（新课改省份专版）2020高考化学一轮复习8.3认识层面分子结构与性质学案（含解析）.doc

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1、1第 3 课时 认识层面分子结构与性质知识点一 离子键与共价键1离子键(1)概念：带相反电荷离子之间的相互作用。(2)成键粒子：阴、阳离子。(3)成键实质：阴、阳离子间的静电作用。(4)成键条件：非金属性强的元素与金属性强的元素经得失电子形成离子键。(5)存在：离子键存在于离子化合物中，如：NaCl、KCl、NaOH、NH 4Cl 等。(6)电子式：由阳离子和阴离子组成离子化合物的电子式，如：MgCl 2： 2共价键(1)本质和特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。(2)分类分类依据 类型键 原子轨道“头碰头”重叠形成共价键的原子轨道重叠方式 键 原子轨道“肩

2、并肩”重叠极性键 共用电子对发生偏移形成共价键的电子对是否偏移 非极性键 共用电子对不发生偏移键单 原子间有一对共用电子对键双 原子间有两对共用电子对原子间共用电子对的数目键三 原子间有三对共用电子对(3)键和 键判断的一般规律共价单键是 键，共价双键中含有 个 键， 个 键；共价三键中含有 个 键，一 一 一个 键。两(4)键参数键参数对分子性质的影响2键参数与分子稳定性的关系键能越 ，键长越 ，分子越稳定。大 短(5)等电子原理含义：原子总数相同、价电子总数相同的分子(即等电子体) 具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，如 CO 和 N2。常见的等电子体归纳微粒 通式 价电子总数 立体

3、构型CO2、SCN 、NO 、N 2 3 AX2 16e 直线形CO 、NO 、SO 323 3 AX3 24e 平面三角形SO2、O 3、NO 2 AX2 18e V 形SO 、PO24 34 AX4 32e 正四面体形PO 、SO 、ClO33 23 3 AX3 26e 三角锥形CO、N 2 AX 10e 直线形CH4、NH 4 AX4 8e 正四面体形3电子式(1)电子式的书写概念：在元素符号周围，用“”或“”来表示原子的最外层电子( 价电子)的式子粒子的种类电子式的表示方法 注意事项 举例原子元素符号周围标有价电子价电子少于 4 时以单电子分布，多于 4 时多出部分以电子对分布单核离子

4、符号 右上方标明电荷 Na阳离子多核元素符号紧邻铺开，周围标清电子分布用“ ” ，并标明电荷3单核元素符号周围合理分布价电子及所得电子用“ ” ，右上方标明电荷阴离子多核元素符号紧邻铺开，合理分布价电子及所得电子相同原子不得加和，用“ ” ，右上方标明电荷离子化合物用阳离子电子式和阴离子电子式组成同性不相邻，离子合理分布单质及化合物单质及共价化合物各原子紧邻铺开，标明价电子及成键电子情况原子不加和，无“ ”，不标明电荷 (2)电子式书写的常见错误内容 实例错误 1 漏写未参与成键的电子错误 2化合物类型不清楚，漏写或多写 及错写电荷数错误 3书写不规范，错写共用电子对4错误 4不考虑原子间的结

5、合顺序错误 5不考虑原子最外层有几个电子，均写成 8 电子结构错误 6不考虑 AB2 型离子化合物中 2 个 B 是分开写还是一起写对点训练1判断正误(正确的打“ ”，错误的打“”)。(1)(2018全国卷)钠与 N、O、Cl 分别形成的化合物中只含有离子键( )(2)(2018全国卷)1 mol 乙烷和 1 mol 乙烯中，化学键数相同()(3)(2018全国卷)Na 2O2 与 ClO2 均含有非极性共价键( )(4)(2018江苏高考)由 Na、O 组成的化合物中均不含共价键 ()(5)(2017天津高考)氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物()(6)(2016江苏高考)由钠、氟

6、两种元素组成的化合物是离子化合物()(7)乙炔分子中既有非极性键又有极性键，既有 键又有 键( )(8)键可以绕键轴旋转， 键不能绕键轴旋转 ()(9)在任何情况下，都是 键比 键强度大( )(10)ss 键与 sp 键的电子云形状对称性相同()2有以下物质：HF ，Cl 2， H 2O，N 2，C 2H4，C 2H6，H 2， H 2O2，HCN(HCN)。只有 键的是_(填序号，下同 )；既有 键，又有 键的是_；含有由两个原子的 s 轨道重叠形成的 键的是_；含有由一个原子的 s 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 键的是_；含有由一个原子的 p 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成

7、的 键的是_。答案： 3书写下列物质的电子式。(1)(2018天津高考)Mg(OH) 2 的电子式为 _；5(2)(2017天津高考)NaOH 的电子式为 _；(3)(2017海南高考)PH 3 的电子式为_；(4)(2016全国卷)联氨(N 2H4)的电子式为_；(5)(2015全国卷)硼氢化钠(NaBH 4)的电子式为_；(6)(2014全国卷)光气的化学组成为 COCl2，每个原子均达到 8 电子稳定结构，其电子式为_。知识点二 化学键与物质类别的关系 分子间作用力与氢键 1离子化合物与共价化合物的比较和判断(1)离子化合物与共价化合物的比较项目 离子化合物 共价化合物定义 含有离子键的

8、化合物 只含有共价键的化合物构成微粒 阴、阳离子 分子或原子化学键类型一定含有离子键，可能含有共价键只含有共价键与物质类别的关系强碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物酸、弱碱、气态氢化物、非金属氧化物、极少数盐(2)离子化合物和共价化合物的判断方法6提醒 熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物，水溶液中能导电的化合物不一定是离子化合物，如 HCl。2化学键与物质类别的关系(1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl 、CH 4 等。(2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如 Cl2、P 4、金刚石等。(3)既有极性键又有非极性键的共价化合

9、物一般由多个原子组成，如 H2O2、C 2H4 等。(4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl 2、NaCl 等。(5)既有离子键又有极性共价键的物质，如 NaOH、K 2SO4 等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如 Na2O2 等。(6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如 NH4Cl、NH 4NO3 等。(7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如 AlCl3 等。3分子间作用力与氢键(1)概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，称之为分子间作用力。分为范德华力和氢键。(2)强弱范德华力 氢键 化学键。 (3)范德华力与物质性质实质

10、范德华力的实质是电性作用，无饱和性和方向性影响因素一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，范德华力逐渐增强；相对分子质量相近的分子，分子的极性越大，范德华力越强范德华力与物质性质范德华力主要影响物质的熔沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔沸点越高，硬度越大7(4)氢键与物质性质形成由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间形成的作用力表示方法AHBA、B 为电负性很强的原子，一般为 N、O 、F 三种元素的原子。A、B 可以相同，也可以不同特征 具有方向性和饱和性分类 分子内氢键和分子间氢键物质性质分子间氢键使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解

11、度等产生影响对点训练1判断正误(正确的打“ ”，错误的打“”)。(1)H2O2 分子间存在氢键()(2)可燃冰(CH 48H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键 ()(3)乙醇分子和水分子间只存在范德华力( )(4)卤素氢化物中，HCl 的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小()(5)H2O 比 H2S 稳定是因为水分子间存在氢键()(6)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高( )(7)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()2若不断地升高温度，实现“雪花水水蒸气氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是( )A氢键；范德华

12、力；极性键 B氢键；氢键；非极性键C氢键；极性键；范德华力 D范德华力；氢键；非极性键解析：选 A 雪花 水 水蒸气 氧 由 固 态 到 液 态 氢 键 被 破 坏 分 子 间 距 离 增 大 范 德 华 力 、氢 键 被 破 坏 分 子 被 拆 分 极 性 键 被 破 坏气、氢气。3下列物质沸点的比较，正确的是( )A乙烷丙烷 B正戊烷异戊烷C丙烷乙醇 D乙醇乙二醇解析：选 B A 项，烷烃的相对分子质量越大，沸点越高，则沸点：丙烷乙烷，错误；B 项，戊烷的同分异构体有正戊烷、异戊烷和新戊烷，正戊烷、异戊烷、新戊烷支链逐渐增多，有机物同分异构体中，支链越多，沸点越低，则沸点：正戊烷异戊烷新戊

13、8烷，正确；C 项，含有分子间氢键的物质比不含氢键的物质的沸点高，乙醇分子间存在氢键，丙烷分子间不形成氢键，则沸点：乙醇丙烷，错误；D 项，氢键数目：乙二醇乙醇，故沸点：乙醇乙二醇，错误。4(2018浙江 11 月选考)下列说法正确的是 ( )ACaO 与水反应过程中，有共价键的断裂和形成BH 2O 的热稳定性比 H2S 强，是由于 H2O 的分子间作用力较大CKCl、HCl 、KOH 的水溶液都能导电，所以它们都属于离子化合物D葡萄糖、二氧化碳和足球烯 (C60)都是共价化合物，它们的晶体都属于分子晶体解析：选 A A 选项，CaO 与 H2O 反应过程中，H 2O 分子中 HO 键断裂，形

14、成两个OH 键，正确；B 选项，热稳定性为化学性质，分子间作用力影响物理性质，错误；C 选项，HCl 为共价化合物，错误； D 选项，足球烯为单质，错误。5(2017海南高考)X、Y、L、M 为核电荷数依次增大的前 20 号主族元素。X 2 是最轻的气体，Y、L 与 M 三种元素的质子数均为 5 的倍数。回答下列问题：(1)X 与 L 组成的最简单化合物的电子式为_。(2)X 与 M 组成的物质为_(填“共价”或“离子”)化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为_。(3)Y 在周期表中的位置是 _，其含氧酸的化学式为_。(4)L 与 M 形成的化合物中 L 的化合价是_

15、。解析：X 2为最轻的气体，即 X 为 H，Y、L、M 三种元素的质子数为 5 的倍数，质子数等于原子序数，质子数可能为 5、10、15、20 中的三个，因四种元素为主族元素，故质子数为 10 舍去，即三种元素分别为 B、P、Ca。(1)形成的最简单化合物是 PH3，其电子式为 。 (2)形成的化合物是 CaH2，属于离子化合物，与水发生的反应是CaH2 2H2O=Ca(OH)22H 2。(3)Y 为 B，属于第二周期 A 族元素，其含氧酸为H3BO3。 (4)形成的化合物是 Ca3P2，其中 P 显3 价。答案：(1) (2)离子 CaH 22H 2O=Ca(OH)22H 29(3)第二周期

16、A 族 H 3BO3 (4) 3知识点三 分子的立体构型对应学生用书 P159 1用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分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(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数) ，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。(2)价层电子对互斥理论与分子构型价层电子对数键电子对数孤电子对数价层电子对立体构型分子立体构型实例2 2 0 直线形 直线形 CO23 0 平面三角形 BF332 1平面三角形V 形 SO24 0 正四面体形 CH43 1 三角锥形 N

17、H342 2四面体形V 形 H2O2杂化轨道理论(1)杂化轨道理论概述当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。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)杂化轨道三种类型(3)“五方法”判断分子中心原子的杂化类型根据杂化轨道的空间分布构型判断10空间构型 杂化类型若杂化轨道在空间的分布为正四面体形 分子的中心原子发生 sp3 杂化若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形 分子的中心原子发生 sp2 杂化若杂化轨道在空间的分布呈直线形 分子的中心原子发生 sp 杂化根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为 109.5，则分子的中心原子

18、发生 sp3 杂化；若杂化轨道之间的夹角为 120，则分子的中心原子发生 sp2 杂化；若杂化轨道之间的夹角为 180，则分子的中心原子发生 sp 杂化。根据等电子原理进行判断如 CO2 是直线形分子，CNS 、N 与 CO2 是等电子体，所以分子构型均为直线形， 3中心原子均采用 sp 杂化。根据中心原子的价层电子对数判断如中心原子的价层电子对数为 4，是 sp3 杂化，为 3 是 sp2 杂化，为 2 是 sp 杂化。根据分子或离子中有无 键及 键数目判断如没有 键为 sp3 杂化，含一个 键为 sp2 杂化，含二个 键为 sp 杂化。3配位键和配合物(1)孤电子对：分子或离子中没有跟其他

19、原子共用的电子对。(2)配位键配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。配位键的表示：常用“ ”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子。(3)配位化合物：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(NH 3)4SO4。配体有孤电子对，如 H2O、NH 3、CO、F 、Cl 、CN 等。中心原子( 或离子)有空轨道，如 Fe3 、Cu 2 、Zn 2 、 Ag 等。对点训练1判断正误(正确的打“ ”，错误的打“”)。(1)NH3 分子为三角锥形，N 原子发生 sp2 杂化()(2)只要分子构型为平面三角形，中心原子均为 sp2

20、杂化( )11(3)分子中中心原子通过 sp3 杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构( )(4)中心原子是 sp 杂化的，其分子构型不一定为直线形 ()(5)杂化轨道只用于形成 键或用于容纳未参与成键的孤电子对( )(6)价层电子对互斥理论中， 键电子对数不计入中心原子的价层电子对数( )(7)N2 分子中 N 原子没有杂化，分子中有 1 个 键、2 个 键()(8)配合物Cu(NH 3)4(OH)2 的中心离子、配体和配位数分别为 Cu2 、NH 3、4()2(1)(2016全国卷)AsCl 3 分子的立体构型为_，其中 As 的杂化轨道类型为_。(2)(2017全国卷)X射线衍射测定等

21、发现，I 3AsF6 中存在 I 离子。I 离子的几何构 3 3型为_，中心原子的杂化形式为_。(3)(2017全国卷)CO 2 和 CH3OH 分子中 C 原子的杂化形式分别为_和_。(4)(2018全国卷)中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO 3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO 3 中，阴离子空间构型为_，C 原子的杂化形式为_。解析：(1)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 AsCl 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，AsCl 3分子的立体构型为三角锥形

22、。(2)I 中 I 原子为中心原子，则其孤电子对数为 3(7 12) 2，且其形成了 2 个 键，中心原子采取 sp3杂化，I 空间构型为 V 形结12 3构。(3)CO 2中 C 的价层电子对数为 2，故为 sp 杂化；CH 3OH 分子中 C 的价层电子对数为4，故为 sp3杂化。(4)C 原子价层电子对数 n(4 30 2)/23，因此 C 原子为 sp2杂化，CO 的空间构型为平面三角形。23答案：(1)三角锥形 sp 3 (2)V 形 sp 3 (3)sp sp 3 (4)平面三角形 sp 2知识点四 分子的性质1分子的极性(1)键的极性、分子空间构型与分子极性的关系类型 实例 键的

23、极性 空间构型 分子极性X2 H2、N 2 非极性键 直线形 非极性分子XY HCl、NO 极性键 直线形 极性分子CO2、CS 2 极性键 直线形 非极性分子XY2(X2Y) SO2 极性键 形V 极性分子12H2O、H 2S 极性键 形V 极性分子BF3 极性键 平面正三角形 非极性分子XY3NH3 极性键 三角锥形 极性分子XY4 CH4、 CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子(2)非极性分子与极性分子的判断2溶解性(1)“相似相溶”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。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。(2)随着溶质分子中憎水基个数

24、的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。3无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成(HO) mROn，若成酸元素 R 相同，则 n 值越大，R 的正电性越高，酸性越强。如 H2SO3 可写成 (HO)2SO，n1；H 2SO4 可写成(HO) 2SO2，n2。所以H2SO4 的酸性强于 H2SO3。同理，酸性： HNO3HNO 2， HClO4HClO 3HClO 2HClO。对点训练1下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是( )ACO 2、H 2S BC 2H4、CH 4CCl 2、C 2H2 DNH 3、HCl解析：选 B H

25、2S 和 NH3、HCl 都是含极性键的极性分子；Cl 2是含有非极性键的非极性分子；CO 2、CH 4是只含有极性键的非极性分子；C 2H4和 C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子。2下列叙述中正确的是( )A以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子B以极性键结合起来的分子一定是极性分子C非极性分子只能是双原子单质分子D非极性分子中一定含有非极性共价键解析：选 A 以极性键结合起来的分子不一定是极性分子，若分子构型对称，正电中13心和负电中心重合，就是非极性分子，如 CH4、CO 2、CCl 4、CS 2等，B 项错误；某些多原子化合物分子，如 CO2、C 2H4等也是非极性分子，C 项错误；非极性分子中不一定含有非极性键，如 CH4、CO 2，D 项错误。3(2019西安模拟)已知含氧酸可用通式 XOm(OH)n来表示，如 X 是 S，当m2，n2，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。下列各含氧酸中酸性最强的是( )AHClO 2 BH 2SeO3CH 3BO3 DHMnO 4解析：选 D 把选项中的化学式改写成 A.ClO(OH)，B.SeO(OH) 2，C.B(OH)3，D.MnO 3(OH)，其 m 依次为 1,1,0,3，m 最大的是 HMnO4，则 HMnO4酸性最强。14