1、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 考綱要求1.了解共價(jià)鍵的形成，能用鍵能、鍵長、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常見的雜化軌道類型(sp，sp2，sp3)。3.能用價(jià)層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測常見的簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。4.了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別。5.了解氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉含有氫鍵的物質(zhì)。知識(shí)點(diǎn)一共價(jià)鍵1本質(zhì)原子之間形成_。2特征具有_性和_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鍵電子云“頭碰頭”重疊鍵電子云“肩并肩”重疊形成共價(jià)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4.鍵參數(shù)(1)鍵能鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成_

2、化學(xué)鍵釋放的最低能量。單位：_，用EAB表示，如HH鍵的鍵能為436.0 kJmol1，NN鍵的鍵能為946 kJmol1。應(yīng)為氣態(tài)基態(tài)原子：保證釋放能量最低。鍵能為衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的參數(shù)：鍵能越大，即形成化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量越_，形成的化學(xué)鍵越_。結(jié)構(gòu)相似的分子中，化學(xué)鍵鍵能越大，分子越穩(wěn)定。(2)鍵長鍵長：形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的_為鍵長。因成鍵時(shí)原子軌道發(fā)生重疊，鍵長小于成鍵原子的原子半徑之和。鍵長是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的另一個(gè)參數(shù)。鍵長越短，鍵能越_，共價(jià)鍵越_。(3)鍵角鍵角：在原子數(shù)超過2的分子中，兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角稱為鍵角。鍵角決定了分子的_。多原子分子中共價(jià)鍵間形成鍵角，表明共價(jià)

3、鍵具有_性。常見分子中的鍵角：CO2分子中的鍵角為_，為_形分子；H2O分子中鍵角為105，為_形(或_形)分子；CH4分子中鍵角為10928，為_形分子。5等電子原理原子總數(shù)、價(jià)電子總數(shù)均相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征，具有許多相近的性質(zhì)。這樣的分子(或微粒)互稱為_。問題思考1怎樣判斷原子間所形成的化學(xué)鍵是離子鍵，還是共價(jià)鍵，是極性鍵還是非極性鍵？2所有的共價(jià)鍵都有方向性嗎？3鍵和鍵哪個(gè)活潑？知識(shí)點(diǎn)二分子的立體構(gòu)型1價(jià)層電子對互斥模型的兩種類型價(jià)層電子對互斥模型說明的是_的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是_的空間構(gòu)型，不包括孤電子對。(1)當(dāng)中心原子無孤電子對時(shí)，兩者的構(gòu)型_；(2)當(dāng)中心

4、原子有孤電子對時(shí)，兩者的構(gòu)型_。2雜化軌道理論當(dāng)原子成鍵時(shí)，原子的價(jià)軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等的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，形成分子的立體構(gòu)型不同。3價(jià)層電子對互斥模型、雜化軌道理論與分子立體構(gòu)型的關(guān)系(1)雜化軌道理論雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角立體構(gòu)型實(shí)例spBeCl2sp2BF3sp3CH4(2)價(jià)層電子對互斥模型電子對數(shù)成鍵對數(shù)孤電子對數(shù)電子對空間構(gòu)型分子立體構(gòu)型實(shí)例220直線形直線形BeCl2330三角形正三角形BF321V形SnBr2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O4.配位化合物(1)配位鍵：成鍵原子一方提供孤對電

5、子，另一方提供空軌道。(2)配位化合物：金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物。(3)組成：如對于Ag(NH3)2OH，中心離子為Ag，配體為NH3，配位數(shù)為2。問題思考4CH4和H2O的雜化方式是否相同？怎樣理解其分子立體結(jié)構(gòu)的不同？知識(shí)點(diǎn)三分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1鍵的極性和分子極性(1)極性鍵和非極性鍵極性鍵：_的共價(jià)鍵。非極性鍵：_的共價(jià)鍵。(2)極性分子和非極性分子極性分子：正電中心和負(fù)電中心_的分子。非極性分子：正電中心和負(fù)電中心_的分子。2范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)概念_與_之間存在著的一種把分子聚集在一起的作用力。(2)特點(diǎn)范德華力_，約比化學(xué)鍵

6、的鍵能小12個(gè)數(shù)量級。(3)影響因素_越大，則范德華力越大。_越大，則范德華力越大。(4)對物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力主要影響物質(zhì)的_性質(zhì)，化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的_性質(zhì)。3氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)概念氫鍵是一種_，它是由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中_的原子之間的作用力。其表示方法為_。(2)特點(diǎn)大?。航橛赺和_之間，約為化學(xué)鍵的_分之幾，不屬于化學(xué)鍵。存在：氫鍵不僅存在于_，有時(shí)也存在于_。氫鍵也和共價(jià)鍵一樣具有_性和_性。(3)對物質(zhì)性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)_，對電離和溶解等產(chǎn)生影響。4溶解性(1)“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于_，極性溶質(zhì)一般

7、能溶于_。如果存在氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性_。(2)“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性。如乙醇與水_，而戊醇在水中的溶解度明顯_。(3)如果溶質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)，將增加物質(zhì)的溶解度，如_等。問題思考5由極性鍵形成的分子一定是極性分子嗎？6氫鍵是化學(xué)鍵嗎？怎樣理解氫鍵的強(qiáng)、弱對分子熔、沸點(diǎn)的影響？一、范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵的比較完成下列表格范德華力氫鍵共價(jià)鍵概念物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力，又稱分子間作用力原子間通過共用電子對所形成的相互作用分類分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵存在范圍雙原子或多原子的分子或共價(jià)化合物和某些離子化合物特征(有、無方向性和飽

8、和性)強(qiáng)度比較影響強(qiáng)度的因素對于AHB，A、B的電負(fù)性越大，B原子的半徑越小，鍵能越大對物質(zhì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)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(diǎn)升高。如熔、沸點(diǎn)F2Cl2Br2I2，CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3典例導(dǎo)悟1已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第1個(gè)長周期，短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，它們所形成化合物的分子式是XY4。試回答：(1)若X、Y兩元素電負(fù)性分別為2.1和2.85，則XY4中X與Y之間的化學(xué)鍵為_(填“共價(jià)鍵”或“離子鍵”)。(2)該化合物的立體構(gòu)型為_，中心原子的雜化類型

9、為_，分子為_(填“極性分子”或“非極性分子”)。(3)該化合物在常溫下為液體，該化合物中分子間作用力是_。(4)該化合物的沸點(diǎn)與SiCl4 比較，_(填化學(xué)式)的高，原因是_。二、等電子原理及應(yīng)用1常見的等電子體匯總(完成下表)微粒通式價(jià)電子總數(shù)立體構(gòu)型CO2、CNS、NO、NAX2CO、NO、SO3AX3SO2、O3、NOAX2V形SO、POAX4PO、SO、ClOAX3三角錐形CO、N2AX直線形CH4、NHAX42.應(yīng)用根據(jù)已知的一些分子結(jié)構(gòu)推測另一些與它等電子的微粒的立體結(jié)構(gòu)，并推測其物理性質(zhì)。(1)(BN)x與(C2)x，N2O與CO2等也是等電子體；(2)硅和鍺是良好的半導(dǎo)體材料

10、，他們的等電子體磷化鋁(AlP)和砷化鎵(GaAs)也是很好的半導(dǎo)體材料；(3)白錫(Sn2)與銻化銦是等電子體，它們在低溫下都可轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體；(4)SiCl4、SiO、SO的原子數(shù)目和價(jià)電子總數(shù)都相等，它們互為等電子體，中心原子都是sp3雜化，都形成正四面體形立體構(gòu)型。特別提醒等電子體結(jié)構(gòu)相同，物理性質(zhì)相近，但化學(xué)性質(zhì)不同。典例導(dǎo)悟21919年，Langmuir提出等電子原理：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(jià)分子中，互為等電子體的是：_和_；_和_。(2)此后，等電子原理又有所發(fā)展。例如，由短周期

11、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：_、_。12011課標(biāo)全國卷37(3)(4)(3)在BF3分子中，F(xiàn)BF的鍵角是_，B原子的雜化軌道類型為_，BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，BF的立體構(gòu)型為_。(4)在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中，層內(nèi)B原子與N原子之間的化學(xué)鍵為_，層間作用力為_。22011福建理綜，30(3)(4)(3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個(gè)氫原子被NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。NH3分子的空間構(gòu)型是_；N2H4分子中

12、氮原子軌道的雜化類型是_。肼可用作火箭燃料，燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是：N2O4(l)2N2H4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1 038.7 kJmol1若該反應(yīng)中有4 mol NH鍵斷裂，則形成的鍵有_mol。肼能與硫酸反應(yīng)生成N2H6SO4。N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同，則N2H6SO4的晶體內(nèi)不存在_(填標(biāo)號)。a離子鍵 b共價(jià)鍵c配位鍵 d范德華力(4)圖1表示某種含氮有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，其分子內(nèi)4個(gè)氮原子分別位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)(見圖2)。分子內(nèi)存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個(gè)氫鍵予以識(shí)別。下列分子或離子中，能被該有機(jī)化合物識(shí)別的是_(填標(biāo)號)。aCF4 bCH4 cNH

13、dH2O32011山東理綜32(2)(3)(2)H2O分子內(nèi)的OH鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強(qiáng)到弱依次為_。的沸點(diǎn)比高，原因是_。(3)H可與H2O形成H3O，H3O中O原子采用_雜化。H3O中HOH鍵角比H2O中HOH鍵角大，原因?yàn)開。42013山東理綜，32(1)(3)碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。(1)碳納米管由單層或多層石墨層卷曲而成，其結(jié)構(gòu)類似于石墨晶體，每個(gè)碳原子通過_雜化與周圍碳原子成鍵，多層碳納米管的層與層之間靠_結(jié)合在一起。(3)用價(jià)層電子對互斥理論推斷SnBr2分子中SnBr鍵的鍵角_120(填“”、“氫鍵范德華力隨著分子極性和相對分子質(zhì)量的增大而增大；組成和結(jié)

14、構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定影響分子的穩(wěn)定性；共價(jià)鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強(qiáng)二、1.16e直線形24e平面三角形18e32e正四面體形26e10e8e正四面體形典例導(dǎo)悟1(1)共價(jià)鍵(2)正四面體形sp3雜化非極性分子(3)范德華力(4)GeCl4組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點(diǎn)越高解析推斷出X為Ge，Y元素為Cl，與CCl4，SiCl4類比即可。2(1)N2CON2OCO2(2)SO2O3解析(1)僅由第二周期元素組成的共價(jià)分子中，即C、N、O、F組成的共價(jià)分子，如：N2與CO均為14

15、個(gè)電子，N2O與CO2均為22個(gè)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，即可互稱為等電子體，NO為三原子，各原子最外層電子數(shù)之和為：562118，SO2、O3也為三原子，各原子最外層電子數(shù)之和為6318?！菊n后練習(xí)區(qū)】高考集訓(xùn)1(3)120sp2正四面體形(4)共價(jià)鍵(或極性共價(jià)鍵)分子間作用力解析(3)BF3的空間構(gòu)型為平面正三角形，故FBF的鍵角為120；B原子的雜化類型為sp2雜化；根據(jù)價(jià)電子對互斥理論可知，BF的立體構(gòu)型為正四面體形。(4)借助于石墨的結(jié)構(gòu)可知，B與N原子之間的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵，層與層之間依靠分子間作用力相結(jié)合。2(3)三角錐形sp33d(4)c解

16、析(3)NH3的空間構(gòu)型是三角錐形，N2H4分子可看作兩個(gè)NH3分子脫去一個(gè)H2分子所得，氮原子采用sp3雜化方式結(jié)合。1 mol N2中含有2 mol 鍵，4 mol NH鍵斷裂即有1 mol N2H4反應(yīng)，生成1.5 mol N2，則形成3 mol 鍵。硫酸銨晶體是離子晶體，則N2H6SO4晶體也是離子晶體，內(nèi)部不含有范德華力。(4)能被該有機(jī)物識(shí)別即能嵌入空腔形成4個(gè)氫鍵，則要求某分子或離子是正四面體結(jié)構(gòu)且能形成氫鍵，只有c項(xiàng)符合題意。3(2)OH鍵、氫鍵、范德華力形成分子內(nèi)氫鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大(3)sp3H2O中O原子上有2對孤電子對，H3O中O原子上只

17、有1對孤電子對，排斥力較小解析(2)水分子內(nèi)的OH鍵為化學(xué)鍵，氫鍵為分子間作用力；存在分子間氫鍵而存在分子內(nèi)氫鍵，而分子間氫鍵主要影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)(升高)。(3)H2O、H3O中的O原子均采取sp3雜化，孤電子對對成鍵電子對具有排斥作用，而孤電子對數(shù)多的H2O中排斥力大，鍵角小。4(1)sp2分子間作用力(3)NCK離子晶體sp11解析由原子守恒可知A為K2S，其晶體類型為離子晶體，含有極性共價(jià)鍵的分子為CO2，其中心原子軌道雜化為sp雜化，N2中含有1個(gè)鍵和2個(gè)鍵，所以CN中也含有1個(gè)鍵和2個(gè)鍵，在HCN中又多了一個(gè)HC 鍵，所以在HCN中鍵和鍵各為2個(gè)。6.CD.(5)鍵、鍵配位鍵氫鍵s

18、p2雜化、sp3雜化解析.(5)碳氮之間是共價(jià)雙鍵，一個(gè)是鍵，一個(gè)是鍵；氮鎳之間形成的是配位鍵，氮原子提供孤對電子，鎳原子提供空軌道；分子中和氮原子形成雙鍵的碳原子發(fā)生sp2雜化，甲基中的碳原子發(fā)生sp3雜化?？键c(diǎn)集訓(xùn)1D2.C3BD對D選項(xiàng)可舉反例。如：s軌道的形狀是球形對稱的，無方向性。4D5BDBF3中B原子采用sp2雜化方式，故應(yīng)為平面三角形；NH中N原子采用sp3雜化方式，且孤對電子與H形成配位鍵，故應(yīng)為正四面體形；CH4分子中的4個(gè)CH鍵都是氫原子的1s軌道與碳原子sp3雜化后的4個(gè)雜化軌道形成的鍵。6B此題考查鍵的極性和分子的極性。A中CO2結(jié)構(gòu)式為O=C=O，H2S為，所以都含極性鍵，但H2S是極性分子；B中C2H4為，CH4為，都含極性鍵，且都屬于非極性分子；C中Cl2不含極性鍵，D中NH3、HCl為極性分子，都不符合題意。7C結(jié)合所給出的例子進(jìn)行分析，可知當(dāng)A元素最外層電子均已成鍵時(shí)，分子無極性，此時(shí)A的化合價(jià)也均是最高正價(jià)。8(1)NOClS(2)HF分子之間存在氫鍵(3)V極性大(4