(统考版)2023版高考化学一轮复习第十一章物质结构与性质第2讲分子结构与性质学生用书.docx
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1、第2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。2.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。3.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。4.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。5.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。6.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。考点一共价键基础梳理自我排查1.共价键的本质与特征(1)本质:共价键的本质是在原子之间形成_(电子云的_)。(2)特征:具有_和_。2共价键的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“_”重叠_
2、键电子云“_”重叠形成共价键的电子对是否偏移_键共用电子对发生_键共用电子对不发生_原子间共用电子对的数目_键原子间有_共用电子对_键原子间有_共用电子对_键原子间有_共用电子对3.键参数(1)概念键参数键长:形成_键的两个原子之间核间距键能:气态基态原子形成1 mol化学键_的最 低能量键角:在原子数超过_的分子中,两个共价键之 间的夹角(2)键参数对分子性质的影响键能越_,键长越_,分子越稳定。4等电子原理(1)等电子体:原子总数相同、_总数相同的粒子互称为等电子体。(2)等电子原理:等电子体具有相似的化学键特征,它们的许多性质相近,此原理称为等电子原理,例如CO和N2的_等都非常相近。判
3、断(正确的打“”,错误的打“”)(1)只有非金属原子之间才能形成共价键()(2)键可以绕键轴旋转,键不能绕键轴旋转()(3)气体单质中一定存在键,可能存在键()(4)键比键的电子云重叠程度大,形成的共价键强()(5)键能单独形成,而键一定不能单独形成()(6)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍()(7)键长等于成键两原子的半径之和()(8)所有的共价键都有方向性()(9)CH4与NH4+互为等电子体()微点拨1只有两原子的电负性相差不大时,才能通过共用电子对形成共价键,当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时,不会形成共用电子对,这时形成离子键。2同种元素原子间形成的共价键
4、为非极性键,不同种元素原子间形成的共价键为极性键。3常见的等电子体:N2与CO,CO2与N2O,O3、NO2与SO2,CO32、NO3与SO3,PO43、SO42与ClO4,与B3N3H6(硼氮苯)等。考点专练层级突破练点一共价键类型的判断1有以下物质:HF;Cl2;H2O;N2;C2H4。(1)只含有极性键的是_。(2)只含有非极性键的是_。(3)既有极性键又有非极性键的是_。(4)只含有键的是_。(5)既有键又有键的是_。2COCl2分子的结构式为,COCl2分子内含有()A4个键 B2个键、2个键C2个键、1个键 D3个键、1个键练后归纳1.键、键的判断:单键只有一个键;双键是一个键一个
5、键;三键是一个键两个键。2成键原子半径越大,越难形成键,如Si等难形成双键。3键与键由于原子轨道的重叠程度不同从而导致了两者的稳定性不同,一般键比键稳定,但N2中键较稳定。4并不是所有的共价键都有方向性,如ss 键没有方向性。5原子形成共价键时优先形成键。6配位键也属于键。练点二键参数的意义3关于键长、键能和键角的说法中不正确的是()A键角是描述分子立体结构的重要参数B键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C键能越大,键长就越长,共价化合物也就越稳定D键角的大小与键长、键能的大小无关4.已知H2、O2、Cl2、N2分子中共价键的键能依次为436 kJmol1、497 kJmol1、243 k
6、Jmol1、946 kJmol1,(1)下列叙述正确的是_。ANN键键能为13946 kJmol1315.3 kJmol1B氮分子中共价键的键长比氢分子中共价键的键长短C氧分子中氧原子是以共价单键结合的D氮分子比氯分子稳定(2)计算反应3Cl22NH3=N26HCl的反应热。(已知:ENH391 kJmol1,EHCl432 kJmol1).乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:H2(g)已知:化学键CHCCC=CHH键能/kJmol1412348612436计算上述反应的H_ kJmol1。练点三等电子原理的应用5下列粒子属于等电子体的是()A.CO32和SO3BNO和O2CNO2和O3 DHCl和H2
7、O6根据等电子原理判断,下列说法中错误的是()AB3N3H6分子中所有原子均在同一平面上BB3N3H6分子中存在双键,可发生加成反应CH3O和NH3是等电子体,均为三角锥形DCH4和NH4+是等电子体,均为正四面体形练后归纳确定等电子体的方法同主族代换或同周期相邻元素替换,交换过程中注意电荷变化。考点二分子的立体构型基础梳理自我排查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最远时,排斥力_,体系的能量_。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)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系电子对数成键对数孤电子对数电子对立体构型分子立体构型实例键角220直线
8、形_330平面三角形_21_440正四面体形_31_22_2.杂化轨道理论(1)杂化轨道概念:在外界条件的影响下,原子内部_的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化,组合后形成的一组新的原子轨道,叫杂化原子轨道,简称杂化轨道。(2)杂化轨道的类型与分子立体构型杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角立体构型实例sp_sp2_sp3_3.配位键和配合物(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)配位键配位键的形成:成键原子一方提供_,另一方提供_形成共价键。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NH4+可表示为,在NH4+中,虽然有一个NH键形成
9、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。思考N2分子中键与键的数目比n()n()_。FeH2O62+与NO反应生成的Fe(NO)(H2O)52中,NO以N原子与Fe2形成配位键。请在FeNOH2O52+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。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
10、分子为三角锥形,N原子发生sp2杂化()(4)只要分子构型为平面三角形,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()(6)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同()(7)中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多,键角越小()(8)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同()微点拨1.价层电子对互斥模型是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对(未用于形成共价键的电子对),当中心原子上无孤电子对时,两者的构型一致;当中心原子上有孤电子对时,两者的构型不一致。2价层电子对互
11、斥理论能预测分子的立体构型,但不能解释分子的成键情况,杂化轨道理论能解释分子的成键情况,但不能预测分子的立体构型。两者相结合,具有一定的互补性,可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。考点专练层级突破练点一“两理论”和“一构型”1用价层电子对互斥理论(VSEPR)预测H2S和COCl2的立体结构,两个结论都正确的是()A直线形;三角锥形 BV形;三角锥形C直线形;平面三角形 DV形;平面三角形2氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成,已知其阴离子构型为平面三角形,则其阳离子的构型和阳离子中氮的杂化方式为()A直线形sp杂化 BV形sp2杂化C三角锥形sp3杂化 D平面三角形sp2杂化3Be
12、Cl2是共价分子,可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下,请写出单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型:4(1)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)。图甲中,1号C与相邻C形成键的个数为_。图乙中,1号C的杂化方式是_,该C与相邻C形成的键角_(填“”“”或“”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。(2)碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为_。金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_
13、、_。方法总结杂化类型的判断方法(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10928,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)根据中心原子的价层电子对数判断如中心原子的价层电子对数为4,是sp3杂化,为3是sp2杂化,为2是
14、sp杂化。(4)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,含两个键为sp杂化。(5)根据等电子原理判断如CO2是直形线分子,CNS、N3与CO2互为等电子体,所以立体构型均为直线形,中心原子均采用sp杂化。练点二配位键与配合物5NH3分子中HNH键角为107,而配离子ZnNH362+中HNH的键角为10928,配离子ZnNH362+HNH键角变大的原因是_。6锂磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4OPO42,可通过下列反应制备:2Na3PO44CuSO42NH3H2O=Cu4O(PO4)23Na2SO4(NH4)2SO4H2O请回答下列问题:(1)上述化学方程
15、式中涉及的N、O、P元素的电负性由小到大的顺序是_。(2)基态S原子的价电子排布式为_。(3)(NH4)2SO4中含有化学键的类型为_。4PO43的立体构型是_,其中P原子的杂化方式为_。(5)在硫酸铜溶液中加入过量KCN溶液,生成配合物CuCN42,则1 mol CN中含有的键数目为_,1 molCuCN42中含有的键数目为_。7.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,五水硫酸铜可用做杀菌剂。向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成CuOH42。不考虑空间构型,Cu(OH)42结构可用示意图表示为_。.经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3与SCN不仅能
16、以13的个数比配合,还可以其他个数比配合。请按要求填空:(1)若所得的Fe3和SCN的配合物中,主要是Fe3与SCN以个数比11配合所得离子显红色。该离子的离子符号是_。(2)若Fe3与SCN以个数比15配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_。考点三分子间作用力与分子的性质基础梳理自我排查1.分子间作用力(1)概念物质分子之间普遍存在的相互作用力,称为分子间作用力。(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。(4)范德华力范德华力越强,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_。(5)氢键形
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