《2020年高考化学一轮总复习 第十二章 第37讲 分子结构与性质学案（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考化学一轮总复习 第十二章 第37讲 分子结构与性质学案（含解析）（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第37讲分子结构与性质1.共价键(1)共价键的本质与特征本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。特征：具有方向性和饱和性。共价键的方向性决定着分子的立体构型，共价键的饱和性决定着每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。(2)共价键的分类(3)键参数键能、键长、键角概念键参数对分子性质的影响a键能越大，键长越短，化学键越牢固，分子越稳定。b.(4)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。等电子体的微粒有着相同的分子构型，中心原子也有相同的杂化方式。2分子的立体构型(1)价层电子对互斥理论理论要点a价层电子对
2、在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。b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。价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系(2)杂化轨道理论杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。杂化轨道的类型与分子立体构型(3)配位键和配合物孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。配位键a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。b配位键的表示方法如AB，其中A表示提供孤电子对的原子，B表示提供空轨道的原子。如NH可表示为，在
3、NH中，虽然有一个NH键形成过程与其他3个NH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。配合物a组成：以Cu(NH3)4SO4为例b形成条件中心原子有空轨道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。3分子间作用力(1)概念：分子间存在着相互作用力，称为分子间作用力。(2)分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。(3)强弱：范德华力氢键HNO2，HClO4HClO3HClO2HClO。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，并指明错因。(1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子。()错因：CH4、BF3等是以极性键结合起来的
4、非极性分子。(2)非极性分子中，一定含有非极性共价键。()错因：CO2、CCl4等分子不含有非极性键。(3)共价键都具有方向性和饱和性。()错因：H2分子中的ss_键没有方向性。(4)键比键的电子云重叠程度大，形成的共价键强。()错因：_(5)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。()错因：HF分子间因形成氢键使得其熔、沸点比其他卤素氢化物的熔、沸点都高。(6)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。()错因：H2O比H2S稳定是因为HO键比HS键的键能大。(7)共价键的成键原子只能是非金属原子。()错因：AlCl3、FeCl3等分子中原子形成
5、的是共价键。(8)SO与SiCl4互为等电子体，空间构型均为正四面体形。()错因：_2教材改编题(据人教选修三P34 T4)已知NN、N=N和NN键能之比为1.002.174.90，而CC、C=C、CC键能之比为1.001.772.34。下列说法正确的是()A键一定比键稳定BN2较易发生加成C乙烯、乙炔易发生加成反应D乙烯、乙炔中的键比键稳定答案C3教材改编题(据人教选修三P57 T6)填表孤电子对数杂化类型分子构型分子的极性CCl4NH3H2O答案CCl4：0sp3正四面体形非极性分子NH3：1sp3三角锥形极性分子H2O：2sp3V形极性分子4教材改编题(据人教选修三P55 T6)下图是两
6、种具有相同分子式的有机物邻硝基苯酚和对硝基苯酚的结构简式。请回答：(1)邻硝基苯酚易形成_氢键。(2)沸点较高的是_。答案(1)分子内(2)对硝基苯酚考点共价键和分子的立体构型典例1(1)(2018全国卷)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是_。中心原子的杂化形式为_。LiAlH4中，存在_(填标号)。A离子键 B键C键 D氢键(2)(2017全国卷)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_，不同之处为_。(填标号)A中心原子的杂化轨道类型B中心原子的价层电子对数C立体结构D共价键类型R中阴离子N中的
7、键总数为_个。分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则N中的大键应表示为_。(3)(2016全国卷)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_。Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_，微粒之间存在的作用力是_。解析(1)LiAlH4中的阴离子是AlH，中心原子铝原子含有的价层电子对数是4，且不存在孤对电子，所以空间构型是正四面体形，中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化；阴、阳离子间存在离子键，Al与H之间还有共价单键，不存在双键和氢键，答
8、案选AB。(2)R中两种阳离子分别为H3O和NH。A选项，两种阳离子中心原子的杂化轨道类型均为sp3，所以两者相同；B选项，H3O中心原子的价层电子对数为4，NH中心原子的价层电子对数为4，所以两者相同；C选项，H3O和NH的立体结构分别为三角锥形和正四面体形，所以两者不同；D选项，H3O和NH均含有极性共价键和配位键，所以两者相同。由题给图示可知，N与N之间形成5个NN键，因此有5个键。N中有5个氮原子参与形成大键，每个N原子与其他2个N原子形成共价键，每个N原子还可以提供1个电子参与大键的形成，加上得到的1个电子，共有6个电子参与形成大键，因此N中的大键可表示为。(3)单键中含有1个键，双
9、键中含有1个键和1个键，叁键中含有1个键和2个键。键的成键方式是“头碰头”，键的成键方式是“肩并肩”，原子间形成的键键长越长，越不利于两原子间形成键。金刚石中C原子的杂化方式为sp3杂化，微粒间作用力为共价键，运用类推法不难得出结论。答案(1)正四面体形sp3AB(2)ABDC5(3)双键中含有1个键，叁键中含有2个键，而Ge原子半径大，原子间形成的单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成键sp3共价键名师精讲1共价键及其类型的判断方法(1)共价键的成键原子可以都是非金属原子，也可以是金属原子与非金属原子。如Al与Cl，Be与Cl等。(2)并不是所有的共价键都有方向性，如s
10、s 键无论s轨道从哪个方向重叠都相同，因此这种共价键没有方向性。(3)不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。(4)共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，三键中有一个键和两个键。名师精讲2分子空间构型的判断方法(1)价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。(2)判断分子或离子立体构型的方法首先，确定中心原子的价层电子对数对于阳离子来说，a为中心原子的价电子数减离子的电荷数，对于阴离子来说，a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x为
11、非中心原子的原子个数。如NH的中心原子为N，a51，b1，x4，所以中心原子孤电子对数(axb)(441)0。其次，确定价层电子对的立体构型由于价层电子对之间相互排斥作用，它们趋向于尽可能相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的立体构型。最后，确定分子的立体构型价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。3判断分子中心原子的杂化类型的方法(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断若杂化轨道在空间的分布为正四面体形，则分子的中心原子发生sp3杂化。若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。(2)据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为10928，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120，则分子的
