高考化学大一轮复习第二讲分子结构与性质讲义选修3.doc

第二讲 分子结构与性质 [2017高考导航] 考纲要求 真题统计 命题趋势 1.了解共价键的形成,能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型sp、sp2、sp3。

3.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。

4.了解化学键和分子间作用力的区别。

5.了解氢键的存在对物质性质的影响,能列举含有氢键的物质。

2015,卷Ⅰ 37T23;

2015,卷Ⅱ 37T234;

2014,卷Ⅰ 37T3;

2014,卷Ⅱ 37T235;

2013,卷Ⅰ 37T356;

2013,卷Ⅱ 37T4 高考对本部分的考查主要以三方面为主1化学键的类型、特征、判断。2常见分子的立体构型及中心原子的杂化类型。3范德华力、氢键、配位键的特点及对物质性质的影响。预计2017年高考将会对上述考查内容进行重点考查。注意杂化轨道理论及价层电子对互斥理论的复习。

考点一 共价键[学生用书P266] 1.共价键的本质和特征 共价键的本质是在原子之间形成共用电子对,其特征是具有饱和性和方向性。

2.共价键的分类 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 原子轨道“头碰头”重叠 π键 原子轨道“肩并肩”重叠 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移 形成共价键的电子对是否偏移 非极 性键 共用电子对不发生偏移 3.共价键类型的判断 1σ键与π键 ①依据强度判断σ键的强度较大,较稳定;
π键活泼,比较容易断裂。

②共价单键都是σ键,共价双键中含有一个σ键、一个π键,共价三键中含有一个σ键、两个π键。

2极性键与非极性键 看形成共价键的两原子,不同种元素的原子之间形成的是极性共价键,同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。

4.键参数 1键参数对分子性质的影响 2键参数与分子稳定性的关系键能越大,键长越短,分子越稳定。

1.判断正误正确的打“√”,错误的打“” 1共价键的成键原子只能是非金属原子。

2在所有分子中都存在化学键。

3H2分子中的共价键不具有方向性。

4分子的稳定性与分子间作用力的大小无关。

5σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成。

答案1 2 3√ 4√ 5√ 2.在下列物质中①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4。

1只存在非极性键的分子是__________;
既存在非极性键又存在极性键的分子是__________;
只存在极性键的分子是__________。

2只存在单键的分子是__________,存在三键的分子是__________,只存在双键的分子是__________,既存在单键又存在双键的分子是__________。

3只存在σ键的分子是__________,既存在σ键又存在π键的分子是__________。

4不存在化学键的是__________。

5既存在离子键又存在极性键的是__________;
既存在离子键又存在非极性键的是__________。

答案1② ⑤⑩ ①③⑨ 2①③⑤ ② ⑨ ⑩ 3①③⑤ ②⑨⑩ 4⑧ 5⑥⑦ ④ 名师点拨 1在分子中,有的只存在极性键,如HCl、NH3等,有的只存在非极性键,如N2、H2等,有的既存在极性键又存在非极性键,如H2O2、C2H4等;
有的不存在化学键,如稀有气体分子。2在离子化合物中,一定存在离子键,有的存在极性共价键,如NaOH、Na2SO4等;
有的存在非极性键,如Na2O2、CaC2等。

1Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[ZnNH34]Cl2,1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。

2CaC2中C与O互为等电子体,O的电子式可表示为________;
1 mol O中含有的π键数目为________。

3下列物质中 A.N2 B.CO2 C.CH2Cl2 D.C2H4 E.C2H6 F.CaCl2 G.NH4Cl ①只含有极性键的分子是__________;

②既含离子键又含共价键的化合物是________;

③只存在σ键的分子是________;

④同时存在σ键和π键的分子是________。

[解析] 1[ZnNH34]2+中Zn2+与NH3之间以配位键相连,共4个σ键,加上4个NH3的12个σ键,共16个σ键。2等电子体结构相似,则O的电子式与C相似,为[O⋮⋮O]2+;
1 mol O中含有2 mol π键,即2NA个π键。3C2H4、C2H6中含有CH键为极性键,CC键为非极性键。

[答案] 116NA 2[O⋮⋮O]2+ 2NA 3①BC ②G ③CE ④ABD 根据价键理论分析氮气分子中的成键情况。

答案氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键。

σ键和π键的判断方法 1通过物质的结构式,可以快速有效地判断键的种类及数目;
判断键的数目时,需掌握共价单键全为σ键,双键中有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键。

2σ键比π键稳定。

题组 共价键的综合考查 1.2016佛山高三月考下列关于共价键的说法正确的是 A.一般来说σ键键能小于π键键能 B.原子形成双键的数目等于基态原子的未成对电子数 C.相同原子间的双键键能是单键键能的两倍 D.所有不同元素的原子间的化学键至少具有弱极性 解析选D。σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键,π键是原子轨道以“肩并肩”的方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键,原子轨道以“头碰头”的方式比“肩并肩”的方式重叠的程度大,电子在核间出现的概率大,形成的共价键强,因此σ键的键能大于π键的键能,A项错误;
原子形成共价键时,共价键的数目是成键的电子对数目,不等于基态原子的未成对电子数,因为部分成对电子受激发而成为单电子,B项错误;
因为单键都是σ键,双键中有一个σ键和一个π键,σ键的键能大于π键的键能,故双键键能小于单键键能的两倍,C项错误;
因为不同元素的电负性是不同的,所以不同元素原子间的化学键至少有弱极性,D项正确。

2.教材改编下列说法中正确的是 A.分子的键长越长,键能越高,分子越稳定 B.元素周期表中的ⅠA族除H外和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键 C.水分子可表示为HOH,分子的键角为180 D.HO键键能为462.8 kJmol-1,即18 g H2O分解成H2和O2时,消耗能量为2462.8 kJ 解析选B。键长越长,键能越小,分子越不稳定,A项错误;
共价键一般是形成于非金属元素之间,而ⅠA族除H外是活泼金属元素,ⅦA族是活泼非金属元素,二者形成离子 键,B项正确;
水分子中键的夹角为105,C项错误;
断裂2 mol HO键吸收2462.8 kJ能量,而不是分解成H2和O2时消耗的能量,D项错误。

分子的空间构型与键参数 键长、键能决定了共价键的稳定性,键长、键角决定了分子的空间构型,一般来说,知道了多原子分子中的键角和键长等数据,就可确定该分子的空间几何构型。如下 考点二 分子的立体构型 一、用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型 1.用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。

.其中a是中心原子的价电子数阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数,b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x是与中心原子结合的原子数。

2.价层电子对互斥理论与分子构型 电子 对数 成键数 孤电子 对数 电子对空 间构型 分子空 间构型 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO2 3 3 0 三角形 三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 二、用杂化轨道理论推测分子的立体构型 杂化 类型 杂化轨 道数目 杂化轨道 间夹角 空间构型 实例 sp 2 180 直线形 BeCl2 sp2 3 120 三角形 BF3 sp3 4 10928′ 正四面体形 CH4 三、等电子原理 原子总数相同,价电子总数相同的分子即等电子体具有相似的化学键特征,具有许多相近的性质,如CO和N2。

四、配位键和配合物 1.配位键 由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共用电子对。

2.配位键的表示方法 如A→BA表示提供孤电子对的原子,B表示接受孤电子对的原子。

3.配位化合物 1定义金属离子或原子与某些分子或离子称为配体以配位键结合形成的化合物。

2形成条件 3组成 1.判断下列物质中中心原子的杂化轨道类型。

BF3______;
PF3______;
SO3______;
SO2______;
H2S______。

答案sp2 sp3 sp2 sp2 sp3 2.填写下列表格。

序号 化学式 孤电子对数 σ键电子对数 价层电子对数 VSEPR模型名称 分子或离子的立体构型名称 中心原子杂化类型 ① CO2 ② ClO- ③ HCN ④ H2O ⑤ SO3 ⑥ CO ⑦ NO 答案①0 2 2 直线形 直线形 sp ②3 1 4 四面体形 直线形 sp3 ③0 2 2 直线形 直线形 sp ④2 2 4 四面体形 V形 sp3 ⑤0 3 3 平面三角形 平面三角形 sp2 ⑥0 3 3 平面三角形 平面三角形 sp2 ⑦0 3 3 平面三角形 平面三角形 sp2 名师点拨 1甲醇分子内C原子的杂化方式为________,甲醇分子内的OCH键角________填“大于”“等于”或“小于”甲醛分子内的OCH键角。

2丙烯腈分子H2CCHC≡N中碳原子轨道杂化类型是________;
分子中处于同一直线上的原子数目最多为________。

3在BF3分子中,FBF的键角是________,B原子的杂化轨道类型为________,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF的立体构型为________。

4SO的立体构型是________,其中S原子的杂化轨道类型是________。

[解析] 1甲醇分子内C原子有4对σ键电子对,无孤电子对,为sp3杂化,OCH键角约10928′;
甲醛分子内C原子为sp2杂化,平面三角形,OCH键角约120;
故甲醇分子内 OCH 键角比甲醛分子内OCH键角小。

2 中的碳为sp2杂化,C≡N中的碳为sp杂化。丙烯腈结构式为,CC≡N中的三个原子共直线。

3BF3分子中B原子形成σ键数为3,孤电子对数为0,故杂化轨道数为3,应为sp2杂化,BF3分子的几何构型为平面三角形,FBF的键角是120;
BF中B原子形成σ键数为4