（新課改省份專用）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第五章 第三節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案（含解析）-人教版高三全冊化學(xué)學(xué)案

第三節(jié)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點(diǎn)(一)化學(xué)鍵【精講精練快沖關(guān)】[知能學(xué)通]1．化學(xué)鍵(1)概念：使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力。(2)分類2．共價(jià)鍵(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(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(shí)，才能形成共用電子對，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，而形成離子鍵。②同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵，不同種元素原子間形成的共價(jià)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。3．離子鍵[注意]①化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，只有化學(xué)鍵的斷裂，不一定是化學(xué)變化，如熔融NaCl。②物質(zhì)中不一定都存在化學(xué)鍵，如He等稀有氣體分子。4．電子式(1)概念：在元素符號(hào)周圍用“·”或“×”來代表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：左邊是原子的電子式，右邊是離子化合物的電子式，中間用“→”連接，相同的原子或離子不合并。如NaCl：。②共價(jià)化合物：左邊是原子的電子式，右邊是共價(jià)化合物的電子式，中間用“→”連接。如HCl：。[題點(diǎn)練通]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C3H2O3B．分子中含6個(gè)σ鍵C．分子中只有極性鍵D．8.6g該物質(zhì)完全燃燒得到6.72LCO2解析：選AA項(xiàng)，觀察圖形根據(jù)碳形成四個(gè)鍵可知分子式正確；B項(xiàng)，根據(jù)圖示可知分子中含8個(gè)σ鍵；C項(xiàng)，觀察圖形可知分子中含有碳碳雙鍵屬于非極性鍵；D項(xiàng)，沒有指明條件，無法進(jìn)行氣體體積計(jì)算。2．PH3的分子構(gòu)型與NH3的分子構(gòu)型相似。下列關(guān)于PH3和NH3的說法正確的是()A．PH3和NH3分子中都含有σ鍵和π鍵B．PH3和NH3中化學(xué)鍵形成時(shí)，先形成σ鍵后形成π鍵C．PH3的分子構(gòu)型與NH3的分子構(gòu)型相似，則PH3和NH3互為等電子體D．PH3中P—H鍵的鍵能大于N—H鍵的鍵能解析：選CPH3分子中只存在P—H鍵，NH3分子中只存在N—H鍵，故這兩個(gè)分子只含σ鍵，不存在π鍵，A、B錯(cuò)誤；PH3和NH3都含有4個(gè)原子，價(jià)電子總數(shù)均為8個(gè)，具有相似的分子構(gòu)型，故二者互為等電子體，C正確；P原子半徑大于N原子半徑，則P—H鍵的鍵長大于N—H鍵的鍵長，故P—H鍵的鍵能小于N—H鍵的鍵能，D錯(cuò)誤。3．(1)(2018·全國卷Ⅰ)LiAlH4中存在________(填標(biāo)號(hào))。A．離子鍵B．σ鍵C．π鍵D．氫鍵(2)(2018·全國卷Ⅱ)氣態(tài)三氧化硫分子中存在的共價(jià)鍵類型有________種。(3)(2018·江蘇高考)N2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)∶n(π)＝________。(4)(2017·江蘇高考)1mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為________。(5)(2016·全國卷Ⅰ)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________________________________。(6)(2016·江蘇高考)1molHCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為________mol。(7)(2015·全國卷Ⅰ)①碳在形成化合物時(shí)，其鍵型以共價(jià)鍵為主，原因是________________________________________________________________________。②CS2分子中，共價(jià)鍵的類型有________。答案：(1)AB(2)2(3)1∶2(4)9NA(5)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(6)3(7)①C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)②σ鍵和π鍵[方法規(guī)律]共價(jià)鍵類型的判斷方法(1)在分子中，有的只存在極性鍵，如HCl、NH3等，有的只存在非極性鍵，如N2、H2等，有的既存在極性鍵又存在非極性鍵，如H2O2、C2H4等；有的不存在化學(xué)鍵，如稀有氣體分子。(2)在離子化合物中，一定存在離子鍵，有的存在極性共價(jià)鍵，如NaOH、Na2SO4等；有的存在非極性鍵，如Na2O2、CaC2等。(3)σ鍵與π鍵的判斷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(jià)鍵的種類及數(shù)目。共價(jià)單鍵全為σ鍵，雙鍵中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，三鍵中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵由成鍵軌道類型判斷s軌道形成的共價(jià)鍵全部是σ鍵；雜化軌道形成的共價(jià)鍵全部為σ鍵4.從實(shí)驗(yàn)測得不同微粒中的O與O之間的鍵長和鍵能的數(shù)據(jù)如表所示：O—O鍵數(shù)據(jù)Oeq\o\al(2－,2)Oeq\o\al(－,2)O2Oeq\o\al(＋,2)鍵長/(×10－12m)149128121112鍵能/(kJ·mol－1)xy494628其中x、y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測定，但可根據(jù)規(guī)律性推導(dǎo)鍵能的大小順序?yàn)?94>y>x，該規(guī)律性是()A．成鍵的電子數(shù)越多，鍵能越大B．鍵長越長，鍵能越小C．成鍵所用的電子數(shù)越少，鍵能越大D．成鍵時(shí)電子對越偏移，鍵能越大解析：選B觀察表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，給出的4種不同微粒中的化學(xué)鍵都是O—O鍵，因此不存在成鍵的電子數(shù)問題，也不存在電子對偏移問題，故A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤；觀察數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，O2與Oeq\o\al(＋,2)中，鍵能大者鍵長短，鍵長由短到長的順序?yàn)镺eq\o\al(＋,2)<O2<Oeq\o\al(－,2)<Oeq\o\al(2－,2)，則鍵能的順序?yàn)?94>y>x，故B正確。5．(1)(2018·全國卷Ⅰ)由eq\f(1,2)O2(g)eq\o(→,\s\up7(249kJ·mol－1))O(g)eq\o(→,\s\up7(703kJ·mol－1))O2－(g)可知OO鍵鍵能為_____kJ·mol－1。(2)(2016·全國卷Ⅱ)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為________。②若合金的密度為dg·cm－3，晶胞參數(shù)a＝__________nm。(3)N≡N鍵的鍵能為946kJ·mol－1，N—N鍵的鍵能為193kJ·mol－1，則一個(gè)π鍵的平均鍵能為______________，說明N2中________鍵比________鍵穩(wěn)定(填“σ”或“π”)。(4)結(jié)合事實(shí)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：____________________________________________________________。COC—OCOCO鍵能/(kJ·mol－1)357.7798.91071.9N2N—NNNN≡N鍵能/(kJ·mol－1)154.8418.4941.7答案：(1)498(2)①3∶1②eq\r(3,\f(251,NA·d))×107(3)376.5kJ·mol－1πσ(4)CO斷開CO分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量(273.0kJ·mol－1)比斷開N2分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需的能量(523.3kJ·mol－1)小[歸納拓展]鍵參數(shù)(1)鍵長、鍵能決定了共價(jià)鍵的穩(wěn)定性。如熱穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI，說明鍵能：H—F>H—Cl>H—Br>H—I，鍵長：H—F<H—Cl<H—Br<H—I。(2)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鍵長等數(shù)據(jù)，就可確定該分子的空間構(gòu)型。6.(2018·江蘇高考)用化學(xué)用語表示NH3＋HCl=NH4Cl中的相關(guān)微粒，其中正確的是()A．中子數(shù)為8的氮原子：eq\o\al(8,7)NB．HCl的電子式：C．NH3的結(jié)構(gòu)式：D．Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖：解析：選C中子數(shù)為8的氮原子為eq\o\al(15,7)N，A項(xiàng)錯(cuò)誤；HCl是共價(jià)化合物，電子式為Heq\o\al(·,×)eq\o(Cl,\s\up6(),\s\do4())，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖為，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．書寫下列粒子或物質(zhì)的電子式：(1)Mg__________________，S______________________。(2)Na＋________________，Cl－_____________________，NHeq\o\al(＋,4)__________________，H3O＋___________________，OH－____________________，—OH_________________，—CHO__________________，—NH2________________。(3)Cl2___________________，H2____________________，N2______________________，O2____________________。(4)MgF2_________________，Na2S__________________，Na2O2___________________，NH4Cl_________________，NaH____________________。(5)H2O________________，NH3____________________，CCl4_____________________，C2H4_________________，HClO__________________，C2H5OH________________。(6)①(2018·天津高考)Mg(OH)2的電子式：_______________________。②(2018·海南高考)CO2的電子式：______________________________。③(2018·北京高考)由Na和Cl形成離子鍵的過程：_______________。④(2017·天津高考)NaOH的電子式為____________________________。⑤(2017·海南高考)PH3的電子式為______________________________。⑥(2016·全國卷Ⅱ)聯(lián)氨(N2H4)分子的電子式為____________________。⑦(2016·浙江高考)硫化氫的電子式為____________________________。⑧(2015·全國卷Ⅰ)硼氫化鈉(NaBH4)的電子式為___________________。⑨(2015·浙江高考)H2O2的電子式為______________________________。⑩(2015·海南高考)甲硅烷(SiH4)的電子式為_______________________。?(2014·全國卷)光氣的化學(xué)組成為COCl2，每個(gè)原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其電子式為_________________________。[易錯(cuò)提醒]電子式書寫常見的6大誤區(qū)內(nèi)容實(shí)例誤區(qū)1漏寫未參與成鍵的電子N2誤寫為，應(yīng)寫為誤區(qū)2化合物類型不清楚，漏寫或多寫[]及錯(cuò)寫電荷數(shù)NaCl誤寫為，應(yīng)寫為，HF誤寫為，應(yīng)寫為誤區(qū)3書寫不規(guī)范，錯(cuò)寫共用電子對N2的電子式不能寫成，更不能寫成誤區(qū)4不考慮原子間的結(jié)合順序HClO的電子式為，而不是誤區(qū)5不考慮原子最外層有幾個(gè)電子，均寫成8電子結(jié)構(gòu)的電子式為，而不是誤區(qū)6不考慮AB2型離子化合物中2個(gè)B是分開寫還是一起寫CaBr2、CaC2的電子式分別為考點(diǎn)(二)化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系【精講精練快沖關(guān)】[知能學(xué)通]1．化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(若E1>E2，為吸熱反應(yīng)，ΔH＝\a\vs4\al(E1)－\a\vs4\al(E2)，ΔH\a\vs4\al(>)0,若E1<E2，為放熱反應(yīng)，ΔH＝\a\vs4\al(E1)－\a\vs4\al(E2)，ΔH\a\vs4\al(<)0))[注意]①斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量。②有化學(xué)鍵變化的不一定是化學(xué)變化。如NaCl晶體從溶液中析出只有化學(xué)鍵的形成，沒有化學(xué)鍵的斷裂，HCl溶于水電離成H＋和Cl－等，只有舊化學(xué)鍵的斷裂沒有新化學(xué)鍵的形成，二者都沒有發(fā)生化學(xué)變化。2．化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系除稀有氣體中沒有化學(xué)鍵外，其他物質(zhì)都存在化學(xué)鍵?；瘜W(xué)鍵與物質(zhì)的類別之間的關(guān)系可概括為(1)只含有極性共價(jià)鍵的物質(zhì)一般是不同種非金屬元素形成的共價(jià)化合物，如SiO2、HCl、CH4等。(2)只含有非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)是同種非金屬元素形成的單質(zhì)，如Cl2、P4、金剛石等。(3)既有極性鍵又有非極性鍵的共價(jià)化合物一般由多個(gè)原子組成，如H2O2、C2H4等。(4)只含離子鍵的物質(zhì)主要是由活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。(5)既有離子鍵又有極性共價(jià)鍵的物質(zhì)，如NaOH、K2SO4等；既有離子鍵又有非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)，如Na2O2等。(6)僅由非金屬元素形成的離子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。(7)金屬元素和非金屬元素間可能存在共價(jià)鍵，如AlCl3等。3．化學(xué)鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)對物理性質(zhì)的影響金剛石、晶體硅、石英、金剛砂等物質(zhì)硬度大、熔點(diǎn)高，就是因?yàn)槠渲械墓矁r(jià)鍵很強(qiáng)，破壞時(shí)需消耗很多的能量。NaCl等部分離子化合物中也有很強(qiáng)的離子鍵，故其熔點(diǎn)也較高。(2)對化學(xué)性質(zhì)的影響N2分子中有很強(qiáng)的共價(jià)鍵，故在通常狀況下，N2很穩(wěn)定，H2S、HI等分子中的共價(jià)鍵較弱，故它們受熱時(shí)易分解。[題點(diǎn)練通]1．在下列變化過程中，既有離子鍵被破壞又有共價(jià)鍵被破壞的是()A．將SO2通入水中B．燒堿溶于水C．將HCl通入水中D．硫酸氫鈉溶于水解析：選DSO2、HCl不含有離子鍵，所以通入水中不會(huì)有離子鍵的破壞，A、C錯(cuò)誤；燒堿在水溶液中電離產(chǎn)生Na＋和OH－，沒有共價(jià)鍵的破壞，B錯(cuò)誤；硫酸氫鈉既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵，溶于水時(shí)電離出Na＋、H＋和SOeq\o\al(2－,4)，既有離子鍵被破壞，也有共價(jià)鍵被破壞。2．下列關(guān)于離子鍵、共價(jià)鍵的敘述中正確的是()A．在離子化合物里，只存在離子鍵，沒有共價(jià)鍵B．非極性鍵只存在于雙原子的單質(zhì)分子(如Cl2)中C．在共價(jià)化合物分子內(nèi)，一定不存在離子鍵D．由多種元素組成的多原子分子里，一定只存在極性鍵解析：選CA項(xiàng)，NH4Cl中存在共價(jià)鍵；B項(xiàng)，如H2O2、CH3CH3等分子中存在非極性鍵；C項(xiàng)，共價(jià)化合物一定不含離子鍵；D項(xiàng)，H2O2、C2H6等分子中存在非極性鍵。3．下列說法正確的是()A．共價(jià)化合物中可能含有離子鍵B．區(qū)別離子化合物和共價(jià)化合物的方法是看其水溶液是否能夠?qū)щ奀．離子化合物中只含有離子鍵D．離子化合物熔融狀態(tài)能電離出自由移動(dòng)的離子，而共價(jià)化合物不能解析：選DA項(xiàng)，共價(jià)化合物中只含有共價(jià)鍵；B項(xiàng)，區(qū)別離子化合物和共價(jià)化合物的方法是看其熔融狀態(tài)能否導(dǎo)電，而不能根據(jù)其溶于水是否導(dǎo)電來判斷；C項(xiàng)，離子化合物熔融狀態(tài)下能電離，共價(jià)化合物在熔融狀態(tài)下不電離。4．(2019·連云港模擬)已知X、Y、Z三種元素的原子序數(shù)依次遞增，X原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相等，而Z原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，Y和Z可以形成兩種以上氣態(tài)化合物，則下列說法錯(cuò)誤的是()A．Y和Z可以組成一種Y和Z的質(zhì)量比為7∶8的共價(jià)化合物B．X、Y、Z能組成既含離子鍵又含共價(jià)鍵的離子化合物C．X和Z可以組成原子個(gè)數(shù)比分別為1∶1和2∶1，常溫下為液態(tài)的兩種化合物D．由X、Y、Z三種元素中的任意兩種組成的具有10電子的微粒僅有2種解析：選D由X原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相等知X為氫元素；Z原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，故Z為氧元素；與氧元素形成兩種以上氣態(tài)化合物的Y為氮元素。5．現(xiàn)有以下物質(zhì)：①NaCl②Na2O③Na2O2④NaOH⑤H2SO4⑥H2O⑦N2⑧(NH4)2CO3⑨CO2⑩H2O2?Ne?C2H4(1)只含離子鍵的物質(zhì)有________，只含共價(jià)鍵的物質(zhì)有________，不含化學(xué)鍵的有________。(2)屬于離子化合物的有________；其中含有非極性鍵的是________，其中含有極性鍵的是________。(3)屬于共價(jià)化合物的有________；其中含有非極性鍵的是________。答案：(1)①②⑤⑥⑦⑨⑩??(2)①②③④⑧③④⑧(3)⑤⑥⑨⑩?⑩?eq\a\vs4\al([方法規(guī)律])離子化合物、共價(jià)化合物的判斷方法考點(diǎn)(三)分子的立體構(gòu)型【精講精練快沖關(guān)】[知能學(xué)通]1．價(jià)層電子對互斥理論(1)理論要點(diǎn)①價(jià)層電子對在空間上彼此相距越遠(yuǎn)時(shí)，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(qiáng)，鍵角越小。(2)價(jià)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(jià)層電子對立體構(gòu)型分子立體構(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H2O(3)用價(jià)層電子對互斥理論推測分子或離子立體構(gòu)型第一步：價(jià)層電子對數(shù)的計(jì)算中心原子的價(jià)層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋孤電子對數(shù)＝σ鍵數(shù)目＋eq\f(1,2)(a－xb)。其中a為中心原子的價(jià)電子數(shù)，x、b分別為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)及與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)(H為1，其他原子為“8－該原子的價(jià)電子數(shù)”)。微粒為陽離子時(shí)，中心原子的價(jià)電子數(shù)要減去離子所帶電荷數(shù)；微粒為陰離子時(shí)，中心原子的價(jià)電子數(shù)要加上離子所帶電荷數(shù)。如SO2中S原子的孤電子對數(shù)為eq\f(6－2×2,2)＝1；H3O＋中O原子的孤電子對數(shù)為eq\f(6－1－3×1,2)＝1，COeq\o\al(2－,3)中C原子的孤電子對數(shù)為eq\f(4＋2－3×2,2)＝0。在計(jì)算孤電子對數(shù)時(shí)，出現(xiàn)0.5、1.5，則把小數(shù)進(jìn)位為整數(shù)，即1、2。如NO2的中心原子N的孤電子對數(shù)為eq\f(5－2×2,2)＝0.5≈1。第二步：根據(jù)價(jià)層電子對數(shù)判斷微粒空間構(gòu)型2．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)雜化軌道與分子立體構(gòu)型的關(guān)系雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角立體構(gòu)型實(shí)例sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′正四面體形CH4(3)“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a．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。b．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。c．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(jìn)行推斷，如CO2是直線形分子，CNS－、Neq\o\al(－,3)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(jià)電子對數(shù)＝參與雜化的軌道數(shù)目判斷，如中心原子的價(jià)電子對數(shù)為4，是sp3雜化，為3是sp2雜化，為2是sp雜化。(4)填寫下表化學(xué)式孤電子對數(shù)eq\f((a－xb),2)σ鍵電子對數(shù)價(jià)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①H2S224四面體形V形sp3②SO2123平面三角形V形sp2③SO3033平面三角形平面三角形sp2④CH4044正四面體形正四面體形sp3⑤NCl3134四面體形三角錐形sp3⑥HCN022直線形直線形sp⑦HCHO033平面三角形平面三角形sp2⑧NOeq\o\al(－,3)033平面三角形平面三角形sp2⑨ClO－314四面體形直線形sp3⑩H3O＋134四面體形三角錐形sp3?ClOeq\o\al(－,3)134四面體形三角錐形sp3?POeq\o\al(3－,4)044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、sp23.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(jià)鍵。②配位鍵的表示方法：如A→B：A表示提供孤對電子的原子，B表示接受孤對電子的原子。(2)配位化合物①概念：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。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：[題點(diǎn)練通]1.下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是()A．CO2與SO2B．CH4與NH3C．BeCl2與BF3D．C2H2與C2H4解析：選BA項(xiàng)，CO2中C為sp雜化，SO2中S為sp2雜化，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，均為sp3雜化，正確；C項(xiàng)，BeCl2中Be為sp雜化，BF3中B為sp2雜化，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，C2H2中C為sp雜化，C2H4中C為sp2雜化，錯(cuò)誤。2．氮的最高價(jià)氧化物為無色晶體，它由兩種離子構(gòu)成，已知其陰離子構(gòu)型為平面三角形，則其陽離子的構(gòu)型和陽離子中氮的雜化方式為()A．直線形sp雜化B．V形sp2雜化C．三角錐形sp3雜化D．平面三角形sp2雜化解析：選A氮的最高價(jià)氧化物為N2O5，根據(jù)N元素的化合價(jià)為＋5價(jià)和原子組成可知，陰離子為NOeq\o\al(－,3)、陽離子為NOeq\o\al(＋,2)，NOeq\o\al(＋,2)中N原子形成了2個(gè)σ鍵，孤電子對數(shù)目為eq\f(1,2)×(5－2×2－1)＝0，則該N原子的雜化類型為sp，陽離子的構(gòu)型為直線形，故A正確。3．(1)(2018·全國卷Ⅰ)LiAlH4中心原子的雜化形式為________。(2)(2018·全國卷Ⅱ)固體三氧化硫中存在如圖所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為________。(3)(2018·全國卷Ⅲ)ZnCO3中C原子的雜化形式為________。(4)(2018·江蘇高考)SOeq\o\al(2－,4)中心原子軌道的雜化類型為________。(5)(2017·全國卷Ⅰ)Ieq\o\al(＋,3)離子的幾何構(gòu)型為________，中心原子的雜化形式為________。(6)(2017·全國卷Ⅲ)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化類形式分別為________和________。(7)(2017·江蘇高考)丙酮(H3CCOCH3)分子中碳原子軌道的雜化類型是________。(8)(2016·全國卷Ⅰ)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為________。(9)(2015·全國卷Ⅰ)CS2分子中C原子的雜化軌道類型是________。答案：(1)sp3(2)sp3(3)sp2(4)sp3(5)V形sp3(6)spsp3(7)sp2和sp3(8)sp3(9)sp4.用VSEPR模型預(yù)測下列分子或離子的立體結(jié)構(gòu)，其中正確的是()A．CS2為V形B．HCN為V形C．NHeq\o\al(＋,4)為正四面體形D．PCl3為平面三角形解析：選CA項(xiàng)，CS2中C原子的價(jià)層電子對數(shù)＝2＋eq\f(1,2)×(4－2×2)＝2，不含孤電子對，所以為直線形結(jié)構(gòu)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，HCN的結(jié)構(gòu)為HCN，C原子的價(jià)層電子對數(shù)為2，不含孤電子對，為直線形，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，NHeq\o\al(＋,4)中N原子的價(jià)層電子對數(shù)＝4＋eq\f(1,2)×(5－1－4×1)＝4，不含孤電子對，所以其空間構(gòu)型為正四面體形，正確；D項(xiàng)，PCl3分子中P原子的價(jià)層電子對數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(5－3×1)＝4，孤電子對數(shù)為1，其空間構(gòu)型為三角錐形，錯(cuò)誤。5．(2019·黃岡質(zhì)檢)在氣相中，關(guān)于BeF2和SF2的說法錯(cuò)誤的是()A．BeF2分子中，中心原子Be的價(jià)層電子對數(shù)等于2，其空間構(gòu)型為直線形，成鍵電子對數(shù)也等于2B．BeF2分子的立體結(jié)構(gòu)為直線形C．SF2分子中，中心原子S的價(jià)層電子對數(shù)等于4，其空間構(gòu)型為四面體形，成鍵電子對數(shù)等于2，沒有孤電子對D．在氣相中，BeF2是直線而SF2是V形解析：選CBeF2分子的中心原子Be的價(jià)層電子對數(shù)是2，成鍵電子對數(shù)等于2，無孤電子對，因此BeF2分子的立體結(jié)構(gòu)為直線形，A、B正確；SF2分子中，中心原子S的價(jià)層電子對數(shù)等于4，成鍵電子對數(shù)等于2，另有2對孤電子對，因此SF2分子的立體結(jié)構(gòu)為V形，C錯(cuò)誤、D正確。6．某物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)式為PtCl4·2NH3，其水溶液不導(dǎo)電，加入AgNO3溶液也不產(chǎn)生沉淀，以強(qiáng)堿處理并沒有NH3放出，則下列關(guān)于此化合物的說法中正確的是()A．該配合物中，中心原子的電荷數(shù)和配位數(shù)均為6B．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－和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(qiáng)堿處理無NH3放出，說明Cl－、NH3均處于內(nèi)界，故該配合物中心原子的配位數(shù)為6，電荷數(shù)為4，Cl－和NH3分子均與Pt4＋配位，A、D錯(cuò)誤，C正確；因?yàn)榕潴w在中心原子周圍配位時(shí)采取對稱分布以達(dá)到能量上的穩(wěn)定狀態(tài)，Pt的配位數(shù)為6，則其空間構(gòu)型為八面體形，B錯(cuò)誤。7．(1)(2018·全國卷Ⅰ)LiAlH4中陰離子的空間構(gòu)型是________。(2)(2018·全國卷Ⅱ)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為________形。(3)(2018·全國卷Ⅲ)ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為________。(4)(2018·江蘇高考)NOeq\o\al(－,3)的空間構(gòu)型為________。(5)(2016·全國卷Ⅱ)[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是________。(6)(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________。(7)(2015·全國卷Ⅱ)化合物Cl2O的立體構(gòu)型為________，中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為________。答案：(1)正四面體(2)平面三角(3)平面三角形(4)平面(正)三角形(5)正四面體(6)三角錐形sp3(7)V形48.(2017·全國卷Ⅱ節(jié)選)經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為______，不同之處為________。(填標(biāo)號(hào))A．中心原子的雜化軌道類型B．中心原子的價(jià)層電子對數(shù)C．立體結(jié)構(gòu)D．共價(jià)鍵類型(2)R中陰離子Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為________個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)Πeq\o\al(n,m)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Πeq\o\al(6,6))，則Neq\o\al(－,5)中的大π鍵應(yīng)表示為________。(3)圖中虛線代表氫鍵，其表示式為(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、__________________、__________________。解析：(1)結(jié)合題圖可知：晶體R中兩種陽離子為NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋，其中心原子均采取sp3雜化；NHeq\o\al(＋,4)中成鍵電子對數(shù)為4，H3O＋中含1個(gè)孤電子對和3個(gè)成鍵電子對，即中心原子的價(jià)層電子對數(shù)均為4；兩種陽離子中均存在極性鍵，不存在非極性鍵。NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋分別為正四面體結(jié)構(gòu)和三角錐形結(jié)構(gòu)，即立體結(jié)構(gòu)不同。(2)從圖中可以看出：陰離子Neq\o\al(－,5)呈五元環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其含有的σ鍵總數(shù)為5個(gè)；Neq\o\al(－,5)中參與形成大π鍵的電子數(shù)為6，故可將其中的大π鍵表示為Πeq\o\al(6,5)。(3)根據(jù)題給表示式可知，除表示出形成氫鍵的原子外，還要表示出形成氫鍵的原子所在的原子團(tuán)和該原子在原子團(tuán)中的成鍵情況，因此氫鍵的表示式還有(H3O＋)O—H…N(Neq\o\al(－,5))、(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N(Neq\o\al(－,5))。答案：(1)ABDC(2)5Πeq\o\al(6,5)(3)(H3O＋)O—H…N(Neq\o\al(－,5))(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N(Neq\o\al(－,5))考點(diǎn)(四)分子間作用力與分子性質(zhì)【精講精練快沖關(guān)】[知能學(xué)通]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<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(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(qiáng)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)性很強(qiáng)的原子之間的作用力，稱為氫鍵。②表示方法：A—H…BA、B是電負(fù)性很強(qiáng)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(diǎn)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②鍵的極性、分子空間構(gòu)型與分子極性的關(guān)系類型實(shí)例鍵的極性空間構(gòu)型分子極性X2H2、N2非極性鍵直線形非極性分子XYHCl、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XY3BF3極性鍵平面正三角形非極性分子NH3極性鍵三角錐形極性分子XY4CH4、CCl4極性鍵正四面體形非極性分子(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(gè)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(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(4)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。[題點(diǎn)練通]1.下列事實(shí)不能用分子間作用力或氫鍵解釋的是()A．HF、H2O的沸點(diǎn)分別比HCl、H2S的沸點(diǎn)高很多B．正戊烷的沸點(diǎn)比新戊烷的沸點(diǎn)高C．的沸點(diǎn)比的沸點(diǎn)低D．Na2O的熔點(diǎn)比MgO的熔點(diǎn)低解析：選DHF、H2O分子間可形成氫鍵，而HCl、H2S分子之間只存在分子間作用力，故HF、H2O的沸點(diǎn)比HCl、H2S的沸點(diǎn)高，A不符合題意；正戊烷為直鏈結(jié)構(gòu)，新戊烷帶有支鏈，則正戊烷分子之間的距離較近，分子間作用力比新戊烷大，故正戊烷的沸點(diǎn)高，B不符合題意；存在分子內(nèi)氫鍵，導(dǎo)致沸點(diǎn)降低，而存在分子間氫鍵，導(dǎo)致沸點(diǎn)升高，前者比后者沸點(diǎn)低，C不符合題意；Na2O和MgO均為離子晶體，前者的晶格能小于后者，故前者的熔點(diǎn)低于后者，與分子間作用力和氫鍵無關(guān)，D符合題意。2．硼酸(H3BO3)是一種片層狀結(jié)構(gòu)的白色晶體，層內(nèi)的H3BO3分子之間通過氫鍵相連(層狀結(jié)構(gòu)如圖所示，圖中“虛線”表示氫鍵)。下列有關(guān)說法正確的是()A．H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)B．含1molH3BO3的晶體中有3mol氫鍵C