1、第二章,分子结构与性质,章末复习提升,知 识 网 络,专 题 归 纳,1只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如：I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。 2只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物，如：HCl、NH3、SiO2、CS2等。 3既有极性键又有非极性键的物质，如H2O2、C2H2、CH3CH3等。 4只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如：Na2S、CaCl2、K2O、NaH等。 5既有离子键又有非极性键的物质，如：Na2O2、Na2Sx、CaC2等。,专题一 化学键与物质类别的关系,6由离子键、共价键、配位键构成的物质，如：
2、NH4Cl等。 7由强极性键构成但又不是强电解质的物质，如：HF。 8只含有共价键而无范德华力的化合物，如：原子晶体SiO2、SiC等。 9无化学键的物质：稀有气体，如氩等。 10共价键的分类 (1)配位键是一种特殊的共价键。 (2)根据共用电子对是否偏移，共价键分为极性键和非极性键。 (3)根据共用电子对数，共价键分为单键、双键、三键。 (4)根据原子轨道的重叠方式不同，可分为键(头碰头)和键(肩并肩)。,有A、B、C、D四种元素，A元素是所有元素中原子半径最小的元素；B、C两种元素原子的核外电子层数相同，C元素的单质为深红棕色液体，B元素的最高价阳离子0.5 mol被还原成中性原子时，需得
3、到6.021023个电子。当B元素的单质同盐酸充分反应时，放出0.02 g H2，用去B元素0.4 g；D元素的气态氢化物和最高价氧化物的水化物之间反应生成盐。 (1)各元素的名称分别为： A_，B_，C_，D_。,氢,钙,溴,氮,(2)用电子式表示A与C、B与C形成化合物的过程_、_，化学键类型分别为_、_。 (3)四种元素形成常见化合物中具有离子键、极性键、配位键的物质是_，电子式为_。,共价键,离子键,NH4Br,解析：(1)由题给条件可知，A元素是所有元素中原子半径最小的元素，只有H元素才符合此条件，故A为氢元素；由C元素形成的单质为深红棕色液体，应为溴，所以C为溴元素；又知B和C两种
4、元素的原子核外电子层数相同，即B和C均为第四周期元素。设B元素的化合价为x，依题意有如下关系：1x0.51，x2，所以B的化合价为2价，通过化学方程式可计算得出B的相对原子质量为40，由此可知B为Ca。符合条件的D元素的气态氢化物必定为碱性气体NH3，故D元素为氮。,变式训练1 下列说法正确的是( ) A仅由非金属元素组成的化合物中不可能含有离子键 B由金属元素和非金属元素组成的化合物一定是离子化合物 C共价化合物中不可能含有离子键 D含有金属阳离子的物质都是离子化合物 解析：NH4Cl等铵盐都是仅由非金属元素组成的化合物，其中含有离子键。NaCl、KOH等化合物由金属元素和非金属元素组成，它
5、们都是离子化合物；AlCl3是由金属元素和非金属元素组成的，是共价化合物。金属单质都含有金属阳离子，它们不是化合物，更不是离子化合物。,C,1杂化轨道类型与分子立体结构,专题二 杂化轨道理论、价层电子对互斥理论与分子立体结构的关系,如果价层电子对中有未成键的孤电子对，则分子立体结构发生相应的变化，用价层电子对理论解释。,3一些常见分子的键角和立体结构,用价层电子对互斥理论推测下列分子或离子的空间构型。,直线形 直线形 正四面体 三角锥形 V形 三角锥形,解析：首先计算中心原子的电子对(包括键电子对和孤电子对)；其次依据“价层电子对互斥模型”，得到含有孤电子对的VSEPR模型；最后，略去中心原子
6、上的孤电子对，即得到分子(或离子)的空间构型。,变式训练2 如图所示是甲醛分子模型的示意图。根据该图和所学的化学键知识回答下列问题：,(1)甲醛分子中碳原子轨道杂化的方式是_，作出该判断的主要理由是_。 (2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是(用序号填空)_。 单键 双键 极性键 非极性键 键 键 键和键 (3)甲醛分子中CH键与CH键的夹角_(填“”“”或“”)120，出现该现象的主要原因是_。,sp2杂化,甲醛分子为平面三角形,碳氧双键中存在键，它对CH键电子对的排斥作用较强,解析：本题考查的是杂化轨道理论、价层电子对互斥模型、分子的立体结构与成键的类型、键参数等知识的综合运用
7、。 (1)原子杂化轨道的类型不同，分子的立体结构也不同。由图可知，甲醛分子为平面三角形，所以甲醛分子中碳原子的杂化方式是sp2。 (2)碳与氧的电负性不同，所以碳氧键是极性键。醛的分子中都含有羰基(CO)，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双键是键和键的组合。 (3)由于碳氧双键中存在键，它对CH键电子对的排斥作用较强，所以甲醛分子中CH键与CH键的夹角小于120。,判断分子的极性，可以从正负电中心、对称性、分子的立体构型，键角、化合价、中心原子的孤电子对数、溶解牲等方面分析。 1从正负电中心是否重合判断 正负电中心重合，为非极性分子；正负电中心不重合，为极性分子。 如SO3为平面正三角
8、形结构，硫原子位于正三角形的中心，三个氧原子位于正三角形的三个顶点上，结构对称，正负电中心重合，因此SO3为非极性分子。,专题三 全面总结分子极性的判断方法,2利用分子的对称性判断 当一个分子的对称元素(对称面、对称轴等)相交于一点时，该分子为非极性分子；当一个分子的对称元素相交于一条线时，该分子为极性分子。如甲烷分子的对称轴相交于中心碳原子上，所以甲烷分子为非极性分子。水分子、氨分子、一氧化碳分子的对称元素相交于一条线，所以这些分子为极性分子。 当中心原子指向不明时，需先预测它的结构，再判断其结构的空间对称性。如C5H12分子，若它的结构简式为C(CH3)4，把CH3看成CH4分子中的H，显
9、然其为非极性分子；若它的结构为直链结构或其他带有支链的结构，则为极性分子。,3从分子的立体构型判断 当多原子分子的结构呈直线形、平面正三角形、正四面体形时，该分子为非极性分子；否则为极性分子。如BeCl3、CO2、CS2分子呈直线形，SO3、BF3分子呈平面正三角形，CH4、CCl4、SiCl4等分子呈正四面体形，PCl5分子呈三角双锥形，它们都为非极性分子。H2O、SO2分子呈V形，NH3分子呈三角锥形，它们都为极性分子。 4从键角判断 对多原子分子来说，当键角全部为180、120、10928时，为非极性分子；否则，为极性分子。如CO2、C2H2、BeCl2、CS2等，键角均为180，SO3
10、、BF3等，键角均为120；CH4、CCl4等，键角均为10928。,5从中心原子的化合价判断 不管中心原子是显正价还是显负价，只要其化合价的绝对值等于最外层电子数，该分子就为非极性分子；否则为极性分子。如CO2、CS2、BF3等，其中心原子的正化合价数值都与其最外层电子数相等，均为非极性分子；NH3分子中，H为1价，N为3价，中心原子N的最外层有5个电子，N的负化合价绝对值与其最外层电子数不等，NH3为极性分子。 6从中心原子的孤电子对判断 当多原子分子中心原子的最外层电子全部参与成键，即不存在孤电子对时，为非极性分子；否则为极性分子。如CO2分子的中心原子C，最外层电子全部用于形成共价健，
11、不存在孤电子对，CO2为非极性分子。SO2的中心原子S，最外层电子中存在1对孤电子对，SO2为极性分子。,7从分子在某溶剂中的溶解性判断 根据“相似相溶”，极性溶质易溶于极性溶剂，非极性溶质易溶于非极性溶剂。通过溶剂是否有极性，就可判断出分子是否有极性。如苯易溶于四氯化碳，而难溶于水，水为极性分子，而四氯化碳为非极性分子，则苯为非极性分子。 从以上各种方法的分析不难看出，虽然各种方法都能判断分子的极性，但真正容易操作的方法还是第5种。第7种方法须做实验，然后才能进行判断。其他5种方法，需在明确分子立体构型的前提下，才能进行分析和判断。,(1)有A、B、C三种物质，每个分子中都各有14个电子，其
12、中A的分子属于非极性分子，且只有非极性键；B的分子也属于非极性分子，但既有非极性键，又有极性键；C的分子属于极性分子。则A的电子式是_；B的结构式是_；C的名称是_。,NN,HCCH,一氧化碳,A,B,解析：(1)14个电子，且只有非极性键，只能为单质N2。14个电子，既有非极性键，又有极性键，则有两种元素，由等电子体想到C2H2，由C分子中有14个电子且属于极性分子知C为CO。 (2)正负电荷中心完全重合的为非极性分子，否则为极性分子。,D,触 及 高 考,考纲要求 1理解共价键的含义，能说明共价键的形成。 2了解共价键的主要类型键和键，能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的某些性质(对键
13、和键之间的相对强弱的比较不作要求)。 3了解键的极性和分子的极性，了解极性分子和非极性分子的某些性质差异。 4了解“等电子原理”的含义，能结合实例说明等电子原理的应用。,5能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型(对d轨道参与杂化和AB5型以上复杂分子或离子的空间构型不作要求)。 6了解简单配合物的成键情况。 7知道分子间作用力的含义，了解化学键和分子间作用力的区别。 8了解氢键的存在对物质性质的影响(对氢键相对强弱的比较不作要求)。,1(2018全国卷)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题： (
14、3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。 LiAlH4中，存在_(填标号)。 A离子键 B键 C键 D氢键,正四面体,sp3,A、B,(4)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的BornHaber循环计算得到。,可知，Li原子的第一电离能为_kJmol1，O=O键键能为_ kJmol1，Li2O晶格能为_kJmol1。,520,498,2 908,解析：(3)LiAlH4中的阴离子是AlH，中心原子铝原子含有的价层电子对数是4，且不存在孤对电子，所以空间构型是正四面体，中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化；阴、阳离子间存在离子键
15、，Al与H之间还有共价单键，不存在双键和氢键，答案选A、B。 (4)根据示意图可知Li原子的第一电离能是1 040 kJmol12520 kJmol1；0.5 mol氧气转化为氧原子时吸收249 kJ热量，所以O=O键能是249 kJmol12498 kJmol1；根据晶格能的定义结合示意图可知Li2O的晶格能是2 908 kJmol1。,2(2018全国卷)硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：,回答下列问题： (2)根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的_。,H2S,(3)图(a)为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化
16、硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_。,(4)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_形，其中共价键的类型有_种；固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_。,S8相对分子质量大，分子间范德华力强,平面三角,2,sp3,(4)根据价层电子对互斥理论，SO3中心原子价层电子对数为3，孤电子对数为0，因此分子为平面三角形。分子中存在键和键，其中键为大键。根据图(b)可以得出固体三氧化硫中SO4原子团，为四面体构型，因此S原子的杂化轨道类型为sp3。,sp3,平面(正)三角形,Ar3d6或1s22s22p63s23p63d6,12,(5)Fe(H2O)62与
17、NO反应生成的Fe(NO)(H2O)52中，NO以N原子与Fe2形成配位键。请在Fe(NO)(H2O)52结构示意图的相应位置补填缺少的配体。,4(2017新课标卷)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO23H2=CH3OHH2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题： (2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_和_。 (3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_， 原因是_ _。 (4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了键外，还存在_。,sp,sp3,H2OCH3OH
18、CO2H2,水含氢键比甲醇中多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力大,离子键、键(或键),5(2018全国卷)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题： (3)ZnF2具有较高的熔点(872 )，其化学键类型是_；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_。 (4)中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为_，C原子的杂化形式为_。,离子键,ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小,平面三角形,sp2,
