2023届高三化学高考备考复习分子结构与性质课件

这是一份2023届高三化学高考备考复习分子结构与性质课件，共60页。PPT课件主要包含了知识精讲，①分类，甲烷分子，氨分子，水分子，孤电子对数0，直线形，三角形，四面体形，三角双锥形等内容，欢迎下载使用。
考点一　化学键 1．化学键及其分类(1)化学键：相邻原子之间强烈的相互作用，其主要分为离子键、共价键和金属键。化学反应的本质：一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成的过程。
(2)共价键：具有饱和性和方向性。
②σ键和π键判断的一般规律
3．化学键与物质类别的关系(1)除稀有气体内部无化学键外，其他物质内部都存在化学键。(2)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、CH4等。(3)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、P4、金刚石等。(4)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。(5)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、CaCl2、NaCl等。(6)既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。(7)仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。(8)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3等。
4．共价键的键参数(1)概念
(2)键参数对分子性质的影响①键能越，键长越，分子越稳定。(3)利用键能(E)计算ΔH的公式：ΔH＝E(反应物)－E(生成物)。
4．离子化合物与共价化合物
5．电子式(1)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。(2)电子式的书写
(3)电子式书写的四个误区
【例题1】下列关于离子键、共价键的各种叙述中，正确的是(　　)A．在离子化合物里，只存在离子键，没有共价键B．非极性键只存在于双原子的单质分子中C．在共价化合物分子内，一定不存在离子键D．由不同元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键【答案】C
【解析】在复杂的离子化合物如氢氧化钠、过氧化钠中既存在离子键又存在共价键，A项错误；离子化合物如过氧化钠中也存在非极性键，B项错误；C项正确；在H2O2中既存在极性键又存在非极性键，D项错误。
【例题2】下列各组化合物中，化学键的类型相同的是(　　)A．CaCl2和Na2S B．Na2O和Na2O2C．CO2和NH4Cl D．HCl和NaOH【答案】A
【解析】A项，CaCl2和Na2S中都只有离子键；B项，Na2O只有离子键，而Na2O2除有离子键外，还有非极性共价键(过氧根离子中)；C项，CO2中只有共价键，NH4Cl中既有离子键又有共价键；D项，HCl只有共价键，而NaOH中除有共价键(氢氧根离子中)外，还有离子键。
【例题3】(2022·长春模拟)一定条件下，氨与氟气发生反应：4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F，其中NF3空间结构与NH3相似。下列有关说法错误的是(　　)A．除F2单质外，反应物和生成物均为共价化合物B．NF3中各原子均满足8电子稳定结构C．NF3中只含极性共价键D．NH4F中既含有离子键又含有共价键【答案】A【解析】NH3和NF3为共价化合物，NH4F为离子化合物。
考点二　分子的空间结构1．价层电子对互斥模型(VSEPR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。
考点二　分子的空间结构1．价层电子对互斥模型(VSEPR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测分子的空间结构 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。
n（价电子对数）＝成键电子对数（σ键个数）+孤电子对数
2．杂化轨道理论(1)理论要点 (2)杂化轨道的类型当原子成键时，原子的价层电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等，方向不同，彼此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。
(3)杂化轨道与分子空间结构的关系
大π键的简介(1)简介：大π键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。(2)表达式： 。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。(3)一般判断：对于多电子的粒子，若中心原子的杂化不是sp3杂化，中心原子与配位原子可能形成大π键。
(1)互为等电子体应满足的条件①化学通式相同(原子数)②价电子总数相等。
(2)等电子原理的应用①利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如NH3和H3O＋的空间构型相似(三角锥形)；SiCl4、SO42－、PO43－都呈正四面体构型。②等电子体不仅有相似的空间构型，且有相似的性质。
⑶等电子体寻找方法：①同主族、同周期原子替换法；②空间结构相同微粒。
【例题4】下列离子的VSEPR模型与离子的空间结构一致的是(　　)【答案】B
【解析】当中心原子无孤电子对时，VSEPR模型与离子的空间结构一致。A项，SO的中心原子的孤电子对数＝×(6＋2－3×2)＝1；B项，ClO的中心原子的孤电子对数＝×(7＋1－4×2)＝0；C项，NO的中心原子的孤电子对数＝×(5＋1－2×2)＝1；D项，ClO的中心原子的孤电子对数＝×(7＋1－3×2)＝1。
【例题5】氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子的空间结构为平面三角形，则其阳离子的空间结构和阳离子中氮的杂化方式为(　　)A．直线形　sp杂化B．V形　sp2杂化C．三角锥形　sp3杂化D．平面三角形　sp2杂化【答案】A
【解析】氮的最高价氧化物为N2O5，根据N元素的化合价为＋5价和原子组成，可知阴离子为NO、阳离子为NO，NO中N原子形成了2个σ键，孤电子对数为0，所以杂化类型为sp，阳离子的空间结构为直线形，故A项正确。
【解析】A项，CH中C原子采取sp2杂化，—CH3中C原子采取sp3杂化，CH中C原子采取sp3杂化，错误；B项，三者均为三角锥形结构，正确；C项，CH中C的价层电子对数为3，为sp2杂化，微粒空间结构为平面三角形，正确；D项，CH3OH中不含离子键，正确。
“四方法”判断中心原子的杂化类型
2、键角比较的三种思维模板(1)杂化类型不同→sp>sp2>sp3。(3)在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。
考点三　分子间作用力与分子的性质1．分子间作用力(1) 概念：物质分子之间存在的相互作用力，主要分为范德华力和氢键。(2)范德华力与物质性质
范德华力、氢键与共价键的比较
2．分子的极性(1)非极性分子与极性分子的判断
判断分子极性的根本依据是分子的分子的正、负电荷重心是否重合
2．键的极性、分子空间结构与分子极性的关系
中心原子化合价绝对值=中心原子价电子数时，为非极性分子
中心原子化合价绝对值≠中心原子价电子数时，为极性分子
(2)键的极性对化学性质的影响
键的极性对物质的化学性质有重要影响。例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出H＋而呈酸性。不同羧酸的pKa
3．溶解性(1)“相似相溶”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。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的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水能以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 氨分子为什么易溶于水？①氨分子是极性分子，易溶于极性分子水中②氨分子与水分子之间形成氢键③氨分子可与水反应
4．分子的手性(1)手性异构体：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。(2)手性分子：具有手性异构体的分子。(3)手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如 中*C为手性碳原子。
【例题7】下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是(　　)A．CO2和SO2 B．CH4和CH2Cl2C．BF3和NH3 D．HCl和HI【答案】D
【解析】A项，CO2为极性键构成的非极性分子，为直线形结构，SO2为V形结构，是极性分子；B项，CH4为极性键构成的非极性分子，是正四面体形结构，CH2Cl2是由极性键构成的极性分子；C项，BF3为极性键构成的非极性分子，是平面正三角形结构，NH3为极性键构成的极性分子，是三角锥形结构；D项，HCl和HI都是极性键构成的极性分子，都为直线形结构。
【例题8】某化合物的分子式为AB2，A属ⅥA族元素，B属ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是(　　)A．AB2分子的空间结构为V形B．A—B为极性共价键，AB2分子为非极性分子C．AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低D．AB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键【答案】B
【解析】根据A、B的电负性值及其所处元素周期表中的位置关系，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2。O—F为极性共价键。因为OF2分子的键角为103.3°，OF2分子中键的极性不能抵消，所以其为极性分子。
【例题9】已知：三氟乙酸(CF3COOH)的酸性强于三氯乙酸(CCl3COOH)的酸性。下列对于该事实的解释不正确的是(　　)A．CF3COOH的相对分子质量小于CCl3COOH的B．氟的电负性强于氯的电负性C．CF3COOH分子中的羟基更易电离D．F—C的极性强于Cl—C的极性【答案】A【解析】酸性的强弱与相对分子质量的大小没有直接关系。
【例题10】下列物质变化，只与范德华力有关的是______________(填字母)。A．干冰熔化 B．乙酸汽化C．乙醇与丙酮混溶 D．HCON(CH3)2溶于水E．碘溶于四氯化碳 F．石英熔融【答案】AE【解析】范德华力存在于分子之间，不含氢键的分子晶体符合题目要求。乙酸、乙醇分子间存在氢键，HCON(CH3)2溶于水时与水分子间会形成氢键，石英为共价晶体，熔融时破坏的是共价键。
【例题13】(2021·湖北十堰市高三二模)在电池工业上，碳酸乙烯酯(EC)可作为锂电池电解液的优良溶剂，其结构为 ，熔点为35 ℃。下列有关说法错误的是(　　) A．一个分子中有10个σ键B．EC分子间能形成氢键C．分子中至少有4个原子共平面D．EC由固态变成液态破坏了分子间的作用力【答案】B
【解析】该物质分子式是C3H4O3，分子中含有的C—H、C—C、C—O都是σ键，而C===O中一个是σ键，一个是π键，则在一个C3H4O3分子中含有10个σ键和1个π键，A正确；在碳酸乙烯酯的分子中，在O原子上无H原子，C—H键极性较弱，因此不能形成分子间的氢键，B错误；分子中的碳氧双键具有类似乙烯的平面结构，所以与C原子相连的3个O原子与这个C原子在同一个平面上，因此分子中至少有4个原子共平面，C正确；碳酸乙烯酯为分子晶体，因此其由固态变为液态时破坏的是分子间作用力，D正确。
2．（2022·北京·高考真题）我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一、一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是A．分子中N原子有 两种杂化方式B．分子中含有手性碳原子C．该物质既有酸性又有碱性D．该物质可发生取代反应、加成反应【答案】B
【详解】A．该有机物中从左往右第一个N原子有一个孤对电子和两个σ键，为杂化；第二个N原子有一个孤对电子和三个σ键，为杂化，A正确；B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，该有机物中没有手性碳原子，B错误；C．该物质中存在羧基，具有酸性；该物质中还含有 ，具有碱性，C正确；D．该物质中存在苯环可以发生加成反应，含有甲基可以发生取代反应，D正确；故选B。
【详解】A．键能越大越稳定，键能大于，所以稳定性：，故不选A；    B．键能越大，键长越短，键能大于，所以键长：，故不选B；C．CO2是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，SiO2是共价晶体，所以熔点，不能用键能解释熔点，故选C； D．金刚石、晶体硅都是共价晶体，共价晶体中键能越大，晶体的硬度越大，的键能大于，所以硬度：金刚石>晶体硅，故不选D；选C。
5．（2022·湖北·高考真题）在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是【答案】A
【详解】A．自范性是晶体的性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；B．碳玻璃和均是由碳元素形成的不同的单质，所以是同素异形体，B正确；C．碳玻璃具有高硬度，与物理性质金刚石类似，因而结构具有一定的相似性，所以含有杂化的碳原子形成化学键，C正确；D．金刚石与碳玻璃属于同素异形体，性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异，D正确；故选A。
【详解】A．半径小，不能容纳6个氮原子和它配位，则不能在水中与氨形成配合物，A项错误；B．和属于分子晶体，而属于离子晶体，则和的熔点都比的低，B项正确；C．和均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C项正确；D．和的氢化物与酸反应，生成对应的盐和氢气，则都不能在酸中稳定存在，D项正确；答案选A。
【详解】A．金刚石中的碳原子为正四面体结构，夹角为109°28′，故A错误；B．的化学键为Si-H，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子；的化学键为Si-Cl，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子，故B正确；C．锗原子()基态核外电子排布式为[Ar]3d10，故C错误；D．ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨为混合晶体，而硅形成的晶体硅为原子晶体，故D错误；故选B。
【详解】A．由的结构式可知，所有N原子均满足8电子稳定结构，A正确；B．中心N原子为杂化，与中心N原子直接相连的N原子为杂化，与端位N原子直接相连的N原子为杂化，端位N原子为杂化，则N原子的杂化方式有3种，B错误；C．中心N原子为杂化，则其空间结构为四面体形，C正确；D．中含叠氮结构()，常温下不稳定，D正确；故答案选B。