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新教材适用2024版高考化学二轮总复习第1部分新高考选择题突破专题9物质结构与元素周期律微专题3分子构型与性质课件
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这是一份新教材适用2024版高考化学二轮总复习第1部分新高考选择题突破专题9物质结构与元素周期律微专题3分子构型与性质课件，共48页。PPT课件主要包含了高考真题·研析，知能对点·突破，关键能力·提升，苯丙氨酸甲酯，杂化轨道模型等内容，欢迎下载使用。
专题9 物质结构与元素周期律
微专题3 分子构型与性质
命题角度1 共价键、键参数与配位键1. (2022·天津选考)一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是( )A．金刚石比石墨稳定B．两物质的碳碳σ键的键角相同C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳σ键数目之比为4∶3D．可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
【解析】 石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故A错误；金刚石是空间网状正四面体形，键角为109°28′，石墨是层内正六边形，键角为120°，因此碳碳σ键的键角不相同，故B错误；金刚石是空间网状正四面体形，石墨是层内正六边形，层与层之间通过范德华力连接，1 ml金刚石有2 ml碳碳σ键，1 ml石墨有1.5 ml碳碳σ键，因此等质量的石墨和金刚石中，碳碳σ键数目之比为3∶4，故C错误；金刚石和石墨是两种不同的晶体类型，因此可用X射线衍射仪鉴别，故D正确；故选D。
2. (2022·天津选考)利用反应2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O可制备N2H4。下列叙述正确的是( )A．NH3分子有孤电子对，可做配体B．NaCl晶体可以导电C．一个N2H4分子中有4个σ键D．NaClO和NaCl均为离子化合物，他们所含的化学键类型相同
3. (2022·湖北选考)Be2＋和Al3＋的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是( )A．Be2＋与Al3＋都能在水中与氨形成配合物B．BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低C．Be(OH)2和Al(OH)3均可表现出弱酸性D．Be和Al的氢化物都不能在酸中稳定存在
【解析】 Be(OH)2与Al(OH)3性质相似，均不溶于NH3·H2O，则不能在水中与氨形成配合物，A项错误；BeCl2和AlCl3属于分子晶体，而MgCl2属于离子晶体，则BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低，B项正确；Be(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C项正确；Be和Al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；故选A。
命题角度2 杂化轨道与分子构型5. (2022·天津选考)下列关于苯丙氨酸甲酯的叙述，正确的是( )A．具有碱性B．不能发生水解C．分子中不含手性碳原子D．分子中采取sp2杂化的碳原子数目为6
6. (2022·山东选考)AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是( )A．GaN的熔点高于AlNB．晶体中所有化学键均为极性键C．晶体中所有原子均采取sp3杂化D．晶体中所有原子的配位数均相同
【解析】 Al和Ga均为第ⅢA族元素，N属于第ⅤA族元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其为共价晶体，且其与金刚石互为等电子体，等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中，N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al的键长小于N—Ga的，则N—Al的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN，A说法错误；不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法正确；金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4)，C原子无孤电子对，故C原子均采取sp3杂化；由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，C说法正确；金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子的配位数也均为4，D说法正确；故选A。
命题角度3 分子构型与性质7. (2022·湖北选考)磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O=== P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是( )A．为非极性分子B．立体构型为正四面体形C．加热条件下会分解并放出N2
8. (2023·浙江1月选考)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，下列说法不正确的是( )B．Al2Cl6为非极性分子C．该反应中NH3的配位能力大于氯D．Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
〔思维建模〕1．价层电子对互斥模型
知能对点1 键角大小的判断方法1.不同杂化类型：如键角CH4双键与双键之间的排斥力>单键与单键之间的排斥力。3.杂化类型相同，中心原子孤电子对数越多，键角越小。
4.杂化类型和孤电子对数均相同，中心原子的电负性越大，键角越大。如键角：NH3>PH3>AsH3。5.杂化类型和孤电子对数相同，配位原子电负性越大，键角越小。如键角：NF3
2.配位键与配合物(1)配位键一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键。(2)配位键的表示方法如A→B：A表示提供孤电子对的原子,B表示接受孤电子对的原子。
知能对点3 分子结构与性质1.分子结构与分子极性的关系
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，若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。
命题角度1 共价键、键参数与配位键1. (2023·山东聊城二模)植物对氮元素的吸收过程如下，下列说法错误的是( )
2. (2023·江苏南京二模)在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。Be(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物，Be(OH)2溶于强碱形成[Be(OH)4]2－。BeO和Al2O3都具有难溶于水、高熔点等性质。BeCl2和AlCl3在气态时通常以二聚体的形式存在，(AlCl3)2的结构如图所示。B和Si均能溶于NaOH溶液生成盐和氢气。工业上用焦炭和石英砂(主要成分为SiO2)在高温条件下反应制得粗硅。硼酸(H3BO3)和硅酸都是弱酸，硼酸晶体有类似于石墨的片层状结构，常用作医用消毒剂、润滑剂等。下列说法正确的是( )
A．(AlCl3)2中含有配位键B．[Be(OH)4]2－的空间结构为平面正方形C．SiO2中的O—Si—O键角为120°D．H3BO3晶体中存在的作用力只有共价键
【解析】 (AlCl3)2中Al原子提供空轨道、Cl原子提供孤电子对以此来形成配位键，所以(AlCl3)2中含有配位键，A正确；[Be(OH)4]2－中的中心原子为Be，Be原子和四个OH－形成共价键，Be原子采用sp3杂化，空间构型应为正四面体结构，B错误；SiO2为原子晶体，每个O原子被两个Si原子共用，每个Si原子分别与4个O原子相连，故Si原子采用sp3杂化，形成的应为正四面体结构，键角不为120°，C错误；H3BO3晶体中存在的作用力除了共价键还存在分子间作用力，D错误；故选A。
命题角度2 杂化轨道与分子构型
A．胍中C杂化方式为sp2，胍中N杂化方式为sp2、sp3B．胍具有很强的吸湿性C．胍的熔点低于胍盐D．胍盐中含有的化学键均为极性键
4. (2023·广东广州二模)硒(Se)是人体必需微量元素之一，已知Se与S同族，一种含硒的功能分子的合成路线如下，下列说法不正确的是( )A．沸点：H2O>H2Se>H2SB．Ⅰ中S原子的杂化轨道类型为sp3C．Ⅱ中含有极性共价键和非极性共价键D．Ⅲ含有的元素中O的第一电离能最大
和非极性共价键，C项正确；气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。一般同一周期，从左到右第一电离能逐渐增大，同族元素从上到下第一电离能逐渐变小，Ⅲ含有的元素是O、S、N、H、Se，根据元素周期表的位置，O和S的第一电离能比其他元素大，但N原子的2p轨道是半充满状态，能量较低，体系稳定，而氧的2p轨道易失去一个电子，变为半充满状态，故氮的电离能较大，D项不正确；故选D。
命题角度3 分子构型与性质5. (2023·天津河西区二模)关于反应8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O所涉及的物质，下列说法正确的是( )A．NH3被氧化B．NO2做还原剂C．H2O的VSEPR模型为V形D．N2分子中的σ键与π键个数比为1∶1
6. (2021·山东选考)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是( )A．CH3OH为极性分子B．N2H4空间结构为平面形C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
专题9 物质结构与元素周期律
微专题3 分子构型与性质
命题角度1 共价键、键参数与配位键1. (2022·天津选考)一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是( )A．金刚石比石墨稳定B．两物质的碳碳σ键的键角相同C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳σ键数目之比为4∶3D．可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
【解析】 石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故A错误；金刚石是空间网状正四面体形，键角为109°28′，石墨是层内正六边形，键角为120°，因此碳碳σ键的键角不相同，故B错误；金刚石是空间网状正四面体形，石墨是层内正六边形，层与层之间通过范德华力连接，1 ml金刚石有2 ml碳碳σ键，1 ml石墨有1.5 ml碳碳σ键，因此等质量的石墨和金刚石中，碳碳σ键数目之比为3∶4，故C错误；金刚石和石墨是两种不同的晶体类型，因此可用X射线衍射仪鉴别，故D正确；故选D。
2. (2022·天津选考)利用反应2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O可制备N2H4。下列叙述正确的是( )A．NH3分子有孤电子对，可做配体B．NaCl晶体可以导电C．一个N2H4分子中有4个σ键D．NaClO和NaCl均为离子化合物，他们所含的化学键类型相同
3. (2022·湖北选考)Be2＋和Al3＋的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是( )A．Be2＋与Al3＋都能在水中与氨形成配合物B．BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低C．Be(OH)2和Al(OH)3均可表现出弱酸性D．Be和Al的氢化物都不能在酸中稳定存在
【解析】 Be(OH)2与Al(OH)3性质相似，均不溶于NH3·H2O，则不能在水中与氨形成配合物，A项错误；BeCl2和AlCl3属于分子晶体，而MgCl2属于离子晶体，则BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低，B项正确；Be(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C项正确；Be和Al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；故选A。
命题角度2 杂化轨道与分子构型5. (2022·天津选考)下列关于苯丙氨酸甲酯的叙述，正确的是( )A．具有碱性B．不能发生水解C．分子中不含手性碳原子D．分子中采取sp2杂化的碳原子数目为6
6. (2022·山东选考)AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是( )A．GaN的熔点高于AlNB．晶体中所有化学键均为极性键C．晶体中所有原子均采取sp3杂化D．晶体中所有原子的配位数均相同
【解析】 Al和Ga均为第ⅢA族元素，N属于第ⅤA族元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其为共价晶体，且其与金刚石互为等电子体，等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中，N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al的键长小于N—Ga的，则N—Al的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN，A说法错误；不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法正确；金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4)，C原子无孤电子对，故C原子均采取sp3杂化；由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，C说法正确；金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子的配位数也均为4，D说法正确；故选A。
命题角度3 分子构型与性质7. (2022·湖北选考)磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O=== P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是( )A．为非极性分子B．立体构型为正四面体形C．加热条件下会分解并放出N2
8. (2023·浙江1月选考)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，下列说法不正确的是( )B．Al2Cl6为非极性分子C．该反应中NH3的配位能力大于氯D．Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
〔思维建模〕1．价层电子对互斥模型
知能对点1 键角大小的判断方法1.不同杂化类型：如键角CH4
4.杂化类型和孤电子对数均相同，中心原子的电负性越大，键角越大。如键角：NH3>PH3>AsH3。5.杂化类型和孤电子对数相同，配位原子电负性越大，键角越小。如键角：NF3
2.配位键与配合物(1)配位键一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键。(2)配位键的表示方法如A→B：A表示提供孤电子对的原子,B表示接受孤电子对的原子。
知能对点3 分子结构与性质1.分子结构与分子极性的关系
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，若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。
命题角度1 共价键、键参数与配位键1. (2023·山东聊城二模)植物对氮元素的吸收过程如下，下列说法错误的是( )
2. (2023·江苏南京二模)在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。Be(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物，Be(OH)2溶于强碱形成[Be(OH)4]2－。BeO和Al2O3都具有难溶于水、高熔点等性质。BeCl2和AlCl3在气态时通常以二聚体的形式存在，(AlCl3)2的结构如图所示。B和Si均能溶于NaOH溶液生成盐和氢气。工业上用焦炭和石英砂(主要成分为SiO2)在高温条件下反应制得粗硅。硼酸(H3BO3)和硅酸都是弱酸，硼酸晶体有类似于石墨的片层状结构，常用作医用消毒剂、润滑剂等。下列说法正确的是( )
A．(AlCl3)2中含有配位键B．[Be(OH)4]2－的空间结构为平面正方形C．SiO2中的O—Si—O键角为120°D．H3BO3晶体中存在的作用力只有共价键
【解析】 (AlCl3)2中Al原子提供空轨道、Cl原子提供孤电子对以此来形成配位键，所以(AlCl3)2中含有配位键，A正确；[Be(OH)4]2－中的中心原子为Be，Be原子和四个OH－形成共价键，Be原子采用sp3杂化，空间构型应为正四面体结构，B错误；SiO2为原子晶体，每个O原子被两个Si原子共用，每个Si原子分别与4个O原子相连，故Si原子采用sp3杂化，形成的应为正四面体结构，键角不为120°，C错误；H3BO3晶体中存在的作用力除了共价键还存在分子间作用力，D错误；故选A。
命题角度2 杂化轨道与分子构型
A．胍中C杂化方式为sp2，胍中N杂化方式为sp2、sp3B．胍具有很强的吸湿性C．胍的熔点低于胍盐D．胍盐中含有的化学键均为极性键
4. (2023·广东广州二模)硒(Se)是人体必需微量元素之一，已知Se与S同族，一种含硒的功能分子的合成路线如下，下列说法不正确的是( )A．沸点：H2O>H2Se>H2SB．Ⅰ中S原子的杂化轨道类型为sp3C．Ⅱ中含有极性共价键和非极性共价键D．Ⅲ含有的元素中O的第一电离能最大
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6. (2021·山东选考)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是( )A．CH3OH为极性分子B．N2H4空间结构为平面形C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
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