高三化學(xué)（江蘇專用）一輪復(fù)習(xí)教學(xué)案 十一 第3講 分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第3講分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)[考綱要求]1.理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。2.了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。3.理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵的自由電子理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。4.了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的構(gòu)成微粒、微粒間作用力的區(qū)別。考點(diǎn)一共價(jià)鍵1．本質(zhì)在原子之間形成共用電子對(電子云的重疊).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)鍵的原子軌道重疊方式σ鍵電子云“頭碰頭”重疊π鍵電子云“肩并肩"重疊形成共價(jià)鍵的電子對是否偏移極性鍵共用電子對發(fā)生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數(shù)目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叁鍵原子間有三對共用電子對特別提醒（1）只有兩原子的電負(fù)性相差不大時(shí)，才能形成共用電子對，形成共價(jià)鍵，當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時(shí),不會形成共用電子對，這時(shí)形成離子鍵。(2)同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵，不同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為極性鍵。4．鍵參數(shù)(1）概念(2）鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響①鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。②空間空間5．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)相似,如CO和N2。深度思考1．根據(jù)價(jià)鍵理論分析氮?dú)夥肿又械某涉I情況?答案氮原子各自用三個(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。2．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—C0。154C=C0.134C≡C0。120C-O0.143C=O0。122N—N0.146N=N0.120N≡N0.110(1)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？(2）鍵能是__________________________________________________________.通常，鍵能越________,共價(jià)鍵越________，由該鍵構(gòu)成的分子越穩(wěn)定。答案(1)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。(2）氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量大穩(wěn)定題組一鍵的極性與分子極性的關(guān)系1．在下列物質(zhì)中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4（1）只存在非極性鍵的分子是________;既存在非極性鍵又存在極性鍵的分子是________;只存在極性鍵的分子是________.(2)不存在化學(xué)鍵的是__________。(3）既存在離子鍵又存在極性鍵的是__________；既存在離子鍵又存在非極性鍵的是__________。答案(1)②⑤⑩①③⑨（2)⑧（3）⑥⑦④(1)在分子中，有的只存在極性鍵，如HCl、NH3等，有的只存在非極性鍵，如N2、H2等，有的既存在極性鍵又存在非極性鍵，如H2O2、C2H4等;有的不存在化學(xué)鍵,如稀有氣體分子。（2）在離子化合物中,一定存在離子鍵，有的存在極性共價(jià)鍵，如NaOH、Na2SO4等；有的存在非極性鍵，如Na2O2、CaC2等.題組二σ鍵、π鍵的判斷2．下列說法中不正確的是 ()A．σ鍵比π鍵的電子云重疊程度大,形成的共價(jià)鍵強(qiáng)B．s。sσ鍵與s。pσ鍵的電子云形狀對稱性相同C．碳碳雙鍵的鍵能是碳碳單鍵鍵能的2倍D．N2分子中有一個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵答案C解析σ鍵“頭碰頭”重疊，π鍵“肩并肩”重疊，“頭碰頭"重疊程度大，形成的共價(jià)鍵強(qiáng);σ鍵形成的是“軸對稱”而π鍵形成的是“鏡像對稱”;在雙鍵中一個(gè)σ鍵，一個(gè)π鍵，在叁鍵中一個(gè)σ鍵，兩個(gè)π鍵。3．下列關(guān)于σ鍵和π鍵的理解不正確的是 ()A．σ鍵能單獨(dú)形成，而π鍵一定不能單獨(dú)形成B．σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)C．雙鍵中一定有一個(gè)σ鍵，一個(gè)π鍵，叁鍵中一定有一個(gè)σ鍵，兩個(gè)π鍵D．氣體單質(zhì)中一定存在σ鍵,可能存在π鍵答案D解析稀有氣體分子中不存在化學(xué)鍵?？焖倥袛唳益I、π鍵的方法（1)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，叁鍵中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵.(2）σ鍵比π鍵穩(wěn)定。題組三鍵參數(shù)的應(yīng)用4．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:_______________________________________________。COC-OC=OC≡O(shè)鍵能(kJ·mol－1)357。7798.91071.9N2N-NN=NN≡N鍵能（kJ·mol－1）154.8418.4941.7答案CO斷開CO分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量（273。0kJ·mol－1）比斷開N2分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量(523。3kJ·mol－1）小解析由斷開CO分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量［1071。9－798。9＝273.0(kJ·mol－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（kJ·mol－1）］小，可知CO相對更活潑。5．下列說法中正確的是 （）A．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。8kJ·mol－1，即18克H2O分解成H2和O2時(shí)，消耗能量為2×462。8kJ答案B解析鍵長越長，鍵能越小,分子越不穩(wěn)定，A項(xiàng)錯(cuò)誤；共價(jià)鍵一般是形成于非金屬元素之間，而ⅠA族是活潑金屬元素，ⅦA族是活潑非金屬元素，二者形成離子鍵，B項(xiàng)正確；水分子中鍵的夾角為104。5°，C項(xiàng)錯(cuò)誤；斷裂2molH—O鍵吸收2×462.8kJ能量，而不是分解成H2和O2時(shí)消耗的能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

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.題組四等電子原理應(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、COeq\o\al（2－，3)、PCl3的空間結(jié)構(gòu)。答案COS為直線形結(jié)構(gòu)；COeq\o\al(2－，3)為平面正三角形結(jié)構(gòu)；PCl3為三角錐形結(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).COeq\o\al(2－,3)與SO3互為等電子體,結(jié)構(gòu)相似，所以COeq\o\al(2－，3)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)。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__________________________________________。(2）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NOeq\o\al(－，2)互為等電子體的分子有________、________.答案（1)N2CON2OCO2（2）SO2O3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。(2）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,NOeq\o\al(－，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.

記憶等電子體,推測等電子體的性質(zhì)（1）常見的等電子體匯總微粒通式價(jià)電子總數(shù)立體構(gòu)型CO2、CNS－、NOeq\o\al（＋,2)、Neq\o\al(－,3）AX216e－直線形COeq\o\al（2－,3）、NOeq\o\al(－,3）、SO3AX324e－平面三角形SO2、O3、NOeq\o\al(－，2)AX218e－V形SOeq\o\al（2－,4)、POeq\o\al（3－,4）AX432e－正四面體形POeq\o\al（3－,3）、SOeq\o\al（2－，3)、ClOeq\o\al（－，3）AX326e－三角錐形CO、N2AX10e－直線形CH4、NHeq\o\al（＋,4）AX48e－正四面體形（2)根據(jù)已知的一些分子結(jié)構(gòu)推測另一些與它等電子的微粒的立體結(jié)構(gòu),并推測其物理性質(zhì)。①(BN)x與（C2）x,N2O與CO2等也是等電子體;②硅和鍺是良好的半導(dǎo)體材料，他們的等電子體磷化鋁（AlP）和砷化鎵(GaAs）也是很好的半導(dǎo)體材料;③白錫（β-Sn2)與銻化銦是等電子體,它們在低溫下都可轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體；④SiCl4、SiOeq\o\al(4－，4)、SOeq\o\al（2－,4）的原子數(shù)目和價(jià)電子總數(shù)都相等，它們互為等電子體，中心原子都是sp3雜化，都形成正四面體形空間構(gòu)型。特別提醒等電子體結(jié)構(gòu)相同，物理性質(zhì)相近，但化學(xué)性質(zhì)不同。考點(diǎn)二分子的立體結(jié)構(gòu)1．價(jià)層電子對互斥理論(1）價(jià)層電子對在球面上彼此相距最遠(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。電子對數(shù)成鍵對數(shù)孤電子對數(shù)電子對空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實(shí)例鍵角220直線形直線形BeCl2180°330三角形平面正三角形BF3120°21V形SnBr2105°440正四面體形正四面體形CH4109°28′31三角錐形NH3107°22V形H2O105°特別提醒(1)價(jià)層電子對互斥理論說明的是價(jià)層電子對的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對的立體構(gòu)型，不包括孤電子對。①當(dāng)中心原子無孤電子對時(shí)，兩者的構(gòu)型一致；②當(dāng)中心原子有孤電子對時(shí)，兩者的構(gòu)型不一致.(2）價(jià)層電子對互斥理論能預(yù)測分子的幾何構(gòu)型,但不能解釋分子的成鍵情況，雜化軌道理論能解釋分子的成鍵情況，但不能預(yù)測分子的幾何構(gòu)型.兩者相結(jié)合，具有一定的互補(bǔ)性，可達(dá)到處理問題簡便、迅速、全面的效果。2．雜化軌道理論當(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.雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。3．配位鍵(1)孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。(2）配位鍵①配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道形成共價(jià)鍵。②配位鍵的表示：常用“→"來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NHeq\o\al（＋，4）可表示為，在NHeq\o\al（＋，4）中，雖然有一個(gè)N—H鍵形成過程與其他3個(gè)N—H鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個(gè)共價(jià)鍵就完全相同。（3）配合物如［Cu（NH3)4］SO4配位體有孤電子對，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。中心原子有空軌道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。深度思考填表，VSEPR模型和分子（離子)立體模型的確定化學(xué)式孤電子對數(shù)（a－xb)/2σ鍵電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù)VSEPR模型名稱分子或離子的立體模型名稱中心原子雜化類型CO2022直線形直線形spClO－314四面體形直線形sp3HCN022直線形直線形spCH≡CH直線形spH2O224四面體形V形sp3H2S224四面體形V形sp3SO2123平面三角形V形sp2BF3033平面三角形平面三角形sp2SO3033平面三角形平面三角形sp2COeq\o\al（2－,3)033平面三角形平面三角形sp2NOeq\o\al(－,3）033平面三角形平面三角形sp2HCHO033平面三角形平面三角形sp2NH3134四面體形三角錐形sp3NCl3134四面體形三角錐形sp3H3O＋134四面體形三角錐形sp3SOeq\o\al(2－,3）134四面體形三角錐形sp3ClOeq\o\al(－,3）134四面體形三角錐形sp3CH4044正四面體形正四面體形sp3NHeq\o\al（＋,4）044正四面體形正四面體形sp3SOeq\o\al(2－,4)044正四面體形正四面體形sp3POeq\o\al（3－，4)044正四面體形正四面體形sp3金剛石立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)sp3石墨層狀結(jié)構(gòu)sp2CH2=CH2平面形sp2C6H6平面六邊形sp2CH3COOHsp3，sp2題組一價(jià)層電子對互斥理論、雜化軌道理論的考查1．下列關(guān)于雜化軌道的敘述中,正確的是 (）A．分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時(shí)，該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)B．雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子C．H2SO4分子中三種原子均以雜化軌道成鍵D．N2分子中N原子沒有雜化，分子中有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵答案BD解析H2O分子中的中心原子O為sp3雜化，H2O的空間構(gòu)型為V形；H2SO4分子中氫原子沒有發(fā)生軌道雜化.2．用價(jià)層電子對互斥理論預(yù)測H2S和BF3的空間構(gòu)型,結(jié)論正確的是 (）A．直線形；三角錐形 B．V形;三角錐形C．直線形；平面三角形 D．V形；平面三角形答案D解析H2S分子中的硫原子上含有兩個(gè)孤電子對，故H2S空間構(gòu)型為V形；BF3中B原子的價(jià)電子全部用于成鍵，故為平面三角形。3．原子形成化合物時(shí)，電子云間的相互作用對物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會產(chǎn)生影響。請回答下列問題：（1)BF3分子的空間結(jié)構(gòu)為______________，NF3分子的空間結(jié)構(gòu)為____________。(2）碳原子有4個(gè)價(jià)電子，在形成化合物時(shí)價(jià)電子均參與成鍵，但雜化方式不一定相同.在乙烷、乙烯、乙炔和苯四種分子中，碳原子采取sp雜化的分子是___________(寫結(jié)構(gòu)簡式，下同)，采取sp2雜化的分子是__________，采取sp3雜化的分子是____________.試寫出一種有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)簡式，要求同時(shí)含有三種不同雜化方式的碳原子：________________________________________________________.(3）已知H2O、NH3、CH4三種分子中，鍵角由大到小的順序是CH4〉NH3〉H2O，請分析可能的原因是_______________________________________________________。(4）由于電荷的作用，陰、陽離子形成化合物時(shí)離子的電子云會發(fā)生變化，使離子鍵逐漸向共價(jià)鍵過渡。陽離子電荷數(shù)越多，陰離子半徑越大時(shí)，電子云變化越大，導(dǎo)致所形成的化合物在水中的溶解度越小.由此可知，四種鹵化銀（AgF、AgCl、AgBr和AgI）在水中的溶解度由大到小的順序?yàn)開________________________________。答案（1）平面三角形三角錐形（2）CH≡CHCH2=CH2、C6H6CH3CH3(其他合理答案均可）(3)CH4分子中的C原子沒有孤電子對，NH3分子中N原子上有1對孤電子對，H2O分子中O原子上有2對孤電子對,對成鍵電子對的排斥作用增大,故鍵角減?。?）AgF〉A(chǔ)gCl〉A(chǔ)gBr>AgI解析(1)BF3分子中的B原子采取sp2雜化，所以其分子的立體結(jié)構(gòu)為平面三角形；NF3分子中的N原子采取sp3雜化，其中一個(gè)雜化軌道中存在一對孤電子對，所以其分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形。（2）乙烷分子中的碳原子采取sp3雜化，乙烯、苯分子中的碳原子均采取sp2雜化，乙炔分子中的碳原子采取sp雜化，同時(shí)含有三種不同雜化方式的碳原子的有機(jī)物分子中應(yīng)該同時(shí)含有烷基（或環(huán)烷基)、碳碳雙鍵（或苯環(huán))和碳碳三鍵。（3）H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C均采取sp3雜化，而在O原子上有2對孤電子對,對成鍵電子對的排斥作用最大，鍵角最小；N原子上有1對孤電子對,對成鍵電子對的排斥作用使鍵角縮小,但比水分子的要大；C原子上無孤電子對，鍵角最大.（4）陽離子電荷數(shù)越多、陰離子半徑越大時(shí)，電子云變化越大，化學(xué)鍵中離子鍵的成分減少、共價(jià)鍵的成分增加,極性減小，故在水中的溶解性減小.1?！叭N"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－、NOeq\o\al（＋,2）、Neq\o\al(－，3）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。2．用價(jià)層電子對互斥理論推測分子或離子的思維程序用價(jià)層電子對互斥理論推測簡單分子(ABn型)、離子（ABeq\o\al（m±，n)型)空間構(gòu)型的方法解題思路——

（1)σ鍵的電子對數(shù)的確定由分子式確定σ鍵電子對數(shù)。例如，H2O中的中心原子為O，O有2對σ鍵電子對；NH3中的中心原子為N,N有3對σ鍵電子對。(2)中心原子上的孤電子對數(shù)的確定中心原子上的孤電子對數(shù)＝eq\f（1,2）(a－xb)。式中a為中心原子的價(jià)電子數(shù)，對于主族元素來說，價(jià)電子數(shù)等于原子的最外層電子數(shù)；x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)；b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1,其他原子等于“8－該原子的價(jià)電子數(shù)”。例如，SO2的中心原子為S，S的價(jià)電子數(shù)為6(即S的最外層電子數(shù)為6)，則a＝6；與中心原子S結(jié)合的O的個(gè)數(shù)為2，則x＝2；與中心原子結(jié)合的O最多能接受的電子數(shù)為2，則b＝2。所以，SO2中的中心原子S上的孤電子對數(shù)＝eq\f（1，2）×(6－2×2）＝1。題組二配合物理論的考查4．下列物質(zhì)中存在配位鍵的是 （)①H3O＋②［B(OH)4]－③CH3COO－④NH3⑤CH4A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④答案A解析水分子中各原子已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，H3O＋是H＋和H2O中的O形成配位鍵，[B(OH)4]－是3個(gè)OH－與B原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，還有1個(gè)OH－的O與B形成配位鍵,而其他項(xiàng)均不能形成配位鍵。5．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)Cu位于元素周期表第ⅠB族，Cu2＋的核外電子排布式為______________。(2）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Cu2＋形成配離子，其原因是________________________________________________________________________。答案（1）［Ar］3d9或1s22s22p63s23p63d9（2)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,偏離N原子，使得氮原子上的孤電子對難與Cu2＋形成配位鍵解析（1）Cu（電子排布式為[Ar]3d104s1）→Cu2＋的過程中，參與反應(yīng)的電子是最外層4s及3d上的各一個(gè)電子,故Cu2＋的電子排布式為［Ar］3d9或1s22s22p63s23p63d9.（2)N、F、H三種元素的電負(fù)性：F〉N>H，所以NH3中共用電子對偏向N,而在NF3中，共用電子對偏向F，偏離N原子。6．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。(2）經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN）3是配合物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個(gè)數(shù)比配合，還可以其他個(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。該離子的離子符號是__________。②若Fe3＋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)方程式可以表示為___________________________________________________。答案(1)難電離（2）①[Fe(SCN）]2＋②FeCl3＋5KSCN=K2［Fe（SCN)5］＋3KCl考點(diǎn)三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…B特別提醒a(bǔ)．A、B是電負(fù)性很強(qiáng)的原子，一般為N、O、F三種元素。b．A、B可以相同，也可以不同。③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)電中心重合的分子正電中心和負(fù)電中心不重合的分子存在的共價(jià)鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵或極性鍵分子內(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）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.（4）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的正電性越高，使R—O—H中O的電子向R偏移，在水分子的作用下越易電離出H＋，酸性越強(qiáng),如酸性：HClO〈HClO2〈HClO3<HClO4。深度思考1．分析下面兩圖，總結(jié)鹵素單質(zhì)和鹵素碳化物的范德華力變化規(guī)律.思考點(diǎn)撥范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高.組成結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大.同分異構(gòu)體中，支鏈越多，范德華力越小。相對分子質(zhì)量相近的分子極性越大，范德華力越大.答案鹵素單質(zhì)和四鹵化碳的范德華力隨其相對分子質(zhì)量增加而變大.2．判斷下列說法是否正確，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”(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 （）答案（1)×（2）×（3)×(4）×（5)√（6)√(7)×（8）√解析(1)氫鍵與氫有關(guān)但不屬于化學(xué)鍵；（2）可燃冰中水分子間存在氫鍵,但CH4與H2O之間不存在氫鍵；(3）乙醇分子、水分子中都有-OH，符合形成氫鍵的條件；(4)HI分子間只存在范德華力的作用；(5）和（6）正確；(7）H2與O2分子中的共價(jià)鍵均為非極性鍵，分子間只存在范德華力;（8)H2O2分子中的H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，與水分子一樣,H2O2分子間也存在氫鍵。特別提醒（1）有氫鍵的分子間也有范德華力，但有范德華力的分子不一定有氫鍵.（2)一個(gè)氫原子只能形成一個(gè)氫鍵,這就是氫鍵的飽和性.（3)分子內(nèi)氫鍵基本上不影響物質(zhì)的性質(zhì).3．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(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。答案(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.解析分子內(nèi)氫鍵除必須具備形成氫鍵的條件外,還必須具備特定的條件：形成平面環(huán)(五元或六元環(huán)最為穩(wěn)定）、形成的環(huán)中沒有任何扭曲等。氫鍵的形成使物質(zhì)在熔、沸點(diǎn)、電離度、溶解度等方面表現(xiàn)出一些特殊性質(zhì).由于分子間氫鍵的作用，形成了“締合分子"增大了分子間作用力，使得物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高(如水)、溶解度增大(如氨）、電離度降低（如氫氟酸為弱酸)等；由于分子內(nèi)的氫鍵作用,形成具有“環(huán)狀結(jié)構(gòu)”的物質(zhì)，減小了分子間的作用力，使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低，溶解度減小等。4．氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高嗎？答案不一定，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.5．極性分子中可能含有非極性鍵嗎？答案可能。如H2O2的分子結(jié)構(gòu)并不是直線形的，其中兩個(gè)氫原子就像在展開的書本的兩頁紙上，氧原子在書的夾縫上,如圖所示，H2O2為極性分子,但含有非極性共價(jià)鍵O—O鍵.題組一分子極性的判斷1．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 （)A。NH3是極性分子B。分子內(nèi)3個(gè)N—H鍵的鍵長相等，3個(gè)鍵角都等于107°C.分子內(nèi)3個(gè)N-H鍵的鍵長相等、鍵角相等D。NH3分子內(nèi)3個(gè)N—H鍵的鍵長相等，3個(gè)鍵角都等于120°答案AB解析NH3分子中的N—H鍵屬于極性共價(jià)鍵,所以其分子的極性完全由分子的空間構(gòu)型確定，反過來分子的極性驗(yàn)證分子的空間構(gòu)型.①中NH3分子為極性分子,說明分子的空間構(gòu)型不對稱、不均勻，三角錐形符合這種構(gòu)型；②中3個(gè)N—H鍵的鍵長相等,3個(gè)鍵角都等于107°，正好也屬于三角錐形的特征；③中3個(gè)N—H鍵的鍵長相等、鍵角相等并不反映出分子的極性(可能是極性分子,也可能是非極性分子）；④中恰恰說明NH3分子為非極性分子，不符合事實(shí).2．判斷PCl3、CCl4、CS2、SO2分子的極性。答案PCl3、SO2是極性分子；CCl4、CS2是非極性分子。解析判斷分子的極性一要注意常見分子的極性和空間結(jié)構(gòu)，如SO2中的硫原子為sp2不等性雜化，分子中S—O共價(jià)鍵受硫原子1對孤電子對的排斥作用,整個(gè)分子正、負(fù)電荷中心不重合,為極性分子；二要注意利用等電子原理進(jìn)行類推，如由CO2、O3分子可以分別類推CS2、SO2的極性。題組二分子極性和化學(xué)鍵極性的關(guān)系3．下列敘述中正確的是 （）A．以非極性鍵結(jié)合起來的雙原子分子一定是非極性分子B．以極性鍵結(jié)合起來的分子一定是極性分子C．非極性分子只能是雙原子單質(zhì)分子D．非極性分子中，一定含有非極性共價(jià)鍵答案A解析對于抽象的選擇題可用反例法,以具體的物質(zhì)判斷正誤.A項(xiàng)是正確的，如O2、H2、N2等；B項(xiàng)錯(cuò)誤，以極性鍵結(jié)合起來的分子不一定是極性分子，若分子構(gòu)型對稱，正負(fù)電荷重心重合，就是非極性分子,如CH4、CO2、CCl4、CS2等;C項(xiàng)錯(cuò)誤，某些共價(jià)化合物如H2O2、C2H4等也是非極性分子;D項(xiàng)錯(cuò)誤,非極性分子中不一定含有非極性鍵，如CH4、CO2。4．下列各組分子中，都屬于含極性鍵的非極性分子的是 （)A．CO2、H2S B．C2H4、CH4C．Cl2、C2H2 D．NH3、HCl答案B解析H2S和NH3、HCl都是含有極性鍵的極性分子;Cl2是含有非極性鍵的非極性分子；CO2、CH4是含有極性鍵的非極性分子；C2H4和C2H2是含有極性鍵和非極性鍵的非極性分子。5．已知H和O可以形成H2O和H2O2兩種化合物，試根據(jù)有關(guān)信息完成下列問題:(1）水是維持生命活動所必需的一種物質(zhì)。①1mol冰中有________mol氫鍵。②用球棍模型表示的水分子結(jié)構(gòu)是____________。（2)已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如圖所示：H2O2分子不是直線形的，兩個(gè)氫原子猶如在半展開的書的兩面上,兩個(gè)氧原子在書脊位置上，書頁夾角為93°52′，而兩個(gè)O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52′。試回答：①H2O2分子的電子式是______________，結(jié)構(gòu)式是__________________________。②H2O2分子是含有________鍵和________鍵的__________（填“極性”或“非極性"）分子。③H2O2難溶于CS2，簡要說明理由：______________________________________________________________________________________________________________。④H2O2中氧元素的化合價(jià)是__________,簡要說明原因_____________________。答案（1）①2②B（2）①H—O—O-H②極性非極性極性③因H2O2為極性分子,而CS2為非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律,H2O2難溶于CS2④－1價(jià)因O—O鍵為非極性鍵，而O—H鍵為極性鍵，共用電子對偏向氧，故氧為－1價(jià)解析(1)在冰中，每個(gè)水分子與周圍的4個(gè)水分子形成4個(gè)氫鍵，按“均攤法”計(jì)算，相當(dāng)于每個(gè)水分子有2個(gè)氫鍵；水分子為V形結(jié)構(gòu)。（2)由H2O2的空間構(gòu)型圖可知,H2O2是極性分子，分子內(nèi)既有極性鍵，又有非極性鍵，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律,H2O2難溶于CS2.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;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。題組三分子間作用力及其影響6．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 （）A．氫鍵;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A7．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 (）答案B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·H2ONHeq\o\al（＋，4)＋OH－，可知答案是B。

范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵的比較范德華力氫鍵共價(jià)鍵概念物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力，又稱分子間作用力由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力原子間通過共用電子對所形成的相互作用分類分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵存在范圍分子間某些含強(qiáng)極性鍵氫化物的分子間（如HF、H2O、NH3)或含F(xiàn)、N、O及H的化合物中或其分子間雙原子或多原子的分子或共價(jià)化合物和某些離子化合物特征(有、無方向性和飽和性）無方向性、無飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性強(qiáng)度比較共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力影響強(qiáng)度的因素①隨著分子極性和相對分子質(zhì)量的增大而增大；②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大對于A—H…B，A、B的電負(fù)性越大，B原子的半徑越小，鍵能越大成鍵原子半徑越小，鍵長越短,鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定對物質(zhì)性質(zhì)的影響①影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對分子質(zhì)量的增大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高.如熔、沸點(diǎn)F2<Cl2<Br2〈I2，CF4〈CCl4<CBr4分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，在水中的溶解度增大,如熔、沸點(diǎn)：H2O〉H2S,HF>HCl,NH3>PH3①影響分子的穩(wěn)定性;②共價(jià)鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強(qiáng)

題組四無機(jī)含氧酸分子的酸性8．下列無機(jī)含氧酸分子中酸性最強(qiáng)的是 （)A．HNO2 B．H2SO3 C．HClO3 D．HClO答案D解析對于同一種元素的含氧酸，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)，如Heq\o（N，\s\up6（＋3))O2〈Heq\o(N，\s\up6(＋5)）O3；H2eq\o（S,\s\up6(＋4))O3<H2eq\o(S，\s\up6（＋6）)O4；Heq\o(Cl,\s\up6(＋5）)O3<Heq\o(Cl，\s\up6(＋7）)O4.觀察A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)，HNO2、H2SO3、HClO3中的中心元素N、S、Cl都未達(dá)到其最高價(jià)，其酸性不夠強(qiáng)，只有D選項(xiàng)中的HClO4中的Cl元素為＋7價(jià)，是Cl元素的最高價(jià)，使H-O—ClO3中O原子的電子向Cl原子偏移，在水分子作用下，容易電離出H＋，酸性最強(qiáng)。9．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)系次氯酸磷酸硫酸高氯酸含氧酸Cl-OH非羥基氧原子數(shù)0123酸性弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸最強(qiáng)酸(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①________________，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:①_____________________________________________________________________，②_____________________________________________________________________。（3）在H3PO3和H3AsO3中分別加入濃鹽酸，分析反應(yīng)情況:_____________________，寫出化學(xué)方程式：_____________________________________________________.答案(1)①②(2)①H3PO3＋2NaOH=Na2HPO3＋2H2O②H3AsO3＋3NaOH=Na3AsO3＋3H2O（3）H3PO3為中強(qiáng)酸，不與鹽酸反應(yīng),H3AsO3可與鹽酸反應(yīng)H3AsO3＋3HCl=AsCl3＋3H2O解析此題屬于無機(jī)含氧酸的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)推斷題,考查同學(xué)們運(yùn)用題給信息推斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的能力。(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。（3)H3PO3為中強(qiáng)酸，不與鹽酸反應(yīng)；H3AsO3為兩性物質(zhì),可與鹽酸反應(yīng).無機(jī)含氧酸分子的酸性判斷及比較的思維方法1．無機(jī)含氧酸分子之所以能顯示酸性，是因?yàn)槠浞肿又泻小狾H,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，。2．同一種元素的含氧酸酸性規(guī)律及原因H2SO4與HNO3是強(qiáng)酸，其—OH上的H原子能夠完全電離成為H＋。而同樣是含氧酸的H2SO3和HNO2卻是弱酸。即酸性強(qiáng)弱有H2SO3〈H2SO4，HNO2〈HNO3。其他的有變價(jià)的非金屬元素所形成的含氧酸也有類似的情況。如酸性強(qiáng)弱HClO<HClO2<HClO3<HClO4。不難得出：對于同一種元素的含氧酸來說，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)。如果把含氧酸的通式寫成（HO）mROn的形式，成酸的元素R相同時(shí),則n值越大，R的正電性越高，就會使R—O-H中的O原子的電子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易電離出H＋，因此酸性也就越強(qiáng).如H2SO3可寫成（HO)2SO，n＝1；H2SO4可寫成(HO）2SO2，n＝2。所以H2SO4的酸性強(qiáng)于H2SO3。而對HNO2來說,可寫成(HO)NO，n＝1；HNO3可寫成（HO）NO2，n＝2。故HNO3的酸性強(qiáng)于HNO2。而對氯元素所形成的幾種含氧酸，可分別寫成（HO）Cl,n＝0;（HO）ClO，n＝1；(HO)ClO2，n＝2;(HO）ClO3，n＝3。故其酸性順序?yàn)镠ClO<HClO2<HClO3<HClO4。題組五教材回扣練習(xí)10．［選修(物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）－P52－1改編]下列分子中，含有σ鍵而不含有π鍵的是()A．CH3CH3 B．N2C．C2H2 D．CO2答案A11．［選修(物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）－P60－3]下列關(guān)于氫鍵的說法中，正確的是 （)A．氫鍵比分子間作用力強(qiáng)，所以它屬于化學(xué)鍵B．分子內(nèi)形成的氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高C．氨溶于水后氨分子與水分子之間形成了氫鍵D．鄰羥基苯甲醛的熔點(diǎn)比對羥基苯甲醛的熔點(diǎn)高答案C12．［選修(物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）－P75－1］下列關(guān)于分子或晶體中中心原子的雜化類型的說法中，正確的是 （）A．晶體硅和石英（SiO2）晶體中的硅原子均采用sp3雜化B．CH3—CH3中的兩個(gè)碳原子與BF3中的硼原子均采用sp2雜化C．BeCl2中的鈹原子與H2O中的氧原子均采用sp雜化D．CO2中的碳原子與C2H4中的兩個(gè)碳原子均采用sp雜化答案A13．[選修(物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì))－P75－2]根據(jù)等電子原理,下列各組分子或離子的空間構(gòu)型不相似的是 (）A．SO2和O3 B．NHeq\o\al(＋,4)和CH4C．H3O＋和NH3 D．CO2和H2O答案D14．［選修(物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）－P75－3］有如下幾種含氮微粒,它們分別是表中各含碳微粒的等電子體,請將序號填入相應(yīng)的空格內(nèi)。A．N2H4B．N2Heq\o\al(2＋，6) C．NHeq\o\al（＋，4）D．NOeq\o\al(－,3） E．NOeq\o\al（＋,2）含碳微粒CH4C2H6COeq\o\al(2－，3)C2Heq\o\al（2－，4）CO2含氮微粒答案含碳微粒CH4C2H6COeq\o\al（2－,3）C2Heq\o\al（2－，4）CO2含氮微粒CA、BDA、BE1．［2012·福建理綜，30(3)(4)]（3）硅烷(SinH2n＋2)的沸點(diǎn)與其相對分子質(zhì)量的變化關(guān)系如圖所示，呈現(xiàn)這種變化關(guān)系的原因是_____________________________________________。（4）硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉,其陰離子Xm－(含B、O、H三種元素)的球棍模型如右下圖所示：①在Xm－中，硼原子軌道的雜化類型有________；配位鍵存在于________原子之間(填原子的數(shù)字標(biāo)號)；m＝____________（填數(shù)字）。②硼砂晶體由Na＋、Xm－和H2O構(gòu)成，它們之間存在的作用力有__________(填序號）。A．離子鍵 B．共價(jià)鍵C．金屬鍵 D．范德華力E．氫鍵答案(3)硅烷的相對分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越強(qiáng)(或其他合理答案)（4)①sp2、sp34，5(或5，4）2②ADE解析（3)硅烷形成的晶體是分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越強(qiáng),沸點(diǎn)越高。(4）①由球棍模型可以看出,大黑球?yàn)锽原子，灰球?yàn)镺原子，小黑球?yàn)镠原子。2號B原子形成3個(gè)鍵，采取sp2雜化，4號B原子形成4個(gè)鍵，采取sp3雜化;4號B原子三個(gè)sp3雜化軌道與除5號O原子外的三個(gè)O原子形成σ鍵后還有一個(gè)空軌道，而5號O原子能提供孤電子對而形成配位鍵；由圖示可以看出該結(jié)構(gòu)可以表示為［B4H4O9］m－，其中B為＋3價(jià)，O為－2價(jià)，H為＋1價(jià),可知m＝2.②在晶體中Na＋與Xm－之間為離子鍵，H2O分子間存在范德華力，而該陰離子能與水分子形成氫鍵。2．[2012·山東理綜，32(3)（4）]（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________。(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鍵角答案(3)41∶2(4)sp3小于解析（3)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。(4）甲醇中碳原子的雜化方式為sp3，分子構(gòu)型為四面體,而甲醛中碳原子的雜化方式為sp2，分子構(gòu)型為平面三角形,其O—C—H鍵角為120°，比甲醇中的O—C—H鍵角大.3．［2012·浙江自選，15（3）(4)]（3）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D．溶于水E．碘溶于四氯化碳F．石英熔融(4)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．答案（3）AE（4）BCGCEABD解析（3）干冰為分子晶體，熔化時(shí)只需破壞范德華力;乙酸、乙醇、分子間均存在范德華力和氫鍵，因此B、C、D三者變化過程中均需克服兩種作用力；碘為分子晶體，溶于四氯化碳的過程中只需克服范德華力；石英為原子晶體，熔融過程中共價(jià)鍵被破壞，故A、E正確.（4)只含極性鍵的分子有CO2、CH2Cl2；既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物必須是含“根”的離子化合物，只有NH4Cl符合;共價(jià)單鍵為σ鍵，雙鍵或三鍵中有一個(gè)σ鍵，其余為π鍵，因此只存在σ鍵的分子有CH2Cl2、C2H6；同時(shí)存在σ鍵和π鍵的分子有N2、CO2、C2H4。4．［2012·江蘇,21（A）]一項(xiàng)科學(xué)研究成果表明，銅錳氧化物(CuMn2O4)能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛（HCHO）。(1)向一定物質(zhì)的量濃度的Cu（NO3)2和Mn（NO3）2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀經(jīng)高溫灼燒,可制得CuMn2O4。①M(fèi)n2＋基態(tài)的電子排布式可表示為__________.②NOeq\o\al(－，3）的空間構(gòu)型是__________（用文字描述)。(2)在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化為CO2,HCHO被氧化為CO2和H2O。①根據(jù)等電子體原理，CO分子的結(jié)構(gòu)式為____________。②H2O分子中O原子軌道的雜化類型為__________。③1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為__________。（3）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__________。答案（1）①1s22s22p63s23p63d5（或[Ar］3d5)②平面三角形(2)①C≡O(shè)②sp3③2×6.02×1023個(gè)(或2mol）(3）或解析(1）①M(fèi)n元素的原子核外有25個(gè)電子,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，則Mn2＋的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或［Ar］3d5.②NOeq\o\al（－，3）中N原子采取sp2雜化，NOeq\o\al（－,3)為平面三角形結(jié)構(gòu)。(2）①CO與N2是等電子體，N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，從而推知CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè).②雜化軌道用于形成σ鍵和容納未成鍵電子，H2O分子中O原子形成2個(gè)σ鍵，且有2對未成鍵電子，則O原子采取sp3雜化。③CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,1molCO2含有2molσ鍵。(3)Cu2＋有空軌道，OH－能提供孤電子對，Cu2＋與OH－形成配離子[Cu（OH)4]2－，其結(jié)構(gòu)可表示為（或）。5．［2012·新課標(biāo)全國卷，37（1)(2)（3）（4)(5）]ⅥA族的氧、硫、硒(Se）、碲（Te)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài)，含ⅥA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途.請回答下列問題：(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________________________________。(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___________。(3）Se原子序數(shù)為________,其核外M層電子的排布式為____________。（4)H2Se的酸性比H2S________（填“強(qiáng)"或“弱”)。氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為__________，SOeq\o\al(2－，3）離子的立體構(gòu)型為____________.(5)H2SeO3的K1和K2分別為2。7×10－3和2。5×10－8，H2SeO4第一步幾乎完全電離，K2為1.2×10－2,請根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋:①H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因：_____________________________________________________________________；②H2SeO4比H2SeO3酸性強(qiáng)的原因：____________________________________。答案(1)sp3（2）O〉S>Se(3）343s23p63d10(4)強(qiáng)平面三角形三角錐形(5）①由于第一步電離產(chǎn)生的H＋的抑制作用，使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②H2SeO3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＋解析(1)首先根據(jù)S8的結(jié)構(gòu)和價(jià)電子特點(diǎn)，確定其雜化方式。S的價(jià)電子數(shù)是6，其中形成2個(gè)σ鍵,還有兩對孤電子對,故雜化方式為sp3。（2）在周期表中，同主族元素從上到下得電子能力減弱，第一電離能依次減小。(3)Se在S的下一周期，其原子序數(shù)是16＋18＝34，電子排布式為[Ar]3d104s24p4。（4）H—Se鍵的鍵長比H—S鍵的鍵長長,所以H-Se鍵易斷裂,故H2Se酸性比H2S強(qiáng)。SeO3中Se的雜化方式為sp2雜化，立體構(gòu)型為平面三角形。SOeq\o\al(2－，3）中S的雜化方式為sp3雜化,與3個(gè)O原子配位,故立體構(gòu)型為三角錐形.（5）①第一步電離產(chǎn)生的H＋抑制HSeOeq\o\al(－，3）和HSeOeq\o\al（－,4)的電離，使得HSeOeq\o\al（－,3）和HSeOeq\o\al（－,4)較難電離出H＋。②同種元素形成的不同含氧酸,若表示為（HO)mROn，則n值越大，R元素的化合價(jià)越高，正電性越高,R—O-H中O的電子更易向R原子偏移,O—H鍵越易斷裂，易電離產(chǎn)生H＋.H2SeO3和H2SeO4可分別表示為(HO）2SeO和（HO）2SeO2，前者n值為1，后者n值為2,顯然H2SeO4的酸性強(qiáng)于H2SeO3。一、單項(xiàng)選擇題1．關(guān)于原子軌道的說法正確的是 （)A．凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子，其幾何構(gòu)型都是正四面體B．CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個(gè)H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合起來而形成的C．sp3雜化軌道是由同一個(gè)原子中能量相近的s軌道和p軌道混合起來形成的一組能量相同的新軌道D．凡AB3型的共價(jià)化合物，其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵答案C解析CH3Cl是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子，其幾何構(gòu)型是四面體，但不是正四面體,A項(xiàng)錯(cuò)誤；CH4分子中的sp3雜化軌道是由碳原子中能量相近的s軌道和p軌道混合起來形成的一組能量相同的新軌道,B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；AB3型的共價(jià)化合物,其中心原子可采用sp3雜化軌道成鍵，也可采用sp2雜化軌道成鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤,故選C.2．Co(Ⅲ）的八面體配合物CoClm·nNH3,若1mol配合物與AgNO3作用生成1molAgCl沉淀,則m、n的值是 ()A．m＝1，n＝5 B．m＝3,n＝4C．m＝5，n＝1 D．m＝4,n＝5答案B解析由1mol配合物生成1molAgCl沉淀，知道1mol配合物電離出1molCl－，即配離子顯＋1價(jià)，又因?yàn)橥饨缬幸粋€(gè)Cl－，且Co顯＋3價(jià),所以［CoClm－1·nNH3］＋中有兩個(gè)氯原子，又因?yàn)槭钦嗣骟w，所以n＝6－2＝4.3．下列各組微粒中不屬于等電子體的是 （）A．CH4、NHeq\o\al(＋,4） B．H2S、HClC．CO2、N2O D．COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al（－,3)答案B解析原子數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的微粒叫等電子體，B項(xiàng)中兩者的原子數(shù)不等.4．配位化合物的數(shù)量巨大，組成和結(jié)構(gòu)形形色色，豐富多彩。請指出配合物[Cu(NH3）4]（OH）2的中心離子、配體、中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù) ()A．Cu2＋、NH3、＋2、4B．Cu＋、NH3、＋1、4C．Cu2＋、OH－、＋2、2D．Cu2＋、NH3、＋2、2答案A解析由配合物［Cu（NH3)4］（OH)2分析,因外界有兩個(gè)OH－，故Cu元素顯＋2價(jià)，故中心離子為Cu2＋，配體為NH3，配位數(shù)為4。5．氯化硼的熔點(diǎn)為－107℃，沸點(diǎn)為12.5℃，在其分子中鍵與鍵之間的夾角為120°,它能水解A．氯化硼液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電而固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電B．氯化硼中心原子采用sp雜化C．氯化硼分子呈正三角形，屬非極性分子D．其分子空間結(jié)構(gòu)類似NH3答案C解析由氯化硼的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)可知氯化硼的晶體類型為分子晶體，由于分子中鍵與鍵之間的夾角為120°，說明氯化硼的分子構(gòu)型為平面正三角形,中心原子采用sp2雜化,為極性鍵形成的非極性分子，NH3的分子構(gòu)型為三角錐形。6．根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論,判斷下列分子或者離子的空間構(gòu)型不是三角錐形的是（）A．PCl3 B．H3O＋ C．HCHO D．PH3答案C解析PCl3分子中P原子的成鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為1,其電子對的空間構(gòu)型為四面體形，分子的空間構(gòu)型為三角錐形;同理，H3O＋和PH3分子的成鍵電子對數(shù)和孤電子對數(shù)分別為3和1，分子的空間構(gòu)型為三角錐形;HCHO分子的中心原子的價(jià)電子都用來形成共價(jià)鍵，中心原子周圍的原子數(shù)為3,空間構(gòu)型為平面三角形。7．下列變化或數(shù)據(jù)與氫鍵無關(guān)的是 （)A．水的沸點(diǎn)比硫化氫的沸點(diǎn)高B．氨分子與水分子形成一水合氨C．乙醇能跟水以任意比混溶D．SbH3的沸點(diǎn)比PH3高答案D解析A、B、C都具備形成氫鍵的條件，且敘述都與氫鍵有關(guān)，唯獨(dú)D項(xiàng)中的物質(zhì)不能形成氫鍵。二、不定項(xiàng)選擇題8．下列說法中正確的是 （)A．當(dāng)兩種原子的電負(fù)性相差很大時(shí)，相互之間通常形成離子鍵B．不含金屬元素的化合物不一定是共價(jià)化合物C．HCl分子中的共價(jià)鍵是由氫原子的1s軌道和氯原子的3s軌道重疊形成的D．四氯化碳分子中含四個(gè)共價(jià)單鍵，為正四面體答案AD解析當(dāng)兩種原子的電負(fù)性相差很大時(shí)，為典型的金屬和非金屬，易形成離子鍵;銨鹽不含金屬元素，但銨鹽中含離子鍵,為離子化合物；HCl分子中的共價(jià)鍵是由氫原子的1s軌道和氯原子的3p軌道重疊形成的s-pσ鍵，選C。9．下列物質(zhì)中不存在手性異構(gòu)體的是 ()A．BrCH2CHOHCH2OHB．C．CH3CHOHCOOHD．CH3COCH2CH3答案D解析若同一個(gè)碳原子上連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，則該碳原子稱為手性碳原子，含有手性碳原子的物質(zhì)存在手性異構(gòu)體，D項(xiàng)中不含手性碳原子,不存在手性異構(gòu)體。10．下列描述正確的是 ()A．CS2為V形極性分子B．SiF4與SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均為sp3雜化C．C2H2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為3∶2D．水加熱到很高溫度都難分解是因水分子間存在氫鍵答案BC解析CS2為直線形非極性分子；SiF4與SOeq\o\al（2－,3)的中心原子的價(jià)層電子對數(shù)均為4，因此中心原子均為sp3雜化；C2H2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為3∶2;水加熱到很高溫度都難分解是因O—H鍵的鍵能較大。三、非選擇題11．X、Y、Z、Q、E五種元素中，X原子核外的M層中只有兩對成對電子，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)）最高的元素，Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和，E在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大。請回答下列問題：(1)X、Y的元素符號依次為_____________________________________________。（2）XZ2與YZ2分子的空間結(jié)構(gòu)分別是_____________________________________和________________，相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是__________(寫分子式)，理由是__________________________________________________________。(3)Q的元素符號是__________，它的基態(tài)原子的核外電子排布式為_____________，在形成化合物時(shí)它的最高化合價(jià)為__________.(4)用氫鍵表示式寫出E的氫化物溶液中存在的所有氫鍵_____________________________________________________________________。答案(1）S、C（2）V形直線形SO2CO2是非極性分子，SO2和H2O都是極性分子,根據(jù)“相似相溶"原理，SO2在H2O中的溶解度較大（3)Cr1s22s22p63s23p63d54s1＋6（4）F-H…F、F—H…O、O-H…F、O—H…O解析本題考查原子的核外電子排布、分子的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的溶解性、氫鍵等。（1）X原子核外的M層中只有兩對成對電子，則M層的電子排布圖為，故X為S，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，則Y原子的核外電子排布式為1s22s22p2，故Y為C。(2）Z是地殼內(nèi)含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素，則Z為O，SO2、CO2的立體結(jié)構(gòu)分別為V形、直線形。（3）Q的核電荷數(shù)為24，為Cr，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，其外圍電子排布為3d54s1，則最高化合價(jià)為＋6。(4)元素周期表中F的電負(fù)性最強(qiáng)，HF溶液中，HF與HF、H2O與H2O、HF與H2O之間存在氫鍵。12．已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一個(gè)長周期，短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，它們形成化合物的分子式是XY4。試回答:(1）X元素的原子基態(tài)時(shí)電子排布式為____________________