分子的结构与性质.doc

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1、第二单元分子的结构与性质考纲展示1了解共价键的形成：键和键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。2.了解简单配合物的成键情况。3.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。4.能用价层电子对互斥理论或杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。5.了解化学键和分子间作用力的区别。6.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。考 点 一共价键学生用书P216一、共价键的本质共价键的本质是在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。二、共价键的特征共价键具有饱和性和方向性。三、共价键的类型分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式键电子云“头碰头”重叠键电

2、子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对叁键原子间有三对共用电子对四、键参数1概念2键参数对分子性质的影响(1)键能越大，键长越短，分子越稳定。(2)五、等电子原理原子总数和价电子总数均相同的分子或离子具有相同的结构特征，它们的许多性质相似，如CO和N2。名师点拨（1）只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对即形成共价键；当两原子的电负性相差很大（大于1.7）时，不会形成共用电子对，这时形成离子键。（2）同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间

3、形成的共价键为极性键。（3）共价键的成键原子可以都是非金属原子，也可以是金属原子与非金属原子，如Al与Cl，Be与Cl等。（4）一般情况下键比键强度大，但有特殊情况，必要时须先进行键能计算，然后才能判断。（5）稀有气体分子中没有化学键。(1)2014高考山东卷33(1)石墨烯()中，1号C与相邻C形成键的个数为_。(2)2014高考江苏卷21(3)1 mol乙醛分子中含有的键的数目为_。解析(1)石墨烯是层状结构，每一层上每个碳原子都是以3个共价键与其他碳原子形成共价键的。(2)CH3CHO中所有CC、CH键为键，C=O双键中含有1个键和1个键，即1 mol CH3CHO中含6 mol 键。答

4、案(1)3(2)6 mol(或66.021023个)通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，叁键中有一个键和两个键。键比键稳定。 1下列说法中不正确的是()A键比键重叠程度大，形成的共价键强B两个原子之间形成共价键时，最多有一个键C气体单质中，一定有键，可能有键D一个N2分子中有1个键，2个键解析：选C。从原子轨道的重叠程度看，键轨道重叠程度比键重叠程度小，故键稳定性低于键，A项正确；根据电子云的形状和成键时的重叠原则，两个原子形成的共价键最多只有一个键，可能没有键，也可能有1个或2个键，B项正确；稀有气体为单原子分子

5、，不存在化学键，C项错误；D项正确。2在下列物质中：HCl、N2、NH3、Na2O2、H2O2、NH4Cl、NaOH、Ar、CO2、C2H4。(1)只存在非极性键的分子是_(填序号，下同)；既存在非极性键又存在极性键的分子是_；只存在极性键的分子是_。(2)只存在单键的分子是_，存在叁键的分子是_，只存在双键的分子是_，既存在单键又存在双键的分子是_。(3)只存在键的分子是_，既存在键又存在键的分子是_。(4)不存在化学键的是_。(5)既存在离子键又存在极性键的是_；既存在离子键又存在非极性键的是_。答案：(1)(2)(3)(4)(5)反思归纳(1)在分子中，有的只存在极性键，如HCl、NH3

6、等，有的只存在非极性键，如N2、H2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H4等；有的不存在化学键，如稀有气体分子。(2)在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性共价键，如NaOH、Na2SO4等；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。考 点 二分子的空间构型学生用书P217一、价层电子对互斥理论1理论要点(1)价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。(2)孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。2价层电子对数的确定方法价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括键电子对和中心原子上的孤电子对。3价层电子对互斥模型与分子立体构型

7、的关系电子对数成键电子对数孤电子对数电子对立体构型分子立体构型实例220直线形直线形CO2330三角形平面三角形BF321V形SO2440四面体形正四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O二、杂化轨道理论当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构也不同。三、配位键1孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。2配位键(1)配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。(2)配位键的表示：常用“”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH可表示为，在NH中，虽

8、然有一个NH键形成过程与其他3个NH键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。3配合物(2)结构，如Zn(NH3)4SO4：电离方程式：Zn(NH3)4SO4=Zn(NH3)42SO_。名师点拨(1)价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。(2)价层电子对互斥理论能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效

9、果。(3)杂化轨道只用于形成键(以sp3杂化形成的都是键)或用来容纳孤电子对，如乙烯和二氧化碳中碳原子分别采取sp2、sp杂化，则杂化过程中还有未参与杂化的p轨道，可用于形成键。(1)2014高考山东卷33(2)改编已知(a)石墨烯结构为，(b)氧化石墨烯结构为。图(b)中，1号C的杂化方式是_，该C与相邻C形成的键角_(填“”、“”或“”)图(a)中1号C与相邻C形成的键角。(2)2014高考新课标全国卷37(3)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_。(3)2014高考新课标全国卷37(2)改编NH3分子中心原子的杂化方式为_。解析(1)图(b)中1号C与3个碳原子、1个氧原子共形成4个键，其价层

10、电子对数为4，C的杂化方式为sp3；该C与相邻C的键角约为109.5，图(a)中1号C采取sp2杂化，碳原子间夹角为120。(2)乙醛的结构式为HCHHCOH，前面的碳原子形成4个键，C的杂化方式为sp3；后面的碳原子形成3个键，C的杂化方式为sp2。(3)NH3分子中N原子价层电子对数为4，故为sp3杂化。答案(1)sp3(2)sp3、sp2(3)sp3利用中心原子的孤电子对数与相连的其他原子个数之和判断。若之和为2，则中心原子为sp杂化；若之和为3，则中心原子为sp2杂化；若之和为4，则中心原子为sp3杂化。例如：NH3，N原子有1对孤电子对，另外与3个氢原子成键，所以之和为134，为sp

11、3杂化，理论构型为正四面体形，由于N原子有1对孤电子对，实际构型为三角锥形。再如CO2，C原子没有孤电子对，与2个氧原子成键，所以和为022，为sp杂化。 1用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是()A直线形；三角锥形BV形；三角锥形C直线形；平面三角形DV形；平面三角形解析：选D。据价电子对互斥理论可知，H2S分子中S原子采用sp3杂化，除两对孤电子对外，另两个杂化轨道分别与一个H原子的各一个1s轨道重叠成键，呈V形结构；BF3分子中B原子采用sp2杂化，三个sp2杂化轨道分别与三个F原子的各一个2p轨道重叠成键，呈平面三角形结构。2下列物质中存在配位键的是()

12、H3OB(OH)4CH3COONH3CH4ABC D解析：选A。水分子中各原子已达到稳定结构，H3O是H和H2O中的O形成配位键；B(OH)4是3个OH与B原子形成3个共价键，还有1个OH的O与B形成配位键；其他项均不存在配位键。3铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成Cu(NH3)42配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2形成配离子，其原因是_。(2)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Cu(OH)42。不考虑空间构型，Cu(OH)42的结构可用示意图表示为_。

13、(3)胆矾(CuSO45H2O)可写Cu(H2O)4SO4H2O，其结构示意图如下：下列有关胆矾的说法正确的是_。A所有氧原子都采取sp3杂化B氧原子存在配位键和氢键两种化学键CCu2的外围电子排布式为3d84s1D胆矾中的水在不同温度下会分步失去解析：(2)Cu2中存在空轨道，而OH中O原子有孤电子对，故O与Cu之间以配位键结合。(3)A项，与S相连的氧原子没有杂化；B项，氢键不是化学键；C项，Cu2的外围电子排布式为3d9；D项，由图可知，胆矾中有1个H2O与其他微粒靠氢键结合，易失去，有4个H2O与Cu2以配位键结合，较难失去。答案：(1)N、F、H三种元素的电负性：FNH，在NF3中，

14、共用电子对偏向F原子，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu2形成配位键(2)或(3)D反思归纳用价层电子对互斥理论推测分子或离子的思维程序考 点 三分子的性质学生用书P220一、分子间作用力1概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力。2分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。3强弱：范德华力氢键”或“”)，其原因是_。解析：(2)该有机物分子中含有CHO，含有电负性较强的O原子，但不含与电负性较强的原子相连的H原子，因此不易形成分子间氢键，A项错。该有机物分子中含有CH、C=O等极性键，CC、C=C等非极性键，B项对。该有机物分子中含有9个键和3个键，C项错。该有机物分子易与水分子形成

15、分子间氢键，而2丁烯则不能，故该有机物在水中的溶解度大于2丁烯，D项对。(3)由于能形成分子内氢键，所以水杨酸的第二级电离更困难，故Ka2(水杨酸)Ka(苯酚)。答案：(1)水分子与乙醇分子之间能形成氢键(2)BD(3) 中形成分子内氢键，使其更难电离出H5(1)2013高考福建卷31(3)BF3与一定量的水形成(H2O)2BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及_(填序号)。a离子键b共价键c配位键d金属键e氢键f范德华力R中阳离子的空间构型为_，阴离子的中心原子轨道采用_杂化。(2)2012高考福建卷30(4)硼砂晶体(含结晶水的四硼酸钠)由Na、Xm(含B

16、、O、H三种元素)和H2O构成，它们之间存在的作用力有_(填序号)A离子键B共价键C金属键D范德华力E氢键解析：(1)晶体Q中不存在阴、阳离子和金属元素，所以不存在离子键和金属键。(2)晶体中Na与Xm之间为离子键，H2O分子间存在范德华力，而阴离子能与水分子形成氢键。答案：(1)ad三角锥形sp3(2)ADE一、选择题(本题包括9小题，每小题5分，共45分)1N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示键，下列说法中不正确的是()AN2分子与CO分子中都含有三个化学键BCO分子中有一个键是配位键CN2与CO互为等电子体DN2与CO的化学性质相同解析：选D。由题意可知N2分子中N

17、原子之间、CO分子中C、O原子之间都是通过2个键和1个键结合，其中，CO分子中的1个键由O原子提供孤电子对，C原子提供空轨道通过配位键形成。N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。2(2015浙江台州高三调研)下列说法正确的是()A氢键既影响物质的物理性质，也决定物质的稳定性B离子化合物的熔点一定比共价化合物的高C稀有气体形成的晶体属于分子晶体D干冰升华时，分子内共价键会发生断裂解析：选C。物质的稳定性取决于物质中化学键的强弱，A错；某些共价化合物形成的原子晶体具有很高的熔点，B错；干冰升华时不破坏化学键，只破坏分子间作用力，D错。3下列物质的分子中既有键，又有键的是(

18、)HClH2OO2H2O2C2H4C2H2ABC D解析：选D。单键一定是键，双键或叁键中有一个键，其余均是键。4化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3BF3，下列说法正确的是()ANH3与BF3都是三角锥形BNH3与BF3都是极性分子CNH3BF3中各原子都达到8电子稳定结构DNH3BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道解析：选D。NH3是三角锥形，是极性分子，而BF3是平面三角形，是非极性分子，A、B都不对；NH3分子中N原子有1对孤电子对，BF3中B原子有1个空轨道，二者通过配位键结合而使它们都达到稳定结构，D正确；H原子核外只有2个电子，不可能达到8电子稳定结构，C不对。

19、5下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ABeCl2与BF3 BCO2与SO2CCCl4与NH3 DC2H2与C2H4解析：选C。A项中BeCl2分子、BF3分子中杂化轨道数分别为2、3，中心原子杂化类型分别为sp、sp2。B项中CO2分子中含有2个键，杂化轨道数为2，SO2分子中杂化轨道数为3，杂化类型分别为sp、sp2。C项中杂化类型均为sp3。D项中杂化类型分别为sp、sp2。6具有6个配位体的Co3的配合物CoClmnNH3，若1 mol该配合物与AgNO3作用生成1 mol AgCl沉淀，则m、n的值是()Am1，n5 Bm3，n4Cm5，n1 Dm4，n5解析：选B。此题中

20、与AgNO3作用的Cl不是来自配位体，而是与配离子结合的游离Cl。因此，根据电荷守恒，中心离子为Co3，作为配位体的Cl为2 mol，游离的Cl为1 mol，共6个配位体，所以作为配位体的NH3为4 mol。7下列叙述中正确的是()ANH3、CO、CO2都是极性分子BCH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子CHF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强DCS2、H2O、C2H2都是直线形分子解析：选B。CO2、CH4、CCl4、CS2均为含极性键的非极性分子，H2O为V形分子，HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱。二、非选择题8卤素性质活泼，能形成卤化物、多卤化物等多种类型的化合物。(1

21、)卤化氢中，HF的沸点高于HCl，原因是_。(2)BF3与NH3能发生反应生成X(F3BNH3)，X的结构为_(用“”表示出配位键)；X中B原子的杂化方式为_。(3)有一类物质的性质与卤素类似，称为“拟卤素”如(SCN)2、(CN)2等。(CN)2的结构式为NCCN，该分子中键和键数目之比为_。解析：(1)HF、HCl结构相似，其中HF能形成分子间氢键，使沸点升高。(2)注意B为A族元素，最外层只有3个电子，有1个空轨道，N为A族元素，有1对孤电子对，二者可形成配位键。B原子为sp3杂化。(3)叁键中有1个键、2个键，单键均为键。答案：(1)HF分子间形成氢键(2) sp3杂化(3)349为了

22、比较温室效应气体对目前全球增温现象的影响，科学家通常引用“温室效应指数”，以二氧化碳为相对标准。表中有AI共9种气体在大气中的体积百分比及其温室效应指数。选项物质大气中的含量(体积百分比)温室效应指数AN2780BO2210CH2O10.1DCO20.031ECH4210430FN2O3105160GO341052 000HCCl3F2.810521 000ICCl2F24.810525 000(1)下列由极性键形成的极性分子是_。AN2 BO2CH2O DCO2(2)下列说法不正确的是_。ACCl3F与CCl2F2 互为等电子体BCCl2F2无同分异构体，说明其中碳原子采用sp3方式杂化CC

23、H4是目前引起温室效应的主要原因DH2O的沸点是9种物质中最高的，是因为水分子间能形成氢键(3)在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸出气体，如NF3、CHClFCF3、C3F8，它们虽是微量的，有些却是强温室气体。下列推测不正确的是_。A由价层电子对互斥理论可确定NF3分子呈三角锥形BC3F8在CCl4中的溶解度比水中大CCHClFCF3存在手性异构D第一电离能：NOO。(4)溶液呈弱酸性，说明NH3均在内界中，由第二次沉淀只有第一次一半可知，3份Cl，2份在外界，1份在内界，选D。(5)先写出钴原子的核外电子排布，再失去3个电子，即得钴离子的核外电子排布式。答案：(1)C(2)C(3)D(4)D(5)1s22s22p63s23p63d6或Ar3d6