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1、版步步高大一轮复习讲义人教版第12章 第54讲 分子结构与性质第54讲分子结构与性质复习目标1.了解共价键的形成、极性、类型(键和键)，了解配位键的含义。2.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。3.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。4.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立体构型。5.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。6.了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。考点一共价键及其参数1本质在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。2特征具有饱和性和方向性。3分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式键电

2、子云“头碰头”重叠键电子云“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原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对三键原子间有三对共用电子对特别提醒(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，而形成离子键。(2)同种非金属元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种非金属元素原子间形成的共价键为极性键。4键参数(1)概念 (2)键参数对分子性质的影响键能越大，键长越短，分子越稳定。5等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)

3、互为等电子体。等电子体具有相似的结构特征(立体结构和化学键类型)及相近的性质。确定等电子体的方法(举例)：变换过程中注意电荷变化，并伴有元素种类的改变序号方法示例1竖换：把同族元素(同族原子价电子数相同)上下交换，即可得到相应的等电子体CO2与CS2O3与SO22横换：换相邻主族元素，这时候价电子发生变化，再通过得失电子使价电子总数相等N2与CO3可以将分子变换为离子，也可以将离子变换为分子O3与NOCH4与NHCO与CN(1)共价键的成键原子只能是非金属原子()错因：AlCl3中是共价键。(2)在任何情况下，都是键比键强度大()错因：在N2分子中，键大于键。(3)s-s 键与s-p 键的电子

4、云形状对称性相同()(4)键能单独形成，而键一定不能单独形成()(5)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍()错因：均比3倍、2倍小。(6)所有的共价键都有方向性()错因：s-s_键无方向性。1NN键的键能为946 kJmol1，NN键的键能为193 kJmol1，则一个键的平均键能为_，说明N2中_键比_键稳定(填“”或“”)。答案376.5 kJmol1解析键的平均键能为376.5 kJmol1，所以N2中键比键稳定。2结合事实判断CO和N2相对活泼的是_，试用下表中的键能数据解释其相对活泼的原因：_。COCOC=OCO键能/(kJmol1)357.7798.91 071

5、.9N2NNN=NNN键能/(kJmol1)154.8418.4941.7答案CO断开CO分子的第一个化学键所需要的能量(273.0 kJmol1)比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(523.3 kJmol1)小解析由断开CO分子的第一个化学键所需要的能量(1 071.9798.9) kJmol1273.0 kJmol1比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(941.7418.4) kJmol1523.3 kJmol1小，可知CO相对活泼。题组一用分类思想突破化学键的类别1在下列物质中：HCl、N2、NH3、Na2O2、H2O2、NH4Cl、NaOH、Ar、CO2、C2H4(1)只存在

6、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_(填序号，下同)。(2)只存在单键的分子是_，存在三键的分子是_，只存在双键的分子是_，既存在单键又存在双键的分子是_。(3)只存在键的分子是_，既存在键又存在键的分子是_。(4)不存在化学键的是_。(5)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_。答案(1)(2) (3)(4)(5)2现有以下物质：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，C2H6，H2，H2O2，HCN(HCN)。只有键的是_(填序号，下同)；既有键，又有键的是_；含有由两个原子的s轨道重叠形成的键的是_；含有由一个原子的s轨

7、道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的是_；含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的是_。答案 (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，有的存在极性键，如NaOH、Na2SO4等；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。(3)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：共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，三键中有一个键和两个键。题组二键参数及应用3(2019南京期末

8、)已知几种共价键的键能如下：化学键HNNNClClHCl键能/kJmol1390.8946242.7431.8下列说法错误的是()A键能：NNN=NNNBH(g)Cl(g)=HCl(g)H431.8 kJmol1CHN键能小于HCl键能，所以NH3的沸点高于HClD2NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g)H463.9 kJmol1答案C解析A项，三键键长小于双键键长小于单键键长，键长越短，键能越大，所以键能：NNN=NNN，正确；B项，H(g)Cl(g)=HCl(g)的焓变为HCl键能的相反数，则H431.8 kJmol1，正确；C项，NH3的沸点高于HCl是由于NH3形成分子间

9、氢键，而HCl不能，键能不是主要原因，错误；D项，根据H E(反应物) E(生成物)，则2NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g)H6E(NH)3E(ClCl)E(NN)6E(HCl)463.9 kJmol1，正确。4已知键能、键长部分数据如下表：共价键ClClBrBrIIHFHClHBrHIHO键能(kJmol1)242.7193.7152.7568431.8366298.7462.8键长(pm)19822826796共价键CCC=CCCCHNHN=OOOO=O键能(kJmol1)347.7615812413.4390.8607142497.3键长(pm)154133120109

10、101(1)下列推断正确的是_(填字母，下同)。A稳定性：HFHClHBrHIB氧化性：I2Br2Cl2C沸点：H2ONH3D还原性：HIHBrHClHF(2)下列有关推断正确的是_。A同种元素形成的共价键的稳定性：三键双键单键B同种元素形成双键键能一定小于单键的2倍C键长越短，键能一定越大D氢化物的键能越大，其稳定性一定越强(3)在HX分子中，键长最短的是_，最长的是_；OO键的键长_(填“大于”“小于”或“等于)O=O键的键长。答案(1)ACD(2)A(3)HFHI大于解析(1)根据表中数据，同主族气态氢化物的键能从上至下逐渐减小，稳定性逐渐减弱，A项正确；从键能看，氯气、溴单质、碘单质的

11、稳定性逐渐减弱，由原子结构知，氧化性也逐渐减弱，B项错误；由表格数据知，EHOENH，又因为rOrN，则H2O的沸点比NH3高，C项正确；还原性与失电子能力有关，还原性：HIHBrHClHF，D项正确。(2)由碳碳键的数据知A项正确；由OO键、O=O键的键能知，B项错误；CH键的键长大于NH键的键长，但是NH键的键能反而较小，C项错误；由CH、NH的键能知，CH4的键能较大，而稳定性较弱，D项错误。 (1)分子的空间构型与键参数键长、键能决定了共价键的稳定性，键长、键角决定了分子的立体构型。一般来说，知道了多原子分子中的键角和键长等数据，就可确定该分子的立体构型。(2)反应热与键能：H反应物总

12、键能生成物总键能。题组三等电子原理5原子数相同、价电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_和_；_和_。(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有_、_。答案(1)N2CON2OCO2(2)SO2O3解析(1)仅由第二周期元素组成的共价分子，即C、N、O、F组成的共价分子中，如：N2与CO电子总数均为14个电子，N2O与CO2电子

13、总数均为22个电子。(2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称为等电子体，NO为三原子，各原子最外层电子数之和为562118，SO2、O3也为三原子，各原子最外层电子数之和为6318。6按要求回答下列问题(1)CaCN2中阴离子为CN，与CN互为等电子体的分子有N2O和_(填化学式)，由此可以推知CN的立体构型名称为_。(2)已知ClO为V形，中心氯原子周围有四对价层电子。写出一个ClO的等电子体：_。(3)已知CS2与CO2分子结构相似，CS2的电子式是_。(4)H3O的立体构型名称为_。(5)CO与N2结构相似，CO分子内键与键的个数之比为_。答案(1)CO2直线形

14、(2)Cl2O(或OF2) (3)(4)三角锥形(5)127等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理。如N2和CO为等电子体。下表为部分元素等电子体分类、立体构型表。等电子体类型代表物质立体构型名称4原子24电子等电子体SO3平面三角形4原子26电子等电子体SO三角锥形5原子32电子等电子体CCl4正四面体形6原子40电子等电子体PCl5三角双锥形7原子48电子等电子体SF6八面体形试回答：(1)写出下面物质分子或离子的立体构型名称：BrO_，CO_，ClO_。(2)由第二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有_。(3)SF6的立体构型如图1所示，请再按照图1的表示方法在图2中表示O

15、SF4分子中O、S、F原子的空间位置。已知OSF4分子中O、S间为共价双键，S、F间为共价单键。答案(1)三角锥形平面三角形正四面体形 (2)O(3)解析(1)BrO为四原子26电子体，与SO互为等电子体，由表格信息可知二者的立体构型为三角锥形；CO为四原子24电子体，与SO3互为等电子体，由表格信息可知二者的立体构型为平面三角形；ClO为五原子32电子体，与CCl4互为等电子体，由表格信息可知二者的立体构型为正四面体形。(2)F2为双原子14电子体，所以在与F同周期元素中，与F2互为等电子体的离子为O。(3)SF6为七原子48电子体，立体构型为八面体形，OSF4为六原子40电子体，其立体构型

16、为三角双锥形。常见等电子体及立体构型等电子体类型常见等电子体立体构型二原子10电子(价电子，下同)CO、N2、CN、C直线形二原子14电子F2、O、Cl2直线形三原子8电子H2O、H2S、NHV形三原子16电子CO2、N2O、CNO、N、SCN、HgCl2、BeCl2(g)直线形三原子18电子O3、SO2、NOV形四原子8电子NH3、PH3、H3O三角锥形四原子24电子SO3(g)、CO、NO、BF3平面三角形四原子26电子SO、ClO、BrO、IO、XeO3三角锥形五原子8电子CH4、SiH4、NH、BH正四面体形五原子32电子CCl4、SiF4、SiO、SO、ClO、PO正四面体形十二原子

17、30电子C6H6、N3B3H6(俗称无机苯)平面六边形七原子48电子AlF、SiF、PF、SF6八面体形考点二分子的立体构型1价层电子对互斥理论(1)理论要点价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。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。(2)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。其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。(3)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名称分子立体构型名称实例22

18、0直线形直线形CO2330三角形平面三角形BF321V形SO2440四面体形正四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O2.杂化轨道理论(1)理论要点当原子成键时，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，形成分子的空间结构也不同。(2)杂化轨道与分子立体构型的关系杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角立体构型名称实例sp2180直线形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp3410928四面体形CH43.配位键(1)孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。(2)配位键配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方

19、提供空轨道形成共价键。配位键的表示：常用“”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH可表示为，在NH中，虽然有一个NH键形成过程与其他3个NH键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。(3)配合物如Cu(NH3)4SO4配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空轨道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。(1)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构()错因：如NH3、H2O中心原子均为sp3杂化，但分子构型均不是正四面体结构。(2)中心原子是sp杂化的，其分子构型一定为直线形()(3)价层电子对互斥理论中，键电子对数不计

20、入中心原子的价层电子对数()(4)中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越大()错因：孤电子对越多，孤电子对的排斥作用越强，键角越小。1(1)填表序号物质中心原子上的孤电子对数价层电子对数VSEPR模型名称分子或离子的立体构型名称中心原子杂化类型CS2HCHONCl3SOH3O答案02直线形直线形sp03平面三角形平面三角形sp214四面体形三角锥形sp304正四面体形正四面体形sp314四面体形三角锥形sp3(2)比较下列分子或离子中键角大小。H2O_H3O，NH3_NH。SO3_CCl4，CS2_SO2。答案解析H2O与H3O，NH3与NH的中心原子均采用sp3杂化，孤电子对数越多，

21、排斥力越大，键角越小。杂化不同，键角不同。2NH3分子中HNH键角为107，而配离子Zn(NH3)62中HNH的键角为10928，配离子Zn(NH3)62HNH键角变大的原因是_。答案NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2的空轨道形成配离子后，原孤电子对对NH键的成键电子对的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作用减弱题组一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的理解应用1根据价层电子对互斥理论填空：(1)OF2分子中，中心原子上的键电子对数为_，孤电子对数为_，价层电子对数为_，中心原子的杂化方式为_杂化，VSEPR模型为_，分子的立体构型为_。(2)BF3分子中，中心原子上的键电子对数为_，孤

22、电子对数为_，价层电子对数为_，中心原子的杂化方式为_杂化，VSEPR模型为_，分子的立体构型为_。答案(1)224sp3四面体形V形(2)303sp2平面三角形平面三角形解析(1)O原子最外层有6个电子，F原子最外层有7个电子。OF2分子中， O和F之间形成单键，中心原子为O原子，与2个F原子形成键，故键电子对数为2，孤电子对数为(62)2222，价层电子对数为键电子对数与孤电子对数之和，即224，中心原子的杂化方式为sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，分子的立体构型为V形。(2)B的最外层有3个电子，F的最外层有7个电子。BF3分子中，中心原子上的键电子对数为3，孤电子对数为0，价层电子

23、对数为3，中心原子的杂化方式为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，分子的立体构型为平面三角形。2为了解释和预测分子的立体构型，科学家提出了价层电子对互斥(VSEPR)模型。(1)利用VSEPR理论推断PO的VSEPR模型是_。(2)有两种活性反应中间体粒子，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：甲：_；乙：_。(3)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式：平面三角形分子：_，三角锥形分子：_，四面体形分子：_。(4)写出SO3常见的等电子体的化学式，一价阴离子：_(写出一种，下同)；二价阴离子：_，它们的中心原子采用的

24、杂化方式都是_。答案(1)正四面体形(2)CHCH(3)BF3NF3CF4(4)NOCOsp23BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，请写出单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型：(1)ClBeCl：_；(2)：_；(3)：_。答案(1)sp杂化(2)sp2杂化(3)sp3杂化 “五方法”判断分子中中心原子的杂化类型(1)根据杂化轨道的立体构型判断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。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。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。

25、(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10928，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。(3)根据等电子原理进行判断如CO2是直形线分子，CNS、N与CO2互为等电子体，所以其分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。(4)根据中心原子的价电子对数判断如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2，则是sp杂化。(5)根据分子或离子中有无键及键数目判断如没有键为sp3杂化，含1个键为sp2杂化，含2个键为sp杂化。题组二配合物理论的理解应用4(1)配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl36NH3(黄色)、CoCl35NH3(紫红色)、CoCl34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。请根