2021届高考化学一轮复习第十一章物质结构与性质2分子结构与性质课件鲁科版

第二节分子结构与性质知识点一共价键1.共价键的本质与特征(1)本质：在原子之间形成(电子云的重叠)。(2)特征：具有和。共价键的决定着分子的立体构型，共价键的决定着每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目。共用电子对方向性饱和性方向性饱和性2.共价键的分类依据类别特点σ键原子轨道“”重叠成键原子轨道的重叠方式π键原子轨道“”重叠极性键共用电子对成键电子对是否偏移非极性键共用电子对单键原子间有对共用电子对双键原子间有对共用电子对原子间共用电子对的数目三键原子间有对共用电子对头碰头肩并肩偏移不偏移1233.键参数——键能、键长、键角(1)概念：(2)键参数对分子性质的影响：①键能，键长，化学键越强、越牢固，分子越稳定。②越大越短4.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①配位键的形成：成键原子一方提供，另一方提供形成共价键。孤电子对空轨道②配位键的表示方法如A→B，其中A表示提供的原子，B表示提供的原子。如NH＋4的结构式为，在NH＋4中，虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全。孤电子对空轨道相同(3)配合物①组成：以[Cu(NH3)4]SO4为例②形成条件中心原子有，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。配位体有，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。空轨道孤电子对判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1.共价键的成键原子只能是非金属原子()2.键长等于成键两原子的半径之和()3.乙炔分子中既有非极性键又有极性键，既有σ键又有π键()4.σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转()5.在任何情况下，都是σ键比π键强度大()6.s­sσ键与s­pσ键的电子云形状对称性相同()7.分子间作用力越大，分子的稳定性越强()8.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()×√×√×√××1.s轨道与s轨道重叠形成σ键时，电子不是只在两核间运动，而是在两核间出现的概率较大。2.因s轨道是球形的，故s轨道和s轨道形成σ键时，无方向性。两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。3.两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键。4.共价单键都是σ键，双键中一个σ键、一个π键，三键中一个σ键、两个π键。5.杂化轨道只能形成σ键。6.“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。1.下列说法中不正确的是()A.σ键比π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σ键C.气体单质中，一定有σ键，可能有π键D.N2分子中有一个σ键，两个π键C解析：单键均为σ键，双键和三键中各存在一个σ键，其余均为π键。稀有气体单质中，不存在化学键。2.(2020·西安长安区一中月考)下列说法正确的是()A.π键是由两个p轨道以“头碰头”方式重叠而成B.σ键是镜面对称，而π键是轴对称C.乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键D.H2分子中含σ键，Cl2分子中含π键C解析：乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含5个σ键和1个π键，故C正确。σ键是轴对称，而π键是镜面对称，故B错。π键是由两个p轨道以“肩并肩”方式重叠而成，故A错。H2、Cl2中含的都是σ键，故D错。3.关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是()A.配体是Cl－和H2O，配位数是9B.中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋C.内界和外界中Cl－的数目比是1∶2D.加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀C解析：在[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中，中心离子是Ti3＋，配体是Cl－、H2O，配位数为6，内界和外界的Cl－数目比是1∶2，配合物中，内界Cl－不与Ag＋反应，外界中的Cl－与Ag＋反应，A、B、D错误。4.(2020·漳州调研)下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是()A.F2、Cl2、Br2、I2的溶点、沸点逐渐升高B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低C解析：A项，F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体，影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小，物质的相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，与共价键的键能大小无关，错误；B项，HF、HI、HBr、HCl属于共价化合物，影响稳定性的因素是共价键，共价键的键能越大越稳定，与共价键的键能大小有关，但是HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，错误；C项，金刚石、晶体硅属于原子晶体，原子之间存在共价键，原子半径越小，键能越大，熔沸点越高，与共价键的键能大小有关，正确；D项，NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体，离子半径越大，晶格能越小，熔沸点越低，与共价键的键能大小无关，错误。5.(2020·徐州调研)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，先生成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是()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，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2＋C.配位化合物中只有配位键D.在[Cu(NH3)4]2＋配离子中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道B解析：NH3与Cu2＋形成配位键，Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对。6.有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN。(1)只含有极性键的分子是(填序号，下同)，只含有非极性键的分子是，既含有极性键，又含有非极性键的分子是。(2)只有σ键的是；既有σ键，又有π键的是；含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是。①③⑨②④⑦⑤⑥⑧①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦7.Ⅰ.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－结构可用示意图表示为。(2)胆矾CuSO4·5H2O可写为[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下：下列有关胆矾的说法正确的是(填字母)。A.所有氧原子都采取sp3杂化B.氧原子存在配位键和氢键两种化学键C.Cu2＋的价电子排布式为3d84s1D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去DⅡ.经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：(1)若所得的Fe3＋和SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显红色。该离子的离子符号是。(2)若Fe3＋与SCN－以个数比1∶5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为。[Fe(SCN)]2＋FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl解析：Ⅰ.(1)Cu2＋中存在空轨道，而OH－中O原子有孤电子对，故O与Cu之间以配位键结合。(2)A项，与S相连的氧原子没有杂化；B项，氢键不是化学键；C项，Cu2＋的价电子排布式为3d9；D项，由图可知，胆矾中有1个H2O与其他微粒靠氢键结合，易失去，有4个H2O与Cu2＋以配位键结合，较难失去。8.完成下列填空(1)(2019·全国卷Ⅰ)乙二胺能与Mg2＋、Cu2＋等金属离子形成稳定环状离子，其原因是，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。(2)(2019·全国卷Ⅲ)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为，其中Fe的配位数为。乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2＋4(3)(2018·全国卷Ⅰ)LiAlH4中，存在(填标号)。A.离子键B．σ键C．π键D．氢键(4)(2018·全国卷Ⅱ)气态三氧化硫以单分子形式存在，其中共价键的类型有种。(5)(2018·全国卷Ⅲ)ZnF2具有较高的熔点(872℃)，其化学键类型是。AB2离子键(6)(2017·全国卷Ⅱ)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示，R[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]中阴离子N－5中的σ键总数为个。分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则N－5中的大π键应表示为。5mn(7)(2017·全国卷Ⅲ)硝酸锰中的化学键除了σ键外，还存在。(8)(2017·江苏卷)1mol丙酮()分子中含有σ键的数目为。离子键和π键()9NA(9)(2016·全国卷Ⅰ)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是。Ge单晶具有金刚石型结构，微粒之间存在的作用力是。(10)(2016·全国卷Ⅲ)GaAs晶体中Ga与As以键键合。Ge的原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p—p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键共价键共价解析：(4)气态SO3为单分子，分子中S无孤电子对，其分子的立体构型为平面三角形，S和O之间形成双键，故共价键有σ键和π键两种。知识点二分子的立体构型用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型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。2.杂化轨道理论(1)杂化轨道理论概述当原子成键时，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不同。(2)杂化轨道三种类型3.价层电子对互斥理论(VSEPR)模型和与中心原子杂化类型的确定填写下表：4.等电子原理(1)含义：原子总数相同、相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，如CO和N2。价电子总数(2)常见的等电子体归纳微粒通式价电子总数立体构型CO2、SCN－、NO＋2、N－3AX216e－直线形CO2－3、NO－3、SO3AX324e－平面三角形SO2、O3、NO－2AX218e－V形SO2－4、PO3－4AX432e－正四面体形PO3－3、SO2－3、ClO－3AX326e－三角锥形CO、N2AX10e－直线形CH4、NH＋4AX48e－正四面体形判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对()2.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()3.NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化()4.只要分子构型为平面三角形，中心原子均为sp2杂化()×√×√5.中心原子是sp杂化的，其分子构型不一定为直线形()6.价层电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数()7.中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越小()×√√1.杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤电子对，剩余的p轨道可以形成π键，即杂化过程中若还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键。2.杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多，键角越小。3.杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。4.价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，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。5.中心原子采取sp3杂化的，其价层电子对模型为四面体形，其分子构型可以为四面体形(如CH4)，也可以为三角锥形(如NH3)，也可以为V形(如H2O)。1.氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子的立体构型为平面三角形，则其阳离子的立体构型和阳离子中氮的杂