2025届新教材高考化学一轮复习第五单元原子结构元素周期律第3节化学键分子结构与性质学案新人教版

PAGEPAGE31第3节化学键分子结构与性质备考要点素养要求1.了解共价键的形成、极性和类型(σ键和π键),了解配位键的含义。2.能用键能、键长、键角等说明简洁分子的某些性质。3.了解杂化轨道理论及简洁的杂化轨道类型(sp,sp2,sp3)。4.能用价层电子对互斥模型或者杂化轨道理论推想简洁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,能列举含有氢键的物质,并能说明氢键对物质性质的影响。1.宏观辨识与微观探析:从不同层次相识分子的空间结构,并对共价键进行分类,从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.改变观念与平衡思想:相识共价键的本质及类型,多角度、动态地分析分子的空间结构及性质,并运用相关理论解决实际问题。3.证据推理与模型认知:运用价层电子对互斥模型和杂化轨道理论等,说明分子的空间结构及性质,揭示现象的本质与规律。4.科学探究与创新意识:发觉和提出有探究价值的分子的结构、性质的问题,设计探究方案进行探究分析,面对异样现象敢于提出自己的见解。考点一化学键与物质组成必备学问自主预诊学问梳理1.化学键(1)定义:相邻的原子之间剧烈的相互作用叫做化学键。(2)分类:(3)离子键、共价键的比较:化学键类型离子键共价键成键粒子

成键方式带相反电荷的离子相互作用形成

成键条件通常是活泼金属元素与活泼非金属元素一般是非金属原子之间续表化学键类型离子键共价键表示方法用电子式表示如NaCl可表示为Na+[··如HCl可表示为H用电子式表示形成过程如MgCl2:如HCl:H×+·Cl存在实例存在于离子化合物中,如NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH等①非金属单质,如H2、O2等;②共价化合物,如HCl、CO2、CH4等;③某些离子化合物,如NaOH、Na2O2等2.化学键的表示方法——电子式(1)定义:在元素符号四周用“·”或“×”来表示原子的(价电子)的式子。

(2)电子式的书写:自我诊断1.推断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)化学键是相邻离子或原子间的剧烈的作用力,既包括静电吸引力,又包括静电排斥力。()(2)全部物质中都存在化学键。()(3)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键。()(4)原子最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时,所形成的化学键确定是离子键。()(5)非金属元素的两个原子之间形成的确定是共价键,但多个原子间也可能形成离子键。()(6)离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中确定不含离子键。()2.写出下列常见微粒的电子式。(1)原子:Na,Cl。

(2)简洁离子:Na+,F-。

(3)困难离子:NH4+,OH-(4)离子化合物:CaCl2,

Na2O。

(5)含共价键的分子:N2,H2O,CO2,HClO,CCl4,H2O2,NH3。

关键实力考向突破考向1电子式的书写与正误推断【典例1】下列表达正确的是()A.NH4H的电子式为[H··N··B.H2S的电子式可表示为H+[··S··C.用电子式表示Na2O的形成过程:2Na×+·O·····2Na+[×D.Na2O的电子式为Na+[··O··对点演练1下列电子式正确的是()A.[H··N··HB.[NH4+C.Na+[··O··D.··Cl误区警示电子式书写的四个误区误区一—混淆离子化合物与共价化合物的电子式。如NaCl的电子式错写成Na··Cl······,H2误区二—漏写未参加成键的电子对。如N2的电子式错写为N︙︙N,NH3的电子式错写为H·误区三—错写分子中原子的结合方式。如HClO中H应与O相结合,写成H·误区四—错误合并原子。如MgCl2的电子式错写成Mg2+[··Cl······]2考向2物质类别与化学键类型的推断【典例2】(双选)(2024山东烟台一中月考)下列各组物质中都既含有离子键又含有共价键的是()A.NaOH、CaC2、NH4Cl B.KOH、Na2O2、(NH4)2SC.MgO、CaBr2、NaCl D.Na2SO4、HCl、MgCl2对点演练2下列关于NaHSO4的说法正确的是()A.因为NaHSO4是离子化合物,所以NaHSO4固体能够导电B.NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2∶1C.NaHSO4固体熔融时破坏的是离子键和共价键D.NaHSO4固体溶于水时破坏的是离子键和共价键规律方法1.推断离子化合物和共价化合物的三种方法2.物质所含化学键类型的推断方法考向3化学反应中化学键的断裂与形成【典例3】(2024黑龙江哈师大附中期中)下列过程中共价键被破坏的是()①碘升华②溴蒸气被木炭吸附③酒精溶于水④HCl气体溶于水⑤冰溶化⑥NH4Cl受热⑦氢氧化钠熔化⑧(NH4)2SO4溶于水A.④⑥B.④⑥⑧C.①②④⑤D.①④⑥⑦对点演练3在下列改变过程中,既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是()A.将SO2通入水中B.烧碱溶于水C.将HCl通入水中D.硫酸氢钠溶于水归纳总结物质的溶解或熔化与化学键改变(1)离子化合物的溶解或熔化过程。离子化合物溶于水或熔化后会电离成自由移动的阴离子、阳离子,离子键被破坏。(2)共价化合物的溶解过程。①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。②有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴离子、阳离子,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。③有些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。(3)单质的溶解过程。某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键被破坏,如Cl2、F2等。考点二共价键必备学问自主预诊学问梳理1.共价键的本质与特征(1)本质:原子之间形成。

(2)特征:具有方向性和性。

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σ键原子轨道“”重叠

π键原子轨道“”重叠

续表分类依据类型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

原子间共用电子对的数目单键原子间有1对共用电子双键原子间有2对共用电子三键原子间有3对共用电子3.π键与σ键的比较(1)电子云形态不同:σ键的电子云呈对称,π键的电子云呈对称。

(2)强度不同,π键σ键坚固。如乙烯、乙炔分子中的π键不如σ键坚固,比较,因而含有π键的乙烯、乙炔与只含σ键的乙烷的化学性质不同。

4.键参数(1)定义①键能:指分子中1mol化学键解离成所汲取的能量。键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值。键能可通过试验测定,更多的却是推算获得的。键能可用于估算化学反应。

②键长:构成化学键的两个原子的。

③键角:在多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角称为键角。多原子分子的键角确定,表明共价键具有。

(2)键参数对分子性质的影响。键能越,键长越,分子越稳定。

自我诊断1.推断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)共价键的成键原子只能是非金属原子。()(2)在任何状况下,都是σ键比π键强度大。()(3)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关。()(4)s-sσ键与s-pσ键的电子云形态对称性相同。()(5)σ键能单独形成,而π键确定不能单独形成。()(6)σ键可以绕键轴旋转,π键确定不能绕键轴旋转。()(7)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。()(8)键长等于成键两原子的半径之和。()2.试验室中可用乙醇在P2O5作用下脱水制备乙烯。(1)乙烯分子中碳原子为杂化,分子中σ键和π键个数比为。

(2)乙醇分子中共价键的类型有,1molC2H5OH含有σ键数目为。

关键实力考向突破考向1共价键类别分析【典例1】(2024广东电白第一中学模拟)下列关于σ键和π键的理解不正确的是()A.含有π键的分子在进行化学反应时,分子中的π键比σ键活泼B.在有些分子中,共价键可能只含有π键而没有σ键C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键D.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键对点演练1含碳元素的物质是化学世界中最浩大的家族。(1)CH4中的化学键从形成过程来看,属于(填“σ”或“π”)键,从化学键是否具有极性来看属于键。

(2)已知CN-与N2结构相像,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为。

(3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满意8电子稳定结构,则C60分子中π键的数目为。

(4)利用CO可以合成化工原料COCl2,COCl2分子的结构式为,每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目为。

A.4个σ键B.2个σ键、2个π键C.2个σ键、1个π键D.3个σ键、1个π键归纳总结(1)在分子中,有的只存在极性键,如HCl、NH3等,有的只存在非极性键,如N2、H2等,有的既存在极性键又存在非极性键,如H2O2、C2H4等;有的不存在化学键,如稀有气体分子。(2)在离子化合物中,确定存在离子键,有的存在极性共价键,如NaOH、Na2SO4等;有的存在非极性共价键,如Na2O2、CaC2等。(3)通过物质的结构式,可以快速有效地推断化学键的种类及数目;依据成键方式推断化学键数目时要留意共价单键全为σ键,双键中有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键。考向2分子空间结构与键参数【典例2】已知键能、键长部分数据如下表:共价键Cl—ClBr—BrI—IH—FH—ClH—BrH—IH—O键能242.7193.7152.7568431.8366298.7462.8键长/pm19822826796共价键C—CCCC≡CC—HN—HNOO—OOO键能347.7615812413.4390.8607142497.3键长/pm154133120109101(1)下列推断正确的是(填字母,下同)。

A.稳定性:HF>HCl>HBr>HIB.氧化性:I2>Br2>Cl2C.沸点:H2O>NH3D.还原性:HI>HBr>HCl>HF(2)下列有关推断正确的是。

A.同种元素形成的共价键,键能:三键>双键>单键B.同种元素形成双键键能确定小于单键的2倍C.键长越短,键能确定越大D.氢化物中化学键的键能越大,其稳定性越弱(3)在HX(X表示卤素原子)分子中,键长最短的是,最长的是;O—O键的键长(填“大于”“小于”或“等于”)OO键的键长。

对点演练2(双选)(2024山东潍坊高密一中模拟)已知几种共价键的键能如下:化学键H—NN≡NCl—ClH—Cl键能/(kJ·mol-1)390.8946242.7431.8下列说法错误的是()A.键能:N≡N>NN>N—NB.H(g)+Cl(g)HCl(g)ΔH=-431.8kJ·mol-1C.H—N键能小于H—Cl键能,所以NH3的沸点高于HClD.2NH3(g)+3Cl2(g)N2(g)+6HCl(g)ΔH=+202kJ·mol-1归纳总结键长、键能确定了分子的稳定性,键长、键角确定了分子的空间结构,一般来说,已知多原子分子中的键角和键长等数据,就可确定该分子的空间结构。常见几种分子的空间结构及键角如下:考点三分子的空间结构必备学问自主预诊学问梳理1.分子结构的测定(1)测定分子结构的现代仪器和方法有:光谱、晶体X射线衍射等。

(2)用测定分子的相对分子质量。

2.多样的分子空间结构分子类型实例空间结构键角三原子分子CO2形

H2O形(形)

四原子分子甲醛形

约

氨气形

五原子分子甲烷形

3.价层电子对互斥模型(1)理论要点。①价层电子对在空间上彼此相距最远时,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。(2)用价层电子对互斥模型推想分子的空间结构的关键是推断粒子中的中心原子上的价层电子对数。其中:a是中心原子的价电子数(阳离子中心原子的价电子数要减去离子的电荷个数;阴离子中心原子的价电子数要加上离子的电荷个数),b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x是与中心原子结合的原子数。(3)示例分析。中心原子上的价层电子对数σ键电子对数孤电子对数VSEPR模型分子或离子的空间结构实例220

CO2330

平面三角形BF321

SO2440

正四面体形CH431

NH322

H2O4.杂化轨道理论(1)理论要点。当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道总数相等、能量相同、方向不同的杂化轨道。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。(2)杂化轨道与分子空间结构的关系。杂化轨道类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间结构实例sp2180°直线形BeCl2sp23120°

BF3sp34109°28'

CH4自我诊断1.推断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参加成键的孤电子对。()(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键,则该分子确定为正四面体结构。()(3)NH3分子为三角锥形,氮原子发生sp3杂化。()(4)只要分子空间结构为平面三角形,中心原子均为sp2杂化。()(5)中心原子是sp杂化的,其分子空间结构不确定为直线形。()(6)价层电子对互斥模型中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。()(7)中心原子杂化轨道类型相同时,孤电子对数越多,键角越小。()2.依据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论填写下表。序号分子或离子中心原子上的孤电子对数中心原子上的价层电子对数VSEPR模型名称分子或离子的空间结构中心原子的杂化轨道类型①CS2②HCHO③NCl3④SO⑤H3O+关键实力考向突破考向价层电子对互斥模型、杂化轨道理论的理解和应用【典例】回答下列问题。(1)(2024江苏化学,21节选)NH3分子中氮原子的杂化轨道类型是。

(2)(2024全国1,35节选)磷酸根离子的空间结构为,其中P的价层电子对数为,杂化轨道类型为。

(3)(2024全国1,35节选)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是、。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其缘由是,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。

(4)(2024江苏化学,21节选)抗坏血酸的分子结构如图所示,分子中碳原子的杂化轨道类型为;推想抗坏血酸在水中的溶解性:(填“难溶于水”或“易溶于水”)。

(5)(2024全国1,35节选)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间结构是,中心原子的杂化轨道类型为。LiAlH4中存在(填标号)。

A.离子键 B.σ键C.π键 D.氢键(6)(2024全国2,35节选)①依据价层电子对互斥模型,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是。

②气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的空间结构为形,其中共价键的类型有种;固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子,该分子中硫原子的杂化轨道类型为。

(7)(2024全国3,35节选)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间结构为,碳原子的杂化轨道类型为。

对点演练(2024山东化学,7)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是()A.其熔点主要取决于所含化学键的键能B.形成大π键的电子全部由N供应C.分子中B和N的杂化方式相同D.分子中全部原子共平面方法技巧“四方法”推断分子或离子中心原子的杂化轨道类型(1)依据杂化轨道的空间结构推断。①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形,则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。③若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子或离子的中心原子发生sp杂化。(2)依据杂化轨道之间的夹角推断。①若杂化轨道之间的夹角为109°28',则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。②若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。③若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子或离子的中心原子发生sp杂化。(3)依据中心原子的价层电子对数推断。①若中心原子的价层电子对数为4,是sp3杂化。②若中心原子的价层电子对数为3,是sp2杂化。③若中心原子的价层电子对数为2,是sp杂化。(4)依据分子或离子中有无π键及π键数目推断。若没有π键为sp3杂化,含1个π键为sp2杂化,含2个π键为sp杂化。考点四分子的结构与物质的性质必备学问自主预诊学问梳理1.共价键的极性(1)键的极性。①极性键:由不同原子形成的共价键,电子对会发生偏移;②非极性键:同种原子形成的共价键,电子对不发生偏移。(2)分子的极性。①非极性分子与极性分子的比较:类型非极性分子极性分子形成缘由正电中心和负电中心的分子

正电中心和负电中心的分子

存在的共价键非极性键或极性键

分子内原子排列

②只含非极性键的分子确定是分子;含有极性键的分子有没有极性,必需依据分子中极性键的极性的向量和是否为零而定。

(3)键的极性对化学性质的影响。①羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量,相同条件下pKa越小,酸性。

②羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关。a.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,这是因为氟的电负性氯的电负性,F—C的极性大于Cl—C的极性,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性,更易电离出氢离子。

b.烃基(符号R—)是推电子基团,烃基越长推电子效应,使羧基中的羟基的极性,羧酸的酸性,则甲酸的酸性强于乙酸的酸性,乙酸的酸性大于丙酸。

2.分子间作用力(1)定义。分子间存在的相互作用力,称为分子间作用力。(2)分类。分子间作用力最常见的是和。

(3)分子间作用力与化学键的强弱。范德华力氢键化学键。

(4)范德华力。①含义:物质分子间普遍存在的作用力。范德华力很弱,比化学键的键能小1~2个数量级。相对分子质量越大,范德华力越大;分子的极性越大,范德华力也越大。②对性质的影响。范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强,物质的熔点、沸点越高,硬度越大。(5)氢键。①氢键的形成:已经与的原子形成共价键的与另一个分子中的原子之间的作用力,称为氢键。

②表示方法:X—H…Y—(X、Y为N、O、F,“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键)③特征:具有确定的性和性。

④分类:氢键包括氢键和氢键两种。

⑤分子间氢键对物质性质的影响:主要表现为使物质的熔、沸点。此外氢键对物质的溶解性也产生影响。

微点拨(1)有氢键的分子间也有范德华力,但有范德华力的分子间不确定有氢键。(2)一个氢原子只能形成一个氢键,这就是氢键的饱和性。(3)氢键主要影响物质的物理性质。3.分子的溶解性(1)“相像相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于溶剂,极性溶质一般能溶于溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解性。

(2)随着溶质分子中憎水基个数的增多,溶质在水中的溶解性减弱。如甲醇、乙醇与水以随意比互溶,而戊醇在水中的溶解性明显减弱。4.分子的手性(1)手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,犹如左手与右手一样互为,却在三维空间里,互称手性异构体。

(2)手性分子:有的分子。

自我诊断1.推断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)可燃冰(CH4·8H2O)中,甲烷分子与水分子间形成了氢键。()(2)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。()(3)氢键具有方向性和饱和性。()(4)H2O2分子间存在氢键。()(5)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。()(6)氢键的存在确定能使物质的熔、沸点上升。()(7)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。()2.(2024海南化学,19节选)(1)在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时,有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。①X分子的空间结构是,中心原子杂化轨道类型为,属于(填“非极性”或“极性”)分子。

②X的沸点比水低的主要缘由是。

(2)CuFeS2与氧气反应生成SO2,SO2中心原子的价层电子对数为,共价键的类型有。

关键实力考向突破考向1共价键的极性与分子极性的推断【典例1】(2024安徽铜陵模拟)下列有关分子的结构和性质的说法正确的是()A.H2O2和C2H2均为直线形的非极性分子B.NF3和PCl3均为极性分子,中心原子均实行sp3杂化C.H3BO3和H3PO3均为三元酸,结构简式均为(X=B,P)D.CH4和白磷(P4)分子均为正四面体形非极性分子,键角均为109°28'对点演练1S2Cl2是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构如图所示。常温下,S2Cl2是一种橙黄色的液体,遇水易水解,并产生能使品红溶液褪色的气体。下列说法中错误的是()A.S2Cl2的电子式为

B.S2Cl2为含有极性键和非极性键的非极性分子C.S2Br2与S2Cl2结构相像,熔、沸点:S2Br2>S2Cl2D.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl方法归纳分子极性推断的方法(1)化合价法。ABn型分子中中心原子的化合价的确定值等于该原子的价电子数时,该分子为非极性分子,此时分子的空间结构对称;若中心原子的化合价的确定值不等于其价电子数,则分子的空间结构不对称,其分子为极性分子,详细实例如下:分子的化学式BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2PCl3中心原子化合价的确定值34562343中心原子的价电子数34566565分子的极性非极性分子非极性分子非极性分子非极性分子极性分子极性分子极性分子极性分子(2)依据化学键的类型及分子的空间结构推断。非极性分子、极性分子的推断,首先看分子中的化学键是否有极性,然后再看各化学键的空间排列状况。化学键都无极性,分子必无极性(O3除外);有极性化学键,各化学键空间排列匀称,使化学键的极性相互抵消,分子无极性;有极性化学键,各化学键空间排列不匀称,不能使化学键的极性相互抵消,分子有极性。共价键的极性与分子极性的一般关系可总结如下:(3)依据中心原子最外层电子是否全部成键推断。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。考向2范德华力、氢键对物质性质的影响【典例2】完成下列各题。(1)(2024全国3,35节选)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),电负性大小依次是。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是(写分子式),其熔点比NH3BH3(填“高”或“低”),缘由是在NH3BH3分子之间,存在,也称“双氢键”。

(2)(2024全国1,35节选)一些氧化物的熔点如下表所示:氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/℃1570280023.8-75.5说明表中氧化物之间熔点差异的缘由。

(3)(2024全国2,35节选)元素As与N同主族。预料As的氢化物分子的空间结构为,其沸点比NH3的(填“高”或“低”),其推断理由是。

(4)(2024全国3,35节选)苯胺()的晶体类型是。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),缘由是。

对点演练2(2024山东化学,17节选)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料,回答下列问题:(1)Sn为ⅣA族元素,单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体,SnCl4空间结构为,其固体的晶体类型为。

(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的依次为(填化学式,下同),还原性由强到弱的依次为,键角由大到小的依次为。

(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的协作物为螯合物。一种Cd2+协作物的结构如图所示,1mol该协作物中通过螯合作用形成的配位键有mol,该螯合物中N的杂化方式有种。

易错警示氢键除影响物质的熔、沸点外,还影响物质的溶解度(如乙醇和水能以随意比互溶)以及物质的密度(如冰的密度比水小);但氢键只是一种分子间较强的作用力,不能影响分子的化学性质。网络构建核心速记1.共价键的本质为原子之间形成共用电子对,共价键具有方向性和饱和性。2.推断σ键、π键的一般规律:共价单键为σ键;共价双键中有一个σ键、一个π键;共价三键有一个σ键和两个π键。3.驾驭等电子原理:原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相像的化学键特征,它们的很多性质是相近的。4.价层电子对互斥模型的基本内容:分子或离子中中心原子的价层电子对(成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离。5.杂化轨道数=中心原子孤电子对数+中心原子结合的原子数,再由杂化轨道数推断杂化类型。6.氢键是由已经与电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力。7.“相像相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。如蔗糖和氨易溶于水,难溶于四氯化碳;萘和碘易溶于四氯化碳,难溶于水。第3节化学键分子结构与性质考点一化学键与物质组成必备学问·自主预诊1.(2)金属共用电子对极性非极性(3)带相反电荷的离子原子共用电子对2.(1)最外层电子自我诊断1.答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√2.答案(1)Na··Cl······(2)Na+(3)[H··N··H··(4)[··Cl······]-Ca2+[··(5)··N︙︙N··关键实力·考向突破典例1DNH4H的电子式为[H··N··H··H··H]+[··H]-,A项错误;H2S为共价化合物,其电子式应为H对点演练1C氯化铵的电子式为[H··N··H··H··H]+[··Cl······]-,A错误;溴化铵的电子式为[H··N··H··典例2AB既含有离子键又含有共价键的化合物确定是离子化合物。MgO、CaBr2、NaCl三种物质中都只含离子键,无共价键,C项不符合题意;HCl中只含共价键,MgCl2中只含离子键,D项不符合题意。对点演练2D虽然NaHSO4是离子化合物,但其固体中不存在能自由移动的阴离子和阳离子,因而不能导电;NaHSO4固体中阳离子(Na+)和阴离子(HSO4-)的个数比是1∶1;NaHSO4固体熔融时破坏的只是离子键,而溶于水时电离出Na+、H+和S典例3A①碘升华破坏的是分子间作用力;②溴蒸气被木炭吸附不会破坏共价键;③酒精是非电解质,溶于水不发生电离,破坏的是分子间作用力;④HCl气体溶于水,发生电离,HCl中的共价键被破坏;⑤冰溶化不会破坏共价键;⑥NH4Cl受热分解,发生化学改变,生成氨气和HCl,有共价键被破坏;⑦氢氧化钠熔化时只有离子键被破坏;⑧(NH4)2SO4溶于水发生电离,离子键被破坏。综上所述,④⑥符合题意,A项正确。对点演练3D考点二共价键必备学问·自主预诊1.(1)共用电子对(2)饱和2.头碰头肩并肩偏移不偏移3.(1)轴镜面(2)不如简洁断裂4.(1)①气态气态原子热效应②核间距③方向性(2)大短自我诊断1.答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√(6)√(7)×(8)×2.答案(1)sp25∶1(2)非极性键、极性键8NA解析(1)乙烯的结构式为,碳原子为sp2杂化,分子中含有5个σ键和1个π键,因此σ键和π键个数比为5∶1。(2)乙醇分子中的碳碳键为非极性键,碳氢键、碳氧键、氧氢键均为极性键。1molC2H5OH含有8molσ键。关键实力·考向突破典例1B同一分子中的π键不如σ键坚固,反应时比较简洁断裂,A项正确;π键不能单独存在,含有π键的分子中确定含有σ键,B项错误,D项正确;氢原子、氯原子等跟其他原子形成分子时只能形成σ键,C项正确。对点演练1答案(1)σ极性(2)1∶1(3)30(4)D典例2答案(1)ACD(2)A(3)HFHI大于解析(1)依据表中数据,同主族元素气态氢化物的键能从上至下渐渐减小,稳定性渐渐减弱,A项正确;从键能看,氯气、溴单质、碘单质的稳定性渐渐减弱,由原子结构知,氧化性也渐渐减弱,B项错误;水分子间氢键强于NH3分子间氢键,在常温下,H2O为液态而NH3为气体,所以H2O的沸点比NH3高,C项正确;还原性与失电子实力有关,还原性:HI>HBr>HCl>HF,D项正确。(2)由碳碳键的数据知A项正确;由O—O、OO的键能知,B项错误;C—H的键长大于N—H的键长,但是N—H键的键能反而较小,C项错误;一般来说,氢化物中键能越大,氢化物稳定性越强,D项错误。对点演练2CD三键键长小于双键键长小于单键键长,键长越短,键能越大,所以键能:N≡N>NN>N—N,A项正确;H(g)+Cl(g)HCl(g)的焓变ΔH=-431.8kJ·mol-1,B项正确;NH3的沸点高于HCl是由于NH3分子间存在氢键,而HCl分子间不存在氢键,C项错误;反应2NH3(g)+3Cl2(g)N2(g)+6HCl(g)的反应热ΔH=6E(N—H)+3E(Cl—Cl)-E(N≡N)-6E(H—Cl)=-463.9kJ·mol-1,D项错误。考点三分子的空间结构必备学问·自主预诊1.(1)红外(2)质谱仪2.直线180°V角105°平面三角120°三角锥107°四面体109°28'3.(3)直线形直线形三角形V形(角形)四面体形三角锥形V形(角形)4.(2)平面三角形正四面体形自我诊断1.答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)√(7)√2.答案①02直线形直线形sp②03平面三角形平面三角形sp2③14四面体形三角锥形sp3④04正四面体形正四面体形sp3⑤14四面体形三角锥形sp3关键实力·考向突破典例答案(1)sp3(2)正四面体形4sp3(3)sp3sp3乙二胺的两个N供应孤电子对给金属离子形成配位键Cu2+(4)sp3、sp2易溶于水(5)正四面体形sp3AB(6)①H2S②平面三角2sp3(7)平面三角形sp2解析(1)NH3分子中氮原子上有1个孤电子对,价层电子对数为1+3=4,则氮原子为sp3杂化。(2)PO43-的中心原子不含孤电子对,成键电子对数为4,价层电子对数为4,因此其空间结构为正四面体形,磷原子是采纳sp3(3)乙二胺中氮原子形成3个单键,含有1个孤电子对,属于sp3杂化;碳原子形成4个单键,不存在孤电子对,也是sp3杂化;由于乙二胺的两个氮原子可供应孤电子对与金属离子形成配位键,因此乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定的环状离子,由于铜离子的半径较大且含有的空轨道多于镁离子,因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+。(4)依据抗坏血酸的分子结构,该结构中有两种碳原子,分别是全形成单键的碳原子和形成双键的碳原子,全形成单键的碳原子为sp3杂化,形成双键的碳原子为sp2杂化;依据抗环血酸分子结构,分子中含有4个—OH,能与水形成分子间氢键,因此抗坏血酸易溶于水。(5)LiAlH4中的阴离子是AlH4-,中心原子铝原子含有的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=4+0=4,所以空间结构是正四面体形,中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化。阴离子、阳离子间存在离子键,Al与H之间还有共价单键(即σ键),不存在(6)①依据价层电子对互斥模型分析,H2S分子中硫原子有2个成键电子对和2个孤电子对,价层电子对数为4;SO2分子中硫原子有2个成键电子对和1个孤电子对,价层电子对数为3;SO3分子中硫原子有3个成键电子对,不含孤电子对,价层电子对数为3。②气态SO3分子中硫原子四周有3个成键电子对,不含孤电子对,则硫原子实行sp2杂化,分子的空间结构为平面三角形:三氧化硫分子中所含共价键有两种,分别为σ键和π键。由固体三氧化硫的三聚分子结构可知,每个硫原子形成4个σ键,则硫原子实行sp3杂化。(7)CO32-中碳原子的价层电子对数为3,故碳原子实行sp2对点演练A由题意知,无机苯与苯结构相像,应属于分子晶体,其熔点取决于范德华力,A项错误;分子中全部原子共平面,D项正确;依据价键原理和题干信息,无机苯的结构式为,该分子属于平面形分子,分子中N原子和B原子都属于sp2杂化,N形成4个价键,故大π键的电子全部由N原子供应。考点四分子的结构与物质的性质必备学问·自主预诊1.(2)①重合不重合非极性键或极性键对称不对称②非极性(3)①越强②大于更大越大越小越弱2.(2)范德华力氢键(3)<<(5)①电负性很大氢原子电负性很大③方向饱和④分子内分子间⑤上升3.(1)非极性极性越好4.(1)镜像不能叠合(2)手性异构体自我诊断1.答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×2.答案(1)①V形(角形)sp3极性②水分子间存在氢键(2)3σ键和π键解析(1)①臭鸡蛋气味的气体是H2S,其结构与H2O相像,中心原子硫原子实行sp3杂化,因存在2个孤电子对,使