结构3教学案1

2014届高三化学一轮复习教学案（44）分子空间结构与物质性质编写：田菊香审核：孙成雄2014.2.11【课标要求】1．能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论推测常见分子或离子的空间构型2．了解“等电子原理”的含义，能结合实例说明“等电子原理”的应用。3．能正确判断极性分子、非极性分子、手性分子，了解极性分子和非极性分子的性质差异4、了解简单配位化合物的成键情况【教学过程】一、分子的空间构型1、杂化轨道理论（1）杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤电子对（2）杂化轨道数=中心原子形成σ键数（结合的原子数）＋中心原子上的孤对电子对数2、价层电子对互斥理论ABm型分子（A是中心原子），分子中价电子对数可能通过下式确定：A+B2n原子的价电子数每个原子提供的价电子数m其中中心原子A的价电子数等于A的最外层电子数，B为卤原子、氢原子时提供1个价电子；若为氧原子和硫原子时按不提供价电子计算。分子式价电子对数杂化轨道数杂化方式杂化轨道的空间构型分子的空间构型H2SBF3AsH3SO2CH3+CO32-H3O+CS23、等电子体原理⑴定义：⑵互为等电子体应该满足的条件：①微粒所含数目相同②微粒所含数目相同③微粒中原子的空间排列方式__________⑶应用：可利用已知的分子的空间构型和物理性质对相应等电子体分子的空间构型和物理性质进行预测二、分子的极性1．非极性分子和极性分子⑴极性分子：⑵非极性分子：2．分子极性的判断⑴只含有非极性键的单质分子是分子⑵含有极性键的双原子化合物分子都是分子⑶含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是分子;空间结构不对称的为分子3．应用：“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。若溶质分子与溶剂分子之间能形成氢键，则溶解性更好。三、手性分子1、手性异构体：2、手性分子：3．手性碳原子：四、配合物1、配合物的定义：。2、配合物的组成⑴配合物由内界和外界构成。配离子属于，配离子以外的其他离子属于。内、外界之间以键结合。⑵内界由提供的中心原子和提供孤电子对的以键相结合。⑶中心原子：通常是过渡金属元素（离子和原子），少数是非金属元素，例如：Cu2+，Ag+，Fe3+，Fe，Ni，BⅢ，PⅤ……⑷配位体：含孤电子对的分子和离子。如：F－，Cl－，Br－，I－，OH－，CN－，H2O，NH3，CO……配位原子：配位体中具有孤电子对的原子。如：C、N、O、F、Cl、S等。⑸配位数：向中心原子提供孤电子对的原子数目。如：[Ag(NH3)2]+中配位数为2例1．已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl，下列有关说法正确的是A.O原子发生sp杂化B.O原子与H、Cl都形成σ键C.该分子为直线型分子D.该分子的电子式是H︰O︰Cl例2．⑴二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛、苯等有害气体可转化为二氧化碳和水，达到无害化。有关甲醛、苯、二氧化碳及水说法正确的是。a．水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键b．甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2杂化c．苯、二氧化碳是非极性分子，水和甲醛是极性分子⑵砷化镓是将(CH3)3Ga和AsH3用MOCVD方法制备得到，该反应在700℃进行，反应的方程式为：，AsH3空间形状为：，(CH3)3Ga中镓原子杂化方式为：。AsH3沸点比NH3低，其原因是：。⑶在短周期元素组成的物质中，与NO2—互为等电子体的分子．．有：、。这些等电子体的微粒空间构型为________________形。⑷CNS—、NO2+具有相同的通式：AX2，它们的价电子总数都是16，因此它们的结构与由第二周期两元素组成的分子的结构相同，微粒呈形，中心原子都取杂化。⑸CO32—、NO3—等微粒具有相同的通式：，它们的价电子总数都是，因此它们与由第VIA族两元素组成的分子的结构相同，呈形，中心原子都取杂化。例3.氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类很多。⑴氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为。氧元素与氟元素能形OF2分子，该分子的空间构型为。⑵根据等电子原理，在NO2+离子中氮原子轨道杂化类型是；1molO22+中含有的π键数目为。⑶氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物，如和铬可生成Cr2O3、CrO3、CrO5等。Cr3+基态核外电子排布式为。⑷钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其晶体结构如右图所示，则该钙的氧化物的化学式为。NNNNNNNNMgC60K2014届高三化学一轮复习作业（44）1．对SO2与CO2说法正确的是A.都是直线形结构B.中心原子都采取sp杂化轨道C.S原子和C原子上都没有孤对电子D.SO2为V形结构，CO2为直线形结构2．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是A.CO2与SO2B.CH4与NH3C.BeCl2与BF3D．C2H2与C2H43．下列叙述正确的是A．CH2O与水分子间能形成氢键B．CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化C．C6H6分子中含有6个键和1个大键，C6H6是非极性分子D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低4．O3分子呈V型结构如图，键角116．5°。三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供了2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键——三个O原子均等地享有这4个电子。请回答：⑴臭氧与氧气的关系是___________________。⑵下列分子与O3分子的结构最相似的是______。A．H2OB．CO2C．SO2D．BeCl2⑶分子中某原子有1对没有跟其他原子共用的价电子叫“孤对电子”，那么O3分子有_____对“孤对电子”。⑷O3具有强氧化性，它能氧化PbS为PbSO4而O2不能，试配平：___PbS+__O3=___PbSO4+__O25.氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：⑴基态氮原子的价电子轨道表示式是_________________。⑵C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。⑶肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被－NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。①NH3分子的空间构型是_______________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)△H=－1038.7kJ·mol－1若该反应中有4molN－H键断裂，则形成的π键有________mol。③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在__________(填标号)a.离子键b.共价键c.配位键d.范德华力⑷图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_________（填标号）。a.CF4b.CH4c.NH4＋d.H2O6.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用2CaC与水反应生成乙炔。⑴2CaC中22C与22O互为等电子体，22O的电子式可表示为；1mol22O中含有的键数目为。⑵将乙炔通入32[()]CuNHCl溶液生成22CuC红棕色沉淀。Cu基态核外电子排布式为。⑶乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈2()HCCHCN。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是；分子中处于同一直线上的原子数目最多为。7．铜及其合金是人类最早使用的金属材料。⑴铜的熔点比钙高，其原因是________；右图是金属Ca和Cu所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和Cu的原子个数比为________。⑵Cu2＋能与NH3、H2O、Cl－等形成配位数为4的配合物。①[Cu(NH3)4]2＋中存在的化学键类型有________(填序号)。A．配位键B．金属键C．极性共价键D．非极性共价键E．离子键②[Cu(NH3)4]2＋具有对称的空间构型，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为________。③某种含Cu2＋的化合物可催化丙烯醇制备丙醛的反应：HOCH2CH=CH2―→CH3CH2CHO。在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数，是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍，则这类碳原子的杂化方式为______________。8．氮元素可形成卤化物、叠氮化物及络合物等。⑴NF3构型为三角锥体，沸点－129℃；可在铜催化作用下由F2和过量NH3反应得到。NF3属于晶体，写出制备NF3的化学反应方程式：。⑵氢叠氮酸（HN3）是一种弱酸，它的酸性类似于醋酸，微弱电离出H+和N3－。①与N3－互为等电子体的分子、离子有：、（各举1例），由此可推知N3－的空间构型是型。②叠氮化物、氰化物能与Fe3+及Cu2+及Co3+等形成络合物，如：Co[(N3)(NH3)5]SO4、（Fe(CN)64－。写出钴原子在基态时的价电子排布式：。Co[(N3)(NH3)5]SO4中钴的配位数为，CN－中C原子的杂化类型是。⑶化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物有两种异构体，其中一种异构体具有水的可溶性，则此种化合物是（填“极性”、“非极性”）分子。⑷由叠氮化钠(NaN3)热分解可得纯N2：2NaN3(s)2Na(l)+3N2(g)，有关说法正确的是A．NaN3与KN3结构类似，前者晶格能较小B．第一电离能（I1）：N＞P＞SC．钠晶胞结构如右图，该晶胞分摊2个钠原子D．氮气常温下很稳定，是因为氮的电负性小9．能源问题日益成为制约经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。图1图2图3⑴太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的核外电子排布式。⑵富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能。富勒烯(C60)的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为；1molC60分子中σ键的数目为。科学家把C60和K掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图2所示。该化合物中的K原子和C60分子的个数比为。⑶多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、碲化镉及铜铟硒薄膜电池等。①第一电离能：AsSe(填“＞”、“＜”或“＝”)。②二氧化硒分子的空间构型为。⑷酞菁配合物可应用于硅太阳能电池中，一种金属镁酞菁配合物的结构如图3，请在图中用箭头表示出配位键的位置。