学习必备欢迎下载第二章分子的结构与性质 导学案一共价键1本质在原子之间形成电子云的重叠)。2特征具有和。3分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式键电子云“头碰头”重叠 键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对三键原子间有三对共用电子对特别提醒(1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于 1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。4键参数(1)概念(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。5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，它们的许多性质相似 ，如 CO 和 N2。深度思考1正误判断，正确的划“ ” ，错误的划 “”(1)共价键的成键原子只能是非金属原子( ) (2)在任何情况下，都是键比 键强度大 ( ) (3)在所有分子中都存在化学键( ) (4)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关( ) (5)s-s 键与 s-p 键的电子云形状对称性相同( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 13 页学习必备欢迎下载(6) 键能单独形成，而键一定不能单独形成( ) (7) 键可以绕键轴旋转，键一定不能绕键轴旋转( ) (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( ) (9)键长等于成键两原子的半径之和( ) (10)所有的共价键都有方向性( ) 2N N 键的键能为946 kJ mol1，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“ ”)。3结合事实判断CO 和 N2相对更活泼的是_，试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因：_ 。CO CO C=O C O 键能 (kJmol1) 357.7 798.9 1 071.9 N2NN N=N N N 键能 (kJmol1) 154.8 418.4 941.7 题组一用分类思想突破化学键的类别1在下列物质中：HCl 、 N2、 NH3、 Na2O2、 H2O2、 NH4Cl、 NaOH 、 Ar 、 CO2、 C2H4(1)只存在非极性键的分子是_；既存在非极性键又存在极性键的分子是_；只存在极性键的分子是 _。(2)只存在单键的分子是_，存在三键的分子是_，只存在双键的分子是_，既存在单键又存在双键的分子是_。(3)只存在 键的分子是 _，既存在 键又存在 键的分子是 _。(4)不存在化学键的是_。(5)既存在离子键又存在极性键的是_；既存在离子键又存在非极性键的是_。1.在分子中，有的只存在极性键，如HCl 、NH3等，有的只存在非极性键，如N2、H2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H4等；有的不存在化学键，如稀有气体分子。2在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性共价键，如NaOH、Na2SO4等；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。3通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，三键中有一个键和两个键。题组二键参数的应用2NH3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() 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1203.已知 H2、O2、Cl2、N2分子中共价键的键能依次为436 kJ mol1、 497 kJ mol1、243 kJ mol1、946 kJ mol1，(1)下列叙述正确的是_。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 13 页学习必备欢迎下载ANN 键键能为13 946 kJ mol1315.3 kJ mol1B氮分子中共价键的键长比氢分子中共价键的键长短C氧分子中氧原子是以共价单键结合的D氮分子比氯分子稳定(2)计算反应3Cl2 2NH3=N26HCl 的反应热。(已知： EN H 391 kJ mol1，EHCl432 kJ mol1) 1分子的空间构型与键参数键长、键能决定了共价键的稳定性，键长、键角决定了分子的空间构型。一般来说，知道了多原子分子中的键角和键长等数据，就可确定该分子的立体构型。2反应热与键能： H反应物总键能生成物总键能。题组三等电子原理的应用4已知 CO2为直线形结构，SO3为平面正三角形结构，NF3为三角锥形结构，请推测COS、CO23、PCl3的空间结构。51919 年， Langmuir 提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_和_；_和_。(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO2互为等电子体的分子有_、_。记忆等电子体，推测等电子体的性质1常见的等电子体汇总微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS、NO2、N3AX216e直线形CO23、NO3、SO3AX324e平面三角形SO2、O3、NO2AX218eV 形SO24、PO34AX432e正四面体形PO33、 SO23、ClO3AX326e三角锥形CO、N2AX 10e直线形CH4、NH4AX48e正四面体形2.根据已知的一些分子的结构推测另一些与它等电子的微粒的立体构型，并推测其物理性质。(1)(BN)x与 (C2)x，N2O 与 CO2等也是等电子体；(2)硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝(AlP) 和砷化镓 (GaAs)也是很好的半导体材料；(3)白锡 (-Sn2)与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体；(4)SiCl4、SiO44、SO24的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，都形成正四面体形。特别提醒等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 13 页学习必备欢迎下载二分子的立体结构1价层电子对互斥理论(1)价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。(2)孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。填写下表。电子对数成键对数孤电子对数电子对立体构型分子立体构型实例键角2 2 0 直线形3 3 0 三角形2 1 4 4 0 正四面体形3 1 2 2 2.杂化轨道理论当原子成键时，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。3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。配位键的表示：常用“”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH4可表示为，在 NH4中，虽然有一个NH 键形成过程与其他3个 NH 键形成过程不同，但是一旦形成之后，4 个共价键就完全相同。(3)配合物如Cu(NH3)4SO4配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空轨道，如Fe3、Cu2、 Zn2、Ag等。深度思考VSEPR 模型和分子 (离子 )立体模型与中心原子杂化类型的确定。填写下表。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 13 页学习必备欢迎下载化学式孤电子对数(axb)/2 键电子对数价层电子对数VSEPR 模型名称分子或离子的立体模型名称中心原子杂化类型H2S SO2SO3CH4NCl3HCN HCHO NO3ClOH3OClO3PO34CHCH CH2=CH2C6H6CH3COOH 特别提醒(1)价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。如：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)。(2)价层电子对互斥理论能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况， 但不能预测分子的几何构型。两者相结合， 具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、 全面的效果。(3)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。(4)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。1.“三种 ”方法判断分子中心原子的杂化类型(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp 杂化。(2)根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为109 28，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120 ，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180 ，则分子的中心原子发生sp 杂化。(3)根据等电子原理结构相似进行推断，如CO2是直线形分子，CNS、NO2、N3与 CO2是等电子体，所以分子精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 13 页学习必备欢迎下载构型均为直线形，中心原子均采用sp 杂化。2用价层电子对互斥理论推测分子或离子的思维程序用价层电子对互斥理论推测简单分子(ABn型)、离子 (ABmn型)空间构型的方法(1) 键的电子对数的确定由分子式确定键电子对数。例如，H2O 中的中心原子为O，O 有 2对 键电子对； NH3中的中心原子为N，N有 3 对 键电子对。(2)中心原子上的孤电子对数的确定中心原子上的孤电子对数12(a xb)。式中 a 为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；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，氢为1，其他原子等于 “8该原子的价电子数” 。例如， SO2的中心原子为S，S的价电子数为6(即 S 的最外层电子数为6)，则 a6；与中心原子S结合的 O 的个数为 2，则 x2；与中心原子结合的O 最多能接受的电子数为2，则 b2。所以， SO2中的中心原子S 上的孤电子对数12 (622) 1。题组配位键、配合物理论3 .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)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成Cu(NH3)42配离子。已知NF3与 NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与 Cu2形成配离子，其原因是_。(2)向 CuSO4溶液中加入过量NaOH 溶液可生成 Cu(OH)42。不考虑空间构型，Cu(OH)42的结构可用示意图表示为 _ 。(3)胆矾 CuSO4 5H2O 可写作 Cu(H2O)4SO4 H2O，其结构示意图如下：下列有关胆矾的说法正确的是_。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CCu2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.经研究表明， Fe(SCN)3是配合物， Fe3与 SCN不仅能以13 的个数比配合，还能以其他个数比配合。请按要求填空：(1)若所得 Fe3和 SCN的配合物中，主要是Fe3与 SCN以个数比11 配合所得离子显血红色。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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 13 页学习必备欢迎下载_ 。三分子间作用力与分子的性质1分子间作用力(1)概念物质分子之间普遍 存在的相互作用力，称为分子间作用力。(2)分类分子间作用力最常见的是范德华力 和 氢键 。(3)强弱范德华力 氢键 化学键。(4)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， 组成 和结构 相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大 。(5)氢键形成已经与 电负性很强 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强 的原子之间的作用力，称为氢键。表示方法AHB 特别提醒a A、B 是电负性很强的原子，一般为N、O、F 三种元素。bA、B 可以相同，也可以不同。特征具有一定的 方向性 和饱和性 。分类氢键包括 分子内氢 键和 分子间氢 键两种。分子间氢键对物质性质的影响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。2分子的性质(1)分子的极性类型非极性分子极性分子形成原因正电中心和负电中心重合 的分子正电中心和负电中心不重合 的分子存在的共价键非极性键或极性键非极性键或极性键分子内原子排列对称不对称(2)分子的溶解性“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 。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大 。随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。(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：具有手性异构体 的分子。手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 13 页学习必备欢迎下载如(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：HClOHClO2HClO3HClO4。深度思考1判断下列说法是否正确，正确的划“ ” ，错误的划 “”(1)可燃冰 (CH4 8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键() (2)乙醇分子和水分子间只存在范德华力() (3)氢键具有方向性和饱和性() (4)H2和 O2之间存在氢键() (5)H2O2分子间存在氢键() (6)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即 CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大() (7)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高() (8)极性分子中可能含有非极性键() (9)H2O 比 H2S 稳定是因为水分子间存在氢键() 2下列事实均与氢键的形成有关，填写氢键的类型。冰的硬度比一般的分子晶体的大；甘油的粘度大；邻硝基苯酚20 时在水中的溶解度是对硝基苯酚的0.39 倍；邻羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的15.9 倍，对羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的0.44 倍；氨气极易溶于水；氟化氢的熔点高于氯化氢。属于分子间氢键的是_；属于分子内氢键的是_。3写出 HF 水溶液中的所有氢键。题组一重视教材习题，做好回扣练习1下列说法中正确的是() A在分子中，两个成键的原子间的距离叫做键长BHCl 的键能为431.8 kJmol1，HI 的键能为298.7 kJ mol1，这可以说明HCl 分子比 HI 分子稳定C含有极性键的分子一定是极性分子D键能越大，表示该分子越容易受热分解2下列能跟氢原子形成最强极性键的原子是() AF BCl CBr DI 3下列物质中，含离子键的物质是()，由极性键形成的极性分子是()，由极性键形成的非极性分子是()，由非极性键形成的非极性分子是()。ACO2BBr2CCaCl2DH2O 4运用价层电子对互斥理论预测CCl4、NH3、 H2O 的立体构型。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 13 页学习必备欢迎下载题组二分子极性和化学键极性的关系5下列叙述中正确的是() A以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子B以极性键结合起来的分子一定是极性分子C非极性分子只能是双原子单质分子D非极性分子中，一定含有非极性共价键6已知 H 和 O 可以形成H2O 和 H2O2两种化合物，试根据有关信息完成下列问题：(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。1 mol 冰中有 _mol 氢键。用球棍模型表示的水分子结构是_。(2)已知 H2O2分子的结构如图所示：H2O2分子不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上， 两个氧原子在书脊位置上，书页夹角为93 52，而两个 O H 键与 OO键的夹角均为96 52。试回答：H2O2分子的电子式是_ ，结构式是 _ 。H2O2分子是含有 _键和 _键的 _(填“极性”或“非极性”)分子。H2O2难溶于 CS2，简要说明理由：_ _ 。H2O2中氧元素的化合价是_，简要说明原因_ _ 。分子极性判断的思维程序和两种思维模型1思维程序2.思维模型(1)根据键的类型及分子的空间构型判断非极性分子、极性分子的判断，首先看键是否有极性，然后再看各键的空间排列状况。键无极性，分子必无极性(O3除外 )；键有极性， 各键空间排列均匀，使键的极性相互抵消，分子无极性； 键有极性， 各键空间排列不均匀，不能使键的极性相互抵消，分子有极性。共价键的极性与分子极性的关系可总结如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 13 页学习必备欢迎下载(2)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断分子中的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子若未全部成键，此分子一般为极性分子。CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子。而H2O、NH3、 NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。题组三分子间作用力及其影响7若不断地升高温度，实现“雪花水水蒸气氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是() A氢键；分子间作用力；极性键B氢键；氢键；非极性键C氢键；极性键；分子间作用力D分子间作用力；氢键；非极性键8氨气溶于水时，大部分NH3与 H2O 以氢键 (用“”表示)结合形成NH3 H2O 分子。根据氨水的性质可推知NH3 H2O 的结构式为 () 题组四无机含氧酸分子的酸性9下列无机含氧酸分子中酸性最强的是() AHNO2BH2SO3CHClO3DHClO4无机含氧酸分子的酸性判断及比较的思维方法1无机含氧酸分子之所以能显示酸性，是因为其分子中含有OH，而OH 上的 H 原子在水分子的作用下能够变成 H而显示一定的酸性。如HNO3、H2SO4的结构式分别是2同一种元素的含氧酸酸性规律H2SO4与 HNO3是强酸，其 OH 上的 H 原子能够完全电离成为H。而同样是含氧酸的H2SO3和 HNO2却是弱酸。即酸性强弱为H2SO3H2SO4，HNO2HNO3。其他的有变价的非金属元素所形成的含氧酸也有类似的情况。如酸性强弱HClOHClO2HClO3”或“ HBrHIHF D由于氢键的存在，水分子中氢氧键角是1053下列事实与NH3极易溶于水无关的是() ANH3与水反应生成NH3 H2O BNH3与水分子之间形成氢键CNH3和水分子的相对分子质量接近DNH3是极性分子4下列现象与氢键有关的是() NH3的熔、沸点比第A 族其他元素氢化物的高小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小尿素的熔、沸点比醋酸的高邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低水分子高温下也很稳定ABCD5在硼酸 B(OH)3分子中， B 原子与 3 个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B 原子杂化轨道的类型及不同层分子间的主要作用力分别是() Asp，范德华力Bsp2，范德华力Csp2，氢键Dsp3，氢键6下列物质中，可形成分子内氢键的是() ANH3BCHOOH CH2O DC2H5OH 7共价键、 离子键和范德华力都是微粒间的作用力，下列物质： Na2O2；SiO2；石墨； 金刚石； CaCl2；白磷，含有上述结合力中的两种的组合是() ABCD精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 13 页学习必备欢迎下载8有关物质结构的下列说法中正确的是() A碘升华时破坏了共价键B含极性键的共价化合物一定是电解质C氯化钠固体中的离子键在溶于水时被破坏DHF 的分子间作用力大于HCl ，故 HF 比 HCl 更稳定9下列有关键的说法错误的是() A如果电子云图像是由两个s 电子重叠形成的，即形成s-s 键Bs 电子与 p 电子形成s-p 键Cp 和 p 不能形成键DHCl 分子里含有一个s-p 键10以下微粒含配位键的是() N2H5CH4OHNH4 Fe(CO)3Fe(SCN)3H3O Ag(NH3)2OH ABCD全部精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 13 页