高中化学 223《分子的立体结构》学案新人教版选修3.docx
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高中化学223《分子的立体结构》学案新人教版选修3
2019-2020年高中化学2.2.3《分子的立体结构》学案(新人教版选修3)
【学习目标】:
1.配位键、配位化合物的概念
2.配位键、配位化合物的表示方法
【学习过程】
【课前预习】
1.配位键:
2.配位化合物(简称):
【知识梳理】
1.配位键:
由一个原子(如A)单方面提供而跟另一个原子(如B)的
键叫做配位键,常用符号AB表示。
配位键的成键条件是:
给予体有,接受体有。
2.配位化合物:
通常把(或原子)与某些(称为配位体)以键结合形成的化合物称为配位化合物。
3.配合物的组成:
在配合物[Co(NH3)6]Cl3中,中心离子是,配位体是,中心离子和配位体构成了配合物的,通常把它们放在括号内,内界中配位体总数称为。
Cl-称为,内外界之间形成了键,在水中电离。
4.配合物的命名:
[Zn(NH3)2]SO4内界名称为(Ⅱ),K3[Fe(CN)6]内界名称为,[Zn(NH3)4]Cl2命名为,K3[Fe(CN)6]命名为,Cu(NH3)4]SO4命名为,[Ag(NH3)2]OH命名为。
K[Pt(NH3)Cl3]读作。
【典题解悟】
例1:
以下微粒含配位键的是:
①N2H5+②CH4③OH-④NH4+⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3
⑦H3O+⑧Ag(NH3)2OH
A.①②④⑦⑧ B③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧D.全部
解析:
形成配位键的条件是一个原子(或离子)有孤对电子,另一个原子(或离子)有空轨道。
在②CH4③OH-中中心原子碳和氧价电子已完全成键,没有孤对电子。
答案:
C
例2.下列关于配位化合物的叙述中,不正确的是()
A.配位化合物中必定存在配位键
B.配位化合物中只有配位键
C.[Cu(H2O)6]2+中的Cu2+提供空轨道,H2O中的氧原子提供孤对电子形成配位键
D.配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用。
思路解析:
配位化合物中一定含有配位键,但也可能含有其他化学键,Cu2+有空轨道,H2O中氧原子有孤对电子,可以形成配位键,配位化合物应用领域特别广泛,D选项中提到的几个领域都在其中。
答案:
B
【当堂检测】
1.下列不属于配离子的是
A.[Ag(NH3)2]+B.[Cu(CN)4]2-C.Fe(SCN)63-D.MnO4-
2.在[Pt(NH3)4]Cl2中Pt2+离子的配位数是
A.1个B.2个C.4个D.6个
3.对于配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2的名称正确的是
A.氯化氯氨合钴B.氯化氯氨合钴(III)
C.氯化一氯五氨合钴D.氯化一氯五氨合钴(III)
4.下列分子或离子中都存在着配位键的是
A.NH3、H2OB.NH4+、H3O+C.N2、HClOD.[Cu(NH3)4]2+、PCl3
5.既有离子键又有共价键和配位键的化合物是
A.NH4NO3B.NaOHC.H2SO4D.H2O
6.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是
A.[Co(NH3)4Cl2]ClB.[Co(NH3)3Cl3]C.[Co(NH3)6]Cl3D.[Co(NH3)5Cl]Cl2
7.Co(III)的八面体配合物化学式为CoClm·nNH3,若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀,则m、n的值是
A.m=1,n=5B.m=3,n=4C.m=5,n=1D.m=4,n=5
8.在[Co(NH2CH2CH2NH2)3]Cl3中Co3+的配位数是
A.1个B.2个C.3个D.6个
9.对H3O+的说法中正确的是
A.O原子采取sp2杂化B.O原子采取sp3杂化
C.离子中存在配位键D.离子中存在非极性键
10.已知硫酸铅难溶于水,也难溶于硝酸,却溶于饱和醋酸铵溶液,其化学方程式为:
PbSO4+2CH3COONH4===(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4,则醋酸铅中不含有的化学键是
A.非极性共价键B.离子键C.配位键D.氢键
11.向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液,再加入氨水,下列关于实验现象的叙述中不正确的是
A.先生成白色沉淀,加入足量氨水后沉淀消失
B.生成的沉淀为AgCl,它不溶于水,但溶于氨水,重新电离成Ag+和Cl—
C.生成的沉淀为AgCl,加入氨水后生成了可溶性的配合物Ag(NH3)2Cl
D.若向AgNO3溶液中直接滴加氨水,产生的现象也是先出现白色沉淀后又消失
12.在K+、Na+盐中,只有少数盐是微溶于水的,这些微溶于水的盐可用来鉴定K+、Na+。
如鉴定K+可用亚硝酸钴钠[Na3Co(NO2)6]:
Na++2K++[Co(NO2)6]3—===K2NaCo(NO2)6↓(亮黄色)
下列哪些离子的大量存在可能会干扰K+的鉴定
A.H+B.OH-C.NO2-D.Co3+
参考答案
1.D2.C3.D4.B5.A6.B(外界无Cl—的不能生成AgCl沉淀)7.B(由1mol配合物生成1molAgCl知外界有1个Cl—,则内界有2个Cl-,m=1+2=3;又因为为正八面体,共有6个配位体,则n=6-2=4)
8.D9.BC10.BD11.B12.AB(配离子有一定的稳定性,H+可与NO2—生成HNO2,OH—可与Co3+生成Co(OH)3,从而破坏配离子的稳定性)
2019-2020年高中化学2.2《化学平衡》学案旧人教版必修2
一、化学平衡状态及特征
1.化学平衡状态是指。
2.化学平衡状态的特征
(1)“逆”:
化学平衡研究的对象是,各物质的转化率必小于。
(2)“动”:
达到平衡时,,即化学平衡是,正反应和逆反应仍在进行。
的具体含义有两个方面:
用同一种物质表示反应速率时,该物质的生成速率与消耗速率,即单位时间内生成与消耗反应物(生成物)的量相等;用不同物质来表示时,某一反应物的速率与某生成物的速率之比等于化学方程式中相应的。
(3)“等”:
是指,这是化学平衡状态的本质特征。
(4)“定”:
由于,平衡混合物中各组分的浓度及体积(或质量分数)。
(5)“变”:
外界条件改变导致,原化学平衡被破坏,从而发生平衡移动直至建立新平衡。
二.化学平衡的标志和判断
1.等速标志
以N2+3H22NH3反应为例,单位时间、单位体积内:
①若有1molN2消耗,则有N2生成
②若有1molN2消耗,则有H2生成
③若有1molN2消耗,则有NH3消耗
④若有1molN≡N键断裂,则有N-H键断裂
2.百分含量不变标志
正因为v正=v逆≠0,所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量.总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分的百分含量、转化率等。
3.对于有气体参与的可逆反应
(1)从反应混合气的平均相对分子质量()考虑:
=
当△ng≠0,一定时,则标志达平衡.
当△ng=0,为恒值,不论是否达平衡.
若有非气体参与:
不论△ng是否等于0,则当一定时,可标志达平衡
实例:
①H2(g)+I2(g)2HI(g)△ng=0
②SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△ng≠0
③C(s)+O2(g)CO2(g)△ng=0
④CO2(g)+C(s)2CO(g)△ng≠0
在实例反应①中,总为恒值.
在反应②、③、④中,只要反应未达平衡,则不为定值.反之当为一定值,不随时间变化而变化时,则标志着达到平衡状态.
(2)从气体密度考虑:
=
恒容:
总为恒值,不能作平衡标志
恒压:
当各成分均为气体时△ng=0.总为恒值,同上
△ng≠0.为一定值时,则可作为标志
当有非气体物质参与时
恒容:
为一定值时,可作标志
恒压:
△ng=0.为一定值时,可作标志
(3)从体系内部压强考虑:
∵恒容、恒温.n(g)越大,P越大
∴不论各成分是否均为气体、只需考虑△ng.
△ng=0.则P为恒值,不能作标志
当
△ng≠0.则当P一定时,可作标志
(4)从体系内部温度考虑
当化学平衡尚未建立或平衡发生移动时,反应总要放出或吸收热量.若为绝热体系,当体系内温度一定时,则标志达到平衡.
三.影响化学平衡的条件与平衡移动原理
条件的变化
V正、V逆变化
平衡移动的方向
平衡移动的结果
浓度
增大反应物的浓度
减少生成物的浓度
减少反应物的浓度
增大生成物的浓度
压强
增大
减小
温度
升高
降低
结论(勒沙特列原理)
◆要点解读
1.判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例举反应
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
混合物体系中各成分的浓度
(1)各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定
(2)各物质的质量或各物质的质量分数一定
(3)各气体的体积或体积分数一定
(4)总体积、总压力、总物质的量一定。
(如反应前后气体体积机不变的反应)
正逆反应速率的关系
(1)单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,则v正=v逆(对于同一物质而言)
(2)在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC,则v正=v逆
(3)v(A):
v(B):
v(C):
v(D)=m:
n:
p:
q(v正不一定等于v逆)
(4)在单位时间内生成了molB,同时消耗了qmolD(因均指v逆)
压强
(1)若m+np+q时,总压力一定(其它条件一定)
(2)若m+n=p+q时,总压力一定(其它条件一定)
混合气体的平均相对分子质量(Mr)
(1)),当m+np+q)Mr=m(气)/n(总)一定
(2)Mr一定时,但m+n=p+q时
温度
任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变)
体系的密度()
密度一定(固定容积时不变)
其他
如体系颜色不再变化时等
2.等效平衡
(1)在一定条件下(定温、定容或定温、定压)对同一可逆反应,无论反应从何处开始均可达到平衡且任何同一个的组分的含量相同,这样的平衡互称为等效平衡。
(2)等效平衡的规律
①对于反应前后气体物质的量不等的反应
A定温、定容时.,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量与原平衡相等就可以建立等效平衡。
B.定温、定压时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量之比与原平衡相等就可以建立等效平衡。
②对于反应前后气体物质的量相等的反应
不论定温、定容时还是定温、定压时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量之比与原平衡相等就可以建立等效平衡。
(3)等效平衡的建立
一般通过建立假想平衡状态去比较分析新旧平衡,以下例来说明
在一密闭容器中充入1molNO2建立如下平衡:
测得NO2的转化率为a%。
容积和温度不变的条件下再充入1molNO2,待新平衡建立时,又测得NO2的转化率为b%则a、b的大小关系为
解此类题一般建立如下思维模型:
由于压缩,平衡Ⅱ向右移动达到平衡Ⅲ时转化率增大,必有a1%
◆名题导思
[例1]H2(g)+I2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的标志是。
①c(H2)=c(I2)=c(HI)时
②c(H2):
c(I2):
c(HI)=1:
1:
2时
③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变
④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI
⑤单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2
⑥反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)
⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
⑧温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化
⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
⑾条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
[例2].一真空密闭容器中盛有1molPCl5,加热到200℃时发生反应.PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡时,PCl5所占体积百分数为M%.若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2molPCl5,反应达平衡时,PCl5所占体积百分数为N%,则M和N的正确关系是[]
A.M>NB.M<NC.M=ND.无法比较
[例3]在一定温度下将1molCO和1mol水蒸气放在密闭容器中反应:
CO+H2OCO2+H2,达平衡后测得CO2为0.6mol,再通入4mol水蒸气,达新平衡后CO2的物质的量可能是( )
A.0.6molB.1molC.0.8molD.1.2mol
[例4]一定条件下,可逆反应A2(g)+B2(g)2C(g)达到平衡时,各物质的平衡浓度为c(A2)=0.5mol/L;c(B2)=0.1mol/L;c(C)=1.6mol/L。
若用a、b、c分别表示A2、B2、C的初始浓度(mol/L),则:
(1)a、b应满足的关系是;
(2)a的取值范围是。
[例5]可逆反应mA(固)+nB(气)eC(气)+fD(气)反应过程中,当其他条件不变时,C的体积分数ϕ(C)在不同温度(T)和不同压强(P)的条件下随时间(t)的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是()
A.达到平衡后,若使用催化剂,C的体积分数将增大
B.当平衡后,若温度升高,化学平衡向逆反应方向移动
C.化学方程式中,n>e+fD.达到平衡后,增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动
[例6]在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应:
H2(g)+Br2(g)2HBr(g)已知加入1molH2和2molBr2时,达到平衡后生成amolHBr(见下表“已知”项)。
在相同条件下,且保持平衡时各组分的质量分数不变,对下列编号
(1)~(3)的状态,请填写表中空白:
编号
起始状态
平衡时HBr的物质的量(mol)
H2
Br2
HBr
已知
1
2
0
a
(1)
2
4
0
(2)
1
0.5a
(3)
m
随堂演练
1.在固定体积的密闭容器内,加入2molA、1molB,发生反应:
A(气)+B(气)2C(气)达到平衡时,C的质量分数为W。
在相同条件下,按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是()
A.2molCB.3molCC.4molA、2molCD.1molA、2molC
2.一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡的标志是()。
A.C的生成速率与C的分解速率相等B.单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolB
C.A、B、C的浓度不再发生变化D.A、B、C的分子数之比为1:
3:
2
3.可以说明可逆反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是()。
A.1个N≡N键断裂,同时生成3个H—H键
B.1个N≡N键断裂,同时有3个H—H键断裂
C.1个N≡N键断裂,同时有6个N—H键断裂
D.1个N≡N键断裂,同时生成6个N—H键
4.在等温、等容条件下有下列气体反应:
2A(气)+2B(气)C(气)+3D(气)。
现分别从两条途径建立平衡:
①A和B的起始浓度均为;②C和D的起始浓度分别为和。
下列叙述正确的是()。
A.①和②两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的体积分数相同
B.①和②两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的体积分数不同
C.达到平衡时①途径的反应速率等于②途径的反应速率
D.达到平衡时①途径混合气体密度为②途径混合气体密度的1/2
5.在一固定容积的密闭容器中,充入2molA和1molB发生反应:
2A(气)+B(气)xC(气),平衡后,C的体积分数为。
若维持容器容积和温度不变,按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数也为,则的值可能为()。
A.1B.2C.3D.4
6.在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器里充入,发生如下反应:
,达到平衡后,再向该容器充入,达平衡后与原平衡比较错误的是
A.平均相对分子质量增大B.的转化率提高
C.压强为原来的2倍D.颜色变浅
7.对某一可逆反应来说,使用催化剂的作用是()。
A.提高反应的平衡转化率B.以同等程度改变正、逆反应速率
C.增大正反应速率,减小逆反应速率D.改变平衡混合物的组成
8.可逆反应mA(气)+nBpC(气)+qD(其中A和C都是无色气体),当达到平衡时,下列叙述正确的是()。
A.增大压强,平衡不移动,说明(m+n)一定等于(p+q)
B.升高温度,A的转化率减小,说明正反应是吸热反应
C.若增加B的量,平衡体系颜色加深,说明B必是气体物质
D.若B是气体,增加A的量,A、B转化率都一定增大
9.某体积可变的容器中,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生可逆反应:
A+3B2C,若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为VL,其中C气体占10%
下列推断正确的是()。
①原混合气体的体积为1.2VL;②原混合气体的体积为1.1VL③反应达到平衡时气体A消耗0.05VL;④反应达到平衡时气体B消耗0.05VL。
A.②③B.②④C.①③D.①④
10.恒容容器中,对于可逆反应2SO2(气)+O2(气)2SO3(气),SO2和O2起始时的物质的量分别为20mol和10mol,达到平衡时,SO2的转化率为80%。
若从SO3开始进行反应,在相同条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO3的物质的量应是_________________,SO3的转化率是______________。
11.373K时将0.5molN2O4气体通入体积为5L的真空容器中,立即出现红棕色。
反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol•L-1,在60s时体系达到平衡。
此时容器内压强为开始时的1.6倍。
求
(1)平衡体系内N2O4的物质的量。
(2)2s内体系内压强为开始时的多少倍?
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