1、1下列说法中不正确的是()A键比键重叠程度大,形成的共价键强B两个原子之间形成共价键时,最多有一个键C气体单质中,一定有键,可能有键DN2分子中有一个键,两个键C单原子分子(如稀有气体分子)无共价键,也无键。2(1)(2016全国乙卷节选)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析,原因是_。(2)分子中含有键_个,键_个。解析(1)锗虽然与碳为同族元素,但比碳多了两个电子层,因此锗的原子半径大,原子间形成的单键较长,pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成键。(2)双键中含一个键和键。答案(1)Ge原子半径大,原子间形成的
2、单键较长,pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成键(2)283NN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“”),故NN_加成(填“难”或“易”)。解析一个键的平均键能为kJ/mol376.5 kJ/mol193 kJ/mol。答案376.5 kJ/mol难共价键的理解应注意的5点(1)碳碳三键和碳碳双键的键能不是碳碳单键的键能的3倍和2倍,原因是这些键的类型不完全相同。(2)键长约等于成键两原子的半径之和,实际上,由于轨道的重叠,前者比后者略小一些。(3)键与键由于原子轨道的重叠程度不同从而导致
3、了两者的稳定性不同,一般键比键稳定。(4)并不是所有的共价键都有方向性,如ss 键无论s轨道从哪个方向重叠都相同,因此这种共价键没有方向性。(5)两原子形成键后能否形成键与两原子间的键长有关。角度2键参数的应用4(2017安顺模拟)NH3分子的空间构型是三角锥形,而不是正三角形的平面结构,解释该事实的充分理由是() 【导学号:95812289】ANH3分子是极性分子B分子内3个NH键的键长相等,键角相等CNH3分子内3个NH键的键长相等,3个键角都等于107DNH3分子内3个NH键的键长相等,3个键角都等于120CA、B项事实不充分;D项事实说明的NH3为平面三角形。5(1)(2015山东高考
4、节选)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)3F2(g)=2ClF3(g)H313 kJmol1 ,FF键的键能为159 kJmol1,ClCl键的键能为242 kJmol1,则ClF3中ClF键的平均键能为_kJ mol1。(2)(2015浙江高考节选)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:已知:化学键CHCCC=CHH键能/kJmol1412348612436计算上述反应的H_kJ解析(1)设ClF键的平均键能为x。根据反应的焓变反应物的键能总和生成物的键能总和可知,Cl2(g)3F2(g)=2ClF3(g)的H242 kJmol1159 kJmol1
5、36x313 kJmol1,则x172 kJ(2) 制备苯乙烯需断开2 mol CH键,生成1 mol HH键,同时在CC键的基础上生成C=C 键,因此生成1 mol苯乙烯吸收的热量为2412 kJ824 kJ,放出的热量为436 kJ(612348) kJ700 kJ,根据反应热的定义可知,H824 kJmol1700 kJmol1124 kJ答案(1)172(2)124化学反应中H的计算公式H反应物的总键能之和生成物的总键能之和考点2| 分子的立体构型1用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(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分子中的中心原子上的价层电子对数。a为中心原
6、子的价电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。但对于离子的a为中心原子的价电子数加或减电荷数,如CO的a42,NH的a51。(2)示例分析2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角立体构型实例sp2180直线形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp3410928四面体形CH43.等电子原理原子总数相同,价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征和立体结构,许多性质相似,如N2与CO、O3与SO2、N2O与CO2、CH4与NH等。1填表物质中心原子上的孤电子对数价层电VSEPR模型名称分子或离子杂化类型CS2HCHONCl3
7、SOH3O提示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sp32写出与CCl4互为等电子体的分子或离子有_。提示SiCl4、CBr4、SO、CF4等角度1推测分子或离子的立体构型和中心原子的杂化类型1指出下列分子或离子的立体构型和中心原子的杂化类型(1)H2S_,CO2_,PH3_,PCl3_,BF3_,HCN_,HCHO_,SO2_,SiH4_。(2)NH_,NO_,SO_,ClO_,SiO_。答案(1)V形、sp3直线形、sp三角锥形、sp3三角锥形、sp3平面三角形、sp2直线形、sp平面三角形、sp2V
8、形、sp2正四面体形、sp3(2)正四面体形、sp3V形、sp2正四面体形、sp3三角锥形、sp3三角锥形、sp3正四面体形、sp3平面三角形、sp2全国乙卷)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为_,微粒之间存在的作用力是_。(2)(2016全国甲卷)Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是_,NH3中心原子的杂化类型是_。(3)(2016全国丙卷)AsCl3分子的立体构型为_,其中As的杂化轨道类型为_。(4)(2016江苏高考)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是_。解析(1)Ge单晶为金刚石型结构,金刚石中碳原子的杂化方式为sp3,因此Ge原子的杂化方式也为sp3。
9、微粒之间存在的作用力为共价键。(2)SO中,S原子的价层电子对数为4,成键电子对数为4,故SO的立体构型为正四面体。NH3分子中,N原子形成3个键,且有1个孤电子对,N原子的轨道杂化类型为sp3。(3)As原子的价电子排布式为4s24p3,最外层有5个电子,则AsCl3分子中As原子形成3个AsCl键,且含有1对未成键的孤对电子,则As的杂化轨道类型为sp3杂化,AsCl3分子的立体构型为三角锥形。(4)根据HOCH2CN的结构简式为可知,“CH2”中的C原子形成4个键,该碳原子采取sp3杂化;“CN”中的C原子形成1个键、2个键,该碳原子采取sp杂化。答案(1)sp3共价键(2)正四面体sp
10、3(3)三角锥形sp3(4)sp3和sp3(1)(2015江苏高考)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_。(2)(2014海南高考)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_、_。(3)(2014江苏高考)醛基中碳原子的轨道杂化类型是_;1 mol乙醛分子中含有的键的数目为_。解析(1)CH3COOH中,甲基中C原子与其他原子形成4个键,故C原子采取sp3杂化;而羧基中C原子形成3个键和1个键,故C原子采取的是sp2杂化。(2)金刚石中C形成4个键,属于sp3杂化;石墨烯中C形成3个键且无孤电子对,属于sp2杂化。(3) 中C形成3个键,属于sp2杂化,1 mol中有键6NA。(
11、4)分子中CH3和CH2中的C原子都采用sp3杂化,碳碳双键中的C原子采用sp2杂化。(5)根据C、N、O成键数和孤电子对数确定杂化类型。答案(1)sp3和sp2(2)sp3sp2(3)sp26NA(或6 mol)(4)sp3、sp2(5)sp2sp3sp3判断中心原子杂化轨道类型的两种方法(1)利用价层电子对数确定三种杂化类型2对sp杂化,3对sp2杂化,4对sp3杂化。(2)根据键数与孤电子对数含C有机物:2个sp,3个sp2,4个sp3含N化合物:2个sp2,3个sp3含O(S)化合物:2个sp3角度2分子或粒子中键角的大小比较4比较下列分子或离子中键角大小。(1)H2O_H3O,NH3
12、_NH(2)H2O_H2S,NH3_PH3。(3)SO3_CCl4,CS2_SO2。解析(1)H2O与H3O,NH3与NH的中心原子均采用sp3杂化,孤电子对越多,斥力越大,键角越小。(2)H2O与H2S,NH3与PH3中键长不同,键长越长,斥力越小,键角越小。(3)杂化不同,键角不同。答案(1)(3)5(2014山东高考节选)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)。 95812290】(1)图甲中,1号C与相邻C形成键的个数为_。(2)图乙中,1号C的杂化方式是_,该C与相邻C形成的键角_(填“”“
13、sp2sp3。角度3等电子原理及其应用6(1)(2015全国卷)写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。(2)根据等电子原理,仅由第二周期元素形成的共价分子中,互为等电子体的是_和_;_和_。(3)在短周期元素组成的物质中,与NO互为等电子体的分子有_、_。(4)(2015江苏高考)与H2O互为等电子体的一种阳离子为_(填化学式),阴离子为_。(5)(2014江苏高考)与OH互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。(6)与SO3互为等电子体的阴离子为_。(7)与N2互为等电子体的分子是_,阴离子是_,阳离子是_。答案(1)CO2、SCN(或COS等)(2)N2CON2OCO2
14、(3)SO2O3(4)H2FNH(5)HF(6)CO或NO(7)COCN或CNO常见的等电子体汇总微粒通式价电子总数CO2、CNS、NO、NAX216CO、NO、SO3AX324SO2、O3、NO18V形CCl4、SO、PO、ClOAX432正四面体形、SO26三角锥形C、CO、N2、CNAX10CH4、NH、SiH48NH3、PH3、H3O考点3| 粒子间作用力和分子的性质1配位键与配位化合物(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)配位键电子对给予接受键配位键的形成:成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成共价键。(3)配合物的组成如Cu(NH3)4SO4
15、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。2分子间作用力分子之间普遍存在的相互作用力(1)分子间作用力包括范德华力和氢键两类。范德华力是分子之间普遍存在的一种相互作用力。(2)强弱:范德华力氢键化学键。(3)范德华力范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强,物质的熔点、沸点越高,硬度越大。一般来说,对于组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增强。(4)氢键形成与表示已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很大的原子之间的作用力,称为氢键。
16、可表示为AHB(A、B一般指O、N、F,A、B可以相同也可以不同)。具有一定的饱和性和方向性。如在冰中每个H2O分子周围四面体的4个方向形成4个氢键。分类:氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。其中分子间氢键主要表现为使物质的熔、沸点升高,对电离和溶解度等产生影响。3分子的性质(1)分子的极性(2)分子溶解性“相似相溶”的规律: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。若能形成氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。“相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近),而戊醇在水中的溶解度明显减小。分子与H2O反应,也能促进分子在
17、水中的溶解度,如SO2、NO2。(3)分子的手性手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠的现象。手性分子:具有手性碳原子的分子。手性碳原子:在有机物分子中,连有四个不同基团的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子,(4)无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性越高,使ROH中O的电子向R偏移,在水分子的作用下越易电离出H,酸性越强,如酸性:HClOHClO2HClO3NH,所以NH3中共用电子对偏向N原子,而在NF3中,共用电子对偏向F原子,偏离N原子。(2)Cu2中存在空轨
18、道,而OH中O原子有孤电子对,故O与Cu之间以配位键结合。(3)键的数目为:(482)NA14NA。答案(1)N、F、H三种元素的电负性:H,在NF3中,共用电子对偏向F原子,偏离N原子,使得氮原子上的孤电子对难与Cu2形成配位键(3)离子键、共价键、配位键、氢键14NA2(2017昭通模拟)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。95812291】(1)请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl36NH3:_,5NH3:4NH3(绿色和紫色):_。(2)CoCl34NH3(紫色)的组成相同而颜色不同的原因是_
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