人教版高考化學一輪復(fù)習選擇性必修2第12章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第2節(jié)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)課件

第2節(jié)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)第12章課標要求1.認識分子間存在相互作用,知道范德華力和氫鍵是兩種常見的分子間作用力,了解分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵在自然界中的廣泛存在及重要作用。2.結(jié)合實例了解分子具有特定的空間結(jié)構(gòu),并可運用相關(guān)理論和模型進行解釋和預(yù)測。知道分子的結(jié)構(gòu)可以通過波譜、晶體X射線衍射等技術(shù)進行測定。3.知道分子可以分為極性分子和非極性分子,知道分子極性與分子中鍵的極性、分子的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。結(jié)合實例初步認識分子的手性對其性質(zhì)的影響。備考指導(dǎo)1.對本部分內(nèi)容要求考生在高考中能說明分子間作用力(含氫鍵)對物質(zhì)熔點、沸點、溶解性等性質(zhì)的影響,能列舉含有氫鍵的物質(zhì)及其性質(zhì)特點;能根據(jù)給定的信息分析常見簡單分子的空間結(jié)構(gòu),能利用價層電子對互斥模型及雜化軌道理論解釋簡單共價分子的空間結(jié)構(gòu);能根據(jù)分子的結(jié)構(gòu)特點和鍵的極性判斷分子的極性,并據(jù)此對分子的一些典型信息及其應(yīng)用作出解釋。2.在高考試題中,一般在非選擇題中以填空或簡答形式考查分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)知識,難度中等。內(nèi)容索引010203第一環(huán)節(jié)必備知識落實第二環(huán)節(jié)關(guān)鍵能力形成第三環(huán)節(jié)核心素養(yǎng)提升第一環(huán)節(jié)必備知識落實知識點1分子的空間結(jié)構(gòu)知識篩查1.價層電子對互斥模型(1)價層電子對互斥模型。①價層電子對互斥模型認為,分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子周圍的“價層電子對”互相排斥的結(jié)果。②VSEPR的“價層電子對”是指分子中的中心原子與結(jié)合原子間的σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對。多重鍵只計其中的σ鍵電子對,不計π鍵電子對。③孤電子對數(shù)的計算:其中:a為中心原子的價電子數(shù),x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù),b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)。(2)用價層電子對互斥模型推測分子的空間結(jié)構(gòu)。①價層電子對互斥模型與分子空間結(jié)構(gòu):②運用價層電子對互斥模型解釋分子鍵角大小:價層電子對相互排斥,彼此互相遠離,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。如價層電子對數(shù)均為4的幾種分子,鍵角CH4>NH3>H2O。2.雜化軌道理論雜化軌道理論是一種價鍵理論,是鮑林為了解釋分子的空間結(jié)構(gòu)提出的。其理論要點是:當原子成鍵時,原子的價層電子軌道相互混雜,形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。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。知識鞏固1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(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,N原子發(fā)生sp2雜化。(

)(4)只要分子的空間結(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,其分子空間的結(jié)構(gòu)不一定為直線形。(

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

)√××√×√2.請?zhí)顚懴卤怼?/p>

四面體形

直線形

直線形

直線形

四面體形

V形

平面三角形

平面三角形

平面三角形

平面三角形

平面三角形

平面三角形

四面體形

三角錐形

四面體形

三角錐形

四面體形

三角錐形

四面體形

三角錐形

正四面體形

正四面體形

正四面體形

正四面體形

3.比較下列分子或離子中鍵角大小。(1)H2O

H3O+,NH3

。

(2)SO3

CCl4,CS2

SO2。

答案:(1)<

<

(2)>

>解析:(1)H2O與H3O+,NH3與

的中心原子均采用sp3雜化,孤電子對數(shù)越多,斥力越大,鍵角越小。(2)雜化類型不同,鍵角不同。知識點2分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)知識篩查1.共價鍵的極性及對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)鍵的極性與分子的極性:①共價鍵有極性共價鍵和非極性共價鍵,由共價鍵構(gòu)成的分子也有極性分子和非極性分子之分。在極性分子中,正電中心和負電中心不重合,使分子的某一部分呈現(xiàn)正電性,另一部分呈現(xiàn)負電性;非極性分子的正電中心和負電中心重合。也可根據(jù)分子中化學鍵的極性的向量和是否為0進行判斷。

②分子的極性與鍵的極性、分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系:(2)鍵的極性對化學性質(zhì)的影響。鍵的極性對化學性質(zhì)有重要影響。羧酸是一大類含羧基的有機酸,其酸性可用

pKa

的大小來衡量,

pKa

越小,酸性越強。①羧酸的酸性大小與其分子的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。三氟乙酸(pKa=0.23)的酸性大于三氯乙酸(pKa=0.65),是由于氟的電負性大于氯的電負性,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大,更易電離出氫離子。所以羧酸酸性從大到小的順序為三氟乙酸>三氯乙酸>二氯乙酸>氯乙酸。②烷基越長使羧酸中的羥基極性越小,羧酸的酸性越弱。隨著烷基加長,酸性的差異越來越小。所以羧酸酸性從大到小的順序為甲酸>乙酸>丙酸。2.分子間作用力對物質(zhì)性質(zhì)的影響分子間作用力是物質(zhì)分子間普遍存在的作用力,包括范德華力和氫鍵。(1)范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響。①影響范德華力的因素:相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大;分子的極性越大,范德華力越大。②范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響:范德華力主要影響物質(zhì)的熔、沸點,通常范德華力越大,熔、沸點越高。(2)氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響。

(3)溶解性。①從分子結(jié)構(gòu)的角度,物質(zhì)的相互溶解存在“相似相溶”的規(guī)律?！跋嗨葡嗳堋币?guī)律:非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。②如果存在氫鍵,則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好。相反,無氫鍵相互作用的溶質(zhì)在有氫鍵的水中溶解度就比較小。③“相似相溶”規(guī)律還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性。例如乙醇中的—OH與水分子中的—OH相近,因而乙醇能與水互溶;而戊醇中的烴基較大,其中的—OH與水分子中的—OH的相似因素小得多,因而它在水中的溶解度明顯減小。3.分子的手性(1)手性異構(gòu)(對映異構(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,卻在三維空間里不能重疊的現(xiàn)象。(2)手性分子:具有手性異構(gòu)體的分子。(3)手性碳原子:在有機化合物分子中,連有4個不同基團或原子的碳原子。如

中標“*”的碳原子為手性碳原子。知識鞏固1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)以極性共價鍵結(jié)合起來的分子一定是極性分子。(

)(2)非極性分子中,一定含有非極性共價鍵。(

)(3)氫鍵是氫元素與其他元素形成的化學鍵。(

)(4)乙醇分子和水分子間只存在范德華力。(

)(5)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。(

)(6)水分子間既存在范德華力,又存在氫鍵。(

)(7)氫鍵具有方向性和飽和性。(

)(8)H2O比H2S穩(wěn)定是因為水分子間存在氫鍵。(

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

)×××××√√××2.下列關(guān)于粒子的描述不正確的是(

)。A.H2S和NH3均是價電子總數(shù)為8的極性分子B.HS-和HCl均是含一個極性共價鍵的18電子粒子C.CH2Cl2和CCl4均是四面體結(jié)構(gòu)的非極性分子D.NCl3是含極性共價鍵的極性分子C解析:CH2Cl2不是正四面體結(jié)構(gòu),為極性分子。

3.下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是(

)。①H2O的熔、沸點比第ⅥA族其他元素氫化物的熔、沸點高②分子中C原子個數(shù)小于4的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液態(tài)水的密度?、苣蛩?

)的熔、沸點比醋酸的高⑤鄰羥基苯甲酸的熔、沸點比對羥基苯甲酸的熔、沸點低⑥水分子在高溫下也很穩(wěn)定A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤C.①②③④ D.⑤⑥B解析:①因第ⅥA族元素中,O的非金屬性最強,H2O分子之間存在氫鍵,則H2O的熔、沸點比第ⅥA族其他元素氫化物的高,故①符合題意;②分子中C原子個數(shù)小于4的醇、羧酸與水分子之間能形成氫鍵,則可以和水以任意比互溶,故②符合題意;③冰中存在氫鍵,其體積變大,則相同質(zhì)量時冰的密度比液態(tài)水的密度小,故③符合題意;④尿素分子間可以形成的氫鍵比醋酸分子間形成的氫鍵多,尿素的熔、沸點比醋酸的高,故④符合題意;⑤對羥基苯甲酸易形成分子間氫鍵,而鄰羥基苯甲酸易形成分子內(nèi)氫鍵,所以鄰羥基苯甲酸的熔、沸點比對羥基苯甲酸的低,故⑤符合題意;⑥水分子高溫下也很穩(wěn)定,其穩(wěn)定性與化學鍵有關(guān),而與氫鍵無關(guān),故⑥不符合題意。4.實驗測得BeCl2為共價化合物,兩個Be—Cl間的夾角為180°,由此可判斷BeCl2屬于(

)。A.由極性共價鍵形成的極性分子B.由極性共價鍵形成的非極性分子C.由非極性共價鍵形成的極性分子D.由非極性共價鍵形成的非極性分子B解析:BeCl2中Be—Cl為極性共價鍵,兩個Be—Cl間的夾角為180°,說明分子是對稱的,正電中心與負電中心重合,BeCl2分子屬于非極性分子,即BeCl2分子是由極性共價鍵形成的非極性分子。第二環(huán)節(jié)關(guān)鍵能力形成能力點1判斷并解釋分子空間結(jié)構(gòu)的能力整合建構(gòu)

1.運用VSEPR模型判斷分子或離子空間結(jié)構(gòu)的方法步驟第一步:確定中心原子上的價層電子對數(shù)。第二步:確定價層電子對的空間結(jié)構(gòu)。由于價層電子對之間的相互排斥作用,它們趨向于盡可能地相互遠離,這樣已知價層電子對的數(shù)目,就可以確定價層電子對互質(zhì)模型(VSEPR模型)。第三步:分子或離子空間結(jié)構(gòu)的確定。價層電子對有成鍵電子對和孤電子對之分,價層電子對的總數(shù)減去成鍵電子對數(shù),得孤電子對數(shù)。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對,便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)。2.判斷分子或離子中心原子雜化類型的方法(1)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷。若雜化軌道之間的夾角為109°28',則分子或離子的中心原子發(fā)生sp3雜化;若雜化軌道之間的夾角為120°,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp2雜化;若雜化軌道之間的夾角為180°,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp雜化。(2)根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)判斷。如中心原子的價層電子對數(shù)為4,則中心原子的雜化類型是sp3雜化;價層電子對數(shù)為3,則中心原子的雜化類型是sp2雜化;價層電子對數(shù)為2,則中心原子的雜化類型是sp雜化。(3)根據(jù)分子或離子中有無π鍵及π鍵數(shù)目判斷。如沒有π鍵為sp3雜化,含一個π鍵為sp2雜化,含兩個π鍵為sp雜化。問題引領(lǐng)VSEPR模型與分子空間結(jié)構(gòu)有何關(guān)系?如何用VSEPR模型判斷分子的空間結(jié)構(gòu)?中心原子的雜化類型與分子的VSEPR模型有何關(guān)系?點撥(1)價層電子對互斥模型說明的是價層電子對的空間結(jié)構(gòu),而分子的空間結(jié)構(gòu)指的是成鍵電子對的空間結(jié)構(gòu),不包括孤電子對。(2)略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對,便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)。①當中心原子上無孤電子對時,兩者的空間結(jié)構(gòu)一致;②當中心原子上有孤電子對時,兩者的空間結(jié)構(gòu)不一致。如價層電子對互斥模型為四面體形,其分子空間結(jié)構(gòu)可以為正四面體形(如CH4),也可以為三角錐形(如NH3),也可以為V形(如H2O)。(3)中心原子的雜化類型與分子的VSEPR模型的關(guān)系。

訓(xùn)練突破1.下列離子的VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)一致的是(

)。B2.用VSEPR模型預(yù)測下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu),其中正確的是(

)。A.CH4與CH2Cl2均為正四面體形B.BeCl2與SO2為直線形C.BF3與PCl3為三角錐形D3.用VSEPR模型預(yù)測下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu),其中不正確的是(

)。A.為正四面體形B.CS2為直線形C.HCN為折線形(V形)D.NCl3為三角錐形C解析:

、CS2、HCN、NCl3的VSEPR模型分別為正四面體形、直線形、直線形、四面體形,其中前三者中心原子均無孤電子對,空間結(jié)構(gòu)與VSEPR模型一致,NCl3的中心原子上有1個孤電子對,所以分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。4.氯化亞砜(SOCl2)是一種很重要的化學試劑,可以作為氯化劑和脫水劑。下列關(guān)于氯化亞砜分子的空間結(jié)構(gòu)和中心原子(S)采取的雜化方式的說法正確的是(

)。A.三角錐形、sp3 B.平面三角形、sp3C.平面三角形、sp2 D.三角錐形、sp2A能力點2根據(jù)化學鍵的極性判斷物質(zhì)性質(zhì)的能力整合建構(gòu)1.分子的極性由共價鍵的極性和分子的空間結(jié)構(gòu)兩方面共同決定2.判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗規(guī)律(1)若中心原子A無孤電子對,則為非極性分子;有孤電子對,則為極性分子。(2)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),則為非極性分子;否則,為極性分子。如BCl3、CO2是非極性分子,SO2、NF3是極性分子。3.鍵的極性對物質(zhì)化學性質(zhì)也有影響鍵的極性對有機酸酸性強弱的影響等。問題引領(lǐng)(1)分子的極性和鍵的極性有何關(guān)系?(2)如何判斷有機酸的酸性強弱?點撥

(1)一般說來,對于雙原子分子和全由非極性共價鍵形成的多原子分子,分子的極性與鍵的極性是一致的,對于由極性共價鍵形成的多原子分子,分子的極性還與分子的空間結(jié)構(gòu)有關(guān),具有對稱的空間結(jié)構(gòu)(如正四面體形、正三角形、直線形等)的分子屬于非極性分子,具有不對稱的空間結(jié)構(gòu)(如三角錐形、V形等)的分子屬于極性分子。(2)有機酸的酸性強弱可以根據(jù)pKa的大小來衡量。pKa=-lg

Ka

,pKa越小,酸性越強。也可以通過分析有機酸的分子組成和結(jié)構(gòu)來判斷。如與有機酸羧基(—COOH)相連的基團極性越大,有機酸酸性越強;有機酸中烴基越長,羧酸酸性越弱。訓(xùn)練突破1.下列說法正確的是(

)。A.含有非極性共價鍵的分子一定是非極性分子B.非極性分子中一定含有非極性共價鍵C.由極性共價鍵形成的雙原子分子一定是極性分子D.分子的極性與鍵的極性無關(guān)C解析:含有非極性共價鍵的分子不一定是非極性分子,如H2O2;非極性分子中不一定含有非極性共價鍵,如CH4、CO2均是非極性分子,卻不含非極性共價鍵;分子的極性不僅與鍵的極性有關(guān),還與分子的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。2.下列敘述正確的是(

)。A.NH3、CO、CO2都是極性分子B.CH4、CCl4都是含有極性共價鍵的非極性分子C.HCl、H2S、NH3分子中的中心原子的雜化方式分別是sp、sp2、sp3D.CS2、H2O、C2H2都是直線形分子B解析:A項中CO2屬于非極性分子。C項,H2S、NH3中的中心原子S、N均采取sp3方式雜化。D項,H2O分子中的O原子上的孤電子對數(shù)為2,H2O的空間結(jié)構(gòu)為V形。3.(雙選)下列關(guān)于粒子結(jié)構(gòu)的描述錯誤的是(

)。A.C2H2、BeCl2都是直線形分子B.CCl4和CHCl3均是四面體形的非極性分子C.H2S和NH3均是由極性共價鍵構(gòu)成的極性分子D.HCl和HS-均是含有一個極性共價鍵的極性分子BD解析:CCl4為正四面體形,屬于非極性分子;由于C—H的鍵長小于C—Cl的鍵長,故CHCl3的空間結(jié)構(gòu)是四面體形,因而屬于極性分子,B項錯誤。HS-不是分子,是陰離子,D項錯誤。4.(雙選)通常狀況下,NCl3是一種油狀液體,其分子的空間結(jié)構(gòu)與氨分子相似,下列對NCl3的有關(guān)敘述正確的是(

)。A.NCl3分子中N—Cl的鍵長比CCl4分子中C—Cl的鍵長長B.NCl3分子是非極性分子C.NCl3分子中的所有原子均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.NBr3與NCl3分子的空間結(jié)構(gòu)相似CD解析:C的原子半徑大于N的原子半徑,所以CCl4中C—Cl的鍵長比NCl3中N—Cl的鍵長長,A項錯誤。NCl3分子的空間結(jié)構(gòu)與氨分子相似,都是三角錐形,氨分子是極性分子,所以NCl3分子也是極性分子,B項錯誤。NCl3分子中N原子最外層電子數(shù)為5+3=8,NCl3分子中Cl原子最外層電子數(shù)為7+1=8,所以N原子和Cl原子均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),C項正確。NBr3與NCl3分子的空間結(jié)構(gòu)都是三角錐形,D項正確。5.下列有機酸中酸性最強的是(

)。A.乙酸B.氯乙酸C.二氯乙酸D.三氯乙酸D解析:C—Cl的極性大于C—H,因此極性Cl3C—>Cl2HC—>ClH2C—>H3C—,故三氯乙酸中羧基中的羥基極性最大,最容易電離出氫離子,酸性最強。能力點3運用粒子間的相互作用預(yù)測或解釋分子性質(zhì)的能力整合建構(gòu)

問題引領(lǐng)(1)共價鍵和分子間作用力對分子的性質(zhì)各有何影響?(2)如何利用氫鍵或分子間作用力解釋分子的性質(zhì)?點撥(1)共價鍵存在于分子內(nèi)部,決定分子的化學性質(zhì),如穩(wěn)定性,而分子間作用力存在于分子之間,影響分子的物理性質(zhì),如溶解性、熔點、沸點等。所以,當分子參加化學變化時一定會破壞分子間作用力和共價鍵,當分子參加物理變化時只破壞分子間作用力,不破壞共價鍵。(2)如果解釋分子的物理性質(zhì)的規(guī)律和通性,一般考慮范德華力的作用,如果解釋分子具有的物理性質(zhì)的特性,一般考慮氫鍵的作用。訓(xùn)練突破1.下列說法正確的是(

)。A.分子間作用力的作用能與化學鍵的鍵能大小相當B.分子間作用力的作用能遠大于化學鍵的鍵能,是一種很強的作用力C.分子間作用力主要影響物質(zhì)的化學性質(zhì)D.物質(zhì)中相鄰原子之間強烈的相互作用稱為化學鍵,而分子之間也存在相互作用,稱為分子間作用力D解析:分子間作用力比化學鍵弱得多,故A、B項錯誤,D項正確。分子間作用力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì),如熔、沸點和溶解性,故C項錯誤。2.相同條件下,下列化合物在水中的溶解度排列順序正確的是(

)。a.HOCH2CH2CH2OHb.CH3CH2CH2OHc.CH3CH2COOCH3d.HOCH2CH(OH)CH2OHA.d>a>b>c B.c>d>a>bC.d>b>c>a D.c>d>b>aA解析:分子中碳原子數(shù)相同,含有羥基數(shù)目越多,與水分子形成的氫鍵越多,則溶解度越大。所以溶解度大小順序為d>a>b>c。3.根據(jù)“相似相溶”規(guī)律,溴、碘單質(zhì)在四氯化碳中比在水中溶解度大的原因是(

)。A.溴、碘單質(zhì)和四氯化碳中都含有鹵素B.溴、碘是單質(zhì),四氯化碳是化合物C.Br2、I2是非極性分子,CCl4也是非極性分子,而水是極性分子D.溴、碘可以在CCl4中形成氫鍵C解析:Br2、I2是非極性分子,易溶于由非極性分子組成的溶劑中,CCl4是非極性溶劑,水是極性溶劑,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知,Br2、I2在水中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大。第三環(huán)節(jié)核心素養(yǎng)提升【高考真題剖析】

【例題】

(2023湖北卷改編)價層電子對互斥理論可以預(yù)測某些微粒的空間結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是(

)。A.CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體形C.CF4和SF4均為非極性分子D.XeF2與XeO2的鍵角相等A解析:CH4和H2O的價層電子對數(shù)均為4,VSEPR模型應(yīng)為四面體結(jié)構(gòu);中S的價層電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為0,其空間結(jié)構(gòu)為四面體形,的價層電子對數(shù)為3,孤電子對數(shù)為0,其空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,B項錯誤;CF4為正四面體結(jié)構(gòu),為非極性分子,SF4中S的價層電子對數(shù)為5,孤電子對數(shù)為1,故分子結(jié)構(gòu)不對稱,為極性分子,C項錯誤;Xe—F鍵長更短,成鍵電子對間斥力更大,鍵角更大,D項錯誤?！竞诵乃仞B(yǎng)考查點剖析】本題考查“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng),考查考生利用分子結(jié)構(gòu)的知識解釋有關(guān)性質(zhì)。要求能正確運用VSEPR模型分析解釋分子的空間結(jié)構(gòu)并能正確判斷分子中鍵角大小,能根據(jù)分子空間結(jié)構(gòu)判斷分子的極性?！镜漕}訓(xùn)練】

1.FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸氣狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為

,其中Fe的配位數(shù)為

。

解析:根據(jù)信息可知,雙聚分子為Fe2Cl6,其結(jié)構(gòu)式應(yīng)為

。Fe與周圍4個Cl成鍵,即Fe的配位數(shù)為4。2.(2022山東卷)研究籠形包合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義?；瘜W式為Ni(CN)x·Zn(NH3)y·zC6H6的籠形包合物四方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(H原子未畫出),每個苯環(huán)只有一半屬于該晶胞。晶胞參數(shù)為a=b≠c,α=β=γ=90°。回答下列問題。(1)基態(tài)Ni原子的價電子排布式為

,在元素周期表中位置為

。

(2)晶胞中N原子均參與形成配位鍵,Ni2+與Zn2+的配位數(shù)之比為

;x∶y∶z=

;晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是

。

(3)吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的

大π鍵,則吡啶中N原子的價層孤電子對占據(jù)

(填字母)。A.2s軌道 B.2p軌道C.sp雜化軌道 D.sp2雜化軌道(4)在水中的溶解度,吡啶遠大于苯,主要原因是①

;

②

。

答案:(1)3d84s2第四周期第Ⅷ族(2)2∶3

2∶1∶1

Zn2+

(3)D(4)①吡啶分子能與水分子形成分子間氫鍵②吡啶分子和H2O分子均為極性分子,相似相溶,而苯分子為非極性分子解析:(1)Ni是28號元素,故基態(tài)Ni原子的價電子排布式為3d84s2,在元素周期表中的位置為第四周期第Ⅷ族?；瘜W式為Ni(CN)4·Zn(NH3)2·2C6H6,且晶胞中每個N原子均參與形成配位鍵,由晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知,Ni2+周圍形成的配位鍵數(shù)目為4,Zn2+周圍形成的配位鍵數(shù)目為6,則Ni2+與Zn2+的配位數(shù)之比為4∶6=2∶3,x∶y∶z=4∶2∶2=2∶1∶1;由以上分析可知,Ni2+的配位數(shù)為4,則Ni2+采用sp3雜化,而Zn2+的配位數(shù)為6,Zn2+采用sp3d2雜化,即晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是Zn2+。(3)吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含