第二节分子结构与性质考纲定位1.了解共价键的形成、极性、类型(键、键)，了解配位键的含义，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。2了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)，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空间结构。3了解范德华力的含义及对物质性质的影响。4了解氢键的含义，能列举含氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。考点1| 共价键及其键参数基础知识整合1共价键(1)共价键的本质与特征本质：在原子之间形成共用电子对。特征：具有方向性和饱和性。如O与H形成2个OH 共价键且共价键夹角约为105。(2)共价键类型2共价键的键参数(1)定义键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。键角：两个共价键之间的夹角。(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。应用体验1有以下物质：HF，Cl2，NH3，N2，N2H4，C2H6，H2，C2H5OH，HCN(CHN)，只含有极性键的是_；只含有非极性键的是_；既有极性键，又有非极性键的是_；只有键的是_；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_。提示2已知HH、HO、O=O的键能分别为a kJ/mol、b kJ/mol、c kJ/mol，则H2(g)O2(g)=H2O(g)的H_。提示(ac2b)kJ/mol考点多维探究角度1共价键及其类型判断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_kJmol1。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 kJmol136x313 kJmol1，则x172 kJmol1。(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 kJmol1。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| 分子的立体构型基础知识整合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。应用体验1填表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立体构型中心原子杂化类型CS2HCHONCl3SOH3O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等考点多维探究角度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_，SO_，ClO_，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、sp22(1)(2016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。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sp3(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。(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