2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義-第5章第14講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第14講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點(diǎn)一共價(jià)鍵及其參數(shù)1.本質(zhì)：在原子之間形成共用電子對(duì)(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(duì)是否偏移極性鍵共用電子對(duì)發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移原子間共用電子對(duì)的數(shù)目單鍵原子間有一共用電子對(duì)雙鍵原子間有兩共用電子對(duì)叁鍵原子間有三對(duì)共用電子對(duì)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(duì)，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(huì)形成共用電子對(duì)，而形成離子鍵。(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(duì)分子性質(zhì)的影響①鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，分子越穩(wěn)定。②(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)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無(wú)關(guān)()(4)s-sσ鍵與s-pσ鍵的電子云形狀對(duì)稱性相同()(5)σ鍵能單獨(dú)形成，而π鍵一定不能單獨(dú)形成()(6)σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)()(7)碳碳叁鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍()(8)鍵長(zhǎng)等于成鍵兩原子的半徑之和()有以下物質(zhì)：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。只有σ鍵的是________(填序號(hào)，下同)；既有σ鍵，又有π鍵的是________；含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是________；含有由一個(gè)原子的s軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是________；含有由一個(gè)原子的p軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是________。答案①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦①③⑤⑥⑧⑨②④⑤⑥⑧⑨題組一共價(jià)鍵的類別及判斷1.下列關(guān)于σ鍵和π鍵的理解不正確的是()A.含有π鍵的分子在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，分子中的π鍵比σ鍵活潑B.在有些分子中，共價(jià)鍵可能只含有π鍵而沒(méi)有σ鍵C.有些原子在與其他原子形成分子時(shí)只能形成σ鍵，不能形成π鍵D.當(dāng)原子形成分子時(shí)，首先形成σ鍵，可能形成π鍵答案B解析同一分子中的π鍵不如σ鍵牢固，反應(yīng)時(shí)比較容易斷裂，A項(xiàng)正確；在共價(jià)單鍵中只含有σ鍵，而含有π鍵的分子中一定含有σ鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確；氫原子、氯原子等跟其他原子形成分子時(shí)只能形成σ鍵，C項(xiàng)正確。2.(2019·?？谫|(zhì)檢)含碳元素的物質(zhì)是化學(xué)世界中最龐大的家族，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空格。(1)CH4中的化學(xué)鍵從形成過(guò)程來(lái)看，屬于________(填“σ”或“π”)鍵，從其極性來(lái)看屬于________鍵。(2)已知CN－與N2結(jié)構(gòu)相似，推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_(kāi)_______。(3)C60分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵，且每個(gè)碳原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則C60分子中π鍵的數(shù)目為_(kāi)_______。(4)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的結(jié)構(gòu)式為，每個(gè)COCl2分子內(nèi)含有的σ鍵、π鍵數(shù)目為_(kāi)_______。A.4個(gè)σ鍵B.2個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵C.2個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵D.3個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵答案(1)σ極性(2)1∶1(3)30(4)D題組二鍵參數(shù)及應(yīng)用3.(2018·漳州期末)下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律，與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)的是()A.F2、Cl2、Br2、I2的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng)C.金剛石的硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都高于晶體硅D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點(diǎn)依次降低答案C解析A項(xiàng)，F(xiàn)2、Cl2、Br2、I2屬于分子晶體，影響熔、沸點(diǎn)的因素是分子間作用力的大小，物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高，與共價(jià)鍵的鍵能大小無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，HF、HI、HBr、HCl屬于共價(jià)化合物，影響穩(wěn)定性的因素是共價(jià)鍵，共價(jià)鍵的鍵能越大越穩(wěn)定，與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)，但是HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，金剛石、晶體硅屬于原子晶體，原子之間存在共價(jià)鍵，原子半徑越小，鍵能越大，熔、沸點(diǎn)越高，與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)，正確；D項(xiàng)，NaF、NaCl、NaBr、NaI屬于離子晶體，離子半徑越大，鍵能越小，熔、沸點(diǎn)越低，與共價(jià)鍵的鍵能大小無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤。4.(2018·安康期末)已知幾種共價(jià)鍵的鍵能如下：化學(xué)鍵H—NN≡NCl—ClH—Cl鍵能/kJ·mol－1391946328431下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.鍵能：N≡N＞N=N＞N—NB.H(g)＋Cl(g)=HCl(g)ΔH＝－431kJ·mol－1C.H—N鍵能小于H—Cl鍵能，所以NH3的沸點(diǎn)高于HClD.2NH3(g)＋3Cl2(g)=N2(g)＋6HCl(g)ΔH＝－202kJ·mol－1答案C解析A項(xiàng)，叁鍵鍵長(zhǎng)小于雙鍵鍵長(zhǎng)小于單鍵鍵長(zhǎng)，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，所以鍵能：N≡N＞NN＞N—N，正確；B項(xiàng)，H(g)＋Cl(g)=HCl(g)的焓變?yōu)镠—Cl鍵能的相反數(shù)，則ΔH＝－431kJ·mol－1，正確；C項(xiàng)，NH3的沸點(diǎn)高于HCl是由于NH3形成分子間氫鍵，而HCl不能，鍵能不是主要原因，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)ΔH＝E(反應(yīng)物)－E(生成物)，則2NH3(g)＋3Cl2(g)=N2(g)＋6HCl(g)ΔH＝6E(N—H)＋3E(Cl—Cl)－E(N≡N)－6E(H—Cl)＝－202kJ·mol－1，正確。考點(diǎn)二分子的空間構(gòu)型1.價(jià)層電子對(duì)互斥理論(1)理論要點(diǎn)①價(jià)層電子對(duì)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(duì)的排斥力較大，孤電子對(duì)越多，排斥力越強(qiáng)，鍵角越小。(2)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)分子的空間構(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)。(3)示例分析價(jià)層電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)分子(或離子)立體構(gòu)型示例20CO2、BeCl230BF3、SO3、COeq\o\al(2－,3)31SO240CH4、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、CCl441NH3、PCl3、H3O＋42H2O、H2S2.雜化軌道理論(1)理論要點(diǎn)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。(2)雜化軌道與分子立體構(gòu)型的關(guān)系雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角空間構(gòu)型實(shí)例sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′四面體形CH43.配位鍵(1)孤電子對(duì)分子或離子中沒(méi)有跟其他原子共用的電子對(duì)稱孤電子對(duì)。(2)配位鍵①配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對(duì)，另一方提供空軌道形成共價(jià)鍵。②配位鍵的表示：常用“→”來(lái)表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對(duì)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(guò)程與其他3個(gè)N—H鍵形成過(guò)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配體有孤電子對(duì)，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。中心原子有空軌道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。(1)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對(duì)()(2)分子中中心原子若通過(guò)sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)()(3)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化()(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化()(5)中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型不一定為直線形()(6)價(jià)層電子對(duì)互斥理論中，π鍵電子對(duì)數(shù)不計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)()1.填表序號(hào)物質(zhì)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型名稱分子或離子空間構(gòu)型中心原子雜化類型①CS2②HCHO③NCl3④SOeq\o\al(2－,4)⑤H3O＋答案①02直線形直線形sp②03平面三角形平面三角形sp2③14四面體形三角錐形sp3④04正四面體形正四面體形sp3⑤14四面體形三角錐形sp32.比較下列分子或離子中鍵角大小。(1)H2O________H3O＋，NH3________NHeq\o\al(＋,4)。(2)SO3________CCl4，CS2________SO2。答案(1)＜＜(2)＞＞解析(1)H2O與H3O＋，NH3與NHeq\o\al(＋,4)的中心原子均采用sp3雜化，孤電子對(duì)數(shù)越多，斥力越大，鍵角越小。(2)雜化不同，鍵角不同。題組一分子的立體構(gòu)型及中心原子雜化類型的判斷1.(2019·瓦房店市校級(jí)期末)下列說(shuō)法中正確的是()A.PCl3分子是三角錐形，這是因?yàn)镻原子是以sp2雜化的結(jié)果B.sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的四個(gè)sp3雜化軌道C.凡中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體D.AB3型的分子空間構(gòu)型必為平面三角形答案C解析A項(xiàng)，PCl3分子的中心原子P含有3個(gè)成鍵電子對(duì)和1個(gè)孤電子對(duì)，為sp3雜化，空間構(gòu)型為三角錐形，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，能量相近的s軌道和p軌道形成雜化軌道，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，凡中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體，而分子的空間構(gòu)型還與含有的孤電子對(duì)數(shù)有關(guān)，正確；D項(xiàng)，AB3型的分子空間構(gòu)型與中心原子的孤電子對(duì)數(shù)也有關(guān)，如BF3中B原子沒(méi)有孤電子對(duì)，為平面三角形，NH3中N原子有1個(gè)孤電子對(duì)，為三角錐形，錯(cuò)誤。2.徐光憲在《分子共和國(guó)》一書(shū)中介紹了許多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列說(shuō)法正確的是()A.H2O2分子中的O為sp2雜化B.CO2分子中C原子為sp雜化C.BF3分子中的B原子為sp3雜化D.CH3COOH分子中C原子均為sp2雜化答案B解析A項(xiàng)，H2O2分子中氧原子形成2個(gè)σ鍵，含有2對(duì)孤電子對(duì)，采取sp3雜化，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，CO2分子中C原子形成2個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，采取sp雜化，正確；C項(xiàng)，BF3分子中的B原子的最外層電子數(shù)為3，形成3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，采取sp2雜化，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，CH3COOH分子中有2個(gè)碳原子，其中甲基上的碳原子形成4個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，采取sp3雜化，錯(cuò)誤。3.BeCl2是共價(jià)分子，可以以單體、二聚體和多聚體形式存在。它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下，請(qǐng)寫(xiě)出單體、二聚體和多聚體中Be的雜化軌道類型：(1)Cl—Be—Cl：________；(2)：________；(3)：________。答案(1)sp雜化(2)sp2雜化(3)sp3雜化“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)等電子原理進(jìn)行判斷如CO2是直形線分子，CNS－、Neq\o\al(－,3)與CO2互為等電子體，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)電子對(duì)數(shù)判斷如中心原子的價(jià)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)π鍵及π鍵數(shù)目判斷如沒(méi)有π鍵為sp3雜化，含1個(gè)π鍵為sp2雜化，含2個(gè)π鍵為sp雜化。題組二價(jià)層電子對(duì)互斥理論與分子構(gòu)型4.為了解釋和預(yù)測(cè)分子的空間構(gòu)型，科學(xué)家提出了價(jià)層電子對(duì)互斥(VSEPR)模型。(1)利用VSEPR理論推斷POeq\o\al(3－,4)的VSEPR模型是________。(2)有兩種活性反應(yīng)中間體粒子，它們的粒子中均含有1個(gè)碳原子和3個(gè)氫原子。請(qǐng)依據(jù)下面給出的這兩種微粒的球棍模型，寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)式：甲：________；乙：________。(3)按要求寫(xiě)出第2周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式：平面三角形分子：__________，三角錐形分子：__________，四面體形分子：__________。(4)寫(xiě)出SO3常見(jiàn)的等電子體的化學(xué)式，一價(jià)陰離子：________(寫(xiě)出一種，下同)；二價(jià)陰離子：________，它們的中心原子采用的雜化方式都是________。答案(1)正四面體結(jié)構(gòu)(2)CHeq\o\al(＋,3)CHeq\o\al(－,3)(3)BF3NF3CF4(4)NOeq\o\al(－,3)COeq\o\al(2－,3)sp25.NH3分子中∠HNH鍵角為107°，而配離子[Zn(NH3)6]2＋中∠HNH的鍵角為109°28′，配離子[Zn(NH3)6]2＋∠HNH鍵角變大的原因是_________________________________________________________________________________________。答案NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Zn2＋的空軌道形成配離子后，原孤電子對(duì)對(duì)N—H鍵的成鍵電子對(duì)的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)之間的排斥，排斥作用減弱題組三配位理論及應(yīng)用6.血紅素分子結(jié)構(gòu)如圖所示。①血紅素分子間存在的作用力有________________(填名稱)。②血紅素分子中C原子的雜化方式為_(kāi)________，N原子的雜化方式為_(kāi)_________。③與Fe通過(guò)配位鍵結(jié)合的氮原子的編號(hào)是_____________________________________。解析(4)①血紅素分子間存在的作用力為范德華力和氫鍵。②血紅素分子中形成4個(gè)單鍵的C為sp3雜化；形成2個(gè)單鍵和1個(gè)雙鍵的C為sp2雜化；形成3個(gè)單健的N為sp3雜化；形成2個(gè)單鍵和1個(gè)雙鍵的N為sp2雜化。③2、4號(hào)N原子形成3個(gè)單鍵，達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而1、3號(hào)N形成2個(gè)單鍵、1個(gè)雙鍵，其中有一個(gè)單鍵為配位鍵。答案：①范德華力、氫鍵②sp2、sp3sp2、sp3③1和37.丁二酮肟鎳是一種鮮紅色沉淀，可用來(lái)檢驗(yàn)Ni2＋，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。該結(jié)構(gòu)中C原子的雜化方式是____________________________________________________，分子內(nèi)微粒之間存在的作用力有________(填字母)。a.離子鍵b.共價(jià)鍵c.配位鍵d.氫鍵答案sp2、sp3bcd8.Ⅰ.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(lái)制造電線電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑。(1)向CuSO4溶液中加入過(guò)量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮空間構(gòu)型，[Cu(OH)4]2－結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為_(kāi)_______________。(2)膽礬CuSO4·5H2O可寫(xiě)[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：下列有關(guān)膽礬的說(shuō)法正確的是________(填字母)。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Ⅱ.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(qǐng)按要求填空：(1)若所得的Fe3＋和SCN－的配合物中，主要是Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶1配合所得離子顯紅色。該離子的離子符號(hào)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_(kāi)_________________________________________________________。答案Ⅰ.(1)(2)DⅡ.(1)[Fe(SCN)]2＋(2)FeCl3＋5KSCN=K2[Fe(SCN)5]＋3KCl解析Ⅰ.(1)Cu2＋中存在空軌道，而OH－中O原子有孤電子對(duì)，故O與Cu之間以配位鍵結(jié)合。(2)A項(xiàng)，與S相連的氧原子沒(méi)有雜化；B項(xiàng)，氫鍵不是化學(xué)鍵；C項(xiàng)，Cu2＋的價(jià)電子排布式為3d9；D項(xiàng)，由圖可知，膽礬中有1個(gè)H2O與其他微?？繗滏I結(jié)合，易失去，有4個(gè)H2O與Cu2＋以配位鍵結(jié)合，較難失去?？键c(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(jiàn)的是范德華力和氫鍵。(3)強(qiáng)弱：范德華力＜?xì)滏I＜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(lái)說(shuō)，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對(duì)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)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(duì)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(duì)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(duì)稱不對(duì)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)分子中憎水基個(gè)數(shù)的增多，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(duì)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。(1)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵()(2)乙醇分子和水分子間只存在范德華力()(3)氫鍵具有方向性和飽和性()(4)H2O2分子間存在氫鍵()(5)鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點(diǎn)均隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大()(6)氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高()(7)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵()答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×解析(1)可燃冰中水分子間存在氫鍵，但CH4與H2O之間不存在氫鍵。(2)乙醇分子、水分子中都有—OH，符合形成氫鍵的條件。(4)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。(5)鹵素氫化物中，HF分子間能形成氫鍵，其熔、沸點(diǎn)最高。(6)分子內(nèi)氫鍵能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低。(7)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)镺—H鍵鍵能大于S—H鍵鍵能，而與氫鍵無(wú)關(guān)。NH3極易溶于水的因素有哪些？答案NH3為極性分子，NH3與H2O分子間可形成氫鍵。題組一共價(jià)鍵的極性與分子極性的判斷1.(2019·鄭州模擬)膦又稱磷化氫，化學(xué)式為PH3，在常溫下是一種無(wú)色有大蒜臭味的有毒氣體，它的分子呈三角錐形。以下關(guān)于PH3的敘述中正確的是()A.PH3是非極性分子B.PH3中有未成鍵電子對(duì)C.PH3是一種強(qiáng)氧化劑D.PH3分子中P—H鍵是非極性鍵答案B解析A項(xiàng)，正負(fù)電荷中心不重合的分子為極性分子，正負(fù)電荷中心重合的分子為非極性分子；B項(xiàng)，PH3分子中有1個(gè)未成鍵的孤電子對(duì)；C項(xiàng)，根據(jù)P元素的化合價(jià)分析，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，同種非金屬元素之間存在非極性鍵，不同種非金屬元素之間存在極性鍵。2.(2018·廣東省茂名高三聯(lián)考)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(wèn)題：(1)水是維持生命活動(dòng)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(kāi)的書(shū)的兩面上，兩個(gè)氧原子在書(shū)脊位置上，書(shū)頁(yè)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(jiǎn)要說(shuō)明理由：______________________________________________________________________。④H2O2中氧元素的化合價(jià)是__________，簡(jiǎn)要說(shuō)明原因________________________________________________________________________。答案(1)①2②B(2)①H—O—O—H②極性非極性極性③H2O2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(duì)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，而CS2為非極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2。題組二范德華力、氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響3.氨溶于水時(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解析根據(jù)NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－可知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為。4.按要求回答下列問(wèn)題：(1)HCHO分子的空間構(gòu)型為_(kāi)_______形，它與H2加成后，加成產(chǎn)物的熔、沸點(diǎn)比CH4的熔、沸點(diǎn)高，其主要原因是(須指明加成產(chǎn)物是何物質(zhì))________________________________。答案平面三角加成產(chǎn)物CH3OH分子之間能形成氫鍵(2)S位于周期表中第________族，該族元素氫化物中，H2Te比H2S沸點(diǎn)高的原因是_____________________________，H2O比H2Te沸點(diǎn)高的原因是_________________________________________________________________。答案ⅥA兩者均為分子晶體且結(jié)構(gòu)相似，H2Te相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大，分子間作用力更強(qiáng)兩者均為分子晶體，H2O分子之間存在氫鍵(3)有一類組成最簡(jiǎn)單的有機(jī)硅化合物叫硅烷。硅烷的沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，呈現(xiàn)這種變化的原因是________________________________________________________。答案硅烷為分子晶體，隨相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子間作用力增強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)升高(4)氨是一種易液化的氣體，請(qǐng)簡(jiǎn)述其易液化的原因：_________________________________________。答案氨分子間存在氫鍵，分子間作用力大，因而易液化(5)硫的氫化物在乙醇中的溶解度小于氧的氫化物的原因是_______________________。答案H2O與乙醇分子間能形成氫鍵(6)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個(gè)實(shí)例如下圖所示?；衔镆业姆悬c(diǎn)明顯高于化合物甲，主要原因是__________________________________________。答案化合物乙分子間形成氫鍵5.一定條件下，CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體，其相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。參數(shù)分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/(kJ·mol－1)CH40.43616.40CO20.51229.91①“可燃冰”中分子間存在的兩種作用力是_____________。②為開(kāi)采深海海底的“可燃冰”，有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm，根據(jù)上述圖表，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析，該設(shè)想的依據(jù)是________________________________________________________________________________。解析①CH4和H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”，分子晶體中作用力為范德華力，另外水分子間還存在氫鍵；②根據(jù)表格數(shù)據(jù)，二氧化碳分子與水分子的結(jié)合能更大，表明CO2更易與水分子結(jié)合。答案：①氫鍵、范德華力②CO2的分子直徑小于籠狀結(jié)構(gòu)空腔直徑，且與H2O的結(jié)合能大于CH4題組三手性與手性分子6.下列說(shuō)法不正確的是()A.互為手性異構(gòu)體的分子互為鏡像B.利用手性催化劑合成可主要得到一種手性分子C.手性異構(gòu)體分子組成相同D.手性異構(gòu)體性質(zhì)相同答案D7.下列有機(jī)物中含有手性碳原子的是()答案B解析由有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可以看出，A、C、D三項(xiàng)中沒(méi)有手性碳原子；B項(xiàng)中與氯原子相連的碳原子是手性碳原子。1.電子式的書(shū)寫(xiě)與判斷(1)[2016·全國(guó)卷Ⅱ，26(1)]聯(lián)氨分子(分子式為N2H4)的電子式為_(kāi)_________________，其中氮的化合價(jià)為_(kāi)_______。(2)[2017·天津理綜，7(1)]NaOH的電子式為_(kāi)__________________________________。答案－2價(jià)2.(2018·江蘇，2)用化學(xué)用語(yǔ)表示NH3＋HCl=NH4Cl中的相關(guān)微粒，其中正確的是()A.中子數(shù)為8的氮原子：eq\o\al(8,7)NB.HCl的電子式：C.NH3的結(jié)構(gòu)式：D.Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖：答案C解析C項(xiàng)，NH3的結(jié)構(gòu)式正確；A項(xiàng)，中子數(shù)為8的氮原子為eq\o\al(15,7)N；B項(xiàng)，HCl是共價(jià)化合物，電子式為；D項(xiàng)，Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖為。3.(1)[2018·全國(guó)卷Ⅰ，35(3)節(jié)選]LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中，存在________(填標(biāo)號(hào))。A.離子鍵 B.σ鍵C.π鍵 D.氫鍵(2)[2018·全國(guó)卷Ⅱ，35(4)節(jié)選]氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其中共價(jià)鍵的類型有______種。(3)[2018·全國(guó)卷Ⅱ，35(3)改編]如圖為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)開(kāi)______________________________________________________________。(4)[2018·全國(guó)卷Ⅲ，35(3)節(jié)選]ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，原因是_______________________________________________________。(5)[2016·全國(guó)卷Ⅱ，37(2)③節(jié)選]氨的沸點(diǎn)________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是________________________________________________________________________；氨是________分子(填“極性”或“非極性”)。(6)[2016·全國(guó)卷Ⅱ，37(2)②]在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為_(kāi)_______，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是______。(7)[2015·全國(guó)卷Ⅰ，37(3)節(jié)選]CS2分子中，共價(jià)鍵的類型有________________。答案(1)AB(2)2(3)S8相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)(4)ZnF2為離子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主，極性較小(5)高于NH3分子間可形成氫鍵極性(6)配位鍵N(7)σ鍵和π鍵4.(1)[2018·全國(guó)卷Ⅰ，35(3)改編]LiAlH4中的陰離子的中心原子的雜化形式為_(kāi)_______。(2)[2018·全國(guó)卷Ⅲ，35(4)節(jié)選]《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，C原子的雜化形式為_(kāi)_______。(3)[2017·江蘇，21A(2)節(jié)選]丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是____________。(4)[2017·全國(guó)卷Ⅰ，35(3)改編]Ieq\o\al(＋,3)離子的中心原子的雜化形式為_(kāi)_______。(5)[2017·全國(guó)卷Ⅲ，35(2)]CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為_(kāi)_______和________。(6)[2016·全國(guó)卷Ⅰ，37(5)節(jié)選]Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為_(kāi)_______。(7)[2015·全國(guó)卷Ⅰ，37(3)節(jié)選]CS2分子中，C原子的雜化軌道類型是________。答案(1)sp3(2)sp2(3)sp3和sp2(4)sp3(5)spsp3(6)sp3(7)sp5.(1)[2018·全國(guó)卷Ⅰ，35(3)節(jié)選]LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是____________。(2)[2018·全國(guó)卷Ⅱ，35(4)節(jié)選]氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_____________形。(3)[2018·全國(guó)卷Ⅲ，35(4)節(jié)選]ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為_(kāi)_____________。(4)[2016·全國(guó)卷Ⅱ，37