一輪復(fù)習(xí)人教版第五單元第3節(jié)化學(xué)鍵分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件（113張）

第3節(jié)化學(xué)鍵分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第五單元2022備考要點(diǎn)1.了解共價(jià)鍵的形成、極性和類型(σ鍵和π鍵),了解配位鍵的含義。2.能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。3.了解雜化軌道理論及簡單的雜化軌道類型(sp,sp2,sp3)。4.能用價(jià)層電子對互斥模型或者雜化軌道理論推測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。5.了解范德華力的含義及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。6.了解氫鍵的含義,能列舉含有氫鍵的物質(zhì),并能解釋氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。

素養(yǎng)要求1.宏觀辨識(shí)與微觀探析:從不同層次認(rèn)識(shí)分子的空間結(jié)構(gòu),并對共價(jià)鍵進(jìn)行分類,從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題。2.變化觀念與平衡思想:認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的本質(zhì)及類型,多角度、動(dòng)態(tài)地分析分子的空間結(jié)構(gòu)及性質(zhì),并運(yùn)用相關(guān)理論解決實(shí)際問題。3.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:運(yùn)用價(jià)層電子對互斥模型和雜化軌道理論等,解釋分子的空間結(jié)構(gòu)及性質(zhì),揭示現(xiàn)象的本質(zhì)與規(guī)律。4.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí):發(fā)現(xiàn)和提出有探究價(jià)值的分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的問題,設(shè)計(jì)探究方案進(jìn)行探究分析,面對異?，F(xiàn)象敢于提出自己的見解?？键c(diǎn)一化學(xué)鍵與物質(zhì)組成必備知識(shí)自主預(yù)診知識(shí)梳理1.化學(xué)鍵(1)定義:相鄰的原子之間強(qiáng)烈的相互作用叫做化學(xué)鍵。(2)分類:金屬

共用電子對極性非極性(3)離子鍵、共價(jià)鍵的比較:化學(xué)鍵類型離子鍵共價(jià)鍵成鍵粒子

成鍵方式帶相反電荷的離子相互作用形成

成鍵條件通常是活潑金屬元素與活潑非金屬元素一般是非金屬原子之間帶相反電荷的離子

原子共用電子對化學(xué)鍵類型離子鍵共價(jià)鍵表示方法用電子式表示如NaCl可表示為如HCl可表示為用電子式表示形成過程如MgCl2:如化學(xué)鍵類型離子鍵共價(jià)鍵存在實(shí)例存在于離子化合物中,如NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH等①非金屬單質(zhì),如H2、O2等;②共價(jià)化合物,如HCl、CO2、CH4等;③某些離子化合物,如NaOH、Na2O2等2.化學(xué)鍵的表示方法——電子式(1)定義:在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子的

(價(jià)電子)的式子。

(2)電子式的書寫:最外層電子自我診斷1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)化學(xué)鍵是相鄰離子或原子間的強(qiáng)烈的作用力,既包括靜電吸引力,又包括靜電排斥力。(

)(2)所有物質(zhì)中都存在化學(xué)鍵。(

)(3)由活潑金屬元素與活潑非金屬元素形成的化學(xué)鍵都是離子鍵。(

)(4)原子最外層只有一個(gè)電子的元素原子跟鹵素原子結(jié)合時(shí),所形成的化學(xué)鍵一定是離子鍵。(

)(5)非金屬元素的兩個(gè)原子之間形成的一定是共價(jià)鍵,但多個(gè)原子間也可能形成離子鍵。(

)(6)離子化合物中可能含有共價(jià)鍵,共價(jià)化合物中一定不含離子鍵。(

)答案

(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)√2.寫出下列常見微粒的電子式。(1)原子:Na

,Cl

。

(2)簡單離子:Na+

,F-

。

(3)復(fù)雜離子:N

,OH-

。

(4)離子化合物:CaCl2

,

Na2O

。

(5)含共價(jià)鍵的分子:N2

,H2O

,CO2

,HClO

,CCl4

,H2O2

,NH3

。

關(guān)鍵能力考向突破考向1

電子式的書寫與正誤判斷【典例1】

下列表達(dá)正確的是(

)答案

D

對點(diǎn)演練1下列電子式正確的是(

)答案C

誤區(qū)警示

電子式書寫的四個(gè)誤區(qū)

答案

AB

解析

既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的化合物肯定是離子化合物。MgO、CaBr2、NaCl三種物質(zhì)中都只含離子鍵,無共價(jià)鍵,C項(xiàng)不符合題意;HCl中只含共價(jià)鍵,MgCl2中只含離子鍵,D項(xiàng)不符合題意。對點(diǎn)演練2下列關(guān)于NaHSO4的說法正確的是(

)A.因?yàn)镹aHSO4是離子化合物,所以NaHSO4固體能夠?qū)щ?固體中陽離子和陰離子的個(gè)數(shù)比是2∶14固體熔融時(shí)破壞的是離子鍵和共價(jià)鍵4固體溶于水時(shí)破壞的是離子鍵和共價(jià)鍵答案D

解析

雖然NaHSO4是離子化合物,但其固體中不存在能自由移動(dòng)的陰離子和陽離子,因而不能導(dǎo)電;NaHSO4固體中陽離子(Na+)和陰離子(HS)的個(gè)數(shù)比是1∶1;NaHSO4固體熔融時(shí)破壞的只是離子鍵,而溶于水時(shí)電離出Na+、H+和S,破壞的是離子鍵和共價(jià)鍵。規(guī)律方法1.判斷離子化合物和共價(jià)化合物的三種方法2.物質(zhì)所含化學(xué)鍵類型的判斷方法

考向3

化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵的斷裂與形成【典例3】

(2021黑龍江哈師大附中期中)下列過程中共價(jià)鍵被破壞的是(

)①碘升華②溴蒸氣被木炭吸附③酒精溶于水④HCl氣體溶于水⑤冰融化⑥NH4Cl受熱⑦氫氧化鈉熔化⑧(NH4)2SO4溶于水A.④⑥

B.④⑥⑧C.①②④⑤ D.①④⑥⑦答案A

解析

①碘升華破壞的是分子間作用力;②溴蒸氣被木炭吸附不會(huì)破壞共價(jià)鍵;③酒精是非電解質(zhì),溶于水不發(fā)生電離,破壞的是分子間作用力;④HCl氣體溶于水,發(fā)生電離,HCl中的共價(jià)鍵被破壞;⑤冰融化不會(huì)破壞共價(jià)鍵;⑥NH4Cl受熱分解,發(fā)生化學(xué)變化,生成氨氣和HCl,有共價(jià)鍵被破壞;⑦氫氧化鈉熔化時(shí)只有離子鍵被破壞;⑧(NH4)2SO4溶于水發(fā)生電離,離子鍵被破壞。綜上所述,④⑥符合題意,A項(xiàng)正確。對點(diǎn)演練3在下列變化過程中,既有離子鍵被破壞又有共價(jià)鍵被破壞的是(

)A.將SO2通入水中

B.燒堿溶于水C.將HCl通入水中

D.硫酸氫鈉溶于水答案D

歸納總結(jié)

物質(zhì)的溶解或熔化與化學(xué)鍵變化(1)離子化合物的溶解或熔化過程。離子化合物溶于水或熔化后會(huì)電離成自由移動(dòng)的陰離子、陽離子,離子鍵被破壞。(2)共價(jià)化合物的溶解過程。①有些共價(jià)化合物溶于水后,能與水反應(yīng),其分子內(nèi)共價(jià)鍵被破壞,如CO2和SO2等。②有些共價(jià)化合物溶于水后,與水分子作用形成水合離子,從而發(fā)生電離,形成陰離子、陽離子,其分子內(nèi)的共價(jià)鍵被破壞,如HCl、H2SO4等。③有些共價(jià)化合物溶于水后,其分子內(nèi)的共價(jià)鍵不被破壞,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。(3)單質(zhì)的溶解過程。某些活潑的非金屬單質(zhì)溶于水后,能與水反應(yīng),其分子內(nèi)的共價(jià)鍵被破壞,如Cl2、F2等?？键c(diǎn)二共價(jià)鍵必備知識(shí)自主預(yù)診知識(shí)梳理1.共價(jià)鍵的本質(zhì)與特征(1)本質(zhì):原子之間形成共用電子對。(2)特征:具有方向性和飽和性。2.共價(jià)鍵的分類

分類依據(jù)類型形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式σ鍵原子軌道“頭碰頭”重疊π鍵原子軌道“肩并肩”重疊形成共價(jià)鍵的電子對是否偏移極性鍵共用電子對偏移非極性鍵共用電子對不偏移原子間共用電子對的數(shù)目單鍵原子間有1對共用電子雙鍵原子間有2對共用電子三鍵原子間有3對共用電子3.π鍵與σ鍵的比較(1)電子云形狀不同:σ鍵的電子云呈軸對稱,π鍵的電子云呈鏡面對稱。(2)強(qiáng)度不同,一般情況下,π鍵不如σ鍵牢固。如乙烯、乙炔分子中的π鍵不如σ鍵牢固,比較容易斷裂,因而含有π鍵的乙烯、乙炔與只含σ鍵的乙烷的化學(xué)性質(zhì)不同。4.鍵參數(shù)(1)定義①鍵能:指氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成

所吸收的能量。鍵能通常是298.15K、101kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值。鍵能可通過實(shí)驗(yàn)測定,更多的卻是推算獲得的。鍵能可用于估算化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)。②鍵長:構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個(gè)原子的核間距。③鍵角:在多原子分子中,兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角稱為鍵角。多原子分子的鍵角一定,表明共價(jià)鍵具有方向性。氣態(tài)原子

(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。

5.等電子原理原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)相同的分子(即等電子體)具有相似的化學(xué)鍵特征,具有許多相似的性質(zhì),如N2與CO、O3與SO2、N2O與CO2、CH4與N等。自我診斷1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)共價(jià)鍵的成鍵原子只能是非金屬原子。(

)(2)在任何情況下,都是σ鍵比π鍵強(qiáng)度大。(

)(3)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關(guān)。(

)(4)s-sσ鍵與s-pσ鍵的電子云形狀對稱性相同。(

)(5)σ鍵能單獨(dú)形成,而π鍵一定不能單獨(dú)形成。(

)(6)σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)。(

)(7)碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍。(

)(8)鍵長等于成鍵兩原子的半徑之和。(

)答案

(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)√

(6)√(7)×

(8)×2.實(shí)驗(yàn)室中可用乙醇在P2O5作用下脫水制備乙烯。(1)乙烯分子中碳原子為

雜化,分子中σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)比為

。

(2)乙醇分子中共價(jià)鍵的類型有

,1molC2H5OH含有σ鍵數(shù)目為

。

答案

(1)sp2

5∶1

(2)非極性鍵、極性鍵8NA解析

(1)乙烯的結(jié)構(gòu)式為

,碳原子為sp2雜化,分子中含有5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,因此σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)比為5∶1。(2)乙醇分子中的碳碳鍵為非極性鍵,碳?xì)滏I、碳氧鍵、氧氫鍵均為極性鍵。1

mol

C2H5OH含有8

mol

σ鍵。關(guān)鍵能力考向突破答案B

解析

同一分子中的π鍵不如σ鍵牢固,反應(yīng)時(shí)比較容易斷裂,A項(xiàng)正確;π鍵不能單獨(dú)存在,含有π鍵的分子中一定含有σ鍵,B項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確;氫原子、氯原子等跟其他原子形成分子時(shí)只能形成σ鍵,C項(xiàng)正確。對點(diǎn)演練1含碳元素的物質(zhì)是化學(xué)世界中最龐大的家族。(1)CH4中的化學(xué)鍵從形成過程來看,屬于

(填“σ”或“π”)鍵,從化學(xué)鍵是否具有極性來看屬于

鍵。

(2)已知CN-與N2結(jié)構(gòu)相似,推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為

。

(3)C60分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵,且每個(gè)碳原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則C60分子中π鍵的數(shù)目為

。

(4)利用CO可以合成化工原料COCl2,COCl2分子的結(jié)構(gòu)式為,每個(gè)COCl2分子內(nèi)含有的σ鍵、π鍵數(shù)目為

。

個(gè)σ鍵個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵答案

(1)σ極性(2)1∶1

(3)30

(4)D歸納總結(jié)

(1)在分子中,有的只存在極性鍵,如HCl、NH3等,有的只存在非極性鍵,如N2、H2等,有的既存在極性鍵又存在非極性鍵,如H2O2、C2H4等;有的不存在化學(xué)鍵,如稀有氣體分子。(2)在離子化合物中,一定存在離子鍵,有的存在極性共價(jià)鍵,如NaOH、Na2SO4等;有的存在非極性共價(jià)鍵,如Na2O2、CaC2等。(3)通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式,可以快速有效地判斷化學(xué)鍵的種類及數(shù)目;根據(jù)成鍵方式判斷化學(xué)鍵數(shù)目時(shí)要注意共價(jià)單鍵全為σ鍵,雙鍵中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵,三鍵中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵?？枷?

分子空間結(jié)構(gòu)與鍵參數(shù)【典例2】

已知鍵能、鍵長部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表:共價(jià)鍵Cl—ClBr—BrI—IH—FH—ClH—BrH—IH—O242.7193.7152.7568431.8366298.7462.8鍵長/pm198228267

96共價(jià)鍵C—CC==CC≡CC—HN—HN==OO—OO==O347.7615812413.4390.8607142497.3鍵長/pm154133120109101

(1)下列推斷正確的是

(填字母,下同)。

A.穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HIB.氧化性:I2>Br2>Cl2C.沸點(diǎn):H2O>NH3D.還原性:HI>HBr>HCl>HF(2)下列有關(guān)推斷正確的是

。

A.同種元素形成的共價(jià)鍵,鍵能:三鍵>雙鍵>單鍵B.同種元素形成雙鍵鍵能一定小于單鍵的2倍C.鍵長越短,鍵能一定越大D.氫化物中化學(xué)鍵的鍵能越大,其穩(wěn)定性越弱(3)在HX(X表示鹵素原子)分子中,鍵長最短的是

,最長的是

;O—O鍵的鍵長

(填“大于”“小于”或“等于”)O==O鍵的鍵長。

答案

(1)ACD

(2)A

(3)HF

HI

大于

解析

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),同主族元素氣態(tài)氫化物的鍵能從上至下逐漸減小,穩(wěn)定性逐漸減弱,A項(xiàng)正確;從鍵能看,氯氣、溴單質(zhì)、碘單質(zhì)的穩(wěn)定性逐漸減弱,由原子結(jié)構(gòu)知,氧化性也逐漸減弱,B項(xiàng)錯(cuò)誤;水分子間氫鍵強(qiáng)于NH3分子間氫鍵,在常溫下,H2O為液態(tài)而NH3為氣體,所以H2O的沸點(diǎn)比NH3高,C項(xiàng)正確;還原性與失電子能力有關(guān),還原性:HI>HBr>HCl>HF,D項(xiàng)正確。(2)由碳碳鍵的數(shù)據(jù)知A項(xiàng)正確;由O—O、O=O的鍵能知,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C—H的鍵長大于N—H的鍵長,但是N—H的鍵能反而較小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;一般來說,氫化物中鍵能越大,氫化物穩(wěn)定性越強(qiáng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。化學(xué)鍵H—NN≡NCl—ClH—Cl鍵能/(kJ·mol-1)390.8946242.7431.8下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.鍵能:N≡N>N==N>N—NB.H(g)+Cl(g)==HCl(g)

ΔH=-431.8kJ·mol-1C.H—N鍵能小于H—Cl鍵能,所以NH3的沸點(diǎn)高于HCl3(g)+3Cl2(g)==N2(g)+6HCl(g)

ΔH=+202kJ·mol-1答案

CD

解析

三鍵鍵長小于雙鍵鍵長小于單鍵鍵長,鍵長越短,鍵能越大,所以鍵能:N≡N>N=N>N—N,A項(xiàng)正確;H(g)+Cl(g)==HCl(g)的焓變?chǔ)

kJ·mol-1,B項(xiàng)正確;NH3的沸點(diǎn)高于HCl是由于NH3分子間存在氫鍵,而HCl分子間不存在氫鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)2NH3(g)+3Cl2(g)==N2(g)+6HCl(g)的反應(yīng)熱ΔH=6E(N—H)+3E(Cl—Cl)-E(N≡N)-6E

kJ·mol-1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。歸納總結(jié)

鍵長、鍵能決定了分子的穩(wěn)定性,鍵長、鍵角決定了分子的立體構(gòu)型,一般來說,已知多原子分子中的鍵角和鍵長等數(shù)據(jù),就可確定該分子的立體構(gòu)型。常見幾種分子的立體構(gòu)型及鍵角如下:考點(diǎn)三分子的空間結(jié)構(gòu)必備知識(shí)自主預(yù)診知識(shí)梳理1.分子結(jié)構(gòu)的測定(1)測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法有:

光譜、晶體X射線衍射等。

(2)用

測定分子的相對分子質(zhì)量。

紅外

質(zhì)譜儀2.多樣的分子空間結(jié)構(gòu)

分子類型實(shí)例空間結(jié)構(gòu)鍵角三原子分子CO2

形

H2O

形(

形)

四原子分子甲醛

形

約

氨氣

形

五原子分子甲烷

形

直線180°V角105°平面三角120°三角錐107°四面體109°28'3.價(jià)層電子對互斥模型(1)理論要點(diǎn)。①價(jià)層電子對在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時(shí),排斥力最小,體系的能量最低。②孤電子對的排斥力較大,孤電子對越多,排斥力越強(qiáng),鍵角越小。(2)用價(jià)層電子對互斥模型推測分子的空間結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是判斷粒子中的中心原子上的價(jià)層電子對數(shù)。其中:a是中心原子的價(jià)電子數(shù)(陽離子中心原子的價(jià)電子數(shù)要減去離子的電荷個(gè)數(shù);陰離子中心原子的價(jià)電子數(shù)要加上離子的電荷個(gè)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),x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。(3)示例分析。

中心原子上的價(jià)層電子對數(shù)σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型分子或離子的空間結(jié)構(gòu)實(shí)例220

CO2330

平面三角形BF321

SO2440

正四面體形CH431

NH322

H2O直線形

直線形

三角形V形(角形)

四面體形三角錐形V形(角形)

4.雜化軌道理論(1)理論要點(diǎn)。當(dāng)原子成鍵時(shí),原子的價(jià)電子軌道相互混雜,形成與原軌道總數(shù)相等、能量相同、方向不同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同,軌道間的夾角不同,形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。(2)雜化軌道與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

雜化軌道類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角空間結(jié)構(gòu)實(shí)例sp2180°直線形BeCl2sp23120°

BF3sp34109°28'

CH4平面三角形正四面體形自我診斷1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對。(

)(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵,則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)。(

)(3)NH3分子為三角錐形,氮原子發(fā)生sp3雜化。(

)(4)只要分子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,中心原子均為sp2雜化。(

)(5)中心原子是sp雜化的,其分子空間結(jié)構(gòu)不一定為直線形。(

)(6)價(jià)層電子對互斥模型中,π鍵電子對數(shù)不計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對數(shù)。(

)(7)中心原子雜化軌道類型相同時(shí),孤電子對數(shù)越多,鍵角越小。(

)答案

(1)√

(2)×

(3)√

(4)√

(5)×

(6)√(7)√2.根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型和雜化軌道理論填寫下表。

序號分子或離子中心原子上的孤電子對數(shù)中心原子上的價(jià)層電子對數(shù)VSEPR模型名稱分子或離子的空間結(jié)構(gòu)中心原子的雜化軌道類型①CS2

②HCHO

③NCl3

④

⑤H3O+

答案

①0

2直線形直線形sp②0

3平面三角形平面三角形sp2③1

4四面體形三角錐形sp3④0

4正四面體形正四面體形sp3⑤1

4四面體形三角錐形sp3關(guān)鍵能力考向突破考向1

價(jià)層電子對互斥模型、雜化軌道理論的理解和應(yīng)用【典例】

回答下列問題。(1)(2020江蘇化學(xué),21節(jié)選)NH3分子中氮原子的雜化軌道類型是

。

(2)(2020全國1,35節(jié)選)磷酸根離子的立體結(jié)構(gòu)為

,其中P的價(jià)層電子對數(shù)為

,雜化軌道類型為

。

(3)(2019全國1,35節(jié)選)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物,分子中氮、碳的雜化類型分別是

、

。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其原因是

,其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是

(填“Mg2+”或“Cu2+”)。

(4)(2019江蘇化學(xué),21節(jié)選)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,分子中碳原子的雜化軌道類型為

;推測抗壞血酸在水中的溶解性:

(填“難溶于水”或“易溶于水”)。

(5)(2018全國1,35節(jié)選)LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑,LiAlH4中的陰離子空間結(jié)構(gòu)是

,中心原子的雜化軌道類型為

。LiAlH4中存在

(填標(biāo)號)。

A.離子鍵 B.σ鍵C.π鍵

D.氫鍵(6)(2018全國2,35節(jié)選)①根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價(jià)層電子對數(shù)不同于其他分子的是

。

②氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體結(jié)構(gòu)為

形,其中共價(jià)鍵的類型有

種;固體三氧化硫中存在如圖所示的三聚分子,該分子中硫原子的雜化軌道類型為

。

(7)(2018全國3,35節(jié)選)《中華本草》等中醫(yī)典籍中,記載了爐甘石(ZnCO3)入藥,可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中,陰離子立體結(jié)構(gòu)為

,碳原子的雜化軌道類型為

。

答案

(1)sp3

(2)正四面體形4

sp3(3)sp3

sp3乙二胺的兩個(gè)N提供孤電子對給金屬離子形成配位鍵Cu2+(4)sp3、sp2易溶于水(5)正四面體形sp3

AB(6)①H2S

②平面三角2

sp3(7)平面三角形sp2解析

(1)NH3分子中氮原子上有1個(gè)孤電子對,價(jià)層電子對數(shù)為1+3=4,則氮原子為sp3雜化。(2)P的中心原子不含孤電子對,成鍵電子對數(shù)為4,價(jià)層電子對數(shù)為4,因此其空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,磷原子是采用sp3雜化方式形成4個(gè)sp3雜化軌道。(3)乙二胺中氮原子形成3個(gè)單鍵,含有1個(gè)孤電子對,屬于sp3雜化;碳原子形成4個(gè)單鍵,不存在孤電子對,也是sp3雜化;由于乙二胺的兩個(gè)氮原子可提供孤電子對與金屬離子形成配位鍵,因此乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定的環(huán)狀離子,由于銅離子的半徑較大且含有的空軌道多于鎂離子,因此與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是Cu2+。(4)根據(jù)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)中有兩種碳原子,分別是全形成單鍵的碳原子和形成雙鍵的碳原子,全形成單鍵的碳原子為sp3雜化,形成雙鍵的碳原子為sp2雜化;根據(jù)抗環(huán)血酸分子結(jié)構(gòu),分子中含有4個(gè)—OH,能與水形成分子間氫鍵,因此抗壞血酸易溶于水。(5)LiAlH4中的陰離子是Al,中心原子鋁原子含有的價(jià)層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)=4+0=4,所以空間結(jié)構(gòu)是正四面體形,中心原子的雜化軌道類型是sp3雜化。陰離子、陽離子間存在離子鍵,Al與H之間還有共價(jià)單鍵(即σ鍵),不存在π鍵和氫鍵。(7)C中碳原子的價(jià)層電子對數(shù)為3,故碳原子采取sp2雜化,且無孤電子對,故C的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。(6)①根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型分析,H2S分子中硫原子有2個(gè)成鍵電子對和2個(gè)孤電子對,價(jià)層電子對數(shù)為4;SO2分子中硫原子有2個(gè)成鍵電子對和1個(gè)孤電子對,價(jià)層電子對數(shù)為3;SO3分子中硫原子有3個(gè)成鍵電子對,不含孤電子對,價(jià)層電子對數(shù)為3。②氣態(tài)SO3分子中硫原子周圍有3個(gè)成鍵電子對,不含孤電子對,則硫原子采取sp2雜化,分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形:三氧化硫分子中所含共價(jià)鍵有兩種,分別為σ鍵和π鍵。由固體三氧化硫的三聚分子結(jié)構(gòu)可知,每個(gè)硫原子形成4個(gè)σ鍵,則硫原子采取sp3雜化。對點(diǎn)演練(2020山東化學(xué),7)B3N3H6(無機(jī)苯)的結(jié)構(gòu)與苯類似,也有大π鍵。下列關(guān)于B3N3H6的說法錯(cuò)誤的是(

)A.其熔點(diǎn)主要取決于所含化學(xué)鍵的鍵能B.形成大π鍵的電子全部由N提供C.分子中B和N的雜化方式相同D.分子中所有原子共平面答案A

解析

由題意知,無機(jī)苯與苯結(jié)構(gòu)相似,應(yīng)屬于分子晶體,其熔點(diǎn)取決于范德華力,A項(xiàng)錯(cuò)誤;分子中所有原子共平面,D項(xiàng)正確;根據(jù)價(jià)鍵原理和題干信息,無機(jī)苯的結(jié)構(gòu)式為

,該分子屬于平面形分子,分子中氮原子和硼原子都屬于sp2雜化,N形成4個(gè)價(jià)鍵,故大π鍵的電子全部由氮原子提供?？键c(diǎn)四分子的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)必備知識(shí)自主預(yù)診知識(shí)梳理1.共價(jià)鍵的極性(1)鍵的極性。①極性鍵:由不同原子形成的共價(jià)鍵,電子對會(huì)發(fā)生偏移;②非極性鍵:同種原子形成的共價(jià)鍵,電子對不發(fā)生偏移。(2)分子的極性。①非極性分子與極性分子的比較:類型非極性分子極性分子形成原因正電中心和負(fù)電中心

的分子

正電中心和負(fù)電中心

的分子

存在的共價(jià)鍵非極性鍵或極性鍵

分子內(nèi)原子排列

②只含非極性鍵的分子一定是

分子;含有極性鍵的分子有沒有極性,必須依據(jù)分子中極性鍵的極性的向量和是否為零而定。

重合

不重合非極性鍵或極性鍵對稱不對稱非極性(3)鍵的極性對化學(xué)性質(zhì)的影響。①羧酸的酸性可用pKa的大小來衡量,相同條件下pKa越小,酸性

。

②羧酸的酸性強(qiáng)弱與其分子的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。a.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,這是因?yàn)榉碾娯?fù)性

氯的電負(fù)性,F—C的極性大于Cl—C的極性,使F3C—的極性大于Cl3C—的極性,導(dǎo)致三氟乙酸的羧基中的羥基極性

,更易電離出氫離子。

b.烴基(符號R—)是推電子基團(tuán),烴基越長推電子效應(yīng)

,使羧基中的羥基的極性

,羧酸的酸性

,則甲酸的酸性強(qiáng)于乙酸的酸性,乙酸的酸性大于丙酸。

越強(qiáng)

大于更大越大越小越弱2.分子間作用力(1)定義。分子間存在的相互作用力,稱為分子間作用力。(2)分類。分子間作用力最常見的是

和

。

(3)分子間作用力與化學(xué)鍵的強(qiáng)弱。范德華力

氫鍵

化學(xué)鍵。

范德華力氫鍵<<(4)范德華力。①含義:物質(zhì)分子間普遍存在的作用力。范德華力很弱,比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級。相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大;分子的極性越大,范德華力也越大。②對性質(zhì)的影響。范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng),物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高,硬度越大。(5)氫鍵。①氫鍵的形成:已經(jīng)與

的原子形成共價(jià)鍵的

與另一個(gè)分子中

的原子之間的作用力,稱為氫鍵。

②表示方法:X—H…Y—(X、Y為N、O、F,“—”表示共價(jià)鍵,“…”表示形成的氫鍵)電負(fù)性很大氫原子電負(fù)性很大③特征:具有一定的

性和

性。

④分類:氫鍵包括

氫鍵和

氫鍵兩種。

⑤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(diǎn)

。此外氫鍵對物質(zhì)的溶解性也產(chǎn)生影響。

方向飽和分子內(nèi)分子間升高微點(diǎn)撥(1)有氫鍵的分子間也有范德華力,但有范德華力的分子間不一定有氫鍵。(2)一個(gè)氫原子只能形成一個(gè)氫鍵,這就是氫鍵的飽和性。(3)氫鍵主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。3.分子的溶解性(1)“相似相溶”的規(guī)律:非極性溶質(zhì)一般能溶于

溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于

溶劑。若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵,則溶質(zhì)的溶解性

。

(2)隨著溶質(zhì)分子中憎水基個(gè)數(shù)的增多,溶質(zhì)在水中的溶解性減弱。如甲醇、乙醇與水以任意比互溶,而戊醇在水中的溶解性明顯減弱。非極性極性越好4.分子的手性(1)手性異構(gòu):具有完全相同的組成和原子排列的一對分子,如同左手與右手一樣互為

,卻在三維空間里

,互稱手性異構(gòu)體。

(2)手性分子:有

的分子。

鏡像不能疊合手性異構(gòu)體自我診斷1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)可燃冰(CH4·8H2O)中,甲烷分子與水分子間形成了氫鍵。(

)(2)乙醇分子和水分子間只存在范德華力。(

)(3)氫鍵具有方向性和飽和性。(

)(4)H2O2分子間存在氫鍵。(

)(5)鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點(diǎn)均隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大。(

)(6)氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。(

)(7)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵。(

)答案

(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)×

(6)×(7)×2.(2018海南化學(xué),19節(jié)選)(1)在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時(shí),有少量臭雞蛋氣味的氣體X產(chǎn)生。①X分子的空間結(jié)構(gòu)是

,中心原子雜化軌道類型為

,屬于

(填“非極性”或“極性”)分子。

②X的沸點(diǎn)比水低的主要原因是

。

(2)CuFeS2與氧氣反應(yīng)生成SO2,SO2中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為

,共價(jià)鍵的類型有

。

答案

(1)①V形(角形)

sp3極性②水分子間存在氫鍵(2)3σ鍵和π鍵解析

(1)①臭雞蛋氣味的氣體是H2S,其結(jié)構(gòu)與H2O相似,中心原子硫原子采取sp3雜化,因存在2個(gè)孤電子對,使分子空間結(jié)構(gòu)呈V形,屬于極性分子。②水分子間可以形成氫鍵,導(dǎo)致H2O的沸點(diǎn)高于H2S。(2)SO2中硫原子的價(jià)層電子對數(shù)為3。共價(jià)鍵有σ鍵和π鍵。關(guān)鍵能力考向突破考向1

共價(jià)鍵的極性與分子極性的判斷【典例1】

(2020安徽銅陵模擬)下列有關(guān)分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說法正確的是(

)2O2和C2H2均為直線形的非極性分子3和PCl3均為極性分子,中心原子均采取sp3雜化3BO3和H3PO3均為三元酸,結(jié)構(gòu)簡式均為(X=B,P)4和白磷(P4)分子均為正四面體形非極性分子,鍵角均為109°28'答案

B解析

C2H2中4個(gè)原子在同一直線上,為直線形的非極性分子,但H2O2中4個(gè)原子不在同一直線上,屬于極性分子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NF3和PCl3中N、P均有1個(gè)孤電子對,雜化軌道數(shù)均為4,故均為三角錐形極性分子,中心原子采取sp3雜化,B項(xiàng)正確;H3BO3的結(jié)構(gòu)簡式為

,其溶液呈酸性是因?yàn)镠3BO3與水電離出的OH-結(jié)合為[B(OH)4]-:H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,因此H3BO3為一元酸,H3PO3的結(jié)構(gòu)簡式為

,為二元酸,C項(xiàng)錯(cuò)誤;CH4和白磷(P4)分子均為正四面體形非極性分子,但鍵角分別為109°28'和60°,D項(xiàng)錯(cuò)誤。對點(diǎn)演練1S2Cl2是廣泛用于橡膠工業(yè)的硫化劑,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。常溫下,S2Cl2是一種橙黃色的液體,遇水易水解,并產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體。下列說法中錯(cuò)誤的是(

)2Cl2為含有極性鍵和非極性鍵的非極性分子2Br2與S2Cl2結(jié)構(gòu)相似,熔、沸點(diǎn):S2Br2>S2Cl22Cl2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為2S2Cl2+2H2O==SO2↑+3S↓+4HCl答案

B

解析

根據(jù)結(jié)構(gòu)式知,該分子中每個(gè)氯原子和硫原子之間形成1個(gè)共用電子對,兩個(gè)硫原子之間形成1個(gè)共用電子對,每個(gè)原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),該分子的電子式為

,A正確;S—Cl是極性鍵、S—S是非極性鍵,該分子結(jié)構(gòu)不對稱,是極性分子,B錯(cuò)誤;S2Br2、S2Cl2都是分子晶體,且相對分子質(zhì)量S2Br2>S2Cl2,所以熔、沸點(diǎn):S2Br2>S2Cl2,C正確;S2Cl2易水解,并產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體,說明生成SO2,S2Cl2中硫呈+1價(jià),在反應(yīng)過程中硫元素可升高到+4價(jià)(生成SO2),S2Cl2中氯元素化合價(jià)為-1價(jià),不能發(fā)生還原反應(yīng),只能是部分硫元素化合價(jià)降低到0價(jià)(生成S),所以化學(xué)方程式為2S2Cl2+2H2O==SO2↑+3S↓+4HCl,D正確。方法歸納分子極性判斷的方法(1)化合價(jià)法。ABn型分子中中心原子的化合價(jià)的絕對值等于該原子的價(jià)電子數(shù)時(shí),該分子為非極性分子,此時(shí)分子的空間結(jié)構(gòu)對稱;若中心原子的化合價(jià)的絕對值不等于其價(jià)電子數(shù),則分子的空間結(jié)構(gòu)不對稱,其分子為極性分子,具體實(shí)例如下:分子的化學(xué)式BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2PCl3中心原子化合價(jià)的絕對值34562343中心原子的價(jià)電子數(shù)34566565分子的極性非極性分子非極性分子非極性分子非極性分子極性分子極性分子極性分子極性分子(2)根據(jù)化學(xué)鍵的類型及分子的空間結(jié)構(gòu)判斷。非極性分子、極性分子的判斷,首先看分子中的化學(xué)鍵是否有極性,然后再看各化學(xué)鍵的空間排列狀況?；瘜W(xué)鍵都無極性,分子必?zé)o極性(O3除外);有極性化學(xué)鍵,各化學(xué)鍵空間排列均勻,使化學(xué)鍵的極性相互抵消,分子無極性;有極性化學(xué)鍵,各化學(xué)鍵空間排列不均勻,不能使化學(xué)鍵的極性相互抵消,分子有極性。共價(jià)鍵的極性與分子極性的一般關(guān)系可總結(jié)如下:(3)根據(jù)中心原子最外層電子是否全部成鍵判斷。分子中的中心原子最外層電子若全部成鍵,此分子一般為非極性分子;分子中的中心原子最外層電子若未全部成鍵,此分子一般為極性分子。CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外層電子均全部成鍵,它們都是非極性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外層電子均未全部成鍵,它們都是極性分子?？枷?

范德華力、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響【典例2】

完成下列各題。(1)(2020全國3,35節(jié)選)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-),電負(fù)性大小順序是

。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是

(寫分子式),其熔點(diǎn)比NH3BH3

(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在

,也稱“雙氫鍵”。

(2)(2019全國1,35節(jié)選)一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示:氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/℃1570280023.8-75.5解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因

。

(3)(2019全國2,35節(jié)選)元素As與N同主族。預(yù)測As的氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)為

,其沸點(diǎn)比NH3的

(填“高”或“低”),其判斷理由是

。

(4)(2019全國3,35節(jié)選)苯胺()的晶體類型是

。苯胺與甲苯()的相對分子質(zhì)量相近,但苯胺的熔點(diǎn)(-5.9℃)、沸點(diǎn)(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(-95.0℃)、沸點(diǎn)(110.6℃),原因是

。

答案

(1)N>H>B

CH3CH3低Hδ+與Hδ-的靜電引力(2)Li2O、MgO為離子晶體,P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO>Li2O,分子間作用力(相對分子質(zhì)量)P4O6>SO2(3)三角錐形低NH3分子間存在氫鍵(4)分子晶體苯胺分子之間存在氫鍵解析

(1)NH3BH3分子中,與氮原子相連的H呈正電性(Hδ+),說明N的電負(fù)性大于H;與硼原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-),說明H的電負(fù)性大于B,因此3種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镹>H>