1、第二章 分子结构与性质1.1.了解共价键的主要类型了解共价键的主要类型键和键和键,能用键长、键能、键角键,能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。等说明简单分子的某些性质。2 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、spsp2 2、spsp3 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。子或离子的空间结构。3 3了解简单配合物的成键情况。了解简单配合物的成键情况。4 4了解化学键和分子间作用力的区别。了解化学键和分子间作用力的区别。5 5了解氢键的存在
2、对物质性质的影响,能列举含氢键的物质。了解氢键的存在对物质性质的影响,能列举含氢键的物质。一、共价键一、共价键1 1本质本质在原子之间形成共用电子对。在原子之间形成共用电子对。2 2特征特征具有饱和性和方向性。具有饱和性和方向性。3.3.分类分类分类依据分类依据 类型类型 形成共价键的形成共价键的原子轨道重叠原子轨道重叠方式方式 键键 形成共价键形成共价键的电子对是的电子对是否偏移否偏移 键键 极性键极性键 非极非极性键性键 原子轨道原子轨道“头碰头头碰头”重叠重叠 原子轨道原子轨道“肩并肩肩并肩”重叠重叠 共用电子对发生偏移共用电子对发生偏移 共用电子对不发生偏移共用电子对不发生偏移 4.4
3、.键参数键参数(1)(1)键参数对分子性质的影响键参数对分子性质的影响(2)(2)键参数与分子稳定性的关系键参数与分子稳定性的关系键能越键能越_,键长越,键长越_,分子越稳定。,分子越稳定。大大短短键键参参数数 键能键能 键长键长键角键角分子的空间构型分子的空间构型 分子的稳定性分子的稳定性 决定决定 决定决定 分子的性质分子的性质决定决定 二、分子的立体构型二、分子的立体构型1.1.用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)(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
4、电子对数。分子中的中心原子上的价层电子对数。中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数价价层层电电子子对对键电子对数键电子对数每个每个键有键有1 1对电子对电子 12(a-xb)(a-xb)(2)(2)价层电子对互斥理论与分子构型价层电子对互斥理论与分子构型电子电子对数对数成键成键数数孤电子孤电子对数对数电子对空电子对空间构型间构型分子空分子空间构型间构型实例实例2 22 20 0直线形直线形_COCO2 23 33 30 0三角形三角形三角形三角形BFBF3 32 21 1_SOSO2 24 44 40 0四面体形四面体形正四面体正四面体形形CHCH4 43 31 1_NHNH3 32 2
5、2 2V V形形H H2 2O O直线形直线形V V形形三角锥形三角锥形2.2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型用杂化轨道理论推测分子的立体构型3 3等电子原理等电子原理原子总数相同,原子总数相同,_的分子具有相似的化学键的分子具有相似的化学键特征,具有许多相近的性质。如特征,具有许多相近的性质。如COCO和和N N2 2。杂化杂化类型类型杂化轨杂化轨道数目道数目杂化轨道杂化轨道间夹角间夹角空间构型空间构型实例实例spsp2 2180180直线形直线形BeClBeCl2 2spsp2 23 3120120_BFBF3 3spsp3 34 41091092828_CHCH4 4价电子总数相同价电
6、子总数相同平面正三角形平面正三角形正四面体形正四面体形三、配位键和配合物三、配位键和配合物1.1.配位键配位键 由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的_。2.2.配位键的表示方法配位键的表示方法如:如:ABAB:A A表示表示_孤电子对的原子,孤电子对的原子,B B表示表示_共用共用电子对的原子。电子对的原子。3.3.配位化合物配位化合物(1)(1)定义:金属离子定义:金属离子(或原子或原子)与某些分子或离子与某些分子或离子(称为配体称为配体)以以配位键结合形成的化合物。配位键结合形成的化合物。共价键共价键提供提供接受接受(2)(2
7、)组成:组成:(3)(3)形成条件形成条件配位体有配位体有_中心原子有中心原子有_:如:如FeFe3+3+、CuCu2+2+、ZnZn2+2+、AgAg+等。等。中性分子:如中性分子:如H H2 2O O、NHNH3 3和和COCO等。等。离子:如离子:如F F-、ClCl-、CNCN-等。等。孤电子对孤电子对空轨道空轨道四、分子的性质四、分子的性质1 1溶解性溶解性 (1)“(1)“相似相溶相似相溶”的规律的规律非极性溶质一般能溶于非极性溶质一般能溶于_,极性溶质一般能溶于,极性溶质一般能溶于_。若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越。若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性
8、越好。大,溶解性越好。(2)“(2)“相似相溶相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶溶(C(C2 2H H5 5OHOH和和H H2 2O O中的羟基相近中的羟基相近),而戊醇在水中的溶解度明显,而戊醇在水中的溶解度明显减小。减小。非极性溶剂非极性溶剂极性溶剂极性溶剂2.2.分子的极性分子的极性(1)(1)分子构型与分子极性的关系分子构型与分子极性的关系 非极性分子非极性分子 单质单质 正负电荷中心重合正负电荷中心重合 结构对称结构对称 双原子分子双原子分子 多原子分子多原子分子 化合物化合物 正负电荷中心不重合正负电荷中心不重合 结构不对称结
9、构不对称 极性分子极性分子 (2)(2)键的极性与分子的极性的关系键的极性与分子的极性的关系 类型类型实例实例键的极性键的极性空间构型空间构型分子极性分子极性X X2 2H H2 2、N N2 2非极性键非极性键直线形直线形非极性分子非极性分子XYXYHClHCl、NONO极性键极性键直线形直线形_XYXY2 2(X(X2 2Y)Y)COCO2 2、CSCS2 2极性键极性键直线形直线形_SOSO2 2极性键极性键V V形形极性分子极性分子H H2 2O O、H H2 2S S极性键极性键V V形形_极性分子极性分子非极性分子非极性分子极性分子极性分子类型类型实例实例键的极性键的极性空间构型空
10、间构型分子极性分子极性XYXY3 3BFBF3 3极性键极性键平面三角形平面三角形非极性分子非极性分子NHNH3 3极性键极性键三角锥形三角锥形_XYXY4 4CHCH4 4、CClCCl4 4极性键极性键正四面体形正四面体形_非极性分子非极性分子极性分子极性分子3.3.手性手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手与右手具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手与右手一样一样_,却在三维空间里不能重叠,互称手性异构,却在三维空间里不能重叠,互称手性异构体,具有手性异构体的分子叫手性分子。体,具有手性异构体的分子叫手性分子。4.4.无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸分子的酸性无机含
11、氧酸可写成无机含氧酸可写成(HO)(HO)m mROROn n,如果成酸元素,如果成酸元素R R相同,则相同,则n n值越值越大,酸性越大,酸性越_,如,如HClOHClOHClOHClO2 2HClOHClO3 3HClOHClO4 4。互为镜像互为镜像强强 化学键与分子构型判断化学键与分子构型判断1 1键、键、键的判断键的判断(1)(1)由轨道重叠方式判断由轨道重叠方式判断“头碰头头碰头”重叠为重叠为键,键,“肩并肩肩并肩”重叠为重叠为键。键。(2)(2)由共用电子对数判断由共用电子对数判断单键为单键为键;双键或三键,其中一个为键;双键或三键,其中一个为键,其余为键,其余为键。键。(3)(
12、3)由成键轨道类型判断由成键轨道类型判断s s轨道形成的共价键全部是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;杂化轨道形成的共价键全部为键。键。2.2.中心原子杂化类型与分子构型的判断中心原子杂化类型与分子构型的判断(1)(1)由杂化轨道数判断由杂化轨道数判断杂化轨道用来形成杂化轨道用来形成键和容纳孤电子对,所以有公式:键和容纳孤电子对,所以有公式:杂化轨道数杂化轨道数=中心原子的孤电子对的对数中心原子的孤电子对的对数+中心原子的中心原子的键个数键个数代表物代表物杂化轨道数杂化轨道数中心原子杂化轨道类型中心原子杂化轨道类型COCO2 20+2=20+2=2spspCHCH2 2O
13、 O0+3=30+3=3spsp2 2CHCH4 40+4=40+4=4spsp3 3SOSO2 21+2=31+2=3spsp2 2NHNH3 31+3=41+3=4spsp3 3H H2 2O O2+2=42+2=4spsp3 3(2)(2)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断中心原子杂化类型和分子构型的相互判断中心原子的杂化类型和分子构型有关,二者之间可以相互判断。中心原子的杂化类型和分子构型有关,二者之间可以相互判断。分子组成分子组成(A(A为中心为中心原子原子)中心原子中心原子的孤电子的孤电子对数对数中心原子中心原子的杂化方的杂化方式式分子空间分子空间构型构型示例示例ABAB2 20
14、 0spsp直线形直线形BeClBeCl2 21 1spsp2 2V V形形SOSO2 22 2spsp3 3V V形形H H2 2O OABAB3 30 0spsp2 2平面三角形平面三角形BFBF3 31 1spsp3 3三角锥形三角锥形NHNH3 3ABAB4 40 0spsp3 3正四面体形正四面体形CHCH4 4【高考警示钟高考警示钟】(1)(1)杂化轨道只用于形成杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤电键或者用来容纳孤电子对,剩余的子对,剩余的p p轨道可以形成轨道可以形成键,即杂化过程中若还有未参与键,即杂化过程中若还有未参与杂化的杂化的p p轨道,可用于形成轨道,可用于形成键。键。
15、(2)(2)组成相似的分子中心原子的杂化类型不一定相同,要看其组成相似的分子中心原子的杂化类型不一定相同,要看其键和孤电子对数是否相同。键和孤电子对数是否相同。(3)(3)价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型,而分价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型,而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型,不包括孤电子对。子的空间构型指的是成键电子对空间构型,不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。【典例典例1 1】氮元素可以形成多种化合物。回答以下
16、问题:氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题:(1)(1)基态氮原子的价电子排布式是基态氮原子的价电子排布式是_。(2)C(2)C、N N、O O三种元素第一电离能从大到小的顺序是三种元素第一电离能从大到小的顺序是_。(3)(3)肼肼(N(N2 2H H4 4)分子可视为分子可视为NHNH3 3 分子中的一个氢原子被分子中的一个氢原子被NHNH2 2(氨氨基基)取代形成的另一种氮的氢化物。取代形成的另一种氮的氢化物。NHNH3 3分子的空间构型是分子的空间构型是_;N N2 2H H4 4分子中氮原子轨道的分子中氮原子轨道的杂化类型是杂化类型是_。肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:肼可用作
17、火箭燃料,燃烧时发生的反应是:N N2 2O O4 4(l)+2N(l)+2N2 2H H4 4(l)=3N(l)=3N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(g)O(g)H=-1 038.7 kJmol=-1 038.7 kJmol-1-1若该反应中有若该反应中有4 mol NH4 mol NH键断裂,则形成的键断裂,则形成的键有键有_mol_mol。肼能与硫酸反应生成肼能与硫酸反应生成N N2 2H H6 6SOSO4 4。N N2 2H H6 6SOSO4 4晶体类型与硫酸铵相同,晶体类型与硫酸铵相同,则则N N2 2H H6 6SOSO4 4的晶体内不存在的晶体内不存在_(_(填标号填
18、标号)。a.a.离子键离子键 b.b.共价键共价键c.c.配位键配位键 d.d.范德华力范德华力(4)(4)图图1 1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4 4个氮原子个氮原子分别位于正四面体的分别位于正四面体的4 4个顶点个顶点(见图见图2)2),分子内存在空腔,能嵌,分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成入某离子或分子并形成4 4个氢键予以识别。下列分子或离子中,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能被该有机化合物识别的是_(_(填标号填标号)。a.CFa.CF4 4b.CHb.CH4 4c.NHc.NH4 4+d.Hd.H2
19、 2O O【解题指南解题指南】解答本题要明确以下三点:解答本题要明确以下三点:(1)(1)根据肼分子的形成确定肼与氨气的结构相似;根据肼分子的形成确定肼与氨气的结构相似;(2)(2)注意氢键的形成条件和存在;注意氢键的形成条件和存在;(3)(3)结构式的书写方法及结构式的书写方法及键和键和键个数的判断方法。键个数的判断方法。【解析解析】(1)(1)氮原子的最外层有氮原子的最外层有5 5个电子,其价电子排布式为个电子,其价电子排布式为2s2s2 22p2p3 3。(3)(3)NHNH3 3分子中氮原子的杂化方式为分子中氮原子的杂化方式为spsp3 3不等性杂化,其分子不等性杂化,其分子的空间构型
20、为三角锥形;氨基的空间构型为三角锥形;氨基(NHNH2 2)中氮原子的杂化方式也中氮原子的杂化方式也为为spsp3 3不等性杂化,其分子的空间构型为不等性杂化,其分子的空间构型为V V形。形。N N2 2H H4 4的结构为的结构为H H2 2N NNHNH2 2,相当于,相当于2 2个氨基,所以氮原子的杂化方式也为个氨基,所以氮原子的杂化方式也为spsp3 3不不等性杂化。等性杂化。1 1个个N N2 2H H4 4分子中含有分子中含有4 4个个N NH H键,有键,有4 mol N4 mol NH H键断裂同时生键断裂同时生成成1.5 mol N1.5 mol N2 2,N N2 2的结构
21、式为的结构式为NNNN,含,含1 1个个键和键和2 2个个键,所键,所以会形成以会形成3 mol 3 mol 键;键;N N2 2H H6 6SOSO4 4和和(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4都是离子晶体,都是离子晶体,N N2 2H H6 62+2+和和SOSO4 42 2之间存在离之间存在离子键,子键,N N2 2H H6 62+2+中中N N和和H H之间形成之间形成6 6个共价键个共价键(其中其中2 2个配位键个配位键),N N和和N N之间形成共价键,之间形成共价键,SOSO4 42 2中中S S和和O O之间形成共价键,不存在之间形成共价键,不存在范德华力。范德华力。(4)
22、H(4)H原子连接电负性大,半径小有孤电子对的原子连接电负性大,半径小有孤电子对的N N、O O、F F原子时,原子时,能够形成氢键,所以能够形成氢键,所以CFCF4 4和和CHCH4 4不能形成氢键,由图不能形成氢键,由图2 2可知,可知,4 4个个氮原子处于正四面体的顶点形成氮原子处于正四面体的顶点形成4 4个氢键,需要个氢键,需要4 4个氢原子,个氢原子,所以所以NHNH4 4+能够被该有机化合物识别。能够被该有机化合物识别。答案:答案:(1)2s(1)2s2 22p2p3 3(2)N(2)NO OC C(3)(3)三角锥形三角锥形spsp3 33 3d d(4)c(4)c【误区警示误区
23、警示】(1)(1)“基态原子的价电子排布式基态原子的价电子排布式”与与“电子排布式电子排布式不同不同”,书写时易混淆;,书写时易混淆;(2)(2)前四周期同周期第一电离能的递变规律中前四周期同周期第一电离能的递变规律中AA、A A比相邻主比相邻主族均大;族均大;(3)(3)虽然虽然N N2 2H H6 6SOSO4 4的组成中只有非金属元素,但其晶体类型与硫酸的组成中只有非金属元素,但其晶体类型与硫酸铵相同即可类比硫酸铵判断含有的键型;铵相同即可类比硫酸铵判断含有的键型;(4)(4)注意氢键的形成条件是注意氢键的形成条件是“H H原子原子”与与“N N、O O、F F原子原子”,其他,其他原子
24、不形成氢键。原子不形成氢键。微粒间作用力与物质的性质微粒间作用力与物质的性质范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键作用作用微粒微粒分子或原子分子或原子(稀有气体稀有气体)已经与电负性很大的原子已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子和电形成共价键的氢原子和电负性很强的原子负性很强的原子原子原子强度强度比较比较共价键氢键范德华力共价键氢键范德华力范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键影响其强影响其强度的因素度的因素 随着分子极性和相随着分子极性和相对分子质量的增大而对分子质量的增大而增大组成和结构相增大组成和结构相似的物质,相对分子似的物质,相对分子质量越大,分子间作质量越大,分子间作用力越大用力越
25、大对于对于AHBAHB,A A、B B的电负性越大,的电负性越大,B B原子的半径越原子的半径越小,键能越大小,键能越大成键原子半成键原子半径越小,键径越小,键长越短,键长越短,键能越大,共能越大,共价键越稳定价键越稳定 范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键对物质对物质性质的性质的影响影响影响物质的熔沸点、影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质溶解度等物理性质组成和结构相似的物组成和结构相似的物质,随相对分子质量的质,随相对分子质量的增大,物质的熔、沸点增大,物质的熔、沸点升高,如升高,如F F2 2ClCl2 2BrBr2 2 I I2 2,CFCF4 4CClCCl4 4CBrOH H2 2S
26、 S,HFHClHFHCl,NHNH3 3PHPH3 3影响分子影响分子的稳定性的稳定性共价键键共价键键能越大,分能越大,分子稳定性越子稳定性越强强 【高考警示钟高考警示钟】(1)(1)氢键属于一种较强的分子间作用力。氢键属于一种较强的分子间作用力。(2)(2)有氢键的物质,分子间也有范德华力,但有范德华力的物有氢键的物质,分子间也有范德华力,但有范德华力的物质分子间不一定有氢键。质分子间不一定有氢键。(3)(3)一个氢原子只能形成一个氢键,这是氢键的饱和性。一个氢原子只能形成一个氢键,这是氢键的饱和性。(4)(4)根据分子构型可以判断分子的极性,但必须注意键对极性根据分子构型可以判断分子的极
27、性,但必须注意键对极性的影响,例如,同是直线形的的影响,例如,同是直线形的O OC CO O和和H HCNCN,前者为非极,前者为非极性分子,后者为极性分子;同是四面体的性分子,后者为极性分子;同是四面体的CHCH4 4和和CHCH3 3ClCl,前者为,前者为非极性分子,后者为极性分子。非极性分子,后者为极性分子。【典例典例2 2】原子序数小于原子序数小于3636的的X X、Y Y、Z Z、W W四种元素,其中四种元素,其中X X是形成是形成化合物种类最多的元素,化合物种类最多的元素,Y Y原子基态时最外层电子数是其内层电原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的子总数的2 2倍,倍,Z Z原
28、子基态时原子基态时2p2p原子轨道上有原子轨道上有3 3个未成对的电子,个未成对的电子,W W的原子序数为的原子序数为2929。回答下列问题:回答下列问题:(1)Y(1)Y2 2X X2 2分子中分子中Y Y原子的杂化轨道类型为原子的杂化轨道类型为_,1 mol Y1 mol Y2 2X X2 2含有含有键的数目为键的数目为_。(2)(2)化合物化合物ZXZX3 3的沸点比化合物的沸点比化合物YXYX4 4的高,其主要原因是的高,其主要原因是_。(3)(3)元素元素Y Y的一种氧化物与元素的一种氧化物与元素Z Z的一种氧化物互为等电子体,元的一种氧化物互为等电子体,元素素Z Z的这种氧化物的分
29、子式是的这种氧化物的分子式是_,其分子构型为,其分子构型为_形。形。(4)(4)元素元素W W的一种氯化物中的一种氯化物中W W的化合价为的化合价为+1+1,它可与浓盐酸发生非,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成的配合物氧化还原反应,生成的配合物H Hn nWClWCl3 3中配体是中配体是_,反应的,反应的化学方程式为化学方程式为_。【解题指南解题指南】解答本题应注意以下四点:解答本题应注意以下四点:(1)(1)根据题干提供的各元素的特征及原子结构特点推断出相关元根据题干提供的各元素的特征及原子结构特点推断出相关元素;素;(2)(2)熟悉常见微粒的杂化轨道类型和熟悉常见微粒的杂化轨道类型和
30、键数目的确定方法;键数目的确定方法;(3)(3)充分利用等电子原理判断分子的构型和性质;充分利用等电子原理判断分子的构型和性质;(4)(4)了解配位键的组成。了解配位键的组成。【解析解析】根据题给信息可推知根据题给信息可推知X X、Y Y、Z Z、W W分别为氢、碳、氮、分别为氢、碳、氮、铜四种元素。铜四种元素。(1)Y(1)Y2 2X X2 2为乙炔,乙炔含有一个碳碳三键,乙炔中的碳原子的杂为乙炔,乙炔含有一个碳碳三键,乙炔中的碳原子的杂化轨道类型为化轨道类型为spsp杂化杂化,一个乙炔分子中含有一个乙炔分子中含有3 3个个键,键,1 mol1 mol乙炔乙炔中中键为键为3 mol3 mol
31、;(2)ZX(2)ZX3 3为氨气,为氨气,YXYX4 4为甲烷,氨气分子间能形成氢键,使沸点升为甲烷,氨气分子间能形成氢键,使沸点升高;高;(3)Y(3)Y(碳碳)的氧化物有的氧化物有COCO、COCO2 2,Z(Z(氮氮)的氧化物有的氧化物有N N2 2O O、NONO、N N2 2O O3 3、NONO2 2、N N2 2O O4 4、N N2 2O O5 5,COCO2 2与与N N2 2O O互为等电子体,结构相似,性质相似,互为等电子体,结构相似,性质相似,故类比故类比COCO2 2分子可知分子可知N N2 2O O的分子构型为直线形;的分子构型为直线形;(4)(4)根据题目提供氯
32、化物中根据题目提供氯化物中CuCu的化合价可知该氯化物的化学式为的化合价可知该氯化物的化学式为CuClCuCl,CuClCuCl与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成物中有与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成物中有1 1个个CuCu,3 3个个ClCl,所以,所以CuClCuCl与与HClHCl反应的物质的量之比为反应的物质的量之比为1212。生成物。生成物H H2 2CuClCuCl3 3中中CuCu为中心原子,为中心原子,ClCl原子为配体。原子为配体。答案:答案:(1)sp 3 mol(1)sp 3 mol或或3 36.026.0210102323(2)NH(2)NH3 3 分子间存在氢键分子间存
33、在氢键(3)N(3)N2 2O O 直线直线(4)Cl CuCl(4)Cl CuCl2HCl=H2HCl=H2 2CuClCuCl3 3(或或CuClCuCl2HCl=2HCl=H H2 2CuClCuCl3 3)【互动探究互动探究】(1)ZX(1)ZX3 3的水溶性与的水溶性与YXYX4 4比较有何不同?为什么?比较有何不同?为什么?提示:提示:NHNH3 3极易溶于水,极易溶于水,CHCH4 4难溶于水。难溶于水。原因:原因:NHNH3 3为极性分子,为极性分子,CHCH4 4为非极性分子,根据相似相溶原理,为非极性分子,根据相似相溶原理,NHNH3 3在水中的溶解度大;且在水中的溶解度大
34、;且NHNH3 3易与水形成氢键,更利于氨气的易与水形成氢键,更利于氨气的溶解。溶解。(2)(2)含有元素含有元素Y Y或或Z Z的微粒中与题的微粒中与题(3)(3)中元素中元素Z Z的氧化物属于等电的氧化物属于等电子体的还有哪些?子体的还有哪些?提示:提示:NONO2 2+、CNOCNO-等。等。1.(1.(双选双选)下列分子中,属于非极性的是下列分子中,属于非极性的是()()A ASOSO2 2B BBeClBeCl2 2C CBBrBBr3 3D DCOClCOCl2 2【解析解析】选选B B、C C。SOSO2 2是是V V形分子,其结构不高度对称,为极性分形分子,其结构不高度对称,为
35、极性分子;子;BeClBeCl2 2的结构式为的结构式为ClClBeBeClCl,是直线形分子,结构对称,是直线形分子,结构对称,为非极性分子;为非极性分子;BBrBBr3 3是平面正三角形分子,结构对称,为非极性是平面正三角形分子,结构对称,为非极性分子;分子;COClCOCl2 2的结构式为,其结构不高度对称,为的结构式为,其结构不高度对称,为极性分子。极性分子。2.CH2.CH3 3+、CHCH3 3、CHCH3 3-都是重要的有机反应中间体,有关它们的都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是说法正确的是()()A A它们互为等电子体,碳原子均采取它们互为等电子体,碳原子均采取s
36、psp2 2杂化杂化B BCHCH3 3-与与NHNH3 3、H H3 3O O+互为等电子体,几何构型均为正四面体形互为等电子体,几何构型均为正四面体形C CCHCH3 3+中的碳原子采取中的碳原子采取spsp2 2杂化,所有原子均共面杂化,所有原子均共面D DCHCH3 3+与与OHOH-形成的化合物中含有离子键形成的化合物中含有离子键【解析解析】选选C C。CHCH3 3+、CHCH3 3、CHCH3 3-分别具有分别具有6 6个、个、7 7个和个和8 8个价电个价电子,不是等电子体,中心碳原子的价层电子对数不同,故空子,不是等电子体,中心碳原子的价层电子对数不同,故空间构型不同,间构型
37、不同,A A错;错;CHCH3 3-与与NHNH3 3、H H3 3O O+均具有均具有1010个电子,互为等个电子,互为等电子体,几何构型均为三角锥形,电子体,几何构型均为三角锥形,B B项错;项错;CHCH3 3+中的碳原子采中的碳原子采取取spsp2 2杂化,所有原子均共面,杂化,所有原子均共面,C C项正确;项正确;CHCH3 3+与与OHOH-形成的化形成的化合物为合物为CHCH3 3OHOH,均由非金属元素组成,只含有共价键,不含有,均由非金属元素组成,只含有共价键,不含有离子键。离子键。3.3.向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水,首先形成难溶物,向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水
38、,首先形成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,下列对继续滴加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,下列对此现象的说法正确的是此现象的说法正确的是()()A.A.开始滴加氨水时形成的难溶物为开始滴加氨水时形成的难溶物为Cu(OH)Cu(OH)2 2B.B.沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子Cu(OH)Cu(OH)4 42+2+,配,配位数为位数为4 4C.C.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后CuCu2+2+的浓度不的浓度不变变D.D.在在Cu(NHCu(NH3 3)4 42+2+中,中,CuCu2
39、+2+给出孤电子对,给出孤电子对,NHNH3 3提供空轨道提供空轨道【解析解析】选选A A。此过程的离子方程式为:。此过程的离子方程式为:CuCu2+2+2NH+2NH3 3H H2 2O=Cu(OH)O=Cu(OH)2 2+2NH+2NH4 4+,Cu(OH)Cu(OH)2 2+4NH+4NH3 3=Cu(NHCu(NH3 3)4 42+2+2OH+2OH-。反应后溶液中不存在任何沉淀,但。反应后溶液中不存在任何沉淀,但CuCu2+2+转化为转化为Cu(NHCu(NH3 3)4 42+2+,所以,所以CuCu2+2+的浓度减小,的浓度减小,A A项正确,项正确,C C项错项错误;在误;在Cu
40、(NHCu(NH3 3)4 42+2+中,中,NHNH3 3提供孤电子对,提供孤电子对,CuCu2+2+提供空轨道,提供空轨道,D D项错误;沉淀溶解后,生成深蓝色的项错误;沉淀溶解后,生成深蓝色的Cu(NHCu(NH3 3)4 42+2+,配合离,配合离子子Cu(NHCu(NH3 3)4 42+2+的配位数为的配位数为4 4,B B项错误。项错误。4.4.科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NON(NO2 2)3 3(如图如图所示所示)。已知该分子中。已知该分子中NNNNNN键角都是键角都是108.1108.1,下列有关,下列有关N(NON(N
41、O2 2)3 3的说法正确的是的说法正确的是()()A.A.分子中分子中N N、O O间形成的共价键是非极性键间形成的共价键是非极性键B.B.分子中四个氮原子共平面分子中四个氮原子共平面C.C.该物质既有氧化性又有还原性该物质既有氧化性又有还原性D.15.2 gD.15.2 g该物质含有该物质含有6.026.0210102222个原子个原子【解析解析】选选C C。选项选项具体分析具体分析结论结论A A分子中分子中N N、O O间形成的共价键为不同元素原子之间间形成的共价键为不同元素原子之间形成的共价键,属于极性键形成的共价键,属于极性键错误错误B BN(NON(NO2 2)3 3的分子结构与的
42、分子结构与NHNH3 3相似,分子中四个氮原相似,分子中四个氮原子构成三角锥形子构成三角锥形错误错误C C该分子的中心元素该分子的中心元素N N呈呈+3+3价,处于中间价态,既价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性有氧化性又有还原性正确正确D D因为因为1 1个个N(NON(NO2 2)3 3分子含有分子含有1010个原子,个原子,15.2 g15.2 g该物该物质,即质,即0.1 mol0.1 mol含有含有6.026.0210102323个原子个原子错误错误5.5.某化合物的分子式为某化合物的分子式为ABAB2 2,A A属属AA族元素,族元素,B B属属AA族元素,族元素,A A和和B
43、B在同一周期,它们的电负性值分别为在同一周期,它们的电负性值分别为3.443.44和和3.983.98,已知,已知ABAB2 2分子的键角为分子的键角为103.3103.3。下列推断不正确的是。下列推断不正确的是()()A AABAB2 2分子的空间构型为分子的空间构型为“V”V”形形B BABAB键为极性共价键,键为极性共价键,ABAB2 2分子为非极性分子分子为非极性分子C CABAB2 2与与H H2 2O O相比,相比,ABAB2 2的熔点、沸点比的熔点、沸点比H H2 2O O的低的低D DABAB2 2分子中无氢原子,分子间不能形成氢键,而分子中无氢原子,分子间不能形成氢键,而H
44、H2 2O O分子间分子间能形成氢键能形成氢键【解析解析】选选B B。根据。根据A A、B B的电负性值及所处位置关系,可判断的电负性值及所处位置关系,可判断A A元素为元素为O O,B B元素为元素为F F,该分子为,该分子为OFOF2 2。O OF F键为极性共价键。键为极性共价键。因为因为OFOF2 2分子的键角为分子的键角为103.3103.3,OFOF2 2分子中键的极性不能抵消,分子中键的极性不能抵消,所以为极性分子。所以为极性分子。6.(1)6.(1)下列物质的分子中下列物质的分子中HClHClH H2 2O ON N2 2H H2 2O O2 2C C2 2H H4 4C C6
45、 6H H6 6 既有既有键,又有键,又有键的是键的是_。(2)CaC(2)CaC2 2中的中的C C2 22 2与与O O2 22 2互为等电子体,互为等电子体,O O2 22 2的电子式可表示为的电子式可表示为_;1 mol O1 mol O2 22 2中含有的中含有的键数目为键数目为_。(3)(3)某有机物分子结构为某有机物分子结构为H H2 2C CC CCHCNCHCN,其分子中碳原子杂,其分子中碳原子杂化轨道类型是化轨道类型是_;分子中处于同一直线上的原子;分子中处于同一直线上的原子数目最多为数目最多为_。(4)(4)下列分子中若有手性分子,请用下列分子中若有手性分子,请用“*”标
46、出其手性碳原子。标出其手性碳原子。【解题指南解题指南】解答本题时应注意以下三点:解答本题时应注意以下三点:(1)(1)利用共价键不同分类的关系判断共价键类型;利用共价键不同分类的关系判断共价键类型;(2)(2)利用价电子对互斥理论确定分子的空间构型;利用价电子对互斥理论确定分子的空间构型;(3)(3)形成的四条键均不相同的碳原子为手性碳原子。形成的四条键均不相同的碳原子为手性碳原子。【解析解析】(1)(1)当两个原子间能形成多个共用电子对时,先形成当两个原子间能形成多个共用电子对时,先形成一个一个键,另外的原子轨道只能形成键,另外的原子轨道只能形成键。键。N N2 2中有三个共价中有三个共价键
47、:一个键:一个键,两个键,两个键;键;C C2 2H H4 4中碳碳原子之间有两个共价中碳碳原子之间有两个共价键:一个键:一个键,一个键,一个键;键;C C6 6H H6 6中碳碳原子之间有中碳碳原子之间有7 7个共价键:个共价键:6 6个个键,键,1 1个个键。键。(2)C(2)C2 22 2和和O O2 22 2互为等电子体,根据等电子体的概念,两微粒互为等电子体,根据等电子体的概念,两微粒原子总数相同,价电子总数相同、结构相似,可推知原子总数相同,价电子总数相同、结构相似,可推知O O2 22+2+的电的电子式为子式为 2 2,O O2 22 2中氧氧三键中有中氧氧三键中有2 2个键是个
48、键是键。键。(3)(3)分子分子 H H2 21 1C C2 2C C3 3CHCH4 4CNCN中,中,1 1C C、3 3C C原子发生原子发生spsp2 2杂化,杂化,2 2C C、4 4C C原子发生原子发生spsp杂化,与三键碳直接相连的原子在同一直线杂化,与三键碳直接相连的原子在同一直线上,以及双键连接的上,以及双键连接的3 3个个C C在同一直线上。在同一直线上。(4)(4)形成的四条键均不相同的碳原子为手性碳原子。形成的四条键均不相同的碳原子为手性碳原子。答案:答案:(1)N(1)N2 2、C C2 2H H4 4、C C6 6H H6 6(2)(2)2 2 2 2NA A(3
49、)sp(3)sp2 2杂化、杂化、spsp杂化杂化 3 3(4)(4)【方法技巧方法技巧】中心原子的杂化轨道类型的判断中心原子的杂化轨道类型的判断并不是说碳原子只要形成双键就发生并不是说碳原子只要形成双键就发生spsp2 2杂化,如上题中第杂化,如上题中第2 2个个C C原子形成两条双键,为原子形成两条双键,为spsp杂化。判断中心原子的杂化轨道杂化。判断中心原子的杂化轨道类型的方法:类型的方法:(1)(1)看中心原子有没有形成双键或三键,如果碳原子形成看中心原子有没有形成双键或三键,如果碳原子形成1 1个个三键或两个双键,则其中有三键或两个双键,则其中有2 2个个键,用去了键,用去了2 2个
50、个p p轨道,形成轨道,形成的是的是spsp杂化;如果有杂化;如果有1 1个双键则其中有个双键则其中有1 1个个键,形成的是键,形成的是spsp2 2杂化;如果全部是单键,则形成的是杂化;如果全部是单键,则形成的是spsp3 3杂化。杂化。(2)(2)由分子的空间构型结合价电子对互斥理论判断。没有填充由分子的空间构型结合价电子对互斥理论判断。没有填充电子的空轨道一般不参与杂化,电子的空轨道一般不参与杂化,1 1对孤电子对占据对孤电子对占据1 1个杂化轨个杂化轨道。如道。如NHNH3 3为三角锥形,且有一对孤电子对,即为三角锥形,且有一对孤电子对,即4 4条杂化轨道条杂化轨道应呈正四面体形,为应