1、版高考化学一轮复习第五章第三节分子结构与性质学案第三节分子结构与性质考点(一)化学键 【精讲精练快冲关】知能学通1化学键(1)概念：使离子相结合或原子相结合的作用力。(2)分类2共价键(1)本质与特征本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。特征：具有饱和性和方向性。(2)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注意只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，
2、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。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。(3)键参数概念键参数对分子性质的影响键能越大，键长越短，分子越稳定。 3离子键 注意化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，只有化学键的断裂，不一定是化学变化，如熔融NaCl。物质中不一定都存在化学键，如He等稀有气体分子。4电子式(1)概念：在元素符号周围用“”或“”来代表原子的最外层电子的式子。(2)书写方法(3)用电子式表示化合物的形成过程离子化合物：左边是原子的电子式，右边是离子化合物的电子式，中间用“”连接，相同
3、的原子或离子不合并。如NaCl：。共价化合物：左边是原子的电子式，右边是共价化合物的电子式，中间用“”连接。如HCl：。题点练通1.碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是()A分子式为C3H2O3B分子中含6个键C分子中只有极性键D8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2解析：选AA项，观察图形根据碳形成四个键可知分子式正确；B项，根据图示可知分子中含8个键；C项，观察图形可知分子中含有碳碳双键属于非极性键；D项，没有指明条件，无法进行气体体积计算。2PH3的分子构型与NH3的分子构型相似。下列关于PH3和NH3的说法正确的是()AP
4、H3和NH3分子中都含有键和键BPH3和NH3中化学键形成时，先形成键后形成键CPH3的分子构型与NH3的分子构型相似 ，则PH3和NH3互为等电子体DPH3中PH键的键能大于NH键的键能解析：选CPH3分子中只存在PH键，NH3分子中只存在NH键，故这两个分子只含键，不存在键，A、B错误；PH3和NH3都含有4个原子，价电子总数均为8个，具有相似的分子构型，故二者互为等电子体，C正确；P原子半径大于N原子半径，则PH键的键长大于NH键的键长，故PH键的键能小于NH键的键能，D错误。3(1)(2018全国卷)LiAlH4中存在_(填标号)。A离子键B键C键 D氢键(2)(2018全国卷)气态三
5、氧化硫分子中存在的共价键类型有_种。(3)(2018江苏高考)N2分子中键与键的数目比n()n()_。(4)(2017江苏高考)1 mol丙酮分子中含有键的数目为_。(5)(2016全国卷)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_。(6)(2016江苏高考)1 mol HCHO分子中含有键的数目为_mol。(7)(2015全国卷)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_。CS2分子中，共价键的类型有_。答案：(1)AB(2)2(3)12(4)9NA(5)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
6、或几乎不能重叠，难以形成键(6)3(7)C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构键和键方法规律共价键类型的判断方法(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)键与键的判断由轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为键，“肩并肩”重叠为键由物质的结构式判断通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。共价单键全为
7、键，双键中有一个键和一个键，三键中有一个键和两个键由成键轨道类型判断s轨道形成的共价键全部是键；杂化轨道形成的共价键全部为键4.从实验测得不同微粒中的O与O之间的键长和键能的数据如表所示：OO键数据OOO2O键长/(1012m)149128121112键能/(kJmol1)xy494628其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为494yx，该规律性是()A成键的电子数越多，键能越大B键长越长，键能越小C成键所用的电子数越少，键能越大D成键时电子对越偏移，键能越大解析：选B观察表中数据发现，给出的4种不同微粒中的化学键都是OO键，因此不存在成键的电子数问题，也不存在电子对
8、偏移问题，故A、C、D项错误；观察数据发现，O2与O中，键能大者键长短，键长由短到长的顺序为OO2Oyx，故B正确。5(1)(2018全国卷)由O2(g)O(g)O2(g)可知O=O键键能为_kJmol1。(2)(2016全国卷)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。若合金的密度为d gcm3，晶胞参数a_nm。(3)NN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“”)。(4)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：_。COCOC=OC
9、O键能/(kJmol1)357.7798.91 071.9N2NNN=NNN键能/(kJmol1)154.8418.4941.7答案：(1)498(2)31 107(3)376.5 kJmol1(4)CO断开CO分子的第一个化学键所需要的能量(273.0 kJmol1)比断开N2分子的第一个化学键所需的能量(523.3 kJmol1)小归纳拓展键参数(1)键长、键能决定了共价键的稳定性。如热稳定性：HFHClHBrHI，说明键能：HFHClHBrHI，键长：HFHClHBrHI。(2)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，就可确定该分子的空间构型。6.
10、(2018江苏高考)用化学用语表示NH3HCl=NH4Cl中的相关微粒，其中正确的是()A中子数为8的氮原子：NBHCl的电子式：CNH3的结构式：DCl的结构示意图：解析：选C中子数为8的氮原子为N，A项错误；HCl是共价化合物，电子式为H ，B项错误；Cl的结构示意图为，D项错误。7书写下列粒子或物质的电子式：(1)Mg_，S_。(2)Na_，Cl_，NH_，H3O_，OH_，OH_，CHO_，NH2_。(3)Cl2_，H2_，N2_，O2_。(4)MgF2_，Na2S_，Na2O2_，NH4Cl_，NaH_。(5)H2O_，NH3_，CCl4_，C2H4_，HClO_，C2H5OH_。(
11、6)(2018天津高考)Mg(OH)2的电子式：_。(2018海南高考)CO2的电子式：_。(2018北京高考)由Na和Cl形成离子键的过程：_。(2017天津高考)NaOH的电子式为_。(2017海南高考)PH3的电子式为_。(2016全国卷)联氨(N2H4)分子的电子式为_。(2016浙江高考)硫化氢的电子式为_。(2015全国卷)硼氢化钠(NaBH4)的电子式为_。(2015浙江高考)H2O2的电子式为_。(2015海南高考)甲硅烷(SiH4)的电子式为_。(2014全国卷)光气的化学组成为COCl2，每个原子均达到8电子稳定结构，其电子式为_。易错提醒 电子式书写常见的6大误区内容实例
12、误区1漏写未参与成键的电子N2误写为，应写为 误区2化合物类型不清楚，漏写或多写及错写电荷数NaCl误写为 ，应写为，HF误写为，应写为误区3书写不规范，错写共用电子对N2的电子式不能写成，更不能写成 误区4不考虑原子间的结合顺序HClO的电子式为，而不是误区5不考虑原子最外层有几个电子，均写成8电子结构的电子式为，而不是误区6不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写CaBr2、CaC2的电子式分别为考点(二)化学键与物质类别的关系 【精讲精练快冲关】知能学通1化学键与化学反应的关系注意断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量。有化学键变化的不一定是化学变化。如NaCl晶体从溶液中析出
13、只有化学键的形成，没有化学键的断裂，HCl溶于水电离成H和Cl等，只有旧化学键的断裂没有新化学键的形成，二者都没有发生化学变化。2化学键与物质类别的关系除稀有气体中没有化学键外，其他物质都存在化学键。化学键与物质的类别之间的关系可概括为(1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。(2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。(4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、N
14、aCl等。(5)既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。(6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。(7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3等。3化学键对物质性质的影响(1)对物理性质的影响金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。NaCl等部分离子化合物中也有很强的离子键，故其熔点也较高。(2)对化学性质的影响N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2很稳定，H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。题点练通1在
15、下列变化过程中，既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是()A将SO2通入水中 B烧碱溶于水C将HCl通入水中 D硫酸氢钠溶于水解析：选DSO2、HCl不含有离子键，所以通入水中不会有离子键的破坏，A、C错误；烧碱在水溶液中电离产生Na和OH，没有共价键的破坏，B错误；硫酸氢钠既含有离子键又含有共价键，溶于水时电离出Na、H和SO，既有离子键被破坏，也有共价键被破坏。2下列关于离子键、共价键的叙述中正确的是()A在离子化合物里，只存在离子键，没有共价键B非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中C在共价化合物分子内，一定不存在离子键D由多种元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键解析：选CA项
16、，NH4Cl中存在共价键；B项，如H2O2、CH3CH3等分子中存在非极性键；C项，共价化合物一定不含离子键；D项，H2O2、C2H6等分子中存在非极性键。3下列说法正确的是()A共价化合物中可能含有离子键B区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否能够导电C离子化合物中只含有离子键D离子化合物熔融状态能电离出自由移动的离子，而共价化合物不能解析：选DA项，共价化合物中只含有共价键；B项，区别离子化合物和共价化合物的方法是看其熔融状态能否导电，而不能根据其溶于水是否导电来判断；C项，离子化合物熔融状态下能电离，共价化合物在熔融状态下不电离。4(2019连云港模拟)已知X、Y、Z三种元素的
17、原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相等，而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则下列说法错误的是()AY和Z可以组成一种Y和Z的质量比为78的共价化合物BX、Y、Z能组成既含离子键又含共价键的离子化合物CX和Z可以组成原子个数比分别为11和21，常温下为液态的两种化合物D由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的具有10电子的微粒仅有2种解析：选D由X原子的电子层数与它的核外电子总数相等知X为氢元素；Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，故Z为氧元素；与氧元素形成两种以上气态化合物的Y为氮元素。5现有以下物质： NaClNa2ONa2O2NaOHH
18、2SO4H2O N2(NH4)2CO3CO2H2O2 Ne C2H4(1)只含离子键的物质有_，只含共价键的物质有_，不含化学键的有_。(2)属于离子化合物的有_；其中含有非极性键的是_，其中含有极性键的是_。(3)属于共价化合物的有_；其中含有非极性键的是_。答案：(1) (2)(3)离子化合物、共价化合物的判断方法 考点(三)分子的立体构型 【精讲精练快冲关】知能学通1价层电子对互斥理论(1)理论要点价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越小，体系的能量越低。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。(2)价层电子对互斥理论与分子立体构型电子对数成键数孤电子对数价层电子对
19、立体构型分子立体构型实例220直线形直线形CO2330平面三角形平面三角形BF321V形SO2440四面体形正四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O(3)用价层电子对互斥理论推测分子或离子立体构型第一步：价层电子对数的计算中心原子的价层电子对数键电子对数孤电子对数键数目(axb)。其中a为中心原子的价电子数，x、b分别为与中心原子结合的原子数及与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8该原子的价电子数”)。微粒为阳离子时，中心原子的价电子数要减去离子所带电荷数；微粒为阴离子时，中心原子的价电子数要加上离子所带电荷数。如SO2中S原子的孤电子对数为1；H3O中O原子的
20、孤电子对数为1，CO中C原子的孤电子对数为0。在计算孤电子对数时，出现0.5、1.5，则把小数进位为整数，即1、2。如NO2的中心原子N的孤电子对数为0.51。第二步：根据价层电子对数判断微粒空间构型2杂化轨道理论(1)理论要点当原子成键时，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)杂化轨道与分子立体构型的关系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BF3sp34 10928正四面体形CH4(3)“四方法”判断分子中心原子的杂化类型根据杂化轨道的空间
21、分布构型判断a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。b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。c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。根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为10928，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。根据等电子原理进行推断，如CO2是直线形分子，CNS、N与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。根据中心原子的价电子对数参与杂化的轨
22、道数目判断，如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化。(4)填写下表化学式孤电子对数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H2S224四面体形V形sp3SO2123平面三角形V形sp2SO3033平面三角形平面三角形sp2CH4044正四面体形正四面体形sp3NCl3134四面体形三角锥形sp3HCN022直线形直线形spHCHO033平面三角形平面三角形sp2NO033平面三角形平面三角形sp2ClO314四面体形直线形sp3H3O134四面体形三角锥形sp3ClO134四面体形三角锥形sp3PO044正四面体形正四
23、面体形sp3CHCH直线形spCH2=CH2平面形sp2C6H6平面六边形sp2CH3COOHsp3、sp23.配位键和配合物(1)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。配位键的表示方法：如AB：A表示提供孤对电子的原子，B表示接受孤对电子的原子。(2)配位化合物概念：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。形成条件：a配位体有孤电子对，中性分子如H2O、NH3和CO等；离子如F、Cl、CN等；b中心原子有空轨道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。组成：题点练通1.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ACO2与SO2
24、BCH4与NH3CBeCl2与BF3 DC2H2与C2H4解析：选BA项，CO2中C为sp杂化，SO2中S为sp2杂化，错误；B项，均为sp3杂化，正确；C项，BeCl2中Be为sp杂化，BF3中B为sp2杂化，错误；D项，C2H2中C为sp杂化，C2H4中C为sp2杂化，错误。2氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子构型为平面三角形，则其阳离子的构型和阳离子中氮的杂化方式为()A直线形sp杂化 BV形sp2杂化C三角锥形sp3杂化 D平面三角形sp2杂化解析：选A氮的最高价氧化物为N2O5，根据N元素的化合价为5价和原子组成可知，阴离子为NO、阳离子为NO，NO中N原子形成了2个键，孤电子对数目为(5221)0，则该N原子的杂化类型为sp，阳离子的构型为直线形，故A正确。3(1)(2018全国卷)LiAlH4中心原子的杂化形式为_。 (2)(2018全国卷)固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_。
