《（江蘇專版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題九 第三十三講 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題九 第三十三講 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案（含解析）（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（江蘇專版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題九 第三十三講 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案（含解析） [江蘇考綱要求] ————————————————————————————————————— 1．理解離子鍵、共價鍵的含義，能說明離子鍵、共價鍵的形成。 2．了解共價鍵的主要類型σ鍵和π鍵，能用鍵能、鍵長、鍵角等數(shù)據(jù)說明簡單分子的某些性質(zhì)(對σ鍵和π鍵之間相對強弱的比較不作要求)。 3．了解鍵的極性和分子的極性，了解極性分子和非極性分子的某些性質(zhì)差異。 4．能根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥模型判斷簡單分子或離子的空間構(gòu)型。 5．了解“等電子原理”的含義，能結(jié)合實例說明“等電子原理”的應(yīng)用。

2、 6．知道分子間作用力(范德華力)的含義，了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別。 7．了解氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響。 8．了解簡單配合物的成鍵情況。 共價鍵 [教材基礎(chǔ)—自熱身] 1．本質(zhì)與特征 (1)本質(zhì)：在原子之間形成共用電子對(電子云的重疊)。 (2)特征：具有飽和性和方向性。 2．分類 分類依據(jù) 類型 形成共價鍵的原子軌道重疊方式 σ鍵 電子云“頭碰頭”重疊 π鍵 電子云“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 原子間共用電子對的數(shù)目 單鍵 原子間有一對共用電子對

3、雙鍵 原子間有兩對共用電子對 三鍵 原子間有三對共用電子對 [注意]　(1)只有兩原子的電負(fù)性相差不大時，才能形成共用電子對，形成共價鍵，當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時，不會形成共用電子對，而形成離子鍵。 (2)同種元素原子間形成的共價鍵為非極性鍵，不同種元素原子間形成的共價鍵為極性鍵。 3．鍵參數(shù) (1)概念 (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。 4．等電子原理 原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子(即等電子體)具有相似的化學(xué)鍵特征，它們的許多性質(zhì)相似，如CO和 N2。 等電子體結(jié)構(gòu)相同，物理性質(zhì)相近，但化學(xué)性質(zhì)不同。 [

4、知能深化—掃盲點] 提能點(一)　判斷共價鍵類型的方法 1．σ鍵與π鍵的判斷 (1)由軌道重疊方式判斷。“頭碰頭”重疊為σ鍵，“肩并肩”重疊為π鍵。 (2)由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式判斷。通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式可以快速有效地判斷共價鍵的種類及數(shù)目。共價單鍵全為σ鍵，雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵，三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵。 (3)由成鍵軌道類型判斷。s軌道形成的共價鍵全部是σ鍵；雜化軌道形成的共價鍵全部為σ鍵。 2．極性鍵與非極性鍵的判斷 看形成共價鍵的兩原子，不同種元素的原子之間形成的是極性共價鍵，同種元素的原子之間形成的是非極性共價鍵。 [對點練] 1．氰氣的化學(xué)式為(CN)2，結(jié)構(gòu)式為N≡

5、C—C≡N，性質(zhì)與鹵素相似。下列敘述正確的是(　　) A．分子中既有極性鍵，又有非極性鍵 B．分子中N≡C鍵的鍵長大于C—C鍵的鍵長 C．分子中含有2個σ鍵和4個π鍵 D．不和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng) 解析：選A　分子中N≡C鍵是極性鍵，C—C鍵是非極性鍵，A正確；成鍵原子半徑越小，鍵長越短，N原子半徑小于C原子半徑，故N≡C鍵比C—C鍵的鍵長短，B錯誤；(CN)2分子中含有3個σ鍵和4個π鍵，C錯誤；由于與鹵素性質(zhì)相似，故可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，D錯誤。 提能點(二)　鍵參數(shù)的應(yīng)用 鍵長、鍵能決定了共價鍵的穩(wěn)定性，鍵長、鍵角決定了分子的空間構(gòu)型。一般來說，知道了多原子分子中的鍵角和

6、鍵長等數(shù)據(jù)，就可確定該分子的空間構(gòu)型。 [對點練] 2．(1)N≡N鍵的鍵能為946 kJ·mol－1，N—N鍵的鍵能為193 kJ·mol－1，則一個π鍵的平均鍵能為______________，說明N2中________鍵比________鍵穩(wěn)定(填“σ”或“π”)。 (2)結(jié)合事實判斷CO和N2相對更活潑的是__________，試用下表中的鍵能數(shù)據(jù)解釋其相對更活潑的原因：_________________________________________________。 CO C—O C===O CO 鍵能/(kJ·mol－1) 357.7 798.9 1 0

7、71.9 N2 N—N N===N N≡N 鍵能/(kJ·mol－1) 154.8 418.4 941.7 答案：(1)376.5 kJ·mol－1　π　σ (2)CO　斷開CO分子的第一個化學(xué)鍵所需要的能量(273.0 kJ·mol－1)比斷開N2分子的第一個化學(xué)鍵所需的能量(523.3 kJ·mol－1)小 提能點(三)　記憶等電子體　推測等電子體的性質(zhì) 1．常見的等電子體匯總 微粒 通式 價電子總數(shù) 立體構(gòu)型 CO2、N2O、CNS－、NO、N AX2 16e－ 直線形 CO、NO、SO3、BF3 AX3 24e－ 平面三角形 SO2、O

8、3、NO AX2 18e－ V形 ClO、SO、PO、SiCl4 AX4 32e－ 正四面體形 SO、ClO AX3 26e－ 三角錐形 CO、N2、C、O AX 10e－ 直線形 CH4、NH AX4 8e－ 正四面體形 2.確定等電子體的方法 序號 方法 示例 1 豎換：把同族元素(同族原子價電子數(shù)相同)上下交換，即可得到相應(yīng)的等電子體 CO2與CS2、COS；O3與SO2 2 橫換：換相鄰主族元素，這時候價電子發(fā)生變化，再通過得失電子使價電子總數(shù)相等 N2與CO、C、O 3 分子、離子變換：可以將分子變換為離子，也可以將離子變

9、換為分子，變換過程中注意電荷改變時，伴有元素種類的改變 CH4與NH；CO與CN－ [對點練] 3．已知CO2為直線形結(jié)構(gòu)，SO3為平面正三角形結(jié)構(gòu)，NF3為三角錐形結(jié)構(gòu)，請分別寫出COS、CO、PCl3的空間結(jié)構(gòu)_______________、________________、________________。 解析：COS與CO2互為等電子體，其結(jié)構(gòu)與CO2相似，所以其為直線形結(jié)構(gòu)；CO與SO3互為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，所以CO為平面正三角形結(jié)構(gòu)；PCl3與NF3互為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，所以PCl3為三角錐形結(jié)構(gòu)。 答案：直線形　平面正三角形　三角錐形 [題點全練—過高考]

10、 題點一　用分類思想突破化學(xué)鍵的類型 1.碳酸亞乙酯是鋰離子電池低溫電解液的重要添加劑，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該物質(zhì)的說法正確的是(　　) A．分子式為C3H2O3 B．分子中含6個σ鍵 C．分子中只有極性鍵 D．8.6 g該物質(zhì)完全燃燒得到6.72 L CO2 解析：選A　A項，觀察圖形根據(jù)碳形成四個鍵可知分子式正確；B項，根據(jù)圖示可知分子中含8個σ鍵；C項，觀察圖形可知分子中含有碳碳雙鍵屬于非極性鍵；D項，沒有指明條件，無法進行氣體體積計算。 2．Ⅰ.有以下物質(zhì)：①HF；②Cl2；③H2O；④N2；⑤C2H4。 (1)只含有極性鍵的是____________。(填標(biāo)號，下

11、同) (2)只含有非極性鍵的是____________。 (3)既有極性鍵又有非極性鍵的是____________。 (4)只含有σ鍵的是____________。 (5)既有σ鍵又有π鍵的是____________。 Ⅱ.COCl2分子的結(jié)構(gòu)式為分子內(nèi)含有________。 A．4個σ鍵　　　　　　 B．2個σ鍵、2個π鍵 C．2個σ鍵、1個π鍵 D．3個σ鍵、1個π鍵 解析：Ⅰ.(1)①含不同元素的原子，只含極性鍵；③中兩個氫原子分別與氧原子相連，只含極性鍵。(2)雙原子的單質(zhì)分子只含非極性鍵，②④符合題意。(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)可判斷⑤既含極性鍵又含非極性鍵。(4)只有單鍵的

12、只含σ鍵，即①②③。(5)有雙鍵或叁鍵的一定既有σ鍵又有π鍵，即④⑤。Ⅱ.C和Cl之間為σ鍵，C和O之間為1個σ鍵、1個π鍵，因此該分子中含有3個σ鍵、1個π鍵。 答案：Ⅰ.(1)①③　(2)②④　(3)⑤　(4)①②③ (5)④⑤?、?D 題點二　鍵參數(shù)的應(yīng)用 3．NH3分子的空間構(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(　　) A．NH3分子是極性分子 B．分子內(nèi)3個N—H鍵的鍵長相等，鍵角相等 C．NH3分子內(nèi)3個N—H鍵的鍵長相等，3個鍵角都等于107° D．NH3分子內(nèi)3個N—H鍵的鍵長相等，3個鍵角都等于120° 解析：選C　A項，NH3為

13、極性分子不能說明NH3一定為三角錐形；B項，三個N—H鍵鍵能與鍵長分別相同，鍵角相等仍有可能為正三角形；D項與事實不符。 4．能夠用鍵能的大小解釋的是(　　) A．常溫常壓下，氯氣呈氣態(tài)而溴單質(zhì)呈液態(tài) B．硝酸是揮發(fā)性酸，硫酸是難揮發(fā)性的酸 C．稀有氣體一般難發(fā)生化學(xué)反應(yīng) D．氮氣在常溫下很穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑 解析：選D　共價分子構(gòu)成物質(zhì)的狀態(tài)與分子內(nèi)共價鍵的鍵能無關(guān)，A錯誤；物質(zhì)的揮發(fā)性與分子內(nèi)鍵能的大小無關(guān)，B錯誤；稀有氣體是單原子分子，無化學(xué)鍵，C錯誤；氮氣分子穩(wěn)定是由于氮氣分子中含有三鍵，鍵能很大的緣故，D正確。 題點三　等電子原理的應(yīng)用 5．等電子體之間結(jié)構(gòu)相似、物

14、理性質(zhì)也相近。根據(jù)等電子原理，由短周期元素組成的粒子，只要其原子總數(shù)和原子最外層電子總數(shù)相同，均可互稱為等電子體。下列各組粒子不能互稱為等電子體的是(　　) A．CO和NO B．O3和SO2 C．CO2和NO D．SCN－和N 解析：選C　C選項中，CO2與NO具有相同的原子總數(shù)，但最外層電子總數(shù)不同，CO2為16，而NO為18，故二者不能互稱為等電子體。 6．原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。 (1)根據(jù)上述原理，僅由第二周期元素組成的共價分子中，互為等電子體的是________和________；________和_____

15、___。 (2)此后，等電子原理又有所發(fā)展。例如，由短周期元素組成的微粒，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱為等電子體，它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。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________、________。 解析：(1)僅由第二周期元素組成的共價分子中，即C、N、O、F組成的共價分子，如N2與CO均為14個電子，N2O與CO2均為22個電子。(2)依題意，只要原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，即互稱為等電子體，NO為三原子，各原子最外層電子數(shù)之和為5＋6×2＋1＝18，SO2、O3均為三原子，各原子最外層電子數(shù)之和為6×3＝18。 答

16、案：(1)N2　CO　N2O　CO2　 (2)SO2　O3 分子的立體構(gòu)型　　 [教材基礎(chǔ)—自熱身] 1．價層電子對互斥理論 (1)理論要點 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。 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。 (2)價層電子對互斥理論與分子立體構(gòu)型 電子對數(shù) 成鍵數(shù) 孤電子對數(shù) 價層電子對立體構(gòu)型 分子立體構(gòu)型 實例 2 2 0 直線形 直線形 CO2 3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面體形 正四面體形 C

17、H4 3 1 三角錐形 NH3 2 2 V形 H2O 2．雜化軌道理論 當(dāng)原子成鍵時，原子的價電子軌道相互混雜，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。 3．配位鍵和配合物 (1)配位鍵 ①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。 ②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N—H鍵形成過程與其他3個N—H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。 (2)配位化合物 ①概念：金屬離子(或原子)與某些

18、分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物。 ②形成條件： a．配位體有孤電子對，中性分子如H2O、NH3和CO等；離子如F－、Cl－、CN－等 b．中心原子有空軌道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等 ③組成： (3)常見的幾種配合物 常見的幾種配合物 配合物的組成 [中心離子(配體)n][外界] 典型配合物 [Cu(NH3)4]SO4 Fe(SCN)3 [Ag(NH3)2]OH 中心離子 Cu2＋ Fe3＋ Ag＋ 中心離子結(jié)構(gòu)特點 一般是金屬離子，特別是過渡金屬離子，必須有空軌道 配體 NH3 SCN－ NH3 配體結(jié)構(gòu)特點

19、分子或離子，必須含有孤對電子(如NH3、H2O、CO、Cl－、SCN－等) 配位數(shù)(n) 4 3 2 外界 SO 無 OH－ 顏色 深藍(lán)色 血紅色 無色 配離子所含化學(xué)鍵 配體通過配位鍵與中心離子結(jié)合 配合物所含化學(xué)鍵 配位鍵、離子鍵；配體或外界中可能還含有共價鍵 配合物的常見性質(zhì) 屬于離子化合物，多數(shù)能溶解、能電離，多數(shù)有顏色 金屬羰基配合物 是過渡金屬和一氧化碳配位形成的配合物，如四羰基鎳[Ni(CO)4]。在許多有機化合物的合成反應(yīng)中，金屬羰基配合物常常作為這些反應(yīng)的催化劑 二茂鐵 二茂鐵的結(jié)構(gòu)為一個鐵原子處在兩個平行的環(huán)戊二烯的環(huán)之間。在固體

20、狀態(tài)下，兩個茂環(huán)相互錯開成全錯位構(gòu)型，溫度升高時則繞垂直軸相對轉(zhuǎn)動。二茂鐵的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，類似芳香族化合物 [知能深化—掃盲點] 用價層電子對互斥理論、雜化軌道理論推測分子或離子的空間構(gòu)型 1．用價層電子對互斥理論推測分子或離子立體構(gòu)型“三步曲” 第一步：確定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)減去離子的電荷數(shù)，b為電荷數(shù)，x為非中心原子的原子個數(shù)。如NH的中心原子為N，a＝5－1，b＝1，x＝4，所以中心原子孤電子對數(shù)＝(a－xb)＝×(4－4×1)＝0。 第二步：確定價層電子對的立體構(gòu)型 由于價層電子對之間的相互排斥作用，它們趨向于盡可能的相互遠(yuǎn)離，這樣已

21、知價層電子對的數(shù)目，就可以確定它們的立體構(gòu)型。 第三步：分子立體構(gòu)型的確定 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)。根據(jù)成鍵電子對數(shù)和孤電子對數(shù)，可以確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子立體構(gòu)型。 2．“四方法”判斷分子中心原子的雜化類型 (1)根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型判斷 ①若雜化軌道在空間的分布為正四面體形或三角錐形，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化。 ②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化。 ③若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。 (2)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷 若雜化軌道之間的夾

22、角為109°28′，則分子的中心原子發(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°，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。 (3)根據(jù)等電子原理進行推斷，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。 (4)根據(jù)中心原子的價電子對數(shù)＝參與雜化的軌道數(shù)目判斷，如中心原子的價電子對數(shù)為4，是sp3雜化，為3是sp2雜化，為2是sp雜化。 3．填寫下表 化學(xué)式 孤電子對數(shù) σ鍵電子對數(shù) 價層電子對數(shù) VSEPR模型名稱 分子或離子的立體模型名稱 中心原子雜化類型 ①H

23、2S(或H2O) 2 2 4 四面體形 V形 sp3 ②SO2 1 2 3 平面三角形 V形 sp2 ③SO3 (或BF3) 0 3 3 平面三角形 平面三角形 sp2 ④CH4 (或NH) 0 4 4 正四面體形 正四面體形 sp3 ⑤NCl3 (或NH3) 1 3 4 四面 體形 三角 錐形 sp3 ⑥HCN 0 2 2 直線形 直線形 sp ⑦HCHO 0 3 3 平面 三角形 平面 三角形 sp2 ⑧NO (或CO) 0 3 3 平面 三角形 平面 三角形

24、sp2 ⑨ClO－ 3 1 4 四面 體形 直線形 sp3 ⑩H3O＋ 1 3 4 四面 體形 三角 錐形 sp3 ?ClO 1 3 4 四面 體形 三角 錐形 sp3 ?PO (或SO) 0 4 4 正四 面體形 正四 面體形 sp3 ?CH≡CH — — — — 直線形 sp ?CH2===CH2 — — — — 平面形 sp2 ?C6H6 — — — — 平面 六邊形 sp2 ?CH3COOH — — — — — sp3、sp2 [題點全練—過高考]

25、題點一　價層電子對互斥理論、雜化軌道理論的綜合應(yīng)用 1．用價層電子對互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測許多分子或離子的空間構(gòu)型，有時也能用來推測鍵角大小，下列判斷正確的是(　　) A．SO2、CS2、HI都是直線形的分子 B．BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角大于120° C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形的分子 解析：選C　A．SO2是V形分子，CS2、HI是直線形的分子，錯誤；B.BF3鍵角為120°，是平面三角形結(jié)構(gòu)，而Sn原子價電子數(shù)是4，在SnBr2中兩個價電子與Br形成共價鍵，還有一對孤對電子，對成鍵電子有排斥作用

26、，使鍵角小于120°，錯誤；D.PCl3、NH3都是三角錐形的分子，而PCl5是三角雙錐形結(jié)構(gòu)，錯誤。 2．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NH3 C．BeCl2與BF3 D．C2H2與C2H4 解析：選B　A項，CO2中C為sp雜化，SO2中S為sp2雜化，錯誤；B項，均為sp3雜化，正確；C項，BeCl2中Be為sp雜化，BF3中B為sp2雜化，錯誤；D項，C2H2中C為sp雜化，C2H4中C為sp2雜化，錯誤。 題點二　配位鍵、配合物理論 3．某物質(zhì)的實驗式為PtCl4·2NH3，其水溶液不導(dǎo)電，加入AgNO3溶液也

27、不產(chǎn)生沉淀，以強堿處理并沒有NH3放出，則關(guān)于此化合物的說法正確的是(　　) A．配合物中中心原子的電荷數(shù)和配位數(shù)均為6 B．該配合物可能是平面正方形結(jié)構(gòu) C．Cl－和NH3分子均與Pt4＋配位 D．配合物中Cl－與Pt4＋配位，而NH3分子不配位 解析：選C　在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液無沉淀生成，經(jīng)強堿處理無NH3放出，說明Cl－、NH3均處于內(nèi)界，故該配合物中中心原子的配位數(shù)為6，電荷數(shù)為4，Cl－和NH3分子均與Pt4＋配位，A、D錯誤，C正確；因為配體在中心原子周圍配位時采取對稱分布以達(dá)到能量上的穩(wěn)定狀態(tài)，Pt配位數(shù)為6，則其空間構(gòu)型為八面體形，B錯誤。

28、 4．用結(jié)構(gòu)式標(biāo)出銀氨絡(luò)離子、四氨合銅離子中的配位鍵________、________。 答案：[H3N→Ag←NH3]＋　 5．(1)指出配合物K2[Cu(CN)4]的配離子、中心離子、配體、配位數(shù)：__________________________________________________________________。 (2)在[Fe(CN)6]3－中，中心原子的配位數(shù)為________，配體的立體構(gòu)型是________。 (3)配合物[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中，中心原子的化合價為________，內(nèi)界的電荷數(shù)為________。 答案：(1)配離子

29、為[Cu(CN)4]2－，中心離子為Cu2＋，配體為CN－，配位數(shù)為4　(2)6　直線形　(3)＋3　1＋ 6．F－、K＋和Fe3＋三種離子組成的化合物K3FeF6，其中化學(xué)鍵的類型有______________；該化合物中存在一個復(fù)雜離子，該離子的化學(xué)式為________，配位體是________。 解析：K3FeF6屬于離子化合物，其中的化學(xué)鍵有離子鍵和配位鍵，復(fù)雜離子為[FeF6]3－，配位體是F－。 答案：離子鍵、配位鍵　[FeF6]3－　F－ 分子間作用力與分子性質(zhì)　 [教材基礎(chǔ)—自熱身] 1．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

30、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<化學(xué)鍵。 (4)范德華力：范德華力主要影響物質(zhì)的熔點、沸點、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強，物質(zhì)的熔點、沸點越高，硬度越大。一般來說，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸增大。 (5)氫鍵 ①形成：已經(jīng)與電負(fù)性很強的原子形成共價鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個分子中電負(fù)性很強的原子之間的作用力，稱為氫鍵。 ②表示方法：A—H…B A、B是電負(fù)性很強的原子，一般為N、O、F三種元素； A、B可以相同，也可以不同。 ③特征：具有一定的方向性和飽和性。 ④分

31、類：氫鍵包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。 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、沸點升高，對電離和溶解度等產(chǎn)生影響。 2．分子的性質(zhì) (1)分子的極性 ①非極性分子與極性分子的判斷 a．對于ABm型分子，A為中心原子，若A上有未成鍵電子對(孤對電子)，則ABm分子為極性分子，如H2O、NH3中O、N上分別有2對、1對孤對電子；若A上無未成鍵電子對(孤對電子)，則ABm分子為非極性分子，如CH4、CO2、BF3中C、C、B上均無孤對電子。 b．多原子分子中，若中心原子的化合價的絕對值等于該元素的價電子數(shù)(最高正價)時，該分子為非極性分子。 ②鍵的極性、分子空間構(gòu)型與分

32、子極性的關(guān)系 類型 實例 鍵的極性 空間構(gòu)型 分子極性 X2 H2、N2 非極性鍵 直線形 非極性分子 XY HCl、NO 極性鍵 直線形 極性分子 XY2(X2Y) CO2、CS2 極性鍵 直線形 非極性分子 SO2 極性鍵 V形 極性分子 H2O、H2S 極性鍵 V形 極性分子 XY3 BF3 極性鍵 平面正三角形 非極性分子 HCHO 極性鍵 平面三角形 極性分子 NH3 極性鍵 三角錐形 極性分子 XY4 CH3Cl 極性鍵 四面體形 極性分子 CH4、CCl4 極性鍵 正四面體形 非極

33、性分子 (2)分子的溶解性 ①“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。 ②隨著溶質(zhì)分子中憎水基個數(shù)的增大，溶質(zhì)在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。 (3)分子的手性異構(gòu) 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，如同左手和右手一樣互為鏡像，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：在有機物分子中，連有四個不同基團或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子， (4)無機含氧酸分子的酸性

34、 無機含氧酸的通式可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性越高，使R—O—H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：HClO

35、華力 氫鍵 共價鍵 作用微粒 分子或原子(稀有氣體分子) 氫原子，氟、氮、氧原子(分子內(nèi)，分子間) 原子 強度比較 共價鍵＞氫鍵＞范德華力 影響其強度的因素 ①隨著分子極性和相對分子質(zhì)量的增大而增大 ②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大 對于A—H…B，A、B的電負(fù)性越大，B原子的半徑越小，氫鍵鍵能越大 成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定 對物質(zhì)性 質(zhì)的影響 ①影響物質(zhì)的熔沸點、溶解度等物理性質(zhì) ②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔、沸點升高，如F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4

36、 ①分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔、沸點升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸點：H2O＞H2S，HF＞HCl，NH3＞PH3 ②分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點降低 ①影響分子的穩(wěn)定性，共價鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強 ②對于原子晶體，共價鍵鍵能越大，晶體的熔點越高 (3)有氫鍵的物質(zhì)，分子間也有范德華力，但有范德華力的物質(zhì)分子間不一定有氫鍵。 (4)一個氫原子只能形成一個氫鍵，這是氫鍵的飽和性。 [對點練] 1．(1)化合物NH3的沸點比化合物CH4的高，其主要原因是 ____________________________________________________________

37、____________。 (2)H2O分子內(nèi)的OH鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強到弱依次為________________________________________________________________________。 原因是_____________________ _________________________________________________________________。 答案：(1)NH3分子間能形成氫鍵 (2)O　H鍵、氫鍵、范德華力　形成分子內(nèi)氫鍵，使物質(zhì)沸點降低，而形成分子間氫鍵，使物質(zhì)沸點升高 (二)分子極性的判斷 (1

38、)分子的極性由共價鍵的極性和分子的立體構(gòu)型兩方面共同決定 極性鍵極性分子 極性鍵或非極性鍵非極性分子 (2)判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗規(guī)律 若中心原子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，若不等則為極性分子。 [對點練] 2．在下列物質(zhì)中：①HCl?、贜2　③NH3　④Na2O2?、軭2O2　⑥NH4Cl?、逳aOH　⑧Ar?、酑O2　⑩C2H4 (1)只存在非極性鍵的分子是________；既存在非極性鍵又存在極性鍵的分子是__________；只存在極性鍵的分子是________。(填序號，下同) (2)只存在單鍵的分子是____________，存在

39、三鍵的分子是________，只存在雙鍵的分子是________，既存在單鍵又存在雙鍵的分子是________。 (3)只存在σ鍵的分子是________，既存在σ鍵又存在π鍵的分子是________。 (4)不存在化學(xué)鍵的是________。 (5)既存在離子鍵又存在極性鍵的是________；既存在離子鍵又存在非極性鍵的是________。 答案：(1)②　⑤⑩?、佗邰帷?2)①③⑤　②?、帷、狻?3)①③⑤?、冖幄狻?4)⑧　(5)⑥⑦　④ [題點全練—過高考] 題點一　分子間作用力及對物質(zhì)性質(zhì)的影響 1．某化合物的分子式為AB2，A屬第ⅥA族元素，B屬第ⅦA族元素，A和B

40、在同一周期，它們的電負(fù)性值分別為3.44和3.98，已知AB2分子的鍵角為103.3°。下列推斷不正確的是(　　) A．AB2分子的空間構(gòu)型為“V”形 B．A—B鍵為極性共價鍵，AB2分子為非極性分子 C．AB2與H2O相比，AB2的熔點、沸點比H2O的低 D．AB2分子中無氫原子，分子間不能形成氫鍵，而H2O分子間能形成氫鍵 解析：選B　根據(jù)A、B的電負(fù)性值及所處位置關(guān)系，可判斷A為O元素，B為F元素，該分子為OF2。O—F鍵為極性共價鍵。因為OF2分子的鍵角為103.3°，OF2分子中鍵的極性不能抵消，所以為極性分子。 2．下列事實與氫鍵有關(guān)的是(　　) A．水加熱到很高溫度

41、都難以分解 B．水結(jié)成冰體積膨脹，密度變小 C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔點隨相對分子質(zhì)量增大而升高 D．NH3的熱穩(wěn)定性比PH3強 解析：選B　水加熱到很高溫度都難以分解是因為在水分子中的共價鍵結(jié)合力強，與分子之間的氫鍵無關(guān)，A錯誤；水結(jié)成冰體積膨脹，密度變小是因為水分子排列由無序變?yōu)橛行?，分子之間的間隔變大，所以與氫鍵有關(guān)，B正確；CH4、SiH4、GeH4、SnH4是結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子之間作用力就越大，因此熔點隨相對分子質(zhì)量增大而升高，與氫鍵無關(guān)，C錯誤；NH3的熱穩(wěn)定性比PH3強是因為氨分子內(nèi)的共價鍵比PH3強，與氫鍵無關(guān)，D錯誤。 題點二　分

42、子極性和化學(xué)鍵極性的關(guān)系 3．三氟化硼是平面正三角形，因此是非極性分子，推斷三氯甲烷(碳原子位于分子結(jié)構(gòu)中心)的結(jié)構(gòu)和分子的極性情況是(　　) A．正四面體，非極性分子 　 B．四面體，極性分子 C．平面三角形，非極性分子 　 D．平面三角形，極性分子 解析：選B　三氯甲烷化學(xué)式為CHCl3，中心原子C原子的價層電子對數(shù)為(4＋1＋3×1)＝4，C原子采取sp3雜化，分子結(jié)構(gòu)為四面體，由于C—H與C—Cl鍵長不相等，結(jié)構(gòu)不對稱，是極性分子。 4．下列敘述中正確的是(　　) A．以非極性鍵結(jié)合起來的雙原子分子一定是非極性分子 B．以極性鍵結(jié)合起來的分子一定是極性分子 C．非極

43、性分子只能是雙原子單質(zhì)分子 D．非極性分子中，一定含有非極性共價鍵 解析：選A　非極性鍵形成的雙原子分子中，正負(fù)電荷重心重合，故為非極性分子。 5．已知N、P同屬于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角錐形，氮原子位于錐頂，3個氫原子位于錐底，N—H鍵間的夾角是107°。 (1)PH3分子與NH3分子的構(gòu)型________(填“相同”“相似”或“不相似”)，P—H鍵________極性(填“有”或“無”，下同)，PH3分子________極性。 (2)NH3、PH3在常溫、常壓下都是氣體，但NH3比PH3易液化，其主要原因是________(填序號)。

44、 A．鍵的極性N—H比P—H強 B．分子的極性NH3比PH3強 C．相對分子質(zhì)量PH3比NH3大 D．NH3分子之間存在特殊的分子間作用力 解析：(1)氮原子與磷原子結(jié)構(gòu)相似，NH3分子與PH3分子結(jié)構(gòu)也相似，P—H鍵為不同種元素原子之間形成的共價鍵，為極性鍵。(2)“易液化”屬于物質(zhì)的物理性質(zhì)，NH3與PH3都是共價型分子，其物理性質(zhì)與化學(xué)鍵無關(guān)。按照相對分子質(zhì)量與分子間作用力的關(guān)系，以及分子間作用力與物質(zhì)的物理性質(zhì)的關(guān)系分析，應(yīng)該是PH3比NH3沸點高，PH3比NH3易液化。事實是NH3比PH3易液化，這種反?，F(xiàn)象客觀存在，說明這當(dāng)中必有特殊的原因——氫鍵。 答案：(1)相似　

45、有　有　(2)D 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [課堂真題集訓(xùn)—明考向] 1．(2018·江蘇高考節(jié)選)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2＋催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為SO和NO，NOx也可在其他條件下被還原為N2。 (1)SO中心原子軌道的雜化類型為________；NO的空間構(gòu)型為________________(用文字描述)。 (2)與O3分子互為等電子體的一種陰離子為________(填化學(xué)式)。 (3)N2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)∶n(π)＝________。 (4)[Fe(H2O)6]2＋

46、與NO反應(yīng)生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，NO以N原子與Fe2＋形成配位鍵。請在[Fe(NO)(H2O)5]2＋結(jié)構(gòu)示意圖的相應(yīng)位置補填缺少的配體。 解析：(1)SO中S原子的價層電子對數(shù)＝＝4，因此S原子為sp3雜化。NO中N原子的價層電子對數(shù)＝＝3，因此N原子為sp2雜化，無孤對電子，因此空間構(gòu)型為平面(正)三角形。(2)因為是陰離子，因此在周期表中可將一個O原子左移一個位置變?yōu)镹原子，即NO為O3的等電子體。(3)N與N可形成叁鍵，因此有1個σ鍵和2個π鍵，即兩者數(shù)目比為1∶2。(4)[Fe(NO)(H2O)5]2＋中有5個H2O和1個NO，題給圖示中缺少1個H2O和1個

47、NO，O和N提供孤對電子，根據(jù)題給圖示結(jié)構(gòu)可補填缺少的H2O和NO配體。 答案：(1)sp3　平面(正)三角形 (2)NO　(3)1∶2 2．(2017·江蘇高考節(jié)選)(1)丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是____________，1 mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為________________。 (2)乙醇的沸點高于丙酮，這是因為___________________________________________。 解析：(1)甲基上的碳原子為sp3雜化，羰基上的碳原子為sp2雜化。單鍵全為σ鍵，1個雙鍵中含有1個π鍵和1個σ鍵，故1 mol丙酮中含有9 mol σ鍵

48、。(2)乙醇中的羥基之間可以形成分子間氫鍵，故沸點高于丙酮。 答案：(1)sp2和sp3　9 mol(或9×6.02×1023) (2)乙醇分子間存在氫鍵 3．(2016·江蘇高考節(jié)選)[Zn(CN)4]2－在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng) 4HCHO＋[Zn(CN)4]2－＋4H＋＋4H2O===[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN (1)1 mol HCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為________ mol。 (2)HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是________。 (3)與H2O分子互為等電子體的陰離子為________。 (4)[Zn(CN)4]2－中Z

49、n2＋與CN－的C原子形成配位鍵。不考慮空間構(gòu)型，[Zn(CN)4]2－的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為________。 解析：(1)HCHO的結(jié)構(gòu)式為單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，1個HCHO分子中含有3個σ鍵，故1 mol HCHO中含有σ鍵3 mol。 (2)根據(jù)HOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡式可知，“CH2”中的C原子形成4個σ鍵，該碳原子采取sp3雜化；“CN”中的C原子形成1個σ鍵、2個π鍵，該碳原子采取sp雜化。 (3)等電子體是指原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的微粒，H2O分子中有3個原子、8個價電子，根據(jù)質(zhì)子—電子互換法可知，符合條件的陰離子為NH。 (4)Zn2＋提供空軌道

50、，CN－中C原子提供孤電子對，兩者形成配位鍵，結(jié)構(gòu)可表示為 答案：(1)3　(2)sp3和sp　(3)NH 4．(2015·江蘇高考)下列反應(yīng)曾用于檢測司機是否酒后駕駛： 2Cr2O＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O―→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH (1)Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為________________；配合物 [Cr(H2O)6]3＋中，與Cr3＋形成配位鍵的原子是____________(填元素符號)。 (2)CH3COOH中C原子軌道雜化類型為____________；1 mol CH3COOH分子含有σ鍵的數(shù)目為________。

51、(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為________(填化學(xué)式)；H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為________________________________________________________________________。 解析：(1)Cr是24號元素，Cr原子基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，Cr原子由外向里失去3個電子后變?yōu)镃r3＋，故Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d3。在配合物[Cr(H2O)6]3＋中，中心原子提供空軌道，而配位原子需提供孤對電子，H2O分子

52、中含有孤對電子的是O原子。 (2)CH3COOH中，甲基中C原子與其他原子形成4個σ鍵，故C原子采取sp3雜化；而羧基中C原子形成3個σ鍵和1個π鍵，故C原子采取的是sp2雜化。CH3COOH的結(jié)構(gòu)式為單鍵均為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，故1個CH3COOH分子中含有7個σ鍵，因此1 mol CH3COOH中含有7×6.02×1023個σ鍵。 (3)運用電子－電荷互換法，將O原子的1個電子換作1個正電荷，則O原子換為F原子，即可寫出與H2O互為等電子體的陽離子H2F＋。H2O與CH3CH2OH可形成分子間氫鍵，是導(dǎo)致H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶的主要原因。 答案： (1

53、)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)　O (2)sp3和sp2　7×6.02×1023(或7 mol) (3)H2F＋　H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵 5．(1)(2017·全國卷Ⅰ)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Ⅲ)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為________和________。 (3)(2016·全國卷Ⅱ)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。 ①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是__

54、___________________________________。 ②在[Ni(NH3)6]2＋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________。 ③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”)，中心原子的軌道雜化類型為________。 (4)(2016·全國卷Ⅲ)AsCl3分子的立體構(gòu)型為________，其中As的雜化軌道類型為________。 (5)(2015·全國卷Ⅰ)CS2分子中，C原子的雜化軌道

55、類型是________。 (6)(2015·山東高考)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子構(gòu)型為__________，其中氧原子的雜化方式為__________。 答案：(1)V形　sp3 (2)sp　sp3 (3)①正四面體?、谂湮绘I　N ③高于　NH3分子間可形成氫鍵　極性　sp3 (4)三角錐形　sp3　(5)sp　(6)V形　sp3 6．(2016·全國卷Ⅰ)(1)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是____________________________________________

56、_____________。 (2)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因___________________________________________________________。 GeCl4 GeBr4 GeI4 熔點/℃ －49.5 26 146 沸點/℃ 83.1 186 約400 (3)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________________________________________________________________________。 答案：(1)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 (2)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似，分子量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強 (3)sp3　共價鍵