复习题教学设计(第一课时)

第二章

分子结构与性质

复习题

教学设计

课型

复习课(第二课时) 一、学情分析：

我所授课的班级是高三（4）班的学生，本班学生化学基础较好，分章节的复习以及单节的复习题学生掌握比较到位，在分子结构与性质的的综合型试题上发现发生分析问题、解决问题的能力还有所欠缺，不能够将所学的知识融会贯通，不能很好的灵活应用；同时发现学生在答题时不能规范作答，导致失分较多。所以可以看出学生综合答题的能力还有待提升。所以在本专题中针对学生在一轮复习中出现的问题加以解决，通过近几年的高考真题的讲解提升学生的综合运用能力。

二、教材分析：

本章是普通高中新课程标准实验教科书（人教版）化学选修3第二章的内容，它是学生在学习了共价键合分子立体结构的基础上进行的，从而进一步来认识分子的重要性质以及物质的结构与性质之间的关系，帮助学生建立“物质结构决定物质性质，性质反映结构”这一基本化学观念，同时使学生能够从这一视角解释一些化学现象，推测物质的重要性质等。

本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。最后介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。

三、考纲分析：

1.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。

2．能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

3．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)，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。

4．了解范德华力的含义及对物质性质的影响。

5．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。

四、考情分析：

高考主要考查形式有：①σ键、π键的特征和判断；②常见分子的立体构型及中心原子

杂化类型；③范德华力、氢键、配位键的特点及其对物质性质的影响。近五年高考新课标卷考查分子结构性质3次。

五、教学目标：

1、知识与技能：

⑴学生能够知道共价键的主要类型δ键和π键，能够说出δ键和π键的明显差别和一般规律，认识键能、键长、键角等键参数的概念，用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质。

⑵了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)，能用价电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。

⑶了解简单配合物的成键情况。

⑷了解极性共价键和非极性共价键，结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子，同时了解分子间作用力、氢键等概念，理解“相似相溶”规则、手性、无机含氧酸分子的酸性等性质。

2、过程与方法：

学生能够从小组对章节知识的总结中细化考试考点，将知识点系统化，便于归纳和整理，通过典型高考题的解析从中能够掌握相应的的答题规范和技巧。

3、情感态度价值观：

通过引导学生总结、归纳、整理，向学生渗透化学学科研究中“物质结构决定物质性质，性质反映结构”的基本思想方法；通过典型复习题的讲解，培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认真的科学态度。

六、教学重点：

1、学生对考题的规范作答

2、学生对综合试题的分析与思考

七、教学难点：

1、学生对考题的规范作答

2、学生对综合试题的分析与思考

八、教学方法：讲授法、练习法、归纳法

九、课时安排：本章共3课时

十、教学用具：多媒体课件

十一、教学过程：

第1课时

首先将班级学生分成6个小组，每个小组完成一个体现布置好的知识板块的总结与归纳，同时在自己板块的内容中出一道复习题对知识点进行加深和巩固，并由同学代表进行发言。（这是第一课时完成内容，每个小组的总结见教学素材）

【设计意图】通过学生自行归纳总结以及小组之间的合作交流，将本章的知识板块进行分类并且复习，以便为下节课的综合题型奠定基础。

第2课时

通过第一课时小组的归纳与总结，诱发学生的切身感受和学生一起分享，将自己所存在的知识点的疑惑进行查漏补缺。

（一）开门见山，导入正题

【导入】同学们在做选修3试题过程中遇到了种种的困惑，通过本节课典型高考题的解析，能够帮助大家更好的进行规范答题，理清答题思路，以便在选考题中得到更高的分数。

（开门见山，激发学生学习本节课的缘由，引导本节课）

（二）高考考察分析

【例题1】：

2014年：37．【选修3】节选3：

37．周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其电子层数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同主族，e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：

⑴b、c、d中第一电离能最大的是_____（填元素符号），e的价层电子轨道示意图为_________。

⑵a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为___________；分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是___________（填化学式，写两种）。

⑶这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是_________；酸根呈三角锥结构的酸是___________。

（填化学式）

⑷c和e形成的一种离子化合物的晶体结构（如图1），

则e离子的电荷为_____。

⑸这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中，阴离子呈四面

体结构，阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2）。该化合物

中阴离子为_______，阳离子中存在的化学键类型有_____；

该化合物加热时首先失去的组分是_____，判断理由是

___________________。

【答案】：

3sp(1)N

略

(2)

H2O2、N2H4

(3)HNO2、HNO3

H2SO3

⑷

+1

(5)SO42-

共价键和配位键

H2O

H2O与Cu2+的配位键比NH4+与Cu2+的弱

【例题2】：

2015年：37．【选修3】节选3：

37．

A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2和B具有相同的电子构型；－＋C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：

⑴四种元素中电负性最大的是________

(填元素符号），其中C原子的核外电子排布布式________。

⑵单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是________ (填分子式)，原因是________ ；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为________ 和________ 。

⑶C和D反应可生成组成比为1：3的化合物E，

E的立体构型为________ ，中心原子的杂化轨道类型为________ 。

⑷化合物D2A的立体构型为________

，中心原子的价层电子对数为________ ，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为________ 。

【答案】：

(1)O

1s22s22p63s23p3

(2)O3

O3相对分子质量较大，范德华力大

分子晶体

离子晶体

(3) 三角锥形

sp3

⑷V形

4

2Cl2+Na2CO3=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl 或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl 【例题3】：

2016年：37．【选修3】节选3：

37．东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：

⑴镍元素基态原子的电子排布式为______，3d能级上的未成对电子数为_______。

⑵硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。

②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为______，提供孤电子对的成键原子是______。

③氨的沸点_______（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是_______；氨是______分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为_______。

⑶单质铜及镍都是由____键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1 958 kJ·mol–1、INi=1 753 kJ·mol–1，ICu> INi的原因是____。

【答案】：

⑴1s22s22p63s23p63d84s2

⑵①正四面体

②配位键

N

③高于

NH3分子间可形成氢键极性

sp3

⑶金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子

【例题4】：

2017年：35．【选修3】节选3：

35．我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）。回答下列问题：

⑴氮原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为_____________。

⑵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（E1）。第二周期部分元素的E1变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈现异常的原因是__________。

图(a) ⑶经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。

①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_________，不同之处为______。（填标号）

A.中心原子的杂化轨道类型

B.中心原子的价层电子对数

C.立体结构

D.共价键类型

②R中阴离子N5－图b中的键总数为________个。分子中的大键可用符号m表示，其nn代表参与形成的大键电子数中m代表参与形成的大键原子数，（如苯分子中的大键6－可表示为6），则N中的大键应表示为____________。

5③

图(b)中虚线代表氢键，其表示式为(NH4+)N－H…Cl、____________、____________。

【答案】

(1)

⑵同周期随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大

N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，不易结合一个电子

⑶①

ABD；

②

5

65

－－C

③(H3O+)O－H…N(N5)、(NH4+)N－H…N(N5)

【设计意图】：通过近几年的高考真题的解析，让学生能够明确高考考察的知识要点，同时能够加强学生对元素推断的能力，从而更好的把握选修3在高考试题中的答题技巧和方法。

第3课时

一、解题帮手——帮你规范作答

1、解释HNO2的酸性小于HNO3的酸性

HNO3

与HNO2可表示为（HO）NO2和（HO）NO，HNO2中的N为+3价，而HNO3中的N为+5价，正电性大，N-O-H中的O的电子更向N偏移，越易电离出H+ 2、解释甲烷、氨气和水的键角为什么依次减小？

CH4分子中的C原子没有孤电子对，NH3分子中N原子上有1对孤电子对，H2O分子中O原子上有2对孤电子对，随着孤电子对的增多，对成键电子对的排斥作用增大，故键角减小

3、解释甲烷、氨气、水、氟化氢的稳定性为什么依次增强？

甲烷、氨气、水、氟化氢中的C-H、N-H、O-H、H-F的共价键键能依次增大，物质越稳定。

4、解释NH3沸点为什么高于PH3？

因为NH3分子间存在氢键，而PH3分子间没有氢键。

5、

BF3是平面三角形，但NF3是三角锥形，试用杂化轨道理论加以解释说明？

BF3中B原子以sp2杂化轨道与三个F原子的各一个2p轨道重叠形成三个键。由于三个sp2杂化轨道在同一平面上，而且夹角为120度，所以BF3是平面三角形结构。而NF3分子中N原子采用sp3杂化，有一对孤电子对占据一个杂化轨道，三个sp3杂化轨道与F原子的2p轨道形成三个共价键，由于孤对电子对占据四面体的一角，使NF3分子形状成为三角锥形。

6、解释CH4、SiH4、GeH4的熔沸点依次升高

CH4、SiH4、GeH4的分子组成和结构相似，随着相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增强，熔沸点逐渐升高。

【设计意图】：通过本章中常考察的知识点的规范作答，将学生易遗漏的答题要点做一整体归纳。

二、高考链接

1．Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据如表所示：

回答下列问题：

(1)Mn元素价电子层的电子排布式为________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2再失去一个电子比气态Fe2再失去一个电子难，对此，你的解释是＋＋______________________________________________________________

(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。

①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________。

②六氰合亚铁离子[Fe(CN)64-]中的配体CN中C原子的杂化轨道类型是________，写出－一种与CN互为等电子体的单质分子____________。

【答案】

(1)3d54s2

由Mn2转化为Mn3时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的＋＋－3d4状态(或Fe2转化为Fe3时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态) ＋＋(2)①具有孤对电子

②sp

N2

2．

[Zn(CN)4]2在水溶液中与HCHO发生如下反应：

－4HCHO＋[Zn(CN)4]2＋4H＋4H2O===[Zn(H2O)4]2＋4HOCH2CN －＋＋(1)Zn2基态核外电子排布式为____________________。

＋(2)1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为________mol。

(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是________。

(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为________。

(5)[Zn(CN)4]2中Zn2与CN中的C原子形成配位键。不考虑空间构型，[Zn(CN)4]2的－＋－－结构可用示意图表示为________。

【答案】

(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)

(2)3 -(3)sp3和sp

(4)NH2

(5)

3．向硫酸铜水溶液中逐滴加入氨水，先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，再向溶液中加入乙醇有深蓝色晶体{化学式为[Cu(NH3)4SO4·H2O]}析出。

(1)写出上述实验前两步反应的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)铜元素基态原子的电子排布式为________

(3)在上述深蓝色晶体所含的非金属元素中，电负性最大的是________(填元素符号)，第一电离能最大的是________(填元素符号)。该晶体中的阴离子的立体构型是________，阴离子的中心原子的杂化方式为________。

(4)氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是________________________________________________________________________。

【答案】

(1)Cu2＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH4+

＋Cu(OH)2＋

4NH3===[Cu(NH3)4]2＋2OH(或Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋－＋2OH＋4H2O) (2) 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1

(3)O

N

正四面体形

sp3

(4)高于

氨分子间存在氢键，膦分子间不存在氢键而只存在范德华力

【设计意图】：通过这三道练习的巩固和加深，让学生从中能够自主分析问题并能解决问题。

三、小结与归纳(学生自行总结) 1、判断共价键类型的方法

(1)σ键与π键的判断

①由轨道重叠方式判断

“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。

②由物质的结构式判断

通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。

③由成键轨道类型判断

s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。

(2)极性键与非极性键的判断

看形成共价键的两原子，不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。

2、判断中心原子的杂化类型

“五方法”判断分子中心原子的杂化类型

－

(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断

①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。

②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。

③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。

(2)根据杂化轨道之间的夹角判断

若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。

(3)根据等电子原理进行判断

如CO2是直线形分子，CNS、N3与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中－-心原子均采用sp杂化。

(4)根据中心原子的电子对数判断

如中心原子的电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化。

(5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断

如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含二个π键为sp杂化。

3、分子极性判断方法

(1)分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定

(2)判断ABn型分子极性的经验规律

若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。

【作业布置】

《名师限时训练》专题16

物质结构与性质