第二章-分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【過(guò)知識(shí)】高二化學(xué)單元復(fù)習(xí)過(guò)過(guò)過(guò)(人教版2019選擇性必修2)

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點(diǎn)01共價(jià)鍵1．共價(jià)鍵的概念和特征(1)概念：原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用。(2)特征：①飽和性：決定分子的組成②方向性：決定了分子的立體構(gòu)型；并不是所有共價(jià)鍵都具有方向性，如兩個(gè)s電子形成共價(jià)鍵時(shí)就沒(méi)有方向性。2．共價(jià)鍵的類(lèi)型按成鍵原子的原子軌道重疊方式分類(lèi)，分為σ鍵和π鍵。(1)σ鍵形成由成鍵原子的s軌道或p軌道重疊形成類(lèi)型s－s型s－p型p－p型特征以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線(xiàn)為軸做旋轉(zhuǎn)操作，共價(jià)鍵的電子云的圖形不變，這種特征稱(chēng)為軸對(duì)稱(chēng)(2)π鍵形成由兩個(gè)原子的p軌道“肩并肩”重疊形成p－pπ鍵特征π鍵的電子云形狀與σ鍵的電子云形狀有明顯差別：每個(gè)π鍵的電子云由兩塊組成，它們互為鏡像，這種特征稱(chēng)為鏡面對(duì)稱(chēng)；π鍵不能旋轉(zhuǎn)；不如σ鍵牢固，較易斷裂(3)判斷σ鍵、π鍵的一般規(guī)律共價(jià)單鍵為σ鍵；共價(jià)雙鍵中有一個(gè)σ鍵，另一個(gè)是π鍵；共價(jià)三鍵由一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵構(gòu)成。3．乙烷、乙烯、乙炔成鍵情況名稱(chēng)乙烷乙烯乙炔分子結(jié)構(gòu)碳碳鍵成鍵方式1個(gè)σ鍵1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵【典例1】有以下物質(zhì)：①HF②Cl2③H2O④N2⑤C2H4⑥C2H6⑦H2⑧H2O2⑨H—C≡N⑩Na2O2。只含有σ鍵的是________；既含有σ鍵又含有π鍵的是________；含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是______________。答案：①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦解析：只存在單鍵的分子中只含有σ鍵；存在雙鍵或三鍵的分子中既含有σ鍵又含有π鍵；只有H2中含有兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵。【特別提示】分子中σ鍵與π鍵的判斷方法(1)根據(jù)成鍵原子的價(jià)電子數(shù)來(lái)判斷能形成幾個(gè)共用電子對(duì)。(2)如果只有一個(gè)共用電子對(duì)，則該共價(jià)鍵一定是σ鍵；如果形成多個(gè)共用電子對(duì)時(shí)，則先形成1個(gè)σ鍵，另外的原子軌道形成π鍵?？键c(diǎn)02鍵參數(shù)——鍵能、鍵長(zhǎng)與鍵角1．鍵能(1)概念：鍵能是指氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。鍵能的單位是kJ·mol－1。鍵能通常是298.15K、101kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值。(2)鍵能的應(yīng)用①表示共價(jià)鍵的強(qiáng)弱：鍵能越大，斷開(kāi)化學(xué)鍵時(shí)需要的能量越多，則化學(xué)鍵越穩(wěn)定。②判斷分子的穩(wěn)定性：結(jié)構(gòu)相似的分子中，共價(jià)鍵的鍵能越大，分子越穩(wěn)定。③判斷化學(xué)反應(yīng)的能量變化：在化學(xué)反應(yīng)中，舊化學(xué)鍵的斷裂吸收能量，新化學(xué)鍵的形成釋放能量，因此反應(yīng)焓變與鍵能的關(guān)系為ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和；ΔH＜0時(shí)，為放熱反應(yīng)；ΔH＞0時(shí)，為吸熱反應(yīng)。2．鍵長(zhǎng)(1)概念：鍵長(zhǎng)是構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個(gè)原子的核間距，因此原子半徑?jīng)Q定化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)，原子半徑越小，共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短。(2)鍵長(zhǎng)與共價(jià)鍵的穩(wěn)定性之間的關(guān)系：共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短，往往鍵能越大，表明共價(jià)鍵越穩(wěn)定。(3)鍵長(zhǎng)的比較方法①根據(jù)原子半徑比較，同類(lèi)型的共價(jià)鍵，成鍵原子的原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短。②根據(jù)共用電子對(duì)數(shù)比較，相同的兩個(gè)原子間形成共價(jià)鍵時(shí)，單鍵鍵長(zhǎng)＞雙鍵鍵長(zhǎng)＞三鍵鍵長(zhǎng)。3．鍵角(1)鍵角是指在多原子分子中，兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角。在多原子分子中的鍵角是一定的，這表明共價(jià)鍵具有方向性。鍵角是描述分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，分子的許多性質(zhì)都與鍵角有關(guān)。(2)常見(jiàn)分子的鍵角與空間結(jié)構(gòu)分子空間結(jié)構(gòu)鍵角實(shí)例正四面體形109°28′CH4、CCl4平面形120°苯、乙烯、BF3三角錐形107°NH3V形(或角形)105°H2O直線(xiàn)形180°CO2、CS2、CH≡CH【典例2】下列說(shuō)法正確的是()A．分子的結(jié)構(gòu)是由鍵角決定的B．共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固，由該鍵形成的分子越穩(wěn)定C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X(X＝F、Cl、Br、I)的鍵長(zhǎng)、鍵角均相等D．H2O分子中兩個(gè)O—H的鍵角為180°答案：B解析：分子的結(jié)構(gòu)是由鍵角、鍵長(zhǎng)共同決定的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于F、Cl、Br、I的原子半徑不同，故C—X(X＝F、Cl、Br、I)鍵的鍵長(zhǎng)不相等，C項(xiàng)錯(cuò)誤；H2O分子中兩個(gè)O—H的鍵角為105°，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【特別提示】(1)鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，分子越穩(wěn)定。(2)分子的穩(wěn)定性，由鍵長(zhǎng)和鍵能決定；分子的空間結(jié)構(gòu)由鍵長(zhǎng)和鍵角決定?？键c(diǎn)03多樣的分子空間結(jié)構(gòu)1．三原子分子的立體構(gòu)型三原子分子的立體構(gòu)型有直線(xiàn)形和V形兩種。化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角立體構(gòu)型立體構(gòu)型名稱(chēng)CO2180°直線(xiàn)形H2O105°V形2．四原子分子的立體構(gòu)型四原子分子大多數(shù)采取平面三角形和三角錐形兩種立體構(gòu)型。化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角立體構(gòu)型立體構(gòu)型名稱(chēng)CH2O約120°平面三角形NH3107°三角錐形3．五原子分子的立體構(gòu)型五原子分子的立體構(gòu)型更多，最常見(jiàn)的是四面體形?；瘜W(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角立體構(gòu)型立體構(gòu)型名稱(chēng)109°28′正四面體形109°28′正四面體形【典例4】硫化氫(H2S)分子中，兩個(gè)H—S鍵的夾角接近90°，H2S分子的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)________；二硫化碳(CS2)分子中，兩個(gè)C=S鍵的夾角是180°，CS2分子的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_________。答案：V形直線(xiàn)形解析：根據(jù)鍵角判斷分子的空間結(jié)構(gòu)?？键c(diǎn)04價(jià)層電子對(duì)互斥模型1．價(jià)層電子對(duì)互斥模型分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子周?chē)摹皟r(jià)層電子對(duì)”相互排斥的結(jié)果。2．價(jià)層電子對(duì)VSEPR的“價(jià)層電子對(duì)”是指分子中中心原子與結(jié)合原子間的σ鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)。3．價(jià)層電子對(duì)確定方法價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵電子對(duì)數(shù)＋中心原子的孤電子對(duì)數(shù)。其中，σ鍵電子對(duì)數(shù)＝B原子的個(gè)數(shù)(以ABx型分子為例，σ鍵電子對(duì)數(shù)＝x)，孤電子對(duì)數(shù)＝eq\f(1,2)(a－xb)(1)a表示中心原子的價(jià)電子數(shù)。對(duì)于主族元素：a＝原子的最外層電子數(shù)。對(duì)于陽(yáng)離子：a＝中心原子的價(jià)電子數(shù)－離子的電荷數(shù)。對(duì)于陰離子：a＝中心原子的價(jià)電子數(shù)＋離子的電荷數(shù)(絕對(duì)值)。(2)x表示與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。(3)b表示與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1，其他原子＝8－該原子的價(jià)電子數(shù)。4．VSEPR模型與分子或離子的空間結(jié)構(gòu)分子或離子孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型名稱(chēng)分子或離子的空間結(jié)構(gòu)名稱(chēng)CO202直線(xiàn)形直線(xiàn)形SO213平面三角形V形COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))03平面三角形平面三角形H2O24四面體形V形NH314四面體形三角錐形CH404正四面體形正四面體形【典例5】下列分子或離子的中心原子，帶有一對(duì)孤電子對(duì)的是()A．H2OB．BeCl2C．CH4D．PCl3答案：D解析：四種物質(zhì)的電子式依次為。H2O有兩對(duì)孤電子對(duì)，BeCl2和CH4沒(méi)有孤電子對(duì)，PCl3有一對(duì)孤電子對(duì)?？键c(diǎn)05利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷分子或離子的空間結(jié)構(gòu)1．價(jià)層電子對(duì)互斥模型要點(diǎn)(1)對(duì)于ABx型分子中，幾何構(gòu)型主要取決于中心原子A價(jià)層電子對(duì)的相互排斥。價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵電子對(duì)數(shù)＋中心原子的孤電子對(duì)數(shù)。(2)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)和立體構(gòu)型的關(guān)系價(jià)層電子對(duì)數(shù)23456立體構(gòu)型直線(xiàn)形平面三角形正四面體三角雙錐正八面體(3)價(jià)層電子對(duì)之間相互排斥作用大小孤電子對(duì)—孤電子對(duì)＞孤電子對(duì)—成鍵電子對(duì)＞成鍵電子對(duì)—成鍵電子對(duì)2．用價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷共價(jià)分子或離子立體構(gòu)型(1)確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)①對(duì)于ABx型分子，σ鍵電子對(duì)＝B原子的個(gè)數(shù)，如H2O的中心原子是O，有2對(duì)σ鍵電子對(duì)。②中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)＝eq\f(1,2)(a－xb)，其中a為中心原子的價(jià)電子數(shù)，x為B原子的個(gè)數(shù)，b為B最多能接受的電子數(shù)。③對(duì)于陽(yáng)(或陰)離子來(lái)說(shuō)，a為中心原子的價(jià)電子數(shù)減去(或加上)離子的電荷數(shù)。④中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵電子對(duì)數(shù)＋中心原子的孤電子對(duì)數(shù)(2)根據(jù)中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定VSEPR模型(3)略去孤電子對(duì)，確定分子構(gòu)型σ鍵電子對(duì)數(shù)＋孤電子對(duì)數(shù)＝價(jià)層電子對(duì)數(shù)eq\o(―――――→,\s\up7(價(jià)層電子對(duì)),\s\do7(互斥理論))VSEPR模型eq\o(――――――→,\s\up7(略去孤電子對(duì)))分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。σ鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)電子對(duì)的排列方式VSEPR模型分子或離子的立體構(gòu)型實(shí)例202直線(xiàn)形直線(xiàn)形HgCl2、BeCl2、CO230三角形平面三角形BF3、AlCl3213V形SnBr2、PbCl240四面體形正四面體形CH4、CCl4314三角錐形NH3、NF322V形H2O3．價(jià)層電子對(duì)之間的斥力大小(1)由于孤電子對(duì)比成鍵電子對(duì)更靠近中心原子的原子核，因而價(jià)層電子對(duì)之間的斥力大小順序：孤電子對(duì)與孤電子對(duì)之間的斥力>孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的斥力>成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的斥力。(2)孤電子對(duì)數(shù)越多，與成鍵電子對(duì)斥力越大，成鍵原子所形成的鍵角越小。例如H3O＋和H2O鍵角大小，H3O＋中O只有一個(gè)孤電子對(duì)，而H2O中O有兩個(gè)孤電子對(duì)，所以H3O＋的鍵角大于H2O分子的鍵角。(3)結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)，元素的電負(fù)性越大，吸引電子的能力越強(qiáng)，成鍵電子對(duì)距離中心原子較近，成鍵電子對(duì)之間的斥力越大，鍵角越大。例如NH3、PH3、AsH3中，中心原子都是sp3雜化，都有1對(duì)孤電子對(duì)，NH3分子的中心原子N的電負(fù)性大，成鍵電子對(duì)距離中心原子較近，鍵角越大，所以這三種物質(zhì)鍵角由大到小的順序?yàn)镹H3＞PH3＞AsH3。【典例6】用價(jià)層電子對(duì)互斥模型可以判斷許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，有時(shí)也能用來(lái)推測(cè)鍵角大小，下列判斷正確的是()A．SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，是平面三角形結(jié)構(gòu)B．BF3鍵角為120°，SnBr2的鍵角大于120°C．CH2O是平面三角形的分子D．PCl3、PCl5都是三角錐形的分子答案：C解析：SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)＝eq\f(1,2)(6＋2－3×2)＝1，是三角錐形結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；BF3分子中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋eq\f(1,2)(3－3×1)＝3，是平面三角形結(jié)構(gòu)，鍵角為120°，SnBr2是V形結(jié)構(gòu)，鍵角小于120°，B錯(cuò)誤；CH2O是平面三角形的分子，C正確；PCl3是三角錐形的分子，PCl5分子中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝5＋eq\f(1,2)(5－5×1)＝5，孤電子對(duì)數(shù)是0，是三角雙錐結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤?！咎貏e提示】利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷分子或離子的空間結(jié)構(gòu)規(guī)律(1)若ABn型分子中，A與B之間通過(guò)兩對(duì)或三對(duì)電子(即通過(guò)雙鍵或三鍵)結(jié)合而成，只計(jì)算構(gòu)成σ鍵的電子對(duì)數(shù)。(2)價(jià)層電子對(duì)之間相互排斥作用大小的一般規(guī)律：孤電子對(duì)－孤電子對(duì)＞孤電子對(duì)－成鍵電子對(duì)＞成鍵電子對(duì)－成鍵電子對(duì)。孤電子對(duì)數(shù)越多，對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力越大，鍵角也減小。如CH4、NH3和H2O分子中的鍵角依次減小?！镜淅?】硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉，請(qǐng)根據(jù)模型回答有關(guān)問(wèn)題：(1)硼砂中陰離子X(jué)m－(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示，則在Xm－中的2號(hào)硼原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)_______；m＝________(填數(shù)字)。(2)硼可以與氮形成BN，其中B的化合價(jià)為_(kāi)_______，請(qǐng)解釋原因：____________________________。(3)BF3和過(guò)量NaF作用可生成NaBF4，BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______；NaBF4的電子式為_(kāi)____________。答案：(1)32(2)＋3N的電負(fù)性大于B的電負(fù)性(3)正四面體形解析：(1)根據(jù)圖示可知，2號(hào)B原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，且無(wú)孤電子對(duì)；根據(jù)圖示可知，該陰離子的化學(xué)式為[H4B4O9]m－，其中H顯＋1價(jià)，B顯＋3價(jià)、O顯－2價(jià)，所以m＝2。(2)由于電負(fù)性：N>B，所以BN中B顯＋3價(jià)。(3)BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，NaBF4的電子式為。考點(diǎn)06雜化軌道理論1．用雜化軌道理論解釋甲烷分子的形成在形成CH4分子時(shí)，碳原子的2s軌道和3個(gè)2p軌道發(fā)生混雜，得到4個(gè)新的能量相同、方向不同的軌道，各指向正四面體的4個(gè)頂角，夾角109°28′，稱(chēng)為sp3雜化軌道，碳原子以4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)H原子的1s軌道重疊形成4個(gè)C—Hσ鍵，呈現(xiàn)正四面體的空間結(jié)構(gòu)。2．雜化軌道的形成及其特點(diǎn)(1)雜化軌道的形成：雜化原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合的過(guò)程，雜化后形成的新的能量相同的一組原子軌道。(2)雜化軌道的特點(diǎn)：①雜化軌道數(shù)等于參與雜化的原子軌道數(shù)。②雜化改變了原子軌道的形狀、方向。③雜化使原子軌道的成鍵能力增強(qiáng)。3．雜化軌道類(lèi)型及其空間結(jié)構(gòu)雜化類(lèi)型spsp2sp3參與雜化的原子軌道及數(shù)目1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化軌道的數(shù)目234雜化軌道間的夾角180°120°109°28′立體構(gòu)型名稱(chēng)直線(xiàn)形平面三角形正四面體形實(shí)例CO2、C2H2BF3、HCHOCH4、CCl4(1)sp3雜化軌道(2)sp2雜化軌道(3)sp雜化軌道【典例8】下列有關(guān)雜化軌道理論的說(shuō)法中正確的是()A．NCl3分子呈三角錐形，這是氮原子采取sp2雜化的結(jié)果B．sp3雜化軌道是由能量相近的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的4個(gè)sp3雜化軌道C．中心原子采取sp3雜化的分子，其空間結(jié)構(gòu)一定是四面體形D．AB3型的分子空間結(jié)構(gòu)必為平面三角形答案：B解析：NCl3分子中氮原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，因此NCl3分子中氮原子采取sp3雜化，A錯(cuò)誤；sp3雜化軌道是能量相近的原子最外電子層上的s軌道和3個(gè)p軌道“混雜”起來(lái)，形成能量相等、成分相同的4個(gè)軌道，B正確；一般中心原子采取sp3雜化的分子所得到的VSEPR模型為四面體形，如甲烷分子，若中心原子有孤電子對(duì)，則空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，如NH3、PCl3分子是三角錐形，C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)07雜化類(lèi)型及分子空間結(jié)構(gòu)的判斷1．原子軌道的雜化過(guò)程2．雜化類(lèi)型與分子構(gòu)型(1)當(dāng)雜化軌道全部用于形成σ鍵時(shí)雜化類(lèi)型spsp2sp3軌道組成一個(gè)ns軌道和一個(gè)np軌道一個(gè)ns軌道和兩個(gè)np軌道一個(gè)ns軌道和三個(gè)np軌道軌道夾角180°120°109°28′雜化軌道示意圖實(shí)例BeCl2BF3CH4分子結(jié)構(gòu)示意圖分子構(gòu)型直線(xiàn)形平面三角形正四面體形(2)當(dāng)雜化軌道中有未參與成鍵的孤電子對(duì)時(shí)由于孤電子對(duì)參與互相排斥，會(huì)使分子的構(gòu)型與雜化軌道的形狀有所區(qū)別。在雜化軌道的基礎(chǔ)上，略去孤電子對(duì)，即為分子的立體構(gòu)型。(3)sp、sp2兩種雜化形式中還有未參與雜化的p軌道，可用于形成π鍵，而雜化軌道只用于形成σ鍵或者用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)。3．中心原子軌道雜化類(lèi)型的判斷(1)利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論、雜化軌道理論判斷成為分子構(gòu)型的思路：價(jià)層電子對(duì)eq\o(,\s\up7(判斷))VSEPR模型eq\o(,\s\up7(判斷))雜化軌道構(gòu)型。(2)根據(jù)VSEPR模型判斷：VSEPR模型四面體形三角形直線(xiàn)形雜化類(lèi)型sp3sp2sp(3)有機(jī)物中碳原子雜化類(lèi)型的判斷：飽和碳原子采取sp3雜化，連接雙鍵的碳原子采取sp2雜化，連接三鍵的碳原子采取sp雜化。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，具有相似的化學(xué)鍵特征，它們的許多性質(zhì)是相近的。滿(mǎn)足等電子原理的分子稱(chēng)為等電子體。例如CO和N2具有相同的原子總數(shù)和相同的價(jià)電子總數(shù)，屬于等電子體?！镜淅?】下列關(guān)于NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、NH3、NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))三種微粒的說(shuō)法不正確的是()A．三種微粒所含有的電子數(shù)相等B．三種微粒中氮原子的雜化方式相同C．三種微粒的立體構(gòu)型相同D．鍵角大小關(guān)系：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))>NH3>NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))答案：C解析：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、NH3、NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))含有的電子數(shù)均為10，A正確；NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、NH3、NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))三種微粒中氮原子的雜化方式均為sp3雜化，B正確；NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))立體構(gòu)型為正四面體形，NH3為三角錐形，NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))為V形，C項(xiàng)錯(cuò)誤；NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、NH3、NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))三種微粒的鍵角大小關(guān)系為NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))>NH3>NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，D正確?！咎貏e提示】鍵角大小比較(1)比較鍵角時(shí)，先看中心原子雜化類(lèi)型，雜化類(lèi)型不同時(shí)一般鍵角按sp、sp2、sp3順序依次減??；(2)雜化類(lèi)型相同時(shí)，中心原子孤電子對(duì)數(shù)越多，鍵角越小?！镜淅?0】(1)藍(lán)礬(CuSO4·5H2O)的結(jié)構(gòu)如圖所示：SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的空間結(jié)構(gòu)是__________，其中S原子的雜化軌道類(lèi)型是__________。(2)氣態(tài)SO3分子的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______；將純液態(tài)SO3冷卻到289.8K時(shí)凝固得到一種螺旋狀單鏈結(jié)構(gòu)的固體，其結(jié)構(gòu)如圖，此固態(tài)SO3中S原子的雜化軌道類(lèi)型是__________。答案：(1)正四面體形sp3雜化(2)平面三角形sp3雜化解析：(1)SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))中S有4個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)是eq\f(6＋2－2×4,2)＝0，因此價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，空間結(jié)構(gòu)是正四面體形，雜化軌道數(shù)＝價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝4，即雜化類(lèi)型為sp3雜化。(2)SO3中價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，沒(méi)有孤電子對(duì)，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形；圖中固態(tài)SO3中S原子形成4個(gè)共價(jià)單鍵，其雜化軌道類(lèi)型是sp3雜化?？键c(diǎn)08共價(jià)鍵的極性1．共價(jià)鍵的極性和分子的極性(1)共價(jià)鍵的極性分類(lèi)極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵成鍵原子不同元素的原子同種元素的原子電子對(duì)發(fā)生偏移不發(fā)生偏移成鍵原子的電性一個(gè)原子呈正電性(δ+)，一個(gè)原子呈負(fù)電性(δ-)呈電中性(2)極性分子和非極性分子極性分子：正電中心和負(fù)電中心不重合的分子。非極性分子：正電中心和負(fù)電中心重合的分子。2．化學(xué)鍵極性和分子極性的關(guān)系3．分子極性的判斷方法(1)只含有非極性鍵的雙原子分子或多原子分子大多數(shù)是非極性分子。如O2、H2、P4、C60。(2)含有極性鍵的雙原子分子都是極性分子。如HCl、HF、HBr。(3)含有極性鍵的多原子分子，空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的是非極性分子；空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)的是極性分子。(4)判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：①若中心原子A的化合價(jià)的絕對(duì)值等于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。②若中心原子有孤電子對(duì)，則為極性分子；若無(wú)孤電子對(duì)，則為非極性分子。如CS2、BF3、SO3、CH4為非極性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3為極性分子。4．鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響(1)共價(jià)鍵的極性越強(qiáng)，鍵的活潑性也越強(qiáng)，容易發(fā)生斷裂，易發(fā)生相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。(2)成鍵元素的原子吸引電子能力越強(qiáng)，電負(fù)性越大，共價(jià)鍵的極性就越強(qiáng)，在化學(xué)反應(yīng)中該分子的反應(yīng)活性越強(qiáng)，在化學(xué)反應(yīng)中越容易斷裂。5．羧酸的酸性比較羧酸的酸性可用pKa的大小來(lái)衡量，pKa越小，酸性越強(qiáng)。羧酸的酸性大小與其分子的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。(1)三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的，這是由于氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性，F(xiàn)—C的極性大于Cl—C的極性，使F3—C的極性大于Cl3—C的極性，導(dǎo)致三氟乙酸的羧基中的羥基極性更大，更易電離，酸性更強(qiáng)。(2)烴基是推電子基團(tuán)，烴基越長(zhǎng)推電子效應(yīng)越大，使羧基中的烴基的極性越小，羧酸的酸性越弱。甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……隨著烴基加長(zhǎng)，酸性的差異越來(lái)越小?！镜淅?1】已知運(yùn)送衛(wèi)星的火箭所需燃料除液態(tài)過(guò)氧化氫外，還有另一種液態(tài)氮?dú)浠衔?。已知該化合物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%，相對(duì)分子質(zhì)量為32，結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)該分子結(jié)構(gòu)中只有單鍵。(1)該氮?dú)浠衔锏慕Y(jié)構(gòu)式為_(kāi)___________，其中N原子采取______雜化方式，該分子是_______(填“極性”或“非極性”)分子。

(2)若該物質(zhì)與液態(tài)過(guò)氧化氫恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生兩種無(wú)毒又不污染環(huán)境的氣態(tài)物質(zhì)，在該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物中既含有極性鍵又含有非極性鍵的是________，只含有非極性鍵的是________，只含有極性鍵的是________。

答案：(1)sp3極性(2)N2H4和H2O2N2H2O解析：(1)由該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量和氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可知其分子式為N2H4，它的結(jié)構(gòu)可看作是NH3分子中的一個(gè)H原子被—NH2取代后所得，分子的結(jié)構(gòu)式為，分子中的鍵全部是單鍵，故N原子的雜化方式與NH3分子中的N原子雜化方式相同，也是sp3雜化，該分子為極性分子。(2)兩者反應(yīng)后生成的物質(zhì)無(wú)毒又不污染環(huán)境，故得到的是N2和H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2H4+2H2O2===N2+4H2O，兩種反應(yīng)物中都含有極性鍵和非極性鍵，在生成物H2O中只含有極性鍵，N2中只含有非極性鍵?！咎貏e提示】(1)極性分子中一定有極性鍵，非極性分子中不一定含有非極性鍵。例如CH4是非極性分子，只含有極性鍵。含有非極性鍵的分子不一定為非極性分子，如H2O2是含有非極性鍵的極性分子。(2)鍵的極性只取決于成鍵原子的元素種類(lèi)或電負(fù)性的差異，與其他因素?zé)o關(guān)。(3)分子的極性判斷的方法考點(diǎn)9分子間作用力1．范德華力(1)概念及實(shí)質(zhì)范德華力是普遍存在于分子之間的一種作用力，其實(shí)質(zhì)是電性作用。(2)特征范德華力很弱，比化學(xué)鍵弱得多。范德華力沒(méi)有方向性和飽和性。(3)影響因素①分子結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大。②分子的極性越大，范德華力越大。(4)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高。2．氫鍵(1)概念：氫鍵是由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(如水分子中的氫)與另一個(gè)電負(fù)性很大的原子(如水分子中的氧)之間形成的作用力。(2)表示方法：通常用X—H…Y—表示氫鍵，其中X、Y為N、O、F，“—”表示的共價(jià)鍵，“…”表示的氫鍵。例如：(3)氫鍵的分類(lèi)及其特征①氫鍵分為分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵；②氫鍵不屬于化學(xué)鍵，屬于一種較弱的作用力，比化學(xué)鍵的鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。(4)氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響當(dāng)形成分子間氫鍵時(shí)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)將升高?！镜淅?2】下列物質(zhì)的性質(zhì)或數(shù)據(jù)與氫鍵無(wú)關(guān)的是()A．乙酸極易溶于水B．鄰羥基苯甲酸()的熔點(diǎn)為159℃，對(duì)羥基苯甲酸()的熔點(diǎn)為213℃C．乙醚微溶于水，而乙醇可與水以任意比互溶D．HF分解時(shí)吸收的熱量比HCl分解時(shí)吸收的熱量多答案：D解析：乙酸與H2O分子之間可以形成氫鍵，增大了乙酸在水中的溶解度；鄰羥基苯甲酸形成分子內(nèi)氫鍵，對(duì)羥基苯甲酸形成分子間氫鍵，熔、沸點(diǎn)比鄰羥基苯甲酸的高；乙醚分子結(jié)構(gòu)中無(wú)羥基，不能與水分子形成氫鍵，在水中的溶解度比乙醇小得多；HF分解時(shí)吸收的熱量比HCl分解時(shí)吸收的熱量多的原因是H—F鍵的鍵能比H—Cl鍵的大，與氫鍵無(wú)關(guān)?？键c(diǎn)10分子間作用力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響1．范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響①通常組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)通常越高。如熔、沸點(diǎn)：F2<Cl2<Br2<I2；CF4<CCl4<CBr4<CI4。②相對(duì)分子質(zhì)量相近的物質(zhì)，分子的極性越小，范德華力越小，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)通常越低。如熔、沸點(diǎn)：N2<CO。(2)對(duì)物質(zhì)溶解性的影響溶質(zhì)分子與溶劑分子間的范德華力越大，則溶質(zhì)分子的溶解度越大。如I2、Br2與苯分子間的范德華力較大，故I2、Br2易溶于苯中，而水與苯分子間的范德華力很小，故水很難溶于苯中。2．氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)氫鍵對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響①分子間存在氫鍵時(shí)，物質(zhì)在熔化或汽化時(shí)，除破壞普通的分子間作用力外，還需要破壞分子間的氫鍵，消耗更多的能量，所以存在著分子間氫鍵的物質(zhì)一般具有較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。例如：ⅤA～ⅦA族元素的氫化物中，NH3、H2O和HF的熔、沸點(diǎn)比同主族相鄰元素的氫化物的熔、沸點(diǎn)高，這種反?，F(xiàn)象是由于它們各自的分子間形成了氫鍵，如圖所示。②有機(jī)物能形成分子內(nèi)氫鍵的，其熔、沸點(diǎn)比能形成分子間氫鍵的物質(zhì)的低。如鄰羥基苯甲醛能形成分子內(nèi)氫鍵，而對(duì)羥基苯甲醛能形成分子間氫鍵，當(dāng)對(duì)羥基苯甲醛熔化時(shí)，需要較多的能量克服分子間氫鍵，所以對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)高于鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)。(2)氫鍵對(duì)物質(zhì)溶解度的影響如果溶質(zhì)與溶劑之間能形成氫鍵，則溶解度增大。由于氨分子與水分子間能形成氫鍵，且都是極性分子，所以NH3極易溶于水。低級(jí)的醇、醛、酮等可溶于水，都與它們的分子能與水分子形成氫鍵有關(guān)。(3)氫鍵的存在引起密度的變化由于水分子之間的氫鍵，水結(jié)冰時(shí)體積變大而密度變小；冰融化成水時(shí)，體積減小而密度變大；在接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣中存在相當(dāng)量的水分子因氫鍵而相互“締合”，形成“締合分子”，導(dǎo)致這種水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量比用化學(xué)式H2O計(jì)算出來(lái)的相對(duì)分子質(zhì)量大。3．物質(zhì)溶解性的判斷與比較(1)依據(jù)“相似相溶”規(guī)律非極性溶質(zhì)一般易溶于非極性溶劑，難溶于極性溶劑；極性溶質(zhì)一般易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑。(2)依據(jù)溶質(zhì)與溶劑之間是否存在氫鍵如果溶質(zhì)與溶劑之間能形成氫鍵，則溶質(zhì)溶解度增大，且氫鍵作用力越大，溶解性越好。如NH3、HF極易溶于水；甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲酸、乙酸、甲醛、乙醛、氨基乙酸、乙胺等易溶于水，就是因?yàn)樗鼈兣c水分子間形成氫鍵。(3)依據(jù)分子結(jié)構(gòu)的相似性溶質(zhì)與溶劑分子結(jié)構(gòu)的相似程度越大，其溶解度越大。如烴基越大的醇(羧酸、醛)在水中的溶解度越小?！镜淅?3】（雙選）下列對(duì)一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)的理論解釋?zhuān)_的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)理論解釋A溴單質(zhì)、碘單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大溴單質(zhì)、碘單質(zhì)和四氯化碳都為非極性分子B鹵素單質(zhì)從F2到I2，在常