高三化學一輪復習課件：專題講座八 物質結構與性質綜合題難點突破

物質結構與性質綜合題難點突破專題講座八第十二章

物質結構與性質(選考)1.判斷σ鍵和π鍵及其個數(shù)共價單鍵全為σ鍵，雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵，叁鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵。2.判斷中心原子的雜化軌道類型(1)根據價層電子對數(shù)判斷知識梳理ZHISHISHULI價層電子對數(shù)雜化軌道類型2sp3sp24sp3(2)有機物中

、

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)根據等電子原理判斷等電子體不僅結構和性質相似，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型(1)根據價層電子對互斥理論判斷。(2)利用等電子原理判斷陌生分子的立體構型。如N2O與CO2是等電子體，立體構型均為直線形，N2O的結構式也和CO2相似，為N==N==O。(3)根據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構；②CH2==CH2、

、HCHO中心碳原子均為sp2雜化，這三種物質均為平面結構；③CH≡CH、BeCl2中碳原子、鈹原子均為sp雜化，二者均為直線形結構。4.晶體結構中的有關計算(1)根據晶體晶胞的結構特點確定晶體的化學式晶胞中粒子數(shù)目的計算(均攤法)注意

①當晶胞為六棱柱時，其頂點上的粒子被6個晶胞共用，每個粒子屬于該晶胞的部分為

，而不是

。②審題時一定要注意是“分子結構”還是“晶體結構”，若是分子結構，其化學式由圖中所有實際存在的原子個數(shù)決定，且原子個數(shù)可以不互質(即原子個數(shù)比可以不約簡)。(2)根據晶體晶胞的結構特點和有關數(shù)據，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)對于立方晶胞，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(設棱長為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)，再通過電解丙烯腈制己二腈，電解的總化學方程式為4CH2==CHCN＋2H2OO2↑＋2NC(CH2)4CN。

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

中的磷原子與4個氧原子相連，沒有孤對電子，

的立體構型為正四面體形；CH2==CHCN的結構簡式可以改成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：______________________________________(任意寫出2條即可)。123415∶4解析

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

熔融時能導電、熔點較高

(或硬度較大等)解析

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

D.

1234C解析

NH3存在分子間氫鍵，A項錯誤；H2O2存在分子間氫鍵，B項錯誤；

中羥基和醛基距離較近，容易形成分子內氫鍵，C項正確；

中羥基和醛基距離較遠，容易形成分子間氫鍵，D項錯誤。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)，原因是______________________________________________________________________。(2)乙醇的沸點高于相對分子質量比它還大的丁烷，請解釋原因：________________________________________________。(3)O的簡單氫化物的氫鍵的鍵能小于HF氫鍵的鍵能，但氧元素的簡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H2O分子平均形成的氫鍵數(shù)目比每個HF分子平均形成的氫鍵數(shù)目多(4)氯化亞鐵的熔點為674℃，而氯化鐵的熔點僅為282℃，二者熔點存在差異的原因是___________________________________________________________________________________________。(5)N和P同主族且相鄰，PF3和NH3都能與許多過渡金屬形成配合物，但NF3卻不能與過渡金屬形成配合物，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，熔化時需要破壞離子鍵，而氯化鐵為分子晶體，熔化時需要破壞分子間作用力1234F原子電負性強，吸引N原子的電子，使其難以提供孤對電子形成配位鍵O的原子半徑比S的小，電負性比S的大，水分子中成鍵電子對更靠近中心原子，相互排斥作用大，鍵角大(7)試從分子的立體構型和原子的電負性、中心原子上的孤電子對等角度解釋與O的簡單氫化物結構十分相似的OF2的極性很小的原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(8)As的鹵化物的熔點如表所示，分析表中鹵化物熔點差異的原因：___________________________________________________________________________。OF2和H2O的立體結構相似，同為V形，但氧與氫的電負性差值大于氧與氟的電負性差值，OF2中氧原子上有兩對孤電子對，抵消了F—O鍵中共用電子對偏向F而產生的極性1234

對于組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，分子間作用力越強，熔點越高鹵化物AsCl3AsBr3AsI3熔點/℃－16.231.1140.9(9)咖啡因是一種中樞神經興奮劑，其結構簡式如圖所示。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_________________________________。咖啡因與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、應用最廣泛的半導體材料?；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____個未成對電子。(2)Ga、As、Se的第一電離能由大到小的順序是__________，Ga、As、Se的電負性由大到小的順序是__________。解析

Ga是第31號元素，其核外電子排布式為[Ar]3d104s24p1。As是第33號元素，其核外電子排布式為[Ar]3d104s24p3，所以其4p能級上有3個未成對電子。[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能級是半充滿穩(wěn)定結構，故第一電離能反常高，故第一電離能的順序為As>Se>Ga。同周期元素由左向右電負性增大，所以電負性順序為Se>As>Ga。1234(3)比較下列鎵的鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因：______________________________________________________________________________________。GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸點依次升高，原因是它們均為分子晶體，相對分子質量依次增大鎵的鹵化物GaCl3GaBr3GaI3熔點/℃77.75122.3211.5沸點/℃201.2279346GaF3的熔點超過1000℃可能的原因是________________。GaF3是離子晶體1234解析

由表格中數(shù)據可知三種化合物的熔、沸點較低，可判斷三種化合物均為分子晶體，對結構相似的分子晶體而言，相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔、沸點越高。GaF3的熔點超過1000℃，與GaI3、GaBr3、GaCl3的熔點差異比較顯著，故GaF3不可能是分子晶體，而是離子晶體。1234(4)二水合草酸鎵的結構如圖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，每個鎵與4個氧相連，所以配位數(shù)為4。草酸根離子中的碳原子，形成了一個碳氧雙鍵，所以是sp2雜化。4sp21234(5)砷化鎵的立方晶胞結構如圖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NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，列出計算式即可)。123412344.(2018·湖北沙市中學沖刺模擬)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，P、S、Cl的第一電離能由大到小的順序為________。9Cl>P>S解析

基態(tài)氯原子的電子排布式是1s22s22p63s23p5，s能級有1個原子軌道，p能級有3個原子軌道，所以基態(tài)氯原子的核外電子共占據9個原子軌道；同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢，第一電離能排序時，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為Cl>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對孤電子對，所以該分子的立體構型為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鍵的個數(shù)比為________。1∶1解析

結構類似于

，PH4Cl是離子化合物，故其電子式為