1、【 精品教育资源文库 】 第二节 分子结构与性质 考纲定位 1.了解共价键的形成、极性、类型 ( 键、 键 )，了解配位键的含义，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。 2.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型 (sp、sp2、 sp3)，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空间结构。 3.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。 4.了解氢键的含义，能列举含氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。 考点 1| 共价键及其键参数 (对应学生用书第 237页 ) 考纲知识整合 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 。 特征：具有方向
2、性和 饱和 性。如 O与 H形成 2个 O H 共价键且共价键夹角为 105 。 (2)共价键的常见分类 分类依据 类型及特点 形成共价键的原 子轨道重叠方式 键 原子轨道 “ 头碰头 ” 重叠 键 原子轨道 “ 肩并肩 ” 重叠 形成共价键的电 子对是否偏移 极性键 共用电子对 发生偏移 非极性键 共用电子对 不发生偏移 (3)大 键简介与示例 简介：大 键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道 “ 肩并肩 ” 重叠形成的 键。 表达式： nm 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。 示例： ： 66， CH2=CH CH=CH2： 44， NO3 ：
3、 64， SO2： 43， O3： 43。 2共价键的键参数 (1)定义 键能：气态基态原子形成 1 mol化学键释放的最低能量。 键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。 键角：两个共价键之间的夹角。 (2)键参数对分子性质的影响 【 精品教育资源文库 】 键能越 大 ，键长越 短 ，分子越稳定。 高考命题点突破 命题点 1 共价键及其分类 1有以下物质： HF， Cl2， H2O， N2， C2H4， CH4， H2， H2O2， HCN(HCN)，只含有极性键的是 _；只含有非极性键的是 _；既有极性键，又有非极性键的是 _；只有 键的是 _；既有 键又有 键的是 _。含有由两个原子的
4、 s轨道重叠形成的 键的是 _。 【答案】 2已知 N N、 N=N 和 N N 键能之比为 1.00 2.17 4.90，而 C C、 C=C、 C C 键能之比为 1.00 1.77 2.34。下列说法正确的是 ( ) A 键一定比 键稳定 B N2较易发生加成 C乙烯、乙炔较易发生加成 D乙烯、乙炔中的 键比 键稳定 C N N， N=N中 键比 键稳定，难发生加成， C=C、 C C中 键比 键弱，较易发生加成。 3 (2017 全国 卷，节选 )经 X 射线衍射测得化合物 R 的晶体结构，其局部结构如图 (b)所示。 图 (b) (1)从结构角度分析， R 中两种阳离子的相同之处为
5、_，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 (2)R中阴离子 N5 中的 键总数为 _个。分子中的大 键可用符号 nm表示，其【 精品教育资源文库 】 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 66)，则 N5 中的大 键应表示为 _。 (3)图 (b)中虚线代表氢键，其表示式为 (NH4 )N H?Cl 、 _、_。 【解析】 (1)R 中两种阳离子分别为 H3O 和 NH4 。 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
6、中心原子的价层电子对数为 (6 3 1)/2 4， NH4 中心原子的价层电子对数为 (5 4 1)/2 4，所以两者相同； C 选项， H3O 和NH4 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 NH4 均含有极性共价键和配位键，所以两者相同。 (2)由题给图示可知， N与 N之间形成 5个 N N键，因此有 5个 键。 N5 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 N5 中的大 键可表示为 65。 (3)根
7、据题给表示式可知，除表示出形成氢键的原子外，还要表示出形成氢键的原子所在的原子团和该原子在原子团中的成键情况，因此氢键的表示式为 (NH4 )N H?Cl 、 (H3O )O H?N(N 5 )、 (NH4 )N H?N(N5 )。 【答案】 (1)ABD C (2)5 65 (3)(H3O )O H?N(N 5 ) (NH4 )N H?N(N 5 ) 4 (1)(2016 全国 卷 ， 节选 )Ge 与 C 是同族元素 ， C 原子之间可以形成双键、 三 键 ， 但Ge 原 子 之 间 难 以 形 成 双 键 或 三 键 。 从 原 子 结 构 角 度 分 析 ， 原 因 是_ _。 (2)
8、 分子中含有 键 _个， 键 _个。 (3)(2017 全国 卷，节选 )Mn(NO3)2中的化学键除了 键外，还存在 _ _。 【解析】 (1)锗虽然与碳为同族元素，但比碳多了两个电子层，因此锗的原子半径大，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。 (2)双键中含一个 键和 键。 (3)NO3 与 Mn2 之间存在离子 键， NO3 中还存在 键。 【答案】 (1)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【 精品教育资源文库 】 小或几乎不能重叠，难以形成 键 (2)2 8 (3)离子键和 键 题后归纳 、 键的计算方法
9、：单键只有一个 键；双键是一个 键一个 键；三键是一个 键两个 键。 当成键原子半径越大， 键越难形成。 碳碳三键和碳碳双键的键能不是碳碳单键的键能的 3倍和 2倍，原因是这些键的类型不完全相同。 键与 键由于原子轨道的重 叠程度不同从而导致了两者的稳定性不同，一般 键比 键稳定。 并不是所有的共价键都有方向性，如 ss 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。 命题点 2 键参数及其应用 5 (2018 安顺模拟 )NH3分子的立体构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，解释该事实的充分理由是 ( ) A NH3分子是极性分子 B分子内 3个 N H键的键长相等，键角
10、相等 C NH3分子内 3个 N H键的键长相等， 3个键角都等于 107 D NH3分子内 3个 N H键的键长相等， 3个键角都等于 120 C A、 B项事实不充分； D项说明 NH3为平面三角形。 6 已知： P4(g) 6Cl2(g)=4PCl3(g) H a kJmol 1， P4(g) 10Cl2(g)=4PCl5(g) H b kJmol 1， P4具有正四面体结构， PCl5中 P Cl键的键能为 c kJmol 1， PCl3中 P Cl键的键能为 1.2c kJmol 1。下列叙述正确的是 ( ) 【导学号： 97500217】 A P P键的键能大于 P Cl键的键能
11、B可求 Cl2(g) PCl3(g)=PCl5(s)的 反应热 H C Cl Cl键的键能为 (b a 5.6c)/4 kJmol 1 D P P键的键能为 (5a 3b 12c)/8 kJmol 1 C 根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。 A根据 Cl原子半径小于 P 原子半径，可判断 P P键键长大于 P Cl键键长，所以 P P键的键能小于 P Cl键的键能，故 A错误。 B根据盖斯定律可得 Cl2(g) PCl3(g)=PCl5(g) H (b a)/4 kJmol 1，但不知 PCl5(g)转化为 PCl5(s)时的热效应，故 B 错误。 C由 B 选项分析得出的热化学 方程式可得
12、： (b a)/4 x(Cl Cl 键的键能 ) 31.2 c 5c， x (b a)/4 1.4c，故 C【 精品教育资源文库 】 正确。 D由 P4(g) 6Cl2(g)=4PCl3(g) H a kJmol 1，可知： a 6y(P P 键的键能 ) 6 b a 5.6c4 121.2 c，得 y 2.5a 6c 1.5b6 ， D错误。 考点 2| 分子的立体构型 (对应学生用书第 238页 ) 考纲知识整合 1用价层电子对互斥理论推测分子或离子的立体构型 (1)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心原子上的价层电子对数。 a 为中心原子的价电子数， x为与
13、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。但对于离子的 a 为中心原子的价电子数加或减电荷数，如 CO23 的 a 4 2， NH4 的 a 5 1。 (2)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 立体 构型 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO2 3 3 0 三角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 3 3 0 三角形 平面三角形 CO23 4 4 0 四面体形 正四面体形 NH4 提醒： (1)价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越小，体系的能量越低。如CO2 为直线形。 (2)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。如键角 H2O (3) 【 精品教育资源文库 】 5 (2014 山东高考，节选 )石墨烯 (图甲 )是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯 (图乙 )。 (1)图甲中， 1号 C与相邻 C形成 键的个数为 _。 (2)图乙中， 1 号 C 的杂化方式是 _，该 C 与相邻 C 形成的键角 _(填“”“sp 2sp3 (2) 命题点 3 等电子原理及其应用 6 (1)(2015 全国
