2018-2019版高中化學(xué) 專題4 分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)本專題重難點(diǎn)突破學(xué)案 蘇教版選修3.docx

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專題4 分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)本專題重難點(diǎn)突破學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.能利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論和原子軌道雜化理論判斷、解釋分子(離子)的空間構(gòu)型，中心原子的雜化類型。2.理解等電子原理，會(huì)利用等電子原理判斷等電子體并解釋相關(guān)性質(zhì)。3.了解配合物的形成、性質(zhì)及應(yīng)用，會(huì)分析配合物的結(jié)構(gòu)。4.理解物質(zhì)物理性質(zhì)的綜合影響因素，會(huì)判斷分子的極性。一、雜化軌道及其類型的判斷例1在分子中，、號(hào)碳原子成鍵時(shí)所采取的雜化方式分別為()Asp2雜化；sp2雜化；sp雜化Bsp3雜化；sp3雜化；sp2雜化Csp3雜化；sp2雜化；sp雜化Dsp雜化；sp3雜化；sp2雜化答案C解析號(hào)碳原子共形成4個(gè)鍵，為sp3雜化，號(hào)碳原子共形成3個(gè)鍵，為sp2雜化，號(hào)碳原子共形成2個(gè)鍵，為sp雜化。方法規(guī)律有機(jī)物分子中碳原子雜化類型的判斷對(duì)于有機(jī)物分子來(lái)說(shuō)，若沒(méi)有形成鍵則為sp3雜化，形成一個(gè)鍵則為sp2雜化，形成兩個(gè)鍵則為sp雜化。二、分子的空間結(jié)構(gòu)的判斷與分析例2下列離子的VSEPR模型與其空間構(gòu)型一致的是()ASOBClOCNODClO答案B解析SO的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以其VSEPR模型為四面體型，而SO的空間構(gòu)型為三角錐型，A項(xiàng)錯(cuò)誤；ClO的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，不含孤電子對(duì)，所以其VSEPR模型與其空間構(gòu)型一致，B項(xiàng)正確；NO的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，其中含有一個(gè)孤電子對(duì)，其VSEPR模型與其空間構(gòu)型不一致，C項(xiàng)錯(cuò)誤；ClO的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，也含有一個(gè)孤電子對(duì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。方法規(guī)律價(jià)層電子對(duì)互斥理論模型(VSEPR模型)指的是價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)的空間構(gòu)型，不包括孤電子對(duì)。當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí)，分子的空間構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型一致；當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí)，分子的空間構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型不一致。三、等電子原理及其應(yīng)用例3通常把原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)相同的分子或離子稱為等電子體。人們發(fā)現(xiàn)等電子體的空間構(gòu)型相同，則下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()ACH4和NH是等電子體，鍵角均為60BNO和CO是等電子體，均為平面正三角形結(jié)構(gòu)CH3O和PCl3是等電子體，均為三角錐型結(jié)構(gòu)DB3N3H6和苯是等電子體，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重疊的軌道答案B解析CH4和NH都是正四面體構(gòu)型，鍵角均為109.5，A項(xiàng)不正確；NO和CO是等電子體，均為平面正三角形結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)正確；H3O和PCl3價(jià)電子總數(shù)不相等，不是等電子體，C項(xiàng)不正確；B3N3H6結(jié)構(gòu)與苯相似，也存在“肩并肩”式重疊的軌道，D項(xiàng)不正確。易錯(cuò)提醒判斷兩種微粒是否是等電子體，要牢牢抓住等電子體的定義，不要被質(zhì)子數(shù)的多少、是否都是中性粒子等所迷惑。等電子體的結(jié)構(gòu)具有相似性。四、分子極性的判斷例4下列每組物質(zhì)中化學(xué)鍵類型和分子的極性都相同的是()ACO2和CS2BNaCl和HClCH2O和CH4DO2和HBr答案A解析CO2和CS2中均含極性共價(jià)鍵，且均為直線形對(duì)稱分子，均屬于非極性分子，A正確；NaCl含離子鍵，HCl含極性共價(jià)鍵，B錯(cuò)誤；H2O和CH4中均含極性共價(jià)鍵，H2O為V形，屬于極性分子，CH4為正四面體型，屬于非極性分子，C錯(cuò)誤；O2和HBr中分別含非極性鍵、極性鍵，分別屬于非極性分子、極性分子，D錯(cuò)誤。方法規(guī)律(1)對(duì)于雙原子分子，鍵的極性就是分子的極性。由極性鍵形成的雙原子分子(表示為AB型分子)，一定是極性分子，如CO、NO、HCl等分子。由非極性鍵形成的雙原子分子(表示為A2型分子)，一定是非極性分子，如O2、N2、Cl2等分子。(2)三原子及三原子以上的分子，結(jié)構(gòu)有可能對(duì)稱，鍵的極性互相抵消，有可能為非極性分子。五、影響物質(zhì)溶解性的綜合考查例5關(guān)于CS2、SO2、NH3三種物質(zhì)的說(shuō)法中正確的是()ACS2在水中的溶解度很小，是由于其屬于極性分子BSO2和NH3均易溶于水，原因之一是它們都是極性分子CCS2為非極性分子，所以在這三種物質(zhì)中熔、沸點(diǎn)最低DNH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子為極性分子答案B解析根據(jù)“相似相溶規(guī)則”，水是極性分子，CS2是非極性分子，SO2和NH3都是極性分子，故A錯(cuò)誤、B正確；由于CS2常溫下是液體，SO2和NH3常溫下是氣體，故C錯(cuò)；NH3在水中溶解度很大，除了由于NH3分子為極性分子外，還因?yàn)镹H3分子和H2O分子之間可形成氫鍵，故D錯(cuò)。易錯(cuò)警示判斷物質(zhì)溶解性要注意的問(wèn)題(1)“相似相溶”規(guī)則是從分子結(jié)構(gòu)的角度，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的觀察和研究而得出的關(guān)于物質(zhì)溶解性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，也有不符合此規(guī)律的例外情況，如CO、NO等極性分子難溶于水。(2)“相似相溶”規(guī)則可以解釋一些物質(zhì)在某些溶劑中溶解的情況。(3)氫鍵影響物質(zhì)的溶解度。如果溶質(zhì)與溶劑之間能形成氫鍵，則溶解度增大。如NH3極易溶于水、C2H5OH與水能以任意比混溶，上述事實(shí)還分別與NH3和H2O分子間、C2H5OH和H2O分子間形成氫鍵密切相關(guān)。六、配合物的組成和結(jié)構(gòu)的推斷例6水能與多種金屬離子形成絡(luò)合物，某紅紫色絡(luò)合物的組成為CoCl35NH3H2O，其水溶液顯弱酸性，加入強(qiáng)堿加熱至沸騰有氨放出，同時(shí)產(chǎn)生Co2O3沉淀；加AgNO3于該化合物溶液中，有AgCl沉淀生成，過(guò)濾后加AgNO3溶液于濾液中無(wú)變化，但加熱至沸騰有AgCl沉淀生成，且其質(zhì)量為第一次沉淀量的二分之一。則該配合物的化學(xué)式最可能為()ACoCl2(NH3)4ClNH3H2OBCo(NH3)5(H2O)Cl3CCoCl2(NH3)3(H2O)Cl2NH3DCoCl(NH3)5Cl2H2O答案D解析CoCl35NH3H2O水溶液加AgNO3于該化合物溶液中，有AgCl沉淀生成，說(shuō)明外界離子有Cl，過(guò)濾后再加AgNO3溶液于濾液中無(wú)變化，但加熱至沸騰有AgCl沉淀生成，說(shuō)明配體中含有Cl，且其質(zhì)量為第一次沉淀量的二分之一，說(shuō)明外界Cl與配體Cl之比為21，選項(xiàng)中只有D符合。方法規(guī)律配合物有內(nèi)界和外界之分，在水溶液中只有外界提供的陰、陽(yáng)離子屬于自由離子，而內(nèi)界的離子不屬于自由離子，通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)確定配合物的化學(xué)式時(shí)，一定要注意發(fā)生反應(yīng)的和未發(fā)生反應(yīng)的同種離子的比例關(guān)系。七、配合物的組成和性質(zhì)的綜合例7(2017石家莊一中高二期末)配位化合物在生產(chǎn)生活中有重要應(yīng)用，請(qǐng)根據(jù)要求回答下列問(wèn)題：(1)光譜證實(shí)單質(zhì)鋁與強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)有Al(OH)4生成，則Al(OH)4中存在_(填字母)。a共價(jià)鍵b非極性鍵c配位鍵d鍵e鍵(2)Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物，結(jié)構(gòu)分別為CoBr(NH3)5SO4和Co(SO4)(NH3)5Br。已知Co3的配位數(shù)是6，為確定鈷的配合物的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)對(duì)兩種配合物進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在第一種配合物的溶液中加BaCl2溶液時(shí)，產(chǎn)生白色沉淀，在第二種配合物的溶液中加BaCl2溶液時(shí)，則無(wú)明顯現(xiàn)象。則第一種配合物的結(jié)構(gòu)可表示為_，第二種配合物的結(jié)構(gòu)可表示為_。若在第二種配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，則產(chǎn)生的現(xiàn)象是_。(提示：TiCl(H2O)5Cl2這種配合物的結(jié)構(gòu)可表示為TiCl(H2O)5Cl2。)答案(1)acd(2)CoBr(NH3)5SO4Co(SO4)(NH3)5Br生成淡黃色沉淀解析(1)光譜證實(shí)單質(zhì)Al與強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)有Al(OH)4生成，可看作鋁原子和三個(gè)羥基形成三對(duì)共用電子對(duì)，形成三個(gè)極性共價(jià)鍵，形成Al(OH)3，Al(OH)3溶解在強(qiáng)堿性溶液中，和OH結(jié)合形成Al(OH)4，利用的是鋁原子的空軌道和OH的孤電子對(duì)形成的配位鍵；由兩個(gè)原子軌道“頭碰頭”相互重疊而形成的共價(jià)鍵，叫鍵，所以Al(OH)4中也形成了鍵。(2)由CoBr(NH3)5SO4的結(jié)構(gòu)可知，硫酸根離子為配合物的外界，在水溶液中以離子形式存在，所以會(huì)與鋇離子結(jié)合生成白色沉淀，若加入BaCl2溶液時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明硫酸根離子在內(nèi)界，所以配合物的結(jié)構(gòu)為Co(SO4)(NH3)5Br；溴離子為配合物的外界，在水溶液中以離子形式存在，若加入AgNO3溶液，會(huì)產(chǎn)生淡黃色沉淀溴化銀。易誤提醒配合物中化學(xué)鍵的類型和數(shù)目判斷，易錯(cuò)點(diǎn)在于對(duì)概念、微粒的組成以及結(jié)構(gòu)式認(rèn)識(shí)不清，導(dǎo)致出錯(cuò)。配合物中的化學(xué)鍵主要有離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵三種，離子鍵是陰、陽(yáng)離子之間的作用力(陽(yáng)離子包括金屬離子和NH等)，共價(jià)鍵主要是非金屬原子之間的作用力，配位鍵是中心原子與配體之間的作用力。鍵的數(shù)目判斷方法：兩個(gè)共價(jià)原子之間形成一個(gè)鍵，中心原子和配體之間形成一個(gè)配位鍵。