適用于新高考新教材廣西專版2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第5章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第3講化學(xué)鍵課件

第3講化學(xué)鍵第五章【課程標準】1.認識構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間存在相互作用,結(jié)合典型實例認識離子鍵和共價鍵的形成,建立化學(xué)鍵概念。認識化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化的實質(zhì)及能量變化的主要原因。2.認識離子鍵、共價鍵的本質(zhì)。結(jié)合常見的離子化合物和共價分子的實例,認識物質(zhì)的構(gòu)成微粒、微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系。3.知道配位鍵的特點,認識簡單的配位化合物的成鍵特征,了解配位化合物的存在與應(yīng)用。4.認識原子間通過原子軌道重疊形成共價鍵,了解共價鍵具有飽和性和方向性。5.知道根據(jù)原子軌道的重疊方式,共價鍵可分為σ鍵和π鍵等類型;知道共價鍵可分為極性共價鍵和非極性共價鍵。強基礎(chǔ)增分策略一、化學(xué)鍵1.化學(xué)鍵(1)定義及分類(2)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì):反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵

斷裂

和生成物中新化學(xué)鍵

形成

的過程。

2.列表比較離子鍵和共價鍵

化學(xué)鍵離子鍵共價鍵非極性鍵極性鍵定義帶相反電荷離子之間的相互作用原子間通過

共用電子對

所形成的相互作用

成鍵粒子

陰、陽離子

原子

成鍵實質(zhì)陰、陽離子的靜電作用共用電子對不偏向任何一方原子共用電子對偏向一方原子(電負性強的原子)形成條件一般活潑金屬與活潑非金屬經(jīng)電子得失形成離子鍵一般同種元素原子之間成鍵一般不同種元素原子之間成鍵存在離子化合物非金屬單質(zhì);某些共價化合物或離子化合物共價化合物或某些離子化合物3.離子化合物與共價化合物

化合物離子化合物共價化合物定義由

離子鍵

構(gòu)成的化合物

以共用電子對形成分子的化合物構(gòu)成微粒

陰、陽離子

分子

化學(xué)鍵類型一定含有

離子鍵

,可能含有

共價鍵

只含有

共價鍵

物質(zhì)類別①強堿②絕大多數(shù)鹽③金屬氧化物①含氧酸②大多數(shù)有機化合物③氣態(tài)氫化物④非金屬氧化物⑤極少數(shù)鹽,如AlCl34.電子式及其書寫(1)定義:在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子的

最外層

電子(價層電子)的式子。

(2)書寫方法

(3)用電子式表示化合物的形成過程

應(yīng)用提升

離子鍵和共價鍵易錯警示(1)由活潑金屬與活潑非金屬形成的化學(xué)鍵不一定都是離子鍵,如AlCl3中Al—Cl為共價鍵。(2)非金屬元素的兩個原子之間的化學(xué)鍵一般是共價鍵,但多個原子間也可能形成離子鍵,如NH4Cl等。(3)離子鍵和共價鍵之間沒有明顯的界線,一般可根據(jù)成鍵原子對應(yīng)元素的電負性來判斷。易錯辨析

判斷正誤:正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)Na與O元素形成的化合物中只含有離子鍵。(

×

)(2)氫元素與其他元素可形成共價化合物,也可形成離子化合物。(

√

)(3)離子化合物中可能含共價鍵,共價化合物中可能含離子鍵。(

×

)二、共價鍵和鍵參數(shù)1.共價鍵的本質(zhì)和特征(1)共價鍵的本質(zhì)是原子之間形成

共用電子對

(即原子軌道重疊后,高概率地出現(xiàn)在兩個原子核之間的電子與兩個原子核之間的電性作用)。

(2)共價鍵的一般特征是具有

飽和性

和方向性。

氫氣中s-s

σ鍵不具有方向性2.共價鍵的類型

分類依據(jù)類型形成共價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

1對

共用電子

雙

鍵

原子間有

2對

共用電子

三

鍵

原子間有

3對

共用電子

深化拓展大π鍵及其判斷(1)概念在一個具有平面結(jié)構(gòu)的多原子分子中,如果彼此相鄰的3個或多個原子中有垂直于分子平面的、對稱性一致的、未參與雜化的原子軌道,那么這些軌道可以相互重疊,形成多中心π鍵。這種不局限在兩個原子之間的π鍵稱為離域π鍵,或共軛大π鍵,簡稱大π鍵。(2)形成條件這些原子多數(shù)處于同一平面上,且具有相互平行的p軌道,p軌道上的電子總數(shù)小于p軌道數(shù)的2倍。(3)表示符號,m表示相互平行的p軌道的數(shù)目,n表示相互平行的p軌道上的電子數(shù)。理論計算證明n<2m時可形成大π鍵,解題時可作為驗證大π鍵書寫正誤的方法。(4)大π鍵中電子數(shù)的計算①計算步驟確定分子中價電子總數(shù)→找出分子中的σ鍵以及不與大π鍵p軌道平行的孤電子對的軌道→用價電子總數(shù)減去這些σ鍵中的電子數(shù)和孤電子對中的電子數(shù),剩余的就是填入大π鍵的電子數(shù)。②實例SO2分子中的大π鍵:中心原子S的價層電子對數(shù)為

,為sp2雜化,有1個孤電子對,硫原子有1個垂直于分子平面的p軌道;SO2的價電子總數(shù)為18,每個氧原子有2個容納孤電子對的軌道不與形成大π鍵的p軌道平行,則大π鍵中電子數(shù)為18-2×2-2-2×2×2=4,故SO2分子中的大π鍵表示為

。CO2分子中的大π鍵:CO2為直線形分子,中心原子C為sp雜化,無孤電子對,另外2個未參與雜化的p軌道與sp雜化軌道相互垂直,因而CO2分子有兩套相互平行的p軌道;CO2的價電子總數(shù)為16,每個氧原子有1個容納孤電子對的軌道不與形成大π鍵的p軌道平行,則大π鍵中電子數(shù)為16-2×2-2×2=8,則每套平行p軌道里有4個電子,故CO2分子中的大π鍵表示為

。(5)常見的大π鍵

3.鍵參數(shù)—鍵能、鍵長與鍵角(1)定義(2)鍵參數(shù)對分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響

微點撥一般情況下,構(gòu)成共價鍵的原子半徑越小,鍵長越短,共價鍵的鍵能越大,分子越穩(wěn)定。易錯辨析

判斷正誤:正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)s軌道只能形成σ鍵,p軌道可形成σ鍵或π鍵。(

√

)(2)兩個原子的軌道重疊形成共價鍵時,可以只形成σ鍵或π鍵。(

×

)(3)氰化氫(H—C≡N)中σ鍵和π鍵的個數(shù)之比為1∶1。(

√

)(4)硅原子間難形成雙鍵而碳原子間可以,是因為Si的原子半徑大于C的,硅原子間難形成p-pπ鍵。(

√

)三、配位鍵和配位化合物

超分子1.配位鍵(1)定義:成鍵原子一方提供

孤電子對

,另一方提供空軌道形成共價鍵,這類“電子對給予—接受”鍵稱為配位鍵。

(2)表示:配位鍵也是一種共價鍵,例如,

可表示為

,在

中,有1個N—H形成過程與其他3個N—H形成過程不同,但是一旦形成之后,4個共價鍵就完全相同。

[

]+

2.配位化合物(1)定義:通常把金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體或配位體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物,簡稱配合物。3.超分子

廣義的分子,包括離子(1)定義:超分子是由兩種或兩種以上的

分子

通過

分子間

相互作用形成的分子聚集體。

(2)重要特征:①

分子識別

;②自組裝。

易錯辨析

判斷正誤:正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)中的配位鍵是由N提供空軌道,H+提供孤電子對形成。(

×

)(2)配合物中都含配位鍵,含有配位鍵的化合物都是配合物。(

×

)(3)配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配體是Cl-和H2O,Ti3+的配位數(shù)為6。(

√

)(4)CuSO4溶液加入足量氨水生成[Cu(NH3)4](OH)2,溶液變成深藍色,說明Cu2+與NH3形成的配位鍵更穩(wěn)定。(

√

)增素能精準突破考點一化學(xué)鍵類型的判斷及應(yīng)用考向1.共價鍵和離子鍵、極性鍵和非極性鍵的判斷典例突破下列關(guān)于化學(xué)鍵的說法錯誤的是(

)A.CO和O生成具有極性共價鍵的CO2B.既含極性鍵,又含非極性鍵C.只含H、N、O三種元素的化合物,可能形成含有共價鍵的離子化合物,也可能形成共價化合物D.含有離子鍵的物質(zhì)不可能是單質(zhì)答案

B解析

CO2中C與O形成極性共價鍵;

中只含有極性鍵;H、N、O可以形成NH4NO3,為離子化合物,也可以形成HNO3,為共價化合物;離子鍵的形成必須有陰、陽離子。針對訓(xùn)練1.一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示),具有良好的儲氫性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,且總和為24。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A.該化合物中,W、X、Y之間均為共價鍵B.Z的單質(zhì)既能與水反應(yīng),也可與甲醇反應(yīng)C.Y的最高化合價氧化物的水化物為強酸D.X的氟化物XF3中原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)答案

D解析

根據(jù)題意可知Z的原子序數(shù)是W、X、Y、Z四種元素中最大的,Z能形成+1價離子,可初步判斷Z為鈉元素;W的原子序數(shù)是W、X、Y、Z四種元素中最小的,W與X、Y均以一個單鍵結(jié)合,可初步判斷W為氫元素;根據(jù)W、X、Y、Z的原子序數(shù)之和為24,可知X、Y的原子序數(shù)之和為12,結(jié)合成鍵特點,可判斷X、Y分別是硼、氮元素。H、B、N形成的陰離子中,各原子均以共價鍵結(jié)合,A正確;Na單質(zhì)能與H2O、CH3OH反應(yīng),B正確;N元素最高價氧化物的水化物HNO3為強酸,C正確;BF3中硼原子最外層有6個電子,D錯誤。2.(2022海南卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X、Y同周期并相鄰,Y是組成水的元素之一,Z在同周期主族元素中金屬性最強,W原子在同周期主族元素中原子半徑最小。下列判斷正確的是(

)A.XW3是非極性分子B.簡單氫化物沸點:X>YC.Y與Z形成的化合物是離子化合物D.X、Y、Z三種元素組成的化合物水溶液呈酸性答案

C解析

X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X、Y同周期并相鄰,且Y是組成水的元素之一,則Y為O,X為N;Z在同周期主族元素中金屬性最強,則Z為Na;W原子在同周期主族元素中原子半徑最小,則W為Cl。NCl3分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,其正、負電荷的中心不重合,屬于極性分子,A項錯誤;H2O和NH3均含有氫鍵,但H2O分子形成的氫鍵更多,故沸點H2O>NH3,B項錯誤;Y為O,Z為Na,兩者形成的化合物有Na2O、Na2O2,均為離子化合物,C項正確;N、O、Na三種元素組成的化合物水溶液NaNO3呈中性、NaNO2呈堿性,D項錯誤。歸納總結(jié)從物質(zhì)類別角度判斷化學(xué)鍵類型物質(zhì)類別含化學(xué)鍵類型非金屬單質(zhì),如Cl2、N2、I2、P4、金剛石只有共價鍵非金屬元素構(gòu)成的化合物,如:H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物,如NaCl、CaCl2、K2O等只有離子鍵含有原子團的離子化合物,如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等既有離子鍵又有共價鍵稀有氣體:如Ne、Ar等無化學(xué)鍵考向2.σ鍵、π鍵和大π鍵的判斷典例突破(1)CO2分子中存在

個σ鍵和

個π鍵。

(2)SiCl4與N-甲基咪唑(

)反應(yīng)可以得到M2+,其結(jié)構(gòu)如圖所示:H、C、N的電負性由大到小的順序為

,1個M2+中含有

個σ鍵。

答案

(1)2

2

(2)N>C>H

54解析

(1)CO2分子的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,則1個CO2分子中含2個σ鍵和2個π鍵。(2)1個

分子中含有5個C—N

σ鍵、1個C—C

σ鍵、6個C—H

σ鍵,1個M2+中含有4個N-甲基咪唑結(jié)構(gòu)、6個配位鍵,因此1個M2+中含有(5+1+6)×4+6=54個σ鍵。針對訓(xùn)練1.(1)檸檬酸的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵為

mol。

(2)NH4H2PO4中,P的

雜化軌道與O的2p軌道形成

鍵。

(3)(2022全國乙卷,節(jié)選)一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一個

雜化軌道與Cl的3px軌道形成C—Cl

鍵,并且Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵

。

(4)(2022湖南卷,節(jié)選)富馬酸亞鐵(FeC4H2O4)是一種補鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示:①富馬酸分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為

;

②富馬酸亞鐵中各元素的電負性由大到小的順序為

。

答案

(1)7

(2)sp3

σ

(3)sp2

σ

(4)①11∶3

②O>C>H>Fe解析

(1)—COOH中C原子與其中一個O原子形成雙鍵,并與另一個O原子形成單鍵,1

mol

—COOH中含有2

mol

C—O

σ鍵,另外C與羥基相連的鍵為σ鍵,所以1

mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子之間形成的σ鍵為7

mol。(2)磷酸分子中P的價層電子對數(shù)為4+(5-3×1-1×2)=4,則NH4H2PO4中的磷原子的雜化類型為sp3雜化,磷原子與氧原子形成的是單鍵(或σ鍵)。(4)①由結(jié)構(gòu)模型可知,富馬酸的結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH=CHCOOH,則分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為11∶3;②金屬元素的電負性小于非金屬元素的電負性,則鐵元素的電負性最小,非金屬元素的非金屬性越強,電負性越大,H、C、O的非金屬性依次增強,電負性依次增大,所以富馬酸亞鐵中四種元素的電負性由大到小的順序為O>C>H>Fe。2.Na3[Co(NO2)6]常用作檢驗K+的試劑,配體

的中心原子的雜化方式為

,離子的空間結(jié)構(gòu)為

。

大π鍵可用符號

表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n為相互平行的p軌道上的電子數(shù),則

中大π鍵應(yīng)表示為

。

答案

sp2

V形歸納總結(jié)判斷σ鍵和π鍵數(shù)目的方法(1)一般情況,單鍵都是σ鍵,雙鍵中含1個σ鍵和1個π鍵,三鍵中含1個σ鍵和2個π鍵。(2)σ鍵的數(shù)目=單鍵數(shù)+雙鍵數(shù)+三鍵數(shù)+配位鍵數(shù)(配位鍵為σ鍵)。(3)π鍵的數(shù)目=雙鍵數(shù)+三鍵數(shù)×2?？键c二共價鍵的鍵參數(shù)及應(yīng)用典例突破(1)已知有關(guān)氮、磷的單鍵和三鍵的鍵能(kJ·mol-1)如表:N—NN≡NP—PP≡P193946197489從能量角度看,氮氣以N2而白磷以P4(結(jié)構(gòu)式可表示為)形式存在的原因是

。

(2)化合物Ⅰ是一種汞解毒劑?；衔铫蚴且环N強酸。下列說法正確的有

(填字母)。

A.在Ⅰ中C—C—C鍵角是180°B.在Ⅰ中存在離子鍵與共價鍵C.在Ⅱ中硫氧鍵的鍵能均相等(3)(2023山東卷,節(jié)選)鹵素可形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物?；卮鹣铝袉栴}。ClO2中心原子為Cl,Cl2O中心原子為O,二者均為V形結(jié)構(gòu),但ClO2中存在大π鍵()。ClO2中Cl原子的軌道雜化方式為

;O—Cl—O鍵角____

(填“>”“<”或“=”)Cl—O—Cl鍵角。比較ClO2與Cl2O中Cl—O的鍵長并說明原因

。

答案

(1)在原子數(shù)目相同的條件下,N2比N4具有更低的能量,而P4比P2具有更低的能量,能量越低越穩(wěn)定(2)B(3)sp2

>

Cl—O鍵長:ClO2<Cl2O,ClO2中Cl—O存在π鍵,Cl2O中Cl—O為共價單鍵解析

(1)根據(jù)表中的相關(guān)共價鍵的鍵能可知,若4

mol

N形成類似白磷分子結(jié)構(gòu)的N4分子,可以釋放的能量為193

kJ×6=1

158

kJ;若4

mol

N形成N2分子,則可釋放的能量為946

kJ×2=1

892

kJ,顯然,形成N2分子放出的能量更多,故在N數(shù)目相同的條件下,N2具有更低的能量,能量越低越穩(wěn)定。同理,若4

mol

P形成P4分子,可以釋放的能量為197

kJ×6=1

182

kJ;若4

mol

P形成P2分子,則可釋放的能量為489

kJ×2=978

kJ,顯然,形成P4分子放出的能量更多,故在P數(shù)目相同的條件下,P4具有更低的能量,能量越低越穩(wěn)定。(2)Ⅰ中C原子采取sp3雜化,故C—C—C鍵角小于180°,A錯誤;Ⅰ是一種鈉鹽,含有離子鍵和共價鍵,B正確;Ⅱ中S—O和S=O的鍵長不同,則其形成的鍵能不同,C錯誤。(3)ClO2中存在

,說明中心原子Cl是sp2雜化。在ClO2中,O—Cl—O鍵角約為120°,而Cl2O中氧原子為sp3雜化,Cl—O—Cl鍵角約為109°28',故鍵角前者大于后者。在ClO2中Cl—O存在π鍵,類似于雙鍵,Cl2O中Cl—O為單鍵,而鍵長雙鍵<單鍵。針對訓(xùn)練1.(2023廣西桂林模擬)工業(yè)上制備粗硅的反應(yīng)為2C+SiO2Si+2CO↑,若C過量,還會生成SiC,下列敘述錯誤的是(

)A.1個CO分子內(nèi)只含有1個σ鍵和2個π鍵B.鍵能:C—H>Si—H,因此甲硅烷沒有甲烷穩(wěn)定C.鍵長:C—Si<Si—Si,因此熔點:SiC>SiD.鍵長:C—C<Si—Si,因此C的還原性大于Si的還原性答案

D解析

CO與N2是等電子體,其結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè),則1個CO分子內(nèi)只含有1個σ鍵和2個π鍵,A正確;原子半徑:C<Si,共價鍵鍵長:C—H<Si—H,鍵能:C—H>Si—H,因此甲硅烷沒有甲烷穩(wěn)定,B正確;原子半徑:C<Si,鍵長:C—Si<Si—Si,鍵能:C—Si>Si—Si,因此熔點:SiC>Si,C正確;C的還原性小于Si的還原性,D錯誤。2.硅是重要的半導(dǎo)體材料,構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)。碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如表所示,簡要分析和解釋下列有關(guān)事實?；瘜W(xué)鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O365413336226318452(1)硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多,原因是

。

(2)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是

。

答案

(1)C—C和C—H的鍵能較大,所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si和Si—H的鍵能較小,易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成(2)C—H的鍵能大于C—O的鍵能,C—H比C—O穩(wěn)定,而Si—H的鍵能卻小于Si—O的鍵能,所以Si—H不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si—O歸納總結(jié)1.定性判斷鍵長的方法(1)根據(jù)原子半徑進行判斷。在其他條件相同時,一般成鍵原子的半徑越小,鍵長越短。(2)根據(jù)共用電子對數(shù)判斷。就相同的兩原子形成的共價鍵而言,當兩個原子形成雙鍵或者三鍵時,由于原子軌道的重疊程度增大,原子之間的核間距減小,鍵長變短,故單鍵鍵長>雙鍵鍵長>三鍵鍵長。2.共價鍵穩(wěn)定性強弱的判斷方法(1)根據(jù)原子半徑和共用電子對數(shù)目判斷:一般成鍵原子的原子半徑越小,共用電子對數(shù)越多,共價鍵越牢固,含有該共價鍵的分子越穩(wěn)定。(2)根據(jù)鍵能判斷:一般共價鍵的鍵能越大,共價鍵越牢固,破壞共價鍵消耗的能量越多。(3)根據(jù)鍵長判斷:一般共價鍵的鍵長越短,共價鍵越牢固,破壞共價鍵所消耗的能量越多。研專項前沿命題配位鍵的形成及配合物的組成與性質(zhì)

題型考查內(nèi)容選擇題非選擇題考查知識考查配位鍵的形成方式、配合物中配位體及配位原子、配位數(shù)、配合物的穩(wěn)定性等核心素養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析例題.(1)(2021全國乙卷,35節(jié)選)三價鉻離子能形成多種配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供孤電子對形成配位鍵的原子或離子是

,中心離子的配位數(shù)為

。

(2)NH3BH3分子中,N—B化學(xué)鍵稱為

鍵,孤電子對由

提供。

(3)含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有

mol。

思路指導(dǎo)(1)(3)解析

(1)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中心離子是Cr3+,配位體為NH3、H2O和Cl-,故中心離子的配位數(shù)為3+2+1=6;提供孤電子對形成配位鍵的原子或離子是N、O、Cl。(2)NH3BH3分子中,N原子提供孤電子對,B原子提供空軌道,形成配位鍵。(3)Cd2+配合物中,

提供2個N原子,左側(cè)

提供2個O原子,均與Cd2+通過螯合作用形成配位鍵,故1

mol該配合物形成的配位鍵有6

mol。答案

(1)N、O、Cl

6(2)配位N(或氮原子)

(3)6突破方法判斷配位數(shù)及配位鍵的穩(wěn)定性(1)判斷配位數(shù):配位數(shù)就是配位體中與中心原子(或離子)成鍵的配位原子的總數(shù)。若是由單齒配體(1個配體提供1個配位原子)形成的配合物,中心原子(或離子)的配位數(shù)=配位體的數(shù)目。若是由雙齒配體(1個配體提供2個配位原子)形成的配合物,中心原子(或離子)的配位數(shù)=配位體的數(shù)目×2。(2)判斷配位鍵的穩(wěn)定性:一般情況下,與同種金屬原子(或離子)形成配位鍵時,配位原子的電負性越小,形成的配位鍵就越穩(wěn)定。例如,電負性:N<O,則配離子的穩(wěn)定性:[Cu(NH3)4]2+>[Cu(H2O)4]2+。針對訓(xùn)練1.(2023全國甲卷,節(jié)選)酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。酞菁分子中所有原子共平面,其中p軌道能提供一對電子的N原子是______

(填酞菁中N原子的標號)。鈷酞菁分子中,鈷離子的化合價為

價,氮原子提供孤電子對與鈷離子形成

鍵。

答案

③

+2配位解析

已知酞菁分子中所有原子共平面,則其分子中所有的C原子和所有的N原子均為sp2雜化,且分子中存在大π鍵,其中標號為①和②的N原子均有一對電子占據(jù)了一個sp2雜化軌道,其p軌道只能提供1個電子參與形成大π鍵,標號為③的N原子的p軌道能提供一對電子參與形成大π鍵;鈷酞菁分子中,失去了2個H+的酞菁離子與鈷離子通過配位鍵結(jié)合成分子,因此鈷離子的化合價為+2價,氮原子提供孤電子對與鈷離子形成配位鍵。2.多酚氧化酶與植物的抗病性有關(guān)。螯合物[Mn(EDTB)](NO3)2·DMF是多酚氧化酶的模型配合物。其中EDTB和DMF的結(jié)構(gòu)簡式如圖,則Mn的化合價為

,配位原子是

。

答案

+2價N解析

由配合物的化學(xué)式和化合價代數(shù)和為0可知,配合物中錳元素的化合價為+2價,具有空軌道的錳與EDTB中具有孤電子對的氮原子形成配位鍵。3.X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,基態(tài)原子中,X為元素周期表中半徑最小的原子,Z原子最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的三倍,W原子的價層電子排布為3d104s1,X、Y、Z、W形成的陽離子如圖所示,下列說法正確的是(

)A.原子半徑:Z>Y>XB.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y>ZC.加熱時該離子首先失去的組分是X2ZD.兩種配體中的鍵角:X2Z>YX3答案

C解析

X為元素周期表中半徑最小的原子,則X是H;Z原子最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的三倍,則Z是O元素;基態(tài)原子W的價層電子排布為3d104s1,則W是Cu元素;陽離子圖示中

代表H2O分子,代表NH3分子,因為Y的原子序數(shù)介于X(H)和Z(O)之間,且能形成3個單鍵,則Y是N元素。原子半徑:N>O>H,A錯誤;元素的非金屬性:N<O,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:NH3<H2O,B錯誤;N的電負性小于O,與Cu2+形成配位鍵時,NH3更易提供孤電子對,則配位鍵的穩(wěn)定性:Cu2+—NH3>H2O—Cu2+,故加熱時該離子首先失去的組分是H2O,C正確;H2O和NH3的中心原子價層電子對數(shù)均為4,含孤電子對數(shù)分別為2、