高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)鴨部分物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件.ppt

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第2節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì),考綱要求:1.了解共價(jià)鍵的形成、極性、類型(σ鍵和π鍵),了解配位鍵的含義。 2.能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。 3.了解雜化軌道理論及簡單的雜化軌道類型(sp、sp2、sp3)。 4.能用價(jià)層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。 5.了解范德華力的含義及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。 6.了解氫鍵的含義,能列舉存在氫鍵的物質(zhì),并能解釋氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,共價(jià)鍵 1.共價(jià)鍵的本質(zhì)與特征 共價(jià)鍵的本質(zhì)是原子之間形成共用電子對;方向性和飽和性是共價(jià)鍵的特征。 2.共價(jià)鍵的種類,,,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,,,,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,4.等電子原理 原子總數(shù)相同、價(jià)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。,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,自主鞏固 判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。 (1)σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),π鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn) ( √ ) (2)氣體單質(zhì)中一定存在σ鍵,可能存在π鍵 ( × ) (3)只有非金屬原子之間才能形成共價(jià)鍵 ( × ) (4)在所有分子中都存在化學(xué)鍵 ( × ) (5)σ鍵比π鍵的電子云重疊程度大,形成的共價(jià)鍵強(qiáng) ( √ ) (6)σ鍵能單獨(dú)形成,而π鍵一定不能單獨(dú)形成 ( √ ) (7)碳碳三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 ( × ) (9)所有的共價(jià)鍵都有方向性 ( × ) (10)O2分子中僅含非極性鍵 ( √ ) (11)CH4與 互為等電子體 ( √ ),,,,,,,,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,1.σ鍵與π鍵的判斷方法 (1)依據(jù)重疊方式判斷:s電子與s電子、p電子形成的共價(jià)鍵一定是σ鍵。 (2)依據(jù)單、雙鍵進(jìn)行判斷:共價(jià)單鍵是σ鍵,共價(jià)雙鍵中含有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵;共價(jià)三鍵中含有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。 (3)依據(jù)強(qiáng)度方式判斷:σ鍵的強(qiáng)度較大,較穩(wěn)定。π鍵較活潑,較容易斷裂。注意N≡N中的π鍵強(qiáng)度較大。 2.極性鍵與非極性鍵的判斷 (1)看形成共價(jià)鍵的兩原子:不同種元素的原子之間形成的是極性共價(jià)鍵;同種元素的原子之間形成的是非極性共價(jià)鍵。 (2)看電子對的偏移:有偏移的為極性鍵,無偏移的為非極性鍵。 (3)看電負(fù)性:成鍵原子電負(fù)性不同,即不同種元素形成的為極性鍵。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,3.常見的等電子體,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,4.根據(jù)已知的一些分子的結(jié)構(gòu)推測另一些與它等電子的微粒的立體構(gòu)型,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,它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(β-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、 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,都形成正四面體形。 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。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,例1已知反應(yīng)Cl2(g)+3F2(g)==2ClF3(g) ΔH=-313 kJ·mol-1,F—F鍵的鍵能為159 kJ·mol-1,Cl—Cl鍵的鍵能為242 kJ·mol-1,則ClF3中Cl—F鍵的平均鍵能為 kJ·mol-1。 (2)(2015全國Ⅰ,節(jié)選)碳在形成化合物時(shí),其鍵型以共價(jià)鍵為主,原因是 。 CS2分子中,共價(jià)鍵的類型有 。,答案:(1)172 (2)C有4個(gè)價(jià)電子且半徑小,難以通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu) σ鍵和π鍵,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,方法技巧反應(yīng)熱與鍵能:ΔH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,跟蹤訓(xùn)練 1.(2017陜西西安質(zhì)檢)ⅤA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài),含ⅤA族元素的化合物在醫(yī)藥生產(chǎn)中有許多重要用途。請回答下列問題: (1)基態(tài)氮原子的價(jià)電子排布圖(或軌道表示式)是 ;基態(tài)砷原子的電子排布式為 。 (2)砷與同周期ⅦA族的溴的第一電離能相比,較大的是 。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,(3)AsH3是無色稍有大蒜味的氣體。AsH3的沸點(diǎn)高于PH3,其主要原因是 。 (4)①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。則N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是 。 ②Na3AsO4可作殺蟲劑。 的空間構(gòu)型為 ,與其互為等電子體的一種分子為 。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,[Ar]3d104s24p3 (2)溴 (3)AsH3的相對分子質(zhì)量大于PH3的相對分子質(zhì)量,故AsH3分子間作用力大于PH3分子間作用力 (4)①sp3 ②正四面體形 CCl4(或其他合理答案),考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,解析 (1)氮原子的最外層有5個(gè)電子,其價(jià)電子排布圖(或軌道表示式)為 。砷為33號(hào)元素,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。(2)同周期元素,從左到右,第一電離能呈現(xiàn)增大趨勢,砷與溴的第一電離能相比,較大的是溴。(3)AsH3與PH3均為分子晶體,分子間不存在氫鍵,AsH3的相對分子質(zhì)量大于PH3的相對分子質(zhì)量,AsH3分子間作用力大于PH3分子間作用力,故AsH3的沸點(diǎn)高于PH3的沸點(diǎn)。(4)①NH3分子中氮原子的雜化方式為sp3雜化,氨基(—NH2)中氮原子的雜化方式也為sp3雜化,N2H4的結(jié)構(gòu)簡式為H2N—NH2,相當(dāng)于兩個(gè)氨基相結(jié)合,所以氮原子的雜化方式也為sp3雜化。②根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論知, 的空間構(gòu)型為正四面體形,與其互為等電子體的分子有CCl4、SiCl4等。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,2.O3能吸附有害紫外線,是人類賴以生存的保護(hù)傘。O3分子的結(jié)構(gòu)如圖所示。呈V形,鍵角116.5°。三個(gè)氧原子以一個(gè)氧原子為中心,與另外兩個(gè)氧原子分別構(gòu)成一個(gè)非極性共價(jià)鍵:中間氧原子提供2個(gè)電子,旁邊兩個(gè)氧原子分別各提供1個(gè)電子,構(gòu)成一個(gè)特殊的化學(xué)鍵——三個(gè)氧原子均等地享有這4個(gè)電子。請回答:,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,(1)題中非極性共價(jià)鍵是 (填“σ”或“π”,下同)鍵,特殊的化學(xué)鍵是 鍵。 (2)1919年,Langmuir提出等電子體的概念:由短周期元素組成的粒子,只要其原子數(shù)相等,各原子外層電子數(shù)之和相等,也可互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似,物理性質(zhì)相近,根據(jù)等電子原理:下列物質(zhì)的分子與O3分子的結(jié)構(gòu)最相似的是 (填字母)。 A.H2O B.CO2 C.SO2 D.BeCl2 (3)原子中沒有跟其他原子共用的電子對叫孤電子對,則O3分子有 對孤電子對。 (4)下列有關(guān)說法中正確的是 (填字母)。 A.臭氧和氧氣互為同素異形體,它們在水中的溶解度相近 B.臭氧和氧氣的相互轉(zhuǎn)化能保持大氣中臭氧的含量基本穩(wěn)定 C.臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣和氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧均需要吸收能量 D.向大氣中排放氮的氧化物和氟氯代烴均能加快臭氧的分解,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,答案:(1)σ π (2)C (3)5 (4)BD,解析 (1)特殊的化學(xué)鍵為π鍵,而相鄰的氧原子之間的非極性共價(jià)鍵為σ鍵。(2)O3、SO2是均由3個(gè)原子組成,價(jià)電子數(shù)均為18的等電子體。(3)在O3中,根據(jù)圖示,形成共價(jià)鍵的電子共有8個(gè),所以孤電子對數(shù)為5。(4)O2與O3互為同素異形體,O2為非極性分子,O3為極性分子,所以O(shè)3在水中的溶解度較大,A錯(cuò)誤;O3轉(zhuǎn)化為O2釋放能量,O2轉(zhuǎn)化為O3吸收能量,C錯(cuò)誤。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,分子的空間結(jié)構(gòu) 1.價(jià)層電子對互斥理論 (1)價(jià)層電子對在球面上彼此相距最遠(yuǎn)時(shí),排斥力最小,體系的能量最低。 (2)孤電子對的排斥力較大,孤電子對越多,排斥力越強(qiáng),鍵角越小。 填寫下表。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,,,,,,,,,,,,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,2.雜化軌道理論 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。 sp雜化—sp雜化軌道由1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道組合而成,雜化軌道間夾角為180°,呈直線形,如H—C≡C—H。 ∣ sp2雜化—sp2雜化軌道由1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道 組合而成,雜化軌道間夾角為120°,呈平面三角形,如HCHO。 ∣ sp3雜化—sp3雜化軌道由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道組合而成,雜化軌道間夾角為190°28',呈正四面體形,如CH4。,,,,,,,,,,,,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,3.配位鍵與配合物 (1)配位鍵。 ①孤電子對。 分子或離子中沒有與其他原子共用的電子對稱孤電子對。 ②配位鍵。 成鍵原子一方提供孤電子對,另一方提供空軌道。含有孤電子對的微粒有:分子如CO、NH3、H2O等;離子如Cl-、CN-、 等。含有空軌道的微粒有:過渡金屬的原子或離子。 ③配位鍵的表示方法:如A→B。A表示提供孤電子對的原子,B表示接受孤電子對的原子。,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,(2)配位化合物(配合物)。 ①定義:由金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以 配位鍵結(jié)合而成的化合物。 ②組成。 ③形成條件。 a.中心原子有空軌道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。 b.配位體有孤電子對,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,④立體構(gòu)型(只含一種配體)。 配位數(shù)是2時(shí):直線形,如[Ag(NH3)2]+;配位數(shù)是3時(shí):平面三角形,如[HgI3]-;配位數(shù)為4時(shí):正四面體形,如[ZnCl4]2-;平面正方形,如[PtCl4]2-。,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,,,,,,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,,,,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,1.判斷分子或離子中心原子的雜化類型的五種方法 (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,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp3雜化。 ②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp2雜化。 ③若雜化軌道在空間的分布呈直線形,則分子或離子的中心原子發(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角為109.5°,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp3雜化;若雜化軌道之間的夾角為120°,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp2雜化;若雜化軌道之間的夾角為180°,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp雜化。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,(3)根據(jù)等電子原理進(jìn)行判斷。 如CO2是直線形分子,CNS-、 與CO2是等電子體,所以這些離子構(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(jià)電子對數(shù)判斷。 如中心原子的價(jià)電子對數(shù)為4,是sp3雜化,價(jià)電子對數(shù)為3,是sp2雜化,價(jià)電子對數(shù)為2,是sp雜化。 (5)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,含一個(gè)π鍵為sp2雜化,含兩個(gè)π鍵為sp雜化。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,2.判斷分子或離子立體構(gòu)型的“三步” 第一步:確定中心原子上的價(jià)層電子對數(shù),考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,第二步:確定價(jià)層電子對的立體構(gòu)型 由于價(jià)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,這樣已知價(jià)層電子對的數(shù)目,就可以確定它們的立體構(gòu)型。 第三步:分子或離子立體構(gòu)型的確定 價(jià)層電子對有成鍵電子對和孤電子對之分,價(jià)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。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,例2(2016江蘇化學(xué))[Zn(CN)4]2-在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng):,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,(1)Zn2+基態(tài)核外電子排布式為 。 (2)1 mol HCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為 mol。 (3)HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是 。 (4)與H2O分子互為等電子體的陰離子為 。 (5)[Zn(CN)4]2-中Zn2+與CN-的碳原子形成配位鍵。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 。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,跟蹤訓(xùn)練 3.(2017吉林長春二模)人類文明的發(fā)展歷程,也是化學(xué)物質(zhì)認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)的歷程,其中鐵、二氧化碳、青霉素、硝酸鉀、乙醇、氨等物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)對人類文明的發(fā)展意義重大。 (1)基態(tài)鐵原子外圍電子排布式為 。 (2)CO2的電子式為 ,1 mol CO2分子中含有σ鍵的物質(zhì)的量為 。 (3)6-氨基青霉烷酸的結(jié)構(gòu)如下圖所示: ①其中C、N、O原子半徑的大小關(guān)系為 ,電負(fù)性的大小關(guān)系為 ; ②其中采用sp3雜化的原子有C、 。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,(4)硝酸鉀中 的空間構(gòu)型為 ,寫出與 互為等電子體的一種由前二周期元素原子構(gòu)成的非極性分子的化學(xué)式: 。 (5)乙醇的相對分子質(zhì)量比氯乙烷小,但其沸點(diǎn)比氯乙烷高,其原因是 。 (6)鐵和氨氣在640 ℃可發(fā)生置換反應(yīng),產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,若兩個(gè)最近的Fe原子間的距離為a cm,則該晶體的密度計(jì)算式為 g·cm-3(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,解析 (1)26號(hào)元素Fe位于周期表中第四周期第Ⅷ族,基態(tài)鐵原子外圍電子排布式為3d64s2;(2)碳原子最外電子層只有4個(gè)電子,它需要4個(gè)電子才能達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而氧原子最外電子層有6個(gè)電子,它需要2個(gè)電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以CO2的電子式為 ,碳氧雙鍵中有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,1 mol CO2分子中含有σ鍵的物質(zhì)的量為 2 mol;(3)①同周期元素原子序數(shù)越大原子半徑越小(稀有氣體元素除外),因?yàn)樵有驍?shù)越大原子核中質(zhì)子數(shù)越多,對電子的引力越大,故C、N、O原子半徑的大小關(guān)系為CNO;同周期從左向右(稀有氣體元素除外),元素的原子吸引電子能力逐漸增強(qiáng),電負(fù)性逐漸增大,故電負(fù)性的大小關(guān)系為 CNO;,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,②在6-氨基青霉烷酸分子中,形成四個(gè)單鍵的碳原子、形成三個(gè)單鍵的氮原子、形成兩個(gè)單鍵的氧原子和硫原子均采取sp3雜化,故采用sp3雜化的原子有C、S、N、O;(4) 中N采取sp2雜化,中心原子周圍無孤電子對,所以空間構(gòu)型為平面三角形;與 互為等電子體的非極性分子可以是SO3,由前二周期元素原子構(gòu)成的非極性分子可以是BF3;(5)乙醇分子間可以形成氫鍵,故其沸點(diǎn)比氯乙烷,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,4.鹵族元素是典型的非金屬元素,鹵素單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)和生活中都有重要的用途。請回答下列問題: (1)同主族元素的電負(fù)性大小存在一定的規(guī)律,鹵族元素(F、Cl、Br、I)中,電負(fù)性最大的是 。 (2)不同鹵素原子之間可形成鹵素互化物,如IBr、BrI3、BrF5、IF7等。鹵素互化物中的化學(xué)鍵類型有 (填字母)。 A.極性鍵 B.非極性鍵 C.離子鍵 D.σ鍵 (3)BeCl2的分子空間構(gòu)型為 ; BF3分子中B—F鍵的鍵角為 。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,(4)CCl4分子中的碳原子和NF3分子中的氮原子的雜化方式分別為 、 。 (5)HF的相對分子質(zhì)量小于HCl,但其沸點(diǎn)卻高于HCl,其原因是 。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,答案:(1)F (2)AD (3)直線形 120° (4)sp3 sp3 (5)HF存在分子間氫鍵,而HCl不存在分子間氫鍵,解析 (1)同主族元素自上而下電負(fù)性減弱,故電負(fù)性IBrClF,電負(fù)性最大的是F。 (2)不同鹵素原子之間可形成鹵素互化物,如IBr、BrI3、BrF5、IF7等都是共價(jià)化合物。分子中含有極性鍵和σ鍵,故選AD。 (3)BeCl2中Be是sp雜化,是直線形結(jié)構(gòu),兩個(gè)Be—Cl鍵間的夾角為180°;BF3分子的中心原子硼原子形成3個(gè)σ鍵,中心原子上的孤電子對數(shù)= ×(3-3×1)=0,所以BF3分子的VSEPR模型是平面三角形,中心原子上沒有孤電子對,所以其空間構(gòu)型也是平面三角形,鍵角是120°。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,(4)CCl4中碳原子和氯原子形成四個(gè)單鍵,NF3分子中N和F原子形成三個(gè)單鍵,還有1個(gè)孤電子對,故雜化方式相同,都是sp3雜化。 (5)HF分子間存在氫鍵,而HCl分子間不存在氫鍵,故HF的沸點(diǎn)高于HCl。,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,分子的性質(zhì) 1.分子間作用力 (1)定義:物質(zhì)分子間普遍存在的一種相互作用。 (2)分類。,,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(3)范德華力與物質(zhì)性質(zhì)。,,,,,,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(4)氫鍵與物質(zhì)性質(zhì)。,,,,,,,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵的比較,,,,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,,,,,,,,,,,,,,,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,,,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,,,,,,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(3)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。若能形成氫鍵,則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好。 ②“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性,如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羥基相近),而戊醇在水中的溶解度明顯減小。 (4)無機(jī)含氧酸分子的酸性。 無機(jī)含氧酸可寫成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,則n值越大,R的正電性越高,導(dǎo)致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H2SO3H2SO4。,,,,,,,,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,自主鞏固 判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。 (1)以極性鍵結(jié)合起來的分子不一定是極性分子 ( √ ) (2)非極性分子中,一定含有非極性共價(jià)鍵 ( × ) (3)氨水中氨分子與水分子間形成了氫鍵 ( √ ) (4)乙醇分子和水分子間只存在范德華力 ( × ) (5)碘化氫的沸點(diǎn)高于氯化氫的沸點(diǎn)是因?yàn)榈饣瘹浞肿娱g存在氫鍵 ( × ) (6)水分子間既存在范德華力,又存在氫鍵 ( √ ) (7)氫鍵具有方向性和飽和性 ( √ ) (8)H2和O2之間存在氫鍵 ( × ) (9)H2O2分子間存在氫鍵 ( √ ),,,,,,,,,,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(10)鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點(diǎn)均隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大 ( × ) (11)氫鍵的存在一定能使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)升高 ( × ) (12)極性分子中可能含有非極性鍵 ( √ ) (13)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵 ( × ),,,,,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律 (1)若中心原子A中無孤電子對,則為非極性分子;有孤電子對,則為極性分子。 (2)中心原子A的化合價(jià)的絕對值=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。如BCl3、CO2是非極性分子,SO2、NF3是極性分子。,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,例3(1)氧元素有兩種同素異形體,其中沸點(diǎn)高的是 (填分子式),原因是 。 (2)CaF2難溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是 (用離子方程式表示)。已知 在溶液中可穩(wěn)定存在;F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物,例如ClF3、BrF3等。ClF3的熔、沸點(diǎn)比BrF3的 (填“高”或“低”)。 (3)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(hào));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?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外,還因?yàn)? 。,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,答案:(1)O3 O3相對分子質(zhì)量較大,范德華力大,(3)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 O H2F+ H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,易錯(cuò)警示 氫鍵除影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)外,還影響物質(zhì)的溶解度(如乙醇和水能以任意比互溶),以及物質(zhì)的密度(如冰的密度比水小);但氫鍵只是一種分子間較強(qiáng)的作用力,不能影響分子的化學(xué)性質(zhì)。,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,跟蹤訓(xùn)練 5.(2017課標(biāo)全國Ⅰ)鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}: (1)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色,其中紫色對應(yīng)的輻射波長為 nm(填標(biāo)號(hào))。 A.404.4 B.553.5 C.589.2 D.670.8 E.766.5 (2)基態(tài)K原子中,核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是 ,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為 。K和Cr屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低,原因是 。,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(3)X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn),I3AsF6中存在 離子。 離子的幾何構(gòu)型為 ,中心原子的雜化形式為 。 (4)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料,具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu),邊長為a=0.446 nm,晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置,如圖所示。K與O間的最短距離為 nm,與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為 。 (5)在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中,I處于各頂角位置,則K處于 位置,O處于 位置。,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,答案 (1)A (2)N 球形 K原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少,金屬鍵較弱 (3)V形 sp3 (4)0.315 12 (5)體心 棱心 解析 (1)紫色光波長范圍是400~430 nm,故選A。 (2)K原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s1,故核外電子占據(jù)的最高能層是第4層,符號(hào)是N,占據(jù)該能層電子的能級(jí)為4s,電子云輪廓圖為球形。K的價(jià)層電子排布為4s1,Cr的價(jià)層電子排布為3d54s1,K的價(jià)層電子數(shù)較少;K的原子半徑較Cr的大,故K的金屬鍵較Cr的弱,熔、沸點(diǎn)較Cr的低。,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,6.已知A、B、C、D、E都是元素周期表中的前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)ABCDE。其中B、D、E原子最外層電子層的p能級(jí)(軌道)上的電子處于半充滿狀態(tài)。通常情況下,A的一種氧化物分子為非極性分子,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。原子序數(shù)為31的元素鎵(Ga)與元素B形成的一種化合物是繼以C單質(zhì)為代表的第一代半導(dǎo)體材料和GaE為代表的第二代半導(dǎo)體材料之后,在近10年迅速發(fā)展起來的第三代新型半導(dǎo)體材料。,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,試回答下列問題: (1)基態(tài)鎵原子的核外電子排布式為 。 (2)A、B、C的第一電離能由大到小的順序?yàn)? (用元素符號(hào)表示)。 (3)B元素的單質(zhì)一個(gè)分子中有 個(gè)π鍵,與其互為等電子體的物質(zhì)的化學(xué)式可能為 (任寫一種)。 (4)上述A的氧化物分子的中心原子采取 雜化,其晶胞中微粒間的作用力為 。 (5)EH3分子的空間構(gòu)型為 ,其沸點(diǎn)與BH3相比 (填“高”或“低”),原因是 。 (6)向CuSO4溶液中逐滴加入BH3的水溶液,先生成藍(lán)色沉淀,后沉淀逐漸溶解得到深藍(lán)色的透明溶液。請寫出沉淀溶解的離子方程式: 。,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1 (2)NCSi (3)2 CO(或CN-等) (4)sp 分子間作用力(或范德華力) (5)三角錐形 低 NH3分子間存在氫鍵 (6)Cu(OH)2+4NH3·H2O??[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,解析 A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)ABCDE,其中B、D、E原子最外層的p能級(jí)上的電子處于半充滿狀態(tài),則B應(yīng)為N,其電子排布式應(yīng)為1s22s22p3;D為P,其電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p3;A的一種氧化物分子為非極性分子,由晶胞結(jié)構(gòu)可知該氧化物為CO2,則A為C。由“以C單質(zhì)為代表的第一代半導(dǎo)體材料和以GaE為代表的第二代半導(dǎo)體材料”,可推知C為Si,E為As。,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(1)Ga的原子序數(shù)為31,則基態(tài)鎵原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar ]3d104s24p1。(2)一般地,元素的非金屬性越強(qiáng),第一電離能越大,則第一電離能為NCSi。(3)氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)式為N≡N,一個(gè)分子中含有2個(gè)π鍵;具有相同原子數(shù)和價(jià)電子總數(shù)的微粒互為等電子體,則與其互為等電子體的物質(zhì)的化學(xué)式可能為CO或CN-等。(4)題中A的氧化物分子為CO2,為直線形結(jié)構(gòu),則中心碳原子采取sp雜化,屬于分子晶體,其晶胞中微粒間的作用力為分子間作用力。(5)E為砷,砷化氫分子的空間構(gòu)型與氨氣分子相似,均為三角錐形;因氨氣分子間能形成氫鍵,砷化氫分子間不能形成氫鍵,則AsH3沸點(diǎn)比NH3的低。(6)向硫酸銅溶液中逐滴加入氨氣的水溶液,得到深藍(lán)色的透明溶液,生成四氨合銅絡(luò)離子,離子反應(yīng)方程式為Cu(OH)2+4NH3·H2O??[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。,1.共價(jià)鍵的3種分類 (1)極性鍵和非極性鍵; (2)π鍵和σ鍵; (3)單鍵、雙鍵、三鍵 2.極性分子和非極性分子的區(qū)別 3.原子軌道雜化的3種常見方式 sp雜化,sp2雜化,sp3雜化 4.作用力大小比較的一種關(guān)系 共價(jià)鍵氫鍵范德華力,決定,2,1,3,4,5,1.(2017課標(biāo)全國Ⅲ)研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2??CH3OH+H2O)中,Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉栴}: (1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為 。元素Mn與O中,第一電離能較大的是 ,基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是 。 (2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為 和 。 (3)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)? ,原因是 。,2,1,3,4,5,(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外,還存在 。 (5)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實(shí)驗(yàn)測得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420 nm,則r(O2-)為 nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)為a'=0.448 nm,則r(Mn2+)為 nm。,2,1,3,4,5,答案 (1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 O Mn (2)sp sp3 (3)H2OCH3OHCO2H2 H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多;CO2與H2均為非極性分子,CO2相對分子質(zhì)量較大,范德華力較大 (4)離子和π鍵 (5)0.148 0.076,2,1,3,4,5,解析 (1)Co是27號(hào)元素,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。一般元素的非金屬性越強(qiáng),第一電離能越大,金屬性越強(qiáng),第一電離能越小,故第一電離能OMn。氧原子價(jià)電子排布式為2s22p4,其核外未成對電子數(shù)是2,錳原子價(jià)電子排布式為3d54s2,其核外未成對電子數(shù)是5,故基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是Mn。 (2)CO2和CH3OH中的中心原子碳原子的價(jià)層電子對數(shù)分別是2和4,故碳原子的雜化方式分別為sp和sp3。 (3)四種物質(zhì)固態(tài)時(shí)均為分子晶體,H2O、CH3OH都可以形成分子間氫鍵,一個(gè)水分子中兩個(gè)H都可以參與形成氫鍵,而一個(gè)甲醇分子中只有羥基上的H可用于形成氫鍵,所以水的沸點(diǎn)高于甲醇。CO2的相對分子質(zhì)量大于H2的,所以CO2分子間范德華力大于H2分子間的,則沸點(diǎn)CO2高于H2,故沸點(diǎn)H2OCH3OHCO2H2。,2,1,3,4,5,,2,1,3,4,5,2.(2016課標(biāo)全國Ⅰ,節(jié)選)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。Ge與C是同族元素,碳原子之間可以形成雙鍵、三鍵,但鍺原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是 。,答案:鍺原子半徑大,原子間形成的σ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,4,3,1,2,5,3.(2016課標(biāo)全國Ⅱ,節(jié)選)東晉《華陽國志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品。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 。 (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(diǎn) (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 。,答案:(1)正四面體 (2)配位鍵 N (3)高于 NH3分子間可形成氫鍵 極性 sp3,4,3,1,2,5,(2)[Ni(NH3)6]2+為一種配離子,Ni2+與NH3之間以配位鍵結(jié)合,NH3中的氮原子提供孤電子對。 (3)NH3分子間存在氫鍵,而PH3分子間只存在范德華力,氫鍵的強(qiáng)度大于范德華力,故氨的沸點(diǎn)高于PH3。氨分子為三角錐形分子,為極性分子,中心原子氮原子采用sp3雜化。,4,3,1,2,5,4.(2016課標(biāo)全國Ⅲ,節(jié)選)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。AsCl3分子的立體構(gòu)型為 ,其中As的雜化軌道類型為 。,答案:三角錐形 sp3 解析:AsCl3分子中砷原子雜化軌道類型為sp3雜化,三個(gè)sp3雜化軌道分別與三個(gè)氯原子成鍵,還有一個(gè)sp3雜化軌道上有一對孤電子對,故AsCl3分子的立體構(gòu)型為三角錐形。,5,3,1,2,4,5.(1)LiBH4由Li+和 的立體結(jié)構(gòu)是 ,硼原子的雜化軌道類型是 。 (2)①銅與類鹵素(SCN)2反應(yīng)生成Cu(SCN)2,1 mol (SCN)2中含有π鍵的數(shù)目為 NA。類鹵素(SCN)2對應(yīng)的酸有兩種,理論上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸點(diǎn)低于異硫氰酸(H—N=C=S)的沸點(diǎn),其原因是 。 ②下列說法正確的有 (填序號(hào))。 a.乙醇分子間可形成氫鍵,導(dǎo)致其沸點(diǎn)比氯乙烷高 b.鎢的配合物離子[W(CO)5OH]-能催化固定CO2,該配離子中鎢顯-1價(jià) c.聚乙烯??CH2—CH2??分子中有5n個(gè)σ鍵,5,3,1,2,4,答案 (1)正四面體 sp3 (2)①4 異硫氰酸分子間可形成氫鍵,而硫氰酸分子間不能形成氫鍵 ②a 解析 (1) 中硼原子價(jià)層電子對數(shù)為4,硼原子的雜化軌道類型是sp3雜化,且不含孤電子對,所以其立體構(gòu)型為正四面體。 (2)①(SCN)2分子結(jié)構(gòu)式為N≡C—S—S—C≡N,1個(gè)N≡C鍵中有1個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵,1 mol (SCN)2分子中含有σ鍵的數(shù)目為5NA,含有π鍵的數(shù)目為4NA;異硫氰酸(H—N＝C＝S)分子中氮原子上連接有氫原子,分子間能形成氫鍵,而硫氰酸分子間不能形成氫鍵,故異硫氰酸的沸點(diǎn)高。 ②乙醇分子間可形成氫鍵,氯乙烷中不含氫鍵,所以乙醇的沸點(diǎn)比氯乙烷高,故a正確;根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0知,鎢的配合物離子[W(CO)5OH]-中鎢顯0價(jià),故b錯(cuò)誤;聚乙烯(??CH2—CH2??)分子中有(6n-1)個(gè)σ鍵,故c錯(cuò)誤。,