高中化學(xué)選修三-分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

一、共價(jià)鍵

1、本質(zhì)：原子間形成共用電子對

f非極性共價(jià)鍵:兩個(gè)相同的非金屬元素的原子間形成的共價(jià)鍵

分類I極性共價(jià)鍵:兩個(gè)不相同的非金屬元素的原子間形成的共價(jià)鍵

思考:用電子式表示比、HC1的形成

共價(jià)鍵特征：

①飽與性:每個(gè)原子形成共價(jià)鍵的數(shù)目就是確定的

②方向性:原子軌道沿一定方向重疊使成鍵的原子軌道最大程度地重疊

2、。鍵與n鍵

①。鍵一原子軌道沿著連線方向以“頭碰頭”方式重疊形成的共價(jià)鍵

特點(diǎn)：以形成化學(xué)鍵的兩個(gè)原子核的連線為軸旋轉(zhuǎn)，。鍵電子云的圖形不變

互相靠攏電子石重疊H—H共價(jià)鍵

電子云描述氫原子形成氫分子的過程（s-s。鍵）

②“鍵一原子軌道沿著連線方向以“肩并肩”方式重疊形成的共價(jià)鍵

特點(diǎn)：（1）電子云為鏡像，即就是每個(gè)n鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩個(gè)

原子核構(gòu)成的平面的兩側(cè)

（2）不穩(wěn)定，容易斷裂

卜卜密-自

互相靠攏電子云重疊兀鍵的電子云

p~pg鍵的形成

鍵型

。鍵丸鍵

特點(diǎn)

成鍵方向沿軸方向“頭碰頭”平行方向“肩并肩”

電子云形狀軸對稱鏡像對稱

牢固程度強(qiáng)度大,不易斷裂強(qiáng)度較小，易斷裂

共價(jià)單鍵全就是。鍵

成鍵判斷規(guī)律共價(jià)雙鍵中一個(gè)就是。鍵，另一個(gè)就是n鍵

共價(jià)叁鍵中一個(gè)。鍵,另兩個(gè)為“鍵

N?分子中的N=N

思考:分析CH3cH3、CH2=CH2,CH三CH、CO2分子中鍵的類別與個(gè)數(shù)

3、鍵參數(shù)一鍵能、鍵長與鍵角

①鍵能:氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量

鍵能越大,即形成化學(xué)鍵時(shí)放出的能量越多,化學(xué)鍵越穩(wěn)定

應(yīng)用一計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱AH=反應(yīng)物鍵能總與-生成物鍵能總與

②鍵長:形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距

鍵長就是衡量共價(jià)穩(wěn)定性的另一個(gè)參數(shù)

規(guī)律:鍵長越短,一般鍵能越大,共價(jià)鍵越穩(wěn)定

一般地,形成的共價(jià)鍵的鍵能越大,鍵長越短,共價(jià)鍵越穩(wěn)定,含有該鍵的分子越

穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定

③鍵角：兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角

鍵角就是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù),分子的許多性質(zhì)與鍵角有關(guān)

思考:N2、。2、R跟上的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)，從鍵能的角度如何理解

4、等電子原理

等電子體:原子總數(shù)相同、價(jià)電子（最外層電子）總數(shù)相同的分子如此與CO就

是等電子體，但N?與C2H.1不就是等電子體

等電子體原理:原子總數(shù)、價(jià)電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征，它們的

物理性質(zhì)就是相近的。例如M與CO的熔沸點(diǎn)、溶解性、分子解離能等都非常接

近

5、用質(zhì)譜測定分子的結(jié)構(gòu)

原理:不同質(zhì)核比的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡不同

eg:k下列物質(zhì)中能證明某化合物中一定有離子鍵的就是（）

A、可溶于水B、熔點(diǎn)較高

C、水溶液能導(dǎo)電D、熔融狀態(tài)能導(dǎo)電

2、下列關(guān)于化學(xué)鍵的敘述中，正確的就是（）

A、離子化合物可以含共價(jià)鍵

B、共價(jià)化合物可能含離子鍵

C、離子化合物中只含離子鍵

D、只有活潑金屬與活潑非金屬間才能形成離子鍵

3、能夠用鍵能解釋的就是（）

A、氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定

B、常溫常壓下，澳呈液體，碘為固體

C、稀有氣體一般很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

D、硝酸易揮發(fā)，硫酸難揮發(fā)

二、分子的立體結(jié)構(gòu)

1、價(jià)層電子對互斥理論

對于AB“型分子,價(jià)電子對數(shù)=。鍵電子對數(shù)+中心原子的孤電子對數(shù)

1

。鍵電子對數(shù)=n,孤電子對數(shù)=2（a-nb）

a:中心原子價(jià)的價(jià)電子數(shù)

n:與中心原子結(jié)合的原子數(shù)

b:與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)（H為1,其她原子等于“8-該原子

的價(jià)電子數(shù)”）

注意:①對于復(fù)雜離子,在計(jì)算價(jià)層電子對數(shù)時(shí),還應(yīng)加上負(fù)離子的電荷數(shù)或減去

正離子的電荷數(shù)

②雙鍵、叁鍵等多重鍵作為1對電子瞧待

價(jià)

孤

。

層

對

VSEPR數(shù)

電

電分子電子對的排

子

子類型布模型立體結(jié)構(gòu)實(shí)例

模型

對

對

數(shù)

數(shù)

分

價(jià)

孤對實(shí)例

子

子

電

層

數(shù)

類

對

電電子對的排布立體結(jié)構(gòu)

型

子模型

對

數(shù)

o

1

三角錐形

2

思考:分析CCL、P0；、NH；、S03,SOt＞叫、H：O的立體構(gòu)型

2、雜化軌道理論

①CH,的正四面體構(gòu)型

sp：'雜化:碳原子的2s軌道與3個(gè)2p軌道進(jìn)行雜化,得到4個(gè)相同的sp：'雜化軌道,

夾角109°28',分子的幾何構(gòu)型為正四面體

2P2p正四面體形

向皿警力皿口t1tt

C的基態(tài)激發(fā)態(tài)sp3雜化態(tài)

思考:CCL的雜化類型與結(jié)構(gòu)

②BF3的平面正三角形

sd雜化:硼原子的2s軌道與2個(gè)2p軌道進(jìn)行雜化，得到3個(gè)相同的sp2雜化軌道,

夾角就是120°,分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形

向心空自血口

B的基態(tài)激發(fā)態(tài)雜化態(tài)

______sp'雜化______n

Q*苧°

s

p,p.pfP:

思考CH2=CH2的雜化類型與結(jié)構(gòu)

③BeCL的直線型

sp雜化:被原子的2s軌道與1個(gè)2p軌道進(jìn)行雜化,得到2個(gè)相同的sp雜化軌道,

夾角就是180°，分子的幾何構(gòu)型為直線型

Be基態(tài)激發(fā)態(tài)卯雜化態(tài)

印雜化

C-------=>□□m

pp

°?sp

fy『risofr

sp.p>P.p.

i雜化類型與結(jié)構(gòu)

雜化類型spsp2sp3

參與雜化的原子軌道1個(gè)S+1個(gè)P1個(gè)s+2個(gè)p1個(gè)s+3個(gè)p

雜化軌道數(shù)2個(gè)sp雜化軌道3個(gè)sp?雜化軌道4個(gè)sp‘雜化軌道

雜化軌道間夾角180°120"109"28’

空間構(gòu)型直線正三角形正四面體

實(shí)例BeCl,CH=CHCH.CCL

2BF3,CH2=CH2b

解題技巧：

①瞧中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵,如果有1個(gè)三鍵,則其中有2個(gè)n鍵，用去

了2個(gè)p軌道,形成的就是sp雜化；如果有1個(gè)雙鍵則其中有1個(gè)n鍵,形成的就

是sp?雜化;如果全部就是單鍵，則形成的就是sp，雜化

②雜化軌道數(shù)=中心原子孤對電子對數(shù)+中心原子結(jié)合的原子數(shù)

③判斷分子的VSEPR模型,根據(jù)構(gòu)型與雜化類型的對應(yīng)關(guān)系

代表物雜化軌道數(shù)雜化軌道類型分子結(jié)構(gòu)

C020+2=2SP直線型

SP2

BF30+3=3平面三角形

CH40+4=4SP，正四面體型

S021+2=3SP?V型

NH31+3=4sp：，三角錐型

SP，型

H2O2+2=4V

注意：雜化軌道只用于形成。鍵或容納未參與成鍵的孤電子對,而n鍵都就是由

未雜化的軌道形成的

3、配合物理論

①配位鍵一共用電子對由一個(gè)原子單方向提供給另一原子共用所形成的共價(jià)鍵

形成條件:一個(gè)原子必須有孤對電子，另一原子必須有接受孤對電子的空軌道

表示方法

AB

電子對給予體電子對接受體

含有配位鍵的離子或分子:H：O、NH；

..H

H：O：H+H+-------?[H：b：H]+

②配位化合物一由金屬離子(或原子)與分子或函子以配位鍵結(jié)合形成的復(fù)雜化

合

中心原子:具有接受孤對電子的離子或原子

配體:提供孤對電子的中性分子或者離子(如乩0、NH：,、C1)

配位原子:配體中直接與中心原子鍵合的原子

內(nèi)界(配罩子)

2+

[Cu(NH3h]SOt-

中配配0?~去

?位體位S

原原

、子子效U子5，

③性質(zhì)與應(yīng)用

a、配合物溶于水易電離為內(nèi)界配離子與外界離子,而內(nèi)界離子較穩(wěn)定,不能電離

2t

[CU(NH3)4]S0,,=[Cu(NH3)J+SO：

b、配合物的形成會(huì)對離子的溶解度產(chǎn)生的影響

銀氨溶液的配制:AgNO：；+NH3?H20=AgOHI+NH,NO:!

AgOH+2NH3?H20=Ag(NH3)2OH+2H20

c、配合物的形成引起離子顏色的改變

Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+

eg:k下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的就是()

A、CO?與SO?B、CH」與NH3

C、BeCh與BF3D、CH三CH與CHLCH?

2、HQ、CH八NH3中心原子均為sp'雜化，為什么水的鍵角為105°，氨氣的為107°?

3、寫出下列分子的路易斯結(jié)構(gòu)式并指出中心原子可能采用的雜化軌道類型，并預(yù)

測分子的幾何構(gòu)型

①PCh②A1CL③CS2?CL0

4、對于HCN分子與HCHO分子

①寫出路易斯結(jié)構(gòu)式②用VSEPR模型分析其立體結(jié)構(gòu)

③分析中心原子的雜化類型④分析分子中的n鍵

5、下列分子或離子中都存在著配位鍵的就是（）

+

A、NH3>H20B、NH；、H30

C、即HC1OD、［Cu?%）1*、PC13

6、下列分子或離子中，能提供孤對電子與某些金屬離子形成配位鍵的就是（）

①HQ②限③T④CW⑤CO

A、①②B、①②③C、①②④D、①②③④⑤

三、分子的性質(zhì)

1、鍵的極性與分子的極性

/非極性共價(jià)鍵

共價(jià)鍵（極性共價(jià)鍵

（非極性分子:正電中心與負(fù)電中心重合

分子（極性分子:正電中心與負(fù)電中心不重合

鍵的極性與分子的空間構(gòu)型共同決定分子的極性

極性分子的判斷：

①經(jīng)驗(yàn)規(guī)律:對于ABn型分子，若中心原子A的化合價(jià)的絕對值等于該元素原子的

最外層電子數(shù)（價(jià)電子數(shù)），則為非極性分子,否則為極性分子

②分子結(jié)構(gòu)呈幾何空間對稱,則為非極性分子

思考:不。2就是否為極性分子？

2、范德華力一分子間作用力

特點(diǎn):①范德華力很弱,不屬于化學(xué)鍵，比化學(xué)鍵小的多（約1-2個(gè)數(shù)量級）

②結(jié)構(gòu)相似的分子,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大;分子的極性越大,范德華

力越大

③范德華力主要影響物理性質(zhì)（熔、沸點(diǎn),溶解性等）；化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)

性質(zhì)

如氣體降溫、加壓會(huì)液化,壁虎在天花板爬行自如

3、氫鍵一除范德華力外的另一種分子間作用力NH：,、HQ、HF（最強(qiáng)）

氫鍵的表示A—H-B

①氫鍵的影響一熔、沸點(diǎn)、密度、溶解性

a、NH?H20>HF的熔、沸點(diǎn)反常，比VA、VIA、VHA族其她元素的氫化物的熔、

沸點(diǎn)高出許多

b、水凝固時(shí)體積膨脹，密度減小

C、相對分子質(zhì)量相近的醇、竣酸的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于烷燒

d、接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣的相對分子質(zhì)量測定值比用化學(xué)式H20計(jì)算的值大

②氫鍵的類型

分子內(nèi)氫鍵分子間氫鍵

化學(xué)鍵分子間作用力氫鍵

范圍分子內(nèi)或晶體內(nèi)分子間某些分子內(nèi)或分子間

作用強(qiáng)弱介于化學(xué)鍵與范德華力之間

性質(zhì)影響主要影響化學(xué)性質(zhì)主要影響物理性質(zhì)主要影響的物理性質(zhì)

4、溶解性

相似相溶: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

①如果存在氫鍵,溶解性更好如NL在H20中溶解度很大

②分子結(jié)構(gòu)相似的溶解性更好如CH；iCH20H與H20混溶

③溶質(zhì)與溶劑發(fā)生反應(yīng)的溶解性更好如SO,能與H20反應(yīng)可增加S0,溶解度

思考:低碳醇與水互溶,而高碳醇在水中的溶解度卻很小

5、手性

手性異構(gòu)體一具有完全相同的組成與原子排列（即分子式相同），結(jié)構(gòu)互為鏡像,

在三維空間里不能重疊

手性分子一有手性異構(gòu)體的分子

手性碳原子一連有四個(gè)不同原子（原子團(tuán)）的碳原子,記為*C

判斷:當(dāng)分子中只有一個(gè)*C,則此分子為手性分子

6、無機(jī)含氧酸分子的酸性

R-O-H規(guī)則：無機(jī)含氧酸可以寫成（HO）,?R0n,如果成酸元素R相同，n值越大（即非羥

基氧的個(gè)數(shù)越多），R的正電性越高,導(dǎo)致R-O-H中的0的電子向R偏移,因而在水

分子的作用下,也就越容易電離出H；即酸性越強(qiáng)

應(yīng)用一解釋對于同一種元素的含氧酸來說,該元素的化合價(jià)越高,其含氧酸的酸

性越強(qiáng)

思考:HC10、HC1O2.HC1O3>HCIOI的酸性強(qiáng)弱順序

eg:l>以下物質(zhì)CO?、。3、P”、NHXKPH*HCN、HQ、BF：,、CH3cl

含離子鍵的物質(zhì)就是

由極性鍵構(gòu)成的極性分子就是

由極性鍵構(gòu)成的非極性分子就是

由非極性鍵構(gòu)成的極性分子就是

2、下列對極性分子與非極性分子的認(rèn)識正確的就是（）

A、只含非極性鍵的分子一定就是非極性分子

B、含有極性鍵的分子一定就是極性分子

C、非極性分子一定含有非極性鍵

D、由極性鍵構(gòu)成的雙原子分子一定就是極性分子

3、下列有關(guān)性質(zhì)判斷正確且可以由范德華力來解釋的就是（）

A、沸點(diǎn)：HBr>HC1

B、沸點(diǎn):CH3cH/Br<C2H50H

C、穩(wěn)定性:HF>HC1

D、-OH上氫原子的活潑性:H-O-H>C2H5-O-H

4、下列現(xiàn)象的原因與氫鍵的存在無關(guān)的就是（）

A、鄰羥基苯甲酸的沸點(diǎn)比對羥基苯甲酸低

B、HC1的熔沸點(diǎn)比HF低

C、NFL極易溶于水

D、CH，的沸點(diǎn)比SiH,低

習(xí)題精選

1、下列有關(guān)化學(xué)鍵的說法不正確的就是（）

A、分子中不一定存在化學(xué)鍵

B、分子中若有共價(jià)鍵,則一定存在。鍵

C、p與p軌道既能形成。鍵又能形成n鍵

D、含n鍵的物質(zhì)不如含。鍵的物質(zhì)穩(wěn)定

2、關(guān)于鍵長、鍵能與鍵角，下列說法不正確的就是（）

A、鍵角就是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)

B、鍵長的大小與成鍵原子的半徑與成鍵數(shù)目有關(guān)

C、鍵能越大,鍵長越長,共價(jià)化合物越穩(wěn)定

D、鍵角的大小與鍵長、鍵能的大小無關(guān)

3、下圖為元素周期表前4周期的一部分，下列有關(guān)R、W、X、Y、Z5種元素的敘

述中，正確的就是（）

X

WYR

Z

A、W、R元素單質(zhì)分子內(nèi)的化學(xué)鍵都就是非極性鍵

B、X、Z元素都能夠形成雙原子分子

C、鍵能W-H>Y-H,鍵的極性Y-H>W-H

D、鍵長X-H<W-H,鍵能X-H<W-H

4、下列不互不等電子體的就是（）

A、N0與C02B、0：；與NO,C、CH”與NH；D、0H與NH,

5、關(guān)于原子軌道的說法正確的就是（）

A、凡就是中心原子采取sp：,雜化軌道成鍵的分子其幾何構(gòu)型都就是正四面

B、CH」分子中的sp：'雜化軌道就是由4個(gè)H原子的1s軌道與C原子的2p軌

道混合起來而形成的

C、sp3雜化軌道就是由同一個(gè)原子中能量相近的s軌道與p軌道混合起來形

成的一組能量相近的新軌道

D、凡AB3型的共價(jià)化合物,其中中心原子A均采用s/雜化軌道成鍵

6、對S0?與CO?說法正確的就是（）

A、都就是直線形結(jié)構(gòu)

B、中心原子都采取sp雜化軌道

C、S原子與C原子上都沒有孤對電子

D、SO?為V形結(jié)構(gòu)，CO?為直線形結(jié)構(gòu)

7、下列關(guān)于雜化軌道的敘述中，不正確的就是（）

A、分子中中心原子通過SP，雜化軌道成鍵時(shí),該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu)

B、雜化軌道只用于形成。鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子

C、H2SO,硫酸分子中三種原子均以雜化軌道成鍵

D、用分子中N原子沒有雜化，分子中有一個(gè)。鍵、2個(gè)口鍵

8、配合物在許多方面有著廣泛的應(yīng)用，下列敘述不正確的就是（）

A、以Mg"為中心的大環(huán)配合物葉綠素能催化光合作用

B、Fe"的口卜咻配合物就是輸送0?的血紅素

C、[Ag（NH3]*就是化學(xué)鍍銀的有效成分

2t

D、向溶液中逐滴加入NH:i?乩0,可除去ZnSO,溶液中的Cu

9、PCh分子的空間構(gòu)型就是三角錐形而不就是平面正三角形，下列關(guān)于PCL分子

空間構(gòu)型理由的敘述，不正確的就是（）

A、PCL分子中三個(gè)共價(jià)鍵的鍵長，鍵角都相等

B、PCL分子中的P-C1鍵屬于極性共價(jià)鍵

C、PCh分子中三個(gè)共價(jià)鍵鍵能，鍵角均相等

D、PCL就是非極性分子

10、下列推論正確的（）

A、SiH”的沸點(diǎn)高于CH?可推測PL的沸點(diǎn)高于NH：i

B、NH；為正四面體結(jié)構(gòu),可推測出PH；也為正四面體結(jié)構(gòu)

C、CO,晶體就是分子晶體,可推測SiO?晶體也就是分子晶體

D、C2H6就是碳鏈為直線型的非極性分子,可推測C曲也就是碳鏈為直線型的

非極性分子

11、下列事實(shí)與氫鍵有關(guān)的就是（）

A、水加熱到很高的溫度都難以分解

B、水結(jié)成冰體積膨脹,密度變小

C、CH,、SiH,、GeH,、SnH」熔點(diǎn)隨相對分子質(zhì)量增大而升高

D、HF、HC1、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱

12、下列物質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，所克服的粒子間相互作用屬于同種類型的就是（）

A、液澳與苯分別受熱變?yōu)闅怏wB、干冰與氯化鐵分別受熱變?yōu)闅怏w

C、二氧化硅與鐵分別受熱熔化D、食鹽與葡萄糖分別溶解在水中

13、下列說法中正確的就是（）

A、無機(jī)含氧酸分子中的氧原子數(shù)越多，則其酸性也越強(qiáng)

B、氯化銀能溶于過量的氨水,就是因?yàn)樗c氨水反應(yīng)生成了一種可溶的配位

彳上合

C、分子就是否具有極性決定分子中就是否存在極性共價(jià)鍵

D、氫鍵就就是一種存在于某些特殊含氫元素的分子中的一種化學(xué)鍵

14、下列操作利用了相似相溶原理的就是()

A、用稀硝酸洗做過銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的試管

B、用稀鹽酸清洗做高鎰酸鉀分解實(shí)驗(yàn)的試管

C、用氫氧化鈉溶液清洗盛過硅酸的試管

D、用四氯化碳清洗做過碘升華的燒杯

0II』CH20H

15、有機(jī)物CH3-C-O-CH-CHO含有一個(gè)手性碳原子(標(biāo)有“*”的碳原子)，具有光學(xué)活

性。當(dāng)發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)時(shí)，生成新的有機(jī)物無光學(xué)活性的就是()

A、與銀氨溶液反應(yīng)

B、與甲酸在一定條件下發(fā)生酯化反應(yīng)

C、與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)

D、與乩發(fā)生加成反應(yīng)

16、現(xiàn)有四種短周期元素A、B、C、D,已知:①C、D在同一周期,A、B在同一主

族;②它們可以組成化合物A￡、B2c2、D&、D2A”等;③B的陽離子與C的陰離子的

核外電子排布相同;④B￡?同A2c或DC?反應(yīng)都生成氣體C2)B與A2c反應(yīng)生成氣體

風(fēng)&與氣體C2按體積比2：1混合后點(diǎn)燃能發(fā)生爆炸，其產(chǎn)物就是一種常溫下常

見的無色無味的液體。請回答：

(1)寫出元素符號:A、B、C、D

⑵在A￡、B￡z、DC?與DzA,中，含有離子鍵與非極性共價(jià)鍵的化合物的電子式

為；按原子軌道重疊方式,其非極性鍵的類型就是o化合物