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文檔簡介
考點42分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
(核心考點精講精練)
考情探究■
一、3年真題考點分布
考點內(nèi)容考題統(tǒng)計
2023山東卷16(2)題,12分;2022海南卷11題,4分;2022全國乙卷
共價鍵及鍵參數(shù)
35⑵題,15分;2021河北卷17(3)⑷⑸⑹題,15分;
2023湖北卷9題,3分;2023浙江1月選考17(1)題,3分;2023北京
卷15(3)題,10分;2022湖北卷11題,3分;2022遼寧卷8題,3分;
分子的空間結(jié)構(gòu)2022河北卷17(3)題,15分;2022湖南卷18⑶題,15分;2022廣東卷
20(2)(4)(5)題,14分;2021全國乙卷35⑶題,15分;2021全國甲卷
35⑴⑵(3)題,15分;2021海南卷19(4)題,14分;
2023山東卷3題,2分;2023北京卷10題,3分;2023浙江1月選考
12題,3分;2023浙江6月選考17(2)題,10分;2023湖南卷4題,3
分;2023湖北卷11題,3分;2023全國乙卷35(2)題,15分;2022湖
微粒間作用力北卷10題,3分;2022山東卷5題,2分;2022全國甲卷35(3)題,15
分;2022海南卷19(3)題,14分;2022福建卷14題,10分;2022山東
卷16題,12分;2021湖」匕卷9題,3分;2021海南卷10題,4分;2021
山東卷19題,12分;2021湖南卷18(2)題,15分;
二、命題規(guī)律及備考策略
【命題規(guī)律】
從近三年高考試題來看,本知識點在全國卷中為選考題考查內(nèi)容,近年來已有較多省市已列入高考必
考題,重點考查從不同層次認(rèn)識分子的構(gòu)型,并對共價鍵進(jìn)行分類,能運(yùn)用價層電子對互斥模型和雜化軌
道理論等,解釋分子的立體結(jié)構(gòu)及性質(zhì),揭示現(xiàn)象的本質(zhì)與規(guī)律。一般必考點有:◎鍵或兀鍵數(shù)目的判斷;
等電子體;雜化類型在近幾年也必考,此外還有分子構(gòu)型、配合物等內(nèi)容。
【備考策略】
1.了解共價鍵的形成、極性、類型(。鍵和兀鍵),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立體構(gòu)型。
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。
【命題預(yù)測】
預(yù)測2024年繼續(xù)重點考查共價鍵的不同類型,特別是◎鍵和兀鍵的判斷,考查分子的空間構(gòu)型以及分
子的雜化類型,特別是雜化類型的判斷是高考重點,復(fù)習(xí)時加以關(guān)注;能根據(jù)實物模型力來培養(yǎng)空間想象
力。
考點梳理
考法1共價鍵及鍵參數(shù)
1.本質(zhì):在原子之間形成共用電子對(也了云的重疊)。
2.特征:具有飽和性和方向性。
3.分類
分類依據(jù)類型
形成共價鍵的原子軌道重◎鍵電子云“頭碰頭”重疊
疊方式兀鍵電子云“肩并肩”重疊
形成共價鍵的電子對是否極性鍵共用電子對發(fā)生偏移
偏移非極性鍵共用電子對不發(fā)生偏移
單鍵原子間有一對共用電子對
原子間共用電子對的數(shù)目雙鍵原子間有兩對共用電子對
叁鍵原子間有三對共用電子對
4.鍵參數(shù)
⑴概念
廠鍵能:氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量
鍵參數(shù)一一鍵長:形成共價鍵的兩個原子之間的核間距
一鍵角:在原子數(shù)超過2的分子中,兩個共價鍵之間的夾角
(2)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響
①鍵能越大,鍵長越短,分子越穩(wěn)定。
鍵能羋心分子的穩(wěn)定性_
鍵長小小逛分子的性質(zhì)
g產(chǎn)與分子的空間構(gòu)型」
②鍵角」
5.等電子原理
⑴等電子體:原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的粒子互稱為等電子體。如:N2和CO、Ch與SCh是等
電子體,但N2與C2H2不是等電子體。
(2)等電子原理:等電子體具有相似的化學(xué)鍵特征,它們的許多性質(zhì)相近,此原理稱為等電子原理,例
如CO和N2的熔、、沸點、溶解性等都非常相近。
分類依據(jù)類型
形成共價鍵的原子軌道重。鍵電子云“頭碰頭”重疊
疊方式兀鍵電子云“肩并肩”重疊
形成共價鍵的電子對是否極性鍵共用電子對發(fā)生偏移
偏移非極性鍵共用電子對不發(fā)生偏移
單鍵原子間有一對共用電子對
原子間共用電子對的數(shù)目雙鍵原子間有兩對共用電子對
叁鍵原子間有三對共用電子對
2.常見等電子體
粒子通式價電子總數(shù)立體構(gòu)型
82、SCN->NO2>N?、N2O、COS、
-直線形
AX216e
CS2
歹、、平面三角形
CONO?SO3AX324e-
形
SO2、O3、NO2AX218e-V
「正四面體形
soF>POFAX432e
、歹、;三角錐形
POfsoCIOAX326e
co、N2、crAXlOe-直線形
正四面體形
CH4、NH4AX48e-
事時檢■
請判斷下列說法的正誤(正確的打7”,錯誤的打入”)
(1)共價鍵的成鍵原子只能是非金屬原子()
(2)。鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),兀鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)()
(3)氣體單質(zhì)中一定存在◎鍵,可能存在兀鍵()
(4)◎鍵比7T鍵的電子云重疊程度大,形成的共價鍵強(qiáng)()
(5)◎鍵能單獨(dú)形成,而兀鍵一定不能單獨(dú)形成()
(6)在任何情況下,都是◎鍵比兀鍵強(qiáng)度大()
(7)s-s?鍵與s-p◎鍵的電子云形狀對稱性相同()
(8)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()
(9)鍵長等于成鍵兩原子的半徑之和()
(10R鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),兀鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)()
(11)氣體單質(zhì)中一定存在◎鍵,可能存在兀鍵()
(12)0鍵比71鍵的電子云重疊程度大,形成的共價鍵強(qiáng)(4)
答案:(1)X(2)7(3)X(4)4(5)4(6)x(7)d(8)x(9)x(10)4(ll)x(12)4
■倒■裝
例1(2023?陜西省寶雞市期中)下列關(guān)于◎鍵和7i鍵的說法中,不正確的是()
A.N2分子中的兀鍵為p-p兀鍵,兀鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)
B.HC1分子中的◎鍵為s-s◎鍵
C.乙烯分子中◎鍵與兀鍵的個數(shù)比為5:1
D.p軌道和p軌道之間既能形成兀鍵,又能形成。鍵
【答案】B
【解析】A項,氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)式為N三N,分子中含有三鍵含有1個◎鍵和2個兀鍵,兀鍵為p-p7i鍵,71
鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn),A正確;B項,H只有1s電子,C1的3P軌道上的電子與H的1s軌道電子以“頭碰頭,
方式重疊構(gòu)建s-p◎鍵,B錯誤;C項,乙烯分子中含有一個碳碳雙鍵,故兀鍵的個數(shù)為1,o鍵為5,◎鍵
與兀鍵的個數(shù)比為5:1,C正確;D項,p和p軌道頭對頭能形成◎鍵、肩并肩能形成兀鍵,所以p和p
軌道既能形成。鍵又能形成兀鍵,D正確;故選B。
例2(2023?河北省石家莊市期末)下列有關(guān)共價鍵的說法錯誤的是()
A.H2O2中只有◎鍵沒有兀鍵
B.所有。鍵的強(qiáng)度都比71鍵的大
C.鹵化氫中H—F鍵的鍵能最大
D.鍵長和鍵角的數(shù)值可通過晶體的X射線衍射實驗獲得
【答案】B
【解析】A項,H2O2分子中只有單鍵,則只有◎鍵沒有兀鍵,A正確;B項,0鍵的強(qiáng)度不一定比兀
鍵的大,如氮?dú)夥肿又小蜴I的強(qiáng)度都比兀鍵的小,B錯誤;C項,H-F的鍵長是鹵化氫中最短的,則H-F
的鍵能是鹵化氫中最大的,C正確;D項,通過晶體X射線衍射實驗可以測定分子結(jié)構(gòu)中的鍵長和鍵角的
數(shù)值,鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù),D正確;故選B。
☆對點提升
對點12023?甘肅省武威市期中)下列說法中正確的是()
A.兀鍵比◎鍵重疊程度大,形成的共價鍵穩(wěn)定
B.兩個原子之間形成共價鍵時,最多有一個◎鍵
C.氣體單質(zhì)中,一定有◎鍵,可能有兀鍵
D.C02分子中有一個◎鍵,二個兀鍵
【答案】B
【解析】A項,◎鍵是頭碰頭的重疊,兀鍵是肩并肩的重疊,一般。鍵比兀鍵重疊程度大,。鍵比兀鍵
穩(wěn)定,A錯誤;B項,兩個原子間形成單鍵時,只能形成1個◎鍵,兩個原子之間形成雙鍵時,含有一個。
鍵和一個兀鍵,兩個原子之間形成三鍵時,含有一個。鍵和2個兀鍵,B正確;C項,單原子分子中沒有共
價鍵,如稀有氣體分子中不存在共價鍵,C錯誤;D項,CO2分子中含有兩個碳氧雙鍵,即有2個◎鍵,2
個兀鍵,D錯誤;故選B。
對點2(2023?四川省成都?市聯(lián)考)下列關(guān)于共價鍵的說法正確的是()
A.H2O和H2O2分子內(nèi)的共價鍵均是s-po鍵
B.N2分子內(nèi)的共價鍵電子云形狀均是鏡面對稱
C.H2、Cb、HC1分子內(nèi)的。鍵均無方向性
D.共價化合物一定含。鍵,可能含兀鍵
【答案】D
【解析】A項,H2O2分子內(nèi)的共價鍵還有p-p◎鍵,故A錯誤;B項,N2分子內(nèi)的共價鍵包括◎鍵和
兀鍵,所以其電子云形狀既有鏡面對稱也有軸對稱,故B錯誤;C項,Cb、HC1分子內(nèi)的。鍵均有方向性,
故C錯誤;D項,共價化合物一定含0鍵,可能含7T鍵,比如氫氣只有含0鍵,而氧氣、氮?dú)夂小蜴I,
也含有兀鍵,故D正確。故選D。
考法2分子的空間構(gòu)型
1.價層電子對互斥理論
(1)理論要點
①價層電子對在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時,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。
(2)用價層電子對互斥理論推測分子的空間構(gòu)型的關(guān)鍵是判斷分子中的中心原子上的價層電子對數(shù)。
價
層。鍵電子對數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)
電
子
1,人、
對中心原子上的孤電子對數(shù)2\d~xbf
其中:。是中心原子的價電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù)),6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
電子對數(shù)。鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)電子對空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實例
直線形直線形
220co2
30平面三角形BF3
3三角形
21V形SO2
正四面體形
40CH4
四面體形三角錐形
431NH3
形
22VH2O
2.雜化軌道理論
(1)理論要點
當(dāng)原子成鍵時,原子的價電子軌道相互混雜,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)型實例
spi2180°直線形BeCb
2平面三角形
sp3120°BF3
3四面體形
sp4109.5°CH4
3.“五方法”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sp?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)等電子原理進(jìn)行判斷
如CO2是直形線分子,CNS,N?與CO?互為等電子體,所以分子構(gòu)型均為直線形,中心原子均采用
sp1雜化。
(4)根據(jù)中心原子的價電子對數(shù)判斷
如中心原子的價電子對數(shù)為4,是sp3雜化,為3是sp2雜化,為2是spi雜化。
(5)根據(jù)分子或離子中有無兀鍵及無鍵數(shù)目判斷
如沒有兀鍵為Sp3雜化,含1個兀鍵為Sp?雜化,含2個兀鍵為Sp1雜化。
4.配位鍵
⑴孤電子對
分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。
(2)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鍵。
②配位鍵的表示:常用“一”來表示配位鍵,箭頭指向接受孤電子對的原子,如NHI可表示為
H
T
[H—N—H]+
H,在NH]中,雖然有一個N—H鍵形成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同,但是一旦形
成之后,4個共價鍵就完全相同。
(3)配合物
①組成。如[CU(NH3)4]SO4
配位原子(提供孤電子對)
中心原子I配體
(提供空軌道、IZ
[CU(NH3)4SO4
.界疝配位數(shù)
②形成條件。
、
1.三原子分子空間結(jié)構(gòu)
化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱
CC
CO2()::C::0o=c=o180°直線形
Xe
C)
HOH:():H/\105°V形
2HH
2.四原子分子空間結(jié)構(gòu)
化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱
II
:0:/
平面三角形
CH2Oo=c約120°d
H:C:H\
H
H
三角錐形
NH3/!\107°a
H:N:HHHH
3.五原子分子空間結(jié)構(gòu)
化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱
HH0
4\
::109°28r正四面體形
CH4HCHH近曾H
ITH
;ci;Cl
/t\
r
CC14:Cl:C:Cl:C1<^C1109°28正四面體形
:Cl:
Cl
4.其他多原子分子的空間結(jié)構(gòu)
即時檢費(fèi)
請判斷下列說法的正誤(正確的打“卡,錯誤的打“X”)
(1)雜化軌道只用于形成。鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對()
(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spi雜化的,其分子構(gòu)型不一定為直線形()
(6)價層電子對互斥理論中,兀鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)()
(7)PCb分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp2雜化的結(jié)果()
(8)sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道()
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體()
(10)AB3型的分子空間構(gòu)型必為平面三角形()
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu)()
(12)雜化軌道只用于形成。鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對()
3
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp雜化軌道成鍵()
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構(gòu)型結(jié)果常常相互矛盾()
(15)配位鍵也是一種靜電作用()
(16)形成配位鍵的電子對由成鍵雙方原子提供()
答案:(1)4(2)x(3)X(4)4(5)X(6)4(7)x(8)x(9)4(10)x(11)7(12)V(13)4(14)x
(15)4(16)x
一例■鎏
例1(2023?湖北省選擇性考試,9)價層電子對互斥理論可以預(yù)測某些微粒的空間結(jié)構(gòu)。下列說法正確
的是
A.CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體B.SC^-和CC^-的空間構(gòu)型均為平面三角形
C.CF4和SF4均為非極性分子D.XeF2和XeCh的鍵角相等
【答案】A
【解析】A項,甲烷分子的中心原子的價層電子對為4,水分子的中心原子價層電子對也為4,所以他
們的VSEPR模型都是四面體,A正確;B項,SO32-的孤電子對為1,CO32-的孤電子對為0,所以SO32一的空
間構(gòu)型為三角錐形,CO32-的空間構(gòu)型為平面三角形,B錯誤,C項,CH4為正四面體結(jié)構(gòu),為非極性分子,
SF4中心原子有孤電子對,為極性分子,C錯誤;D項,XeF2和XeCh分子中,孤電子對不相等,孤電子對
越多,排斥力越大,所以鍵角不等,D錯誤;故選A。
例2有幾種陰離子的信息如下:
陰離子C1O4C1O3MCIO
中心元素化合價+5+3+1
中心原子雜化類型sp3sp3
下列推斷不正確的是()
A.CO-和CO32-的價電子總數(shù)相同B.M的化學(xué)式為CKV
C.C1O3-、CIO-中氯原子的雜化類型都為sp3D.M的空間結(jié)構(gòu)為V形
【答案】A
【解析】A項,CO-和CO32-的價電子總數(shù)分別為7+3x6+1=26、4+3x6+2=24,不相同,A項錯誤;
B項,M中C1元素的化合價是+3價,雜化軌道類型是sp3,因此M的化學(xué)式為CIO2-,B項正確;C項,
C1O3-中價層電子對數(shù)是3+——二^=4,CIO-中價層電子對數(shù)是1+——二^=4,因此氯原子的雜化
22
類型都為sp3,C項正確;D項,M中價層電子對數(shù)是2+7+1-2*2=4,含有2對孤對電子,所以空間
2
結(jié)構(gòu)為V形,D項正確;故選A。
時點提升
對點1下列中心原子的雜化軌道類型和分子幾何構(gòu)型不正確的是()
A.PCb中P原子sp3雜化,為三角錐形B.BCb中B原子sp2雜化,為平面三角形
C.CS2中C原子sp雜化,為直線形D.H2s分子中,S為sp雜化,為直線形
【答案】D
【解析】PCb分子中P原子形成3個◎鍵,孤對電子數(shù)為9文一3=1,為sp3雜化,三角錐形,A正
確;BCb分子中B原子形成3個◎鍵,孤對電子數(shù)為主詈1―3=0,為sp?雜化,平面三角形,B正確;
CS2分子中C原子形成2個。鍵,孤對電子數(shù)為,一2=0,為sp雜化,直線形,C正確;H2s分子中,S原
子形成2個。鍵,孤對電子數(shù)為e等一2=2,為sp3雜化,V形,D錯誤。
對點2根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥模型,判斷下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)正確的是()
選項分子或離子中心原子雜化方式價層電子對互斥模型分子或離子的空間結(jié)構(gòu)
直線形直線形
ASO2sp
BHCHOsp2平面三角形三角錐形
2四面體形平面三角形
CNF3sp
DNHtsp3正四面體形正四面體形
【答案】B
【解析】SO2分子中心原子雜化方式為sp2,價層電子對互斥模型為平面三角形,含有一對孤電子對,
分子的空間結(jié)構(gòu)為V形,A錯誤;HCHO分子中心原子雜化方式為sp2,價層電子對互斥模型為平面三角形,
沒有孤電子對,分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,B錯誤;NF3分子中心原子雜化方式為sp3,價層電子對互
斥模型為四面體形,含有一對孤電子對,分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,C錯誤;NHt的中心原子雜化方式為
sp3,價層電子對互斥模型為正四面體形,沒有孤電子對,離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,D正確。故選B。
考法3分子間作用力
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、沸點、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng),物質(zhì)的熔點、沸點越高,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。
⑸氫鍵
①形成:已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個分子中電
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...B
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
類型非極性分子極性分子
正電中心和負(fù)電中心重合的正電中心和負(fù)電中心不重合的
形成原因
分子分子
存在的共價鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵或極性鍵
分子內(nèi)原子排列對稱不對稱
(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。
(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
0H0
III
CH3—CH—c—0H
分子,如'*O
(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)mRO”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:HCIO<HCIO2<HCIO3<
HC1OO
4、
1.范德華力、氫鍵、共價鍵的比較
范德華力氫鍵共價鍵
已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子(N、
分子間普遍存在的一種相互作用0、F)形成共價鍵的氫原子與另原子間通過共用電子對形
概念
力,但不是化學(xué)鍵一個電負(fù)性很大的原子(N、0、成的化學(xué)鍵
F)之間的作用力
存在范圍分子或原子(稀有氣體)之間氫原子與F、N、O原子(分子相鄰原子間
內(nèi)、分子間)
特征無方向性、無飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性
強(qiáng)度比較共價鍵〉氫鍵〉范德華力
①隨著分子極性和相對分子質(zhì)量
對于A、B原子的成鍵原子半徑越小、鍵長越
影響強(qiáng)度的增大而增大;
電負(fù)性越大,B原子的半徑越短,鍵能越大,共價鍵越穩(wěn)
的因素②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對
小,氫鍵鍵能越大定
分子質(zhì)量越大,范德華力越大
①影響物質(zhì)的熔、沸點、溶解度分子間氫鍵的存在,使物質(zhì)的①影響分子的穩(wěn)定性,共價
等物理性質(zhì);熔、沸點升高,在水中的溶解鍵鍵能越大,分子穩(wěn)定性越
對物質(zhì)性
②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),隨相度增大;分子內(nèi)氫鍵會使物質(zhì)強(qiáng);
質(zhì)的影響
對分子質(zhì)量的增大,物質(zhì)的熔、的熔、沸點降低,在水中溶解②影響原子晶體的熔、沸
沸點升高度減小點,硬度
2.配合物
配合物的組成[中心離子(配體)用外界]
典型配合物CU(NH3)4SO4Fe(SCN)3Ag(NH3)2OH
中心離子Cu2+Fe3+Ag+
中心離子結(jié)構(gòu)特點一般是金屬離子,特別是過渡金屬離子,必須有空軌道
SCN-
配體NH3NH3
配體結(jié)構(gòu)特點分子或離子,必須含有孤對電子(如NH3、H2O>CO,cr、SCN-等)
配位數(shù)(“)432
2-
外界SO4無OH-
顏色深藍(lán)色血紅色無色
配離子所含化學(xué)鍵配體通過配位鍵與中心離子結(jié)合
配合物所含化學(xué)鍵配位鍵、離子鍵;配體或外界中可能還含有共價鍵
配合物的常見性質(zhì)屬于離子化合物,多數(shù)能溶解、能電離,多數(shù)有顏色
是過渡金屬和一氧化碳配位形成的配合物,如四?;?zhèn)[Ni(CO)4]。在許多有機(jī)化
金屬跋基配合物
合物的合成反應(yīng)中,金屬跋基配合物常常作為這些反應(yīng)的催化劑
二茂鐵的結(jié)構(gòu)為一個鐵原子處在兩個平行的環(huán)戊二烯的環(huán)之間。在固體狀態(tài)下,
二茂鐵也?兩個茂環(huán)相互錯開成全錯位構(gòu)型,溫度升高時則繞垂直軸相對轉(zhuǎn)動。二茂鐵的化
學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,類似芳香族化合物
即時檢■
請判斷下列說法的正誤(正確的打,W,,,錯誤的打"X”)
(1)范德華力與化學(xué)鍵的區(qū)別是作用力的強(qiáng)弱不同()
(2)任何分子間在任意情況下都會產(chǎn)生范德華力()
(3)分子間作用力是分子間相互作用力的總稱,包括氫鍵與范德華力()
(4)范德華力的實質(zhì)也是一種電性作用,所以范德華力是一種特殊的化學(xué)鍵()
(5)范德華力非常微弱,故破壞范德華力不需要消耗能量()
(6)氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵,它廣泛存在于自然界中()
(7)范德華力與物質(zhì)的性質(zhì)沒有必然的聯(lián)系()
(8)范德華力能夠影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)()
(9)范德華力僅是影響物質(zhì)部分物理性質(zhì)的一種因素()
(10)范德華力是決定由分子構(gòu)成的物質(zhì)的熔點、沸點高低的唯一因素()
(11)范德華力與氫鍵可同時存在于分子之間()
(12)可燃冰(CHr8H2。)中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵()
(13)乙醇分子和水分子間只存在范德華力()
(14)氫鍵具有方向性和飽和性()
(15)氫鍵的存在,使水凝結(jié)為冰時密度減小,體積增大()
(16)H2()2分子間存在氫鍵()
(17)鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX。的熔、沸點均隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大()
(18)氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點升高()
(19)H2O比H2s穩(wěn)定是因為水分子間存在氫鍵()
(20)分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔點、沸點升高外,對物質(zhì)的溶解、電離等也都有影響()
答案:(1W(2)x(3)X(4)X(5)X(6)X(7)x(8)x(9)d(10)x(11)4(12)x(13)(14)4
(15)4(16)V(17)x(18)x(19)x(20)7
典例。羲
例1(2023?湖南卷,4)下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說法錯誤的是()
A.含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B.鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛的沸點
C.酰胺在酸或堿存在并加熱的條件下可發(fā)生水解反應(yīng)
D.冠酸(18-冠-6)的空穴與K+尺寸適配,兩者能通過弱相互作用形成超分子
【答案】A
【解析】A項,有手性異構(gòu)體的分子被稱為手性分子,當(dāng)分子中存在兩個或兩個以上的手性碳原子時,
會出現(xiàn)內(nèi)消旋體,這種含有內(nèi)消旋體的分子不是手性分子,A錯誤;B項,鄰羥基苯甲醛中含有分子內(nèi)氫鍵,
分子內(nèi)氫鍵可以降低物質(zhì)的熔沸點,因此鄰羥基苯甲醛的熔沸點低于對羥基苯甲醛的熔沸點,B正確;C項,
酰胺在酸性條件下反應(yīng)生成竣基和氨基,在堿性條件下反應(yīng)生成較酸鹽和氨氣,二者均為水解反應(yīng),C正確;
D項,超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間作用力形成的分子聚集體,冠酸(18-冠-6)的空穴大小為
260~320pm,可以適配K+(276pm)、Rb+(304pm),冠醒與離子之間以配位的形式結(jié)合,D正確;故選A。
例2(2023?湖北省選擇性考試,11)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結(jié)構(gòu)因素匹配錯誤的是
)
選項性質(zhì)差異結(jié)構(gòu)因素
A沸點:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)分子間作用力
B熔點:A1F3(1040℃)遠(yuǎn)高于A1CL(178℃升華)晶體類型
C酸性:CF3coOH(pKa=0.23)遠(yuǎn)強(qiáng)于CH3COOH(pKa=4.76)羥基極性
D溶解度(20℃):Na2co3(29g)大于NaHCO3(8g)陰離子電荷
【答案】D
【解析】A項,正戊烷和新戊烷形成的晶體都是分子晶體,由于新戊烷支鏈多,對稱性好,分子間作
用力小,所以沸點較低,故A正確;B項,A1F3為離子化合物,形成的晶體為離子晶體,熔點較高,A1C13
為共價化合物,形成的晶體為分子晶體,熔點較低,則A1F3熔點遠(yuǎn)高于AlCb,故B正確;C項,由于電負(fù)
性F>H,C-F鍵極性大于C-H鍵,使得竣基上的羥基極性增強(qiáng),氫原子更容易電離,酸性增強(qiáng),故C正確;
D項,碳酸氫鈉在水中的溶解度比碳酸鈉小的原因是碳酸氫鈉晶體中HCO3-間存在氫鍵,與晶格能大小無關(guān),
即與陰離子電荷無關(guān),故D錯誤;故選D。
時點提升
對點1下列對分子及其性質(zhì)的解釋中,不正確的是()
A.液態(tài)氟化氫分子間存在氫鍵,所以氟化氫的沸點比氯化氫高
B.CH」、CO2、BF3都是含有極性鍵的非極性分子
2+
C.[CU(NH3)4]中含有離子鍵、極性鍵、配位鍵
D.因為非羥基氧原子數(shù)目逐漸減少,所以酸性HC1O4>H2sO4>H3P04
【答案】c
【解析】A項,液態(tài)氟化氫中存在氫鍵,所以氟化氫的沸點比氯化氫高,A項正確;B項,CH4、CO2、
BF3都是含有極性鍵的非極性分子,B項正確;C項,[Cu(NH3)4F+中含有極性鍵、配位鍵,C項錯誤;D項,
非羥基氧原子數(shù)目越多酸性越強(qiáng),而在HC1O4中有3個非羥基氧原子,H2s04中有2個非羥基氧原子,H3PCU
中有1個非羥基氧原子,所以酸性強(qiáng)弱的順序為:HC1O4>H2sO4>H3Po4,D項正確;故選C。
對點2關(guān)于CS2、SO2>NH3三種物質(zhì)的說法中正確的是()
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其屬于極性分子
B.SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它們都是極性分子
C.CS2為非極性分子,所以在三種物質(zhì)中熔沸點最低
D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有極性
【答案】B
【解析】根據(jù)“相似相溶”原理,水是極性分子,CS2是非極性分子,S02和NH3都是極性分子,故A項
錯誤、B項正確;由于CS2常溫下是液體,S02和NH3常溫下是氣體,故C項錯誤;NH3在水中溶解度很
大,除了由于NH3分子有極性外,還因為NH3分子和H2O分子之間可以形成氫鍵,故D項錯誤。故選B。
且真題感知
1.(2023?山東卷,3)下列分子屬于極性分子的是()
A.CS2B.NF3C.SO3D.SiF4
【答案】B
【解析】A項,CS2中C上的孤電子對數(shù)為gx(4-2x2尸0,◎鍵電子對數(shù)為2,價層電子對數(shù)為2,CS2
的空間構(gòu)型為直線形,分子中正負(fù)電中心重合,CS2屬于非極性分子,A
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