安徽省蚌埠铁中2022届高考化学一轮复习（夯实基础+配配套规范训练卷）《专题11第3讲 分子空间结构与物质的性质》 新人教版

第3讲　分子空间结构与物质的性质[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__________(电子云的重叠)。2．特征具有__________和__________。3．分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式__键电子云“______”重叠__键电子云“______”重叠形成共价键的电子对是否偏移____键共用电子对发生__________键共用电子对不发生____原子间共用电子对的数目__键原子间有____共用电子对__键原子间有____共用电子对__键原子间有____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)通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，叁键中有一个σ键和两个π键。(3)σ键比π键稳定。(4)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①键能越____，键长越____，分子越稳定。②24\n1．在下列物质中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4(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__________。归纳总结　(1)在分子中，有的只存在极性键，如HCl、NH3等，有的只存在非极性键，如N2、H2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H4等；有的不存在化学键，如稀有气体分子。(2)在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性共价键，如NaOH、Na2SO4等；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。2．根据价键理论分析氮气分子中的成键情况？3．下列说法中不正确的是(　　)A．σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强B．ssσ键与spσ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D．N2分子中有一个σ键，2个π键4．某些共价键的键长数据如下表：共价键键长(nm)C—C0.154C===C0.134C≡C0.120C—O0.143C===O0.122N—N0.146N===N0.120N≡N0.110(1)根据表中有关数据，你能推断出影响共价键键长的因素主要有哪些？其影响的结果怎样？(2)键能是24\n________________________________________________________________________。通常，键能越________，共价键越________，由该键构成的分子越稳定。考点二　杂化轨道理论与分子的立体构型及分子的极性1．杂化轨道理论(1)概念在外界条件的影响下，原子内部____________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。特别提醒　(1)杂化轨道形成的共价键更牢固。(2)参加杂化的原子轨道数目与杂化后生成的杂化轨道数目一般相等。(2)分类杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角立体构型实例Spsp2sp32．价层电子对互斥模型(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。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220直线形330三角形21440正四面体形3122特别提醒　(1)价层电子对互斥模型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。①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。(2)价层电子对互斥模型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。3．配合物理论简介(1)配位键：一个原子提供孤对电子，一个原子提供空轨道而形成的共价键。24\n(2)配位化合物①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配位体)以配位键结合而成的化合物。②组成：如对于[Ag(NH3)2]OH，中心原子为Ag，配体为NH3，配位数为2。5．根据价层电子对互斥理论判断：①NH3分子中，中心原子上的σ键电子对数为________，孤电子对数为________，价层电子对数为________，中心原子的杂化方式为________杂化，VSEPR构型为__________，分子的立体构型为________。②BF3分子中，中心原子的杂化方式为__________杂化，分子的立体构型为________。归纳总结　判断分子的中心原子杂化轨道类型的方法(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。②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。③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)根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为109°28′，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°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。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FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl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)经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：①若所得Fe3＋和SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显血红色。该离子的离子符号是__________。②若Fe3＋与SCN－以个数比1∶5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________________________________________________________________________。考点三　分子间作用力与物质性质1．概念物质分子之间________存在的相互作用力，称为分子间作用力。2．分类分子间作用力最常见的是__________和________。3．强弱范德华力____氢键____化学键。4．范德华力24\n范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，______________相似的物质，随着____________的增加，范德华力逐渐________。5．氢键(1)形成已经与______________的原子形成共价键的________(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中____________的原子之间的作用力，称为氢键。(2)表示方法A—H…B特别提醒　(1)A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素。(2)A、B可以相同，也可以不同。(3)特征具有一定的________性和________性。(4)分类氢键包括__________氢键和__________氢键两种。(5)分子间氢键对物质性质的影响主要表现为使物质的熔、沸点________，对电离和溶解度等产生影响。6．相似相溶原理非极性溶质一般能溶于____________，极性溶质一般能溶于____________。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性________。7．分析下面两图，总结卤素单质和卤素碳化物的范德华力变化规律。24\n8．判断下列说法是否正确：(1)氢键是氢元素与其他元素形成的化学键。(　　)(2)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键。(　　)(3)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。(　　)(4)碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键。(　　)(5)水分子间既存在范德华力，又存在氢键。(　　)(6)氢键具有方向性和饱和性。(　　)(7)H2和O2之间存在氢键。(　　)(8)H2O2分子间存在氢键。(　　)9．下列事实均与氢键的形成有关，试分析其中氢键的类型。(1)冰的硬度比一般的分子晶体的大；(2)甘油的粘度大；(3)邻硝基苯酚20℃时在水中的溶解度是对硝基苯酚的0.39倍；(4)邻羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的15.9倍，对羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的0.44倍；(5)氨气极易溶于水；(6)氟化氢的熔点高于氯化氢。考点四　无机含氧酸分子的酸性1．无机含氧酸分子之所以能显示酸性，是因为其分子中含有－OH，而－OH上的H原子在水分子的作用下能够变成H＋而显示一定的酸性。如HNO3、H2SO4的结构式分别是。2．同一种元素的含氧酸酸性规律及原因24\nH2SO4与HNO3是强酸，其—OH上的H原子能够完全电离成为H＋。而同样是含氧酸的H2SO3和HNO2却是弱酸。即酸性强弱有H2SO3<H2SO4，HNO2<HNO3。其他的有变价的非金属元素所形成的含氧酸也有类似的情况。如酸性强弱HClO<HClO2<HClO3<HClO4。不难得出：对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。如果把含氧酸的通式写成(HO)mROn的形式，成酸的元素R相同时，则n值越大，R的正电性越高，就会使R—O—H中的O原子的电子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H＋，因此酸性也就越强。如H2SO3可写成(HO)2SO，n＝1；H2SO4可写成(HO)2SO2，n＝2。所以H2SO4的酸性强于H2SO3。而对HNO2来说，可写成(HO)NO，n＝1；HNO3可写成(HO)NO2，n＝2。故HNO3的酸性强于HNO2。而对氯元素所形成的几种含氧酸，可分别写成(HO)Cl，n＝0；(HO)ClO，n＝1；(HO)ClO2，n＝2；(HO)ClO3，n＝3。故其酸性顺序为HClO<HClO2<HClO3<HClO4。10．下列无机含氧酸分子中酸性最强的是(　　)A．HNO2B．H2SO3C．HClO3D．HClO4用价层电子对互斥理论推测简单分子(ABn型)、离子(AB型)空间构型的方法解题思路——1．σ键的电子对数的确定由分子式确定σ键电子对数。例如，H2O中的中心原子为O，O有2对σ键电子对；NH3中的中心原子为N，N有3对σ键电子对。2．中心原子上的孤电子对数的确定中心原子上的孤电子对数＝(a－xb)。式中a为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；x为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于“8－该原子的价电子数”。例如，SO2的中心原子为S，S的价电子数为6(即S的最外层电子数为6)，则a＝6；与中心原子S结合的O的个数为2，则x＝2；与中心原子结合的O最多能接受的电子数为2，则b24\n＝2。所以，SO2中的中心原子S上的孤电子对数＝×(6－2×2)＝1。对阳离子来说，a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，x和b的计算方法不变。对阴离子来说，a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)，x和b的计算方法也不变。例如，NH中N的孤电子对数＝×(5－1－4×1)＝0；CO中C的孤电子对数＝×(4＋2－3×2)＝0。【例1】　判断①PCl3、②NH、③CO的空间构型，说明中心原子的杂化情况。【例2】　按下列要求写出第2周期非金属元素组成的中性分子的化学式及中心原子的杂化方式，电子对立体构型。①平面三角形分子：分子式________，杂化方式是________________________________________________________________________，电子对立体构型________。②三角锥形分子：分子式________，杂化方式是__________，电子对立体构型________。②正四面体形分子：分子式________，杂化方式是________________________________________________________________________，电子对立体构型________。等电子原理的应用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、NAX216e－直线形CO、NO、SO3AX324e－平面三角形SO2、O3、NOAX218e－V形SO、POAX432e－正四面体形PO、SO、ClOAX326e－三角锥形CO、N2AX10e－直线形CH4、NHAX48e－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。(1)(BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体；(2)硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝(AlP)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料；(3)白锡(βSn2)与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体；(4)SiCl4、SiO、SO的原子数目和价电子总数都相等，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。【例3】　已知CO2为直线形结构，SO3为平面正三角形结构，NF324\n为三角锥形结构，请推测COS、CO、PCl3的空间结构。【例4】　1919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2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NO互为等电子体的分子有________、________。分子极性的判断方法1．极性分子和非极性分子2．根据键的类型及分子的空间构型判断非极性分子、极性分子的判断，首先看键是否有极性，然后再看各键的空间排列状况。键无极性，分子必无极性；键有极性，各键空间排列均匀，使键的极性相互抵消，分子无极性；键有极性，各键空间排列不均匀，不能使键的极性相互抵消，分子有极性。共价键的极性与分子极性的关系可总结如下：3．根据中心原子最外层电子是否全部成键判断分子中的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子若未全部成键，此分子一般为极性分子。CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。【例5】　NH324\n分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，能充分说明此种现象的理由是(　　)①NH3是极性分子②分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于107°18′③分子内3个N—H键的键长相等、键角相等④NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于120°A．①②B．②③C．③④D．①④【例6】　判断PCl3、CCl4、CS2、SO2分子的极性。24\n范德华力、氢键、共价键的比较完成下列表格范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，又称分子间作用力原子间通过共用电子对所形成的相互作用分类分子内氢键、分子间氢键极性共价键、非极性共价键存在范围双原子或多原子的分子或共价化合物和某些离子化合物特征(有、无方向性和饱和性)强度比较影响强度的因素对于A—H…B，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，键能越大对物质性质的影响①影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质②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。如熔、沸点F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3【例7】　短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的特征电子排布可表示为A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题：(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子①BC2　②BA4　③A2C2　④BE4，其中属于极性分子的是____(填序号)。(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是________________________________________________________________________。(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式为________、________。DE4在前者中的溶解性________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为________________________________________________________________________24\n(填化学式)。(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为__________________________________________(填化学式)。规律方法　在对物质性质进行解释时，是用化学键知识解释，还是用范德华力或氢键的知识解释，要根据物质的具体结构决定。【例8】　已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第2周期，P在第3周期。NH3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N—H键间的夹角是107.3°。(1)PH3分子与NH3分子的构型关系是________(填“相同”、“相似”或“不相似”)，P—H键________极性(填“有”或“无”)，PH3分子________极性(填“有”或“无”)。(2)NH3与PH3相比，热稳定性更强的是________。(3)NH3与PH3在常温、常压下都是气体，但NH3比PH3易液化，其主要原因是________。A．键的极性N—H比P—H强B．分子的极性NH3比PH3强C．相对分子质量PH3比NH3大D．NH3分子之间存在特殊的分子间作用力1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”(1)SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3(　　)(2022·四川理综，7A)(2)NH为正四面体结构，可推测PH也为正四面体结构(　　)(2022·四川理综，7B)(3)C2H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子(　　)(2022·四川理综，7D)(4)SO2、SO3都是极性分子(　　)(2022·海南，19－3A)(5)在NH和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键(　　)(2022·海南，19－3B)(6)水溶性：HCl>H2S>SO2(　　)(2022·上海，8B)(7)沸点NH3>PH3>AsH3(　　)(2022·大纲全国卷Ⅰ，6B)(8)氯化氢的沸点比氟化氢沸点高(　　)(2022·四川理综，8C)24\n2．下列描述中正确的是(　　)A．CS2为V形的极性分子B．ClO的空间构型为平面三角形C．SF6中有6对完全相同的成键电子对D．SiF4和SO的中心原子均为sp2杂化3．下列分子中，属于非极性分子的是(　　)①SO2　②BeCl2　③BBr3　④COCl2A．①②B．②③C．③④D．①④4．[2022·新课标全国卷－37(3)(4)](3)在BF3分子中，F—B—F的键角是____________，B原子的杂化轨道类型为__________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为________。(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为________________________________________________________________________。5．[2022·福建理综，30(3)(4)](3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。①NH3分子的空间构型是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是__________。②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1038.7kJ·mol－1若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的π键有______mol。③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在________(填标号)。a．离子键b．共价键c．配位键d．范德华力(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)。分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填标号)。a．CF4b．CH4c．NHd．H2O6．[2022·山东理综－32(2)(3)](2)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为________________________________________________________________________。24\nHO——CHO的沸点比高，原因是________________________________________________________________________。(3)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用______杂化。H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7．(2022·江苏，21)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。回答下列问题：(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为__________，1molY2X2含有σ键的数目为________。(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是________________________________________________________________________。(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是____________。8．[2022·海南，19Ⅱ(3)]SO的立体构型是________，其中S原子的杂化轨道类型为________。9．[2022·海南理综，19－Ⅱ(5)]丁二酮肟常用于检验Ni2＋：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2＋反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。①该结构中，碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键类型是　　　　　，氮镍之间形成的化学键是________________；①该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在________________________________________________________________________；③该结构中，碳原子的杂化轨道类型有________________________________________________________________________。10．[2022·山东理综，32(1)(3)]碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。(1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过______杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠___________结合在一起。(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br键的键角____120°(填“>”、“<”或“＝”)。11．(1)[2022·江苏，21A－(2)]根据等电子原理，写出CO分子的结构式：_________________。(2)[2022·江苏，21(A)－(1)]CaC2中C与O互为等电子体，O的电子式可表示为____________；1molO中含有的π键数目为________。12．(2022·福建理综，30改编)(1)在2KNO3＋3C＋SK2S＋N2↑＋3CO2↑(已配平)中，含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为__________。24\n(2)已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。24\n课时规范训练教材习题回扣1．下列分子中，含有σ键而不含有π键的是(　　)A．CH3CH3　　B．N2　C．C2H2D．CO22．下列关于氢键的说法中，正确的是(　　)A．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键B．分子内形成的氢键使物质的熔点和沸点升高C．氨溶于水后氨分子与水分子之间形成了氢键D．邻羟基苯甲醛的熔点比对羟基苯甲醛的熔点高3．下列关于分子或晶体中中心原子的杂化类型的说法中，正确的是(　　)A．晶体硅和石英(SiO2)晶体中的硅原子均采用sp3杂化B．CH3—CH3中的两个碳原子与BF3中的硼原子均采用sp2杂化C．BeCl2中的铍原子与H2O中的氧原子均采用sp杂化D．CO2中的碳原子与C2H4中的两个碳原子均采用sp杂化4．根据等电子原理，下列各组分子或离子的空间构型不相似的是(　　)A．SO2和O3B．NH和CH4C．H3O＋和NH3D．CO2和H2O5．有如下几种含氮微粒，它们分别是表中各含碳微粒的等电子体，请将序号填入相应的空格内。A．N2H4B．N2HC．NHD．NOE．NO含碳微粒CH4C2H6COC2HCO2含氮微粒能力提升训练一、单项选择题1．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(　　)A．SO3与SO2B．BF3与NH3C．BeCl2与SCl2D．H2O与SO22．下列推断正确的是(　　)A．BF3是三角锥形分子B．NH的电子式：，离子呈平面形结构C．CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的spσ键D．CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—Hσ键3．氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为(　　)24\n4．下列说法正确的是(　　)A．凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型都是正四面体形B．在SCl2中，中心原子S采取sp杂化轨道成键C．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对D．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键5．S2Cl2是广泛用于橡胶工业的硫化剂；其分子结构如右图所示。常温下，S2Cl2是一种橙黄色的液体，遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体。下列说法中错误的是(　　)A．S2Cl2的电子式为B．S2Cl2为含有极性键和非极性键的非极性分子C．S2Br2与S2Cl2结构相似，熔、沸点：S2Br2>S2Cl2D．S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl二、不定项选择题6．下列有关σ键和π键的说法错误的是(　　)A．在某些分子中，化学键可能只有π键而没有σ键B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键，配位键都是σ键C．σ键的特征是镜面对称，π键的特征是轴对称D．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者7．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是(　　)A．键角是描述分子立体结构的重要参数B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目无关C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定D．键角的大小与键长、键能的大小无关8．下列物质中存在配位键的是(　　)A．H3O＋B．[Cu(NH3)4]2＋C．CH3COO－D．NH39．科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如右图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是(　　)A．分子中N、O原子间形成的共价键是非极性键B．分子中四个氮原子共平面24\nC．该物质既有氧化性又有还原性D．分子中四个氮原子围成一个空间正四面体10．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与三个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是(　　)A．sp，范德华力B．sp2，范德华力C．sp2，氢键D．sp3，氢键三、非选择题11．生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的价电子排布式________________。(2)根据等电子原理，写出CO分子的结构式________________________________________________________________________。(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②甲醛分子的空间构型是____________。12．分子式为Pt(NH3)2Cl2的配位化合物有顺铂和反铂两种同分异构体。顺铂的结构简式为，具有抗癌作用；反铂的结构简式为，无抗癌作用。(1)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是____________；Ni元素与Pt元素位于同一族，写出Ni元素基态原子的电子排布式：________________________________________________________________________。(2)顺铂和反铂的物理性质有很大差异，其中只有一种易溶于水，请你通过所学知识判断哪一种易溶于水，并说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)金属铂的原子堆积方式为铜型(面心立方堆积)，一个金属铂的晶胞中含有________个铂原子。13．构成物质的微粒种类及相互间的作用力是决定物质表现出何种物理性质的主要因素。(1)三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体中存在的微粒间作用力有________________________________________________________________________。24\n(2)氢键作用常表示为“A—H…B”，其中A、B为电负性很强的一类原子，如________________(列举三种)。X、Y两种物质的分子结构和部分物理性质如下表，二者物理性质有差异的主要原因是________________________________________________________________________。代号结构简式水中溶解度/g(25℃)熔点/℃沸点/℃X0.245100Y1.7114295(3)钙是人体所需的重要元素之一，有一种补钙剂——抗坏血酸钙的组成为Ca(C6H7O6)2·4H2O，其结构示意图如下：该物质中存在的化学键类型包括　　　　(填字母)。A．金属键B．离子键C．非极性共价键D．配位键(4)①CH2===CH2、②CH≡CH、③HCHO三种分子均能与H2发生加成反应，加成时这些分子中发生断裂的共价键的类型是__________。这三种分子中碳原子采取sp2杂化的是________(填序号)。14．(1)CH、—CH3(甲基)、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是________。A．它们均由甲烷去掉一个氢原子所得B．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化C．CH与NH3、H3O＋互为等电子体，几何构型均为三角锥形D．CH中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面E．两个—CH3(甲基)或一个CH和一个CH结合均可得到CH3CH3(2)锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用。①指出锌在周期表中的位置：第________周期，第________族，属于________区。②葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2＋基态电子排布式________________________________________________________________________；葡萄糖分子[CH2OHCHOH(CHOH)3CHO]中碳原子杂化方式有__________。24\n③Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+。配位体NH3分子属于　　　　　(填“极性分子”或“非极性分子”)；在[Zn(NH3)4]2+中，Zn2+位于正四面体中心，N位于正四面体的顶点，试在右图中表示出[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与N之间的化学键。24\n答案基础再现·深度思考考点一1．共用电子对2．饱和性　方向性3．(从左至右，从上至下)σ　头碰头　π　肩并肩　极性　偏移　非极性　偏移　单　一对　双　两对　三　三对4．(1)键能　键长　键角(2)①大　短　②稳定性　立体构型考点二1．(1)能量相近(2)(从左至右，从上至下)2　180°　直线形　BeCl2　3　120°　平面三角形　BF3　4　109.5°　四面体形　CH42．(2)直线形　BeCl2　平面正三角形　BF3　V形　SnBr2　正四面体形　CH4　三角锥形　NH3　V形　H2O考点三1．普遍2．范德华力　氢键3．<　<4．组成和结构　相对分子质量　增大5．(1)电负性很强　氢原子　电负性很强(3)方向　饱和(4)分子内　分子间(5)升高6．非极性溶剂　极性溶剂　越好深度思考1．(1)②　⑤⑩　①③⑨(2)⑧　(3)⑥⑦　④2．氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键3．C4．(1)原子半径、原子间形成共用电子对数目。形成相同数目的共用电子对，原子半径越小，共价键的键长越短；原子半径相同，形成共用电子对数目越多，键长越短。(2)气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量　大　稳定5．(1)3　1　4　sp3　正四面体形　三角锥形(2)sp2　平面正三角形6．(1)难电离(2)①[Fe(SCN)]2＋②FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl24\n7．卤素单质和四卤化碳的范德华力随其相对分子质量增加而变大。8．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√(6)√　(7)×　(8)√9．(1)、(2)、(5)是分子间氢键；(3)、(4)中邻硝基苯酚、邻羟基苯甲酸存在分子内氢键，对硝基苯酚、对羟基苯甲酸存在分子间氢键；(6)中氟化氢存在分子间氢键，氯化氢无氢键。10．D规律方法·解题指导【例1】　①PCl3为三角锥形结构，P原子为sp3杂化②NH＋4为正四面体结构，N原子为sp3杂化③CO2－3为平面正三角形结构，C原子为sp2杂化【例2】　①BF3　sp2　平面三角形　②NF3　sp3　正四面体形　③CF4　sp3　正四面体形【例3】　COS为直线形结构；CO2－3为平面正三角形结构；PCl3为三角锥形结构。【例4】　(1)N2　CO　N2O　CO2(2)SO2　O3解析　(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，如：N2与CO均为14个电子，N2O与CO2均为22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，NO为三原子，各原子最外层电子数之和为5＋6×2＋1＝18，SO2、O3也为三原子，各原子最外层电子数之和为6×3＝18。【例5】　A　[NH3分子中的N—H键属于极性共价键，所以其分子的极性完全由分子的空间构型确定，反过来分子的极性验证分子的空间构型。①中NH3分子为极性分子，说明分子的空间构型不对称、不均匀，三角锥形符合这种构型；②中3个N—H键的键长相等，3个键角都等于107.3°，正好也属于三角锥形的特征；③中3个N—H键的键长相等、键角相等并不反映出分子的极性(可能是极性分子，也可能是非极性分子)；④中恰恰说明NH3分子为非极性分子，不符合事实。]【例6】　PCl3、SO2是极性分子；CCl4、CS2是非极性分子。规律方法(从左至右，从上至下)由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力　分子间　某些含强极性键氢化物的分子间(如HF、H2O、NH3)或含F、N、O及H的化合物中或其分子间　无方向性、无饱和性　有方向性、有饱和性　有方向性、有饱和性　共价键>氢键>范德华力　①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大；②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大　成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定　①影响分子的稳定性；②共价键键能越大，分子稳定性越强【例7】　(1)③(2)H2O分子间可形成氢键(3)C6H6　H2O　大于24\n(4)SiCl4>CCl4>CH4(5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO【例8】　(1)相似　有　有　(2)NH3　(3)D真题重组·规范集训1．(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√(6)×　(7)×　(8)×2．C　[CS2与CO2的分子结构相似，A错误；中心原子Cl有一对孤对电子，所以为三角锥形，B错误；S有6个电子正好与6个F形成6个共价键，C正确；SiF4中Si有四个σ键，SO2－3中S原子形成3个σ键，还有一对孤对电子，所以Si、S均是sp3杂化，D错误。]3．B4．(3)120°　sp2　正四面体形　(4)共价键(或极性共价键)　分子间作用力解析　(3)BF3的空间构型为平面正三角形，故F—B—F的键角为120°；B原子的杂化类型为sp2杂化；根据价电子对互斥理论可知，BF的立体构型为正四面体形。(4)借助于石墨的结构可知，B与N原子之间的化学键为共价键，层与层之间依靠分子间作用力相结合。5．(3)①三角锥形　sp3　②3　③d　(4)c解析　(3)①NH3的空间构型是三角锥形，N2H4分子可看作两个NH3分子脱去一个H2分子所得，氮原子采用sp3杂化方式结合。②1molN2中含有2molπ键，4molN—H键断裂即有1molN2H4反应，生成1.5molN2，则形成3molπ键。③硫酸铵晶体是离子晶体，则N2H6SO4晶体也是离子晶体，内部不含有范德华力。(4)能被该有机物识别即能嵌入空腔形成4个氢键，则要求某分子或离子是正四面体结构且能形成氢键，只有c项符合题意。6．(2)O—H键、氢键、范德华力　形成分子内氢键，而HO——CHO形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大　(3)sp3　H2O中O原子上有2对孤电子对，H3O＋中O原子上只有1对孤电子对，排斥力较小7．(1)sp杂化　3NA或3×6.02×1023(2)NH3分子间存在氢键　(3)N2O8．正四面体形　sp3解析　SO2－4中，价层电子对为4＋×(8－4×2)＝4，所以SO2－4的立体构型为正四面体形，S原子杂化轨道类型为sp3杂化。9．①σ键、π键　配位键　②氢键③sp2杂化、sp3杂化解析　碳氮之间是共价双键，一个是σ键，一个是π键；氮镍之间形成的是配位键，氮原子提供孤对电子，镍原子提供空轨道；分子中和氮原子形成双键的碳原子发生sp2杂化，甲基中的碳原子发生sp3杂化。10．(1)sp2　分子间作用力　(3)<24\n解析　(1)石墨的每个碳原子采用sp2杂化与邻近的三个碳原子以共价键结合，形成六边形平面网状结构，这些平面网状结构再以分子间作用力结合形成层状结构。(3)SnBr2分子中，Sn原子价电子对数目是＝3，配位原子数为2，故Sn原子含有孤对电子，SnBr2立体构型为V形，键角小于120°。11．(1)C≡O(2)[O⋮⋮O]2＋　2NA12．(1)sp　(2)1∶1解析　(1)含有极性键的分子是CO2，属于直线形分子，中心原子C采取sp杂化。(2)在HCN分子中H—C键属于σ键，C≡N键中有一个是σ键，两个π键。课时规范训练教材习题回扣1．A　2.C　3.A　4.D5.含碳微粒CH4C2H6COC2HCO2含氮微粒CA、BDA、BE能力提升训练1．A　2.D　3.B　4.C　5.B　6.AC　7.BC8．AB　9.C　10.B11．(1)3d104s2　(2)C≡O或(3)①甲醇分子之间可形成氢键　②平面三角形12．(1)O>N>C　1s22s22p63s23p63d84s2　(2)顺铂易溶于水，因为它是极性分子，易溶于极性溶剂　(3)413．(1)极性共价键、范德华力(2)N、O、F　X物质形成分子内氢键，Y物质形成分子间氢键(3)BCD　(4)π键　①③14．(1)CDE(2)①4　ⅡB　ds②1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10　sp2、sp3　③极性分子24