（新教材適用）2023-2024學(xué)年高中化學(xué)第2章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)章末總結(jié)學(xué)案新人教版選擇性必修2

章末總結(jié)1．共價(jià)鍵和分子的空間結(jié)構(gòu)2．分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)(1)共價(jià)鍵的極性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(極性鍵,非極性鍵,鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響))(2)分子極性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(決定因素\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(共價(jià)鍵的極性,分子的空間結(jié)構(gòu))),極性判斷：正負(fù)電中心是否重合,極性應(yīng)用：“相似相溶”規(guī)律))(3)分子間的作用力eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(范德華力,氫鍵))→對(duì)其物質(zhì)性質(zhì)的影響(4)溶解性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(“相似相溶”規(guī)律,氫鍵))(5)分子的手性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(手性異構(gòu)體,手性分子,手性原子))1．(2023·湖北卷，6)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相鄰，W的核外電子數(shù)與X的價(jià)層電子數(shù)相等，Z2是氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)，4種元素可形成離子化合物(XY)＋(WZ4)－。下列說(shuō)法正確的是(A)A．分子的極性：WZ3<XZ3B．第一電離能：X<Y<ZC．氧化性：X2Y3<W2Y3D．鍵能：X2<Y2<Z2解析：Z2是氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)，則Z是F，X、Y、Z相鄰，且X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的同一短周期元素，則X為N，Y為O，W的核外電子數(shù)與X的價(jià)層電子數(shù)相等，則W為B，即：W為B，X為N，Y為O，Z為F。WZ3為BF3，XZ3為NF3，其中前者的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，空間構(gòu)型為平面三角形，為非極性分子，后者的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，有一對(duì)孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為三角錐形，為極性分子，則分子的極性：WZ3<XZ3，A正確；由分析可知，X為N，Y為O，Z為F，同一周期越靠右，第一電離能越大，但是N的價(jià)層電子排布式為2s22p3，為半滿(mǎn)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其第一電離能大于相鄰周期的元素，則第一電離能：Y<X<Z，B錯(cuò)誤；X2Y3為N2O3，W2Y3為B2O3，兩種化合物中N和B的化合價(jià)都是＋3價(jià)，但是N的非金屬性更強(qiáng)一些，故N2O3的氧化性更強(qiáng)一些，C錯(cuò)誤；N對(duì)應(yīng)的單質(zhì)為氮?dú)?，其中包含三鍵，鍵能較大，D錯(cuò)誤。故選A。2．(2023·湖北卷，9)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可以預(yù)測(cè)某些微粒的空間結(jié)構(gòu)。下列說(shuō)法正確的是(A)A．CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體B．SOeq\o\al(2－,3)和COeq\o\al(2－,3)的空間構(gòu)型均為平面三角形C．CF4和SF4均為非極性分子D．XeF2與XeO2的鍵角相等解析：甲烷分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，水分子的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)也為4，所以他們的VSEPR模型都是四面體，A正確；SOeq\o\al(2－,3)的孤電子對(duì)數(shù)為1，COeq\o\al(2－,3)的孤電子對(duì)數(shù)為0，所以SOeq\o\al(2－,3)的空間構(gòu)型為三角錐形，COeq\o\al(2－,3)的空間構(gòu)型為平面三角形，B錯(cuò)誤；CH4為正四面體結(jié)構(gòu)，為非極性分子，SF4中心原子有孤電子對(duì)，為極性分子，C錯(cuò)誤；XeF2和XeO2分子中，孤電子對(duì)數(shù)不相等，孤電子對(duì)越多，排斥力越大，所以鍵角不等，D錯(cuò)誤。故選A。3．(2023·遼寧卷，2)下列化學(xué)用語(yǔ)或表述正確的是(B)A．BeCl2的空間結(jié)構(gòu)：V形B．P4中的共價(jià)鍵類(lèi)型：非極性鍵C．基態(tài)Ni原子價(jià)電子排布式：3d10D．順2丁烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：解析：BeCl2的中心原子為Be，根據(jù)VSEPR模型可以計(jì)算，BeCl2中不含有孤電子對(duì)，因此BeCl2為直線(xiàn)形分子，A錯(cuò)誤；P4分子中相鄰兩P原子之間形成共價(jià)鍵，同種原子之間形成的共價(jià)鍵為非極性共價(jià)鍵，P4分子中的共價(jià)鍵類(lèi)型為非極性共價(jià)鍵，B正確；Ni原子的原子序數(shù)為28，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d84s2，C錯(cuò)誤；順2丁烯的結(jié)構(gòu)中兩個(gè)甲基在雙鍵的同一側(cè)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，D錯(cuò)誤。故選B。4．(2023·新課標(biāo)卷，9)一種可吸附甲醇的材料，其化學(xué)式為[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中[C(NH2)3]＋為平面結(jié)構(gòu)。下列說(shuō)法正確的是(A)A．該晶體中存在N—H…O氫鍵B．基態(tài)原子的第一電離能：C<N<OC．基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)：B<C<O<ND．晶體中B、N和O原子軌道的雜化類(lèi)型相同解析：由晶體結(jié)構(gòu)圖可知，[C(NH2)3]＋中的—NH2的H與[B(OCH3)4]－中的O形成氫鍵，因此，該晶體中存在N—H…О氫鍵，A正確；同一周期元素原子的第一電離能呈遞增趨勢(shì)，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，其第一電離能高于同周期的相鄰元素的原子，因此，基態(tài)原子的第一電離能從小到大的順序?yàn)镃<O<N，B錯(cuò)誤；B、C、O、N的未成對(duì)電子數(shù)分別為1、2、2、3，因此，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)B<C＝O<N，C錯(cuò)誤；[C(NH2)3]＋為平面結(jié)構(gòu)，則其中的C和N原子軌道雜化類(lèi)型均為sp2；[B(OCH3)4]－中B與4個(gè)O形成了4個(gè)σ鍵，B沒(méi)有孤電子對(duì)，則B的原子軌道雜化類(lèi)型為sp3；[B(OCH3)4]－中O分別與B和C形成了2個(gè)σ鍵，O原子還有2對(duì)孤電子對(duì)，則O的原子軌道的雜化類(lèi)型為sp3，晶體中B、O和N原子軌道的雜化類(lèi)型不相同，D錯(cuò)誤。故選A。5．(2022·遼寧統(tǒng)考高考真題)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大。基態(tài)X、Z、Q原子均有兩個(gè)單電子，W簡(jiǎn)單離子在同周期離子中半徑最小，Q與Z同主族。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A．X能與多種元素形成共價(jià)鍵B．簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn)：Z<QC．第一電離能：Y>ZD．電負(fù)性：W<Z解析：短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大，W簡(jiǎn)單離子在同周期離子中半徑最小，說(shuō)明W為第三周期元素Al。短周期元素的基態(tài)原子中有兩個(gè)單電子，可分類(lèi)討論：①為第二周期元素時(shí)，最外層電子排布式為2s22p2或2s22p4，即C或O；②為第三周期元素時(shí)，最外層電子排布式為3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q與Z同主族，結(jié)合原子序數(shù)大小關(guān)系可知，則X、Z、Q分別為C、O和S，則Y為N。X為C，能與多種元素(H、O、N、P、S等)形成共價(jià)鍵，A正確；Z和Q形成的簡(jiǎn)單氫化物為H2O和H2S，由于H2O分子間能形成氫鍵，故H2O沸點(diǎn)高于H2S，B錯(cuò)誤；Y為N，Z為O，N的最外層p軌道電子為半充滿(mǎn)結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定，故其第一電離能比O大，C正確；W為Al，Z為O，O的電負(fù)性更大，D正確。故選B。6．(2022·遼寧統(tǒng)考高考真題)理論化學(xué)模擬得到一種Neq\o\al(＋,13)離子，結(jié)構(gòu)如圖。下列關(guān)于該離子的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A．所有原子均滿(mǎn)足8電子結(jié)構(gòu)B．N原子的雜化方式有2種C．空間結(jié)構(gòu)為四面體形D．常溫下不穩(wěn)定解析：由Neq\o\al(＋,13)的結(jié)構(gòu)式可知，所有N原子均滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A正確；中心N原子為sp3雜化，與中心N原子直接相連的N原子為sp2雜化，與端位N原子直接相連的N原子為sp雜化，端位N原子為sp2雜化，則N原子的雜化方式有3種，B錯(cuò)誤；中心N原子為sp3雜化，則其空間結(jié)構(gòu)為四面體形，C正確；Neq\o\al(＋,13)中含疊氮結(jié)構(gòu)()，常溫下不穩(wěn)定，D正確。故選B。7．(2022·海南統(tǒng)考高考真題改編)已知CH3COOH＋Cl2ClCH2COOH＋HCl，ClCH2COOH的酸性比CH3COOH強(qiáng)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(D)A．HCl的電子式為H＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－B．Cl—Cl鍵的鍵長(zhǎng)比I—I鍵長(zhǎng)C．CH3COOH分子中只有σ鍵D．ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH強(qiáng)解析：HCl為共價(jià)化合物，H原子和Cl原子間形成共用電子對(duì)，其電子式為，A錯(cuò)誤；原子半徑Cl＜I，故鍵長(zhǎng)：Cl—Cl＜I—I，B錯(cuò)誤；CH3COOH分子中，羧基的碳氧雙鍵中含有π鍵，C錯(cuò)誤；電負(fù)性Cl＞I，對(duì)O—H的共用電子對(duì)具有更強(qiáng)的吸引作用，導(dǎo)致O—H更易電離，故而酸性增加。即ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH強(qiáng)，D正確。8．(1)(2022·全國(guó)乙統(tǒng)考高考真題)①一氯乙烯eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C2H3Cl))分子中，C的一個(gè)sp2雜化軌道與Cl的3px軌道形成C—Clσ鍵，并且Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵(Πeq\o\al(4,3))。②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C—Cl鍵長(zhǎng)的順序是一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔，理由：(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多，形成的C—Cl鍵越強(qiáng)；(ⅱ)Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C—Cl鍵的鍵長(zhǎng)越短。(2)(2022·全國(guó)甲高考真題)固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式，畫(huà)出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)。(3)(2022·全國(guó)甲高考真題)2008年北京奧運(yùn)會(huì)的“水立方”，在2022年冬奧會(huì)上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”，實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)場(chǎng)館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2=CH2)與四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。CF2=CF2和ETFE分子中C的雜化軌道類(lèi)型分別為sp2和sp3；聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，從化學(xué)鍵的角度解釋原因C—F鍵的鍵能大于聚乙烯中C—H的鍵能，鍵能越大，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定。(4)(2022·北京高考真題)H2O中O和SOeq\o\al(2－,4)中S均為sp3雜化，比較H2O中H—O—H鍵角和SOeq\o\al(2－,4)中O—S—O鍵角的大小并解釋原因孤電子對(duì)有較大斥力，使H—O—H鍵角小于O—S—O鍵角。(5)(2022·北京高考真題)FeSO4·7H2O中H2O與Fe2＋、H2O與SOeq\o\al(2－,4)的作用力類(lèi)型分別是配位鍵、氫鍵。解析：(1)①一氯乙烯的結(jié)構(gòu)式為，碳為雙鍵碳，采取sp2雜化，因此C的一個(gè)sp2雜化軌道與Cl的3px軌道形成C—Clσ鍵；②C的雜化軌道中s成分越多，形成的C—Cl鍵越強(qiáng)，C—Cl鍵的鍵長(zhǎng)越短，一氯乙烷中碳采取sp3雜化，一氯乙烯中碳采取sp2雜化，一氯乙炔中碳采取sp雜化，sp雜化時(shí)p成分少，sp3雜化時(shí)p成分多，因此三種物質(zhì)中C—Cl鍵鍵長(zhǎng)順序?yàn)橐宦纫彝?gt;一氯乙烯>一氯乙炔，同時(shí)Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C—Cl鍵的鍵長(zhǎng)越短，一氯乙烯中Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵(Πeq\o\al(4,3))，一氯乙炔中Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成2套3中心4電子的大π鍵(Πeq\o\al(4,3))，因此三種物質(zhì)中C—Cl鍵鍵長(zhǎng)順序?yàn)橐宦纫彝?gt;一氯乙烯>一氯乙炔。(2)固體HF中存在氫鍵，則(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)為。(3)CF2=CF2中C原子無(wú)孤電子對(duì)，1個(gè)C形成3個(gè)σ鍵，其C原子的雜化方式為sp2雜化，但其共聚物ETFE中C原子存在4對(duì)共用電子對(duì)，其C原子為sp3雜化；由于F元素的電負(fù)性較大，因此在與C原子的結(jié)合過(guò)程中形成的C—F鍵的鍵能大于聚乙烯中C—H的鍵能，鍵能的強(qiáng)弱決定物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，鍵能越大，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定，因此聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，故答案為：sp2、sp3、C—F鍵的鍵能大于聚乙烯中C—H的鍵能，鍵能越大，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定。(4)H2O中O和SOeq\o\al(2－,4)中S都是sp3雜化，H2O中O雜化形成的4個(gè)雜化軌道中2個(gè)被孤電子對(duì)占據(jù)，2個(gè)被鍵合電子對(duì)占據(jù)，而SOeq\o\al(2－,4)中S雜化形成的4個(gè)雜化軌道均被鍵合電子對(duì)占據(jù)。孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)間的斥力大于鍵合電子對(duì)與鍵合電子對(duì)間的斥力，使得H—O—H鍵角與O—S—O鍵角相比被壓縮減小。(5)H2O中O有孤電子對(duì)，F(xiàn)e2＋有空軌道，二者可以形成配位鍵。SOeq\o\al(2－,4)中有電負(fù)性較大的O元素可以與H2O中H元素形成氫鍵。9．(1)(2022·山東高考真題)吡啶()替代苯也可形成類(lèi)似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類(lèi)似的Πeq\o\al(6,6)大π鍵、則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)D(填標(biāo)號(hào))。A．2s軌道 B．2p軌道C．sp雜化軌道 D．sp2雜化軌道(2)(2022·山東高考真題)在水中的溶解度，吡啶遠(yuǎn)大于苯，主要原因是①吡啶能與H2O分子形成分子間氫鍵，②吡啶和H2O均為極性分子相似相溶，而苯為非極性分子。(3)(2022·山東高考真題)的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強(qiáng)，其中堿性最弱的是。(4)(2022·海南統(tǒng)考高考真題)酞菁的銅、鋅配合物在光電傳感器方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。酞菁分子結(jié)構(gòu)如下圖，分子中所有原子共平面，所有N原子的雜化軌道類(lèi)型相同，均采取sp2雜化。鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料，后者熔點(diǎn)高于前者，主要原因是兩者均為分子晶體，后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，熔點(diǎn)更高。解析：(1)吡啶()替代苯也可形成類(lèi)似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類(lèi)似的Πeq\o\al(6,6)大π鍵，則說(shuō)明吡啶中N原子也是采用sp2雜化，雜化軌道只用于形成σ鍵和存在孤電子對(duì)，則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)sp2雜化軌道，故選D。(2)已知苯分子為非極性分子，H2O分子為極性分子，且吡啶中N原子上含有孤電子對(duì)能與H2O分子形成分子間氫鍵，從而導(dǎo)致在水中的溶解度，吡啶遠(yuǎn)大于苯，故答案為：吡啶能與H2O分子形成分子間氫鍵；吡啶和H2O均為極性分子相似相溶，而苯為非極性分子。(3)已知—CH3為推電子基團(tuán)，—Cl是吸電子基團(tuán)，則導(dǎo)致N原子電子云密度大小順序?yàn)椋Y(jié)合題干信息可知，其中堿性最弱的為。(4)根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知，N原子的雜化方式均為sp2，由于鄰苯二甲酸酐和鄰苯二甲酰亞胺均為分子晶體，而后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，因此熔點(diǎn)更高。10．(1)(2022·河北高考真題)SnCleq\o\al(－,3)的幾何構(gòu)型為三角錐形，其中心離子雜化方式為sp3。(2)(2022·河北高考真題)將含有未成對(duì)電子的物質(zhì)置于外磁場(chǎng)中，會(huì)使磁場(chǎng)強(qiáng)度增大，稱(chēng)其為順磁性物質(zhì)。下列物質(zhì)中，屬于順磁性物質(zhì)的是B(填標(biāo)號(hào))。A．[Cu(NH3)2]Cl B．[Cu(NH3)4]SO4C．[Zn(NH3)4]SO4 D．Na2[Zn(OH)4](3)(2022·河北高考真題)如圖是硫的四種含氧酸根的結(jié)構(gòu)：根據(jù)組成和結(jié)構(gòu)推斷，能在酸性溶液中將Mn2＋轉(zhuǎn)化為MnOeq\o\al(－,4)的是D(填標(biāo)號(hào))，理由是D中含有－1價(jià)的O元素，具有強(qiáng)氧化性，能將Mn2＋轉(zhuǎn)化為MnOeq\o\al(－,4)。(4)(2022·湖南高考真題)乙烷硒啉(Ethaselen)是一種抗癌新藥，其結(jié)構(gòu)式如下：①該新藥分子中有8種不同化學(xué)環(huán)境的C原子；②比較鍵角大?。簹鈶B(tài)SeO3分子＞SeOeq\o\al(2－,3)離子(填“>”“<”或“＝”)，原因是SeO3的空間構(gòu)型為平面三角形，SeOeq\o\al(2－,3)的空間構(gòu)型為三角錐形。解析：(1)三氯化錫離子中Sn2＋的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為1，所以中心離子雜化方式為sp3，離子的空間構(gòu)型為三角錐形。(2)根據(jù)題意，具有順磁性物質(zhì)含有未成對(duì)電子；[Cu(NH3)2]Cl中亞銅離子外圍電子排布是3d10，離子中電子均已成對(duì)，該配合物不具有順磁性，故A不符合題意；[Cu(NH3)4]SO4中銅離子外圍電子排布是3d9，離子中有未成對(duì)電子，該配合物具有順磁性，故B符合題意；[Zn(NH3)4]SO4中鋅離子外圍電子排布是3d10，離子中電子均已成對(duì)，該配合物不具有順磁性，故C不符合題意；Na2[Zn(OH)4]中鋅離子外圍電子排布是3d10，離子中電子均已成對(duì)，該配合物不具有順磁性，故D不符合題意。故選B。(3)由四種含氧酸根的結(jié)構(gòu)式可知，只有過(guò)二硫酸根離子中含有過(guò)氧鍵，離子中－1價(jià)的氧元素具有強(qiáng)氧化性，則只有過(guò)二硫酸根離子能在酸性溶液中將錳離子氧化為高錳酸根離子，故選D。(4)①由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，乙烷硒啉的分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，分子中含有8種化學(xué)環(huán)境不同的碳原子。②三氧化硒分子中硒原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0，分子的空間構(gòu)型為平面三角形，鍵角為120°，亞硒酸根離子中硒原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)為1，離子的空間構(gòu)型為三角錐形，鍵角小于120°，故答案為：＞；SeO3的空間構(gòu)型為平面三角形，SeOeq\o\al(2－,3)的空間構(gòu)型為三角錐形。11．(2022·廣東高考真題)硒(Se)是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。自我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)效應(yīng)以來(lái)，AIE在發(fā)光材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起廣泛