第二章 化学键与分子间作用力总结选修3鲁科版.docx
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第二章化学键与分子间作用力总结选修3鲁科版
第二章化学键与分子间作用力
知识建构：
专题归纳：
一、微粒间相互作用力的比较
1、化学键的比较
键
比较
离子键
共价键
金属键
非极性键
极性键
配位键
本质
阴、阳离子间的静电作用
相邻原子间通过共用电子对（电子云重叠）与原子核间的静电作用形成
电性作用
成键条件
电负性相差较大的活泼金属元素的阳离子和活泼非金属元素的阴离子（成键电子的得、失电子能力相差较大）
成键原子得失电子能力相同
成键原子得失电子能力差别较小（不同种非金属）
成键原子一方有孤对电子，一方有空规道
同种金属或不同种金属（合金）
特征
无方向性、饱合性
有方向性、饱合性
无方向性
成键微粒
阴、阳离子
原子
金属阳离子和自由电子
存在
离子化合物
非金属双原子单质、共价化合物（H2O2），离子化合物（Na2O2）
共价化合物（HCl）
离子化合物（NaOH）
离子化合物
（NH4Cl）
金属或合金
2、范德华力和氢键的比较
范德华力
氢键
概念
范德华力是分子之间普遍存在的一种相互作用，它使得许多由分子构成的物质能以一定的聚集态存在
正电性较强的氢原子与电负性很大且半径小的原子间存在的一种静电相互作用
存在范围
分子间
某些强极性键氢化物的分子间（HF、H2O、NH3）
强度比较
比化学键弱得多
比化学键弱得多，比范德华力强
影响因素
随着分子极性和相对分子量的增大而增大
组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大
形成氢键的非金属原子吸引电子的能力越强，半径越小，则氢键越强
特征
无方向性和饱合性
有方向性和饱合性
对物质性质的影响
影响物质的物理性质，如熔点、沸点等。
组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如熔沸点：
O2＞N2，HI＞HBr＞HCl
分子间氢键的存在，使得物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔沸点：
H2O>H2S
二、分子的极性和键的极性、分子构型的关系
分子类型
分子形状
键角
键的极性
分子极性
代表物
A
球形
非极性
He、Ne
A2
直线形
非极性
非极性
H2、O2
AB
直线形
极性
极性
HCl、NO
ABA
直线形
180°
极性
非极性
CO2、CS2
ABA
角形
≠180°
极性
极性
H2O、SO2
A4
正四面体形
60°
非极性
非极性
P4
AB3
平面三角形
120°
极性
非极性
BF3、SO3
AB3
三角锥形
≠120°
极性
极性
NH3、NCl3
AB4
正四面体形
109°28′
极性
非极性
CH4、CCl4
AB3C
四面体形
≠109°28′
极性
极性
CH3Cl、CHCl3
AB2C2
四面体形
≠109°28′
极性
极性
CH2Cl2
由上表可知：
分子的极性取决于键的极性，分子中每一个键两端的原子的电负性的差异，差异越大的，键的极性越强；很明显，若分子中没有极性键，则相应的分子不可能是极性分子，但含有极性键的分子也不一定都是极性分子，若成键的原子在空间呈对称分布的话，则键的极性彼此抵消，分子仍为非极性分子，否则的话为极性分子。
高考真题：
一、分子结构与分子间作用力
【例1】（07年荷泽）CO2、CH4、BF3都是非极性分子，HF、H2O、NH3都是极性分子，由此推测ABn型分子是非极性分子的经验规律正确的是（）
A、所有原子在同一平面B、分子中不含有氢原子
C、在ABn中A原子没有孤对电子D、A的相对原子质量小于B
【例2】（06黄冈）关于氢键，下列说法正确的是（）
A.每一个水分子内含有两个氢键B.冰、水和水蒸气中都存在氢键
C.DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D.H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致
【例3】（06全国Ⅱ）下列叙述正确的是（）
A、NH3是极性分子，分子中N原子是在3个H原子所组成的三角形的中心
B、CCl4是非极性分子，分子中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，分子中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，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央
【例4】（06临沂）固体乙醇晶体中不存在的作用力是（）
A.极性键B.非极性键C.离子键D.氢键
【例5】（04江苏）下列事实与氢键有关的是（）
A.水加热到很高的温度都难以分解
B.水结成冰体积膨胀，密度变小
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
【例6】（03江苏）下列各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是（）
A．H2OB．BF3C．CCl4D．PCl5
【例7】（01上海）下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是（）
A、两种都是极性分子B、两种都是非极性分子
C、CH4是极性分子，H2O是非极性分子D、H2O是极性分子，CH4是非极性分子
二、化学键与分子的立体结构
【例8】（07滨州）下列不属于配合物或离子的是（）
A.Ag（NH3）2+B.［Cu（CN）4］2-C.Fe（SCN）3D.MnO4-
【例9】（06广州）硫化氢（H2S）分子中，两个H—S键的夹角接近90°，说明H2S分子的空间构型为；
二氧化碳（CO2）分子中，两个C=O键的夹角为180°，说明CO2分子的空间构型为；甲烷（CH4）分子中，两个相邻C—H键的夹角是109°28′，说明CH4分子的空间构型为。
【例10】（01上海）第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然水合物，可满足人类1000年的能源需要，天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳五个CH4分子或1个游离H2O分子，根据上述信息，完成第
（1）、
（2）题：
（1）下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是（）
A.两种都是极性分子B.两种都是非极性分子
C.CH4是极性分子，H2O是非极性分子D.H2O是极性分子，CH4是非极性分子
（2）若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离的H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为（）
A.CH4·14H2OB.CH4·8H2OC.CH4·（23/3）H2OD.CH4·6H2O
【例11】（06东城模拟）已知A、B、C、D、E为中学化学常见的五种物质，均含元素Y，且Y在这些物质中所呈化合价依次升高，其中只有B为单质。
若在常温下将气体D通入水中可以发生反应，生成C和E。
工业上以A、空气和水为原料，通过催化氧化法制取E。
请回答以下问题：
（1）A分子的空间构型为；B分子的电子式为；B发生反应生成1molA时放出的热量为46.2kJ，写出该反应的热化学方程式；
（2）实验室制取A的化学反应方程式为；
（3）E具有不稳定性，因此实验室中保存E的方法是；
（4）工业上，若输送Cl2的管道漏气，用A进行检验时可观察到大量白烟，同时有B生成，写出此反应的化学方程式：
；当反应中转移的电子为3mol时，被氧化的A在标准状况下的体积为L。
【例12】（06上海）下列含有非极性键的共价化合物是（）
A．HClB．Na2O2C.C2H2D.CH4
【例13】（06北京）右图中每条折线表示周体表IVA～VIIA中的某一族元素氢化物的沸点变化，其中a点代表的是（）
A．H
SB．HClC．PH
D．SiH4
【例14】（05广东）下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是（）
A．
B．
C．
D．
【例15】（05上海）下列分子中，中心原子以sp3杂化的是（）
A.NH3B.BF3C.CO2D.SF6
【例16】（04日照））氰气分子式为（CN）2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是（）
A.在一定条件下可发生加成反应B.分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长
C.分子中含有2个σ键和4个π键D.不和氢氧化钠溶液发生反应
【例17】（04南京）苯分子（C6H6）为平面正六边形结构，则下列说法正确的是（）（双选）
A.苯分子中的键角均为120°B.苯分子中的碳碳键的键长均相等
C.在苯分子中存在两种碳碳键，即C=C和C—CD.邻二氯苯有两种
【例18】（04天津）下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是（）
A.H2OB.Cl2C.NH3D.CCl4
【例19】（04北京）8．下列指定微粒的个数比为2∶1的是（）
A.Be2+离子中的质子和电子B.
原子中的中子和质子
C.NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子D.BaO2过氧化钡固体中的阴离子和阳离子
本章测试：
一、选择题（每小题3分，共60分）
1、卤素单质从F2到I2，在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态的原因是（）
A、原子间的化学键键能逐渐减小B、范德华力逐渐增大
C、原子半径逐渐增大D、氧化性逐渐减弱
2、下列各组物质中，化学键类型完全相同的是（）
A、HI和NaIB、H2S和CO2C、Cl2和CCl4D、F2和NaBr
3、下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是（）
A、晶体可溶于水B、具有较高的熔点C、水溶液能导电D、熔融状态能导电
4、下列叙述中正确的是（）
A、极性分子中不可能含有非极性键B、离子化合物中不可能含有非极性键
C、非极性分子中不可能含有极性键D、共价化合物中不可能含有离子键
5、下列各组分子中属于含极性键的非极性分子的是（）
A、CO2、H2SB、C2H4、CH4C、Cl2C2H2D、NH3、HCl
6、下列物质中含有非极性键的共价化合物是（）
A、H2O2B、CH3COONaC、Na2O2D、I2
7、下列各组物质的晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（）
A、SO2和SiO2B、CO2和H2OC、NaCl和HClD、CCl4和KCl
8、下列物质中属于极性键构成的非极性分子是（）
A、HFB、H2OC、NH3D、CH4
9、能证明AlCl3为共价化合物的方法是（）
A、AlCl3溶液容易导电B、AlCl3水溶液呈酸性
C、熔融AlCl3不能导电D、AlCl3溶于水可以电离出Al3+和Cl-
10、下列分子中的键的极性最强的是（）
A、H2OB、NH3C、HFD、HCl
11、下列说法中正确的是（）（双选）
A、由极性键构成的分子全是极性分子
B、含有非极性键的分子不一定是非极性分子
C、极性分子一定含有极性键，非极性分子一定含有非极性键
D、以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子
12、A元素是第3周期半径最大的原子（除稀有气体外），B元素的L层电子数是K层电子数的3倍，A、B化合可形成化合物Z。
下列说法中，错误的是（）
A、A形成的是+1价的阳离子B、Z一定能与水反应
C、Z一定是A2B型的离子化合物D、Z的熔点较高
13、最近，科学家研制了一种新的分子，它具空心的类似足球状结构，分子式为C60。
下列说法中，正确的是（）（双选）
A、C60是一种新的化合物，具有全部由共价键组成的空间网状结构
B、C60和石墨都是碳的同素异形体
C、C60中含离子键、共价键、配位键
D、C60的分子量是720，存在范德华力，熔、沸点较低
14、现有带电玻璃棒靠近下列液体的细流，细流会发生偏转的是（）
A、Br2B、CS2C、CH3ClD、CCl4
15、下列变化中，不需要破坏化学键的是（）
A、干冰汽化B、氯化氢溶于水
C、水通电分解成氢气和氧气D、加热使氯化钠熔化
16、对HCl、HBr、HI，随着相对分子质量的增大而增强的是（）（双选）
A、共价键的极性B、稳定性
C、范德华力D、水溶液的酸性
17、用萃取法从碘水中分离出碘，所用萃取剂应具有的性质的是（）
①不和碘水发生化学反应②能溶于水③应是极性溶剂④不溶于水⑤应是非极性溶剂
A、①④⑤ B、①③④ C、①②⑤ D、①②③
18、下列各组物质中，按熔点由低到高排列的是（）（双选）
A、O2、I2、HgB、CO2、KCl、Al2O3C、Na、K、RbD、H2S、H2Se、H2O
19、物质结构理论推出：
金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用，叫金属键。
金属键越强，其金属的硬度越大，熔沸点越高，且据研究表明，一般来说金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强，由此判断下列说法错误的是（）（双选）
A、镁的硬度大于铝B、镁的熔沸点低于钙C、镁的硬度大于钾D、钙的熔沸点高于钾
20、下列叙述中正确的是（）
A、离子化合物中不可能存在非极性键
B、非极性分子中不可能既含极性键又含非极性键
C、非极性分子中一定含有非极性键
D、不同非金属元素原子之间形成的化学键都是极性键
二、填空题（共40分）
21、（8分）已知白磷（P4）结构为
，可知每个磷原子以个共价键与另外的个磷原子结合成正四面体结构，它应该是分子（填“极性”或“非极性”），在CS2中溶解（填“能”或“不能”）P原子的杂化方式是。
22、（12分）设X、Y、Z代表三种元素。
已知：
①X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构；
②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个；
③Y和Z两种元素可以形成4核（其中3个Z和1个Y）42个电子的负一价阴离子。
据此，请填空：
（1）X元素，Y元素，Z元素；
（2）由X、Y、Z三种元素所形成的含68个电子的盐类化合物的化学式是，其中的阴离子的立体构型为，中心元素原子的杂化方式是。
23、（10分）已知H2O2分子的结构如右图所示：
H2O2分子不是直线形，两个H原子犹如在半展开的书的两线上，氧原子则在书的夹缝上，书页夹角为93。
51＇，而两个O—H键与O—O键的夹角96°52′。
试回答：
（1）写出H2O2分子的结构式：
；
（2）H2O2分子内有（填“极性键”或“非极性键”）；
（3）估计它难溶于CS2，简要说明原因：
；
（4）指出氧元素的化合价，简要说明原因。
24、（10分）水分子间存在一种叫“氢键”的作用（介于范德华力与化学键之间）彼此结合而形成（H2O）n。
在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的冰，其结构如下如所示：
（1）含1mol冰中有mol“氢键”。
（2）水分子中可电离生成两种含有相同电子数的微粒，其电离方程
式为。
（3）在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个分子氢键相连接。
在
冰中除氢键外，还存在范德华力（11KJ·mol-1）。
已知冰的升华热是51
KJ·mo-1，则冰中氢键的能量是KJ·mol-1
（4）用x、y、z分别表示H2O、H2S、H2Se的沸点（℃），则x、y、
z的大小关系。
其判断依据是
。
高考真题参考答案：
【例1】解析：
CO2、CH4、BF3中所有电子都参与形成了共价键，没有孤对电子，都是对称结构，而HF、H2O、NH3不是所有电子都参与形成了共价键，都有孤对电子，都不是对称结构。
答案：
C
【例2】解析：
A、氢键存在于分子之间而不在分子之内，错误；B、气态的水分子是单个水分子，不存在氢键，错误；D、水分子的稳定性是由于O-H之间的共价键键能大，与分子间作用力没关系，错误。
答案：
C
【例3】解析：
NH3为三角锥型，N原子位于锥顶，A错；CCl4为正四面体型，C原子处在4个Cl原子所组成的正四面体的中心，B错；H2O为“V”型，C正确；CO2为直线型，C原子处在2个O原子所连成的直线的中央，故D错。
答案：
C
【例4】解析：
固体乙醇晶体是乙醇分子间作用力结合的，在乙醇分子里有C-C之间的非极性键，C—H、C—O、O—H之间的极性键，在分子之间还有O和H原子产生的氢键，没有离子键。
答案：
C
【例5】解析：
A选项与化学键有关，水加热到很高的温度都难以分解说明O—H键能大，不易断裂；B选项和氢键有关，水结成冰，水分子之间存在氢键，分子间氢键一般是成直线形。
由于这样，水结成冰其晶体为四面体构型，即每一个水分子，位于四面体中心，在它周围有四个水分子，分别以氢键和它相连。
这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，空隙大，密度变小；当冰融化未液态水时，水分子间的部分氢键解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大。
C选项和范德华力有关，CH4、SiH4、GeH4、SnH4相对分子质量增大，范德华力增大，熔点因而升高；D选项和化学键有关，从HF到HI，键能逐渐减小，因而分子的热稳定性依次减弱。
答案：
B
【例6】解析：
根据组成化合物各元素原子的最外层电子数及成键类型，可推知成键后各原子最外层电子数：
H2O中H原子最外层有2个电子，O原子最外层有8个电子；BF3中B原子最外层有6个电子，F原子最外层有8个电子；CCl4中C原子最外层有8个电子，Cl原子最外层有8个电子；PCl5中P原子最外层有10个电子，Cl原子最外层有8个电子。
答案：
C
【例7】解析：
水分子中的三个原子形成角形结构，不对称，为极性分子；CH4分子为正四面体形，属于对称结构，为非极性分子。
答案：
D
【例8】解析：
Ag（NH3）2+中Ag+和NH3之间存在配为键，［Cu（CN）4］2-中Cu2+和CN-之间存在配为键，Fe（SCN）3中Fe3+和SCN-之间存在配为键。
答案：
D
【例9】答案：
V形直线形正四面体形
【例10】答案：
（1）D
（2）B
【例11】解析：
根据题意：
A、B、C、D、E中均含有Y元素，且Y元素的化合价依次升高，B为单质，则Y在A中显负价，Y为非金属元素，D中Y元素化合价介于C和E之间，D与水发生反应生成C、E，可见A为
，B为
，C为
，D为
，E为
。
答案：
（1）三角锥型
；
（2）
（3）贮存在棕色瓶中，置于冷、暗处
【例12】解析：
B虽然有非极性共价键，但为离子化合物。
属于共价化合物的是A、C、D中只有C中有碳碳之间的非极性共价键。
答案：
C
【例13】解析：
第VA族、第VIA族、第VIIA族中的NH3、H2O、HF沸点有反常，而第IVA族的CH4无反常，所以a点应为第IVA族的SiH4，答案应是D。
答案：
D
【例14】解析：
本题以四个化学反应为载体综合考查了对离子键、极性共价键和非极性共价键的认识程度。
A、B无非极性共价键的断裂和形成，C中有非极性键（Cl－Cl）的断裂但无非极性键的形成，故选D。
D中
既有离子键又有非极性键，
中有极性共价键，
中有非极性共价键。
答案：
D
【例15】解析：
选项A中NH3虽然只形成三个共价键但却是sp3杂化，其中N的一对孤电子对占一个轨道、三条N—H键占其余三个轨道；B中BF3是sp2杂化，C中CO2是杂化轨道与大π键共同作用，D中SF6是sp3d2杂化。
答案：
A
【例16】（解析：
成键原子半径越大，键长越大，N原子半径小于C，故N≡C键比C—C的键长小；（CN）2分子中应含3个σ键和4个π键；由（CN）2与卤素性质相似知D错。
答案：
A
【例17】解析：
苯分子（C6H6）中的6个C原子均采用的是sp2杂化，三个杂化轨道呈平面三角形，键角均为120°，每个C原子都用1个sp2杂化轨道与H原子形成一个σ键，每个C原子再用另外的2个sp2杂化轨道分别与相邻的两个C原子一个π键，6个C原子各有一个未参加杂化的2p轨道，它们垂直于杂化轨道平面，相互平行重叠，形成大π键。
因此每个碳碳键的键长均相等，其数值介于碳碳单键和碳碳双键之间，邻二氯苯只有一种。
答案：
AB
【例28】解析：
H2O分子中O—H键为极性键，两个O—H键之间的夹角约为104.5°，整个分子电荷分布不对称，是极性分子。
Cl2是双原子单质分子，Cl—Cl键是非极性键，属含非极性键的非极性分子。
NH3分子中N—H键是极性键，分子构型是三角锥型，N原子位于顶端，电荷分布不对称，是极性分子。
CCl4分子中C—Cl键是极性键，分子构型呈四面体型，C原子位于正四面体中心，四个Cl原子分别位于正四面体的四个顶点，电荷分布对称，是非极性分子。
答案：
D
【例19】解析：
B中的中子数和质子数之比为1：
1，C和D都是离子化合物，其中的离子数之比为1：
1.只在A符合题意。
答案：
A
本章测试参考答案：
一、选择题（每小题3分，共60分）
1、解析：
卤素单质从F2到I2结构相似，相对分子质量依次增大。
分子越大，范德华力就越大。
答案：
B
2、解析：
对于A：
在HI中，由于H原子和I原子通过共同电子对形成共价键，且I原子吸引电子的能力比H原子强，共用电子对偏向I原子一方，因此H-I为极性共价键。
在NaI中，活泼金属Na与活泼非金属I2化合时，Na原子失去最外层电子变成Na+，I原子得到电子变成I-，Na+和I-通过静电作用形成离子键，即HI和NaI的化学键类型不相同。
对于B：
H2S和CO2的分子可用下列电子式表示：
；
即它们的化学键类型相同，都为极性共价键。
对于C：
由于Cl—Cl是非极性共价键；Cl—C是极性共价键，所以它们的化学键类型不完全相同。
对于D：
由于F—F是非极性共价键，Na与Br之间是离子键，所以它们的化学键类型也不相同。
答案：
B
3、解析：
化合物中存在离子键则必为离子晶体，而离子晶体区别于其他晶体的突出特点是：
熔融状态下能导电。
故选D。
至于A可溶于水，共价化合物也可以如HCl、乙酸等；B具有较高熔点，也可能为原子晶体，如SiO2；C水溶液能导电，可以是强极性共价化合物如硫酸等。
答案：
D
4、解析：
H2O2等极性分子中含有非极性键，故A错。
Na2O2、CaC2等离子化合物中含非极性键，故B错；CH4、CO2等非极性分子中含有极性键，故C错。
答案：
D
5、解析：
此题考查键的极性和分子的极性。
A中的CO2结构为
O=C=O，H2S为
，所以都含极性键，但H2S是极性分子；B中C2H4为
，CH4为
都含极性键，且都属于非极性分子；C中Cl2不含极性键，D中NH3、HCl为极性分子，都不符合题意。
答案：
B
6、解析：
共价化合物只有A，可快速解答。
B、C是离子化合物，B为乙酸钠，D为单质。
四种物质中均含非极性键，依次为O－O，C—C，O—O，I—I。
答案：
A
7、解析：
判断化学键类型是否相同，主要看成键两原子是直接通过共价键结合的，还是通过互相得失电子
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