年第二学期人教版化学选修3章节突破：第二章分子结构与性质章节专题突破

1、人教版化学选修 3：分子结构与性质章节专题突破专题 1 关于“ 判定共价型分子中各原子最外层是否达到 8 电子稳固结构” 的方法（1）分子中含有氢元素,就氢原子不能满意最外层 8 电子稳固结构,但它满意 K 层为最外层 2 个电子的稳固结构；（2）分子中如不含有氢元素,就按下述方法逐一进行判定；如某元素化合价肯定值与原子最外层电子数之和等于 8,就该元素的原子最外层满意 8 电子稳固结构,否就将不满意；如 CO 2 分子中,碳元素的化合价为 4,碳原子最外层电子数为4,二者之和为 8,就碳原子满意最外层 8 电子稳固结构；氧元素化合价为 2（其肯定值为 2）,氧原子最外层电子数为 6,二者之和

2、为 8,就氧原子也满意最外层 8电子稳固结构,故 CO 2分子中全部原子都满意最外层 8 电子稳固结构；再如 BF3 分子中,硼元素化合价为3,硼原子最外层电子数为 3,二者之和为 6,故硼原子不满意最外层8 电子稳固结构；（3）如为同种元素组成的双原子分子,就看该元素原子的最外层电子数目与其在分子中形成的共价键的数目之和是否为 8,如为 8,就其最外层满意 8 电子结构,反之不满意；如 N2分子中氮原子的最外层电子数为 5,分子中形成三键, 538,所以 N2 分子中氮原子的最外层满意 8 电子结构；【例 1】以下分子结构中,原子的最外层电子都能满意8 电子）稳固结构的是（A.BF3 B.H

3、2O C.SiCl 4 D.PCl 5【解析】BF3 分子中,硼元素化合价为3,硼原子最外层电子数为 3,二者之和为 6,故硼原子不满意最外层 8 电子稳固结构, A项不符合； B 项中氢原子不满意8 电子稳固结构, B 项不符合； PCl5分子中, P元素化合价为 5,P 原子最外层电子数为 5,二者之和为10,故 P 原子也不满意最外层8 电子稳固结构, D 项不符合； SiCl 4分子中, Si 元素化合价为 4,Si 原子最外层电子数为 4,二者之和为 8,故 Si 原子满意最外层【答案】C 8 电子稳固结构, C项符合；专题 2 价层电子对理论、 杂化轨道理论与分子间的空间构型关 系

4、杂化类杂化轨杂化轨空间构实例道间夹型道数目型角分子构 型 杂化轨 道理论sp 2 180直线BeCl2平面sp23 120BF3三角形sp34 109四周体CH形28dsp24 90 、平面正2CuCl4方形180价层电子对互斥理论电子成键孤电子电子对分子空实例空对数对数对数间构型间构型2 2 0 直线直线BeCl23 3 0 三角形2 1 三角形BF3V形SnBr24 4 3 2 四周体三角锥形V形【例 2】0 1 2 四周体CH4 NH3 H2O 试用杂化轨道理论说明以下分子或离子的几何构型；（1）CO2（直线形）（2）SiF 4（正四周体形）（3）BCl3（平面三角形）（4）NF3（三角

5、锥形）（5）N2H4（NN单键,非平面形）【解析】分别从中心原子的杂化类型及成键情形去分析；O形成【答案】（1）CO 2：C以两个 sp 杂化轨道分别与两个 键；C上另两个未杂化的 p 轨道分别与两个 O上的 p 轨道形成 键,分子构型为直线形；（2）SiF 4：Si 以四个 sp 3 杂化轨道分别与四个 F 形成 键,分 子构型为正四周体形；（3）BCl3：B实行 sp 2 杂化,三个 sp 2 杂化轨道分别与三个 Cl 形 成 键,分子构型为平面三角形；（4）NF3：N 实行 sp 3 杂化,其中一个轨道上有一对电子,不参与成键,另外三个杂化轨道分别与三个F 形成 键,由于一孤对电子的存在

6、,三个 F 不行能平均瓜分 N四周的空间, 而是被孤对电子排斥到一侧,形成三角锥形结构；（5）N2H4：N 实行 sp3杂化,四个杂化轨道中的三个分别与一个N和两个 H形成三个 键,每个 N上仍有一对孤对电子,故不行能为 平面结构；专题 3 共价分子的性质 1. 分子的极性（1）共价键的极性与分子的极性之间的关系 分子的极性由共价键的极性和分子的空间构型两方面共同打算；只含非极性键的分子：一般都是非极性分子；单质分子即属此类,如H2、O2、P4、C60；以极性键结合而形成的异核双原子分子：都是极性分子；即 AB型分子,如 HCl、CO等均为极性分子；以极性键结合而形成的多原子分子：空间构型为中

7、心对称的分子,是非极性分子；空间构型非中心对称的分子,是极性分子；（2）判定 ABn型分子极性的体会规律 如中心原子 A 的化合价的肯定值等于该元素的价电子数,就为非 极性分子,如不等就为极性分子；2. 分子的手性 手性碳原子：连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原 子；手性异构体： 假如一对分子, 它们的组成和原子的排列方式完全相同,犹如左手和右手一样互为镜像,子互称为手性异构体；在三维空间不能重叠, 这对分手性分子：存在手性异构的分子称为手性分子；3. “ 相像相溶” 的规律 一般地,极性分子易溶于极性溶剂, 非极性分子易溶于非极性溶 剂；4. 无机含氧酸分子的酸性（1）对于同种元素

8、的含氧酸,该元素的化合价越高,其含氧酸 的酸性越强；如：HClOHClO2HClO3HClO4；（2）无机含氧酸 （HO）mRO n 中 n 值越大,酸性越强；【例 3】（双选）对 XOH 型化合物而言, X 是除去 H、O 外的其他元素时,以下各说法中,正确选项（）A. 当 X是活泼的金属时,它肯定是强碱B. 当 X是得电子才能很强的元素时,C.XOH的水溶液不能导电 D.XOH肯定是直线形的XOH肯定为酸【解析】当 X 为活泼金属时, XO 的键极性较强, XOH易从 XOH处断裂,而呈强碱性；当 X为非金属性强的元素时,X吸引 O的才能增强,共用电子对向 X方向偏移,增强了 OH的极性,

9、易从 XOH 处断裂,而显酸性,如HClO；而 X 没有详细指明为何种元素时,无法判定其溶液的导电性；又由于O的两个未成对电子在p轨道上,当其形成共价键时,不行能是直线形的；【答案】AB 专题 4 氢键及其对物质性质的影响 1. 概念 氢键是一种特别的分子间作用力, 是由电负性很强的原子形成共 价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力；2. 对物质性质的影响（1）对物质熔、沸点的影响 汽化和液化时, 由于必需破坏大部分分子间氢键,所以需要较多 的能量；尽管氢键被人们归结为一种分子间作用力,但它可以存在于分子间,也可以存在于分子内部的原子团间,它存在的位置不同对物质性质的影响也是不同

10、的；分子间氢键使化合物的熔点和沸点上升；分子内形成氢键,可使化合物的熔点和沸点降低；（2）对物质溶解度的影响 在极性溶剂中, 如溶质分子和溶剂分子间形成氢键,就可使溶质 的溶解度增大, 如氨极易溶于水, 乙醇可与水以任意比例混溶；如溶 液中的溶质之间形成氢键,就使溶质的溶解度减小；（3）对溶液酸性的影响 如溶液中的溶质之间形成氢键, 就其酸性减弱,如氢氟酸为弱酸,就是溶液中溶质间形成氢键的结果；【例 4】水分子间存在一种叫“ 氢键” 的作用（介于范德华力 与化学键之间）彼此结合而形成（H2O） n；在冰中每个水分子被 4 个水分子包围形成变形的正四周体,其结构如下图所示：通过“ 氢键” 相互连

11、接成巨大的冰,（1）含 1 mol 冰中有 mol“ 氢键” ；（2）在冰的结构中, 每个水分子与相邻的4 个分子氢键相连接；在冰中除氢键外,仍存在范德华力（11 kJ mol 1）；已知冰的升华kJ mol1；热是 51 kJ mol1,就冰中氢键的能量是（3）用 x、y、z 分别表示 H2O、H2S、H2Se的沸点（）,就 x、y、z 的 大 小 关 系 为； 其 判 断 依 据是；【解析】H2O中 1 个 O有两对孤对电子,可以与另外 2 个 H2O中的 H原子产生电性作用,从而形成 2 个氢键, H2O电离后形成的 2个离子是 H3O和 OH,氢键的键能为 51 kJ mol111 k

12、J 2 mol120 kJ mol 1；【答案】（1）2 （2）20 （3）xzy H2O 中存在氢键, H2Se 的相对分子质量大于 H2S的,故 H2Se的分子间作用力大于 H2S 【例 1】（2022 年高考浙江选考）以下说法不正确选项 （）A. 纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同 B. 加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏 C. CO2 溶于水和干冰升华都只有分子间作用力转变 D. 石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作 用力的破坏【解析】Na2CO 3 和 NaOH都是离子化合物,熔化时破坏的都是 离子键,A项正确；蒸发氯化钾水溶液的过程中, 水从液态变成

13、气态,破坏了分子间作用力, B项正确； CO 2 溶于水,一部分 CO 2 与水反应生 成 H2CO 3,有共价键的断裂和生成, C项错误；在石墨晶体结构中,层 与层之间存在分子间作用力, 层内存在共价键, 故石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏,D项正确；【答案】C 【例 2】BeCl2 熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质）与 AlCl 3 相像；由此可估计 BeCl2 （A. 熔融态不导电 B. 水溶液呈中性 C.熔点比 BeBr2 高 D.不与 NaOH溶液反应【解析】A. 依据题目供应的信息“BeCl2 熔点较低,易升华,溶于醇和醚” ,可知 BeCl2

14、 形成的晶体属于分子晶体,分子晶体的是由分子构成的晶体,故熔融状态下不导电,A正确； B.依据题目供应的信息“BeCl2化学性质与 AlCl 3 相像” ,由于 AlCl 3 溶液中的 Al 3能发生水解（Al 33H2O Al（OH）33H）使溶液显酸性, 所以 BeCl2水溶液显酸性, B错误； C.BeCl2 和 BeBr2 形成的晶体都是分子晶体,且二者结构相像,故随着相对分子质量的增大, 熔沸点也逐步的增大,C错误； D.由“ AlCl3能与 NaOH反应” 可知 BeCl2 也能与 NaOH反应,D错误；【答案】A 【点悟】此题考查物质的结构和性质, 意在考查考生对学问的迁移才能；

15、【例 3】（双选）对于钠的卤化物（NaX）和硅的卤化物（SiX4）,以下表达正确选项（）A.SiX 4 难水解B.SiX 4 是共价化合物C.NaX易水解D.NaX的熔点一般高于 SiX4【解析】A 项,SiX 4简洁发生水解反应,错误；B 项,卤素与硅都是非金属元素,所以二者结合的化合物SiX4 是共价化合物,正确；C 项,NaX 是强酸强碱盐,不发生水解反应,错误；D 项,NaX是离子化合物,微粒间通过离子键结合,而SiX4 就是分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,分子间作用力比化学键弱,因此 NaX 的熔点一般高于 SiX 4,正确；【答案】BD 【点悟】通过元素周期表中元素的位置推

16、断元素及其化合物的 性质；【例 4】（2022 年高考 江苏卷）短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大, X 是地壳中含量最多的元素,Y 原子的最外 层有 2 个电子, Z 的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与 X位）于同一主族；以下说法正确选项（A. 原子半径： r （W）r （Z）r （Y）r （X）B. 由 X、Y组成的化合物是离子化合物C.Z 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 W的强D.W的简洁气态氢化物的热稳固性比 X的强【解析】“ X 是地壳中含量最多的元素”,就 X 为 O元素,“ Y原子的最外层有 2 个电子” ,Y 的原子序数大于 X,就 Y 为 Mg元素,“

17、Z 的单质晶体是应用最广泛的半导体材料”,就 Z 为 Si 元素,“ W与 X位于同一主族” ,就 W为 S元素；A项,原子半径：r（Mg）r（Si ）r（S）r （O）,错误； B项,MgO为离子化合物,正确； C项,非金属性 SiS,就酸性 H2SiO3H2SO4,错误；D项,非金属性 SO,就热稳固性 H2S” 或“” 或“ 红磷黑磷,依据能量越低越稳固, 可知最稳固的磷单质为黑磷； （2）非金属性： NP,故热稳固性： NH 3PH3,N2H4、P2H4均为分子晶体,由于 N2H4 分子间可形成氢键,故沸点：N2H4P2H4；（3）由 NH 3 与 HI 反应生成 NH 4I ,类推

18、PH3与 HI 反应生成 PH4I ,由 NH 4I 含离子键、共价键,类推 PH4I 含离子键、 共价键,由 NH4I 能与 NaOH、H2O反应,类推 PH4I能与 NaOH、H2O反应；【答案】（1）第四周期第 A族173 黑磷（2） N2H4分子间存在氢键（3）b、c 【例 8】（2022 年高考 江苏卷）臭氧（O3）在Fe （H2O） 62催化下能将烟气中的SO2、NOx、分别氧化为 SO 2和 NO,NOx也可在其他条件下被仍原为 N2；型为（1）SO4 2中心原子轨道的杂化类型为；NO的空间构（用文字描述）（2）Fe 2基态核外电子排布式为；（3）与 O3分子互为等电子体的一种阴

19、离子为（填化学式）；（4）N2 分子中 键与 键的数目比 n（ ）n（ ）；（5）Fe（H2O）6 2与 NO反应生成的 Fe（NO）（H2O）5 2中,NO以 N原子与 Fe 2形成配位键；请在 Fe（NO）（H2O）5 2结构示意图的相应位置补填缺少的配体；【解析】（1）SO 2中 S 原子的价层电子对数为4,所以实行sp 3杂化；NO中氮原子上无孤对电子,成键电子对数为 3,即 N实行sp 2杂化,NO的空间构型为平面正三角形； （2）Fe 的原子序数是 26,Fe 2核外有 24 个电子,其基态核外电子排布式为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 6；（3）等电子体是指价电子

20、总数和原子数均相同的分子、离子或原子团,O3 与 NO均为 3 原子 18 价电子的粒子,故二者互为等电子体；（4）N2分子中含有 1 个 键和 2 个 键；（5）留意 Fe（NO）（H2O）52中 N原子与 Fe 2形成配位键即可；【答案】3（1）sp平面（正）三角形（2）Ar3d6或 1s22s22p 63s23p 63d6（3）NO2（4）12 （5）Fe 2H2OONH 2OOH 2OH 2OH2【例 9】氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用；请回答以下问题；（1）砷原子核外电子排布式为；,（2）K 3Fe（CN）6 晶体中 Fe 3与 CN之间的键

21、型为该化学键能够形成的缘由是；（3）已知：CH4SiH4NH3PH3沸点（ K）101.161.239.185.7 2 7 4 分解温度（ K）873773 1 073 713.2 分析上表中四种物质的相关数据,请回答： CH4 和SiH4 比 较 , NH3 和PH3 比 较 , 沸 点 高 低 的 原 因是； CH4 和 SiH4 比 较 , NH 3 和PH3 比 较 分 解 温 度 高 低 的 原 因是；结合上述数据和规律判定,肯定压强下HF和 HCl 的混合气体降温时 先液化；【解析】（1）依据构造原理书写核外电子排布式；（2）K3Fe （CN）6 晶体中 Fe 3与 CN之间为配位键,依据配位 键形成的条件、孤对电子和空轨道分析形成缘由；（3）CH4和 SiH4均为分子晶体, 结构相像,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高；NH 3 和 PH3 均为分子晶体,但NH3 分子间存在氢键,沸点比PH3 高； HF分子间存在氢键,沸点高；【答案】（1）1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3（2）配位键 CN能供应孤电子对, Fe 3能接受孤对电子对（或Fe 3有接受电子的空轨道）（3）结构相像时,相对分子质量越大,分子间作用