選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第1講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點(diǎn)一 基態(tài)原子核外電子排布1．能層與能級(jí)2.原子軌道s電子的原子軌道呈球形對稱軌道形狀p電子的原子軌道呈啞鈴形各能級(jí)上的原子軌道數(shù)目

ns能級(jí)上1個(gè)np能級(jí)上3個(gè)nd能級(jí)上5個(gè)nf能級(jí)上

7個(gè)??原子軌道①相同能層上原子軌道能量的高低：ns<np<nd<nf②形狀相同的原子軌道能量的高低：能量關(guān)系 1s<2s<3s<4s??③同一能層內(nèi)形狀相同而伸展方向不同的原子軌道的能量相等，如2px、2py、2pz軌道的能量相等3．基態(tài)原子核外電子排布依據(jù)(1)能量最低原理原子的核外電子排布遵循構(gòu)造原理，使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。如圖為構(gòu)造原理示意圖，亦即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖：(2)泡利原理1個(gè)原子軌道里最多容納 2個(gè)電子，且自旋方向相反。(3)洪特規(guī)則電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋方向相同。洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、0024Cr的電子排布式為2262651d、f)狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，如：1s2s2p3s3p3d4s。4．基態(tài)原子核外電子排布的表示方法5.電子的躍遷與原子光譜(1)電子的躍遷原子光譜：不同元素的原子發(fā)生電子躍遷時(shí)會(huì)吸收或放出不同的光，用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。1．基態(tài)銅原子的電子排布式為[Ar]4s23d9對嗎？若不對請糾正。2．請用核外電子排布的相關(guān)規(guī)則解釋Fe3＋比Fe2＋更穩(wěn)定的原因。3．以下是表示鐵原子和鐵離子的3種不同化學(xué)用語。鐵原子最外層電子數(shù)為________，鐵在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，參加反應(yīng)的電子可能是____________________________________________________________。(2)請你通過比較、歸納，分別說出 3種不同化學(xué)用語所能反映的粒子結(jié)構(gòu)信息。提示： 1.不對，應(yīng)為[Ar]3d104s1。2．26Fe價(jià)層電子的電子排布式為 3d64s2，F(xiàn)e3＋價(jià)層電子的電子排布式為 3d5，F(xiàn)e2＋價(jià)層電子的電子排布式為 3d6。根據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全滿和半滿時(shí)能量最低 ”的原則，3d5處于半滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，所以 Fe3＋較Fe2＋更為穩(wěn)定。3．(1)2 4s上的2個(gè)電子和 3d上的1個(gè)電子結(jié)構(gòu)示意圖：能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各能層上的電子數(shù)。電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、 能級(jí)和各能級(jí)上的電子數(shù)。軌道表示式： 能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向?；鶓B(tài)原子核外電子排布及正誤判斷1．下列電子排布圖所表示的元素原子中，正確的是 ________。解析： ①不符合能量最低原理； ②不符合洪特規(guī)則； ④不符合能量最低原理。答案： ③⑤2．寫出下列原子的電子排布式與簡化電子排布式原子 電子排布式 簡化電子排布式NClCaFeCu答案：(從左到右，從上到下)1s22s22p3[He]2s22p31s22s22p63s23p5[Ne]3s23p51s22s22p63s23p64s2[Ar]4s21s22s22p63s23p63d64s2[Ar]3d64s21s22s22p63s23p63d104s1[Ar]3d104s11．當(dāng)出現(xiàn) d軌道時(shí)，雖然電子按 ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時(shí)，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正確，F(xiàn)e：1s22s22p63s23p64s23d6錯(cuò)誤。－2e－4s 2 －e－3d 32．基態(tài)原子失電子的順序：以 Fe為例，F(xiàn)e――→Fe＋――→Fe＋。正確理解電子能量狀態(tài)3．氣態(tài)電中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下變化，吸收能量最多的是 ( )2262222621A．1s2s2p3s3p→1s2s2p3s3pB．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3226261022226261021D．1s2s2p3s3p3d4s4p→1s2s2p3s3p3d4s4p解析： np3處于半充滿結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定，失去一個(gè)電子吸收能量多。答案： B1．符合核外電子排布規(guī)律的原子，處于基態(tài)狀態(tài)，此狀態(tài)下能量最低。2．違背核外電子排布規(guī)律的原子所處的狀態(tài)能量較高。正確使用表示原子、離子、分子組成的化學(xué)用語4．按要求填空(1)質(zhì)量數(shù)為 37的氯原子符號(hào)為 __________。(2)S2－的結(jié)構(gòu)示意圖__________。(3)氮原子的電子式 __________，N2的電子式__________，NH＋4的電子式__________。磷原子的核外電子排布式__________，價(jià)電子排布式__________，價(jià)電子排布圖________________。5．A、B、C、D、E、F代表

6種元素。請?zhí)羁眨?1)A

元素基態(tài)原子的最外層有

2個(gè)未成對電子，次外層有

2個(gè)電子，其元素符號(hào)為____________；(2)B

元素的負(fù)一價(jià)離子和

C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，

B的元素符號(hào)為__________，C的元素符號(hào)為

____________；(3)D

元素的正三價(jià)離子的

3d能級(jí)為半充滿，

D的元素符號(hào)為

__________，其基態(tài)原子的電子排布式為

______________；(4)E

元素基態(tài)原子的

M層全充滿，

N層沒有成對電子，只有一個(gè)未成對電子，

E的元素符號(hào)為

________，其基態(tài)原子的電子排布式為

____________________。(5)F元素的原子最外層電子排布式為nn＋1nsnp，則n＝________；原子中能量最高的是________電子。答案：(1)C或O(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(5)22p1．電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級(jí)和各能級(jí)上的電子數(shù)，但不能表示原子核的情況，也不能表示各個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2．電子排布圖：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。3．價(jià)電子排布式：如 Fe原子的電子排布式為 1s22s22p63s23p63d64s2，價(jià)電子排布式為3d64s2。價(jià)電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)。考點(diǎn)二 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)1．元素周期表中每周期所含元素種數(shù)周期元素種數(shù)各周期增加的能級(jí)一21s二82s2p三83s3p四184s3d4p五185s4d5p六326s4f5d6p2.周期表的分區(qū)與原子的價(jià)電子排布的關(guān)系分區(qū)元素分布外圍電子排布s區(qū)ⅠA族、ⅡA族及He1～2nsp區(qū)ⅢA族～ⅦA族、0族21～6nsnpd區(qū)ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2(除鈀外)ds區(qū)ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2f區(qū) 鑭系、錒系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns23.周期表的分區(qū)示意圖4．元素周期律(1)電離能、電負(fù)性①第一電離能氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的最低能量。②電負(fù)性用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。(2)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的遞變規(guī)律項(xiàng)目同周期(從左→右)同主族(從上→下)原子核外電子能層數(shù)相同，最外層電子數(shù)依次增多最外層電子數(shù)相同，能層數(shù)依次遞增排布原子半徑依次減小(0族除外)依次增大元素的第一電依次增大依次減小離能元素的電負(fù)性依次增大依次減小(3)對角線規(guī)則在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)相似，如。1．前四周期中，未成對電子數(shù)與周期數(shù)相等的元素有 ________。2．第四周期中，未成對電子數(shù)最多的元素是 ________。(填名稱)(1)它位于第________族。(2)核外電子排布式是 ________。(3)它有________個(gè)能層，________個(gè)能級(jí)，________種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。(4)價(jià)電子排布式 ________，價(jià)電子排布圖 ________。(5)屬于________分區(qū)。3．為什么一個(gè)原子的逐級(jí)電離能是逐漸增大的？4．為什么鎂的第一電離能比鋁的大，磷的第一電離能比硫的大？5．為什么 Na容易形成＋1價(jià)離子，而 Mg、Al易形成＋2價(jià)、＋3價(jià)離子？提示： 1.H、C、O、P、Fe2．鉻 (1)ⅥB (2)1s22s22p63s23p63d54s1(3)4 7 24(4)3d54s1(5)d3．隨著電子的逐個(gè)失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個(gè)電子需克服的電性吸力也越來越大，消耗的能量越來越多。4．Mg：1s22s22p63s2 P：1s22s22p63s23p3。鎂原子、磷原子最外層能級(jí)中，電子處于全滿或半滿狀態(tài)，相對比較穩(wěn)定，失電子較難。如此相同觀點(diǎn)可以解釋 N的第一電離能大于O，Zn的第一電離能大于 Ga。5．Na的I1比I2小很多，電離能差值很大，說明失去第一個(gè)電子比失去第二個(gè)電子容易得多，所以

Na容易失去一個(gè)電子形成＋

1價(jià)離子；

Mg

的

I1和

I2相差不多，而

I2比

I3小很多，所以 Mg很多，所以 Al分能層排布的。

容易失去兩個(gè)電子形成＋容易失去三個(gè)電子形成＋

2價(jià)離子；Al的I1、I2、I3相差不多，而 I3比3價(jià)離子。而電離能的突躍變化，說明核外電子是

I4小由原子序數(shù)確定元素周期表中的位置1．某元素的原子序數(shù)為 29，試問：(1)寫出該元素的名稱及元素符號(hào)。(2)畫出該元素基態(tài)原子的電子排布式。(3)它有多少個(gè)電子層？有多少個(gè)能級(jí)？(4)它的價(jià)電子構(gòu)型是什么？(5)它屬于第幾周期？第幾族？主族還是副族？屬于哪一個(gè)分區(qū)？(6)它有多少個(gè)未成對電子？解析：29號(hào)元素為銅(Cu)元素，其原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故有四個(gè)電子層，七個(gè)能級(jí)，價(jià)電子排布為3d104s1，屬于第ⅠB族，為ds區(qū)。其價(jià)電子的電子排布圖為

，故有一個(gè)未成對電子。答案：

(1)銅

Cu(2)1s22s22p63s23p63d104s1(3)4個(gè)電子層

7個(gè)能級(jí)(4)3d104s1(5)第4周期 ⅠB族

副族

ds區(qū)(6)有1個(gè)未成對電子元素的電離能2．下表列出了某短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2??表示，單位為kJ·mol－1)。I1I2I3I4??R7401500770010500??下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是()A．R的最高正價(jià)為＋3價(jià)B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族C．R元素的原子最外層共有4個(gè)電子D．R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2解析：由表中數(shù)據(jù)I3?I2知其最高正價(jià)為＋2價(jià)，R元素位于ⅡA族，最外層有2個(gè)電子，R不一定是 Be元素。答案： B3．下列說法中正確的是 ( )．第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小B．鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C．在所有元素中，氟的第一電離能最大D．鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大解析： 同周期中堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的最大，故

A正確，C不正確；由于

Mg

的外圍電子排布式為

3s2，而

Al

的外圍電子排布式為

3s23p1，故鋁的第一電離能小于鎂的； D中鉀比鎂更易失電子，鉀的第一電離能小于鎂的。答案： A電負(fù)性4．電負(fù)性的大小也可以作為判斷元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的尺度。下列關(guān)于電負(fù)性的變化規(guī)律正確的是 ( )．同周期元素從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大B．周期表從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變大C．電負(fù)性越大，金屬性越強(qiáng)D．電負(fù)性越小，非金屬性越強(qiáng)解析：利用同周期從左至右元素電負(fù)性逐漸增大，同主族從上至下元素電負(fù)性逐漸減小的規(guī)律來判斷。答案：A5．根據(jù)信息回答下列問題：(1)如圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖(其中12號(hào)至17號(hào)元素的有關(guān)數(shù)據(jù)缺失)。①認(rèn)真分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，

推斷

Na～Ar

元素中，Al

的第一電離能的大小范圍為

________<Al<________(

填元素符號(hào)

)；②圖中第一電離能最小的元素在周期表中的位置是第

______周期第

__________族；(2)已知元素的電負(fù)性和元素的化合價(jià)一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)。下面給出

14種元素的電負(fù)性：元AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi素電負(fù)1.52.01.52.53.04.01.03.00.93.52.12.51.8性已知：兩成鍵元素間電負(fù)性差值大于 1.7時(shí)，形成離子鍵，兩成鍵元素間電負(fù)性差值小于1.7時(shí)，形成共價(jià)鍵。根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，可推知元素的電負(fù)性具有的變化規(guī)律是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②通過分析電負(fù)性值變化規(guī)律，確定 Mg 元素電負(fù)性值的最小范圍________________________________________________________________________。③判斷下列物質(zhì)是離子化合物還是共價(jià)化合物：A．Li3N

B．BeCl2C．AlCl

3

D．SiCⅠ.屬于離子化合物的是________________________________________________________________________；Ⅱ.屬于共價(jià)化合物的是________________________________________________________________________；請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明上述所得到的結(jié)論________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析： (1)①由信息所給的圖可以看出，同周期的第 ⅠA 族元素的第一電離能最小，而第ⅢA

族元素的第一電離能小于第

ⅡA

族元素的第一電離能，故

Na<Al<Mg

。②圖中電離能最小的應(yīng)是堿金屬元素

Rb，在元素周期表中第五周期第

ⅠA

族。(2)①元素的電負(fù)性是元素的基本性質(zhì)，且隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性變化。②根據(jù)電負(fù)性的遞變規(guī)律：

同周期從左到右電負(fù)性逐漸增大，

同主族從上到下電負(fù)性逐漸減小，可知，在同周期中電負(fù)性

Na<Mg<Al

，同主族

Be>Mg>Ca

，最小范圍應(yīng)為

0.9～1.5。③根據(jù)已知條件及表中數(shù)值：

Li3N

電負(fù)性差值為

2.0，大于

1.7形成離子鍵，為離子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC電負(fù)性差值分別為

1.5、1.5、0.7，均小于

1.7，形成共價(jià)鍵，為共價(jià)化合物。共價(jià)化合物和離子化合物最大的區(qū)別在于熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電。

離子化合物在熔融狀態(tài)下以離子形式存在，可以導(dǎo)電，但共價(jià)化合物卻不能。答案：

(1)①Na

Mg

②五

ⅠA(2)①隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負(fù)性與原子半徑一樣呈周期性變化 ②0.9～1.5③Ⅰ.AⅡ.B、C、D測定各物質(zhì)在熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電，若導(dǎo)電則為離子化合物，反之則為共價(jià)化合物電負(fù)性的應(yīng)用基態(tài)原子核外電子排布1．(1)[2014新·課標(biāo)全國卷Ⅰ， 37(2)]基態(tài)Fe原子有________個(gè)未成對電子， Fe3＋的電子排布式為________。(2)[2014新·課標(biāo)全國卷Ⅱ，37(1)]周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價(jià)電子層中的未成對電子有3個(gè)，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子。b、c、d中第一電離能最大的是______(填元素符號(hào))，e的價(jià)層電子軌道示意圖為________。(3)[2013新·課標(biāo)全國卷Ⅰ，37(1)]基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為______，該能層具有的原子軌道數(shù)為______、電子數(shù)為________。(4)[2013新·課標(biāo)全國卷Ⅱ，37(1)]Ni2＋的價(jià)層電子排布圖為__________。(5)[2012新·課標(biāo)全國卷，37(3)]Se原子序數(shù)為________，其核外M層電子的排布式為__________。(6)[2011新·課標(biāo)全國卷， 37(2)]基態(tài)B原子的電子排布式為 ________。答案： (1)4 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(2)N(3)M 9 4(4)↓↑ ↓↑ ↓↑ ↑ ↑(5)343s23p63d10(6)1s22s22p12．(1)[2014安·徽理綜，25(1)]Na位于元素周期表第________周期第________族；S的基態(tài)原子核外有________個(gè)未成對電子；Si的基態(tài)原子核外電子排布式為________。(2)[2014四·川理綜，8(1)]X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等；R2＋離子的3d軌道中有9個(gè)電子。Y基態(tài)原子的電子排布式是________；Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是________。(3)[2013福·建理綜，31(2)]基態(tài)銅原子的核外電子排布式為________。(4)[2012?！そɡ砭C，30(2)]基態(tài)Mn2＋的核外電子排布式為________。(5)[2012浙·江自選，15(1)]可正確表示原子軌道的是____。A．2sB．2dC．3pzD．3f(6)[2012浙·江自選，15(2)]寫出基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式：__________________________。答案：(1)三ⅠA21s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2(2)1s22s22p4 Cl(3)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(4)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(5)AC226261021或[Ar]3d1021(6)1s2s2p3s3p3d4s4p4s4p原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)3．(1)[2013新·課標(biāo)全國卷Ⅱ，37(2)]前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價(jià)電子層中未成對電子均只有1個(gè)，并且A－和B＋的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價(jià)電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2。四種元素中第一電離能最小的是________，電負(fù)性最大的是__________。(填元素符號(hào))(2)[2012新·課標(biāo)全國卷， 37(2)]原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量， O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_______。答案：

(1)K

F(2)O>S>Se4．(1)[2013

山·東理綜，32(3)]第一電離能介于

B、N

之間的第二周期元素有

____________種。(2)[2013

安·徽理綜，

25(1)(2)]X

、Y、Z、W

是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，已知X的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為H2XO3，Z21則：①W 位于元素周期表第 ________周期第________族；W________(填“大”或“小” )。

的基態(tài)原子最外層電的原子半徑比 X 的②Z的第一電離能比

W的________(填“大”或“小”

)。(3)[2013?！そɡ砭C，元素的位置，用小黑點(diǎn)標(biāo)出

31(1)]依據(jù)第 2周期元素第一電離能的變化規(guī)律，參照圖中C、N、O三種元素的相對位置。

B、F(4)[2012安·徽理綜，態(tài)原子最外層電子排布式為

25(2)]已知X的基態(tài)原子 L層電子數(shù)是 K層電子數(shù)的 2倍，Yn n＋2nsnp ，則X的電負(fù)性比 Y的________(填“大”或“小”

的基)。(5)[2011(6)[2012

福·建理綜，山·東理綜，

30(2)]C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是 ________。32(2)]Ni 是元素周期表中第 28號(hào)元素，第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與

Ni

相同且電負(fù)性最小的元素是

________。答案：

(1)3

(2)①三

ⅣA

大 ②小(3)(4)小 (5)N>O>C (6)C(碳)第2講 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點(diǎn)一 共價(jià)鍵1．本質(zhì)：在原子之間形成共用電子對。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(jià)鍵的原子軌σ鍵電子云“頭碰頭”重疊道重疊方式π鍵電子云“肩并肩”重疊形成共價(jià)鍵的電子對極性鍵共用電子對發(fā)生偏移是否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數(shù)目三鍵原子間有三對共用電子對4.鍵參數(shù)(1)概念—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)——鍵長：形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距—鍵角：在原子數(shù)超過 2的分子中，兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角(2)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響(3)鍵參數(shù)與分子穩(wěn)定性的關(guān)系鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)共價(jià)鍵的成鍵原子只能是非金屬原子 ( )(2)在任何情況下，都是 σ鍵比π鍵強(qiáng)度大( )(3)在所有分子中都存在化學(xué)鍵 ( )(4)H2分子中的共價(jià)鍵不具有方向性()(5)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關(guān)()(6)碳碳雙鍵的鍵能是碳碳單鍵鍵能的2倍()(7)σ鍵能單獨(dú)形成，而π鍵一定不能單獨(dú)形成()(8)σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)()2．根據(jù)價(jià)鍵理論分析氮?dú)夥肿又械某涉I情況。3．試根據(jù)下表回答問題。某些共價(jià)鍵的鍵長數(shù)據(jù)如下所示：共價(jià)鍵 鍵長(nm)C—C 0.154C===C 0.134CC 0.120C—O 0.143C===O 0.122N—N 0.146N===N 0.120NN 0.110根據(jù)表中有關(guān)數(shù)據(jù)，你能推斷出影響共價(jià)鍵鍵長的因素主要有哪些？其影響的結(jié)果怎樣？提示： 1.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√ (8)√2．氮原子各自用三個(gè) p軌道分別跟另一個(gè)氮原子形成一個(gè) σ鍵和兩個(gè) π鍵。3．原子半徑、原子間形成共用電子對數(shù)目。形成相同數(shù)目的共用電子對，原子半徑越小，共價(jià)鍵的鍵長越短；原子半徑相同，形成共用電子對數(shù)目越多，鍵長越短。共價(jià)鍵類型的判斷1．下列物質(zhì)中，只含有極性鍵的分子是 __________，既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物是__________；只存在σ鍵的分子是__________，同時(shí)存在σ鍵和π鍵的分子是__________。A．N2 B．CO2 C．CH2Cl2 D．C2H4 E．C2H6 F．CaCl2G．NH4Cl答案： B、C G C、E A、B、Dσ鍵和π鍵的判斷方法通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式， 可以快速有效地判斷鍵的種類及數(shù)目； 判斷成鍵方式時(shí)，需掌握：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。共價(jià)鍵的鍵參數(shù)2．下列說法中正確的是 ( )．分子的鍵長越長，鍵能越高，分子越穩(wěn)定B．元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子間不能形成共價(jià)鍵C．水分子可表示為H—O—H，分子的鍵角為180°D．H—O鍵鍵能為462.8kJmol·－1，即18克H2O分解成H2和O2時(shí)，消耗能量為 2×462.8kJ答案： B3．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：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由斷開CO分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量[1071.9－798.9＝273.0(kJmol·－1)]比斷開N2分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量[941.7－418.4＝523.3(kJmol·－1)]小，可知CO相對更活潑。答案：CO斷開CO分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量(273.0kJmol·－1)比斷開N2分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量(523.3kJmol·－1)小分子的空間構(gòu)型與鍵參數(shù)鍵長、鍵能決定了共價(jià)鍵的穩(wěn)定性，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幾何構(gòu)型?？键c(diǎn)二 分子的立體結(jié)構(gòu)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最遠(yuǎn)時(shí)，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)價(jià)層電子對數(shù)的確定方法價(jià)層電子對數(shù)＝ σ鍵電子對數(shù)＋中心原子上的孤電子對數(shù)其中：a是中心原子的價(jià)電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù))，b是1個(gè)與中心原子結(jié)合的原子提供的價(jià)電子數(shù)，x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。(3)價(jià)層電子對互斥理論與分子構(gòu)型電子對空間分子空間構(gòu)電子對數(shù)成鍵數(shù)孤電子對數(shù)實(shí)例構(gòu)型型220直線形直線形CO2330三角形三角形BF321V形SO240正四面體形CH4431四面體形三角錐形NH322V形H2O2.用雜化軌道理論推測分子的立體構(gòu)型雜化類雜化軌道雜化軌道空間構(gòu)型實(shí)例型數(shù)目間夾角sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′正四面體形CH4填表，VSEPR模型和分子(離子)立體模型的確定提示：①022直線形直線形sp②314四面體形直線形sp3③022直線形直線形sp④224四面體形Ⅴ形sp3⑤033平面三角形平面三角形sp2⑥033平面三角形平面三角形sp2⑦033平面三角形平面三角形sp2對雜化軌道理論的考查1．在乙烯分子中有5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，它們分別是()A．sp2雜化軌道形成σ鍵，未雜化的2p軌道形成π鍵B．sp2雜化軌道形成π鍵，未雜化的2p軌道形成σ鍵2雜化軌道形成σ鍵，C—C之間是未雜化的C．C—H之間是spD．C—C之間是sp2雜化軌道形成σ鍵，C—H之間是未雜化的

2p軌道形成 π鍵2p軌道形成 π鍵解析：在乙烯分子中，每個(gè)碳原子的2s軌道與2個(gè)2p軌道雜化形成3個(gè)sp2雜化軌道，其中2個(gè)sp2雜化軌道分別與2個(gè)氫原子的1s軌道形成C—Hσ鍵，另外1個(gè)sp2雜化軌道與另一個(gè)碳原子的sp2雜化軌道形成C—Cσ鍵；2個(gè)碳原子中未參與雜化的2p軌道形成1個(gè)π鍵。答案：A2．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子與 3個(gè)羥基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是()A．sp，范德華力2B．sp，范德華力C．sp2，氫鍵D．sp3，氫鍵解析：由石墨的晶體結(jié)構(gòu)知C原子為sp2雜化，故B原子也為sp2雜化，但由于B(OH)3中B原子與3個(gè)羥基相連，羥基間能形成氫鍵，故同層分子間的主要作用力為氫鍵。答案： C3．判斷下列物質(zhì)中中心原子的雜化軌道類型BF3______；PF3______；SO3______；SO2______；H2S______。答案： sp2 sp3 sp2 sp2 sp3“三種”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(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

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)等電子原理結(jié)構(gòu)相似進(jìn)行推斷，如CO2是直線形分子，CNS－、NO2＋、N3－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。中心原子雜化類型和分子構(gòu)型間的相互推斷4．下列描述中正確的是()A．CS2為V形的極性分子B．ClO3－的空間構(gòu)型為平面三角形C．CO32－的空間構(gòu)型為三角錐形D．SiF4和SO32－的中心原子均為sp3雜化解析：CS2屬于sp雜化為直線形非極性分子，A項(xiàng)錯(cuò)；ClO3－離子中存在三對共用電子對，有一個(gè)孤電子對，應(yīng)為三角錐形， B項(xiàng)錯(cuò)；CO23－中存在三對共用電子對，沒有孤電子對，為平面三角形， C項(xiàng)錯(cuò)誤；SiF4是正四面體形結(jié)構(gòu)， SO23－是三角錐形結(jié)構(gòu)，都為 sp3雜化，D項(xiàng)正確。答案： D判斷中心原子雜化類型與分子構(gòu)型的方法1．由雜化軌道數(shù)判斷雜化軌道用來形成σ鍵和容納孤電子，所以有公式：雜化軌道數(shù)＝中心原子的弧電子的對數(shù)＋中心原子的σ鍵個(gè)數(shù)代表物雜化軌道數(shù)中心原子雜化軌道類型CO20＋2＝2spCH2O0＋3＝3sp2CH40＋4＝4sp3SO21＋2＝3sp2NH31＋3＝4sp3H2O2＋2＝4sp32.中心原子雜化類型和分子構(gòu)型的相互判斷中心原子的雜化類型和分子構(gòu)型有關(guān)，二者之間可以相互判斷。分子組成(A中心原子的弧電中心原子的分子空間構(gòu)為中心原示例子對數(shù)雜化方式型子)0sp直線形BeCl2AB21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角錐形NH3AB40sp3正四面體形CH4考點(diǎn)三配位鍵和配合物1．配位鍵由一個(gè)原子提供一對電子與另一個(gè)接受電子的原子形成的共價(jià)鍵。2．配位鍵的表示方法如：A→B：A

表示提供孤電子對的原子，

B表示接受共用電子對的原子。3．配位化合物(1)定義：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)組成如[Cu(NH3)4]SO4(3)形成條件配位體有 中性分子：如 H2O、NH3和CO等。－ － －中心原子有空軌道：如 Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。用結(jié)構(gòu)簡式標(biāo)出銀氨絡(luò)離子、四氨合銅離子中的配位鍵。提示： [H3N→Ag←NH3]＋、 。1．下列粒子中存在配位鍵的是()＋－③CH3COO－④NH3⑤CH4①H3O②[B(OH)4]A．①②B．①③C．④⑤D．②④答案：A2．配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，取 CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色 )、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物各 1mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生氯化銀，沉淀的量分別為

3mol、2mol、1mol

和1mol。(1)請根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫出它們的化學(xué)式。CoCl3·6NH3

，CoCl3·5NH3

，CoCl3·4NH3(綠色和紫色)： 。(2)后兩種物質(zhì)組成相同而顏色不同的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)上述配合物中，中心離子的配位數(shù)都是 ________。解析： 由題意知，四種絡(luò)合物中的自由 Cl－分別為 3、2、1、1，則它們的化學(xué)式分別為[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl。最后兩種應(yīng)互為同分異構(gòu)體。答案： (1)[Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)4Cl2]Cl(2)它們互為同分異構(gòu)體 (3)63．銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途，如金屬銅用來制造電線電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑。(1)往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配離子。已知NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形，但NF3不易與2＋形成配離子，其原因是Cu________________________________________________________________________________________________________________________________________________。向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮空間構(gòu)型，[Cu(OH)4]2－的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為 ________________________。(3)膽礬CuSO4·5H2O可寫為[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：下列有關(guān)膽礬的說法正確的是 ( )A．所有氧原子都采取 sp3雜化B．氧原子存在配位鍵和氫鍵兩種化學(xué)鍵C．Cu2＋的價(jià)電子排布式為 3d84s1D．膽礬中的水在不同溫度下會(huì)分步失去答案：(1)N、F、H三種元素的電負(fù)性：F>N>H，在NF3中，共用電子對偏向F原子，偏離N原子，使得氮原子上的孤電子對難與Cu2＋形成配位鍵(2)(3)D4．向黃色的FeCl3溶液中加入無色的KSCN溶液，溶液變成血紅色。該反應(yīng)在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。(1)該反應(yīng)生成物中KCl既不是難溶物、難電離物質(zhì)，也不是易揮發(fā)物質(zhì)，則該反應(yīng)之所以能夠進(jìn)行是由于生成了__________的Fe(SCN)3。3＋與－不僅能以1∶3的個(gè)數(shù)比配合，還可(2)經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)eSCN以其他個(gè)數(shù)比配合。請按要求填空：①若所得Fe3＋和SCN－的配合物中，主要是Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶1配合所得離子顯血紅色。該離子的離子符號(hào)是__________。3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶5配合，則FeCl3與KSCN在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)②若Fe方程式可以表示為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案： (1)難電離 (2)①[Fe(SCN)]2＋FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl考點(diǎn)四 分子間作用力與分子的性質(zhì)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?B③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)分子的極性類型非極性分子極性分子形成原因正電中心和負(fù)電中心重正電中心和負(fù)電中心不合的分子重合的分子存在的共價(jià)鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵和極性鍵分子內(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)等電子原理原子總數(shù)相同，價(jià)電子數(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)相似， 如CO和N2。(4)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(5)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＋如酸性：HClO<HClO2<HClO3<HClO4。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)氫鍵是氫元素與其他元素形成的化學(xué)鍵 ( )(2)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵 ( )(3)乙醇分子和水分子間只存在范德華力 ( )(4)碘化氫的沸點(diǎn)高于氯化氫的沸點(diǎn)是因?yàn)榈饣瘹浞肿娱g存在氫鍵 ( )(5)水分子間既存在范德華力，又存在氫鍵 ( )(6)氫鍵具有方向性和飽和性

(

)(7)H2和

O2之間存在氫鍵

(

)(8)H2O2分子間存在氫鍵

(

)2．下列事實(shí)均與氫鍵的形成有關(guān)，試分析其中氫鍵的類型。(1)冰的硬度比一般的分子晶體的大；(2)甘油的粘度大；(3)鄰硝基苯酚 20℃時(shí)在水中的溶解度是對硝基苯酚的 0.39倍；(4)鄰羥基苯甲酸的電離常數(shù)是苯甲酸的 15.9倍，對羥基苯甲酸的電離常數(shù)是苯甲酸的0.44倍；(5)氨氣極易溶于水；(6)氟化氫的熔點(diǎn)高于氯化氫。3．氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高嗎？提示： 1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)√2．(1)、(2)、(5)是分子間氫鍵； (3)、(4)中鄰硝基苯酚、鄰羥基苯甲酸存在分子內(nèi)氫鍵，對硝基苯酚、對羥基苯甲酸存在分子間氫鍵； (6)中氟化氫存在分子間氫鍵，氯化氫無氫鍵。3．不一定，如果形成的氫鍵是分子內(nèi)氫鍵，則對物質(zhì)的熔沸點(diǎn)影響較小。分子間作用力類型的判斷及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響1．若不斷地升高溫度，實(shí)現(xiàn)“雪花→水→水蒸氣→氧氣和氫氣”的變化。在變化的各階段被破壞的粒子間的主要相互作用依次是 ( )．氫鍵；氫鍵和分子間作用力；極性鍵B．氫鍵；氫鍵；非極性鍵C．氫鍵；極性鍵；分子間作用力D．分子間作用力；氫鍵；非極性鍵答案： A2．氨氣溶于水時(shí)，大部分 NH3與H2O以氫鍵(用“?”表示 )結(jié)合形成 NH3·H2O分子。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知 NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為( )解析： 從氫鍵的成鍵原理上講， A、B都成立；但從空間構(gòu)型上講，由于氨分子是三角錐形，易于提供孤對電子，所以，以 B方式結(jié)合空間阻礙最小，結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定；從事實(shí)上講，依據(jù)NH3·H2O NH＋4＋OH－，可知答案是 B。答案： B3．下列事實(shí)與氫鍵有關(guān)的是 ( )．水加熱到很高的溫度都難以分解B．水結(jié)成冰體積膨脹C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔點(diǎn)隨相對分子質(zhì)量增大而升高D．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱解析：

水加熱到很高的溫度都難以分解，

是因?yàn)?/p>

H—O

鍵比較牢固，

A錯(cuò)；CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔點(diǎn)隨相對分子質(zhì)量增大而升高，是因?yàn)榉肿娱g作用力依次增大，

C錯(cuò)；HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，是因?yàn)闅潲u鍵鍵能依次減小， D錯(cuò)。答案： B1．氫鍵屬于一種較強(qiáng)的分子間作用力。2．有氫鍵的物質(zhì)，分子間也有范德華力，但有范德華力的物質(zhì)分子間不一定有氫鍵。3．一個(gè)氫原子只能形成一個(gè)氫鍵，這是氫鍵的飽和性。分子極性的判斷4．NH3分子的空間構(gòu)型是三角錐形，而不是正三角形的平面結(jié)構(gòu)，能充分說明此種現(xiàn)象的理由是( )①NH3是極性分子 ②分子內(nèi) 3個(gè)N—H鍵的鍵長相等，3個(gè)鍵角都等于 107°③分子內(nèi)3個(gè)N—H鍵的鍵長相等、鍵角相等④NH3分子內(nèi)3個(gè)N—H鍵的鍵長相等，3個(gè)鍵角都等于120°A．①②B．②③C．③④D．①④答案：A5．下列分子中，屬于含有極性鍵的非極性分子的是()A．H2OB．Cl2C．NH3D．CCl4解析：H2O分子中O—H鍵為極性鍵，兩個(gè)O—H鍵之間的夾角約為105°，整個(gè)分子的電荷分布不對稱，是極性分子； Cl2是雙原子單質(zhì)分子， Cl—Cl鍵是非極性鍵，是含非極性鍵的非極性分子； NH3分子中N—H鍵是極性鍵，分子構(gòu)型是三角錐形， N原子位于頂端，電荷分布不對稱，是極性分子； CCl4分子中 C—Cl鍵是極性鍵，分子構(gòu)型呈正四面體形，C原子位于正四面體中心，四個(gè) Cl原子分別位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，電荷分布對稱，是非極性分子。答案： D分子極性判斷的思維程序和兩種思維模型1．思維程序2．思維模型(1)根據(jù)鍵的類型及分子的空間構(gòu)型判斷非極性分子、極性分子的判斷，首先看鍵是否有極性，然后再看各鍵的空間排列狀況。鍵無極性，分子必?zé)o極性 (O3除外)；鍵有極性，各鍵空間排列均勻，使鍵的極性相互抵消，分子無極性；鍵有極性，各鍵空間排列不均勻，不能使鍵的極性相互抵消，分子有極性。共價(jià)鍵的極性與分子極性的關(guān)系可總結(jié)如下：(2)根據(jù)中心原子最外層電子是否全部成鍵判斷分子中的中心原子最外層電子若全部成鍵， 此分子一般為非極性分子； 分子中的中心原子最外層電子若未全部成鍵，此分子一般為極性分子。CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外層電子均全部成鍵，它們都是非極性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外層電子均未全部成鍵，它們都是極性分子。等電子原理應(yīng)用6．已知 CO2為直線形結(jié)構(gòu)， SO3為平面正三角形結(jié)構(gòu)， NF3為三角錐形結(jié)構(gòu)，請推測COS、CO32－、PCl3的空間結(jié)構(gòu)。解析：COS與CO2互為等電子體，其結(jié)構(gòu)與CO2相似，所以其為直線形結(jié)構(gòu)；CO32－與SO3互為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，所以CO32－為平面正三角形結(jié)構(gòu)；PCl3與NF3互為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，所以 PCl3為三角錐形結(jié)構(gòu)。答案：COS為直線形結(jié)構(gòu)；CO23－為平面正三角形結(jié)構(gòu)；PCl3為三角錐形結(jié)構(gòu)。7．1919年，Langmuir提出等電子原理：原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。(1)根據(jù)上述原理，僅由第二周期元素組成的共價(jià)分子中，互為等電子體的是 ________和________；________和________。此后，等電子原理又有所發(fā)展。例如，由短周期元素組成的微粒，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱為等電子體，它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。在短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO－2互為等電子體的分子有________、________。解析： (1)僅由第二周期元素組成的共價(jià)分子中，即 C、N、O、F組成的共價(jià)分子，如：N2與CO均為14個(gè)電子，N2O與CO2均為22個(gè)電子。依題意，只要原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，即可互稱為等電子體，NO－2為三原子，各原子最外層電子數(shù)之和為 5＋6×2＋1＝18，SO2、O3也為三原子，各原子最外層電子數(shù)之和為 6×3＝18。答案： (1)N2 CO N2O CO2(2)SO2 O3常見的等電子體匯總無機(jī)含氧酸分子的酸性強(qiáng)弱比較8．下列無機(jī)含氧酸分子中酸性最強(qiáng)的是 (A．HNO2C．HClO3

)B．H2SO3D．HClO4解析： 酸性：HNO3>HNO2，H2SO4>H2SO3，HClO4>HClO3；又由于最高價(jià)含氧酸中，HClO4酸性最強(qiáng)，故 HClO4酸性最強(qiáng)。答案： D9．判斷含氧酸酸性強(qiáng)弱的一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多，該含氧酸的酸性越強(qiáng)。如下表所示：含氧酸酸性強(qiáng)弱與非羥基氧原子數(shù)的關(guān)系(1)亞磷酸 H3PO3和亞砷酸 H3AsO3分子式相似，但它們的酸性差別很大， H3PO3是中強(qiáng)酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱堿性。由此可推出它們的結(jié)構(gòu)簡式分別為________________，②__________________。(2)H3PO3和H3AsO3與過量的 NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是：________________________________________________________________________，②________________________________________________________________________。解析： (1)已知H3PO3為中強(qiáng)酸，H3AsO3為弱酸，依據(jù)題給信息可知 H3PO3中含1個(gè)非羥基氧原子， H3AsO3中不含非羥基氧原子。 (2)與過量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式的書寫，需得知 H3PO3和H3AsO3分別為幾元酸，從題給信息可知，含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含幾個(gè)羥基氫，則該酸為幾元酸。故 H3PO3為二元酸，H3AsO3為三元酸。(2)①H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2OH3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O無機(jī)含氧酸分子之所以能顯示酸性，是因?yàn)槠浞肿又泻?—OH，而—OH上的H原子在水分子的作用下能夠變成 H＋而顯示一定的酸性。如 HNO3、H2SO4的結(jié)構(gòu)式分別是。兩大理論與分子構(gòu)型1．(1)[2014新·課標(biāo)全國卷Ⅱ， 37(2)(3)](1)a和其他元素形成的二元共價(jià)化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為

____________；分子中既含有極性共價(jià)鍵、

又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是

________(填化學(xué)式，寫出兩種

)。(2)這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為

3的酸是________；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是

________。(填化學(xué)式

)解析：

(1)a為

H，與

N、O、S可形成二元共價(jià)化合物，

分別為

NH3(三角錐形

)，H2O(V形)，H2S(V形)，其中呈三角錐形的分子的中心原子的雜化方式，可利用價(jià)層電子對互斥理論先求價(jià)層電子對數(shù)為3＋12×(5－3)＝4，故為sp3雜化；還能形成既含極性共價(jià)鍵、又含非極性共價(jià)鍵的化合物H2224()，H—O、H—N為極性O(shè)(H—O—O—H)、NH鍵，O—O、N—N為非極性鍵。(2)這些元素可形成含氧酸HNO2、HNO3、H2SO3、H24，分子的中心原子的價(jià)層電子SO對數(shù)為3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的為H23，SO32－價(jià)層電子對數(shù)為3＋1SO2(6＋2－6)＝3＋1＝4。答案： (1)sp3 H2O2、N2H4 (2)HNO2、HNO3 H2SO32．(1)[2013福·建理綜，31(3)②][H3O]＋[]－中陽離子的空間構(gòu)型為__________，陰離子的中心原子軌道采用________雜化。(2)[2013山·東理綜，32(3)]BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為____________和____________。(3)[2013江·蘇化學(xué)，21(A)－(2)4①]已知元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子，元素E的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。則在Y的氫化物(H2Y)分子中，Y原子軌道的雜化2－的空間構(gòu)型為________。類型是__________，YZ4(4)[2012新·課標(biāo)全國卷，37(1)]S單質(zhì)的常見形式為S8，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，S原子采用的軌道雜化方式是________。(5)[2012江·蘇化學(xué)，21(A)(1)②(2)②]NO3－的空間構(gòu)型是__________，H2O分子中O原子軌道的雜化類型為________。(6)[2011福·建理綜，30(3)①]肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個(gè)氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物，則NH3分子的空間構(gòu)型是________；N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是________。(7)[2012山·東理綜，32(4)]甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子內(nèi)C原子的雜化方式為________，甲醇分子內(nèi)的O—C—H鍵角________(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的O—C—H鍵角。(8)[2011山·東理綜，32(3)]H＋＋＋中O原子采用________雜化。可與H2O形成H3O，H3O＋中H—O——H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大，原因?yàn)開_________。H3O答案：(1)三角錐形sp3(2)sp2雜化sp3雜化(3)sp3正四面體(4)sp3(5)平面三角形sp3(6)三角錐形sp3(7)sp3小于(8)sp3H2O中O原子上有＋中O原子上只有1對孤電子對，排斥2對孤電子對，H3O力較小微粒間作用力與分子性質(zhì)3．[2014新·課標(biāo)全國卷Ⅰ，37(3)]新制備的Cu(OH)2可將乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸，而自身還原成Cu2O。乙醛中碳原子的雜化軌道類型為________，1mol乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為________，乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因是__________________________________。解析：中心原子形成的雜化軌道用于形成σ鍵和容納未成鍵電子。乙醛的結(jié)構(gòu)簡式為33上的碳原子形成4個(gè)σ鍵，采取sp3雜化，而—CHO上的碳原子形成CCHOH，其中—CH3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，且不含未成鍵電子，采取2雜化。共價(jià)單鍵都是σ鍵，雙鍵中有一sp個(gè)是σ鍵，另一個(gè)是π鍵，1mol乙醛分子中含有4molC—H鍵、1molC—C鍵和1molC===O鍵，故1mol乙醛含有 6mol σ鍵。乙酸和乙醛均能形成分子晶體，但乙酸分子之間能形成氫鍵，乙醛分子之間不能形成氫鍵，導(dǎo)致乙酸的沸點(diǎn)高于乙醛。答案： sp3、sp2 6NA CH3COOH存在分子間氫鍵4．[2014山·東理綜，31(1)(2)(3)]石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后， 其平面結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變， 轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯 (圖乙)。(1)圖甲中，1號(hào)C與相鄰C形成σ鍵的個(gè)數(shù)為______。(2)圖乙中，1號(hào)C的雜化方式是________，該C與相鄰C形成的鍵角__________(填“>、”“<或”“＝”)圖甲中1號(hào)C與相鄰C形成的鍵角。(3)若將圖乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有________(填元素符號(hào))。解析：(1)石墨烯是層狀結(jié)構(gòu)，每一層上每個(gè)碳原子都是以3個(gè)共價(jià)鍵與其他碳原子形成共價(jià)鍵的。(2)圖乙中1號(hào)碳形成了4個(gè)共價(jià)鍵，故其雜化方式為sp3；圖甲中的鍵角為120°，而圖乙中1號(hào)碳原子與甲烷中的碳原子類似，其鍵角接近109.5°。(3)只有電負(fù)性較大的非金屬元素與氫元素才可形成氫鍵。答案：(1)3(2)sp3<(3)O、H5．[2014江·蘇化學(xué)，21(1)(2)(3)](1)Cu＋基態(tài)核外電子排布式為__________。(2)與OH－互為等電子體的一種分子為________(填化學(xué)式)。(3)醛基中碳原子的軌道雜化類型是______________；1mol乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為________。解析：(1)Cu的原子序數(shù)為29，根據(jù)洪特規(guī)則特例：能量相同的原子軌道在全充滿(如p6和d10)、半充滿(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定，因此Cu原子的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故Cu＋核外基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。(2)OH－為10電子微粒，電子數(shù)相等、原子數(shù)相等的微粒之間互為等電子體，故可以是 HF。(3)醛基( )中所有原子在同一平面上，因此中心 C原子為 sp2雜化；乙醛的結(jié)構(gòu)簡式為 CH3CHO，CH3CHO中，C—H鍵是σ鍵，C===O中，一個(gè)鍵是 σ鍵，另一個(gè)鍵是π鍵，C—C鍵是σ鍵，因此1molCH3CHO中有6molσ鍵。答案：(1)[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10(2)HF(3)sp26mol或6×6.02×1023個(gè)6．[2013新·課標(biāo)全國卷Ⅰ， 37(5)]碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：化學(xué)鍵 C—C C—H C—P Si—Si Si—H Si—O－1356413336226318452鍵能/(kJmol·)①硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是____________________________。②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是____________________________。答案：①C—C鍵和C—H鍵較強(qiáng)，所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成②C—H鍵的鍵能大于C—O鍵，C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si—O鍵，所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O鍵7．(1)[2013江·蘇化學(xué)，21(A)—(3)(4)(5)改編]已知元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子。元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。則①與YZ42－互為等電子體的分子的化學(xué)式：____________(任寫一種)。②X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為________。③Z的氫化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是____________。(2)[2013山·東理綜，32(4)]若BCl3與XYn通過B原子與X原子間的配位鍵結(jié)合形成配合物，則該配合物中提供孤對電子的原子是____________。(3)[2013安·徽理綜，25(2)]已知X的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為H2XO3，Y是地殼中含量最高的元素，則XY2由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)所需克服的微粒間作用力是__________；氫元素、X、Y的原子可共同形成多種分子，寫出其中一種能形成同種分子間氫鍵的物質(zhì)名稱__________。(4)[2013?！そɡ砭C，31(3)(4)]①BF3與一定量的水形成 (H2O)2·BF3晶體Q，Q在一定條件下可轉(zhuǎn)化為 R：晶體

Q中各種微粒間的作用力不涉及

________(填序號(hào)

)。a．離子鍵

b．共價(jià)鍵c．配位鍵

d．金屬鍵e．氫鍵

f．范德華力②已知苯酚( )具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水楊酸第一級(jí)電離形成的離子 能形成分子內(nèi)氫鍵。據(jù)此判斷，相同溫度下電離平衡常數(shù) Ka2(水楊酸)______Ka(苯酚)(填“>或”“<)”，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)[2012新·課標(biāo)全國卷，37(4)(5)]①H2Se的酸性比H2S________(填“強(qiáng)”或“弱”)。②H2SeO3的K1和K2分別為2.7×10－3和2.5×10－8第一步幾乎完全電離，K2，H2SeO4為1.2×10－2，請根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋：a．H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因：________________________________________________________________________。b．H2SeO4比H2SeO3酸性強(qiáng)的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)[2012浙·江自選模塊， 15(3)(4)]①下列物質(zhì)變化，只與范德華力有關(guān)的是 ________。A．干冰熔化 B．乙酸汽化C．乙醇與丙酮混溶E．碘溶于四氯化碳 F．石英熔融②下列物質(zhì)中，只含有極性鍵的分子是 __________，既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物是__________；只存在σ鍵的分子是__________，同時(shí)存在σ鍵與π鍵的分子是__________。A．N2B．CO2C．CH2Cl2D．C2H4E．C2H6F．CaCl2G．NH4Cl(7)[2012山·東理綜，32(3)]過渡金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18，則n＝________。CO與N2結(jié)構(gòu)相似，CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為________。(8)[2012海·南化學(xué)，19—Ⅱ(4)]金屬銅單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與過氧化氫都不能反應(yīng)，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng)，其原因是________________________________________________________________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。解析： (1)X的核外電子排布式為 1s22s22p63s23p63d104s2，為30號(hào)元素鋅；Y核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，為16號(hào)元素硫；Z為氧。①與SO42－互為等電子體的分子可以采用“左右移位，同族替換”的方法，2－―→SiF―→SiCl―→CCl4等。②[Zn(NH342＋])中Zn與NH3之間以配位鍵相連，共4個(gè)σ鍵，加上4個(gè)NH3的12個(gè)σ鍵，共16個(gè)σ鍵。③在乙醇中的溶解度H2O大于H2S，是因?yàn)樗肿优c乙醇間能形成分子間氫鍵。(2)由于在BCl3中B原子無孤對電子，但有空軌道，所以提供孤電子對的原子是 X。(3)X為C或Si，Y為O，結(jié)合XY2能由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)， X應(yīng)為C，由C、H、O所形成的多種分子中，自身分子間能形成氫鍵的有乙酸、甲酸、甲醛等。(8)由題意知：中心原子Ni的價(jià)電子數(shù)為10，而每個(gè)CO提供電子數(shù)為2，故n＝4；CO與N2分子中都存在三鍵，故σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)比為1∶2。答案：(1)①CCl4或SiCl4等②16mol或16×6.02×1023個(gè)③水分子與乙醇分子之間形成氫鍵(2)X(3)分子間作用力乙酸(其他合理答案均可)(4)①ad②<－＋COOOH中形成分子內(nèi)氫鍵，使其更難電離出H(5)①強(qiáng) ②a.第一步電離生成的負(fù)離子較難再進(jìn)一步電離出帶正電荷的氫離子b．H2SeO3和H2SeO4可表示為(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se為＋4價(jià)，而H2SeO4中的Se為＋6價(jià)，正電性更高，導(dǎo)致Se—O—H中O的電子更向Se偏移，更易電離出H＋(6)①AE②BCGCEABD