内容正文:
本章知识体系构建与核心素养提升
1.共价键和分子的空间结构
2.分子结构与物质的性质
(1)共价键的极性
(2)分子极性
(3)分子间的作用力→对其物质性质的影响
(4)溶解性
(5)分子的手性
在分子结构与性质中,涉及到的考点很多,如:共价键及键参数,价层电子对互斥模型,杂化轨道理论,键的极性与分子极性等,特别是以简答题的形式出现较多。下面从两个角度探讨分子结构与性质在高考中的考查。
角度一 “两大理论”与微粒空间结构
1.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________。
[答案] 正四面体形 4 sp3
2.氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:
3NH3BH3+6H2O===3NH+B3O+9H2
B3O的结构为。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由________变为________。
[答案] sp3 sp2
3.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________、________。
[解析] 乙二胺分子中,1个N原子形成3个单键,还有一个孤电子对,故N原子价层电子对数为4,N原子采取sp3杂化;1个C原子形成4个单键,没有孤电子对,价层电子对数为4,采取sp3杂化。
[答案] sp3 sp3
4.NH4H2PO4中,电负性最高的元素是________;P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。
[答案] O sp3 σ
5.LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间结构是________,中心原子的杂化形式为________。
[答案] 正四面体形 sp3
6.SO中心原子轨道的杂化类型为________;NO的空间结构为________(用文字描述)。
[答案] sp3 平面(正)三角形
角度二 微粒作用与分子性质
7.(1)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在常压下,甲醇的沸点(65 ℃)比甲醛的沸点(-19 ℃)高。主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的空间结构为________,其沸点比NH3的________(填“高”或“低”),其判断理由是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)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 ℃),原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[解析] (1)由于乙醇与水分子间存在氢键,而氯乙烷和水分子间不存在氢键,故乙醇在水中的溶解度大于氯乙烷的溶解度。
(2)甲醇分子中含有羟基,分子间可以形成氢键,而甲醛分子间只有范德华力,氢键强于范德华力,因此常压下,甲醇的沸点比甲醛的高。
(4)苯胺分子中N原子电负性大,原子半径小,易形成分子间氢键N—H…N,使得苯胺晶体的熔、沸点分别高于甲苯。
[答案] (1)乙醇与水形成分子间氢键而氯乙烷不能与水形成氢键 (2)甲醇分子间存在氢键 (3)三角锥形 低 NH3分子间存在氢键 (4)苯胺分子之间存在氢键
8.如图为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为________________________________________________________________________。
[答案] S8相对分子质量大,分子间范德华力强
9.ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是________;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是__________________________。
[答案] 离子键 ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主,极性较小
10.经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图所示。
①从结构角度分析,R中两种阳离子的相同之处为________,不同之处为________。(填字母)
A.中心原子的杂化轨道类型
B.中心原子的价层电子对数
C.空间结构
D.共价键类型
②R中阴离子N中的σ键总数为________个。
分子中的大π键可用符号Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π),则N中的大π键应表示为________。
③图中虚线代表氢键,其表示式为(NH)N—H…Cl、________________、________________。
[答案] ①ABD C ②5 Π ③(H3O+)O—H…N(N) (NH)N—H…N(N)
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