专题十二 考点二　分子结构与性质.pptx

1、考点二考点二分分子结构与性质子结构与性质核心回扣真题研究内容索引 1.分子构型与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，形成分子的立体构型不同。核心回扣杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道夹角立体构型实例sp2180直线形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp3410928正四面体形CH42.分子构型与价层电子对互斥模型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

2、型不一致。电子对数 成键对数 孤电子对数价层电子对立体构型分子立体构型实例220直线形直线形BeCl2330三角形平面三角形BF321V形SO2440四面体形正四面体形CH431三角锥形NH3V形H2O223.中心原子杂化类型和分子立体构型的相互判断中心原子的杂化类型和分子立体构型有关，二者之间可以相互判断。分子组成(A为中心原子)中心原子的孤电子对数中心原子的杂化方式分子立体构型实例AB20sp直线形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角锥形NH3AB40sp3正四面体形CH4特别提醒(1)用价层电子对互斥理论判断分子的立体构型时，不仅要考虑

3、中心原子的孤电子对所占据的空间，还要考虑孤电子对对成键电子对的排斥力大小。排斥力大小顺序为LPLPLPBPBPBP(LP代表孤电子对，BP代表成键电子对)。(2)三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序：三键三键三键双键双键双键双键单键单键单键。(3)键角大小的判断方法不同杂化类型如键角：CH4BF3双键双键之间的排斥力单键单键之间的排斥力，如乙烯分子中HC=C的键角是121.3；HCH的键角是117.4，均接近120。杂化类型相同，中心原子孤电子对数越多，键角越小杂化类型和孤电子对数均相同，中心原子的电负性越大，键角越大键角：NH3PH3AsH3。解释：N、P、As电负性逐渐减小。中心原子的电负

4、性越大，成键电子对越靠近中心原子，成键电子对排斥力增大，键角增大。杂化类型和孤电子对数相同，配位原子电负性越大，键角越小键角：NF3NH3。解释：F的电负性比H大。NF3成键电子对偏向F，成键电子对排斥力比NH3小，且NF3的孤电子对偏向N，孤电子对对成键电子对的排斥力较大。对于第、种类型，可以归纳为判断中心原子的电子云密度，若中心原子的电子云密度越大，则该分子的成键电子对排斥力越大，则键角越大。4.共价键(1)共价键的类型按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键和三键。按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。按原子轨道的重叠方式分为键和键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对

5、称性。(2)键参数键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。键参数对分子性质的影响键长越短，键能越大，分子越稳定。(3)键、键的判断由轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为键，“肩并肩”重叠为键。由共用电子对数判断单键为键；双键或三键，其中一个为键，其余为键。由成键轨道类型判断s轨道形成的共价键全部是键；杂化轨道形成的共价键全部为键。(4)等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征。其物理性质相似，化学性质不同。常见等电子

6、体：微粒通式价电子总数立体构型AX216e直线形AX324e平面三角形AX218eV形AX432e正四面体形AX326e三角锥形CO、N2AX10e直线形AX48e正四面体形(5)配位键孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称为孤电子对。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的共价键；b.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 可表示为 ，在 中，虽然有一个NH键形成的过程与其他3个NH键形成的过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。配合物如Cu(NH3)4SO4配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、

7、CN等。中心原子或离子有空轨道，如Fe、Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。5.分子性质(1)分子构型与分子极性的关系(2)溶解性“相似相溶”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。“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。(3)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，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：HClOHClO2HClO3氢键范德华力。(4)影响强度的因素：对于A

8、HB，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大。(5)对物质性质的影响：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：H2OH2S，HFHCl，NH3PH3。返回角度一微粒作用与分子性质角度一微粒作用与分子性质1.(2020浙江7月选考，26)(1)气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是_。真题研究123456789 10111213原子半径：FCl，键能：FHClH解析同一主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，即原子半径：FCl，原子半径越小，化学键的键长越短，键能越大，气态氢化物的热稳定性越大。(2)CaCN2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结

9、构，CaCN2的电子式是_。123456789 10111213解析CaCN2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，故电子式为。(3)常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是_。 乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷不能与水形成氢键解析乙醇分子中有羟基，能与水形成分子间氢键，易溶于水，而氯乙烷中没有羟基等亲水基，在水中的溶解度小于乙醇。2.2020新高考全国卷(山东)，17(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为_，键角由大到小的顺序为_。123456789 10111213NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、

10、AsH3解析NH3、PH3、AsH3均为分子晶体，NH3分子间形成氢键，因此沸点高于PH3、AsH3；AsH3的相对分子质量大于PH3，因此AsH3的沸点高于PH3，即三者沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3。非金属性：NPAs，因此氢化物的还原性由强到弱的顺序为AsH3、PH3、NH3。NH3、PH3、AsH3分子中，N、P、As均形成3对共用电子对和一对孤电子对，原子半径：AsPN，键长：AsHPHNH，因此键电子对之间的排斥力由强到弱的顺序为NPAs，即键角由大到小的顺序为NH3、PH3、AsH3。3.2020全国卷，35(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三

11、种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是_。123456789 10111213化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/37724.1238.3155 TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高解析TiF4的熔点明显高于TiCl4，而TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点依次升高，由此说明TiF4为离子化合物，而TiCl4、TiBr4、TiI4为共价化合物，共价化合物随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，因此熔点逐渐升高。4.2018全国卷，35(3)图(a)为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点

12、高很多，主要原因为_。123456789 10111213 S8相对分子质量大，分子间范德华力强5.2018全国卷，35(3)ZnF2具有较高的熔点(872 )，其化学键类型是_；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_。123456789 10111213离子键 ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小角度二“两大理论”与微粒构型6.2020新高考全国卷(山东)，17(1)(3)(1)常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4立体构型为_，其固体的晶体类型为_。123456789 1011121

13、3正四面体形分子晶体解析Sn最外层有4个电子，与4个Cl形成4个键，因此SnCl4的立体构型为正四面体形；由题给信息知SnCl4常温常压下为液体，说明SnCl4的熔点较低，所以其固体的晶体类型为分子晶体。(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2配合物的结构如图所示，1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有_ mol，该螯合物中N的杂化方式有_种。123456789 1011121361解析由题给图示可知，通过螯合作用形成了3个环，每个环中Cd2均可与2个N原子或2个氧原子形成配位键，即1个Cd2与4个N原子分别形成4个配位键，

14、与2个O原子分别形成2个配位键，因此1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6 mol；由题给图示可知，该配合物中有2种不同的N原子，每个N原子均形成3个键，因此所有N原子的杂化方式均为sp2杂化，即杂化方式只有1种。7.2020全国卷，35(3)磷酸根离子的立体构型为_，其中P的价层电子对数为_、杂化轨道类型为_。123456789 10111213正四面体形4sp38.2020全国卷，35(2)(3)(2)NH3BH3分子中，NB化学键称为_键，其电子对由_提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：123456789 10111213的结构为 。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由_变为

15、_。配位Nsp3sp2123456789 10111213解析NH3分子中N原子有1对孤电子对，BH3分子中B原子有空的2p轨道，则NH3BH3分子中NB化学键是配位键，N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道。NH3BH3中B原子形成3个BH键和1个BN键，B原子周围有4对成键电子对，则B原子采取sp3杂化； 中每个B原子均形成3个BO键，且B原子最外层不含孤电子对，则B原子采取sp2杂化，故在该反应中，B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2。解析NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(H)，与B原子相连的H呈负电性(H)，说明N的电负性强于H，B的电负性弱于H，故电负性：NHB。NH3B

16、H3分子含8个原子，其价电子总数为14，与其互为等电子体的是C2H6。NH3BH3分子间存在“双氢键”，类比“氢键”的形成原理，则CH3CH3熔点比NH3BH3低的原因是在NH3BH3分子之间存在H与H的静电引力。(3)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(H)，与B原子相连的H呈负电性(H)，电负性大小顺序是_。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是_(写分子式)，其熔点比NH3BH3_(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之间，存在_作用，也称“双氢键”。123456789 10111213NHBC2H6低H与H的静电引力9.2019全国卷，35(2)节选乙二胺(H2NCH

17、2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是_、_。123456789 10111213sp3sp3解析乙二胺分子中，1个N原子形成3个单键，还有一对孤电子对，故N原子价层电子对数为4，N原子采取sp3杂化；1个C原子形成4个单键，没有孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化。10.2019全国卷，35(1)节选元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_。123456789 10111213三角锥形11.2019全国卷，35(2)(4)(5)(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为_，其中Fe的配位数为_。1234

18、56789 101112134解析Fe能够提供空轨道，而Cl能够提供孤电子对，故FeCl3分子双聚时可形成配位键。由常见AlCl3的双聚分子的结构可知FeCl3的双聚分子的结构式为 ，其中Fe的配位数为4。(4)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是_；P的_杂化轨道与O的2p轨道形成_键。123456789 10111213Osp3解析同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增强，故O的电负性大于N，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，故电负性N大于P，又因H的电负性小于O，因此NH4H2PO4中电负性最高的元素是O。 中中心原子P的价层电子对数为4，故P为sp3杂化，P的sp3杂化轨道与O的

19、2p轨道形成键。(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：123456789 10111213这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为_(用n代表P原子数)。(PnO3n1)(n2)123456789 10111213解析由三磷酸根离子的结构可知，中间P原子连接的4个O原子中，2个O原子完全属于该P原子，另外2个O原子分别属于2个P原子，故属于该P原子的O原子数为22 3，属于左、右两边的2个P原子的O原子数为32 27，故若这类磷酸根离子中含n个P原子，则O原子个数为3n1，又因O元素的化

20、合价为2价，P元素的化合价为5价，故该离子所带电荷为2(3n1)5nn2，这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n1)(n2)。12.2018全国卷，35(3)节选LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子立体构型是_，中心原子的杂化形式为_。123456789 10111213正四面体sp313.2018全国卷，35(2)(4)(2)根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_。123456789 10111213H2S解析根据价层电子对互斥理论可知，H2S、SO2、SO3三种分子中S原子的价层电子对数分别为4

21、、3、3，因此H2S中S原子价层电子对数不同于其他两种分子。(4)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_形，其中共价键的类型有_种；固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_。123456789 10111213平面三角2sp3解析SO3的中心原子为S，中心原子的孤电子对数(623)/20，价层电子对数为033，S为sp2杂化，根据sp2杂化轨道构型可知，SO3的立体构型为平面三角形，符合形成大键的条件，可形成4中心6电子大键，因此有两种共价键类型。如图(b)所示的三聚分子中每个S原子与4个O原子结合，形成正四面体结构，S原子的杂化轨道类型为sp3。返回更多精彩内容请登录：本课结束