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2014届高考化学(鲁科版)一轮复习教学案:选修3物质结构与性质第二节化学键与分子间作用力

第二节化学键与分子间作用力考纲点击

1.了解共价键的主要类型σ键和π键,能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

2.了解简单配合物的成键情况。

3.理解离子键的形成和金属键的含义。

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。

6.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp1、sp2、sp3),能用价电子对互斥理论或杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的结构。

一、共价键模型

1.共价键的形成及分类

(1)形成

根据对氢分子形成过程的分析可以得知,由于电子____________________增加,使它们同时受到两个原子核的吸引,从而导致体系____________,形成化学键,将__________________________________称为共价键。

电负性______________的非金属元素原子间通常形成共价键。

(2)本质

在原子之间形成__________(电子云的重叠)。

(3)特征

具有________和________。

(4)分类

分类依据种类类型

形成共价键的原子轨道重叠方式____键[来源学科网ZXXK]电子云“________”重叠[来源学科网][来源学

科网ZXXK]

____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

特别提示:(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。

(5)判断方法

(6)σ键和π键的比较

按形成共价键的原子轨道重叠方式,共价键分为σ键和π键。

①σ键:人们将原子轨道以“________”方式相互重叠,导致电子在核间出现的概率增大,具有______对称特征的共价键称为σ键。s-sσ键由两个______轨道重叠形成,如H—H;s-pσ键由一个______轨道与一个______轨道重叠形成,如H—Cl;p-pσ键由2个p轨道重叠形成的,如Cl—Cl。

②π键:由两个原子p电子“________”重叠形成的,为________对称。

键类型σ键π键

原子轨道重叠方式沿键轴方向相对重叠沿键轴方向平行重叠

原子轨道重叠部位两原子核之间,在键轴上键轴上方和下方,键轴处为零

原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小化学活泼性不活泼活泼

成键规律共价单键是σ键,双键中有一个σ键,一个π键,叁键中有一个σ键,两个π键

特别提示:(1)H2分子中的共价键无方向性。

(2)N2分子中的σ键比π键键能小。

2. 共价键的键参数——键能、键长、键角

(1)键能

①概念:键能是__________原子形成________化学键释放的最低能量,通常取________。单位是kJ·mol-1。

②与键强度的关系:键能是共价键强度的一种标度,键能越大,即形成化学键时____________越多,化学键__________。

(2)键长

①概念:键长是形成________的两个原子之间的________。

②与键强度的关系:键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。一般,键长越短,键能越______,表明共价键越______;形成的分子越稳定。

③与共价半径、原子半径的关系

a.共价半径是指相同原子的共价键键长的________。

b.键长不是成键两原子半径的和,而是________其半径和。

(3)键角:在原子数超过______的分子中,两个相邻共价键之间的________称为键角。键角是描述分子__________的重要参数;键角决定分子空间构型。

(4)键参数对分子性质的影响

①键能越______,键长越______,分子越稳定。

键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性:原子半径越小,键长越短,键能越大,分子越稳定。例如HF、HCl、HBr、HI分子中:

X原子半径:F<Cl<Br<I

H—X键键长:H—F<H—Cl<H—Br<H—I

H—X键键能:H—F>H—Cl>H—Br>H—I

HX分子稳定性:HF>HCl>HBr>HI

3.等电子原理

__________相同、______________相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质是相近的。此原理称为等电子原理,如CO和N2,原子总数为2,价电子总数为10。

特别提示:(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。

即时训练1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________。

二、几种化学键的概念和特征

即时训练2下列有关化学键的叙述中,不正确的是()。

A.某原子跟其他原子形成共价键时,其共价键数一定等于该元素原子的价电子数

B.水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和,故不能再结合其他氢原子

C.完全由非金属元素形成的化合物中也可能含有离子键

D.配位键也具有方向性、饱和性

三、分子的空间构型

1.乙炔分子中碳原子采用______杂化,是由一个2s轨道和一个2p轨道杂化而成,两个碳原子间存在一个σ键和两个π键,分子空间构型为__________,键角为______。乙烯分

子中碳原子采用______杂化,是由________轨道和________轨道杂化而成,两个碳原子间存在______键和______键,分子空间构型为__________,键角接近______。甲烷分子中碳原子采用________杂化,是由__________轨道和__________轨道杂化而成,分子空间构型为__________,键角为________。

2.苯分子中C 原子以________杂化,每个C 原子的两个sp 2杂化轨道上的电子分别与邻近两个C 原子的杂化轨道上的电子配对形成________,六个碳原子形成__________的碳环,另外一个sp 2杂化轨道上的电子与H 原子的______电子配对形成σ键,同时,六个C 原子上剩余的______轨道,以“__________”的形式形成多原子、多电子的__________。

3.键的极性和分子的极性

(1)极性分子和非极性分子的概念

①极性分子:分子中正电中心和负电中心________,使分子的某一个部分呈正电性(δ+),

另一部分呈负电性(δ-),这样的分子称为极性分子。

②非极性分子:分子中正电中心和负电中心________,这样的分子称为非极性分子。

(2)键的极性与分子极性的关系

分子???

?? 非极性分子????? 由非极性键形成(如H 2、O 2、Cl 2、P 4等)由极性键形成,但空间结构对称,键的

极性相互抵消(如CO 2、BF 3、CH 4等)极性分子:由极性键形成,且空间结构不对称,键的 极性不能相互抵消(如HCl 、HCN 、H 2O 、NH 3、, CH 3Cl 等)

4.两种分子间作用力——范德华力与氢键

(1)范德华力

①范德华力是分子间普遍存在的作用力,它比化学键弱得多。

②相对分子质量越________、范德华力越大;分子的极性越________,范德华力也越大。

(2)氢键

①概念:氢键是由已经与______________的原子形成________的氢原子与另一个分子中或同一个分子中另一个________很强的原子之间的作用力。

②表示方法:氢键通常用____________表示,其中A 、B 为N 、O 、F ,“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键,例如,水中的氢键表示为:O —H …O 。

③氢键的类型

氢键可分为____________和____________两大类。

④氢键的强弱

氢键的大小介于________和__________之间。

5.溶解性(相似相溶原理)

(1)极性溶剂(如水)易溶解________物质。

(2)非极性溶剂(如苯、汽油、四氯化碳、酒精等)易溶解________物质(Br 2、I 2等)。

(3)含有相同官能团的物质互溶,如水中含羟基(—OH)能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。

6.手性

具有完全相同的________和__________的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里__________,互称手性异构体,有手性异构体的分子叫__________。

7.无机含氧酸分子的酸性

无机含氧酸可写成(HO)m RO n ,如果成酸元素R 相同,则n 值越______,R 的正电性越

______,使R —O —H 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

______,如HClO______HClO 2______HClO 3______HClO 4。

即时训练3下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是( )。

A .NH 3

B .Cl 2

C .H 2O

D .CCl 4

四、分子的性质 1.范德华力、氢键及共价键的比较

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

________________

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

原子间通过

__________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

作用微粒分子或原子(稀有气

体)

氢原子、电负性很强

的原子

原子

存在范围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

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) __________、

__________

__________、

__________

__________、

__________

强度比较共价键>氢键>范德华力

影响强度的因素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

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

成键原子半径越小,

键长越短,键能越大,

共价键越稳定

对物质性质的影响①影响物质的熔沸

点、溶解度等物理性

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

①影响分子的

________;②共价键

键能________,分子

稳定性________

特别提示:(1)氢键属于一种较强的分子间作用力。

(2)有氢键的物质分子间也有范德华力,但有范德华力的分子间不一定有氢键。

(3)一个氢原子只能形成一个氢键,这是氢键的饱和性。

2.键的极性与分子的极性

(1)键的极性:共价键分为________共价键和________共价键,判断的依据是否由__________构成。

(2)分子的极性:分子分为_______分子和_______分子,判断的依据是

________________。

3.范德华力及其对物质性质的影响

(1)范德华力:________之间存在的相互作用力,称为________作用力,又称范德华力。

(2)影响范德华力的因素及其对物质性质的影响。

①影响范德华力的因素主要有分子的质量与分子的极性等。即相对分子质量越大,范德华力________;分子的极性越大,__________越大。

②组成结构相似的分子,其分子间作用力随________________的增大而增大,物质的熔沸点越来越________。

4.氢键及其对物质性质的影响

(1)氢键的定义:是由已经与电负性很强的原子形成共价键的________与另一个分子中

________________的原子之间的作用力。

(2)氢键的存在及表示方法:

研究表明,氢键普遍存在于已经与________等电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另外的________等电负性很大的原子之间。实验还证明,氢键不仅存在于分子之间,有时也存在于分子内。氢键的表示为____________。

即时训练4下列叙述与分子间作用力无关的是()。

A.气体物质加压或降温时能凝结或凝固

B.干冰易于升华

C.氟、氯、溴、碘单质的熔沸点依次升高

D.氯化钠的熔点较高

一、分子的空间构型

1.杂化轨道理论

(1)概念

在外界条件的影响下,原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化,组合后形成的一组与原子轨道数相等且能量相同的杂化轨道,叫杂化原子轨道,简称杂化轨道。杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间构型不同。

(2)杂化轨道理论是一种价键理论,是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。

(3)杂化:在成键过程中,由于原子间的相互影响,同一原子几个能量相近的不同类型的原子轨道发生重新组合,重新分配能量和确定电子位置,形成与原轨道数目相同的新的原子轨道,这种轨道重新组合的过程称为杂化。

(4)杂化轨道:杂化后形成的能量相同的新轨道称为杂化轨道。

(5)通常的杂化类型有:①sp3杂化:产生4个夹角为109°28′的相同轨道;②sp2杂化:产生三个夹角为120°的平面三角形杂化轨道;③sp杂化:产生两个夹角为180°的直线形杂化轨道。

(6)规律

杂化时轨道总数不变;杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对,不能用于形成π键。

(7)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

sp1 2 180°直线形BeCl2、CO2、HgCl2 sp2 3 120°平面三角形BF3、BCl3、CH2O sp3 4 109°28′四面体形CH4、CCl4、NH+4特别提示:(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.价层电子对互斥模型

(1)价层电子对互斥模型可用来预测分子或离子的立体构型。

(2)价层电子对互斥模型认为,多原子分子之所以具有一定的立体结构,是由于价层电子对相互排斥的结果。

(3)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。

(4)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

2 2 0 直线形直线形BeCl2

3 3 0

三角形

平面正三角形BF3 2 1 V形SnBr2

4 4 0 正四面

体形

正四面体形CH4 3 1 三角锥形NH3

2 2 V形H2O

特别提示:(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)价层电子对互斥理论的基本要点是:分子中的价电子对由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离。关键是不可忽视孤电子对成键电子的影响。

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。

①配位键是一种特殊的共价键。

②表示方法:配位键可以用A→B来表示,其中A是提供孤对电子的原子,叫做给予体;B是具有空轨道、接受电子的原子,叫做接受体。

(2)配位化合物

①定义:通常把过渡金属的原子或离子与某些含有孤对电子的分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。

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,[Ag(NH3)2]+为配离子(配离子一般为难电离的离子,在离子方程式书写时不能拆开)。NH

分子中的N

3

原子称为配位原子;配位数是指配位原子的数目。

特别提示: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。

【例1】(2012山东理综)金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。

(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是________。

a.金属键具有方向性与饱和性

b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用

c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子

d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光

(2)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________。

(3)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n =________。CO与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为________。

(4)甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为________,甲醇分子内的O—C—H键角________(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。

二、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。

4.判断AB n型分子极性的经验规律

若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,若不等则为极性分子。

【例2】(2012福建理综)(1)元素的第一电离能:Al________Si(填“>”或“<”)。

(2)基态Mn2+的核外电子排布式为______________。

(3)硅烷(Si n H2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如下图所示,呈现这种变化关系的原因是__________________________________________。

(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子X m-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:

①在X m-中,硼原子轨道的杂化类型有________;配位键存在于________原子之间(填原子的数字标号);m=________(填数字)。

②硼砂晶体由Na+、X m-和H2O构成,它们之间存在的作用力有________(填序号)。

A.离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键

1.下列说法正确的是()。

A.含有非极性键的分子一定是非极性分子

B.非极性分子中一定含有非极性键

C.由极性键形成的双原子分子一定是极性分子

D.键的极性与分子的极性无关

2.氧族元素的氢化物的沸点如下表:

H2O H2S H2Se H2Te

100 ℃-60.75 ℃-41.5 ℃-1.8 ℃

下列关于氧族元素氢化物的沸点高低的分析和推断中,正确的是()。

A.氧族元素氢化物沸点高低与范德华力的大小无关

B.范德华力一定随相对分子质量的增大而减小

C.水分子间存在氢键这一特殊的分子间作用力

D.水分子间存在共价键,加热时较难断裂

3.写出下列分子或离子的立体构型和中心原子的杂化类型。

(1)H2O(2)NH+4(3)BF3(4)BeCl2(5)SO2(6)CO(7)C2H2

4.(1)化合物NH3的沸点比化合物CH4的高,其主要原因是________________________。

(2)用氢键表示式写出氟的氢化物溶液中存在的所有氢键_________________________。

(3)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.NH+4d.H2O

5.(1)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-4的立体构型为________;

(2)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________。

6.(1)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

_______________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)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。

②用价电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br键的键角________120°(填“>”“<”或“=”)。

(3)①Y2X2(C2H2)分子中Y原子轨道的杂化类型为________,1 mol Y2X2含有σ键的数目为________。

②元素Y(C)的一种氧化物与元素Z(N)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为________。

参考答案

基础梳理整合

一、1.(1)在两原子核之间出现的概率能量降低原子通过共用电子对形成的化学键相同或差值小(2)共用电子对(3)饱和性方向性(4)σ头碰头π肩并肩极性偏移非极性偏移单

一对双两对叁三对(5)σ键π键σ键σ键π键非极性键极性键极性共价键非极性共价键(6)①头碰头轴s s p②肩并肩镜面

2.(1)①气态基态 1 mol正值②释放的能量越稳定(2)①共价键核间距②大强③一半小于(3)2夹角立体结构(4)①大短②稳定性立体构型(或空间构型)

3.原子总数价电子总数

即时训练1答案:(1)②⑤⑩①③⑨(2)⑧(3)⑥⑦④

二、静电作用共用电子对静电作用金属阳离子大相同小孤对电子空轨道方向性饱和性

即时训练2 A

三、1.sp直线形180°sp2一个2s两个2pσπ平面形120°sp3一个2s三个2p正四面体形109.5°

2.sp2σ键正六边形1s2p肩并肩大π键

3.(1)①重合②不重合

4.(1)②大大(2)①电负性很强共价键电负性②A—H…B③分子内氢键分子间氢键④共价键范德华力

5.(1)极性(2)非极性

6.组成原子排列不能重叠手性分子

7.大高强<<<

即时训练3 D

四、1.分子间作用力共用电子对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稳定性越大越强

2.(1)极性非极性同种原子

(2)极性非极性正负电荷中心是否重合

3.(1)分子分子间(2)①越大范德华力②相对分子质量高

4.(1)氢原子电负性很强(2)N、O、F N、O、F A—H…B—

即时训练4 D

核心归纳突破

【例1】答案:(1)b(2)C(碳)(3)41∶2(4)sp3小于

解析:(1)金属键没有方向性和饱和性,a错;金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用,b对;金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动,c错;金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光,d错。

(2)Ni的外围电子排布为3d84s2,3d能级上有2个未成对电子。第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O,其中C的电负性小。

(3)CO中C和O以叁键结合,含有1个σ键、2个π键。

(4)甲醇分子内C的成键电子对数为4,无孤电子对,杂化类型为sp3,甲醇分子内O—C—H键角比甲醛分子内O—C—H键角小。

【例2】答案:(1)<

(2)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)

(3)硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越强(或其他合理答案)

(4)①sp2、sp34,5(或5,4)2②ADE

解析:(2)基态Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,失去最外层2个电子后形成Mn2+,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。(3)硅烷是分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,分子间的范德华力越大,沸点越高。(4)①由球棍模型可以看出,黑球为B原子,灰球为O原子,小灰球为H原子。2号B原子形成3个键,采取sp2杂化,4号

B原子形成4个键,采取sp3杂化;B与O之间的电负性差别没有H与O之间的大,故5号O上面的孤对电子带电较为密集,因此可提供电子给4号B,从而形成配位键。由图示可以看出该结构可以表示为[B4H4O9]m-,其中B为+3价,O为-2价,H为+1价,根据化合价可知m=2。②在晶体中Na+与X m-之间为离子键,H2O分子间存在范德华力和氢键,而该阴离子也能与水分子形成氢键。

演练巩固提升

1.C解析:含有非极性键的分子不一定是非极性分子,如H2O2,非极性分子中不一定含有非极性键,如CH4、CO2中均是非极性分子,却都有极性键,分子的极性除与键的极性有关外,还与分子空间构型有关。

2.C解析:氢键是由电负性比较强的O、N、F等与H之间形成的一种介于范德华力与化学键之间的一种作用力,如H2O、HF、NH3,由于分子间存在氢键使得它们的熔沸点高于同系列的氢化物。

3.答案:(1)V形sp3(2)正四面体sp3(3)平面正三角形sp2(4)直线形sp(5)V 形sp2(6)平面三角形sp2(7)直线形sp

解析:先算出价层电子对数→判断杂化类型→价电子对互斥理论→分子或离子的立体构型。

4.答案:(1)NH3分子间存在氢键而CH4分子间只存在范德华力

(2)F—H…F F—H…O O—H…F O—H…O(3)c

解析:(1)分子间形成氢键,沸点反常高。

(2)氢键的表示式为X—H…Y。

(3)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。

5.答案:(1)120°sp2正四面体(2)共价键分子间作用力

解析:(1)因为BF3的空间构型为平面三角形,所以F—B—F的键角为120°。(2)立方氮化硼晶体结构与石墨相似,故B、N以共价键相结合构成分子晶体,其层间作用力是分子间作用力。

6.答案:(1)sp3H2O中O原子有2对孤对电子,H3O+中O原子只有1对孤对电子,排斥力较小(2)①sp2范德华力②<

(3)①sp3N A②N2O

解析:(1)H3O+的价层电子对数为4,sp3杂化。孤电子对数越多,键夹角越小。

(2)SnBr2中Sn原子有一对孤对电子,孤对电子排斥两个Sn—Br键,使它们的夹角小于120°。

(3)C2H2的结构式为H—C≡C—H。

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