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第2章化学键与分子间作用力章末复习课知识网络构建专题总结对练共价键类型比较离子键非极性键极性键配位键金属键本质阴、阳离子间通过静电作用形成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金属阳离子与自由电子间作用化学键的比较成键条件(元素种类)成键原子的得、失电子能力差别很大(金属元素与非金属元素之间)成键原子得、失电子能力相同(同种非金属元素之间)成键原子得、失电子能力差别较小(不同种非金属元素之间)成键原子一方有孤对电子(配位体)另一方有空轨道(中心原子)同种金属或不同金属(合金)特征无方向性、饱和性有方向性、饱和性无方向性、饱和性存在离子化合物(离子晶体)单质(如H2)，共价化合物(如H2O2)，离子化合物(如Na2O2)共价化合物(如HCl)，离子化合物(如NaOH)离子化合物(如NH4Cl)金属单质(金属晶体)影响强弱因素一般阴、阳离子电荷越多，半径越小，离子键越强成键原子电负性差值越大，键的极性越强；键能越大，键长越短，共价键越牢固－－金属阳离子半径越小，价电子越多，金属键越强1．(2019·全国Ⅰ卷)一些氧化物的熔点如下表所示：氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/℃1570280023.8－75.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因__________________________________________________________________________________。[答案]离子晶体的熔点大于分子晶体，Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体；晶格能MgOLi2O，分子间作用力(分子量)P4O6SO21.根据分子的空间构型判断根据杂化轨道理论，中心原子轨道采取一定的杂化方式后，其空间构型和键角如下：杂化轨道类型杂化轨道空间构型键角sp1直线形180°sp2平面三角形120°sp3正四面体形109.5°杂化轨道类型的判断方法由于常考的分子或离子构型多为直线形、平面三角形、V形、正四面体形、三角锥形等，故可按图索骥、简单判断。分子或离子的空间构型常见分子或离子中心原子杂化轨道类型直线形CO2、CS2、BeCl2、HC≡CH、HC≡N等sp1平面三角形BF3、BCl3、SO3、NO－3、CO2－3等sp2正四面体形CH4、CCl4、SiF4、ClO－4、SO2－4、PO3－4、SiO4－4等sp3三角锥形NH3、NCl3、PH3、SO2－3、ClO－3sp3微点拨：常见的C2H4、C6H6为平面形分子，键角为120°，可推断其碳原子的杂化轨道类型为sp2。2．根据价电子对互斥理论判断根据价电子对互斥理论能够比较容易而准确地判断ABm型共价分子或离子的空间构型和中心原子杂化轨道类型，其关系如下表。中心原子价电子对数杂化轨道空间构型中心原子杂化轨道类型2直线形sp13平面三角形sp24正四面体形sp3运用该理论的关键是准确计算中心原子的价电子对数，其计算方法如下：注意：对于阳离子，a＝中心原子价电子数－离子电荷数；对于阴离子，a＝中心原子价电子数＋|离子电荷数|。3．应用等电子原理判断等电子体具有相同的结构特征，一般来说，等电子体的中心原子的杂化类型相同。对于结构模糊或复杂的分子、离子，可将其转化成熟悉的等电子体，然后进行判断。常见的等电子体往往是同族不同元素或同周期相近元素构成的微粒。4．根据共价键类型判断从杂化轨道理论可知，原子之间成键时，未杂化轨道形成π键，杂化轨道形成σ键。对于能够明确结构式的分子、离子，可直接用下式判断其中心原子的杂化轨道类型：杂化轨道数n＝中心原子的σ键数＋中心原子的孤电子对数(双键、叁键中只有一个σ键，其余均为π键)。(1)SiF4分子中硅原子杂化轨道类型分析：基态硅原子有4个价电子，与4个氟原子恰好形成4个σ键，无未成键电子，n＝4，则SiF4分子中硅原子采用sp3杂化。(2)基态碳原子有4个价电子，在HCHO分子中，碳原子与2个氢原子形成2个σ键，与氧原子形成C===O键，C===O键中有1个σ键、1个π键，碳原子无未成键电子，n＝3，则HCHO分子中碳原子采用sp2杂化。(3)三聚氰胺(结构简式如图所示)中有两种环境的氮原子，环外氮原子分别形成3个σ键，用去基态氮原子5个价电子中的3个，余下1对孤对电子，n＝4，则环外氮原子采用sp3杂化；环内氮原子分别形成2个σ键、1个π键，用去基态氮原子5个价电子中的3个，余下1对孤对电子，n＝3，则环内氮原子采用sp2杂化。5．应用取代法判断以中学常见的、熟悉的基础物质分子为原型，用其他原子或原子团取代原型分子中的部分原子或原子团，得到的新分子的中心原子与原型分子对应的中心原子的杂化轨道类型相同。如：(1)CH3CH===CH2分子中碳原子的杂化轨道类型判断，可看做乙烯基取代了甲烷分子中的一个氢原子，则甲基碳原子采用sp3杂化，也可看做甲基取代了乙烯分子中的一个氢原子，故两个不饱和碳原子均采用sp2杂化。(2)(CH3)3N可看做三个甲基取代了NH3分子中的三个氢原子，所以其分子中氮原子采用sp3杂化。(3)H2O2可看做羟基取代了H2O分子中的一个氢原子，故H2O2中氧原子应采用sp3杂化。(4)B(OH)3可看做三个羟基取代了BF3中的氟原子，可知B(OH)3中硼原子采用sp2杂化。2．指出下列分子或离子的中心原子杂化轨道类型，并判断分子或离子的空间构型。(1)GeCl4中Ge的杂化轨道类型为______，分子空间构型为________。(2)AsCl3中As的杂化轨道类型为_______，分子空间构型为________。(3)SeO2－4中Se的杂化轨道类型为_______，离子空间构型为________。[解析](1)GeCl4：Ge的价电子对数＝4＋12×[4－4×(8－7)]＝4＋0＝4，Ge采用sp3杂化，因为中心原子上没有孤对电子，故分子空间构型为正四面体形。(2)AsCl3：As的价电子对数＝3＋12×[5－3×(8－7)]＝3＋1＝4，As采用sp3杂化，因为中心原子上有1对孤对电子，故分子空间构型为三角锥形。(3)SeO2－4：Se的价电子对数＝4＋12×[6＋2－4×(8－6)]＝4＋0＝4，Se采用sp3杂化，因为中心原子上没有孤对电子，故离子空间构型为正四面体形。[答案](1)sp3正四面体形(2)sp3三角锥形(3)sp3正四面体形3．甲醛分子的结构式如图所示，用2个Cl取代甲醛分子中的H可得到碳酰氯，下列描述正确的是()A．甲醛分子中有4个σ键B．碳酰氯分子中的C原子为sp3杂化C．甲醛分子中的H—C—H键角与碳酰氯分子中的Cl—C—Cl键角相等D．碳酰氯分子的空间构型为平面三角形，分子中存在一个π键D[甲醛分子中有3个σ键，A不正确；碳酰氯分子中的C原子为sp2杂化，B不正确；根据价层电子对互斥理论可知，碳酰氯分子中的氯原子有3对孤对电子，孤电子对对成键电子对有更强的排斥作用，所以，甲醛分子中的H—C—H键角与碳酰氯分子中的Cl—C—Cl键角不相等，C不正确；碳酰氯分子的空间构型为平面三角形，碳与氧形成的双键中有一个是π键，D正确。]4．指出下列原子的杂化轨道类型及分子或离子的空间构型。(1)BCl3中的B采用_______杂化，空间构型为__________。(2)PH3中的P采用_______杂化，空间构型为__________。(3)NO－2中的N采用_______杂化，空间构型为__________。[解析](1)BCl3：B采用sp2杂化，三个杂化轨道分别与三个Cl形成σ键，没有孤对电子，分子空间构型为平面三角形。(2)PH3：P采用sp3杂化，其中一个杂化轨道上有一对电子不参与成键，另外三个杂化轨道分别与三个H形成σ键，由于一对孤电子对的存在，三个H不可能平均占据P周围的空间，而是被孤电子对排斥到一侧，形成三角锥形结构。(3)NO－2：N采用sp2杂化，其中两个杂化轨道分别与两个O形成σ键，另一个杂化轨道有一对孤电子对，未杂化的p轨道与两个O上的p轨道形成π键，离子空间构型为V形。[答案](1)sp2平面三角形(2)sp3三角锥形(3)sp2V形