2020版新一线高考化学苏教版一轮复习讲义:第2部分选修物质结构与性质第3单元分子空间结构与物质性质含答案
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第二单元 烃和卤代烃1.脂肪烃的结构特点和分子通式2.(1)顺反异构的含义:由于碳碳双键不能旋转而导致分子中的原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。
(2)存在顺反异构的条件:每个双键碳原子上连接了两个不同的原子或原子团。
(3)两种异构形式3.4.脂肪烃的化学性质(1)烷烃的取代反应①取代反应:有机物分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
②烷烃的卤代反应a.反应条件:气态烷烃与气态卤素单质在光照下反应。
b.产物成分:多种卤代烃混合物(非纯净物)+HX。
c.定量关系(以Cl2为例):H~Cl2~HCl即取代1 mol氢原子,消耗1_molCl2生成1 mol HCl。
(2)烯烃、炔烃的加成反应①加成反应:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
②烯烃、炔烃的加成示例CH2===CH—CH3+Br2―→CH2BrCHBrCH3。
催化剂CH2===CH—CH3+H2O――→△CH2===CH—CH===CH2+Br2―→CH2BrCHBr—CH===CH2(1,2-加成),CH2===CH—CH===CH2+Br2―→CH2Br—CH===CH—CH2Br(1,4-加成)。
CH≡CH+2Br2(足量)―→CHBr2—CHBr2。
③烯烃、炔烃的加聚反应n CH 2===CH —CH 3――→催化剂。
n CH ≡CH ――→催化剂CH===CH。
(3)脂肪烃的氧化反应考法1 脂肪烃的组成、结构与性质1.科学家在-100 ℃的低温下合成一种烃X ,此分子的球棍模型如图所示(图中的连线表示化学键)。
下列说法正确的是( )A .X 既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能使酸性KMnO 4溶液褪色B .X 是一种常温下能稳定存在的液态烃C .X 和乙烷类似,都容易发生取代反应D .充分燃烧等质量的X 和甲烷,X 消耗氧气较多 A [观察该烃的球棍模型可知X 的结构简式为,该烃分子中含有碳碳双键,A 正确;由于是在低温下合成的,故该分子在常温下不能稳定存在,B 错误;X 分子中含有碳碳双键,易加成难取代,C 错误;该烃的分子式为C 5H 4,故等质量燃烧时,CH 4的耗氧量较多,D 错误。
第2讲 物质的量 物质的聚集状态考纲要求 1.了解物质的量(n )及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M )、气体摩尔体积(V m )、物质的量浓度(c )、阿伏加德罗常数(N A )的含义。
2.能依照微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数量、气体体积(标准状况下)之间的彼此关系进行有关计算。
考点一 物质的量、气体摩尔体积1.物质的量 (1)物质的量(n )表示含有必然数量粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol)。
(2)物质的量的标准表示方式:(3)阿伏加德罗常数(N A ) 0.012 kg 12C 中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为×1023,单位为mol -1。
公式:NA =N n。
2.摩尔质量(1)单位物质的量的物质所具有的质量。
经常使用的单位是g·mol -1。
公式:M =m n。
(2)数值:以 g·mol -1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
3.气体摩尔体积(1)阻碍物质体积大小的因素①粒子的大小(物质的本性);②粒子间距的大小(由温度与压强一起决定);③粒子的数量(物质的量的大小)。
(2)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为V m,标准状况下,V m约为L·mol-1。
(3)大体关系式:n=VV m=mM=NN A(4)阻碍因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
4.阿伏加德罗定律及其推论(1)阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数量的粒子(或气体的物质的量相同)。
(2)阿伏加德罗定律的推论相同条件推论公式语言叙述T、p相同n1n2=V1V2同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比T、V相同p1p2=n1n2温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比T、p相同ρ1ρ2=M1M2同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比提示关于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比例关系。
第3讲微粒间作用力与物质性质考纲点击1.理解离子键的形成,了解典型离子晶体的结构类型。
了解晶格能的应用,知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2.理解共价键的形成,了解共价键的类型和特征,了解共价键的极性。
了解配位键的概念,能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
理解键能与化学反应热之间的关系。
3.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
4.了解金属键的含义,能解释金属的一些物理性质。
了解影响金属键强弱的主要因素,了解金属的原子化热的概念。
5.了解化学键和分子间作用力的区别。
了解分子间作用力的常见类型(范德华力、氢键)及其对物质性质的影响。
了解分子晶体的特征。
一、金属键金属晶体1.金属键:金属原子失去部分或全部外围电子形成的金属离子与______之间存在着强烈的相互作用,这种强烈的相互作用叫金属键。
2.金属晶体(1)构成粒子:__________。
(2)粒子间作用力:__________________。
(3)熔点:差别很大,如钠的熔点较__________、硬度较小,钨的熔点最__________,硬度最大。
(4)导电性:自由电子在电场中作定向运动,形成______________。
(5)导热性:电子气中的自由电子在热的作用下,与金属原子频繁碰撞而________________。
(6)延展性:良好的延展性。
即时训练1关于金属性质和原因的描述不正确的是()。
A.金属一般具有银白色光泽,是物理性质,与金属键没有关系B.金属具有良好的导电性,是因为在金属晶体中价电子从原子上脱落形成自由电子,在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流C.金属具有良好的导热性能,是因为自由电子在受热后,加快了运动速率,自由电子通过与金属离子发生碰撞,传递了能量D.金属晶体具有良好的延展性,是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键二、离子键离子晶体1.离子键:阴、阳离子间通过________形成的相互作用力叫离子键。
第2讲原子结构与元素的性质考纲点击1.了解原子核外电子运动状态的描述。
了解电子云的概念。
了解电子层、原子轨道的概念。
了解原子核外电子的能级分布。
能用电子排布式和轨道表示式表示常见元素(1~36号)原子的核外电子排布。
2.了解元素电离能的含义、电负性的概念及其周期性变化规律,并能用以说明元素的某些性质。
3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
4.了解根据原子外围电子排布特征对元素周期表进行分区的方法。
一、原子核外电子排布及表示方法1.能层与能级(1)能层多电子原子的核外电子的______是不同的。
按电子的______差异,可将核外电子分成不同的能层。
原子核外电子的每一个能层(序数为n)最多可容纳的电子数为______。
(2)能级多电子原子中,同一能层的电子,______也不同,还可以把它们分成______。
2.原子轨道(1)n s能级上只有n p能级上有____个原子轨道;n d能级上有____个原子轨道;n f能级上有____个原子轨道。
(2)第1电子层:只有____轨道。
第2电子层:有______两种轨道。
第3电子层:有________三种轨道。
第4、5、6、7电子层:有____________等轨道。
(1)能量最低原理:原子的核外电子总是先__________,然后依次__________________,这样使整个原子处于______能量状态。
[注]:原子核外电子排布的轨道能量顺序如下(按图中箭头方向能量由低到高排序)(2)泡利不相容原理:1个原子轨道里最多容纳________________。
(3)洪特规则:原子的核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能______________,且______________,这样整个原子的能量最低。
5.即时训练1Q Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;②Y原子的外围电子排布为m s n m p n;③R原子核外L 层电子数为奇数;④Q、X原子p轨道电子数分别为2和4。
2020版高考化学一轮复习专题一第二讲物质的量讲义(含解析)[江苏考纲要求] 1.理解溶液、溶解度、溶液中溶质的质量分数等概念。
2.理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积标准状况下、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义并能进行有关计算混合气体的平均相对分子质量的相关计算不作要求。
物质的量3.掌握一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的配制方法。
[教材基础自热身] 1.物质的量1含义物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n,单位为摩尔,用符号mol表示。
2数值1 mol任何物质所含有的微粒数与0.012_kg 12C 所含的碳原子个数相等。
[注意] 摩尔可以计量所有微观粒子或微观粒子的特定组合。
2.阿伏加德罗常数1概念0.012 kg 12C中所含的碳原子数称为阿伏加德罗常数,符号为NA,近似值为6.021023_mol-1。
2物质的量、微粒数N与阿伏加德罗常数的关系为n=。
[注意] 阿伏加德罗常数有单位,应写为6.021023 mol-1,不能仅写数值6.021023。
3.摩尔质量1概念单位物质的量的物质所具有的质量,符号M,当微粒的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于该微粒的相对分子或原子质量。
2关系物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为n=。
[注意] 摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量,具有不同的单位。
如H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,H2O的相对分子质量为18,1 mol H2O的质量为18 g。
[知能深化扫盲点] 求算气体摩尔质量的四种常用方法1根据标准状况下气体的密度ρM=ρ22.4 L·mol-1。
2根据气体的相对密度=D。
3根据物质的质量m和物质的量nM=。
4根据一定质量m的物质中微粒数目N和阿伏加德罗常数NAM=NA·。
[对点练] 1.已知16 g A和20 g B 恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的摩尔质量为________________。
第一单元 认识有机化合物2.了解常见有机化合物的结构。
了解 2.微观探析——从组成、结构探究有1.有机物的分类 (1)根据元素组成分类有机化合物⎩⎨⎧烃:烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物等烃的衍生物:卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等(2)根据碳骨架分类(3)根据官能团分类①烃的衍生物:烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替,衍生出一系列新的有机化合物。
②官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。
③有机物的主要类别、官能团和典型代表物2.(1)有机化合物中碳原子的成键特点成键数目→每个碳原子形成4个共价键|成键种类→单键、双键或叁键|连接方式→碳链或碳环(2)有机物的同分异构现象a.同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但结构不同,因而产生了性质上的差异的现象。
b.同分异构体:具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
(3)同系物考法☆有机物的分类与基本结构1.(2019·成都模拟)下列对有机化合物的分类结果正确的是()A.乙烯(CH2===CH2)、苯()、环己烷()都属于脂肪烃B.苯()、环戊烷()、环己烷()同属于芳香烃C.乙烯(CH2===CH2)、乙炔(CH≡CH)同属于烯烃D .、 、同属于环烷烃D [烷、烯、炔都属于脂肪烃,而苯、环己烷、环戊烷都属于环烃,而苯属于环烃中的芳香烃。
环戊烷、环丁烷及乙基环己烷均属于环烃中的环烷烃。
]2.(2019·松原模拟)下列物质一定属于同系物的是( )①CH 3 ②③④C 2H 4⑤CH 2===CH —CH===CH 2 ⑥C 3H 6⑦⑧ A .⑦⑧ B .⑤⑦ C .①②③D .④⑥⑧B [A 项,官能团个数不同,不相差一个或若干个CH 2原子团;C 项,结构不相似,不相差一个或若干个CH 2原子团;D 项,⑥可能为环烷烃,不一定与④⑧互为同系物。
]3.(2016·上海高考)轴烯是一类独特的星形环烃。
三元轴烯()与苯( )A .均为芳香烃B .互为同素异形体C .互为同系物D .互为同分异构体D [轴烯与苯分子式都是C 6H 6,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D 项正确。
第三单元 分子空间结构与物质性质考纲定位核心素养1.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp 、sp 2、sp 3)。
2.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。
3.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。
4.了解极性分子和非极性分子及其性质的差异。
5.了解简单配合物的成键情况和组成结构。
1.宏观辨识——从不同的角度认识分子的性质,如极性、熔点、沸点、溶解性、酸性、手性等。
2.微观探析——从不同层面探析分子的立体结构、化学键的分类、键的三参数等。
3.模型认知——根据VSEPR 模型预测粒子的立体结构,根据杂化轨道理论解释粒子的立体结构。
4.科学探究——根据常见粒子的结构探究原子的杂化方式。
1.杂化轨道理论 (1)杂化图式①sp 3杂化(以CH 4为例)(2)分子空间构型与杂化关系杂化 类型 杂化轨 道数目 杂化轨道 间夹角 空间构型 实例 sp 2 180° 直线形 BeCl 2、CO 2sp 23 120° 平面三角形 CO 2-3、BF 3、SO 3sp 34109.5°正四面体CH 4、CCl 4、NH +4(3)σ键和容纳孤电子对,未杂化轨道可以形成2.价电子对互斥模型 (1)价电子对数与价电子对构型价电子对数 电子对空间构型分子空间构型 实例 2 直线形 直线形 CO 2 3三角形平面三角形BF 3 V 形 SO 2 4四面体正四面体型CH 4 三角锥型 NH 3 V 形H 2O(2)对AB m 型分子价电子对数(n )的计算n =中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m 2(说明:中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数,配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子,氧原子和硫原子按不提供价电子计算。
)(3)价电子对的几何构型与分子空间构型的关系 ①无孤电子对,二者相同。
②有孤电子时,二者不同,分子构型为省略孤电子对的剩余构型。
(4)价电子对之间斥力的大小顺序孤电子对与孤电子对间斥力>孤电子对与成键电子对间斥力>成键电子对与成键电子对斥力。
即孤电子对越多,成键电子对之间的斥力减小,键角也减小。
如CH 4、NH 3、H 2O 分子中键角依次减小。
3.等电子原理原子总数相同,价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征和立体结构,许多性质相似,如N 2与CO 、O 3与SO 2、N 2O 与CO 2、CH 4与NH +4等。
[应用体验] 填表②03平面三角形平面三角形sp2③14四面体三角锥sp3④04正四面体正四面体sp3⑤14四面体三角锥sp3考法1分子或离子的空间构型和杂化方式类型1.(2019·衡水模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用于推测键角大小,下列判断正确的是() A.SO2、CS2、HI都是直线形的分子B.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥型的分子C[A项,SO2为V形;B项,SnBr2为sp2杂化,中心原子有一对孤电子对,键角小于120°;D项,PCl5不是三角锥型。
]2.指出下列分子或离子的空间构型和中心原子的杂化类型(1)H2S__________,CO2__________,PH3__________,PCl3__________,BF3__________,HCN__________,HCHO________,SO2________,SiH4________。
(2)NH+4________,NO-2________,SO2-3__________,ClO-3__________,ClO-4________,SiO2-3________。
答案:(1)V形、sp3直线形、sp三角锥型、sp3三角锥型、sp3平面三角形、sp2直线形、sp平面三角型、sp2V形、sp2正四面体型、sp3(2)正四面体型、sp3V形、sp2三角锥型、sp3三角锥型、sp3正四面体型、sp3平面三角形、sp23.分子中碳的杂化类型有____________,氧的杂化类型有________。
答案:sp、sp2、sp3sp34.乙醇中碳的杂化类型为________,乙醛中碳的杂化类型为________,乙酸中碳的杂化类型为________。
答案:sp3sp3与sp2sp3与sp2考法2键角比较5.比较下列分子或离子中的键角大小(1)比较大小①BF3________NCl3,H2O________CS2。
②H2O________NH3________CH4,SO3______SO2-4。
③H2O________H2S,NCl3________PCl3。
④NF3________NCl3,PCl3________PBr3。
(2)在分子中,键角∠HCO________(填“>”“<”或“=”)∠HCH。
答案:(1)①><②<<>③>>④<<(2)>[思维建模]键角比较的三种思维模板(1)杂化类型不同→sp>sp2>sp3。
(3)在同一分子中,π键电子斥力大,键角大。
考法3等电子原理及其应用6.(1)写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子________。
(2)根据等电子原理,仅由第2周期元素形成的共价分子中,互为等电子体的是________和________;________和________。
(3)在短周期元素组成的物质中,与NO-2互为等电子体的分子有________、________。
(4)与H2O互为等电子体的一种阳离子为________(填化学式),阴离子为________。
(5)与OH-互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。
(6)与SO3互为等电子体的阴离子为________。
(7)与N2互为等电子体的分子是________,阴离子是________,阳离子是________。
(8)与CO2-3等电子体的离子为________,分子为________。
(9)与SO2-4等电子体的离子为________,分子为________。
答案:(1)CO2、SCN-(或COS等)(2)N2CO N2O CO2(3)SO2O3(4)H2F+NH-2(5)HF(6)CO2-3(或NO-3)(7)CO CN-(或C2-2)NO+(8)NO-3SO3(9)PO3-4、ClO-4CCl4[思维建模]常见的等电子体微粒通式价电子总数空间构型CO2、CNS-、NO+2、N-3AX216 直线形CO2-3、NO-3、SO3AX324 平面三角形SO2、O3、NO-2AX218 V形CCl4、SO2-4、PO3-4、ClO-4AX432 正四面体型PO3-3、SO2-3、ClO-3AX326 三角锥型C2-2、CO、N2、CN-AX 10 直线形CH4、NH+4、SiH4AX48 正四面体型NH3、PH3、H3O+AX38 三角锥型1.配位键与配位化合物(1)孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。
(2)配位键——电子对给予接受键①配位键的形成:成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成共价键。
②配位键的表示:常用“→”来表示配位键,箭头指向接受孤电子对的原子,如NH+4可表示为,在NH+4中,虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。
(3)配合物的组成如[Cu(NH3)4]SO4配位体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。
中心原子有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。
2.分子的性质(1)分子的极性(2)分子溶解性①“相似相溶”的规律: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。
若能形成氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。
②分子与H2O反应,也能促进分子在水中的溶解度,如SO2、NO2。
(3)分子的手性①手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠的现象。
②手性分子:具有手性异构体的分子。
③手性碳原子:在有机物分子中,连有四个不同的原子或基团的碳原子。
含有手性碳原子的分子是手性分子,如。
(4)无机含氧酸分子的酸性(了解)无机含氧酸的通式可写成(HO)m RO n,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性越高,使R—O—H中O的电子向R偏移,在水分子的作用下越易电离出H+,酸性越强,如酸性:HClO<HClO2<HClO3<HClO4。
[应用体验]1.对于K3[Fe(CN)6]配合物中含有的化学键有_________________,其中配离子的结构简式为________,配位体的电子式为________,配位数是________。
1 mol [Fe(CN)6]3-中含有σ键的数目为________。
【答案】离子键、配位键、共价键[Fe(CN)6]3-[]-612N A2.(1)对于葡萄糖分子CH2OH(CHOH)4CHO中有________个手性碳原子。
(2)对于HNO3和HNO2,________酸性较强。
(3)NH3极易溶于水的原因为_______________________________。
【答案】(1)4(2)HNO3(3)NH3为极性分子且NH3与H2O形成分子间氢键考法1配位键与配合物1.经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1∶3的个数比配合,还可以其他个数比配合。
请按要求填空:(1)若所得Fe3+和SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子显红色。
该离子的离子符号是________,配体中的配位原子是________。
(2)若Fe3+与SCN-以个数比1∶5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_______________________________________________________________________________________。
答案:(1)[Fe(SCN)]2+S(2)FeCl3+5KSCN===K2[Fe(SCN)5]+3KCl2.(1)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。
已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥型,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是________________________________________________________________________________________________________。