一輪復(fù)習(xí)學(xué)案第5章第17講化學(xué)鍵　分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)Word版含解析【高考】

第17講化學(xué)鍵分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)目標(biāo)要求1.能說出微粒間作用(離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵和分子間作用力等)的主要類型、特征和實(shí)質(zhì)。2.能比較不同類型的微粒間作用的聯(lián)系與區(qū)別。3.能說明典型物質(zhì)的成鍵類型。4.能根據(jù)給定的信息分析常見簡單分子的空間結(jié)構(gòu)，能利用相關(guān)理論解釋簡單的共價(jià)分子的空間結(jié)構(gòu)。5.能從微粒的空間排布及其相互作用的角度對(duì)生產(chǎn)、生活、科學(xué)研究中的簡單案例進(jìn)行分析，舉例說明物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的應(yīng)用價(jià)值，如配合物在生物、化學(xué)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。1．化學(xué)鍵的定義及分類(1)定義：使離子或原子相結(jié)合的強(qiáng)烈的相互作用。這種作用既包括靜電吸引作用，又包括靜電排斥作用。(2)分類化學(xué)鍵eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(離子鍵,共價(jià)鍵,包括配位鍵,金屬鍵))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(電子云的重疊\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(σ鍵,π鍵)),形成共用電子對(duì)的多少\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(單鍵,雙鍵,叁鍵)),電子對(duì)是否發(fā)生偏移\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(非極性鍵,極性鍵))))2．電子式的書寫方法(1)概念：在元素符號(hào)周圍用“·”或“×”來表示原子的最外層電子的式子。(2)書寫方法(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(jià)化合物如。問題思考請(qǐng)寫出下列微粒的電子式(1)原子：Na________________，Cl______________________________________________。(2)簡單離子：Na＋______________，F(xiàn)－___________________________________________。(3)復(fù)雜離子：NHeq\o\al(＋,4)______________，OH－_________________________________________。(4)離子化合物：MgCl2____________，Na2O_______________________________________，Na2O2__________________。(5)非金屬單質(zhì)及共價(jià)化合物：N2_____________________，H2O______________________，H2O2__________________。答案(1)Na·(2)Na＋(3)(4)(5)3．離子化合物與共價(jià)化合物項(xiàng)目離子化合物共價(jià)化合物定義含有離子鍵的化合物只含有共價(jià)鍵的化合物構(gòu)成微粒陰、陽離子原子化學(xué)鍵類型一定含有離子鍵，可能含有共價(jià)鍵只含有共價(jià)鍵物質(zhì)類別①強(qiáng)堿②絕大多數(shù)鹽③金屬氧化物①含氧酸②弱堿③氣態(tài)氫化物④非金屬氧化物⑤極少數(shù)鹽，如AlCl3問題思考有以下8種物質(zhì)：①Ne②HCl③P4④H2O2⑤Na2S⑥NaOH⑦Na2O2⑧NH4Cl，請(qǐng)用上述物質(zhì)的序號(hào)填空：(1)不存在化學(xué)鍵的是①。(2)只存在極性共價(jià)鍵的是②。(3)只存在非極性共價(jià)鍵的是③。(4)既存在非極性共價(jià)鍵又存在極性共價(jià)鍵的是④。(5)只存在離子鍵的是⑤。(6)既存在離子鍵又存在共價(jià)鍵的是⑥⑦⑧。(7)屬于離子化合物的是⑤⑥⑦⑧。(1)化學(xué)鍵是相鄰離子或原子間的一種強(qiáng)作用力，既包括靜電吸引力，又包括靜電排斥力(√)(2)非金屬元素組成的化合物中只含共價(jià)鍵(×)(3)非金屬元素的兩個(gè)原子之間一定形成共價(jià)鍵，但多個(gè)原子間也可能形成離子鍵(√)(4)由活潑金屬元素與活潑非金屬元素形成的化學(xué)鍵都是離子鍵(×)(5)最外層只有一個(gè)電子的元素原子跟鹵素原子結(jié)合時(shí)，所形成的化學(xué)鍵一定是離子鍵(×)題組一規(guī)范書寫電子式1．下列化學(xué)用語表示正確的是()A．F－的結(jié)構(gòu)示意圖為B．CO2的電子式為C．NaCl的電子式為D．O2的結(jié)構(gòu)式為O—O答案A解析CO2的電子式為，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NaCl的電子式為，C項(xiàng)錯(cuò)誤；O2的結(jié)構(gòu)式為O=O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．下列電子式書寫正確的是()A．NH3B．—OHC．HClD．Na2O2答案D解析NH3的電子式為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；—OH的電子式為，B項(xiàng)錯(cuò)誤；HCl是共價(jià)化合物，電子式為，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O2是離子化合物，電子式為，D項(xiàng)正確。3．已知NaH、NaCN、NaBH4均為離子化合物，分別寫出三者的電子式：(1)NaH______________；(2)NaCN________________；(3)NaBH4____________。答案(1)(2)(3)4．根據(jù)下列幾種共價(jià)化合物的結(jié)構(gòu)式，書寫電子式：(1)次氯酸(H—O—Cl)__________________________________________________________。(2)二硫化碳(S=CS)_________________________________________________________。(3)甲醛()__________________________________________________________。答案(1)(2)(3)電子式書寫常見的四大誤區(qū)題組二化學(xué)鍵類型與物質(zhì)類別的關(guān)系5．下列化合物中，既有離子鍵，又有共價(jià)鍵的是()A．MgCl2 B．Na2O2C．Cl2 D．NH3·H2O答案B6．(2019·哈爾濱二模)一定條件下，氨與氟氣發(fā)生反應(yīng)：4NH3＋3F2=NF3＋3NH4F，其中NF3空間結(jié)構(gòu)與NH3相似。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．除F2單質(zhì)外，反應(yīng)物和生成物均為共價(jià)化合物B．NF3中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C．NF3中只含極性共價(jià)鍵D．NH4F中既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵答案A解析NF3為共價(jià)化合物，NH4F為離子化合物。7．元素X、Y和Z可結(jié)合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序數(shù)之和為26；Y和Z在同一周期。下列有關(guān)推測(cè)可能正確的是()A．XYZ3是一種可溶于水的酸，且X與Y可形成共價(jià)化合物XYB．XYZ3是一種微溶于水的鹽，且Y與Z可形成共價(jià)化合物YZ或YZ2C．XYZ3是一種易溶于水的鹽，且X與Z可形成離子化合物XZD．XYZ3是一種離子化合物，且Y與Z可形成離子化合物YZ3答案B判斷離子化合物和共價(jià)化合物的三種方法題組三“8電子”穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的判斷8．正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)N2和Cl2兩種分子中，每個(gè)原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(√)(2)CH4和CCl4中，每個(gè)原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(×)(3)Mg2＋和S2－的最外層電子都形成了8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(√)(4)N2和NH3中，每個(gè)原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(×)(5)PCl5中，每個(gè)原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(×)(6)CO2、NCl3中所有原子最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)(√)(7)常溫常壓下，氣態(tài)單質(zhì)分子中，每個(gè)原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(×)9．下列分子中各原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物是()A．C6H6 B．HCNC．BCl3 D．COCl2(光氣)答案D1．本質(zhì)在原子之間形成共用電子對(duì)(電子云的重疊)。2．特征具有飽和性和方向性。3．分類分類依據(jù)類型形成共價(jià)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(jià)鍵的電子對(duì)是否偏移極性鍵共用電子對(duì)發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移原子間共用電子對(duì)的數(shù)目單鍵原子間有一對(duì)共用電子對(duì)雙鍵原子間有兩對(duì)共用電子對(duì)叁鍵原子間有三對(duì)共用電子對(duì)特別提醒(1)只有兩原子的電負(fù)性相差不大時(shí)，才能形成共用電子對(duì)，形成共價(jià)鍵，當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時(shí)，不會(huì)形成共用電子對(duì)，而形成離子鍵。(2)同種非金屬元素原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵，不同種非金屬元素原子間形成的為極性鍵。理解應(yīng)用有以下物質(zhì)：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。只有σ鍵的是________(填序號(hào)，下同)；既有σ鍵，又有π鍵的是________；含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成σ鍵的是________；含有由一個(gè)原子的s軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成σ鍵的是________；含有由一個(gè)原子的p軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成σ鍵的是________。答案①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦①③⑤⑥⑧⑨②④⑤⑥⑧⑨4．鍵參數(shù)(1)概念(2)鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響①鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。②理解應(yīng)用試根據(jù)下表回答問題。某些共價(jià)鍵的鍵長數(shù)據(jù)如下所示：共價(jià)鍵鍵長(nm)C—C0.154CC0.133C≡C0.120C—O0.143CO0.122N—N0.146N=N0.120N≡N0.110根據(jù)表中有關(guān)數(shù)據(jù)，你能推斷出影響共價(jià)鍵鍵長的因素主要有哪些？其影響的結(jié)果怎樣？答案原子半徑、原子間形成的共用電子對(duì)數(shù)目。形成相同數(shù)目的共用電子對(duì)，原子半徑越小，共價(jià)鍵的鍵長越短；原子半徑相同，形成共用電子對(duì)數(shù)目越多，鍵長越短。(1)共價(jià)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(qiáng)度大(×)(3)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關(guān)(√)(4)s-sσ鍵與s-pσ鍵的電子云形狀對(duì)稱性相同(√)(5)σ鍵能單獨(dú)形成，而π鍵一定不能單獨(dú)形成(√)(6)σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)(√)(7)碳碳叁鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍(×)(8)鍵長等于成鍵兩原子的半徑之和(×)題組一共價(jià)鍵的類別及判斷1．下列關(guān)于σ鍵和π鍵的理解不正確的是()A．含有π鍵的分子在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，分子中的π鍵比σ鍵活潑B．在有些分子中，共價(jià)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(shí)只能形成σ鍵，不能形成π鍵D．當(dāng)原子形成分子時(shí)，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(yīng)時(shí)比較容易斷裂，A項(xiàng)正確；在共價(jià)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(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確；氫原子、氯原子等跟其他原子形成分子時(shí)只能形成σ鍵，C項(xiàng)正確。2．含碳元素的物質(zhì)是化學(xué)世界中最龐大的家族，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌崭瘛?1)CH4中的化學(xué)鍵從形成過程來看，屬于__________(填“σ”或“π”)鍵，從其極性來看屬于________鍵。(2)已知CN－與N2結(jié)構(gòu)相似，推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________。(3)C60分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵，且每個(gè)碳原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則C60分子中π鍵的數(shù)目為________。(4)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的結(jié)構(gòu)式為，每個(gè)COCl2分子內(nèi)含有的σ鍵、π鍵數(shù)目為________(填字母)。A．4個(gè)σ鍵 B．2個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵C．2個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵 D．3個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵答案(1)σ極性(2)1∶1(3)30(4)D題組二鍵參數(shù)及應(yīng)用3．(2020·石家莊期末)下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律，與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)的是()A．F2、Cl2、Br2、I2的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng)C．金剛石的硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都高于晶體硅D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點(diǎn)依次降低答案C解析A項(xiàng)，F(xiàn)2、Cl2、Br2、I2屬于分子晶體，影響熔、沸點(diǎn)的因素是分子間作用力的大小，物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高，與共價(jià)鍵的鍵能大小無關(guān)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，HF、HI、HBr、HCl屬于共價(jià)化合物，影響穩(wěn)定性的因素是共價(jià)鍵，共價(jià)鍵的鍵能越大越穩(wěn)定，與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)，但是HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，金剛石、晶體硅屬于原子晶體，原子之間存在共價(jià)鍵，原子半徑越小，鍵能越大，熔、沸點(diǎn)越高，與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)，正確；D項(xiàng)，NaF、NaCl、NaBr、NaI屬于離子晶體，離子半徑越大，鍵能越小，熔、沸點(diǎn)越低，與共價(jià)鍵的鍵能大小無關(guān)，錯(cuò)誤。4．(2019·南京期末)已知幾種共價(jià)鍵的鍵能如下：化學(xué)鍵H—NN≡NCl—ClH—Cl鍵能/kJ·mol－1391946243431下列說法錯(cuò)誤的是()A．鍵能：N≡N＞NN＞N—NB．H(g)＋Cl(g)=HCl(g)ΔH＝－431kJ·mol－1C．H—N鍵能小于H—Cl鍵能，所以NH3的沸點(diǎn)高于HClD．2NH3(g)＋3Cl2(g)=N2(g)＋6HCl(g)ΔH＝－457kJ·mol－1答案C解析A項(xiàng)，叁鍵鍵長小于雙鍵鍵長小于單鍵鍵長，鍵長越短，鍵能越大，所以鍵能：N≡N＞NN＞N—N，正確；B項(xiàng)，H(g)＋Cl(g)=HCl(g)的焓變?yōu)镠—Cl鍵能的相反數(shù)，則ΔH＝－431kJ·mol－1，正確；C項(xiàng)，NH3的沸點(diǎn)高于HCl是由于NH3形成分子間氫鍵，而HCl不能，鍵能不是主要原因，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)ΔH＝E(反應(yīng)物)－E(生成物)，則2NH3(g)＋3Cl2(g)=N2(g)＋6HCl(g)ΔH＝6E(N—H)＋3E(Cl—Cl)－E(N≡N)－6E(H—Cl)＝－457kJ·mol－1，正確。1．價(jià)層電子對(duì)互斥理論(1)理論要點(diǎn)①價(jià)層電子對(duì)在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時(shí)，排斥力最小，體系的能量最低。②孤電子對(duì)的排斥力較大，孤電子對(duì)越多，排斥力越強(qiáng)，鍵角越小。(2)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)分子的空間構(gòu)型的關(guān)鍵是判斷分子中的中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。其中：a是中心原子的價(jià)電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù))，b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。(3)示例分析價(jià)層電子對(duì)數(shù)σ鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子對(duì)空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實(shí)例220直線形直線形CO2330平面三角形平面三角形BF321V形SO2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O2.雜化軌道理論(1)理論要點(diǎn)當(dāng)原子成鍵時(shí)，原子的價(jià)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。(2)雜化軌道與分子空間構(gòu)型的關(guān)系雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角空間構(gòu)型實(shí)例sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109.5°正四面體形CH4理解應(yīng)用(1)填表序號(hào)物質(zhì)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型名稱分子或離子空間構(gòu)型中心原子雜化類型①CS2②HCHO③NCl3④SOeq\o\al(2－,4)⑤H3O＋答案①02直線形直線形sp1②03平面三角形平面三角形sp2③14四面體形三角錐形sp3④04正四面體形正四面體形sp3⑤14四面體形三角錐形sp3(2)比較下列分子或離子中鍵角大小。①H2O________H3O＋，NH3________NHeq\o\al(＋,4)。②SO3________CCl4，CS2________SO2。答案①＜＜②＞＞解析①H2O與H3O＋，NH3與NHeq\o\al(＋,4)的中心原子均采用sp3雜化，孤電子對(duì)數(shù)越多，斥力越大，鍵角越小。②雜化不同，鍵角不同。3．配位鍵(1)孤電子對(duì)分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對(duì)稱孤電子對(duì)。(2)配位鍵①配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對(duì)，另一方提供空軌道形成共價(jià)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(duì)的原子，如NHeq\o\al(＋,4)可表示為，在NHeq\o\al(＋,4)中，雖然有一個(gè)N—H鍵形成過程與其他3個(gè)N—H鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個(gè)共價(jià)鍵就完全相同。(3)配合物如[Cu(NH3)4]SO4配體有孤電子對(duì)，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。中心原子有空軌道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。理解應(yīng)用[Fe(H2O)6]2＋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(qǐng)?jiān)赱Fe(NO)(H2O)5]2＋結(jié)構(gòu)示意圖的相應(yīng)位置補(bǔ)填缺少的配體。答案(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(duì)(√)(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)只要分子構(gòu)型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化(√)(5)中心原子是sp1雜化的，其分子構(gòu)型不一定為直線形(×)(6)價(jià)層電子對(duì)互斥理論中，π鍵電子對(duì)數(shù)不計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)(√)題組一價(jià)層電子對(duì)互斥理論、雜化軌道理論的理解應(yīng)用1．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論填空：(1)OF2分子中，中心原子上的σ鍵電子對(duì)數(shù)為________，孤電子對(duì)數(shù)為________，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為________，中心原子的雜化方式為________雜化，VSEPR模型為____________，分子的空間構(gòu)型為______________。(2)BF3分子中，中心原子上的σ鍵電子對(duì)數(shù)為________，孤電子對(duì)數(shù)為________，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為________，中心原子的雜化方式為________雜化，VSEPR模型為____________，分子的空間構(gòu)型為____________。(3)SOeq\o\al(2－,4)分子中，中心原子上的σ鍵電子對(duì)數(shù)為______，孤電子對(duì)數(shù)為________，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為________，中心原子的雜化方式為________雜化，VSEPR模型為____________，分子的空間構(gòu)型為______________。答案(1)224sp3四面體形V形(2)303sp2平面三角形平面三角形(3)404sp3正四面體正四面體2．為了解釋和預(yù)測(cè)分子的空間構(gòu)型，科學(xué)家提出了價(jià)層電子對(duì)互斥(VSEPR)模型。(1)利用VSEPR理論推斷POeq\o\al(3－,4)的VSEPR模型是________。(2)有兩種活性反應(yīng)中間體粒子，它們的粒子中均含有1個(gè)碳原子和3個(gè)氫原子。請(qǐng)依據(jù)下面給出的這兩種微粒的球棍模型，寫出相應(yīng)的化學(xué)式：甲：________；乙：________。(3)按要求寫出第2周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式：平面三角形分子：__________，三角錐形分子：__________，四面體形分子：__________。答案(1)正四面體結(jié)構(gòu)(2)CHeq\o\al(＋,3)CHeq\o\al(－,3)(3)BF3NF3CF43．NH3分子中∠HNH鍵角為107°，而配離子[Zn(NH3)6]2＋中∠HNH的鍵角為109.5°，配離子[Zn(NH3)6]2＋∠HNH鍵角變大的原因是_________________________________________。答案NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Zn2＋的空軌道形成配離子后，原孤電子對(duì)對(duì)N—H鍵的成鍵電子對(duì)的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)之間的排斥，排斥作用減弱4．BeCl2是共價(jià)分子，可以以單體、二聚體和多聚體形式存在。它們的結(jié)構(gòu)簡式如下，請(qǐng)寫出單體、二聚體和多聚體中Be的雜化軌道類型：(1)Cl—Be—Cl：________；(2)：________；(3)：________。答案(1)sp1雜化(2)sp2雜化(3)sp3雜化“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sp1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角為109.5°，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sp1雜化。(3)根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷如中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，是sp3雜化，為3是sp2雜化，為2是sp1雜化。(4)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1個(gè)π鍵為sp2雜化，含2個(gè)π鍵為sp1雜化。題組二配合物理論的理解應(yīng)用5．(1)配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，取CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生氯化銀，沉淀的量分別為3mol、2mol、1mol和1mol。①請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫出它們的化學(xué)式。CoCl3·6NH3_________________________，CoCl3·4NH3(綠色和紫色)___________________。②上述配合物中，中心離子的配位數(shù)都是__________________________________________。(2)向黃色的三氯化鐵溶液中加入無色的KSCN溶液，溶液變成紅色，該反應(yīng)在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN=Fe(SCN)3＋3KCl表示。經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個(gè)數(shù)比配合，還可以其他個(gè)數(shù)比配合，請(qǐng)按要求填空：①Fe3＋與SCN－反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e3＋提供________，SCN－提供________，二者通過配位鍵結(jié)合。②所得Fe3＋與SCN－的配合物中，主要是Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶1配合所得離子顯紅色，含該離子的配合物的化學(xué)式是____________。答案(1)①[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)4Cl2]Cl②6(2)①空軌道孤電子對(duì)②[Fe(SCN)]Cl2解析(1)每個(gè)CoCl3·6NH3分子中有3個(gè)Cl－為外界離子，配體為6個(gè)NH3，化學(xué)式為[Co(NH3)6]Cl3；每個(gè)CoCl3·4NH3(綠色和紫色)分子中有1個(gè)Cl－為外界離子，配體為4個(gè)NH3和2個(gè)Cl－，化學(xué)式均為[Co(NH3)4Cl2]Cl。②這幾種配合物的化學(xué)式分別是[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl，其配位數(shù)都是6。(2)①Fe3＋與SCN－反應(yīng)生成的配合物中，F(xiàn)e3＋提供空軌道，SCN－提供孤電子對(duì)，二者通過配位鍵結(jié)合。②Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶1配合所得離子為[Fe(SCN)]2＋，故FeCl3與KSCN在水溶液中反應(yīng)生成[Fe(SCN)]Cl2與KCl。6．Ⅰ.銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途，如金屬銅用來制造電線電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑。(1)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮空間構(gòu)型，[Cu(OH)4]2－結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為________________。(2)膽礬CuSO4·5H2O可寫為[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：下列有關(guān)膽礬的說法正確的是________(填字母)。A．所有氧原子都采取sp3雜化B．氧原子存在配位鍵和氫鍵兩種化學(xué)鍵C．Cu2＋的價(jià)電子排布式為3d84s1D．膽礬中的水在不同溫度下會(huì)分步失去Ⅱ.經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個(gè)數(shù)比配合，還可以其他個(gè)數(shù)比配合。若Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶5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____________________________________________________________________。答案Ⅰ.(1)(2)DⅡ.FeCl3＋5KSCN=K2[Fe(SCN)5]＋3KCl解析Ⅰ.(2)A項(xiàng)，與S相連的氧原子沒有雜化；B項(xiàng)，氫鍵不是化學(xué)鍵；C項(xiàng)，Cu2＋的價(jià)電子排布式為3d9；D項(xiàng)，由圖可知，膽礬中有1個(gè)H2O與其他微?？繗滏I結(jié)合，易失去，有4個(gè)H2O與Cu2＋以配位鍵結(jié)合，較難失去。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(qiáng)弱：范德華力＜?xì)滏I＜化學(xué)鍵。(4)范德華力范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)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(duì)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)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個(gè)分子中電負(fù)性很大的原子之間的作用力，稱為氫鍵。②表示方法：A—H…B③特征：具有一定的方向性和飽和性。④分類：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(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，對(duì)電離和溶解度等產(chǎn)生影響。2．分子的性質(zhì)(1)分子的極性類型非極性分子極性分子形成原因正電中心和負(fù)電中心重合的分子正電中心和負(fù)電中心不重合的分子存在的共價(jià)鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵或極性鍵分子內(nèi)原子排列對(duì)稱不對(duì)稱(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(gè)數(shù)的增多，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。理解應(yīng)用NH3極易溶于水的因素有哪些？答案①NH3是極性分子，易溶于極性分子H2O形成的溶劑中②NH3與H2O之間形成分子間氫鍵③NH3可與水反應(yīng)(3)無機(jī)含氧酸分子的酸性無機(jī)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(qiáng)，如酸性：HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4。理解應(yīng)用H2SeO3的K1和K2分別為2.7×10－3mol·L－1和2.5×10－8mol·L－1，H2SeO4第一步幾乎完全電離，K2為1.2×10－2mol·L－1，請(qǐng)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋：①H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因：________________________。②H2SeO4比H2SeO3酸性強(qiáng)的原因：______________________________________________。答案①第一步電離生成的氫離子抑制了第二步的電離②H2SeO3和H2SeO4可分別表示為(HO)2SeO和(HO)2SeO2，H2SeO3中的Se為＋4價(jià)，而H2SeO4中的Se為＋6價(jià)，正電性更高，導(dǎo)致Se—O—H中O的電子更向Se偏移，越易電離出H＋(4)分子的手性①手性異構(gòu)：具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)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(jī)物分子中，連有四個(gè)不同基團(tuán)或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。(1)可燃冰(CH4·nH2O,6≤n≤8)中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵()(2)乙醇分子和水分子間只存在范德華力()(3)氫鍵具有方向性和飽和性()(4)H2O2分子間存在氫鍵()(5)鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點(diǎn)均隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大()(6)氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高()(7)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵()答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×解析(1)可燃冰中水分子間存在氫鍵，但CH4與H2O之間不存在氫鍵。(2)乙醇分子、水分子中都有—OH，符合形成氫鍵的條件。(4)H2O2分子中的H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，與水分子一樣，H2O2分子間也存在氫鍵。(5)鹵素氫化物中，HF分子間能形成氫鍵，其熔、沸點(diǎn)最高。(6)分子內(nèi)氫鍵對(duì)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)影響很小，能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低。(7)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)镺—H鍵鍵能大于S—H鍵鍵能，而與氫鍵無關(guān)。題組一共價(jià)鍵的極性與分子的極性1．下列關(guān)于粒子結(jié)構(gòu)的描述不正確的是()A．H2S和NH3均是價(jià)電子總數(shù)為8的極性分子B．HS－和HCl均是含一個(gè)極性鍵的18電子粒子C．CH2Cl2和CCl4均是四面體構(gòu)型的非極性分子D．NCl3是含極性鍵的極性分子答案C解析CH2Cl2不是正四面體構(gòu)型，為極性分子。2．(2019·廈門高三聯(lián)考)已知H和O可以形成H2O和H2O2兩種化合物，試根據(jù)有關(guān)信息完成下列問題：(1)水是維持生命活動(dòng)所必需的一種物質(zhì)。①1mol冰中有________mol氫鍵。②用球棍模型表示的水分子結(jié)構(gòu)是____________(填字母)。(2)已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如圖所示，H2O2分子不是直線形的，兩個(gè)氫原子猶如在半展開的書的兩面上，兩個(gè)氧原子在書脊位置上，書頁夾角為93°52′，而兩個(gè)O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52′。試回答：①H2O2分子的電子式是________________________________________________________，結(jié)構(gòu)式是____________________________________________________________________。②H2O2分子是含有________鍵和________鍵的_________(填“極性”或“非極性”)分子。③H2O2難溶于CS2，簡要說明理由：____________________________________________。④H2O2中氧元素的化合價(jià)是__________，簡要說明原因_________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①2②B(2)①H—O—O—H②極性非極性極性③H2O2為極性分子，而CS2為非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2④－1價(jià)因O—O鍵為非極性鍵，而O—H鍵為極性鍵，共用電子對(duì)偏向氧，故氧為－1價(jià)解析(1)在冰中，每個(gè)水分子與周圍的4個(gè)水分子形成4個(gè)氫鍵，按“切割法”計(jì)算，相當(dāng)于每個(gè)水分子有2個(gè)氫鍵；水分子為V形結(jié)構(gòu)。(2)由H2O2的空間構(gòu)型圖可知，H2O2是極性分子，分子內(nèi)既有極性鍵，又有非極性鍵，而CS2為非極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2。題組二范德華力、氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響3．氨溶于水時(shí)，大部分NH3與H2O以氫鍵(用“…”表示)結(jié)合形成NH3·H2O分子。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為()A． B．C． D．答案B解析根據(jù)NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－可知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為。4．按要求回答下列問題：(1)HCHO分子的空間構(gòu)型為________形，它與H2加成后，加成產(chǎn)物的熔、沸點(diǎn)比CH4的熔、沸點(diǎn)高，其主要原因是(須指明加成產(chǎn)物是何物質(zhì))_________________________________。答案平面三角加成產(chǎn)物CH3OH分子之間能形成氫鍵(2)S位于周期表中第________族，該族元素氫化物中，H2Te比H2S沸點(diǎn)高的原因是___________________________________________________________________________，H2O比H2Te沸點(diǎn)高的原因是__________________________________________________。答案ⅥA兩者均為分子晶體且結(jié)構(gòu)相似，H2Te相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大，分子間作用力更強(qiáng)兩者均為分子晶體，H2O分子之間存在氫鍵(3)有一類組成最簡單的有機(jī)硅化合物叫硅烷。硅烷的沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，呈現(xiàn)這種變化的原因是_______________________________________________________。答案硅烷為分子晶體，隨相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子間作用力增強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)升高(4)氨是一種易液化的氣體，請(qǐng)簡述其易液化的原因：______________________________。答案氨分子間存在氫鍵，分子間作用力大，因而易液化(5)硫的氫化物在乙醇中的溶解度小于氧的氫化物的原因是__________________________。答案H2O與乙醇分子間能形成氫鍵(6)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個(gè)實(shí)例如下圖所示?；衔镆业姆悬c(diǎn)明顯高于化合物甲，主要原因是_____________________________________________________。eq\o(→,\s\up7(①納米TiO2),\s\do5(②NH3))化合物甲化合物乙答案化合物乙分子間存在氫鍵題組三無機(jī)含氧酸的酸性5．(2019·長沙市明德檢測(cè))判斷含氧酸酸性強(qiáng)弱的一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多，該含氧酸的酸性越強(qiáng)。如下表所示：含氧酸酸性強(qiáng)弱與非羥基氧原子數(shù)的關(guān)系次氯酸磷酸硫酸高氯酸含氧酸Cl—OH非羥基氧原子數(shù)0123酸性弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸最強(qiáng)酸(1)亞磷酸H3PO3和亞砷酸H3AsO3分子式相似，但它們的酸性差別很大，H3PO3是中強(qiáng)酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱堿性。由此可推出它們的結(jié)構(gòu)簡式分別為①________________，②________________。(2)H3PO3和H3AsO3與過量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是①________________________________________________________________________，②________________________________________________________________________。(3)在H3PO3和H3AsO3中分別加入濃鹽酸，分析反應(yīng)情況：______________________，寫出化學(xué)方程式：__________________________________________________________。答案(1)①②(2)①H3PO3＋2NaOH=Na2HPO3＋2H2O②H3AsO3＋3NaOH=Na3AsO3＋3H2O(3)H3PO3為中強(qiáng)酸，不與鹽酸反應(yīng)，H3AsO3可與鹽酸反應(yīng)H3AsO3＋3HCl=AsCl3＋3H2O解析此題屬于無機(jī)含氧酸的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)推斷題，考查同學(xué)們運(yùn)用題給信息推斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的能力。(1)已知H3PO3為中強(qiáng)酸，H3AsO3為弱酸，依據(jù)題給信息可知H3PO3中含1個(gè)非羥基氧原子，H3AsO3中不含非羥基氧原子。(2)與過量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式的書寫，需得知H3PO3和H3AsO3分別為幾元酸，從題給信息可知，含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含幾個(gè)羥基氫，則該酸為幾元酸。故H3PO3為二元酸，H3AsO3為三元酸。(3)H3PO3為中強(qiáng)酸，不與鹽酸反應(yīng)；H3AsO3為兩性物質(zhì)，可與鹽酸反應(yīng)。題組一2019高考試題集錦1．[2019·全國卷Ⅰ，35(2)]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是____、____。乙二胺能與Mg2＋、Cu2＋等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是________________________________________________________________________，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。答案sp3sp3乙二胺的兩個(gè)N提供孤電子對(duì)與金屬離子形成配位鍵Cu2＋解析乙二胺分子中，1個(gè)N原子形成3個(gè)單鍵，還有一個(gè)孤電子對(duì)，故N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，N原子采取sp3雜化；1個(gè)C原子形成4個(gè)單鍵，沒有孤電子對(duì)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，采取sp3雜化。乙二胺中2個(gè)氮原子提供孤電子對(duì)與金屬鎂離子或銅離子形成穩(wěn)定的配位鍵，故能形成穩(wěn)定環(huán)狀離子。由于銅離子半徑大于鎂離子，形成配位鍵時(shí)頭碰頭重疊程度較大，其與乙二胺形成的化合物較穩(wěn)定。2．[2019·全國卷Ⅱ，35(1)]元素As與N同族。預(yù)測(cè)As的氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)為________，其沸點(diǎn)比NH3的________(填“高”或“低”)，其判斷理由是_________________________。答案三角錐形低NH3分子間存在氫鍵解析AsH3的中心原子As的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為eq\f(5＋3,2)＝4，包括3對(duì)成鍵電子和1對(duì)孤電子對(duì)，故其空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。NH3中N的電負(fù)性比AsH3中As的大得多，故NH3易形成分子間氫鍵，從而使其沸點(diǎn)升高。3．[2019·全國卷Ⅲ，35(2)(3)(4)(5)](2)FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性，蒸汽狀態(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________。(3)苯胺()的晶體類型是________。苯胺與甲苯()的相對(duì)分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(diǎn)(－5.9℃)、沸點(diǎn)(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(－95.0℃)、沸點(diǎn)(110.6℃)，原因是____________________________________________________________。(4)NH4H2PO4中，電負(fù)性最高的元素是________；P