(高三化学)分子结构与性质

1 高三化学复习（二十五）——分子结构与物质性质 考纲导引 考点探究 1.了解共价键的主要类型键和键，能用键长、键能和键角等说明简单分子的某些性质 2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3），能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。 3.了解简单配合物的成键情况。 4.了解化学键合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，能列举含氢键的物质。 1.共价键 2.分子的立体构型 3.分子的性质

【知识梳理】 一、化学键的概念及类型 1．概念： ，叫做化学键。化学键包括离子键、共价键和金属键。根据成键原子间的电负性差值可将化学键分为 和 。旧的化学键的断裂和新的化学键的生成是化学反应的本质，也是化学反应中能量变化的根本。 2．离子键与共价键比较 键型 离子键 共价键 成键微粒 形成条件 存在物质 【例1】关于化学键的下列叙述中，正确的是（ ） A．离子化合物中可能含有共价键 B．共价化合物中可能含有离子键 C．离子化合物中只含离子键 D．共价键只能存在于化合物中 二.共价键 1.共价键的本质是 ，其特征是具有 性和 性。 2.共价键的类型 ①按成键原子间共用电子对的数目分为 键、 键、 键。 ②按共用电子对是否偏移分为 键、 键。 ③按原子轨道的重叠方式分为 键（“头碰头”重叠）和 键（“肩碰肩”重叠），前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。 ④还有一类特殊的共价键 。 【例2】下列化合物中既存在离子键，又存在极性键的是（ ） A．H2O B．NH4Cl C．NaOH D．Na2O2 【例3】对σ键的认识不正确的是（ ） A．σ键不属于共价键，是另一种化学键 B．S-Sσ键与S-Pσ键的对称性相同 C．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键 D．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同 3.键参数 ①键能：气态．．基态原子形成 化学键释放的最低能量（单位：kJ/mol），释放的能量越多，键能越 ，

键越牢固，化学键越 。 ②键长：形成共价键的两个原子之间的 （单位：10-10米），键长越短，键能越 ，键越 ，共价键越 。 ③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角(单位：度）。键角决定了分子的 。O==C==O键角为 ，所以CO2的构型是直线型。H—O—H键角为 ，所以H2O的构型是 型。 2

④键参数对分子性质的影响：键长越 ，键能越 ，分子越稳定． 4.等电子原理 相同、 相同的分子具有相似的 特征，它们的许多性质相近。如CO和N2。 5.共价键的键能与化学反应热的关系：反应热= 所有 键能总和－所有 键能总和. 【例4】下列分子既不存在s-p σ键，也不存在p-p π键的是（ ） A．HCl B．HF C．SO2 D．SCl2 【例5】下列关于丙烯（CH3—CH =CH2）的说法正确的（ ） A．丙烯分子有8个σ键，1个π键 B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化 C．丙烯分子存在非极性键 D．丙烯分子中3个碳原子在同一直线上 6.极性键和非极性键，极性分子和非极性分子及其性质的差异 (1)键的极性： 极性键： 原子之间形成的 键，成键原子吸引电子的能力 ，共用电子对发生 . 非极性键： 原子之间形成的 键，成键原子吸引电子的能力 ，共用电子对 偏移. (2)分子的极性： ①极性分子：正电荷中心和负电荷中心 的分子. 非极性分子：正电荷中心和负电荷中心 的分子. ②分子极性的判断：分子的极性由共价键的 及分子的 两个方面共同决定.

分子 共价键的极性 分子中正负 电荷中心 结论 举例

同核双原子分子 H2、N2、O2 异核双原子分子 CO、HF、HCl

异核多原子分子 分子中各键的向量和为零 CO2、BF3、CH4

分子中各键的向量和不为零 H2O、NH3、CH3Cl

③相似相溶原理:极性分子易溶于 分子溶剂中（如HCl易溶于水中），非极性分子易溶于 分子溶剂中（如CO2易溶于CS2中）. 【例6】根据科学人员探测：在海洋深处的沉积物中含有可燃冰,主要成分是甲烷水合物。其组成的两种分子的下列说法正确的是（ ） A.它们都是极性键形成的极性分子 B.它们都只有σ键 C.它们成键电子的原子轨道都是sp3-s D.它们的立体结构都相同 7.分子的空间立体结构（记住） 常见分子的类型与形状比较

直 线 三角形 V形 四面体 三角锥 V形 H2O 3

分子类型 分子形状 键角 键的极性 分子极性 代表物 A 球形 He、Ne

A2 直线形 H2、O2

AB 直线形 HCl、NO

ABA 直线形 180° CO2、CS2

ABA V形 ≠180° H2O、SO2

A4 正四面体形 60° P4 AB3 平面三角形 120° BF3、SO3

AB3 三角锥形 ≠120° NH3、NCl3

AB4 正四面体形 109°28′ CH4、CCl4

AB3C 四面体形 ≠109°28′ CH3Cl、CHCl3

AB2C2 四面体形 ≠109°28′ CH2Cl2

二.分子的立体构型 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，形成分子的空间形状不同。 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间构型 实例 sp BeCl2

sp2 BF3 sp3 CH4 2.分子构型与价层电子对互斥模型 分子的空间构型指的是 ，不包括 。价层电子对互斥模型说明的是价层 的空间构型。 (1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。 电子对数 成键对数 孤对电子数 电子对空间构型 分子空间构型 实例

2 2 0 BeCl2

3 3 0 BF3

2 1 SnBr2

4 4 0 CH4

3 1 NH3

2 2 H2O

3.配位化合物 （1）配位键与极性键、非极性键的比较 4

共价键 非极性键 极性键 配位键（一类特殊的共价键，__ _由一个原子单独提供） 本质 相邻原子间通过共用电子对所形成的相互作用 成键条件 成键原子为 非金属 成键原子为 非金属 成键原子一方有 ，一方有 特征 有 性和 性 表示方法 H—H H—Cl [Cu(NH3)4]2+

存在 单质 共价化合物 离子化合物 共价化合物 离子化合物 离子化合物

（2）配位化合物：金属离子与某些分子或离子(称为 )以配位键结合形成的化合物。 Cu(H2O)42+ Cu(NH3)42+ [Ag(NH3)2]OH Fe(SCN)6

3-

以[Cu(NH3)4]SO4为例，指出该化合物中的 （1）中心原子： 。 （2）配位体： 。 （3）配位原子： 。 （4）配位数： 。 （5）内界： 。 （6）外界： 。 （7）配位化合物的电离： 【例7】铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类，应含有（ ） A．离子键和共价键 B．离子键和配位键 C．配位键和共价键 D．离子键 【例8】向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是（ ） A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变。 B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu（NH3）4] 2+。 C．向反应后的溶液加入盐酸，溶液将会没有发生变化，因为[Cu（NH3）4] 2+不会与盐酸发生反应。 D．在[Cu（NH3）4] 2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道。

三.分子的性质 1.分子间作用力的比较 范德华力 氢键 共价键 概念 原子间通过共用电子对所形成的相互作用

作用粒子 原子 特征 有方向性、有饱和性 强度比较 影响强度的因素 组成和结构相似的物质， 越大，分子间作用力越大 对于A—H……B—，A、B的电负性越 ，B原子的半径越 ，氢键键能越大 成键原子半径越 ，键长越 ，键能越 ，共价键越稳定

对物质性质的影响 ①影响物质的 、溶分子间氢键的存在，使物①影响分子的稳定性 5

解度等物理性质 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 ， 如F2 Cl2 Br2 I2，CF2 CCl2 CBr2 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 ②共价键键能越大，分子稳定性越

3．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。

【试题类型一：化学键与分子构型】 A、B、C、D四种元素处于同一短周期，在同族元素中，A的气态氢化物的沸点最高，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻。 (1)C的原子的价电子排布式为_____________________。

(2)在B的单质分子中存在_______个________键，____个__ _键。 (3)已知B的气态氢化物很容易与H+结合，B原子与H+间形成的键叫_ ___，形成的离子的立体构型为______ ___，其中B原子采取的杂化方式是___________________。 (4)在A、B、C、D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中沸点最低的是__ __(写分子式)，其沸点显著低于其他三种氢化物的原因是：___ _。 【试题类型二：微粒间作用力及对物质性质的影响】

短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的最外层电子排布可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素．回答下列问题： (1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4，其中属于极性分子的是____ ____(填序号)． (2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是____ _________________________.

(3)B、C两元素能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式分别为__ ____、____ ____.DE4在前者中的溶解性___ ___(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性． (4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为____________ _______ (填化学式)． (5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为：_________ ______________________________ (填化学式)． 【感悟高考真题】 1.（2011·安徽高考·7）科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的23N(NO）（如图所示）。已知该分子中N-N-N键角都是108.1°，下列有关23N(NO）的说法正确的是（ ）