2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)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)學(xué)案選修3

1、第二節(jié)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考綱定位1.了解共價鍵的形成、極性、類型(鍵、鍵)，了解配位鍵的含義，能用鍵長、鍵能、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。2.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簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。3.了解范德華力的含義及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。4.了解氫鍵的含義，能列舉含氫鍵的物質(zhì)，并能解釋氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。考點1| 共價鍵及其鍵參數(shù)(對應(yīng)學(xué)生用書第237頁) 考綱知識整合1共價鍵(1)共價鍵的本質(zhì)與特征本質(zhì)：在原子之間形成共用電子對。特征：具有方向性和飽和性。如O與H形成2個OH 共價鍵且共價鍵夾角為105。(2)共價鍵

2、的常見分類分類依據(jù)類型及特點形成共價鍵的原子軌道重疊方式鍵原子軌道“頭碰頭”重疊鍵原子軌道“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(3)大鍵簡介與示例簡介：大鍵一般是三個或更多個原子間形成的，是未雜化軌道中原子軌道“肩并肩”重疊形成的鍵。表達式： m代表參與形成大鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大鍵的電子數(shù)。示例：，CH2=CHCH=CH2：，NO：，SO2：，O3：。2共價鍵的鍵參數(shù)(1)定義鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量。鍵長：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。鍵角：兩個共價鍵之間的夾角。(2)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響鍵能越

3、大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。高考命題點突破命題點1共價鍵及其分類1有以下物質(zhì)：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，CH4，H2，H2O2，HCN(HCN)，只含有極性鍵的是_；只含有非極性鍵的是_；既有極性鍵，又有非極性鍵的是_；只有鍵的是_；既有鍵又有鍵的是_。含有由兩個原子的s軌道重疊形成的鍵的是_。【答案】2已知NN、N=N和NN鍵能之比為1.002.174.90，而CC、C=C、CC鍵能之比為1.001.772.34。下列說法正確的是()A鍵一定比鍵穩(wěn)定BN2較易發(fā)生加成C乙烯、乙炔較易發(fā)生加成D乙烯、乙炔中的鍵比鍵穩(wěn)定CNN，N=N中鍵比鍵穩(wěn)定，難發(fā)生加成，C=C、CC中鍵比鍵弱，較

4、易發(fā)生加成。3(2017全國卷，節(jié)選)經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。圖(b)(1)從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為_，不同之處為_。(填標(biāo)號)A中心原子的雜化軌道類型B中心原子的價層電子對數(shù)C立體結(jié)構(gòu)D共價鍵類型(2)R中陰離子N中的鍵總數(shù)為_個。分子中的大鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大鍵可表示為)，則N中的大鍵應(yīng)表示為_。(3)圖(b)中虛線代表氫鍵，其表示式為(NH)NHCl、_、_。【解析】(1)R中兩種陽離子分別為H3O和NH。A選項，兩種陽離子中心原子的雜化軌道類型均為sp3，所以兩

5、者相同；B選項，H3O中心原子的價層電子對數(shù)為(631)/24，NH中心原子的價層電子對數(shù)為(541)/24，所以兩者相同；C選項，H3O和NH的立體結(jié)構(gòu)分別為三角錐形和正四面體形，所以兩者不同；D選項，H3O和NH均含有極性共價鍵和配位鍵，所以兩者相同。(2)由題給圖示可知，N與N之間形成5個NN鍵，因此有5個鍵。N中有5個氮原子參與形成大鍵，每個N原子與其他2個N原子形成共價鍵，每個N原子還可以提供1個電子參與大鍵的形成，加上得到的1個電子，共有6個電子參與形成大鍵，因此N中的大鍵可表示為。(3)根據(jù)題給表示式可知，除表示出形成氫鍵的原子外，還要表示出形成氫鍵的原子所在的原子團和該原子在原

6、子團中的成鍵情況，因此氫鍵的表示式為(NH)NHCl、(H3O)OHN(N)、(NH)NHN(N)?！敬鸢浮?1)ABDC(2)5(3)(H3O)OHN(N)(NH)NHN(N)4(1)(2016全國卷，節(jié)選)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(jié)構(gòu)角度分析，原因是_。(2)分子中含有鍵_個，鍵_個。(3)(2017全國卷，節(jié)選)Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了鍵外，還存在_?！窘馕觥?1)鍺雖然與碳為同族元素，但比碳多了兩個電子層，因此鍺的原子半徑大，原子間形成的單鍵較長，pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成鍵。(2)雙鍵中含

7、一個鍵和鍵。(3)NO與Mn2之間存在離子鍵，NO中還存在鍵?！敬鸢浮?1)Ge原子半徑大，原子間形成的單鍵較長，pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成鍵(2)28(3)離子鍵和鍵(1)、鍵的計算方法：單鍵只有一個鍵；雙鍵是一個鍵一個鍵；三鍵是一個鍵兩個鍵。(2)當(dāng)成鍵原子半徑越大，鍵越難形成。(3)碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能不是碳碳單鍵的鍵能的3倍和2倍，原因是這些鍵的類型不完全相同。(4)鍵與鍵由于原子軌道的重疊程度不同從而導(dǎo)致了兩者的穩(wěn)定性不同，一般鍵比鍵穩(wěn)定。(5)并不是所有的共價鍵都有方向性，如ss 鍵無論s軌道從哪個方向重疊都相同，因此這種共價鍵沒有方向性。命題點2鍵參數(shù)

8、及其應(yīng)用5(2018安順模擬)NH3分子的立體構(gòu)型是三角錐形，而不是正三角形的平面結(jié)構(gòu)，解釋該事實的充分理由是()ANH3分子是極性分子B分子內(nèi)3個NH鍵的鍵長相等，鍵角相等CNH3分子內(nèi)3個NH鍵的鍵長相等，3個鍵角都等于107DNH3分子內(nèi)3個NH鍵的鍵長相等，3個鍵角都等于120CA、B項事實不充分；D項說明NH3為平面三角形。6 已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1，P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1，P4具有正四面體結(jié)構(gòu)，PCl5中PCl鍵的鍵能為c kJmol1，PCl3中PCl鍵的鍵能為1.2c kJmol1。下列敘述正確

9、的是() 【導(dǎo)學(xué)號：】APP鍵的鍵能大于PCl鍵的鍵能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反應(yīng)熱HCClCl鍵的鍵能為(ba5.6c)/4 kJmol1DPP鍵的鍵能為(5a3b12c)/8 kJmol1C根據(jù)蓋斯定律和焓變與鍵能的關(guān)系解答。A根據(jù)Cl原子半徑小于P原子半徑，可判斷PP鍵鍵長大于PCl鍵鍵長，所以PP鍵的鍵能小于PCl鍵的鍵能，故A錯誤。B根據(jù)蓋斯定律可得Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(g)H(ba)/4 kJmol1，但不知PCl5(g)轉(zhuǎn)化為PCl5(s)時的熱效應(yīng)，故B錯誤。C由B選項分析得出的熱化學(xué)方程式可得：(ba)/4x(ClCl鍵的鍵能)31.

10、2c5c，x(ba)/41.4c，故C正確。D由P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1，可知：a6y(PP鍵的鍵能)6121.2c，得y，D錯誤?？键c2| 分子的立體構(gòu)型(對應(yīng)學(xué)生用書第238頁) 考綱知識整合1用價層電子對互斥理論推測分子或離子的立體構(gòu)型(1)用價層電子對互斥理論推測分子的立體構(gòu)型的關(guān)鍵是判斷分子中的中心原子上的價層電子對數(shù)。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)。但對于離子的a為中心原子的價電子數(shù)加或減電荷數(shù)，如CO的a42，NH的a51。(2)示例分析價層電子對數(shù)鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)電子對立體構(gòu)

11、型立體構(gòu)型實例220直線形直線形CO2330三角形平面三角形BF321V形SO2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O330三角形平面三角形CO440四面體形正四面體形NH提醒：(1)價層電子對在空間上彼此相距越遠(yuǎn)時，排斥力越小，體系的能量越低。如CO2為直線形。(2)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。如鍵角H2ONH3CH4。2用雜化軌道理論推測分子或離子的立體構(gòu)型雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角立體構(gòu)型實例sp2180直線形BeCl2或HCNsp23120平面三角形BF3或COsp3410928四面體形CH4或NH示例填表物質(zhì)中心原子上的孤

12、電子對數(shù)價層電子對數(shù)VSEPR模型名稱分子或離子立體構(gòu)型中心原子雜化類型CS2HCHONCl3SOH3O【提示】02直線形直線形sp03平面三角形平面三角形sp214四面體形三角錐形sp304正四面體形正四面體形sp314四面體形三角錐形sp33等電子原理原子總數(shù)相同，價電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征和立體構(gòu)型，許多性質(zhì)相似，如N2與CO、O3與SO2、N2O與CO2、CH4與NH等。高考命題點突破命題點1推測分子或離子的立體構(gòu)型和中心原子的雜化類型1指出下列分子或離子的立體構(gòu)型和中心原子的雜化類型(1)H2S_，CO2_，PH3_，PCl3_，BF3_，HCN_，HCHO_，SO2_

13、，SiH4_。(2)NH_，NO_，SO_，SO_，ClO_，ClO_，SiO_?！敬鸢浮?1)V形、sp3直線形、sp三角錐形、sp3三角錐形、sp3平面三角形、sp2直線形、sp平面三角形、sp2V形、sp2正四面體形、sp3(2)正四面體形、sp3V形、sp2正四面體形、sp3三角錐形、sp3三角錐形、sp3正四面體形、sp3平面三角形、sp22(1)(2017全國卷)X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在I離子。I離子的幾何構(gòu)型為_，中心原子的雜化形式為_。(2)(2017全國卷)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為_和_。【解析】(1)I的價層電子對數(shù)為2(7121)4，

14、中心原子雜化軌道類型為sp3，I中有2對孤電子對，I為V形。(2)CO2中價層電子對數(shù)為2(422)2，雜化類型為sp，CH3OH中C形成4個鍵，雜化類型為sp3。【答案】(1)V形sp3(2)spsp33(1)(2016全國卷)Ge單晶具有金剛石型結(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)(2016全國卷)Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構(gòu)型是_，NH3中心原子的雜化類型是_。(3)(2016全國卷)AsCl3分子的立體構(gòu)型為_，其中As的雜化軌道類型為_。(4)(2016江蘇高考)HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是_。(5)中C、O、N的雜化類型分別為_

15、、_、_。【解析】(1)Ge單晶為金剛石型結(jié)構(gòu)，金剛石中碳原子的雜化方式為sp3，因此Ge原子的雜化方式也為sp3。微粒之間存在的作用力為共價鍵。(2)SO中，S原子的價層電子對數(shù)為4，成鍵電子對數(shù)為4，故SO的立體構(gòu)型為正四面體。NH3分子中，N原子形成3個鍵，且有1對孤電子對，N原子的軌道雜化類型為sp3。(3)As原子的價電子排布式為4s24p3，最外層有5個電子，則AsCl3分子中As原子形成3個AsCl鍵，且含有1對未成鍵的孤電子對，則As的雜化軌道類型為sp3雜化，AsCl3分子的立體構(gòu)型為三角錐形。(4)根據(jù)HOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡式為可知，“CH2”中的C原子形成4個鍵，該碳原子

16、采取sp3雜化；“CN”中的C原子形成1個鍵、2個鍵，該碳原子采取sp雜化。(5)根據(jù)結(jié)構(gòu)中C、O、N形成的鍵數(shù)和孤電子對數(shù)確定雜化類型?！敬鸢浮?1)sp3共價鍵(2)正四面體sp3(3)三角錐形sp3(4)sp3和sp(5)sp2sp3sp3(1)根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型直線形sp，平面三角形sp2，四面體形sp3(2)根據(jù)雜化軌道間的夾角,109.5sp3，120sp2，180sp,(3)利用價層電子對數(shù)確定三種雜化類型(適用于中心粒子)2對sp雜化，3對sp2雜化，4對sp3雜化(4)根據(jù)鍵數(shù)與孤電子對數(shù)(適用于結(jié)構(gòu)式已知的粒子)含C有機物：2個sp，3個sp2，4個sp3含N化合物

17、：2個sp2，3個sp3含O(S)化合物：2個sp3,(5)根據(jù)等電子原理如CO2是直線形分子，CNS、N與CO2是等電子體，所以分子構(gòu)型均為直線形，中心原子均采用sp雜化命題點2粒子中鍵角的大小比較4比較下列分子或離子中鍵角大小。(1)H2O_H3O，NH3_NH。(2)H2O_H2S，NH3_PH3。(3)SO3_CCl4，CS2_SO2?！窘馕觥?1)H2O與H3O，NH3與NH的中心原子均采用sp3雜化，孤電子對越多，斥力越大，鍵角越小。(2)H2O與H2S，NH3與PH3中鍵長不同，鍵長越長，斥力越小，鍵角越小。(3)雜化不同，鍵角不同?！敬鸢浮?1)(3)5(2014山東高考，節(jié)選

18、)石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)。(1)圖甲中，1號C與相鄰C形成鍵的個數(shù)為_。(2)圖乙中，1號C的雜化方式是_，該C與相鄰C形成的鍵角_(填“”“sp2sp3(2)命題點3等電子原理及其應(yīng)用6(1)(2015全國卷，節(jié)選)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_。(2)根據(jù)等電子原理，僅由第二周期元素形成的共價分子中，互為等電子體的是_和_；_和_。(3)在短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO互為等電子體的分子有_、_。(4)(2015江蘇高考，改編)與H2O互為等電子體的一種陽

19、離子為_(填化學(xué)式)，陰離子為_。(5)(2014江蘇高考，節(jié)選)與OH互為等電子體的一種分子為_(填化學(xué)式)。(6)與SO3互為等電子體的陰離子為_。(7)與N2互為等電子體的分子是_，陰離子是_，陽離子是_?！敬鸢浮?1)CO2、SCN(或COS等)(2)N2CON2OCO2(3)SO2O3(4)H2FNH(5)HF(6)CO或NO(7)COCN或CNO微粒通式價電子總數(shù)立體構(gòu)型CO2、CNS、NO、NAX216直線形CO、NO、SO3AX324平面三角形SO2、O3、NOAX218V形CCl4、SO、PO、ClOAX432正四面體形PO、SO、ClOAX326三角錐形C、CO、N2、CN

20、AX10直線形CH4、NH、SiH4AX48正四面體形NH3、PH3、H3OAX38三角錐形考點3| 粒子間作用力和分子的性質(zhì)(對應(yīng)學(xué)生用書第240頁) 考綱知識整合1配位鍵與配位化合物(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。配位鍵的表示：常用“”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，在NH中，雖然有一個NH鍵形成過程與其他3個NH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)4SO4配體有孤電子對，如H2O、N

21、H3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空軌道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。示例對于K3Fe(CN)6配合物中含有的化學(xué)鍵有離子鍵、配位鍵、共價鍵，其中配離子的結(jié)構(gòu)簡式為Fe(CN)63，配體的電子式為，配位數(shù)是6。1 mol Fe(CN)63中含有鍵的數(shù)目為12NA。配體中提供孤電子對的原子是C。2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。(2)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OHONHN。示例寫出HF的水溶液中存在的氫鍵有FHO，F(xiàn)HF，OHF，OHO。3分子的性質(zhì)(1)分子的極性(2)分子溶解性“相似相溶”的規(guī)律

22、：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。若能形成氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好?！跋嗨葡嗳堋边€適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羥基相近)，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。分子與H2O反應(yīng)，也能促進分子在水中的溶解度，如SO2、NO2。(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。手性分子：具有手性碳原子的分子。手性碳原子：在有機物分子中，連有四個不同基團的碳原子。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(

23、HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性越高，使ROH中O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：HClOHClO2HClO3NH，所以NH3中共用電子對偏向N原子，而在NF3中，共用電子對偏向F原子，偏離N原子。(2)Cu2存在空軌道，而NH3中N有孤電子對，故N與Cu2之間以配位鍵結(jié)合。(3)Cu2和SO之間存在離子鍵，S與O之間存在共價鍵，Cu與O之間存在配位鍵，O與H之間存在氫鍵。1 mol CuSO45H2O中鍵數(shù)目為：(482)NA14NA?！敬鸢浮?1)N、F、H三種元素的電負(fù)性：FNH，在NF3中，共用電子對偏向F原子，偏離N原子，使得

24、氮原子上的孤電子對難與Cu2形成配位鍵(2)有藍(lán)色沉淀生成，然后藍(lán)色沉淀逐漸溶解，最終形成深藍(lán)色溶液Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH，Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O(3)離子鍵、共價鍵、配位鍵、氫鍵14NA2(1)經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3與SCN不僅能以13的個數(shù)比配合，還可以其他個數(shù)比配合。請按要求填空：若所得Fe3和SCN的配合物中，主要是Fe3與SCN以個數(shù)比11配合所得離子顯紅色。該離子的離子符號是_。若Fe3與SCN以個數(shù)比15配合，則FeCl3與KSCN在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為_。(2)(2016全國卷)

25、在Ni(NH3)62中Ni2與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為_，提供孤電子對的成鍵原子是_?！敬鸢浮?1)Fe(SCN)2FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl(2)配位鍵N命題點2分子間作用力(氫鍵與范德華力)的判斷及應(yīng)用3下列說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：】A鹵化氫中，以HF沸點最高，是由于HF分子間存在氫鍵B鄰羥基苯甲醛的熔、沸點比對羥基苯甲醛的熔、沸點高CH2O的沸點比HF的沸點高，是由于水中氫鍵鍵能大D氫鍵XHY的三個原子總在一條直線上AB項，分子內(nèi)氫鍵使熔、沸點降低，分子間氫鍵使熔、沸點升高；C項，水中氫鍵鍵能比HF中氫鍵鍵能??；D項，XHY的三原子不一定在一條直線上。4(

26、1)(2017全國卷，節(jié)選)已知CO2低壓合成甲醇的反應(yīng)為CO23H2=CH3OHH2O，此反應(yīng)涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為_，原因是_。(2)(2016全國卷，節(jié)選)氨的沸點_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“極性”或“非極性”)。(3)(2014全國卷，節(jié)選)乙酸的沸點明顯高于乙醛，其主要原因是_。【解析】(1)由于水和甲醇均為極性分子，二氧化碳和氫氣均為非極性分子，所以水和甲醇的沸點高于二氧化碳和氫氣的沸點；由于水分子中兩個氫原子都可以參與形成分子間氫鍵，而甲醇分子中只有一個羥基上的氫原子可用于形成分子間氫鍵，所以水的沸點高于甲醇的沸點；由于二氧化碳的相對分子質(zhì)量比氫氣大，所以二氧化碳分子間作用力較大、沸點較高。(2)由于NH3分子間可形成氫鍵，故NH3的沸點高于PH3。NH3分子中，N原子形成3個鍵，且有1個孤電子對，N原子的軌道雜化類型為sp3，立體構(gòu)型為三角錐形。由于空間