2020版高中化学 第2章 化学键与分子间作用力章末复习章末重难点专题突破学案 鲁科版选修3

2020版高中化学 第2章 化学键与分子间作用力章末复习章末重难点专题突破学案 鲁科版选修3

第2章 化学键与分子间作用力 章末重难点专题突破 ‎[学习目标定位]　1.了解共价键、离子键、金属键的形成、分类、成键特点及存在。2.会判断分子(离子)的立体构型，中心原子的杂化类型。3.会利用等电子原理判断等电子体并解释相关性质。4.了解配位键的形成和配合物的结构。5.理解物质物理性质的综合影响因素。‎ 一、σ键和π键个数的判断 例1　甲、乙、丙三种有机物的结构如下：‎ 甲：‎ 乙：COCl2 ()‎ 丙：CH2==CHCN ‎(1)甲分子中有______个σ键，______个π键，________(填“有”或“没有”)非极性键。‎ ‎(2)乙分子中每个碳原子形成________个σ键，________个π键。‎ ‎(3)丙分子中σ键与π键的数目之比为______。‎ ‎(4)上述分子中既存在极性键又存在非极性键的是______。‎ 答案　(1)8　2　有　(2)3　1　(3)2∶1　(4) 甲、丙 解析　(1)甲分子中有3个C—H σ键，2个C—C σ键，2个C—O σ键，1个O—H 6‎ ‎ σ键；C==C和C==O中分别有1个π键；有C—C、C==C非极性键。(2)乙分子中C与O原子之间形成1个σ键和1个π键，C与两个Cl原子之间分别形成1个σ键。(3)丙分子中含有1个C==C键，1个C≡N键，3个C—H键和1个C—C键，故丙分子中共有6个σ键和3个π键。‎ 方法规律——σ键、π键存在的规律 ‎(1)共价单键全部是σ键。‎ ‎(2)共价双键中，一个是σ键、一个是π键。‎ ‎(3)共价叁键中，一个是σ键、两个是π键。‎ 二、配位键与配合物综合考查 例2　(2017·石家庄一中高二期中)配位化合物在生产生活中有重要应用，请根据要求回答下列问题：‎ ‎(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]－生成，则[Al(OH)4]－中存在________(填字母)。‎ a．共价键 b．非极性键 c．配位键 d．σ键 e．π键 ‎(2)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，已知Co3＋的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，则无明显现象。则第一种配合物的结构可表示为_____________________，第二种配合物的结构可表示为_____________________。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，则产生的现象是____________________。(提示：TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为[Ti(H2O)5Cl]Cl2。)‎ 答案　(1)acd　(2)[Co(NH3)5Br]SO4　[Co(SO4)(NH3)5]Br　生成淡黄色沉淀 解析　(1)光谱证实单质Al与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]－生成，可看作铝原子和三个羟基形成三对共用电子对，形成三个极性共价键，形成Al(OH)3，Al(OH)3溶解在强碱性溶液中，和OH－结合形成[Al(OH)4]－，利用的是铝原子的空轨道和OH－的孤对电子形成的配位键；由两个原子轨道“头碰头”相互重叠而形成的共价键，叫σ键，所以[Al(OH)4]－中也形成了σ键。(2)若硫酸根离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，所以会与钡离子结合生成白色沉淀，若加入BaCl2溶液时无明显现象，说明硫酸根离子在内界；溴离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，若加入AgNO3溶液，会产生淡黄色沉淀溴化银。‎ 易误提醒 配合物中化学键的类型和数目判断，易错点在于对概念、微粒的组成以及结构式认识不清，导致出错。配合物中的化学键主要有离子键、共价键、配位键三种，离子键是阴、阳离子之间的作用力(阳离子包括金属离子和NH 6‎ 等)，共价键主要是非金属原子之间的作用力，配位键是中心原子与配体之间的作用力。键的数目判断方法：两个共价原子之间形成一个σ键，中心原子和配体之间形成一个配位键。‎ 三、化学键的分类及存在 例3　(1)下列关于化学键的各种叙述正确的是_______________________________(填字母)。‎ A．含有金属元素的化合物一定是离子化合物 B．共价化合物中一定不存在离子键 C．由多种非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 D．由不同种元素组成的多原子分子中，一定只存在极性键 ‎(2)铁是生活中常用的一种金属，其常见的离子有Fe2＋、Fe3＋，其中Fe2＋可用K3[Fe(CN)6](赤血盐)溶液检验。‎ ‎①铁单质中化学键为________(填名称)。‎ ‎②K3[Fe(CN)6]晶体中各种微粒的作用力有________(填字母)。‎ a．金属键 b．共价键 c．配位键 d．离子键 答案　(1)B　(2)①金属键　②bcd 解析　(1)含有金属元素的化合物，可能为共价化合物，如氯化铝，A项错误；含离子键的化合物一定为离子化合物，则共价化合物中一定不存在离子键，B项正确；由多种非金属元素组成的化合物，可能为离子化合物，如铵盐，C项错误；由不同种元素组成的多原子分子中可存在极性键和非极性键，如H2O2中存在极性键和非极性键，D项错误。(2)①铁单质中含金属键。②K3[Fe(CN)6]属于配位化合物又属于离子化合物，含配位键、离子键，CN－中含有共价键。‎ 易误提醒 ‎(1)活泼的金属与非金属之间形成的不一定是离子键，如AlCl3，多种非金属元素之间也可形成离子键，如铵盐。‎ ‎(2)物质中含有阳离子不一定含有阴离子，如金属单质中含有金属阳离子和自由电子，没有阴离子。但是物质中含有阴离子则一定含有阳离子。‎ 四、杂化轨道及其类型的判断 例4　在分子中，羰基碳原子与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为(　　)‎ A．sp2杂化；sp2杂化 B．sp3杂化；sp3杂化 C．sp2杂化；sp3杂化 D．sp杂化；sp3杂化 答案　C 解析　羰基上的碳原子共形成3个σ键，为sp2杂化，两侧甲基中的碳原子共形成4个σ键，为sp3杂化。‎ 6‎ 方法规律——有机物分子中碳原子杂化类型的判断 对于有机物分子来说，若没有形成π键则为sp3杂化，形成一个π键则为sp2杂化，形成两个π键则为sp杂化。‎ 五、分子的立体结构的判断与分析 例5　下列离子的VSEPR模型与其立体构型一致的是(　　)‎ A．SO B．ClO C．NO D．ClO 答案　B 解析　SO的价层电子对数为4，且含有一对孤电子对，所以其VSEPR模型为四面体形，而SO的立体构型为三角锥形，A项错误；ClO的价层电子对数为4，不含孤电子对，所以其VSEPR模型与其立体构型一致，B项正确；NO的价层电子对数为3，其中含有一对孤电子对，其VSEPR模型与其立体构型不一致，C项错误；ClO的价层电子对数为4，也含有一对孤电子对，D项错误。‎ 方法规律 价层电子对互斥理论模型(VSEPR模型)指的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时，分子的立体构型与价层电子对的立体构型一致；当中心原子有孤电子对时，分子的立体构型与价层电子对的立体构型不一致。‎ 六、等电子原理及其应用 例6　通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的立体构型相同，则下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．CH4和NH是等电子体，键角均为60°‎ B．NO和CO是等电子体，均为平面正三角形结构 C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构 D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道 答案　B 解析　CH4和NH为等电子体，都是正四面体结构，键角均为109.5°，A项不正确；NO和CO是等电子体，均为平面正三角形结构，B项正确；H3O＋和PCl3价电子总数不相等，不是等电子体，C项不正确；B3N3H6结构与苯相似，也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项不正确。‎ 易错提醒 判断两种微粒是否是等电子体，要牢牢抓住等电子体的定义，不要被质子数的多少、是否都是中性粒子等所迷惑。等电子体的结构具有相似性。‎ 七、分子极性的判断 例7　下列每组物质中化学键类型和分子的极性都相同的是(　　)‎ 6‎ A．CO2和CS2 B．NaCl和HCl C．H2O和CH4 D．O2和HBr 答案　A 解析　CO2和CS2中均含极性共价键，且均为直线形对称分子，均属于非极性分子，A正确；NaCl含离子键，HCl含极性共价键，B错误；H2O和CH4中均含极性共价键，H2O为V形，属于极性分子，CH4为正四面体形，属于非极性分子，C错误；O2和HBr中分别含非极性键、极性键，分别属于非极性分子和极性分子，D错误。‎ 方法规律 ‎(1)对于双原子分子，键的极性就是分子的极性。‎ ‎①由极性键形成的双原子分子(表示为AB型分子)，一定是极性分子，如CO、NO、HCl等分子。‎ ‎②由非极性键形成的双原子分子(表示为A2型分子)，一定是非极性分子，如O2、N2、Cl2等分子。‎ ‎(2)三原子及三原子以上的分子，结构有可能对称，键的极性互相抵消，有可能为非极性分子。‎ 八、范德华力和氢键对物质性质的综合影响 例8　下列两组命题中，Ⅱ组中命题正确，且能用Ⅰ组中的命题加以解释的是(　　)‎ 选项 Ⅰ 组 Ⅱ组 A 相对分子质量：HCl>HF 沸点：HCl高于HF B 键能：H—O键>H—S键 沸点：H2O高于H2S C 分子间作用力：H2O > H2S 稳定性： H2O强于H2S D 范德华力：HI>HCl 沸点：HI高于HCl 答案　D 解析　由于相对分子质量：HCl>HF，所以范德华力：HCl>HF，但HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键，所以沸点HCl低于HF，A中命题Ⅱ不正确；由于原子半径：OH—S键，但沸点与共价键的键能无关，H2O分子间存在氢键，所以H2O的沸点高于H2S的沸点，B中命题Ⅰ不能解释命题Ⅱ；由于相对分子质量：H2S>H2O，所以范德华力：H2S>H2O，但H2O分子间存在氢键，所以分子间作用力：H2O>H2S，由于键能：H—O键>H—S键，所以稳定性H2O强于H2S，分子的稳定性与分子间作用力无关，所以C中命题Ⅰ不能解释命题Ⅱ；由于相对分子质量：HI>HCl，所以范德华力：HI>HCl，沸点：HI高于HCl，D中命题Ⅰ能解释命题Ⅱ。‎ 方法规律 ‎(1)利用范德华力判断物质熔、沸点高低的前提是物质的组成和结构要相似。结构相似的判断方法有两种：一是同一主族同一类别的物质的结构相似，如H2S和H2Te；二是运用价层电子对互斥理论模型判断其分子的空间构型。‎ 6‎ ‎(2)比较分子沸点时，一定要注意氢键的存在。分子间氢键使沸点升高，分子内氢键使沸点降低。‎ 6‎