2022年高考总复习 化学 模块5 第十一单元 第2节 分子结构与性质课件PPT

这是一份2022年高考总复习 化学 模块5 第十一单元 第2节 分子结构与性质课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了稳定性，立体结构，平面三角，正四面体，三角锥，－10等内容，欢迎下载使用。
(1)共价键的本质和特征
②键参数对分子性质的影响
③键参数与分子稳定性的关系
键能越______，键长越______，分子越稳定2.配位键和配合物
由一个原子提供孤电子对与另一个接受电子的原子(或离子)形成的__________。(2)配位键的表示方法如 ： A→B ， A表示 ________ 孤电子对的原子 ， B表示________共用电子对的原子或离子。
(3)配位化合物①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。
如[Cu(NH3)4]SO4：
[ 自主测评 ]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)共价键都具有方向性和饱和性(
(2)σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强((3)s-s σ键与 s-p σ键的电子云形状和对称性都不同(
(4)CHN 中含有一个σ键、三个π键(
(5)Zn 的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，
1 ml 该配合物中含有σ键的数目为 14NA(
2.【深度思考】对于K3[Fe(CN)6]配合物中含有的化学键有________________，其中配离子的结构简式为__________，配
体的电子式为______，配位原子是_______。1 ml [Fe(CN)6]3－
中含有σ键的数目为________(用 NA 表示，NA 表示阿伏加德罗常数的值)，配体中提供孤电子对的原子是________。
答案：离子键、共价键、配位键
[Fe(CN)6]3－
(1)s 轨道与s 轨道重叠形成σ键时，电子不是只在两核间运
动，而是电子在两核间出现的概率增大。
(2)因s 轨道是球形的，故s 轨道和s 轨道形成σ键时，无方
向性。两个s 轨道只能形成σ键，不能形成π键。(3)两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键。
(4)苯环中的键既不是双键，也不是单键，键长介于两者之间。苯环中有6 个碳碳σ键，6 个碳氢σ键，一个大π键。(5)一般来说，σ键重叠程度比π键的重叠程度大，所以σ键比π键牢固。但是，也有特殊情况，也存在π键比σ键牢固，如N2 分子中的π键比σ键牢固。
1.(2020 年菏泽模拟)已知 N—N、N==N 和 N≡N 键能之比为 1.00∶2.17∶4.90 ， 而 C—C 、 C==C 、 C≡C 键 能之比为
1.00∶1.77∶2.34。下列说法正确的是(A.σ键一定比π键稳定B.N2 较易发生加成C.乙烯、乙炔较易发生加成D.乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定
解析：N≡N中π键比σ键稳定，难发生加成，C==C、C≡C
中π键比σ键弱，较易发生加成。
2.(2019 年太原模拟)Ⅰ.有以下物质：①HF
(1)只含有极性键的是________(填序号，下同)。(2)只含有非极性键的是________。(3)既有极性键又有非极性键的是________。(4)只含有σ键的是________。(5)既有σ键又有π键的是________。
，COCl2 分子内含有
Ⅱ.COCl2 分子的结构式为________(填选项字母)。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
解析：Ⅰ.(1)①含不同元素的原子，只含极性键；③中两个氢原子分别与氧原子相连，只含极性键。(2)双原子的单质分子只含非极性键，②④符合题意。(3)根据 C2H4 的结构可判断⑤既含极性键又含非极性键。(4)只有单键的只含σ键，即①②③。( 5)有双键或三键的一定既有σ键又有π键，即④⑤。Ⅱ.C和 Cl之间为σ键，C和O之间为一个σ键、一个π键，因此该分子中含有 3 个σ键、1 个π键。
(1)σ键与π键的判断①由轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键；②由物质的结构式判断通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。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；
s 轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全
(2)极性键与非极性键的判断
看形成共价键的两原子，不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。
3.(2020 年郑州模拟)下列说法中正确的是(A.键长越长，键能越大，分子越稳定
B.H—Cl 的键能为 431.8 kJ·ml
，H—I 的键能为 298.7
kJ·ml－1，这可以说明 HCl 分子比 HI 分子稳定C.水分子可表示为 H—O—H，分子的键角为 180°D.H—O 键键能为 462.8 kJ·ml－1 ，即 18 g H2O 分解成 H2和 O2 时，消耗能量为 2×462.8 kJ
解析：键长越长，键能越小，分子越不稳定，A 错误；水分子中键的夹角为 104.5°，C 错误；断裂 2 ml H—O 键吸收2×462.8 kJ 能量，18 g 水分解成 H2 和 O2 时，包含断裂 2 mlO—H 键，同时还形成 0.5 ml O==O 键、1 ml H—H 键，D 错误。
4.(2020 年潍坊检测)根据氢气分子的形成过程示意图，回
(1)H—H 键的键长为______________，①～⑤中，体系能
量由高到低的顺序是______________。
(2)下列说法中正确的是__________。A.氢气分子中含有一个π键
B.由①到④，电子在核间出现的概率增加C.由④到⑤，必须消耗外界的能量D.氢分子中含有一个极性共价键
(3)已知几种常见化学键的键能如表所示：
比较 Si—Si 键与 Si—C 键的键能大小：x______(填“>”“ 范德华力
形成分子间氢键，分子间氢键使分子间
键，而作用力增大，沸点升高
共价键的极性与分子极性的判断
1.(2020 年上海普陀二模)能够产生如图实验现象的液体是
解析：本题带电玻璃棒靠近液流时发现液体流动方向发生偏移，说明液体在该条件下能导电，为极性分子，H2O 为极性分子。
2.已知 H2O2 分子的结构如图所示，H2O2 分子不是直线形，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上，两个氧原子在书脊位置上，书页夹角为93°52′，而两个O—H 键与O—O键的夹角均为 96°52′。
(1)H2O2 分子的电子式是________________，结构式是
______________。
(2)H2O2 分子是含有________ 键和________ 键的______ 分
子。(填“极性”或“非极性”)
(3)H2O2 难溶于 CS2，简要说明理由：_________________________________________________________________。(4)含 17 g H2O2 的双氧水完全分解可得到标准状况下气体
的体积为________L。
解析：(2)由 H2O2 的空间构型图可知，H2O2 是极性分子，分子内既有极性键，又有非极性键。(3)CS2 为非极性分子，根据“相似相溶”原理，H2O2 难溶于 CS2。
(3)H2O2 为极性分子，而 CS2 为非极性溶剂，根据“相似相溶”原理，H2O2 难溶于 CS2 (4)5.6
(1)共价键的极性与分子极性的关系
(2)判断ABn 型分子极性的经验规律
若中心原子 A 的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。如SO2 为极性分子，SO3 为非极性分子。
的结构有关(如图)。下列有关说法错误的是(
分子间作用力对物质性质的影响
3.(2020 年威海二模)“冰面为什么滑？”，这与冰层表面
A.由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分
B.第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构C.第二层“准液体”中，水分子间形成氢键的机会比固态
D.当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
解析：水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A 错误；固态冰中，1个水分子与周围的 4 个水分子通过氢键相连接，从而形成空间网状结构，B 正确；“准液体”中，水分子间的距离不完全相等，所以与同一个水分子形成氢键的水分子数小于 4，形成氢键的机会比固态冰中少，C 正确；当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，造成冰面变滑，D 正确。
4.(2019年秦皇岛模拟)氨气溶于水时，大部分 NH3 与 H2O以氢键(用“…”表示)结合形成 NH3·H2O 分子。根据氨水的性
质可推知 NH3·H2O 的结构式为(
NH4 ＋OH－，可知答案是 B。
解析：从氢键的成键原理上讲，A、B 都成立；但从空间构型上讲，由于氨气分子是三角锥形，易于提供孤电子对，所以，以 B 项中的方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，
依据 NH3·H2O答案：B
5.(2020年济宁模拟)已知含氧酸可用通式 XOm(OH)n 来表示，如 X 是 S，当 m＝2，n＝2，则这个式子就表示 H2SO4。一般而言，该式中 m 大的是强酸，m 小的是弱酸。下列各含氧酸
解析 ： 把 A ～ D 选项中的化学式改写成 A.ClO(OH) ，B.SeO(OH)2，C.B(OH)3，D.MnO3(OH)，其 m 依次为 1,1,0,3，m 最大的是 HMnO4，则 HMnO4 酸性最强。答案：D
H ＋H2PO2 、
6.(2020年泰安二模)已知磷酸分子(
三个氢原子都可与重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换。又知次磷酸(H3PO2)也可与 D2O 进行氢交换，但次磷酸钠(NaH2PO2)
却不能与 D2O 发生氢交换。则下列说法正确的是(
A.H3PO2 在水溶液中发生电离：H3PO2
＋ －
B.H3PO4 属于三元酸、H3PO2 属于二元酸
H＋＋H2PO2 ，A 错误；根据题干信息可知，
C.NaH2PO2 属于酸式盐，其水溶液呈酸性D.H3PO2 具有较强的还原性，其结构式为解析：根据题意可知—OH的H 原子可以与重水分子的 D原子发生交换，而与 P 原子直接结合的 H 原子不能发生氢交换，次磷酸(H3PO2)也可与 D2O 进行氢交换，但次磷酸钠(NaH2PO2)不能与 D2O 发生氢交换，说明次磷酸(H3PO2)是一元酸，电离方
H3PO4 属于三元酸、H3PO2 属于一元酸，B 错误；羟基 H 原子可以发生氢交换，非羟基 H 原子不能发生氢交换，次磷酸钠(NaH2PO2)不能与 D2O 发生氢交换，说明 H3PO2 属于一元酸，NaH2PO2 属于正盐，该盐是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，C 错误；在 H3PO2 中 P 元素化合价为＋1 价，具有较强的还原
性，由于只有1个－OH，因此其结构式为
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 提供C.分子中 B 和 N 的杂化方式相同D.分子中所有原子共平面
解析：无机苯是分子晶体，其熔点主要取决于分子间的作用力，A 错误；B 原子最外层 3 个电子，与其他原子形成 3 个σ键，N 原子最外层 5 个电子，与其他原子形成 3 个σ键，还剩余2 个电子，故形成大π键的电子全部由 N 原子提供，B 正确；无机苯与苯等电子体，分子中含有大π键，故分子中 B、N 原子的杂化方式为 sp2 杂化，C 正确；无机苯与苯等电子体，分子中含有大π键，故分子中 B、N 原子的杂化方式为 sp2 杂化，所以分子中所有原子共平面，D 正确。
2.(2020 年新课标Ⅰ卷节选)Gdenugh 等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019 年诺贝尔化学奖。回答问题：磷酸根离子的空间构型为____________，其中 P 的价层电子对数为________，杂化轨道类型为______。
3.(2020 年新课标Ⅲ卷节选)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题：(1)NH3BH3 分子中，N—B 化学键称为______键，其电子对由______提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3
；在该反应中，B原子的杂化轨道类型由______变为______。
解析：(1)B 原子最外层有 3 个电子，其与 3 个 H 原子形成共价键后，其价层电子对只有 3 对，还有一个空轨道；在 NH3中，N 原子有一对孤电子对，故在 NH3BH3 分子中，N—B 键为配位键，其电子对由 N 原子提供。NH3BH3 分子中，B 原子的
　　(2)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－)，电负性大小顺序是________。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”)，原因是在NH3BH3分子之间，存在____________________，也称“双氢键”。
价层电子对数为 4，故其杂化方式为 sp3。NH3BH3 在催化剂的
B 原子只形成 3个σ键，其中的 B 原子的杂化方式为sp2，因此，B 原子的杂化轨道类型由 sp3 变为 sp2。(2)NH3BH3分子中，与 N原子相连的 H 呈正电性，说明 N 的电负性大于 H；与 B 原子相连的 H 呈负电性，说明 H 的电负性大于 B，因此 3 种元素电负性由大到小的顺序为 N＞H＞B。NH3BH3 分子中有 8 个原子，其价电子总数为 14，N 和 B 的价电子数的平均值为 4，依据等量代换的原则，可以找到其等电子体为 CH3CH3。由于 NH3BH3
分子属于极性分子，而 CH3CH3 属于非极性分子，两者相对分子质量接近，但是极性分子的分子间作用力较大，故 CH3CH3熔点比 NH3BH3 低。NH3BH3 分子间存在“双氢键”，类比氢键的形成原理，说明其分子间存在 Hδ＋与 Hδ－的静电引力。
sp3 sp2
Hδ＋与 Hδ－的静电引力
4.(2020 年江苏卷)以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等
为原料可制备柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。
(4)柠檬酸的结构简式见图。1 ml 柠檬酸分子中碳原子与
氧原子形成的σ键的数目为________ml。
但第ⅡA 族大于第ⅢA 族，第ⅤA 族大于第ⅥA 族，因此 C、N、O 元素的第一电离能由大到小的顺序为 N＞O＞C。(3)根据价电
，一个羧基中有碳原子与氧原子形
成两个σ键，三个羧基有6个，还有一个羟基与碳原子相连形成一个σ键，因此1 ml 柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为7 ml。
答案：(1) 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
N＞O＞C (3)CH4 或 SiH4 (4)7
5.(2020 年山东卷)(1)NH3、PH3、AsH3 的沸点由高到低的顺序为________________(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为______________，键角由大到小的顺序为____________。(2)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配合物为螯合物。一种 Cd2＋配合物的结构如图所示，1 ml 该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________ml，该螯合物中 N 的杂化方式有______种。
解析：(1)NH3、PH3、AsH3 的结构相似，结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强，物质的沸点越高，但是NH3分子间能形成氢键，故这三种物质的沸点 NH3＞AsH3＞PH3；N、P、As 这三种元素位于元素周期表中第ⅤA 族，原子序数依次增大，同一主族从上到下，随着核电荷数的增加，原子半径逐
渐增大，非金属性逐渐减弱，氢化物的还原性逐渐增强，故这三种物质的还原性由强到弱的顺序为 AsH3＞PH3＞NH3；NH3、PH3、AsH3 中中心原子都是 sp3 杂化，都有 1 对孤电子对，中心原子的电负性越小，成键电子对之间的斥力越小，成键电子对之间的斥力越小，键角越小，所以这三种物质键角由大到小的顺序为 NH3＞PH3＞AsH3。(2)由该物质的结构简式和分析，根据题意“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配合物为螯合物”，故该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 6 ml，Cd—NO2 那个不算；该螯合物中 N 原子的杂化方式都是 sp2 杂化，故该物质中 N 的杂化方式有 1 种。