高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件：專題講座八 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題難點(diǎn)突破

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題難點(diǎn)突破專題講座八第十二章

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)1.判斷σ鍵和π鍵及其個(gè)數(shù)共價(jià)單鍵全為σ鍵，雙鍵中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，叁鍵中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。2.判斷中心原子的雜化軌道類型(1)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷知識(shí)梳理ZHISHISHULI價(jià)層電子對(duì)數(shù)雜化軌道類型2sp3sp24sp3(2)有機(jī)物中

、

及

上的C原子都是sp2雜化，

中的C原子是sp雜化，

中的C原子是sp3雜化。(3)根據(jù)等電子原理判斷等電子體不僅結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，中心原子的雜化軌道類型也相似。3.判斷分子或離子的立體構(gòu)型(1)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷。(2)利用等電子原理判斷陌生分子的立體構(gòu)型。如N2O與CO2是等電子體，立體構(gòu)型均為直線形，N2O的結(jié)構(gòu)式也和CO2相似，為N==N==O。(3)根據(jù)中心原子的雜化方式判斷，如：①CH4、CCl4、

的中心原子均為sp3雜化，它們均為正四面體結(jié)構(gòu)；②CH2==CH2、

、HCHO中心碳原子均為sp2雜化，這三種物質(zhì)均為平面結(jié)構(gòu)；③CH≡CH、BeCl2中碳原子、鈹原子均為sp雜化，二者均為直線形結(jié)構(gòu)。4.晶體結(jié)構(gòu)中的有關(guān)計(jì)算(1)根據(jù)晶體晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定晶體的化學(xué)式晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算(均攤法)注意

①當(dāng)晶胞為六棱柱時(shí)，其頂點(diǎn)上的粒子被6個(gè)晶胞共用，每個(gè)粒子屬于該晶胞的部分為

，而不是

。②審題時(shí)一定要注意是“分子結(jié)構(gòu)”還是“晶體結(jié)構(gòu)”，若是分子結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式由圖中所有實(shí)際存在的原子個(gè)數(shù)決定，且原子個(gè)數(shù)可以不互質(zhì)(即原子個(gè)數(shù)比可以不約簡(jiǎn))。(2)根據(jù)晶體晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和有關(guān)數(shù)據(jù)，求算晶體的密度或晶體晶胞的體積或晶胞參數(shù)a(晶胞邊長(zhǎng))對(duì)于立方晶胞，可建立如下求算途徑：(3)金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式(設(shè)棱長(zhǎng)為a)5.“原因解釋”型試題解題模型1.工業(yè)上以Ni的氧化物做催化劑，將丙烯胺(CH2==CH—CH2NH2)氧化制得丙烯腈(CH2==CHCN)，再通過(guò)電解丙烯腈制己二腈，電解的總化學(xué)方程式為4CH2==CHCN＋2H2OO2↑＋2NC(CH2)4CN。

的立體構(gòu)型是__________，CH2==CHCN中碳原子的雜化方式為__________。專題集訓(xùn)ZHUANTIJIXUN1234正四面體形sp、sp2解析

中的磷原子與4個(gè)氧原子相連，沒有孤對(duì)電子，

的立體構(gòu)型為正四面體形；CH2==CHCN的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以改成CH2==CHC≡N，其中碳原子的雜化方式有sp、sp2。(2)NC(CH2)4CN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_______。(3)已知K3PO4是離子晶體，寫出其主要物理性質(zhì)：______________________________________(任意寫出2條即可)。123415∶4解析

單鍵為σ鍵，雙鍵為1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，三鍵為1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，NC(CH2)4CN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為15∶4。

熔融時(shí)能導(dǎo)電、熔點(diǎn)較高

(或硬度較大等)解析

K3PO4是離子晶體，主要物理性質(zhì)有熔融時(shí)能導(dǎo)電、熔點(diǎn)較高、硬度較大、易溶于水等。(4)電解丙烯腈制己二腈的總化學(xué)方程式涉及的各元素組成的下列物質(zhì)中，存在分子內(nèi)氫鍵的是______(填字母)。A.NH3 B.H2O2C.

D.

1234C解析

NH3存在分子間氫鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；H2O2存在分子間氫鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

中羥基和醛基距離較近，容易形成分子內(nèi)氫鍵，C項(xiàng)正確；

中羥基和醛基距離較遠(yuǎn)，容易形成分子間氫鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12342.解答下列問題：(1)Mn、Fe兩元素中第三電離能較大的是_____(填元素符號(hào))，原因是______________________________________________________________________。(2)乙醇的沸點(diǎn)高于相對(duì)分子質(zhì)量比它還大的丁烷，請(qǐng)解釋原因：________________________________________________。(3)O的簡(jiǎn)單氫化物的氫鍵的鍵能小于HF氫鍵的鍵能，但氧元素的簡(jiǎn)單氫化物常溫下為液態(tài)而HF常溫下為氣態(tài)的原因是________________________________________________________________。Mn失去的是半充滿的3d5電子，而Fe失去的是3d6電子，所以Mn的第三電離能大1234Mn

乙醇分子間可形成氫鍵而丁烷分子間不能形成氫鍵

每個(gè)H2O分子平均形成的氫鍵數(shù)目比每個(gè)HF分子平均形成的氫鍵數(shù)目多(4)氯化亞鐵的熔點(diǎn)為674℃，而氯化鐵的熔點(diǎn)僅為282℃，二者熔點(diǎn)存在差異的原因是___________________________________________________________________________________________。(5)N和P同主族且相鄰，PF3和NH3都能與許多過(guò)渡金屬形成配合物，但NF3卻不能與過(guò)渡金屬形成配合物，其原因是_________________________________________________________________。(6)H2O分子的鍵角比H2S分子的鍵角大，原因是_____________________________________________________________________________________________。

氯化亞鐵為離子晶體，熔化時(shí)需要破壞離子鍵，而氯化鐵為分子晶體，熔化時(shí)需要破壞分子間作用力1234F原子電負(fù)性強(qiáng)，吸引N原子的電子，使其難以提供孤對(duì)電子形成配位鍵O的原子半徑比S的小，電負(fù)性比S的大，水分子中成鍵電子對(duì)更靠近中心原子，相互排斥作用大，鍵角大(7)試從分子的立體構(gòu)型和原子的電負(fù)性、中心原子上的孤電子對(duì)等角度解釋與O的簡(jiǎn)單氫化物結(jié)構(gòu)十分相似的OF2的極性很小的原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(8)As的鹵化物的熔點(diǎn)如表所示，分析表中鹵化物熔點(diǎn)差異的原因：___________________________________________________________________________。OF2和H2O的立體結(jié)構(gòu)相似，同為V形，但氧與氫的電負(fù)性差值大于氧與氟的電負(fù)性差值，OF2中氧原子上有兩對(duì)孤電子對(duì)，抵消了F—O鍵中共用電子對(duì)偏向F而產(chǎn)生的極性1234

對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高鹵化物AsCl3AsBr3AsI3熔點(diǎn)/℃－16.231.1140.9(9)咖啡因是一種中樞神經(jīng)興奮劑，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。常溫下，咖啡因在

水中的溶解度為2g，加適量水楊酸鈉()可使其溶解度增大，其原因可能是_________________________________?？Х纫蚺c水楊酸鈉之間形成了氫鍵123412343.砷化鎵是繼硅之后研究最深入、應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料?；卮鹣铝袉栴}：(1)Ga基態(tài)原子核外電子排布式為_____________，As基態(tài)原子核外有____個(gè)未成對(duì)電子。(2)Ga、As、Se的第一電離能由大到小的順序是__________，Ga、As、Se的電負(fù)性由大到小的順序是__________。解析

Ga是第31號(hào)元素，其核外電子排布式為[Ar]3d104s24p1。As是第33號(hào)元素，其核外電子排布式為[Ar]3d104s24p3，所以其4p能級(jí)上有3個(gè)未成對(duì)電子。[Ar]3d104s24p13As>Se>GaSe>As>Ga解析

同周期由左向右元素的第一電離能逐漸增大，但是As的p能級(jí)是半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故第一電離能反常高，故第一電離能的順序?yàn)锳s>Se>Ga。同周期元素由左向右電負(fù)性增大，所以電負(fù)性順序?yàn)镾e>As>Ga。1234(3)比較下列鎵的鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因：______________________________________________________________________________________。GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸點(diǎn)依次升高，原因是它們均為分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大鎵的鹵化物GaCl3GaBr3GaI3熔點(diǎn)/℃77.75122.3211.5沸點(diǎn)/℃201.2279346GaF3的熔點(diǎn)超過(guò)1000℃可能的原因是________________。GaF3是離子晶體1234解析

由表格中數(shù)據(jù)可知三種化合物的熔、沸點(diǎn)較低，可判斷三種化合物均為分子晶體，對(duì)結(jié)構(gòu)相似的分子晶體而言，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點(diǎn)越高。GaF3的熔點(diǎn)超過(guò)1000℃，與GaI3、GaBr3、GaCl3的熔點(diǎn)差異比較顯著，故GaF3不可能是分子晶體，而是離子晶體。1234(4)二水合草酸鎵的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中鎵原子的配位數(shù)為_____，草酸根離子中碳原子的雜化軌道類型為______。解析

由圖1知，每個(gè)鎵與4個(gè)氧相連，所以配位數(shù)為4。草酸根離子中的碳原子，形成了一個(gè)碳氧雙鍵，所以是sp2雜化。4sp21234(5)砷化鎵的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，晶胞參數(shù)為a＝0.565nm，砷化鎵晶體的密度為_________________g·cm－3(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，列出計(jì)算式即可)。123412344.(2018·湖北沙市中學(xué)沖刺模擬)由P、S、Cl、Ni等元素組成的新型材料有著廣泛的用途，回答下列問題：(1)基態(tài)氯原子核外電子占有的原子軌道數(shù)為____個(gè)，P、S、Cl的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_______。9Cl>P>S解析

基態(tài)氯原子的電子排布式是1s22s22p63s23p5，s能級(jí)有1個(gè)原子軌道，p能級(jí)有3個(gè)原子軌道，所以基態(tài)氯原子的核外電子共占據(jù)9個(gè)原子軌道；同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢(shì)，第一電離能排序時(shí)，磷原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，具有額外穩(wěn)定性，第一電離能較高，高于硫原子而低于氯原子，所以P、S、Cl的第一電離能由大到小的順序?yàn)镃l>P>S。1234(2)SCl2分子中的中心原子雜化軌道類型是______，該分子的立體構(gòu)型為_______。sp3V形解析

SCl2中硫原子的雜化軌道數(shù)為

×(6＋2)＝4，采取sp3雜化方式，中心原子硫原子有2對(duì)孤電子對(duì)，所以該分子的立體構(gòu)型為V形。1234(3)PH4Cl的電子式為____________________，Ni與CO能形成配合物Ni(CO)4，該分子中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為________。1∶1解析

結(jié)構(gòu)類似于

，PH4Cl是離子化合物，故其電子式為