1、大一轮复习讲义 分子结构与性质 第十二章第54讲 1.了解共价键的形成、极性、类型(键和键)，了解配位键的含义。 2.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 3.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。 4.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子 的立体构型。 5.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。 6.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。 考点二分子的立体构型 答题规范6 分子结构与性质简答题集训 考点一共价键及其参数 真题演练明确考向 考点三分子间作用力与分子的性质 课时精练巩固提高 考点一共价键及其参数
2、 知识梳理夯基础 1.本质 在原子之间形成 (电子云的重叠)。 2.特征 具有 和 。 共用电子对 饱和性方向性 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 偏移 键共用电子对 偏移 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 头碰头 肩并肩 极性发生 非极性不发生 单一对 双两对 三三对 特别提醒特别提醒(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，而形成离
3、子键。 (2)同种非金属元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种非金属元 素原子间形成的共价键为极性键。 4.键参数 (1)概念 键参数 ：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量 ：形成共价键的两个原子之间的核间距 ：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角 键能 键长 键角 (2)键参数对分子性质的影响 键能越 ，键长越 ，分子越稳定。 大短 稳定性 立体构型 5.等电子原理 原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。等电子 体具有相似的结构特征(立体结构和化学键类型)及相近的性质。确定等 电子体的方法(举例)： 特别提醒 变换过程中注意电荷变化，并伴有元素种类的
4、改变 序号方法示例 1 竖换：把同族元素(同族原子价电子数相同)上下交 换，即可得到相应的等电子体 CO2与CS2 O3与SO2 2 横换：换相邻主族元素，这时候价电子发生变化， 再通过得失电子使价电子总数相等 N2与CO 3可以将分子变换为离子，也可以将离子变换为分子 O3与 CH4与 CO与CN 错误的写明原因错误的写明原因易错易混辨析 (1)共价键的成键原子只能是非金属原子( ) 错因：_。 (2)在任何情况下，都是键比键强度大( ) 错因： 。 (3)s-s 键与s-p 键的电子云形状对称性相同( ) 错因： 。 AlCl3中是共价键 在N2分子中，键大于键 (4)键能单独形成，而键一
5、定不能单独形成( ) 错因： 。 (5)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2倍( ) 错因： 。 (6)所有的共价键都有方向性( ) 错因： 。 均比3倍、2倍小 s-s 键无方向性 1.NN键的键能为946 kJmol1，NN键的键能为193 kJmol1，则一 个键的平均键能为_，说明N2中_键比_键 稳定(填“”或“”)。 深度思考 376.5 kJmol1 2.结合事实判断CO和N2相对活泼的是_，试用下表中的键能数据解释 其相对活泼的原因：_ _。 COCOC=OCO 键能/(kJmol1)357.7798.91 071.9 N2NNN=NNN 键能/(kJmol1)
6、154.8418.4941.7 CO 断开CO分子的第一个化学键所需要的能量(273.0 kJ mol1)比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(523.3 kJmol1)小 解析由断开CO分子的第一个化学键所需要的能量(1 071.9798.9) kJ mol1273.0 kJmol1比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量 (941.7418.4) kJmol1523.3 kJmol1小，可知CO相对活泼。 题组一用分类思想突破化学键的类别题组一用分类思想突破化学键的类别 1.在下列物质中：HCl、N2、NH3、Na2O2、H2O2、NH4Cl、 NaOH、Ar、CO2、C2H4 (1)
7、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_(填序号，下同)。 (2)只存在单键的分子是_，存在三键的分子是_，只 存在双键的分子是_，既存在单键又存在双键的分子是_。 递进题组练能力 (3)只存在键的分子是_，既存在键又存在键的分子是 _。 (4)不存在化学键的是_。 (5)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_。 2.现有以下物质：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，C2H6，H2， H2O2，HCN(HCN)。只有键的是_(填序号，下 同)；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_；含有由一
8、个原子的s轨道与另一个原子的p轨道 重叠形成的键的是_；含有由一个原子的p轨道与另一个 原子的p轨道重叠形成的键的是_。 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，有的存在极性键，如NaOH、 Na2SO4等；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。 (3)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：共价单键全为键，双键中有一个键和一个键， 三键中有一个键和两个键。
9、题组二键参数及应用题组二键参数及应用 3.(2019南京期末)已知几种共价键的键能如下： 化学键HNNNClClHCl 键能/kJmol1390.8946242.7431.8 下列说法错误的是 A.键能：NNN=NNN B.H(g)Cl(g)=HCl(g)H431.8 kJmol1 C.HN键能小于HCl键能，所以NH3的沸点高于HCl D.2NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g) H463.9 kJmol1 解析A项，三键键长小于双键键长小于单键键长，键长越短，键能越大， 所以键能：NNN=NNN，正确； B项，H(g)Cl(g)=HCl(g)的焓变为HCl键能的相反数，则H4
10、31.8 kJ mol1，正确； C项，NH3的沸点高于HCl是由于NH3形成分子间氢键，而HCl不能，键能 不是主要原因，错误； D项，根据HE(反应物)E(生成物)，则2NH3(g)3Cl2(g)=N2(g) 6HCl(g)H6E(NH)3E(ClCl)E(NN)6E(HCl)463.9 kJ mol1，正确。 4.已知键能、键长部分数据如下表： 共价键ClCl BrBrIIHFHClHBrHIHO 键能(kJmol1) 242.7193.7152.7568431.8366298.7462.8 键长(pm)198228267 96 共价键CCC=CCCCHNHN=OOOO=O 键能 (kJ
11、mol1) 347.7615812413.4390.8607142497.3 键长(pm)154133120109101 (1)下列推断正确的是_(填字母，下同)。 A.稳定性：HFHClHBrHIB.氧化性：I2Br2Cl2 C.沸点：H2ONH3D.还原性：HIHBrHClHF 解析根据表中数据，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，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，氧化性 也逐渐减弱，B项错误； 由表格数据知，EHOENH，又因为rOrN，则H2O的沸点比NH3高，C项正确； 还原性与失电子能力有关，还原性：HIHBrHClHF
12、，D项正确。 ACD (2)下列有关推断正确的是_。 A.同种元素形成的共价键的稳定性：三键双键单键 B.同种元素形成双键键能一定小于单键的2倍 C.键长越短，键能一定越大 D.氢化物的键能越大，其稳定性一定越强 解析由碳碳键的数据知A项正确； 由OO键、O=O键的键能知，B项错误； CH键的键长大于NH键的键长，但是NH键的键能反而较小，C项错误； 由CH、NH的键能知，CH4的键能较大，而稳定性较弱，D项错误。 A (3)在HX分子中，键长最短的是_，最长的是_；OO键 的键长_(填“大于”“小于”或“等于)O=O键的键长。 HFHI 大于 思维模型 (1)分子的空间构型与键参数 键长、键
13、能决定了共价键的稳定性，键长、键角决定了分子的立体构 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 该分子的立体构型。 (2)反应热与键能：H反应物总键能生成物总键能。 题组三等电子原理题组三等电子原理 5.原子数相同、价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，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体 的是_和_；_和_。 N2CON2OCO2 解析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，如：N2与CO电子总数均为14个电子，N2O与CO2电子总数均为 22个电子。 (2)此后，等电子原理又
14、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 互为 等电子体的分子有_、_。 解析依题意，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， 为三原子，各原子最外层电子数之和为562 118，SO2、O3也为三原子，各原子最外层电子数之和为6318。 SO2O3 (3)已知CS2与CO2分子结构相似，CS2的电子式是_。 (4)H3O的立体构型名称为_。 (5)CO与N2结构相似，CO分子内键与键的个数之比为_。 CO2 直线形 Cl2O(或OF2) 三角锥形
15、 12 7.等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理。如N2和CO为 等电子体。下表为部分元素等电子体分类、立体构型表。 等电子体类型代表物质立体构型名称 4原子24电子等电子体SO3平面三角形 4原子26电子等电子体三角锥形 5原子32电子等电子体CCl4正四面体形 6原子40电子等电子体PCl5三角双锥形 7原子48电子等电子体SF6八面体形 试回答： (1)写出下面物质分子或离子的立体构型名称： 三角锥形平面三角形正四面体形 (2)由第二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有_。 等电子体类型代表物质立体构型名称 4原子24电子等电子体SO3平面三角形 4原子26电子等电子体三
16、角锥形 5原子32电子等电子体CCl4正四面体形 6原子40电子等电子体PCl5三角双锥形 7原子48电子等电子体SF6八面体形 解析F2为双原子14电子体，所以在与F同周期元素中，与F2互为等电子 体的离子为 。 (3)SF6的立体构型如图1所示，请再按照图1的表示方法在图2中表示OSF4 分子中O、S、F原子的空间位置。已知OSF4分子中O、S间为共价双键， S、F间为共价单键。 答案 解析SF6为七原子48电子体，立体构型为八面体形，OSF4为六原子40 电子体，其立体构型为三角双锥形。 归纳总结 常见等电子体及立体构型常见等电子体及立体构型 等电子体类型常见等电子体立体构型 二原子10
17、电子(价电子， 下同) 直线形 二原子14电子直线形 三原子8电子V形 三原子16电子直线形 三原子18电子V形 返回 续上页续上页 四原子8电子NH3、PH3、H3O三角锥形 四原子24电子平面三角形 四原子26电子三角锥形 五原子8电子正四面体形 五原子32电子正四面体形 十二原子30电子平面六边形 七原子48电子八面体形 考点二分子的立体构型 知识梳理夯基础 1.价层电子对互斥理论 (1)理论要点 价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。 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。 (2)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
18、心原子上的价层电子对数。 其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电 荷数)，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子 结合的原子数。 (3)示例分析 价层电 子对数 键电子对数 孤电子对数 电子对立体构型 名称 分子立体构 型名称 实例 220_CO2 3 30 _ 平面三角形BF3 21_SO2 4 40 _ 正四面体形CH4 31_NH3 22_H2O 直线形直线形 三角形 V形 四面体形 三角锥形 V形 2.杂化轨道理论 (1)理论要点 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
19、不同，形成分子的 空间结构也不同。 (2)杂化轨道与分子立体构型的关系 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 立体构型名称实例 sp2180直线形BeCl2 sp23120_BF3 sp3410928_CH4 平面三角形 四面体形 3.配位键 (1)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。 (2)配位键 配位键的形成：成键原子一方提供 ，另一方提供 形 成共价键。 孤电子对空轨道 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。 (
20、3)配合物 如Cu(NH3)4SO4 配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。 中心原子有空轨道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。 配位原子 中心原子 配位数 错误的写明原因错误的写明原因易错易混辨析 (1)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结 构( ) 错因：_ 。 (2)中心原子是sp杂化的，其分子构型一定为直线形( ) 错因： 。 如NH3、H2O中心原子均为sp3杂化，但分子构型均不是正四面体 结构 (3)价层电子对互斥理论中，键电子对数不计入中心原子的价层电子对 数( ) 错因：_。 (4)中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越
21、大( ) 错因：_。 孤电子对越多，孤电子对的排斥作用越强，键角越小 1.(1)填表 深度思考 序号物质 中心原子上的 孤电子对数 价层电 子对数 VSEPR模 型名称 分子或离子的 立体构型名称 中心原子 杂化类型 CS2 HCHO NCl3 H3O 0 2 直线形 直线形 sp 0 3 平面三角形 平面三角形 sp2 1 4 四面体形 三角锥形 sp3 0 4 正四面体形 正四面体形 sp3 1 4 四面体形 三角锥形 sp3 解析H2O与H3O，NH3与 的中心原子均采用sp3杂化，孤电子对数 越多，排斥力越大，键角越小。 SO3 CCl4，CS2 SO2。 解析杂化不同，键角不同。 2
22、.NH3分子中HNH键角为107，而配离子Zn(NH3)62中HNH的键 角为10928，配离子Zn(NH3)62HNH键角变大的原因是_ _ _ _。 中N原子的孤电子对进入Zn2的空轨道形成配离子后，原孤电子对对 NH键的成键电子对的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作 用减弱 NH3分子 题组一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的理解应用题组一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的理解应用 1.根据价层电子对互斥理论填空： (1)OF2分子中，中心原子上的键电子对数为_，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模型 为_，分子的立体构型为_。 递进题组练能
23、力 V形 22 4 sp3 四面体形 解析O原子最外层有6个电子，F原子最外层有7个电子。OF2分子中， O和F之间形成单键，中心原子为O原子，与2个F原子形成键，故键电 子对数为2，孤电子对数为(62)2222，价层电子对数为键电 子对数与孤电子对数之和，即224，中心原子的杂化方式为sp3杂化， VSEPR模型为四面体形，分子的立体构型为V形。 (2)BF3分子中，中心原子上的键电子对数为_，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模型 为_，分子的立体构型为_。 30 3 sp2 平面三角形平面三角形 解析B的最外层有3个电子，F的最外层有7个电子。BF
24、3分子中，中心 原子上的键电子对数为3，孤电子对数为0，价层电子对数为3，中心原 子的杂化方式为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，分子的立体构型为 平面三角形。 2.为了解释和预测分子的立体构型，科学家提出了价层电子对互斥 (VSEPR)模型。 (1)利用VSEPR理论推断 的VSEPR模型是_。 (2)有两种活性反应中间体粒子，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢 原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式： 正四面体形 甲： ； 乙： 。 (3)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式：平面三角 形分子：_，三角锥形分子：_，四面体形分子：_。 (4)写出
25、SO3常见的等电子体的化学式，一价阴离子：_(写出一种， 下同)；二价阴离子：_，它们的中心原子采用的杂化方式都是_。 CF4BF3NF3 sp2 3.BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结 构简式如下，请写出单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型： (1)ClBeCl： ； (2) ： ； (3) ： 。 sp3杂化 sp杂化 sp2杂化 “五方法五方法”判断分子中中心原子的杂化类型判断分子中中心原子的杂化类型 (1)根据杂化轨道的立体构型判断 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。 若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，
26、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。 方法技巧 (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。 (3)根据等电子原理进行判断 如CO2是直形线分子，CNS、 与CO2互为等电子体，所以其分子构 型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。 续上页续上页 (4)根据中心原子的价电子对数判断 如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2，则是 s
27、p杂化。 (5)根据分子或离子中有无键及键数目判断 如没有键为sp3杂化，含1个键为sp2杂化，含2个键为sp杂化。 续上页续上页 题组二配合物理论的理解应用题组二配合物理论的理解应用 4.(1)配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl36NH3(黄色)、CoCl35NH3(紫 红色)、CoCl34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)四种化合物各1 mol，分别 溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3 mol、 2 mol、1 mol和1 mol。 请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。 CoCl36NH3 ，CoCl34NH3(绿色和紫色) 。 Co(NH3)
28、6Cl3Co(NH3)4Cl2Cl 解析每个CoCl36NH3分子中有3个Cl为外界离子，配体为6个NH3，化 学式为Co(NH3)6Cl3；每个CoCl34NH3(绿色和紫色)分子中有1个Cl为 外界离子，配体为4个NH3和2个Cl，化学式均为Co(NH3)4Cl2Cl。 上述配合物中，中心离子的配位数都是 。 6 解析这几种配合物的化学式分别是Co(NH3)6Cl3、Co(NH3)5ClCl2、 Co(NH3)4Cl2Cl，其配位数都是6。 (2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色， 该反应在有的教材中用方程式FeCl33KSCN=Fe(SCN)33KCl表示。
29、经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3与SCN不仅能以13的个数比 配合，还可以以其他个数比配合，请按要求填空： Fe3与SCN反应时，Fe3提供_，SCN提供_，二 者通过配位键结合。 孤电子对空轨道 解析Fe3与SCN反应生成的配合物中，Fe3提供空轨道，SCN提供 孤电子对，二者通过配位键结合。 所得Fe3与SCN的配合物中，主要是Fe3与SCN以个数比11配合 所得离子显红色，含该离子的配合物的化学式是_。 Fe(SCN)Cl2 解析Fe3与SCN以个数比11配合所得离子为Fe(SCN)2，故FeCl3 与KSCN在水溶液中反应生成Fe(SCN)Cl2与KCl。 5.铜单质及其化
30、合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电 线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。 (1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Cu(OH)42。不考虑立体 构型，Cu(OH)42结构可用示意图表示为_。 (2)胆矾CuSO45H2O可写为Cu(H2O)4SO4H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是_(填字母)。 A.所有氧原子都采取sp3杂化 B.氧原子存在配位键和氢键两种化学键 C.Cu2的价电子排布式为3d84s1 D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去 D 解析A项，与S相连的氧原子没有杂化； B项，氢键不是化学键； C项，Cu2的价电子排布式为3d9； D项，由图可
31、知，胆矾中有1个H2O与其他微粒靠氢键结合，易失去，有 4个H2O与Cu2以配位键结合，较难失去。 .经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3与SCN不仅能以13的个数 比配合，还可以以其他个数比配合。 若Fe3与SCN以个数比15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_。 FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl 返回 考点三分子间作用力与分子的性质 知识梳理夯基础 1.分子间作用力 (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 范
32、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 。 普遍 范德华力氢键 组成和结构 相对分子质量增大 (5)氢键 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。 表示方法：AHB 特征：具有一定的 性和 性。 分类：氢键包括 氢键和 氢键两种。 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。 电负性很强氢原子 电负性很强 方向饱和 分子内分子间 升高 2.分子的性质 (1)分子的极性 类型非
33、极性分子极性分子 形成原因 正电荷中心和负电荷中心 的分子 正电荷中心和负电荷中心 的分子 存在的共价键非极性键或极性键_ 分子内原子排列_ 重合不重合 非极性键或极性键 对称不对称 (2)分子的溶解性 “相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于 溶剂，极性溶质 一般能溶于 溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的 溶解度 。 随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小，如甲 醇、乙醇和水以任意比互溶，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
34、，在水分子的作用下越 易电离出H，酸性越强，如酸性：HClOHClO2HClO3HClO4。 非极性 极性 增大 (4)分子的手性 手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和 右手一样互为 ，在三维空间里 的现象。 手性分子：具有 的分子。 手性碳原子：在有机物分子中，连有 的碳原子。 含有手性碳原子的分子是手性分子，如 镜像不能重叠 手性异构体 四个不同基团或原子 。 错误的写明原因错误的写明原因易错易混辨析 (1)可燃冰(CH4nH2O，6n8)中甲烷分子与水分子间形成了氢键( ) 错因： 。 (2)乙醇分子和水分子间只存在范德华力( ) 错因： 。 (3)氢键具有方向性
35、和饱和性( ) 错因： 。 (4)H2O2分子间存在氢键( ) 错因： 。 可燃冰中水分子间存在氢键，但CH4与H2O之间不存在氢键 乙醇分子、水分子中都有OH，符合形成氢键的条件 (5)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高( ) 错因： 。 (6)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键( ) 错因：_ _。 分子内氢键能使物质的熔、沸点降低 H2O比H2S稳定是因为OH键键能大于SH键键能，而与氢键 无关 1.NH3极易溶于水的原因有哪些？ 深度思考 答案NH3是极性分子，易溶于极性分子H2O形成的溶剂中； NH3与H2O之间形成分子间氢键； NH3可与水反应。 2.按要求回答下列问题：
36、(1)HCHO分子的立体构型为_形，它与H2加成后，加成产物的 熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是(须指明加成产物是何物质) 。 (2)S位于周期表中第_族，该族元素氢化物中，H2Te比H2S沸点高的 原因是_ _，H2O比H2Te沸点高的原因是_ _。 加成产物CH3OH分子之间能形成氢键 平面三角 H2O分子之间存在氢键 A 两者均为分子晶体且结构相似，H2Te相对分子质量比H2S大，分 子间作用力更强 两者均为分子晶体， 3.H2SeO3的K1和K2分别为2.7103和2.5108，H2SeO4第一步几乎完 全电离，K2为1.2102，请根据结构与性质的关系解释： (1)H2Se
37、O3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：_ _ _。 (2)H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：_ _ _ _。 第一步电 离产生的H抑制第二步电离，第一步电离后生成的负离子较难再进一 步电离出带正电荷的氢离子 H2SeO3和H2SeO4可表示为(HO)2SeO 和(HO)2SeO2，H2SeO3中的Se为4价，而H2SeO4中的Se为6价，正电 性更高，导致SeOH中O的电子更向Se偏移，在水分子作用下越易 电离出H 题组一共价键的极性和分子极性题组一共价键的极性和分子极性 1.下列叙述正确的是 A.NH3是极性分子，N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心 B.CCl4是
38、非极性分子，C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心 C.H2O是极性分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央 D.CO2是非极性分子，C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央 递进题组练能力 解析NH3是极性分子，N原子处在三角锥形的顶点，3个H原子处于锥 底，A错误； CCl4是非极性分子，4个Cl原子构成的是正四面体结构，C原子处在4个 Cl原子所组成的四面体的中心，B错误； H2O是极性分子，是V形分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的 中央，C正确； CO2是非极性分子，三个原子在一条直线上，C原子处在2个O原子所连 成的直线的中央。 2.福州大学王心晨课题组以氨基氰(C
39、H2N2)为原料制得类石墨相氮化碳 (g-C3N4)，其单层结构如图所示。 氨基氰(CH2N2)分子中碳、氮原子均满足8电子 稳定结构，则该分子的结构式为 ； 该分子为_(填“极性”或“非极性”)分子。 极性 3.如图所示是过氧化氢(H2O2)分子的空间结构示意图。 (1)写出过氧化氢分子的电子式： 。 (2)下列关于过氧化氢的说法中正确的是_(填序号)。 分子中有极性键分子中有非极性键氧原子的轨道发生了sp2杂化 OO共价键是p-p 键 分子是非极性分子 (3)过氧化氢难溶于二硫化碳，主要原因是_ _；过氧化氢易溶于水，主要原因是_ _。 H2O2分子是极性分子，CS2 H2O2分子与H2O
40、分分子是非极性分子 子之间形成氢键 解析在HOOH分子中，HO键是极性键，OO键是非极性键。由于 H2O2分子具有图中所示的空间结构，所以H2O2分子是极性分子。借助H2O分子 中氧原子发生的原子轨道杂化可知，H2O2分子中氧原子的原子轨道杂化方式是 sp3，所以OO共价键不是p-p 键。HOOH分子中的OH键决定了H2O2 分子之间存在氢键。H2O2分子是极性分子，CS2分子是非极性分子，H2O2分子 和CS2分子之间不能形成氢键，且H2O2和CS2不发生化学反应，所以过氧化氢难 溶于二硫化碳，可用“相似相溶”原理解释。H2O2分子和H2O分子中都含有 OH键，所以H2O2分子与H2O分子之
41、间可形成氢键，氢键的形成能增大物质的 溶解度。 题组二范德华力、氢键对物质性质的影响题组二范德华力、氢键对物质性质的影响 4.按要求回答下列问题 (1)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是_ _。 水分子与乙醇分子之间 能形成氢键 (2)关于化合物 ，下列叙述正确的是 (填字母)。 A.分子间可形成氢键 B.分子中既有极性键又有非极性键 C.分子中有7个键和1个键 D.该分子在水中的溶解度大于2-丁烯 BD 解析 (2)题给化合物不能形成分子间氢键，A错误； 是非极性键，CH、C=O是极性键，B正确； 该有机物的结构式为 ，键数目为9，键数目为3，C 错误； 该有机物与H2O能形成分子间
42、氢键，D正确。 (3)已知苯酚( )具有弱酸性，其K1.11010；水杨酸第一级 电离形成的离子 能形成分子内氢键，据此判断，相同温度下 电离平衡常数K2(水杨酸) K(苯酚)(填“”或“”)，其原因是 。 氢键范德华力 形成分子内氢键，而 形成分 子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，沸点升高 解析氢键弱于共价键而强于范德华力。前者形成分子间氢键，后者形 成分子内氢键。 (6)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质 量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是_ _。 分子质量增大，分子间作用力增强，熔、沸点升高 硅烷为分子晶体，随相对 (7)纳米TiO2是一种应用广泛的催
43、化剂，其催化的一个实例如下图所示。 化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是_ _。 化合物甲 化合物乙 化合物乙分子间存在 氢键 题组三无机含氧酸的酸性题组三无机含氧酸的酸性 5.(2020长沙市明德中学检测)判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含 氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。如下表 所示： 名称次氯酸磷酸硫酸高氯酸 结构简式ClOH 非羟基氧原子数0123 酸性弱酸中强酸强酸最强酸 含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系 (1)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大， H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它
44、们的结 构简式分别为 ， 。 解析此题属于无机含氧酸的结构、性质推断题，考查同学们运用题给 信息推断物质结构和性质的能力。 已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，依据题给信息可知H3PO3中含1个 非羟基氧原子，H3AsO3中不含非羟基氧原子。 (2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是 ， 。 H3AsO33NaOH=Na3AsO33H2O H3PO32NaOH=Na2HPO32H2O 解析与过量NaOH溶液反应的化学方程式的书写，需得知H3PO3和 H3AsO3分别为几元酸，从题给信息可知，含氧酸分子结构中含几个羟基 氢，则该酸为几元酸。故H3PO3为二
45、元酸，H3AsO3为三元酸。 (3)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况：_ _，写出化学方程式： 。 解析H3PO3为中强酸，不与盐酸反应；H3AsO3为两性物质，可与盐酸 反应。 H3AsO33HCl=AsCl33H2O H3PO3为中 强酸，不与盐酸反应，H3AsO3可与盐酸反应 题组四手性分子题组四手性分子 6.下列说法正确的是 A.甘油(CH2OHCHOHCH2OH)分子中含有1个手性碳原子 B.互为手性异构体的化合物，所含化学键的种类和数目完全相同 C.互为手性异构体的化合物，在三维空间不能重合，但物理、化学性质 却几乎完全相同 D.互为手性异构体的化合物，分子
46、组成不同，所以物理、化学性质也 不同 解析CH2OHCHOHCH2OH分子中不存在手性碳原子，故A错误； 手性异构体为具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，所含化学键 的种类和数目完全相同，故B正确； 互为手性异构体的化合物，物理性质不同，光学活性不同，故C错误； 互为手性异构体的化合物，分子组成相同，故D错误。 返回 答题规范6 分子结构与性质简答题集训 类型一共价键问题类型一共价键问题 1.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原子半径大， 原子间形成的单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎
47、不能重 叠，难以形成键，不易形成双键或叁键 2.碳及其化合物广泛存在于自然界中，碳在形成化合物时，其键型以共 价键为主，原因是_ _。 C原子有4个价电子且半径较小，难以通过得失电子 达到稳定结构 3.硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关 化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键CCCHCO SiSi SiH SiO 键能/(kJmol1)365413336226318452 (1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃 多，原因是_ _。 (2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_ _ _。 CC和CH的键能较大，
48、所形成的烷烃稳定。而硅烷中 SiSi和SiH的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成 CH的键能大于 CO，CH比CO稳定。而SiH的键能却小于SiO，所以SiH 不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO 4.下表是CO和N2两者的键能数据表：(单位：kJmol1) ABA=BAB CO3517451 071.9 N2139418946 结合数据说明CO比N2活泼的原因：_ _ _。 CO中第一个键的键能是326.9 kJ mol1，N2中第一个键的键能是528 kJmol1，则CO的第一个键比 N2更容易断裂 5.CH4的键角大于NH3的原因：_ _ _ _ _。 CH4都是CH单键，键与键之间
49、的排斥力 一样，所以是正四面体形，键角为10928，而NH3有未成键的孤电子 对，孤电子对间的排斥力孤电子对对成键电子对的排斥力成键电子 对间的排斥力，所以由于孤电子对的排斥，键角要小于没有孤电子对排 斥的CH4的键角，且孤电子对越多，排斥力越大 6.高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角NSiN SiNSi(填“”“ N原子上有孤电子对，由于孤电子对与成键电子 对的排斥力更大，使得SiNSi键角较小 N原子的电负性强于P原 子，对成键电子对吸引能力更强，成键电子对离中心原子更近，成键 电子对之间距离更小，排斥力更大致使键角更大，因而PH3的键角小于 NH3或N原子的电负性强于P原子，PH3中P周围
50、的电子密度小于NH3中N 周围的电子密度，故PH3的键角小于NH3 8.NF3的键角_NH3的键角(填“”“”或“”)，理由是_ _ _。 9. 中HNH的键角比NH3中HNH的键角 (填“大”或 “小”)，原因是_ _ _。 ”或“”)，并说明理由：_ _。 11. 中SeO的键角比SeO3中的键角 (填“大”或“小”)，原因 是_ _。 HClO，因为 H3PO4 的非羟基氧原子数比 HClO 的多 C.SiCl4分子中硅氯键的极性比CCl4中碳氯键的弱 D.青蒿素分子式为C15H22O5，结构如图，该分子中包含7个手性碳原子 123456789 10111213 解析碘是非极性分子，易溶
