1、2021 物质结构与性质物质结构与性质 有机化学基础有机化学基础 01 命命 题题 回回 顾顾 02 核核 心心 速速 记记 目录目录 03 自自 我我 检检 测测 从考查内容上看,物质结构与性质主要集中在核外电子排布式,电离能、 电负性大小的比较,用电离能和电负性等解释元素的某些性质,运用核外电子跃 迁等解释实际问题;键、键的判断,通过价电子对互斥理论、杂化轨道理论、 配合物理论推测分子的空间构型;常见晶体的结构与性质。有机化学基础考 查形式比较稳定,主要集中在有机物的组成、结构特点与分类,有机物分子式的 确定,碳碳双键、碳碳三键、卤代烃中的卤原子、醇羟基、酚羟基、醛基、羧基 及酯基的性质,
2、有机物结构简式的推断与书写,有机物合成路线的设计等。 从考查方式看,物质结构与性质与有机化学基础主要采用非选择题的形 式。题干信息将以新材料、新科技、新药物的合成为线索,综合考查相关知识点。 一、一、 物质结构与性质物质结构与性质 1.根据构造原理,在多电子原子的电子排布中:各能层最多能容纳的电子 数为2n2;最外层电子数不超过8;次外层电子数不超过18;倒数第三层电子 数不超过32。 2.常见元素的基态原子的电子排布式 Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 Cu:1s22s22p63s23p63d104s1 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1 3.电离能、电负性大小
3、的判断 (1)规律:在周期表中,元素的电离能、电负性一般从左到右逐渐增大,从上往下逐 渐减小。 (2)特性:同周期主族元素中,第A族元素全充满(ns2),A族元素半充满(np3), 均比较稳定,所以其第一电离能分别大于同周期相邻的A和A族元素。 (3)方法:常应用化合价及物质类别判断元素电负性大小。如O和Cl的电负性比较: HClO中Cl为+1价,O为-2价,可知O的电负性大于Cl;Al2O3是离子化合物,AlCl3 是共价化合物,可知O的电负性大于Cl。 (4)运用价层电子对互斥理论可预测分子或离子的立体结构,但要注意判断其价层 电子对数,对ABm型分子或离子,其价层电子对数n=(中心原子的
4、价电子数+每个配 位原子提供的价电子数m电荷数)2 (2)由分子的空间构型结合价电子对互斥理论判断。没有填充电子的空轨道 一般不参与杂化,1对孤电子对占据1个杂化轨道。如NH3为三角锥形,且有一 对孤电子对,即4条杂化轨道应呈正四面体形,为sp3杂化。 5.晶胞中微粒数目的计算方法均摊法 6.熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目 A.NaCl(含4个Na+,4个Cl-) B.干冰(含4个CO2分子) C.CaF2(含4个Ca2+,8个F-) D.金刚石(含8个C原子) E.体心立方(含2个粒子) F.面心立方(含4个粒子) 二、有机化学基础二、有机化学基础 1.能使溴水(Br2/H2O)
5、褪色的物质 (1)有机物 通过加成反应使之褪色:含有 、 的不饱和化合物。 通过取代反应使之褪色:酚类。 注意:苯酚溶液遇浓溴水时,除发生褪色现象外还会产生白色沉淀。 通过氧化反应使之褪色:含有CHO(醛基)的有机物(有水参加反应)。 注意:纯净的只含有CHO(醛基)一种官能团的有机物不能使溴的四氯 化碳溶液褪色。 通过萃取使之褪色:液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯。 3.与Na反应的有机物:含有OH、COOH的有机物 与NaOH反应的有机物:含有酚羟基、COOH、X、COOR的有机物。 Na2CO3:与含有酚羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3;与含有COOH的有机物反应
6、生成羧 酸钠并放出CO2气体;与含有SO3H的有机物反应生成磺酸钠并放出CO2气体。 NaHCO3:与含有COOH、SO3H的有机物反应生成羧酸钠、磺酸钠并放出CO2气体。 4.银镜反应 (1)能发生银镜反应的有机物: 含有CHO的物质:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖等)。 (2)银氨溶液Ag(NH3)2OH的配制: 向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至产生的沉淀恰好完全溶解。 记忆诀窍:1-水(盐)、2-银、3-氨。 注意:用稀硝酸洗涤银镜试管,用浓氨水洗涤试管中残留的Ag2O。 6.与新制Cu(OH)2悬浊液(斐林试剂)的反应 (1)有机物:羧酸(中和)
7、、甲酸(先中和,若NaOH仍过量,再氧化)、醛、还原性 糖(葡萄糖、麦芽糖等)等。 (2)反应条件:碱过量、加热煮沸。 注意:(1)产物是羧酸钠;(2)砖红色物质可能含氧化亚铜、铜等(可以设计探 究问题)。 7.能发生水解反应的有机物有卤代烃、酯、糖类(单糖除外)、肽类(包括蛋 白质)。 8.能与氯化铁溶液发生显色反应的是酚类化合物。 9.能与碘单质发生显色反应的是淀粉。 10.能与浓硝酸发生颜色反应的是含苯环的天然蛋白质。 11.有机化学基础中常见误区 (1)苯酚的酸性比碳酸弱,故误认为苯酚不能与碳酸钠溶液反应。 苯酚的电离程度虽比碳酸小,但比碳酸氢根离子大,所以由复分解反应规律 可知,苯酚
8、和碳酸钠溶液能反应生成苯酚钠和碳酸氢钠。 (2)误认为除去苯中的苯酚可在其中加入足量浓溴水,再把生成的沉淀过滤 除去。 苯酚与溴水反应后,多余的溴易被萃取到苯中,而且生成的三溴苯酚虽不溶 于水,却易溶于苯,所以不能达到目的。 (3)因苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,甲苯与硝酸反应生成TNT,故误认为 工业上苦味酸(三硝基苯酚)是通过苯酚的直接硝化制得的。 此推断忽视了苯酚易被氧化的性质。当向苯酚中加入浓硝酸时,大部分苯 酚被硝酸氧化,产率极低。工业上一般采用二硝基氯苯经先硝化再水解制 得苦味酸。 (4)误认为只有醇能形成酯,而酚不能形成酯。 酚类也能形成对应的酯,如阿司匹林就是酚酯。但相对于醇而言
9、,酚形成 酯较困难,通常是与羧酸酐或酰氯反应生成酯。 (5)误认为醇一定可以被催化氧化。 与羟基相连的碳原子上没有氢原子的醇不能被催化氧化,如新戊醇。 (6)误认为饱和一元醇被氧化一定生成醛。 当羟基与叔碳连接时被氧化成酮,如2-丙醇。 (7)误认为醇一定能发生消去反应。 甲醇和与羟基相连的碳的邻位碳上无氢原子的醇不能发生消去反应。 (8)误认为酸与醇反应生成的有机物一定是酯。 乙醇与氢溴酸反应生成的溴乙烷属于卤代烃,不是酯。 1.根据所学知识回答下列问题。 (1)纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。 A单质和B单质燃烧时均放出大量热,可用作燃料。已知A
10、和B为短周期元素,其原子的第一至 第四电离能如表所示: 电离能(kJmol-1) I1 I2 I3 I4 A 932 1821 15390 21771 B 738 1451 7733 10540 某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如图1所示,该同学所画的电子排布图违背 了 ,B元素位于周期表五个区域中的 区。 ACl2分子的中心原子A采取 杂化,ACl2的空间构型为 。 (2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道,所以其能与一些分子或离子形成配合物。 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 。 Fe(CN)64-中不存在 (填字母)。 A.共价键 B.非极性键 C.
11、配位键 D.键 写出一种与CN-互为等电子体的单质的分子式: 。 能量最低原理能量最低原理 s sp 直线形直线形 具有孤对电子具有孤对电子 B N2 答案答案 解析解析 (3)一种Al-Fe合金的晶胞结构如图2所示,请据此回答下列问题: 该合金的化学式为 。 若晶体的密度为 gcm-3,则该晶胞棱长为 cm(设NA为阿伏加德 罗常数的值,用含和NA的代数式表示,不必化简)。 Fe2Al 答案答案 【解析】(1)由图1知,3s能级未填满就填充3p能级,所以违背了能量最低原理。由表中电离能可知, 二者第三电离能剧增,故A为Be元素,B为Mg元素,镁的价层电子排布式为3s2,处于周期表中s区。 B
12、eCl2分子中有2个键,杂化轨道数为2,采取sp杂化,没有孤电子对,为直线形。 (2)形成配离子具备的条件为中心原子具有空轨道,配体具有孤电子对。Fe(CN)64-中Fe2+与CN- 形成配位键,CN-中存在CN键,为极性共价键,三键中有1个键、2个键,所以CN-中有共价键、配 位键、键、键;与CN-互为等电子体的单质为N2。 (3)由晶胞图示可知,晶胞中含有4个Al原子,且都位于晶胞内部,则晶胞平均含有4个Al原子,晶胞 中Fe原子位于顶点的有8个,位于面心的有6个,位于棱上的有12个,位于体心的有1个,则含有的Fe原 子数目 Fe原子与 Al原子数目之比为84=21,故该合金的化学式为Fe
13、2Al。 一个晶胞中含有8个Fe原子和4个Al原子,晶胞的质量为 g,棱长为 cm。 返回题目返回题目 2.有机物H( )是合成某药物的中间体。H的一种合成路线如下: 回答下列问题: (1)B的名称是 ;D中官能团的名称是 。 (2)EF的反应类型是 。 (3)CD的反应试剂和条件是 。 (4)FH的化学方程式为 。 (5)T是C的同分异构体,T同时符合下列条件的结构有 种。 1 mol T与足量的钠反应生成1 mol H2; 2个官能团不连接在同一个碳原子上。 其中,在核磁共振氢谱上有3组峰且峰面积之比为113的结构简式为 。 (6)以 和甲醇为原料合成某药物中间体 ,设计合成路线: 1,2-二溴二溴-2-甲基丙烷甲基丙烷 羟基、醛基羟基、醛基 取代反应取代反应 O2/Cu,加热加热 5 答案答案 解析解析 答案答案 返回题目返回题目 延时符 谢 谢 观 赏
