2025年高考化學一輪復習（新人教新高考）第八章分子結構與性質復習講義（教師版）

第33講化學鍵[復習目標]1.掌握化學鍵的定義及離子鍵、共價鍵的形成。2.會書寫電子式。3.了解共價鍵的類型及鍵參數(shù)?？键c一化學鍵與化合物類型電子式1．化學鍵(1)化學鍵的定義及分類(2)化學反應的本質：反應物的舊化學鍵斷裂與生成物的新化學鍵形成。2．離子鍵和共價鍵的比較項目離子鍵共價鍵非極性鍵極性鍵概念帶相反電荷離子之間的相互作用原子間通過共用電子對所形成的相互作用成鍵粒子陰、陽離子原子成鍵實質陰、陽離子的靜電作用共用電子對與成鍵原子間的靜電作用形成條件活潑金屬與活潑非金屬經電子得失形成離子鍵；或者銨根離子與酸根離子之間形成離子鍵同種元素原子之間成鍵不同種元素原子之間成鍵3.離子化合物和共價化合物項目離子化合物共價化合物定義由離子鍵構成的化合物以共用電子對形成分子的化合物構成微粒陰、陽離子原子化學鍵類型一定含有離子鍵，可能含有共價鍵只含有共價鍵4.電子式(1)概念：在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子的最外層電子的式子。(2)常見物質電子式的書寫①原子：NaNaeq\a\vs4\al\co1(·)，Cl。②簡單離子：Na＋Na＋，F(xiàn)－。③復雜離子：NHeq\o\al(＋,4)，OH－。④離子化合物：MgCl2，Na2O，Na2O2。⑤非金屬單質及共價化合物：N2，H2O，H2O2。(3)用電子式表示化合物的形成過程①離子化合物如NaCl：。②共價化合物如HCl：H×＋→。一、化學鍵與離子化合物、共價化合物的判斷1．下列各組物質中化學鍵的類型和化合物的類型都相同的是()A．CaCl2Na2OHIB．H2ONaNO3NH3C．MgCl2NaOHNH4ClD．H2SO4H2SCO2答案D解析CaCl2、Na2O都是離子化合物，且都含有離子鍵，HI是共價化合物，只含有共價鍵，故A項錯誤；H2O、NH3都是共價化合物，都只含有共價鍵，NaNO3是離子化合物，含有離子鍵和共價鍵，故B項錯誤；MgCl2、NaOH、NH4Cl都是離子化合物，但MgCl2中只含有離子鍵，NaOH、NH4Cl中除了離子鍵還含有共價鍵，故C項錯誤；H2SO4、H2S、CO2都是共價化合物，都只含有共價鍵，故D項正確。2．有以下8種物質：①Ne②HCl③P4④H2O2⑤Na2S⑥NaOH⑦Na2O2⑧NH4Cl請用上述物質的序號填空：(1)不存在化學鍵的是________。(2)只存在極性共價鍵的是________。(3)只存在非極性共價鍵的是________。(4)既存在非極性共價鍵又存在極性共價鍵的是________。(5)只存在離子鍵的是________。(6)既存在離子鍵又存在共價鍵的是________。(7)屬于離子化合物的是__________。答案(1)①(2)②(3)③(4)④(5)⑤(6)⑥⑦⑧(7)⑤⑥⑦⑧化學鍵與物質類別之間的關系二、電子式的規(guī)范書寫3．判斷下列電子式書寫是否正確，并將錯誤的改正過來。(1)氮氣，×，；氨氣，×，。(2)氯化鈉，×，；HF，×，。(3)過氧化氫，__√__；次氯酸，×，。(4)CaBr2，__√__；CaC2，×，。4．寫出下列微粒的電子式。(1)—OH_______________________________________________________________________，H3O＋________________________________________________________________________。(2)H2S________________________________________________________________________，N2H4________________________________________________________________________。(3)NaH________________________________________________________________________，NaBH4________________________________________________________________________。答案(1)(2)(3)三、“10e－”“18e－”微粒的應用5．A＋、B＋、C－、D、E五種粒子(分子或離子)中，每個粒子均有10個電子，已知：①A＋＋C－=D＋E↑；②B＋＋C－=2D?；卮鹣铝袉栴}：(1)C－的電子式是________。(2)分別寫出A＋和D反應、B＋和E反應的離子方程式：_________________________________、_______________________________________________________________________________。(3)除D、E外，請再寫出兩種含10個電子的分子的分子式：_____________________________。(4)除A＋、B＋外，請再寫出兩種含10個電子的陽離子：_______________________________。答案(1)(2)NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋H3O＋＋NH3=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O(3)CH4、HF(答案合理即可)(4)Na＋、Mg2＋、Al3＋(答任意兩個即可)解析依據已有的元素與化合物的知識可知，10電子的粒子中，原子有Ne，陰離子有N3－、O2－、F－、OH－、NHeq\o\al(－,2)，陽離子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋，分子有CH4、NH3、H2O、HF。根據題意由①A＋＋C－=D＋E↑推知，A＋為NHeq\o\al(＋,4)、C－為OH－、D為H2O、E為NH3，由②B＋＋C－=2D推知，B＋為H3O＋，由此解題。等電子微粒的判斷方法(1)“10電子”微粒：(2)“18電子”微粒：考點二共價鍵及其參數(shù)1．共價鍵的本質及特征共價鍵是原子間通過共用電子對所形成的相互作用，其特征是具有方向性和飽和性。2．共價鍵的分類(1)根據成鍵原子軌道重疊方式可分為σ鍵和π鍵。σ鍵H2的σ鍵的形成：HCl的σ鍵的形成：Cl2的σ鍵的形成：π鍵大π鍵苯分子中的6個碳原子都以σ鍵與氫原子結合，每個碳原子再以2個σ鍵與其他碳原子結合，形成了一個以6個碳原子為中心的大π鍵，這種結構使任意兩個相鄰碳原子間共價鍵的鍵能和核間距離完全相同(2)σ鍵與π鍵的比較鍵型σ鍵π鍵成鍵方向沿軸方向“頭碰頭”平行或“肩并肩”電子云形狀軸對稱鏡面對稱牢固程度鍵強度大，不易斷裂鍵強度較小，容易斷裂旋轉可以旋轉不可以旋轉成鍵判斷規(guī)律共價單鍵全是σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵，另一個是π鍵；共價三鍵中一個是σ鍵，另兩個是π鍵(3)根據共價鍵的極性與否可分為極性共價鍵(簡稱極性鍵)和非極性共價鍵(簡稱非極性鍵)。極性鍵產生的原因是成鍵的兩個原子電負性不同，共用電子對向電負性大的元素偏移，造成共價鍵正、負電中心不重合。非極性鍵成鍵的元素相同。(4)根據成鍵原子形成共用電子對的數(shù)目可分為共價單鍵、共價雙鍵和共價三鍵。3．鍵參數(shù)(1)概念(2)鍵參數(shù)對分子性質的影響①鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。②1．共價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鍵強度大()3．σ鍵能單獨形成，而π鍵不能單獨形成()4．σ鍵可以繞鍵軸旋轉，π鍵不能繞鍵軸旋轉()5．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()6．分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關()答案1.×2.×3.√4.√5.×6.√一、共價鍵的類型及數(shù)目判斷1．下列關于σ鍵和π鍵的理解不正確的是()A．含有π鍵的分子在進行化學反應時，分子中的π鍵比σ鍵活潑B．在有些分子中，共價鍵可能只含有π鍵而沒有σ鍵C．有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵，不能形成π鍵D．當原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵答案B解析同一分子中的π鍵不如σ鍵牢固，反應時比較容易斷裂，A項正確；在共價單鍵中只含有σ鍵，而含有π鍵的分子中一定含有σ鍵，B項錯誤、D項正確；氫原子、氯原子等跟其他原子形成分子時只能形成σ鍵，C項正確。2．含碳元素的物質是化學世界中最龐大的家族，請?zhí)顚懴铝锌崭瘛?1)已知CN－與N2結構相似，推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________。(2)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的結構式為，每個COCl2分子內含有______個σ鍵，________個π鍵。答案(1)1∶1(2)31二、鍵能、鍵長與物質穩(wěn)定性3．Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、三鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結構角度分析，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。答案Ge原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵，不易形成雙鍵或三鍵4．硅是重要的半導體材料，構成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎。碳和硅的有關化學鍵鍵能如表所示，簡要分析和解釋下列有關事實：化學鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O鍵能/(kJ·mol－1)347.7413.4351226318452(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多，原因是_________________________________________________________________________________________。(2)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是__________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)C—C和C—H的鍵能較大，所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si和Si—H的鍵能較小，易斷裂，導致長鏈硅烷難以生成(2)C—H的鍵能大于C—O，C—H比C—O穩(wěn)定。而Si—H的鍵能卻小于Si—O，所以Si—H不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si—O1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)鈉與N、O、Cl分別形成的化合物中只含有離子鍵(2018·全國卷Ⅱ，10B改編)()(2)1mol乙烷和1mol乙烯中，化學鍵數(shù)相同(2018·全國卷Ⅲ，8D)()(3)Na2O2與ClO2均含有非極性共價鍵(2018·全國卷Ⅲ，13C改編)()(4)氫元素與其他元素可形成共價化合物或離子化合物(2017·天津，5B)()(5)甲基的電子式：(2020·浙江7月選考，5D)()(6)B3N3H6(無機苯)的結構與苯類似，也有大π鍵。B3N3H6的熔點主要取決于所含化學鍵的鍵能(2020·山東，7A)()(7)鍵能C—C＞Si—Si、C—H＞Si—H，因此C2H6穩(wěn)定性大于Si2H6(2020·山東，4A)()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×(7)√2.(2022·北京，9)由鍵能數(shù)據大小，不能解釋下列事實的是()化學鍵C—HSi—HC=OC—OSi—OC—CSi—Si鍵能/(kJ·mol－1)411318799358452346222A.穩(wěn)定性：CH4>SiH4B．鍵長：C=O<C—OC．熔點：CO2<SiO2D．硬度：金剛石>晶體硅答案C解析鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定，CO2是分子晶體，熔點由分子間作用力決定，與化學鍵無關；金剛石、晶體硅都是共價晶體，共價晶體中鍵能越大，晶體的硬度越大。3．[2020·浙江7月選考，26(1)(2)](1)氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性HF大于HCl的主要原因是________________________________________________________________________________________。(2)CaCN2是離子化合物，各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構，CaCN2的電子式是________。答案(1)原子半徑：F＜Cl，鍵能：F—H＞Cl—H(2)解析(1)同一主族元素，從上到下，原子半徑逐漸增大，即原子半徑：F＜Cl，原子半徑越小，化學鍵的鍵長越短，鍵能越大，氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性越大。課時精練1．下表物質與其所含化學鍵類型、所屬化合物類型完全正確的一組是()選項ABCD物質MgCl2CO2HClNaOH所含化學鍵類型離子鍵、共價鍵共價鍵離子鍵離子鍵、共價鍵所屬化合物類型離子化合物共價化合物離子化合物共價化合物答案B解析A項，MgCl2僅含離子鍵；C項，HCl僅含共價鍵，是共價化合物；D項，NaOH含有離子鍵、共價鍵，是離子化合物。2．下列有關電子式表示正確的是()①次氯酸的電子式：②甲醛的電子式：③HCl的電子式：④由Na和Cl形成離子鍵的過程：A．①③B．①④C．②③D．②④答案D解析HClO的電子式應為，①錯誤；HCl的電子式為，③錯誤。3．在下列變化中，既有離子鍵被破壞又有共價鍵被破壞的是()A．將NH3通入水中 B．氫氧化鈉熔化C．將HBr通入水中 D．硫酸氫鉀溶于水答案D解析NH3通入水中生成NH3·H2O，只破壞了共價鍵，A不符合題意；NaOH熔化后電離生成Na＋、OH－，只破壞了離子鍵，B不符合題意；HBr通入水中發(fā)生電離，只破壞了共價鍵，C不符合題意；KHSO4溶于水電離出K＋、H＋和SOeq\o\al(2－,4)，既破壞了離子鍵又破壞了共價鍵，D符合題意。4．關于σ鍵和π鍵的形成過程，下列說法不正確的是()A．HCl分子中的σ鍵為兩個s軌道“頭碰頭”重疊形成B．N2分子中的π鍵為p-pπ鍵，π鍵不能繞鍵軸旋轉C．CH4中的碳原子為sp3雜化，4個sp3雜化軌道分別與氫原子s軌道形成σ鍵D．乙烯(CH2=CH2)中碳碳之間形成1個σ鍵和1個π鍵答案A解析HCl分子中的σ鍵由氫原子提供的未成對電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對電子的3p原子軌道“頭碰頭”重疊形成，故A錯誤；N2分子中p軌道與p軌道通過“肩并肩”重疊形成p-pπ鍵，π鍵為鏡面對稱，不能繞鍵軸旋轉，故B正確；CH4中的碳原子為sp3雜化，碳原子的4個sp3雜化軌道分別與氫原子的1s軌道重疊，形成C—Hσ鍵，故C正確；CH2=CH2中碳碳之間形成雙鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，故D正確。5．下列有關化學鍵類型的敘述正確的是()A．化合物NH5所有原子最外層均滿足2個或8個電子的穩(wěn)定結構，則1molNH5中含有5NA個N—Hσ鍵(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)B．乙烯酮的結構簡式為CH2=C=O，其分子中含有極性共價鍵和非極性共價鍵，且σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶1C．已知乙炔的結構式為H—C≡C—H，則乙炔中存在2個σ鍵(C—H)和3個π鍵(C≡C)D．乙烷分子中只存在σ鍵，不存在π鍵答案D6．關于鍵長、鍵能和鍵角，下列說法錯誤的是()A．鍵角是描述分子空間結構的重要參數(shù)B．鍵長的大小與成鍵原子的半徑和成鍵數(shù)目有關C．C=C鍵能等于C—C鍵能的2倍D．因為O—H的鍵能小于H—F的鍵能，所以O2、F2與H2反應的能力逐漸增強答案C解析C=C由一個σ鍵和一個π鍵構成，C—C為σ鍵，二者鍵能不是2倍的關系，C項錯誤；原子半徑：O＞F，鍵長：O—H＞H—F，鍵能：O—H＜H—F，形成化學鍵時放出的能量：O—H＜H—F，H—F更穩(wěn)定，F(xiàn)2跟H2反應的能力更強，D項正確。7．(2023·石家莊模擬)我國科學家研制出一種催化劑，能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化，其反應如下：HCHO＋O2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CO2＋H2O。下列有關說法正確的是()A．CO2只含有非極性共價鍵B．0.5molHCHO含有1molσ鍵C．HCHO、CO2分子中只含有σ鍵D．H2O中含有極性鍵答案D解析CO2中只含有碳氧極性鍵，A錯誤；根據結構式可知，0.5molHCHO含有1.5molσ鍵，B錯誤；HCHO、CO2分子中既含有σ鍵，又含有π鍵，C錯誤；H2O中含有氫氧極性鍵，D正確。8．三硫化磷(P4S3)是黃綠色針狀晶體，易燃、有毒，分子結構之一如圖所示。已知其燃燒時P被氧化為P4O10，下列有關P4S3的說法不正確的是()A．P4S3屬于共價化合物B．1molP4S3分子中含有9mol極性共價鍵C．分子中每個原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結構D．P4S3充分燃燒會產生SO2答案B解析三硫化磷分子中存在P—P共價鍵和S—P共價鍵，為共價化合物，故A正確；由圖可知，P4S3分子中存在6個P—S極性鍵，故B錯誤；由圖可知，P原子最外層有5個電子，每個P原子形成3個共價鍵，S原子最外層有6個電子，每個S原子形成2個共價鍵，故分子中每個原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結構，故C正確；已知P4S3燃燒時P被氧化為P4O10，充分燃燒時S會生成SO2，故D正確。9.二茂鐵[(C5H5)2Fe]分子是一種金屬有機配合物，是燃料油的添加劑，用以提高燃燒的效率和去煙，可作為導彈和衛(wèi)星的涂料等。它的結構如圖所示，下列說法正確的是()A．二茂鐵中Fe2＋與環(huán)戊二烯離子(C5Heq\o\al(－,5))之間為離子鍵B．1mol環(huán)戊二烯()中含有σ鍵的數(shù)目為5NAC．分子中存在π鍵D．Fe2＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2答案C解析含有孤電子對和空軌道的原子之間存在配位鍵，所以二茂鐵中Fe2＋與環(huán)戊二烯離子(C5Heq\o\al(－,5))之間為配位鍵，故A錯誤；一個環(huán)戊二烯()分子中含有σ鍵的數(shù)目為11，則1mol環(huán)戊二烯中含有σ鍵的數(shù)目為11NA，故B錯誤；碳碳雙鍵之間存在π鍵，所以該分子中存在π鍵，故C正確；鐵原子核外有26個電子，鐵原子失去最外層兩個電子變?yōu)閬嗚F離子，根據構造原理可知，亞鐵離子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，故D錯誤。10．原子序數(shù)依次增大的元素a、b、c、d，它們的最外層電子數(shù)分別為1、6、7、1。a－的核外電子結構與氦相同，b和c的次外層有8個電子，c－和d＋的核外電子結構相同。下列敘述正確的是()A．a元素的三種核素的氧化物互為同素異形體B．a和其他3種元素均能形成共價化合物C．d和其他3種元素均能形成離子化合物D．元素a與b、c、d均能形成18電子微粒答案C解析根據題意可知，a為H，b為S，c為Cl，d為K元素。H的三種核素的氧化物是化合物，同素異形體是單質，故A錯誤；H與K形成的KH是離子化合物，故B錯誤；K與S、Cl、H均能形成離子化合物，故C正確；H與K、S、Cl分別形成KH、H2S、HCl，其中KH為20電子微粒，H2S、HCl為18電子微粒，故D錯誤。11．硼氫化鈉(NaBH4)與水在催化劑作用下獲得氫氣的微觀過程如圖所示。下列說法正確的是()A．NaBH4中含有離子鍵和非極性共價鍵B．BH3中B—H鍵長小于H2O中O—H鍵長C．BHeq\o\al(－,4)→BH3的過程中既有化學鍵的斷裂，又有化學鍵的生成D．若用D2O代替H2O，反應后生成的氣體有H2、HD、D2答案D解析硼氫化鈉(NaBH4)與水在催化劑作用下獲得氫氣的總反應方程式為NaBH4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑))NaB(OH)4＋4H2↑。NaBH4為離子化合物，陽離子和陰離子之間為離子鍵，B—H之間為極性共價鍵，A錯誤；B原子半徑大于O原子，半徑越大，鍵長越長，故BH3中B—H鍵長大于H2O中O—H鍵長，B錯誤；BHeq\o\al(－,4)→BH3的過程中只有化學鍵的斷裂，沒有化學鍵的生成，C錯誤；由圖可知，①是兩個BHeq\o\al(－,4)各提供1個H原子形成H2，②和③是含硼微粒和H2O各提供1個H原子形成H2，④是兩個H2O各提供1個H原子形成H2，所以D2O與NaBH4反應時，生成的氫氣分子有H2、HD和D2，D正確。12．A、B、C、D、E為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大，質子數(shù)之和為39，B、C同周期，A、D同主族，A、C常溫下能形成兩種液態(tài)化合物A2C和A2C2，E元素的周期數(shù)與主族序數(shù)相等。請用化學用語回答下列問題：(1)B元素在元素周期表中的位置為______________；由A、C、D三種元素組成的化合物中含有的化學鍵為_________________________________________________________________。(2)寫出BC2的電子式：___________________________________________________________。(3)元素E的單質與元素D的最高價氧化物對應的水化物反應的離子方程式：______________________________________________________________________________________________。(4)常溫下，A2C與元素D的單質反應后，所得溶液的pH________(填“<”“＝”或“>”)7。(5)元素D的單質在一定條件下能與A單質化合生成一種化合物DA，灼燒該化合物時，火焰呈________色，DA能與水反應放出氫氣，若將1molDA和1molE單質混合加入足量的水，充分反應后生成的氣體在標準狀況下的體積是________L。答案(1)第二周期第ⅣA族離子鍵、共價鍵(2)(3)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(4)>(5)黃56解析(1)由題給信息分析可知，B為C元素，位于周期表中第二周期第ⅣA族；由H、O、Na三種元素組成的化合物為NaOH，含有的化學鍵為離子鍵、共價鍵。(2)BC2為CO2，屬于共價化合物，其電子式為。(3)Al與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(4)H2O與Na單質反應生成NaOH和氫氣，所得溶液呈堿性，pH>7。(5)D為Na，A為H，化合物DA是NaH，含鈉元素的化合物灼燒時，火焰呈黃色，NaH和水反應的化學方程式為NaH＋H2O=NaOH＋H2↑，則該反應中消耗1molNaH生成1molNaOH和1molH2，若將1molNaH和1molAl混合加入足量的水，另外還發(fā)生反應：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，則又生成1.5molH2，故充分反應后總共生成2.5molH2，生成的氣體在標準狀況下的體積是22.4L·mol－1×2.5mol＝56L。13．(1)1mol化合物A()中含有的σ鍵數(shù)目為________。(2)1mol碳酸二乙酯(DEC，)中含有σ鍵的數(shù)目為______。(3)1mol[Ni(NH3)6]SO4中σ鍵的數(shù)目為____________________________________________。答案(1)24NA(2)17NA(3)28NA14．下表是元素周期表的一部分，針對表中的①～⑨九種元素，填寫下列空白：族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02①②③3④⑤⑥⑦⑧4⑨(1)在最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的化合物的化學式是________，堿性最強的化合物的電子式是____________。(2)用電子式表示元素④與⑥形成的化合物的過程：__________________________________，該化合物屬于________(填“共價”或“離子”)化合物。(3)①與⑦形成的化合物的電子式：_________________________________________________。(4)判斷④⑤⑥原子半徑的大小順序：________________________________________________(用元素符號或化學式表示，下同)，比較③和⑥的簡單氫化物的穩(wěn)定性：__________________。答案(1)HClO4(2)離子(3)(4)Na＞Al＞SH2O＞H2S解析(1)同周期元素從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強，同主族元素從上到下，金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱，則Cl元素的非金屬性最強，K元素的金屬性最強，非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越強，金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的堿性越強，則在最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的化合物的化學式是HClO4，堿性最強的化合物為KOH，其電子式是。(2)Na與S形成化合物時，鈉失去電子，硫得到電子，用電子式表示該過程為，鈉離子與硫離子之間形成離子鍵，則Na2S屬于離子化合物。(3)C與Cl形成的化合物為CCl4，為共價化合物，其電子式為。(4)同周期元素從左至右原子半徑逐漸減小，則原子半徑：Na＞Al＞S，元素非金屬性越強，其簡單氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：O＞S，則簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2O＞H2S。

第34講價層電子對互斥模型、雜化軌道理論及應用[復習目標]1.掌握價層電子對互斥模型和雜化軌道理論的內容并能用其推測簡單分子或離子的空間結構。2.掌握鍵角大小原因并能作出規(guī)范描述。1．價層電子對互斥模型(1)理論要點①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。②孤電子對排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強，鍵角越小。(2)價層電子對互斥模型推測分子(離子)的空間結構的關鍵——價層電子對數(shù)的計算價層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋中心原子上的孤電子對數(shù)說明：σ鍵電子對數(shù)＝中心原子結合的原子數(shù)；中心原子上的孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)(a－xb)，其中①a表示中心原子的價電子數(shù)。對于主族元素：a＝原子的最外層電子數(shù)。對于陽離子：a＝中心原子的價電子數(shù)－離子的電荷數(shù)。對于陰離子：a＝中心原子的價電子數(shù)＋離子的電荷數(shù)(絕對值)。②x表示與中心原子結合的原子數(shù)。③b表示與中心原子結合的原子最多能接受的電子數(shù)(氫為1，其他原子＝8－該原子的價電子數(shù)。如氧和氧族元素中的S、Se等均為2，鹵族元素均為1)。例如，SOCl2的空間結構的判斷：SOCl2的中心原子為S，σ鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為eq\f(1,2)×(6－1×2－2×1)＝1，價層電子對數(shù)為4，這些價層電子對互相排斥，形成四面體形的VSEPR模型，由于中心原子上有1個孤電子對，則SOCl2的空間結構為三角錐形。思考利用價層電子對互斥模型判斷H2SO3和SOeq\o\al(2－,3)的空間結構。提示H2SO3的中心原子為S，σ鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為eq\f(1,2)×(6－1×2－2×1)＝1，價層電子對數(shù)為4。這些價層電子對互相排斥，形成四面體形的VSEPR模型，由于中心原子上有1個孤電子對，所以H2SO3的空間結構為三角錐形。SOeq\o\al(2－,3)的中心原子為S，σ鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為eq\f(1,2)×(6＋2－3×2)＝1，價層電子對數(shù)為4。這些價層電子對互相排斥，形成四面體形的VSEPR模型，由于中心原子上有1個孤電子對，所以SOeq\o\al(2－,3)的空間結構也為三角錐形。2．雜化軌道理論(1)雜化軌道理論概述中心原子上若干不同類型(主要是s、p軌道)、能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成同等數(shù)目、能量完全相同的新軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角就不同，形成分子的空間結構就不同。(2)雜化軌道三種類型(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σ鍵和容納孤電子對，所以有公式：雜化軌道數(shù)＝中心原子的孤電子對數(shù)＋中心原子的σ鍵個數(shù)＝中心原子的價層電子對數(shù)。3.VSEPR模型與微?？臻g結構的關系完成下列表格實例價層電子對數(shù)σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)中心原子雜化軌道類型VSEPR模型分子(離子)空間結構BeCl2、CS2220sp直線形直線形BF3、SO3、COeq\o\al(2－,3)330sp2平面三角形平面三角形O3、SO221sp2V形SnCl4、POeq\o\al(3－,4)、NHeq\o\al(＋,4)440sp3四面體形正四面體形PH3、SOeq\o\al(2－,3)31sp3三角錐形H2S、Ieq\o\al(＋,3)22sp3V形1．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．N2分子中N原子沒有雜化，分子中有1個σ鍵、2個π鍵()3．只要分子的空間結構為平面三角形，中心原子均為sp2雜化()4．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構()5．SiF4與SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均為sp3雜化()6.為四角錐結構，中心原子I沒有孤電子對()7．六氟化硫分子空間結構呈正八面體形，其中心原子的價層電子對數(shù)為4()答案1.√2.√3.√4.×5.√6.×7.×一、價層電子對數(shù)及雜化方式的判斷1．下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是()A．CO2與SO2 B．CH4與NH3C．BeCl2與BF3 D．C2H6與C2H2答案B解析CO2中C形成2個σ鍵，無孤電子對，為sp雜化，SO2中S形成2個σ鍵，孤電子對數(shù)＝eq\f(6－2×2,2)＝1，為sp2雜化，故A錯誤；CH4中C形成4個σ鍵，無孤電子對，為sp3雜化，NH3中N形成3個σ鍵，孤電子對數(shù)＝eq\f(5－3×1,2)＝1，為sp3雜化，故B正確；BeCl2中Be形成2個σ鍵，無孤電子對，為sp雜化，BF3中B形成3個σ鍵，無孤電子對，為sp2雜化，故C錯誤；C2H6中C形成4個σ鍵，無孤電子對，為sp3雜化，C2H2中形成2個σ鍵，無孤電子對，為sp雜化，故D錯誤。2．用價層電子對互斥模型判斷下列微粒中心原子的價層電子對數(shù)。微粒AsH3H3O＋H2SeCOeq\o\al(2－,3)SO2BF3價層電子對數(shù)444333解析AsH3中心原子的價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(5－3×1)＝4；H3O＋的中心原子的價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(6－1－3×1)＝4；H2Se中心原子的價層電子對數(shù)＝2＋eq\f(1,2)×(6－2×1)＝4；COeq\o\al(2－,3)中心原子的價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(4＋2－3×2)＝3；SO2分子中，S原子價層電子對數(shù)＝eq\f(6－2×2,2)＋2＝3；BF3分子中中心硼原子的價層電子對數(shù)＝eq\f(3－1×3,2)＋3＝3。3．判斷下列物質中心原子的雜化方式。(1)PCl3分子中，P的雜化方式為________。(2)[2019·全國卷Ⅰ，35(2)節(jié)選]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是______、_______________。(3)HOCH2CN分子中碳原子的雜化軌道類型是________。(4)丙烯腈分子(H2C=CH—C≡N)中碳原子雜化軌道類型為________。(5)[2020·全國卷Ⅲ，35(2)節(jié)選]氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：3NH3BH3＋6H2O=3NHeq\o\al(＋,4)＋B3Oeq\o\al(3－,6)＋9H2B3Oeq\o\al(3－,6)的結構為。在該反應中，B原子的雜化軌道類型由________變?yōu)開_______。答案(1)sp3雜化(2)sp3sp3(3)sp3和sp(4)sp2、sp(5)sp3sp2二、分子(離子)空間結構的判斷4．(1)指出下列粒子的空間結構。①H2S________；②BeF2________；③PF3________；④SO3________。(2)在BF3分子中，F(xiàn)—B—F的鍵角是________，硼原子的雜化軌道類型為________，BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，BFeq\o\al(－,4)的空間結構為________。(3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。NH3分子的空間結構是________；N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是________。(4)SOeq\o\al(2－,4)的空間結構是________，其中硫原子的雜化軌道類型是________。答案(1)V形直線形三角錐形平面三角形(2)120°sp2正四面體形(3)三角錐形sp3(4)正四面體形sp3解析(3)NH3分子中σ鍵數(shù)為3，孤電子對數(shù)為1，價層電子對數(shù)為4，N原子采用sp3雜化，分子空間結構為三角錐形，N2H4中氮原子與NH3中氮原子雜化類型相同，均為sp3雜化。5．V2O5常用作SO2轉化為SO3的催化劑。(1)SO2分子中S原子價層電子對數(shù)是______，分子的空間結構為________；氣態(tài)SO3為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為________。(2)SO3的三聚體環(huán)狀結構如圖所示，該結構中S原子的雜化軌道類型為________。答案(1)3V形sp2(2)sp3解析(2)SO3的三聚體環(huán)狀結構中，S原子形成4個σ鍵，則S原子采取sp3雜化。

1．(2022·遼寧，7)理論化學模擬得到一種Neq\o\al(＋,13)離子，結構如圖。下列關于該離子的說法錯誤的是()A．所有原子均滿足8電子結構B．N原子的雜化方式有2種C．空間結構為四面體形D．常溫下不穩(wěn)定答案B解析由Neq\o\al(＋,13)的結構式可知，所有N原子均滿足8電子穩(wěn)定結構，A正確；中心N原子為sp3雜化，與中心N原子直接相連的N原子為sp2雜化，與端位N原子直接相連的N原子為sp雜化，端位N原子為sp2雜化，則N原子的雜化方式有3種，B錯誤；中心N原子為sp3雜化，則其空間結構為四面體形，C正確；Neq\o\al(＋,13)中含，常溫下不穩(wěn)定，D正確。2．(1)[2023·北京，15(3)]S2Oeq\o\al(2－,3)的空間結構是________________________________________。(2)[2023·浙江1月選考，17(1)節(jié)選]Si(NH2)4分子的空間結構(以Si為中心)名稱為__________，分子中氮原子的雜化軌道類型是____________。(3)[2022·福建，14(4)][BrOF2]＋的中心原子Br的雜化軌道類型為__________。(4)[2021·湖南，18(2)②節(jié)選]N-甲基咪唑()中碳原子的雜化軌道類型為________。(5)[2021·全國甲卷，35(1)節(jié)選]SiCl4是生產高純硅的前驅體，其中Si采取的雜化類型為________。SiCl4可發(fā)生水解反應，機理如下：含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為________(填標號)。答案(1)四面體形(2)四面體sp3(3)sp3(4)sp3、sp2(5)sp3②解析(4)N-甲基咪唑分子中含有甲基和碳碳雙鍵，則該分子中碳原子的雜化軌道類型為sp3、sp2。(5)根據SiCl4的結構式可知，Si的價層電子對數(shù)為4，故Si采取sp3雜化；根據SiCl4(H2O)的結構式可知Si的價層電子對數(shù)為5，采取sp3d雜化。3．[2021·山東，16(3)]Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價層電子對數(shù)為______________，下列對XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是______________(填字母)。A．sp B．sp2C．sp3 D．sp3d答案5D解析XeF2易升華，所以是分子晶體，其中心原子的價層電子對數(shù)為2＋eq\f(8－1×2,2)＝5，其中心原子的雜化方式應為sp3d。4．(1)[2022·湖南，18(1)③]比較鍵角大小：氣態(tài)SeO3分子________SeOeq\o\al(2－,3)離子(填“>”“<”或“＝”)，原因是______________________________________________________________。(2)[2022·北京，15(1)②改編]比較SOeq\o\al(2－,4)和H2O分子中的鍵角大小并給出相應解釋：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)＞SeO3的空間結構為平面三角形，SeOeq\o\al(2－,3)的空間結構為三角錐形(2)SOeq\o\al(2－,4)的鍵角大于H2O分子的鍵角，SOeq\o\al(2－,4)中S原子的價層電子對數(shù)為4、孤電子對數(shù)為0，SOeq\o\al(2－,4)的空間結構為正四面體形，H2O分子中O原子的價層電子對數(shù)為4、孤電子對數(shù)為2，H2O的空間結構為V形課時精練1．VSEPR模型和雜化軌道理論常用于預測和解釋分子的空間結構。下列說法正確的是()A．凡是AB3型的共價化合物，其中心原子A均采用sp2雜化軌道成鍵B．凡是中心原子采取sp3雜化的分子，其空間結構都是正四面體形C．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D．凡是分子中形成π鍵的原子，均采用sp2雜化答案C解析AB3型的共價化合物，如BF3中B原子采用sp2雜化，NH3中N原子采用sp3雜化，故A錯誤；中心原子采取sp3雜化的分子，其空間結構可能是正四面體形、三角錐形、V形，CCl4、NH3、H2O中中心原子都采取sp3雜化，但其空間結構分別是正四面體形、三角錐形、V形，故B錯誤；分子中形成π鍵的原子，可能采用sp2雜化，也可能采用sp雜化，如HC≡CH分子的C原子可形成π鍵，采用sp雜化，故D錯誤。2．下列有機物分子中的碳原子既有sp3雜化又有sp雜化的是()A．CH3CH=CH2 B．CH3—C≡CHC．CH3CH2OH D．CH≡CH答案B解析CH3CH=CH2中雙鍵碳為sp2雜化、單鍵碳為sp3雜化，故不選A；CH3—C≡CH中三鍵碳為sp雜化、單鍵碳為sp3雜化，故選B；CH3CH2OH中碳原子均為sp3雜化，故不選C；CH≡CH中碳原子只有sp雜化，故不選D。3．下列關于水合氫離子(H3O＋)的說法錯誤的是()A．含有極性鍵B．空間結構為三角錐形C．鍵角：H3O＋<H2OD.H3O＋和H2O中氧原子均為sp3雜化答案C解析水合氫離子中含有氫氧鍵，是極性鍵，A正確；水合氫離子中的氧原子為sp3雜化，含有一個孤電子對，空間結構為三角錐形，B正確；水分中含有兩個孤電子對，孤電子對數(shù)目越多鍵角越小，故鍵角：H3O＋>H2O，C錯誤；H3O＋和H2O中氧原子均為sp3雜化，D正確。4．BeCl2是共價分子，可以以單體、二聚體和多聚體形式存在，三者結構簡式依次為Cl—Be—Cl、、。其單體、二聚體和多聚體中Be的雜化軌道類型依次為()A．sp3、sp2、sp B．sp2、sp、sp3C．sp2、sp3、sp D．sp、sp2、sp3答案D解析Cl—Be—Cl中Be原子形成2個Be—Cl，沒有孤電子對，雜化軌道數(shù)目為2，雜化軌道類型為sp雜化；中Be原子形成3個Be—Cl，沒有孤電子對，雜化軌道數(shù)目為3，雜化軌道類型為sp2雜化；中Be原子形成4個Be—Cl，沒有孤電子對，雜化軌道數(shù)目為4，雜化軌道類型為sp3雜化，故選D。5．氯元素有多種化合價，可形成Cl2O、Cl－、ClO－、ClOeq\o\al(－,2)、ClOeq\o\al(－,3)、ClOeq\o\al(－,4)等微粒。下列說法錯誤的是()A．鍵角：ClOeq\o\al(－,2)>ClOeq\o\al(－,3)>ClOeq\o\al(－,4)B．Cl2O的空間結構為V形C．ClOeq\o\al(－,2)、ClOeq\o\al(－,3)、ClOeq\o\al(－,4)中Cl的雜化方式相同D．基態(tài)Cl原子核外電子的空間運動狀態(tài)有9種答案A解析ClOeq\o\al(－,2)、ClOeq\o\al(－,3)和ClOeq\o\al(－,4)的價層電子對數(shù)都為4，孤電子對數(shù)分別為2、1、0，孤電子對數(shù)越多，對成鍵電子對的斥力越大，成鍵原子的鍵角越小，則鍵角的大小順序為ClOeq\o\al(－,2)<ClOeq\o\al(－,3)<ClOeq\o\al(－,4)，選項A錯誤；Cl2O中O有兩個孤電子對，價層電子對數(shù)為2＋2＝4，所以O為sp3雜化，Cl2O的空間結構為V形，選項B正確；ClOeq\o\al(－,2)中Cl原子價層電子對數(shù)為2＋eq\f(7＋1－2×2,2)＝4、ClOeq\o\al(－,3)中Cl原子價層電子對數(shù)為3＋eq\f(7＋1－3×2,2)＝4、ClOeq\o\al(－,4)中Cl原子價層電子對數(shù)為4＋eq\f(7＋1－4×2,2)＝4，所以這幾種微粒中Cl原子都采用sp3雜化，選項C正確；氯元素的原子序數(shù)為17，電子排布式為1s22s22p63s23p5，核外有9種原子軌道，故基態(tài)原子的核外電子的空間運動狀態(tài)有9種，選項D正確。6．下表中各粒子、粒子對應的空間結構及解釋均正確的是()選項粒子空間結構解釋A氨基負離子(NHeq\o\al(－,2))直線形N原子采取sp雜化B二氧化硫V形S原子采取sp3雜化C碳酸根離子(COeq\o\al(2－,3))三角錐形C原子采取sp3雜化D乙炔(C2H2)直線形C原子采取sp雜化且C原子的價電子均參與成鍵答案D解析NHeq\o\al(－,2)中N原子的價層電子對數(shù)為2＋eq\f(5＋1－2,2)＝4，孤電子對數(shù)為2，采取sp3雜化，空間結構為V形，故A錯誤；SO2中S原子的價層電子對數(shù)為2＋eq\f(6－2×2,2)＝3，孤電子對數(shù)為1，采取sp2雜化，空間結構為V形，故B錯誤；COeq\o\al(2－,3)中C原子的價層電子對數(shù)為3＋eq\f(4＋2－2×3,2)＝3，孤電子對數(shù)為0，采取sp2雜化，空間結構為平面三角形，故C錯誤。7．(2023·濟南模擬)下列說法不正確的是()A．BF3和SO3中B、S雜化軌道類型相同，二者VSEPR模型均為平面三角形B．CH4、CCl4都是含有極性鍵的非極性分子C．Ceq\o\al(2－,2)與Oeq\o\al(2＋,2)互為等電子體，1molOeq\o\al(2＋,2)中含有的π鍵數(shù)目為2NAD．AB2的空間結構為V形，則A為sp3雜化答案D解析BF3中心原子的價層電子對數(shù)為3＋eq\f(1,2)×(3－3×1)＝3，中心原子采取sp2雜化，沒有孤電子對，BF3的VSEPR模型為平面三角形；SO3中心原子的價層電子對數(shù)為3＋eq\f(1,2)×(6－3×2)＝3，中心原子采取sp2雜化，沒有孤電子對，SO3的VSEPR模型為平面三角形，故A正確；CH4含有C—H極性鍵，CCl4含有C—Cl極性鍵，二者結構對稱、正負電荷中心重合，都為非極性分子，故B正確；Ceq\o\al(2－,2)與Oeq\o\al(2＋,2)互為等電子體，Ceq\o\al(2－,2)中含有1個碳碳三鍵，則Oeq\o\al(2＋,2)中含有1個氧氧三鍵，氧氧三鍵中含有2個π鍵，所以1molOeq\o\al(2＋,2)中含有的π鍵數(shù)目為2NA，故C正確；AB2的空間結構為V形，A原子價層電子對數(shù)可能是3或4，如SO2中S原子為sp2雜化，H2O中O為sp3雜化，故D錯誤。8．下列分子或離子中鍵角由大到小排列的順序是()①BCl3②NH3③H2O④PCleq\o\al(＋,4)⑤HgCl2A．⑤④①②③ B．⑤①④②③C．④①②⑤③ D．③②④①⑤答案B解析①BCl3中B的價層電子對數(shù)為3＋eq\f(3－1×3,2)＝3，中心B原子為sp2雜化，鍵角為120°；②NH3中N的價層電子對數(shù)為3＋eq\f(5－1×3,2)＝4，中心N原子為sp3雜化，由于NH3分子中有孤電子對存在，使鍵角小于109°28′；③H2O中O的價層電子對數(shù)為2＋eq\f(6－1×2,2)＝4，中心O原子為sp3雜化，理論上正四面體結構鍵角為109°28′，由于H2O分子中存在兩個孤電子對，使得鍵角比NH3分子的鍵角還??；④PCleq\o\al(＋,4)中P的價層電子對數(shù)為4＋eq\f(5－1－4×1,2)＝4，中心P原子為sp3雜化，鍵角為109°28′；⑤HgCl2中Hg的價層電子對數(shù)為2＋eq\f(2－1×2,2)＝2，中心Hg原子為sp雜化，鍵角為180°；綜上，鍵角由大到小的順序為⑤①④②③。9．六氟化硫分子呈正八面體結構(如圖所示)，在高電壓下仍有良好的絕緣性，性質穩(wěn)定，在電器工業(yè)方面有著廣泛的用途，但逸散到空氣中會引起強溫室效應，下列有關六氟化硫的推測正確的是()A．SF6各原子均為8電子穩(wěn)定結構B．S原子軌道雜化方式與SO3中的S一樣C．六氟化硫分子中只含極性鍵D．S—F是σ鍵，鍵長可能不相等答案C解析根據題圖知，每個F原子和1個S原子形成1個共用電子對，每個S原子和6個F原子形成6個共用電子對，所以F原子都達到8電子穩(wěn)定結構，但S原子最外層達到12個電子，A錯誤；SO3中S原子孤電子對數(shù)為eq\f(6－3×2,2)＝0、價層電子對數(shù)為3＋0＝3，故為sp2雜化，空間結構為平面正三角形，SF6中S原子孤電子對數(shù)為eq\f(6－6×1,2)＝0、價層電子對數(shù)為6＋0＝6，空間結構為正八面體形，不可能為sp2雜化，B錯誤；同種原子間形成非極性鍵，不同種原子間形成極性鍵，六氟化硫分子中的S—F均為極性鍵，不含非極性鍵，C正確；六氟化硫分子中的S—F都是σ鍵，六氟化硫分子為正八面體形結構，所以各鍵的鍵長與鍵能都相等，D錯誤。10．CHeq\o\al(＋,3)、—CH3、CHeq\o\al(－,3)都是重要的有機反應中間體，下列有關它們的說法錯誤的是()A．CHeq\o\al(－,3)與H3O＋的空間結構均為三角錐形B．它們的C均采取sp2雜化C．CHeq\o\al(＋,3)中的所有原子均共面D．CHeq\o\al(＋,3)與OH－形成的化合物中不含有離子鍵答案B解析CHeq\o\al(－,3)與H3O＋中C原子與O原子的價層電子對數(shù)都是4，且都含有1個孤電子對，均為三角錐形結構，A項正確；CHeq\o\al(＋,3)、—CH3、CHeq\o\al(－,3)中C的價層電子對數(shù)分別是3、4、4，根據價層電子對互斥模型知，C原子的雜化類型分別是sp2、sp3、sp3，B項錯誤；CHeq\o\al(＋,3)中的碳原子采取sp2雜化，所有原子均共面，C項正確；CHeq\o\al(＋,3)與OH－形成的化合物是CH3OH，屬于共價化合物，不含離子鍵，D項正確。11．在白磷分子(P4)中，四個P原子分別處于正四面體的四個頂點上，結合P原子的成鍵特點，下列有關白磷分子的說法正確的是()A．白磷分子中的鍵角為109°28′B．分子中共有4個共用電子對C．白磷分子中的鍵角為60°D．分子中有6個孤電子對答案C解析根據共價鍵的方向性和飽和性，每個磷原子都以3個共價鍵與其他3個磷原子結合，從而形成正四面體結構，所以鍵角為60°，分子中共有6個共價單鍵(即6個共用電子對)，4個孤電子對。12．短周期元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，X元素基態(tài)原子有2個未成對電子，Y元素基態(tài)原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個，Z的一種“超原子”(Zeq\o\al(－,13))具有40個價電子，下列說法錯誤的是()A．X、Y、Z的電負性和電離能均為Y>X>ZB．XOeq\o\al(2－,3)的空間結構為平面三角形C．YOeq\o\al(－,3)中心原子的雜化方式為sp2雜化D．簡單離子半徑：Y<Z答案D解析Z的一種超原子Zeq\o\al(－,13)具有40個價電子，則Z原子的價電子數(shù)為eq\f(40－1,13)＝3，則Z為Al元素；Y為N元素；X為C元素。金屬元素的電負性和電離能均小于非金屬元素，同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢，電負性依次增大，所以碳、氮、鋁三種元素的電負性和電離能的大小順序均為Y>X>Z，故A正確；碳酸根離子中碳原子的價層電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為0，碳酸根離子的空間結構為平面三角形，故B正確；硝酸根離子中氮原子的價層電子對數(shù)為3，雜化方式為sp2雜化，故C正確；電子層結構相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則氮離子的半徑大于鋁離子，故D錯誤。13．解答下列問題：(1)NH3分子在獨立存在時，H—N—H鍵角為107°。如圖是[Zn(NH3)6]2＋的部分結構以及H—N—H鍵角的測量值。解釋NH3形成如圖配合物后H—N—H鍵角變大的原因：_________________________________________________________________________________________。(2)AsH3分子為三角錐形，鍵角為91.80°，小于氨分子的鍵角107°，AsH3分子鍵角較小的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)乙酸分子()中鍵角1大于鍵角2，其原因為______________________________。答案(1)NH3分子中N原子的孤電子對進入Zn2＋的空軌道形成配位鍵后，原孤電子對與成鍵電子對間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對間的排斥作用，排斥作用減弱(2)砷原子的電負性小于氮原子，其共用電子對離砷核距離較遠，斥力較小，鍵角較小(3)C=O對C—C的斥力大于C—O對C—C的斥力14．(1)Cu2＋處于[Cu(NH3)4]2＋的中心，若將配離子[Cu(NH3)4]2＋中的2個NH3換為CN－，則有2種結構，則Cu2＋是否為sp3雜化？__________(填“是”或“否”)，理由為______________________________________________________________________________________________。(2)用價層電子對互斥模型推斷甲醛中H—C—H的鍵角________(填“＞”“＜”或“＝”)120°。(3)SO2Cl2和SO2F2中S=O之間以雙鍵結合，S—Cl、S—F之間以單鍵結合。請你預測SO2Cl2和SO2F2分子的空間結構為________________。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl______SO2F2分子中∠F—S—F(填“＜”“＞”或“＝”)。(4)抗壞血酸的分子結構如圖所示，該分子中碳原子的雜化軌道類型為_________________。答案(1)否若是sp3雜化，[Cu(NH3)4]2＋的空間結構為正四面體形，將配離子[Cu(NH3)4]2＋中的2個NH3換為CN－，則只有1種結構(2)＜(3)四面體形＞(4)sp2、sp3解析(2)甲醛分子中，碳氧之間為雙鍵，根據價層電子對互斥模型可知雙鍵與單鍵之間的斥力大于單鍵與單鍵之間的斥力，所以H—C—H的鍵角小于120°。(3)當中心原子的價層電子對數(shù)為4時，VSEPR模型為四面體形，硫原子無孤電子對，所以空間結構為四面體形；配位原子得電子能力越弱，其與中心原子形成的共用電子對之間的斥力越強，F(xiàn)原子的得電子能力大于氯原子，所以SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl＞SO2F2分子中∠F—S—F。15．短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序數(shù)逐漸增大，它們的最簡單氫化物分子的空間結構依次是正四面體形、三角錐形、正四面體形、V形、直線形。回答下列問題：(1)Z的氫化物的結構式為________，HZO分子的中心原子價層電子對數(shù)的計算式為____________________________________，該分子的空間結構為____________。(2)Y的價層電子排布式為__________，Y的最高價氧化物的VSEPR模型為_______________。(3)X與Z形成的最簡單化合物的化學式是________________，該分子中的鍵角是________。(4)D、E的最簡單氫化物的分子空間結構分別是正四面體形與三角錐形，這是因為______(填字母)。a．兩種分子的中心原子的價層電子對數(shù)不同b．D、E的非金屬性不同c．E的氫化物分子中有一個孤電子對，而D的氫化物分子中沒有答案(1)H—Cl2＋eq\f(1,2)×(6－1×1－1×1)V形(2)3s23p4平面三角形(3)SiCl4109°28′(4)c解析由題意可推出D、E、X、Y、Z分別為C、N、Si、S、Cl。(1)HClO中氧原子是中心原子，其價層電子對數(shù)為2＋eq\f(1,2)×(6－1×1－1×1)＝4，所以HClO分子的空間結構為V形。(2)SO3中硫原子的價層電子對數(shù)為3，VSEPR模型為平面三角形。(3)SiCl4是正四面體結構，鍵角為109°28′。(4)CH4、NH3的中心原子價層電子對數(shù)均為4，分子空間結構不同的根本原因是NH3分子中有孤電子對而CH4分子中沒有，分子空間結構與元素的非金屬性強弱無關。答題規(guī)范(5)鍵角大小原因解釋的三種模型模型1價層電子對構型(或中心原子雜化方式)不相同，優(yōu)先看雜化方式，鍵角：sp>sp2>sp3例1Si與C元素位于同一主族，SiO2鍵角小于CO2的原因是__________________________。答案SiO2中中心Si原子采取sp3雜化，鍵角為109°28′；CO2中中心C原子采取sp雜化，鍵角為180°答題模板：×××中心原子采取×××雜化，鍵角為×××，而×××中心原子采取×××雜化，鍵角為×××。變式訓練1比較下列分子或離子中的鍵角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：①H2O________CS2，原因是______________________________________________________。②SO3______SOeq\o\al(2－,4)。③BF3________NCl3。答案①＜H2O中中心O原子采取sp3雜化，鍵角約為105°；CS2中中心C原子采取sp雜化，鍵角為180°②＞③＞模型2價層電子對構型(或中心原子雜化方式)相同，看電子對間的斥力(1)電子對排斥力大小順序：孤電子對與孤電子對之間>孤電子對與成鍵電子對之間>成鍵電子對與成鍵電子對之間。例2已知H2O、NH3、CH4三種分子中，鍵角由大到小的順序是____________，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案CH4＞NH3＞H2OCH4分子中無孤電子對，NH3分子中含有1個孤電子對，H2O分子中含有2個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用依次增大，故鍵角逐漸減小答題模板：×××分子中無孤電子對，×××分子中含有n個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較大，因而鍵角較小。變式訓練2比較下列分子或離子中的鍵角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：①PH3________POeq\o\al(3－,4)，原因是______________________________________________________。②SOeq\o\al(2－,3)______SOeq\o\al(2－,4)。答案①<PH3與POeq\o\al(3－,4)中中心P原子都采取sp3雜化，POeq\o\al(3－,4)中無孤電子對，PH3分子中含有1個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較大，因而鍵角較小②<(2)三鍵、雙鍵、單鍵之間的排斥力大小順序：三鍵—三鍵>三鍵—雙鍵>雙鍵—雙鍵>雙鍵—單鍵>單鍵—單鍵，舉例：COCl2的雜化軌道角度：120°；排斥力分析：C=O對C—Cl的排斥力大于C—Cl對C—Cl的排斥力；實際鍵角：形成兩種鍵角分別為124°18′、111°24′。變式訓練3在分子中，鍵角∠HCO________(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH，理由是________________________________________________________________________。答案＞π鍵斥力大于σ鍵斥力模型3空間結構相同，中心原子相同或配位原子相同，看中心原子或配位原子的電負性(1)中心原子不同，配位原子相同例3AC3與BC3，若電負性：A＞B，則鍵角：AC3________BC3，原因是___________________。答案>中心原子的電負性A強于B，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，斥力越大，鍵角也越大(2)中心原子相同，配位原子不同例4AB3與AC3，若電負性：B＞A＞C，則鍵角：AB3______AC3，原因是________________________________________________________________________________________________。答案<電負性：B＞A＞C，在AB3中成鍵電子對離中心原子較遠，斥力較小，因而鍵角較小變式訓練4①NH3的鍵角______PH3的鍵角，原因是_________________________________。②NF3的鍵角____NH3的鍵角，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________。答案①＞中心原子的電負性N強于P，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，斥力越大，鍵角也越大②<F的電負性比H大，NF3中成鍵電子對離中心原子較遠，斥力較小，因而鍵角也較小1．H3BO3分子中的O—B—O的鍵角________(填“大于”“等于”或“小于”)BHeq\o\al(－,4)中的H—B—H的鍵角，判斷依據是____________________________________________________。答案大于H3BO3分子中的B采取sp2雜化，而BHeq\o\al(－,4)中的B采取sp3雜化，sp2雜化形成的鍵角大于sp3雜化2．高溫陶瓷材料Si3N4晶體中鍵角N—Si—N________(填“>”“<”或“＝”)Si—N—Si，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案>N原子上有孤電子對，由于孤電子對與成鍵電子對的排斥力更大，使得Si—N—Si鍵角較小3．SeOeq\o\al(2－,4)中Se—O的鍵角比SeO3的鍵角______(填“大”或“小”)，原因是______________。答案小SeOeq\o\al(2—,4)中中心Se原子采取sp3雜化，鍵角為109°28′，SeO3中中心Se原子采取sp2雜化，鍵角為120°

第35講分子的性質配合物與超分子[復習目標]1.理解分子的極性。2.掌握范德華力的含義及對物質性質的影響。3.理解氫鍵的含義，能列舉存在氫鍵的物質，并能解釋氫鍵對物質性質的影響。4.理解配位鍵的含義。5.了解超分子的概念?？键c一鍵的極性與分子極性1．鍵的極性(1)極性鍵與非極性鍵的比較極性鍵非極性鍵成鍵原子不同種元素的原子間同種元素的原子間電子對發(fā)生偏移(電荷分布不均勻)不發(fā)生偏移(電荷分布均勻)成鍵原子的電性eq\o(H,\s\up6(δ＋))—eq\o(Cl,\s\up6(δ－))呈電中性思考如何判斷共價鍵極性的強弱？提示成鍵元素電負性值差異越大，共價鍵的極性越強。(2)鍵的極性對化學性質的影響鍵的極性對羧酸酸性大小的影響實質是通過改變羧基中羥基的極性而實現(xiàn)的，羧基中羥基的極性越大，越容易電離出H＋，則羧酸的酸性越強。①與羧基相鄰的共價鍵的極性越大，羧基中羥基的極性越大，則羧酸的酸性越強。②烷基是推電子基團，從而減小羧基中羥基的極性，導致羧酸的酸性減小。一般地，烷基越長，推電子效應越大，羧酸的酸性越弱。2．極性分子和非極性分子(1)概念極性分子：分子的正電中心和負電中心不重合，鍵的極性的向量和不等于零。非極性分子：分子的正電中心和負電中心重合，鍵的極性的向量和等于零。(2)極性分子和非極性分子的判斷方法①A—A型分子一定是非極性分子、A—B型分子一定是極性分子。②判斷ABn型分子極性的兩條經驗規(guī)律a．中心原子A化合價的絕對值等于該元素原子最外層電子數(shù)，則為非極性分子，反之則為極性分子。b．中心原子A沒有孤電子對，則為非極性分子，反之則為極性分子。一、有關羧酸酸性強弱的判斷及歸因分析1．試比較下列有機酸的酸性強弱。①CF3COOH②CCl3COOH③CHCl2COOH④CH2ClCOOH⑤CH3COOH⑥CH3CH2COOH答案①＞②＞③＞④＞⑤＞⑥2．酸性：氟乙酸大于氯乙酸的原因是電負性：F>Cl，C—F的極性大于C—Cl的極性，導致氟乙酸羧基中的羥基的極性更大，更易電離出H＋，故氟乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性。3．酸性：甲酸大于乙酸的原因是烷基(R—)是推電子基團，烷基越長推電子效應越大，使羧基中的羥基的極性越小，羧酸的酸性越弱。二、分子極性的判斷4．下列分子P4、C60、Cl2、NO、H2O2、NO2、SO2、CH2Cl2、CS2、C2H2、SO3、BF3、HCN、HCHO、PCl5、PCl3屬于極性分子的是NO、H2O2、NO2、SO2_、CH2Cl2、HCN、HCHO、PCl3；屬于非極性分子的是P4、C60、Cl2、CS2、C2H2、SO3、BF3、PCl5?？键c二分子間作用力1．分子間作用力(1)范德華力、氫鍵的對比范德華力氫鍵作用微粒分子或原子(稀有氣體分子)H與N、O、F等電負性很大的原子分類－分子內氫鍵和分子間氫鍵特征無方向性和飽和性有飽和性和方向性強度共價鍵＞氫鍵＞范德華力影響其強度的因素①組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，范德華力越大；②分子的極性越大，范德華力越大X—H…Y強弱與X和Y的電負性有關對物質性質的影響主要影響物理性質(如熔、沸點)(2)氫鍵的表示方法(以HF分子間氫鍵為例)[應用舉例]已知鄰羥基苯甲醛()與對羥基苯甲醛()的沸點相差很大，其中沸點較高的是________，請畫出上述兩種物質形成氫鍵的情況：__________________________