2018版高考化学一轮复习第44讲分子结构与性质练习新人教版20171101157.doc
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1、第44讲分子结构与性质【考纲要求】1.了解共价键的形成、极性、类型(键和键),了解配位键的含义。能用键长、键能、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),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。3.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。4.了解氢键的含义,能列举存在氢键的物质,并能解释氢键对物质性质的影响。考点一|共价键(基础送分型自主学习)授课提示:对应学生用书第221页巩固教材知识1本质:在原子之间形成共用电子对。2特征:具有饱和性和方向性。3分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式键电子云“头碰头
2、”重叠键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对三键原子间有三对共用电子对4.键参数(1)概念(2)键参数对分子性质的影响:(3)键参数与分子稳定性的关系键能越大,键长越短,分子越稳定。5等电子原理原子总数相同,价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质相似,如CO和N2。6正误判断,正确的打“”,错误的打“”。(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)H2分子中的
3、共价键不具有方向性。()(5)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关。()(6)键比键的电子云重叠程度大,形成的共价键强。()(7)ss 键与sp 键的电子云形状对称性相同。()(8)碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍。()(9)键能单独形成,而键一定不能单独形成。()(10)键可以绕键轴旋转,键一定不能绕键轴旋转。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)练透基础小题 题点一判断共价键的类别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_;
4、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_。答案:(1)(2)(3)(4)(5)题点二键参数2NH3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()ANH3分子是极性分子B分子内3个NH键的键长相等,键角相等CNH3分子内3个NH键的键长相等,3个键角都等于107DNH3分子内3个NH键的键长相等,3个键角都等于120答案:C3NN键
5、的键能为946 kJmol1,NN键的键能为193 kJmol1,则一个键的平均键能为_,说明N2中_键比_键稳定(填“”或“”)。解析:键的平均键能为3765 kJmol1,所以N2中键比键稳定。答案:376.5 kJmol14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:_。COCOCOCO键能(kJmol1)357.7798.91 071.9N2NNNNNN键能(kJmol1)154.8418.4941.7解析:由断开CO分子的第一个化学键所需要的能量1 071.9798.9273.0(kJmol1)比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量941.7
6、418.4523.3(kJmol1)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(273.0 kJmol1)比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(523.3 kJmol1)小题点三等电子体的应用5下列粒子属于等电子体的是()ACO和SO3BNO和O2CNO2和O3 DHCl和H2O解析:只要原子个数和最外层电子数相等的两种微粒,即为等电子体。答案:A6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。解析:COS与CO2互为等电子体,其结构与CO2相似,所以其为直线形结构;CO与SO3互为等电子体,结
7、构相似,所以CO为平面正三角形结构;PCl3与NF3互为等电子体,结构相似,所以PCl3为三角锥形结构。答案:COS为直线形结构;CO为平面正三角形结构;PCl3为三角锥形结构。备考提醒常见的等电子体汇总微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS、NO、NAX216e直线形CO、NO、SO3AX324e平面三角形SO2、O3、NOAX218eV形SO、POAX432e正四面体形PO、SO、ClOAX326e三角锥形CO、N2AX10e直线形CH4、NHAX48e正四面体形考点二|分子的立体结构(重点保分型师生共研)授课提示:对应学生用书第222页核心知识大通关1价层电子对互斥理论(1)价层电子对
8、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。(3)填写下表:电子对数成键数孤电子对数电子对空间构型分子空间构型实例220直线形直线形CO2330三角形三角形BF321V形SO2440四面体形正四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O2.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。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)配位键定义:由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形
9、成的共价键。配位键的表示:常用“”来表示配位键,箭头指向接受孤电子对的原子,如NH可表示为,在NH中,虽然有一个NH键形成过程与其他3个NH键形成过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。(3)配合物如Cu(NH3)4SO4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。小题热身正误判断,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。()(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。()(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp2杂化。()(4)只要分子构
10、型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化。()(5)中心原子是sp杂化的,其分子构型不一定为直线形。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)考向精练提考能考向一利用价层电子对互斥理论确定分子立体构型第一步:确定中心原子上的价层电子对数a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数,b为电荷数,x为非中心原子的原子个数。如NH的中心原子为N,a51,b1,x4,所以中心原子孤电子对数(axb)(441)0。第二步:确定价层电子对的立体构型由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能的相互远离,这样已知价层电子对的数目,就可以确定它们的立体构型。第三步:分子立体构型的确定价层电子对有成键电子对和孤电子
11、对之分,价层电子对的总数减去成键电子对数,得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数,可以确定相应的较稳定的分子立体构型。1填写下表化学式孤电子对数(axb)/2键电子对数价层电子对数VSEPR模型名称分子或离子的立体构型名称H2OSO2SO3NOHCHONCl3H3OClOSOPO答案:224四面体形V形123平面三角形V形033平面三角形平面三角形033平面三角形平面三角形033平面三角形平面三角形134四面体形三角锥形134四面体形三角锥形134四面体形三角锥形044四面体形正四面体形044四面体形正四面体形2(2016全国高考卷)AsCl3分子的立体构型为_,其中As的杂化轨道类型为_
12、。答案:三角锥形sp3考向二判断杂化轨道的类型1根据杂化轨道的空间分布构型判断(1)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。(2)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。(3)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。3根据等电子原理进行判断如CO2是直线形分子,CNS、N与CO2是等电子体,所以
13、分子构型均为直线形,中心原子均采用sp杂化。4根据中心原子的电子对数判断如中心原子的电子对数为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,含一个键为sp2杂化,含二个键为sp杂化。3下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ACO2与SO2BCH4与NH3CBeCl2与BF3 DC2H2与C2H4解析:A项中CO2为sp杂化,SO2为sp2杂化,A项错;B项中均为sp3杂化,B项正确;C项中BeCl2为sp杂化,BF3为sp2杂化,C项错;D项中C2H2为sp杂化,C2H4为sp2杂化,D项错。答案:B4在硼酸B(OH)3分
14、子中,B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()Asp,范德华力Bsp2,范德华力Csp2,氢键 Dsp3,氢键解析:由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化,故B原子也为sp2杂化,但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连,羟基间能形成氢键,故同层分子间的主要作用力为氢键。答案:C5(2015全国高考课标卷节选)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2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:(1)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的
15、是_(填分子式),原因是_。(2)C和D反应可生成组成比为13的化合物E,E的立体构型为_,中心原子的杂化轨道类型为_。答案:(1)O3O3相对分子质量较大,范德华力大(2)三角锥形sp3考向三配位键和配合物6(1)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,则该配合物提供孤对电子的原子是_。(2)F、K和Fe3三种离子组成的化合物K3FeF6,其中化学键的类型有_;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为_,配位体是_。解析:(1)B原子与X原子形成配位键,因为B为缺电子原子,只能做中心原子,故形成配位键时提供孤对电子的原子是X。(2)由化合物K3FeF6,知它是一种离
16、子化合物,其中的化学键有离子键和配位键,复杂离子为FeF63,配位体是F。答案:(1)X(2)离子键、配位键FeF63F7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)42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_。(2)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Cu(OH)42。不考虑空间构型,Cu(OH)42的结构可用示意图表示为_。(3)胆矾CuSO45H2O可写作Cu(H2O)4SO4H2O,其结构示意图如下:下列有关胆矾的说法正确的是_
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- 2018 高考 化学 一轮 复习 44 分子结构 性质 练习 新人 20171101157
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