《高考化学总复习12物质结构与性质选学41分子结构与性质1新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学总复习12物质结构与性质选学41分子结构与性质1新人教版（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、12 物物质结质结构与性构与性质质(选选学学) 第41讲 分子结构与性质 李仕才 1了解共价键的形成、极性、类型了解共价键的形成、极性、类型(键和键和 键键)，能用键能、键长、键角等说明简单，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质，了解配位键的含义。分子的某些性质，了解配位键的含义。 2了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp 、sp、sp)。 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空间结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。构。 4了解范德华力的含义及对物质性质的影响。了解范德华力的含
2、义及对物质性质的影响。 5了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。 23 本节是选修本节是选修 3的重要组成部分，在高考中起着重要的作用。高考在本节中的考点是：的重要组成部分，在高考中起着重要的作用。高考在本节中的考点是：共价键；共价键；分子的立体结构；分子的立体结构；分子的性质。其中共价键是一类重要的化学键，它使原分子的性质。其中共价键是一类重要的化学键，它使原子结合成可以独立存在的分子，子结合成可以独立存在的分子，共价键是现代化学键理论的核心，共价键是现代化学键理论的核心，分子的立体结构和分子分
3、子的立体结构和分子之间的作用力也是理解分子结构与性质关系的重要内容。之间的作用力也是理解分子结构与性质关系的重要内容。 考点一 共价键 知 识 梳 理 1本质本质 在原子之间形成在原子之间形成_(电子云的重叠电子云的重叠)。 2特征特征 具有具有_ 和和_ 。 3分类分类 4.键参数键参数 (1)概念概念 (2)键参数对分子性质的影响键参数对分子性质的影响 键能越键能越_ ，键长越，键长越_ ，分子越稳定。，分子越稳定。 5等电子原理等电子原理 _ 相同，相同，_相同的分子具有相似的化学键特征，相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性它们的许多性质质_ ，如，如 CO 和和_ 。 特别提醒
4、：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，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当两原子的电负性相差很大(大于大于 1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。时，不会形成共用电子对，而形成离子键。 (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。性键。 答案答案 1共用电子对共用电子对 2饱和性饱和性 方向性方向性 3 头碰头头碰头 肩并肩肩并肩 极性极性 发生发生 非极性非极性 不发生不发生 单单 一
5、对一对 双双 两对两对 三三 三对三对 4(1)键能键能 键长键长 键角键角 (2)大大 短短 稳定性稳定性 立体构型立体构型 5原子总数原子总数 价电子总数价电子总数 相似相似 N2 基 础 自 测 1正误判断，正确的打正误判断，正确的打“”，错误的打，错误的打“”“”。 (1)共价键的成键原子只能是非金属原子共价键的成键原子只能是非金属原子 ( ) (2)在任何情况下，都是在任何情况下，都是 键比键比 键强度大键强度大( ) (3)在所有分子中都存在化学键在所有分子中都存在化学键( ) (4)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关分子的稳定性与分子间作用力的大小无关 ( ) (5)s s 键
6、与键与 sp 键的电子云形状对称性相同键的电子云形状对称性相同( ) (6)键能单独形成，而键能单独形成，而 键一定不能单独形成键一定不能单独形成( ) (7)键可以绕键轴旋转，键可以绕键轴旋转，键一定不能绕键轴旋转键一定不能绕键轴旋转( ) (8)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的 3 倍和倍和 2倍倍( ) (9)键长等于成键两原子的半径之和键长等于成键两原子的半径之和( ) (10)所有的共价键都有方向性所有的共价键都有方向性( ) 答案：答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 2NN
7、键的键能为键的键能为 946 kJ mol ，NN 键的键能为键的键能为 193 kJ mol ，则一个，则一个 键的键的11平均键能为平均键能为_ ，说明，说明N2中中_ 键比键比_ 键稳定键稳定(填填“”或或“ ”)。 ? ?946193? ?kJmol1解析：解析：键的平均键能为键的平均键能为376.5 kJ mol ，所以所以 N2中中 键比键比 键键2稳定。稳定。 1答案：答案：376.5 kJ mol 1 3结合事实判断结合事实判断 CO 和和 N2相对活泼的是相对活泼的是_ ， 试用下表中的键能数据解释其试用下表中的键能数据解释其相对活泼的原因：相对活泼的原因：_。 CO 1CO
8、 CO 798.9 NN 418.4 CO 1 071.9 NN 941.7 键能键能(kJmol ) 357.7 N2 1NN 键能键能(kJmol ) 154.8 解析：解析：由断开由断开 CO 分子的第一个化学键所需要的能量分子的第一个化学键所需要的能量 (1 071.9 798.9) kJmol 111273.0 kJmol 比断开比断开 N2分子的第一个化学键所需要的能量分子的第一个化学键所需要的能量 (941.7 418.4) kJmol 523.3 kJ mol 小，可知小，可知 CO 相对活泼。相对活泼。 1答案：答案：CO 断开断开 CO 分子的第一个化学键所需要的能量分子的
9、第一个化学键所需要的能量 (273.0 kJmol)比断开比断开 N2分子的第一个化学键所需要的能量分子的第一个化学键所需要的能量 (523.3 kJ mol)小小 11考向探究 好题冲关 考向考向 1 共价键类型的判断共价键类型的判断 【例【例 1】 下列物质的分子中既有下列物质的分子中既有 键，又有键，又有 键的是键的是 ( ) HCl H2O N2 H2O2 C2H4 C2H2 A B C D 【解析】【解析】 单键均为单键均为 键，双键和三键中各存在一个键，双键和三键中各存在一个 键，其余均为键，其余均为 键。键。 【答案】【答案】 D 好题冲关好题冲关 1有以下物质：有以下物质：HF
10、；Cl2；H2O；N2；C2H4。 (1)只含有极性键的是只含有极性键的是_ ； (2)只含有非极性键的是只含有非极性键的是_ ； (3)既有极性键又有非极性键的是既有极性键又有非极性键的是_ ； (4)只含有只含有 键的是键的是_ ； (5)既有既有 键又有键又有 键的是键的是_ 。 解析：解析：(1)含不同原子，所以一定只含极性键；含不同原子，所以一定只含极性键；中两个氢原子分别与氧原子相连，中两个氢原子分别与氧原子相连，所以只含极性键。所以只含极性键。(2)双原子的单质分子只含非极性健，所以双原子的单质分子只含非极性健，所以符合题意；符合题意； (3)根据结构根据结构可判断可判断既含极性
11、键又含非极性键；既含极性键又含非极性键； (4)只有单键的只含只有单键的只含 键，即键，即；(5)有双键或三有双键或三键的一定既有键的一定既有 键又有键又有 键，即键，即。 答案：答案：(1) (2) (3) (4) (5) 2COCl2分子的结构式为分子的结构式为，COCl2分子内含有分子内含有 ( ) A4 个个 键键 B2 个个 键、键、2 个个 键键 C2 个个 键、键、1个个 键键 D3 个个 键、键、1个个 键键 解析：解析：C 和和 Cl 之间为之间为 键，键，C 和和 O 之间为一个之间为一个 键、一个键、一个 键，因此该分子中含有键，因此该分子中含有3个个 键、键、1 个个
12、键，所以键，所以 D 项正确。项正确。 答案：答案：D 考向考向 2 键参数的判断与应用键参数的判断与应用 【例【例 2】 下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ) A分子的结构是由键角决定的分子的结构是由键角决定的 B共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定 CCF4、CCl4、CBr4、Cl4中中 CX 键的键长、键角均相等键的键长、键角均相等 DH2O 分子中的共价键比分子中的共价键比 HF 分子中的共价键牢固分子中的共价键牢固 【解析】【解析】 分子的结构是由键角、键长共同决定的，分子的结构是由键角、键长共同决定的，
13、 A 项错误；由于项错误；由于 F、Cl、Br、I的原子半径不同，故的原子半径不同，故 CX 键的键长不相等，键的键长不相等，C 项错误；项错误；H2O 分子中的分子中的 OH 键不如键不如 HF分子中的分子中的 FH 键牢固，键牢固，D 项错误。项错误。 【答案】【答案】 B 总结总结提升：提升： 分子的空间构型与键参数分子的空间构型与键参数 键长、键能决定了共价键的稳定性，键长、键角决定了分子的空间构型，一般来说，键长、键能决定了共价键的稳定性，键长、键角决定了分子的空间构型，一般来说，知道了多原子分子中的键角和键长等数据，就可确定该分子的空间几何构型知道了多原子分子中的键角和键长等数据，
14、就可确定该分子的空间几何构型 。 好题冲关好题冲关 3已知键能、键长部分数据如下表：已知键能、键长部分数据如下表： (1)下列推断正确的是下列推断正确的是_( 填字母，下同填字母，下同)。 A稳定性：稳定性：HFHClHBrHI B氧化性：氧化性：I2Br2Cl2 C沸点：沸点：H2ONH3 D还原性：还原性：HIHBrHClHF (2)下列有关推断正确的是下列有关推断正确的是_ 。 A同种元素形成的共价键，稳定性：三键双键单键同种元素形成的共价键，稳定性：三键双键单键 B同种元素形成双键键能一定小于单键的同种元素形成双键键能一定小于单键的 2 倍倍 C键长越短，键能一定越大键长越短，键能一定
15、越大 D氢化物的键能越大，其稳定性一定越强氢化物的键能越大，其稳定性一定越强 (3)在在 HX 分子中，键长最短的是分子中，键长最短的是_ ，最长的是，最长的是_ ；OO 键的键长键的键长_( 填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于)O=O键的键长。键的键长。 解析：解析：(1)根据表中数据，同主族气态氢化物的键能从上至下逐渐减小，稳定性逐渐根据表中数据，同主族气态氢化物的键能从上至下逐渐减小，稳定性逐渐减弱，减弱，A 项正确；从键能看，氯气、溴单质、碘单质的稳定性逐渐减弱，由原子结构知，项正确；从键能看，氯气、溴单质、碘单质的稳定性逐渐减弱，由原子结构知，氧化性也逐渐减弱，氧化性也逐
16、渐减弱，B项错误；由表格数据知，项错误；由表格数据知，EHOENH，又因为，又因为 rOrN，则，则 H2O 的的沸点比沸点比 NH3高，高，C 项正确；还原性与失电子能力有关，还原性：项正确；还原性与失电子能力有关，还原性： HIHBrHClHF，D 项正确。项正确。(2)由碳碳键的数据知由碳碳键的数据知 A 项正确；项正确；由由 OO 键、键、O=O键的键能知，键的键能知，B项错误；项错误；CH 键的键长大于键的键长大于 NH 键的键长，键的键长， 但是但是 NH 键的键能反而较小，键的键能反而较小， C 项错误；项错误； 由由 CH、NH 的键能知，的键能知，CH4的键能较大，而稳定性较
17、弱，的键能较大，而稳定性较弱，D 项错误。项错误。 答案：答案：(1)ACD (2)A (3)HF HI 大于大于 考向考向 3 等电子原理及应用等电子原理及应用 【例【例 3】 通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是 ( ) ACH4和和 NH4是等电子体，键角均为是等电子体，键角均为 60 BNO3和和2CO3是等电子体，均为平面三角形结构是等电子体，均为平面三角形结构 CH3O 和和 PCl3是等电子体，
18、均为三角锥形结构是等电子体，均为三角锥形结构 DB3N3H6和苯是等电子体，和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在分子中不存在“肩并肩肩并肩”式重叠的轨道式重叠的轨道 【解析】【解析】 甲烷是正四面体形结构，键角是甲烷是正四面体形结构，键角是 10928，A 错；错；NO3和和2CO3是等电子是等电子体，均为平面三角形结构，体，均为平面三角形结构，B对；对；H3O 和和 PCl3的价电子总数不相等，的价电子总数不相等，C 错；苯的结构中错；苯的结构中存在存在“肩并肩肩并肩”式的重叠轨道，故式的重叠轨道，故 B3N3H6分子中也存在，分子中也存在，D 错。错。 【答案】【答案】 B 总结总结提
19、升：提升： 常见等电子体与空间构型常见等电子体与空间构型 微粒微粒 CO2、CNS 、NO2、N3 CO2、NO33、SO3 通式通式 AX2 AX3 AX2 AX4 AX3 AX AX4 价电子价电子 总数总数 16e 24e 18e 32e 26e 10e 8e 立体构型立体构型 直线形直线形 平面三角形平面三角形 V 形形 正四面体形正四面体形 三角锥形三角锥形 直线形直线形 正四面体形正四面体形 SO2、O3、NO2 32SiO4、PO 、SO 、ClO4444 3PO3、SO2、ClO33 CO、N2 CH4、NH4 好题冲关好题冲关 4原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体
20、。等电子体的结构相似、物原子数相同、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。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_ ；_ 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，相同， 各原子最外层电子数之和相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，也可互称为等电子体， 它们也具有相似的结构特征。它们也具有相似的结构特征。在短周
21、期元素组成的物质中，与在短周期元素组成的物质中，与 NO2互为等电子体的分子有互为等电子体的分子有_ 、_ 。 解析：解析：(1)仅由第二周期元素组成的共价分子，即仅由第二周期元素组成的共价分子，即 C、N、O、F 组成的共价分子中，组成的共价分子中，如：如：N2与与 CO 电子总数均为电子总数均为 14个电子，个电子，N2O 与与 CO2电子总数均为电子总数均为 22个电子。个电子。 (2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称为等电子体，依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称为等电子体，NO2为三原子，各原子最外层电子数之和为为三原子，各原子最外层电子数之和为 562118，SO2、O3也为三原子分子，也为三原子分子，各原子最外层电子数之和为各原子最外层电子数之和为 6318。 答案：答案：(1)N2 CO N2O CO2 (2)SO2 O3
