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1、第第 2 讲讲 分子结构与性质分子结构与性质2013 考纲要求 1.了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。3.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的立体构型。4.了解化学键和分子间作用力的区别。5.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。考点一 共价键1本质在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。2特征具有饱和性和方向性。3分类分类依据类型键电子云“ ”重叠形成共价键的原子轨道重叠方式 键电子云“ ”重叠键共用电子对发生偏移形成共价键的电子对是否偏移 键共用电子
2、对不发生偏移键原子间有一对共用电子对键原子间有两对共用电子对原子间共用电子对的数目键原子间有三对共用电子对特别提醒 (1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于 1.7)时，不会形成共用电子对，这时形成离子键。(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。4键参数(1)概念(2)键参数对分子性质的影响键能越大，键长越短，分子越稳定。5等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如 CO 和 N2。题组一 键的极性与分子极性的关系1在下列物质中：HCl、N2、NH3
3、、Na2O2、H2O2、NH4Cl、NaOH、Ar、CO2、C2H4(1)只存在非极性键的分子是_；既存在非极性键又存在极性键的分子是_；只存在极性键的分子是_。(2)不存在化学键的是_。(3)既存在离子键又存在极性键的是_；既存在离子键又存在非极性键的是_。题组二 键、 键的判断2下列说法中不正确的是( )A 键比 键的电子云重叠程度大，形成的共价键强Bss 键与 sp 键的电子云形状对称性相同C碳碳双键的键能是碳碳单键键能的 2 倍DN2分子中有一个 键，2 个 键3下列关于 键和 键的理解不正确的是( )A 键能单独形成，而 键一定不能单独形成B 键可以绕键轴旋转， 键一定不能绕键轴旋转
4、C双键中一定有一个 键，一个 键，三键中一定有一个 键，两个 键D气体单质中一定存在 键，可能存在 键题组三 键参数的应用4结合事实判断 CO 和 N2相对更活泼的是_，试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因：_。COCOC=OCO键能(kJmol1)357.7798.91 071.9N2NNN=NNN键能(kJmol1)154.8418.4941.75下列说法中正确的是( )A分子的键长越长，键能越高，分子越稳定B元素周期表中的A 族(除 H 外)和A 族元素的原子间容易形成离子键C水分子可表示为 HOH，分子的键角为 180DHO 键键能为 462.8 kJmol1，即 18 克 H2
5、O 分解成 H2和 O2时，消耗能量为2462.8 kJ题组四 等电子原理应用6已知 CO2为直线形结构，SO3为平面正三角形结构，NF3为三角锥形结构，请推测COS、CO、PCl3的空间结构。2371919 年，Langmuir 提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_和_；_和_。(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与
6、 NO互为等电子体的分子有 2_、_。记忆等电子体，推测等电子体的性质(1)常见的等电子体汇总微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS、NO、N 2 3AX216e直线形CO、NO、SO323 3AX324e平面三角形SO2、O3、NO 2AX218eV 形SO、PO2434AX432e正四面体形PO、SO、ClO3323 3AX326e三角锥形CO、N2AX10e直线形CH4、NH 4AX48e正四面体形(2)根据已知的一些分子结构推测另一些与它等电子的微粒的立体结构，并推测其物理性质。(BN)x与(C2)x，N2O 与 CO2等也是等电子体；硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝(
7、AlP)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料；白锡(Sn2)与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体；SiCl4、SiO、SO的原子数目和价电子4424总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是 sp3杂化，都形成正四面体形立体构型。特别提醒 等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。考点二 分子的立体结构1价层电子对互斥理论(1)价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。(2)孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。电子对数成键对数孤电子对数电子对立体构型分子立体构型实例键角BeCl2BF3SnBr2CH4NH3H2O特别提醒 (1)价
8、层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。(2)价层电子对互斥理论能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。2杂化轨道理论当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。3配位键(1)孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对
9、称孤电子对。(2)配位键配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。配位键的表示：常用“”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如 NH可表示为，在 NH中，虽然有一个 NH 键形成过程与其他 3 个 4 4NH 键形成过程不同，但是一旦形成之后，4 个共价键就完全相同。(3)配合物如Cu(NH3)4SO4配位体有孤电子对，如 H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空轨道，如 Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。深度思考填表，VSEPR 模型和分子(离子)立体模型的确定化学式孤电子对数(axb)/2 键电子对数价层电子对数VSEPR 模型名称分子或离子的立体
10、模型名称中心原子杂化类型CO2ClOHCNCHCHH2OH2SSO2BF3SO3CO23NO 3HCHONH3NCl3H3OSO23ClO 3CH4NH 4SO24PO34金刚石石墨层状结构CH2=CH2C6H6CH3COOH题组一 价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的考查1下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是( )A分子中中心原子通过 sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构B杂化轨道只用于形成 键或用于容纳未参与成键的孤电子CH2SO4分子中三种原子均以杂化轨道成键DN2分子中 N 原子没有杂化，分子中有 1 个 键、2 个 键2用价层电子对互斥理论预测 H2S 和 BF3的空间构型
11、，结论正确的是( )A直线形；三角锥形 BV 形；三角锥形C直线形；平面三角形 DV 形；平面三角形3原子形成化合物时，电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。请回答下列问题：(1)BF3分子的立体结构为_，NF3分子的立体结构为_。(2)碳原子有 4 个价电子，在形成化合物时价电子均参与成键，但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯四种分子中，碳原子采取 sp 杂化的分子是_(写结构简式，下同)，采取 sp2杂化的分子是_，采取 sp3杂化的分子是_。试写出一种有机物分子的结构简式，要求同时含有三种不同杂化方式的碳原子：_。(3)已知 H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到
12、小的顺序是 CH4NH3H2O，请分析可能的原因是_。(4)由于电荷的作用，阴、阳离子形成化合物时离子的电子云会发生变化，使离子键逐渐向共价键过渡。阳离子电荷数越多，阴离子半径越大时，电子云变化越大，导致所形成的化合物在水中的溶解度越小。由此可知，四种卤化银(AgF、AgCl、AgBr 和 AgI)在水中的溶解度由大到小的顺序为_。题组二 配合物理论的考查4下列物质中存在配位键的是( )H3O B(OH)4 CH3COO NH3CH4A B C D5铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)Cu 位于元素周期表第B 族，Cu2的核外电子排布
13、式为_ _。(2)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成Cu(NH3)42配离子。已知 NF3与 NH3的空间构型都是三角锥形，但 NF3不易与 Cu2形成配离子，其原因是 N、F、H 三种元素的电负性：FNH，在 NF3中，共用电子对偏向 F，偏离 N 原子，使得氮原子上的孤电子对难与 Cu2形成配位键6向黄色的 FeCl3溶液中加入无色的 KSCN 溶液，溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式 FeCl33KSCN=Fe(SCN)33KCl 表示。(1)该反应生成物中 KCl 既不是难溶物、难电离物质，也不是易挥发物质，则该反应之所以能够进行是由于生成了_的 Fe(SCN)3。(2)经研究
14、表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3与 SCN不仅能以 13 的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：若所得 Fe3和 SCN的配合物中，主要是 Fe3与 SCN以个数比 11 配合所得离子显血红色。该离子的离子符号是_。若 Fe3与 SCN以个数比 15 配合，则 FeCl3与 KSCN 在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_。【练出高分】1已知和碳元素同主族的 X 元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素 Y 原子的最外层电子数比内层电子总数少 3，它们形成化合物的分子式是XY4。试回答：(1)X 元素的原子基态时电子排布式为_，Y 元素原子最外层电子的电子排布图为_。(
