届一轮复习人教版 分子结构与性质 学案 1.docx

届一轮复习人教版 分子结构与性质 学案 1.docx

《届一轮复习人教版 分子结构与性质 学案 1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届一轮复习人教版 分子结构与性质 学案 1.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

届一轮复习人教版分子结构与性质学案1

第二节分子结构与性质

高考研究——把握考情，方向不对努力白费　　　

考纲要求

高频考点

1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

2．了解共价键的形成、极性、类型（σ键和π键），了解配位键的含义。

3．能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

4．了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3）。

5．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。

6．了解范德华力的含义及对物质性质的影响。

7．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。

1.考查共价键的类型（σ键和π键）及键参数的应用

5年4考

2.考查杂化轨道理论及杂化轨道类型的判断分析

5年2考

3.考查价层电子对互斥理论及其应用

5年4考

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

5年2考

[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。

回答下列问题：

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。

回答下列问题：

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。

回答下列问题：

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______________________。

解析：

（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。

答案：

（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。

回答下列问题：

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。

回答下列问题：

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）

解析：

（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。

答案：

（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。

回答下列问题：

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________。

解析：

（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。

答案：

（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