《2015届高考化学大一轮复习配套讲义：选修三 第二节 分子结构与性质（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015届高考化学大一轮复习配套讲义：选修三 第二节 分子结构与性质（含解析）（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节第二节 分子结构与性质分子结构与性质1.了解共价键的形式，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。(中频)2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)，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空间结构。(高频)3.了解化学键和分子间作用力的区别。4.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键的物质。(中频)共价键和配位键 1共价键(1)共价键的本质与特征共价键的本质是原子之间形成共用电子对；共价键具有方向性和饱和性的基本特征。(2)共价键种类根据形成共价键的原子轨道重叠方式可分为 键和 键。 键强度比 键强度大。(3)键参数键参数对分子
2、性质的影响键参数与分子稳定性的关系键能越大，键长越短，分子越稳定。2配位键及配合物(1)配位键由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键。(2)配位键的表示方法如 AB：A 表示提供孤电子对的原子，B 表示接受共用电子对的原子。(3)配位化合物组成：形成条件：配位体有 孤电子对中性分子：如H2O、NH3和CO等。 离子：如F、Cl、CN等。)中心原子有空轨道：如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。)分子的立体结构 1用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。a 为中心原子的价电子数，x 为与中心原子
3、结合的原子数，b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。(2)价层电子对互斥理论与分子构型：电子对数 键电子对数孤电子对数电子对空间构型分子空间构型实例220直线形直线形CO230三角形BF3 3 21三角形 角形SO240正四面体形CH431三角锥形NH3422四面体形V 形H2O2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例sp2180直线形BeCl2sp23120三角形BF3sp3410928四面体形CH43.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和立体结构，许多性质相似，如 N2与 CO，O3与 SO2，N2O 与 CO
4、2、CH4与 NH等。 4分子的性质 1分子的极性极性分子与非极性分子：极性分子正负电荷中心不重合。如 NH3、H2O。结构不对称非极性分子正负电荷中心重合。如 CH4、CO2。结构对称2分子间作用力(1)分子间作用力包括范德华力和氢键两类。范德华力是分子之间普遍存在的一种相互作用力。氢键是由已经与电负性很强的原子结合的氢原子和另一个电负性很强的原子之间的作用力。如 NH3、H2O、HF 分子之间。(2)分子间作用力主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点和溶解性等。3手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体，具有手性异构体的分
5、子叫手性分子。4无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素 R 相同，则 n 值越大，酸性越强，如 HClOHClO2HClO3HClO4。1易误诊断(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)分子中一定含有化学键( )(2)乙炔分子中既有非极性键又有极性键，既有 键又有 键( )(3)正四面体结构的分子的键角一定是 10928( )(4)极性分子中一定不含非极性键，非极性分子中不含极性键( )(5)氢键是一种特殊的化学键( )(6)分子中中心原子杂化后形成的轨道构型与分子的构型是相同的( )(7)卤素单质按 F2I2，熔沸点逐渐升高( )(8)H2O 的沸点比 H2S 高
6、很多，原因是 OH 键比 SH 键的键能大( )【答案】 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)2有以下物质：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，C2H6，H2，H2O2，HCN()，只含有极性键的是_；只含有非极性键的是_；既有极性键，又有非极性键的是_；只有 键的是_；既有 键又有 键的是_。含有由两个原子的 s 轨道重叠形成的 键的是_。【答案】 3分析下列分子或离子的立体结构(1)H2O_，(2)H3O_，(3)NH3_，(4)NH_， 4(5)CO2_，(6)CO_，23(7)CCl4_，(8)C2H2_。【答案】 (1)V 形 (2)三角锥形 (3)三角锥
7、形 (4)正四面体形 (5)直线形 (6)正三角形 (7)正四面体 (8)直线形、 键计算 3 种键：单键，双键1、1，三键1、2分子立体结构的 3 种推断关系2 对价层电子对sp 杂化直线形3 对价层电子对sp2杂化三角形4 对价层电子对sp3杂化四面体形孤电子对的 1 个计算式： (axb)1 2化学键与分子立体结构1.共价键的分类2键参数3分子的立体结构VSEPR 模型与杂化理论的联系价层电子对数杂化类型杂化轨道数轨道夹角VSEPR 模型分子空间构型实例2sp2180直线直线BeCl2正三角形BF3 3sp23120三角形 V 形(氢键范德华力影响其强度的因素随着分子极性和相对分子质量的
8、增大而增大对于 AHB，A、B 的电负性越大，B 原子的半径越小，键能越大成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定对物质性质的影响影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高，如F2H2S，HFHCl，NH3PH3影响分子的稳定性共价键键能越大，分子稳定性越强2.分子的极性(1)分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定：极性键空间不对称极性分子双原子分子，如HCl、NO、IBr等 V形分子，如H2O、H2S、SO2等 三角锥形分子，如NH3、PH3等 非正四面体形分子，如CHCl3、CH2Cl2、 CH3Cl等)极性键
9、或非极性键空间对称非极性分子单质分子，如Cl2、N2、P4、I2等 直线形分子，如CO2、CS2、C2H2等 正四面体形分子，如CH4、CCl4、CF4等)(2)判断 ABn型分子极性的经验规律若中心原子 A 的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。3分子的极性与溶解性的关系(1)“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH 和H2O 中的羟基相似)，而戊醇在水中的溶解度明显减小(戊醇中烃基较
10、大，二者羟基相似因素小)。4无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素 R 相同，则 n 值越大，R 的正电性越高，使 ROH 中 O 的电子向 R 偏移，在水分子的作用下越易电离出 H，酸性越强，如酸性：HClOHClO2HClO3HClO4。5手性碳原子和手性分子手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。(2012福建高考)(1)硅烷(SinH2n2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如右图所示，呈现这种变化关系的原因是_。(2)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子 Xm(含 B、O、H 三种元素)的球棍模型如
11、右图所示：在 Xm中，硼原子轨道的杂化类型有_；配位键存在于_原子之间(填原子的数字标号)；m_(填数字)。硼砂晶体由 Na、Xm和 H2O 构成，它们之间存在的作用力有_(填序号)。A离子键 B共价键C金属键 D范德华力E氢键【解析】 (1)硅烷形成的晶体是分子晶体，相对分子质量越大，分子间范德华力越强，沸点越高。(2)由球棍模型可以看出，大黑球为 B 原子，灰球为 O 原子，小黑球为H 原子。2 号 B 原子形成 3 个键，采取 sp2杂化，4 号 B 原子形成 4 个键，采取sp3杂化；4 号 B 原子三个 sp3杂化轨道与除 5 号 O 原子外的三个 O 原子形成 键后还有一个空轨道，
12、而 5 号 O 原子能提供孤电子对而形成配位键；由图示可以看出该结构可以表示为B4H4O9m，其中 B 为3 价，O 为2 价，H 为1价，可知 m2。在晶体中 Na与 Xm之间为离子键，H2O 分子间存在范德华力，而该阴离子能与水分子形成氢键。【答案】 (1)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案)(2)sp2、sp3 4，5(或 5，4) 2 ADE(1)氢键属于一种较强的分子间作用力。(2)有氢键的物质，分子间也有范德华力，但有范德华力的物质分子间不一定有氢键。(3)一个氢原子只能形成一个氢键，这是氢键的饱和性。考向 1 共价键与分子间作用力的判断4(2012浙江自选
13、)下列物质变化，只与范德华力有关的是_。A干冰熔化 B乙酸汽化C乙醇与丙酮混溶 D溶于水E碘溶于四氯化碳 F石英熔融【解析】 干冰为分子晶体，熔化时只需破坏范德华力；乙酸、乙醇、分子间均存在范德华力和氢键，因此 B、C、D 三者变化过程中均需克服两种作用力；碘为分子晶体，溶于四氯化碳的过程中只需克服范德华力；石英为原子晶体，熔融过程中共价键被破坏，故 A、E 正确。【答案】 AE考向 2 分子极性与共价键的极性5下列关于粒子结构的描述不正确的是( )AH2S 和 NH3均是价电子总数为 8 的极性分子BHS和 HCl 均是含一个极性键的 18 电子粒子CCH2Cl2和 CCl4均是四面体构型的
14、非极性分子DNCl3是含极性键的极性分子【解析】 CH2Cl2不是正四面体形分子，为极性分子。【答案】 C考向 3 分子的其他性质考查6(2014武汉质检)通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与 NH3相似，下列对 NCl3和 NH3的有关叙述正确的是( )A分子中 NCl 键键长与 CCl4分子中 CCl 键键长相等B在氨水中，大部分 NH3与 H2O 以氢键(用“”表示)结合形成NH3H2O 分子，则 NH3H2O 的结构式为CNCl3分子是非极性分子DNBr3比 NCl3易挥发【解析】 根据题意，NCl3的空间结构与 NH3相似，也应为三角锥形，故为极性分子，故 C 项错误
15、，根据 NH3H2ONHOH，故 B 正确， 4NBr3的结构与 NCl3相似，因 NBr3的相对分子质量大于 NCl3的相对分子质量，故沸点 NBr3大于 NCl3，所以 NBr3不如 NCl3易挥发，故 D 项错误；因 N 原子的半径小于 C 原子的半径，所以 CCl 键长大于 NCl 键，故 A 项错误。【答案】 B考向 4 配位键和配合物7向 CuSO4溶液中加入过量 NaOH 溶液可生成Cu(OH)42。不考虑空间构型，Cu(OH)42的结构可用示意图表示为_。该离子中含有的键是_。【解析】 Cu2有空轨道，OH能提供孤电子对，Cu2与 OH形成配位离子Cu(OH)42。【答案】 共价键和配位键分子结构与性质的综合试题解题指导(2014山师大附中高三期末)Q、R、X、Y、Z 五种元素的原子序数依次递增。已知：Z 的原子序数为 29，其余的均为短周期主族元
