第七讲 物质结构(二)

1、2010年高考总复习化学7物质结构（二）元素推断型的无机题，知识的覆盖面越来越大，除了常见的无机物以外，有时还涉及到一些有机化合物的知识，很多试题会结合化学键、分子结构的知识来考查，特别是中学化学中常见的10电子粒子、18电子粒子等知识。解答这类问题的难点主要集中在思维的全面性、有序性上。要在全面、细致的基础上，结合重点知识、重要信息进行深入的分析。例24（07江苏）通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：（1）用化学符号表示下列4种微粒：A：、B：、C：、D：（2

2、）写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式： 解析：高考中，10电子粒子是常考知识点，要求考生能够对常见的10电子粒子进行总结。10电子原子：Ne10电子简单离子：F、O2、N3、Na+、Mg2+、Al3+10电子分子：HF、H2O、NH3、CH410电子复杂离子：NH4+、OH、H3O+根据B溶于A后所得的物质可电离出C和D，可以知道A为水。再根据A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀，可以判断出白色沉淀是金属氢氧化物沉淀，B为NH3，而E为Mg2+或Al3+。答案：（1）H2O、NH3、NH4+、OH（2）Al3+3NH3·H2O=Al（OH）3+3NH4+或Mg2+2NH3

3、·H2O=Mg（OH）2+2NH4+例25（09北京卷）甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含18个电子。甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是（ ）A某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应B乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键C丙中含有2周期IVA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物D丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有1价的元素解析：高考中，18电子粒子同样属于常考知识点，常见的18电子粒子包括18电子原子：Ar18电子简单离子：Cl、S2、K+、Ca2+18电子分子：HCl、H2S、PH3、SiH4

4、、H2O2、F2、N2H418电子复杂离子：HS、O22（过氧离子）18电子有机物：C2H6、CH3OH具体分析本题，甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子，为二元弱酸，所以甲为H2S，它的钠盐有Na2S和NaHS两种，NaHS与强酸、强碱均能反应。A错。而乙可能为CH3OH，也可能为N2H4；B错。丙可能为CH4O，也可能为C2H6；C错。丁和甲中各元素质量比相同，则丁为H2O2。答案：D例26（07全国）用A、B2、C2、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒（离子或分子），请回答：（1）A元素是 、B元素是 、C元素是 （用元素符号表示）。（2）D是由两种元素组成的双原子

5、分子，其分子式是 。（3）E是所有含18电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是 。（4）F是有两种元素组成的三原子分子，其分子式是 ，电子式是 。（5）G分子中含有4个原子，其分子式是 。（6）H分子中含有8个原子，其分子式是 。答案：K KCa S SHCl HClF2 F2H2S H2SH2O2或PH3 H2O2（PH3）C2H6C2H6热点三、化学键知识的应用化学键是相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用，原子之间通过化学键结合形成物质。化学键的知识与原子结构有着密切的联系：在高考中，必考部分和选考部分对化学键的要求不同。在必考部分，主要要求考生掌握离子键、共价键的相关基础知识，掌握

6、化学键、特别是共价键的知识在中学化学中的应用。1、离子键和共价键的形成定义形成过程存在离子键阴、阳离子间的静电作用易失、易得电子的原子（IA、IIA、VIA、VIIA ）（活泼金属和非金属）离子化合物（离子晶体）共价键非极性键相邻原子间通过共用电子对与原子核间的作用形成得失电子能力相同的原子（同种非金属原子之间）非金属单质、某些离子化合物（过氧化钠）、共价化合物（过氧化氢）极性键得、失电子能力不同的原子（不同种非金属原子之间）共价化合物，某些离子化合物原子之间相互结合时形成的化学键的类型、化学键的数量都是由原子结构决定的，在高考中，对于主族元素形成的常见单质和化合物，要求考生能够结合原子结构方

7、面的知识，分析物质中的化学键，并能够用相关的化学用语准确表达。在高考试卷II卷的非选择题中，经常考查电子式、结构式的书写。表示物质的组成和结构使用的化学用语，包括电子式、结构式和结构简式。高考中要求考生掌握下列物质的电子式的书写：氢气、氮气、卤素单质、氯化氢、水、氨、二氧化碳、过氧化氢、氯化钠、氯化钙、硫化钠、氢氧化钠、过氧化钠、氯化铵、甲烷、乙烯、乙炔、四氯化碳等。对于一些重要的物质，如氯化氢、水、氯化钠、氯化钙、硫化钠等，还要求能够用电子式表示物质的形成过程。例1（08海南卷）HBr分子的电子式为（ ）解析：HBr分子的H原子和Br原子是以共用电子对形成的化合物，没有电子的转移，不存在离子

8、。答案：A2、化学键（特别是共价键）知识的综合运用在中学化学要求掌握的常见物质中，除稀有气体单质外，均含有化学键。在物质中，存在最广泛的化学键是共价键，在非金属单质、共价化合物、某些离子化合物（复杂离子内部）中都存在有共价键。化学键对于物质的性质（包括物理性质和化学性质）有重要的影响。（1）共价键对物质化学性质的影响化学变化的过程中有旧化学键的断裂和新化学键的形成。破坏不同的化学键，难度不同。在化学科学中，把气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量称为键能，如果用逆向思维的方法，我们可以把拆开1mol化学键所吸收的能量称作化学键的键能。我们可以利用键能对物质的化学性质进行分析和研究。在有机

9、化学中，研究烯烃、炔烃的化学性质时，可以通过对碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键的键能的对比得到相应的结论。研究有机化学的基本反应类型时，也可以利用反应前后化学键的变化进行分析。（2）共价键对分子空间结构的影响如果在物质的分子中同时含有多个共价键，这些共价键之间会形成一定的夹角，即键角。键角的大小决定了物质分子的空间构型，特别是在研究有机物的分子结构时，我们会经常用到键角的知识对有机物分子的空间构型进行判断，可以利用HNMR对有机物分子的空间结构进行分析和研究，在探究有机物的反应产物时，也要经常利用分子的空间对称性进行分析。物质的物理性质在很大程度上与化学键键角有密切的关系。例2（08天津卷）下列叙

10、述正确的是（ ）A1个甘氨酸分子中存在9对共用电子BPCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构CH2S和CS2分子都是含极性键的极性分子D熔点由高到低的顺序是：金刚石碳化硅晶体硅H C C N O HH H H O 解析：甘氨酸的结构式为：，由结构式可以看出1个甘氨酸分子中存在10对共用电子；选项B中根据|元素的化合价|原子的最外层电子数8，则该原子的最外层达到8个电子的稳定结构，BCl3中B原子的最外层电子数为3，化合价为3价，因此B原子未达到8个电子的稳定结构；选项C中H2S和CS2都是以极性键结合而成，H2S的空间结构呈角形，正负电荷重心不重合，属于极性分子，而CS2为

11、直线型分子，正负电荷重心重合，属于非极性分子。选项D中三种物质均为原子晶体，原子晶体的熔点与该晶体中的原子半径有关，一般来说，原子半径小的，熔点高，所以选项D正确。答案：D例3（09海南）下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是（ ）表述表述A在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大NaCl晶体中C1与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力B通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性高Pb的原子半径比C的大，Pb与H之间的键能比C与H间的小C在形成化合物时，同一主族元素的化合价相同同一主族元素原子的最外层电子数相同DP4O10、C6H12O6溶于水后均不导电P4O10、C6H

12、12O6均属于共价化合物答案：B（3）键能与反应热的关系化学反应的热效应主要取决于反应物与生成物的键能总和。旧分子反应物中总键能生成物中总键能，反应吸热反应物中总键能生成物中总键能，反应放热例4（08海南卷）反应A(g)+B(g)C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。（1）该反应是反应（填“吸热”或“放热”）（2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率（填“增大”、“减小”、“不变”），原因是；（3）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?，原因是。（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1，E2（填“增大”、“减小”、“不变”）。解析：由图可以

13、知道，由于该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，即升高温度，平衡向逆反应进行，所以A的转化率减小；当在反应体系中加入催化剂，能同倍数改变化学反应速率，因此对化学平衡的移动无影响，即对反应热也无影响。因为化学反应速率增大，所以E1和E2同时降低。答案：（1）放热。（2）减小；该反应正反应为放热反应，升高温度使平衡向逆反应方向移动。（3）不影响；催化剂不改变平衡的移动。（4）减小、减小。热点四、分子间作用力和氢键绝大多数物质是由分子构成的，分子间相互作用的强弱决定了物质熔、沸点的高低。在高考中，对于分子之间的相互作用，要求考生掌握一般规律：分子结构相似的物质，随着相对分

14、子质量的增加，分子间作用力逐渐增大。在某些物质中，还存在着一种特殊的分子间相互作用氢键。高考中要求考生了解氢键的存在，以及形成氢键的一般条件。例5（06高考）下图中每条折线表示周期表IVAVIIA中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是（ ）AH2S BHClCPH3 DSiH4解析：本题以教材中的 IVAVIIA各主族元素的气态氢化物的沸点变化情况图示为信息呈现方式，考查内容主要是对元素周期表的熟悉程度、组成和结构相似的物质沸点变化规律及氢键对物质沸点的影响，有一般也有特殊。一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点也越高。在周期表中IVAVIIA各族元素的气态氢化物的沸点随相对分子质量的增大而升高，但是VA、VIA、VIIA三主族中的NH3、H2O、HF分子间有氢键的作用使沸点升高反常，只有IVA元素氢化物沸点变化正常，由此判断出a 点代表的是SiH4。答案：D除了无机化学中的NH3、H2O、HF外，有机化合物分子间也可能存在氢键。例