2020版高考化学二轮复习第1部分专题素能提升练专题13有机化学基础教案新人教版
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XX届高考化学第二轮有机化学基础指导复习教案本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址第四部分专题十四有机化学基础班级:姓名:学习时间:【课前自主复习与思考】.阅读并思考《创新设计—二轮对点突破练》P57—60专题十三生活中的有机化合物主干知识整合、核心考点突破;P64—69专题十四有机化学基础主干知识整合、核心考点突破;…P120—122专题二十三有机推断与合成题目特点及应对策略、题型分类指导。
2.错点归类:(1)书写:①有机物结构书写不规范,没有按题中要求书写(如结构简式中没表示出官能团,苯环写成环己烷等);②化学方程式书写缺项(酯化反应中的水、缩聚反应中的小分子);③官能团表示有误:官能团种类中易将碳碳双键、卤原子等漏掉,名称书写出现错别字:酯化反应写成“脂化反应”,加成反应写成了“加层反应”等;④指代不清:如只说双键,没指明具体双键类型等……。
⑵分子空间构型分析:①原子共面②原子杂化方式⑶同分异构体的判断、书写;等效氢的应用⑷有机合成信息的运用……【结合自主复习内容思考如下问题】.(XX年浙江理综10)核黄素又称为维生素B2,可促进发育和细胞再生,有利于增进视力,减轻眼睛疲劳。
核黄素分子的结构为:已知:有关核黄素的下列说法中,不正确的是:()A.该化合物的分子式为c17H22N4o6B.酸性条件下加热水解,有co2生成c.酸性条件下加热水解,所得溶液加碱后有NH3生成D.能发生酯化反应2.利用下图所示的有机物X可生产S-诱抗素y。
下列说法正确的是()A.X结构中有2个手性碳原子B.X可以发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应,并能与盐酸反应生成有机盐。
c.y既可以与Fecl3溶液发生显色反应,又可使酸性kmno4溶液褪色D.1molX与足量NaoH溶液反应,最多消耗5molNaoH,1moly最多能加成4molH2。
3.(XX•江苏高考)多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。
有机化学基础1.原子结构与元素的性质:(1)了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理,能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图;(2)了解电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质;(3)了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用;(4)了解电负性的概念并能用以说明元素的某些性质。
2.化学键与分子结构:(1)理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质;(2)了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键),了解配位键的含义;(3)能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质;(4)了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3);(5)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.分子间作用力与物质的性质:(1)了解范德华力的含义及对物质性质的影响;(2)了解氢键的含义,能列举存在氢键的物质,并能解释氢键对物质性质的影响。
4.晶体结构与性质:(1)了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别;(2)了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响;(3)了解分子晶体结构与性质的关系;(4)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;(5)理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质,了解金属晶体常见的堆积方式;(6)了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
1.(2019·全国卷Ⅱ)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为FeSmAsFO组成的化合物。
回答下列问题:(相对原子质量:Fe:56,Sm:150,As:75,F:19,O:16)(1)元素As与N同族。
预测As的氢化物分子的立体结构为________,其沸点比NH3的________(填“高”或“低”),其判断理由是__________________。
专题11 有机化学基础1.(2020·山东卷,T6)从中草药中提取的calebin A(结构简式如图)可用于治疗阿尔茨海默症。
下列关于calebin A的说法错误的是( )A.可与FeCl3溶液发生显色反应B.其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应C.苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种D.1 mol该分子最多与8 mol H2发生加成反应D[calebin A分子中含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,A项正确;calebin A 的酸性水解产物 (含羧基和酚羟基)和(含酚羟基)均可与Na2CO3溶液反应,B项正确;calebin A分子中含2个苯环,由于该分子不具有对称性,其苯环上的一氯代物共有6种,故C项正确;calebin A分子中苯环、碳碳双键、酮羰基均能与H2发生加成反应,即1 mol calebin A分子最多能与9 mol H2发生加成反应,D项错误。
]2.(2020·山东卷,T12)α氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其结构简式如图。
下列关于α氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是( )A.其分子式为C8H11NO2B.分子中的碳原子有3种杂化方式C.分子中可能共平面的碳原子最多为6个D.其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子C[由α氰基丙烯酸异丁酯的结构简式可确定其分子式为C8H11NO2,A项正确;—CN为直线形结构,其中C原子为sp杂化,碳碳双键两端的C原子和碳氧双键上的C原子均为sp2杂化,4个饱和碳原子为sp3杂化,即该分子中碳原子有3种杂化方式,B项正确;由于为四面体结构,最少有1个碳原子不与其他碳原子在同一平面上,即该分子中最多有7个碳原子共平面,C项错误;含苯环的该物质的同分异构体中至少含有4种不同化学环境的氢原子,D项正确。
]3.(2020·天津卷,T9)关于的说法正确的是( )A.分子中有3种杂化轨道类型的碳原子B.分子中共平面的原子数目最多为14C.分子中的苯环由单双键交替组成D.与Cl2发生取代反应生成两种产物A[该分子中甲基上的碳原子采取sp3杂化、苯环上的碳原子采取sp2杂化,碳碳三键上的碳原子采取sp杂化,A项正确;该分子中有17个原子,共面原子数最多时,分子中甲基上的两个氢原子不在该平面内,B项错误;苯环中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的化学键,C项错误;该有机物分子中有6种不同化学环境的氢原子,与Cl2发生取代反应生成的一氯代物就有6种,D项错误。
有机化学基础1.有机化合物的组成与结构:(1)能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式;(2)了解常见有机化合物的结构;了解有机化合物分子中的官能团,能正确地表示它们的结构;(3)了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等);(4)能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体);(5)能够正确命名简单的有机化合物;(6)了解有机分子中官能团之间的相互影响。
2.烃及其衍生物的性质与应用:(1)掌握烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的结构与性质;(2)掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质,以及它们之间的相互转化;(3)了解烃类及衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法;(4)根据信息能设计有机化合物的合成路线。
3.糖类、氨基酸和蛋白质:(1)了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用;(2)了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。
4.合成高分子:(1)了解合成高分子的组成与结构特点;能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体;(2)了解加聚反应和缩聚反应的含义;(3)了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。
1.(2019·全国卷Ⅰ)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:回答下列问题:(1)A中的官能团名称是________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。
写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳______________。
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式_________________________________________。
(不考虑立体异构,只需写出3个)(4)反应④所需的试剂和条件是___________________________。
(5)⑤的反应类型是________。
(6)写出F到G的反应方程式_________________________________________________________________________________。
2020年高考化学二轮专题复习13:有机化学基础(附解析)2020年高考化学二轮专题复习13:有机化学基础(附解析)考纲指导1.了解常见有机化合物的结构。
了解有机物分子中的官能团,能正确地表示它们的结构。
2.了解有机化合物存在异构现象,能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。
3.能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。
4.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。
5.了解烃类物质、卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。
6.掌握常见的有机反应类型。
7.了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。
8.了解合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
Ⅰ.客观题(1)考查有机物同分异构体的数目判断。
(2)以陌生有机物为背景,考查碳原子的成键特征、有机反应类型、官能团的结构与性质之间的关系。
(3)考查有机物的检验、提纯和分离。
(4)考查有机物的命名。
Ⅱ.主观题该部分内容的命题设计常以新医药、新材料的合成为载体,以有机物合成与推断综合题呈现,考查内容主要有以下几个方面:(1)有机物官能团的结构、性质以及相互转化。
(2)同分异构体的书写或数目判断、有机反应类型的判断。
(3)有机物结构简式、有机方程式的书写等。
(4)依据题设要求,设计有机物的简单合成路线和流程。
知识梳理一、有机物的组成、结构和性质1.常见官能团的特征反应(1)能发生加成反应的有机物通常含有、、—CHO或苯环,其中—CHO和苯环一般只能与H2发生加成反应。
(2)能发生银镜反应或能与新制Cu(OH)2悬浊液反应的有机物必含有—CHO。
(3)能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊溶液变红的有机物必含有—COOH。
(4)能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃等。
(5)能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯(油脂)、糖或蛋白质等。
专题13 有机化学基础目录01 有机代表物的结构、性质、用途判断02 微型有机合成路线及同分异构体03 结构给予型多官能团有机物结构、性质判断01 有机代表物的结构、性质、用途判断1.(2024·浙江省衢州、丽水、湖州三地市教学质量检测)下列说法正确的是( ) A.油脂在酸性溶液中的水解反应可称为皂化反应B.苯中含少量苯酚,可加入浓溴水,充分反应后过滤除去C.氨基酸既能与HCl反应,也能与NaOH反应,产物均为盐和水D.乙醛和氢气混合气体通过热的镍催化剂,乙醛发生还原反应2.(2024·浙江省绍兴市高三选考科目诊断性考试)下列说法不正确的是( )A.高分子分离膜可用于海水淡化B.乙醇可以洗去沾在皮肤上的苯酚C.蛋白质溶液中加入浓硝酸均会有黄色沉淀产生,可用于蛋白质的分析检测D.氯乙烷和其他药物制成的“复方氯乙烷气雾剂”用于运动中的急性损伤3.(2024·浙江省温州市普通高中高三一模)下列说法正确的是( )A.氨基酸通过缩合聚合反应生成多肽B.油脂在碱性条件下生成高级脂肪酸和甘油C.淀粉在人体中酶的作用下发生水解生成CO2和H2OD.聚氯乙烯可用于制作不粘锅的耐热涂层4.(2024·浙江省宁波市高三选考模拟考试)下列说法不正确...的是( )A.麦芽糖、乳糖和蔗糖都属于寡糖B.核酸、蛋白质和超分子都属于高分子化合物C.油脂在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分D.高压法制得的低密度聚乙烯可用于生产食品包装袋5.(2023·浙江省Z20名校联盟)下列说法正确的是( )A.天然橡胶经硫化后形成网状结构,具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性B.石油经干馏后可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油C.可燃冰的组成可表示为CH4·n H2O,说明甲烷中的碳原子能与水分子形成共价键D.乙烯与苯分子中的碳原子均采取2sp杂化,故均能与溴水发生加成反应6.(2024·浙江省百校高三起点联考)下列说法正确的是( )A.可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别甲酸甲酯、甲醛和甲酸B.可用金属钠或无水硫酸铜检验乙醇中是否混有蒸馏水C.氢氧化铁胶体和久置氯化铁溶液可用丁达尔效应区别D.用Br2的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液区别二烯烃和芳香烃7.(2024·浙江省名校协作体高三适应性考试)下列说法正确的是( )A.纤维素能发生酯化反应,而淀粉不能B.乳糖、淀粉、纤维素和糖原都属于多糖C.涤纶中的长纤维称为人造丝,短纤维称为人造棉D.聚苯胺、聚苯等经过掺杂处理后具有一定的导电性能8.(2024·浙江省七彩阳光新高考研究联盟三联考)下列说法不正确...的是( )A.服用补铁剂(含2Fe )时,搭配维生素C(又称“抗坏血酸”)效果更好B.利用溴水、碳酸氢钠溶液可鉴别苯、乙醇、乙酸、甲酸溶液和苯酚溶液C.淀粉和纤维素属于天然高分子化合物,都能为人体提供能量D.少量的硫酸钠稀溶液能促进鸡蛋清的溶解9.(2024·浙江省新阵地教育联盟高三第二次联考)下列说法不正确...的是( )A.加压、搅拌、振荡、超声波等操作不能使蛋白质变性B.聚乙烯有线型结构和网状结构,线型结构在一定条件下可以变为网状结构C.新制的氢氧化铜可以鉴别乙醛、乙酸、乙酸乙酯D.聚丙烯酸钠树脂具有高吸水性,可用于制作“尿不湿”10.煤油的主要成分癸烷( C10H22),丙烯可以由癸烷裂解制得:C10H22→2C3H6+X,下列说法错误的是( )A.癸烷是难溶于水的液体B.丙烯通过加聚反应生产聚丙烯用于制备口罩材料料C.丙烯和X均可以使溴水褪色D.X的同分异构体可以用“正”、“异”进行区分11.有机化合物M的分子式为C9H12,下列说法错误的是( )A.有机物M不管是否含有苯环,在一定条件下都能发生氧化反应B.M的含苯环的同分异构体有8种(不考虑立体异构)C.有机物M的一种结构为,分子中所有碳原子均可处于同一平面上D.有机物M的一种结构为,该有机物能与溴单质发生加成反应12.有机物的结构可用键线式表示(略去结构中碳、氢原子),某烃的键线式结构如图所示,下列关于该烃的叙述正确的是( )A.该烃属于不饱和烃,其分子式为C11H18B.该烃只能发生加成反应C.该烃与Br2按物质的量之比1∶1加成时,所得产物有5种(不考虑立体异构)D.该烃所有碳原子可能在同一个平面内13.1,1-联环戊烯()是重要的有机合成中间体。
1.了解有机化合物中碳的成键特征。
了解有机化合物的同分异构现象。
2.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。
3.了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。
4.了解上述有机化合物发生反应的类型。
5.了解常见高分子材料的合成反应及重要应用。
6.了解乙醇、乙酸的组成和主要性质及重要应用。
7.了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。
一、甲烷、烷烃1.甲烷的结构和性质(1)物理性质:无色无味气体、难溶于水、密度比空气小。
(2)组成和结构:(3)化学性质:2.烷烃的结构和性质(1)通式:C n H2n+2(n≥1)。
(2)结构特点:每个碳原子都达到价键饱和。
①烃分子中碳原子之间以单键结合呈链状。
②剩余价键全部与氢原子结合。
(3)物理性质:随分子中碳原子数的增加,呈规律性的变化。
(4)化学性质:类似甲烷,通常较稳定,在空气中能燃烧,光照下与氯气发生取代反应。
①烷烃燃烧的通式为:C n H 2n +2+3n +12O 2――→点燃n CO 2+(n +1)H 2O 。
②丙烷与氯气反应生成一氯取代物的化学方程式为CH 3CH 2CH 3+Cl 2――→光照CH 3CH 2CH 2Cl +HCl ,或CH 3CH 2CH 3+Cl 2――→光照。
(2)组成和结构:(3)化学性质:(4)用途:用于植物生长调节剂和水果的催熟剂、化工原料。
2.苯 (1)物理性质:无色、有特殊气味的有毒液体,不溶于水,密度比水小,熔点为5.5℃,沸点为80.1℃。
(2)组成与结构:(3)化学性质:【特别提醒】(1)乙烯、苯都是平面形分子,前者分子中6原子共面,后者分子中12原子共面。
(2)乙烯能使溴水、酸性KMnO 4溶液褪色,但原理不同,前者属于加成反应,后者属于氧化反应。
苯不能与溴水、酸性KMnO 4溶液反应而使它们褪色。
(3)利用苯的邻二氯代物仅有一种,可证明碳碳键完全相同,苯分子不是单双键交替结构。
有机化学基础【命题规律】高考试题主要以常见有机化合物的主要性质和重要用途为主体,涵盖有机物的组成、结构和反应类型等基础知识,考查有机物与社会、生活中的实际问题的联系。
以信息为知识铺垫,考查学生运用有机物结构与性质的关系分析和解决问题的能力。
考查形式简单,内容相对单一,综合性不是很强。
有机物推断主要以框图填空题为主。
常将对有机物的组成、结构、性质的考查融为一体,具有较强的综合性,并多与新的信息紧密结合。
有机合成主要是利用一些基本原料(如甲烷、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯、苯、甲苯等)并限定合成路线或设计合成路线来合成有机物,并与有机物的结构简式、同分异构体、有机反应类型、有机反应方程式的书写等基础知识的考查相结合。
【知识网络】(1)有机物分类:(2)常见官能团异构:3.各类衍生物结构特点与主要性质一览表:4.重要的有机反应类型与主要有机物类型之间的关系如下表:5.各类有机物之间的相互转化关系:6.各种典型有机物之间的相互转化:【考点突破】考点一常见有机物的组成、结构和重要性质例1 下列说法正确的是 ( )A.乙烯和乙烷都能发生加聚反应B.蛋白质水解的最终产物是多肽C.米酒变酸的过程涉及了氧化反应D.石油裂解和油脂皂化都是由高分子生成小分子的过程解析乙烷是饱和烃,不能发生加聚反应,A错;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,故B 错;酒精生成酸的过程发生了氧化反应,故C正确;油脂不是高分子化合物,故D错。
答案:C【名师点拨】1. 有机化学反应的重要类型(1)氧化反应①燃烧,绝大多数有机物都能燃烧;②被酸性KMnO4溶液氧化,包括烯烃、苯的同系物、醇等;③催化氧化,如醇与O2在催化剂条件下氧化;④葡萄糖被银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液等弱氧化剂氧化。
(2)取代反应①烷烃、苯及其同系物的卤代;②苯及其同系物的硝化;③酸与醇的酯化;④酯、油脂、糖类、蛋白质的水解。
(3)加成反应不饱和烃与X2(aq)、H2、HX、H2O等发生加成反应。
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2.化学键与分子结构:(1)理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质;(2)了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键),了解配位键的含义;(3)能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质;(4)了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3);(5)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.分子间作用力与物质的性质:(1)了解范德华力的含义及对物质性质的影响;(2)了解氢键的含义,能列举存在氢键的物质,并能解释氢键对物质性质的影响。
4.晶体结构与性质:(1)了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别;(2)了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响;(3)了解分子晶体结构与性质的关系;(4)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;(5)理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质,了解金属晶体常见的堆积方式;(6)了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
1.(2019·全国卷Ⅱ)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为FeSmAsFO组成的化合物。
回答下列问题:(相对原子质量:Fe:56,Sm:150,As:75,F:19,O:16)(1)元素As与N同族。
预测As的氢化物分子的立体结构为________,其沸点比NH3的________(填“高”或“低”),其判断理由是__________________。
(2)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+价层电子排布式为________。
(3)比较离子半径:F-________O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。
晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图1 图2图中F -和O 2-共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x 和1-x 代表,则该化合物的化学式表示为____________________;通过测定密度ρ和晶胞参数,可以计算该物质的x 值,完成它们关系表达式:ρ=______________________g·cm -3。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,12,则原子2和3的坐标分别为______________、________________。
[解析] (2)Fe 的价层电子排布式为3d 64s 2,成为阳离子时首先失去的是4s 轨道的电子。
Sm 3+是Sm 原子失去3个电子形成的,Sm 的价层电子排布式为4f 66s 2,失去3个电子时,首先失去6s 轨道上的2个电子,再失去4f 轨道上的1个电子,因此Sm 3+的价层电子排布式为4f 5。
(3)O 2-和F -的核外电子层结构相同,F -的核电荷数大,因此F -的半径小。
(4)由题图可知,As 、Sm 都在晶胞的面上,该晶胞中As 的原子个数=4×1/2=2,Sm 的原子个数=4×1/2=2,Fe 在晶胞的棱上和体心,Fe 的原子个数=1+4×1/4=2,F -和O 2-在晶胞的顶点和上下底面,F -和O 2-的个数和=2×12+8×18=2,已知F -和O 2-的比例依次为x 和1-x ,所以该物质的化学式为SmFeAsO 1-x F x 。
1个晶胞的质量=2[281+161-x +19x ]N Ag ,晶胞的体积=a 2c ×10-30 cm 3,所以晶胞的密度=2[281+161-x +19x ]a 2cN A ×10-30 g·cm -3。
根据图1中原子1的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,12,可看出原子2的z 轴为0,x 、y 轴均为12,则原子2的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,0;原子3的x 、y 轴均为0,z 轴为12,则原子3的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,0,12。
[答案] (1)三角锥形 低 NH 3分子间存在氢键(2)4s 4f 5 (3)小于 (4)SmFeAsO 1-x F x2[281+161-x +19x ]a 2cN A ×10-30 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,0,12 2.(2018·全国卷Ⅰ)Li 是最轻的固体金属,采用Li 作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。
回答下列问题:(1)下列Li 原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为________、________(填标号)。
(2)Li +与H -具有相同的电子构型,r (Li +)小于r (H -),原因是_____________________________________________________。
(3)LiAlH 4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH 4中的阴离子空间构型是________、中心原子的杂化形式为________。
LiAlH 4中,存在________(填标号)。
A .离子键B .σ键C .π键D .氢键(4)Li 2O 是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的BornHaber 循环计算得到。
图(a)可知,Li 原子的第一电离能为________ kJ·mol -1,O===O 键键能为________ kJ·mol -1,Li 2O 晶格能为________ kJ·mol -1。
(5)Li 2O 具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。
已知晶胞参数为0.466 5 nm ,阿伏加德罗常数的值为N A ,则Li 2O 的密度为________ g·cm -3(列出计算式)。
图(b)[解析] (1)根据能级能量E (1s)<E (2s)<E (2p)判断,能量最低的为D ,能量最高的为C 。
(3)[AlH 4]-中Al 采用sp 3杂化,呈正四面体结构。
四氢铝锂中存在离子键、配位键,配位键也是σ键。
(4)锂原子的第一电离能为1 040 kJ·mol -12=520 kJ·mol -1。
O===O 键键能为249 kJ·mol -1×2=498 kJ·mol -1。
晶格能是指气态离子结合生成1 mol 晶体所释放的能量,则Li 2O 的晶格能为2 908 kJ·mol -1。
(5)1个氧化锂晶胞含O 的个数为8×18+6×12=4,含Li 的个数为81 cm =107 nm ,代入密度公式计算可得Li 2O 的密度为8×7+4×16N A 0.466 5×10-73 g·cm -3。
[答案] (1)D C(2)Li +核电荷数较大(3)正四面体 sp 3 AB(4)520 498 2 908(5)8×7+4×16N A 0.466 5×10-733.(2018·全国卷Ⅲ)锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。
回答下列问题:(1)Zn 原子核外电子排布式为__________________________。
(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn 和Cu 组成。
第一电离能I 1(Zn)________I 1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
原因是___________________________________________________________________________。
(3)ZnF 2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是________;ZnF 2不溶于有机溶剂而ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是_____________________________________。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO 3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。
ZnCO 3中,阴离子空间构型为________,C 原子的杂化形式为________。
(5)金属Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为________。
六棱柱底边边长为a cm ,高为c cm ,阿伏加德罗常数的值为N A ,Zn 的密度为________g·cm -3(列出计算式)。
[解析] (3)根据ZnF 2晶体的熔点较高可知,ZnF 2为离子晶体,含有离子键,而ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2的化学键以共价键为主、极性较小,故能够溶解在有机溶剂中。
(4)CO 2-3中碳原子的价层电子对数为3,中心碳原子采取sp 2杂化,故CO 2-3的空间构型为平面三角形。
(5)六棱柱底部正六边形的面积为6×34a 2 cm 2,六棱柱的体积为6×34a 2c cm 3,该晶胞中Zn 原子个数为12×16+2×12+3=6,已知Zn 的相对原子质量为65,阿伏加德罗常数的值为N A ,则Zn 的密度ρ=m V=65×6N A ×6×34a 2c g·cm -3。
[答案] (1)[Ar]3d 104s 2(2)大于 Zn 核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子(3)离子键 ZnF 2为离子化合物,ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2的化学键以共价键为主,极性较小(4)平面三角形 sp 2(5)六方最密堆积(A 3型) 65×6N A ×6×34×a 2c 4.(2017·全国卷Ⅱ)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N 5)6(H 3O)3(NH 4)4Cl(用R 代表)。
回答下列问题:(1)氮原子价层电子的轨道表示式(电子排布图)为____________。
(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E 1)。