新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)鍵分子間作用力課件（42張）

考點(diǎn)三化學(xué)鍵分子間作用力【要點(diǎn)歸納?再提升】

1.離子鍵、共價(jià)鍵及金屬鍵的比較

化學(xué)鍵類型離子鍵共價(jià)鍵(包括配位鍵)金屬鍵非極性鍵極性鍵定義陰、陽(yáng)離子通過(guò)靜電作用所形成的化學(xué)鍵原子間通過(guò)共用電子對(duì)(電子云重疊)而形成的化學(xué)鍵金屬原子脫落下來(lái)的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”,被所有原子共用,從而把所有金屬原子維系在一起成鍵粒子陰、陽(yáng)離子原子金屬陽(yáng)離子和自由電子化學(xué)鍵類型離子鍵共價(jià)鍵(包括配位鍵)金屬鍵非極性鍵極性鍵形成條件活潑金屬元素與活潑非金屬元素經(jīng)電子得失,形成離子鍵通常為同種元素原子之間成鍵不同種元素原子之間成鍵金屬陽(yáng)離子和自由電子間成鍵形成的物質(zhì)離子化合物非金屬單質(zhì);某些共價(jià)化合物或離子化合物共價(jià)化合物或離子化合物金屬晶體微點(diǎn)撥(1)離子鍵和金屬鍵均含金屬陽(yáng)離子。(2)離子化合物中的復(fù)雜陽(yáng)離子和陰離子內(nèi)含共價(jià)鍵。2.化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系

3.σ鍵與π鍵的判斷方法

4.三種作用力及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

作用力類型范德華力氫鍵共價(jià)鍵作用粒子分子H與N、O、F原子強(qiáng)度比較共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力影響因素組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大形成氫鍵的元素的電負(fù)性原子半徑對(duì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)升高,使溶解度增大鍵能越大,物質(zhì)的穩(wěn)定性越強(qiáng)考向1

化學(xué)鍵類型真題示例1-1.(2020山東卷)B3N3H6(無(wú)機(jī)苯)的結(jié)構(gòu)與苯類似,也有大π鍵。下列關(guān)于B3N3H6的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.其熔點(diǎn)主要取決于所含化學(xué)鍵的鍵能B.形成大π鍵的電子全部由N提供C.分子中B和N的雜化方式相同D.分子中所有原子共平面【經(jīng)典對(duì)練?得高分】

答案

A解析

由題意知,無(wú)機(jī)苯與苯結(jié)構(gòu)相似,應(yīng)屬于分子晶體,其熔點(diǎn)取決于范德華力,A項(xiàng)錯(cuò)誤;分子中所有原子共平面,D項(xiàng)正確;根據(jù)價(jià)鍵原理和題干信息,無(wú)機(jī)苯的結(jié)構(gòu)式為

,該分子屬于平面形分子,分子中N原子和B原子都屬于sp2雜化,N形成4個(gè)價(jià)鍵,故大π鍵的電子全部由N原子提供。1-2.(2021湖南卷)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Y的原子序數(shù)等于W與X的原子序數(shù)之和,Z的最外層電子數(shù)為K層的一半,W與X可形成原子個(gè)數(shù)比為2∶1的18e-分子。下列說(shuō)法正確的是(

)A.簡(jiǎn)單離子半徑:Z>X>Y與Y能形成含有非極性鍵的化合物和Y的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):X>YD.由W、X、Y三種元素所組成化合物的水溶液均顯酸性答案

B解析

首先根據(jù)“Z的最外層電子數(shù)為K層的一半”可推知滿足該條件的短周期元素有鈉元素和鋰元素,再依據(jù)“W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素”可排除鋰元素,則Z為鈉元素。再依據(jù)“W與X可形成原子個(gè)數(shù)比為2∶1的18e-分子”可推知W為氫元素,X為氮元素,二者所形成的18e-分子為肼(N2H4)。最后依據(jù)“Y的原子序數(shù)等于W與X的原子序數(shù)之和”可確定Y為氧元素。Na+、N3-和O2-具有相同的核外電子排布,根據(jù)“徑小序大”規(guī)律可知,離子半徑大小順序?yàn)镹3->O2->Na+,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氫和氧可形成H2O2,其結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H,其中含有非極性鍵,B項(xiàng)正確;氮元素、氧元素形成的最簡(jiǎn)單的氫化物分別為氨氣和水,水的沸點(diǎn)高于液氨,C項(xiàng)錯(cuò)誤;NH3·H2O由氫、氮、氧三種元素組成,其水溶液呈堿性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案

6

1解析

由題意可知,只有成環(huán)的配位鍵才能起到螯合作用,再結(jié)合題給結(jié)構(gòu)可知

中的2個(gè)O原子和C、N雜環(huán)上的4個(gè)N原子通過(guò)螯合作用與Cd2+形成配位鍵,故1

mol該配合物中通過(guò)螯合作用形成6

mol配位鍵;中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+0=3,中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+1=3,C、N雜環(huán)上的4個(gè)N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+0=3,故該配合物中N原子均采取sp2雜化。方法技巧

對(duì)點(diǎn)演練1-1.(2021山東淄博三模)二茂鐵在工業(yè)、醫(yī)藥、航天等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)如圖所示,其中Fe(Ⅱ)處在兩個(gè)環(huán)戊二烯負(fù)離子

平面之間。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.環(huán)戊二烯負(fù)離子中的π鍵可以表示為B.二茂鐵核磁共振氫譜中有三組峰C.二茂鐵中碳原子的雜化方式只有sp2D.二茂鐵中所有碳碳鍵鍵長(zhǎng)均相等答案

B解析

環(huán)戊二烯負(fù)離子中C原子采取sp2雜化,形成五元環(huán),5個(gè)C原子均參與形成大π鍵,每個(gè)C原子中未雜化的軌道中有一個(gè)電子參與形成大π鍵,整個(gè)離子帶一個(gè)單位負(fù)電荷,所以形成大π鍵的電子數(shù)為5+1=6,π鍵可以表示為

,A項(xiàng)正確。二茂鐵中Fe2+處于中心位置,分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱,只有一種環(huán)境的氫原子,二茂鐵核磁共振氫譜中有一組峰,B項(xiàng)錯(cuò)誤。二茂鐵中每個(gè)五元環(huán)均為平面結(jié)構(gòu),碳原子均采取sp2雜化,參考苯環(huán)的結(jié)構(gòu),所有碳碳鍵鍵長(zhǎng)均相等,C、D項(xiàng)正確。1-2.(2021山東濟(jì)寧二模)下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的論述錯(cuò)誤的是(

)A.的空間結(jié)構(gòu)為V形B.斜方硫和單斜硫都易溶于CS2,是因?yàn)檫@兩種物質(zhì)的分子都屬于非極性分子3和H2O分子中中心原子上均含有孤電子對(duì),且PH3提供孤電子對(duì)的能力強(qiáng)于H2OD.鍵能O—H>S—H>Se—H>Te—H,因此水的沸點(diǎn)在同族氫化物中最高答案

D解析

的成鍵數(shù)為2,孤電子對(duì)數(shù)為

×(7-1-2×1)=2,故中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4,所以其空間結(jié)構(gòu)與水相似,則其空間結(jié)構(gòu)為V形,I原子采用sp3雜化,A項(xiàng)正確。CS2分子屬于非極性分子,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律,由斜方硫和單斜硫都易溶于CS2,可知這兩種物質(zhì)的分子都屬于非極性分子,B項(xiàng)正確。PH3和H2O分子中P、O原子上均含有孤電子對(duì),由于元素的非金屬性:O>P,所以對(duì)孤電子對(duì)的吸引能力:O>P,因此PH3提供孤電子對(duì)的能力強(qiáng)于H2O,C項(xiàng)正確。同族元素形成的氫化物的分子結(jié)構(gòu)相似,通常物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力就越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高,但由于H2O分子之間還存在氫鍵,增加了分子之間的吸引作用,導(dǎo)致水的沸點(diǎn)在同族氫化物中最高,這與分子中化學(xué)鍵的鍵能無(wú)關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤。1-3.(2021模擬題組編)(1)NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。1molNH4BF4中含有

mol配位鍵。

(2)已知:多原子分子中,若原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道,則p電子可在多個(gè)原子間運(yùn)動(dòng),形成“離域Π鍵”(或大π鍵)。大π鍵可用

表示,其中m、n分別代表參與形成大π鍵的原子個(gè)數(shù)和電子數(shù),如苯分子中大π鍵表示為

。①下列粒子中存在“離域Π鍵”的是

。

2=CH—CH=CH2 422②NaN3中陰離子

與CO2均為直線形結(jié)構(gòu),中的2個(gè)大π鍵可表示為

。

(4)二氧化鈦與COCl2(光氣)、SOCl2(二氯亞砜)等氯化試劑反應(yīng)可用于制取四氯化鈦。①COCl2(光氣)的空間結(jié)構(gòu)為

,COCl2中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為

。

②SOCl2(二氯亞砜)是

(填“極性”或“非極性”)分子。

(5)香豆素()是一種天然香料,能被TiO2光降解。①香豆素分子中C、O元素的第一電離能大小關(guān)系是

,理由是

。

②分子中C原子的雜化類型是

。

③已知單雙鍵交替的共軛結(jié)構(gòu)可以形成大π鍵,大π鍵可用符號(hào)

表示,其中n代表參與形成大π鍵的原子數(shù),m代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為),則香豆素中的大π鍵應(yīng)表示為

。

(6)TiCl4可以與胺形成配合物,如[TiCl4(CH3NH2)2]、[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]等。①[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]中Ti的配位數(shù)是

。

②1molH2NCH2CH2NH2中含有的σ鍵的物質(zhì)的量為

。

③配合物[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]與游離的H2NCH2CH2NH2分子相比,其H—N—H鍵角

(填“較大”“較小”或“相同”),原因是

。

答案

(1)2(2)①AD

②(3)6

2(4)①平面三角形3∶1

②極性(5)①O>C

O原子半徑比C原子小,對(duì)最外層電子吸引力大②sp2

③(6)①6

②11mol

③較大H2NCH2CH2NH2通過(guò)配位鍵與Ti結(jié)合后,原來(lái)的孤電子變?yōu)槌涉I電子對(duì),對(duì)N—H成鍵電子對(duì)的排斥力減小,N—H之間的鍵角增大(3)配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中,配位體是內(nèi)界的1個(gè)Cl-和5個(gè)H2O,中心離子的配位數(shù)是6,作為配體的Cl-難以電離出來(lái)與Ag+發(fā)生反應(yīng),故向1

mol該配合物溶液中加入足量AgNO3溶液,可以得到2

mol

AgCl沉淀。(5)①C、O元素位于第二周期元素,并且O原子半徑小,對(duì)最外層電子吸引力大,則第一電離能:O>C。②香豆素的結(jié)構(gòu)為

,則所有的C原子均無(wú)孤電子對(duì),C原子的雜化方式為sp2。③單雙鍵交替的共軛結(jié)構(gòu)可以形成大π鍵,因此香豆素共軛體系中10個(gè)原子均有1個(gè)電子參與形成大π鍵,因此大π鍵應(yīng)表示為

。(6)①[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]中,Ti與H2NCH2CH2NH2形成2個(gè)配位鍵,Ti與Cl形成4個(gè)配位鍵,從而得出配位鍵的數(shù)目為6。②1個(gè)H2NCH2CH2NH2分子含有11個(gè)共價(jià)單鍵,從而得出1

mol

H2NCH2CH2NH2中含

11

mol

σ鍵。③游離態(tài)H2NCH2CH2NH2中N上均有1個(gè)孤電子對(duì),配合物[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]中每個(gè)N提供一個(gè)孤電子對(duì)與Ti形成配位鍵,孤電子對(duì)之間的斥力>孤電子與成鍵電子對(duì)之間的斥力>成鍵電子對(duì)之間的斥力,與Ti結(jié)合后,孤電子對(duì)變成了σ鍵電子對(duì),排斥力減小,因此N—H之間的夾角會(huì)增大?？枷?

化學(xué)鍵、分子間作用力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響真題示例2-1.(2020山東卷)下列關(guān)于C、Si及其化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的論述錯(cuò)誤的是(

)A.鍵能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此C2H6穩(wěn)定性大于Si2H6B.立方型SiC是與金剛石成鍵、結(jié)構(gòu)均相似的共價(jià)晶體,因此具有很高的硬度4中Si的化合價(jià)為+4價(jià),CH4中C的化合價(jià)為-4價(jià),因此SiH4還原性小于CH4原子間難形成雙鍵而C原子間可以,是因?yàn)镾i的原子半徑大于C,難形成p-pπ鍵答案

C解析

A項(xiàng),鍵能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,則C2H6的穩(wěn)定性>Si2H6;B項(xiàng),金剛石與SiC均屬于共價(jià)晶體,具有很高的硬度;C項(xiàng),C與Si在同一主族,非金屬性C>Si,故CH4的還原性弱于SiH4,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),由于Si的原子半徑較大,p軌道重疊程度小,所以Si原子間難以形成p-p

π鍵。2-2.(2020海南卷)下列有關(guān)事實(shí)的解釋正確的是(

)選項(xiàng)事實(shí)解釋A某些金屬鹽灼燒呈現(xiàn)不同焰色電子從低能軌道躍遷至高能軌道時(shí)吸收光波長(zhǎng)不同BCH4與NH3分子的空間結(jié)構(gòu)不同兩者中心原子雜化軌道類型不同CHF的熱穩(wěn)定性比HCl強(qiáng)H—F比H—Cl的鍵能大DSiO2的熔點(diǎn)比干冰高SiO2分子間的范德華力大答案

C解析

A項(xiàng),某些金屬鹽灼燒呈現(xiàn)不同焰色是因?yàn)殡娮訌母吣苘壍儡S遷到低能軌道時(shí)釋放不同的光,錯(cuò)誤;B項(xiàng),CH4和NH3的中心原子都是sp3雜化,甲烷分子中C上無(wú)孤電子對(duì),而NH3中N上有一個(gè)孤電子對(duì),錯(cuò)誤;C項(xiàng),H—F的鍵長(zhǎng)比H—Cl的短,H—F的鍵能大,HF的熱穩(wěn)定性強(qiáng),正確;D項(xiàng),SiO2是共價(jià)晶體,原子間形成共價(jià)鍵三維骨架結(jié)構(gòu),而干冰是分子晶體,通過(guò)分子間作用力結(jié)合,錯(cuò)誤。2-3.(1)(2020海南卷節(jié)選)鍵能是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的參數(shù)之一。CH3OH鍵參數(shù)中有

種鍵能數(shù)據(jù)。CH3OH可以與水以任意比例互溶的原因是

。

(2)(2020山東卷節(jié)選)NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?/p>

(填化學(xué)式,下同),還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/p>

,鍵角由大到小的順序?yàn)?/p>

。

(3)(2020浙江卷節(jié)選)①CaCN2是離子化合物,各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),CaCN2的電子式是

。

②常溫下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是

。

答案

(1)3極性相近,形成分子間氫鍵(2)NH3、AsH3、PH3

AsH3、PH3、NH3

NH3、PH3、AsH3②乙醇與水之間形成氫鍵,而氯乙烷與水之間不能形成分子間氫鍵解析

(1)CH3OH中存在C—H、C—O、O—H,故CH3OH鍵參數(shù)中有3種鍵能數(shù)據(jù);水與甲醇均具有羥基,彼此可以形成氫鍵,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律,甲醇可與水以任意比例混溶。(2)NH3、PH3、AsH3的分子組成相似,因NH3分子間存在氫鍵,AsH3分子間的范德華力大于PH3分子間的范德華力,所以沸點(diǎn)由高到低的順序是NH3、AsH3、PH3。非金屬性N>P>As,故氫化物的還原性AsH3>PH3>NH3。NH3、PH3、AsH3都是三角錐形分子,原子半徑N<P<As,則N、P、As的價(jià)層電子對(duì)間的斥力依次減小,導(dǎo)致鍵角逐漸減小:NH3>PH3>AsH3。(3)①CaCN2是離子化合物,則陽(yáng)離子為Ca2+、陰離子為

;Ca原子最外層有2個(gè)電子,易失去最外層的2個(gè)電子達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu);N原子最外層有5個(gè)電子,易得到3個(gè)電子或形成3對(duì)共用電子對(duì)達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu);C原子最外層有4個(gè)電子,通常形成4對(duì)共用電子對(duì)達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu);則每個(gè)N原子分別得到Ca失去的1個(gè)電子、與C原子形成兩對(duì)共用電子對(duì),Ca、C、N都達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),CaCN2的電子式為②乙醇和氯乙烷都屬于極性分子,但乙醇與水分子之間形成氫鍵,而氯乙烷與水分子間不能形成氫鍵,故常溫下在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷。歸納總結(jié)

對(duì)點(diǎn)演練2-1.(2021山東日照一模)正氰酸(H—O—C≡N)與異氰酸(H—N=C=O)、雷酸(H—O—N≡C)互為同分異構(gòu)體,均可以與氨水形成相應(yīng)銨鹽。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.三種酸的分子均能形成分子間氫鍵B.正氰酸和雷酸的分子中,氧原子的雜化方式不同C.三種酸的組成元素中,碳的第一電離能最小D.三種酸的銨鹽中,只有雷酸銨的陰、陽(yáng)離子均含有配位鍵答案

B解析

三種酸中都含有H—N或H—O,則均可形成分子間氫鍵,A項(xiàng)正確。正氰酸、雷酸中的O都是只形成單鍵,均采取sp3雜化,B項(xiàng)錯(cuò)誤。電離能大小:N>O>C,C與H相比,H原子半徑較小且核外只有1個(gè)電子,原子核對(duì)該電子的吸引作用強(qiáng),難以失去,則第一電離能H>C,則碳的第一電離能最小,C項(xiàng)正確。銨根離子中有一個(gè)配位鍵,雷酸中N—O之間還有配位鍵,而其他酸根中的所有原子剛好滿足8電子結(jié)構(gòu),不存在配位鍵,D項(xiàng)正確。2-2.(2021廣東佛山一模)M分子的部分結(jié)構(gòu)如圖所示(…表示氫鍵)。W、X、Y、Z是短周期主族元素,M中含有碳、氮、W、Z四種元素,化合物W2Z能與Y2反應(yīng)產(chǎn)生Z2,X元素是地殼中含量最高的金屬元素。下列說(shuō)法正確的是(

)A.氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵B.穩(wěn)定性:W2Z>WY的氧化物的水化物是強(qiáng)堿D.簡(jiǎn)單離子半徑