1、高考调研 第1页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)第十二章 物质结构与性质(选修)高考调研 第2页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)第2节分子结构与性质高考调研 第3页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)高考调研 导学导练 题组层级快练 高考调研 第4页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)高考调研 高考调研 第5页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)1了解共价键的主要类型键和键,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、sp
2、3),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了解简单配合物的成键情况。高考调研 第6页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)4了解化学键和分子间作用力的区别。5了解氢键的存在对物质性质的影响,能列举含氢键的物质。高考调研 第7页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)1键和键的特征和性质。2常见分子的立体结构、中心原子杂化类型的判断。3分子极性的判断以及大小比较。4分子间作用力、氢键、配位键的特点及其对物质性质的影响。高考调研 第8页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)导学导练 高考调研 第9页新
3、课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)1定义原子间通过_形成的化学键。2特征具有_性和_性。共价键考点一高考调研 第10页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)3类型分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式键电子云“_”重叠键电子云“_”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对_非极性键共用电子对_成键原子间共用电子对的数目_键_键_键高考调研 第11页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)4.键参数(1)定义。键能:气态基态原子形成_化学键释放的最低能量。键长:形成共价键的两个原子间的_。键角:分子中两个_的夹角。(2)键参数对
4、分子性质的影响。键能越_,键长越_,分子越稳定。高考调研 第12页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)5等电子原理原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,具有许多相近的性质。高考调研 第13页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)共用电子对 方向 饱和 头碰头 肩并肩 发生偏移 不发生偏移 单 双 三 1 mol 核间距 共价键之间 大 短高考调研 第14页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)1判断正误,正确的划“”,错误的划“”。(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。()(
5、3)在所有分子中都存在化学键。()(4)H2分子中的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。()高考调研 第15页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)(6)键比键的电子云重叠程度大,形成的共价键强。()(7)碳碳双键键能是碳碳单键键能的2倍。()【提 示】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)高考调研 第16页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)2在共价化合物的分子中,键和键是如何分布的?【提示】共价单键是键,共价双键中有一个键,另一个是键,共价三键由一个键和两个键组成。高考调研 第17页新课标版 化学 高三总复习第十
6、二章 物质结构与性质(选修)1下列说法中不正确的是()A键比键的电子云重叠程度大,形成的共价键强Bss键与sp键的电子云形状对称性相同C碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍DN2分子中有一个键,2个键答案 C高考调研 第18页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)解析 键“头碰头”重叠,键“肩并肩”重叠,“头碰头”重叠程度大,形成的共价键强;键形成的是“轴对称”而键形成的是“镜像对称”;在双键中一个键,一个键,在三键中一个键,两个键。高考调研 第19页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)2下列关于键和键的理解不正确的是()A键能单独形成,而键一定不能单独
7、形成B键可以绕键轴旋转,键一定不能绕键轴旋转C双键中一定有一个键,一个键,三键中一定有一个键,两个键D气体单质中一定存在键,可能存在键答案 D解析 稀有气体分子中不存在化学键。高考调研 第20页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)3下列说法中正确的是()A分子的键长越长,键能越高,分子越稳定B元素周期表中的A族(除H外)和A族元素的原子间不能形成共价键C水分子可表示为HOH,分子的键角为180DHO键键能为462.8 kJmol1,即18 g H2O分解成H2和O2时,消耗能量为2462.8 kJ答案 B高考调研 第21页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质
8、(选修)解析 键长越长,键能越小,分子越不稳定,A项错误;共价键一般是形成于非金属元素之间,而A族是活泼金属元素,A族是活泼非金属元素,二者形成离子键,B项正确;水分子中键的夹角为104.5,C项错误;断裂2 molHO键吸收2462.8 kJ能量,而不是分解成H2和O2时消耗的能量,D项错误。高考调研 第22页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)4(1)C、Si为同一主族的元素;CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同,CO2中C与O原子间形成键和键,SiO2中Si与O原子间不形成上述键。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形
9、成上述键?_。(2)根据等电子原理,写出CO分子的结构式_,1mol 甲醛分子中键的数目为_。高考调研 第23页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)(3)CO可以和很多金属形成配合物,如Ni(CO)4,Ni与CO之间的键型为_。(4)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_。(5)NN的键能为942 kJmol 1,NN键的键能为247kJmol1计算说明N2中的_键比_键稳定(填“”或“”)。高考调研 第24页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)
10、答案(1)C的原子半径较小,C、O原子能充分接近,pp轨道肩并肩重叠程度较大,形成较稳定的键,Si原子半径大,Si、O原子间距离较大,pp轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成稳定的键。(2)CO 3NA(3)配位键(4)F的电负性比N大,NF成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2形成配离子。(5)高考调研 第25页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)解析(1)由于Si的原子半径比C的大,pp电子云重叠程度小,不能形成稳定的键。(2)CO与N2是等电子体,则结构与N2相似,故结构式为CO,甲醛分子结构式为,1 mo
11、l HCHO分子中有3 mol 键,1 mol 键。(3)Ni(CO)4中的Ni原子价电子排布式为3d84s2,3d中含有空轨道,CO分子的电子式为 CO ,分子中含有孤对电子,因而形成配位键。高考调研 第26页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)(4)N、F、H三种元素的电负性FNH,所以NH3中共用电子对偏向N,而NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子,N对孤对电子的吸引能力增强,难以形成配位键。(5)NN中含有1个键,2个键,由NN和NN的键能数据可知键键能大于键键能。高考调研 第27页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)1价层电子对互斥理论(
12、1)价层电子对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。分子的立体结构考点二高考调研 第28页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)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直线形_330三角形_21_440正四面体形_31_22_高考调研 第29页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)【特别提醒】(1)价层电子对互斥理论说明的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。当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;当中心原
13、子有孤电子对时,两者的构型不一致。(2)价层电子对互斥理论能预测分子的几何构型,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,但不能预测分子的几何构型。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。高考调研 第30页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)2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。高考调研 第31页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)高考调研 第32页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构
14、与性质(选修)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。配位键的形成:成键原子一方提供34_,另一方提供35_形成共价键。高考调研 第33页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)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。高考调研 第34页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)(3)配合物。如Cu(NH3)4SO4配位体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F、Cl
15、、CN等。中心原子有空轨道,如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。高考调研 第35页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)直线形 BeCl2 180 平面正三角形 BF3 120V 形 SnBr2 105 正四面体形 CH4 10928 三角锥形 NH3 107 V 形 H2O 1051 个 s 轨道 1 个 p 轨道 21180 22直线 23HCCH241 个 s 轨道 252 个 p 轨道 26120 27平面三角形 28HCHO291 个 s 轨道 303 个 p 轨道 3110928 32正四面体 33CH4 34孤电子对 35空轨道高考调研 第36页新课标版 化学
16、高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)1下列关于杂化轨道的叙述中,不正确的是()A分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构B杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子CH2SO4分子中三种原子均以杂化轨道成键DN2分子中N原子没有杂化,分子中有1个键、2个键答案 C高考调研 第37页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)解析 H2O分子中的中心原子O为sp3杂化,H2O的空间构型为V形;H2SO4分子中氢原子没有发生轨道杂化。高考调研 第38页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)2用价层电子对互斥理论预测H2S和BF
17、3的空间构型,结论正确的是()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;平面三角形答案 D解析 H2S分子中的硫原子上含有两个孤电子对,故H2S空间构型为V形;BF3中B原子的价电子全部用于成键,故为平面三角形。高考调研 第39页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)3(2014锦州模拟)原子形成化合物时,电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。请回答下列问题:(1)BF3分子的立体结构为_,NF3分子的立体结构为_。(2)碳原子有4个价电子,在形成化合物时价电子均参与成键,但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯四种分子中,碳原子采取sp
18、杂化的分子是_(写结构简式,下同),采取sp2杂化的分子是_,采取sp3杂化的分子是_。试写出一种有机物分子的结构简式,要求同时含有三种不同杂化方式的碳原子:_。高考调研 第40页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)(3)已知H2O、NH3、CH4三种分子中,键角由大到小的顺 序 是 CH4NH3H2O,请 分 析 可 能 的 原 因 是_。(4)由于电荷的作用,阴、阳离子形成化合物时离子的电子云会发生变化,使离子键逐渐向共价键过渡。阳离子电荷数越多,阴离子半径越大时,电子云变化越大,导致所形成的化合物在水中的溶解度越小。由此可知,四种卤化银(AgF、AgCl、AgBr和
19、AgI)在水中的溶解度由大到小的顺序为_。高考调研 第41页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)答案(1)平面三角形 三角锥形(3)CH4分子中的C原子没有孤电子对,NH3分子中N原子上有1对孤电子对,H2O分子中O原子上有2对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对的排斥作用增大,故键角减小(4)AgFAgClAgBrAgI高考调研 第42页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)解析(1)BF3分子中的B原子采取sp2杂化,所以其分子的立体结构为平面三角形;NF3分子中的N原子采取sp3杂化,其中一个杂化轨道中存在一对孤电子对,所以其分子的立体结构为三角锥
20、形。(2)乙烷分子中的碳原子采取sp3杂化,乙烯、苯分子中的碳原子均采取sp2杂化,乙炔分子中的碳原子采取sp杂化,同时含有三种不同杂化方式的碳原子的有机物分子中应该同时含有烷基(或环烷基)、碳碳双键(或苯环)和碳碳三键。高考调研 第43页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)(3)H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C均采取sp3杂化,而在O原子上有2对孤电子对,对成键电子对的排斥作用最大,键角最小;N原子上有1对孤电子对,对成键电子对的排斥作用使键角缩小,但比水分子的要大;C原子上无孤电子对,键角最大。(4)阳离子电荷数越多、阴离子半径越大时,电子云变化越大,化学键中
21、离子键的成分减少、共价键的成分增加,极性减小,故在水中的溶解性减小。高考调研 第44页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)4(2014西安五校联考)C、H、O、N是构成蛋白质的主要元素。铬在工业上有重要应用,但其化合物对人体有害。请回答下列问题:(1)铬元素原子基态时的电子排布式为_。(2)C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序是_,电负性由大到小的顺序是_。(3)CH2=CHCH=CH2是重要的化工原料,1 mol该化合物中键和键数目之比是_。(4)C、H、O三种元素形成的最简单化合物的空间构型是_,其中心原子的杂化方式是_。高考调研 第45页新课标版 化学 高三总
22、复习第十二章 物质结构与性质(选修)(5)同碳原子的醇与烷烃、同碳原子的多元醇与一元醇相比熔、沸点较高,其原因是_。答案(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1)(2)NOC ONC(3)92(4)平面三角形 sp2(5)醇分子中含有羟基,易形成分子间氢键,且氢键越多,熔、沸点越高(答出要点即可)高考调研 第46页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)解析(1)Cr的3d轨道是半充满状态的稳定结构,其电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1。(3)单键都是键,双键中包括一个键和一个键。所以1个CH2=CHCH=CH
23、2分子中含有9个键和2个键,数目之比为92。(4)C、H、O三种元素形成的最简单化合物是HCHO,是平面三角形结构;中心原子是C原子,形成3个键,所以是sp2杂化。(5)醇分子中含有羟基,易形成分子间氢键,并且氢键越多,熔、沸点越高,所以同碳原子的醇与烷烃、同碳原子的多元醇与一元醇相比熔、沸点较高。高考调研 第47页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)5第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。(1)H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为_。下列叙述不正确的是_(填选项字母)。A因为HCHO与水分子间能形成氢键,所以HCHO易溶于水BHCHO和C
24、O2分子中的中心原子均采用sp2杂化CCO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低高考调研 第48页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道,能与一些分子或离子形成配合物。与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是_。六氰合亚铁离子Fe(CN)64中不存在_(填选项字母)。A共价键B非极性键C配位键D键E键高考调研 第49页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)写出一种与CN互为等电子体的单质的分子式:_。(3)SO3分子的立体构型为_,SeO 23的立体构型为_。答案(1)HCNO B(2)具有孤
25、对电子 B N2(3)平面三角形 三角锥形高考调研 第50页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)解析(1)所给四种元素中氢的电负性最小,C、N、O同周期,根据电负性规律,可知电负性:HCN”或“”)。(2)基态Mn2的核外电子排布式为_。(3)硅烷(SinH2n2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是_。高考调研 第75页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图所示:高考调研 第76页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)
26、在Xm中,硼原子轨道的杂化类型有_;配位键 存 在 于 _ 原 子 之 间(填 原 子 的 数 字 标 号);m _(填数字)。硼砂晶体由Na、Xm和H2O构成,它们之间存在的作用力有_(填选项字母)。A离子键 B共价键 C金属键D范德华力 E氢键高考调研 第77页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)答案(1)(2)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(3)硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越强(或其他合理答案)(4)sp2、sp3 4,5(或5,4)2ADE高考调研 第78页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)解析(1)通常情况
27、下,同周期元素,第一电离能从左到右逐渐增大,故AlSi;(2)Mn的核外电子数为25,故Mn2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5);(3)硅烷是分子晶体,相对分子质量越大,分子间范德华力越大,熔沸点越高;(4)由中心原子B的球棍模型可知,硼原子能形成3条、4条共价键,B原子为sp2、sp3杂化;B原子提供空轨道,O原子提供孤对电子,故4,5原子之间形成配位键;由阴离子的组成可知,Xm为H4B4O9m,得出m2;Na与Xm间存在离子键,H2O分子间存在氢键和范德华力。高考调研 第79页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)6判断含氧酸酸性强弱
28、的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。如下表所示:高考调研 第80页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系含氧酸次氯酸磷酸硫酸高氯酸结构ClOH非羟基氧原子数0123酸性弱酸中强酸强酸最强酸高考调研 第81页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)(1)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似,但它们的酸性差别很大,H3PO3是中强酸,H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为_,_。(2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是:
29、_,_。(3)在 H3AsO3 中 加 入 浓 盐 酸,写 出 化 学 方 程 式_。高考调研 第82页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)答案(1)(2)H3PO32NaOH=Na2HPO32H2OH3AsO33NaOH=Na3AsO33H2O(3)H3AsO33HCl=AsCl33H2O高考调研 第83页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)解析 此题属于无机含氧酸的结构、性质推断题,考查同学们运用题给信息推断物质结构和性质的能力。(1)已知H3PO3为中强酸,H3AsO3为弱酸,依据题给信息可知H3PO3中含1个非羟基氧原子,H3AsO3中不含非
30、羟基氧原子。(2)与过量NaOH溶液反应的化学方程式的书写,需得知H3PO3和H3AsO3分别为几元酸,从题给信息可知,含氧酸分子结构中含几个羟基氢,则该酸为几元酸。故H3PO3为二元酸,H3AsO3为三元酸。(3)H3AsO3为两性物质,可与盐酸反应。高考调研 第84页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)分子极性的判断1分子极性判断的思维程序高考调研 第85页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)2分子极性判断的思维模型(1)根据键的类型及分子的空间构型判断。非极性分子、极性分子的判断,首先看键是否有极性,然后再看各键的空间排列状况。键无极性,分子一
31、般无极性O3除外;键有极性,各键空间排列均匀,使键的极性相互抵消,分子无极性;键有极性,各键空间排列不均匀,不能使键的极性相互抵消,分子有极性。共价键的极性与分子极性的关系可总结如下:高考调研 第86页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)高考调研 第87页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断。分子中的中心原子最外层电子若全部成键,此分子一般为非极性分子;分子中的中心原子最外层电子若未全部成键,此分子一般为极性分子。CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键,它们都是非极性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键,它们都是极性分子。高考调研 第88页新课标版 化学 高三总复习第十二章 物质结构与性质(选修)题组层级快练(三十九)