第七講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)(二)

1、2010年高考總復(fù)習(xí)化學(xué)7物質(zhì)結(jié)構(gòu)（二）元素推斷型的無機題，知識的覆蓋面越來越大，除了常見的無機物以外，有時還涉及到一些有機化合物的知識，很多試題會結(jié)合化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)的知識來考查，特別是中學(xué)化學(xué)中常見的10電子粒子、18電子粒子等知識。解答這類問題的難點主要集中在思維的全面性、有序性上。要在全面、細致的基礎(chǔ)上，結(jié)合重點知識、重要信息進行深入的分析。例24（07江蘇）通常情況下，微粒A和B為分子，C和E為陽離子，D為陰離子，它們都含有10個電子；B溶于A后所得的物質(zhì)可電離出C和D；A、B、E三種微粒反應(yīng)后可得C和一種白色沉淀。請回答：（1）用化學(xué)符號表示下列4種微粒：A：、B：、C：、D：（2

2、）寫出A、B、E三種微粒反應(yīng)的離子方程式： 解析：高考中，10電子粒子是?？贾R點，要求考生能夠?qū)ΤＲ姷?0電子粒子進行總結(jié)。10電子原子：Ne10電子簡單離子：F、O2、N3、Na+、Mg2+、Al3+10電子分子：HF、H2O、NH3、CH410電子復(fù)雜離子：NH4+、OH、H3O+根據(jù)B溶于A后所得的物質(zhì)可電離出C和D，可以知道A為水。再根據(jù)A、B、E三種微粒反應(yīng)后可得C和一種白色沉淀，可以判斷出白色沉淀是金屬氫氧化物沉淀，B為NH3，而E為Mg2+或Al3+。答案：（1）H2O、NH3、NH4+、OH（2）Al3+3NH3·H2O=Al（OH）3+3NH4+或Mg2+2NH3

3、·H2O=Mg（OH）2+2NH4+例25（09北京卷）甲、乙、丙、丁4種物質(zhì)分別含2種或3種元素，它們的分子中各含18個電子。甲是氣態(tài)氫化物，在水中分步電離出兩種陰離子。下列推斷合理的是（ ）A某鈉鹽溶液含甲電離出的陰離子，則該溶液顯堿性，只能與酸反應(yīng)B乙與氧氣的摩爾質(zhì)量相同，則乙一定含有極性鍵和非極性鍵C丙中含有2周期IVA族的元素，則丙一定是甲烷的同系物D丁和甲中各元素質(zhì)量比相同，則丁中一定含有1價的元素解析：高考中，18電子粒子同樣屬于?？贾R點，常見的18電子粒子包括18電子原子：Ar18電子簡單離子：Cl、S2、K+、Ca2+18電子分子：HCl、H2S、PH3、SiH4

4、、H2O2、F2、N2H418電子復(fù)雜離子：HS、O22（過氧離子）18電子有機物：C2H6、CH3OH具體分析本題，甲是氣態(tài)氫化物，在水中分步電離出兩種陰離子，為二元弱酸，所以甲為H2S，它的鈉鹽有Na2S和NaHS兩種，NaHS與強酸、強堿均能反應(yīng)。A錯。而乙可能為CH3OH，也可能為N2H4；B錯。丙可能為CH4O，也可能為C2H6；C錯。丁和甲中各元素質(zhì)量比相同，則丁為H2O2。答案：D例26（07全國）用A、B2、C2、D、E、F、G和H分別表示含有18個電子的八種微粒（離子或分子），請回答：（1）A元素是 、B元素是 、C元素是 （用元素符號表示）。（2）D是由兩種元素組成的雙原子

5、分子，其分子式是 。（3）E是所有含18電子的微粒中氧化能力最強的分子，其分子式是 。（4）F是有兩種元素組成的三原子分子，其分子式是 ，電子式是 。（5）G分子中含有4個原子，其分子式是 。（6）H分子中含有8個原子，其分子式是 。答案：K KCa S SHCl HClF2 F2H2S H2SH2O2或PH3 H2O2（PH3）C2H6C2H6熱點三、化學(xué)鍵知識的應(yīng)用化學(xué)鍵是相鄰的兩個或多個原子之間強烈的相互作用，原子之間通過化學(xué)鍵結(jié)合形成物質(zhì)?；瘜W(xué)鍵的知識與原子結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系：在高考中，必考部分和選考部分對化學(xué)鍵的要求不同。在必考部分，主要要求考生掌握離子鍵、共價鍵的相關(guān)基礎(chǔ)知識，掌握

6、化學(xué)鍵、特別是共價鍵的知識在中學(xué)化學(xué)中的應(yīng)用。1、離子鍵和共價鍵的形成定義形成過程存在離子鍵陰、陽離子間的靜電作用易失、易得電子的原子（IA、IIA、VIA、VIIA ）（活潑金屬和非金屬）離子化合物（離子晶體）共價鍵非極性鍵相鄰原子間通過共用電子對與原子核間的作用形成得失電子能力相同的原子（同種非金屬原子之間）非金屬單質(zhì)、某些離子化合物（過氧化鈉）、共價化合物（過氧化氫）極性鍵得、失電子能力不同的原子（不同種非金屬原子之間）共價化合物，某些離子化合物原子之間相互結(jié)合時形成的化學(xué)鍵的類型、化學(xué)鍵的數(shù)量都是由原子結(jié)構(gòu)決定的，在高考中，對于主族元素形成的常見單質(zhì)和化合物，要求考生能夠結(jié)合原子結(jié)構(gòu)方

7、面的知識，分析物質(zhì)中的化學(xué)鍵，并能夠用相關(guān)的化學(xué)用語準(zhǔn)確表達。在高考試卷II卷的非選擇題中，經(jīng)?？疾殡娮邮?、結(jié)構(gòu)式的書寫。表示物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)使用的化學(xué)用語，包括電子式、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式。高考中要求考生掌握下列物質(zhì)的電子式的書寫：氫氣、氮氣、鹵素單質(zhì)、氯化氫、水、氨、二氧化碳、過氧化氫、氯化鈉、氯化鈣、硫化鈉、氫氧化鈉、過氧化鈉、氯化銨、甲烷、乙烯、乙炔、四氯化碳等。對于一些重要的物質(zhì)，如氯化氫、水、氯化鈉、氯化鈣、硫化鈉等，還要求能夠用電子式表示物質(zhì)的形成過程。例1（08海南卷）HBr分子的電子式為（ ）解析：HBr分子的H原子和Br原子是以共用電子對形成的化合物，沒有電子的轉(zhuǎn)移，不存在離子

8、。答案：A2、化學(xué)鍵（特別是共價鍵）知識的綜合運用在中學(xué)化學(xué)要求掌握的常見物質(zhì)中，除稀有氣體單質(zhì)外，均含有化學(xué)鍵。在物質(zhì)中，存在最廣泛的化學(xué)鍵是共價鍵，在非金屬單質(zhì)、共價化合物、某些離子化合物（復(fù)雜離子內(nèi)部）中都存在有共價鍵?；瘜W(xué)鍵對于物質(zhì)的性質(zhì)（包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)）有重要的影響。（1）共價鍵對物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的影響化學(xué)變化的過程中有舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。破壞不同的化學(xué)鍵，難度不同。在化學(xué)科學(xué)中，把氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量稱為鍵能，如果用逆向思維的方法，我們可以把拆開1mol化學(xué)鍵所吸收的能量稱作化學(xué)鍵的鍵能。我們可以利用鍵能對物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進行分析和研究。在有機

9、化學(xué)中，研究烯烴、炔烴的化學(xué)性質(zhì)時，可以通過對碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳碳三鍵的鍵能的對比得到相應(yīng)的結(jié)論。研究有機化學(xué)的基本反應(yīng)類型時，也可以利用反應(yīng)前后化學(xué)鍵的變化進行分析。（2）共價鍵對分子空間結(jié)構(gòu)的影響如果在物質(zhì)的分子中同時含有多個共價鍵，這些共價鍵之間會形成一定的夾角，即鍵角。鍵角的大小決定了物質(zhì)分子的空間構(gòu)型，特別是在研究有機物的分子結(jié)構(gòu)時，我們會經(jīng)常用到鍵角的知識對有機物分子的空間構(gòu)型進行判斷，可以利用HNMR對有機物分子的空間結(jié)構(gòu)進行分析和研究，在探究有機物的反應(yīng)產(chǎn)物時，也要經(jīng)常利用分子的空間對稱性進行分析。物質(zhì)的物理性質(zhì)在很大程度上與化學(xué)鍵鍵角有密切的關(guān)系。例2（08天津卷）下列敘

10、述正確的是（ ）A1個甘氨酸分子中存在9對共用電子BPCl3和BCl3分子中所有原子的最外層都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)CH2S和CS2分子都是含極性鍵的極性分子D熔點由高到低的順序是：金剛石碳化硅晶體硅H C C N O HH H H O 解析：甘氨酸的結(jié)構(gòu)式為：，由結(jié)構(gòu)式可以看出1個甘氨酸分子中存在10對共用電子；選項B中根據(jù)|元素的化合價|原子的最外層電子數(shù)8，則該原子的最外層達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，BCl3中B原子的最外層電子數(shù)為3，化合價為3價，因此B原子未達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；選項C中H2S和CS2都是以極性鍵結(jié)合而成，H2S的空間結(jié)構(gòu)呈角形，正負(fù)電荷重心不重合，屬于極性分子，而CS2為

11、直線型分子，正負(fù)電荷重心重合，屬于非極性分子。選項D中三種物質(zhì)均為原子晶體，原子晶體的熔點與該晶體中的原子半徑有關(guān)，一般來說，原子半徑小的，熔點高，所以選項D正確。答案：D例3（09海南）下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的表述均正確，且存在因果關(guān)系的是（ ）表述表述A在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大NaCl晶體中C1與Na+間的作用力大于碘晶體中分子間的作用力B通常條件下，CH4分子比PbH4分子穩(wěn)定性高Pb的原子半徑比C的大，Pb與H之間的鍵能比C與H間的小C在形成化合物時，同一主族元素的化合價相同同一主族元素原子的最外層電子數(shù)相同DP4O10、C6H12O6溶于水后均不導(dǎo)電P4O10、C6H

12、12O6均屬于共價化合物答案：B（3）鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)主要取決于反應(yīng)物與生成物的鍵能總和。舊分子反應(yīng)物中總鍵能生成物中總鍵能，反應(yīng)吸熱反應(yīng)物中總鍵能生成物中總鍵能，反應(yīng)放熱例4（08海南卷）反應(yīng)A(g)+B(g)C(g) +D(g)過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。（1）該反應(yīng)是反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）（2）當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率（填“增大”、“減小”、“不變”），原因是；（3）反應(yīng)體系中加入催化劑對反應(yīng)熱是否有影響?，原因是。（4）在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1和E2的變化是：E1，E2（填“增大”、“減小”、“不變”）。解析：由圖可以

13、知道，由于該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，即升高溫度，平衡向逆反應(yīng)進行，所以A的轉(zhuǎn)化率減?。划?dāng)在反應(yīng)體系中加入催化劑，能同倍數(shù)改變化學(xué)反應(yīng)速率，因此對化學(xué)平衡的移動無影響，即對反應(yīng)熱也無影響。因為化學(xué)反應(yīng)速率增大，所以E1和E2同時降低。答案：（1）放熱。（2）減??；該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動。（3）不影響；催化劑不改變平衡的移動。（4）減小、減小。熱點四、分子間作用力和氫鍵絕大多數(shù)物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，分子間相互作用的強弱決定了物質(zhì)熔、沸點的高低。在高考中，對于分子之間的相互作用，要求考生掌握一般規(guī)律：分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對分

14、子質(zhì)量的增加，分子間作用力逐漸增大。在某些物質(zhì)中，還存在著一種特殊的分子間相互作用氫鍵。高考中要求考生了解氫鍵的存在，以及形成氫鍵的一般條件。例5（06高考）下圖中每條折線表示周期表IVAVIIA中的某一族元素氫化物的沸點變化，每個黑點代表一種氫化物，其中a點代表的是（ ）AH2S BHClCPH3 DSiH4解析：本題以教材中的 IVAVIIA各主族元素的氣態(tài)氫化物的沸點變化情況圖示為信息呈現(xiàn)方式，考查內(nèi)容主要是對元素周期表的熟悉程度、組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)沸點變化規(guī)律及氫鍵對物質(zhì)沸點的影響，有一般也有特殊。一般來說，對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點也越高。在周期表中IVAVIIA各族元素的氣態(tài)氫化物的沸點隨相對分子質(zhì)量的增大而升高，但是VA、VIA、VIIA三主族中的NH3、H2O、HF分子間有氫鍵的作用使沸點升高反常，只有IVA元素氫化物沸點變化正常，由此判斷出a 點代表的是SiH4。答案：D除了無機化學(xué)中的NH3、H2O、HF外，有機化合物分子間也可能存在氫鍵。例