0 AB2 1 2 AB3 AB4
0 1 0 sp sp2 sp3 sp2 sp3 sp3 直线形 V形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体形 BeCl2 SO2 H2O BF3 NH3 CH4 1.[2014·江苏,21(A)-(3)节选]醛基中碳原子的轨道杂化类型是__________________。 答案 sp2
2.[2014·新课标全国卷Ⅰ,37(3)节选]乙醛中碳原子的杂化类型为________。 答案 sp3、sp2
3.[2014·福建理综,31(5)]NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有________ mol配位键。 答案 2
4.[2014·四川理综,8(2)]已知XY2为红棕色气体,X与H可形成XH3,则XY2离子的立体构型是________,R2离子的3d轨道中有9个电子,则在R2的水合离子中,提供孤电子对的原
+
+
-
子是________。 答案 V形 O
5.[2014·新课标全国卷Ⅱ,37(2)(3)改编]周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族。
则a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为____________________________;这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的____________;酸根呈三角锥结构的酸是______________。 答案 sp3 HNO2、HNO3 H2SO3
6.[2013·福建理综,31(3)
__________,阴离子的中心原子轨道采用________杂化。 答案 三角锥形 sp3
中阳离子的空间构型为
7.[2013·山东理综,32(3)]BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为________和________。 答案 sp2 sp3
8.[2013·江苏,21(A)-(2)(4)]已知元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子,元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍,则在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是
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__________,YZ24的空间构型为________________。
-
答案 sp3 正四面体
9.[2012·新课标全国卷,37(1)]S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是______;
答案 sp3
10.[2012·江苏,21(A)-(1)(2)]NO3的空间构型是_____________________________, H2O分子中O原子轨道的杂化类型为________。 答案 平面三角形 sp3
11.[2012·山东理综,32(4)]甲醛(H2C==O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为____________,甲醇分子内的O—C—H键角________(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。 答案 sp3 小于
-
考点六 微粒作用与分子性质
1.共价键 (1)共价键的类型
①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。 ②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键,前者的电子云具有轴对称性,后者的电子云具有镜像对称性。 (2)键参数
①键能:气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量,键能越大,化学键越稳定。 ②键长:形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,共价键越稳定。 ③键角:在原子数超过2的分子中,两个共价键之间的夹角。 ④键参数对分子性质的影响 键长越短,键能越大,分子越稳定。
(3)σ键、π键的判断 ①由轨道重叠方式判断
“头碰头”重叠为σ键,“肩并肩”重叠为π键。
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②由共用电子对数判断
单键为σ键;双键或三键,其中一个为σ键,其余为π键。 ③由成键轨道类型判断
s轨道形成的共价键全部是σ键;杂化轨道形成的共价键全部为σ键。 (4)等电子原理
原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征。物理性质相似,化学性质不同。 常见等电子体: 微粒 CO2、SCN、NO2、N3 CO23、NO3、SO3 ---+-通式 AX2 AX3 AX2 AX4 -价电子总数 16e 24e 18e 32e 26e 10e 8e -------立体构型 直线形 平面三角形 V形 正四面体形 三角锥形 直线形 正四面体形 SO2、O3、NO2 3SO24、PO4 ---2PO33、SO3、ClO3 --AX3 AX AX4 CO、N2 CH4、NH4 (5)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
a.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的共价键; b.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N—H键形成的过程与其他3个N—H键形成
+
的过程不同,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)4]SO4
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
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+
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、Zn2、Ag等。
+
+
2.分子性质 (1)分子的极性
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①分子构型与分子极性的关系
②键的极性与分子的极性的关系 类型 X2 XY 实例 H2、N2 HCl、NO CO2、CS2 XY2 (X2Y) SO2 H2O、H2S XY3 XY4 (2)溶解性
①“相似相溶”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,若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。
②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。
(3)无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性越高,使R—O—H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HClO<HClO2<HClO3<HClO4。
3.范德华力、氢键、共价键的比较 作用粒子 特征 强度比较 范德华力 分子或原子(稀有气体) 无方向性、无饱和性 氢键 氢、氟、氮、氧原子(分子内、分子间) 共价键 原子 +
键的极性 非极性键 极性键 极性键 极性键 极性键 极性键 极性键 极性键 空间构型 直线形 直线形 直线形 V形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体形 分子极性 非极性分子 极性分子 非极性分子 极性分子 极性分子 非极性分子 极性分子 非极性分子 BF3 NH3 CH4、CCl4 有方向性、有饱和性 有方向性、有饱和性 共价键>氢键>范德华力 ①随着分子极性和相对影响强度的因素 分子质量的增大而增大 ②组成和结构相似的物对于A—H?B—,A、B的电负性越大,B原子的半径越小,氢成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越稳定 质,相对分子质量越大,键键能越大
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分子间作用力越大 ①影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质 对物质性质的影响 ②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质的熔沸点升高,如F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4
1.[2014·新课标全国卷Ⅰ,37(3)]1 mol乙醛分子中含有σ键的数目为________,乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是______________________________________________。 答案 6NA CH3COOH存在分子间氢键
2.[2014·江苏,21(A)—(2)]与OH互为等电子体的一种分子为________________(填化学式)。 答案 HF
3.[2014·新课标全国卷Ⅱ,37(3)改编]已知a是H,b是N,c是O,d是S,a与其他元素形成的二元共价化合物中,分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是________________________________(填化学式,写出两种)。 答案 N2H4、H2O2
4.[2014·浙江自选模块,15(2)(3)](2)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用。该物质的结构式为
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分子间氢键的存在,使物质的熔沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔沸点:H2O>H2S,HF>HCl,NH3>PH3 ①影响分子的稳定性 ②共价键键能越大,分子稳定性越强
以下关于维生素B1的说法正确的是________。 A.只含σ键和π键 B.既有共价键又有离子键 C.该物质的熔点可能高于NaCl D.该物质易溶于盐酸
(3)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有________。 A.离子键、共价键 B.离子键、氢键、共价键 C.氢键、范德华力 D.离子键、氢键、范德华力 答案 (2)BD (3)D
5.[2014·安徽理综,25(2)]用“>”或“<”填空: 第一电离能 Si____S 答案 < > < <
离子半径 O2____Na -+熔点 NaCl____Si 酸性 H2SO4____HClO4 - 20 -