届一轮复习人教版 分子结构与性质 学案 1Word文档格式.docx

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3.考查价层电子对互斥理论及其应用

4.考查分子极性及空间结构

5年3考

5.考查氢键、配位键的形成及对物质性质的影响

[高考这样考]

1．

（1）（2016·

全国乙卷节选）锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。

回答下列问题：

①Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。

从原子结构角度分析，原因是_______________________________________。

②比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因___________________。

GeCl4

GeBr4

GeI4

熔点/℃

－49.5

26

146

沸点/℃

83.1

186

约400

③Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为________，微粒之间存在的作用力是________________________________________________________________________。

（2）（2016·

全国丙卷节选）砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。

AsCl3分子的立体构型为________，其中As的杂化轨道类型为________。

解析：

（1）①锗虽然与碳为同族元素，但比碳多了两个电子层，因此锗的原子半径大，原子间形成的σ单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键。

②由锗卤化物的熔沸点由Cl到I呈增大的趋势且它们的熔沸点较低，可判断它们均为分子晶体，而相同类型的分子晶体，其熔沸点取决于相对分子质量的大小，因为相对分子质量越大，分子间的作用力就越大，熔沸点就越高。

③Ge单晶为金刚石型结构，金刚石中碳原子的杂化方式为sp3，因此Ge原子的杂化方式也为sp3。

微粒之间存在的作用力为共价键。

（2）As原子的价电子排布式为4s24p3，最外层有5个电子，则AsCl3分子中As原子形成3个As—Cl键，且含有1对未成键的孤对电子，则As的杂化轨道类型为sp3杂化，AsCl3分子的立体构型为三角锥形。

答案：

（1）①Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键

②GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。

原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强

③sp3　共价键

（2）三角锥形　sp3

2．

（1）（2015·

全国卷Ⅰ节选）碳及其化合物广泛存在于自然界中。

①碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是____________________________。

②CS2分子中，共价键的类型有________，C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子________。

（2）（2015·

全国卷Ⅱ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。

①单质A（氧）有两种同素异形体，其中沸点高的是______________（填分子式），原因是________________________________________________________________________。

②C（磷）和D（氯）反应可生成组成比为1∶3的化合物E，E的立体构型为________，中心原子的杂化轨道类型为________。

③化合物D2A的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为______________________。

（1）①碳原子核外最外层有4个电子，在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子，也很难得到4个电子形成阴离子。

因此，碳在形成化合物时，主要通过共用电子对形成共价键。

②CS2分子中，存在σ键和π键。

CS2分子中，C原子的价层电子对数为2，杂化轨道类型为sp。

根据等电子理论，与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS和N2O，离子有NO、SCN－。

（2）①O元素形成O2和O3两种同素异形体，固态时均形成分子晶体，而分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的沸点越高，故O3的沸点高于O2。

②P和Cl元素形成的组成比为1∶3的化合物E为PCl3，中心原子P形成3个σ键且含有1对未成键的孤电子对，故P原子采取sp3杂化，分子构型为三角锥形。

③化合物D2A为Cl2O，其中O原子形成2个σ键且含有2对未成键的孤电子对，则O原子采取sp3杂化，故Cl2O为V形结构，中心原子O的价层电子对数为4。

Cl2与湿润的Na2CO3反应可生成Cl2O，据氧化还原反应规律可知，还生成还原产物NaCl，反应的化学方程式为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaCl＋Cl2O＋2NaHCO3。

（1）①C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构

②σ键和π键　sp　CO2、SCN－（或COS等）

（2）①O3　O3相对分子质量较大，范德华力大

②三角锥形　sp3

③V形　4　2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl（或2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋CO2＋2NaCl）

3．

（1）（2014·

全国卷Ⅰ节选）早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。

新制备的Cu（OH）2可将乙醛（CH3CHO）氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O。

乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________，1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为________。

乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是________。

（2）（2014·

全国卷Ⅱ节选）周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。

a（H）的核外电子总数与其周期数相同，b（N）的价电子层中的未成对电子有3个，c（O）的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d（S）与c同族；

e（Cu）的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。

①a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为________；

分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是________（填化学式，写出两种）。

②这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________；

酸根呈三角锥结构的酸是________。

（填化学式）

（1）由乙醛的结构式（）知，—CH3、—CHO上的碳原子分别为sp3、sp2杂化。

由于1个乙醛分子中含有4个CH键、1个CCS键、1个CO键，共有6个σ键，故1mol乙醛分子中含有6NA个σ键。

乙酸分子之间能形成氢键而乙醛分子之间不能形成氢键，故乙酸的沸点明显高于乙醛。

（2）①a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形的是NH3，NH3中的N原子的杂化方式为sp3，分子中既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4。

②这些元素的含氧酸有HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3，酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3。

（1）sp3、sp2　6NA　CH3COOH存在分子间氢键

（2）①sp3　H2O2、N2H4　③HNO2、HNO3　H2SO3

4．

（1）（2013·

全国卷Ⅰ节选）硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。

①碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：

化学键

C—C

C—H

C—O

Si—Si

Si—H

Si—O

键能/（kJ·

mol－1）

356

413

336

226

318

452

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烃多，原因是________________________________________________________________________。

SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是____________________________。

②在硅酸盐中，SiO四面体（如图a）通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。

图b为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为________，Si与O的原子数之比为________，化学式为____________________。

（2）（2013·

全国卷Ⅱ节选）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________。

（1）①某类物质数量的多少与物质内化学键的稳定性强弱有关，由表中数据知C—C键、C—H键分别比Si—Si键、Si—H键稳定，故烷烃数量较多。

同理因键能C—H＞C—O、Si—O＞Si—H，故SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物。

②因硅与四个氧原子形成四个σ键，故硅原子为sp3杂化。

在图a中，硅、氧原子数目比为1∶4，但图b中每个硅氧四面体中有两个氧原子是与其他四面体共用的，故依据均摊原则可确定图b中硅、氧原子数目比为1∶3，化学式为（SiO3）。

（2）Fe3＋提供空轨道，F－提供孤对电子，两种离子间形成配位键。

（1）①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。

而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成

C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。

而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键

②sp3　1∶3　[SiO3]（或SiO）

（2）离子键、配位键　[FeF6]3－　F－

[师说高考]

知考情

高考对本部分内容的考查，主要有化学键类型的判断，配位键中孤电子对、空轨道提供者的判断，分子（离子）中中心原子杂化类型的判断，分子（离子）立体构型的判断

明考向

学习时，分清微粒间作用力有强相互作用即三大化学键，弱相互作用即两种分子间作用力，弄明杂化轨道理论和价层电子对互斥理论

共价键

[备考这样办]

1．共价键的本质和特征

（1）本质：

原子之间形成共用电子对。

（2）特征：

具有方向性和饱和性。

2．共价键的分类

分类依据

类型及特点

形成共价键的原子轨道重叠方式

σ键

原子轨道“头碰头”重叠

π键

原子轨道“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