山東版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)專題十一化學(xué)鍵分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（講解練）教學(xué)講練

1、專題十一化學(xué)鍵分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)化學(xué) 山東省專用考點(diǎn)清單考點(diǎn)一化學(xué)鍵1.化學(xué)鍵的存在 說(shuō)明離子化合物中一定含有離子鍵,離子鍵只能存在于離子化合物中。共價(jià)鍵可存在于離子化合物、共價(jià)化合物和單質(zhì)中。熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物是離子化合物,如NaCl;熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電的化合物是共價(jià)化合物,如HCl。2.共價(jià)鍵(1)共價(jià)鍵的類型注意(1)單鍵為鍵,雙鍵含1個(gè)鍵和1個(gè)鍵,三鍵含1個(gè)鍵和2個(gè)鍵。(2)成鍵原子半徑越大,鍵越難形成,如Si、O難形成雙鍵。(3)并不是所有的共價(jià)鍵都有方向性,如ss鍵沒(méi)有方向性。(4)原子形成共價(jià)健時(shí)優(yōu)先形成鍵。(2)共價(jià)鍵的鍵參數(shù)鍵能:氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能

2、量,通常取正值。鍵能越大,化學(xué)鍵越穩(wěn)定。鍵長(zhǎng):形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距。鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,共價(jià)鍵越穩(wěn)定。鍵角:在多原子分子中,兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。注意鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響鍵能越大,鍵長(zhǎng)越短,分子越穩(wěn)定。考點(diǎn)二分子的立體構(gòu)型與性質(zhì)1.用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)分子的立體構(gòu)型(1)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)分子的立體構(gòu)型的關(guān)鍵是判斷分子中的中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。其中:a是中心原子的價(jià)電子數(shù)(陽(yáng)離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù)),b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)。(2)價(jià)層電子對(duì)互斥理論與分子構(gòu)型電子對(duì)數(shù)成鍵數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子對(duì)空間構(gòu)型分子空間構(gòu)

3、型實(shí)例220直線形直線形CO2330三角形三角形BF3V形SO221440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O2.雜化軌道理論(1)雜化軌道理論概述當(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)雜化軌道三種類型3.配合物的組成、結(jié)構(gòu)(1)概念:由提供孤對(duì)電子的配體與接受孤對(duì)電子的中心原子以配位鍵結(jié)合而成的化合物。(2)組成(3)形成條件(4)空間結(jié)構(gòu)配位數(shù)是2時(shí)可形成直線形。如Ag(NH3)2+配位數(shù)是3時(shí)可形成平面三角形。如HgI3-配位數(shù)是4時(shí)(5)應(yīng)用4.溶解性(1)“相似

4、相溶規(guī)則”非極性溶質(zhì)一般易溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般易溶于極性溶劑。若存在氫鍵,溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好。(2)“相似相溶規(guī)則”還可用于推測(cè)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。5.分子的極性(1)分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系(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X(jué)YHCl、NO極性鍵直線形極性分子X(jué)Y2CO2、CS2極性鍵直線形非極性分子SO2極性鍵V形極性分子X(jué)2YH2O、H2S極性鍵V形極性分子X(jué)Y3BF3極性鍵平面正三角形非極性分子N

5、H3極性鍵三角錐形極性分子X(jué)Y4CH4、CCl4極性鍵正四面體形非極性分子特別提醒(1)極性分子中可能含有非極性鍵,如H2O2為極性分子,但含有非極性共價(jià)鍵OO鍵。(2)只含有極性鍵的分子可能是非極性分子,如CH4、CO2等分子中只含有極性鍵,屬于非極性分子。6.范德華力和氫鍵(1)范德華力:物質(zhì)分子間普遍存在的一種相互作用力稱為范德華力。范德華力比化學(xué)鍵弱得多。(2)氫鍵:已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(如水分子中的氫原子)與另一個(gè)電負(fù)性很大的原子(如水分子中的氧原子)之間的作用力。7.手性分子具有完全相同的組成和原子排列方式的一對(duì)分子,如同左手與右手一樣,鏡面對(duì)稱,卻在三維空間里

6、不能重疊,互稱手性異構(gòu)體,具有手性異構(gòu)體的分子叫手性分子。知能拓展“五方法”判斷分子中心原子的雜化類型1.根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型判斷空間構(gòu)型雜化類型若雜化軌道在空間的分布為正四面體形分子的中心原子發(fā)生sp3雜化若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形分子的中心原子發(fā)生sp2雜化若雜化軌道在空間的分布呈直線形分子的中心原子發(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109.5,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)行判斷如CO2是直線形分子,C

7、NS、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)層電子對(duì)數(shù)判斷如中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,是sp3雜化,為3是sp2雜化,為2是sp雜化。5.根據(jù)分子或離子中有無(wú)鍵及鍵數(shù)目判斷如沒(méi)有鍵為sp3雜化,含一個(gè)鍵為sp2雜化,含二個(gè)鍵為sp雜化。例(2019臨沂期末,18)CoP、FeS2、NiS2等物質(zhì)對(duì)電化學(xué)氫析出反應(yīng)有良好的催化活性和穩(wěn)定性。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)Co原子價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為,基態(tài)P原子的電子占據(jù)的最高能級(jí)的電子云輪廓圖為形。(2)PH3的沸點(diǎn)(填“高于”或“低于”)NH3,原因是。(3)PH3分子的空間結(jié)構(gòu)為

8、,其中存在的共價(jià)鍵類型為,P原子的雜化方式為。(4)下圖為白磷(P4)的晶胞示意圖,晶胞的邊長(zhǎng)為a nm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA,其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為gcm-3。 思路分析P元素位于周期表第三周期第A族,最外層有5個(gè)電子,易形成3個(gè)共價(jià)鍵而達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。PH3中P原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為1(孤電子對(duì))+3(鍵)=4,采取sp3雜化,分子空間構(gòu)型為三角錐形。PH3與NH3互為等電子體,都是分子晶體,NH3分子間能形成氫鍵,因此熔、沸點(diǎn)較高。解析(1)Co基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3d74s2,電子排布圖(軌道表達(dá)式)為 。P原子的電子占據(jù)的最高能級(jí)是3p,電子云輪廓圖為啞鈴形。(2)NH3

9、中氮元素的電負(fù)性大,分子間形成氫鍵導(dǎo)致其沸點(diǎn)高于PH3。(3)PH3的中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+=4,P原子采取sp3雜化,中心原子上孤電子對(duì)數(shù)為1,則PH3的分子空間構(gòu)型為三角錐形。(4)晶胞中頂點(diǎn)和面心都有白磷分子,故1個(gè)晶胞中有4個(gè)白磷分子。晶胞邊長(zhǎng)是a10-7 cm,則= gcm-3。答案(1) 啞鈴(2)低于NH3分子之間可形成氫鍵,沸點(diǎn)比不能形成氫鍵的PH3高(3)三角錐形鍵(或極性鍵)sp3(4) 實(shí)踐探究利用共價(jià)鍵的理論分析陌生微粒的結(jié)構(gòu)式例(2018廣西柳高5月沖刺模擬,35)鋰和氮的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)Li的氫標(biāo)電勢(shì)是

10、最負(fù)的,達(dá)到-3.045 V,與水有很大的反應(yīng)傾向,然而將Li單質(zhì)加入水中,其反應(yīng)劇烈程度遠(yuǎn)不如其他堿金屬,可能的原因是。(2)基態(tài)氮原子中,核外電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)為,核外電子中能量最高的電子的電子云輪廓圖形狀為。(3)氮元素既可與其他元素形成正離子,比如N2O5結(jié)構(gòu)中存在N的結(jié)構(gòu),其空間構(gòu)型為,氮原子的雜化方式為;也可以形成全氮的正離子,比如N5AsF6中存在高能量的,的空間構(gòu)型為(每個(gè)N原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu))。(4)下圖為一種N和Li形成的二元化合物的晶體結(jié)構(gòu),試在圖中畫出其晶胞,并寫出該化合物的化學(xué)式。 解題導(dǎo)引空間構(gòu)型的判斷,可根據(jù)每個(gè)N原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),書寫出的結(jié)構(gòu)

11、式,判斷出N的雜化類型為sp和sp2,從而確認(rèn)空間構(gòu)型為V形或角形。解析考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合運(yùn)用。(1)根據(jù)對(duì)角線原則,LiOH在水中的溶解度小,會(huì)附著在Li的表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行;(2)基態(tài)氮原子的電子排布式為1s22s22p3,核外電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)是L;核外電子占據(jù)的能量最高的能級(jí)為2p,電子云輪廓圖為啞鈴形或紡錘形;(3)N中中心原子為N,含有2個(gè)鍵,孤電子對(duì)數(shù)為(5-1-22)/2=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,空間構(gòu)型為直線形,N的雜化類型為sp雜化;中每個(gè)N原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),即的結(jié)構(gòu)式為,即的空間構(gòu)型為V形或角形;(4)根據(jù)晶胞的定義,可畫出晶胞;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),N3-位于晶胞的