2023屆新高考一輪復(fù)習(xí)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案

第十一單元物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第2節(jié)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【核心素養(yǎng)】.了解共價鍵的形成、極性、類型〔。鍵和兀鍵〕，了解配位鍵的含義、能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)?！埠暧^辨識與微觀探析〕.了解雜化軌道理論及簡單的雜化軌道類型〔sp、sp2、sp3〕，能用價層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測常見的簡單分子或者離子的空間結(jié)構(gòu)?！埠暧^辨識與微觀探析〕.了解范德華力的含義及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。〔宏觀辨識與微觀探析〕4,了解氫鍵的含義，能列舉存在氫鍵的物質(zhì)，并能理解氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響?！埠暧^辨識與微觀探析〕【考點解讀】一、共價鍵〔★★★〕.共價鍵的本質(zhì)、特征及分類①本質(zhì)：在原子之間形成共用電子對。②特征：具有方向性和飽和性。如H2。中。與H形成I個0—H共價鍵且共價鍵夾角約為105%③共價鍵的分類：分類依據(jù)類型形成共價鍵的原子軌道重疊萬式。鍵電子云“頭碰頭〃重疊兀鍵電子云“肩并肩〃重疊形成共價鍵的電子對是否偏移極性鍵共用電子對發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對不發(fā)生偏移原子間共用電子對的數(shù)目單鍵原子間有一對共用電子對雙鍵原子間有兩對共用電子對三鍵原子間有二對共用電子對.大n鍵的簡介①定義：大兀鍵一般是三個或多個原子間形成的，是未雜化軌道中的電子云肩并肩重疊形成的71鍵。②表達式：代表參與形成大兀鍵的原子數(shù),〃代表參與形成大71鍵的電子數(shù)。.鍵參數(shù)——鍵能、鍵長、鍵角①概念②鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。.等電子原理①等電子體：原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的粒子互稱為等電子體。如：4和CO、O3與SO2是等電子體，但N2與C2H2不是等電子體。②等電子原理：等電子體具有相似的化學(xué)鍵特征，它們的許多性質(zhì)相近，此原理稱為等電子原理，例如CO和N2的熔、沸點、溶解性等都非常相近。③常見的等電子體微粒通式價電子總數(shù)立體構(gòu)型CO2、CNS—、NO；、N7AX216直線形COT、NO］、SO3AX324平面三角形SO2、。3、NO7ax218V形SOFxPOFax432正四面體形POFxSOM、CIO3ax326三角錐形co、n2AX10直線形CH4xNHtax48正四面體形【根底測評】.易錯易混辨析（正確的畫〃，錯誤的畫‘義〃）oTOC\o"1-5"\h\z⑴共價鍵的成鍵原子只能是非金屬原子（）⑵在任何情況下，都是。鍵比n鍵強度大（）⑶所有分子中都存在化學(xué)鍵（）（4）H2分子中的共價鍵具有方向性（）⑸分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小有關(guān)（）（6）通常o鍵比n鍵的電子云重疊程度大，形成的共價鍵強（）（7）s-s。鍵與s-po鍵的電子不形狀對稱性相同（）（8）碳碳雙鍵的鍵能是碳碳單鍵鍵能的2倍（）⑼。鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),n鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)（）答案：XXXXXVVXV.（1）以下分子中，只含有。鍵的是（填序號,下同），既含有。鍵又含有幾鍵的是。①H2②HC1③NH3④比0⑤CO2⑥N2⑦C2H4⑧C2H2⑨F2⑩CH3—CH3⑵在①乙烷（CH3—C%）、②乙烯（CH2=CH2）、③乙煥（CH-CH）分子中碳碳鍵鍵長大小順序是（用序號表示）。答案⑴①②③④⑨⑩⑤⑥⑦⑧（2）①，②〉③.現(xiàn)有以下物質(zhì):①HC1、②N2、③NH3、@Na2O2>⑤H2O2、⑥NH4CI、⑦NaOH、⑧Ar、⑨82、⑩C2H4。⑴只存在非極性鍵的分子是;既存在非極性鍵又存在極性鍵的分子是:只存在極性鍵的分子是。⑵只存在單鍵的分子是，存在三鍵的分子是，只存在雙鍵的分子是，既存在單鍵又存在雙鍵的分子是。⑶只存在。鍵的分子是，既存在。鍵又存在兀鍵的分子是。（4）不存在化學(xué)鍵的是。（5）既存在離子鍵又存在極性鍵的是;既存在離子鍵又存在非極性鍵的是。答案⑴②⑤⑩①③⑨⑵①③⑤②⑨⑩（3）①③⑤②⑨⑩（4）⑧⑸⑥⑦④.（1）M：H—F鍵H—C1鍵H—Br鍵H—I鍵,H—C鍵H—N鍵H—O鍵H—F鍵。⑵鍵長:H—F鍵H—C1鍵H—Br鍵H—I鍵,H—C鍵H—N鍵H—O鍵H—F鍵。⑶分子穩(wěn)定性:HFHClHBrHI,CH4NH3H2OHF。答案⑴>>><<<（2）<<<>>>（3）>>><<<二、分子的立體構(gòu)型〔★★★〕⑴價層電子對互斥理論①理論要點a.價層電子對在空間上彼此相距最遠時，排斥力最小，體系的能量最低。b.孤電子對的排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強，鍵角越小。②判斷分子中的中心原子上的價層電子對數(shù)的方法其中：a是中心原子的價電子數(shù)（陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù)），x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)，b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1,其他原子等于“8—該原子的價電子數(shù)〃。如CO歹的q=4+2,NM的〃=5—1。例如分析SOM的立體結(jié)構(gòu)的思路1略去一對SCT一價層電子對數(shù)［3+］（6+2—3x2）=4］一電子對構(gòu)型（VSEPR模型）為四面體形孤對電子離子構(gòu)型為三角錐形。③價層電子對互斥模型與分子立體構(gòu)型的關(guān)系2.用雜化軌道理論推測分子的立體構(gòu)型價層電子對數(shù)成鍵對數(shù)孤電子對數(shù)電子對立體構(gòu)型分子立體構(gòu)型實例鍵角220直線形直線形BeCl2180°330三角形平面三角形bf3120°21V形SnBr?105°440四面體形正四面體形ch4109°28f31三角錐形nh3107°22V形h2o105°①雜化軌道概念：在外界條件的影響下，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合的過程叫原子軌道的雜化，組合后形成的一組新的原子軌道，叫雜化原子軌道，簡稱雜化軌道。②雜化軌道的類型與分子立體構(gòu)型③由雜化軌道數(shù)判斷中心原子的雜化類型雜化軌道用來形成。鍵和容納孤電子對，所以有：雜化軌道數(shù)=中心原子的孤電子對數(shù)十中心原子的。鍵個數(shù)。代表物雜化軌道數(shù)中心原子雜化軌道類型co20+2=2spHCHO0+3=3sp2ch40+4=4sp3SO21+2=3sp2nh31+3=4sp3H2O2+2=4sp3④中心原子雜化類型和分子構(gòu)型的相互判斷分子組成(A為中心原子)中心原子的孤電子對數(shù)中心原子的雜化方式分子立體構(gòu)型例如ab20sp直線形BeCb1sp2V形S022sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角錐形NH3AB40sp3正四面體形CH43配位鍵①孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。②配位鍵——電子對給予接受鍵&配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道形成共價鍵。b.配位鍵的表示：常用“一〃來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NH：可表示為H[H—N—H]+匕，在NHI中，雖然有一個N—H鍵形成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同，但是一旦形成之后,4個共價鍵就完全相同。③配合物的組成如[Cu(NH3)4]SO4a配體有孤電子對，如H2O、NH3xCO、F'vCl-xCN一等。b.中心原子有空軌道，如Fe3+、Cu2\Zn2\Ag+等。[提醒]當(dāng)配體中兩端有兩原子均有孤電子對時,電負性較小的為配位原子。如CO作配體,C提供孤電子對?！靖诇y評】L易錯易混辨析(正確的畫〃，錯誤的畫'X〃)oTOC\o"1-5"\h\z(1)CH4xCH2=CH2vCH三CH分子中的碳原子均采取sp3雜化()⑵分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)()⑶雜化軌道只用于形成。鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對()(4)4分子中N原子沒有雜化，分子中有1個。鍵、2個兀鍵()答案：XXW.【深度思考】比擬鍵角大小(填“>〃"=〃或(1)H20H3O+(2)NH3NH：(3)COjSO：(4)NH3PH3(5)NF3NCb答案(1)<(2)<(3)>(4)>(5)>.(DGe晶體具有與金剛石相似的結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為，微粒之間存在的作用力是。(2)CS2分子中，共價鍵的類型有,C原子的雜化軌道類型是。寫出兩個與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子：。⑶乙醛中碳原子的雜化軌道類型為。(4)NH3分子的中心原子的雜化方式為,分子的空間構(gòu)型為。(5)在硅酸鹽中,SiO：四面體［如圖(a)］通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類構(gòu)型。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根，其中Si原子的雜化方式為。答案⑴sp3共價鍵(2)。鍵和兀鍵spCO2、SCN-(或COS等)(3)sp3、sp2(4)sp3三角錐形(5)sp3三、分子間作用力和分子的性質(zhì)〔★★★★〕.分子間作用力〔1〕概念物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力，稱為分子間作用力?！?〕分類分子間作用力最常見的是范德華力和氫鍵。〔3〕強弱范德華力〈氫鍵〈化學(xué)鍵(填“<"或">")o〔4〕范德華力范德華力主要影響物質(zhì)的熔點、沸點、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強，物質(zhì)的熔點、沸點越高，硬度越大。一般來說，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸增大?！?〕氫鍵①形成：已經(jīng)與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個分子中電負性很大的原子之間的作用力，稱為氫鍵。②表示方法：A—H...Bo③特征：具有一定的方向性和飽和性。④分類：氫鍵包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。分子間氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點升高，對電離和溶解度等產(chǎn)生影響。.分子的性質(zhì)口〕分子的極性①非極性分子與極性分子的判斷［特別提醒］類型非極性分子極性分子形成原因正電中心和負電中心重合的分子正電中心和負電中心不重合的分子存在的共價鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵或極性鍵分子內(nèi)原子排列對稱不對稱對于ABn型分子的極性，一般情況下，假設(shè)中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數(shù)，那么該分子為非極性分子，否那么為極性分子。②鍵的極性、分子空間構(gòu)型與分子極性的關(guān)系類型實例鍵的極性空間構(gòu)型分子極性X2H2xn2非極性鍵直線形非極性分子XYHCkNO極性鍵直線形極性分子xy2(X2Y)82、cs2極性鍵直線形非極性分子SO2極性鍵V形極性分子H2O、H2S極性鍵V形極性分子XY3bf3極性鍵平面三角形非極性分子nh3極性鍵三角錐形極性分子XY4CH4xCC14極性鍵正四面體形非極性分子⑵溶解性a.“相似相溶〃的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶齊上假設(shè)溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵，那么溶質(zhì)的溶解度增大。b.隨著溶質(zhì)分子中憎水基個數(shù)的增大，溶質(zhì)在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。〔3〕分子的手性&手性異構(gòu)：具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間里不能重疊的現(xiàn)象。b.手性分子：具有手性異構(gòu)體的分子。c.手性碳原子：在有機物分子中，連有四個不同基團或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如〔4〕無機含氧酸分子的酸性無機含氧酸的通式可寫成（HO）〃,RO〃，如果成酸元素R相同，那么〃值越大，R的正電性越高，使R—O—H中0的電子向R偏移，在水分子的作用下越易電離出H+,酸性越強，如酸性:HCIO<HCIO2<HCIO3<HCIO4O【根底測評】.易錯易混辨析（正確的畫7〃，錯誤的畫'義〃）oTOC\o"1-5"\h\z⑴以極性鍵結(jié)合起來的分子一定是極性分子（）⑵非極性分子中，一定含有非極性共價鍵（）⑶極性分子中一定不含有非極性共價鍵（）（4）可燃冰（CH4,8H2。）中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵（）⑸乙醇分子和水分子間只存在范德華力（）⑹碘化氫的沸點高于氯化氫的沸點是因為碘化氫分子間存在氫鍵（）⑺鹵素單質(zhì)由F2到b熔、沸點逐漸升高（）⑻氫鍵的存在一定使物質(zhì)的熔、沸點升高（）答案：xxxxxxVx.【深度思考】以下事實與氫鍵的形成有關(guān)，試分析其中氫鍵的類型。⑴冰的硬度比一般的分子晶體的大；（2）甘油的黏度大；⑶鄰羥基苯甲酸的電離常數(shù)是苯甲酸的15.9倍，對羥基苯甲酸的電離常數(shù)是苯甲酸的0.44倍；⑷氨氣極易溶于水；

(5)氟化氫的熔點高于氯化氫。答案(1)(2)⑷中存在分子間氫鍵;(3)鄰羥基苯甲酸中存在分子內(nèi)氫鍵,對羥基苯甲酸中存在分子間氫鍵;(5)氟化氫中存在分子間氫鍵,氯化氫中沒有氫鍵。3」Zn(CN)4]2-在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反響：4HCHO+[Zn(CN)4]2+4H++4H2O[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN⑴與h2o分子互為等電子體的陰離子為。(2)[Zn(CH)4p-中Z/+與CM的C原子形成配位鍵。不考慮空間構(gòu)型,[Zn(CN)『的結(jié)構(gòu)可用示意圖表小為。答案⑴NH[NCCN\/Zn/\NCCN■NCCNNCCN\/Zn/\NCCN(2)Zn或/\_NCCN_4.(1)比擬以下鑄的鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因：GeCUGeBr4Gel4熔點/℃-49.526146沸點/℃83.1186約400(2)硅烷(Si〃H2〃+2)的沸點與其相對分子質(zhì)量的變化關(guān)系如下圖,呈現(xiàn)這種變化關(guān)系的原因是。⑶VIA族元素0、S、Se的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請答復(fù)以下問題：①HzSe的酸性比H2s(填“強〃或“弱〃)o氣態(tài)Se03分子的立體構(gòu)型為,SO：的立體構(gòu)型為。②HzSeCh的K]和&分別為2.7x10-3和2.5xl(y8,H2SeO4第一步幾乎完全電離為1.2X102,請根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋HzSeCU比HzSeCh酸性強的原因:。(4)試比擬H2O和H2s的沸點上下:，解釋原因。答案(l)GeC14、GeBs、GeL的熔、沸點依次升高。原因是分子組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量依次增大，那么分子間相互作用力逐漸增強⑵硅烷的相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點越高⑶①強平面三角形三角錐形②HzSeCh和H2SeO4可分別表示為(HO^SeO和(HO)2SeO2HseO3中的Se為+4價，而H2SeO4中的Se為+6價，正電性更高，導(dǎo)致Se—O—H中O的電子更向Se偏移，從而更易電離出H+o【真題演練】.〔2022.湖北.高考真題)磷酰三疊氮是一種高能分子，結(jié)構(gòu)簡式為。=P(N3)3。以下關(guān)于該分子的說法正確的選項是A.為非極性分子B.立體構(gòu)型為正四面體形C.加熱條件下會分解并放出N?D.分解產(chǎn)物NPO的電子式為NN?:O:【答案】C.〔2021.江蘇.高考真題〕大氣中過量的NO、和水體中過量的NH：、NO；均是污染物。通過催化復(fù)原的方法，可將煙氣和機動車尾氣中的NO轉(zhuǎn)化為N2,也可將水體中的N