高,导致氢氧键上电子向氧原子偏移程度增大,电离氢离子水平增强,故硫酸的酸性比亚硫酸的强.(3)在用合成气制取乙醇反响所涉及的4种物质中,沸点从低到高的顺序为H2<CO<CH3CH2OH<H2O,原因是：H2为非极性分子,CO为极性分子且CO的相对分子质量比H2的大,因此CO的范德华力比H2的大；H2O与CH3CH20H均为分子间存在氢键的极性分子,但水分子中有2个羟基氢原子而乙醇只有1个羟基氢原子,所以水分子之间形成的氢键数目比乙醇分子多.阴离